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晶体振荡器作为高精度的频率源而广泛的应用于通信、测量、航空航天、仪器仪表等多个领域。温度补偿晶体振荡器因具有低功耗、便于集成等优势成为了目前最常用的晶体振荡器之一。传统的温度补偿方式是通过对晶体振荡器的输出频率进行控制,来保证晶体振荡器输出频率的稳定性,达到温度补偿的效果。这种补偿方式的结构比较复杂,并且在补偿过程中会受到温滞效应的干扰,表现为升温和降温过程中的温-频特性曲线不一致,从而引起温度误差。本文针对频率测量等仪器对温度补偿晶体振荡器的使用需求,提出一种新型的开环软件补偿的微机补偿晶体振荡器（MCXO）,旨在提高频率测量的准确度并简化MCXO的结构。本文没有从硬件上对MCXO的输出频率进行控制,而是在其作为频率计的标准对其它信号进行测量时,以软件数据修正的方式达到温度补偿的目的。首先需要提前通过温度实验获得晶体振荡器在不同温度下的频差,然后在频率测量的数据处理过程中,将这一误差进行修正,即不断地以数据的形式修正测量过程中的频率标称值,始终保证以晶体振荡器准确的频率输出为基准进行运算和处理,从而达到MCXO应用于频率测量时温度补偿的目的。为了对温滞效应进行抑制,本文选择SC切双模晶体振荡器进行实验,利用其特殊的温度特性,基频信号与三次泛音信号的谐波差频信号与温度具有一个线性关系,将这个差频信号作为温度传感信号能够反映晶体振荡器自身的温度变化,从而在最大程度上抑制了温滞效应带来的误差,提高测量的准确度。由于这种开环软件补偿的MCXO自身的特殊性,其性能指标的优劣需要由与其共同构成的测量系统一起进行检测,系统的准确度指标会受到软件算法的影响。因此,为了进一步提高测量准确度,本文采用了高精度的数字化测量方案与该MCXO结合设计对其指标进行验证,数据处理的部分共用一个MCU,进一步简化了整个系统的结构。最后通过实验证明这种开环软件补偿的MCXO应用于频率测量系统的频率标准时,在同等条件下其结构更为简单且能够获得更高的准确度,在宽的温度范围内,测量误差可达到5×10-8。