CN104426478A - 晶体振荡器 - Google Patents

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CN104426478A
CN104426478A CN201410421426.4A CN201410421426A CN104426478A CN 104426478 A CN104426478 A CN 104426478A CN 201410421426 A CN201410421426 A CN 201410421426A CN 104426478 A CN104426478 A CN 104426478A
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temperature
oscillator
circuit
heater
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依田友也
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L1/00Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
    • H03L1/02Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
    • H03L1/04Constructional details for maintaining temperature constant
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    • H03L1/028Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only of generators comprising piezoelectric resonators

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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

本发明提供一种可获得频率的稳定度高的振荡输出的晶体振荡器。本发明构成晶体振荡器,包括:振荡电路,用以使晶体振子振荡;振子用温度检测部,用以对晶体振子所放置的环境的温度进行检测;振子用加热部,为了以晶体振子所放置的环境的温度为固定的方式进行补偿,而根据所述振子用温度检测部的检测温度控制其输出;振荡电路用温度检测部,为了对所述振荡电路所放置的环境的温度进行检测而与振子用温度检测部分开地设置;以及振荡电路用加热部,为了以所述振荡电路所放置的环境的温度为固定的方式进行补偿,而根据所述振荡电路用温度检测部的检测温度,与所述振子用加热部独立地控制其输出。

Description

晶体振荡器
技术领域
本发明涉及一种晶体振荡器,该晶体振荡器对晶体振子所放置的环境的温度进行检测,根据温度的检测结果对加热部进行控制而使所述环境的温度为固定。
背景技术
晶体振荡器在装入到被要求高的频率稳定度的应用(application)中的情况下,有时构成为恒温晶体振荡器(oven controlled crystal oscillator,OCXO)。图8中作为一例,表示OCXO100的方块图。关于OCXO100的各部,因将在实施方式中进行说明,所以在该背景技术的项目中,视需要仅对各部的概要进行说明。另外,专利文献1中也记载了大致相同构成的OCXO。
该OCXO100中,利用来自使设置于恒温槽内的第一晶体振子10振荡的第一振荡电路11的振荡频率、与来自使第二晶体振子20振荡的第二振荡电路21的各振荡频率之差,计算恒温槽内的温度。而且,以恒温槽内的温度为所述第一晶体振子的零温度系数(Zero-Temperature Coefficient,ZTC)点的方式,进行振子用加热器52的控制。
所述第一振荡电路11及第二振荡电路21包含于例如大规模集成电路(large-scale integration,LSI)(集成电路)中。而且所述ZTC点为关于晶体振子的振荡频率,将从基准温度下的振荡频率算起的变化量设定为纵轴、进而将温度变化设定为横轴时的曲线的拐点(inflection point)。所述振子用加热器对所述晶体振子的温度进行控制以使其与该ZTC点一致,由此可极力减小相对于温度的频率变动。
OCXO100中,来自与如所述那样得到温度控制的所述第一晶体振子10连接的第一振荡电路11的输出作为时钟而供给到所述LSI的各部中。
然而,此种OCXO100中,如果使构成各振荡电路11、振荡电路21的LSI离开各晶体振子10、晶体振子20而设置,则所述晶体振子的温度与所述振荡电路的温度产生背离。而且,振荡电路11、振荡电路21中具有输出频率相对于温度的变动特性。因此,认为在引起恒温槽的外部的温度发生变动时所述LSI的温度会发生变动,由此来自所述振荡电路11、振荡电路21的输出频率发生变动。即,OCXO100的温度特性有可能劣化。
在各晶体振子10、晶体振子20为小型,进而以具有小型的恒温槽的方式构成所述OCXO100的情况下,也考虑进行如下处置,即,将晶体振子与LSI的距离相对接近地加以配置,从而所述晶体振子10、晶体振子20的温度与形成振荡电路11、振荡电路21的LSI的温度的背离相对地得到抑制。然而,如例如恒温槽为大型,且各晶体振子10、晶体振子20大,而该些晶体振子10、晶体振子20无法收纳于1个壳体中的情况下等,有时无法如所述那样以温度的背离得到抑制的方式配置第一晶体振子10及第二晶体振子20与LSI。该情况下,尤其担心所述OCXO100的温度特性的劣化。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2013-51677号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明在所述情况下完成,其目的在于提供一种晶体振荡器,该晶体振荡器对晶体振子所放置的环境的温度进行检测,根据温度的检测结果对加热部进行控制而使所述环境的温度为固定,且可获得频率的稳定度高的振荡输出。
[解决问题的手段]
本发明的晶体振荡器包括:
第一晶体振子;
第一振荡电路,用以使所述第一晶体振子振荡;
振子用温度检测部,用以对所述第一晶体振子所放置的环境的温度进行检测;
振子用加热部,为了以所述第一晶体振子所放置的环境的温度为固定的方式进行补偿,而根据所述振子用温度检测部的检测温度控制其输出;
振荡电路用温度检测部,为了对所述第一振荡电路所放置的环境的温度进行检测而与振子用温度检测部分开地设置;以及
振荡电路用加热部,为了以所述第一振荡电路所放置的环境的温度为固定的方式进行补偿,而根据所述振荡电路用温度检测部的检测温度,与所述振子用加热部独立地控制其输出。
[发明的效果]
根据本发明的晶体振荡器,包括:振荡电路用温度检测部,与振子用温度检测部分开地设置,用以对振荡电路所放置的环境的温度进行检测;以及振荡电路用加热部,根据所述振荡电路用温度检测部的温度检测结果,与振子用加热部独立地控制其输出。因此,即便所述振荡电路与晶体振子的距离隔开,也可抑制该振荡电路的温度的变动,且可抑制从振荡电路输出的振荡频率的变动。而且,在配置振荡电路及晶体振子时,无须使所述振荡电路及晶体振子接近,因而晶体振荡器的构成的自由度增大。
附图说明
图1是本发明的OCXO的方块图。
图2是所述OCXO的纵剖侧面图。
图3是设置于所述OCXO的振荡电路用加热器控制电路的方块图。
图4是示意性地表示温度控制方法的曲线图。
图5是示意性地表示温度控制方法的曲线图。
图6是表示所述振荡电路用加热器控制电路的开关被切换的情况的说明图。
图7是另一OCXO的纵剖侧面图。
图8是现有的OCXO的方块图。
[符号的说明]
1、100:OCXO
3:数字信号处理部
5:振荡电路用加热器控制电路
10:第一晶体振子
11:第一振荡电路
12:壳体
20:第二晶体振子
21:第二振荡电路
31:频率计数部
32:温度修正频率计算部
33:数字控制电路
34:外部存储器
35:连接端子
36:内部存储器
37:模拟数字转换器
38:串行数据线(Serial Data Line,SDA)、串行时钟线(Serial  Clock  Line,SCL)
39:外部计算机
41:PLL电路部
42:低通滤波器
43:压控晶体振荡器
44:恒温槽
45:基板
51:振子用加热器控制电路
52:振子用加热器
53:内部温度传感器
54:振荡电路用内部加热器
55:外部温度传感器
56:振荡电路用外部加热器
61、63、66、69、71:开关
62:模拟数字转换器
64:内部温度存储器
65:外部温度存储器
67:PI控制电路
68:修正电路
72:内部控制电路
73:导热构件
A:加热器电力
X:目标设定温度
Y:检测温度
具体实施方式
对作为本发明的晶体振荡器的实施方式的OCXO1进行说明。图1中表示OCXO1的方块图。该方块图中,由实线箭头来表示进行OCXO1的各电路的寄存器的设定及读写时的数字控制数据信号流。而且,由单点划线的箭头来表示高频信号流的方向,由双点划线的箭头来表示模拟信号流的方向。进而,由虚线的箭头来表示系统时钟信号流的方向。另外,背景技术的项目中说明的图8的OCXO100也与该图1的OCXO1同样地使用各箭头来表示各信号流。
该OCXO1具备第一晶体振子10、及第二晶体振子20,各晶体振子10、晶体振子20包含经AT切割的晶体片与激振电极。该例中,第一晶体振子10及第二晶体振子20以放置于彼此相等的周围温度的方式,彼此接近地收纳在共用的壳体12内。第一晶体振子10与设置在壳体12的外部的第一振荡电路11连接,第二晶体振子20同样地与设置在壳体12的外部的第二振荡电路21连接。
在与第一晶体振子10连接的第一振荡电路11、及与第二晶体振子20连接的第二振荡电路21的后段侧,连接着频率计数部31、温度修正频率计算部32、锁相回路(phase-locked loop,PLL)电路部41、低通滤波器(low passfilter,LPF)42、及压控晶体振荡器(voltage-controlled crystal oscillator,VCXO)43。PLL电路部41将来自第一振荡电路11的振荡输出作为时钟信号,且将如下信号加以模拟化,该信号相当于根据作为数字值的频率设定信号生成的脉冲信号与来自VCXO43的反馈脉冲的相位差,并对该模拟信号进行积分而输出到低通滤波器42。利用来自LPF42的输出来对作为振荡部的VCXO43的输出进行控制。VCXO43的输出为OCXO1的振荡输出。
对应于来自第一振荡电路11的振荡输出f1与来自第二振荡电路21的振荡输出f2的频率差ΔF的值,与晶体振子10、晶体振子20所放置的环境的温度相对应,可称作温度检测值。另外,为了方便说明,f1、f2也分别表示第一振荡电路11及第二振荡电路21的振荡频率。作为差分信号输出部的频率计数部31在该例中,提取{(f2-f1)/f1}-{(f2r-f1r)/f1r}的值,该值相当于与温度呈比例关系的温度检测值。f1r及f2r分别为基准温度例如25℃下的第一振荡电路11的振荡频率及第二振荡电路21的振荡频率。
作为控制信号输出部的温度修正频率计算部32根据温度的检测结果、与预先制定的频率修正值的关系来算出频率修正值,并将该频率修正值与预先设定的频率设定值相加而设定频率设定信号(控制信号)。即,根据f1的从f1r算起的变化量、和对应于f1与f2的差分的信号的关系,来设定相当于针对f1r的频率修正值的信号。所述温度检测值与频率修正值的关系及所述频率设定值被存储在数字控制电路33中。所述频率修正值是用以在第一晶体振子10的温度从目标温度发生变动时补偿该变动量,即所述时钟信号的温度变动量的值。
如果例如设为(f2-f2r)/f2r=OSC2、(f1-f1r)/f1r=OSC1,则在晶体振子的生产时利用实测而获取(OSC2-OSC1)与温度的关系,根据该实测数据,导出抵消相对于温度的频率变动量的修正频率曲线,利用最小平方法导出9次多项近似式系数。然后,将多项近似式系数预先存储在数字控制电路33中,温度修正频率计算部32使用所述多项近似式系数进行修正值的运算处理。结果,相对于温度变动而时钟的频率稳定,从而来自VCXO43的输出频率稳定。即,所述OCXO1构成为温度补偿晶体振荡器(Temperature CompensatedCrystal Oscillato,TCXO),且构成为进行所谓的双重的温度对应的、能以高精度使输出稳定的装置。
图中,34为包含电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory,EEPROM)的外部存储器,35为将外部存储器34连接于数字信号处理部3(后述)的连接端子。所述多项近似式系数及频率设定值在OCXO1的电源接通时,从该外部存储器34取入到数字控制电路33的寄存器中。图中,36为内部存储器,存储着用以供数字信号处理部3的各部运行的初始参数。在OCXO1的电源接通时利用数字控制电路33,在该数字信号处理部3的各电路中设定初始参数,从而各电路的运行成为可能。图中,37为模拟数字转换器,将供给到数字信号处理部3的模拟的直流电压信号Vc转换为数字的直流电压信号。将第一振荡电路11的输出作为系统时钟也供给到数字控制电路33中。
图中,38、38具有如下作用:经由内部集成电路(Inter-Integrated Circuit,12C)总线而将数字控制电路33与外部计算机39中所含的接口电路加以连接。利用外部计算机39,OCXO1的用户可变更所述数字控制电路33中所含的寄存器的各数据。例如将所述预先设定的频率设定值加以变更,从而可变更OCXO1的输出频率。
在OCXO1中设置着振子用加热器控制电路51,该振子用加热器控制电路51用以根据温度的检测结果,对该温度进行调整以使晶体振子10、晶体振子20所放置的环境为设定温度。振子用加热器控制电路51根据从频率计数部31输出的温度检测值(数字值)、与从数字控制电路33输出的预先设定的温度设定值,将电力供给到作为振子用加热部的振子用加热器52。所述供给的电力越大,则来自振子用加热器52的发热量越大,以第一晶体振子10为所述ZTC点的方式,对晶体振子10、晶体振子20进行温度补偿。
也参照作为OCXO1的纵剖侧面图的图2。OCXO1具备恒温槽44、及设置于恒温槽44的内部的基板45。例如在基板45的表面(一面)设置着包含所述晶体振子10、晶体振子20的壳体12,在基板45的背面,以与该壳体12重合的方式设置着所述振子用加热器52。然而,晶体振子10、晶体振子20并不限于如所述那样存储在共用的壳体12中。而且,在基板45的表面,离开所述壳体12而设置着构成所述数字信号处理部3的集成电路(LSI)。所述振荡电路11、振荡电路21、频率计数部31、温度修正频率计算部32、PLL电路部41、振子用加热器控制电路51、数字控制电路33、模拟数字转换器37、及内部存储器36包含在作为该集成电路的数字信号处理部3中。这样,数字信号处理部3与包围晶体振子10、晶体振子20的壳体12均设置于恒温槽44内的空间。
回到图1中继续说明,OCXO1中进而设置着:振荡电路(oscillating circuit,OSC)用加热器控制电路5,作为第一温度传感器的内部温度传感器53,作为第一发热体的振荡电路用内部加热器54,作为第二温度传感器的外部温度传感器55,及作为第二发热体的振荡电路用外部加热器56。内部温度传感器53及外部温度传感器55分别对数字信号处理部3的周围温度进行检测,将与该检测温度相对应的模拟的电压信号输出到振荡电路用加热器控制电路5。构成振荡电路用温度检测部的所述温度传感器53、温度传感器55例如包含晶体管或二极管等。
如后述那样,所述温度传感器53、温度传感器55中的一个的输出电压被用于所述数字信号处理部3的周围温度的检测。而且,构成振荡电路用加热部的振荡电路用内部加热器54及振荡电路用外部加热器56中的一个,被用于使数字信号处理部3的周围温度为固定。该例中,在使用内部温度传感器53的输出的情况下,利用振荡电路用内部加热器54进行所述周围温度的控制,在使用外部温度传感器55的输出的情况下,利用振荡电路用外部加热器56分别进行所述周围温度的控制。
所述内部温度传感器53、振荡电路用内部加热器54及振荡电路用加热器控制电路5包含于数字信号处理部3中。而且,如图2所示,外部温度传感器55在基板45的表面与该数字信号处理部3接近而设置。振荡电路用外部加热器56在例如基板45的背面(另一面)以与数字信号处理部3重合的方式设置。
图3表示振荡电路用加热器控制电路5的构成。为了将内部温度传感器53及外部温度传感器55中的任一个的输出向后段侧供给而设置着开关61,在开关61的后段设置着模拟数字转换器(Analog-to-digital converter,ADC)62。在ADC62的后段设置着开关63,将从前段侧供给的输出切换为内部温度存储器64及外部温度存储器65中的其中一个而加以输出。在内部温度存储器64及外部温度存储器65的后段设置着开关66,在开关66的后段设置着比例积分(proportional plus integral,PI)控制电路67及修正电路68。
开关66将内部温度存储器64及外部温度存储器65中的其中一个的输出供给到PI控制电路67及修正电路68中的一个。即,关于开关66,图3中表示将内部温度存储器64与PI控制电路67连接的状态,但构成为可在如下状态间进行切换:这样的将内部温度存储器64与PI控制电路67连接状态,将内部温度存储器64与修正电路68加以连接的状态,将外部温度存储器65与PI控制电路67加以连接的状态,以及将外部温度存储器65与修正电路68加以连接的状态。
在PI控制电路67及修正电路68的后段设置着开关69,以将所述PI控制电路67及修正电路68中的一个连接到后段侧的方式进行切换。在开关69的后段设置着开关71。在开关71的后段设置着前文所述的振荡电路用内部加热器54及振荡电路用外部加热器56,以从PI控制电路67或修正电路68供给的电力输出到振荡电路用内部加热器54及振荡电路用外部加热器56中的一个的方式,来切换开关71。所供给的电力越大,则内部加热器54及外部加热器56的发热量越大。
在根据内部温度传感器53的输出来对数字信号处理部3的周围温度进行控制的情况下,以内部温度传感器53、内部温度存储器64及振荡电路用内部加热器54彼此连接的方式,切换各开关。在根据外部温度传感器55的输出来对数字信号处理部3的周围温度进行控制的情况下,以外部温度传感器55、外部温度存储器65及振荡电路用外部加热器56彼此连接的方式,切换各开关。而且,利用用户所需的温度控制方法,以在彼此连接的温度存储器64、温度存储器65与加热器54、加热器56之间插入着PI控制电路67及修正电路68中的一个的方式,由各开关进行连接。
在振荡电路用加热器控制电路5中设置着成为选择机构的内部控制电路72。内部控制电路72根据来自数字控制电路33的控制信号,对各电路的运行及开关的切换进行控制。如前文所述那样数字控制电路33可利用外部计算机39来控制所述运行,因而振荡电路用加热器控制电路5的运行可利用外部计算机39而由OCXO1的用户进行控制。
在所述内部温度存储器64及外部温度存储器65中分别存储着从温度传感器53或者温度传感器55输入的信号电压与检测温度的对应关系。而且,利用所述对应关系将与所述检测温度相对应的信号输出到PI控制电路67或修正电路68。
PI控制电路67是用于以数字信号处理部3的周围温度为固定的方式,来对振荡电路用内部加热器54或振荡电路用外部加热器56进行PI控制的电路。PI控制电路67中根据从温度存储器64或温度存储器65输入的温度信号,算出所述周围温度的目标设定温度(X℃)与由温度传感器53或温度传感器55检测出的温度(Y℃)的偏差((X-Y)℃),根据该偏差而算出要供给到加热器54或加热器56的电力,将所算出的电力供给到加热器54或加热器56。
图4是为了表示如所述那样利用温度的偏差来设定所述加热器输出而概念性地进行表示的曲线,如曲线所示,检测温度Y℃越接近于目标设定温度X℃,加热器输出越小。实际上,如所述那样对加热器输出进行PI控制,以所述检测温度Y℃与目标设定温度X℃一致的方式进行控制。
修正电路68包括表(table),所述表中规定了所述检测温度Y℃与对加热器的供给电力(加热器输出)的对应关系。从该表中读取与所述检测温度相对应的加热器输出,该读取的输出从修正电路68供给到加热器54或加热器56。图5为了使说明变得容易而将由所述表规定的对应关系的一例作为曲线来加以表示。如该曲线所示,与使用PI控制电路67的情况不同,在使用修正电路68的情况下,并不运算(X-Y)℃,而从表中读取与检测温度Y℃相对应的加热器电力(A:单位W),将所读取的电力供给到加热器54或加热器56。
修正电路68也可具备关于检测温度Y℃的1次~N次(N为2以上的整数)的计算式以代替具备所述表。该计算式的值是用以使数字信号处理部3的周围温度为目标设定温度X℃的加热器的输出值的近似值。修正电路68也可利用该计算式与所述检测温度来算出所述近似值,所算出的值的电力被供给到加热器54或加热器56。
利用所述修正电路68或PI控制电路67来控制加热器54及加热器56的输出,由此,将温度传感器53或温度传感器55与加热器54或加热器56热耦合。
即,根据温度传感器的检测温度的变化,而加热器的输出变化。
例如用以对振荡电路用加热器控制电路5的各开关的运行进行控制的参数存储在外部存储器34中。如果用户接通OCXO1的电源,则该参数被读取到数字控制电路33中,根据该参数而数字控制电路33将控制信号发送到振荡电路用加热器控制电路5。根据该控制信号对振荡电路用加热器控制电路5的各开关的切换进行控制。此处,作为一例,如图3所示,以内部温度传感器53、内部温度存储器64、PI控制电路67及振荡电路用内部加热器54彼此连接进行说明。
在OCXO1的外部温度下降时,数字信号处理部3所放置的环境的温度(数字信号处理部3的周围温度)及晶体振子10、晶体振子20所放置的环境的温度(周围温度)比设定温度低。来自构成振子用的温度检测部的频率计数部31的温度检测值{(f2-f1)/f1}-{(f2r-f1r)/f1r}例如下降,由此从振子用加热器控制电路51对构成振子用加热部的振子用加热器52的供给电力增加。结果,以晶体振子10、晶体振子20的周围温度上升而成为所述设定温度的方式进行补偿。
如所述那样进行晶体振子10、晶体振子20的温度补偿,另一方面,由内部温度传感器53检测的数字信号处理部3的周围温度降低,由此从PI控制电路67对振荡电路用内部加热器54的供给电力增加。结果,对所述内部加热器54的供给电力增加,以数字信号处理部3的周围温度成为所述设定温度的方式进行补偿。
在OCXO1的外部温度上升时,数字信号处理部3的周围温度及晶体振子10、晶体振子20的周围温度从设定温度开始上升。来自频率计数部31的温度检测值{(f2-f1)/f1}-{(f2r-f1r)/f1r}例如上升,由此,从振子用加热器控制电路51对振子用加热器52的供给电力降低。结果,以晶体振子10、晶体振子20的周围温度降低而成为所述设定温度的方式进行补偿。
另一方面,由内部温度传感器53检测的数字信号处理部3的周围温度增高,由此,从PI控制电路67对振荡电路用内部加热器54的供给电力降低。结果,对所述内部加热器54的供给电力降低,而以所述数字信号处理部3的周围温度成为设定温度的方式进行补偿。
如所述那样以晶体振子10、晶体振子20的周围温度及包含振荡电路11、振荡电路21的数字信号处理部3的周围温度为固定的方式进行温度补偿,由此,来自振荡电路11、振荡电路21的振荡输出频率稳定。结果,供给到PLL电路部41的时钟信号的变动得到抑制,进而由温度修正频率计算部32运算的频率修正值以高正确性而算出。结果,OCXO1的振荡输出频率变得稳定。
这样在OCXO1的运行中,例如用户从外部计算机39改写数字控制电路33的寄存器内的参数,由此,切换振荡电路用加热器控制电路5的各开关。例如,图6中表示如下示例:从图3的状态切换各开关,外部温度传感器55、外部温度存储器65、修正电路68及振荡电路用外部加热器56彼此连接。在如所述那样切换连接的情况下,由外部温度传感器55代替内部温度传感器53来检测数字信号处理部3的周围温度,由修正电路68代替PI控制电路67来控制对加热器的输出,由振荡电路用外部加热器56代替振荡电路用内部加热器54对所述周围温度进行加热,除此以外,也进行与如前文所述的图3那样连接各电路的情况相同的温度控制。
这样,以晶体振子10、晶体振子20的周围温度、数字信号处理部3的周围温度为各设定温度的方式独立地进行控制。由此,即便OCXO1的外部温度发生变动,晶体振子10、晶体振子20与数字信号处理部3也分别高精度地得到温度补偿,来自振荡电路11、振荡电路21的输出频率稳定。结果,来自OCXO1的振荡输出频率稳定。而且,当因振子用加热器52而晶体振子10、晶体振子20的温度发生变化时,无须以振荡电路11、振荡电路21与该晶体振子10、晶体振子20一并发生温度变化的方式,使晶体振子10、晶体振子20与振荡电路11、振荡电路21彼此接近而设置。因此,关于基板上的晶体振子10、晶体振子20与包含振荡电路11、振荡电路21的数字信号处理部3的配置,可进行自由度高的布局。
所述构成例中,可选择内部温度传感器53及振荡电路用内部加热器54的组合与外部温度传感器55及振荡电路用外部加热器56的组合中的任一个来使用,也可仅将其中一个组合设置于OCXO1。在仅设置内部温度传感器53及振荡电路用内部加热器54的组合的情况下,可简化装置构成。在仅设置外部温度传感器55及振荡电路用外部加热器56的组合的情况下,外部加热器56位于LSI的外部,因而可无关于LSI的大小进行设计,从而可构成为获得相对大的输出。即,恒温槽内可进行温度控制的温度范围及与加热器相距的距离的范围增大。
而且,关于PI控制电路67及修正电路68,也可仅将其中一个电路设置于OCXO1。进而,也可利用外部温度传感器55的检测温度来对振荡电路用内部加热器54的输出进行控制,利用内部温度传感器53的检测温度来对振荡电路用外部加热器56的温度进行控制。
而且,关于恒温槽内的各电路的配置并不限于图2的构成,也可设为图7所示的构成。该图7的示例与图2的示例不同,振荡电路用外部加热器56设置于数字信号处理部3及外部温度传感器55的上方。而且,为了提高从加热器56对数字信号处理部3及温度传感器55的导热性,在该加热器56与数字信号处理部3及温度传感器55之间设置例如包含金属的导热构件73。该示例中导热构件73以与加热器56及数字信号处理部3彼此隔开并且夹在中间的方式设置。
所述示例中,为了高精度地检测第一晶体振子10的周围温度,而将第二晶体振子20、第二振荡电路21及频率计数部31作为温度传感器来构成,但也可代替设置所述第二晶体振子20及第二振荡电路21而设置热敏电阻等来作为测定所述第一晶体振子10的周围温度的温度传感器。该情况下,第一振荡电路11的输出也可直接为OCXO的输出。

Claims (8)

1.一种晶体振荡器,其特征在于包括:
晶体振子;
振荡电路,用以使所述晶体振子振荡;
振子用温度检测部,用以对所述晶体振子所放置的环境的温度进行检测;
振子用加热部,为了以所述晶体振子所放置的环境的温度为固定的方式进行补偿,而根据所述振子用温度检测部的检测温度控制其输出;
振荡电路用温度检测部,为了对所述振荡电路所放置的环境的温度进行检测而与振子用温度检测部分开地设置;以及
振荡电路用加热部,为了以所述振荡电路所放置的环境的温度为固定的方式进行补偿,而根据所述振荡电路用温度检测部的检测温度,与所述振子用加热部独立地控制其输出。
2.根据权利要求1所述的晶体振荡器,其特征在于:
所述振荡电路所放置的环境、与所述晶体振子所放置的环境,为包围所述振荡电路及晶体振子的恒温槽内的环境。
3.根据权利要求1或2所述的晶体振荡器,其特征在于:
所述振荡电路包含于集成电路中,
在所述集成电路设置着所述振荡电路用加热部及振荡电路用温度检测部。
4.根据权利要求1或2所述的晶体振荡器,其特征在于:
所述振荡电路包含于集成电路中,
在所述集成电路设置着第一发热体,
在所述集成电路的外部设置着第二发热体,
设置着选择机构,所述选择机构选择使用所述第一发热体及第二发热体中的其中一个来作为所述振荡电路用加热部。
5.根据权利要求1或2所述的晶体振荡器,其特征在于:
所述振荡电路包含于集成电路中,
在所述集成电路设置着第一温度传感器,
在所述集成电路的外部设置着第二温度传感器,
设置着选择机构,所述选择机构选择使用所述第一温度传感器及第二温度传感器中的其中一个来作为所述振荡电路用温度检测部。
6.根据权利要求1或2所述的晶体振荡器,其特征在于:
设置着第一晶体振子与第二晶体振子来作为所述晶体振子,
设置着使所述第一晶体振子振荡的第一振荡电路、及使第二晶体振子振荡的第二振荡电路来作为所述振荡电路,
所述振子用加热部对第一晶体振子及第二晶体振子进行加热,
所述振荡电路用加热部对第一振荡电路及第二振荡电路进行加热。
7.根据权利要求6所述的晶体振荡器,其特征在于:
设置着
差分信号输出部,输出和第一振荡电路的振荡输出与第二振荡电路的振荡输出的差分相对应的差分信号;
控制信号输出部,根据所述差分信号输出用以抑制基于第一振荡电路的振荡输出的温度特性的影响的控制信号,且
包括振荡部,所述振荡部根据所述控制信号来控制振荡输出。
8.根据权利要求7所述的晶体振荡器,其特征在于:
用以抑制基于第一振荡电路的振荡输出的温度特性的影响的控制信号为如下信号,即,所述信号基于第一振荡电路的振荡输出的从基准温度时的第一振荡电路的振荡输出的值算起的变化量、和对应于第一振荡电路的振荡输出与第二振荡电路的振荡输出的差分的信号的关系,且相当于针对基准温度时的第一振荡电路的振荡输出的频率修正值。
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