高频晶体振荡器是电子设备中的关键部件,它作为基准频率源(参考源)广泛应用于导航、通信、雷达、测量仪器等设备中,因此被称为此类电子设备的“心脏”。在实际工作中,晶体会受到外界振动、离心和冲击等力的作用,通常这些受外力的作用可以归结为受加速度的影响。如今,随着电子设备性能的提高,如何降低加速度对晶振频率稳定度的影响已成为非常重要的问题。为了提高晶体振荡器在加速度环境下的频率稳定度,目前已经开展了大量的研究工作,提出了各种改进和补偿的方法,概括起来分为两类,无源法和有源法。无源法包括选用新切型晶体、改进晶体结构安装和加工工艺、双晶体配对,以及振动隔离措施等。有源法是将振动效应通过传感器、放大器反馈到振荡其电路或晶体上去,包括控制变容管补偿法和控制晶体极化效应补偿法等。本文从单片机控制压控晶振的原理出发,结合试验室具体情况,在理论分析的基础上设计出一种基于单片机控制的高频低相噪加速度补偿方法以改善系统指标,并应用该方法研制了12.8MHz加速度补偿石英晶体振荡器进行验证性实验。它采用加速度传感器采集加速度信号,通过单片机程序来控制压控晶振的频率稳定度。通过实验,该方法设计的12.8MHzVCXO在200-800Hz正弦振动、且振幅为1g的条件下,动态相位噪声能达到-135dBc/Hz@1kHz。