摘要: 提出了一種恒溫溫補(bǔ)晶振 ( OCTCXO) 的實(shí)現(xiàn)方法，該 OCTCXO 由兩部分組成: 溫度補(bǔ)償晶體振蕩器 ( TCXO) 和恒溫槽。TCXO 放置在恒溫槽中，恒溫槽是一個(gè)負(fù)反饋?zhàn)詣?dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)環(huán)境溫度小于恒溫槽設(shè)定的溫度時(shí)，OCTCXO 相當(dāng)于一個(gè)恒溫晶體振蕩器 ( OCXO) ; 當(dāng)環(huán)境溫度大于恒溫槽設(shè)定的溫度時(shí)，恒溫槽停止工作，整個(gè) OCTCXO 的頻率－ 溫度穩(wěn)定性由 TCXO 決定，由于 OCTCXO
 
**高工作溫度與恒溫槽設(shè)定的溫度之間的溫度區(qū)間很小，使得 TCXO 在該溫度區(qū)間內(nèi)的頻率－ 溫度穩(wěn)定性得到較大的改善，從而提高 OCTCXO 的頻率－ 溫度穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該 OCTCXO 標(biāo)稱頻率 10 MHz，在 －40 ～70 ℃溫度范圍內(nèi)頻率 － 溫度穩(wěn)定性為 ±1 ×10 ^－ 7 ; **大功耗為 1. 15 W，常溫工作時(shí)
 
功耗為 410 mW;  體積為 21. 0 mm ×13. 0 mm ×5. 1 mm。 0  引言           石英晶體振蕩器作為電子設(shè)備的核心器件，向   著小型化、低功耗的方向發(fā)展。恒溫晶體振蕩器具 有頻率 － 溫度穩(wěn)定性高、相位噪聲低的優(yōu)點(diǎn)，但其 功耗和體積都比較大，且開機(jī)需要預(yù)熱;  而模擬溫   度補(bǔ)償晶體振蕩器具有功耗低、體積小、開機(jī)即可 工作的優(yōu)點(diǎn)，但其頻率溫度穩(wěn)定性在寬溫范圍 ( 如 － 40 ～ 70 ℃ )  內(nèi)達(dá)到 ± 1 × 10 ^－ 7 量級(jí)比較困 ［1］ 。為兼顧二者的優(yōu)點(diǎn)，本文提出了一種恒溫
溫補(bǔ)晶體振蕩器的實(shí)現(xiàn)方法。
 
1 恒溫溫補(bǔ)晶體振蕩器 ( OCTCXO) 的原理
 
恒溫溫補(bǔ)晶體振蕩器主要由溫度補(bǔ)償晶體振蕩器 ( TCXO) 和恒溫槽兩部分組成，TCXO 嵌在恒

［2］	，其結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。
溫槽中

圖 6 中 Q₁ 為加熱功率三極管，溫度傳感器 R 是
 
負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，它與表貼 TCXO 的溫度梯度影響恒溫槽控溫精度，R₂ ，R₃ ，R₇ 和 C₁ 影響 ζ 和 δ。
 
若恒溫槽溫度 T₀ 設(shè)定在 55 ℃ ，當(dāng)環(huán)境溫度小
 
于 T₀ ，由于恒溫槽具有負(fù)反饋?zhàn)詣?dòng)控制作用，其內(nèi)部溫度將維持在 ( 55 ±5) ℃ 范圍內(nèi); 當(dāng)環(huán)境溫度大
 
于 T₀ ，恒溫槽停止工作，TCXO 的工作溫度為 55 ～
 
70 ℃ ;  當(dāng)恒溫槽內(nèi)溫度波動(dòng)時(shí)，TCXO 工作溫度為
 
( 55 ±5) ℃ 。在這三種情況下，TCXO **低工作溫度為50 ℃ ，**高工作溫度為 70 ℃ ，由 TCXO 的補(bǔ)償結(jié)果 ( 如圖 4) 可知，在 50 ～ 70 ℃ 溫度范圍內(nèi)，
 
TCXO 的頻率 － 溫度穩(wěn)定性均小于 ±1 ×10 ^－ 7 。
 
4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
 
應(yīng)用本文提出的方法研制了 10 MHz OCTCXO，
 
并將其放置在高低溫箱中測(cè)試其頻率 － 溫度穩(wěn)定性。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如表 1 和表 2 所示，由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可知
 
OCTCXO 在 － 40 ～ + 70 ℃ 溫度范圍內(nèi)，頻率 － 溫度穩(wěn)定性達(dá)到 ± 1 × 10 ^－ 7 ，**大功耗 1. 15 W，常溫功耗 410 mW，開機(jī)穩(wěn)定時(shí)間 87 s ( 進(jìn)入 ±1 ×10 ^－ 7 ) 。