第 28 卷 第 3 期2005 年 9 月 电 子 器 件C hinese Journal of E lectron D evices V ol.28N o.3Sep. 2005 NewDesign of ATCXOSuitable for ICLIANG Xun,HUANG Xian-he,FAN Yan-hong,TAN feng,LI Min-qiang(School of Automation Engineering, University of Electronic Science & Technology of China,Chengdu 610054,China)Abstract:A new design of A T C X O w hich is suitable for integrate circuit is presented.A nd the m ethod todesign the com pensator is introduced.T he new type of A T C X O can reduce phase noise and dow nsize theseT C X O s w hich is suitable for IC and m ass-produce.T his com pensated m ethod is suitable for m obile com m u-nication, especially in celluar phones.T he experim entalcom pensated results indicate that:the oscillator hasachieved ±1.5×10-6/0℃～70℃.Keywords:oscillator;tem perature com pensation;A T CX O ;integrationEEACC:1230B;7320R一 种 新 的 适 于 集 成 的 模 拟 温 度 补 偿 晶 体 振 荡 器 的 设 计梁王旬,黄显核,樊燕红,谭 峰,黎敏强(电子科技大学自动化工程学院,成都 610054)摘 要:主要提出了一种新型的适于集成的模拟温度补偿晶体振荡器 (A T C X O )的设计方案,并详细介绍了这种 A T C X O 的构成和补偿原理,它不仅可以很好的改善相位噪声,而且体积小适合于集成,以及批量生产。在移动通信领域,特别是在移动通信手机中可以获得广泛应用。初步的实验结果表明:经过补偿后的振荡器在温度范围为 0℃～+ 70℃ 的频率-温度稳定度可达±1.5×10- 6。关键词:振荡器;温度补偿;A T C X O (A nalog T em perature C om pensation C rystal O scillator);集成中图分类号:TN65 文献标识码:A 文章编号:1005-9490(2005)03-0486-03 由于信息的扩充、低话费等服务方面的扩充使得移动通信(手机)市场的不断扩大,从而使得温度补偿晶体振荡器(T C X O )需求也在增加。这就要求温度补偿晶体振荡器往小型化、低功耗、相位噪声特性良好、量产所需的自动化及低价格化方向发展,现在国内外已经有很多关于温度补偿晶体振荡器方面的 研 究[ 1 , 2 ], 比 如 近 些 年 来 的 数 字 T C X O(D T C X O ),但是当其用于振荡器基准相位调制的设计时会出现潜在的相位跳变现象(这种方法已经应用于一般的移动通信系统),而且,相应的调制特性也会变坏,因此国内手机中广泛的在应用日本的间接模拟温度补偿晶体振荡器[ 3 ～ 5 ],然而目前日本四大通讯公司对这种温补晶振进行垄断生产。本文针对于此提出了设计方案:①采用没有量化噪声的模拟温度补偿;②进行 O N E C H IP L SI 后谋求小 型化;③采用计算机测量并在线调整固定电阻(不是普通温补中的热敏电阻)流水线,实现温度补偿的自动化[ 6 ]。收稿日期:2005-01-20作者简介:梁 王旬 (1982-),女,硕士研究生,研究方向为频率控制技术;黄显核(1965-),男,教授,博士生导师,研究方向为频率控制技术,xianhehuang@ uestc.edu.cn;樊燕红(1979-),女,硕士研究生,研究方向为频率控制技术;谭 峰(1976-),男,硕士研究生,研究方向为压电石英稳频及选频器件技术研究;黎敏强(1980-),男,硕士研究生,研究方向为频率控制技术。1 新型温补晶体振荡器的原理及构成传统的 T C X O 的温度补偿方法大致分为两种,一种是模拟温度补偿,它的电路简单,相位噪声好,但是由于它包括热敏电阻补偿网络部分,而其中的热敏电阻不适于集成,在小型化上受限制。另一种是数字式温度补偿,它通过 L SI 可以进行小型化,并且易于进行自动 温度补偿,但是它需 要大容量 的P R O M和高分辨 率的 D /A 转 换器,成本太 高;另外,在数字温度补偿电压中产生数字特有的量化噪声,在 T C X O 的输出频率中作为相位噪声 表现出来。而现在 T D M A ...
