基于stm32的微機(jī)溫度補(bǔ)償晶體振蕩器的設(shè)計(jì).pdf

1、晶體振蕩器廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)領(lǐng)域，目前正向著小型化、集成化、高精度、高穩(wěn)定度、低功耗和快速啟動(dòng)、低噪聲和高頻化的趨勢(shì)發(fā)展。石英晶體由于其固有特性，存在較大的頻率溫度偏移。在需要高頻率穩(wěn)定度的應(yīng)用場(chǎng)合受到很大限制，一般可以采用溫度補(bǔ)償方式提高頻率穩(wěn)定度。本文在分析晶體振蕩器的基本原理基礎(chǔ)上，比較多種溫度補(bǔ)償技術(shù)，確定了微處理器溫度補(bǔ)償方案。
　　傳統(tǒng)的微處理器溫度補(bǔ)償晶振中微機(jī)溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，MCU通常選擇51系列或其他8位單片機(jī)，配

2、合其他分離元件如D/A、A/D、溫度傳感器等。這類單片機(jī)片上資源有限，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法，此外，試制過(guò)程中需要進(jìn)行多次溫度補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)，反復(fù)燒錄程序，不斷修正補(bǔ)償算法的參數(shù)，通常耗費(fèi)大量的時(shí)間，多種分離器件以及繁瑣的實(shí)驗(yàn)步驟引入大量誤差。
　　近年來(lái)，嵌入式微處理器發(fā)展迅猛，已步入32位時(shí)代，尤其是ARM公司推出的Cortex M3微處理器，性能強(qiáng)大、資源豐富，這使得微機(jī)溫度補(bǔ)償晶振可以進(jìn)一步集成，并且使復(fù)雜的控制算法成為可能。因

3、此，本課題選用STM32103RE單片機(jī)，它基于Cortex M3核心，片上集成12位A/D與D/A。單片機(jī)上運(yùn)行嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并開(kāi)發(fā)了一套上位機(jī)控制軟件。整套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在線即時(shí)控制功能，可以在PC即時(shí)控制單片機(jī)的D/A電壓輸出，從而實(shí)時(shí)調(diào)整對(duì)VCXO的溫度補(bǔ)償電壓。在溫度實(shí)驗(yàn)階段，可以將多種溫度補(bǔ)償算法放在PC端完成，PC上位機(jī)軟件通過(guò)USB線獲取當(dāng)前MTCXO的溫度，然后計(jì)算出需要的補(bǔ)償電壓后再通過(guò)USB傳遞給單片機(jī)，控制D/