[发明专利]一种晶体振荡器频率补偿的方法

说明书

本发明公开了一种晶体振荡器频率补偿的方法，所述方法包括：建立晶体振荡器在工作温度范围内的工作温度与频率漂移的对应关系，同步期间，建立同步期间的频率漂移和工作时间以及工作温度的对应关系，进而确定频率漂移和工作时间的对应关系，保持期间，实时获取晶体振荡器当前的工作温度以及工作时间，确定晶体振荡器当前所需的频率补偿值。本发明鉴于频率老化的特点，通过工作温度与频率漂移的对应关系以及同步期间测试获得的频率漂移确定频率老化的模型，即频率漂移和工作时间的关系，在保持期间，直接根据频率漂移和工作时间的对应关系和工作温度与频率漂移的对应关系得到当前所需的频率补偿值，从而保证了输出的频率补偿精度。

技术领域

本发明涉及晶体振荡器技术领域，尤其涉及一种晶体振荡器频率补偿的方法。

背景技术

现有的晶体振荡器的补偿装置，一般由晶体振荡器模块、温度传感器模块、温度补偿处理模块以及振荡器控制模块组成。

在石英晶体附近的温度传感器模块中，热敏电阻感知工作温度变化，转换成电压信号，输入给温度补偿模块，温度补偿模块根据晶体振荡器的工作温度-频率曲线，生成相应的补偿信号，以控制晶体振荡器的震荡频率。

现有晶体振荡器的补偿方法为：在两段连续的工作时间段内，记录工作温度、工作时间和频率三个参数，根据相同工作温度点下两工作时间段的频率的差值获取模块老化的参数，即工作时间与频率的关系；以及在一个固定的工作时间段内，根据模块老化的参数得到该工作时间段内的老化参数，再由工作温度、工作时间和频率三个参数，得到工作温度引起的频率变化，即工作温度与频率的关系；然后，根据工作时间与频率的关系以及工作温度与频率的关系进行建模，得到晶体振荡器工作时的补偿频率的模型。

现有的补偿方法没有对温度特性进行剔除，当保持期间的工作温度变化超出同步期间的工作温度的变化范围时，单纯的依靠工作温度变化的推测无法做到很精确的补偿。请参考图1，图1为晶体振荡器工作时工作温度和工作时间的关系曲线图，其中，同步期间为晶体振荡器的本地时钟锁定GPS(Global Positioning System，全球定位系统)或与上级时钟同步的工作时间段，保持期间为晶体振荡器的本地时钟丢失GPS或不再与上级时钟同步的工作时间段。T1、T2、T3分别表示确定的工作温度点，如T1为25度，T2为15度，T3为50度。

在同步期间，晶体振荡器的工作温度变化是从T1到T2，保持期间晶体振荡器的工作温度化是T1到T3，两期间的温度变化不一样，依靠同步阶段得到的工作温度与频率的关系推测保持阶段的工作温度带来的频率变化，可能会导致推测有误，因此该技术无法保证补偿频率的精度。

此外，现有技术还需要保证温度传感器的工作温度测量值准确，且温度补偿处理模块中的工作温度-频率曲线正确，这样温度补偿处理模块才能输出正确的频率补偿值。然而在大规模应用中，各个温度传感器具有离散性，且晶体振荡器的工作温度-频率曲线也存在离散性，需要对它们进行校准，这种在宽工作温度范围内的校准对大规模生产时的工作时间和生产成本有重大影响。

发明内容

本发明实施例提供一种晶体振荡器频率补偿的方法，来解决以上技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明实施例提供一种晶体振荡器频率补偿的方法，包括：

建立晶体振荡器在晶体振荡器的工作温度范围内的工作温度与频率漂移的对应关系；

同步期间，获得晶体振荡器在不同工作时间、不同工作温度下的频率漂移；

建立同步期间的晶体振荡器的频率漂移和工作时间以及工作温度的对应关系；

根据同步期间的频率漂移和工作时间以及工作温度的对应关系、工作温度与频率漂移的对应关系建立频率漂移和工作时间的对应关系；

保持期间，实时获取晶体振荡器当前的工作温度以及工作时间；