深入了解Crystek温补晶振补偿电路及输出波形

TCXO温度补偿晶体振荡器在如今市场被广泛用于无线通信系统,包括手机,笔记本电脑等不断增长的无线PDA行业.高精密TCXO温补晶振,TCXO晶振与普通SPXO晶振相比较在于TCXO晶振包含额外的纠正（补偿）的电路晶体的频率与温度特性.

图1描绘了一个简单的说明,温补晶振如何进行温度补偿的.额外的补偿电路分为三个主要类别：数字,模拟或模拟/数字组合.深入了解Crystek温补晶振是一件很有必要的事,在不同使用情况下,数字和模拟补偿之间的关系显得尤为重要,不可相互替换.

没有进行温度补偿的频率图1中所示的稳定性是典型的AT切割石英晶体.它实际上是一系列曲线,主要由切割晶体坯料的角度决定.这些曲线遵循a形式的三次方程：

TCXO晶振可从在-40℃至+85℃范围内,±1.5ppm至±5ppm频率稳定性最高标准规格为±2.5ppm以上-30℃至+75℃.频率稳定性在0℃至+70℃范围内低于±1.5ppm很难实现,因此下降进入高性能类别.

Crystek温补晶振采用小型封装,比如5x3.2x1.5mm甚至3.2x2.5x1mm更小体积尺寸.这些微型温补晶体振荡器都是基于ASIC的大批量生产.因为正在使用的特定ASIC,晶体振荡器公司不能提供任何定制除了频率在特定范围内.此外,所有这些小型TCXO晶振实际上都是VC-TCXO晶振系列--也就是说,它们提供了一个用于电气调谐或偏差的引脚.

这些输出波形选项微小的TCXO晶体振荡器仅限于削波正弦或仅限正弦波.也提供HCMOS输出封装尺寸.Crystek所有产品均可提供高性能TCXO流行的波形选项（Sinewave,HCMOS,LVPECL等）.限幅正弦波形有一个与其他波形相比的主要优势：低电流消耗.限幅正弦波的典型电流消耗最大为2mA在+3V.内部限幅正弦驱动器简单来自收藏家双极晶体管.这意味着振荡器看到的负载必须是高阻抗;通常它需要一个10K欧姆负载.限幅正弦驱动器非常适合直接驱动PLLIC,Crystek晶振公司提供低电流解决方案,有四种数字实现（和一种基本模拟）类型.这些如下面所述：

TCXO-温度补偿晶体振荡器（见图2）

ADTCXO-模拟数字温度补偿晶体振荡器（参见图3中的例外的是DAC和Logic用Cubic函数替换和模拟放大器分别）

DTCXO-数字温度补偿晶体振荡器（见图3）

MCXO-微处理器补偿晶体振荡器（见图4）

DCXO-数字控制晶体振荡器

图3中的ADTCXO是现在用于手机行业的封装5x3.2x1.5mm,也有更小尺寸的,比如2016,2520,3225等.这些振荡器也是因其体积小而设计难度加大,适用于所有类型的设备.但是,设计师要小心：用DTCXO版图3和其他数字实现,这阶段可能出现不同情况（突然的相位变化）当振荡器进行校正时因为它感觉到了温度更改ADTCXO版本图3没有相位跳跃由于其模拟后端.

确定石英晶体振荡器是否有突发情况或频率步骤可能不会在频率与温度曲线中很容易看到.取频率与温度的一阶导数数据可以帮助解决突发问题.另一种发现并解决的方法是使用TCXO晶振设置测试作为相位的参考频率锁定环（PLL）,然后监视相位检测器上的误差电压TCXO在温度上升高.

表1中对于不同石英晶体振荡器,包括TCXO振荡器与XO时钟晶体振荡器和VCXO振荡器进行比较