试析SC切恒温晶振老化特性补偿方法
热敏晶振温度补偿算法
热敏晶振温度补偿算法你知道吗，热敏晶振其实就像是我们人类的“体温计”，不过它测的可不是人的体温，而是温度对晶体振荡频率的影响。
哎，说到这，你可能会好奇，温度和频率到底有啥关系呢？晶振就像是我们大脑的“钟表”，它工作的时候，是通过一个非常精确的频率来保持系统的稳定运转。
但是一旦温度变化，晶振的频率就像放风筝一样，控制不住，飞得偏了。
这时候，我们就需要温度补偿算法来帮忙，确保晶振在各种温度下都能稳稳地“报时”。
所以啊，咱们今天就来聊聊这个神奇的热敏晶振温度补偿算法，嗯，大家不用担心，咱们不讲什么艰深的公式，保证让你轻松懂。
其实热敏晶振温度补偿就是为了应对温度变化对晶振频率的影响。
有些晶振就很“娇气”，温度一高一低，它的“心情”就跟着变化。
你想想，温度一变，频率也随之“跳舞”，根本没办法维持在一个稳定的水平。
补偿算法就像是给晶振开了一张温度调整的“处方”，让它在不同温度下都能保持稳定，像是给它穿上了“防寒服”和“防晒衣”，不管外面温度怎么变，它都能安安稳稳地工作。
怎么补偿呢？很简单，补偿的原则就是通过一个特定的算法，精确地计算出温度变化对频率的影响，然后反向调整，使得频率始终保持在一个我们希望的数值范围内。
听起来是不是很神奇？但实际上，做到这一点并不容易，尤其是当温度变化幅度很大时，补偿的精度要求就会非常高。
这时，不少小伙伴就会想了：“哎呀，这种算法难不难啊？我是不是要去学好多数学？”放心，没那么复杂。
其实就像我们日常生活中调味料一样，掌握了比例，就能做出好吃的菜肴。
补偿算法就是通过对晶振在不同温度下的频率特性进行数据分析，得出一个数学模型。
然后，系统就能根据实时的温度变化，调整晶振的工作状态，做到“温度不改频率”的目标。
简单来说，就是温度和频率之间的关系早就被“摸透了”，然后再根据这个规律，做出一些微调。
就像你调整音响的音量，虽然听不见细微的变化，但声音就好听多了。
再说了，为什么这个补偿算法这么重要呢？你想啊，现在咱们用的电子设备无论是手机、电脑还是智能家居，都会依赖于高精度的晶振来保持系统的同步。
晶振温度补偿的实现方法
晶振温补补偿的实现方法
晶振温补补偿的实现方法 捷比信电阻
关于我们 联系我们 升华取样电阻 旺铨采样电阻 天二精密电阻
首页 大毅电阻 光颉电阻 天二电阻 升华电阻 旺铨电阻 威世电阻 低阻值电阻 高精密电阻 抗冲击电阻 保险丝电阻 薄膜电阻 毫欧电阻 分流电阻 无感电阻
低温漂电阻 汽车电阻 防腐蚀电阻 巨驰电阻
肖先生：
江小姐：
陆小姐：
廖先生：
电子行业人士都知道晶振，但是却没多少人了解温补晶振，也就是我们常说到的温补晶振。根据市场发展捷比信紧随其后向着更高端电的话 方向：发07展55。接29下79来6要19给0大家 讲到的是温补晶振，简单说来就是需要温度补偿的晶振，在我们使用中要了解哪些？
所有石英晶体材料做成的频率器件，均有一定的温漂。温漂是晶振的一个重要特性，一般情况下晶振出现温漂是在室外温度偏低或者比正常温度较高的情况下。晶 振出现温漂有很多种因素，例如天气、焊接过程中的失误，晶振在产品工作的过程中出现温漂的话就会导致频率不稳定，甚至停振的现象，这是比较常见的现象，温 补晶振正是为解决温漂问题所设计出来的一款高稳定度的压电元件，成为弥补石英晶体温漂的重要手段。
电动汽车的未来动力是何种电池？ 小蜂窝基站技术的盛行之年 手机快充兴起，保险丝行业迎来春天 高精度低温漂电阻 万分之一精度5PPM温漂电阻 单品VS系统 智能家居将走向何方？ 台湾天二贴片保险丝电阻FCR系列 数字电路抗干扰这些问题，你造吗？ 太阳能+无人机 强强联合发展火爆 田海浪：搞过山寨手机之后，他又瞄准了电动平衡车 石英晶振的常用封装 SMD晶振 DIP晶振 晶体振荡器
采购合金电阻
快捷
采购薄膜电阻
优质
申请样品
恒温晶振、温补晶振的调试及测试
恒温晶振、温补晶振的调试及测试时的注意点恒温晶振、温补晶振的调试及测试时的注意点1) 每一个单独指标必须单独测试，不能同时测试几种指标，也不能同时测试几只晶振。
2) 测试时要严格按照标准的测试电路和测试环境进行测试。
3) 在没有相当的测试设备和测试人员的情况下，不建议客户自行测试晶振，更不能随意调试晶振，测试设备的等级应至少比晶振指标高一个数量级。
4) 对不同厂家的产品，尤其是来自不同国家的产品，有一些指标的测试方法不尽相同，应提前了解各厂家的异同点，统一意见，以减少不必要的麻烦。
5) 对一些短期指标如频率精度，开机特性等，应多做几次重复的测试，以减少测试结果的偶然性。
恒温晶振OCXO选型和采购时应该注意的问题1) 不要一味追求高指标，因为高指标意味着成本大幅度增加，交货期加长；2) 注意封装的可替代性，尽量不选用非标准封装；3) 尽量不要压缩交货期限；4) 了解厂家情况的时候，应该着重考察厂家的晶体来源、工艺控制能力；5) 如果可能的话，应允许在研发阶段就让厂家参与到指标的确认工作中。
恒温晶振、温补晶振主要技术指标定义的IEC标准1）标称频率（Nominal frequency）IEC标准定义：振荡器标明的工作频率。
2）中心频率偏差 (Frequency accuracy)IEC标准定义：在基准点温度环境（25 ± 2 ℃）和中心控制电压时，测得的频率值与标称频率的偏差。
3）频率调谐范围（Frequency adjustment range）IEC标准定义：用某种可变元件使振荡器频率能够改变的频率范围。
注：调整的目的：1）把频率调到规定调整范围内的任一特定值。
2）由于老化和其它条件变化而引起频率偏移后，能够把振荡器频率修正到规定值。
调整的方式：3）调节方式有机械调节和电压调节两种4）可变元件通常指变容二极管、多圈电位器等。
4）工作温度范围 (Operating temp. range)IEC标准定义：振荡器能够正常工作，其频率及其它输出信号性能均不超过规定的允许偏差的温度范围。
试析新型二次补偿恒温—温补晶振的设计
试析新型二次补偿恒温—温补晶振的设计作者：张萱来源：《科技风》2017年第07期摘要：随着时代的进步与科技的快速发展，当前通信技术对晶振在环境温度发生变化条件下的稳定性要求越来越高。
其中在10MHZ频率使用情况最为普遍，这是围绕表面贴装器件封装的压控温补晶振来具体操作的，具体就是采用恒温控制加二次补偿方案的温补晶振。
本文将会着重阐述使用该方法的设计以及测试，希望能够得到一些借鉴和参考。
关键词：二次补偿；晶振；稳定性；恒温控制大家都知道的是，当前能够影响石英晶振稳定性的主要因素有温度、电压以及晶体老化等等。
其中以温度的影响程度最大。
就目前而言最为常见的晶振包括模拟补偿晶振、数字补偿晶振和微机补偿晶振三种。
数据显示，传统的模拟补偿晶振频率温度稳定度可达1*10-6，而且相位噪声优良，但是因为热敏网络结构限制通常占据很大体积。
数字补偿晶振频率温度稳定度可达2*10-7，其相位噪声不佳，但是体积小。
一般而言，传统的恒温晶振由于功率消耗较大，采用的是5V供电，最大电流甚至超过300毫安。
下面主要是为大家介绍10MHZ，体积为双列直插式的压控温补晶振为核心，采用恒温控制加二次补偿的方案（3.3V供电）。
一、整体结构的具体设计现阶段，二次补偿恒温-温补晶振主要由四个部分共同组成：温补网络（简易），压控温补晶振，方波输出和恒温网络。
具体地说，首先使用恒温网络恒温控制压控温补晶振，尽可能缩小压控温补竞争的实际工作区域，最大限度的优化频率温度稳定性。
然后使用温补网络结合压控端电压频率的控制关系，根据实际情况输出合适的压控电压，从而对恒温后的压控温补晶振加以二次补偿，最终让频率温度稳定度达到最优状态。
二、关键技术的使用（一）合理选择SMD压控温补晶振前面已经提到，此方案采用的是简易型温补网络进行二次补偿方式，其网络输出的电压为单调趋势的线性电压，为了满足使用的需要，就必须要求恒温后的压控温补晶振温度频率曲线必须也是单调线性，不允许有拐点的存在。
温补晶振 温度
温补晶振温度（最新版）目录一、温补晶振的概念与原理二、温补晶振的温度补偿方法三、温补晶振在实际应用中的重要性四、总结正文一、温补晶振的概念与原理温补晶振，全称为温度补偿晶振，是一种具有温度补偿功能的晶体振荡器。
晶振在电子设备中有着广泛的应用，如通信、计算机、导航等领域，它用于产生稳定的基准频率信号。
然而，随着环境温度的变化，晶振的频率会发生偏移，进而影响到系统性能。
为了解决这一问题，设计温补晶振成为了一项关键技术。
温补晶振的原理是利用晶体的热膨胀特性来实现温度补偿。
在设计过程中，通过选择合适的晶体材料、结构及连接方式，使得晶振在不同温度下的频率变化得到抑制，从而达到稳定频率的目的。
二、温补晶振的温度补偿方法温补晶振的温度补偿方法主要有以下几种：1.直接温度补偿：通过测量环境温度，然后根据预先设定的频率 - 温度特性，计算出相应的频率补偿值，最后通过调整晶振的频率来实现补偿。
这种方法结构简单，但补偿精度受到计算精度和晶体性能的限制。
2.间接温度补偿：通过测量晶振的某个参数（如电阻、电容等），然后根据预先设定的参数 - 温度特性，计算出相应的频率补偿值，最后通过调整晶振的频率来实现补偿。
这种方法对晶体性能的要求较低，但结构相对复杂。
3.数字温度补偿：通过数字电路实现温度补偿。
这种方法具有较高的补偿精度，但需要额外的数字电路，会增加成本和功耗。
三、温补晶振在实际应用中的重要性温补晶振在实际应用中具有重要意义，主要体现在以下几个方面：1.提高系统性能：通过温补晶振，可以有效抑制晶振频率随温度的变化，从而提高系统性能，确保设备在各种环境下都能稳定工作。
2.降低设计难度：温补晶振简化了系统设计的过程，设计者无需考虑温度对晶振频率的影响，可以集中精力进行其他方面的设计。
3.节省成本和能源：采用温补晶振可以减少由于温度变化导致的设备故障和维修成本，同时，由于温补晶振具有较低的功耗和较小的体积，也有助于节省能源和空间。
温补晶振的补偿原理及其正确的使用探究
温补晶振的补偿原理及其正确的使用探究摘要由于石英晶体谐振器具有频率稳定度以及成本低等各种优势，现如今，石英晶体谐振器已经成为全世界电子、计算机以及通信等行业中广泛使用的一种基础性器件，但由于石英晶体谐振器会受到周围温度等多方面所造成的干扰和影响，因而通过对温补晶振的补偿原理的探究和正确的使用补偿原理，可以使温补晶振的指标大幅度提高，并对石英晶体谐振器更加有效的工作有着积极的促进作用。
关键词温补晶振；补偿原理；正确使用引言石英晶体谐振器（quatrz oscillator）又简称为晶振，主要是通过采用有压电效应的石英晶体薄片所制作而成的，石英晶体谐振器由于受到外加交变电场的作用，会在一定程度上产生机械性的振动，尤其是当交变电场的频率和石英晶体谐振器内部的固有频率相同或者极其相似的时候，振动就会变得更加剧烈，正是由于石英晶体这种基片谐振器，拥有着高品质的因数、体积小、重量轻、可靠性高、谐振频率高以及稳定性强等诸多的天然优势，因而，通过使用石英晶体代替线圈和电容的谐振回路以及滤波器，现如今已经在国内外被广泛地作为振荡电路中的谐振元件而备受青睐。
1 温补晶振的主要补偿方法温补晶振（Tempe rature Compensate X’tal （crystal）Oscillator，TCXO），主要是通过对石英晶体谐振器附加一定的温度，从而通过补偿电路使石英晶体谐振器周围的温度发生变化，使得振荡频率变化量削减的一种方法。
温度补偿型的石英晶体谐振器一般来说具有精度高等特点。
温补晶振的补偿方法较多，一般主要可以分为模拟温度补偿法、电容器补偿法、热敏网络补偿法、模拟数字补偿法、全数字式补偿法、微机补偿法等。
1.1 模拟温度补偿法模拟温度补偿法主要是通过对石英晶体谐振器器件采用模拟温度补偿的方式，利用石英晶体谐振器负载电抗随温度的变化而补偿石英晶体谐振器元件的频率——温度特性，以达到减少其频率——温度偏移的一种方法，下图1为温度补偿晶体振荡器的基本组成：由图1我们可以看到在石英晶体谐振器器件内部，当温度敏感元件将石英晶体谐振器器件周围所感知到的温度转换为控制电压UK，控制电压UK通过变容管将其输给晶体谐振器，最终转换为晶体频率f从而输出。
SC切恒温晶振老化特性补偿方法综述
SC切恒温晶振老化特性补偿方法综述摘要随着近年通信技术的发展，各单位不断提高着对晶振指标要求，尤其是晶振的稳定性。
当前，老化补偿、优化已成为晶振行业的研究重点，并在SC 切10MHZ基础上进行数据的分析和模型的组建，从而简化操作流程，提高优化效果。
下面，本文从以下几点综述SC切恒温晶振老化特性补偿方法。
关键词晶振；老化；补偿方法为保证恒温晶振正常运行，目前多通过SC切10MHZ改善晶振的补偿算法，不但能清晰、准确的分析相应数据，还能制定针对、有效的方案。
简单来讲，就是在微处理器上建立时间轴，并在某时间内进行晶振的补偿处理，便于控制误差，现从以下几点综述。
1 恒温晶振概述恒温晶振是恒温晶体振荡器的简称，指使用恒温槽维持晶振温度的恒定性，将由周围温度变化引起的频率变化量降至最低。
恒温晶振是由振荡器、控制电路共同组成的。
通常情况下，人们多使用热敏电阻构成串联的放大器，从而满足控制温度的需求。
当前，多将恒温晶振用于这样几个领域：科研和计量，遥感、测量设备、遥测等；消费领域，摄像机、呼叫器、手表、玩具、电视机等；军事和宇航领域，声纳、通讯导航、传感器、雷达等，工业领域，计算机、显示器、电信、传感器、航空等，汽车领域，传感器、引擎控制、GPS应用等。
晶振老化率指在恒定环境下对频率进行测量时，振荡器频率、时间的关系。
从恒温晶振的实际应用看，由于时间过长，会或多或少的出现老化现象，发生原因和晶体生产中的污染物、结构工艺缺陷、应力等因素相关。
晶体中的应力经由一段时间后才稳定，通常使用SC切割法来稳定晶体特性；污染物、气体分子大量沉积在晶体片上，晶体的振荡频率越高，晶体也就越薄，所产生的影响也就越严重。
一般来讲，这种影响需一段时间才能稳定，且这种稳定随着工作状态、温度变化反复，使污染物再次集中于晶体表面。
另外，晶振运行过程中还要避免和腐蚀性物品、污染物的长时间接触，以免加快晶振的老化速度[1]。
2 SC切恒温晶振老化特性补偿原理和方法2.1 补偿原理晶振所出现的老化现象，多在晶振振荡器随着工作时间变化下产生。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
试析SC切恒温晶振老化特性补偿方法
作者：高新丽
来源：《科技风》2017年第08期
摘要：随着科技的快速发展，为了使恒温晶振能够长期稳定的运转，经过长时间的研究发现，通过SC切10MHZ可以有效的改善老化的补偿算法，它能够精准的分析出老化相关数据以及制作切之可行的实现方案。
简言之，就是通过微处理器建立晶振工作时间轴，在某一个时间段内（根据实际情况设定）对恒温晶振加以老化特性补偿，从而将误差控制在一定范围内。
本文将会首先针对小型SC切恒温晶振的具体研制方法，然后阐述其使用原理和方法，希望能够得到一些借鉴和参考。
关键词：晶振；老化；算法；优化
随着通信技术在近些年的迅猛发展，各大企事业单位对晶振的各项指标要求越来越高，特别是稳定性方面，其中老化补偿和优化已经成为晶振行业的重中之重要研究的内容，大量的实践结果表明，通过SC切10MHZ恒温晶振作为优化对象来分析老化数据并且制作预测模型，不仅操作简单，而且优化效果也能够达到预期。
一、合理选择振荡电路和元件
就目前而言，振荡电路采用的是HC-49U型、74HCU04芯片SC切三次泛音谐振器。
当温度发生突变时，谐振器会产生新的应力，在非线性耦合的条件下必然会产生频偏，该现象称为过冲。
当OCXO开机时，温度会在瞬间从室温上升到拐点温度，从而产生大的热过冲，需要延迟几分钟才会稳定下来，而SC切随恒温槽达到稳定后便会立刻恒定下来。
由此可见，SC切晶体相对于AT晶体而言开启特性要优良，并且抗辐射性能也要更加优越。
具体参数如下表（表1）所示。
如果采用AT切石英晶体，很难通过手动调到拐点温度，并且波动性大，热稳定性也相对较差。
二、老化补偿的具体算法和建立时间轴
（一）具体算法
当前有很多种老化补偿模型，但是绝大多数公式繁琐，影响因素颇多，很难落地实施。
经过检测得出，SC切10MHZ晶振老化预测模型公式为：长期老化（LHY）=第一月老化（LHM）*老化系数。
通过以往大量的实践结果表明，这个公式与老化曲线在大多数情况下无法完全拟合，补偿量无法完全抵消晶振老化漂移量，但是有个好处就是操作简单，并且可以数倍提高老化特性指标，这将会在某种程度上优化老化特性。
（二）建立时间轴
观察发现，基于恒温晶振二次上电对老化偏移会产生较小影响，业界人士通常会将其忽略不计。
通常是采用等时间间隔（两天或者三天为主）一次性老化补偿恒温晶振。
微处理器从晶振老化补偿模式激活后首次上电开始计时，经过之前设定好的补偿时间间隔后进行老化补偿，与此同时存储当前补偿量以及次数。
这样一来不管掉电多久，待重新上电后微处理器会自动读取该存储位置的补偿次数以及补偿量，同时输出该补偿量，从而继续后面的老化补偿。
三、软件设计
一般而言，软件工作分为时间轴模块、系统初始化模块、老化预测算法模块、步进输出模块等。
具体如下图（图1）所示。
我们从这个设计流程中可以清楚的看到，当晶振初始化工作后，通信模块会在第一时间处于待触发状态，并且发送相关命令给到微处理器，微处理器收到命令后会做出快速反应开始自动调试。
值得注意的是，每次上电软件务必根据参数设定自动判定是否激活老化补偿，如果未激活，PWM输出固定值，切忌老化补偿。
激活后，软件时间轴开始运行，微处理器在一定的时间段内输出相应的老化补偿数据，与此同时保存当前的补偿量和的时间起始点以及间隔时长。
四、结语
综上所述，随着科技的大力发展，相关研究人员发现在设计以及生产恒温晶振的过程中，通过有效搜集晶振长期老化特性数据可以准确预测出该设备能否长期稳定的运转，并且由此组建与之相应的老化模型。
数据表明，业界人士根据老化模型进行合理反向补偿可以将恒温晶振的老化率在原有基础上提高一倍甚至更多，从而祈祷优化老化指标的作用。
除此之外，设置该方案参数非常的灵活，在批量生产以及后期应用过程中，可以实时调整补偿量和时间，补偿效果会更好，从而更好的满足客户的个性化需求。
参考文献：
[1] 阎玉英，赵富.SC切恒温晶振老化特性补偿方法[J].无线电工程，2014.。