[发明专利]具有高精度的微机补偿表贴温补晶振

权利要求书

1.一种具有高精度的微机补偿表贴温补晶振，至少包括，被集成在一个芯片内的微机补偿电路、压控晶体振荡电路和微机补偿程序部件，其特征在于：在所述微机补偿电路中集成有一个用于与调试系统进行数据传输的串口通讯电路、数据及程序存储电路、温度测试电路和补偿电压产生电路，该微机补偿电路连接在压控晶体振荡器(VCXO)的压控调谐端，温度传感器通过数模转换器(ADC)相连于微处理器(MCU)，温度传感器测试出VCXO的温度信号，ADC将产生的模拟温度电压信号转换成数字信号反馈给MCU，MCU将该数据带入MCU内的多次曲线方程式中，计算出与当前温度值对应的补偿电压的数据，MCU再把转换成的补偿电压发送至模数转换器(DAC)，DAC再将计算出的电压值转换为模拟电压信号，经滤波器(LPF)滤去低频干扰信号后送入VCXO的压控调谐端，实现对VCXO输出频率的高低温补偿。

2.根据权利要求1所述的具有高精度的微机补偿表贴温补晶振，其特征在于，所述数据及程序存储电路，包括，一个可擦除的程序存储器(EEPROM)、一个程序存储器(ROM)和一个数据存储器(RAM)，其中，EEPROM存储器，用于存储VCXO的频率温度特性参数，ROM存储器用于存储MCU运行的程序，RAM存储器，用于MCU运行程序时处理的临时数据。

3.根据权利要求1所述的具有高精度的微机补偿表贴温补晶振，其特征在于，所述微机补偿电路，包括，微处理器(MCU)和通过数模转换器(ADC)连接MCU的模拟温度传感器，以及集成在微机补偿电路中的补偿电压产生电路，其中，模拟温度传感器通过热偶合感应晶体谐振器的温度，产生反应温度变化的模拟电压信号。

4.根据权利要求3所述的具有高精度的微机补偿表贴温补晶振，其特征在于，集成在微机补偿电路中的补偿电压产生电路，包括，MCU输出端通过模数转换器(DAC)连接的低通滤波器(LPF)和压控晶体振荡器(VCXO)，模数转换器将模拟温度信号转换成数字信号并发送至MCU，模数转换器将数字补偿电压信号转换成模拟电压信号，模拟信号经滤波器(LPF)滤去低频干扰信号后送入VCXO的压控调谐端。

5.根据权利要求1所述的具有高精度的微机补偿表贴温补晶振，其特征在于，所述的微机补偿程序部件，包括调试部分和工作部分，两个程序部分通过一个标志位进行切换。

6.根据权利要求5所述的具有高精度的微机补偿表贴温补晶振，其特征在于，调试部分的程序为一个串口通讯代码识别程序，通过接受到的调试指令代码实现发送当前温度、发送当前补偿电压值、接收并改变补偿电压值、接收温度特性参数、接收内部开关状态参数；工作部分的程序为补偿电压产生程序，实现当前温度值读取，通过温度特性参数计算当前温度下的补偿电压值，发送电压值至DAC转换器。

7.根据权利要求1所述的具有高精度的微机补偿表贴温补晶振，其特征在于，所述的补偿电压值与测得的温度值有如下函数关系：

V_C＝C₀+C₁·T+C₂·T²+C₃·T³+C₄·T⁴+C₅·T⁵+C₆·T⁶+C₇·T⁷。

8.根据权利要求1所述的具有高精度的微机补偿表贴温补晶振，其特征在于，整个晶振电路集成在一个面积为2.0mm×2.0mm的芯片内，高精度微机补偿温补晶振的体积为7.0mm×5.0mm×2.0mm，晶振为表面贴装元件。

9.一种使用权利要求1～8任意一项所述的具有高精度的微机补偿表贴温补晶振，其特征在于，微机补偿表贴温补晶振的自动调试系统，是由多路晶振信号自动切换设备、频率计数器、程控电源、计算机、高低温箱及相关的程序部件组成的。

10.根据权利要求8所述的具有高精度的微机补偿表贴温补晶振，其特征在于，通过自动调试系统，系统对每路晶振在检测温度点下逐一进行调试，校准晶振频率获取当前的补偿电压值，并记录每路晶振当前温度。计算机通过对每路晶振在高低温下的不同采样点的数据采集信息进行分析，计算出每路晶振的频率温度特性参数并通过串口通讯电路将每路晶振的频率温度特性参数发送并存储到晶振内部的EEPROM中。