一种高精度微机补偿晶体振荡器

摘要

本发明属于集成电路领域，具体为一种基于人工神经网络算法的高精度微机补偿晶体振荡器。该晶体振荡器包括控制PC、控制电压产生模块和晶体振荡模块，控制电压产生模块由微处理器、D/A、A/D、温度传感器和频率计组成，其作用是在微处理器程序控制下，产生非线性补偿电压；其中，微处理器采用人工神经网络算法产生非线性补偿电压。本发明利用人工神经网络算法产生变容二极管两端所需的控制电压，通过对人工神经网络的训练，使得该网络能够以高精度逼近非线性函数，从而产生对温度呈非线性函数的控制电压，该电压通过控制变容二极管的容值精确补偿TCXO和VCTCXO的频率因温度变化产生的偏移，显著改善其频率稳定度。

主权项

一种高精度微机补偿晶体振荡器，包括PC、晶体振荡模块和控制电压产生模块，其特征在于：PC与控制电压产生模块中微处理器相连，用于实现和微处理器的数据通信，显示补偿电压；晶体振荡模块包括变容二极管、晶体和振荡电路，其作用是产生振荡信号；控制电压产生模块包括微处理器、D/A、A/D、温度传感器和频率计，其作用是在微处理器程序控制下，产生非线性补偿电压V；温度传感器和晶体振荡模块热耦合，其输出与A/D的输入端相连，作用是监测并传输晶体振荡模块的温度；频率计的输入与晶体振荡模块的输出相连，输出与A/D的输入相连，其作用是监测并传输晶体振荡模块输出信号的频率；A/D的输出与微处理器的输入相连，其作用是将温度数据和频率数据转化为数字码，并输入到微处理器；微处理器采用人工神经网络算法产生非线性补偿电压；微处理器的输出与D/A的输入相连，其作用是在内部程序的控制下，产生非线性补偿电压V的数字码；D/A的输出与晶体振荡模块中变容二极管相连，其作用是将微处理器输出的补偿电压的数字码转为模拟量，并提供给变容二极管；所述人工神经网络指生物科学技术和人工智能领域的前馈神经网络，包括输入层、隐层和输出层，每一层由不同数目的神经元组成；其中，输入层用于输入变量，隐层用于对前一层传递的信号作非线性变换，输出层用于对隐层传递的信号作非线性变换并输出最终的信号；同层神经元之间没有信号传递，不同层神经元之间的信息传递的强弱由权值决定，非线性变换由神经元的激活函数决定。