溫補晶振即溫度補償晶體振蕩器(TCXO)，是通過附加的溫度補償電路使由周圍溫度變化産生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。本身自帶溫度補償功能的石英晶體振蕩器，溫補晶振可分為三個類别：直接補償、間接補償、數字式。溫度補償晶體振蕩器電路通過附加溫度補償網絡，使環境溫度變化後晶體串聯回路電容反向變化，以抵消晶體此間所産生的頻率一溫度漂移。參見圖2溫度補償曲線，I為AT切型晶體頻率一溫度特性曲線，Ⅱ為晶體串聯回路補償曲線，Ⅲ為補償後的晶體振蕩器頻率溫度特性曲線。根據補償網絡和所接位置，将溫補晶振分為直接補償和間接補償晶振。
圖2 溫度補償曲線
直接補償熱敏電阻，電阻和電容組成溫補網絡，直接串接在晶體電路。圖3是一個應用實例。
圖3 直接補償溫補電路
間接補償基準電壓通過電阻，熱敏電阻構成的補償網絡，産生一視溫度而變的電壓以改變石英晶振負載電容，反向補償晶體頻率一溫度特性。它分為模拟式、數字式兩種。
模拟式間接補償：補償網絡輸出電壓直接驅動一變容二極管圖4是間接模拟溫補電路，補償網絡與變容管間加了一級T型濾波器。這種補償有線性、3階、5階和7階數種，能夠在-40℃ ~ 85℃寬溫範圍内獲得較好的補償，目前應用最為廣泛。有的地方已将它作成專用集成芯片。
圖4 間接模拟溫補電路
數字式間接補償：由溫度傳感器送出的信号進入ADC變成數字信号，控制/PC正常運作，由DAC再變成模拟信号，經匹配電路驅動變容管。圖6為數字溫補前後的曲線。因為補償電路較複雜，成本較高，一般後的曲線。因為補償電路較複雜，成本較高，一般出了目前國外的先進水準，供參考。對晶體頻率溫度特性進行溫度補償，目的是讓晶振頻率溫度特性曲線盡量接近一條直線。而由晶體頻率溫度特性知道若能保持晶體工作高溫拐點（ Turning point)處，晶振的頻率一溫度穩定性自然會作的很高。因為此處df/dt=0。
圖5 數字式TCXO方框圖
圖6 間接數字式溫補曲線
表1 各種溫補性能
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