最佳一致逼近算法在模擬溫補(bǔ)晶振中的應(yīng)用

劉綿

摘要：模擬溫補(bǔ)晶振具有價(jià)格低、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、使用便捷等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、儀器儀表、通信導(dǎo)航等重要領(lǐng)域，而補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的數(shù)值確定影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，需要采取合適的逼近算法提高精度。本文將針對(duì)最佳一致逼近算法在模擬溫補(bǔ)晶振中的應(yīng)用進(jìn)行研究，希望能夠起到積極的推動(dòng)作用，提升模擬溫補(bǔ)晶振的生產(chǎn)水平。

關(guān)鍵詞：最佳一致逼近算法;模擬溫補(bǔ)晶振;應(yīng)用研究

影響模擬溫補(bǔ)晶振性能指標(biāo)的因素很多，包括電子元器件、主振電路、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)等，其中確定補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)至關(guān)重要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們獲取補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)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(jì)算軟件，就可以順利實(shí)現(xiàn)。下面，我們將針對(duì)最佳一致逼近算法在模擬晶振中的應(yīng)用展開分析研究。

一、簡要分析模擬溫補(bǔ)晶振的內(nèi)涵

溫度補(bǔ)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(duì)而言，溫度補(bǔ)償晶振具有更好的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠滿足多種設(shè)備的工作需求。按照補(bǔ)償方法區(qū)分，溫度補(bǔ)償晶振主要包括模擬溫度補(bǔ)償晶振、微機(jī)補(bǔ)償晶振、數(shù)字溫度補(bǔ)償晶振三個(gè)類型。其中，模擬溫補(bǔ)晶振應(yīng)用范圍較廣，與微機(jī)補(bǔ)償晶振和數(shù)字溫補(bǔ)晶振相比更加簡單便捷。圖1為模擬溫補(bǔ)晶振框圖。

圖1：模擬溫補(bǔ)晶振框圖

二、研究最佳一致逼近算法在模擬溫補(bǔ)晶振中的應(yīng)用設(shè)計(jì)

模擬溫補(bǔ)晶振是由熱敏電阻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和晶體振蕩器組成的，圖2為模擬溫補(bǔ)晶振的組成圖。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的確定影響著整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能指標(biāo)，這需要通過研究逼近算法來獲取最精確的數(shù)值，在實(shí)際計(jì)算中，最小二乘法應(yīng)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(duì)值最小近似解，這兩個(gè)概念是不同的。

圖2：模擬溫補(bǔ)晶振組成圖

最佳一致逼近算法是計(jì)算模擬溫補(bǔ)晶振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的一種算法，為了研究其應(yīng)用效果，將通過如下程序進(jìn)行驗(yàn)證：首先，做好溫度試驗(yàn)，通過高低溫箱中的諧振器，得出不同溫度點(diǎn)下所需要的補(bǔ)償電壓值。其次，利用編程和運(yùn)算軟件，通過程序設(shè)計(jì)，計(jì)算并比較最佳一致逼近算法和最小二乘法得出的補(bǔ)償精度結(jié)果。最后，裝配電路板，通過具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一理論結(jié)果[1]。

三、總結(jié)最佳一致逼近算法在模擬溫補(bǔ)晶振中的應(yīng)用效果

1.??理論計(jì)算結(jié)果

經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在模擬溫補(bǔ)晶振補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)中，最佳一致逼近算法與最小二乘法的計(jì)算結(jié)果均能獲得不錯(cuò)的精度，但是最佳一致逼近算法精度更高，大概能高出十個(gè)百分點(diǎn)，所以理論上具有更好的應(yīng)用優(yōu)勢。

2.??實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測試

與理論計(jì)算結(jié)果不同，通過實(shí)驗(yàn)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(jì)算出補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)償效果好。所以，最佳一致逼近算法具有一定的實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)際測量過程中，基本不會(huì)保證測量值的完全準(zhǔn)確，一些主客觀原因都會(huì)產(chǎn)生影響，比如測量者素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)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(huì)使補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓出現(xiàn)波動(dòng)，如果這些電子元器件的性能指標(biāo)不合格，則會(huì)產(chǎn)生較大誤差影響。

4.??應(yīng)用效果總結(jié)

最佳一致逼近算法在模擬溫補(bǔ)晶振中的應(yīng)用，理論上計(jì)算出的數(shù)值精度比傳統(tǒng)的最小二乘法高出大約十個(gè)百分點(diǎn)，獲取的最大擬合電壓差值低幾個(gè)mv，但是電子元器件誤差引起的擬合電壓變化可達(dá)數(shù)十個(gè)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(jié)果和實(shí)際結(jié)果差距更大。因此，在誤差不能有效降低的基礎(chǔ)上，只提高算法的精確度是難以實(shí)現(xiàn)突破性效果的，隨著技術(shù)水平的不斷提高，電子元器件性能的不斷優(yōu)化，會(huì)使實(shí)驗(yàn)誤差不斷縮小，這時(shí)便會(huì)逐漸體現(xiàn)最佳一致逼近算法在模擬溫補(bǔ)晶振中的實(shí)用價(jià)值，從而得到廣泛的推廣應(yīng)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(bǔ)晶振的內(nèi)涵，然后研究了最佳一致逼近算法在模擬溫補(bǔ)晶振中的應(yīng)用設(shè)計(jì)，最后通過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試比較，總結(jié)了最佳一致逼近算法在模擬溫補(bǔ)晶振中的應(yīng)用效果。希望能夠起到積極的現(xiàn)實(shí)意義，推動(dòng)模擬溫補(bǔ)晶振的高水平生產(chǎn)發(fā)展，更好的為社會(huì)各行各業(yè)提供高效服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]樊燕紅，黃顯核.最佳一致逼近算法在模擬溫補(bǔ)晶振中的應(yīng)用[J].電子器件，2005，28（4）：827-829，838.

（作者單位：河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司）