The invention discloses a temperature compensated crystal oscillator based on high frequency analog compensation by closed loop compensation structure, the power divider output signal of the voltage controlled crystal oscillator is divided into two parts, one input frequency deviation calculation module, frequency deviation of target frequency and expected frequency deviation calculation module was calculated to compensate the pressure the controlled crystal oscillator, frequency voltage conversion module by analog circuit, according to the frequency deviation compensation voltage, and then through the filter of the compensation voltage signal to the voltage controlled filter feedback compensation voltage signal input end of the crystal oscillator is compensated, the voltage controlled crystal oscillator output frequency target expected. The invention does not need the temperature sensor, temperature compensation compensation voltage is directly related to frequency conversion and real-time temperature deviation and a one-to-one mapping relationship, to overcome the existing temperature hysteresis temperature compensation in high frequency crystal oscillator.
【技术实现步骤摘要】
一种基于模拟补偿的温度补偿高频晶体振荡器
本专利技术属于晶体振荡器
,更为具体地讲,涉及一种基于模拟补偿的温度补偿晶体振荡器。
技术介绍
温度补偿晶体振荡器(TCXO,TemperatureCompensateXtal(crystal)Oscillator)是一种能在较宽的温度范围内工作并通过一定的补偿方式而保持晶体振荡器的输出频率在一定的精度范围内(10-6~10-7量级)的晶体振荡器。它具有低功率,开机即能工作,而且具有高稳定性等特点,广泛应用于各种通信、导航、雷达、卫星定位系统、移动通信、程控电话交换机、各类电子测量仪表中。现有的温度补偿晶体振荡器,本质上是带有温度补偿网络并由其产生与温度有关的补偿电压的压控晶体振荡器(VoltageControlledXtal(crystal)Oscillator,VCXO)。未补偿的压控晶体振荡器中的关键器件是采用AT切石英晶体,其温度特性曲线近似为一个三次曲线,可以表示为:f(T)=a3(T-T0)3+a1(T-T0)+a0(1)其中,a3是三次系数项,a1是一次系数项,a0是温度在参考温度T0时的振荡频率。对于现有的压控晶体振荡器的频率线性增益特性可以近似表述如下:f(VC)=-G(VC-VC0)+f0(2)其中,G是压控晶体振荡器的增益,VC是压控晶体振荡器的控制电压,VC0是压控晶体振荡器的压控端的输入电压,f0是输入为VC0时的振荡频率。那么,作为补偿晶振温度特性的补偿电压VC(T)的方程式可以表述为:VC(T)=A3(T-T0)3+A1(T-T0)+A0(3)此时,A3=a3/G,A1=a1/G ...
【技术保护点】
一种基于模拟补偿的温度补偿高频晶体振荡器,包括:一压控晶体振荡器,用于产生并输出所需频率为f0的高频信号;其特征在于,还包括:一功分器,用于将压控晶体振荡器输出的当前频率为f(T)的高频信号分为两路,其中一路作为输出,另一路输入到频率偏差计算模块;一低频信号发生器,用于产生频率为f0/N的低频信号,并输出给倍频电路;一倍频电路,对频率为f0/N的低频信号进行N倍倍频,产生频率为f0的高频参考信号,并输出给频率偏差计算模块;一频率偏差计算模块,用于计算当前频率为f(T)的高频信号与频率为f0的高频参考信号的频率差,得到频率为Δf(T)=f(T)‑f0的频率偏差信号,并将其发送给频率‑电压转换模块;一低频的频率‑电压转换模块,用于将频率为Δf(T)=f(T)‑f0的频率偏差信号转换为与频率为Δf(T)对应大小的补偿电压信号ΔV(T),并输出至滤波器;一滤波器,用于对补偿电压信号ΔV(T)进行滤波,然后加载至压控晶体振荡器的补偿电压信号输入端,使其产生并输出所需频率为f0的高频信号。
【技术特征摘要】
1.一种基于模拟补偿的温度补偿高频晶体振荡器,包括:一压控晶体振荡器,用于产生并输出所需频率为f0的高频信号;其特征在于,还包括:一功分器,用于将压控晶体振荡器输出的当前频率为f(T)的高频信号分为两路,其中一路作为输出,另一路输入到频率偏差计算模块;一低频信号发生器,用于产生频率为f0/N的低频信号,并输出给倍频电路;一倍频电路,对频率为f0/N的低频信号进行N倍倍频,产生频率为f0的高频参考信号,并输出给频率偏差计算模块;一频率偏差计算模块,用于计算当前频率为f(T)的高频信号与频率为f0的高频参考信号的频率差,得到频率为Δf(T)=f(T)-f0的频率偏差信号,并将其发送给频率-电压转换模块;一低频的频率-电压转换模块,用于将频率为...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭峰,李洋,邱渡裕,叶芃,郭连平,曾浩,潘卉青,戴昌名,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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