改进的模拟温补晶振宽温补偿方法

韩艳菊，杨科 ，郑鸿耀

(1.北京航空航天大学 电子信息工程学院，北京100191; 2.北京无线电计量测试研究所，北京100854)

模拟温补晶体振荡器(简称模拟温补晶振)是一种利用模拟温度补偿电路补偿频率随温度变化，从而在较宽的温度范围内保持良好频率稳定度的晶体振荡器［1］，具有低功耗和低噪声等特点.通常，模拟温补晶振的温度补偿电路为电阻温度补偿网络.对于如何提高模拟温补晶振的频率温度稳定性，国内外开展了大量研究，提出了各种改进的温度补偿方法［2-7］.随着集成电路的发展，又出现了集成式模拟温补晶振和集成式数字温补晶振.其中，集成式模拟温补晶振内部集成了三次函数发生器，可根据环境温度模拟产生补偿电压以补偿频率变化;集成式数字温补晶振内部集成了存储器或微处理器，可根据温度变化查表或计算补偿电压以补偿频率变化［8-12］.这两种温补晶振都有效缩小了晶振体积，频率温度稳定性好，但其相位噪声远不能达到采用电阻补偿网络的模拟温补晶振水平.例如，对于10 MHz 频率，集成式模拟温补晶振的相位噪声仅能达到－140 dBc/Hz@1 kHz，集成式数字温补晶振更差;而使用电阻补偿网络方法，相位噪声可以达到－157 dBc/Hz@1 kHz［13-15］.同时，在短期频率稳定度上，使用电阻补偿网络优于使用函数发生器或数字存储器和数字处理器.并且，集成晶振的输出多为方波，高频频谱分量丰富，不利于设备的电磁兼容性设计，集成芯片的耐辐照能力也较……