基于TLC320AC02I的微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器.pdf

1、現(xiàn)代電子技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度、體積、功耗等技術(shù)指標(biāo)提出了越來越高的要求。為了適應(yīng)形勢(shì)的發(fā)展，本文成功設(shè)計(jì)了一種以14位AD/DA數(shù)據(jù)處理芯片TLC320AC02I和單片機(jī)AT89C4051為核心的新型微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器(MCXO)，并全面介紹了該微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器的工作原理、系統(tǒng)構(gòu)成及單片機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)。文章首先由系統(tǒng)總體框架出發(fā)詳細(xì)描述了各部分硬件電路設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)：闡述了AD/DA數(shù)據(jù)處理芯片TLC320AC0

2、2I的主、次通信數(shù)據(jù)格式設(shè)置、AD/DA同步轉(zhuǎn)換、芯片掉電等功能的實(shí)現(xiàn)方法；由“負(fù)阻”概念分析推導(dǎo)出科爾匹茲石英晶體振蕩電路的相位平衡條件和振幅平衡條件，并設(shè)計(jì)具體振蕩電路；設(shè)計(jì)了一種以鉑電阻為敏感器件的溫度傳感器。文中創(chuàng)造性的提出一種MCXO的在線實(shí)時(shí)測(cè)量方案，該方案使得整個(gè)測(cè)量過程處于數(shù)字化控制模式，并且在系統(tǒng)完全封裝后進(jìn)行，從而大大降低了系統(tǒng)誤差，提高了溫度補(bǔ)償精度，實(shí)現(xiàn)了溫度補(bǔ)償晶體振蕩器的“測(cè)量—工作”一體化，適應(yīng)MCXO規(guī)模

3、化生產(chǎn)的工藝要求。系統(tǒng)通過采用微處理器這個(gè)關(guān)鍵器件，實(shí)現(xiàn)了石英晶體振蕩器溫度補(bǔ)償?shù)娜尉€性插值擬合運(yùn)算及晶體老化自動(dòng)補(bǔ)償，并提供在系統(tǒng)密封狀態(tài)下的頻率微調(diào)功能；同時(shí)通過軟硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)，大大降低了整機(jī)功耗和體積。該MCXO采用電阻焊全密閉封裝，提高了系統(tǒng)抗電磁干擾及環(huán)境適應(yīng)能力。文章最后列出了日本SystecResearch公司及湖南大學(xué)對(duì)兩臺(tái)樣機(jī)的主要項(xiàng)性能指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果：頻率溫度穩(wěn)定度≤±2×10-7(-40℃～+85℃)，體積35×