专利名称：自拟合数字温度补偿晶体振荡器及其系统与实现方法
技术领域：
本发明涉及一种数字温补晶体振荡器及其技术，尤其涉及一种可以自主完成温补拟合过程的数字温补晶体振荡器及其系统与实现方法。
背景技术：
温补晶体振荡器凭借其体积小、功耗低、重量轻、开机特性
快等特点被广泛应用到军、民用通信电台，卫星通信、GPS、无线通讯等领域。目前行业中数字温补晶体振荡器的拟合测试多采用计算机全程控制，拟合过程数据全由计算机计算、处理及存储，测试完成后还需重新将拟合补偿数据下载到数字温补晶体振荡器的存储器中，这样的温度拟合测试方法存在以下弊端
(1 )由于温度拟合过程中需要计算机全程介入到每个数字温补晶体振荡器，在批量生产时受简易通讯方式(比如RS232)的限制，计算机不可能实时准确的采集到每个数字温补晶体振荡器内部真实温度，使得拟合得出的温度补偿数据与数字温补晶体振荡器实际工作时的补偿数据偏差较大，从而频率温度稳定度精度无法达到最佳。如专利号为01273470.5的实用新型专利"一种微机温度补偿晶体振荡器"说明书中所述，其批量试生产的20只样品的主要性能参数中的温度特性指标仅能达到"频温特性达到-40"€ +85°(:小于±4 111";(2) 温度拟合测试生产过程中所有数据由计算机计算和处理，所以需要计算机全程介入每个数字温补晶体振荡器的拟合，而且以计算机轮询方式为每只数字温补晶体振荡器进行拟合，极大的限制了单位时间的生产效率；
(3) 由于温度拟合过程中，温度拟合补偿数据直接保存到计算机，温度拟合测试完成后，还需再将计算机保存下来的温度拟合补偿数据下载到数字温补晶体振荡器内部的MCU的存储器中，拟合时间一般在4小时左右，如此由于数据记录时间与保存到数字温补晶体振荡器内部的MCU的存储器的时间相差较远，若温度拟合测试过程或拟合补偿数据下载过程中整套测系统中任何一个环节出现异常，都会使得生产工序变得更加烦琐，必要时还更增加了人工操作失误等风险。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了 一种能够自主完成温补拟合过程的数字温补晶体振荡器及其系统与实现方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是稳压器，所述稳压器连接电源输入端，其输出端连接至自
拟合数字温度补偿晶体振荡器各个部分，用于向各个部分提供
稳定的工作电压；
受补偿压控晶体振荡器，作为自拟合数字温度补偿晶体振
荡器的受补偿对象及压控频率源，其压控端接收压控电压，并
将处理后的信号从输出端输出；
温度传感器，用于检测自拟合数字温度补偿晶体振荡器的内部环境温度；
微控制器，分别连接受补偿压控晶体振荡器及温度传感器及连接受补偿压控晶体振荡器，并通过单总线连接外部设备进行通讯，所述微控制器作为产生温度频率补偿电压的控制中心，实时检测温度传感器的温度，并实时输出给受补偿压控晶体振荡器在当前温度下所需的温补频率校正数据；
以及压控合成电路，其输入端分别连接外部压控电压及微控制器的输出端，输出端连接受补偿压控晶体振荡器的压控端，所述压控合成电路用于合成外部压控输入电压与微控制器提供的数字温补电压，并将合成后的压控电压输出至受补偿压控晶体振荡器的压控端。
数字温补晶体振荡器的自拟合系统，采用上述的自拟合数字温度补偿晶体振荡器，包括
电源装置，用于向系统各部分供电；
计算机管理中心，用于对系统的工作进行控制；
程控高低温箱，连接计算机管理中心，并通过计算机管理中心的命令对工作环境温度进行控制；
若干生产测试单元，所述生产测试单元安装于可程控高低温箱内，每个生产测试单元配设有若干自拟合数字温补晶体振荡器。
数字温补晶体振荡器的自拟合系统的自拟合实现方法，先由计算机管理中心启动系统，初始化各项参数，校验参数是否符合要求，选择拟合测试，n个生产测试单元接收到开始拟合测试指令后，保存校验通过的参数，n个生产测试单元同时对m个数字温补晶体振荡器进行故障检测并将检测结果上报，n个生产测试单元同时将必要的参数下载到所对应的自拟合数字温度补偿晶体振荡器，自拟合数字温度补偿晶体振荡器保存参数并触发启动自拟合流程，自拟合流程包括以下步骤
a) 计算机管理中心通过生产测试单元设置自拟合数字温度补偿晶体振荡器的目标频率F。；生产测试单元测出自拟合数字温度补偿晶体振荡器实时频率Fn，并将F。、 Fn通过单总线发送给自拟合数字温度补偿晶体振荡器；
b) 自拟合数字温度补偿晶体振荡器通过其内的温度传感器自测得到温度Tx;自拟合数字温度补偿晶体振荡器内的微控制器通过Fi与F。的差值SF产F广F。计算出当前温度Tx相对应的校正压控电压Vr「Vro+SF ,XK，其中K为校正经验常数，针对不同型号晶体，由实验获得；微控制器将Vrl加于受补偿压控晶体振荡器的压控端Ve',并记录Tx、 SF^ Vr1;
c) 重复步骤b)，自拟合数字温度补偿晶体振荡器计算并保存当前温度1\对应的n组数据Vrn、 SFn;
d) 循环步骤c)、 d)，直到Tx变化；
e) 由于所有数据都是在温度Tx下测量的，压控电压Vr变化较小时，压控-频率变化SF是近似线性的，可近似为公式
SF=aXVr+b (其中a、 b为常数)；微控制器通过数据(Vn,5F。 ~ (Vrn，SFn)，由最小二乘 法得出系数a、b。当SF:0时，可计算出温度为TJ寸的最佳 校正压控电压；所以有aXVrx+b=0， Vrx=-b/a 。保存Vrx与 Tx到微控制器内部的可自编程只读存储器；
f) 循环步骤c) f)，直到得到-4(TC +85"C范围内所有温度点 对应的校正压控电压；由于实际测得的Tx,Vrx有限，自拟合数 字温度补偿晶体振荡器在实际补偿时对相临补偿温度点进行 最小二乘法曲线拟合，并在产品正常使用时进行压控插值补 偿，以达到更高分辨率的温度校正；
g) 生产测试单元触发自拟合数字温度补偿晶体振荡器终止补 偿拟合流程，并将数据上传至计算机管理中心；
h) 计算机管理中心根据需要读取数据，并通过程控高低温箱启 动高低温测试流程；
i) 温度测试完毕；
j)完成自拟合步骤。
本发明的有益效果是本发明的自拟合数字温度补偿晶体振荡 器使用自身资源，自主完成温补拟合过程，从而保证了产品内 部使用环境和生产环境的一致，极大的提高了温补数据的准确 性，从而保证了温度稳定度精度；拟合测试过程摆脱计算机全 程控制，提高单位时间生产效率，避免了因外设异常或人工操 作失误所引起的风险；本发明批量试生产的产品的温度特性指 标-40。C +85。C全部达到小于土0.05ppm的极好特性，比同类产品高出10-20倍，超过三级时钟恒温晶体振荡器的频率温度 稳定度指标，完全使得温度稳定度精度达到最佳的效果。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明 图1是数字温补晶体振荡器的原理结构框图； 图2是压控合成电路的原理图3是数字温补晶体振荡器的自拟合系统结构框图； 图4是自拟合实现流程图。
具体实施例方式
本发明提供了一种以自拟合测试的数字补偿压控温补晶 体振荡器，其原理框图如图l所示，自拟合数字补偿压控温补 晶体振荡器(sDCXO)包含稳压器1、受补偿压控晶体振荡器 2、温度传感器3、微控制器4、压控合成电路5，其中
所述稳压器1是整个产品中的稳压电路，自拟合数字温度 补偿晶体振荡器的外接电源通过电源输入端VCC经稳压器1 为受补偿压控温补晶体振荡器2、温度传感器3、微控制器4、 压控合成电路5提供稳定的直流工作电压或直流偏置工作点； 优选的，所述稳压器1为低压差线性稳压器，其稳压电压为 3.3V。由于其低功耗、高效率、低噪声、高抗扰、体积小、重 量轻，因此较适合于应用在本发明的技术上。
所述受补偿压控晶体振荡器2作为自拟合数字温度补偿晶 体振荡器的受补偿对象及压控频率源，其压控端Vc'接收压控电压，并将处理后的信号从输出端Out输出；受补偿压控晶体
振荡器2可采用商品化的表面贴装器件，即SMD器件，只要 求其压控频率牵引范围足够宽，线性好，而对频率温度特性无 严格要求；受补偿压控晶体振荡器2的输出频率随其压控输入 端Vc'的输入电压变化而变化，因而当环境温度变化而引起受 补偿压控晶体振荡器2的输出频率变化时，只要改变其压控输 入端Vc'的输入电压，就可将变化的频率拉回到标称频率，从 而达到补偿目的。
所述温度传感器3用于检测自拟合数字温度补偿晶体振荡 器的内部环境温度；
所述微控制器4，即MCU，分别连接受补偿压控晶体振荡 器2及温度传感器3及连接受补偿压控晶体振荡器2，并通过 单总线连接外部设备进行通讯，所述微控制器4作为产生温度 频率补偿电压的控制中心，实时检测温度传感器3的温度，并 实时输出给受补偿压控晶体振荡器2在当前温度下所需的温补 频率校正数据。
以及压控合成电路5，其输入端分别连接外部压控电压及 微控制器4的输出端，输出端连接受补偿压控晶体振荡器2的 压控端Vc'，所述压控合成电路5用于合成外部压控输入电压 与微控制器4提供的数字温补电压，并将合成后的压控电压输 出至受补偿压控晶体振荡器2的压控端Vc'。参照图2，作为 优选方案，所述压控合成电路5包括RC滤波器51和运算放大器52， RC滤波器51输入端连接微控制器4的输出端，其输出 端连接运算放大器52的负端，所述运算放大器52的正端连接 外部压控电压输入端Vc，其输出端连接受补偿压控晶体振荡器 2的压控端Vc'。
进一步，作为本发明的优选实施方式，所述微控制器4包 括有通信模块、温补数据存储单元、温度测量模块、脉宽调制 模块、补偿拟合控制逻辑模块，其中
所述通信模块连接微控制器4的1/0接口，其功能是控制 单总线与自拟合数字温度补偿晶体振荡器外部设备通讯。
所述温补数据储存单元为微控制器4的电可擦可编程只读 存储器(EEPROM)，用于数据储存。
所述温度测量模块，所述温度测量模块通过微控制器4的 1/0接口连接温度传感器3，并通过单总线控制及读取温度传感 器3的检测温度。
所述脉宽调制模块，即PWM模块，其作用是产生补偿压 控晶体振荡器2需要的温度补偿电压；脉宽调制模块在补偿拟 合控制逻辑模块的控制下，产生一定的占空比方波，方波由压 控合成电路5滤波为直流电压，而后产生可程控的温度补偿电 压输出至补偿压控晶体振荡器2。
所述补偿拟合控制逻辑模块分别连接通讯模块、温补数据 储存单元及温度测量模块；补偿拟合控制逻辑模块在自拟合数 字温度补偿晶体振荡器正常使用时的功能是通过温补数据存储单元的数据计算出对应的温度补偿数据，并控制脉宽调制模 块产生相应的温度补偿电压；在自拟合数字温度补偿晶体振荡 器为拟合状态时，其功能是通过通讯模块从外部设备获得当 前频率，通过温度测量模块测量自拟合数字温度补偿晶体振荡 器的温度，并计算频率偏差及温补校正数据，然后将温度数据 及温补电压写入温补数据存储单元进行存储，实现自拟合数字 温度补偿晶体振荡器自拟合。
本发明充分利用自拟合数字温度补偿晶体振荡器内部的 微控制器4，在自拟合数字温度补偿晶体振荡器温度拟合测试 的每个温度点，自拟合数字温度补偿晶体振荡器自测其内部晶 体的实时温度，自行通过频率偏差计算压控校正电压，并自行 产生校正电压控制自拟合数字温度补偿晶体振荡器内部晶体 的频率输出，以验证压控补偿后的频率是否正确。因此，除了 当前频率值需要自拟合数字温度补偿晶体振荡器外部设备传 入外，所有计算、环境采集、压控电压产生均完全使用自拟合 数字温度补偿晶体振荡器内部器件，所以对每个自拟合数字温 度补偿晶体振荡器来讲，拟合环境即为实际使用环境，尽可能 的消除了拟合过程与产品使用过程中的环境差别。从而保证了
自拟合数字温度补偿晶体振荡器在全温度范围内(-40°C +85
°C)的温度稳定度小于士0.05ppm。
本发明还提供了数字温补晶体振荡器的自拟合系统，其采 用上述的自拟合数字温度补偿晶体振荡器，参照图3，其包括有电源装置6、计算机管理中心7、程控高低温箱8、生产测
试单元9及待测的自拟合数字温度补偿晶体振荡器10，其中
所述电源装置6采用工业用电，并设开关电源，用于向计 算机管理中心7、程控高低温箱8及生产测试单元9供电。
所述计算机管理中心7，即PC管理中心，其储存了系统的 软件程序，用于对系统的工作进行控制。
所述程控高低温箱8，连接计算机管理中心7，并通过计 算机管理中心7的命令对其内部的工作环境温度进行控制。
所述生产测试单元9安装于可程控高低温箱8内，每个生 产测试单元9配设有若干自拟合数字温度补偿晶体振荡器10， 并且，待测自拟合数字温度补偿晶体振荡器10的工作电源是 由生产测试单元9进行直流转化后，再提供给稳压器1，稳压 器1进行DC-DC变换提供给自拟合数字温度补偿晶体振荡器 使用，此外稳压器1采用低压差线性稳压器，能达到较高的转 换效率。
系统工作时，当计算机管理中心7发启进入拟合测试的命 令，所有的自拟合数字温度补偿晶体振荡器即同时进入自拟合 状态，直至自拟合测试完成。
参照图4，数字温补晶体振荡器的自拟合系统的自拟合实 现方法，先由计算机管理中心7启动系统，初始化各项参数， 校验参数是否符合要求，选择拟合测试，n个生产测试单元9 接收到开始拟合测试指令后，保存校验通过的参数，n个生产测试单元9同时对m个自拟合数字温度补偿晶体振荡器10进 行故障检测并将检测结果上报，n个生产测试单元9同时将必 要的参数下载到所对应的自拟合数字温度补偿晶体振荡器，自 拟合数字温度补偿晶体振荡器保存参数并触发启动自拟合流 程，自拟合流程包括以下步骤
a) 计算机管理中心(7)通过生产测试单元(9)设置自拟合数 字温度补偿晶体振荡器10 (sDCXO)的目标频率F。；生产测 试单元(9)测出自拟合数字温度补偿晶体振荡器10(sDCXO) 实时频率Fn，并将F。、 Fn通过单总线发送给自拟合数字温度补 偿晶体振荡器；
b) 自拟合数字温度补偿晶体振荡器10 (sDCXO)通过其内的 温度传感器(3)自测得到温度Tx;自拟合数字温度补偿晶体振荡 器10(sDCXO)内的微控制器(4)通过Fi与F。的差值S F尸F广F。 计算出当前温度Tx相对应的校正压控电压Vr「Vro+SF ,XK
(其中K为校正经验常数，针对不同型号晶体，由实验获得)。 微控制器(4)将Vn加于受补偿压控晶体振荡器(2)的压控 端(Ve，)，并记录Tx、 SF!、 Vr1;
c) 重复步骤b)，自拟合数字温度补偿晶体振荡器10(sDCXO) 计算并保存当前温度L对应的n组数据Vrn、 SFn;
d) 循环步骤C)、 d)，直到Tx变化；
e) 由于所有数据都是在温度Tx下测量的，压控电压Vr变化较 小时，压控-频率变化SF是近似线性的，可近似为公式S F =aXVr+b(其中a、 b为常数)； 微控制器(4)通过数据(Vn,SF 。 ~ (Vrn,SF n)，由最 小二乘法得出系数a、 b。当SF:0时，可计算出温度为Tx时 的最佳校正压控电压；所以有aXVrx+b=0， Vrx=-b/a 。保存 Vrx与Tx到微控制器(4)内部的可自编程只读存储器；
f) 循环步骤c) f)，直到得到-40。C +85。C范围内所有温度点 对应的校正压控电压。由于实际测得的Tx,Vrx有限，自拟合数 字温度补偿晶体振荡器10 (sDCXO)在实际补偿时对相临补偿 温度点进行最小二乘法曲线拟合，并在产品正常使用时进行压 控插值补偿，以达到更高分辨率的温度校正；
g) 生产测试单元9触发自拟合数字温度补偿晶体振荡器终止 补偿拟合流程，并将数据上传至计算机管理中心7;
h) 计算机管理中心7根据需要读取数据，并通过程控高低温箱 (8)启动高低温测试流程；
i) 温试完毕，计算机管理中心7给出生产测试报告，给出合格 产品列表，不合格产品处理意见等报告；
j)完成自拟合步骤。
本发明的拟合测试过程中只要计算机管理中心7的计算机 发启进入拟合测试命令，多个自拟合数字温度补偿晶体振荡器 即同时进入自拟合状态，计算机不必再介入每个自拟合数字温 度补偿晶体振荡器的拟合测试过程中，提高了单位时间生产效 率。目前，国内几家大型通信设备制造商对三级高稳晶体时钟 的频率温度特性要求如下
1. 工作温度0°C 60°C ，频率温度特性优于±5 X 10E-8;
2. 工作温度-20°C 70°C，频率温度特性优于土IX
10E-7;
根据测试，当前温度Tn对应的实时频率Fn与常温Fo ( 25 °C)的相对频偏(ppm)，全部产品均能达到小于士0.05ppm的
极好特性。
本发明选用商品化的SMD器件受补偿压控晶体振荡器做 压控频率源，再经过自拟合数字温补后，不仅可以保持现有晶 体振荡器体积小、功耗低、重量轻、开机特性快等特点，更主 要的是可以将温度特性指标提高到在全温度范围内(-40°C +85°C)的频率温度特性小于士5X10E-8，达到甚至超过三级高 稳晶体时钟的要求，同时具有良好的压控特性，实现工艺简単-， 便于大批量生产。
理论上，按115200波特的通讯速率，拟合时以每只产品 20byte/s的通讯量进行计算，传统的拟合方法1秒内极限情况 下可完成115200/11/20^520只产品的拟合测试，众所周知， 这种极限不间断的通讯是不存在的。实际情况去掉一些通讯间 隔及其它时间开销，1秒钟最多只能完成200只左右产品。本 发明的自拟合测试进入拟合状态后已不再受计算机通讯速率 的限制，理论上单位时间可以实现任意数量只产品同时进行拟合，实际情况受高低温箱等设备容积限制实现5000-10000只 产品的测试是完全可能的。
由于温度拟合测试过程中，温度拟合补偿数据实时保存到 自拟合数字温度补偿晶体振荡器内部的微控制器4的EEPROM 内，完全实现自行拟合、自行保存数据，整个测试过程中只要 保证自拟合数字温度补偿晶体振荡器自身不出现异常，其它任 何环节出现异常都不会对整个测试过程造成任何影响，完全摆 脱了由计算机操控全程可能引起的弊端，更尽量可能的避免了 人为介入，避免了人为操作失误将引起的不必要的风险。
权利要求
1、自拟合数字温度补偿晶体振荡器，其特征在于包括稳压器(1)，所述稳压器(1)连接电源输入端(VCC)，用于向各个部分提供稳定的工作电压；受补偿压控晶体振荡器(2)，作为自拟合数字温度补偿晶体振荡器的受补偿对象及压控频率源，其压控端(Vc’)接收压控电压，并将处理后的信号从输出端(Out)输出；温度传感器(3)，用于检测自拟合数字温度补偿晶体振荡器的内部环境温度；微控制器(4)，分别连接受补偿压控晶体振荡器(2)、温度传感器(3)，并通过单总线连接外部设备进行通讯，所述微控制器(4)作为产生温度频率补偿电压的控制中心，实时检测温度传感器(3)的温度，并实时输出给受补偿压控晶体振荡器(2)在当前温度下所需的温补频率校正数据；以及压控合成电路(5)，其输入端分别连接外部压控电压及微控制器(4)的输出端，输出端连接受补偿压控晶体振荡器(2)的压控端(Vc’)，所述压控合成电路(5)用于合成外部压控输入电压与微控制器(4)提供的数字温补电压，并将合成后的压控电压输出至受补偿压控晶体振荡器(2)的压控端(Vc’)。
2、 根据权利要求1所述的自拟合数字温度补偿晶体振荡器， 其特征在于所述微控制器(4)包括通信模块，所述通信模块连接微控制器(4)的I/0接口， 用于控制单总线与自拟合数字温度补偿晶体振荡器的外部设 备通讯；温补数据储存单元，所述温补数据储存单元为微控制器 (4)的电可擦可编程只读存储器，用于数据储存；温度测量模块，所述温度测量模块通过微控制器(4)的 1/0接口连接温度传感器(3)，控制及读取温度传感器(3)的 检测温度；脉宽调制模块，所述脉宽调制模块用于产生需要的温度补 偿电压；补偿拟合控制逻辑模块，所述补偿拟合控制逻辑模块分别 连接通讯模块、温补数据储存单元及温度测量模块；在自拟合 数字温度补偿晶体振荡器正常工作时，补偿拟合控制逻辑模块 通过温补数据存储单元的数据计算出对应的温度补偿数据，并 控制脉宽调制模块产生相应的温度补偿电压；在自拟合数字温 度补偿晶体振荡器为拟合状态时，补偿拟合控制逻辑模块通过 通讯模块从外部设备获得当前频率，通过温度测量模块测量自 拟合数字温度补偿晶体振荡器的温度，并计算频率偏差及温补 校正数据，然后将温度数据及温补电压写入温补数据存储单元 进行存储，实现自拟合。
3、根据权利要求1所述的自拟合数字温度补偿晶体振荡器， 其特征在于，所述压控合成电路(5)包括RC滤波器(51)和运算放大器(52)， RC滤波器(51)输入端连接微控制器(4) 的输出端，其输出端连接运算放大器(52)的负端，所述运算 放大器(52)的正端连接外部压控电压输入端(Vc)，其输出 端连接受补偿压控晶体振荡器(2)的压控端(Vc')。
4、 根据权利要求1所述的自拟合数字温度补偿晶体振荡器， 其特征在于，所述稳压器(1)为低压差线性稳压器。
5、 根据权利要求1或4所述的自拟合数字温度补偿晶体振荡 器，其特征在于，所述稳压器(1)的稳压电压为3.3V。
6、 数字温补晶体振荡器的自拟合系统，采用权利要求1所述 的自拟合数字温度补偿晶体振荡器，其特征在于包括电源装置(6)，用于向系统各部分供电； 计算机管理中心(7)，用于对系统的工作进行控制； 程控高低温箱(8)，连接计算机管理中心(7)，并通过计算机管理中心(7)的命令对工作环境温度进行控制；若干生产测试单元(9)，安装于可程控高低温箱(8)内，每个生产测试单元(9)配设有若干自拟合数字温补晶体振荡器(10)。
7、 根据权利要求6所述数字温补晶体振荡器的自拟合系统的 自拟合实现方法，其特征在于，先由计算机管理中心(7)启 动系统，初始化各项参数，校验参数是否符合要求，选择拟合 测试，n个生产测试单元(9)接收到开始拟合测试指令后，保 存校验通过的参数，n个生产测试单元(9)同时对m个自拟合数字温补晶体振荡器(10)进行故障检测并将检测结果上报， n个生产测试单元(9)同时将必要的参数下载到所对应的自拟 合数字温度补偿晶体振荡器(10)，自拟合数字温度补偿晶体 振荡器(10)保存参数并触发启动自拟合流程，自拟合流程包 括以下步骤a) 计算机管理中心(7)通过生产测试单元(9)设置自拟合数 字温度补偿晶体振荡器(10)的目标频率F。； 生产测试单元(9)测出自拟合数字温度补偿晶体振荡器(10)实时频率Fn，并将F。、 Fn通过单总线发送给自拟合数字温度补偿晶体振荡器；b) 自拟合数字温度补偿晶体振荡器(10)通过其内的温度传感 器(3)自测得到温度Tx;自拟合数字温度补偿晶体振荡器(10) 内的微控制器(4)通过F,与F。的差值SF严F,-F。计算出当前 温度L相对应的校正压控电压Vr^Vro+S t、XK，其中K为校 正经验常数，针对不同型号晶体，由实验获得；微控制器(4) 将Vn加于受补偿压控晶体振荡器(2)的压控端(Ve')，并记 录Tx、 SF " Vr1;c) 重复步骤b)，自拟合数字温度补偿晶体振荡器(10)计算并 保存当前温度八对应的n组数据Vrn、 SFn;d) 循环步骤c)、 d)，直到Tx变化；e) 由于所有数据都是在温度Tx下测量的，压控电压Vr变化较 小时，压控-频率变化SF是近似线性的，可近似为公式SF=aXVr+b (其中a、 b为常数)；微控制器(4)通过数据(Vn,5F》~ (Vrn, 5F n)，由最 小二乘法得出系数a、 b;当SF-0时，可计算出温度为Tx时 的最佳校正压控电压；所以有aXVrx+b=0， Vrx=-b/a ;保存 Vi^与Tx到微控制器(4)内部的可自编程只读存储器；f) 循环步骤c) .f)，直到得到-40'C +85"C范围内所有温度点 对应的校正压控电压；由于实际测得的Tx,Vrx有限，自拟合数 字温度补偿晶体振荡器(10)在实际补偿时对相临补偿温度点 进行最小二乘法曲线拟合，并在产品正常使用时进行压控插值 补偿，以达到更高分辨率的温度校正；g) 生产测试单元(9)触发自拟合数字温度补偿晶体振荡器(10) 终止补偿拟合流程，并将数据上传至计算机管理中心(7);h) 计算机管理中心(7)根据需要读取数据，并通过程控高低 温箱(8)启动高低温测试流程；i) 温度测试试完毕； j)完成自拟合步骤。
8、根据权利要求7所述数字温补晶体振荡器的自拟合系统的 自拟合实现方法，其特征在于，步骤i)还包括温度测试完 毕后，计算机管理中心(7)给出生产测试报告，给出合格产 品列表以及不合格产品处理意见报告。
全文摘要
本发明公开了自拟合数字温度补偿晶体振荡器及其系统与实现方法，其使用自身资源，自主完成温补拟合过程，从而保证了产品内部使用环境和生产环境的一致，极大的提高了温补数据的准确性，从而保证了频率温度稳定度精度；拟合测试过程摆脱计算机全程控制，提高单位时间生产效率，避免了因外设异常或人工操作失误所引起的风险；本发明批量试生产的产品的温度特性指标-40℃～+85℃全部达到小于±0.05ppm的极好特性，比同类产品高出10-20倍，超过三级时钟恒温晶体振荡器的频率温度稳定度指标，完全使得频率温度稳定度精度达到最佳的效果。
文档编号H03L1/00GK101604970SQ200910040770
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者叶碧波, 孙利军, 健 李, 李晓云 申请人:广州市天马电讯科技有限公司