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发布时间:2022-03-25 04:14:00 作者:晶宇兴






温补振荡器的作用
用温度补偿的方法减少频率失真,因为振荡器工作时由于电阻的作用(晶体管或者集成电路都有内阻)就会有温升,温度升高对半导体影响很大,会使半导体的工作点发生飘移从而导致振荡频率的变化,这些变化对使用者来说影响很大如无线电通讯、本地时钟(单片机或者电脑)要求频率高度稳定,所以开发商生产出具有温度补偿性能的有源振荡器,这些具有温度补偿的晶体振荡器频率变化非常低,可以长期稳定工作提供高稳定性频率基准。
温补振荡器包括哪些
温度补偿型晶体振荡器,包括:一温度传感器(11);一模拟型温度补偿器(12);一数字型温度补偿器(13);一加法器电路(14);以及一电压控制的晶体振荡电路(3).模拟型温度补偿器(12)和数字型温度补偿器(13)分别响应于它们相应于温度传感器(11)检测的温度的输入电压产生温度补偿电压.所述两个温度补偿电压通过加法器电路(14)组合.组合后的电压被施加给电压控制的晶体振荡电路(3)的电压控制端,借以利用晶体谐振器(4)的温度补偿稳定电压控制的晶体振荡电路(3)的振荡频率.
温补振荡器工作的原理
首先了解晶体的数学模型,用负阻的方法分析了石英晶体振荡器的起振原理以及补偿方法,设计了数字电容阵列可调频率晶体振荡电路,实现了频率简单可控.带隙测温电路采用了LDO供电和cascode结构,实现了输出温度电压具有高抑制比和准确性.模数转换器ADC采用了12位逐次逼近型电路,结构简单精度适中.LDO为测温电路提供了稳定的工作电源保证了输出信号的稳定,通过间断性地工作实现整个系统的低功耗. 随着CMOS技术的发展,上述的各种电路都可以集成在一块芯片里面.本文基于集成电路设计工具Cadence的软件环境,和SMIC的0.35um工艺,设计了以上电路,并得到了结果,验证了本设计的可行性.
什么叫晶振的微调效应
微调效应:由于频率调整而产生的频率温度特性变化的效应。微调效应一般附在频率温度稳定度后,以其他附加条件出现。
例如,压控温补晶体振荡器会这样规定“频率温度稳定度:≤±2.0ppm -55℃~+85℃(在压控电压使用范围的任何值时,均保证频率温度稳定度指标)”,括号内的附加条件就是微调效应指标,这种附加微调效应后的频率温度稳定度较独立的频率温度稳定度难度增加许多。
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