[发明专利]晶体振荡器的温度补偿

说明书

技术领域

本发明涉及频率源，且更特定来说，涉及晶体振荡器的温度补偿。

背景技术

晶体振荡器(XO)在电路设计中用作频率源。在典型晶体振荡器中，具有标称共振频率的石英晶体耦合到产生具有标称输出频率的信号的振荡器电路。实际上，晶体的共振频率与振荡器的输出频率两者均可能随着例如温度及老化等因素而变化。用于晶体振荡器的典型温度补偿方案假定晶体的温度与振荡器的温度相同。

然而，在一些电路设计中，可能需要考虑到晶体与振荡器之间的温度差。需要一种可计及晶体与振荡器之间的温度差的晶体振荡器的温度补偿方案。

发明内容

本发明的一方面提供一种产生晶体振荡器的频率估计的方法，所述方法包括：接收所测量的振荡器温度；接收所测量的晶体温度；基于所述所测量的晶体温度产生第一频率分量；产生第二频率分量，所述产生所述第二频率分量包括计算所述所测量的振荡器温度与第二温度项之间的差，所述产生所述第二频率分量进一步包括计算所述差的函数；及基于所述第一及第二频率分量产生所述频率估计。

另一方面提供一种用于产生晶体振荡器的频率估计的设备，所述设备包括：第一频率分量产生器，其用于基于所测量的晶体温度产生第一频率分量；及第二频率分量产生器，其用于产生第二频率分量，所述第二频率分量包括所测量的振荡器温度与第二温度项之间的差的函数；所述频率估计包括所述第一及第二频率分量。

再一方面提供一种用于产生晶体振荡器的频率估计的计算机程序产品，所述产品包括计算机可读媒体，所述计算机可读媒体包括：用于致使计算机接收所测量的振荡器温度的代码；用于致使计算机接收所测量的晶体温度的代码；用于致使计算机基于所述所测量的晶体温度产生第一频率分量的代码；用于致使计算机产生第二频率分量的代码，所述第二频率分量包括所述所测量的振荡器温度与第二温度项之间的差的函数；及用于致使计算机基于所述第一及第二频率分量产生所述频率估计的代码。

附图说明

图1描绘根据本发明的晶体振荡器的实施例。

图1A描绘振荡器频率F_osc对温度的典型相依性，其中假定晶体温度T_x等于振荡器温度T_osc且两个温度均称为T。

图2显示用于实施方程式1的块250的实施例。

图3显示用于在与频率域相反的斜率(时间改变率)域中实施方程式1的块350的实施例。

图3A显示斜率估计器的实施例。

图4显示其中进一步将由图3中的块350计算的频率估计器输出410与另一频率估计组合的实施例。

图5描绘其中将频率估计器输出510与替代频率估计组合的另一实施例。

图6显示使晶体温度T与晶体频率F_x相关的典型函数。

图7描绘其中从函数F_x(T_x)导出振荡器频率估计F’_osc(T_x，T_osc)的实施例。

具体实施方式

本文揭示计及晶体与振荡器之间的温度差的温度补偿技术。

图1描绘根据本发明的晶体振荡器的实施例。晶体(X)100耦合到振荡器电路(OSC)110。晶体温度传感器101感测晶体100的温度并产生对应于所述温度的模拟信号T_x。模/数转换器(ADC)102将模拟测量T_x(模拟)转换成数字测量T_x(数字)。类似地，振荡器温度传感器111感测振荡器110的温度，并产生对应于所述温度的模拟测量T_osc(模拟)。ADC 112将模拟测量T_osc(模拟)转换成数字测量T_osc(数字)。

应注意，在一些实施例中，举例来说，在温度测量本身是数字的、或本文稍后所述的计算是直接在模拟域中执行的情形下，可省略ADC 102、112。

图1A描绘振荡器频率F_osc对温度的典型相依性，其中假定晶体温度T_x等于振荡器温度T_osc，且两个温度均称为T。在本说明书中及在权利要求书中，此函数可称为“F_osc(T)”或“第一F-T函数”。给定晶体振荡器的F_osc(T)可根据经验通过测量来导出。F_osc(T)可被预编程到存储器中，或从存储于查找表中的离散样本内插，或可经由离线或在线校准或经由任何其它机制获得。