[发明专利]一种压控温度补偿晶体振荡器

权利要求书

1.一种压控温度补偿晶体振荡器，包括压控晶体振荡器、温度传感器、ARM控制单元，所述的压控晶体振荡器中只有一个负载变容二极管；

首先获取二元函数f_s＝g(T,V)；计算机控制压控晶体振荡器的温箱到不同的温度点T₁,T₂,T₃,……,T_m，计算机通过ARM控制单元读取温度传感器采集的温箱温度即压控晶体振荡器的环境温度T₁,T₂,T₃,……,T_m，在每个温度点，计算机通过ARM控制单元输出依次输出压控电压V₁,V₂,V₃,……,V_n到压控晶体振荡器的负载变容二极管上，通过频率计测得m组输出频率为f₁₁,f₁₂,f₁₃,……,f_1n；f₂₁,f₂₂,f₂₃,……,f_2n；f₃₁,f₃₂,f₃₃,……,f_3n；……；f_m1,f_m2,f_m3,……,f_mn；其中，第i个温度点，依次输出的压控电压V₁,V₂,V₃,……,V_n得到的一组输出频率为f_i1,f_i2,f_i3,……,f_in，这样得到以下数组：

根据上述数组即得到的m组输出频率以及对应的环境温度T、压控电压V进行二元函数拟合，得到二元函数：

f_s＝g(T,V)

其中，f_s为压控温度补偿晶体振荡器输出频率；

然后将二元函数导入ARM控制单元中；

其特征在于，还包括一个调试/工作开关；

在使用时，首先进入调试状态，调试/工作开关将用户输出的控制电压一方面输入到压控晶体振荡器作为压控电压，另一方面也输入到ARM控制单元，同时，调试/工作开关断开ARM控制单元输出的压控电压；

用户连续调节控制电压，使得压控温度补偿晶体振荡器输出频率连续变化，以便于找到用户需要的频率，当达到需要频率后，进入工作模式；此时ARM控制单元分以下三步工作：

第一步：采集控制电压V₀，同时采集此时刻的环境温度T₀；

第二步：根据二元函数f_s＝g(T,V)，计算得到此时的频率为f₀＝g(T₀,V₀)；

第三步：调试/工作开关断开用户输出，同时，将ARM控制单元输出的压控电压V₀′输入到压控晶体振荡器作为压控电压；压控电压V₀′根据二元函数f_s＝g(T,V)，依据当前的环境温度T₀′计算出来，即将第二步计算得到的频率f₀以及当前的环境温度T₀′代入公式f₀＝g(T₀′,V₀′)中，计算得到压控电压V₀′；

当前的环境温度T₀′变化时，通过公式f₀＝g(T₀′,V₀′)，计算得到需要加载的压控电压V₀′，同时将压控电压V₀′加载在压控晶体振荡器上，从而实现温度补偿。

2.根据权利要求1所述的晶体振荡器，其特征在于，还包括一工作模式开关以及开关k1、k2、k3，具有两种工作模式：

(1)、工作模式1

工作模式开关使开关k1接通，用户输出的控制电压直接输入到ARM控制单元，使开关k2断开，截断用户输出的控制电压到压控晶体振荡器，使开关k3接通，使ARM控制单元输出的压控电压输入到压控晶体振荡器；

先建立一个控制电压V₀与输出频率f₀的对应函数关系，采用线性关系；假设此关系为f₀＝h(V₀)，则使用时，先根据f₀＝h(V₀)计算得到需要输出频率为f₀，再通过温度传感器获取当前环境温度T₀；然后将f₀作为f_s，T₀作为T代入二元函数f_s＝g(T,V)中，通过函数f₀＝g(T₀,V₀)计算出V，即得到需要加载在压控晶体振荡器控端上的压控电压V₀′，再将压控电压V₀′加载在压控晶体振荡器压控端上，则得到需要输出的频率；由于f₀＝h(V₀)是连续的，则输出频率也是连续的，可以控制电压V₀的大小来寻找需要的频率；

(2)、工作模式2

工作模式开关使能调试/工作开关；在工作模式2下，先进入调试态，调试/工作开关使开关k1断开，使开关k2接通，将用户输出的控制电压V₀一方面输入到压控晶体振荡器作为压控电压，另一方面也输入到ARM控制单元，同时，调试/工作开关使开关k3断开，从而断开ARM控制单元输出的压控电压V₀′；

用户连续调节控制电压V₀，使得压控温度补偿晶体振荡器输出频率连续变化，以便于找到用户需要的频率，当达到需要频率后，进入工作模式；此时ARM控制单元分以下三步工作：

第一步：采集控制电压V₀，同时采集此时刻的环境温度T₀；

第二步：根据二元函数f_s＝g(T,V)，计算得到此时的频率为f₀＝g(T₀,V₀)，即将T₀,V₀作为T、V代入得到频率f_s，即f₀；

第三步：调试/工作开关使开关k1、k2断开，从而断开用户输出，同时，调试/工作开关使开关k3接通，将ARM控制单元输出的压控电压V₀′输入到压控晶体振荡器作为压控电压；压控电压V₀′根据二元函数f_s＝g(T,V)，依据当前的环境温度T₀′计算出来，即将第二步计算得到的频率f₀以及当前的环境温度T₀′代入公式f₀＝g(T₀′,V₀′)中，计算得到压控电压V₀′；

当前的环境温度T₀′变化时，通过公式f₀＝g(T₀′,V₀′)，计算得到需要加载的压控电压V₀′，同时将压控电压V₀′加载在压控晶体振荡器上，输出频率为f_out即用户需要的频率，从而实现温度补偿。