应用于TCXO的高性能温度传感器设计

介绍了一款基于0.4μm Bi CMOS工艺应用于温度补偿晶体振荡器的高性能温度传感器的设计。该温度传感器利用基极-发射极电压(VBE)减去与绝对温度成正比(PTAT)电流在电阻上的压降的原理,产生了与温度成线性的输出电压。采用包含两个串联发射结电压和低失调运算放大器的PTAT电流产生器,实现了高精度的PTAT电流;采用具有负温度系数的电阻,补偿了VBE的高阶温度特性;采用共源共栅结构,提高了输出电压的电源抑制。后仿真结果表明,当电源电压为3.3 V,温度范围为-40~85℃时,温度传感器的输出电压范围为0.964~1.490V,输出电压的斜率范围为-4.245×10-3^-4.160×10-3,斜率变化范围为8.5×10-5,表明该温度传感器具有非常高的线性度。

一种用于TCXO芯片的带隙基准及过温保护电路设计

基于Bi CMOS工艺设计低温漂、高电源抑制比的自偏置带隙基准电压源及过温保护复合电路。带隙基准采用自偏置电流源和差分运放一体化结构,过温保护电路用NPN管采集电流大小实现振荡器的起振或关断。仿真结果表明:带隙恒为1.24 V,温度在-40℃到125℃变化时,输出变化不超过0.78 m V,复合电路电源抑制比高达95 d B;超温关断时间0.071 s,迟滞开启时间0.064 s,复合电路能为TCXO芯片提供稳定的基准参考和较好的过温保护效果,有很大的实用价值。

变容二极管在 TCXO 中引起的频率波动

变容二极管在ＴＣＸＯ中引起的频率波动ＴｈｅＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＦｒｅｑｕｅｎｃｙＦｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｂｙＶａｒａｃｔｏｒＤｉｏｄｅｉｎＴＣＸＯ周雪芬（中国计量科学研究院，北京１０００１３）本文于１９９７－０９－２４收到，１９９８－０２－０９修...

一款高精度宽温度范围TCXO芯片的设计

本文基于SMIC 0.35μm标准CMOS工艺设计了一款高精度、宽温度补偿范围的温度补偿晶体振荡器(TCXO)芯片.利用函数发生电路产生符合f-T关系的五次多项式电压,电路产生电压与f-T特性表达式中的对应项相符合,求和电路可对各项系数进行单独调整.电路参数的调整范围使得大部分AT切石英晶体均适用于本设计.测试结果表明,在-40℃～105℃的温度范围内,TCXO频率稳定性达到±0.6ppm.

一款用于TCXO的三次方函数补偿电路

提出了一种用于温度补偿晶体振荡器（TCXO）的三次方函数补偿电路。传统的用于TCXO的三次方函数补偿电路一般由4组对称的金属氧化物半导体（MOS）管差分对构成,补偿精度约为±1.5×10-6且补偿温度范围较窄。使用7组MOS管差分对设计了一款高精度的三次方函数发生器,补偿精度显著提高且性能更加稳定。用相似的方法构造四次方和五次方函数发生器,累加输出结果用于补偿由于温度变化而导致的晶体频率偏移,此方法可将补偿精度控制在±0.5×10-6且补偿温度范围扩大至-40~85℃,具有极高的应用价值。

数据表之外:选择VCXO、TCXO和VCTCXO产品时需考虑的关键参数

当电路设计工程师需要用外部电压使振荡器频率发生小的改变时,电压控制晶体振荡器(voltage-Controlledcrystal oscillator——VCXO)是必须的选择。如果设计者需要更好的频率稳定性并且可以接受小范围的偏差,那么压控温度补偿晶体振荡器(voltage-controlledtemperature

应用于TCXO的新型五次方电压发生器的设计

采用VIS 0.40μm BCD工艺,设计并实现了一种带有修调技术的应用于温度补偿晶体振荡器(TCXO)的新型五次方电压发生器电路,该五次方电压发生器电路主要由五次方电压产生电路与修调电路两部分构成。其中,五次方电压产生电路采用曲线拟合技术,相较于传统的乘法器级联结构具有更高的精度;新型修调电路用来改变五次方电压发生器的系数,采用双路开关技术提高了修调结果的精度。仿真结果显示,该五次方电压发生器的最大拟合误差为1.2%。测试结果显示,采用该新型五次方电压发生器电路设计的TCXO,其频率-温度稳定度达到(±0.45)×10^(-6),相位噪声为-135 d Bc/Hz@1 kHz,芯片面积为2 782μm×2 432μm。

最佳逼近法在晶体频温曲线拟合和TCXO中的应用

在频率控制领域中,常用最小二乘法来进行数学逼近,但所需的是频率偏差最小而不是它的平方和最小。为此,在频率控制领域首次引入了最佳逼近算法,它能给出频率偏差的最小-最大解。该文不仅给出了最佳逼近算法用于晶体谐振器频率温度特性曲线拟合的方法和例子,并将该算法与最小二乘法作比较;从中看出该算法与最小二乘法比较具有优势。而且给出了它用于单电容温补晶振(TCXO)设计的方法和例子,并且在这个基础上制作了一个TCXO样品,经过补偿后该TCXO的频偏小于±1×1-0 6。结果表明:在频率控制领域最佳逼近算法比最小二乘法更有效。该算法对曲线拟合和工作温度范围在晶体谐振器两个零温度系数点之间的TCXO有实际意义。

基于并行频率测量的TCXO高效测试技术

当前的温补晶振测试系统受频率测量容量制约,测试效率不高,本文提出了一种基于直接测频法的并行频率测量方法,并采用该方法实现了并行TCXO测试系统。该测试系统已经可以对至少100颗TCXO同时进行测试,且测试容量还可以进一步增加。该测试系统的频率相对测量误差低于±4×10-9,完全符合目前TCXO的设计和生产精度要求。应用该并行测试系统可显著提高TCXO测试与生产的效率。

MyFrequency公司TCXO

MyFrequency推出MS系列TCXO，整体稳定性±4．6ppm，包括初始容限、工作温度、负载和电压变化以及15年寿命。HCMOS／TTL输出MSTCXO的工作电压可以是5．0V和3．3V，有多种不同的通孔和SMD封装。

应用于TCXO的低功耗Sigma-Delta调制器的设计

采用CSMC0.35μm混合工艺设计了一个用于温度补偿晶体振荡器(TCXO)的二阶低功耗Sigma-Delta调制器.为减小低频温度信号带宽内的1/f噪声及失调对调制器精度的影响,采用斩波技术把1/f噪声及失调调制到有用信号带宽之外.结合Cadence Spectre及Matlab仿真结果显示,该调制器在温度信号带宽范围内的信噪声比为93.6dB,精度达到15.26位.在3V电源电压下静态功耗小于80μW,满足了该TCXO系统对调制器的低功耗及14位精度的要求.

TCXO自动测试系统

本文介绍一种已经研制成功并投入使用的ＴＣＸＯ自动测试系统。本系统与ＭＣ－８１０Ｐ或者ＭＣ－８１Ｐ、ＭＣ－７１…等温度试验箱对接，可以自动或者半自动（半自动指温度试验箱的温度调节靠人工实施）的完成热敏电阻Ｒ（Ｔ）－Ｔ、ＴＣＸＯ的Ｕ－Ｔ、ｆ－Ｔ特性曲线测量；补偿网络参数的自动计算等。本系统设计思想先进、系统结构紧凑、测量精度高、价格低，最适合ＴＣＸＯ生产厂家的使用。

移动通信TCXO及其相关器件进展

众所周知,温度补偿晶体振荡器TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)的特点不仅是体积小和高稳定性,而且同恒温控制晶体振荡器OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator)相比还具备可在小电流条件下快速启动的优点。因此,TCXO的应用领域日益扩展,现已延伸到广播、测量。