组成TCXO振荡器的5个核心元器件和元素
　　如今市场上最常见的振荡器类型主要有SPXO,OCXO,VCXO,TCXO,VC-TCXO等,这是属于石英分类的,硅晶的只有MEMS系列,但今天我们主要来重点讲下温补晶振,并为大家普及一些相关的基础知识.我们都知道TCXO是具备温度补偿型网络作用的,那么有没有想过,一颗完整的TCXO晶振,是怎么组成吗?我们对TCXO的功能和性能非常了解,但是它是如何制造,内部是什么构架都不清楚,今天就来为大家解开这个迷惑.
推出TCXO(温度补偿晶体振荡器):
　　TCXO,温补振荡器(Xtal振荡器)是一种晶体振荡器,用于需要在很小的空间内以合理的成本提供精密频率源的晶体振荡器.通过在石英晶体振荡器模块中应用温度补偿,可以大大改善晶体的基本性能.考虑到它们的实用性,许多供应商可以提供各种各样的封装和安装座(表面,通孔).一些TCXO与许多用于通孔安装的集成电路中使用的双列直插格式兼容.
如何最小化温度对石英晶体的影响?
　　尽管晶体振荡器提供了高度稳定的振荡器形式,但它们仍受温度影响.振荡器内部切割的晶体类型可以帮助最大程度地降低温度的影响,但它们仍会受到一定程度的影响.对于称为AT切割的晶体切割,可以在正常环境温度附近将温度随温度的漂移降至最低,但漂移速率将高于或低于此温度.
石英晶体的典型频率/温度曲线:
　　温度的影响在很大程度上可重复且可定义.因此,可以使用温度补偿晶体振荡器TCXO补偿许多影响.下表列出了典型或预期性能水平的典型比较:
[TCXO解决方案]
　　TCXO调整振荡器的频率,以补偿由于温度变化而发生的变化.为此,TCXO的主要元件是压控晶体振荡器(VCXO晶振).如下图所示,该电路连接到检测温度并向振荡器施加小的校正电压的电路.

构成整个温度控制振荡器的有5种不同的元器件:
1.补偿网络
　　补偿网络是整个系统运行的关键.上面显示了振荡器温度频率响应的近似曲线.实际曲线可以近似地以三阶多项式的形式表示,尽管更精确的表示考虑了一些非线性,并且计算出接近五阶多项式.补偿网络需要感测温度并产生与之相反的电压.早期的设计将使用模拟电路,并且通常直接使用电容器,电阻器和热敏电阻的网络来直接控制振荡频率.这种类型的电路包括补偿网络图上的方框和晶体频率拉动方框.
　　TCXO温度线性化的补偿电压:当前,技术通常采用间接方法,其中在补偿网络中感测温度,并产生电压,该电压提供与温度曲线相反的频率变化.这可以通过使用模拟组件来实现,但是当前的TCXO温补振荡器技术通常会结合某种形式的数字信号处理,以产生更准确的响应,并可能通过使用特定振荡器的响应对ROM进行编程来分别线性化单元.DSP电路通常包含在特殊的ASIC中,以使其能够针对应用进行定制,而不会消耗太多电流.
2.振荡器上拉电路
　　一旦产生电压,就将其施加到可以拉低晶体振荡器频率的电路上.通常,它包含一个变容二极管和一些低通滤波.
3.晶体振荡器电路本身
　　所述晶体振荡器电路通常是一个标准的电路,而是一个被设计成得到的操作条件用于与理想驱动水平等晶体.
4.稳压器
　　为了防止外部电压变化引起不希望的频率偏移,整个TCXO应该安装一个电压调节器,该电压调节器本身不应引起不希望的温度影响.
5.缓冲放大器
　　需要一个缓冲放大器来增加输出驱动.它应该为石英晶体振荡器提供隔离,使其免受可能看到的任何外部负载变化的影响.
　　TCXO通常进行外部调整,以使频率能够定期重置.这使得能够消除晶体老化的影响.校准调整之间的时间间隔取决于所需的精度,但通常可能为六个月或一年.如果需要非常高的精度,则可以使用更短的时间.
组成TCXO振荡器的5个核心元器件和元素

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