[发明专利]一种晶体振荡器的数字温度补偿方法

摘要

本发明公开了一种晶体振荡器的数字温度补偿方法，采用闭环反馈补偿构架。首先，确定目标频率f0对应的二进制编码B0i，并存入微处理器；当温度变化是，微处理器对VCXO的输出频率进行实时测量生成二进制编码B1i，并与目标频率对应的二进制编码进行比对，得到所需补偿信息的二进制编码；最后通过数模转换器转换成补偿电压输入到VCXO的压控调节端，使其输出目标频率，实现温度补偿。本发明与现有晶体振荡器的数字温度补偿方法相比，不需要温度传感器，而是直接将与温度实时相关的频率偏差转换为与之成一一对应关系二进制编码，并将其转换为对应的补偿电压进行温度补偿，克服了现有温度补偿晶体振荡器即TCXO中由于使用温度传感器和晶体谐振器温度变化不同步引起的温度迟滞问题。

主权项

一种晶体振荡器的数字温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、确定目标频率f0对应的二进制编码B0i在常温T0，如25℃下，调整压控晶体振荡器即VCXO压控端的控制电压使其输出目标频率f0，然后通过微处理器进行频率测量，并将目标频率f0的二进制编码B0i保存以便进行比对和运算；(2)、确定当前时刻频率偏移Δf(T)对应的二进制编码由于温度的变化，压控晶体振荡器即VCXO的输出频率为f(T)＝f0±Δf(T)，其中，频率f(T)是未补偿而需要补偿的实时输出频率，f0是期望压控晶体振荡器输出的目标频率，Δf(T)是由温度变化引起的频率偏移，它是一个函数，随温度的变化而变化，如果输出频率升高，则f(T)＝f0+Δf(T)，如果输出频率降低，则f(T)＝f0‑Δf(T)，将压控晶体振荡器即VCXO实时输出的频率为f(T)的信号送入微处理器中进行频率测量并转换为二进制编码B1i，然后将二进制编码B1i与目标频率f0对应的二进制编码B0i进行比对，得到频率偏移Δf(T)对应的二进制编码ΔB1i；(3)、确定补偿电压VC在步骤(2)的基础上，首先确定补偿电压所对应的二进制编码：若实时输出频率f(T)＞f0，则微处理器输出Bout＝B0i‑ΔB1i；若实时输出频率f(T)＜f0，则微处理器输出Bout＝B0i+ΔB1i，然后通过数模转换器将微处理器输出Bout转换为对应的补偿电压(4)、调理补偿将步骤(3)产生的补偿电压经过信号调理电路之后，送到压控晶体振荡器即VCXO的压控电压输入端，最后得到期望获得的已补偿频率f’(T)即目标频率f0；(5)、重复步骤(2)‑(4)就可以得到另一温度下获得补偿的频率f’(T)信号，依次类推，就可以实现对高频压控晶体振荡器的实时温度补偿。