从去年下半年开始，TCXO温补晶振变得炙手可热。今天，我们继续讨论一下温度控制的晶体振荡器。
在我们的振荡器系列中，使用烤箱控制的有晶体振荡器(OCXO)和温度补偿晶体振荡器(TCXO)。在之前的TCXO文章中，我们介绍了TCXO的性能和补偿类型，那大家知道TCXO晶振四种常见类型吗?
TCXO晶振的4种类型
1、ADTCXO：是一种模拟数字TCXO。这种形式的TCXO温补晶振已广泛用于手机中这使用模拟技术为振荡器提供温度校正。它具有以下优点：变化缓慢发生并且没有像某些全数字类型那样经历相位跳跃。
2、DTCXO：另一种数字TCXO。它使用温度传感器然后逻辑和数学函数使用数字电路和查找表。使用数模转换器到的数字校正图转换为模拟信号。
3、DCXO：这是一种振荡器，其中任何校正都由设备内的主处理器计算通过这种方式。TCXO石英晶体振荡器不是单独的实体，但是处理结合在整个设备的处理中这有助于在某些情况下节省成本。
4、MCXO：这种形式的TCXO石英晶体振荡器使用微处理器提供显着提高的处理水平，以在各种情况下提供更准确的补偿。虽然性能稍好一些，但成本却高于其他形式。
现在，让我们继续更深入地研究TCXO。接下来我们将讨论TCXO的五个关键要素以及温度的影响。
通过在TCXO的晶体振荡器模块中应用温度补偿，可以大大提高振荡器的基本性能。
如何zui小化温度的影响

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。从整个生长的晶体中切出实际的晶体元素可以帮助zui小化温度的影响，但它们仍会受到一定程度的影响。对于AT切割的晶体，可以在正常环境温度附近将随温度变化的漂移降至zui低，但漂移速率将在该温度之上和之下升高（如下图）。

石英晶体的典型频率和温度曲线
温度的影响在很大程度上是可重复的和可定义的。因此，可以使用温度补偿晶体振荡器(TCXO)补偿许多影响。
TCXO解决方案

TCXO调整振荡器的频率以补偿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)。它连接到一个检测温度并向振荡器施加小的校正电压的电路(如下图)。

TCXO的5个关键元素
整个TCXO温补晶振由五个不同的元素组成：
1、补偿网络

补偿网络是整个系统运行的关键。振荡器温度频率响应的近似曲线如上所示。实际曲线可近似在3的形式表示第三阶多项式表达，尽管更jing确的表示考虑了一些非线性和工程以接近5个阶多项式。补偿网络需要感测温度并产生与此相反的电压(如下图)。

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和晶体频率拉动。
当前的技术通常采用间接补偿方法，其中在补偿网络中感测温度，并且产生电压，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，但是当前技术通常会结合某种形式的数字信号处理(DSP)，以产生更准确的响应，并可能通过对具有特定响应的ROM进行编程来分别对单元进行线性化处理。
DSP电路通常包含在特殊的ASIC中，因此可以对其进行定制以适合应用，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
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应该装有一个电压调节器，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。