温补晶振在小型化与片式化方面,面临不少困难,其中主要的有两点：一是小型化会使石英晶体振子的频率可变幅度变小,温度补偿更加困难.二是片式封装后在其接作业中,由于焊接温度远高于温补晶振的最大允许温度,会使晶体振子的频率发生变化,若不采限局部散热降温措施,难以将温补晶振的频率变化量控制在±0.5×10－6以下.

由于温补晶振的频率漂移与温度变化不同时发生变化,因此在线性区域外补偿晶体的频率变化是很难实现的,而且实现起来也很费钱.困难和费用的基本原因是“a - t切割”晶体的立方频率与温度的形状.一个特定的石英晶体所描绘的精确曲线取决于从石头上切出一块石英的角度.与参考角相比,角可以是“正”或“负”,根据操作方式和晶体的空白几何形状,角的值为“正”或“负”.

“负”角度所显示的频率变化,在每度温度变化中都是相当大的.因此,它们是极其难以弥补的.“正”角通常随着温度的升高而增加.然而,在一定的温度下,温补石英晶振频率将开始下降.变化点被称为“低温拐点”.随着温度的进一步升高,在达到一定温度之前,频率将继续降低.在这一点(称为“上温点”),频率又开始增加.

根据使用角度的准确值,两种温度可以被广泛地分离.通常的做法是选择一个角度,它的温度等于(或非常接近)温度的极端值,而这是需要补偿的.在这种情况下,晶振频率将会在温度范围内降低,因此可以更容易地以最低要求的部件进行补偿.利用切割的角度,频率变化/温度关系是线性的,简单地减少所需的补偿分量的数量,以及测试的量.

此外,所有可用的技术都不能补偿所有温度范围内的所有石英晶体;给定温度范围内的补偿程度受振荡器设计的选择限制.对于给定的应用程序,选择最实用的方法仍然取决于设计者.

一般来说,狭窄的温度范围提供了极好的频率补偿的机会,而更宽的温度范围会造成更大的晶振频率偏差.在-20和+70之间的温度范围很容易管理;之间的温度范围+85℃-40℃管理困难得多,但仍是实用.频率可以在这些范围内补偿的程度由振荡器制造商使用的补偿技术决定.