CN107134995A - 附恒温槽的晶体振荡器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供附恒温槽的晶体振荡器,不会使相位噪声特性劣化,能够容易且高精度地进行振荡器及温度控制电路的调整,从而输出良好特性的频率信号。本发明的附恒温槽的晶体振荡器,除了低噪声的模拟晶体振荡器及温度控制电路外,还具备:具有数字可变电阻与控制部的数字控制集成电路,控制部基于从外部输入的数字控制信号,来调整数字可变电阻的电阻值,从连接端子对温度控制电路输出补偿温度依存特性的电压,由此进行温度控制电路的调整,使温度控制稳定,而且,还具备:另一数字可变电阻,控制部对所述电阻值进行调整,而输出对振荡器的振荡频率进行调整的电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种附恒温槽的晶体振荡器,尤其涉及一种不会使相位噪声(phasenoise)特性劣化而能够高精度且容易地进行频率调整的附恒温槽的晶体振荡器。
背景技术
[现有技术的说明]
附恒温槽的晶体振荡器(Oven Controlled Crystal Oscillator,OCXO)为将晶体振荡器收纳于烘箱(oven)内而保持为一定温度的构成,即便在晶体振荡器中也具备高频率稳定度。
烘箱具备:温度传感器与热源,以将内部保持为一定温度的方式进行温度控制。
OCXO中,使用设计成OCXO专用的振子,以SC切割或AT切割为代表。AT切割的振子的频率温度特性为3次函数曲线,利用烘箱而温度控制在作为重根(multiple root)的顶点附近。
然而,顶点温度因晶体的切断加工的不均而变化,在如OCXO那样要求ppb(十亿分率(Parts Per Billion;10-9))级的极高的稳定度的情况下,无法忽视加工的不均。
因此,在附恒温槽的晶体振荡器中,针对每个振子各自测定顶点温度,对温度控制电路的电路常数进行调整而将烘箱设定为顶点温度。
而且,一般的晶体振荡器的频率调整精度被调整为±0.1ppm(百万分率(PartsPer Million;10-6))左右,但OCXO因更高稳定且高精度,所以需要各自进行振荡器与温度控制电路的手动调整,从而调整项目多且烦杂。
作为调整项目,有使电气频率变化的感度(VC感度)、恒温槽设定温度、振荡频率、烘箱修正电路、输出调整电路、温度修正电路等。
进而,作为简单地变更频率的现有技术,有使用锁相环路(Phase Locked Loop,PLL)电路或直接数字合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)电路的振荡器。
然而,使用了PLL电路或DDS电路的振荡器中,会产生数字电路特有的噪声,从而产生如下特性劣化,即,相位噪声的劣化、抖动的劣化、产生多余的杂散(spurious)等。
[关联技术]
另外,作为与振荡器的频率调节相关的现有的技术,有日本专利特开2012-138890号公报“压电振荡器”(日本电波工业股份有限公司,专利文献1)、日本专利特开2000-31741号公报“振荡频率控制方法、电压控制压电振荡器、电压控制压电振荡器调整系统及电压控制压电振荡器调整方法”(精工爱普生(SEIKO EPSON)股份有限公司,专利文献2)、日本专利特开平5-218741号公报“晶体振荡器的振荡频率修正方法”(西铁城(Citizen)钟表股份有限公司,专利文献3)。
专利文献1中,记载了如下的压电振荡器,即,在振荡电路的输入侧连接可变电容二极管的阴极,进而,经由电阻将该阴极连接于电位计的控制电压电极,电位计中经由调节器施加电源电压,即便电源电压发生变动也对二极管的阴极施加一定的电压而抑制频率变化。
专利文献2中记载了如下的压电振荡器,即,可变电压产生电路将相应于控制电压而调整的电源电压供给到振荡电路,使振荡频率可变。
专利文献3中记载了如下的晶体振荡器,即,利用频率测量器测量振荡信号,利用运算设备运算测量信号,使频率偏差数据存储在存储器电路中并修正振荡频率。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2012-138890号公报
[专利文献2]日本专利特开2000-31741号公报
[专利文献3]日本专利特开平5-218741号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而,现有的附恒温槽的晶体振荡器中,必须针对各个产品来对温度控制电路及振荡器进行手动调整,作业烦杂,而且,使用了PLL电路的振荡器中,存在频率调整虽容易但相位噪声会劣化的问题。
另外,专利文献1~专利文献3中并未记载设置数字控制集成电路,来对温度控制电路的动作进行调整。
本发明鉴于所述实际状况而完成,目的在于提供一种附恒温槽的晶体振荡器,不会使相位噪声特性劣化,能够容易且高精度地进行振荡器及温度控制电路的调整,从而输出良好特性的频率信号。
[解决问题的技术手段]
用以解决所述现有例的问题的本发明为附恒温槽的晶体振荡器,包括:晶体振荡器,具有晶体振子与振荡电路;温度控制电路,具有:加热器电阻,一端连接着电源电压而发热;热敏电阻(thermistor),一端输出有与温度相应的电压;第一电阻,一端供给有电源电压,另一端连接于热敏电阻的一端;第二电阻,一端供给有电源电压;第三电阻,一端连接于第二电阻的另一端,另一端接地;差动放大器,一方的输入端子输入有第一电阻的另一端与热敏电阻的一端之间的电压,并且另一方的输入端子输入有第二电阻的另一端与第三电阻的一端之间的电压,将输入到一方的输入端子的电压与输入到另一方的输入端子的电压的差分予以放大,并作为控制电压而输出;感温元件,设置成并联于第一电阻,一端供给有电源电压;及第四电阻,一端连接于感温元件的另一端,另一端接地;以及控制集成电路(integrated circuit,IC),具有:并联连接于感温元件的数字可变电阻、及基于从外部输入的数字控制信号来调整数字可变电阻的电阻值的控制部。
而且,本发明为附恒温槽的晶体振荡器,包括:晶体振荡器,具有晶体振子与振荡电路;加热器电阻,一端连接着电源电压而发热;热敏电阻,一端输出有与温度相应的电压;第一电阻,一端供给有电源电压,另一端连接于热敏电阻的一端;第二电阻,一端供给有电源电压;第三电阻,一端连接于第二电阻的另一端,另一端接地;差动放大器,一方的输入端子输入有第一电阻的另一端与热敏电阻的一端之间的电压,并且另一方的输入端子输入有第二电阻的另一端与第三电阻的一端之间的电压,将输入到一方的输入端子的电压与输入到另一方的输入端子的电压的差分予以放大,并作为控制电压而输出;以及控制IC,具有:连接于第一电阻的另一端与热敏电阻的一端之间的数字可变电阻、及基于从外部输入的数字控制信号来调整数字可变电阻的电阻值的控制部。
而且,本发明为所述附恒温槽的晶体振荡器,其中:晶体振荡器包括:基准信号端子,对晶体振子供给基准信号;第五电阻,串联连接于基准信号端子与晶体振子之间;第一电容元件,串联连接于第五电阻与晶体振子之间;以及第二电容元件,一端连接于第五电阻与第一电容元件之间,另一端接地;控制IC包括:连接于第一电容元件与第二电容元件之间的点的另一数字可变电阻,控制部基于从外部输入的数字控制信号,调整另一数字可变电阻的电阻值。
而且,本发明为所述附恒温槽的晶体振荡器,其中:晶体振荡器包括:基准信号端子,对晶体振子供给基准信号;第五电阻,串联连接于基准信号端子与晶体振子之间;第一电容元件,串联连接于第五电阻与晶体振子之间;以及第二电容元件,一端连接于第五电阻与第一电容元件之间,另一端接地;在控制IC的外部,包括:连接于第一电容元件与第二电容元件之间的点的变容二极管,控制部基于从外部输入的数字控制信号,来调整变容二极管的电阻值。
而且,本发明为所述附恒温槽的晶体振荡器,其中:晶体振荡器包括:基准信号端子,对晶体振子供给基准信号;第五电阻,串联连接于基准信号端子与晶体振子之间;第一电容元件,串联连接于第五电阻与晶体振子之间;以及第二电容元件,一端连接于第五电阻与第一电容元件之间,另一端接地;控制IC包括:连接于第一电容元件与第二电容元件之间的点的数字电容器,控制部基于从外部输入的数字控制信号,来调整数字电容器的电容值。
[发明的效果]
根据本发明,形成如下附恒温槽的晶体振荡器,即,包括:晶体振荡器,具有晶体振子与振荡电路;温度控制电路,具有:加热器电阻,一端连接着电源电压而发热;热敏电阻,一端输出有与温度相应的电压;第一电阻,一端供给有电源电压,另一端连接于热敏电阻的一端;第二电阻,一端供给有电源电压;第三电阻,一端连接于第二电阻的另一端,另一端接地;差动放大器,一方的输入端子输入有第一电阻的另一端与热敏电阻的一端之间的电压,并且另一方的输入端子输入有第二电阻的另一端与第三电阻的一端之间的电压,将输入到一方的输入端子的电压与输入到另一方的输入端子的电压的差分予以放大,并作为控制电压而输出;感温元件,设置成并联于第一电阻,一端供给有电源电压,及第四电阻,一端连接于感温元件的另一端,另一端接地;以及控制IC,具有:并联连接于感温元件的数字可变电阻、及基于从外部输入的数字控制信号来调整数字可变电阻的电阻值的控制部,因而具有如下效果:通过使用模拟振荡器而使相位噪声特性变得良好,能够利用数字控制而精度佳且容易地调整温度控制电路,能够使温度控制电路的动作稳定而保持晶体振子的顶点温度,从而获得良好特性且高稳定的输出频率信号。
而且,根据本发明,形成如下附恒温槽的晶体振荡器,即,包括:晶体振荡器,具有晶体振子与振荡电路;加热器电阻,一端连接着电源电压而发热;热敏电阻,一端输出有与温度相应的电压;第一电阻,一端供给有电源电压,另一端连接于热敏电阻的一端;第二电阻,一端供给有电源电压;第三电阻,一端连接于第二电阻的另一端,另一端接地;差动放大器,一方的输入端子输入有第一电阻的另一端与热敏电阻的一端之间的电压,并且另一方的输入端子输入有第二电阻的另一端与第三电阻的一端之间的电压,将输入到一方的输入端子的电压与输入到另一方的输入端子的电压的差分予以放大,并作为控制电压而输出;以及控制IC,具有:连接于第一电阻的另一端与热敏电阻的一端之间的数字可变电阻、及基于从外部输入的数字控制信号来调整数字可变电阻的电阻值的控制部,因而具有如下效果:通过使用模拟振荡器而使相位噪声特性变得良好,以简易的构成便能够利用数字控制而精度佳且容易地调整温度控制电路,能够使温度控制电路的动作稳定而保持晶体振子的顶点温度,从而获得良好特性且高稳定的输出频率信号。
而且,根据本发明,形成如下附恒温槽的晶体振荡器,即,晶体振荡器包括:基准信号端子,对晶体振子供给基准信号;第五电阻,串联连接于基准信号端子与晶体振子之间;第一电容元件,串联连接于第五电阻与晶体振子之间;以及第二电容元件,一端连接于第五电阻与第一电容元件之间,另一端接地;控制IC包括:连接于第一电容元件与第二电容元件之间的点的另一数字可变电阻,控制部基于从外部输入的数字控制信号,调整另一数字可变电阻的电阻值,因而具有如下效果:能够利用数字控制对温度控制电路进行调整,使温度控制稳定,并且利用数字控制对晶体振荡器进行调整而精度佳且容易地调整振荡频率,从而能够获得良好特性且高稳定的输出频率信号。
附图说明
图1是本发明的实施方式的附恒温槽的晶体振荡器的电路图。
图2是表示第一附恒温槽的晶体振荡器的主要部分的说明图。
图3是表示第二附恒温槽的晶体振荡器的主要部分的说明图。
符号说明
11:振荡电路
12:加热器电阻
13:晶体管
14:控制电路(放大电路)
15:感温元件
20:数字控制IC
21、22:连接端子
23:输入端子
24、26:数字可变电阻
25:控制部
C1、C2:电容元件
GND:接地端子
OUT PUT:输出端子
R1、R10、R11、R12、R14:电阻
TH1:热敏电阻
VCC:电源端子
VCONT:基准信号端子
X1:晶体振子
具体实施方式
一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。
[实施方式的概要]
本发明的实施方式的附恒温槽的晶体振荡器,除了具备低噪声的模拟晶体振荡器及温度控制电路外,还具备:具有数字电位计与控制部的数字控制IC,控制部基于从外部输入的数字控制信号,来调整数字电位计的电阻值,对温度控制电路施加补偿温度依存特性的电压,不会使相位噪声特性劣化,而能够利用数字控制来精度佳且容易地调整温度控制电路,使温度控制电路的动作稳定而保持晶体振子的顶点温度,从而能够获得高精度且高稳定的输出频率信号。
而且,本发明的实施方式的附恒温槽的晶体振荡器,进而在数字控制IC中具备另一电位计,控制部能够基于从外部输入的数字控制信号来调整另一数字电位计的电阻值,对模拟晶体振荡器施加调整输出频率的电压,利用数字控制而精度佳且容易地调整振荡频率,从而能够获得高精度且高稳定的输出频率信号。
[实施方式的附恒温槽的晶体振荡器的电路构成:图1]
使用图1对本发明的实施方式的附恒温槽的晶体振荡器的电路构成进行说明。图1是本发明的实施方式的附恒温槽的晶体振荡器的电路图。
另外,图1为相当于后述的第二附恒温槽的晶体振荡器的电路。
如图1所示,本发明的实施方式的附恒温槽的晶体振荡器(该附恒温槽的晶体振荡器)的特征在于:除了设置包含与现有相同的模拟电路的晶体振荡器(振荡器部)及温度控制电路外,还设置着对振荡器部及温度控制电路进行数字控制的数字控制IC 20。
另外,通过使用模拟电路的振荡器部,能够使相位噪声特性变得良好。
[数字控制IC 20]
对作为该附恒温槽的晶体振荡器的特征部分的数字控制IC 20进行说明。
数字控制IC 20对温度控制电路及振荡器部,输出了调整动作的控制信号。
具体来说,数字控制IC 20在内部具备:控制部及数字可变电阻(数字电位计),控制部基于从外部输入的数字信号,调整数字可变电阻的电阻值,并相应地输出控制信号(控制电压)。
对于数字控制IC 20的构成,如后进行叙述。
数字控制IC 20能够连接作为调整对象的元件的两个元件,包括:输入端子23,输入来自外部的控制信号(外部控制信号);连接端子21(图1中记载为“元件1”),输出调整第一元件的控制信号;以及连接端子22(图1中记载为“元件2”),输出调整第二元件的控制信号。
将从连接端子21输出的控制信号称作元件1控制信号,将从连接端子22输出的控制信号称作元件2控制信号。
而且,该附恒温槽的晶体振荡器中,将元件1作为振荡器部,元件2作为温度控制电路,精度佳且容易地调整振荡器部及温度控制电路。
即,该附恒温槽的晶体振荡器通过使用模拟的振荡器部,而使相位噪声特性变得良好,并且,使用数字控制IC 20间接地进行以往成为烦杂工序的针对每个产品的个别调整。
调整时,通过从外部,数值输入了针对各元件(温度控制电路及振荡器部)的调整参数的值(具体来说为电阻值),而改变数字可变电阻的电阻值并对温度控制电路及振荡器部进行微调,由此能够调整温度控制电路的特性及附恒温槽的晶体振荡器的输出频率,从而形成所需的输出特性。
由此,比起现有的模拟元件的调整,能够进行微调,从而使输出信号的特性变得良好,而且,能够大幅提高调整工序的效率。
[温度控制电路:图1]
其次,对该附恒温槽的晶体振荡器的温度控制电路进行说明。
该附恒温槽的晶体振荡器的温度控制电路如图1所示,作为主要构成,具备:加热器电阻12、晶体管13、控制电路14、及热敏电阻TH1。
热敏电阻TH1为将与温度相应的电压输出到一端的温度传感器,控制电路14为相应于热敏电阻TH1的输出而控制发热的电路。
晶体管13将来自控制电路14的信号予以放大。
加热器电阻12及晶体管13为相应于来自控制电路14的输出而发热的发热元件。
对温度控制电路的连接进行说明。
加热器电阻12的一端施加有电源电压,另一端连接于晶体管13的集电极。晶体管13的发射极接地。
热敏电阻TH1在一端输出与温度相应的电压,另一端接地。
而且,热敏电阻TH1的一端连接有电阻R10的一端,另一端施加有电源电压。
电阻R11在一端施加有电源电压,另一端连接于电阻R12的一端。电阻R12的另一端接地。
另外,电阻R10、电阻R11、电阻R12分别相当于权利要求记载的第一电阻至第三电阻。
控制电路(放大电路)14包含差动放大器等,一方的输入端子施加有热敏电阻TH1与电阻R10之间的电压,另一方的输入端子施加有电阻R11与电阻R12之间的电压,将输入到各输入端子的电压的差分予以放大,并作为对发热元件的控制电压而加以输出。因该控制电压而发热元件发热,将烘箱内的温度保持为一定。
控制电路14的输出被输入到晶体管13的基极。
而且,作为该附恒温槽的晶体振荡器的特征,为如下构成,即,对热敏电阻TH1与电阻R10之间,施加来自数字控制IC 20的连接端子22的元件2控制信号。
具体来说,因温度控制电路的各元件具备的特性(温度倾斜),而烘箱内的温度发生一些变动,从数字控制IC 20输出要补偿(消除)该变动的控制信号。
由此,能够利用来自数字控制IC 20的元件2控制信号,对温度控制电路的动作进行微调,从而能够精度佳地将烘箱内的温度保持为晶体振子的顶点温度。
[振荡器部:图1]
其次,对振荡器部进行说明。
该附恒温槽的晶体振荡器的振荡器部如图1所示,基本上为与现有相同的模拟的振荡器,具有:基于基准信号使特定的频率振荡的晶体振子X1、及将晶体振子X1的输出予以放大的振荡电路11。
作为端子,具备:被施加电源的电源端子VCC、被输出有输出信号的输出端子OUTPUT、连接于接地的接地端子GND、及被输入基准信号的基准信号端子VCONT。
而且,在基准信号端子VCONT与晶体振子X1之间,串联地设置着电阻R1与电容元件C2,且设置着一端连接于电阻R1与电容元件C2之间的点、另一端接地的电容元件C1。
另外,电阻R1相当于权利要求记载的第五电阻,电容元件C2相当于第一电容元件,电容元件C1相当于第二电容元件。
而且,作为该附恒温槽的晶体振荡器的特征,为如下构成,即,对电容元件C1与电容元件C2之间的点,施加来自数字控制IC 20的连接端子21的元件1控制信号。
根据来自数字控制IC 20的元件1控制信号,能够容易对振荡器部的振荡频率进行微调。
[第一附恒温槽的晶体振荡器的主要部分:图2]
其次,使用图2对本发明的第一实施方式的附恒温槽的晶体振荡器(第一附恒温槽的晶体振荡器)的主要部分进行说明。图2是表示第一附恒温槽的晶体振荡器的主要部分的说明图。另外,主要部分以外的构成与图1所示的部分相同。
第一附恒温槽的晶体振荡器中,数字控制IC 20对温度控制电路进行调整。
如图2所示,第一附恒温槽的晶体振荡器的数字控制IC 20具备:数字可变电阻24及控制部25。
数字可变电阻24依据来自控制部25的指示而改变电阻值,例如,能够256阶地进行控制。
控制部25基于来自输入端子23的外部控制信号(图2中记载为“控制信号”),来控制数字可变电阻24的电阻值。作为外部控制信号,输入与数字可变电阻24的256阶的电阻值对应的数值数据。
而且,数字可变电阻24的两端分别连接于两个连接端子22。
而且,如图2所示,第一附恒温槽的晶体振荡器中,温度控制电路中新设置着感温元件15与电阻R14。
感温元件15包含:热敏电阻或线性正温度系数电阻等,设置成并联于电阻R10,一端施加有电源电压,另一端连接于电阻R14的一端。电阻R14的另一端接地。
电阻R14的电阻值设为数kΩ左右。
电阻R14相当于权利要求记载的第四电阻。
而且,数字控制IC 20的连接端子22成为如下构成,即,连接于温度控制电路的感温元件15的两端,数字可变电阻24并联连接于感温元件15。
通过改变数字可变电阻24的电阻值,能够改变感温元件15与数字可变电阻24的合成电阻值,由此,能够调整感温元件15的感度,而进行温度控制电路的微调。
第一附恒温槽的晶体振荡器中,虽必须增加温度控制电路的零件个数,但能够精度佳地调整温度控制电路的特性,能够进行高稳定度的温度控制,从而能够提高输出频率信号的稳定性。
[第二附恒温槽的晶体振荡器的主要部分:图3]
其次,使用图3对本发明的第二实施方式的附恒温槽的晶体振荡器(第二附恒温槽的晶体振荡器)的主要部分进行说明。图3是表示第二附恒温槽的晶体振荡器的主要部分的说明图。
第二附恒温槽的晶体振荡器中,也是由数字控制IC 20来进行温度控制电路的调整,如图3所示,数字控制IC 20中设置着数字可变电阻26及控制部25。
数字可变电阻26与图2所示的数字可变电阻24相同,一端施加有电源电压,另一端接地。
而且,控制部25基于来自输入端子23的外部控制信号来调整数字可变电阻26的电阻值,将元件2控制信号输出到连接端子22。
第二附恒温槽的晶体振荡器的温度控制电路为与图1所示的温度控制电路相同的构成,对电阻R10与热敏电阻TH1之间的点,输入来自数字控制IC 20的连接端子22的元件2控制信号。
由此,能够调整来自热敏电阻TH1的输出信号并输入到控制电路14,从而对温度控制电路的动作进行微调。
第二附恒温槽的晶体振荡器比起第一附恒温槽的晶体振荡器,能够以更简易的构成容易地进行温度控制电路的调整。
[振荡器部的调整]
其次,对除了所述温度控制电路的调整外,还进行振荡器部的调整的附恒温槽的晶体振荡器进行说明。
虽省略图示,但后述的第三~第五附恒温槽的晶体振荡器,也可与振荡器部的调整一起进行。
[第三附恒温槽的晶体振荡器]
首先,对本发明的第三实施方式的附恒温槽的晶体振荡器(第三附恒温槽的晶体振荡器)进行说明。
第三附恒温槽的晶体振荡器除了进行所述温度控制电路的调整外,还进行振荡器部的频率调整。
第三附恒温槽的晶体振荡器除图2或图3的构成外,在数字控制IC 20的内部具备另一数字可变电阻,控制部基于来自输入端子23的控制信号,使另一数字可变电阻的电阻值改变,由此调整元件1控制信号的电压并从连接端子21输出。
来自连接端子21的元件1控制信号,被输入到振荡器部的电容元件C2与电容元件C1之间的点。
由此,通过输入数字数据来作为外部控制信号,而能够容易且精度佳地调整对晶体振子X1的基准信号,从而获得所需的频率信号。
尤其,第三附恒温槽的晶体振荡器中,对温度控制电路与振荡器部两方进行调整,因而能够使温度控制稳定并且精度佳地进行频率的调整,从而获得更良好的特性的输出频率信号。
[第四附恒温槽的晶体振荡器]
第四附恒温槽的晶体振荡器并未在数字控制IC 20的内部设置数字可变电阻,而是在数字控制IC 20的外部设置使电阻可变的变容二极管,控制部调整该变容二极管。
具体来说,变容二极管设置于数字控制IC 20的连接端子21与振荡器部之间,控制部基于来自输入端子23的外部控制信号,从连接端子21输出使变容二极管的电阻值可变的元件1控制信号。第四附恒温槽的晶体振荡器中,元件1为变容二极管。
由此,能够对晶体振子的基准信号进行调整,从而能够容易地进行输出频率的调整。
第四附恒温槽的晶体振荡器为廉价的构成,与第三附恒温槽的晶体振荡器同样地,能够使温度控制稳定并且容易进行频率调整。
[第五附恒温槽的晶体振荡器]
第五附恒温槽的晶体振荡器通过使电容变化来调整元件1控制信号的电压,在数字控制IC 20的内部具备数字电容器。
而且,控制部能够依据来自输入端子23的外部控制信号,对数字电容器的电容值进行调整并作为元件1控制信号从连接端子21输出,从而对晶体振子的基准信号进行调整。
由此,能够使温度控制稳定,并且容易进行振荡频率的调整。
[实施方式的效果]
根据本发明的实施方式的附恒温槽的晶体振荡器,具有:包含模拟电路的振荡器部及温度控制电路,与连接于温度控制电路的热敏电阻TH1的电阻R10并联地,具备串联连接的感温元件15及电阻R14,数字控制IC 20的控制部25基于来自输入端子23的外部控制信号,来调整并联连接于温度控制电路的感温元件15的数字可变电阻24的电阻值,并作为元件2控制信号而输出,因而具有如下效果,即,通过使用模拟振荡器,而具备良好的相位噪声特性,能够利用数字控制而精度佳且容易地调整温度控制电路,使温度控制电路的动作稳定而保持晶体振子的顶点温度,从而能够获得高精度且高稳定的输出频率信号。
而且,根据本发明的实施方式的附恒温槽的晶体振荡器,除所述构成外,在数字控制IC 20中进而具备另一数字可变电阻,控制部25基于从输入端子23输入的外部控制信号,来调整另一数字可变电阻的电阻值,并施加调整振荡器部的基准信号的元件1控制信号,因而具有下述效果,即,能够使温度控制稳定,并且利用数字控制而精度佳且容易地调整振荡频率,从而能够获得高精度且高稳定的输出频率信号。
[工业上的可利用性]
本发明适合于不会使相位噪声特性劣化,能够容易且高精度地进行振荡器及温度控制电路的调整,从而输出良好特性的频率信号的附恒温槽的晶体振荡器。
Claims (8)
1.一种附恒温槽的晶体振荡器,其特征在于包括:
晶体振荡器,具有晶体振子与振荡电路;
温度控制电路,具有:
加热器电阻,一端连接着电源电压而发热,
热敏电阻,一端输出有与温度相应的电压,
第一电阻,一端供给有所述电源电压,另一端连接于所述热敏电阻的一端,
第二电阻,一端供给有所述电源电压,
第三电阻,一端连接于所述第二电阻的另一端,另一端接地,
差动放大器,一方的输入端子输入有所述第一电阻的另一端与所述热敏电阻的一端之间的电压,并且另一方的输入端子输入有所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端之间的电压,将输入到所述一方的输入端子的电压与输入到所述另一方的输入端子的电压的差分予以放大,并作为控制电压而输出,
感温元件,设置成并联于所述第一电阻,一端供给有所述电源电压,及
第四电阻,一端连接于所述感温元件的另一端,另一端接地;以及
控制集成电路,具有:并联连接于所述感温元件的数字可变电阻、及基于从外部输入的数字控制信号来调整所述数字可变电阻的电阻值的控制部。
2.根据权利要求1所述的附恒温槽的晶体振荡器,其特征在于:
所述晶体振荡器包括:
基准信号端子,对所述晶体振子供给基准信号;
第五电阻,串联连接于所述基准信号端子与所述晶体振子之间;
第一电容元件,串联连接于所述第五电阻与所述晶体振子之间;以及
第二电容元件,一端连接于所述第五电阻与所述第一电容元件之间,另一端接地;
所述控制集成电路包括:连接于所述第一电容元件与所述第二电容元件之间的点的另一数字可变电阻,
所述控制部基于从外部输入的数字控制信号,来调整所述另一数字可变电阻的电阻值。
3.根据权利要求1所述的附恒温槽的晶体振荡器,其特征在于:
所述晶体振荡器包括:
基准信号端子,对所述晶体振子供给基准信号;
第五电阻,串联连接于所述基准信号端子与所述晶体振子之间;
第一电容元件,串联连接于所述第五电阻与所述晶体振子之间;以及
第二电容元件,一端连接于所述第五电阻与所述第一电容元件之间,另一端接地;
在所述控制集成电路的外部,包括:连接于所述第一电容元件与所述第二电容元件之间的点的变容二极管,
所述控制部基于从外部输入的数字控制信号,来调整所述变容二极管的电阻值。
4.根据权利要求1所述的附恒温槽的晶体振荡器,其特征在于:
所述晶体振荡器包括:
基准信号端子,对所述晶体振子供给基准信号;
第五电阻,串联连接于所述基准信号端子与所述晶体振子之间;
第一电容元件,串联连接于所述第五电阻与所述晶体振子之间;以及
第二电容元件,一端连接于所述第五电阻与所述第一电容元件之间,另一端接地;
所述控制集成电路包括:连接于所述第一电容元件与所述第二电容元件之间的点的数字电容器,
所述控制部基于从外部输入的数字控制信号,来调整所述数字电容器的电容值。
5.一种附恒温槽的晶体振荡器,其特征在于包括:
晶体振荡器,具有晶体振子与振荡电路;
加热器电阻,一端连接着电源电压而发热;
热敏电阻,一端输出有与温度相应的电压;
第一电阻,一端供给有所述电源电压,另一端连接于所述热敏电阻的一端;
第二电阻,一端供给有所述电源电压;
第三电阻,一端连接于所述第二电阻的另一端,另一端接地;
差动放大器,一方的输入端子输入有所述第一电阻的另一端与所述热敏电阻的一端之间的电压,并且另一方的输入端子输入有所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端之间的电压,将输入到所述一方的输入端子的电压与输入到所述另一方的输入端子的电压的差分予以放大,并作为控制电压而输出;以及
控制集成电路,具有:连接于所述第一电阻的另一端与所述热敏电阻的一端之间的数字可变电阻、及基于从外部输入的数字控制信号来调整所述数字可变电阻的电阻值的控制部。
6.根据权利要求5所述的附恒温槽的晶体振荡器,其特征在于:
所述晶体振荡器包括:
基准信号端子,对所述晶体振子供给基准信号;
第五电阻,串联连接于所述基准信号端子与所述晶体振子之间;
第一电容元件,串联连接于所述第五电阻与所述晶体振子之间;以及
第二电容元件,一端连接于所述第五电阻与所述第一电容元件之间,另一端接地;
所述控制集成电路包括:连接于所述第一电容元件与所述第二电容元件之间的点的另一数字可变电阻,
所述控制部基于从外部输入的数字控制信号,来调整所述另一数字可变电阻的电阻值。
7.根据权利要求5所述的附恒温槽的晶体振荡器,其特征在于:
所述晶体振荡器包括:
基准信号端子,对所述晶体振子供给基准信号;
第五电阻,串联连接于所述基准信号端子与所述晶体振子之间;
第一电容元件,串联连接于所述第五电阻与所述晶体振子之间;以及
第二电容元件,一端连接于所述第五电阻与所述第一电容元件之间,另一端接地;
在所述控制集成电路的外部,包括:连接于所述第一电容元件与所述第二电容元件之间的点的变容二极管,
所述控制部基于从外部输入的数字控制信号,来调整所述变容二极管的电阻值。
8.根据权利要求5所述的附恒温槽的晶体振荡器,其特征在于:
所述晶体振荡器包括:
基准信号端子,对所述晶体振子供给基准信号;
第五电阻,串联连接于所述基准信号端子与所述晶体振子之间;
第一电容元件,串联连接于所述第五电阻与所述晶体振子之间;以及
第二电容元件,一端连接于所述第五电阻与所述第一电容元件之间,另一端接地;
所述控制集成电路包括:连接于所述第一电容元件与所述第二电容元件之间的点的数字电容器,
所述控制部基于从外部输入的数字控制信号,来调整所述数字电容器的电容值。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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