本發(fā)明涉及晶體振蕩器技術領域，尤其涉及一種晶體振蕩器電路及其調(diào)諧方法。

背景技術：

數(shù)字補償晶體振蕩器(DCXO，Digitally Compensated Crystal Oscillator)電路在現(xiàn)代無線通信芯片系統(tǒng)中得到廣泛應用，通常由以下幾部分組成：提供振蕩所需負阻的振蕩放大器，保證起振的振幅檢測與控制電路，有的設計還會加上溫度補償電路來修正溫度變化帶來的振蕩頻率的漂移。

現(xiàn)有技術中實現(xiàn)晶體振蕩器電路調(diào)諧的方法大多實現(xiàn)起來電路龐大復雜、頻率準確度不高且實現(xiàn)成本較高；因此，提供一種晶體振蕩器電路及其調(diào)諧方案，能夠提高晶體振蕩器電路的頻率準確度，且可靠性高、成本低，已成為亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例期望提供一種晶體振蕩器電路及其調(diào)諧方法，能夠提高晶體振蕩器電路的頻率準確度，增強用戶體驗，且可靠性高、成本低。

為達到上述目的，本發(fā)明實施例的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明實施例提供了一種晶體振蕩器電路的調(diào)諧方法，所述方法包括：

依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及溫度補償表獲取第一控制字；

依據(jù)當前的自動頻率控制(AFC，Automatic Frequency Control)控制字及非線性補償表獲取第二控制字；

依據(jù)所述第一控制字及第二控制字對電容陣列進行調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)調(diào)諧所述 晶體振蕩器電路的頻率。

上述方案中，所述當前的數(shù)字電壓信號由輸入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換得到，且與溫度相關。

上述方案中，所述依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及溫度補償表獲取第一控制字之前，所述方法還包括：

確定晶體的溫度系數(shù)，并依據(jù)確定的溫度系數(shù)獲取對應所述晶體的溫度補償表。

上述方案中，所述依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及溫度補償表獲取第一控制字包括：

依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號確定對應的溫度值，并依據(jù)所述溫度值采用查找表的方式獲取溫度補償表中對應所述溫度值的第一補償電容，依據(jù)所述第一補償電容產(chǎn)生第一控制字。

上述方案中，所述依據(jù)當前的AFC控制字及非線性補償表獲取第二控制字，包括：

依據(jù)當前的AFC控制字采用查找表的方式獲取非線性補償表中對應所述AFC控制字的第二補償電容，依據(jù)所述第二補償電容產(chǎn)生第二控制字。

上述方案中，所述依據(jù)所述第一控制字及第二控制字對電容陣列進行調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率，包括：

將所述第一控制字及第二控制字相加獲得第三控制字，依據(jù)所述第三控制字調(diào)節(jié)電容陣列的大小，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率。

本發(fā)明實施例還提供了一種晶體振蕩器電路，所述晶體振蕩器電路包括：溫度補償電路、非線性補償電路及調(diào)諧電路；其中，

所述溫度補償電路，用于依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及溫度補償表獲取第一控制字；

所述非線性補償電路，用于依據(jù)當前的AFC控制字及非線性補償表獲取第二控制字；

所述調(diào)諧電路，用于依據(jù)所述第一控制字及第二控制字對電容陣列進行調(diào) 節(jié)，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率。

上述方案中，所述當前的數(shù)字電壓信號由輸入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換得到，且與溫度相關；

相應的，所述晶體振蕩器電路還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將輸入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換得到對應的數(shù)字電壓信號。

上述方案中，所述晶體振蕩器電路還包括處理器，用于確定晶體的溫度系數(shù)，并依據(jù)確定的溫度系數(shù)獲取對應所述晶體的溫度補償表。

上述方案中，所述溫度補償電路，具體用于依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號確定對應的溫度值，并依據(jù)所述溫度值采用查找表的方式獲取溫度補償表中對應所述溫度值的第一補償電容，依據(jù)所述第一補償電容產(chǎn)生第一控制字。

上述方案中，所述非線性補償電路，具體用于依據(jù)當前的AFC控制字采用查找表的方式獲取非線性補償表中對應所述AFC控制字的第二補償電容，依據(jù)所述第二補償電容產(chǎn)生第二控制字。

上述方案中，所述調(diào)諧電路，具體用于將所述第一控制字及第二控制字相加獲得第三控制字，依據(jù)所述第三控制字調(diào)節(jié)電容陣列的大小，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率。

本發(fā)明實施例所提供的晶體振蕩器電路及其調(diào)諧方法，依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及溫度補償表獲取第一控制字；依據(jù)當前的AFC控制字及非線性補償表獲取第二控制字；依據(jù)所述第一控制字及第二控制字對電容陣列進行調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率。如此，通過依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及當前的AFC控制字產(chǎn)生的控制字實現(xiàn)晶體振蕩器電路的調(diào)諧，能夠提高晶體振蕩器電路的頻率準確度及溫度特性，增強用戶體驗，且可靠性高、成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一晶體振蕩器電路的調(diào)諧方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例二晶體振蕩器電路的調(diào)諧方法流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例晶體振蕩器電路組成結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

在本發(fā)明實施例中，依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及溫度補償表獲取第一控制字；依據(jù)當前的AFC控制字及非線性補償表獲取第二控制字；依據(jù)所述第一控制字及第二控制字對電容陣列進行調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率。

實施例一

圖1所示為本發(fā)明實施例一晶體振蕩器電路的調(diào)諧方法流程示意圖，如圖1所示，本發(fā)明實施例晶體振蕩器電路的調(diào)諧方法包括：

步驟101：依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及溫度補償表獲取第一控制字；

本步驟可由晶體振蕩器電路中的溫度補償電路實現(xiàn)；

本步驟具體包括：依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號確定對應的溫度值，并依據(jù)所述溫度值采用查找表的方式獲取溫度補償表中對應所述溫度值的第一補償電容，依據(jù)所述第一補償電容產(chǎn)生第一控制字；所述第一控制字用于表征對應當前的數(shù)字電壓信號所需的補償電容的大??；所述對應所述溫度值的第一補償電容為對應所述溫度值的最小單位電容數(shù)目，即所述第一補償電容通過最小單位電容數(shù)目表示。

這里，所述當前的數(shù)字電壓信號由溫度傳感電路輸入的模擬電壓信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到，并輸入至所述溫度補償電路；所述模擬電壓信號由所述溫度傳感電路產(chǎn)生，且隨溫度變化而變化，即所述模擬電壓信號與溫度相關，也即所述數(shù)字電壓信號與溫度相關，其具體關系依據(jù)當前采用的溫度傳感器確定，例如當前的溫度傳感器采用熱敏電阻實現(xiàn)時，所述數(shù)字電壓信號與溫度近似線性關系；

依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號確定對應的溫度值包括：依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及數(shù)字電壓信號與溫度值的對應關系確定對應的溫度值。

進一步的，所述依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及溫度補償表獲取第一控制字之前，所述方法還包括：

確定晶體的溫度系數(shù)，并依據(jù)確定的溫度系數(shù)獲取對應所述晶體的溫度補償表；該操作可在包含所述晶體振蕩器電路的終端出廠前的自動化測試中完成，具體在自動化測試的頻率粗調(diào)過程中完成；

其中，所述晶體的溫度系數(shù)包括：第一溫度系數(shù)a₁、第二溫度系數(shù)a₂及第三溫度系數(shù)a₃；

晶體的頻率-溫度特性可表示為：Δf_c(T)＝a₃(T-T₀)³+a₂(T-T₀)²+a₁(T-T₀)；

其中，T₀為晶體的拐點溫度，約為25°；所述晶體可以為AT切型；

Δf_c(T)表示溫度為T時的頻率變化量。

進一步的，所述確定晶體的溫度系數(shù)包括：

獲取晶體溫度為T1及T3時的頻率差Δf＝f(T₃)-f(T₁)，依據(jù)所述頻率差Δf與溫度系數(shù)的對應關系獲得所述晶體的溫度系數(shù)；其中，(T2-ΔT)<T1<T2，T2<T3<(T2+ΔT)，T₁為所述晶體的拐點溫度，約為25°；所述頻率差Δf與溫度系數(shù)的對應關系可通過查表獲得。

在晶體振蕩器電路中，放大器的輸入電阻需要和晶體的串聯(lián)諧振阻抗相匹配，但是由于放大器的輸入阻抗通常都比較高，所以在串聯(lián)諧振時放大器的阻抗和晶體的阻抗可能出現(xiàn)不匹配，為了解決此問題，通常讓晶體工作在并聯(lián)諧振模式，由于受到并聯(lián)電容C₀的影響，其頻率響應比串聯(lián)諧振差，因此通常在晶體的兩端并聯(lián)一個電容，以降低C₀對并聯(lián)諧振頻率的影響；在并聯(lián)了電容C_L后，電路的諧振頻率可以表示為：

$f_L=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}}\sqrt{\frac{C_S+(C_0+C_L)}{L_S{C}_S(C_0+C_L)}}=f_p\sqrt{\frac{C_S+(C_0+C_L)}{L_S{C}_S(C_0+C_L)}}/\sqrt{\frac{C_S+C_0}{L_S{C}_S{C}_0}};$

其中，C_S為晶體的動態(tài)電容；L_S為晶體的動態(tài)電感；C₀為靜態(tài)電容；由串聯(lián)諧振頻率$f_q=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}\sqrt{L_s{C}_s}},$

并聯(lián)諧振頻率$f_p=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}}\sqrt{\frac{C_s+C_0}{L_s{C}_s{C}_0}}=f_q\sqrt{\frac{C_s+C_0}{C_0}}\&ap;f_q(1+\frac{C_s}{2C_0});$可得，

$f_L=f_q\sqrt{1+\frac{C_S}{C_0+C_L}}\&ap;f_q(1+\frac{C_S}{2(C_0+C_L)});$

通過上式可知，可以通過調(diào)整負載電容C_L，來實現(xiàn)晶振振蕩頻率的變化，即要想補償晶體本身溫度變化引起的頻率變化，需要在溫度變化的時候同步改變負載電容；假設負載C_L變?yōu)镃_x時剛好抵消掉晶體本身溫度變化引起的頻率變化，則有$f_x=f_q\sqrt{1+\frac{C_S}{C_0+C_x}}\&ap;f_q(1+\frac{C_S}{2(C_0+C_x)});$

由f_L-f_x＝Δf_c可得$\frac{{\mathrm{\&Delta;f}}_c}{f_q}\&ap;\frac{C_S}{2(C_0+C_L)}-\frac{C_S}{2(C_0+C_x)},$即$C_x\&ap;\frac{1}{\frac{1}{C_0+C_L}-\frac{{\mathrm{\&Delta;f}}_c}{f_q}\&CenterDot;\frac{2}{C_S}}-C_0;$

進而可以得到補償電容和溫度的關系為：

$C_x\&ap;\frac{1}{\frac{1}{C_0+C_L}-\frac{a_3{(T-T_0)}^3+a_2{(T-T_0)}^2+a_1(T-T_0)}{f_q}\&CenterDot;\frac{2}{C_S}}-C_0;$

因此，通過上式可得，依據(jù)確定的溫度系數(shù)a₁、a₂、a₃及當前的溫度T可獲得需要的補償電容C_x；

令最小單位電容為C_unit，需要補償?shù)碾娙輦€數(shù)為num_C_unit，可得：

$num\_C_{unit}=\frac{C_x-C_{x\_min}}{C_{unit}};$

其中，C_{x_min}為晶體因溫度變化所需補償電容的最小值，為常量；

通過上式可知，對于一個確定的晶體，獲得該晶體的溫度系數(shù)后，對應每一個溫度值都可獲得其需要的補償電容的大小及需要的最小單位電容的數(shù)目；

綜上所述，依據(jù)確定的溫度系數(shù)獲取對應所述晶體的溫度補償表包括：

依據(jù)確定的溫度與所述晶體需要的補償電容的關系，獲得所述晶體在每個溫度值需要的最小單位電容的數(shù)目，進而得到所述晶體的溫度補償表；這里，所述每個溫度值之間的溫度間隔可以依據(jù)需要進行設定，例如所述溫度間隔可以為0.5°；所述溫度補償表在終端出廠前的自動化測試過程中獲得后，在后續(xù)終端使用過程中的頻率精調(diào)中可直接應用，即終端可依據(jù)當前的溫度通過所述溫度補償表直接獲得對應所需的最小單位電容數(shù)目。

進一步的，所述確定晶體的溫度系數(shù)之前，所述方法還包括：

對晶體振蕩器電路的頻率進行粗調(diào)(Coarse Calibration)，以校準所述晶體振蕩器電路的初始頻率；該操作可在包含所述晶體振蕩器電路的終端出廠前的自動化測試中完成，具體在自動化測試的頻率粗調(diào)過程中完成；

其中，對晶體振蕩器電路的頻率進行粗調(diào)包括：

依據(jù)當前發(fā)射器TX發(fā)射的載波信號計算參考時鐘誤差，并通過調(diào)節(jié)粗調(diào)諧電容陣列的大小實現(xiàn)對所述晶體振蕩器電路的頻率的校準，獲得校準后的控制字；優(yōu)選的，可校準到誤差小于1ppm；

這里，所述方法還包括：依據(jù)校準后控制字的值與參考控制字的值的比值，即校準后控制字的值/參考控制字的值，獲得校正系數(shù)k；所述k用于作為獲取非線性補償表時的校正系數(shù)；所述參考控制字的值可以依據(jù)實際需要進行設定。

進一步的，所述確定晶體的溫度系數(shù)，并依據(jù)確定的溫度系數(shù)獲取對應所述晶體的溫度補償表之后，所述方法還包括：

對數(shù)字基帶DBB AFC初始化，將頻率校準到26MHz，獲取AFC控制字初始值和斜率slope；所述AFC控制字初始值和slope用于終端開機時快速搜索頻率。

步驟102：依據(jù)當前的AFC控制字及非線性補償表獲取第二控制字；

本步驟可由晶體振蕩器電路中的非線性補償電路實現(xiàn)；

本步驟之前，所述方法還包括：依據(jù)AFC控制字與校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容的關系獲取所述非線性補償表；

設AFC控制字的值為y，預失真后的控制字為z，那么有：

$f_x=f_q\sqrt{1+\frac{C_S}{C_0+C_x}}\&ap;f_q(1+\frac{C_S}{2(C_0+C_x)});$

若f-y曲線是線性的，則f_y＝ay+b；其中，a、b為常量，可依據(jù)實際情況進行設定；

令f_z＝f_y可得：經(jīng)校正系數(shù)k校正后可得：

$C_z^{\&prime;}\&ap;\frac{k\&CenterDot;f_q\&CenterDot;C_s}{2(ay+b-f_q)}-C_0;$

通過上式可得，依據(jù)確定的AFC控制字及校正系數(shù)k可獲得實際需要的補償電容C’_z；

令最小單位電容為C_unit，需要補償?shù)碾娙輦€數(shù)為z，可得：

$z=\frac{C_z^{\&prime;}-C_{z\_min}}{C_{unit}},$

其中，C_{z_min}為：為補償頻率-AFC控制字曲線的非線性所需補償電容的最小值，為常量；

綜上所述，所述依據(jù)AFC控制字與校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容的關系獲取所述非線性補償表包括：

依據(jù)確定的校正系數(shù)k確定在晶體振蕩器電路中，不同的AFC控制字的值對應的所需最小單位電容的數(shù)目，進而得到所述非線性補償表；這里所述非線性補償表在終端出廠前的自動化測試過程中獲得后，在后續(xù)終端使用過程中的頻率精調(diào)中可直接應用；

進一步的，所述依據(jù)當前的AFC控制字及非線性補償表獲取第二控制字，包括：

依據(jù)當前的AFC控制字采用查找表的方式獲取非線性補償表中對應所述AFC控制字的第二補償電容，依據(jù)所述第二補償電容產(chǎn)生第二控制字；

所述第二控制字用于表征對應當前的AFC控制字所需的最小單位電容的數(shù)目；所述第二補償電容通過最小單位電容數(shù)目表示。

進一步的，所述方法還包括：依據(jù)當前的AFC控制字及AFC控制字與校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容的關系獲取第二控制字；

這里，所述AFC控制字與校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容的關系為：$C_z^{\&prime;}\&ap;\frac{k\&CenterDot;f_q\&CenterDot;C_s}{2(ay+b-f_q)}-C_0;$

所述依據(jù)當前的AFC控制字及AFC控制字與校正頻率-AFC控制字曲線所 需的補償電容的關系獲取第二控制字，包括：

依據(jù)當前的AFC控制字及獲得校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容C'_z，依據(jù)所述補償電容C'_z獲得對應的最小單位電容的數(shù)目，并依據(jù)獲得的最小單位電容的數(shù)目產(chǎn)生第二控制字。

需要說明的是，步驟101與步驟102的操作順序不分先后，可并行處理。

步驟103：依據(jù)所述第一控制字及第二控制字對電容陣列進行調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率；

本步驟可由晶體振蕩器電路中的調(diào)諧電路實現(xiàn)；

本步驟具體包括：將所述第一控制字及第二控制字相加獲得第三控制字，依據(jù)所述第三控制字調(diào)節(jié)電容陣列的大小，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率；這里，所述第三控制字用于表征調(diào)諧所述晶體振蕩器電路所需的最小單位電容的數(shù)目。

實施例二

圖2為本發(fā)明實施例二晶體振蕩器電路的調(diào)諧方法流程示意圖；如圖2所示，本發(fā)明實施例晶體振蕩器電路的調(diào)諧方法包括：

步驟201：依據(jù)AFC控制字與校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容的關系獲取非線性補償表；

確定校正系數(shù)k，并依據(jù)確定的校正系數(shù)k確定在晶體振蕩器電路中，不同的AFC控制字的值對應的所需最小單位電容的數(shù)目，進而得到所述非線性補償表；

其中，所述確定校正系數(shù)k包括：

通過調(diào)節(jié)粗調(diào)諧電容陣列的大小對所述晶體振蕩器電路的頻率進行粗校準，并獲得校準后的控制字；優(yōu)選的，可校準到誤差小于1ppm；

這里，所述方法還包括：依據(jù)校準后控制字的值與參考控制字的值的比值獲得校正系數(shù)k；其中，所述參考控制字的值可以依據(jù)實際需要進行設定；對于確定的射頻處理電路/終端，所述k為常量。

確定在晶體振蕩器電路中，不同的AFC控制字的值對應的所需最小單位電容的數(shù)目，包括：

依據(jù)確定在晶體振蕩器電路中，不同的AFC控制字的值對應的所需補償電容的大小C’_z，并依據(jù)獲得對應的所需最小單位電容的數(shù)目；

其中，y為AFC控制字；為串聯(lián)諧振頻率；C_S為晶體的動態(tài)電容；C₀為靜態(tài)電容；C’_z為對應AFC控制字y所需的補償電容的大小；a、b為常量，可依據(jù)實際情況進行設定；C_{z_min}為：為補償頻率-AFC控制字曲線的非線性所需補償電容的最小值，為常量；C_unit為最小單位電容。

需要說明的是，本步驟獲得非線性補償表對應的操作僅需在首次執(zhí)行本發(fā)明晶體振蕩器電路的調(diào)諧方法時執(zhí)行或在包含所述晶體振蕩器電路的終端出廠前的自動化測試中完成即可，后續(xù)可直接使用。

步驟202：依據(jù)當前晶體的溫度系數(shù)獲取對應所述晶體的溫度補償表；

這里，所述晶體的溫度系數(shù)包括：第一溫度系數(shù)a₁、第二溫度系數(shù)a₂及第三溫度系數(shù)a₃；

晶體的頻率-溫度特性可表示為：Δf_c(T)＝a₃(T-T₀)³+a₂(T-T₀)²+a₁(T-T₀)；

其中，T₀為晶體的拐點溫度，約為25°；所述晶體可以為AT切型；

Δf_c(T)表示溫度為T時的頻率變化量。

本步驟之前，所述方法還包括：確定晶體的溫度系數(shù)；需要說明的是本操作僅在終端出廠前的自動化測試中執(zhí)行即可；

所述確定晶體的溫度系數(shù)包括：

獲取晶體溫度為T1及T3時的頻率差Δf＝f(T₃)-f(T₁)，依據(jù)所述頻率差Δf與溫度系數(shù)的對應關系獲得所述晶體的溫度系數(shù)；其中，(T2-ΔT)<T1<T2，T2<T3<(T2+ΔT)，T₁為所述晶體的拐點溫度，約為25°；所述頻率差Δf與 溫度系數(shù)的對應關系可通過查表獲得；對于確定的晶體，對應的溫度系數(shù)為常數(shù)。

在晶體振蕩器電路中，放大器的輸入電阻需要和晶體的串聯(lián)諧振阻抗相匹配，但是由于放大器的輸入阻抗通常都比較高，所以在串聯(lián)諧振時放大器的阻抗和晶體的阻抗可能出現(xiàn)不匹配，為了解決此問題，通常讓晶體工作在并聯(lián)諧振模式，由于受到并聯(lián)電容C₀的影響，其頻率響應比串聯(lián)諧振差，因此通常在晶體的兩端并聯(lián)一個電容，以降低C₀對并聯(lián)諧振頻率的影響；在并聯(lián)了電容C_L后，電路的諧振頻率可以表示為：

$f_L=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}}\sqrt{\frac{C_S+(C_0+C_L)}{L_S{C}_S(C_0+C_L)}}=f_p\sqrt{\frac{C_S+(C_0+C_L)}{L_S{C}_S(C_0+C_L)}}/\sqrt{\frac{C_S+C_0}{L_S{C}_S{C}_0}};$

其中，C_S為晶體的動態(tài)電容；L_S為晶體的動態(tài)電感；C₀為靜態(tài)電容；由串聯(lián)諧振頻率$f_q=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}\sqrt{L_s{C}_s}},$

并聯(lián)諧振頻率$f_p=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}}\sqrt{\frac{C_s+C_0}{L_s{C}_s{C}_0}}=f_q\sqrt{\frac{C_s+C_0}{C_0}}\&ap;f_q(1+\frac{C_s}{2C_0});$可得，

$f_L=f_q\sqrt{1+\frac{C_S}{C_0+C_L}}\&ap;f_q(1+\frac{C_S}{2(C_0+C_L)});$

通過上式可知，可以通過調(diào)整負載電容C_L，來實現(xiàn)晶振振蕩頻率的變化，即要想補償晶體本身溫度變化引起的頻率變化，需要在溫度變化的時候同步改變負載電容；假設負載C_L變?yōu)镃_x時剛好抵消掉晶體本身溫度變化引起的頻率變化，則有$f_x=f_q\sqrt{1+\frac{C_S}{C_0+C_x}}\&ap;f_q(1+\frac{C_S}{2(C_0+C_x)});$

由f_L-f_x＝Δf_c可得$\frac{{\mathrm{\&Delta;f}}_c}{f_q}\&ap;\frac{C_S}{2(C_0+C_L)}-\frac{C_S}{2(C_0+C_x)},$即$C_x\&ap;\frac{1}{\frac{1}{C_0+C_L}-\frac{{\mathrm{\&Delta;f}}_c}{f_q}\&CenterDot;\frac{2}{C_S}}-C_0;$

進而可以得到補償電容和溫度的關系為：

$C_x\&ap;\frac{1}{\frac{1}{C_0+C_L}-\frac{a_3{(T-T_0)}^3+a_2{(T-T_0)}^2+a_1(T-T_0)}{f_q}\&CenterDot;\frac{2}{C_S}}-C_0;$

因此，通過上式可得，依據(jù)確定的溫度系數(shù)a₁、a₂、a₃及當前的溫度T可獲得需要的補償電容C_x；

令最小單位電容為C_unit，需要補償?shù)碾娙輦€數(shù)為num_C_unit，可得：

$num\_C_{unit}=\frac{C_x-C_{x\_min}}{C_{unit}};$

其中，C_{x_min}為晶體因溫度變化所需補償電容的最小值，為常量；

通過上式可知，對于一個確定的晶體，獲得該晶體的溫度系數(shù)后，對應每一個溫度值都可獲得其需要的補償電容的大小及需要的最小單位電容的數(shù)目；

綜上所述，依據(jù)當前晶體的溫度系數(shù)獲取對應所述晶體的溫度補償表包括：

依據(jù)$C_x\&ap;\frac{1}{\frac{1}{C_0+C_L}-\frac{a_3{(T-T_0)}^3+a_2{(T-T_0)}^2+a_1(T-T_0)}{f_q}\&CenterDot;\frac{2}{C_S}}-C_0,$獲得所述晶體在每個溫度值需要的補償電容的大小C_x，并依據(jù)獲得對應的最小單位電容的數(shù)目，進而得到所述晶體的溫度補償表；這里，所述每個溫度值之間的溫度間隔可以依據(jù)需要進行設定，例如所述溫度間隔可以為0.5°。

需要說明的是，本步驟獲得溫度補償表對應的操作僅需在首次執(zhí)行本發(fā)明晶體振蕩器電路的調(diào)諧方法時執(zhí)行或在包含所述晶體振蕩器電路的終端出廠前的自動化測試中完成即可，后續(xù)可直接應用。

進一步的，本步驟之后，所述方法還包括：

對DBB AFC初始化，將頻率校準到26MHz，獲取AFC控制字初始值和斜率slope；所述AFC控制字初始值和slope用于終端開機時快速搜索頻率；需要說明的是本操作僅在終端出廠前的自動化測試中執(zhí)行即可。

步驟203：依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及溫度補償表獲取第一控制字；

這里，所述當前的數(shù)字電壓信號由溫度傳感電路輸入的模擬電壓信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到，并輸入至所述溫度補償電路；所述模擬電壓信號由所述溫度傳感電路產(chǎn)生，且隨溫度變化而變化，即所述模擬電壓信號與溫度相關，也即所述數(shù)字電壓信號與溫度相關。

本步驟具體包括：依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號確定對應的溫度值，并依據(jù)所述溫度值采用查找表的方式獲取溫度補償表中對應所述溫度值的第一補償電容，依據(jù)所述第一補償電容產(chǎn)生第一控制字；所述第一控制字用于表征對應當前的數(shù)字電壓信號所需的補償電容的大小；所述對應所述溫度值的第一補償電容為對應所述溫度值的最小單位電容數(shù)目，即所述第一補償電容通過最小單位電容數(shù)目表示。

步驟204：依據(jù)當前的AFC控制字及非線性補償表獲取第二控制字；

本步驟具體包括：依據(jù)當前的AFC控制字采用查找表的方式獲取非線性補償表中對應所述AFC控制字的第二補償電容，依據(jù)所述第二補償電容產(chǎn)生第二控制字；

所述第二控制字用于表征對應當前的AFC控制字所需的最小單位電容的數(shù)目；所述第二補償電容通過最小單位電容數(shù)目表示。

需要說明的是，步驟203與步驟204的操作順序不分先后，可并行處理。

步驟205：依據(jù)所述第一控制字及第二控制字對電容陣列進行調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率；

本步驟具體包括：將所述第一控制字及第二控制字相加獲得第三控制字，依據(jù)所述第三控制字調(diào)節(jié)電容陣列的大小，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率；這里，所述第三控制字用于表征調(diào)諧所述晶體振蕩器電路所需的最小單位電容的數(shù)目。

實施例三

圖3為本發(fā)明實施例晶體振蕩器電路組成結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，本發(fā)明實施例晶體振蕩器電路組成包括：溫度補償電路31、非線性補償電路32及調(diào)諧電路33；其中，

所述溫度補償電路31，用于依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號及溫度補償表獲取第一控制字；

所述非線性補償電路32，用于依據(jù)當前的AFC控制字及非線性補償表獲取第二控制字；

所述調(diào)諧電路33，用于依據(jù)所述第一控制字及第二控制字對電容陣列進行調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率。

進一步的，所述當前的數(shù)字電壓信號由輸入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換得到，且與溫度相關；

相應的，所述晶體振蕩器電路還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器34，用于將輸入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換得到對應的數(shù)字電壓信號。

進一步的，所述晶體振蕩器電路還包括處理器35，用于確定晶體的溫度系數(shù)，并依據(jù)確定的溫度系數(shù)獲取對應所述晶體的溫度補償表；

其中，所述晶體的溫度系數(shù)包括：第一溫度系數(shù)a₁、第二溫度系數(shù)a₂及第三溫度系數(shù)a₃；

晶體的頻率-溫度特性可表示為：Δf_c(T)＝a₃(T-T₀)³+a₂(T-T₀)²+a₁(T-T₀)；

其中，T₀為晶體的拐點溫度，約為25°；所述晶體可以為AT切型；

Δf_c(T)表示溫度為T時的頻率變化量。

進一步的，所述處理器35，具體用于獲取晶體溫度為T1及T3時的頻率差Δf＝f(T₃)-f(T₁)，依據(jù)所述頻率差Δf與溫度系數(shù)的對應關系獲得所述晶體的溫度系數(shù)；其中，(T2-ΔT)<T1<T2，T2<T3<(T2+ΔT)，T₁為所述晶體的拐點溫度，約為25°；所述頻率差Δf與溫度系數(shù)的對應關系可通過查表獲得。

在晶體振蕩器電路中，放大器的輸入電阻需要和晶體的串聯(lián)諧振阻抗相匹配，但是由于放大器的輸入阻抗通常都比較高，所以在串聯(lián)諧振時放大器的阻抗和晶體的阻抗可能出現(xiàn)不匹配，為了解決此問題，通常讓晶體工作在并聯(lián)諧振模式，由于受到并聯(lián)電容C₀的影響，其頻率響應比串聯(lián)諧振差，因此通常在晶體的兩端并聯(lián)一個電容，以降低C₀對并聯(lián)諧振頻率的影響；在并聯(lián)了電容C_L后，電路的諧振頻率可以表示為：

$f_L=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}}\sqrt{\frac{C_S+(C_0+C_L)}{L_S{C}_S(C_0+C_L)}}=f_p\sqrt{\frac{C_S+(C_0+C_L)}{L_S{C}_S(C_0+C_L)}}/\sqrt{\frac{C_S+C_0}{L_S{C}_S{C}_0}};$

其中，C_S為晶體的動態(tài)電容；L_S為晶體的動態(tài)電感；C₀為靜態(tài)電容；由串 聯(lián)諧振頻率$f_q=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}\sqrt{L_s{C}_s}},$

并聯(lián)諧振頻率$f_p=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}}\sqrt{\frac{C_s+C_0}{L_s{C}_s{C}_0}}=f_q\sqrt{\frac{C_s+C_0}{C_0}}\&ap;f_q(1+\frac{C_s}{2C_0});$可得，

$f_L=f_q\sqrt{1+\frac{C_S}{C_0+C_L}}\&ap;f_q(1+\frac{C_S}{2(C_0+C_L)});$

通過上式可知，可以通過調(diào)整負載電容C_L，來實現(xiàn)晶振振蕩頻率的變化，即要想補償晶體本身溫度變化引起的頻率變化，需要在溫度變化的時候同步改變負載電容；假設負載C_L變?yōu)镃_x時剛好抵消掉晶體本身溫度變化引起的頻率變化，則有$f_x=f_q\sqrt{1+\frac{C_S}{C_0+C_x}}\&ap;f_q(1+\frac{C_S}{2(C_0+C_x)});$

由f_L-f_x＝Δf_c可得$\frac{{\mathrm{\&Delta;f}}_c}{f_q}\&ap;\frac{C_S}{2(C_0+C_L)}-\frac{C_S}{2(C_0+C_x)},$即$C_x\&ap;\frac{1}{\frac{1}{C_0+C_L}-\frac{{\mathrm{\&Delta;f}}_c}{f_q}\&CenterDot;\frac{2}{C_S}}-C_0;$

進而可以得到補償電容和溫度的關系為：

$C_x\&ap;\frac{1}{\frac{1}{C_0+C_L}-\frac{a_3{(T-T_0)}^3+a_2{(T-T_0)}^2+a_1(T-T_0)}{f_q}\&CenterDot;\frac{2}{C_S}}-C_0;$

因此，通過上式可得，依據(jù)確定的溫度系數(shù)a₁、a₂、a₃及當前的溫度T可獲得需要的補償電容C_x；

令最小單位電容為C_unit，需要補償?shù)碾娙輦€數(shù)為num_C_unit，可得：

$num\_C_{unit}=\frac{C_x-C_{x\_min}}{C_{unit}};$

其中，C_{x_min}為晶體因溫度變化所需補償電容的最小值，為常量；

通過上式可知，對于一個確定的晶體，獲得該晶體的溫度系數(shù)后，對應每一個溫度值都可獲得其需要的補償電容的大小及需要的最小單位電容的數(shù)目；

綜上所述，所述處理器35依據(jù)確定的溫度系數(shù)獲取對應所述晶體的溫度補償表包括：

所述處理器35依據(jù)確定的溫度與所述晶體需要的補償電容的關系，獲得所 述晶體在每個溫度值需要的最小單位電容的數(shù)目，進而得到所述晶體的溫度補償表；這里，所述每個溫度值之間的溫度間隔可以依據(jù)需要進行設定，例如所述溫度間隔可以為0.5°；所述溫度補償表在終端出廠前的自動化測試過程中獲得后，在后續(xù)終端使用過程中的頻率精調(diào)中可直接應用，即終端可依據(jù)當前的溫度通過所述溫度補償表直接獲得對應所需的最小單位電容數(shù)目。

進一步的，所述晶體振蕩器電路還包括頻率粗調(diào)電路36，用于對晶體振蕩器電路的頻率進行粗調(diào)，以校準所述晶體振蕩器電路的初始頻率；具體用于依據(jù)當前發(fā)射器TX發(fā)射的載波信號計算參考時鐘誤差，并通過調(diào)節(jié)粗調(diào)諧電容陣列(ATE Calibration SC array)的大小實現(xiàn)對所述晶體振蕩器電路的頻率的校準，獲得校準后的控制字；優(yōu)選的，可校準到誤差小于1ppm。

進一步的，所述頻率粗調(diào)電路36，還用于依據(jù)校準后控制字的值與參考控制字的值的比值，即校準后控制字的值/參考控制字的值，獲得校正系數(shù)k；所述k用于作為獲取非線性補償表時的校正系數(shù)；所述參考控制字的值可以依據(jù)實際需要進行設定。

進一步的，所述溫度補償電路31，具體用于依據(jù)當前的數(shù)字電壓信號確定對應的溫度值，并依據(jù)所述溫度值采用查找表的方式獲取溫度補償表中對應所述溫度值的第一補償電容，依據(jù)所述第一補償電容產(chǎn)生第一控制字；所述第一控制字用于表征對應當前的數(shù)字電壓信號所需的補償電容的大??；所述對應所述溫度值的第一補償電容為對應所述溫度值的最小單位電容數(shù)目，即所述第一補償電容通過最小單位電容數(shù)目表示。

進一步的，所述非線性補償電路32，具體用于依據(jù)當前的AFC控制字采用查找表的方式獲取非線性補償表中對應所述AFC控制字的第二補償電容，依據(jù)所述第二補償電容產(chǎn)生第二控制字；

所述第二控制字用于表征對應當前的AFC控制字所需的最小單位電容的數(shù)目；所述第二補償電容通過最小單位電容數(shù)目表示。

進一步的，所述處理器35，還用于依據(jù)AFC控制字與校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容的關系獲取所述非線性補償表；

設AFC控制字的值為y，預失真后的控制字為z，那么有：

$f_x=f_q\sqrt{1+\frac{C_S}{C_0+C_x}}\&ap;f_q(1+\frac{C_S}{2(C_0+C_x)});$

若f-y曲線是線性的，則f_y＝ay+b；其中，a、b為常量，可依據(jù)實際情況進行設定；

令f_z＝f_y可得：經(jīng)校正系數(shù)k校正后可得：

$C_z^{\&prime;}\&ap;\frac{k\&CenterDot;f_q\&CenterDot;C_s}{2(ay+b-f_q)}-C_0;$

通過上式可得，依據(jù)確定的AFC控制字及校正系數(shù)k可獲得實際需要的補償電容C’_z；

令最小單位電容為C_unit，需要補償?shù)碾娙輦€數(shù)為z，可得：

$z=\frac{C_z^{\&prime;}-C_{z\_min}}{C_{unit}},$

其中，C_{z_min}為：為補償頻率-AFC控制字曲線的非線性所需補償電容的最小值，為常量；

綜上所述，所述處理器35依據(jù)AFC控制字與校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容的關系獲取所述非線性補償表包括：

所述處理器35依據(jù)確定的校正系數(shù)k確定在晶體振蕩器電路中，不同的AFC控制字的值對應的所需最小單位電容的數(shù)目，進而得到所述非線性補償表；這里所述非線性補償表在終端出廠前的自動化測試過程中獲得后，在后續(xù)終端使用過程中的頻率精調(diào)中可直接應用。

進一步的，所述非線性補償電路32，還用于依據(jù)當前的AFC控制字及AFC控制字與校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容的關系獲取第二控制字；

這里，所述AFC控制字與校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容的關系為：$C_z^{\&prime;}\&ap;\frac{k\&CenterDot;f_q\&CenterDot;C_s}{2(ay+b-f_q)}-C_0;$

所述非線性補償電路32依據(jù)當前的AFC控制字及AFC控制字與校正頻率 -AFC控制字曲線所需的補償電容的關系獲取第二控制字，包括：

所述非線性補償電路32依據(jù)當前的AFC控制字及獲得校正頻率-AFC控制字曲線所需的補償電容C'_z，依據(jù)所述補償電容C'_z獲得對應的最小單位電容的數(shù)目，并依據(jù)獲得的最小單位電容的數(shù)目產(chǎn)生第二控制字。

進一步的，所述調(diào)諧電路33，具體用于將所述第一控制字及第二控制字相加獲得第三控制字，依據(jù)所述第三控制字調(diào)節(jié)電容陣列的大小，以實現(xiàn)調(diào)諧所述晶體振蕩器電路的頻率；

這里，所述第三控制字用于表征調(diào)諧所述晶體振蕩器電路所需的最小單位電容的數(shù)目。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。