[發明專利]任意項全系數高精度溫度補償晶體振蕩器

有效

• 申請號: 201210149352.4
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102684683A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 武強
• 申請（專利權）人: 常熟銀海集成電路有限公司
• 主分類號: H03L1/02
• 分類號: H03L1/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種任意項全系數溫度補償晶體振蕩器，包括與晶體諧振器（1）并聯的反相器（2）、連接在晶體振蕩器和地之間的壓控電容器（3）以及控制壓控電容器的溫度補償器（4），溫度補償器（4）包括帶有SPI接口的一次性可編程存儲器（5）、溫度傳感器（6）、兩個開關電容（7，8）和多項式補償函數發生器（9），溫度補償器的輸入是溫度傳感器（6）提供的溫度電壓，溫度補償器的輸出電壓被加到壓控電容器（3）上以補償晶體諧振器（1）的頻率漂移，一次性可編程存儲器（5）的寄存器C1、C2設置數據的輸出端分別與兩個開關電容（7，8）的控制端連接，兩個開關電容（7，8）分別連接在晶體諧振器（1）的兩端和地之間，其特征在于：

一次性可編程存儲器（5）寄存器T0、B0設置數據的輸出端分別經數模轉換器（11，12）后與溫度傳感器（6）相連，所述多項式補償函數發生器（9）的輸入端與溫度傳感器（6）的輸出端和一次性可編程存儲器（5）的多項式系數設置寄存器輸出端（13）相連，多項式補償函數發生器（9）的輸出端與一次性可編程存儲器（5）寄存器V0經一加法器（14）后接入反相器（2）的輸入端。

2.根據權利要求1所述的任意項全系數溫度補償晶體振蕩器，其特征在于：所述一次性可編程存儲器（5）的多項式系數設置寄存器為N+1個，分別為An、An-1、An-2……、A0，所述多項式補償函數發生器（9）包括將溫度傳感器（6）的輸出數據和An設置數據相乘的乘法器1、將乘法器1的輸出數據和An-1設置數據相加的加法器1、將溫度傳感器的輸出數據和加法器1的輸出數據相乘的乘法器2、將乘法器2的輸出數據和An-2設置數據相加的加法器2……、將乘法器N的輸出數據和A0設置數據相加的加法器N。

3.根據權利要求2所述的任意項全系數溫度補償晶體振蕩器，其特征在于：所述乘法器或加法器個數N大于等于5。

4.根據權利要求3所述的任意項全系數溫度補償晶體振蕩器，其特征在于：所述全系數多項式補償函數的系數由下列步驟確定：

步驟一：先選定N+1個初始參數：A0--An,?并輸入到所述一次性可編程存儲器（5）的多項式系數設置寄存器；

步驟二：在-40°C～+85°C的溫度范圍內選取N+1個溫點，從芯片的輸出端“OUT”測量芯片的N+1個時鐘頻率；

步驟三：?調整壓控電容上的電壓，使得TXCO的輸出頻率在上述的N+1個溫點上頻率誤差為零，并計錄電壓相量Vt；

步驟四：????????????????????????????????????????????????，；

其中，

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步驟五：將以上得到的A0--An存入一次性可編程存儲器（5）的多項式系數設置寄存器。

5.根據權利要求4所述的任意項全系數溫度補償晶體振蕩器，其特征在于：所述乘法器或加法器個數N為5，所述全系數多項式補償函數的系數由下列步驟確定：

步驟一：先選定六個初始參數：A0—A5,?并輸入到所述一次性可編程存儲器（5）的多項式系數設置寄存器；

步驟二：在六個溫點上：T1=-35C,?T2=-25C，T3=10C,?T4=25C,?T5=55C,?T1=80C，從芯片的輸出端“OUT”測量芯片的六個時鐘頻率：F10,?F20,?F30,?F40，F50，F60；?

步驟三：?調整壓控電容上的電壓，使得TXCO的輸出頻率在上述的六個溫度點上頻率誤差為零，并計錄這六點電壓相量Vt；

步驟四：，

其中，

；?

步驟五：將以上得到的A0—A5存入一次性可編程存儲器（5）的多項式系數設置寄存器。

6.根據權利要求5所述的任意項全系數溫度補償晶體振蕩器，其特征在于：所述一次性可編程存儲器（5）為82位，包括C1、C2、T0、B0、V0、A5至A0十一種設置數據，上述設置數據C1為4位，C2為6位，其余為8位。