FR2549656A1 - QUARTZ OSCILLATOR COMPENSATED IN TEMPERATURE - Google Patents
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Abstract
UN OSCILLATEUR COMPENSE EN TEMPERATURE COMPREND DES PREMIER ET SECOND ELEMENTS SENSIBLES A LA TEMPERATURE22, 23 QUI SONT RELIES EN SERIE ENTRE DES BORNES D'ALIMENTATION EN COURANT20, 21, UN CIRCUIT EN SERIE COMPOSE D'UNE RESISTANCE24 ET D'UN TROISIEME ELEMENT SENSIBLE A LA TEMPERATURE25, LEQUEL CIRCUIT EN SERIE EN PARALLELE AU SECOND ELEMENT SENSIBLE A LA TEMPERATURE, ET UN CIRCUIT OSCILLATEUR COMPOSE D'UN CIRCUIT EN SERIE D'UN RESONATEUR A QUARTZ30 ET D'UNE DIODE A CAPACITE VARIABLE29 OU UNE TENSION DE COMPENSATION A TRAVERS LE TROISIEME ELEMENT SENSIBLE A LA TEMPERATURE EST APPLIQUEE A LA DIODE A CAPACITE VARIABLE POUR REGLER LA FREQUENCE D'OSCILLATION DU CIRCUIT OSCILLANT.A TEMPERATURE COMPENSATED OSCILLATOR INCLUDES FIRST AND SECOND TEMPERATURE SENSITIVE ELEMENTS22, 23 WHICH ARE SERIES BETWEEN CURRENT SUPPLY TERMINALS20, 21, A SERIES CIRCUIT CONSISTING OF A RESISTOR24 AND A THIRD SENSITIVE ELEMENT THE TEMPERATURE25, WHICH CIRCUIT IN SERIES IN PARALLEL TO THE SECOND ELEMENT SENSITIVE TO THE TEMPERATURE, AND AN OSCILLATOR CIRCUIT COMPOSED OF A CIRCUIT IN SERIES OF A QUARTZ30 RESONATOR AND A VARIABLE CAPACITY DIODE29 OR A COMPENSATION VOLTAGE THROUGH THE THIRD TEMPERATURE SENSITIVE ELEMENT IS APPLIED TO THE VARIABLE CAPACITY DIODE TO ADJUST THE OSCILLATION FREQUENCY OF THE OSCILLATING CIRCUIT.
Description
Oscillateur à quartz compensé en température La présente invention seTemperature Compensated Quartz Oscillator The present invention is
rapporte à un oscillateur à quartz très stable, compensé en température, pour compenser la variation de la fréquence due à la température de l'oscillateur. En général, la fréquence d'un élément résonant comme dans un résonateur à quartz variera selon sa température. 10 Cela est appelé une caractéristique fréquence-température Un tel oscillateur est du type à compensation de température qui relates to a very stable temperature-compensated quartz oscillator to compensate for the variation of the frequency due to the temperature of the oscillator. In general, the frequency of a resonant element as in a quartz resonator will vary according to its temperature. This is called a frequency-temperature characteristic. Such an oscillator is of the temperature-compensating type which
annule la variation de fréquence selon la caractéristique fréquencetempérature, et du fait de sa variation de température. cancels the frequency variation according to the frequency characteristic and temperature, and because of its temperature variation.
La figure 1 donne un schéma bloc qui est connu comme 15 un oscillateur conventionnel compensant la température Dans le circuit montré sur la figure 1, le chiffre de référence 1 désigne un résonateur à quartz coupé AT ayant unecaractéristique fréquence-température indiquée, par exemple, par la courbe cubique de la figure 2; et le chiffre de référence 2 montre 20 un circuit oscillateur pour faire osciller le résonateur à quartz Le chiffre de référence 3 montre une diode à capacité variable en série avec le résonateur à quartz 1 Le chiffre de référence 3 montre un circuit de compensation de la température adapté à produire une tension de compensation 25 pour compenser la variation de la fréquence d'oscillations du résonateur à quartz 1 selon la caractéristique fréquence-température La tension de compensationau circuit de compensation de température 4 est appliquée par une résistance 5 à une diode à capacité variable 3 Il faut noter que la tension de compensation doit compenser une variation de la fréquence des oscillations due à la température de l'oscillateur à du quartz La caractéristique fréquence- température/résonateur à quartz 1 prend une forme cubique avec des valeurs extrêmes X et Y FIG. 1 gives a block diagram which is known as a temperature compensating conventional oscillator. In the circuit shown in FIG. 1, numeral 1 denotes a cut-off AT resonator having a frequency-temperature characteristic indicated, for example, by the cubic curve of Figure 2; and numeral 2 shows an oscillator circuit for oscillating the quartz resonator. Reference numeral 3 shows a variable capacitance diode in series with the quartz resonator 1. Reference numeral 3 shows a temperature compensation circuit adapted to produce a compensation voltage to compensate for the variation of the oscillation frequency of the crystal resonator 1 according to the frequency-temperature characteristic The compensation voltage to the temperature compensation circuit 4 is applied by a resistor 5 to a capacitance diode variable 3 It should be noted that the compensation voltage must compensate for a variation of the oscillation frequency due to the quartz oscillator temperature. The frequency-temperature / crystal resonator characteristic 1 takes a cubic form with extreme values X and Y
comme on peut par exemple le voir sur la figure 2 Un agence35 ment de circuit complexe est nécessaire pour rendre plate la caractéristique fréquence-température. as can be seen, for example, in FIG. 2 A complex circuit arrangement is required to make the frequency-temperature characteristic flat.
La figure 3 donne un schéma bloc montrant une forme d'un circuit conventionnel de compensation de la température pour compenser une caractéristique de fréquence-température du type courbe cubique Une tension d'entrée Vi entre les bornes d'alimentation en courant 6 et 7 est appliquée à un circuit en série composé de premier et second éléments sensibles-à la température 8 et 9 dont les valeurs résistives varient selon la température ambiante Un troisième élément sensible à la température 10 est relié en parallèle au second élément sensible à la température et il a des bornes de sortie 11 et 12 Une tension de compensation Vo entre les bornes de sortie 11 et 12 est appliquée à la diode à capacité variable 3, Fig. 3 gives a block diagram showing a form of a conventional temperature compensation circuit for compensating a cubic curve type frequency-temperature characteristic. An input voltage Vi between the power supply terminals 6 and 7 is applied to a series circuit consisting of first and second temperature sensitive elements 8 and 9 whose resistive values vary according to the ambient temperature A third temperature sensitive element 10 is connected in parallel with the second temperature sensitive element and has output terminals 11 and 12 A compensation voltage Vo between the output terminals 11 and 12 is applied to the variable capacitance diode 3,
par exemple, sur la figure 1.for example, in Figure 1.
La capacité de la diode 3 varie selon la tension entre les bornes de sortie 11 et 12 La capacité de la diode à capacité variable 3 diminue avec l'augmentation du niveau de la tension appliquée et ainsi la fréquence des oscillations glisse vers un niveau supérieur de fréquence Si, par ailleurs, la tension appliquée diminue, la capacité de la diode à 20 capacité variable 3 augmente et ainsi la fréquence des The capacity of the diode 3 varies according to the voltage between the output terminals 11 and 12 The capacity of the variable capacitance diode 3 decreases with the increase of the level of the applied voltage and thus the frequency of the oscillations slides towards a higher level of If, on the other hand, the applied voltage decreases, the capacitance of the diode with variable capacitance 3 increases and so the frequency of
oscillations glisse vers un niveau inférieur de fréquence. Oscillations slide to a lower level of frequency.
La figure 4 montre un schéma détaillé des éléments respectifs sensibles à la température 8, 9 et 10 de la figure 3 Le premier élément sensible à la température 8 comprend une combinaison en série d'une résistance 15 et du circuit en parallèle d'une résistance 13 avec une thermistance 14 Le second élément 9 sensible à la température comprend un circuit en série d'une résistance 16 et d'une thermistance 17; et le troisième élément sensible à la température 10 comprend un circuit en parallèle d'une résistance 18 et d'une FIG. 4 shows a detailed diagram of the respective temperature sensitive elements 8, 9 and 10 of FIG. 3 The first temperature sensitive element 8 comprises a series combination of a resistor 15 and the parallel circuit of a resistor 13 with a thermistor 14 The second temperature sensitive element 9 comprises a series circuit of a resistor 16 and a thermistor 17; and the third temperature sensitive element 10 comprises a circuit in parallel with a resistor 18 and a
thermistance 19.thermistor 19.
Le premier élément sensible à la température 8 force la tension de compensation Vo à varier principalement sur une plage comprise entre la valeur extrême X et la valeur extrême 35 Y correspondant à une plage moyenne de la caractéristique fréquence-température De même, le second élément sensible à la température 9 force la tension de compensation Vo à varier principalement sur une plage en-dessous de la valeur X; et le troisième élément sensible à la température 10 force la tension de compensation Vo à varier principalement sur une plage au-delà de la valeur extrême Y De cette façon, il y a compensation de la variation de fréquence En regardant aux bornes de sortie 11 et 12, le premier élément sensible à la température 8 relié en série entre la borne d'alimentation 6 et la borne de sortie 11 force la tension de compensation Vo à augmenter avec l'augmentation de sa température qui correspond à un taux de changement négatif de la fréquence entre les valeurs extrêmes X et Y du résonateur à quartz De même, les second et troisième éléments sensibles à la température 9 et 10 reliés en parallèle entre les bornes de sortie 11 et 12 forcent la 15 tension de compensation Vo à diminuer avec l'augmentation de sa température, ce qui correspond à un taux de changement négatif de la fréquence sur les deux plages de température, dont l'une est plus basse que la valeur extrême X et dont l'autre est plus haute que la valeur extrême Y. Le changement de la valeur résistive de l'élément 8 sensible à la température devient dominant dans la plage médiane entre les valeurs extrêmes X et Y sur la courbe fréquence- température, tandis que le changement de la valeur résistive du second élément sensible à la température 9 devient dominant sur la plage inférieure à la valeur extrême X. Sur la plage médiane de température entre les valeurs extrêmes X et Y de la figure 3, la valeur résistive R( 3) du troisième élément sensible à leur température 10 est établie 30 pour être bien plus importante que la valeur résistive R( 2) du second élément 9 sensible à la température, c'est-à-dire qu'elle est établie pour satisfaire à R( 3) >> R( 2) Sur la figure 4, la valeur résistive r( 16) de la résistance 16 est The first temperature sensitive element 8 forces the compensation voltage Vo to vary mainly over a range between the extreme value X and the extreme value Y corresponding to an average range of the frequency-temperature characteristic. Similarly, the second sensitive element at temperature 9 causes the compensation voltage Vo to vary mainly over a range below the value X; and the third temperature sensitive element 10 causes the compensation voltage Vo to vary mainly over a range beyond the extreme value Y In this way, there is compensation for the frequency variation Looking at the output terminals 11 and 12, the first temperature sensitive element 8 connected in series between the power supply terminal 6 and the output terminal 11 forces the compensation voltage Vo to increase with the increase of its temperature which corresponds to a negative rate of change of the frequency between the X and Y extreme values of the crystal resonator. Similarly, the second and third temperature-sensitive elements 9 and 10 connected in parallel between the output terminals 11 and 12 cause the compensation voltage Vo to decrease with increasing frequency. increase of its temperature, which corresponds to a negative rate of change of the frequency on the two temperature ranges, one of which is lower than the extr and the other is higher than the extreme value Y. The change in the resistive value of the temperature sensitive element 8 becomes dominant in the median range between the extreme values X and Y on the frequency-temperature curve. , while the change in the resistive value of the second temperature-sensitive element 9 becomes dominant over the range below the extreme value X. On the median temperature range between the extreme values X and Y of FIG. 3, the resistive value R (3) of the third temperature sensitive element 10 is set to be much larger than the resistive value R (2) of the second temperature sensitive element 9, i.e., it is set to satisfy R (3) >> R (2) In FIG. 4, the resistive value r (16) of the resistor 16 is
établie pour être bien supérieure à la valeur résistive TH( 17) 35 de la thermistance 17, c'est-à-dire que l'on a r( 16) " TH( 17). set to be well above the TH resistive value (17) of the thermistor 17, i.e., r (16) TH (17).
Sur la plage moyenne de température, par conséquence, la variation du premier élément sensible à la température 8 On the average temperature range, therefore, the variation of the first temperature-sensitive element 8
devient dominante par rapport à la tension de compensation Vo. becomes dominant with respect to the compensation voltage Vo.
Sur la plage de température inférieure à la valeur extrême X, la valeur résistive R( 3) du troisième élément sensible à la température 10 de la figure 3 est établie pour être bien supérieure à la valeur résistive R( 2) du second élément sensible à la température 9, c'est-à-dire qu'elle est établie pour satisfaire à R( 3) >> R( 2) Sur la figure 4, la valeur résistive R( 3) de la résistance 13 est établie pour 10 être bien plus faible que la valeur résistive TH( 14) de la thermistance 14, c'est-àdire qu'elle est établie pour obtenir r( 13) << TH( 14) Sur la plage de température inférieure, par conséquent, la variation du second élément sensible à la In the temperature range below the extreme value X, the resistive value R (3) of the third temperature-sensitive element 10 of FIG. 3 is set to be much greater than the resistive value R (2) of the second element sensitive to the temperature 9, i.e., it is set to satisfy R (3) >> R (2) In FIG. 4, the resistive value R (3) of the resistor 13 is set to be much lower than the resistive value TH (14) of the thermistor 14, i.e., it is set to obtain r (13) << TH (14) Over the lower temperature range, therefore, the variation of the second element sensitive to the
température 9 devient dominante par rapport à la tension de 15 compensation Vo. Temperature 9 becomes dominant with respect to the compensation voltage Vo.
Même si la valeur résistive r( 16) de la résistance 16 est établie pour être bien supérieure à la valeur résistive TH( 17) de la thermistance 17 (c'est-à-dire r( 16) >> TH( 17)) afin de forcer la compensation de température à 20 être effectuée sur la plage de température supérieure à la valeur extrême Y, il sera difficile d'obtenir la relation r( 16) >> R( 3) Le taux de changement de la valeur résistive par rapport à la température du troisième élément sensible à la température 10 est si fortement affecté par la résistance 25 16 que l'allure de changement de la valeur résistive par rapport à la variation de température du troisième élément 10 sensible à la température diminue A partir de cela, il s'ensuit qu'une courbe souhaitée de tension de compensation de la température à obtenir sur une plage de température supérieure à la valeur extrême Y est très fortement affectée par le second élément sensible à la température 9 Le troisième élément sensible à la température 10 qui sert à diminuer la tension de compensation Vo avec l'augmentation de sa température est influencé par le premier élément sen35 sible à la température 8 qui sert à augmenter la tension de compensation Vo Il est par consequent nécessaire que, pour effectuer une compensation de température sur la plage de température supérieure à la valeur extrême Y, le coefficient de température de la résistance (habituellement) indiqué comme Even if the resistive value r (16) of the resistor 16 is set to be well above the resistive value TH (17) of the thermistor 17 (i.e., r (16) >> TH (17)) in order to force the temperature compensation to be carried out over the temperature range greater than the extreme value Y, it will be difficult to obtain the relation r (16) >> R (3) The rate of change of the resistive value by With respect to the temperature of the third temperature-sensitive element 10, the resistance of the resistive value relative to the temperature variation of the third temperature-sensitive element 10 is so strongly affected that the change in temperature of the third temperature-sensitive element 10 decreases. that is, a desired temperature compensation voltage curve to be obtained over a temperature range greater than the extreme value Y is very strongly affected by the second temperature-sensitive element 9 The temperature-sensitive element 10 which serves to decrease the compensation voltage Vo with the increase of its temperature is influenced by the first temperature-sensitive element 8 which serves to increase the compensation voltage Vo. It is therefore necessary that, to perform a temperature compensation over the temperature range greater than the extreme value Y, the temperature coefficient of the resistance (usually) indicated as
étant la constante B) de la thermistance 19 soit considérable5 ment plus important que ceux des thermistances 14 et 17. being the constant B) of the thermistor 19 is considerably larger than that of the thermistors 14 and 17.
Le circuit conventionnel de compensation de la température de la figure 4 peut produire une tension souhaitée de compensation Vo pour une courbe cubique en choisissant avec précision les paramètres et les valeurs de thermistances 14, 10 17 et 19 et des résistances 15, 13, 16 et 18 des premier, second et troisième éléments sensibles à la température 8, 9 et 10, respectivement Comme les éléments 8, 9 et 10 sensibles à la température souffrent d'une interférence mutuelle, les valeurs résistives et les coefficients de température de résistance des thermistances respectives 14, 17 et 19 sont restreints dans une tentative pour obtenir une tension souhaitée de compensation Vo Il est par conséquent presque impossible d'obtenir une courbe souhaitée de tension de compensation en particulier sur la plage des hautes tempéra20 tures Pour les résistances sensibles à la température, on peut utiliser non seulement une thermistance ayant un coefficient négatif de température mais également une résistance à semi-conducteur sensible à la température ayant The conventional temperature compensation circuit of FIG. 4 can produce a desired compensation voltage Vo for a cubic curve by precisely selecting the parameters and values of thermistors 14, 17 and 19 and resistors 15, 13, 16 and 16. 18 of the first, second and third temperature-sensitive elements 8, 9 and 10, respectively As the temperature-sensitive elements 8, 9 and 10 suffer from mutual interference, the resistive values and the resistance temperature coefficients of the thermistors 14, 17 and 19, respectively, are restricted in an attempt to obtain a desired compensation voltage Vo. It is therefore almost impossible to obtain a desired compensation voltage curve especially over the high temperature range. temperature, one can use not only a thermistor having a negative coefficient of temperature but also a semiconductor resistance sensitive to the temperature having
un coefficient positif de température, mais ces éléments sont 25 démodés. a positive coefficient of temperature, but these elements are out of date.
La présente invention a par conséquent pour objet un oscillateur compensé en température pouvant facilement produire une compensation de la température pour un oscillateur à quartz en utilisant un résonateur à quartz ayant une caractéristique fréquence-température selon la courbe cubiqueet pouvant établir une courbe souhaitée de compensation de la température sur une plage supérieure à une valeur extrême It is therefore an object of the present invention to provide a temperature compensated oscillator which can easily provide temperature compensation for a crystal oscillator by using a quartz resonator having a frequency-temperature characteristic along the cubic curve and able to establish a desired compensation curve of the crystal. the temperature on a range exceeding an extreme value
en particulier du côté haute température de la courbe cubique. especially on the high temperature side of the cubic curve.
Selon l'invention, on prévoit un oscillateur compensé 35 en température permettant d'obtenir précisément et facilement une courbe souhaitée de compensation de la température de forme cubique sur une plage de température, en particulier According to the invention, a temperature-compensated oscillator is provided which makes it possible to obtain precisely and easily a desired curve of compensation of the cubic shape temperature over a temperature range, in particular
une plage haute température, d'un résonateur à quartz. a high temperature range of a quartz resonator.
Selon l'invention, on prévoit un oscillateur compensé en température qui comprend des bornes d'alimentation en courant reliées pour recevoir une tension continue; des premier et second éléments sensibles à la température reliés en série entre les bornes d'alimentation en courant; un circuit en série d'une résistance et d'un troisième élément sensible à la température qui est connecté en parallèle au 10 second élément sensible à la température; une diode à capacitÉ variable connectée en série à un résonateur à quartz dans le pour faieen sorte que la tension / troisième élément sensible à la température lui soit appliquée en tant que tension de compensation; ainsi qu'un oscillateur contenant le According to the invention, there is provided a temperature compensated oscillator which comprises current supply terminals connected to receive a DC voltage; first and second temperature sensitive elements connected in series between the power supply terminals; a series circuit of a resistor and a third temperature sensitive element which is connected in parallel with the second temperature sensitive element; a variable capacitance diode connected in series to a quartz resonator in the circuit so that the voltage / third temperature sensitive element is applied thereto as a compensation voltage; as well as an oscillator containing the
résonateur à quartz et la diode à capacité variable. quartz resonator and diode with variable capacity.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other features and advantages of the invention
ressortiront plus clairement à la lecture de la description will emerge more clearly from reading the description
explicative qui va suivre faite en se référant aux dessins schématiques annexes dans lesquels: la figure 1 montre un schéma bloc d'une forme d'un oscillateur compensé en température; la figure 2 est un graphique montrant un exemple de la courbe température-fréquence d'un résonateur à quartz; la figure 3 est un schéma bloc d'une forme d'un 25 circuit conventionnel de compensation de la température; la figure 4 donne un schéma bloc montrant un oscillateur conventionnel compensé en température avec des détails des éléments sensibles à la température dans le circuit de compensation de la température de la figure 3; 30 la figure 5 est une schéma bloc montrant un oscillateur de compensation de température selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 6 est un graphique montrant la variation de la tension de compensation de l'oscillateur de la figure 35 5; la figure 7 est une vue montrant la courbe de variation d'une tension de compensation par rapport à la température de l'oscillateur compensé en température de la explanatory text which will follow with reference to the accompanying schematic drawings in which: FIG. 1 shows a block diagram of a form of a temperature compensated oscillator; Fig. 2 is a graph showing an example of the temperature-frequency curve of a quartz resonator; Fig. 3 is a block diagram of a form of a conventional temperature compensation circuit; Fig. 4 is a block diagram showing a conventional temperature compensated oscillator with details of the temperature sensitive elements in the temperature compensation circuit of Fig. 3; Fig. 5 is a block diagram showing a temperature compensation oscillator according to an embodiment of the invention; Fig. 6 is a graph showing the variation of the compensation voltage of the oscillator of Fig. 5; FIG. 7 is a view showing the variation curve of a compensation voltage with respect to the temperature of the temperature-compensated oscillator of the
figure 5.figure 5.
Un oscillateur compensé en température selon un mode de réalisation de l'invention sera expliqué ci-après en se référant aux dessins joints. La figure 5 donne un schéma bloc d'un oscillateur compensé en température selon un mode de réalisation de l'invention Sur la figure 5, les chiffres de référence 20 et 21 montrent des bornes d'alimentation en courant auxquelles 10 est appliquée une tension continue stabilisée Vi, par une source de courant (non représentée) Entre les bornes 20 et 21 d'alimentation en courant est connecté un circuit en série de premier et second éléments sensibles à la température 22 et 23 dont les valeurs résistives varient selon la température 15 ambiante Le premier élément sensible à la température 22 détecte principalement la température sur la plage médiane d'une courbe de température de forme cubique et le second élément sensible à la température 23 détecte principalement la température dans sa région de basse température Un circuit 20 en série d'une résistance 24 et d'un troisième élément sensible à la température 25, qui détecte principalement la température sur une région de haute température, est connecté aux bornes du second élément sensible à la température 23 Une tension au troisième élément sensible à la température 25 est délivrée, 25 en tant que tension de compensation, par des bornes de sortie 26 et 27 La tension de compensation Vo est appliquée par une résistance 28 à une diode à capacité variable 29 pour contrôler la capacité électrostatique de la diode 29 La diode à capacité variable 29 est reliée en série à un résonateur à 30 quartz 30 qui, à son tour, est connecté en série à un circuit A temperature compensated oscillator according to one embodiment of the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. FIG. 5 gives a block diagram of a temperature-compensated oscillator according to one embodiment of the invention. In FIG. 5, the reference numerals 20 and 21 show current supply terminals to which a DC voltage is applied. stabilized Vi, by a current source (not shown) Between the power supply terminals 20 and 21 is connected a series circuit of first and second temperature sensitive elements 22 and 23 whose resistive values vary according to the temperature. The first temperature sensitive element 22 primarily detects the temperature in the middle range of a cubic shape temperature curve and the second temperature sensitive element 23 primarily detects the temperature in its low temperature region. a resistor 24 and a third temperature-sensitive element 25, which mainly detects the temperature 1 to a temperature region is connected to the terminals of the second temperature sensitive element 23 A voltage to the third temperature sensitive element 25 is supplied as a compensation voltage via output terminals 26 and 27. The compensation voltage Vo is applied by a resistor 28 to a variable capacitance diode 29 to control the electrostatic capacitance of the diode 29. The capacitance diode 29 is connected in series with a quartz resonator 30 which, in turn, is connected in series to a circuit
oscillateur 31.oscillator 31.
Un circuit de compensation de température tel qu'indiqué schématiquement sur la figure 5 comprend une résistance 24 et des premier, second et troisième éléments sensibles à la température 22, 23 et 25 Sur la figure 5, les premier, second et troisième éléments sensibles à la température 22, 23 et 25 sont semblables par leur agencement et leur fonctionnement, à l'agencement des éléments correspondants de la figure 4 Dans le circuit de compensation de la température de la figure 5, la résistance 24 est connectée entre les second et troisième éléments sensibles à la température 23 et 25 Avec r( 24) représentant la valeur résistive de la résistance 24, la tension de compensation sur la figure 5 est donnée par: Vo = Vi R( 2) R( 3) (A) R( 1) R( 2)+R( 2) R( 3)+R( 3) R( 1)+r( 24) lR(l)+ R( 2)l o les valeurs résistives des premier, second et troisième éléments sensibles à la température sont désignées respectivement par R( 1), R( 2) et R( 3) La tension de compensation Vo 15 des circuits conventionnels de compensation de température que l'on peut voir sur la figure 3 peut être exprimée cidessous: Vo = Vi R( 2) R( 3) (B) Vo = Vi R( 1) R( 2)+R( 2) R( 3)+R( 3) R( 1) 20 En comparanton voit que l 'équation (A) est différentede 1 'équation (B) par le fait que le terme r( 24)lR( 1) +R( 2)ls'ajoute au dénominateur de l'équation (A) Si l'on a lR( 1)+R( 2)l > 1 sur la plage souhaitée, alors la tension de compensation Vo dans 25 l'équation (A) est plus faible que la tension de compensation A temperature compensation circuit as schematically indicated in FIG. 5 comprises a resistor 24 and first, second and third temperature sensitive elements 22, 23 and 25. In FIG. 5, the first, second and third temperature-sensitive elements the temperature 22, 23 and 25 are similar in arrangement and operation to the arrangement of the corresponding elements of FIG. 4. In the temperature compensation circuit of FIG. 5, the resistor 24 is connected between the second and third temperature sensitive elements 23 and 25 With r (24) representing the resistive value of resistor 24, the compensation voltage in FIG. 5 is given by: Vo = Vi R (2) R (3) (A) R ( 1) R (2) + R (2) R (3) + R (3) R (1) + r (24) 1R (1) + R (2) 10 the resistive values of the first, second and third sensitive elements at the temperature are designated respectively by R (1), R (2) and R (3). Thinking of the conventional temperature compensation circuits that can be seen in FIG. 3 can be expressed below: Vo = Vi R (2) R (3) (B) Vo = Vi R (1) R (2) + R (2) R (3) + R (3) R (1) In comparison, equation (A) is different from equation (B) in that the term r (24) 1R (1) ) + R (2) l adds to the denominator of equation (A) If lR (1) + R (2) l> 1 is on the desired range, then the compensation voltage Vo in 25 equation (A) is lower than the compensation voltage
Vo dans l'équation (B) sur la plage souhaitée de température. Vo in Equation (B) over the desired temperature range.
Les premier, second et troisième éléments sensibles à la The first, second and third elements sensitive to
température 22, 23 et 25 ont leur courbe de température de résistance négative Avec l'augmentation de la température, 30 l'effet du terme r( 24) lR( 1)+R( 2)l sur la tension de compensation Vo devient prédominant et ainsi la tension de compensation Vo diminue fortement. Temperature 22, 23 and 25 have their negative resistance temperature curve With increasing temperature, the effect of the term r (24) 1R (1) + R (2) 1 on the compensation voltage Vo becomes predominant and thus the compensation voltage Vo decreases sharply.
Une température, qui représente une valeur extrême du côté haute température de la tension de compensation Vo 35 par rapport à la température de la figure 6, peut être modifiée selon la valeur résistive r( 24) de la résistance 24 A temperature, which represents an extreme value of the high temperature side of the compensation voltage Vo relative to the temperature of FIG. 6, can be modified according to the resistive value r (24) of the resistance 24.
de la figure 5.of Figure 5.
Dans le circuit conventionnel de compensation de température de la figure 3, la valeur résistive r( 24) de la résistance 24 de la figure 5 correspond au cas o elle est égale à zéro, et la température représentant la valeur extrême est décalée vers une basse température avec In the conventional temperature compensation circuit of FIG. 3, the resistive value r (24) of the resistor 24 of FIG. 5 corresponds to the case where it is equal to zero, and the temperature representing the extreme value is shifted to a low temperature with
augmentation de la valeur résistive r( 24). increase of the resistive value r (24).
La figure 7 montre la courbe de température avec 10 la valeur r( 24) de la résistance 24 obtenue en multipliant une valeur résistive spécifique r( 24) = Ro (>> O) par un coefficient en tant que paramètre, en notant que les éléments respectifs sensibles à la température 22, 23 et 25 dans le circuit de compensation de température de la figure 5 se composent chacun d'une résistance et d'une thermistance comme le montre la figure 4 On peut voir à partir de cela que, dans l'agencement de circuit correspondant au circuit conventionnel de compensation de température de la figure 3, c'est-à-dire comme dans le cas de r( 24) = 0, aucune valeur 20 extrême n'est atteinte à une haute température même à une température de 90 C Avec une augmentation de la valeur résistive r( 24) à 0,20 Ro, 0, 50 Ro, 0,90 Ro,, la température représentant la valeur extrême diminue à 77 C, 65 C, 60 C, respectivement. Le choix approprié de la valeur résistive r( 24) permet un glissement de la valeur extrême d'une haute température à une basse température de la courbe caractéristique Par suite, la courbe de tension du circuit de compensation de température par rapport à la température peut prendre une forme cubique sur la plage de température souhaitée. Le choix approprié de la quantité de variation de la valeur résistive par rapport à la variation de la température de l'élément sensible à la température permet 35 une variation A Vo/At, un gradient de la courbe de température/tension en particulier sur une plage de haute température Ainsi, on peut avoir une grande liberté de conception permettantune courbe caractéristique température/tension FIG. 7 shows the temperature curve with the value r (24) of the resistance 24 obtained by multiplying a specific resistive value r (24) = Ro (>> O) by a coefficient as a parameter, noting that the respective temperature-sensitive elements 22, 23 and 25 in the temperature compensation circuit of FIG. 5 each consist of a resistor and a thermistor as shown in FIG. 4. From this it can be seen that in FIG. the circuit arrangement corresponding to the conventional temperature compensation circuit of FIG. 3, i.e. as in the case of r (24) = 0, no extreme value is reached at a high temperature even at a temperature of 90 C With an increase of the resistive value r (24) to 0.20 Ro, 0, 50 Ro, 0.90 Ro, the temperature representing the extreme value decreases to 77 C, 65 C, 60 C , respectively. The appropriate choice of the resistive value r (24) allows a sliding of the extreme value of a high temperature to a low temperature of the characteristic curve. As a result, the voltage curve of the temperature compensation circuit with respect to the temperature can take a cubic shape over the desired temperature range. The appropriate choice of the amount of variation of the resistive value with respect to the variation of the temperature of the temperature-sensitive element allows a variation of Vo / At, a gradient of the temperature / voltage curve in particular on a high temperature range Thus, one can have a great freedom of design allowing a temperature / voltage characteristic curve
au-delà de cette plage de température. beyond this temperature range.
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