FI118449B - Lämpötilakompensoitu kideoskillaattori - Google Patents

Lämpötilakompensoitu kideoskillaattori Download PDF

Info

Publication number
FI118449B
FI118449B FI20045500A FI20045500A FI118449B FI 118449 B FI118449 B FI 118449B FI 20045500 A FI20045500 A FI 20045500A FI 20045500 A FI20045500 A FI 20045500A FI 118449 B FI118449 B FI 118449B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
temperature
crystal
integrated circuit
calibration
circuit according
Prior art date
Application number
FI20045500A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20045500A (fi
FI20045500A0 (fi
Inventor
Jarkko Routama
Klaus Turhanen
Original Assignee
Micro Analog Syst Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micro Analog Syst Oy filed Critical Micro Analog Syst Oy
Priority to FI20045500A priority Critical patent/FI118449B/fi
Publication of FI20045500A0 publication Critical patent/FI20045500A0/fi
Priority to US11/296,373 priority patent/US7403078B2/en
Publication of FI20045500A publication Critical patent/FI20045500A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI118449B publication Critical patent/FI118449B/fi
Priority to US11/984,970 priority patent/US7816993B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L1/00Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
    • H03L1/02Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
    • H03L1/022Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
    • H03L1/023Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using voltage variable capacitance diodes
    • H03L1/025Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using voltage variable capacitance diodes and a memory for digitally storing correction values

Description

118449 Lämpötilakompensoitu kideoskillaattori
Keksinnön alue
Keksintö liittyy lämpötilakompensoituihin kideoskillaattoreihin. Keksinnön tausta 5 Kideoskillaattoreita käytetään laajasti elektroniikassa hyvin stabiilei na ja tarkkoina taajuuslähteinä. Jänniteohjatussa kideoskillaattorissa (VCXO) nimellisvärähtelytaajuus on säädettävissä jänniteohjaussisääntulon vasteena. Kideoskillaattoreiden taajuustarkkuuteen vaikuttavat monet muuttujat, joista muutamia ovat lämpötila, ikääntyminen, ohjaustaso, seuranta ja värinä. Kuten 10 kuviossa 1 on esitetty, normaalilla kvartsikiteellä on melko laajat lämpötilavaih-telut, jotka riippuvat kiteen leikkauskulmasta.
Monissa sovelluksissa vaatimukset suurimmille lämpötilavaihteluille ovat paljon tiukemmat kuin tämä vaihtelu ja tämän vuoksi on kehitetty erilaisia lämpötilakompensointimenetelmiä. Yksi tapa saavuttaa lämpötilastabiilisuus on 15 lämpöeristää kide ja oskillaattoripiiri ympäristölämpötilan muutoksilta. Uunioh-jatussa kideoskillaattorissa (OCXO) kide ja muut lämpötilaherkät komponentit ovat stabiilissa uunissa (pieni, tavallisesti metallinen, eristetty kuori), joka on varustettu lämmityselementillä ja ohjausmekanismilla kohdistetun lämmön säätämiseksi, niin että tällä tavoin säilytetään kohotettu vakiolämpötila. OCXO:illa .·1·. 20 on kuitenkin epäkohtia, kuten uunin tarvitsema tila.
* · Lämpötilakompensoitu kideoskillaattori (TCXO) ja jänniteohjattu !*"1 lämpötilakompensoitu kideoskillaattori (VCTXO) sisältävät tyypillisesti lämpöti- · · ;,:t: lakompensointipiirin, jolla mitataan ympäristölämpötilaa ja säädetään kidetaa- '·· '* juutta, niin että estetään taajuussiirtymä lämpötila-alueella.
..'.V 25 Kuten kuviossa 1 on esitetty, normaalilla kvartsikiteellä on melko • · · ·...· laajat lämpötilavaihtelut, jotka riippuvat kiteen leikkauskulmasta. Ongelma on se, että TCXO-modulien nykyiset valmistusmenetelmät vaativat lämpötilavaih- : teluita tarkkaa lämpötilakompensointitulosta varten. Lämpötilavaihtelut vaativat ·· .***. kalliita uuneja, mikä lisää TCXO-modulien valmistusaikaa ja kustannuksia.
30 TCXO-moduleissa lämpötilakompensointifunktio on toteutettu integroidulla pii- • · · *· ’1 rillä tai diskreeteillä komponenteilla, joilla tyypillisesti on melko suuret valmis- tustoleranssit. Tämä tarkoittaa, että TCXO-moduli on mitattava useissa lämpö-tiloissa, jotta saadaan oikeat asetukset täydellistä kompensointitulosta varten.
• · · 118449 2
Keksinnön yhteenveto
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on uusi lämpötilakompensointi-ja valmistusmenetelmä kideoskillaattoreille.
Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisissä pa-5 tenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot esitetään epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
Integroitu piiri iämpötilakompensoitua kideoskillaattoria varten, jossa on ulkoinen kide, käsittää lämpötilakompensoinnin, jolla on yksi kiinteä tai ainakin kaksi valittavissa olevaa 3. ja/tai 4. ja/tai 5. ja/tai korkeamman asteen 10 lämpötilakompensointifunktiota ainakin yhtä tietyn tyyppistä ulkoista kidettä varten, sekä välineet lämpötilakompensoinnin kalibroimiseksi yhdessä lämpötilassa ilman lämpötilavaihtelun käyttöä. Tietyn tyyppinen ulkoinen kide tarkoittaa esimerkiksi, että jos käytetään tietyn tyyppisiä kiteitä esimerkiksi riittävän pienillä valmistustoleransseilla tai kiteitä, jotka mitattu lämpötiloissa, tarvittava 15 kompensointifunktio tunnetaan. Jos tämä kompensointifunktio tehdään komponenteilla tai integroidulla piirillä, jolla on kiinteä tai valittavissa oleva 3. ja/tai 4. ja/tai 5. ja/tai korkeamman asteen kompensointivahvistus, joka sopii yhteen tämän kidefunktion kanssa, eikä sillä ole lämpötila-offset-virhettä, lämpötila-kompensoitu kideoskillaattorimoduii ei vaadi mitään laskutoimituksia tai lämpö-20 tilavaihteluita. Tämä tarkoittaa, että lämpötilakompensoitu kideoskillaattorimo-duli voidaan valmistaa käyttämättä uuneja, mikä pienentää valmistusaikaa ja - ··· kustannuksia.
Integroitujen piirien tapauksessa tuotantovaihtelut täytyy tavallisesti : kalibroida tai muutoin tuotannon saanto on liian alhainen. Tämä kalibrointi voi- ··· · • 25 daan tehdä joko komponenttitestauksella tai lämpötilakompensoidun kideoskil- ·*· m laattorimoduulin testauksella. Lämpötilakompensointifunktion lämpötilamittaus !*··. voidaan tehdä jonkin tyyppisellä lämpötila-anturilla, joka voi olla, siihen kuiten- • · kaan rajoittumatta, vastus tai PN-liitosjännite. Näin tällaisen anturin ulostulo . voidaan kalibroinnissa pakottaa ulkoisesti vastaamaan testilämpötilaa. Tämän * · · *···' 30 seurauksena voidaan lämpötilakompensointilohkon lämpötila-offset ja/tai 1.
*···: ja/tai 3. ja/tai 4. ja/tai 5. ja/tai korkeamman asteen virheet mitata ja kalibroida :*·.· yhdessä lämpötilassa.
* ·
Piirrosten lyhyt selitys • * :.**i Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin edullisten 35 suoritusmuotojen avulla viitaten oheisiin piirroksiin, joissa 118449 3
Kuvio 1 esittää kvartsikiteen lämpötilakäyttäytymisen erilaisilla leik-kauskulmilla;
Kuvio 2 esittää X-, Y- ja Z-akselien orientaation kidetangossa;
Kuvio 3 esittää yksinkertaisesti kierretyn leikkauksen ja kaksinker-5 taisesti kierretyn leikkauksen suorakulmaisessa koordinaattijärjestelmässä; ja
Kuvio 4 esittää esimerkin esillä olevan keksinnön mukaisesta oskillaattorista.
Keksinnön yksityiskohtainen selitys
Koska kiteiden fysikaaliset ominaisuudet vaihtelevat orientaation 10 mukaan, referenssiorientaatio- ja mittausjärjestelmä on välttämätön. On olemassa useita aksiaaliorientaatiojärjestelmiä; suorakulmaista tai ortogonaalista koordinaattijärjestelmää käytetään kuitenkin yleisimmin kuvaamaan kiteen pietsosähköisiä ja mekaanisia ominaisuuksia. Suorakulmaisessa koordinaatti-järjestelmässä Z-akseli on samansuuntainen m-prismapintojen kanssa. Kuvio 15 2 esittää X-, Y- ja Z-akselien orientaation. Kvartsilevyä, jonka pääpinta on leikattu kohtisuorasti X-akseliin nähden, kutsutaan X-leikatuksi levyksi. Leikkauksen kiertäminen 90 astetta Z-akselin suhteen antaa Y-leikatun levyn, jossa Y-akseli on nyt kohtisuorassa pääpintaan nähden. Koska kvarsikiteeliä on kuusi prismapintaa, X- ja Y-akseleille on kolme valintaa. Valinta on mielivaltainen; jo-20 kainen käyttäytyy identtisellä tavalla. Pietsosähköinen ilmiö määrittää X- ja Y- ·*“: akselien suunnan, positiivisen tai negatiivisen. X-leikattu levy tuottaa rasituk- ·»· .·*·. sen alaisena positiivisen varauksen levyn yhdelle puolelle ja samansuuruisen : negatiivisen varauksen toiselle puolelle. ΙΕΕΕ-standardin mukaisesti positiivi- • * · !*V nen kuormitus kehittää positiivisen varauksen positiiviselle X-pinnalle. Tässä :*V 25 sopimuksessa positiivien kuormitus määritetään pidentymiseksi, joka on seu- • * * ***j rausta jännityksestä. Kokoonpuristuminen toisaalta luo negatiivisen jännityk- *···’ sen, niin että X-leikatun levyn positiivisen suuntainen pinta on varattu negatiivi sesti. Y-leikattu levy ei reagoi Y-akselin kokoonpuristumiseen tai jännitykseen, mutta se reagoi sen reunaan kohdistuvaan leikkauskuormitukseen. Leikkaus-30 kuormitus Y-leikatussa levyssä kääntää jännityksen X-suuntaan.
.·) . Leikkauksen suuntaus kideakselin suhteen määrittää paitsi kiteen ; ‘! fysikaalisten ominaisuuksien arvot myös niiden lämpötilakertoimen. Kiteen suuntauksen muuttaminen 90 astetta muuttaa taajuuden lämpötilakertoimen V*j negatiivisesta positiiviseksi. Jossakin X- ja Y-leikkaussuuntien välillä tämä ker- ·:*·: 35 roin menee nollaksi. Samalla tavoin Y-leikkausakselin osittainen kiertäminen X-akselin suhteen antaa kaksi pistettä, joissa on taajuuden lämpötilakerroin on 118449 4 nolla. Nämä suunnat ovat AT-ja BT-leikkaukset vastaavasti kiertokulmilla +35° ja 49°.
Viivat, jotka viettävät vasemmalle X-akselista, merkitsevät sahaleik-kauspaikan AT-levyille, kun taas viiva, joka viettää oikealle, osoittaa BT-5 leikkauksen. Kuvioon 3 viitaten, yhden kerran kierretyt leikkaukset kehystetään kohdistamalla sahanterä kiteen X-Z-tason kanssa (Y-leikkaus) ja sitten kiertämällä terään x-akselin suhteen haluttuun kulmaan Θ. X-akselin kiertämisen Θ verran seuratessa kiertämistä Φ verran Z-akselin suhteen, kuten alhaalla kuviossa 3 on esitetty, tuotetaan kaksi kertaa kierretty leikkaus. Pääosa valmiste li) tuista kiteistä on AT-leikkauksia, mutta kaksi kertaa kierretyt leikkaukset, erityisesti SC-leikkaukset, ovat tulossa yhä suositummiksi keskinkertaisen ja suuren tarkkuuden sovellutuksissa.
Kuvio 1 antaa taajuus-lämpötilakäyrät AT-leikatuille peruskiteille. Kukin käyrä edustaa leikkauskulmaa ΔΘ suhteessa perus-AT-leikkaukseen 15 (esim. θ=35°20’, Φ =0) ja seuraa kuutioyhtälöä. Lämpötilakerroin, mitattuna taajuuspoikkeamana ppm (parts per million) celcius-astetta kohti, vastaa käyrää jyrkkyyttä. Lämpötilakerroin on nolla kahdessa pisteessä. Nämä pisteet ovat ylempi ja alempi kääntöpiste ja ne osuvat symmetrisesti alueella +20 - + 30 °C olevan pisteen ympärille. Täten kun yksi kääntöpiste on paikallistettu va-20 litsemalla kiteen leikkauskulma, toisen paikka on myös kiinnitetty. Kääntöpistei-tä ei ole mahdollista asettaa riippumattomasti. Koska kääntöpisteiden liikutta- ·***: minen yhteen pienentää niiden välistä jyrkkyyttä, taajuusstabiilisuus optimoi- • · · .·*·. daan tietyllä lämpötila-alueella valitsemalla kiteen leikkauskulma, joka sijoittaa kääntöpisteet kohti oletettuja lämpötilaäärimmäisyyksiä tai juuri niiden ohi. Kun • · * j*Y 25 kääntöpisteakselit ovat symmetriset alueella 20 - + 30 °C, voidaan saavuttaa :*Y erinomainen taajuusstabiilisuus ilman keskinkertaisten huoneenlämpötilan suh- • · · •;;j teen tapahtuvien lämpötilamuutosten kompensointia. Kuvion 1 käyrä 0 on lä- *···* hes tasainen tällä alueella.
Kvartsikiteen lämpötilakäyttäytymistä voidaan mallintaa seuraavasti: • Λ J £ 30 dfI(T,al,a3,a4,a5,Tinf) :=al (T-Tinf) + a3-(Τ~Τίηί) + a4 (T-Tinf) + a5· (T-Tinf) • · · missä T=lämpötila; a1, a3, a4, a5 = 1., 3. , 4., ja 5. asteen lämpöti-• _ lavirheiden kertoimet; Tinf = lämpötila-offset-virhe, lämpötilakäyrän derivaatan nollapiste.
• · . Kuvio 4 havainnollistaa esimerkkiä VCTCXO:sta, joka toteuttaa esil- !.*·: 35 lä olevan keksinnön periaatteet. Oskillaattori 40 voi olla toteutettu integroituna piirinä, joka sopii hyvin erilaisiin sovelluksiin, kuten matkapuhelimiin tai muihin 118449 5 tietoliikennejärjestelmiin. Vain kide X1 saatetaan tarvita ulkopuolisena komponenttina. Resonanssipiiri sisältää differentiaalivahvistimet A1 ja A2, kiteen X1, varaktoridiodin VD1 sekä jänniteohjatut kapasitanssit C1 ja C2. Jännitteenoh-jaussisääntulo VC vastaanottaa ohjausjännitteen, joka syötetään lämpötila-5 kompensoinnin 401 kautta säätämään varaktoridiodin VD1 yli vaikuttavaa es-tosuuntaista jännitettä ja sitä kautta VD1:n kapasitanssia ja resonanssipiirin resonanssitaajuutta. Lämpötilakompensoinnilla 401 on kiinteät tai valittavissa olevat 3. ja/tai 4. ja/tai 5. asteen kompensointivahvistukset (eli kertoimet a3, a4 ja a5 yllä olevassa yhtälössä), jotka sopivat yhteen kiteen X1 taajuus-10 lämpötilafunktion kanssa. Kuviossa 1 lohkot 402, 403 ja 404 esittävät 3. ja/tai 4. ja/tai 5. asteen kompensointifunktioita. Lämpötilakompensaatiolla 401 ei ole mitään lämpötila-offset-virheen kompensointia, ts. vahvistus a1 on lineaarinen yhtälössä 1. Lohkojen 402, 403 ja 404 tuottamat kompensointisignaalit summataan ohjausjännitteen VC kanssa, niin että saavutetaan todellinen kompen-15 soitu ohjausjännite. Kompensointilohkon 401 ympäristölämpötilan mittaus tehdään lämpötila-anturilla 405. Lämpötila-anturi 405 voi olla, siihen rajoittumatta, vastus tai PN-liitosjännite, missä tapauksessa anturin 405 ulostulo on joko jännite tai virta. Oskillaattoripiiri 40 kalibroidaan, ohjelmoidaan ja sitä ohjataan da-talohkon 402 sarjaväylän kautta. Sarjaväylä käsittää ohjelmointisisääntulon 20 PV, sarjaväylän kellosisääntulon CLK ja sarjaväylän datasisääntulon DA.
Integroitujen piirien tapauksessa tuotantovaihtelut täytyy tavallisesti kalibroida tai muutoin tuotannon saanto on liian alhainen. Tämä kalibrointi voi- • · · .·*·. daan tehdä joko komponenttitestauksen tai TCXO-modulin testauksen yhtey- :*!·. dessä. Piirillä 40 on sisäinen lämpötila-anturi 405, jonka ulostulo lämpötilasta • · · j’V 25 riippuvainen jännite tai virta. Kalibrointitilanteessa lämpötilamuutoksia mallin-• · · **Y netaan ulkoisella jännite- tai virtalähteellä, joka on kytketty lämpötila-anturin *::: ulostulonastaan TS01. Tällä tavoin lämpötila-anturin ulostulo TS01 voidaan • · *♦♦·* pakottaa joihin tunnettuihin jännitteisiin ulkoisella jännite/virtalähteellä. Integroi tu piiri voi olla kalibroitu mittaamalla integroidun piirin jännitteen tai ulostulotaa-30 juuden kompensointikäyrä (esim. kaikkien kompensointitermien summa) joilla-kin tunnetuilla TS01-jännitteillä. Integroidun piirin 40 tarvittavat asetukset voi- .·] : daan laskea näistä mittauksista, niin että piiri sopii yhteen tiettyjen kiteen pa- • ·· rametrien kanssa.
Esimerkiksi: Integroidun piirin 40 lämpötila-offset voidaan kalibroida 35 mittaamalla integroidun piirin 40 kompensointikäyrä viidessä TS01-pisteessä, *:**: kuten sisäisen digitaali-analogimuuntimen (DAC) oletusasetuksissa. Sisäinen 118449 6 DAC tuottaa lineaarisen viritysalueen lämpötilakalibrointia varten. Täten kun mitataan lämpötiia-offset-virhe halutusta nimellisarvosta tai oletusarvosta, voidaan oikea DAC-asetus laskea seuraavasta yhtälöstä: DA-asetus=(Oletusarvo)-(virhe/DAC-askel) 5 Integroidun piirin 40 kompensointivahvistus voidaan kalibroida sa malla menetelmällä. Kalibrointi voidaan esimerkiksi suorittaa mittaamalla ulos-tulotaajuus kahdessa tunnetussa TS01-pisteessä. Näiden kahden pisteen välinen taajuusero vähennetään sitten halutusta arvosta tai oletusarvosta, joka riippuu kiteestä. Oikea DAC-asetus voidaan sitten laskea yllä olevasta yhtälös-10 tä. DAC-asetukset ja muut lasketut kalibrointiarvot ohjelmoidaan datalohkoon 402 sarjaväylän kautta. TCXO-modulin kalibrointi ei vaadi mitään muita laskutoimituksia tai lämpötilavaihteluita. Tämä tarkoittaa, että TCXO-moduli voidaan valmistaa käyttämättä uuneja, mikä pienentää tuotantoaikaa ja -kustannuksia.
Kiteenä X1 käytetään kiteitä, joiden tarvittava lämpötilakompensoin-15 tifunktio tunnetaan, kuten tietyn tyyppisiä kiteitä, joilla on riittävän pienet val-mistustoleranssit, tai kiteitä, jotka on mitattu lämpötiloissa. Edullisesti voidaan käyttää AT-leikattuja kiteitä, joiden leikkauskulma on suurin piirtein 0 astetta tai suurin piirtein alueen ±1 astetta sisällä. Kuten kuviosta 1 voidaan nähdä, 0 asteen käyrä on lähes tasainen alueella +20 - +30 °C, jolloin voidaan saavuttaa 20 erinomainen taajuusstabiilisuus ilman kompensointia pienillä lämpötilavaihte-luilla huoneenlämpötilan tuntumassa. Täten on mahdollista suorittaa tarkka ka-librointi huoneenlämpötilassa tai yleisemmin sanottua tarvitaan vähemmän .***. tarkka ympäristölämpötila kalibrointia varten.
: .·. Tapauksessa, jossa kide on AT-leikattu kide, jossa leikkauskulma j*V 25 on suurin piirtein 0 astetta, lämpötilakompensoinnilla 401 voi olla kiinteä, en- **Y naita ohjelmoitu kompensointifunktio, esim. kiinteät 3. ja/tai 4. ja/tai 5. asteen ·"! kompensointivahvistuslohkot, jotka sopivat yhteen tietyn AT-leikatun kiteen, • · *···* jonka leikkauskulma on suurin piirtein 0 astetta, ennalta määrätyn tunnetun taajuus-lämpötilafunktion kanssa. Täten vain lämpötilakompensointilohkon 30 lämpötila-offset ja 1. ja/tai 3. ja/tai 4. ja/tai 5. asteen virheet saatetaan mitata ja kalibroida yhdessä lämpötilassa.
.*.*: Valittavien kompensointifunktioiden tapauksessa lämpötilakompen- soinnilla 401 saattaa olla kaksi tai useampia esiohjelmoitua kompensointifunk-. * tiota, jotka sopivat yhteen kahden tai useamman erityyppisen kiteen ennalta 35 määrättyjen tunnettujen taajuus-lämpötilafunktioiden kanssa. Lämpötilakom-·:··: pensoinnilla 401 voi esimerkiksi olla ensimmäinen kiinteä esiohjelmoitu kom- 118449 7 pensointifunktio AT-leikattua kidettä varten, jonka leikkauskulma on noin 0 astetta, toinen kiinteä esiohjelmoitu kompensointifunktio AT-leikattua kidettä varten, jonka leikkauskulma on suurin piirtein +1 astetta, ja kolmas kiinteä esiohjelmoitu kompensointifunktio AT-leikattua kidettä varten, jonka leikkauskulma 5 on suurin piirtein +1 astetta. TCXO:n tai VCTCXO:n valmistaja voi valita yhden näistä kidetyypeistä oskillaattorille ja valita vastaavan kompensointifunktion lämpötilakompensoinnissa 401 sarjaväylän kautta kalibroinnin aikana. Valmistajalla on enemmän vapauksia valita kide, vaikka kalibrointi on yhä yksinkertainen ja suoritettavissa yhdessä lämpötilassa.
10 Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että teknologian kehittyessä tämä keksinnöllinen konsepti voidaan toteuttaa erilaisin tavoin. Keksintöä ja sen suo-ristusmuotoja ei ole rajoitettu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.
··· • · • · ··· ·1· • · • · • • · • · » • · · *·· i t · I « « • f 1 • f· · • • f · * ··«· • · · • · • 1 *·♦ • « · • · · • · · • · « • · • · • tt • · • · « • · • » • 1 • · • · · • ♦1 • 1 «

Claims (13)

1. Integroitu piiri lämpötilakompensoitua kideoskillaattoria varten, jossa on ulkoinen kide (XO), tunnettu siitä, että se käsittää lämpötilan kompensointivälineet (401), joissa on yksi kiinteä tai ainakin kaksi valittavissa 5 olevaa kolmannen ja/tai neljännen ja/tai viidennen ja/tai korkeamman asteen lämpötilakompensointifunktiota (402,403,404) ainakin yhtä tietyn tyyppistä ulkoista kidettä (XO) varten, ja välineet (402,405) lämpötilakompensointivälineiden (401) kalibroi-miseksi yhdessä lämpötilassa käyttämättä lämpötilan muuntelua.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen integroitu piiri, tunnettu sii tä, että mainitut kalibrointivälineet (402,405) käsittävät välineet lämpötila-offset-virheen kalibroimiseksi ainakin yhdessä lämpötilassa käyttämättä lämpötilan muuntelua.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen integroitu piiri, tunnet-15 tu siitä, että mainitut kalibrointivälineet (402,405) käsittävät välineet ensimmäisen ja/tai kolmannen ja/tai neljännen ja/tai viidennen ja/tai korkeamman asteen lämpötilavirheiden kalibroimiseksi yhdessä lämpötilassa käyttämättä lämpötilan vaihtelua.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen integroitu piiri, tun-20 n e 11 u siitä, että mainitut kalibrointivälineet käsittävät välineet lämpötilakom- pensointivälineiden kalibroimiseksi käyttäen ulkoista jännite- tai virtalähdettä (TS01), joka ohjaa ohi vastaavan lämpötilariippuvaisen jännitteen tai virran, joka syötetään sisäiseltä lämpötila-anturilta (405) lämpötilan kompensointiväli-• ·*. neille(401). : .·. 25
5. Patenttivaatimuksen 1-4 mukainen integroitu piiri, tunnettu "V siitä, että mainitut kalibrointivälineet on sovitettu käytettäväksi kalibrointikom- *.*!! ponentti- tai moduulitestauksessa yhdessä lämpötilassa.
***** 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen integroitu piiri, tun nettu siitä, että mainitun integroidun piirin (40) lämpötila-offset-virhe on ka- :·ί·: 30 libroitu komponentti- tai moduulitestauksessa yhdessä lämpötilassa käyttäen ««« mainittuja kalibrointivälineitä (402,405).
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen integroitu piiri, tun-n e 11 u siitä, että mainittujen kompensointivälineiden (401) ensimmäisen ja/tai kolmannen ja/tai neljännen ja/tai viidennen ja/tai korkeamman asteen lämpöti-***** 35 lavirheet on kalibroitu komponentti- tai moduulitestauksessa yhdessä lämpöti- lassa käyttäen mainittuja kalibrointivälineitä (402,405). 118449 9
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen integroitu piiri, tunnettu välineistä (402) kalibroinnin aikana saatujen kalibrointiarvojen ohjelmointia ja tallennusta varten.
8 118449
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen integroitu piiri, tun-5 nettu siitä, että lämpötilakompensointivälineet (401) käsittävät kiinteän kolmannen ja/tai neljännen ja/tai viidennen ja/tai korkeamman asteen lämpötila-kompensointifunktion AT-leikatulle kiteelle, jossa leikkauskulma on suurin piirtein 0 astetta tai alueella, joka on suurin piirtein ± 1 astetta.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen integroitu piiri, t u n -10 nettu siitä, että lämpötilakompensointivälineet (401) käsittävät ensimmäisen valittavissa olevan kolmannen ja/tai neljännen ja/tai viidennen ja/tai korkeamman asteen lämpötilakornpensointifunktion AT-leikatulle kiteelle, jossa leikkauskulma on suurin piirtein 0 astetta, toisen valittavissa olevan kompensointi-funktion AT-leikatulle kiteelle, jossa on toinen leikkauskulma, joka on alueella 15 suurin piirtein ± 1 astetta, ja kolmannen valittavissa olevan kompensointifunkti-on AT-leikatulle kiteelle, jossa on kolmas leikkauskulma, joka on suurin piirtein ± 1 asteen alueella.
11. Lämpötilakompensoitu kideoskillaattori, joka käsittää integroidun piirin ja ulkoisen kiteen, tunnettu siitä, että mainitulla ulkoisella kiteellä 20 (XO) on tunnettu lämpötilakompensointifunktio, ja että oskillaattori lisäksi käsittää lämpötilakompensointivälineet (401), joilla on yksi kiinteä tai ainakin kaksi valittavissa olevaa kolmannen asteen ja/tai neljännen asteen ja/tai vii- • M • dennen asteen ja/tai korkeamman asteen lämpötilakompensointifunktiota : .·! 25 (402,403,404), joista ainakin yksi on yhteensopiva mainitun ulkoisen kiteen "V (XO) mainitun tunnetun lämpötilakornpensointifunktion kanssa, ja [li: välineet (402,405) lämpötilakompensointivälineiden kalibroimiseksi **·1’ yhdessä lämpötilassa käyttämättä lämpötilan vaihtelua.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen lämpötilakompensoitu kide-30 oskillaattori, tunnettu siitä, että mainittu ulkoinen kide (XO) on yksi seu- raavista: AT-leikattu kide, jossa leikkauskulma on suurin piirtein 0 astetta, tai AT-leikattu kide, jossa leikkauskulma on suurin piirtein alueella ± 1 • astetta. • « • · · • · · • · · 118449 10
13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen lämpötilakompensoitu kideoskillaattori, tunnettu siitä, että mainittu oskillaattori on jänniteohjattu lämpötilakompensoitu kideoskillaattori. * · • · • · »»· • ·· • · • · ««· • · • · · • · « • · · · • 1 « 1 · • · · ··· · • · · • · · « • · 1 • · • · ··· • · » • · · ··· »·· • · • · • · · • · • · · • · · • · • 1 « · • 1 « • · · • · · 1 1 8449 11
FI20045500A 2004-12-22 2004-12-22 Lämpötilakompensoitu kideoskillaattori FI118449B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20045500A FI118449B (fi) 2004-12-22 2004-12-22 Lämpötilakompensoitu kideoskillaattori
US11/296,373 US7403078B2 (en) 2004-12-22 2005-12-08 Temperature compensated crystal oscillator
US11/984,970 US7816993B2 (en) 2004-12-22 2007-11-26 Temperature compensated crystal oscillator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20045500A FI118449B (fi) 2004-12-22 2004-12-22 Lämpötilakompensoitu kideoskillaattori
FI20045500 2004-12-22

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20045500A0 FI20045500A0 (fi) 2004-12-22
FI20045500A FI20045500A (fi) 2006-06-23
FI118449B true FI118449B (fi) 2007-11-15

Family

ID=33548096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20045500A FI118449B (fi) 2004-12-22 2004-12-22 Lämpötilakompensoitu kideoskillaattori

Country Status (2)

Country Link
US (2) US7403078B2 (fi)
FI (1) FI118449B (fi)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4895690B2 (ja) * 2006-06-01 2012-03-14 パナソニック株式会社 関数生成回路
US7482889B2 (en) * 2006-06-28 2009-01-27 Cts Corporation Apparatus and method of temperature compensating an ovenized oscillator
US7649426B2 (en) * 2006-09-12 2010-01-19 Cts Corporation Apparatus and method for temperature compensation of crystal oscillators
US8031024B1 (en) * 2008-02-28 2011-10-04 Marvell International Ltd. Temperature-corrected frequency control with crystal oscillators
DE102009029906A1 (de) * 2008-06-20 2009-12-31 Suss Micro Tec Test Systeme Gmbh Verfahren zur Ermittlung elektrischer Eigenschaften elektronischer Bauelemente und Verfahren zur Kalibrierung der Messeinheit
US8766736B2 (en) * 2010-02-01 2014-07-01 Tacettin Isik Methods of frequency versus temperature compensation of existing crystal oscillators
US8731119B2 (en) 2011-03-18 2014-05-20 Marvell World Trade Ltd. Apparatus and method for reducing receiver frequency errors
US9289422B2 (en) 2011-03-24 2016-03-22 Marvell World Trade Ltd. Initial acquisition using crystal oscillator
CN103064002B (zh) * 2012-12-05 2015-02-04 无锡辐导微电子有限公司 晶振温度补偿芯片的快速校验方法
CN103248358A (zh) * 2013-05-30 2013-08-14 上海贝岭股份有限公司 实时时钟补偿装置及方法
CN103269219A (zh) * 2013-05-30 2013-08-28 上海贝岭股份有限公司 实时时钟补偿装置及方法
JP6350793B2 (ja) * 2013-12-25 2018-07-04 セイコーエプソン株式会社 発振回路、発振器、電子機器、移動体及び発振器の製造方法
GB2524748A (en) * 2014-03-31 2015-10-07 St Microelectronics Res & Dev Frequency compensation
WO2015193539A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-23 Micro Analog Systems Oy Method and integrated circuit for temperature compensation of oscillator, and temperature-compensated oscillator unit
US9960733B2 (en) 2015-02-13 2018-05-01 Infineon Technologies Ag Stress compensated oscillator circuitry and integrated circuit using the same
DE102015202694A1 (de) * 2015-02-13 2016-08-18 Infineon Technologies Ag Stresskompensierte Oszillatorschaltungsanordnung und integrierte Schaltung, die diese verwendet
US9872335B2 (en) 2015-03-06 2018-01-16 Marvell International Ltd. Iterative receiver wake-up for long DRX periods
US10333525B1 (en) 2015-12-07 2019-06-25 Marvell International Ltd. Digitally-based temperature compensation for a crystal oscillator
US10833632B1 (en) * 2018-05-03 2020-11-10 Sitime Corporation Temperature-reporting oscillator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5757244A (en) * 1996-02-23 1998-05-26 Kyocera Corporation Digital control type oscillation circuit of portable telephone, crystal resonator oscillation frequency calculating method, and outputfrequency correcting method
US5986515A (en) * 1997-01-14 1999-11-16 Citizen Watch Co., Ltd. Temperature compensation crystal oscillator
US6114801A (en) * 1997-04-14 2000-09-05 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. At-cut crystal resonator
US5994970A (en) * 1998-03-23 1999-11-30 Dallas Semiconductor Corporation Temperature compensated crystal oscillator

Also Published As

Publication number Publication date
US20060132254A1 (en) 2006-06-22
FI20045500A (fi) 2006-06-23
US7816993B2 (en) 2010-10-19
US7403078B2 (en) 2008-07-22
FI20045500A0 (fi) 2004-12-22
US20080106348A1 (en) 2008-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI118449B (fi) Lämpötilakompensoitu kideoskillaattori
US7800457B2 (en) Self-calibrating temperature-compensated oscillator
JP4738409B2 (ja) 温度補償恒温槽制御水晶発振器
US5473289A (en) Temperature compensated crystal oscillator
US5883550A (en) Crystal oscillator with a temperature-compensating analog circuit
US5659270A (en) Apparatus and method for a temperature-controlled frequency source using a programmable IC
EP2062361B1 (en) Apparatus and method for temperature compensation of crystal oscillators
EP0913945B1 (en) Temperature compensating circuit for a crystal oscillator
US20120043999A1 (en) Mems stabilized oscillator
JP2001267847A (ja) 温度補償型水晶発振器及び水晶発振器の温度補償方法
US7791419B1 (en) Timing calibration for crystal oscillators within a mesh network
CN103684255A (zh) 内置晶体的温度补偿晶体振荡器的补偿校准判断控制方法
US6859110B2 (en) High-stability piezoelectric oscillator
US20070075797A1 (en) Method of manufacturing crystal oscillator and the crystal oscillator manufactured by the method
CN106537781B (zh) 振荡器的温度补偿的方法和集成电路和温度补偿振荡器单元
US20130314169A1 (en) Oscillating device, oscillating element and electronic apparatus
CN107276582A (zh) 一种基于模拟电路的温度补偿晶体振荡器
WO1995011456A1 (fr) Compteur de frequences et procede de comptage de frequences
US5999063A (en) Temperature-compensated crystal oscillator using square-law converter circuits for lower and higher temperature sides
CN110198155A (zh) 一种数字式温度补偿晶体振荡器
CN202918242U (zh) 内置晶振的高精度数字温度补偿振荡器电路结构
JP2003324332A (ja) 2回回転yカット水晶振動子とこれを用いた発振器
CN109921785A (zh) 一种晶体振荡器的温度补偿电路
JP2975386B2 (ja) デジタル温度補償発振器
JP3399563B2 (ja) 温度補償水晶発振器

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 118449

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed