温度补偿晶体振荡器（TCXO） TCXO是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的 振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。 1TCXO的温度补偿方式 目前在TCXO中，对石英晶体振子频率温度漂移的补偿方法 主要有直接补偿和间接补偿两种类型： （1）直接补偿型 直接补偿型TCXO是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路， 在振荡器中与石英晶体振子串联而成的。在温度变化时， 热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化，从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。 该补偿方式电路简单，成本较低，节省印制电路板（PCB）尺寸和空间，适用于小型和低压小电 流场合。但当要求晶体振荡器精度小于±1pmm时，直接补偿方式并不适宜 2）间接补偿型 间接补偿型又分模拟式和数字式两种类型。 模拟式间接温度补偿是利用热敏电阻等温度传感元件组成温度－电压变换电路， 并将该电压施加到一支与晶体振子相串接的变容二极管上， 通过晶体振子串联电容量的变化，对晶体振子的非线性频率漂移进行补偿。 该补偿方式能实现±0.5ppm的高精度，但在3V以下的低电压情况下受到限制。 数字化间接温度补偿是在模拟式补偿电路中的温度—电压变换电路之后再加一级模/数（A/D）变换器， 将模拟量转换成数字量。该法可实现自动温度补偿，使晶体振荡器频率稳定度非常高， 但具体的补偿电路比较复杂，成本也较高， 只适用于基地站和广播电台等要求高精度化的情况。 2.TCXO发展现状 TCXO在近十几年中得到长足发展， 其中在精密TCXO的研究开发与生产方面，日本居领先和主宰地位。 在70年代末汽车电话用TCXO的体积达20?以上， 目前的主流产品降至0.4?，超小型化的TCXO器件体积仅为0.27?。在30年中， TCXO的体积缩小了50余倍乃至100倍。 日本京陶瓷公司采用回流焊接方法生产的表面贴装TCXO厚度由4mm降至2mm， 在振荡启动4ms后即可达到额定振荡幅度的90％。 金石（KSS）集团生产的TCXO频率范围为2～80MHz， 温度从－10℃到60℃变化时的稳定度为±1ppm或±2ppm； 数字式TCXO的频率覆盖范围为0.2～90MHz， 频率稳定度为±0.1ppm（－30℃～＋85℃）。 高精度、低功耗和小型化，仍然是TCXO的研究课题。在小型化与片式化方面， 面临不少困难，其中主要的有两点： 一是小型化会使石英晶体振子的频率可变幅度变小 温度补偿更加困难；二是片式封装后在其回流焊接作业中， 由于焊接温度远高于TCXO的最大允许温度，会使晶体振子的频率发生变化， 若不采限局部散热降温措施，难以将TCXO的频率变化量控制在±0.5×10－6以下。 但是，TCXO的技术水平的提高并没进入到极限，创新的内容和潜力仍较大 3.TCXO的应用 石英晶体振荡器的发展及其在无线系统中的应用 （a） (b) 图2移动通信机电路框图及其TCXO外观 由于TCXO具有较高的频率稳定度，而且体积小， 在小电流下能够快速启动，其应用领域重点扩展到移动通信系统。 图2（a）为移动通信机射频（RF）电路框图。 TCXO作为基准振荡器为发送信道提供频率基准， 同时作为接收通道的第一级本机振荡器； 另一只TCXO作为第2级本机振荡器，将其振荡信号输入到第2变频器。 目前移动电话要求的频率稳定度为0.1～2.5ppm（－30～＋75℃）， 但出于成本上的考虑，通常选用的规格为1.5～2.5ppm。 移动电话用12～20MHz的TCXO代表性产品之一是VC－TCXO－201C1， 采用直接补偿方式，外观如图2（b）所示，由日本金石（KSS）公司生产
