近年来，随着电子通信行业的飞速发展，频率源作为电子产品的“心脏”，其需求量也越来越大。在众多种类的频率源中，温度补偿晶体振荡器(TCXO)的应用最为广泛，需求量也最大。然而，我国在这方面的研究与国外存在较大差距。国内的TCXO市场基本上被国外厂商所垄断。因此，要打破国外的垄断局面，必须加大对高性能温度补偿晶体振荡器的研究。　　本论文以天津市科技计划项目为依托，设计了一款高精度、宽温度范围、小型化的集成式模拟温度补偿晶体振荡器(ATCXO)。主要完成了集成式模拟温度补偿晶体振荡器专用芯片的设计以及生产制造后对整个ATCXO的调试。针对集成式模拟温度补偿晶体振荡器专用芯片的设计，主要有三个方面的创新性工作。一是和温度成五次多项式关系的高阶补偿电压的设计，二是带温度补偿的高线性电压控制晶体振荡器(VCXO)的设计，三是高精度修调电路的设计。和传统的设计相比，每个创新点都采用了新的电路结构和设计思路。其中高阶补偿电压产生模块采用曲线拟合的方法，产生的高阶补偿电压精度很高，和标准的高次电压值非常接近。其修调电路采用了新的设计方法，和传统的修调方法相比，提高了修调精度，减小了芯片面积。带温度补偿的VCXO模块的电压-频率特性几乎不随温度变化，并且由于采用了新型可变电容，该VCXO具有很高的线性度。并且，VCXO部分和输出级部分的供电电压由多个高电源抑制的线性稳压器提供，有效降低了输出频率的相位噪声。同时该芯片还具有模式选择功能，只需要一个管脚就可以实现对各个主要模块的输出进行测试。整个芯片主要包括带隙基准模块、温度探测模块、低压差线性稳压器模块、补偿电压产生模块、增益控制模块、修调模块、带温度补偿的VCXO模块等等。　　该芯片采用0.4μmBiCMOS工艺进行设计和制造。利用芯片的模式选择功能，对封装好的芯片进行了大量测试。主要包括线性稳压器输出电压的测试，补偿电压及修调功能的测试，VCXO的测试等。实际测试结果显示，该芯片的各主要模块的实际输出结果都满足设计要求。