高准确度宽温石英晶振热敏网络温度补偿

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1、!R@!!!!!!!!!!!!!!!!!!!传!感!器!技!术!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第!$卷高准确度宽温石英晶振热敏网络温度补偿李建文6!祖!兵!!!7陕西科技大学计算机与信息工程学院!陕西咸阳_!"#!""7国营_$&厂北川无线电器材厂!陕西咸阳_!"#$$"摘!要#论述了热敏网络进行石英晶体温度补偿的基本方法$其中包括热敏电阻器的测量%非线性回归以及匹配算法$还介绍了补偿电路以及%种热敏网络的设计$并通过大量试验曲线讨论了在较宽温度范围内$当补偿准确度达到或超过66"=R时应该考虑的各种因素&关键词#石英晶体’温度补偿’热敏网络中图分类号

2、#.;$??!!!文献标识码#L!!!文章编号#6"""=>?@?!!""#""%=""R@="#B).-)45034)6,.-)/250:,/0,b3540O64?205+,26:++50,4G?0A)4.:20,4/)0I:0AA:=A5663456?I:0A:/I:;)0).-)45034)26,-)6$]BLD*4!UP&D+*EI2*!!78,++,16,.-30)4]:/1,/:*)42:0?,1@6:)/6)]B)6A/,+,=?$U:5/?5/=_!"#!$8A:/5’"7‘):6A35/K5;:,

3、60,4?$@050)N,I/);_$&L560,4?$U:5/?5/=_!"#$$$8A:/5"FG204560#.322//2*JD+,H2J3’0’-J32J2HG2)+J()21’HG2*/+JD’*J’d(+)JO1)5/J+,’/1D,,+J’)N5J32)HD/J’)*2JD/0D/1(//20$/(13+/H2+/()2H2*J$*’*,D*2+)-DJJD*4+*0H+J13D*4+,4’)DJ3H’-J32J32)HD/J’)$+/I2,,=R$+/02/D4*/’-1’HG2*/+JD*41D)1(DJ+*0%J32)HD/J’)*2J/7_

4、D*+,5$H+*5-+1J’)/+N’M2+11()+15’-66"+)20D/1(//20N5H+*5J2/JD*41()M2/IDJ3D*ID02J2HG2)+J()2/1’G27H)?I,4;2#d(+)JO1)5/J+,’J2HG2)+J()21’HG2*/+JD’*’J32)HD/J’)*2J=R的补偿是十"!引!言=%%!@%b范围进行准确度为66"石英晶体$由于其振荡频率稳定被广泛地应用于分困难的&其中涉及到的因素非常之多&(6$!)信息工程中&但是$石英晶体的振荡频率容易受6!补偿电路与’=6曲线到温度的影响而发生变化$使得其失去应有的使用效

5、石英晶体的振荡频率容易受到温度的影响$其($$#)原因主要是内部电容受到温度的影响而发生变化&果&在工程上通常使用各种方法进行温度补偿$例如#电容补偿%多晶体互补%热敏网络补偿%数字温图6是一种常用的补偿电路&这里使用了6个热敏度补偿%恒温槽补偿等&热敏网络补偿的准确度虽然网络和6个变容二极管与石英晶体的偏压成反比&不是最高$但是$由于它具备体积小%功耗低%成本低%振荡器的负载电容约等于变容二极管的电容&当开机就能工作%稳定性好等优点$在温度补偿领域一石英谐振器的频率随环境温度变化时$热敏网络同直是占主导地位&时输出一个随温度变化的电压’"$改变变容二极管在温度补

6、偿时$涉及到温度范围和补偿准确度两的结电容$使变容二极管的结电容与石英谐振器内个关键指标&=6"!%"b是比较窄的温度范围$而部电容之和保持不变$从而达到补偿的目的&其中的热敏网络就是若干热敏电阻器和普通电阻器通=%%!@%b是较宽的温度范围&在宽温范围进行温度补偿其难度要大得多&66"=%和66"=R常常是指过串联和并联形成的网络电路&补偿的中心问题补偿所达到的相对准确度&在=6"!%"b范围进行就变成确定热敏网络中的各个电阻器的阻值&准确度为66"=%的补偿相对容易$而在收稿日期#!万方数据""$=6!="#第%期!!!!!!!!!!!!!李建文等!高准

7、确度宽温石英晶振热敏网络温度补偿!!!!!!!!!!!!!R>!!热敏电阻器的阻值随温度变化的0=6曲线"是一个单调下降的指数曲线#一般来说阻值0与HO%$9环境绝对温度6有如下函数关系6666!0&0""G"G6"6’f0"(2KG$G&=’=G6&=’%"66"66"&6’式中!0为热敏电阻器在6时的电阻值)6为常"""温!>$T)G和G是材料常数"因热敏电阻器不同而6图!!补偿电路不同#L:=!!8,.-)/250:/=6:463:0测量热敏电阻器数据时"一般是在=R"!@"b!!晶体的内部电容随温度的变化而发生变化"引起范围内按每6"b一点测量热敏电阻器的

8、阻值形成0