一种晶体振荡器频率补偿的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及晶体振荡器技术领域，尤其涉及一种晶体振荡器频率补偿的方法。
【背景技术】
[0002]现有的晶体振荡器的补偿装置，一般由晶体振荡器模块、温度传感器模块、温度补偿处理模块以及振荡器控制模块组成。
[0003]在石英晶体附近的温度传感器模块中，热敏电阻感知工作温度变化，转换成电压信号，输入给温度补偿模块，温度补偿模块根据晶体振荡器的工作温度-频率曲线，生成相应的补偿信号，以控制晶体振荡器的震荡频率。
[0004]现有晶体振荡器的补偿方法为:在两段连续的工作时间段内，记录工作温度、工作时间和频率三个参数，根据相同工作温度点下两工作时间段的频率的差值获取模块老化的参数，即工作时间与频率的关系；以及在一个固定的工作时间段内，根据模块老化的参数得到该工作时间段内的老化参数，再由工作温度、工作时间和频率三个参数，得到工作温度弓I起的频率变化，即工作温度与频率的关系；然后，根据工作时间与频率的关系以及工作温度与频率的关系进行建模，得到晶体振荡器工作时的补偿频率的模型。
[0005]采用该方案需要保证温度传感器的工作温度测量值准确，且温度补偿处理模块中的工作温度-频率曲线正确，这样温度补偿处理模块才能输出正确的频率补偿值。然而在大规模应用中，各个温度传感器具有离散性，且晶体振荡器的工作温度-频率曲线也存在离散性，需要对它们进行校准，这种在宽工作温度范围内的校准对大规模生产时的工作时间和生产成本有重大影响。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供一种晶体振荡器频率补偿的方法，来解决以上技术问题。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]本发明实施例提供一种晶体振荡器频率补偿的方法，包括:
[0009]将晶体振荡器的工作温度范围划分为多个温度区间；
[0010]同步期间，建立各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系；
[0011]保持期间，实时获取晶体振荡器当前的工作时间和工作温度；
[0012]确定当前的工作温度对应的温度区间；
[0013]根据确定的温度区间获取对应的工作时间与频率漂移的对应关系；
[0014]根据当前的工作时间以及对应的工作时间与频率漂移的对应关系确定晶体振荡器所需提供的老化补偿频率。
[0015]优选的，所述步骤:同步期间，建立各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系，具体包括:
[0016]同步期间，采样晶体振荡器在各温度区间、不同工作时间下的频率漂移，获得各温度区间的多个工作时间与频率漂移的对应数据；
[0017]根据各温度区间的多个工作时间与频率漂移的对应数据，建立各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系。
[0018]优选的，所述步骤:根据各温度区间的多个工作时间与频率漂移的对应数据，建立各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系，具体包括:
[0019]分别对各温度区间的多个对应数据进行拟合，获得各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系。
[0020]优选的，所述步骤:建立各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系之后，还包括:
[0021]根据各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系建立晶体振荡器的工作温度与漂移频率的对应关系。
[0022]优选的，所述步骤:根据各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系建立晶体振荡器的工作温度与漂移频率的对应关系，具体包括:
[0023]根据各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系，获得晶体振荡器在相同工作时间下的多个标称温度和频率漂移的关联数据；
[0024]根据获得的多个标称温度和频率漂移的关联数据，建立晶体振荡器的工作温度与频率漂移的对应关系；
[0025]其中，各温度区间均包括一最低温度、一最高温度和一标称温度；标称温度为最低温度和最高温度的平均值，各温度区间的最高温度与最低温度的差值相同。
[0026]优选的，所述步骤:根据当前的工作时间以及对应的工作时间与频率漂移的对应关系确定晶体振荡器所需提供的老化补偿频率之后，还包括:
[0027]根据晶体振荡器当前的工作温度以及晶体振荡器的工作温度与频率漂移的对应关系确定晶体振荡器所需提供的温度补偿频率。
[0028]优选的，所述步骤:根据晶体振荡器当前的工作温度以及晶体振荡器的工作温度与频率漂移的对应关系确定晶体振荡器所需提供的温度补偿频率之后，还包括:根据确定的老化补偿频率以及温度补偿频率得到晶体振荡器当前所需的补偿频率。
[0029]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果:本发明通过同步期间建立各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系，即频率老化的模型，在保持期间，首先确定工作温度所属的温度区间，根据工作温度所属的温度区间获取对应的工作时间与频率漂移的对应关系，进而确定晶体振荡器的老化补偿频率，以区分开工作温度给频率漂移带来的影响，通过建立的各频率老化的模型还可以获取工作温度给频率漂移带来的影响，最终确定晶体振荡器的所需的补偿频率，从而更好的进行补偿，采用该方法，对实时监控晶体振荡器的工作温度的温度传感器的精度无过高需求，不仅提高了补偿的准确性，而且降低了成本。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获取其他的附图。
[0031]图1是本发明实施例提供的晶体振荡器的频率补偿的方法流程图。
[0032]图2是本发明实施例提供的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系曲线图。
[0033]图3是本发明实施例提供的晶体振荡器的温度补偿的方法流程图。
【具体实施方式】
[0034]为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]请参考图1，图1是本发明实施例提供的晶体振荡器频率补偿的方法流程图。该方法包括:
[0036]S110、时钟同步。
[0037]时钟同步，即通过GPS (Global Posit1ning System，全球定位系统)或上级时钟给晶体振荡器一个标准信号，晶体振荡器的控制电路根据这个标准信号，使晶体振荡器的输出信号和这个标准信号进行同步，这个过程称为时钟同步的过程，或称为锁定GPS或上级时钟。
[0038]S120、将晶体振荡器的工作温度范围划分为多个温度区间。
[0039]同步期间，采集晶体振荡器工作时的工作温度变化，得到晶体振荡器的工作温度范围；将得到的工作温度范围划分为多个温度区间；各温度区间均包括一最低温度、一最高温度和一标称温度；标称温度为最低温度和最高温度的平均值，各温度区间的最高温度与最低温度的差值相同。
[0040]本实施例中，若晶体振荡器的工作温度范围为-25摄氏度到75摄氏度，将-25摄氏度到75摄氏度的范围划分为100个区间，则I摄氏度为一个温度区间。
[0041 ] 可将温度区间进行编号，如:-25摄氏度到-24摄氏度为第一温度区间，-24摄氏度到-23摄氏度为第二温度区间等。
[0042]S130、建立各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系。
[0043]同步期间，实时获取晶体振荡器当前的频率漂移，并通过计时器和温度传感器实时采样晶体振荡器当前的工作时间和工作温度，得到晶体振荡器在各温度区间的多个工作时间与频率漂移的对应数据，将获得的多个工作时间与频率漂移的对应数据按照工作温度所属的温度区间进行分类，如:第一温度区间若为-25摄氏度到-24摄氏度，将工作温度在-25摄氏度到-24摄氏度区间变化时得到的多个工作时间与频率漂移的对应数据标记为第一温度区间的对应数据；同理，第二温度区间若为-24摄氏度到-23摄氏度，将工作温度在-24摄氏度到-23摄氏度区间变化时得到的多个工作时间与频率漂移的对应数据标记为第二温度区间的对应数据；依次类推，完成对多个工作时间与频率漂移的对应数据和各温度区间的对应标记。
[0044]根据各温度区间的多个工作时间与频率漂移的对应数据，建立各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系，具体为:
[0045]分别对各温度区间的多个对应数据进行拟合，获得各温度区间的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系。
[0046]将各温度区间工作时间与频率漂移的对应关系与各温度区间的编号一一对应起来，存储于晶体振荡器的存储器中。
[0047]请参考图2，图2是本发明实施例提供的晶体振荡器的工作时间与频率漂移的对应关系曲线图。
[0048]两条第二曲线之间的区域为设定的一个温度区间，该温度区间内有多个采样点，该采样点为所获得的工