JP2001117645A - 温度制御回路 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電源電圧の変動に対して高安定に温度制御が可
能な温度制御回路を提供する。 【解決手段】被加熱物を加熱する為のヒータと、該ヒー
タに電力を供給する電流制御用トランジスタ回路とを含
むヒータ回路部と、前記被加熱物の温度変化に基づいて
前記電流制御用トランジスタのベースバイアス電流を制
御する制御部とを備えた温度制御回路に於いて、前記制
御部を差動増幅器と感熱素子とを備えると共に、前記電
流制御用トランジスタのエミッタ出力の一部を前記差動
増幅器の入力にネガティブフィードバックするよう構成
したことにより電源電圧の変動に伴い変化するヒータを
流れる電流を検知してヒータの発熱量を制御する為、従
来の温度検知による方法と比較してより迅速な制御が可
能であり、その結果、被加熱物の温度をより高安定に保
つことが可能となる。
能な温度制御回路を提供する。 【解決手段】被加熱物を加熱する為のヒータと、該ヒー
タに電力を供給する電流制御用トランジスタ回路とを含
むヒータ回路部と、前記被加熱物の温度変化に基づいて
前記電流制御用トランジスタのベースバイアス電流を制
御する制御部とを備えた温度制御回路に於いて、前記制
御部を差動増幅器と感熱素子とを備えると共に、前記電
流制御用トランジスタのエミッタ出力の一部を前記差動
増幅器の入力にネガティブフィードバックするよう構成
したことにより電源電圧の変動に伴い変化するヒータを
流れる電流を検知してヒータの発熱量を制御する為、従
来の温度検知による方法と比較してより迅速な制御が可
能であり、その結果、被加熱物の温度をより高安定に保
つことが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は温度制御回路に関
し、特に、恒温槽型水晶発振器（ＯＣＸＯ）に使用する
温度制御回路に関する。
し、特に、恒温槽型水晶発振器（ＯＣＸＯ）に使用する
温度制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信機器の基準信号源に用いられる水晶
発振器には、温度変化に対して出力周波数が安定してい
ることが求められている。一般に水晶発振器の中でも極
めて高い周波数安定度が得られるものとしては、電気的
特性が温度の影響を受け易い水晶振動子等の電子部品を
一定温度に保たれた恒温槽内に収納した恒温槽型水晶発
振器（ＯＣＸＯ）が知られており、これにより例えば１
×１０-7ppm〜５×１０-10ppm／０℃〜＋６０℃と極め
て高い周波数安定度が得られる。
発振器には、温度変化に対して出力周波数が安定してい
ることが求められている。一般に水晶発振器の中でも極
めて高い周波数安定度が得られるものとしては、電気的
特性が温度の影響を受け易い水晶振動子等の電子部品を
一定温度に保たれた恒温槽内に収納した恒温槽型水晶発
振器（ＯＣＸＯ）が知られており、これにより例えば１
×１０-7ppm〜５×１０-10ppm／０℃〜＋６０℃と極め
て高い周波数安定度が得られる。
【０００３】図４は前記恒温槽の槽内温度を制御する為
の温度制御回路を示す回路図である。同図に示すように
温度制御回路１００は、水晶振動子の温度を検知し、こ
の情報に基づいた電流を出力する制御部１０１と、この
制御部からの電流の値に基づいて水晶振動子を加熱する
為のヒータ回路部１０２とを備えている。そして、上記
制御部１０１は、差動増幅器１０３のプラス側入力と定
電圧回路１０４の出力とを抵抗１０５と抵抗１０６との
直列回路を介して接続すると共に、この直列回路の接続
中点と接地とをサーミスタ１０７を介して接続し、更
に、抵抗１０８と抵抗１０９との直列回路を定電圧回路
１０４と接地との間に接続し、この直列回路の接続中点
と先の差動増幅器１０３のマイナス側入力とを接続する
と共に、差動増幅器１０３の出力とマイナス側入力とを
帰還抵抗１１０を介して接続するよう構成したものであ
る。
の温度制御回路を示す回路図である。同図に示すように
温度制御回路１００は、水晶振動子の温度を検知し、こ
の情報に基づいた電流を出力する制御部１０１と、この
制御部からの電流の値に基づいて水晶振動子を加熱する
為のヒータ回路部１０２とを備えている。そして、上記
制御部１０１は、差動増幅器１０３のプラス側入力と定
電圧回路１０４の出力とを抵抗１０５と抵抗１０６との
直列回路を介して接続すると共に、この直列回路の接続
中点と接地とをサーミスタ１０７を介して接続し、更
に、抵抗１０８と抵抗１０９との直列回路を定電圧回路
１０４と接地との間に接続し、この直列回路の接続中点
と先の差動増幅器１０３のマイナス側入力とを接続する
と共に、差動増幅器１０３の出力とマイナス側入力とを
帰還抵抗１１０を介して接続するよう構成したものであ
る。
【０００４】上記ヒータ回路部１０２は、トランジスタ
１１１のコレクタと電源Ｖｃｃとの間にヒータ１１２を
挿入接続すると共に、エミッタを接地し、更に、ベース
と先の差動増幅器１０３の出力とを抵抗１１３を介し接
続し、且つ、ベースと接地との間にバイパス用のコンデ
ンサを挿入接続するよう構成したものである。尚、ヒー
タ１１２が充分発熱する為には、ヒータ１１２に大電流
を流す必要がある為、ヒータ回路部１０２を定電圧回路
１０４の出力電圧よりも高電位である電源Ｖｃｃに接続
するのが一般的とされている。
１１１のコレクタと電源Ｖｃｃとの間にヒータ１１２を
挿入接続すると共に、エミッタを接地し、更に、ベース
と先の差動増幅器１０３の出力とを抵抗１１３を介し接
続し、且つ、ベースと接地との間にバイパス用のコンデ
ンサを挿入接続するよう構成したものである。尚、ヒー
タ１１２が充分発熱する為には、ヒータ１１２に大電流
を流す必要がある為、ヒータ回路部１０２を定電圧回路
１０４の出力電圧よりも高電位である電源Ｖｃｃに接続
するのが一般的とされている。
【０００５】この様に構成した前記温度制御回路１００
は、前記サーミスタ１０７の抵抗値が温度によって変化
するので差動増幅器１０３のプラス側入力とマイナス側
入力との差が変化し、これに伴い前記ヒータ１１２に流
れる電流が制御される為、ヒータ１１２の加熱温度が制
御されて水晶振動子等の電子部品を所定の温度に加熱、
及び、保温することを可能にしている。即ち、例えば、
温度が上昇した場合、前記サーミスタ１０７の抵抗値が
小さくなり、これに伴なって差動増幅器１０３の入力側
端子間の電位差が小さくなる為、トランジスタ１１１の
ベース電流である差動増幅器１０３の出力電流が減少す
る。
は、前記サーミスタ１０７の抵抗値が温度によって変化
するので差動増幅器１０３のプラス側入力とマイナス側
入力との差が変化し、これに伴い前記ヒータ１１２に流
れる電流が制御される為、ヒータ１１２の加熱温度が制
御されて水晶振動子等の電子部品を所定の温度に加熱、
及び、保温することを可能にしている。即ち、例えば、
温度が上昇した場合、前記サーミスタ１０７の抵抗値が
小さくなり、これに伴なって差動増幅器１０３の入力側
端子間の電位差が小さくなる為、トランジスタ１１１の
ベース電流である差動増幅器１０３の出力電流が減少す
る。
【０００６】そして、トランジスタ１１１のベースに供
給される電流が減少するとヒータ１１２を流れるトラン
ジスタ１１１のコレクタ電流が減少する為、その結果、
ヒータの加熱量が小さくなる。尚、更に温度が上昇して
サーミスタ１０７の抵抗値が小さくなって、差動増幅器
１０３の出力電流が更に小さくなり0.7V以下となればト
ランジスタ１１１がオフ状態となる為、ヒータ１１２に
流れる電流がゼロとなる。一方、温度が低下するとサー
ミスタ１０７の抵抗値が大きくなり上記の説明とは逆に
前記ヒータ１１２の発熱温度が上昇する。
給される電流が減少するとヒータ１１２を流れるトラン
ジスタ１１１のコレクタ電流が減少する為、その結果、
ヒータの加熱量が小さくなる。尚、更に温度が上昇して
サーミスタ１０７の抵抗値が小さくなって、差動増幅器
１０３の出力電流が更に小さくなり0.7V以下となればト
ランジスタ１１１がオフ状態となる為、ヒータ１１２に
流れる電流がゼロとなる。一方、温度が低下するとサー
ミスタ１０７の抵抗値が大きくなり上記の説明とは逆に
前記ヒータ１１２の発熱温度が上昇する。
【０００７】従って、前記ヒータ１１２とサーミスタ１
０７と図示しない水晶振動子とを近接配置すれば、前記
水晶振動子は、制御部１０１のバイアス回路の設定条件
に基づき加熱と放熱とが釣り合った温度点にて一定に保
たれる。そして、このように制御された水晶振動子を用
いて水晶発振器を構成すれば水晶振動子が周囲の温度に
よらず一定温度に保たれることにより、周波数温度特性
は安定する。
０７と図示しない水晶振動子とを近接配置すれば、前記
水晶振動子は、制御部１０１のバイアス回路の設定条件
に基づき加熱と放熱とが釣り合った温度点にて一定に保
たれる。そして、このように制御された水晶振動子を用
いて水晶発振器を構成すれば水晶振動子が周囲の温度に
よらず一定温度に保たれることにより、周波数温度特性
は安定する。
【０００８】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
のような構成の温度制御回路１００は、電源Ｖｃｃの電
圧に変化が生じた場合、ヒータ回路部１０２を流れる電
流の変化と共に、ヒータ１１２の発熱量が変化するので
加熱される水晶振動子の周波数が変動してしまうという
問題が生じていた。即ち、電源Ｖｃｃの電圧が上昇した
場合、トランジスタ１１１のコレクタ電流が増加する
為、ヒータ１１２を流れる電流が増加し、これに伴いヒ
ータ１１２の発熱温度が上昇する。
のような構成の温度制御回路１００は、電源Ｖｃｃの電
圧に変化が生じた場合、ヒータ回路部１０２を流れる電
流の変化と共に、ヒータ１１２の発熱量が変化するので
加熱される水晶振動子の周波数が変動してしまうという
問題が生じていた。即ち、電源Ｖｃｃの電圧が上昇した
場合、トランジスタ１１１のコレクタ電流が増加する
為、ヒータ１１２を流れる電流が増加し、これに伴いヒ
ータ１１２の発熱温度が上昇する。
【０００９】このとき上記発熱温度を検知した制御部１
０１はその温度上昇を抑えるようヒータ回路部１０２を
制御するが、一旦加熱動作してしまったヒータ１１２の
温度を直ちに低下させることは不可能である。従って、
電源電圧が上昇してから任意の時間の間、ヒータ１１２
の発熱量が増加し続ける為、これに伴いヒータ１１２に
より加熱される水晶振動子の周波数が変動するという問
題が生じてしまうのである。本発明は上記の問題を解決
する為になされたものであり、電源電圧変動が生じた場
合であっても、ヒータの発熱量の変化量が小さいうちに
ヒータ回路部の制御を完了し、もって、ヒータの発熱量
の上昇を抑え、周波数安定度に優れる圧電発振器を提供
することを目的としている。
０１はその温度上昇を抑えるようヒータ回路部１０２を
制御するが、一旦加熱動作してしまったヒータ１１２の
温度を直ちに低下させることは不可能である。従って、
電源電圧が上昇してから任意の時間の間、ヒータ１１２
の発熱量が増加し続ける為、これに伴いヒータ１１２に
より加熱される水晶振動子の周波数が変動するという問
題が生じてしまうのである。本発明は上記の問題を解決
する為になされたものであり、電源電圧変動が生じた場
合であっても、ヒータの発熱量の変化量が小さいうちに
ヒータ回路部の制御を完了し、もって、ヒータの発熱量
の上昇を抑え、周波数安定度に優れる圧電発振器を提供
することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明に係わる請求項１記載の発明は、被加熱物を加熱
する為のヒータと、該ヒータに電力を供給する電流制御
用トランジスタ回路とを含むヒータ回路部と、前記被加
熱物の温度変化に基づいて前記電流制御用トランジスタ
のベースバイアス電流を制御する制御部とを備えた温度
制御回路に於いて、前記制御部が差動増幅器と感熱素子
とを備えると共に、前記電流制御用トランジスタのエミ
ッタ出力の一部を前記差動増幅器の入力にネガティブフ
ィードバックするよう構成したことを特徴としている。
本発明に係わる請求項１記載の発明は、被加熱物を加熱
する為のヒータと、該ヒータに電力を供給する電流制御
用トランジスタ回路とを含むヒータ回路部と、前記被加
熱物の温度変化に基づいて前記電流制御用トランジスタ
のベースバイアス電流を制御する制御部とを備えた温度
制御回路に於いて、前記制御部が差動増幅器と感熱素子
とを備えると共に、前記電流制御用トランジスタのエミ
ッタ出力の一部を前記差動増幅器の入力にネガティブフ
ィードバックするよう構成したことを特徴としている。
【００１１】請求項２記載の発明は、被加熱物を加熱す
る為のヒータと、該ヒータに電力を供給する電流制御用
ＦＥＴとを含むヒータ回路部と、前記被加熱物の温度変
化に基づいて前記電流制御用ＦＥＴのゲートバイアス電
圧を制御する制御部とを備えた温度制御回路に於いて、
前記制御回路が差動増幅器と感熱素子とを備えると共
に、前記電流制御用ＦＥＴのソース出力の一部を前記差
動増幅器の入力にネガティブフィードバックするよう構
成したことを特徴としている。
る為のヒータと、該ヒータに電力を供給する電流制御用
ＦＥＴとを含むヒータ回路部と、前記被加熱物の温度変
化に基づいて前記電流制御用ＦＥＴのゲートバイアス電
圧を制御する制御部とを備えた温度制御回路に於いて、
前記制御回路が差動増幅器と感熱素子とを備えると共
に、前記電流制御用ＦＥＴのソース出力の一部を前記差
動増幅器の入力にネガティブフィードバックするよう構
成したことを特徴としている。
【００１２】請求項３記載の発明は請求項１または請求
項２記載の発明に加え、被加熱物を加熱する為のヒータ
と、該ヒータに電力を供給する電流制御用トランジスタ
または電流制御用ＦＥＴとを含むヒータ回路部と、前記
被加熱物の温度変化に基づいて前記電流制御用トランジ
スタのベースバイアス電流または前記電流制御用ＦＥＴ
のゲートバイアス電圧を制御する制御部とを備えた温度
制御回路に於いて、前記制御部が差動増幅器のプラス側
入力と定電圧回路とを抵抗を介し接続すると共に、、該
プラス側入力と接地とをサーミスタを介し接続し、更
に、前記差動増幅器のマイナス側入力と定電圧回路と
を、該マイナス側入力と接地とをそれぞれ抵抗を介し接
続する共に、更に、該マイナス側入力と前記電流制御用
トランジスタのエミッタまたは電流制御用ＦＥＴのソー
スとを抵抗を介して接続するよう構成したことを特徴と
している。
項２記載の発明に加え、被加熱物を加熱する為のヒータ
と、該ヒータに電力を供給する電流制御用トランジスタ
または電流制御用ＦＥＴとを含むヒータ回路部と、前記
被加熱物の温度変化に基づいて前記電流制御用トランジ
スタのベースバイアス電流または前記電流制御用ＦＥＴ
のゲートバイアス電圧を制御する制御部とを備えた温度
制御回路に於いて、前記制御部が差動増幅器のプラス側
入力と定電圧回路とを抵抗を介し接続すると共に、、該
プラス側入力と接地とをサーミスタを介し接続し、更
に、前記差動増幅器のマイナス側入力と定電圧回路と
を、該マイナス側入力と接地とをそれぞれ抵抗を介し接
続する共に、更に、該マイナス側入力と前記電流制御用
トランジスタのエミッタまたは電流制御用ＦＥＴのソー
スとを抵抗を介して接続するよう構成したことを特徴と
している。
【００１３】
【本発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づい
て本発明を詳細に説明する。図１は本発明に基づく温度
制御回路の一実施例を示す回路図である。同図に示すよ
うに温度制御回路１は被加熱物として例えば水晶振動子
の温度を制御する為のものであり、温度を検知し、この
情報に基づいて電流を制御する制御部２と、この制御部
からの電流の値に基づいて水晶振動子を加熱する為のヒ
ータ回路部３とを備えている。
て本発明を詳細に説明する。図１は本発明に基づく温度
制御回路の一実施例を示す回路図である。同図に示すよ
うに温度制御回路１は被加熱物として例えば水晶振動子
の温度を制御する為のものであり、温度を検知し、この
情報に基づいて電流を制御する制御部２と、この制御部
からの電流の値に基づいて水晶振動子を加熱する為のヒ
ータ回路部３とを備えている。
【００１４】そして、上記制御部２は、差動増幅器４の
プラス側入力と定電圧回路５との出力とを抵抗６と抵抗
７との直列回路を介して接続すると共に、この直列回路
の接続中点と接地とをサーミスタ８を介して接続し、更
に、抵抗９と抵抗１０との直列回路を定電圧回路１１と
接地との間に接続し、この直列回路の接続中点と先の差
動増幅器４のマイナス側入力とを接続すると共に、差動
増幅器４の出力とマイナス側入力とを帰還抵抗１１を介
して接続するよう構成したものである。上記ヒータ回路
３は、電流制御用のトランジスタ１２のコレクタと電源
Ｖｃｃとの間にヒータ１３を挿入接続すると共に、エミ
ッタを抵抗１４を介し接地し、更に、ベースと先の差動
増幅器４の出力とを抵抗１５を介し接続すると共に、上
記差動増幅器４のマイナス側入力とトランジスタ１２の
エミッタとを抵抗１６を介して接続するよう構成する。
プラス側入力と定電圧回路５との出力とを抵抗６と抵抗
７との直列回路を介して接続すると共に、この直列回路
の接続中点と接地とをサーミスタ８を介して接続し、更
に、抵抗９と抵抗１０との直列回路を定電圧回路１１と
接地との間に接続し、この直列回路の接続中点と先の差
動増幅器４のマイナス側入力とを接続すると共に、差動
増幅器４の出力とマイナス側入力とを帰還抵抗１１を介
して接続するよう構成したものである。上記ヒータ回路
３は、電流制御用のトランジスタ１２のコレクタと電源
Ｖｃｃとの間にヒータ１３を挿入接続すると共に、エミ
ッタを抵抗１４を介し接地し、更に、ベースと先の差動
増幅器４の出力とを抵抗１５を介し接続すると共に、上
記差動増幅器４のマイナス側入力とトランジスタ１２の
エミッタとを抵抗１６を介して接続するよう構成する。
【００１５】上記のように構成した温度制御回路１は、
温度が一定に保たれている状態で、例えば電源Ｖｃｃの
電圧が上昇した場合、これに伴いトランジスタ１２のエ
ミッタ電圧が上昇し、更にこの電圧上昇が差動増幅器４
の基準電圧であるマイナス側入力にネガティブフィード
バックされる為、これに伴い差動増幅器４の入力電圧差
が小さくなる。そして、その結果、トランジスタ１２に
ベース電流が減少する為、ヒータ１３を流れるコレクタ
電流が減少しヒータの発熱量が減少する。電源Ｖｃｃの
電圧が低下した場合は上記の場合の逆の動作であり、電
源電圧の低下に伴いトランジスタ１２のコレクタ電流が
増加する為、ヒータ１３の発熱量が多くなる。
温度が一定に保たれている状態で、例えば電源Ｖｃｃの
電圧が上昇した場合、これに伴いトランジスタ１２のエ
ミッタ電圧が上昇し、更にこの電圧上昇が差動増幅器４
の基準電圧であるマイナス側入力にネガティブフィード
バックされる為、これに伴い差動増幅器４の入力電圧差
が小さくなる。そして、その結果、トランジスタ１２に
ベース電流が減少する為、ヒータ１３を流れるコレクタ
電流が減少しヒータの発熱量が減少する。電源Ｖｃｃの
電圧が低下した場合は上記の場合の逆の動作であり、電
源電圧の低下に伴いトランジスタ１２のコレクタ電流が
増加する為、ヒータ１３の発熱量が多くなる。
【００１６】上記の説明のように温度制御回路１は、電
源電圧変動が生じた場合、これに伴い変化するヒータの
加熱温度を基にヒータ回路部３を制御するのではなく、
ヒータを流れる電流の変化に基づき制御するものである
為、ヒータの加熱動作が初期の段階の温度が上昇しきる
前にヒータ回路部を充分制御することが可能である。そ
して、その結果、上記温度制御回路１を備えた水晶発振
器は、電源電圧変動が生じた場合であっても、ヒータに
より加熱される水晶振動子の温度が高安定に保たれる
為、高い周波数安定度を保ち続けることができる。
源電圧変動が生じた場合、これに伴い変化するヒータの
加熱温度を基にヒータ回路部３を制御するのではなく、
ヒータを流れる電流の変化に基づき制御するものである
為、ヒータの加熱動作が初期の段階の温度が上昇しきる
前にヒータ回路部を充分制御することが可能である。そ
して、その結果、上記温度制御回路１を備えた水晶発振
器は、電源電圧変動が生じた場合であっても、ヒータに
より加熱される水晶振動子の温度が高安定に保たれる
為、高い周波数安定度を保ち続けることができる。
【００１７】尚、電源を投入した直後の状態ではヒータ
１３の抵抗値が小さいのでトランジスタ１２のコレクタ
電流が小さく、上記に説明した動作に基づきヒ制御部２
がヒータ１３の発熱量を抑えるよう働こうとするが、こ
の場合、サーミスタ８の抵抗値も充分高抵抗であること
から、差動増幅器４のプラス側入力電圧が充分高く保た
れるのでヒータ１３の加熱動作が停止するということは
起きない。
１３の抵抗値が小さいのでトランジスタ１２のコレクタ
電流が小さく、上記に説明した動作に基づきヒ制御部２
がヒータ１３の発熱量を抑えるよう働こうとするが、こ
の場合、サーミスタ８の抵抗値も充分高抵抗であること
から、差動増幅器４のプラス側入力電圧が充分高く保た
れるのでヒータ１３の加熱動作が停止するということは
起きない。
【００１８】更に、図２は本発明の基づく温度制御回路
の他の実施例の回路図を示すものである。同図に示す温
度制御回路１の特徴は、電流制御用のトランジスタとし
てＦＥＴ１２を用い、上記ＦＥＴ１２のドレインをヒー
タ１３を介し電源Ｖｃｃに接続すると共に、ゲートと差
動増幅器４の出力とを抵抗１５を介して接続し、更に、
ソースを抵抗１４を介し接地するよう構成したところに
ある。このように構成した温度制御回路１は、例えば電
源Ｖｃｃの電圧の上昇に伴いドレイン電流が変化し、ヒ
ータ１３の発熱量が増加しようとしても、先のドレイン
電流の増加と共に、ソース電圧が上昇することにより差
動増幅器４のマイナス側入力の電圧が上昇する為、差動
増幅器４の入力電位差が小さくなり、差動増幅器４の出
力電流（電圧）の値が小さくなる。
の他の実施例の回路図を示すものである。同図に示す温
度制御回路１の特徴は、電流制御用のトランジスタとし
てＦＥＴ１２を用い、上記ＦＥＴ１２のドレインをヒー
タ１３を介し電源Ｖｃｃに接続すると共に、ゲートと差
動増幅器４の出力とを抵抗１５を介して接続し、更に、
ソースを抵抗１４を介し接地するよう構成したところに
ある。このように構成した温度制御回路１は、例えば電
源Ｖｃｃの電圧の上昇に伴いドレイン電流が変化し、ヒ
ータ１３の発熱量が増加しようとしても、先のドレイン
電流の増加と共に、ソース電圧が上昇することにより差
動増幅器４のマイナス側入力の電圧が上昇する為、差動
増幅器４の入力電位差が小さくなり、差動増幅器４の出
力電流（電圧）の値が小さくなる。
【００１９】そして、これに伴いゲート電圧が低下する
為、ゲート・ソース間の電圧の絶対値が増加してドレイ
ン電流が減少するので、その結果、ヒータ１３の発熱作
用が抑えられて被加熱物である水晶振動子の周波数変動
を高安定に保つことを可能にしている。更に、図３は本
発明の基づく温度制御回路の更に他の実施例の回路図を
示すものである。同図に示す温度制御回路は複数のヒー
タの発熱量を制御するものであり、制御部２とこの出力
により制御されるヒータ回路部１７とを備えている。
為、ゲート・ソース間の電圧の絶対値が増加してドレイ
ン電流が減少するので、その結果、ヒータ１３の発熱作
用が抑えられて被加熱物である水晶振動子の周波数変動
を高安定に保つことを可能にしている。更に、図３は本
発明の基づく温度制御回路の更に他の実施例の回路図を
示すものである。同図に示す温度制御回路は複数のヒー
タの発熱量を制御するものであり、制御部２とこの出力
により制御されるヒータ回路部１７とを備えている。
【００２０】上記ヒータ回路部１７は、電源ＶｃｃとＦ
ＥＴ１２とを抵抗１８を介し接続すると共に、ソースと
差動増幅器４とを抵抗１９と抵抗１６とを介し接続し、
更にソースを抵抗１４を介して接地すると共に、ドレイ
ンを抵抗２０を介して次段のＦＥＴ２１のゲート、及
び、抵抗２２を介してＦＥＴ２３のゲートに接続する。
更に、ＦＥＴ２１のソースと電源Ｖｃｃとをヒータ２４
を介して接続すると共に、ドレインを抵抗１６を介して
差動増幅器４のマイナス側入力に接続し、ＦＥＴ２３の
ソースとヒータとをヒータ２５を介して接続すると共
に、ドレインと接地とを抵抗２６を介して接続し、更
に、ドレインと差動増幅器４のマイナス側入力とを抵抗
１６を介して接続するよう構成する。
ＥＴ１２とを抵抗１８を介し接続すると共に、ソースと
差動増幅器４とを抵抗１９と抵抗１６とを介し接続し、
更にソースを抵抗１４を介して接地すると共に、ドレイ
ンを抵抗２０を介して次段のＦＥＴ２１のゲート、及
び、抵抗２２を介してＦＥＴ２３のゲートに接続する。
更に、ＦＥＴ２１のソースと電源Ｖｃｃとをヒータ２４
を介して接続すると共に、ドレインを抵抗１６を介して
差動増幅器４のマイナス側入力に接続し、ＦＥＴ２３の
ソースとヒータとをヒータ２５を介して接続すると共
に、ドレインと接地とを抵抗２６を介して接続し、更
に、ドレインと差動増幅器４のマイナス側入力とを抵抗
１６を介して接続するよう構成する。
【００２１】そして温度制御回路１は、上記ＦＥＴ１２
のゲートと差動増幅器４とを抵抗１５を介して接続する
よう構成したものである。このように構成した温度制御
回路１は、例えば電源Ｖｃｃの電圧が上昇した場合、Ｆ
ＥＴ１２のドレイン電流の増加に伴い、差動増幅器４の
出力電圧が低下するとＦＥＴ１２のゲート・ソース間電
圧の絶対値が増加する為、ドレイン電流が減少するよう
制御する。そして、このドレイン電流の減少によるＦＥ
Ｔ２１のゲート電位の低下と、先の電源Ｖｃｃの上昇に
よるＦＥＴ２１のソース電位の上昇とにより、ＦＥＴ２
１のゲート・ソース間電圧の絶対値が増加する為、ＦＥ
Ｔ２１のドレイン電流が減少し、その結果、ヒータ２４
の発熱量を低下させるよう制御する。
のゲートと差動増幅器４とを抵抗１５を介して接続する
よう構成したものである。このように構成した温度制御
回路１は、例えば電源Ｖｃｃの電圧が上昇した場合、Ｆ
ＥＴ１２のドレイン電流の増加に伴い、差動増幅器４の
出力電圧が低下するとＦＥＴ１２のゲート・ソース間電
圧の絶対値が増加する為、ドレイン電流が減少するよう
制御する。そして、このドレイン電流の減少によるＦＥ
Ｔ２１のゲート電位の低下と、先の電源Ｖｃｃの上昇に
よるＦＥＴ２１のソース電位の上昇とにより、ＦＥＴ２
１のゲート・ソース間電圧の絶対値が増加する為、ＦＥ
Ｔ２１のドレイン電流が減少し、その結果、ヒータ２４
の発熱量を低下させるよう制御する。
【００２２】ヒータ２５の制御についても上記と同一で
あると共に、電源Ｖｃｃの電圧が低下した場合について
は上記説明の逆の動作である為、説明を省略する。この
ような温度制御回路１は、制御部２による制御に加え、
電源変動による電圧変動を利用してヒータの熱容量を制
御する為、制御速度に優れたものであり、特に発熱動作
の早い小型ヒータを複数個用いる場合には有効である。
また上記の説明では電流制御用のトランジスタまたはＦ
ＥＴに抵抗１４または抵抗１８または抵抗２６を接続し
て本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、これら抵抗に代えてヒータを接続するよう構
成したものであっても良い。
あると共に、電源Ｖｃｃの電圧が低下した場合について
は上記説明の逆の動作である為、説明を省略する。この
ような温度制御回路１は、制御部２による制御に加え、
電源変動による電圧変動を利用してヒータの熱容量を制
御する為、制御速度に優れたものであり、特に発熱動作
の早い小型ヒータを複数個用いる場合には有効である。
また上記の説明では電流制御用のトランジスタまたはＦ
ＥＴに抵抗１４または抵抗１８または抵抗２６を接続し
て本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、これら抵抗に代えてヒータを接続するよう構
成したものであっても良い。
【００２３】尚、以上本発明を水晶振動子を用いた発振
器を例に説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、 水晶以外の他の圧電振動子を用いたものに適
用してもよいことは明らかである。
器を例に説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、 水晶以外の他の圧電振動子を用いたものに適
用してもよいことは明らかである。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明に基づく温度
制御回路は、被加熱物を加熱する為のヒータと、該ヒー
タに電力を供給する電流制御用トランジスタ回路とを含
むヒータ回路部と、前記被加熱物の温度変化に基づいて
前記電流制御用トランジスタのベースバイアス電流を制
御する制御部とを備えた温度制御回路に於いて、前記制
御部を差動増幅器と感熱素子とを備えると共に、前記電
流制御用トランジスタのエミッタ出力の一部を前記差動
増幅器の入力にネガティブフィードバックするよう構成
したことにより電源電圧の変動に伴い変化するヒータを
流れる電流を検知してヒータの発熱量を制御する為、従
来の温度検知による方法と比較してより迅速な制御が可
能であり、その結果、被加熱物の温度をより高安定に保
つことが可能であるという効果を奏する。
制御回路は、被加熱物を加熱する為のヒータと、該ヒー
タに電力を供給する電流制御用トランジスタ回路とを含
むヒータ回路部と、前記被加熱物の温度変化に基づいて
前記電流制御用トランジスタのベースバイアス電流を制
御する制御部とを備えた温度制御回路に於いて、前記制
御部を差動増幅器と感熱素子とを備えると共に、前記電
流制御用トランジスタのエミッタ出力の一部を前記差動
増幅器の入力にネガティブフィードバックするよう構成
したことにより電源電圧の変動に伴い変化するヒータを
流れる電流を検知してヒータの発熱量を制御する為、従
来の温度検知による方法と比較してより迅速な制御が可
能であり、その結果、被加熱物の温度をより高安定に保
つことが可能であるという効果を奏する。
【図１】本発明に基づく温度制御回路の一実施例の回路
図を示すものである。
図を示すものである。
【図２】本発明に基づく温度制御回路の他の実施例の回
路図を示すものである。
路図を示すものである。
【図３】本発明に基づく温度制御回路の他の実施例の回
路図を示すものである。
路図を示すものである。
【図４】従来の温度制御回路の回路図を示すものであ
る。
る。
１温度制御回路、２制御部、３、１７ヒータ回路部、４
差動増幅器、５定電圧回路、６、７、９、１０、１１、
１４、１５、１６、１８、１９、２０、２２、２６抵
抗、８サーミスタ、１２、２１、２３トランジスタ、１
３、２４、２５ヒータ
差動増幅器、５定電圧回路、６、７、９、１０、１１、
１４、１５、１６、１８、１９、２０、２２、２６抵
抗、８サーミスタ、１２、２１、２３トランジスタ、１
３、２４、２５ヒータ
Claims (3)
- 【請求項１】被加熱物を加熱する為のヒータと、該ヒー
タに電力を供給する電流制御用トランジスタ回路とを含
むヒータ回路部と、前記被加熱物の温度変化に基づいて
前記電流制御用トランジスタのベースバイアス電流を制
御する制御部とを備えた温度制御回路に於いて、前記制
御部が差動増幅器と感熱素子とを備えると共に、前記電
流制御用トランジスタのエミッタ出力の一部を前記差動
増幅器の入力にネガティブフィードバックするよう構成
したことを特徴とする温度制御回路。 - 【請求項２】被加熱物を加熱する為のヒータと、該ヒー
タに電力を供給する電流制御用ＦＥＴとを含むヒータ回
路部と、前記被加熱物の温度変化に基づいて前記電流制
御用ＦＥＴのゲートバイアス電圧を制御する制御部とを
備えた温度制御回路に於いて、前記制御回路が差動増幅
器と感熱素子とを備えると共に、前記電流制御用ＦＥＴ
のソース出力の一部を前記差動増幅器の入力にネガティ
ブフィードバックするよう構成したことを特徴とする温
度制御回路。 - 【請求項３】被加熱物を加熱する為のヒータと、該ヒー
タに電力を供給する電流制御用トランジスタまたは電流
制御用ＦＥＴとを含むヒータ回路部と、前記被加熱物の
温度変化に基づいて前記電流制御用トランジスタのベー
スバイアス電流または前記電流制御用ＦＥＴのゲートバ
イアス電圧を制御する制御部とを備えた温度制御回路に
於いて、前記制御部が差動増幅器のプラス側入力と定電
圧回路とを抵抗を介し接続すると共に、該プラス側入力
と接地とをサーミスタを介し接続し、更に、前記差動増
幅器のマイナス側入力と定電圧回路とを、該マイナス側
入力と接地とをそれぞれ抵抗を介し接続する共に、更
に、該マイナス側入力と前記電流制御用トランジスタの
エミッタまたは電流制御用ＦＥＴのソースとを抵抗を介
して接続するよう構成したことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の温度制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29591699A JP2001117645A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 温度制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29591699A JP2001117645A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 温度制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001117645A true JP2001117645A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17826808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29591699A Withdrawn JP2001117645A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 温度制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001117645A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102866717A (zh) * | 2011-07-08 | 2013-01-09 | 日本电波工业株式会社 | 恒温槽控制晶体振荡器的温度控制电路 |
| JP2015173313A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 日本電波工業株式会社 | 恒温槽付水晶発振器の温度制御回路 |
| CN108668385A (zh) * | 2017-03-27 | 2018-10-16 | 深圳市芯智源电子有限公司 | 基于穿戴设备的智能加热恒温系统 |
| US10141887B2 (en) | 2014-06-25 | 2018-11-27 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Oscillator for detecting temperature of atmosphere |
-
1999
- 1999-10-18 JP JP29591699A patent/JP2001117645A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102866717A (zh) * | 2011-07-08 | 2013-01-09 | 日本电波工业株式会社 | 恒温槽控制晶体振荡器的温度控制电路 |
| CN102866717B (zh) * | 2011-07-08 | 2016-04-13 | 日本电波工业株式会社 | 恒温槽控制晶体振荡器的温度控制电路 |
| JP2015173313A (ja) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 日本電波工業株式会社 | 恒温槽付水晶発振器の温度制御回路 |
| US10141887B2 (en) | 2014-06-25 | 2018-11-27 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Oscillator for detecting temperature of atmosphere |
| CN108668385A (zh) * | 2017-03-27 | 2018-10-16 | 深圳市芯智源电子有限公司 | 基于穿戴设备的智能加热恒温系统 |
| CN108668385B (zh) * | 2017-03-27 | 2023-12-12 | 深圳市芯智源电子有限公司 | 基于穿戴设备的智能加热恒温系统 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061013 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20061013 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080409 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080507 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080703 |