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更多>>溫補(bǔ)晶振電壓補(bǔ)償工作原理
來源：http://www.gsepg.com 作者：kangbidz 2013年03月07
具有關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)查，中國電子市場對壓電石英晶振的需求是越來越大了，從而使晶體行業(yè)達(dá)到膨脹式的發(fā)展，尤其是近幾年時(shí)間國內(nèi)的晶體廠家不斷更新研發(fā)，從而導(dǎo)致一些很基本的電子元件慢慢的被淘汰掉了，就拿我們晶振行業(yè)來說像32.768KHZ系列的音叉型表晶，慢慢的就被音叉貼片式替代了，已經(jīng)成為小型化的走向，而且現(xiàn)在的產(chǎn)品越做越精致，要求也越來越高，普通型的晶體已經(jīng)不能滿足市場的需求，所以各大生產(chǎn)廠商已經(jīng)向石英振蕩器的方向發(fā)展，而振蕩器里面的溫補(bǔ)晶振已經(jīng)成為了電子各大廠商的爭奪對象。
TCXO我們俗稱溫補(bǔ)晶振，是通過附加的溫度補(bǔ)償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。從而起到一個(gè)溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩１绕胀ㄊ⒄袷幤鬟€要精確，比如說在北方天氣寒冷，有些產(chǎn)品會因?yàn)樘鞖獾暮涑霈F(xiàn)不良的現(xiàn)象，嚴(yán)重會導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品癱瘓，所以就會用到TCXO晶振，這款晶振它會在天氣溫度變化中起到一個(gè)互相補(bǔ)助的作用，如果遇到氣溫低它會根據(jù)本身的補(bǔ)償電路由周圍溫度變化產(chǎn)生出的振蕩頻率偏差，從而保護(hù)產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
為了能讓廣大新老客戶更好的了解溫補(bǔ)晶振性能，我們把溫補(bǔ)晶振補(bǔ)償原理做了個(gè)簡單的測試。
溫補(bǔ)晶振由石英晶體振蕩電路和溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)兩部分組成。典型的溫補(bǔ)晶振原理示意圖。
振蕩器的頻率溫度特性主要由晶體諧振器的頻率溫度特性決定。常用的AT切晶體諧振器的頻率溫度特性為三次曲線，溫補(bǔ)晶振溫度補(bǔ)償?shù)脑砭褪峭ㄟ^改變振蕩回路中的負(fù)載電容，使其隨溫度變化來補(bǔ)償諧振器由于環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的頻率漂移。
變?nèi)荻O管D兩端所加電壓（即補(bǔ)償電壓）由溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)輸出，溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)隨溫度自動調(diào)節(jié)輸出電壓，變?nèi)荻O管容量隨之改變，以抵消諧振器頻率隨溫度的變化，可使輸出頻率基本不變。
溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償電壓的測量多為人工手動完成。用小功率直流電壓源代替溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)，改變溫度到目標(biāo)點(diǎn)并保溫，然后調(diào)節(jié)電壓源輸出，使振蕩器輸出達(dá)到中心頻率，此時(shí)電壓源輸出即為該溫度點(diǎn)的補(bǔ)償電壓；在各測試溫度點(diǎn)重復(fù)以上操作，得到一組數(shù)據(jù)，即V-T曲線數(shù)據(jù)。這種手動測量方法效率低下，人力成本較高，而且手工記錄測試數(shù)據(jù)，容易產(chǎn)生誤差，難以實(shí)現(xiàn)精確快速的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。
應(yīng)用軟件采用VB 6.0編寫，后臺數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Access數(shù)據(jù)庫。運(yùn)行軟件，可以對程控儀器設(shè)備進(jìn)行操作和控制，實(shí)現(xiàn)測試過程的自動控制、數(shù)據(jù)自動測試以及自動記錄，為溫補(bǔ)晶振補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算過程提供準(zhǔn)確可靠的輸入數(shù)據(jù)。
目前溫補(bǔ)晶振的技術(shù)水平的提高并沒進(jìn)入到極限，創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大。其中主要的有兩點(diǎn)：一是小型化會使石英晶體振子的頻率可變幅度變小，溫度補(bǔ)償更加困難；二是片式封裝后在其接作業(yè)中，由于焊接溫度遠(yuǎn)高于溫補(bǔ)晶振的最大允許溫度，會使晶體振子的頻率發(fā)生變化，若不采限局部散熱降溫措施，難以將溫補(bǔ)晶振的頻率變化量控制在±0.5×10-6以下。
作者—康比電子
TCXO我們俗稱溫補(bǔ)晶振，是通過附加的溫度補(bǔ)償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。從而起到一個(gè)溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩１绕胀ㄊ⒄袷幤鬟€要精確，比如說在北方天氣寒冷，有些產(chǎn)品會因?yàn)樘鞖獾暮涑霈F(xiàn)不良的現(xiàn)象，嚴(yán)重會導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品癱瘓，所以就會用到TCXO晶振，這款晶振它會在天氣溫度變化中起到一個(gè)互相補(bǔ)助的作用，如果遇到氣溫低它會根據(jù)本身的補(bǔ)償電路由周圍溫度變化產(chǎn)生出的振蕩頻率偏差，從而保護(hù)產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
為了能讓廣大新老客戶更好的了解溫補(bǔ)晶振性能，我們把溫補(bǔ)晶振補(bǔ)償原理做了個(gè)簡單的測試。溫補(bǔ)晶振由石英晶體振蕩電路和溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)兩部分組成。典型的溫補(bǔ)晶振原理示意圖。
振蕩器的頻率溫度特性主要由晶體諧振器的頻率溫度特性決定。常用的AT切晶體諧振器的頻率溫度特性為三次曲線，溫補(bǔ)晶振溫度補(bǔ)償?shù)脑砭褪峭ㄟ^改變振蕩回路中的負(fù)載電容，使其隨溫度變化來補(bǔ)償諧振器由于環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的頻率漂移。
變?nèi)荻O管D兩端所加電壓（即補(bǔ)償電壓）由溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)輸出，溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)隨溫度自動調(diào)節(jié)輸出電壓，變?nèi)荻O管容量隨之改變，以抵消諧振器頻率隨溫度的變化，可使輸出頻率基本不變。
溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償電壓的測量多為人工手動完成。用小功率直流電壓源代替溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)，改變溫度到目標(biāo)點(diǎn)并保溫，然后調(diào)節(jié)電壓源輸出，使振蕩器輸出達(dá)到中心頻率，此時(shí)電壓源輸出即為該溫度點(diǎn)的補(bǔ)償電壓；在各測試溫度點(diǎn)重復(fù)以上操作，得到一組數(shù)據(jù)，即V-T曲線數(shù)據(jù)。這種手動測量方法效率低下，人力成本較高，而且手工記錄測試數(shù)據(jù)，容易產(chǎn)生誤差，難以實(shí)現(xiàn)精確快速的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。
應(yīng)用軟件采用VB 6.0編寫，后臺數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Access數(shù)據(jù)庫。運(yùn)行軟件，可以對程控儀器設(shè)備進(jìn)行操作和控制，實(shí)現(xiàn)測試過程的自動控制、數(shù)據(jù)自動測試以及自動記錄，為溫補(bǔ)晶振補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算過程提供準(zhǔn)確可靠的輸入數(shù)據(jù)。
目前溫補(bǔ)晶振的技術(shù)水平的提高并沒進(jìn)入到極限，創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大。其中主要的有兩點(diǎn)：一是小型化會使石英晶體振子的頻率可變幅度變小，溫度補(bǔ)償更加困難；二是片式封裝后在其接作業(yè)中，由于焊接溫度遠(yuǎn)高于溫補(bǔ)晶振的最大允許溫度，會使晶體振子的頻率發(fā)生變化，若不采限局部散熱降溫措施，難以將溫補(bǔ)晶振的頻率變化量控制在±0.5×10-6以下。
作者—康比電子
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