DE60123347T2

DE60123347T2 - Oszillator und Steuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE60123347T2
Application number: DE60123347T
Authority: DE
Inventors: c/o Seiko Epson Corp. Yoshihiro Suwa-shi Kobayashi; c/o Seiko Epson Corp. Takashi Suwa-shi Endo
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2007-08-09
Also published as: EP1179886B1; JP4228527B2; DE60123347D1; HK1044863A1; US20020017961A1; JP2002043845A; CN1341995A; EP1179886A3; DE60123347T8; US6670860B2; EP1179886A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Oszillator zum Steuern des Oszillators und insbesondere einen Oszillator zur Verwendung in einem elektronischen Gerät wie etwa einem Energie sparenden Mobiltelefon.
Da ein elektronisches Gerät zum Zweck der Energieeinsparung eine Niederspannungsenergiequelle und eine niedrige Versorgungsspannung für Schaltungen verwendet, wird ein in einem solchen elektronischen Gerät verwendeter Oszillator mit einer niedrigeren Spannung als bei einem herkömmlichen Gerät getrieben.
Wenn die Spannung zum Treiben eines Oszillators gesenkt wird, unterliegt der Oszillator stärker Einflüssen der Betriebsumgebung wie etwa Rauschen, Schwankungen der Energiequelle, Temperaturänderungen, Schwingung und Schwankungen der Eigenschaften von Komponenten. Der Oszillator bleibt unfähig, die Schwingung zu starten, wobei die Schwingungsamplitude zu Beginn der Schwingung nicht wächst, oder sein Schwingungszustand bleibt instabil, obwohl die Wahrscheinlichkeit solcher Schwierigkeiten sehr gering ist. In einem solchen Fall kann ein elektronisches Gerät, das den Oszillator verwendet, nicht normal arbeiten.
Insbesondere bei einem elektronischen Gerät wie etwa einem Mobiltelefon, das zur Energieeinsparung Empfangsoperationen mit Unterbrechungen wiederholt, wird der Oszillator häufig gestartet, und die Wahrscheinlichkeit einer abgebrochenen Schwingung wird hoch. Es ist daher bevorzugt, Maßnahmen zum Verhindern solcher Probleme in dem Oszillator zu treffen.
US 4 307 354 offenbart eine Oszillatorschaltung, bei der der Arbeitspunkt der Transistoren eines Inverters geändert wird, um einen Start der Schwingung zu erleichtern, wenn der Oszillator nicht schwingt oder die Schwingung instabil ist. Ein Frequenzteiler ist mit dem Ausgang der Oszillatorschaltung verbunden und treibt einen Wellenformdetektor, um zu erfassen, ob die Oszillatorschaltung schwingt oder nicht. Wenn nicht, werden zwei Schalter angesteuert, um den zwei Transistoren des Inverters zusätzliche Vorspannung zuzuführen.
Ein Oszillator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus EP-A0 987 822 bekannt. Bei diesem Stand der Technik ist der Oszillator ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) einer PLL-Schaltung zum Erzeugen eines mit einem Referenztaktsignal synchronisierten Schwingungssignals. Wenn der VCO zu schwingen aufhört, legt eine von dem Referenztaktsignal getriebene Schwingungsüberwachungsschaltung ein impulsförmiges Überwachungssignal an eine Schwingungssteuerschaltung an. Letztere legt ein impulsförmiges Schwingungssteuersignal an Schalter im VCO an, um den VCO zeitweilig in einen Sperrzustand zu versetzen und anschließend einen Neustart der Schwingung auszulösen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Oszillator zu schaffen, der zuverlässig schwingt, auch wenn der Oszillator mit niedriger Spannung getrieben ist.
Dieses Ziel wird erreicht mit einem Oszillator nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung bewirkt, dass ein Oszillator zuverlässig schwingt, wenn der Oszillator mit niedriger Spannung getrieben wird.
Dieses und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind leicht zu verstehen anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausgestaltungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das schematisch den Grundaufbau eines Oszillators nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Oszillators nach einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ein Zeitdiagramm für den Oszillator in 2;
4 ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Oszillators nach einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ein Zeitdiagramm des Oszillators von 4;
6 ein Blockdiagramm, das eine erste Abwandlung der Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ein Blockdiagramm, das eine zweite Abwandlung der Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung darstellt; und
8 ein Zeitdiagramm des Oszillators.
(1) Ausgestaltungen
(1.1) Kurzdarstellung der Ausgestaltungen
1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den Grundaufbau eines Oszillators nach der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Oszillator 1 umfasst eine piezoelektrische Schwingschaltung 2, eine Starterschaltung 3 zum wiederholten Starten der Schwingschaltung 2 und eine Steuerschaltung 4 zum Steuern der Starterschaltung 3.
Wenn Energie für den Oszillator 1 eingeschaltet wird oder ein Bereitschaftszustand aufgehoben wird, führt die Starterschaltung 3 der Schwingschaltung 2 Energie zu, um sie zu veranlassen, mit dem Schwingen zu beginnen.
In diesem Fall führt die Starterschaltung 3 der Schwingschaltung 2 intermittierend Energie zu, bis die Steuerschaltung 4 ein von der Schwingschaltung 2 ausgegebenes Impulssignal SP erfasst. Die Schwingschaltung 2 wiederholt dann Start und Stopp der Schwingung.
Wenn die Steuerschaltung 4 das von der Schwingschaltung 2 ausgegebene Impulssignal SP erfasst, hält die Starerschaltung 3 die Schwingschaltung 2 in einem angetriebenen Zustand.
Genauer gesagt wird, wenn die Schwingschaltung 2 nicht anschwingt, die Anfahroperation für die Schwingschaltung 2 wiederholt, so dass sich ein Zustand zum Erleichtern des Starts der Schwingschaltung 2 entwickelt, das heißt, es wird eine Anzahl von Gelegenheiten für eine transiente Antwort geschaffen, die ein Anwachsen der Schwingungsamplitude der Schwingschaltung 2 ermöglicht, um die Schwingschaltung 2 zu veranlassen, zuverlässig zu schwingen.
Der Oszillator 1 arbeitet so auch dann zuverlässig, wenn die Schwingschaltung 2 unter dem Einfluss von Faktoren, wie etwa Rauschen, Energiequellenschwankungen, Temperaturänderungen, Schwingung und Schwankungen von Komponenteneigenschaften Schwierigkeiten hat, zu schwingen.
Der Oszillator 1 bewirkt nicht nur, dass die Schwingschaltung 2 beim Anfahren zuverlässig schwingt, wie oben beschrieben, sondern sie bewirkt auch, dass die Steuerschaltung 4 kontinuierlich das von der Schwingschaltung 2 ausgegebene Impulssignal SP überwacht, um, wenn vorhanden, eine Unterbrechung der Schwingung zu erfassen. Wenn die Schwingung unterbrochen ist, wird ein Zustand geschaffen, in welchem die Schwingschaltung 2 leicht schwingt, so dass der Schwingungszustand zuverlässig wieder hergestellt wird.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Oszillators werden nun genauer behandelt.
(1.2) Erste Ausgestaltung
2 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Oszillators nach einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bei diesem Oszillator 10 umfasst die Starterschaltung 3 einen Schalter (einen P-Kanal-FET) 31 in einer Energieversorgungsleitung der Schwingschaltung 2 und eine Starttreiberschaltung 34, die aus einer Schmitt-Trigger-Schwingschaltung 32 (im Folgenden einfach als "ST-Schaltung" bezeichnet) und einem Inverter 33 zusammengesetzt ist.
Die Steuerschaltung 4 umfasst eine Schwingungsstartdetektorschaltung 43, die aus einer UND-Schaltung 41 und einem Zähler 42 zusammengesetzt ist, und eine Rücksetzschaltung 44, die den Zähler 42 rücksetzt, wenn die Schwingschaltung 2 mit einer Energiequellenspannung VDD2 versorgt ist. Der Zähler 42 treibt einen invertierten Ausgangsanschluss /Q desselben von Hoch auf Niedrig an dem Moment, an dem der Zählwert des Zählers 42 einen vorgegebenen Wert erreicht.
Der Betrieb des Oszillators 10 wird nun mit Bezug auf ein in 3 gezeigtes Zeitdiagramm diskutiert.
Bezogen auf 3(a) ist, wenn die Energiequellenspannung VDD1 zur Zeit t1 dem Oszillator 10 zugeführt wird, die ST-Schaltung 32 in Punkt A von 2 auf einem niedrigen Pegel. Bezogen auf 3(b) wird das Ausgangssignal S1 der ST-Schaltung 32 hochgetrieben, und die Starttreiberschaltung 34 gibt ein Schaltersteuersignal S2 von niedrigem Pegel aus, wie in 3(c) gezeigt.
Wenn der Oszillator 10 mit der Energiequellenspannung VDD1 versorgt wird, schaltet so das Schaltersteuersignal S2 den Schalter 31 ein, und eine Energiequellenspannung VDD2 wird der Schwingschaltung 2. zugeführt, um sie zu starten, wie in 3(d) gezeigt.
Wenn der Schalter 31 eingeschaltet ist, gibt die Rücksetzschaltung 44 zur Zeit t2 ein Rücksetzsignal S3 aus, wie in 3(e) gezeigt, und setzt dadurch den Zähler 42 der Schwingungsstartdetektorschaltung 43 wie in 3(g) gezeigt zurück und treibt den Ausgangspegel S4 am invertierten Ausgangsanschluss /Q auf Hoch.
Auf diese Weise beginnt die ST-Schaltung 32 der Starttreiberschaltung 34 zu schwingen, und einer der Eingangsanschlüsse der UND-Schaltung 41 der Schwingungsstartdetektorschaltung 43 wird hochgetrieben. Wenn die Schwingschaltung 2 das Impulssignal SP ausgibt, zählt der Zähler 42 Impulse des Impulssignals SP ausgehend von 0.
Wenn die Schwingschaltung 2 aus irgendeinem Grund nicht zu schwingen beginnt, oder wenn die Schwingschaltung 2 nicht unmittelbar nach Anlegen der Energiequellenspannung VDD2 aufgrund instabilen Betriebs derselben, wie in 3(f) gezeigt, zu schwingen beginnt, wird das Ausgangssignal S1 der ST-Schaltung 32 niedrig getrieben, bevor der Zählwert des Zählers 42 einen vorgegebenen Wert erreicht, wie in 3(b) (Zeit t3) gezeigt. Die Buchstaben "X" in 3 zeigen an, dass kein Impulssignal SP ausgegeben wird.
Infolgedessen nimmt, wie in 3(c) gezeigt, das Schaltersteuersignal S2 zur Zeit t3 einen hohen Pegel an. Der Schalter 31 wird ausgeschaltet, wodurch die Zufuhr der Energiequellenspannung VDD2 zur Schwingschaltung 2 abgeschnitten wird, um den Start der Schwingschaltung 2 anzuhalten (3(d)).
Genauer gesagt, wird, wenn der Zählwert des Zählers 42 nicht innerhalb einer bestimmten Zeit den vorgegebenen Wert erreicht, während die Schwingschaltung 2 angetrieben ist, die Zufuhr der Energiequellenspannung VDD2 zur Schwingschaltung 2 aufgehoben, um basierend auf der Feststellung, dass die Schwingschaltung 2 nicht schwingt, den Antrieb der Schwingschaltung 2 zu beenden.
Da der Ausgangspegel S4 am invertierten Ausgangsanschluss /Q des Zählers 42 hoch gehalten wird, wie in 3(g) gezeigt, geht die Schwingung der ST-Schaltung 32 weiter, das Ausgangssignal S1 ändert sich zur Zeit t4 wieder auf Hoch (3(b)), und das Schaltersteuersignal S2 geht auf Niedrig (3(c)).
Auf diese Weise wird der Schalter 31 eingeschaltet, wenn nach dem Ausschalten des Schalters 31 die halbe Schwingungsperiode der ST-Schaltung 32 verstrichen ist. Um die Schwingschaltung 2 neu zu starten, wird die Energiequellenspannung VDD2 der Schwingschaltung 2 zugeführt (3(d)).
Wie in 3(e) gezeigt, wird das Rücksetzsignal S3 von der Rücksetzschaltung 44 zur Zeit t5 ausgegeben, wodurch der Zähler 42 der Schwingungsstartdetektorschaltung 43 zurückgesetzt wird. Folglich beginnt, wenn die Schwingschaltung 2 das Impulssignal SP ausgibt, der Zähler 42, das Impulssignal SP von 0 an zu zählen.
Auf diese Weise wird in dem Oszillator 10 die Schwingschaltung 2 abhängig vom Ausgangssignal S1 der ST-Schaltung 32 gestartet. Wenn nach dem Anfahren der Schwingschaltung 2 der Zählwert der Impulse des von der Schwingschaltung 2 ausgegebenen Impulssignals SP zu der Zeit, an der der Pegel des Ausgangssignals S1 invertiert wird (innerhalb der halben Schwingungsperiode der ST-Schaltung 34), den vorgegebenen Wert nicht erreicht, wird der Start der Schwingschaltung 2 abgebrochen. Wenn der Pegel des Ausgangssignals S1 wieder invertiert wird, wird die Anfahroperation der Schwingschaltung 2 erneut wiederholt.
Genauer gesagt werden, wenn der Zählwert den vorgegebenen Wert nicht erreicht, weil die Schwingschaltung 2 nicht normal arbeitet, das Anfahren und der Abbruch des Anfahrens der Schwingschaltung 2 nach der halben Schwingungsperiode der ST-Schaltung 32 wiederholt, um die Schwingung auszulösen.
Auf diese Weise erzeugt der Oszillator 10 den Zustand, in welchem die Schwingschaltung 2 leicht anschwingt, das heißt, eine Anzahl von Gelegenheiten für eine transiente Antwort, die es der Schwingungsamplitude der Schwingschaltung 2 ermöglicht, zu wachsen, bis die Schwingschaltung 2 normal schwingt. So wird der Oszillator 10 auch bei Antrieb mit einer niedrigen Spannung zuverlässig betrieben.
Nachdem der Oszillator 10 die Schwingschaltung 2 zur Zeit t6 neu startet, beginnt die Schwingschaltung 2 zur Zeit t7 normal zu arbeiten. Wenn der Zähler 42 die Impulse des Impulssignals SP der Schwingschaltung 2 zählt und den vorgegebenen Wert (zur Zeit t8) erreicht, geht das Ausgangssignal S4 des invertierten Ausgangsanschlusses /Q des Zählers 42 auf einen niedrigen Pegel ( 3(g)), und die ST-Schaltung 32 hört auf zu schwingen, wodurch der Verbindungszustand des Schalters 31 im Einschaltzustand gehalten wird.
Dadurch wird die Energiequellenspannung VDD2 der Schwingschaltung 2 kontinuierlich zugeführt, wodurch die Schwingschaltung 2 in einem angetriebenen Zustand gehalten wird. So gibt die Schwingschaltung 2 kontinuierlich das Impulssignal SP aus.
(1.3) Zweite Ausgestaltung
4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Oszillators nach einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Oszillator 20 dieser zweiten Ausgestaltung unterscheidet sich von demjenigen der ersten Ausgestaltung in der Anordnung der Steuerschaltung 4 und dadurch, dass ein Inverter 35 an der Signaleingangsseite der mit 34A bezeichneten Starttreiberschaltung hinzugefügt ist.
Bei dem Oszillator 20 umfasst die Steuerschaltung 4 eine Oszillationsstoppdetektorschaltung 50 mit einem Kondensator C1, einem Pull-Up-Widerstand R1 und einer Diode D1 zwischen einer UND-Schaltung 41 und einem Schmitt-Inverter 51. Das Ausgangssignal S3 des Schmitt-Inverters 51 wird einem der Eingangsanschlüsse der UND-Schaltung 41 über einen Inverter 52 zugeführt. Die Detektorschaltung 50 umfasst ferner eine CR-Integratorschaltung 53 zum Integrieren des Ausgangssignals S3 des Schmitt-Inverters 51.
Der Betrieb der zweiten Ausgestaltung des Oszillators 20 wird nun mit Bezug auf ein in 5 gezeigtes Zeitdiagramm diskutiert.
Wenn eine Energiequellenspannung VDD1 zu einer Zeit t1 dem Oszillator zugeführt wird, wie in 5(a) gezeigt, nimmt in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausgestaltung das Ausgangssignal S1 der ST-Schaltung 32 einen hohen Pegel an (5(a)), die Starttreiberschaltung 34A gibt ein Schaltersteuersignal S2 mit niedrigem Pegel aus (5(f)), der Schalter 31 wird eingeschaltet, und die Energiequellenspannung VDD2 wird der Schwingschaltung 2 zugeführt, um die Schwingschaltung 2 zu starten (5(g)).
Wie in 5(b) gezeigt, wird in der Oszillationsstoppdetektorschaltung 50 ein Eingangssignal SIN des Schmitt-Inverters 51 durch den Pull-Up-Widerstand R1 auf einen hohen Pegel gezogen, und ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel SOUT wird dem Inverter 35 der Starttreiberschaltung 34A über die CR-Integratorschaltung 53 zugeführt, wie in 5(c) gezeigt. Auf diese Weise beginnt die ST-Schaltung 32 zu schwingen.
Wenn im Fall einer fehlgeschlagenen Schwingung der Schwingschaltung 2 ein Rückkopplungssignal S4 der ST-Schaltung 32 zur Zeit t2 einen vorgegebenen Pegel überschreitet, wie in 5(g) gezeigt, wird es als einen im Wesentlichen hohen Pegel aufweisend beurteilt, und die Starttreiberschaltung 34A gibt ein Schaltersteuersignal S2 mit hohem Pegel aus, wie in 5(f) gezeigt. Der Schalter 31 wird ausgeschaltet, wodurch die Zufuhr der Energiequellenspannung VDD2 zur Schwingschaltung 2 abgeschnitten wird (5(g)).
In dem Moment, an dem das Ausgangssignal S1 der ST-Schaltung 32 hohen Pegel annimmt, wie in 5(j) zur Zeit t3 gezeigt, gibt die Starttreiberschaltung 34A ein Schaltersteuersignal S2 mit niedrigem Pegel aus, wie in 5(f) gezeigt. Der Schalter 31 wird dann eingeschaltet und führt so die Energiequellenspannung VDD2 der Schwingschaltung 2 zu, um die Schwingschaltung 2 zu starten (5(g)).
Mit Bezug auf 5(h) beginnt die Schwingschaltung 2 im Oszillator 20 zur Zeit t4 (Zeit t5), normal zu schwingen und das Impulssignal SP auszugeben. Das Eingangssignal SIN des Schmitt-Inverters 51 nimmt in Reaktion auf die fallende Flanke des Impulssignals SP niedrigen Pegel an. Bezogen auf 5(b) wird ein Einzelimpuls mit einer durch den Kondensator C1 und den Pull-Up-Widerstand R1 festgelegten Zeitkonstante in den Schmitt-Inverter 51 eingegeben.
In diesem Fall wird die invertierte Version des Einzelimpulses durch die CR-Integratorschaltung 53 geglättet (integriert), und dann wird das Ausgangssignal SOUT mit hohem Pegel der Starttreiberschaltung 34A zugeführt.
Während der Einzelimpuls ausgegeben wird, hört die ST-Schaltung 32 zu schwingen auf, wodurch der Schalter 31 in einem Einschaltzustand gehalten wird. Auf diese Weise wird die Energiequellenspannung VDD der Schwingschaltung 2 kontinuierlich zugeführt, um der Schwingschaltung 2 zu ermöglichen, das Impulssignal SP kontinuierlich auszugeben.
Auf diese Weise wiederholt der Oszillator 20 die Anfahrsteuerung und Unterdrückungssteuerung des Anfahrens der Schwingschaltung 2 basierend auf dem Ausgangssignal S1 der ST-Schaltung 32, bis die Schwingschaltung 2 das Impulssignal SP ausgibt. Wie bei der ersten Ausgestaltung erzeugt die zweite Ausgestaltung den Zustand, in welchem die Schwingschaltung 2 leicht zu schwingen beginnt, nämlich eine Anzahl von Gelegenheiten für eine transiente Antwort, die es der Schwingungsamplitude der Schwingschaltung 2 ermöglicht, zu wachsen. Der Oszillator 20 arbeitet zuverlässig, auch wenn er mit niedriger Spannung angetrieben ist.
Der Oszillator 20 hält den Verbindungszustand des Schalters 31 in einem Einschaltzustand nur, während die Einzelimpulse basierend auf dem Impulssignal SP der Schwingschaltung 2 ausgegeben werden. Daher schwingt die Schwingschaltung 2 schnell und zuverlässig, auch wenn auf die Schwingung des Impulssignals SP eine Unterbrechung der Schwingung folgt.
(2) Abwandlungen
(2.1) Erste Abwandlung
Bei den vorhergehenden Ausgestaltungen hängt das Zeitintervall, in welchem das Anfahren der Schwingschaltung wiederholt wird, von der Schwingperiode der ST-Schaltung 32 ab. Wie in 6 gezeigt, kann das Zeitintervall des wiederholten Anfahrens der Schwingschaltung 2 leicht auf ein gewünschtes Zeitintervall gesetzt werden, indem auf die ST-Schaltung 32 folgend eine Frequenztei lerschaltung 60 angeordnet wird.
Die vorhergehenden Ausgestaltungen sind in Verbindung mit der Verwendung eines MOS-Transistorschalters 31 besprochen worden. Alternativ können statt dessen allgemein verfügbare Schaltelemente wie ein in 6 gezeigter Bipolartransistor verwendet werden. Man beachte, dass der MOS-Transistorschalter 31 durch einen beliebigen anderen Typ von Schalter unabhängig davon ersetzt werden kann, ob der Frequenzteiler 60 verwendet wird oder nicht.
(2.2) Zweite Abwandlung
Bei der obigen Diskussion der ersten Ausgestaltung wird die Rücksetzschaltung 44 zum Rücksetzen des Zählers 42 verwendet, um das Anfahren der Schwingschaltung 2 zu steuern. Wie in 7 gezeigt, umfasst eine zweite Abwandlung der vorliegenden Erfindung die Oszillationsstoppdetektorschaltung 50 des Oszillators 20 der zweiten Ausgestaltung hinzugefügt zum Oszillator 10 der ersten Ausgestaltung. Die zweite Abwandlung setzt somit den Zähler 42 durch ein UND-verknüpftes Signal SAND des Rücksetzsignals S3 und eines ODER-verknüpften Signals SOR zurück, das durch ODER-Verknüpfen des Ausgangssignals SOUT der Oszillationsstoppdetektorschaltung 50 und des Ausgangssignals S4 der Schwingstartdetektorschaltung 43 erhalten wird. Die Schwingschaltung 2 wird somit nicht nur beim Einschalten der Energie erneut gestartet, sondern auch, wenn auf die Schwingung eine Unterbrechung folgt.
Zusätzlich zum Betrieb des Oszillators 10 der ersten Ausgestaltung zum zuverlässigen Starten der Schwingung führt der Oszillator der zweiten Abwandlung auch die Operation des Oszillators 20 der zweiten Ausgestaltung durch, bei der der Oszillator auch in Schwingung versetzt wird, wenn die einmal gestartete Schwingung unterbrochen wird.
8 zeigt ein Zeitdiagramm, das den Betrieb des Oszillators gemäß dieser zweiten Abwandlung zeigt. Da der Oszillator die Operation des Oszillators 10 der ersten Ausgestaltung und die Operation des Oszillators 20 der zweiten Ausgestaltung, wie bereits diskutiert, kombiniert, ist dieses Zeitdiagramm durch Bezugnahme auf die Besprechung der vorhergehenden Ausgestaltungen zu verstehen.
(2.3) Dritte Abwandlung
Bei den vorhergehenden Ausgestaltungen wird die Schwingschaltung 2 nur dann einer Startsteuerung unterzogen, wenn kein Schwingzustand auftritt oder wenn die Schwingschaltung 2 nicht zuverlässig schwingt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Fälle beschränkt. Zum Beispiel sollte auch wenn die Schwingschaltung in einem Schwingungsmodus dritter Ordnung anstelle eines ursprünglich beabsichtigten Schwingungsmodus erster Ordnung schwingt, die Schwingschaltung 2 wiederholt einer Anfahrsteuerung unterzogen werden, um in den normalen Schwingzustand zurückzukehren.
Um mit diesem Problem fertig zu werden, kann ein Verfahren gemäß der ersten Ausgestaltung verwendet werden, um die Schwingschaltung 2 neu in Schwingung zu versetzen, wenn der Zählwert des Zählers 42 den vorgegebenen Wert nicht erreicht oder außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Auch kann ein Verfahren gemäß der ersten Ausgestaltung verwendet werden, um die Schwingschaltung 2 neu in Schwingung zu versetzen, wenn die Frequenz des Impulssignals SP der Schwingschaltung 2 Frequenz-spannungsgewandelt wird und die gewandelte Spannung außerhalb eines vorgegebenen Spannungsbereichs fällt.

Claims

Oszillator mit: einem Schwingmittel (2); einem Treibermittel (3) zum Veranlassen des Schwingmittels (2) zum Anschwingen durch wiederholtes Durchführen einer Antriebssteuerung und Antriebsstoppsteuerung an dem Schwingmittel (2); und einem Steuermittel (4) zum Steuern des Treibermittels (3), um das Schwingmittel (2) zum Schwingen zu veranlassen, wenn das Schwingmittel (2) nicht schwingt, und um das Schwingmittel (2) in einem angetriebenen Zustand zu halten, wenn das Schwingmittel (2) schwingt, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibermittel eine Trigger-Oszillatorschaltung (32) umfasst; und das Steuermittel (4) eingerichtet ist, das Treibermittel zu steuern, um eine Schwingung der Trigger-Oszillatorschaltung (32) zu bewirken, um das Schwingmittel zum Schwingen zu veranlassen, und das Treibermittel zu steuern, um einen Stopp der Schwingung der Trigger-Oszillatorschaltung (32) zu bewirken, um das Schwingmittel (2) in dem angetriebenen Zustand zu halten.
Oszillator nach Anspruch 1, bei dem das Steuermittel (4) einen Zähler (42) zum Zählen von Impulsen eines Impulssignals hat, das von dem Schwingmittel (2) ausgegeben wird, wenn das Schwingmittel (2) schwingt, und eingerichtet ist, um festzustellen, dass das Schwingmittel (2) nicht schwingt, wenn der Zählwert des Zählers während der Antriebssteuerung des Schwingmittels (2) einen vorgegebenen Wert nicht erreicht, und festzustellen, dass das Schwingmittel (2) schwingt, wenn der Zählwert den vorgegebenen Wert erreicht.
Oszillator nach Anspruch 1, bei dem das Steuermittel (4) eingerichtet ist, das Treibermittel (3) zu steuern, um eine Schwingung der Trigger-Oszillatorschaltung (32) zu bewirken, wenn kein von dem Schwingmittel (2) ausgegebenes Impulssignal erfasst wird, und das Treibermittel (3) zu steuern, um die Schwingung der Trigger-Oszillatorschaltung (32) jedes Mal, wenn das Impulssignal erfasst wird, für eine vorgegebene Zeit zu stoppen.
Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Treibermittel (3) umfasst: ein in einer von Stromversorgungsleitungen zum Schwingmittel (2) angeordnetes Schaltmittel (31) und ein Schaltersteuermittel (34) zum Steuern des Schaltmittels (31) für Ein/Aus-Steuerung mit einer Periode, die länger als die Periode des Impulssignals des Schwingmittels (2) ist.