劉綿
摘要:模擬溫補晶振具有價格低、結構簡單、穩(wěn)定性好、使用便捷等諸多優(yōu)點,被廣泛應用于航空航天、儀器儀表、通信導航等重要領域,而補償網(wǎng)絡參數(shù)的數(shù)值確定影響著產(chǎn)品的質量,需要采取合適的逼近算法提高精度。本文將針對最佳一致逼近算法在模擬溫補晶振中的應用進行研究,希望能夠起到積極的推動作用,提升模擬溫補晶振的生產(chǎn)水平。
關鍵詞:最佳一致逼近算法;模擬溫補晶振;應用研究
影響模擬溫補晶振性能指標的因素很多,包括電子元器件、主振電路、補償網(wǎng)絡等,其中確定補償網(wǎng)絡參數(shù)至關重要。隨著計算機技術的發(fā)展,人們獲取補償網(wǎng)絡參數(shù)更加便捷,通過選取合適的數(shù)值算法,利用合適的計算軟件,就可以順利實現(xiàn)。下面,我們將針對最佳一致逼近算法在模擬晶振中的應用展開分析研究。
一、簡要分析模擬溫補晶振的內涵
溫度補償晶振和恒溫晶振是兩種主要的具備高穩(wěn)定度的晶體振蕩器,相對而言,溫度補償晶振具有更好的應用優(yōu)勢,能夠滿足多種設備的工作需求。按照補償方法區(qū)分,溫度補償晶振主要包括模擬溫度補償晶振、微機補償晶振、數(shù)字溫度補償晶振三個類型。其中,模擬溫補晶振應用范圍較廣,與微機補償晶振和數(shù)字溫補晶振相比更加簡單便捷。圖1為模擬溫補晶振框圖。
圖1:模擬溫補晶振框圖
二、研究最佳一致逼近算法在模擬溫補晶振中的應用設計
模擬溫補晶振是由熱敏電阻補償網(wǎng)絡和晶體振蕩器組成的,圖2為模擬溫補晶振的組成圖。補償網(wǎng)絡參數(shù)的確定影響著整個產(chǎn)品的質量和性能指標,這需要通過研究逼近算法來獲取最精確的數(shù)值,在實際計算中,最小二乘法應用較多,不過這種算法只能得到誤差平方和最小近似解,而真正有效的是誤差絕對值最小近似解,這兩個概念是不同的。
圖2:模擬溫補晶振組成圖
最佳一致逼近算法是計算模擬溫補晶振網(wǎng)絡參數(shù)的一種算法,為了研究其應用效果,將通過如下程序進行驗證:首先,做好溫度試驗,通過高低溫箱中的諧振器,得出不同溫度點下所需要的補償電壓值。其次,利用編程和運算軟件,通過程序設計,計算并比較最佳一致逼近算法和最小二乘法得出的補償精度結果。最后,裝配電路板,通過具體實驗驗證這一理論結果[1]。
三、總結最佳一致逼近算法在模擬溫補晶振中的應用效果
1.??理論計算結果
經(jīng)計算發(fā)現(xiàn),在模擬溫補晶振補償網(wǎng)絡參數(shù)中,最佳一致逼近算法與最小二乘法的計算結果均能獲得不錯的精度,但是最佳一致逼近算法精度更高,大概能高出十個百分點,所以理論上具有更好的應用優(yōu)勢。
2.??實驗數(shù)據(jù)測試
與理論計算結果不同,通過實驗獲得的測試數(shù)據(jù),沒有表現(xiàn)出最佳一致逼近算法的明顯優(yōu)勢,甚至不一定有最小二乘法計算出補償網(wǎng)絡的補償效果好。所以,最佳一致逼近算法具有一定的實用性,但理論優(yōu)勢沒有得到充分體現(xiàn)。
3.??誤差影響分析
影響理論和實驗誤差的主要因素包括測量誤差、電子元器件存在的誤差以及其他誤差。在實際測量過程中,基本不會保證測量值的完全準確,一些主客觀原因都會產(chǎn)生影響,比如測量者素質、實驗環(huán)境變化、測量儀器的精確度等,所以測量誤差是不可避免的。在電子元器件方面,固定電阻、穩(wěn)壓管、晶體、熱敏電阻等部件都會使補償網(wǎng)絡的輸出電壓出現(xiàn)波動,如果這些電子元器件的性能指標不合格,則會產(chǎn)生較大誤差影響。
4.??應用效果總結
最佳一致逼近算法在模擬溫補晶振中的應用,理論上計算出的數(shù)值精度比傳統(tǒng)的最小二乘法高出大約十個百分點,獲取的最大擬合電壓差值低幾個mv,但是電子元器件誤差引起的擬合電壓變化可達數(shù)十個mv,大大消減了最佳一致逼近算法的理論精度,再加上其他因素的影響,理論結果和實際結果差距更大。因此,在誤差不能有效降低的基礎上,只提高算法的精確度是難以實現(xiàn)突破性效果的,隨著技術水平的不斷提高,電子元器件性能的不斷優(yōu)化,會使實驗誤差不斷縮小,這時便會逐漸體現(xiàn)最佳一致逼近算法在模擬溫補晶振中的實用價值,從而得到廣泛的推廣應用,獲得更好的生產(chǎn)效益。
綜上所述,本文首先分析了模擬溫補晶振的內涵,然后研究了最佳一致逼近算法在模擬溫補晶振中的應用設計,最后通過理論計算和實驗測試比較,總結了最佳一致逼近算法在模擬溫補晶振中的應用效果。希望能夠起到積極的現(xiàn)實意義,推動模擬溫補晶振的高水平生產(chǎn)發(fā)展,更好的為社會各行各業(yè)提供高效服務。
參考文獻:
[1]樊燕紅,黃顯核.最佳一致逼近算法在模擬溫補晶振中的應用[J].電子器件,2005,28(4):827-829,838.
(作者單位:河北遠東通信系統(tǒng)工程有限公司)