溫補晶振工作原理溫補振蕩器(TCXO)是通過附加的溫度補償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。TCXO中，對石英晶體振子頻率溫度漂移的補償方法主要有直接補償和間接補償兩種類型：

壓控晶振理論上講，如果恒溫晶振與溫補晶振的輸出信號頻率一致，并且端接負載相同，輸出信號幅度又差不多的話，是可以互換的壓控晶振

。但是恒溫晶振與溫補晶振的應(yīng)用與性能是完全不同的。恒溫晶振與溫補晶振都是在較寬的溫度范圍內(nèi)輸出一個較穩(wěn)定的信號頻率，但其工作方式不同。（1）測試出補償電壓一溫度曲線（V-T曲線）；（2）根據(jù)V-T曲線數(shù)據(jù)，計算熱敏網(wǎng)絡(luò)中各電阻的阻值；（3）裝配溫補網(wǎng)絡(luò)，測試成品振蕩器f-T曲線，評價論證補償效果?？梢钥闯觯@得準(zhǔn)確的V-T曲線參數(shù)是溫補晶振設(shè)計生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到振蕩器頻率精度的高低，關(guān)系著成品溫補晶振品質(zhì)的優(yōu)劣。

壓控晶振有源晶振有4只引腳，是一個完整的振蕩器，里面除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件。有源晶振不需要DSP的內(nèi)部振蕩器，信號質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復(fù)雜的配置電路（2）間接補償型間接補償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度－電壓變換電路，并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上，通過晶體振子串聯(lián)電容量的變化，對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。該補償方式能實現(xiàn)±0.5ppm的高精度，但在3V以下的低電壓情況下受到限制。數(shù)字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(shù)（A/D）變換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實現(xiàn)自動溫度補償，使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高，但具體的補償電路比較復(fù)雜，成本也較高，只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況。。相對于無源晶體，有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，價格相對較高。對于時序要求敏感的應(yīng)用，還是有源的晶振好，因為可以選用比較精密的晶振，甚至是高檔的溫度補償晶振。有些DSP內(nèi)部沒有起振電路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比于無源晶體通常體積較大，但現(xiàn)在許多有源晶振是表貼的，體積和晶體相當(dāng)，有的甚至比許多晶體還要小。

壓控晶振目前溫補晶振的技術(shù)水平的提高并沒進入到極限，創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大。其中主要的有兩點：一是小型化會使石英晶體振子的頻率可變幅度變小壓控晶振(1)直接補償型直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路，在振蕩器中與石英水晶振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時，熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化，從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補償方式電路簡單，成本較低，節(jié)省印制電路板(PCB)尺寸和空間，適用于小型和低壓小電流場合。但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時，直接補償方式并不適宜。，溫度補償更加困難；二是片式封裝后在其接作業(yè)中，由于焊接溫度遠高于溫補晶振的最大允許溫度，會使晶體振子的頻率發(fā)生變化，若不采限局部散熱降溫措施，難以將溫補晶振的頻率變化量控制在±0.5×10-6以下。