导读:本文包含了温度补偿晶体振荡器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:晶体振荡器,模拟温度补偿,四管乘法器,全差分放大电路
温度补偿晶体振荡器论文文献综述
孙晓化,王宏兴,张启东[1]（2019）在《用于晶体振荡器温度补偿的次方电压产生方法》一文中研究指出为了获得更高精度的时钟源,需要对晶体振荡器进行温度补偿以便减小频率随温度的变化。对比晶体振荡器不同的温度补偿方式,模拟温度补偿具有较高的性能,而模拟温度补偿电路的主要模块就是获取与温度成次方关系的补偿电压。文中采用了一种模拟乘法器的方法来获得与温度成不同指数关系的电压,在全差分放大器的输入端接入4个MOS管,利用其工作于线性区时的电流电压关系并结合全差分放大器来实现两个模拟量之间的相乘,进而获得与温度成1次方、2次方、3次方、4次方和5次方关系的补偿电压。获得的这些电压通过加和电路迭加后即可用于晶体振荡器的高阶温度补偿。通过仿真,得到全差分放大器的差模增益为78.6 dB,乘法器可以实现两个信号的相乘,且应用该方法进行补偿的晶体振荡器的频率偏移为±2 ppm。(本文来源于《电子科技》期刊2019年12期）
王宏兴[2]（2018）在《高阶温度补偿晶体振荡器设计》一文中研究指出随着电子产业的不断发展进步,电子产品越来越多的出现在我们生活的每个角落,并且其功能越来越丰富,随着产品功能的逐渐完善,人们将目光转向了产品的性能。产品的性能与很多因素息息相关,但是对于电子产品来说,频率源的好坏对于产品性能至关重要。目前晶体振荡器是最主要的频率产生器件,但是其存在的一个问题是其频率受到温度的影响,因此,如果将其应用于温度变化较大的环境中时,其可能会出现较大的误差,为了使晶体振荡器输出频率可以获取更好的温度特性,本文对晶体振荡器的温度频率特性进行研究,并据此研究设计电路来提高其频率温度特性,本文的主要工作如下:1.通过对晶体进行分析建模,对比了不同切型晶体的温度频率特性,主要分析了AT切与SC切晶体的温度特性,根据其两者的基本特性,最终选择使用AT切晶体来实现振荡器电路的设计。2.通过对比多种提高晶体温度频率特性的方式及补偿方法,最终选择使用模拟温度补偿的方式来实现温度补偿。3.通过采用负阻分析法对晶体振荡原理进行分析,并采用乘法器结构设计了一款具有高阶温度补偿的高精度晶体振荡器。提出了一种创新的可修调带隙基准电路结构,使其在叁极管的电流增益较小时依然可以达到更高的精度,并实现了片上温度的采集与保护功能;基于晶振的应用设计了一款零温度电流产生电路,使得晶振在温度变化较大应用环境时保持功耗相对稳定,并确保电路工作的一致性;提出了一种基于共模反馈调节方式的振荡器结构,在降低芯片面积的同时确保了输出频率的稳定性;采用了一种基于共模反馈结构的模拟乘法器温度补偿结构,获得了更加精确的补偿电压。本文基于0.35μm BCD工艺绘制了温度补偿晶体振荡器各个模块及整体版图,并在Cadence集成环境下完成对电路的各个模块和整体电路的后仿真分析,仿真结果表明在供电电压为3.3V~5V之间,输出频率设定为13.56MHz时,本电路结构可实现在-40℃~80℃的温度区间晶体振荡器的频率精度可达到±2.5ppm。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-04-01）
刘东[3]（2017）在《晶体振荡器温度补偿技术的研究》一文中研究指出晶体振荡器广泛应用于宇航、仪器仪表、雷达、通信等领域。温度补偿晶体振荡器具有功耗低、启动迅速、便于集成等优势,是目前常用的振荡器之一。本文首先研究了晶体谐振器串联负载电容的等效变换。前人们采用近似计算,并对此等效变换做了一些研究。本文在推导过程中发现:提取复阻抗方程的隐含条件后,即使不采用近似计算,一个方程也能求解四个未知数。其中的隐含条件为:复阻抗方程对任意频率皆成立。最终,本文证明了此种等效变换的适用范围与谐振器Q值、谐振频率、电容比等都无关,且适用于符合Butterworth-Van Dyke(BVD)模型的所有压电谐振器。然后,本文研究了基于零相位频率的晶体谐振器等效参数测量方法。早期人们采用晶体阻抗计测量等效参数,目前国际电工委员会推荐使用矢量网络分析仪测量等效参数。由于采用了近似计算,在谐振器Q值较低时,上述方法的理论误差变大。本文提出了一种基于谐振频率、反谐振频率、负载谐振频率、负载反谐振频率测量晶体谐振器等效参数的方法。由于推导过程中没有近似计算,所以本方法不受谐振器Q值影响,仿真实验也验证了这一点。通过相位-频率曲线的导数方程解决了频率随机游动与负载电容标称值不精确问题之后,本文测量了一个5MHz晶体谐振器与一个10MHz晶体谐振器的等效参数。测试结果表明,本文方法所测等效参数与供应商提供的等效参数基本一致。由于这两个谐振器的M值、Q值皆较高,因而供应商的测试误差也会较小。因此,实测实验间接证明了本方法的有效性。本方法通过频率测量动态电阻R1,而频率是目前测量最准的物理量之一,因此本方法对提高测试精度有一定的益处。除此之外,比较成熟的频率测量方法也使得本方法操作较为简便。本文在理论上验证了此方法的优势,初步实验也验证了其可行性。接下来,本文分析了影响温度补偿晶体振荡器频率温度稳定度的主要因素——温滞效应。通过分析发现,传感器一维温度信息不能完整描述谐振器四维温度分布。这导致了同一温度对应不同的输出频率。在此基础上,本文提出了一种实时温度补偿方法,以保持测试环境的一致性。然后,本文设计了一种100MHz低相噪温度补偿晶体振荡器。实验结果表明,本实验原型的频率温度稳定度、相位噪声达到或超过国际同类产品。文末,本文分析了Trim效应。通过分析发现:Trim效应的原因是压控振荡器压控特性曲线的非线性。一个初步的实验也验证了此种推断。最后,本文分析了二维补偿技术使温度补偿晶体振荡器输出多个频率的可能性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-02-23）
孙婧瑶,何宇,李雪梅[4]（2017）在《一种针对RTC应用的数字温度补偿晶体振荡器》一文中研究指出对于典型的数字电路FPGA、微处理器和微控制器等,需要提供精确的时钟信号。振荡电路产生的时钟信号频率受到老化、噪声、温度等因素影响。在导航、雷达、无线电通信和卫星通信等领域,需要产生对温度不敏感的时钟信号。介绍了一种针对RTC应用的温度控制振荡器的补偿电路,通过测温电路和逐次逼近模数转换器SAR ADC检测实时温度,结合EEPROM中对音叉晶体特性的测试结果,调整振荡电路的负载电容大小,可以使振荡器在-40℃~+85℃温度范围内的频率变化仅为5×10~(-6)。(本文来源于《电子技术应用》期刊2017年01期）
苏欣[5]（2014）在《基于应力处理的温度补偿晶体振荡器》一文中研究指出温补晶体振荡器应用广泛,涉及到通信、仪器仪表和卫星导航等各个领域,是电子领域发展中必不可少的元件。近年来,国内外都加大了对温补晶体振荡器的研究工作。本文提出的基于应力处理的温度补偿晶体振荡器不同传统的温补晶振。首先,本文详细介绍了晶体振荡器的两大特性,即温频特性和力频特性,并分析了特性的影响因素。因为不同切型的晶体的温频特性不同,力频特性也不相同,所有应该首先区分不同切型的晶体。在晶体的切型确定之后,通过查阅前人已经做过的大量的实验数据,可以得到晶振的温频特性和与之对应的力频特性。确定施加力的方向,并按照这个确定的方向逐渐改变力的大小。在逐渐变化力的大小的过程中,测出与之相对应的频偏量。记录力的大小和相对的频偏量。根据已知的晶振的温频特性曲线,找到相对应的补偿的频率量。得到各个温度下对应的补偿量之后,根据补偿量应该与频偏量大小相等的原则,再确定需要加力的大小,进行该力的施加。这样得到温补晶振可以保持频率输出的稳定。基于这样的原理,本文将晶振的温频特性和力频特性相结合,设计出了基于应力处理的温度补偿晶体振荡器。这种温补晶振主要有叁方面的新颖之处。第一、本文选用的是泛音晶体,传统的温补晶振通常选用的是基频晶体,这是因为基频晶体的拉动性较好。第二、本文还着重于补偿工艺的设计,利用逐次镀膜,晶体的温频特性也会随之变化,从而得到最适宜的镀膜厚度。第叁、本文详细讨论了应力释放效应对这种晶振的影响。该晶振是需要利用应力的,所以应采取措施尽量较小应力释放效应。本文的设计和实验,现属于摸索阶段,虽然初步取得了一些成绩,但是要想使这种方法将来应用到工业的生产之中,还需要做很多的研究开发,而且还需要更多的企业的配合与帮助。我们相信本文提出的利用应力的方法来补偿晶振的思路是正确的,通过镀膜的方式对晶振施加力,再通过逐次镀膜的方式改变这种力的想法也是可以实现的。如果在这方面加大科研的投入,通过不断的努力,生产的晶振的质量一定会更上一层台阶,生产晶振的成本将降低一个档次,晶振的频率稳定度更高,这样的晶振将有很好的市场前景,给我国电子产业带来更多的经济效益。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-12-01）
朱洁[6]（2014）在《数字温度补偿晶体振荡器的微机化探讨》一文中研究指出主要介绍了AT89S52单片机在晶体振荡器温度补偿法中应用。该应用具有成本低操作简单、可靠性高的特点,大大提高频率温度稳定性,具有现实意义。(本文来源于《民营科技》期刊2014年10期）
白丽娜,周渭,李婉莹,张莹,陈鸿杰[7]（2014）在《基于应力处理的温度补偿石英晶体振荡器》一文中研究指出目前几乎所有的温度补偿晶体振荡器都通过补偿电路来完成补偿,而且采用的是基频晶体。通过长期对石英晶体不同的物理特征相结合的研究,如其频率温度特性和频率应力特性结合,发现通过随温度变化产生的应力来补偿温度本身对晶体频率的影响往往会取得更好的效果。大量实验证明通过应力处理,泛音晶体的频率温度特性得到明显的改善。使用这种方式,晶体振荡器显示了良好的频率温度特性和短期稳定度,并兼有低功耗、低成本、低相位噪声等优点。振荡器的频率温度稳定度从-30℃到+85℃的波动范围已经可以达到±(1~2)×10-6。再通过简单的补偿电路会得到±0.5×10-6的频率-温度稳定度。对泛音晶体电极采用双层镀膜的方法,使用2种金属镀膜电极产生合适的应力。这相当于是一个双金属温度传感器,当温度改变时,传感器会发生相应的形变,从而该电极可以将应力加于晶体片。这里选择的泛音晶体比基频晶体在稳定度和老化方面要更好一些,而且拥有更高的频率-应力灵敏度。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2014年07期）
李树龙[8]（2014）在《高精度模数混合温度补偿晶体振荡器的设计与实现》一文中研究指出近些年，在电子市场需求快速增长的拉动下，高精度的晶振产品在电子市场以难以替代的优势有着越来越广泛的应用前景，尤其是温度补偿晶体振荡器因为其补偿精度高、补偿方式多样、成本低等优势在电子市场广受欢迎。晶振作为系统的时钟源在实际使用的过程中，因为环境温度变化范围比较大，其输出频率相对标称频率会有偏差，对于时钟信号要求较高的系统可能就会出现工作异常。经过温度补偿的石英晶体振荡器输出频率相对稳定，因此应用领域更加广泛。本文通过对AT切晶体随温度变化的特性进行分析，结合模拟温度补偿和数字温度补偿的优势，提出了单芯片模数混合的温度补偿晶体振荡器。本文首先对晶体振荡器的温度补偿方法进行了研究，在此基础上，提出了基于标准CMOS工艺实现的模拟补偿和数字补偿相结合的温度补偿方式，克服了模拟补偿晶体振荡器补偿精度低的缺点，同时也降低了工艺复杂度和工艺成本。本文的模拟补偿网络主要由叁次函数发生器和线性曲线族组成，可以根据AT切晶振的切角不同，选择相应的补偿曲线进行补偿，避免了由于晶振的个体差异造成的模拟补偿结果差别过大的情况；数字补偿网络主要由ADC、非易失性存储器（NVRAM）和DAC组成，本文采用的NVRAM基于标准CMOS工艺实现，降低了系统的工艺复杂度，避免了采用EEPROM工艺的限制。针对模数混合补偿系统，本文提出了完整的实现模数混合补偿算法，该补偿算法是基于各种测试模式完成，每种测试模式配有相应的测试指令，这些测试指令构成了测试阶段的测试指令集。本文对温度补偿系统的设计进行了全方面的仿真验证，验证结果表明，本系统在-40℃~85℃温度范围内实现了高精度的温度补偿，并且在高集成度、低功耗、低工艺成本等方面也同样具有优势。(本文来源于《清华大学》期刊2014-05-01）
徐磊[9]（2014）在《一种高精度温度补偿晶体振荡器的算法研究及电路实现》一文中研究指出近年来，无线通讯设备以及便携式电子产品已经深入到人们生活的方方面面，对频率源提出了稳定度更高、功耗更低、集成度更高的要求。温度补偿晶体振荡器（TCXO）作为目前应用最为广泛的频率源，其市场需求正在迅速扩大。然而在这个领域的研究上我国与国外先进水平存在较大差距，国内温补晶振市场基本上被国外厂商所垄断。因此，对高性能温度补偿晶体振荡器的研究具有非常重要的现实意义。本论文系统阐述了温度补偿晶体振荡器的基本原理和实现方法：从石英晶体基本特性和模型入手，对石英晶体的频率—温度特性、晶体振荡器的工作原理以及电路设计中的一些关键技术进行了详细介绍；并针对已有的一种间接模拟补偿算法进行了改进，利用关于温度呈五次多项式的函数来模拟石英晶体的频率—温度特性，通过模拟温度补偿电路产生一个与温度变化呈五次方的补偿电压，对VCXO的频率偏移进行补偿，并以此为依据设计了一款温度补偿晶体振荡器(TCXO)芯片。芯片子模块有带隙基准电路、五次方补偿电压产生电路、修调电路、VCXO电路。其中，基准电路采用共源共栅结构，有效提高了基准电压的PSRR。五次方补偿电压产生电路利用差分放大器输出电流和输入电压的关系产生一个与温度呈五次方的电压，对石英晶体的频率—温度特性进行补偿，实现高稳定度的频率输出。针对具体晶体的切角偏差以及不同规格石英晶体模型参数的不同，芯片设计了修调电路对五次方电压各项系数、中心点电压、VCXO偏置电流、基准电压等参数进行调整。各参数的修调数据存储在内部集成的EEPROM内，可通过数字控制逻辑对芯片EEPROM进行重新配置。论文基于0.35μm BiCMOS工艺，在Cadence集成环境下完成了芯片各个关键子模块及整体电路的原理图、版图的设计与验证。芯片正常工作电压范围支持2.7~5.5V，温度范围为-45~85℃，1ms即可完成起振产生稳定的输出频率，版图面积为2×2.03mm，目前正在流片验证中。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-01-01）
方圆[10]（2013）在《温度补偿晶体振荡器的研究与设计》一文中研究指出现代电子，通信设备对时钟源的精确度有着越来越高的要求。在获得时钟源的各种方法中，晶体振荡器有着优良的稳定性和准确性而获得广泛应用。但是晶体振荡器的振荡频率还是会受到一些因素的影响（如电磁干扰，机械震动，湿度和温度等），特别是温度对振荡器的振荡频率影响很大。为了获得精确的频率源，就要在一定温度范围对振荡器电路进行补偿。本文对温度补偿晶体振荡器电路进行了研究和设计。主要包括可调频率振荡器，带隙测温电路，模拟数字转换系统（AD），以及低压线性转换器（LDO）。论文首先研究了晶体的数学模型，用负阻的方法分析了石英晶体振荡器的起振原理以及补偿方法，设计了数字电容阵列可调频率晶体振荡电路，实现了频率简单可控。带隙测温电路采用了LDO供电和cascode结构，实现了输出温度电压具有高抑制比和精确性。模数转换器ADC采用了12位逐次逼近型电路，结构简单精度适中。LDO为测温电路提供了稳定的工作电源保证了输出信号的稳定，通过间断性地工作实现整个系统的低功耗。随着CMOS技术的发展，上述的各种电路都可以集成在一块芯片里面。本文基于集成电路设计工具Cadence的软件环境，和SMIC的0.35um工艺，设计了以上电路，并得到了仿真结果，验证了本设计的可行性。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2013-05-10）
温度补偿晶体振荡器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着电子产业的不断发展进步,电子产品越来越多的出现在我们生活的每个角落,并且其功能越来越丰富,随着产品功能的逐渐完善,人们将目光转向了产品的性能。产品的性能与很多因素息息相关,但是对于电子产品来说,频率源的好坏对于产品性能至关重要。目前晶体振荡器是最主要的频率产生器件,但是其存在的一个问题是其频率受到温度的影响,因此,如果将其应用于温度变化较大的环境中时,其可能会出现较大的误差,为了使晶体振荡器输出频率可以获取更好的温度特性,本文对晶体振荡器的温度频率特性进行研究,并据此研究设计电路来提高其频率温度特性,本文的主要工作如下:1.通过对晶体进行分析建模,对比了不同切型晶体的温度频率特性,主要分析了AT切与SC切晶体的温度特性,根据其两者的基本特性,最终选择使用AT切晶体来实现振荡器电路的设计。2.通过对比多种提高晶体温度频率特性的方式及补偿方法,最终选择使用模拟温度补偿的方式来实现温度补偿。3.通过采用负阻分析法对晶体振荡原理进行分析,并采用乘法器结构设计了一款具有高阶温度补偿的高精度晶体振荡器。提出了一种创新的可修调带隙基准电路结构,使其在叁极管的电流增益较小时依然可以达到更高的精度,并实现了片上温度的采集与保护功能;基于晶振的应用设计了一款零温度电流产生电路,使得晶振在温度变化较大应用环境时保持功耗相对稳定,并确保电路工作的一致性;提出了一种基于共模反馈调节方式的振荡器结构,在降低芯片面积的同时确保了输出频率的稳定性;采用了一种基于共模反馈结构的模拟乘法器温度补偿结构,获得了更加精确的补偿电压。本文基于0.35μm BCD工艺绘制了温度补偿晶体振荡器各个模块及整体版图,并在Cadence集成环境下完成对电路的各个模块和整体电路的后仿真分析,仿真结果表明在供电电压为3.3V~5V之间,输出频率设定为13.56MHz时,本电路结构可实现在-40℃~80℃的温度区间晶体振荡器的频率精度可达到±2.5ppm。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
温度补偿晶体振荡器论文参考文献
[1].孙晓化,王宏兴,张启东.用于晶体振荡器温度补偿的次方电压产生方法[J].电子科技.2019
[2].王宏兴.高阶温度补偿晶体振荡器设计[D].西安电子科技大学.2018
[3].刘东.晶体振荡器温度补偿技术的研究[D].电子科技大学.2017
[4].孙婧瑶,何宇,李雪梅.一种针对RTC应用的数字温度补偿晶体振荡器[J].电子技术应用.2017
[5].苏欣.基于应力处理的温度补偿晶体振荡器[D].西安电子科技大学.2014
[6].朱洁.数字温度补偿晶体振荡器的微机化探讨[J].民营科技.2014
[7].白丽娜,周渭,李婉莹,张莹,陈鸿杰.基于应力处理的温度补偿石英晶体振荡器[J].仪器仪表学报.2014
[8].李树龙.高精度模数混合温度补偿晶体振荡器的设计与实现[D].清华大学.2014
[9].徐磊.一种高精度温度补偿晶体振荡器的算法研究及电路实现[D].西安电子科技大学.2014
[10].方圆.温度补偿晶体振荡器的研究与设计[D].武汉科技大学.2013