温补晶振此款频率元件是市场大多电子产品需要使用到的,由于该系列产品具备高精度,高性能,且本身自带温度补偿功能,被广泛的使用在汽车,消费,工业,航空航天等领域范围内.温补晶振（TCXO）是在石英晶振内部采取了对石英晶体频率温度特性进行补偿，以达到在宽温温度范围内满足稳定度要求的石英晶体振荡器。是一款高质量的有源晶振.

平台超级TCXO与50ppb相比气流、温度下的石英TCXO斜坡、抽头测试和VDD波动。

石英TCXO性能从根本上受到使用离散温度传感器的阻碍。石英晶体谐振器和单独的温度传感器之间缺乏热耦合，使得不可能设计快速温度补偿回路并消除热梯度而不引起回路稳定性问题和性能问题。结果，基于石英的TCXO典型地具有5至10hz的补偿带宽，太慢而不能跟踪快速的温度变化，当石英TCXO受到气流和/或温度扰动时，引起突然的频率跳跃。

石英与MEMS TCXOs的动态性能比较

相比之下，石英TCXO架构使用具有温度传感器的外部CMOS IC (例如BJT带隙温度传感器或热敏电阻)和安装在远离石英晶体的陶瓷封装中的补偿电路。结果，石英TCXOs遭受谐振和温度之间的弱热耦合传感器。因此，存在温度滞后在晶振和温度传感器之间当零件受到快速变化的热扰动时。晶体和温度传感器之间的大温度偏移导致错误系数的应用在温度补偿方案中，其产生输出时钟偏离期望频率的频移。此外，由热事件引起的频率偏移将当晶体和传感器分别稳定在它们稳定的温度值时，它们会逗留很长时间。实际上，输出频率的波动在系统中是常见的当石英TCXOs经受热扰动，例如打开风扇进行对流冷却或打开相邻系统部件的电源，从而耗散大量热量。

图3 :在一侧入射对流热流的双MEMS管芯结构中使用的温度平坦定时谐振器和温度传感器谐振器之间的温差。只有52mk观察到温度偏移，并且系统在不到10ms内稳定到该值

图4 :石英晶体谐振器和带有温度传感器的CMOS管芯之间的温差对流热流入射到石英晶体的顶部。观察到近3.5K的温度偏移，系统需要近一整秒钟才能稳定到这个值。

在Comsol中执行的热模拟多物理验证了双MEMS管芯结构的固有优势。图3显示了温度平坦谐振器和之间的温度偏移应用期间的温度传感器对流热流入射一侧双微机电系统管芯。这种高度不对称电热流是基于双忆阻的器件的最坏情况因为施加的热源更接近谐振器之一热梯度(尽管很小)被强制在模板谐振器和之间温度传感器谐振器。真实的假设情况下，热流会发生意外使得两个谐振器被对称加热。然而双MEMS结构仍显示为对热扰动很有弹性。在这个例子，如图3所示，热量通量在中仅产生52mk的偏差温度与之间的温度传感器谐振器温度降至稳定状态小于10毫秒后的值然而，振荡器并不那么强健当经受相同的热流时入射到石英晶体顶部。数字4显示温度偏移在石英晶体和CMOS集成电路之间由于温度传感器大得多，将近3.5公里，需要将近1秒才能达到这个值。显然，结果表明精英的热性能平台双微机电系统架构是订单比典型的石英好得多TCXO晶振。

石英振荡器封装结构

图5a :一体化石英振荡器包装横截面(去帽)

图5b : a安装有晶体的陶瓷封装在上面

图5c :拆卸石英后晶体，显示CMOS集成电路在下面。

制造两个定时谐振器的能力利用硅MEMS技术可以实现同一管芯上的温度传感器。谐振器与温度的共制作使用传统石英传感器是不可能的晶体组装过程。包装、材料和石英TCXO晶振的性能限制需要在晶体和温度传感器。石英换能器需要精细加工，抛光和修整石英坯料以获得期望的频率随温度的稳定性，在制造CMOS集成电路上的振荡器电路、温度传感器和补偿电路的同时使用传统硅微制造技术获得技术。整合这两个组件基于两种不同的材料系统姿态一些挑战。石英传感器是通常使用导电粘合剂安装在陶瓷封装中用环境氮气封装空腔。这晶体电连接至CMOS集成电路，CMOS集成电路安装在封装的底部，通过钨通孔和金线结合。图5示出了a )横截面示意图一种全英石英晶体振荡器陶瓷封装，b )安装有石英晶体的未封装部分在顶层和c )除去石英晶体的相同部分上，露出具有温度传感器、振荡器和补偿装置安装在晶体下方的集成电路包装的底部。

图6 : SiTime QFN的示意图安装有MEMS管芯的封装直接在CMOS集成电路的顶部。

精英平台DualMEMS没有这个权衡。温度传感器和定时谐振器位于安装的一个管芯上直接到CMOS IC管芯上，如图所示6。MEMS管芯与CMOS管芯的接近度温度补偿电路还确保这些元件之间的紧密热耦合。总之，Elite Platform SuperTCXOs在需要精确和稳定定时基准的应用中提供了比基于quartzbs的TCXOs更高性能、更稳定和更可靠的替代方案。借助双MEMS架构和温度传感技术，精英平台设备感知和补偿温度瞬变比基于石英的TCXO晶振快得多。双微机电系统体系结构由一个温度平坦的MEMS谐振器和一个温度敏感谐振器组成热耦合并结合专有温度补偿方案和低噪声频率合成器，实现比石英TCXOs快40倍的温度跟踪。这些元素一起提供了出色的动态性能，能够在快速温度变化和气流等环境压力下保持< 1 ppm的频率稳定性。这些元件也有助于使器件免受冲击、振动和噪声电源的影响，并产生性能可靠的Allan偏差、低抖动和低相位噪声。