溫補振蕩器的作用

用溫度補償的方法減少頻率失真，因為振蕩器工作時由于電阻的作用(晶體管或者集成電路都有內阻)就會有溫升，溫度升高對半導體影響很大，會使半導體的工作點發生飄移從而導致振蕩頻率的變化，這些變化對使用者來說影響很大如無線電通訊、本地時鐘(單片機或者電腦)要求頻率高度穩定，所以開發商生產出具有溫度補償性能的有源振蕩器，這些具有溫度補償的晶體振蕩器頻率變化非常低，可以長期穩定工作提供高穩定性頻率基準。

溫補振蕩器中直接補償類型

直接補償型 直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路，在振蕩器中與石英水晶振子串聯而成的。在溫度變化時，熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯電容容值相應變化，從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補償方式電路簡單，成本較低，節省印制電路板(PCB)尺寸和空間，適用于小型和低壓小電流場合。但當要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時，直接補償方式并不適宜。

溫補振蕩器工作的原理

首先了解晶體的數學模型,用負阻的方法分析了石英晶體振蕩器的起振原理以及補償方法,設計了數字電容陣列可調頻率晶體振蕩電路,實現了頻率簡單可控.帶隙測溫電路采用了LDO供電和cascode結構,實現了輸出溫度電壓具有高抑制比和準確性.模數轉換器ADC采用了12位逐次逼近型電路,結構簡單精度適中.LDO為測溫電路提供了穩定的工作電源保證了輸出信號的穩定,通過間斷性地工作實現整個系統的低功耗. 隨著CMOS技術的發展,上述的各種電路都可以集成在一塊芯片里面.本文基于集成電路設計工具Cadence的軟件環境,和SMIC的0.35um工藝,設計了以上電路,并得到了結果,驗證了本設計的可行性.