石英晶体振荡器的微处理器温度补偿技术研究
2．4 D／A转换电路
D／A转换器选用了ADI公司的10位D／A转换器AD5310BRT。AD5310BRT是具有电压缓冲输出的CMOS单电源串行10位数据转换器。采用6引脚SOT23封装，具有体积小、功耗低、接口简单、工作电压范围宽等优点。工作温度范围为-40～+105℃，单电源供电，电源电压范围为2．7～5．5 V。电源采用5 V电压，此时AD5310BRT的典型工作电流为140μA，可见该芯片达到了低功耗的要求。AD5310BRT的使用也比较简单，只需将待转换的数字信号按照一定的时序，采用同步串行输入的方式送入内部移位寄存器即可，其转换电路如图4所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/159316.htm
3 软件设计
程序设计是石英晶体振荡器的微处理器温度补偿系统设计的主要工作之一。良好的程序设计可以有效地发挥微处理器的功能优势，提高系统的可靠性和抗干扰性能；而且通过软件代替部分硬件电路，能简化电路，节省成本，降低功耗，提高晶体振荡器的稳定度。温度补偿的补偿精度很大程度上和程序设计有关，本系统调试采用的是在线实时测量方案，此方案可以充分发挥微处理器的软件控制作用，使得整个测量过程处于完全数字化的控制模式。程序设计流程图如图5所示。
4 补偿原理
石英晶体振荡器自身的频率变化曲线如图6所示。图中实曲线形象地表示了石英晶体振荡器输出频率与温度的关系(即晶振自身频率变化曲线)，同时勾画了一条与实曲线变化趋势相反的虚曲线，这样将虚实两条曲线叠加，得到的就是一条较平滑的直线。
图7所示是补偿电压UK引起的频率变化曲线。它与图6中虚曲线的变化趋势一致，此时石英晶振自身振荡的频率变化趋势与补偿电压引起的频率变化趋势相反，起到了补偿作用；这样，经过UK补偿电压补偿后的振荡输出频率就会稳定在一个固定频率值附近，可得到较理想的
输出频率。通过对石英晶体振荡器输出频率变化量的补偿，改善它的频率一温度特性，使其在整个温度范围内频率偏移尽可能小，输出一个稳定的频率信号。
对晶振进行温度补偿，需要对其进行在线测量实验。将系统置于高低温恒温实验箱中，以10℃为间隔选取一系列补偿温度点，测得在-20～+85℃的振荡电路输出频率值；将常温下的频率值作为频率标准，并同各个温度点的频率值进行比较；温度补偿时，在每个温度点下通过改变振荡电路控制电压值，将输出频率调制到标称频率，并记录该电压值。微处理器将测量出的补偿控制电压值和温度值的数字量写入EEPROM对应单元，之后微处理器将当前温度值与测量程序中存入EEPROM的“电压-温度”表格中的数据进行比较，得到相应的模拟温度控制电压，送至压控振荡器，控制输出频率在要求的温度范围内，误差趋近标称频率。
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