專利名稱：晶體震蕩器的溫度補(bǔ)償電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于無線通信裝置的晶體振蕩器，尤其涉及晶體振蕩器的溫度補(bǔ)償電路以及提供溫度補(bǔ)償功能的方法。
背景技術(shù)：
晶體振蕩器一般用來為無線通信裝置提供參考頻率信號(hào)。溫度補(bǔ)償(TC)電路一般做在晶體振蕩器中，在一個(gè)較寬的溫度范圍內(nèi)提供頻率穩(wěn)定的無線通信。這些補(bǔ)償電路由模擬或數(shù)字器件組成，并用來提供對溫度相對平坦的頻率輸出。一般來說，提供電容元件以對振蕩器最終頻率進(jìn)行絕對調(diào)整。這個(gè)電容元件通常采用微調(diào)電容，或采用DC電壓控制的模擬變?nèi)荻O管。用戶可以通過調(diào)整該電容將振蕩器調(diào)整(頻率微調(diào))到所期望的最終頻率。一般來說，具有溫度補(bǔ)償?shù)木w振蕩器提供對于溫度的頻率穩(wěn)定性約為百萬分之5(ppm)。
正象本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，無線通信裝置的工作頻率對溫度的變化，不僅依賴于參考晶體，而且還依賴于對溫度敏感的相關(guān)電路元件。模擬變?nèi)荻O管本身隨溫度的變化與晶體隨溫度的變化不同，必須通過施加電壓對其進(jìn)行控制并與晶體溫度變化一起進(jìn)行補(bǔ)償。所以，如果加上恒定的電壓，變?nèi)荻O管將隨溫度改變電容。然而，很難獲得恒定電壓，因?yàn)榧词菇o穩(wěn)壓器提供恒定的輸入電壓，穩(wěn)壓器也會(huì)隨溫度而改變其輸出電壓。為了使變?nèi)荻O管自身獲得良好的溫度性能，就需要非常穩(wěn)定的電壓。然而，這需要采用更昂貴的穩(wěn)壓器電路，因此往往不作這種選擇。因此，從沒進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臒o線通信裝置電路(例如D/A轉(zhuǎn)換器)加到晶體振蕩器上的外部溫度敏感電壓，將使晶體振蕩器的溫度性能下降。
這就需要一個(gè)溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖碱l率源它采用比較簡單的電路進(jìn)行溫度補(bǔ)償；不需要專門的存儲(chǔ)溫度補(bǔ)償值的存儲(chǔ)器，可以采用更少更廉價(jià)的元件，并提供對晶體振蕩器和其它與晶體振蕩器連接的電路元件的溫度補(bǔ)償。另外，可望提供低成本、小尺寸、低漏電流、高成品率、可對其以及其它電路元件的溫度補(bǔ)償進(jìn)行控制的晶體振蕩器。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的晶體振蕩器溫度補(bǔ)償電路的方框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的圖1中電路的優(yōu)選實(shí)施方法的簡圖。
圖3是使用了根據(jù)本發(fā)明的溫度補(bǔ)償電路的通信裝置的方框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的提供溫度補(bǔ)償頻率輸出方法的流程圖。
優(yōu)選實(shí)施方法詳述圖1示出了根據(jù)本發(fā)明提供充分溫度補(bǔ)償?shù)念l率輸出20的溫度補(bǔ)償電路10。在電路10中，存儲(chǔ)器28通過信號(hào)發(fā)生器32給晶體振蕩器模塊12提供溫度補(bǔ)償?shù)臄?shù)字化數(shù)據(jù)30。存儲(chǔ)器28最好是無線電路板14上的現(xiàn)有器件，這可以節(jié)約成本。信號(hào)發(fā)生器32由從已經(jīng)對溫度特性化的穩(wěn)壓器34來的穩(wěn)壓輸出36供電。為了便于溫度特性化，穩(wěn)壓器34最好放在晶體振蕩器模塊12中。信號(hào)發(fā)生器22要么放在無線電路板14上，要么在晶體振蕩器模塊12上。然而，晶體振蕩器模塊12上要增加額外的輸入輸出管腳，以供數(shù)字化數(shù)據(jù)30使用。
一般來說，無線電路沒有溫度補(bǔ)償會(huì)導(dǎo)致因溫度而出現(xiàn)錯(cuò)誤。當(dāng)用沒有進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)男盘?hào)驅(qū)動(dòng)溫度敏感器件，如晶體振蕩器時(shí)，這種現(xiàn)象尤其明顯。例如，用沒有特性化的穩(wěn)壓器提供電源、并用溫度補(bǔ)償信號(hào)驅(qū)動(dòng)晶體振蕩器的信號(hào)發(fā)生器，會(huì)由于未特性化的穩(wěn)壓輸出隨溫度的漂移而引入誤差?，F(xiàn)有技術(shù)中的晶體振蕩器試圖通過把所有溫度敏感電路，包括穩(wěn)壓器和存有溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器合并到一個(gè)模塊內(nèi)，然后對其溫度進(jìn)行特性化來解決這一問題。然而，這個(gè)方法要求采用大尺寸的、具有昂貴的板上專用集成電路(ASIC)存儲(chǔ)器的模塊來容納所有的元件。
本發(fā)明通過采用現(xiàn)有外部存儲(chǔ)器28(這能節(jié)約成本)，以及用晶體振蕩器模塊12中的穩(wěn)壓器34給信號(hào)發(fā)生器32提供電源來解決這些問題，這個(gè)晶體振蕩器模塊的晶體振蕩器18和相關(guān)調(diào)諧電路16已對溫度特性化。這樣，本發(fā)明不再需要板上ASIC，并且溫度補(bǔ)償輸出頻率20得到顯著提高。本發(fā)明采用無線器件的現(xiàn)有存儲(chǔ)器28而不用板上晶體振蕩器模塊12中獨(dú)立的存儲(chǔ)器，對晶體振蕩器18，調(diào)諧電路16以及信號(hào)發(fā)生器32提供了良好的的溫度補(bǔ)償。
晶體振蕩器18的溫度補(bǔ)償電路10包括與晶體振蕩器19電學(xué)連接的調(diào)諧電路16。調(diào)諧電路16包括與晶體振蕩器18連接的電抗負(fù)載，用來根據(jù)溫度補(bǔ)償信號(hào)22對晶體振蕩器18的輸出頻率20進(jìn)行調(diào)整。晶體振蕩器模塊12中的溫度傳感器24根據(jù)晶體振蕩器18的環(huán)境溫度提供溫度信號(hào)26。存儲(chǔ)器28與溫度傳感器24電學(xué)連接，對其進(jìn)行編程來提供相應(yīng)于溫度信號(hào)26的預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)30。預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)被編程，作為晶體振蕩器模塊12對溫度頻率偏差的函數(shù)進(jìn)行變化。預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)30最好編程為也可補(bǔ)償調(diào)諧電路16對溫度的電抗變化以及穩(wěn)壓器34對溫度的電壓變化。
穩(wěn)壓器34連接到溫度傳感器24，給其提供穩(wěn)壓輸出36。信號(hào)發(fā)生器32與存儲(chǔ)器28電學(xué)連接。如圖所示，信號(hào)發(fā)生器32要么位于晶體振蕩器模塊12中，要么位于無線電路板14上。信號(hào)發(fā)生器32響應(yīng)來自存儲(chǔ)器28的預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)30將溫度補(bǔ)償信號(hào)22提供給調(diào)諧電路16。然而，如果溫度補(bǔ)償信號(hào)22由未補(bǔ)償?shù)臒o線器件電源的穩(wěn)壓器驅(qū)動(dòng)，那么它的精確性會(huì)受到不利的影響。未補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)壓器具有伏/每度(V/℃)的關(guān)系，它加到信號(hào)發(fā)生器22上時(shí)，會(huì)引起補(bǔ)償信號(hào)電壓隨溫度的變化而變化。
最好是，晶體振蕩器模塊12中溫度特性化的穩(wěn)壓器34輸出穩(wěn)壓電壓36為信號(hào)發(fā)生器32提供電源。這個(gè)特性化信息納入到提供給振蕩器模塊12的信息中。在初始測試中，當(dāng)振蕩器模塊12的溫度掃描過整個(gè)溫度范圍時(shí)，溫度傳感器24，調(diào)諧電路16和穩(wěn)壓器34的數(shù)據(jù)被記錄下來。然后用這個(gè)數(shù)據(jù)來計(jì)算所要求的信號(hào)發(fā)生器32的補(bǔ)償信號(hào)22，把每個(gè)振蕩器模塊12的該數(shù)據(jù)提供給無線通信裝置生產(chǎn)者的最終用戶。因?yàn)榫w振蕩器模塊12的穩(wěn)壓器34與晶體振蕩器18本身及調(diào)諧電路10已經(jīng)一起溫度特性化，所以特性化的穩(wěn)壓輸出36可有效地給信號(hào)發(fā)生器32提供電源。這樣，來自信號(hào)發(fā)生器32的溫度補(bǔ)償信號(hào)22固有地根據(jù)穩(wěn)壓器34對溫度的電壓變化進(jìn)行補(bǔ)償。這提高了溫度補(bǔ)償電路10的整體溫度補(bǔ)償性能，其中由于晶體振蕩器模塊12提供的特性化的信息而使信號(hào)發(fā)生器32產(chǎn)生的補(bǔ)償信號(hào)22更加精確。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明圖1中溫度補(bǔ)償電路10的優(yōu)選實(shí)施方法的簡圖。這個(gè)實(shí)施方法包括與調(diào)諧電路16連接的頻率微調(diào)信號(hào)38。調(diào)諧電路10根據(jù)頻率微調(diào)信號(hào)38調(diào)整晶體振蕩器18的標(biāo)定輸出頻率。頻率微調(diào)信號(hào)38一般通過自動(dòng)頻率控制(AFC)電路從晶體振蕩器模塊12外部提供。信號(hào)發(fā)生器32很容易由數(shù)字/模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器提供。然而，也可采用其它類似電路。一般地說，采用的D/A轉(zhuǎn)換器位于無線電路板14上。然而，如果形成了合適的數(shù)據(jù)連接，那么它可以位于晶體振蕩器模塊12中。
現(xiàn)有技術(shù)的D/A轉(zhuǎn)換器由無線電源穩(wěn)壓器(沒有畫出)提供電源。與此不同，本發(fā)明的顯著和未預(yù)料的優(yōu)點(diǎn)是用晶體振蕩器模塊12中的穩(wěn)壓器34來對D/A轉(zhuǎn)換器提供電源。通過用晶體振蕩器模塊12中溫度特性化穩(wěn)壓輸出36對D/A轉(zhuǎn)換器加偏置，輸出頻率20的溫度穩(wěn)定性要好于2ppm。因?yàn)镈/A轉(zhuǎn)換器采用晶體振蕩器模塊12的穩(wěn)壓器34工作，所以與D/A轉(zhuǎn)換器由未特性化的無線器件電源穩(wěn)壓器偏置相比，該D/A轉(zhuǎn)換器的輸出(溫度補(bǔ)償信號(hào)22)對溫度會(huì)更加準(zhǔn)確。晶體振蕩器模塊12最好采用穩(wěn)壓器34的穩(wěn)壓輸出36來給D/A轉(zhuǎn)換器22提供偏置，其輸入阻抗與現(xiàn)有技術(shù)的無線器件中D/A轉(zhuǎn)換器大致相同，以便保持一致的溫度補(bǔ)償。以上實(shí)施方法的另外一種方法是為了晶體振蕩器制造商的利益，讓無線器件制造商來對每個(gè)無線器件電源進(jìn)行溫度特性化。很明顯，這是一個(gè)昂貴和復(fù)雜的解決方法，但本發(fā)明用很低的成本就避免了用這種解決辦法。
溫度傳感器24可由至少一個(gè)二極管級(jí)連的二極管串，一個(gè)熱敏電阻或一個(gè)晶體管提供。二極管串成本當(dāng)然是最低的。熱敏電阻一般在批與批和單元與單元之間的制造中存在冗余偏差。二極管串可以集成化，所以尺寸和電流可以做得基本精確匹配。在優(yōu)選的實(shí)施方法中溫度傳感器包括兩個(gè)集成的級(jí)連二極管。集成使得制造的二極管尺寸匹配很好，所以電流也匹配得很好，這是用二極管串來提供可重復(fù)電壓的優(yōu)點(diǎn)。
每個(gè)溫度傳感器二極管上的電壓大約為VD≈Error!)*ln Error!)其中q是電子電荷，n是經(jīng)驗(yàn)確定的指數(shù)理想因子，k是波爾茲曼常數(shù)，T是絕對溫度，iD是通過二極管的電流，Io是二極管的反向飽和電流。本發(fā)明的溫度傳感器最好采用兩個(gè)級(jí)連的二極管，這可得到2VD的溫度信號(hào)。工作時(shí)，室溫下VD大約0.6V，而由于采用本發(fā)明的集成制造工藝使得溫度傳感器具有重復(fù)性很好的約4mV/℃的溫度信號(hào)敏感度。
溫度傳感器的二極管有基本固定的(iD/Io)比率。這個(gè)信息可以永久地保存在存儲(chǔ)器中，而無需對每個(gè)二極管都一一實(shí)際確定其溫度的變化。另外，為了更精確也可以對每個(gè)溫度傳感器溫度特性化。然而，這需要更多的數(shù)據(jù)處理，并且這對達(dá)到本發(fā)明2ppm的溫度穩(wěn)定性不是必需的。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，二極管串中更多數(shù)量的二極管提供更高的溫度敏感度。然而，這必須與可得到的無線器件的電源權(quán)衡，因?yàn)樵诙O管串中只有更高的電勢才能支持更多的二極管。在所示的低電壓電源實(shí)施方法中，二極管串為兩個(gè)二極管級(jí)連。
調(diào)諧電路16由與晶體振蕩器18連接的電抗負(fù)載提供，如圖中所示連接的變?nèi)荻O管。晶體振蕩器最好是現(xiàn)有技術(shù)所熟知的Colpitts設(shè)計(jì)。然而，同樣可以采用其它設(shè)計(jì)。采用變?nèi)荻O管是提供可變電抗的低成本方法。然而，其它本領(lǐng)域可得到的可調(diào)諧電抗負(fù)載元件，如壓變電容(VVCs)，也能成功地用于本發(fā)明。
存儲(chǔ)器28最好通過位于無線器件或通信裝置中的現(xiàn)有存儲(chǔ)元件提供。最有利的是，存儲(chǔ)器28就是無線器件中的主微處理器或微控制器，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)存在。然而，無論無線器件中已經(jīng)存在，還是單獨(dú)提供，也可以采用其它可得到的存儲(chǔ)器件，如數(shù)字信號(hào)處理器，PROM,EPROM,EEPROM,SRAM,DRAM，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，以及類似器件。
采用現(xiàn)有存儲(chǔ)器件的好處在于在晶體振蕩器模塊12中不再需要單獨(dú)的冗余存儲(chǔ)元件，這使得成本大大節(jié)約。此外，如果可得到具有模擬輸出的存儲(chǔ)器件，如有一個(gè)板上D/A，那么本發(fā)明的信號(hào)發(fā)生器32就可以省去。然而，應(yīng)該注意的是，在這個(gè)例子中，必須用晶體振蕩器模塊12中的穩(wěn)壓器34來驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器件，以保持以上討論過的溫度特性化優(yōu)點(diǎn)。
用預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)30對存儲(chǔ)器28進(jìn)行編程，這個(gè)預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)基本相應(yīng)于晶體振蕩器模塊12對溫度的頻率偏差的反函數(shù)。對于采用AT切割晶體(這是最佳切割)的晶體振蕩器18，其反函數(shù)相應(yīng)于熟知的Bechmann曲線，它可以很好地用三階或更高階的n階多項(xiàng)展開式特性化。在對Bechmann曲線特性化中，為得到更高的精確性，最好是四階展開式。然而，更高階的最佳吻合多項(xiàng)式(n≥7)將提供更高的精確性。
在工作中，為每個(gè)晶體振蕩器模塊12計(jì)算Bechmann曲線的多項(xiàng)式系數(shù)，并將這些值編程到存儲(chǔ)器28中。另外也可以用晶體振蕩器模塊12在離散溫度范圍內(nèi)實(shí)際頻率偏差的對照表對存儲(chǔ)器28進(jìn)行編程，其結(jié)果可以被調(diào)用，并作為數(shù)字化數(shù)據(jù)30提供給信號(hào)發(fā)生器32。在這種情況下，對照表中的數(shù)字化數(shù)據(jù)對應(yīng)于由溫度傳感器24提供給存儲(chǔ)器28的溫度信號(hào)26。這也需要更多存儲(chǔ)空間，但性能同樣地好。
另外的優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)榫w振蕩器模塊12作為整體單元進(jìn)行溫度特性化，所以穩(wěn)壓器34和調(diào)諧電路16對溫度的偏差會(huì)自動(dòng)并入到預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)30中去。存儲(chǔ)器28給信號(hào)發(fā)生器32提供相應(yīng)于Bechmann曲線反函數(shù)的數(shù)字化數(shù)據(jù)30，以轉(zhuǎn)變成模擬溫度補(bǔ)償信號(hào)22，來驅(qū)動(dòng)晶體振蕩器模塊12的調(diào)諧電路16。存儲(chǔ)器28和信號(hào)發(fā)生器32不需要溫度特性化，因?yàn)樗鼈儗囟鹊钠畈皇呛苤匾?。然而，本發(fā)明不禁止這樣做。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于用晶體振蕩器模塊的穩(wěn)壓器34來偏置信號(hào)發(fā)生器32(最好是D/A轉(zhuǎn)換器)，這個(gè)穩(wěn)壓器對溫度的電壓變化已特性化。這樣，根據(jù)本發(fā)明來自D/A轉(zhuǎn)換器的溫度補(bǔ)償信號(hào)22固有地修正穩(wěn)壓器34中電壓的變化。用晶體振蕩器模塊的穩(wěn)壓器34對D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行偏置，使頻率穩(wěn)定性從大約5ppm提高到大約2ppm。此外，無需使用板上晶體振蕩器模塊12中的ASIC溫度補(bǔ)償電路就可以使溫度穩(wěn)定性提高3ppm。這使成本大大節(jié)約。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的包括溫度補(bǔ)償電路的通信裝置200的框圖。在一種實(shí)施方法中，通信裝置200是收發(fā)信機(jī)。通信裝置200包括熟知的在微控制器210或微處理器控制下工作的頻率合成雙工收發(fā)信機(jī)。通信裝置200包括接收器220和發(fā)送器230，它們通過天線240接收和發(fā)送RF。天線240在接收器220和發(fā)送器230間通過天線開關(guān)250進(jìn)行適當(dāng)切換。通信裝置200還包括熟知的在微控制器210控制下提供接收器本地振蕩信號(hào)262和發(fā)送器本地振蕩信號(hào)264的鎖相環(huán)合成器260。溫度補(bǔ)償電路包括為合成器260提供參考振蕩器信號(hào)272以及為微控制器210提供溫度信號(hào)280的參考振蕩模塊300。微控制器210通過信號(hào)發(fā)生器292給參考振蕩器模塊300提供溫度補(bǔ)償信號(hào)290。參考振蕩信號(hào)272利用本發(fā)明的原理進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的提供溫度補(bǔ)償參考頻率輸出的方法400的流程圖。這個(gè)方法400的第一步402包括提供周數(shù)字化數(shù)據(jù)編程的存儲(chǔ)器，這些數(shù)字化數(shù)據(jù)相應(yīng)于晶體振蕩器，信號(hào)發(fā)生器，穩(wěn)壓器，溫度傳感器以及與晶體振蕩器連接的調(diào)諧電路中至少一個(gè)的對溫度的偏差。第二步404包括用穩(wěn)壓器驅(qū)動(dòng)溫度傳感器，以便提供相應(yīng)于環(huán)境溫度的溫度依賴信號(hào)。第三步406包括將溫度依賴信號(hào)傳給存儲(chǔ)器，以便提供相應(yīng)于環(huán)境溫度下晶體振蕩器頻率變化的數(shù)字化數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器包括具有相應(yīng)于晶體振蕩器頻率偏差的預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)的對照表。第四步408包括將數(shù)字化數(shù)據(jù)加到信號(hào)發(fā)生器上，以便把溫度補(bǔ)償信號(hào)提供給晶體振蕩器的調(diào)諧電路。最后一步410包括用來自穩(wěn)壓器的溫度特性化的穩(wěn)壓輸出對信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行偏置，以便在數(shù)字化數(shù)據(jù)中對穩(wěn)壓輸出的變化進(jìn)行補(bǔ)償，從而改進(jìn)晶體振蕩器的溫度補(bǔ)償性能。
盡管本發(fā)明的各種實(shí)施方法已經(jīng)示出并且進(jìn)行了闡述，但應(yīng)該清楚的是上述實(shí)施方法的各種調(diào)整，替代，以及重新安排和組合，可以為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所實(shí)現(xiàn)，而沒有超出本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1．一種晶體振蕩器的溫度補(bǔ)償電路，它包括與晶體振蕩器電學(xué)連接的調(diào)諧電路，這個(gè)調(diào)諧電路根據(jù)溫度補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整晶體振蕩器的輸出頻率；提供相應(yīng)于晶體振蕩器環(huán)境溫度的溫度信號(hào)的溫度傳感器；一種與溫度傳感器電學(xué)連接并編程以提供相應(yīng)于溫度信號(hào)的預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)，這個(gè)預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)被編程，作為晶體振蕩器以及調(diào)諧電路對溫度偏差的函數(shù)進(jìn)行變化；與存儲(chǔ)器電學(xué)連接的信號(hào)發(fā)生器，這個(gè)信號(hào)發(fā)生器相應(yīng)于預(yù)先確定的數(shù)字化數(shù)據(jù)將溫度補(bǔ)償信號(hào)提供給調(diào)諧電路以及提供穩(wěn)壓輸出給信號(hào)發(fā)生器的穩(wěn)壓器，這個(gè)穩(wěn)壓器與溫度傳感器電學(xué)連接。
2．權(quán)利要求1的溫度補(bǔ)償電路，還包括連接到調(diào)諧電路的頻率微調(diào)信號(hào)，其中調(diào)諧電路響應(yīng)頻率微調(diào)信號(hào)調(diào)節(jié)晶體振蕩器的標(biāo)定輸出頻率。
3．權(quán)利要求1的溫度補(bǔ)償電路，其中信號(hào)發(fā)生器是數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。
4．權(quán)利要求1的溫度補(bǔ)償電路，其中溫度傳感器選自二極管串、熱敏電阻及晶體管。
5．權(quán)利要求1的溫度補(bǔ)償電路，其中調(diào)諧電路包括變?nèi)荻O管。
6．權(quán)利要求1的溫度補(bǔ)償電路，其中存儲(chǔ)器選自微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、PROM、EPROM、EEPROM、SRAM、DRAM，及D/A轉(zhuǎn)換器。
7．對晶體振蕩器進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，包括以下步驟提供用相應(yīng)于選自晶體振蕩器、信號(hào)發(fā)生器、穩(wěn)壓器、溫度傳感器及連接到晶體振蕩器的調(diào)諧電路中至少一個(gè)對溫度的偏移的數(shù)字化數(shù)據(jù)編程的存儲(chǔ)器；用穩(wěn)壓器驅(qū)動(dòng)溫度傳感器，以提供相應(yīng)于環(huán)境溫度的溫度依賴信號(hào)；把溫度依賴信號(hào)連接到存儲(chǔ)器，以提供環(huán)境溫度下相應(yīng)于晶體振蕩器頻率偏移的數(shù)字化數(shù)據(jù)；把數(shù)字化數(shù)據(jù)提供給信號(hào)發(fā)生器，以把溫度補(bǔ)償信號(hào)提供給晶體振蕩器的調(diào)諧電路；用來自穩(wěn)壓器的溫度特性化穩(wěn)壓輸出來偏置信號(hào)發(fā)生器，以在數(shù)字化數(shù)據(jù)中對調(diào)節(jié)電壓的變化進(jìn)行補(bǔ)償，由此改善晶體振蕩器的溫度補(bǔ)償性能。
8．權(quán)利要求7的方法，其中提供步驟包括信號(hào)發(fā)生器是數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。
9．權(quán)利要求7的方法，其中提供步驟包括溫度傳感器選自二極管串、熱敏電阻及晶體管。
10．權(quán)利要求7的方法，其中提供步驟使調(diào)諧電路包括變?nèi)荻O管。
全文摘要
一種用于通信裝置(200)的晶體振蕩器模塊(12)的溫度補(bǔ)償電路(10)。用通信裝置(200)現(xiàn)有的微控制器(210)來為晶體振蕩器(18)提供溫度補(bǔ)償數(shù)字化數(shù)據(jù)(30)。在這個(gè)方法中晶體振蕩器模塊(12)不需要板上存儲(chǔ)器，這可以大大減少成本。溫度補(bǔ)償數(shù)字化數(shù)據(jù)(30)在數(shù)/模轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換成控制晶體振蕩器頻率的溫度補(bǔ)償信號(hào)(22)。然而，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器一般由穩(wěn)壓器驅(qū)動(dòng)，而穩(wěn)壓器的電壓隨溫度而變。為了解決這個(gè)問題，使晶體振蕩器模塊(12)包括板上穩(wěn)壓器(34)，它給數(shù)/模轉(zhuǎn)換器提供特性化穩(wěn)壓輸出(36)，以便來自數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的溫度補(bǔ)償信號(hào)(22)對于穩(wěn)壓器(34)電壓的變化進(jìn)行固有的修正。這使得輸出頻率(20)的穩(wěn)定性從約5ppm提高到大約2ppm。
文檔編號(hào)H03L1/02GK1238074SQ97199871
公開日1999年12月8日 申請日期1997年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月17日
發(fā)明者理查德·N·薩特里夫, 希德·S·拉茲, 馬塞厄斯·F·勞里奇, 弗拉蒂莫·特里馬克 申請人:摩托羅拉公司