温补晶振是什么?和一般石英晶体振荡器有何区别?
温补晶振也是一种石英振荡器,与普通石英晶体振荡器不同的是它的精度和稳定性都要高些,它对晶振频率可以起到一个温度补偿的作用。比如说在某些高温的环境下,有些产品会因为高温出现不良的现象,严重甚至会导致整个产品瘫痪,在这种情况下就会用到TCXO温补晶振。其原理是通过感应周围环境温度,将温度信息做适当变换后控制晶振的输出频率,以求达到稳定输出频率的效果。它可以在天气温度变化中起到一个互相补助的作用,遇到气温低的情况它会根据本身的温度补偿电路来补偿由周围温度变化产生出的振荡频率偏差,从而保护产品的稳定性。
TCXO的原理
温补振荡器(TCXO)是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。TCXO中,对石英晶振振子频率温度漂移的补偿方法主要有直接补偿和间接补偿两种类型:
(1)直接补偿型直接补偿型TCXO是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路,在振荡器中与石英晶体谐振器振子串联而成的。在温度变化时,热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化,从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。该补偿方式电路简单,成本较低,节省印制电路板尺寸和空间,适用于小型和低压小电流场合。但当要求晶体振荡器精度小于±1pmm时,直接补偿方式并不适宜。
(2)间接补偿型 间接补偿型又分模拟式和数字式两种类型。模拟式间接温度补偿是利用热敏电阻等温度传感元件组成温度-电压变换电路,并将该电压施加到一支与晶体振子相串接的变容二极管上,通过晶体振子串联电容量的变化,对晶体振子的非线性频率漂移进行补偿。该补偿方式能实现±0.5ppm的高精度,但在3V以下的低电压情况下受到限制。数字化间接温度补偿是在模拟式补偿电路中的温度—电压变换电路之后再加一级模/数(A/D)变换器,将模拟量转换成数字量。该法可实现自动温度补偿,使晶体振荡器频率稳定度非常高,但具体的补偿电路比较复杂,成本也较高,只适用于基地站和广播电台等要求高精度化的情况。