广东温补晶振设计

52.将恒温晶振安装在测试夹具上，并接上数字电流表和频率计数器后，将其放入恒温箱内；53.设置恒温箱的测试温度范围及测试温度点，在此温度范围内对恒温晶振各探测点的温度进行采集，录入计算机，同时记录恒温晶振在每个测试温度点相应的输出频率以及电流值。其中，所述步骤SI中，在恒温晶振的上盖上开孔，测试恒温晶振内部探测点的温度探测线从该孔中穿过并做密封处理，其一端的电极粘接在恒温晶振内部的探测点上。其中，所述步骤SI中，恒温晶振内部选定的探测点包括晶体谐振器位置、功率管位置、热敏电阻位置、变容二极管位置及振荡电感位置，并且每个位置选2至3个点。其中，所述步骤SI中，恒温晶振内部选定的探测点的数目根据孔的大小和温度探测线的线径确定。其中，所述步骤S2中，设置恒温箱的初始温度为25°C，恒温晶振在此条件下加电工作I小时后再开始测试。其中，所述步骤S3中，设置恒温箱的测试温度范围为-40°c至85V，从_40°C开始测试，设定恒温箱的温变速率。其中，所述步骤S3中，在恒温箱的温度首次降为-40°c时保持30分钟才做测试。其中，所述步骤S3中，测试温度点依次为-4o°c、-3o°c、-2o°c、-1(rc、(rc、i(rc、20°C、30°C、40°C、50°C、60°C、70°C、80°C和85°C;利用计算机记录恒温晶振在各测试温度点的数据时，将恒温晶振在_40°C保持30分钟，在其它13个温度点各保持15分钟。其中，所述步骤S3中，连续在两个_40°C至85°C测试循环内对恒温晶振进行测试，并且重复测试时可以改变恒温箱的温变速率。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明基于电极探测采样法，将温度探测电极用高温胶粘合在恒温晶振内部，在恒温晶振内部形成多个探测点，通过温度数据采集卡读取各个探测点的温度，并根据需要对这些数据进行分析、处理，确定最佳的晶体谐振器位置、功率管位置、热敏电阻位置、变容二极管位置、振荡电感位置，这样得到一个最优的恒温槽结构，使得晶体谐振器的周围环境温度变化量最小，恒温晶振的温度稳定性最好；还可以根据测试到的数据，增加加温度补偿器件，使恒温晶振的温度稳定度更好。通过上述过程指导恒温晶振恒温槽的设计工作。本发明为高稳定度恒温晶振的设计奠定了良好的基础，使恒温晶振的设计者可以节省大量的时间，极大缩短恒温晶振的设计周期，保证设计质量。并且具有操作简单、灵敏度高、精度好、判定准确可靠等特点，尤其适用于设计稳定度较高指标的恒温晶振。温补晶振所谓恒温晶体振荡器简称“恒温晶振”，主要是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器温补晶振

晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率为串联谐振，较高的频率为并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。。OCXO是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的。通常人们是利用热敏电阻"电桥"构成的差动串联放大器，来实现温度控制。恒温晶振具备低作用，快速启动，低电压工作，低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势。电源电压一般为3.3V。许多TCXO和VCXO产品，电流损耗不超过2mA。石英晶体振荡器的快速启动技术也取得突破性进展。4.恒温晶振OvenControlledCrystalOscillator（OCXO）：采用精密控温，使电路元件及晶体工作在晶体的零温度系数点的温度上。中精度产品频率稳定度为10-7~10-8，高精度产品频率稳定度在10-9量级以上。主要用作频率源或标准信号

温补晶振温补晶振：TCXO，普通的振荡器内置温度曲线补偿电路，频率稳定度可以做到+/-0.5ppm，一般的也能做到+/-2ppm可以实现瞬时频率为:相对频率偏移为：式中x(t)=为时间偏差,由式(2-7)可以得到：瞬时频率的常用公式为:式中f(t)为t时刻的瞬时频率值,fO为t=0时刻的频率值,fr为标称频率,D(t)为频率漂移率。由式(2-7)和(2-9)可推导出:。消耗电流一般小于几十mA。是最常见的高精度的产品。在通讯终端中很常见。更好的如EPSON(爱普生)TG-5500CA系列温补晶振已经实现0.1ppm的高精度和20年的高稳定性。

温补晶振恒温石英晶体振荡器温度特性试验的升温速率是有标准的.简要说明如下：一、环境试验箱温度应按阶梯（或按规定速率直线）式升高,并在每次温度调整时都要有规定的稳定时间．注：在某些应用场合．可能要求测定从最低温度升到最高温度与从最高温度降劐最低温度之间频率温度特性的再现性.二、在升温和降温时的特性差称为重现误差(relltoeerror)或滞后(hysteresis)三、在振荡器输入功率受强制气流影响时温补晶振2系统设计系统以FPGA作为控制器，芯片选用Altera公司的EP3C25E144C8，内部具有丰富的逻辑资源。开发平台是QuartusII集成开发环境，采用VetilogHDL语言对各功能模块进行逻辑描述，并完成了逻辑编译、逻辑化简、综合及优化、逻辑布局布线，并使用Modelsim、SignalnapII进行逻辑仿真，实现系统的设计要求，系统的原理框图所示。,可使用挡风箱来模拟静态空气条件．四、对于直线升温试验,除非在详细规范另有说明,其温度变化速率应低0.5℃/min.五、对于不连续升温试验,如果没有给出明确温度值,其递增梯阶,应不超过1.5℃并且在每调一次环境温度都应有适当的稳定时间．六、除非详细规范另有规定,振荡器达到稳定所需的时间总要超过温度稳定时间的二倍.