设计应用

改进型恒温晶振三次方补偿电路的研究与设计

作者：谭传武，刘红梅
发布日期：2020-09-17
来源：2020年电子技术应用第9期

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    随着5G及物联网技术的飞速发展，智能终端体积越来越小且数量越来越多[1-2]，终端与基站之间通过无线电波完成信息交互，而精准的时钟频率源是通信的必备条件[3-4]。石英晶体振荡器的频率准确度会受温度等因素的影响，市场上主流的振荡器选用的是AT切型[5]，其随温度变化频率漂移可达10 ppm到50 ppm，AT切在室温存在零偏移点[6]。南开大学吴佳等采用7组差分对设计了高精度的三次方函数发生器[7]，在±0.5×10-6且补偿温度范围扩大至-40～+85 ℃，此方法提高了精度但是功耗增加，不利于小型化的物联网场景；西安电子科技大学的刘宇计了一种超高频率稳定度的模拟温度补偿晶体(ATCXO)振荡器电路[8]，可提供高精度的频率源，但是温度范围受限，不适应温度极端的物联网场景；华中科技大学肖鹏采用MOS可变电容设计了一款温度补偿晶体振荡器(TCXO)芯片[9]，压控范围可达±180 ppm，但频率调整范围受限。

    本文综合以上设计的优缺点，改进了可变电容设计的补偿电路，利用CMOS工艺设计了一种用于TCXO振荡器中的功耗低、温度范围-40～+120 ℃的补偿电路，能抵消AT切晶体中随温度引起的频率变化，可用在恒温晶振中进行频率补偿。




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作者信息:

谭传武，刘红梅

(湖南铁道职业技术学院 电务技术学院，湖南 株洲412001)

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