[发明专利]对温度补偿晶体振荡器中温度依赖性迟滞的补偿

说明书

迟滞导致晶体振荡器的晶体的温度依赖性频率特性在当温度从之前的较冷状态上升时和当温度从较热状态下级时有所不同。上升温度‑频率映射多项式和下降温度‑频率映射多项式被生成，并且其估值基于当前的温度和过去的温度被加权。经加权的估值被组合并用于晶体振荡器的基于温度的频率补偿。

技术领域

本发明涉及温度补偿晶体振荡器，并且更具体是关于晶体的频率响应中的温度依赖性迟滞。

背景技术

晶体振荡器常常用于提供稳定的频率源。然而，晶体振荡器的频率稳定性受到温度的影响，并因此可使用温度补偿晶体振荡器(TCXO)从而使得由TCXO所提供的频率在存在温度变化的情况下更加稳定。

图1示出了TCXO 100的高级框图，TCXO 100包括：晶体振荡器(XO)101，其包括晶体和振荡维持电路；以及，分数N锁相环(PLL)103，其将晶体振荡器的输出作为输入来接收并且提供PLL输出信号104。温度传感器105感测温度并且将温度数据提供至温度补偿电路107，该温度补偿电路107接下来使得反馈分频器控制电路109调整反馈分频器111以便修正由温度变化所导致的预期的温度变化。温度补偿电路107可利用：对所感测的温度与频率变化进行映射的查询表；或者，从所感测的温度和所测量的频率变化特征中所提取的多项式。查询表中的温度补偿值或者多项式因数可基于设备特征，其中TCXO受热从而改变温度，以便确定适当的补偿因子。

同时，图1提供了一种对晶体振荡器进行温度补偿的方法，期望对TCXO进行进一步改善以提供更加稳定的输出信号。

发明内容

因此，在一个实施方式中，一种方法包括：对相应于上升温度的第一温度-频率映射的第一估值和相应于下降温度的第二温度-频率映射的第二估值进行加权，该加权部分地基于与温度补偿晶体振荡器相关的温度测量结果；以及，生成第一和第二经加权的估值。该方法还包括：组合所述第一和第二经加权的估值；以及，生成组合的输出，该组合的输出用于补偿在温度补偿晶体振荡器中晶体的温度依赖性频率改变。温度-频率映射可利用在查询表中所存储的多项式或频率误差数据。

在另一个实施方式中，一种装置包括加权逻辑单元，其用于将第一权重应用到相应于上升温度的第一温度-频率映射的第一估值并且生成第一经加权的估值，并且将第二权重应用到相应于下降温度的第二温度-频率映射的第二估值并且生成第二经加权的估值。加权控制逻辑单元基于与温度补偿晶体振荡器相关的温度测量结果确定第一和第二权重。组合电路组合第一和第二经加权的估值，并且生成组合的输出，该组合的输出用于补偿在温度补偿晶体振荡器中晶体的温度依赖性频率改变。

在另一个实施方式中，一个温度补偿晶体振荡器包括温度传感器，以便生成与温度补偿晶体振荡器相关的温度测量结果。TCXO还包括至少部分地基于温度测量结果对相应于上升温度的第一温度-频率映射的第一估值和相应于下降温度的第二温度-频率映射的第二估值进行加权的设备，以及，组合经加权的第一和第二估值的设备，所述经加权的第一和第二估值用于调节温度补偿晶体振荡器的频率。

附图说明

图1示出了现有技术的温度补偿晶体振荡器。

图2示出了如何通过在两个温度-频率映射多项式之间进行动态加权来补偿迟滞效应。

图3A示出了代表由一个实施方式使用的加权算法的伪码。

图3B示出了加权算法的一个实施方式的图形表示。

图4A示出了时间依赖性加权事件触发器的一个实施方式，该加权事件触发器缓慢平衡与两个多项式相关的加权。

图4B示出了时间依赖性加权事件触发器的另一实施方式，该加权事件触发器缓慢平衡与两个多项式相关的加权。

图5是TCXO的一个实施方式的高级框图，其组合经加权的上升和下降多项式以用于温度依赖性频率补偿。