JP2001217708A - 周波数発振器 - Google Patents
周波数発振器Info
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- JP2001217708A JP2001217708A JP2000027906A JP2000027906A JP2001217708A JP 2001217708 A JP2001217708 A JP 2001217708A JP 2000027906 A JP2000027906 A JP 2000027906A JP 2000027906 A JP2000027906 A JP 2000027906A JP 2001217708 A JP2001217708 A JP 2001217708A
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＴＣＸＯやＯＣＸＯでは、１×１０-8の周波
数精度を製品寿命まで長期間保証することはできず、ま
た、ルビジウム発振器やセシウム発振器等では、製品寿
命まで保証することはできても、非常に高価になってし
まうという問題点がある。 【解決手段】 本発明の周波数発振器では、電波時計の
電波から復調回路３により周期パルスを抽出して、この
周期パルスを基準としてカウンタ４により水晶発振器１
の出力周波数を測定する。これにより、高精度で水晶発
振器１の出力周波数を測定することができ、この出力周
波数が一定になるように制御することによって、高精度
の周波数発振器を実現することができる。
数精度を製品寿命まで長期間保証することはできず、ま
た、ルビジウム発振器やセシウム発振器等では、製品寿
命まで保証することはできても、非常に高価になってし
まうという問題点がある。 【解決手段】 本発明の周波数発振器では、電波時計の
電波から復調回路３により周期パルスを抽出して、この
周期パルスを基準としてカウンタ４により水晶発振器１
の出力周波数を測定する。これにより、高精度で水晶発
振器１の出力周波数を測定することができ、この出力周
波数が一定になるように制御することによって、高精度
の周波数発振器を実現することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水晶発振器を有す
る周波数発振器に関する。
る周波数発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】水晶発振器は、手軽に高い周波数精度を
得ることが出来るので広く一般に用いられるが、より高
い周波数精度を必要とした場合は、水晶発振器の周波数
精度を高めるために、水晶発振器の温度変化に起因する
誤差を補正する方法が取られ、水晶発振器に温度補正機
能を持たせたＴＣＸＯや、水晶発振器そのものの温度を
一定に保つためのヒーターを装備したＯＣＸＯが一般的
に用いられる。更にそれ以上の高安定精度が要求される
場合は、水晶発振器の代わりに、ルビジウム発振器やセ
シウム発振器等が選択される。
得ることが出来るので広く一般に用いられるが、より高
い周波数精度を必要とした場合は、水晶発振器の周波数
精度を高めるために、水晶発振器の温度変化に起因する
誤差を補正する方法が取られ、水晶発振器に温度補正機
能を持たせたＴＣＸＯや、水晶発振器そのものの温度を
一定に保つためのヒーターを装備したＯＣＸＯが一般的
に用いられる。更にそれ以上の高安定精度が要求される
場合は、水晶発振器の代わりに、ルビジウム発振器やセ
シウム発振器等が選択される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴＣＸ
ＯやＯＣＸＯでは、１×１０-8の周波数精度を製品寿命
まで長期間保証することはできず、また、ルビジウム発
振器やセシウム発振器等では、製品寿命まで保証するこ
とはできても、非常に高価になってしまうという問題点
がある。よって、本発明は、上記問題点を解決するため
に、低価格で長期間高精度の発振周波数を保証する周波
数発振器を提供することを目的とする。
ＯやＯＣＸＯでは、１×１０-8の周波数精度を製品寿命
まで長期間保証することはできず、また、ルビジウム発
振器やセシウム発振器等では、製品寿命まで保証するこ
とはできても、非常に高価になってしまうという問題点
がある。よって、本発明は、上記問題点を解決するため
に、低価格で長期間高精度の発振周波数を保証する周波
数発振器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る周波数発振器では、電波時
計の電波から周期パルスを抽出して、この周期パルスを
基準としてカウンタ手段により水晶発振器の出力周波数
を測定する。これにより、高精度で水晶発振器の出力周
波数を測定することができ、この出力周波数が一定にな
るように制御することによって、高精度の周波数発振器
を実現することができる。本発明の請求項２に係る周波
数発振器では、周波数発振器を実際に動作させる前に、
水晶発振器に対して制御量を最小から最大まで変化させ
て、そのときの周波数変動量を計測して、周波数制御特
性としてメモリに記憶する。そして、この周波数制御特
性を基にカウンタ手段で測定した出力周波数が一定にな
る制御量を求め、水晶発振器を制御することにより、高
精度の周波数発振器の制御を容易に実現することができ
る。本発明の請求項３に係る周波数発振器では、制御手
段が、水晶発振器の周波数制御特性を計測するのを、初
めて周波数発振器を動作させる前の一度だけとすること
により、２度目以降の起動を早くすることができる。本
発明の請求項４に係る周波数発振器では、常に動作時点
での周波数制御特性を、メモリに記憶された周波数制御
特性と動作時点の実際の動作点とを基に推定し、推定さ
れた周波数制御特性を基にカウンタ手段で測定した出力
周波数が一定になる制御量を求め、水晶発振器を制御す
ることにより、高精度の周波数発振器の制御を容易に実
現することができる。
に、本発明の請求項１に係る周波数発振器では、電波時
計の電波から周期パルスを抽出して、この周期パルスを
基準としてカウンタ手段により水晶発振器の出力周波数
を測定する。これにより、高精度で水晶発振器の出力周
波数を測定することができ、この出力周波数が一定にな
るように制御することによって、高精度の周波数発振器
を実現することができる。本発明の請求項２に係る周波
数発振器では、周波数発振器を実際に動作させる前に、
水晶発振器に対して制御量を最小から最大まで変化させ
て、そのときの周波数変動量を計測して、周波数制御特
性としてメモリに記憶する。そして、この周波数制御特
性を基にカウンタ手段で測定した出力周波数が一定にな
る制御量を求め、水晶発振器を制御することにより、高
精度の周波数発振器の制御を容易に実現することができ
る。本発明の請求項３に係る周波数発振器では、制御手
段が、水晶発振器の周波数制御特性を計測するのを、初
めて周波数発振器を動作させる前の一度だけとすること
により、２度目以降の起動を早くすることができる。本
発明の請求項４に係る周波数発振器では、常に動作時点
での周波数制御特性を、メモリに記憶された周波数制御
特性と動作時点の実際の動作点とを基に推定し、推定さ
れた周波数制御特性を基にカウンタ手段で測定した出力
周波数が一定になる制御量を求め、水晶発振器を制御す
ることにより、高精度の周波数発振器の制御を容易に実
現することができる。
【０００５】本発明の請求項５に係る周波数発振器で
は、周波数制御特性と比較して、水晶発振器の周波数の
制御量に対する実際の水晶発振器の周波数変動量に大き
な誤差が生じている場合は、水晶発振器または周辺回路
の異常と判断することができ、この周波数発振器を用い
た装置のフェールセーフ機能を補完することができる。
は、周波数制御特性と比較して、水晶発振器の周波数の
制御量に対する実際の水晶発振器の周波数変動量に大き
な誤差が生じている場合は、水晶発振器または周辺回路
の異常と判断することができ、この周波数発振器を用い
た装置のフェールセーフ機能を補完することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の
実施の形態の周波数安定発振器の構成図であり、１は周
波数の外部制御機能を有する水晶発振器、２は電波時計
を受信するアンテナ、３は電波時計用の電波から時計用
クロックパルスを復調する復調回路、４は水晶発振器１
の出力周波数をカウントするカウンタ、５は水晶発振器
１の周波数動作特性を記憶する不揮発性メモリ、６は水
晶発振器１の制御量を演算するＣＰＵ、７はＣＰＵ６か
らの制御量を水晶発振器１の制御用の物理量に変換する
変換回路からなる。本実施の形態の基本動作は、水晶発
振器１の周波数を電波時計を用いて高精度に常時測定
し、水晶発振器１の周波数が一定になるようにＣＰＵ６
により制御することである。水晶発振器１の出力周波数
は、カウンタ４によりカウントされるが、その際正確な
周期でカウントするために、アンテナ２で受信された電
波時計用の電波から時計用クロックパルスを復調した復
調回路３の出力がカウント周期のタイミング信号として
用いている。カウンタ４のクロック入力端子には水晶発
振器１の出力が入力され、クリア端子には復調回路３の
出力が入力される。この復調回路３の出力を所定時間毎
に与えることにより、カウンタ４は所定時間当たりの水
晶発振器１のクロック数をカウントすることができる。
例えば、セシウム原子時計を基にした電波時計の誤差
は、数１０万年に１秒の精度を有しており、高精度の一
定時間当たりのクロック数のカウント、つまり高精度な
周波数の測定を行うことができる。
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の
実施の形態の周波数安定発振器の構成図であり、１は周
波数の外部制御機能を有する水晶発振器、２は電波時計
を受信するアンテナ、３は電波時計用の電波から時計用
クロックパルスを復調する復調回路、４は水晶発振器１
の出力周波数をカウントするカウンタ、５は水晶発振器
１の周波数動作特性を記憶する不揮発性メモリ、６は水
晶発振器１の制御量を演算するＣＰＵ、７はＣＰＵ６か
らの制御量を水晶発振器１の制御用の物理量に変換する
変換回路からなる。本実施の形態の基本動作は、水晶発
振器１の周波数を電波時計を用いて高精度に常時測定
し、水晶発振器１の周波数が一定になるようにＣＰＵ６
により制御することである。水晶発振器１の出力周波数
は、カウンタ４によりカウントされるが、その際正確な
周期でカウントするために、アンテナ２で受信された電
波時計用の電波から時計用クロックパルスを復調した復
調回路３の出力がカウント周期のタイミング信号として
用いている。カウンタ４のクロック入力端子には水晶発
振器１の出力が入力され、クリア端子には復調回路３の
出力が入力される。この復調回路３の出力を所定時間毎
に与えることにより、カウンタ４は所定時間当たりの水
晶発振器１のクロック数をカウントすることができる。
例えば、セシウム原子時計を基にした電波時計の誤差
は、数１０万年に１秒の精度を有しており、高精度の一
定時間当たりのクロック数のカウント、つまり高精度な
周波数の測定を行うことができる。
【０００７】アンテナ２で受信された電波時計用の電波
から時計用クロックパルスを復調した復調回路３の出力
はＣＰＵ６にも入力され、ＣＰＵ６がカウンタ４でカウ
ントされた水晶発振器１の周波数を読み込む際のタイミ
ング信号として用いられることによって、ＣＰＵ６は正
確に水晶発振器１の周波数を読み込むことができる。Ｃ
ＰＵ６では、カウンタ４でカウントされた水晶発振器１
の周波数が一定値になるような水晶発振器１の制御量を
算出し、変換回路７を介して水晶発振器１に制御量を入
力し、水晶発振器１の周波数を制御する。以上のよう
に、本実施の形態では、周期的に水晶発振器１の周波数
を監視し、常に一定の周波数になるように水晶発振器１
にフィードバックを掛けることにより、水晶発振器１は
常に一定の周波数が出力され、電波時計の持つ精度に近
い周波数を維持することが可能となる。具体的には、１
０ＭＨｚの発振周波数を必要とする場合は、１００秒間
を電波時計から取得しカウンタ４のカウント周期とする
ことにより、少なくとも１×１０-9程度の周波数精度が
期待できる。また、本実施の形態は、水晶発振器の温度
変化に起因する周波数制御特性の変化にスムースに対応
するために、次のような構成となっている。
から時計用クロックパルスを復調した復調回路３の出力
はＣＰＵ６にも入力され、ＣＰＵ６がカウンタ４でカウ
ントされた水晶発振器１の周波数を読み込む際のタイミ
ング信号として用いられることによって、ＣＰＵ６は正
確に水晶発振器１の周波数を読み込むことができる。Ｃ
ＰＵ６では、カウンタ４でカウントされた水晶発振器１
の周波数が一定値になるような水晶発振器１の制御量を
算出し、変換回路７を介して水晶発振器１に制御量を入
力し、水晶発振器１の周波数を制御する。以上のよう
に、本実施の形態では、周期的に水晶発振器１の周波数
を監視し、常に一定の周波数になるように水晶発振器１
にフィードバックを掛けることにより、水晶発振器１は
常に一定の周波数が出力され、電波時計の持つ精度に近
い周波数を維持することが可能となる。具体的には、１
０ＭＨｚの発振周波数を必要とする場合は、１００秒間
を電波時計から取得しカウンタ４のカウント周期とする
ことにより、少なくとも１×１０-9程度の周波数精度が
期待できる。また、本実施の形態は、水晶発振器の温度
変化に起因する周波数制御特性の変化にスムースに対応
するために、次のような構成となっている。
【０００８】先ず、図２を用いて、水晶発振器の温度変
化に起因する周波数制御特性の変化について説明する。
水晶発振器の周波数が温度により変化することは、従来
から知られており、そのため従来の技術で説明したよう
に、温度変化に起因する誤差を補正するために、ＴＣＸ
ＯやＯＣＸＯが存在している。図２は、水晶発振器に与
えられる制御値に対する周波数変動特性を示す図であ
り、実線は初期段階での周波数変動特性を示し、点線は
温度上昇があった際の周波数変動特性を示している。図
２において、特徴的なことは、変化曲線は同様でバイア
スが掛かったように上下した特性曲線を描いていること
である。つまり、初期段階での周波数変動特性が判って
いれば、現在の動作点さえ分かれば簡単に現時点での周
波数変動特性を推定することができることになる。よっ
て、本実施の形態では、初期状態での制御値に対する周
波数変動特性を測定して、それを記憶しておき、運用中
は実際の動作点から記憶した初期状態の周波数制御特性
を用いてその時点での周波数変動特性を推定すること
で、その時点での状態に近い周波数変動特性で運用する
ことが可能となり、スムーズな周波数制御を可能とする
ことができる。
化に起因する周波数制御特性の変化について説明する。
水晶発振器の周波数が温度により変化することは、従来
から知られており、そのため従来の技術で説明したよう
に、温度変化に起因する誤差を補正するために、ＴＣＸ
ＯやＯＣＸＯが存在している。図２は、水晶発振器に与
えられる制御値に対する周波数変動特性を示す図であ
り、実線は初期段階での周波数変動特性を示し、点線は
温度上昇があった際の周波数変動特性を示している。図
２において、特徴的なことは、変化曲線は同様でバイア
スが掛かったように上下した特性曲線を描いていること
である。つまり、初期段階での周波数変動特性が判って
いれば、現在の動作点さえ分かれば簡単に現時点での周
波数変動特性を推定することができることになる。よっ
て、本実施の形態では、初期状態での制御値に対する周
波数変動特性を測定して、それを記憶しておき、運用中
は実際の動作点から記憶した初期状態の周波数制御特性
を用いてその時点での周波数変動特性を推定すること
で、その時点での状態に近い周波数変動特性で運用する
ことが可能となり、スムーズな周波数制御を可能とする
ことができる。
【０００９】以下、図３のフローチャートを用いて周波
数制御特性を推定する動作について説明する。先ず、電
源を投入すると水晶発振器１の出力が安定するのを待ち
（ＳＴＥＰ１）、水晶発振器１の出力が安定すると、Ｃ
ＰＵ６は過去に周波数制御特性を取得したことがあるか
確認する（ＳＴＥＰ２）。過去に周波数制御特性を取得
したことが無い場合は、ＣＰＵ６は実際に制御値を最小
から最大まで変化させることで、制御値に対する周波数
の変化を周波数制御特性として不揮発性メモリ５に記憶
し（ＳＴＥＰ３）、過去に周波数制御特性を取得したこ
とがある場合は、ＳＴＥＰ４へ飛ぶ。次にＣＰＵ６は、
不揮発性メモリ５に記憶された周波数制御特性から、所
望する周波数に対する動作点を算出し（ＳＴＥＰ４）、
この周波数制御特性から算出された制御値で水晶発振器
１を制御してこのとき実際に水晶発振器１から出力され
る周波数との誤差を検出し（ＳＴＥＰ５）、その誤差が
制御許容値の範囲内であるかを判断する（ＳＴＥＰ
６）。そして、この誤差が制御許容値の範囲内であれば
運用を開始し、制御許容値の範囲を超えていれば現在の
制御値−周波数の関係を基にして、周波数制御特性の修
正を行い、以後の処理ではこの修正された周波数制御特
性を用いて処理を行う（ＳＴＥＰ７）。周波数制御特性
は、先に述べたように変化曲線は同様で上下に移動した
特性曲線になるので、例えば、周波数のズレ分を不揮発
性メモリ５に記憶されている周波数制御特性にオフセッ
トとして掛けること等で修正が可能である。
数制御特性を推定する動作について説明する。先ず、電
源を投入すると水晶発振器１の出力が安定するのを待ち
（ＳＴＥＰ１）、水晶発振器１の出力が安定すると、Ｃ
ＰＵ６は過去に周波数制御特性を取得したことがあるか
確認する（ＳＴＥＰ２）。過去に周波数制御特性を取得
したことが無い場合は、ＣＰＵ６は実際に制御値を最小
から最大まで変化させることで、制御値に対する周波数
の変化を周波数制御特性として不揮発性メモリ５に記憶
し（ＳＴＥＰ３）、過去に周波数制御特性を取得したこ
とがある場合は、ＳＴＥＰ４へ飛ぶ。次にＣＰＵ６は、
不揮発性メモリ５に記憶された周波数制御特性から、所
望する周波数に対する動作点を算出し（ＳＴＥＰ４）、
この周波数制御特性から算出された制御値で水晶発振器
１を制御してこのとき実際に水晶発振器１から出力され
る周波数との誤差を検出し（ＳＴＥＰ５）、その誤差が
制御許容値の範囲内であるかを判断する（ＳＴＥＰ
６）。そして、この誤差が制御許容値の範囲内であれば
運用を開始し、制御許容値の範囲を超えていれば現在の
制御値−周波数の関係を基にして、周波数制御特性の修
正を行い、以後の処理ではこの修正された周波数制御特
性を用いて処理を行う（ＳＴＥＰ７）。周波数制御特性
は、先に述べたように変化曲線は同様で上下に移動した
特性曲線になるので、例えば、周波数のズレ分を不揮発
性メモリ５に記憶されている周波数制御特性にオフセッ
トとして掛けること等で修正が可能である。
【００１０】実際の運用が開始されると、ＣＰＵ６はカ
ウンタ４でカウントされた実際の水晶発振器１の出力周
波数と水晶発振器１の出力として設定された周波数との
誤差を測定し（ＳＴＥＰ８）、その周波数誤差が許容値
の範囲内であるかを判断する（ＳＴＥＰ９）。ここで、
周波数誤差が許容値の範囲内であれば水晶発振器１への
制御量を変更すること無く、ＳＴＥＰ８の周波数誤差の
測定に戻り、周波数誤差が許容値の範囲を超えていれば
現時点での周波数制御特性を基に周波数誤差を補正する
ように水晶発振器１への制御量を変更する（ＳＴＥＰ１
０）。このとき、水晶発振器１への制御量が許容値の範
囲内であるかを判断し（ＳＴＥＰ１１）、制御量が許容
値の範囲内であれば制御量の変更のみを行い、ＳＴＥＰ
８の周波数誤差の測定に戻る。制御量が許容値の範囲を
超えていれば周波数制御特性に変動が起こったと考えら
れるので、現在の制御値−周波数の関係を基にして、周
波数制御特性の修正を行い、以後の処理ではこの修正さ
れた周波数制御特性を用いて処理を行う（ＳＴＥＰ１
２）。以上のようにして、本実施の形態によれば、常に
現時点での周波数制御特性を用いて、制御を行うことが
できるので、よりスムーズに安定した周波数制御を行う
ことができる。
ウンタ４でカウントされた実際の水晶発振器１の出力周
波数と水晶発振器１の出力として設定された周波数との
誤差を測定し（ＳＴＥＰ８）、その周波数誤差が許容値
の範囲内であるかを判断する（ＳＴＥＰ９）。ここで、
周波数誤差が許容値の範囲内であれば水晶発振器１への
制御量を変更すること無く、ＳＴＥＰ８の周波数誤差の
測定に戻り、周波数誤差が許容値の範囲を超えていれば
現時点での周波数制御特性を基に周波数誤差を補正する
ように水晶発振器１への制御量を変更する（ＳＴＥＰ１
０）。このとき、水晶発振器１への制御量が許容値の範
囲内であるかを判断し（ＳＴＥＰ１１）、制御量が許容
値の範囲内であれば制御量の変更のみを行い、ＳＴＥＰ
８の周波数誤差の測定に戻る。制御量が許容値の範囲を
超えていれば周波数制御特性に変動が起こったと考えら
れるので、現在の制御値−周波数の関係を基にして、周
波数制御特性の修正を行い、以後の処理ではこの修正さ
れた周波数制御特性を用いて処理を行う（ＳＴＥＰ１
２）。以上のようにして、本実施の形態によれば、常に
現時点での周波数制御特性を用いて、制御を行うことが
できるので、よりスムーズに安定した周波数制御を行う
ことができる。
【００１１】尚、ここでは、周波数制御特性の変動を温
度変化に起因するものとして説明したが、他の要因（経
年変化等）であっても同様に周波数制御特性を推定し、
制御することが可能である。また、過去に周波数制御特
性を取得していれば、運用前には、その過去に取得した
周波数制御特性を基に現在の周波数制御特性を推定を行
っているが、毎回運用前には、実際に制御値を最小から
最大まで変化させ、制御値に対する周波数の変動量を測
定し、周波数制御特性を更新するようにしても良い。ま
た、ＣＰＵにより周波数制御を実現する際に、初期状態
の周波数制御特性とのズレがあるしきい値を超えるか、
または制御限界量を超えた場合には、ＣＰＵ等の動作異
常などと合せて水晶発振器やその周辺回路の異常を認識
することが可能となる。この異常を検出することで発振
周波数の異常検出が可能となり、外部に出力すれば、こ
の発振器を用いた装置のフェールセーフ機能を補完する
ことも可能となる。更に、電波時計機能を搭載すること
から、時計機能そのものによる付加価値も容易に追加す
ることも可能である。
度変化に起因するものとして説明したが、他の要因（経
年変化等）であっても同様に周波数制御特性を推定し、
制御することが可能である。また、過去に周波数制御特
性を取得していれば、運用前には、その過去に取得した
周波数制御特性を基に現在の周波数制御特性を推定を行
っているが、毎回運用前には、実際に制御値を最小から
最大まで変化させ、制御値に対する周波数の変動量を測
定し、周波数制御特性を更新するようにしても良い。ま
た、ＣＰＵにより周波数制御を実現する際に、初期状態
の周波数制御特性とのズレがあるしきい値を超えるか、
または制御限界量を超えた場合には、ＣＰＵ等の動作異
常などと合せて水晶発振器やその周辺回路の異常を認識
することが可能となる。この異常を検出することで発振
周波数の異常検出が可能となり、外部に出力すれば、こ
の発振器を用いた装置のフェールセーフ機能を補完する
ことも可能となる。更に、電波時計機能を搭載すること
から、時計機能そのものによる付加価値も容易に追加す
ることも可能である。
【００１２】
【発明の効果】上述したように、本発明の請求項１に係
る周波数発振器では、電波時計の電波から周期パルスを
抽出して、この周期パルスを基準としてカウンタ手段に
より水晶発振器の出力周波数を測定する。これにより、
高精度で水晶発振器の出力周波数を測定することがで
き、この出力周波数が一定になるように制御することに
よって、高精度の周波数発振器を実現することができ
る。また、本発明の請求項２に係る周波数発振器では、
周波数発振器を実際に動作させる前に、水晶発振器に対
して制御量を最小から最大まで変化させて、そのときの
周波数変動量を計測して、周波数制御特性としてメモリ
に記憶する。そして、この周波数制御特性を基にカウン
タ手段で測定した出力周波数が一定になる制御量を求
め、水晶発振器を制御することにより、高精度の周波数
発振器の制御を容易に実現することができる。更に、本
発明の請求項３に係る周波数発振器では、制御手段が、
水晶発振器の周波数制御特性を計測するのを、初めて周
波数発振器を動作させる前の一度だけとすることによ
り、２度目以降の起動を早くすることができる。また、
本発明の請求項４に係る周波数発振器では、常に動作時
点での周波数制御特性を、メモリに記憶された周波数制
御特性と動作時点の実際の動作点とを基に推定し、推定
された周波数制御特性を基にカウンタ手段で測定した出
力周波数が一定になる制御量を求め、水晶発振器を制御
することにより、高精度の周波数発振器の制御を容易に
実現することができる。
る周波数発振器では、電波時計の電波から周期パルスを
抽出して、この周期パルスを基準としてカウンタ手段に
より水晶発振器の出力周波数を測定する。これにより、
高精度で水晶発振器の出力周波数を測定することがで
き、この出力周波数が一定になるように制御することに
よって、高精度の周波数発振器を実現することができ
る。また、本発明の請求項２に係る周波数発振器では、
周波数発振器を実際に動作させる前に、水晶発振器に対
して制御量を最小から最大まで変化させて、そのときの
周波数変動量を計測して、周波数制御特性としてメモリ
に記憶する。そして、この周波数制御特性を基にカウン
タ手段で測定した出力周波数が一定になる制御量を求
め、水晶発振器を制御することにより、高精度の周波数
発振器の制御を容易に実現することができる。更に、本
発明の請求項３に係る周波数発振器では、制御手段が、
水晶発振器の周波数制御特性を計測するのを、初めて周
波数発振器を動作させる前の一度だけとすることによ
り、２度目以降の起動を早くすることができる。また、
本発明の請求項４に係る周波数発振器では、常に動作時
点での周波数制御特性を、メモリに記憶された周波数制
御特性と動作時点の実際の動作点とを基に推定し、推定
された周波数制御特性を基にカウンタ手段で測定した出
力周波数が一定になる制御量を求め、水晶発振器を制御
することにより、高精度の周波数発振器の制御を容易に
実現することができる。
【００１３】更に、本発明の請求項５に係る周波数発振
器では、周波数制御特性と比較して、水晶発振器の周波
数の制御量に対する実際の水晶発振器の周波数変動量に
大きな誤差が生じている場合は、水晶発振器または周辺
回路の異常と判断することができ、この周波数発振器を
用いた装置のフェールセーフ機能を補完することができ
る。
器では、周波数制御特性と比較して、水晶発振器の周波
数の制御量に対する実際の水晶発振器の周波数変動量に
大きな誤差が生じている場合は、水晶発振器または周辺
回路の異常と判断することができ、この周波数発振器を
用いた装置のフェールセーフ機能を補完することができ
る。
【図１】 本発明の第１の実施の形態の周波数高安定発
振器の構成図。
振器の構成図。
【図２】 制御値に対する周波数制御特性を示す図。
【図３】 周波数制御特性を推定する動作のフローチャ
ート。
ート。
１・・・水晶発振器 ２・・・アンテナ ３・・・復調回路 ４・・・カウンタ ５・・・不揮発性メモリ ６・・・ＣＰＵ ７・・・変換回路
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J081 AA01 CC02 EE05 FF01 FF13 HH01 5J106 AA02 CC00 CC33 DD17 DD33 DD34 GG01 HH01 KK05
Claims (5)
- 【請求項１】 周波数制御機能を有する水晶発振器と、
電波時計の電波から周期パルスを受信する受信手段と、
前記周期パルスを基準として前記水晶発振器の周波数を
カウントするカウンタ手段と、前記カウンタ手段でカウ
ントされた周波数が一定になるように前記水晶発振器を
制御する制御手段とを具備したことを特徴とする周波数
発振器。 - 【請求項２】 前記制御手段は、本周波数発振器を動作
させる前に前記水晶発振器の周波数制御特性を計測して
メモリに記憶し、この周波数制御特性を基に前記水晶発
振器を制御することを特徴とする請求項１記載の周波数
発振器。 - 【請求項３】 前記制御手段が、前記水晶発振器の周波
数制御特性を計測するのは、初めて周波数発振器を動作
させる前の一度だけとすることを特徴とする請求項２記
載の周波数発振器。 - 【請求項４】 前記制御手段は、前記メモリに記憶され
た周波数制御特性を基に動作時点での周波数制御特性を
推定し、推定された周波数制御特性を基に前記水晶発振
器を制御することを特徴とする請求項２または請求項３
記載の周波数発振器。 - 【請求項５】 前記周波数制御特性と比較して、前記水
晶発振器の周波数の制御量に対する実際の前記水晶発振
器の周波数変動量に、所定値を超える誤差が生じた場合
は、異常と判断する監視手段を具備したことを特徴とす
る請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の周波数発振
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000027906A JP2001217708A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 周波数発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000027906A JP2001217708A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 周波数発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001217708A true JP2001217708A (ja) | 2001-08-10 |
Family
ID=18553412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000027906A Pending JP2001217708A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 周波数発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001217708A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003228844A (ja) * | 2002-02-05 | 2003-08-15 | Sony Miyuujitsuku Entertainment:Kk | 光ディスク原盤のカッティング方法及びその光学的カッティング装置 |
| WO2003069618A1 (fr) * | 2002-02-12 | 2003-08-21 | Nippon Sogo Seisaku Co., Ltd. | Dispositif d'enregistrement/lecture utilisant un oscillateur de reference pour l'audio numerique |
| CN104485956A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-01 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 高稳定度晶体振荡器的调试方法 |
-
2000
- 2000-02-04 JP JP2000027906A patent/JP2001217708A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003228844A (ja) * | 2002-02-05 | 2003-08-15 | Sony Miyuujitsuku Entertainment:Kk | 光ディスク原盤のカッティング方法及びその光学的カッティング装置 |
| JP4711592B2 (ja) * | 2002-02-05 | 2011-06-29 | 株式会社ソニー・ミュージックエンタテインメント | 光ディスク原盤のカッティング方法及びその光学的カッティング装置 |
| WO2003069618A1 (fr) * | 2002-02-12 | 2003-08-21 | Nippon Sogo Seisaku Co., Ltd. | Dispositif d'enregistrement/lecture utilisant un oscillateur de reference pour l'audio numerique |
| US7015848B2 (en) | 2002-02-12 | 2006-03-21 | Nippon Sogo Seisaku Co. Ltd. | Recording/reproducing apparatus using reference oscillator for digital audio |
| CN104485956A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-01 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 高稳定度晶体振荡器的调试方法 |
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