溫補晶振是一款具有很高的頻率穩定度的石英晶體振蕩器,而作為一款具有高精度頻率的晶體振蕩器被廣泛應用于一些高端電子產品系統中,如通訊系統,測試系統及雷達衛星等.溫補振蕩器主要由石英晶振振蕩器電路和溫度補償體系兩大部分組成,而其中最主要的還是要屬溫度補償體系,由于溫度補償體系的存在而使得該款振蕩器具有更好的改善晶體振蕩器的溫頻特性.

石英晶體振蕩器的頻率溫度特性主要是由石英晶體諧振器的頻率溫度特性來決定的,常用的AT切晶體諧振器的頻率溫度特性為三次曲線,溫補振蕩器的溫度補償原理就是通過改變振蕩回路中的負載電容,使其溫度隨溫度變化來補償振蕩器由于環境溫度變化而生成的頻率漂移來實現的.

從圖1中可以看出變容二極管所加電壓由溫度補償網絡來隨著溫度自動調節輸出電壓,從而變容二極管隨之改變,用此來予以抵消諧振器頻率隨著溫度的變化,來增加頻率的精確度.

由上述可分析得出溫度補償的過程:

1.測試出補償電壓的溫度曲線;

2.計算出熱敏網絡中各個電阻的阻值;

3.裝上溫補網絡,測試成品振蕩器的曲線,進而論證其補償效果如何.

由此可以看出獲得準確的曲線參數是溫補晶振設計中的重要環節,甚至直接影響到其所生產的溫補晶振的頻率精度高低,也可以說關系到成品的溫補振蕩器的質量優劣.

自溫補振蕩器的研發成功以來,受到電子行業各類電子產品生產廠家的好評,然而隨著科技的發展,曾經的溫補振蕩器也隨著時光的潮流而漸漸沉沒.便攜式產品的日益增高的地位,決定了石英晶振的發展方向,要將原先的大體積晶振逐步的縮小到便攜式電子產品應用的體積,晶振行業面臨了重大的考驗.

近幾十年來溫補晶振的發展有著重大的進步,其中以日本占據領先及主宰地位.從上世紀七十年代末的汽車用的溫補晶振體積高達20以上,目前主流的溫補振蕩器已經降低至0.4,另外超小型的體積僅為0.27.溫補振蕩器在近30年的時候體積就縮小了幾十倍之多.其內部參數也發生了重大的改變,目前所使用的溫補晶振其精度可達到0.05ppm,損耗不足2mA,而其封裝形式也更為精巧,同時為適用有其他特殊要求的客戶,可使7050封裝的溫補晶振第一年的老化率保持優于±0.5ppm.高精度、低功耗和小型化,仍然是溫補振蕩器現在的研究課題.相信在未來的幾年甚至是十幾年內,這仍然是石英晶體振蕩器的發展方向.

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