随着现代电子技术的迅猛发展,对石英晶体振荡器的要求越来越高。为此,本文设计了一种微机补偿晶体振荡器(MCXO),并全面介绍了该微机补偿晶体振荡器的工作原理、系统构成及控制软件设计。文章首先由温度—频率特性和老化—频率特性方面对晶体振荡器做了分析,并从这些特性出发,提出了补偿原理以及方法。其次描述了各部分硬件电路设计及功能实现:分析推导了科尔匹兹石英晶体振荡电路的平衡条件,并设计具体振荡电路;阐述了压控二极管的原理以及特性;详细介绍了RC滤波电路、温度传感器。由于系统中使用了微处理器作为内核,实现了温度补偿的插值拟合运算及通过曲线拟合实现老化的自动补偿。同时通过软硬件优化设计,大大降低了整机功耗和体积。并通过对补偿结果的分析,证明了这种补偿方法的准确性。这种MCXO由于采用了补偿方波和曲线拟合的技术,所以充分的发挥了软件的作用,通过软件与简单硬件的搭配,使该系统具有频率稳定度高、结构简单、体积小、功耗低等优点,非常适合自动化批量生产等特点,其综合指标较高,具有很大的应用价值。