JP2001242209A - 水晶振動子の良否判定方法 - Google Patents
水晶振動子の良否判定方法Info
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- G—PHYSICS
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水晶振動子が実際の発振回路で発振する時の
動作を定量的に測定し、水晶振動子の良否を確実、且つ
正確に判定することのできる、新しい水晶振動子の良否
判定方法を提供する。 【解決手段】 直流入力電圧に従って増幅率が変化する
ＡＧＣ増幅回路（ＧＶ１）を少なくとも一つ有する、判
定対象の水晶振動子（ＸＴＡＬ１）が接続された水晶発
振回路を用い、直流入力電圧（ＶＡＧＣ）を増大させて
水晶発振回路が発振を開始したときの直流入力電圧（Ｖ
ＡＧＣ）の最大値を測定し、その測定最大値に従って水
晶振動子（ＸＴＡＬ１）の良否を判定することを特徴と
する水晶振動子の良否判定方法。
動作を定量的に測定し、水晶振動子の良否を確実、且つ
正確に判定することのできる、新しい水晶振動子の良否
判定方法を提供する。 【解決手段】 直流入力電圧に従って増幅率が変化する
ＡＧＣ増幅回路（ＧＶ１）を少なくとも一つ有する、判
定対象の水晶振動子（ＸＴＡＬ１）が接続された水晶発
振回路を用い、直流入力電圧（ＶＡＧＣ）を増大させて
水晶発振回路が発振を開始したときの直流入力電圧（Ｖ
ＡＧＣ）の最大値を測定し、その測定最大値に従って水
晶振動子（ＸＴＡＬ１）の良否を判定することを特徴と
する水晶振動子の良否判定方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、水晶振動
子の良否判定方法に関するものである。
子の良否判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、水晶振動子の良否
判定方法としては、たとえばネットワークアナライザー
を用いる方法（以下、ネットワークアナライザー方法と
呼ぶ）などが知られている。ネットワークアナライザー
方法は、水晶振動子をＬ，Ｃ，Ｒの受動素子と考え、外
部から交流信号を与えることにより水晶振動子の直列共
振周波数および直列共振抵抗ＣＩ（クリスタルインピー
ダンス）を求め、そのＣＩの大小により水晶振動子の良
否を判定する方法である。
判定方法としては、たとえばネットワークアナライザー
を用いる方法（以下、ネットワークアナライザー方法と
呼ぶ）などが知られている。ネットワークアナライザー
方法は、水晶振動子をＬ，Ｃ，Ｒの受動素子と考え、外
部から交流信号を与えることにより水晶振動子の直列共
振周波数および直列共振抵抗ＣＩ（クリスタルインピー
ダンス）を求め、そのＣＩの大小により水晶振動子の良
否を判定する方法である。
【０００３】しかしながら、このネットワークアナライ
ザー方法は、外部から与えられた信号により水晶振動子
が定常状態で振動しているという条件で、ＣＩ等のパラ
メータを測定しており、実際の発振回路における発振開
始時の過渡状態を評価していないといった問題がある。
このため、ネットワークアナライザー方法で良品と判定
された水晶振動子が、常に定常状態で振動するとはいえ
ない実際の発振回路において発振しないという不具合が
しばしば発生している。
ザー方法は、外部から与えられた信号により水晶振動子
が定常状態で振動しているという条件で、ＣＩ等のパラ
メータを測定しており、実際の発振回路における発振開
始時の過渡状態を評価していないといった問題がある。
このため、ネットワークアナライザー方法で良品と判定
された水晶振動子が、常に定常状態で振動するとはいえ
ない実際の発振回路において発振しないという不具合が
しばしば発生している。
【０００４】この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑
みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、
水晶振動子が実際の発振回路で発振する時の動作を定量
的に測定し、水晶振動子の良否を確実、且つ正確に判定
することのできる、新しい水晶振動子の良否判定方法を
提供することを課題としている。
みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、
水晶振動子が実際の発振回路で発振する時の動作を定量
的に測定し、水晶振動子の良否を確実、且つ正確に判定
することのできる、新しい水晶振動子の良否判定方法を
提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、直流入力電圧に従って増
幅率が変化するＡＧＣ増幅回路を少なくとも一つ有す
る、判定対象の水晶振動子が接続された水晶発振回路を
用い、直流入力電圧を増大させて水晶発振回路が発振を
開始したときの直流入力電圧の最大値を測定し、その測
定最大値に従って水晶振動子の良否を判定することを特
徴とする水晶振動子の良否判定方法（請求項１）を提供
し、測定最大値が、良品の水晶振動子に固有の発振開始
電圧値である場合には水晶振動子は良品であり、不良品
の水晶振動子に固有の発振開始電圧値である場合には水
晶振動子は不良品であると判定すること（請求項２）を
その一態様としている。
の課題を解決するものとして、直流入力電圧に従って増
幅率が変化するＡＧＣ増幅回路を少なくとも一つ有す
る、判定対象の水晶振動子が接続された水晶発振回路を
用い、直流入力電圧を増大させて水晶発振回路が発振を
開始したときの直流入力電圧の最大値を測定し、その測
定最大値に従って水晶振動子の良否を判定することを特
徴とする水晶振動子の良否判定方法（請求項１）を提供
し、測定最大値が、良品の水晶振動子に固有の発振開始
電圧値である場合には水晶振動子は良品であり、不良品
の水晶振動子に固有の発振開始電圧値である場合には水
晶振動子は不良品であると判定すること（請求項２）を
その一態様としている。
【０００６】また、この出願の発明は、直流入力電圧に
従って増幅率が変化するＡＧＣ増幅回路を少なくとも一
つ有する、判定対象の水晶振動子が接続された水晶発振
回路を用い、直流入力電圧を判定用電圧値に設定して当
該判定用電圧値で水晶発振回路が発振を開始するか否か
を観測し、発振開始の有無に従って水晶振動子の良否を
判定することを特徴とする水晶振動子の良否判定方法
（請求項３）をも提供し、判定用電圧値が、良品の水晶
振動子に固有の発振開始電圧値と不良品の水晶振動子に
固有の発振開始電圧値との間の電圧値であること（請求
項４）をその一態様としている。
従って増幅率が変化するＡＧＣ増幅回路を少なくとも一
つ有する、判定対象の水晶振動子が接続された水晶発振
回路を用い、直流入力電圧を判定用電圧値に設定して当
該判定用電圧値で水晶発振回路が発振を開始するか否か
を観測し、発振開始の有無に従って水晶振動子の良否を
判定することを特徴とする水晶振動子の良否判定方法
（請求項３）をも提供し、判定用電圧値が、良品の水晶
振動子に固有の発振開始電圧値と不良品の水晶振動子に
固有の発振開始電圧値との間の電圧値であること（請求
項４）をその一態様としている。
【０００７】さらにまた、この出願の発明は、直流入力
電圧に従って増幅率が変化するＡＧＣ増幅回路を少なく
とも一つ有する、判定対象の水晶振動子が接続された水
晶発振回路を用い、水晶発振回路が定常発振状態となっ
た後に、水晶振動子の駆動電力を一つまたは複数の判定
用電力値に設定して各判定用電力値における直流入力電
圧または発振周波数もしくはその両方を測定し、その測
定値に従って水晶振動子の良否を判定することを特徴と
する水晶振動子の良否判定方法（請求項５）をも提供
し、判定用電力値が定常発振状態における任意の駆動電
力値であり、各判定用電力値における測定値が、良品の
水晶振動子に固有の定常発振時の値もしくは変化である
場合には水晶振動子は良品であり、不良品の水晶振動子
に固有の定常発振時の値もしくは変化である場合には水
晶振動子は不良品であると判定すること（請求項６）を
その一態様としている。
電圧に従って増幅率が変化するＡＧＣ増幅回路を少なく
とも一つ有する、判定対象の水晶振動子が接続された水
晶発振回路を用い、水晶発振回路が定常発振状態となっ
た後に、水晶振動子の駆動電力を一つまたは複数の判定
用電力値に設定して各判定用電力値における直流入力電
圧または発振周波数もしくはその両方を測定し、その測
定値に従って水晶振動子の良否を判定することを特徴と
する水晶振動子の良否判定方法（請求項５）をも提供
し、判定用電力値が定常発振状態における任意の駆動電
力値であり、各判定用電力値における測定値が、良品の
水晶振動子に固有の定常発振時の値もしくは変化である
場合には水晶振動子は良品であり、不良品の水晶振動子
に固有の定常発振時の値もしくは変化である場合には水
晶振動子は不良品であると判定すること（請求項６）を
その一態様としている。
【０００８】さらにまた、この出願の発明は、直流入力
電圧に従って増幅率が変化するＡＧＣ増幅回路を少なく
とも一つ有する、判定対象の水晶振動子が接続された水
晶発振回路を用い、水晶発振回路が定常発振状態となっ
た後に、水晶振動子の駆動電力を連続変化させたときの
直流入力電圧または発振周波数もしくはその両方を連続
測定し、その連続測定値に従って水晶振動子の良否を判
定することを特徴とする水晶振動子の良否判定方法（請
求項７）をも提供し、連続測定値が、一定である場合に
は良品の水晶振動子であり、変化している場合には不良
品の水晶振動子であると判定すること（請求項８）をそ
の一態様としている。
電圧に従って増幅率が変化するＡＧＣ増幅回路を少なく
とも一つ有する、判定対象の水晶振動子が接続された水
晶発振回路を用い、水晶発振回路が定常発振状態となっ
た後に、水晶振動子の駆動電力を連続変化させたときの
直流入力電圧または発振周波数もしくはその両方を連続
測定し、その連続測定値に従って水晶振動子の良否を判
定することを特徴とする水晶振動子の良否判定方法（請
求項７）をも提供し、連続測定値が、一定である場合に
は良品の水晶振動子であり、変化している場合には不良
品の水晶振動子であると判定すること（請求項８）をそ
の一態様としている。
【０００９】そして、上記の各判定方法において、ＡＧ
Ｃ増幅回路として、直流入力電圧に比例して増幅率が変
化する回路を用いること（請求項９）をもその態様とし
て提供する。
Ｃ増幅回路として、直流入力電圧に比例して増幅率が変
化する回路を用いること（請求項９）をもその態様とし
て提供する。
【００１０】なお、水晶振動子の良否判定とは、水晶振
動子が良品または不良品であることを判定することをい
い、水晶振動子が良品とは、実際の発振回路で発振が正
常に開始され、また周波数変動も少ないものをいい、水
晶振動子が不良品とは、実際の発振回路で発振が開始し
なかったり、駆動電力の変化よりＣＩや周波数変動が異
常に大きいものをいう。
動子が良品または不良品であることを判定することをい
い、水晶振動子が良品とは、実際の発振回路で発振が正
常に開始され、また周波数変動も少ないものをいい、水
晶振動子が不良品とは、実際の発振回路で発振が開始し
なかったり、駆動電力の変化よりＣＩや周波数変動が異
常に大きいものをいう。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に沿って実施
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
【００１２】
【実施例】［実施例１］図１は、この発明の水晶振動子
の良否判定方法において用いられる水晶発振回路の一例
を示したものである。
の良否判定方法において用いられる水晶発振回路の一例
を示したものである。
【００１３】この図１に例示した水晶発振回路におい
て、 ＸＴＡＬ１＝判定対象の水晶振動子 ＧＶ１＝直流入力電圧ＶＡＧＣに従って増幅率が変化す
るＡＧＣ増幅回路 Ｃ１＝水晶発振回路の入力容量 Ｒ１，Ｃ２，ＡＶ１＝積分回路を構成する抵抗，容量，
高増幅率増幅回路 ＡＶ２＝水晶振動子を定電力（定電流，定電圧）駆動す
るための誤差増幅回路 ＶＡＶ２＝誤差増幅回路からの出力電圧 Ｖｐ（Ｖｉ，Ｖｖ）＝水晶振動子の駆動電力（駆動電
流，駆動電圧）に比例した直流電圧 ＶＰ（Ｖｉ，ＶＶ）＝水晶振動子の駆動電力（駆動電
流，駆動電圧）の設定用直流電圧 Ｄ１，Ｅ１＝直流入力電圧ＶＡＧＣの最大値設定のため
のダイオード，電圧源 Ｒ２＝出力電圧ＶＡＶ２の分圧抵抗 となっている。
て、 ＸＴＡＬ１＝判定対象の水晶振動子 ＧＶ１＝直流入力電圧ＶＡＧＣに従って増幅率が変化す
るＡＧＣ増幅回路 Ｃ１＝水晶発振回路の入力容量 Ｒ１，Ｃ２，ＡＶ１＝積分回路を構成する抵抗，容量，
高増幅率増幅回路 ＡＶ２＝水晶振動子を定電力（定電流，定電圧）駆動す
るための誤差増幅回路 ＶＡＶ２＝誤差増幅回路からの出力電圧 Ｖｐ（Ｖｉ，Ｖｖ）＝水晶振動子の駆動電力（駆動電
流，駆動電圧）に比例した直流電圧 ＶＰ（Ｖｉ，ＶＶ）＝水晶振動子の駆動電力（駆動電
流，駆動電圧）の設定用直流電圧 Ｄ１，Ｅ１＝直流入力電圧ＶＡＧＣの最大値設定のため
のダイオード，電圧源 Ｒ２＝出力電圧ＶＡＶ２の分圧抵抗 となっている。
【００１４】図２は、水晶振動子の等価回路を例示した
ものであり、Ｌｘ，Ｃｘ，Ｒｘは水晶振動子の等価直列
共振インダクタンス，等価キャパシタンス，等価抵抗を
示している。
ものであり、Ｌｘ，Ｃｘ，Ｒｘは水晶振動子の等価直列
共振インダクタンス，等価キャパシタンス，等価抵抗を
示している。
【００１５】これら図１および図２から明らかなよう
に、直流入力電圧ＶＡＧＣに従って回路の増幅率が変化
するＡＧＣ増幅回路を少なくとも一つ有する水晶発振回
路の発振持続条件は、水晶振動子の等価抵抗ＲｘをＣＩ
とした時、次式により表される。
に、直流入力電圧ＶＡＧＣに従って回路の増幅率が変化
するＡＧＣ増幅回路を少なくとも一つ有する水晶発振回
路の発振持続条件は、水晶振動子の等価抵抗ＲｘをＣＩ
とした時、次式により表される。
【００１６】
【数１】
【００１７】この数１におけるＣＩは、ＡＧＣ増幅回路
の増幅率（上式においてＧＶ１＝増幅率であり、説明の
簡略化のため以下も同様とする）に比例している。ま
た、ＡＧＣ増幅回路への直流入力電圧ＶＡＧＣは、増幅
率ＧＶ１に対して単調増大性であれば、必ずしも増幅率
ＧＶ１に比例していなくてもよい。逆に、直流入力電圧
ＶＡＧＣが増幅率ＧＶ１に比例していれば、水晶発振回
路の発振が定常状態になったときは水晶振動子のＣＩは
直流入力電圧ＶＡＧＣに比例することとなる。言い換え
ると、ＡＧＣ増幅回路が、直流入力電圧ＶＡＧＣに比例
した増幅率ＧＶ１を有する回路である場合には、直流入
力電圧ＶＡＧＣは、水晶振動子のＣＩに比例した値とし
て測定することができる。このことは、後述する各実施
例２〜４において直流入力電圧ＶＡＧＣを測定する場合
にも同じである。
の増幅率（上式においてＧＶ１＝増幅率であり、説明の
簡略化のため以下も同様とする）に比例している。ま
た、ＡＧＣ増幅回路への直流入力電圧ＶＡＧＣは、増幅
率ＧＶ１に対して単調増大性であれば、必ずしも増幅率
ＧＶ１に比例していなくてもよい。逆に、直流入力電圧
ＶＡＧＣが増幅率ＧＶ１に比例していれば、水晶発振回
路の発振が定常状態になったときは水晶振動子のＣＩは
直流入力電圧ＶＡＧＣに比例することとなる。言い換え
ると、ＡＧＣ増幅回路が、直流入力電圧ＶＡＧＣに比例
した増幅率ＧＶ１を有する回路である場合には、直流入
力電圧ＶＡＧＣは、水晶振動子のＣＩに比例した値とし
て測定することができる。このことは、後述する各実施
例２〜４において直流入力電圧ＶＡＧＣを測定する場合
にも同じである。
【００１８】この発明の良否判定方法では、図１に例示
したような水晶発振回路を用い、直流入力電圧ＶＡＧＣ
を増大させて、水晶発振回路が発振を開始したときの直
流入力電圧ＶＡＧＣの最大値を測定する。そして、測定
した最大値により水晶振動子の良否を判定することがで
きる。
したような水晶発振回路を用い、直流入力電圧ＶＡＧＣ
を増大させて、水晶発振回路が発振を開始したときの直
流入力電圧ＶＡＧＣの最大値を測定する。そして、測定
した最大値により水晶振動子の良否を判定することがで
きる。
【００１９】図３は、この場合の測定および良否判定に
ついての説明図である。この図３において、横軸は、直
流入力電圧ＶＡＧＣの最大値設定のための電圧源Ｅ１の
電圧値（以下、説明の簡略化のため、電圧源Ｅ１の電圧
値を単にＥ１と呼ぶこととする）、縦軸は、Ｅ１による
ＡＧＣ増幅回路への直流入力電圧ＶＡＧＣとなってい
る。
ついての説明図である。この図３において、横軸は、直
流入力電圧ＶＡＧＣの最大値設定のための電圧源Ｅ１の
電圧値（以下、説明の簡略化のため、電圧源Ｅ１の電圧
値を単にＥ１と呼ぶこととする）、縦軸は、Ｅ１による
ＡＧＣ増幅回路への直流入力電圧ＶＡＧＣとなってい
る。
【００２０】まず、Ｅ１＝０の時は、発振が開始しない
ため、ＶＡＧＣは０になっている。このとき、ダイオー
ドＤ１の準方向電圧は０と仮定する。Ｅ１を０から次第
に大きくしていくと、ある電圧値ＶＭ１またはＶＭ２で
過渡状態の発振を開始する。一旦発振が開始すると、図
１から明らかなように、直流電圧Ｖｐ（Ｖｉ，Ｖｖ）が
発生するため、誤差増幅回路からの出力電圧ＶＡＶ２の
値は減少し、直流入力電圧ＶＡＧＣはある電圧値ＶＳ１
またはＶＳ２の値まで下がって、発振は過渡状態から定
常状態となる。ここで、ＶＳ１は、良品の振動子の発振
開始後の直流ＡＧＣ入力電圧、ＶＳ２は、不良品の振動
子の発振開始後の直流ＡＧＣ入力電圧である。
ため、ＶＡＧＣは０になっている。このとき、ダイオー
ドＤ１の準方向電圧は０と仮定する。Ｅ１を０から次第
に大きくしていくと、ある電圧値ＶＭ１またはＶＭ２で
過渡状態の発振を開始する。一旦発振が開始すると、図
１から明らかなように、直流電圧Ｖｐ（Ｖｉ，Ｖｖ）が
発生するため、誤差増幅回路からの出力電圧ＶＡＶ２の
値は減少し、直流入力電圧ＶＡＧＣはある電圧値ＶＳ１
またはＶＳ２の値まで下がって、発振は過渡状態から定
常状態となる。ここで、ＶＳ１は、良品の振動子の発振
開始後の直流ＡＧＣ入力電圧、ＶＳ２は、不良品の振動
子の発振開始後の直流ＡＧＣ入力電圧である。
【００２１】このように発振が過渡状態から定常状態に
なったときの水晶振動子への駆動電力（駆動電流，駆動
電圧）は、駆動電力設定用の直流電圧ＶＰ（ＶＩ，Ｖ
Ｖ）または実動作の検出値Ｖｐ（Ｖｉ，Ｖｖ）に比例し
た値となる。また、不良品の水晶振動子が発振を開始す
る電圧値ＶＭ２は、良品の水晶振動子が発振を開始する
電圧値ＶＭ１よりも大きな値となる。ＶＳ２はＶＳ１と
ほぼ同じになる場合もある。これらＶＭ１およびＶＭ２
は、水晶発振回路および水晶振動子に従って決まる。す
なわち水晶発振回路および水晶振動子に固有の値であ
る。
なったときの水晶振動子への駆動電力（駆動電流，駆動
電圧）は、駆動電力設定用の直流電圧ＶＰ（ＶＩ，Ｖ
Ｖ）または実動作の検出値Ｖｐ（Ｖｉ，Ｖｖ）に比例し
た値となる。また、不良品の水晶振動子が発振を開始す
る電圧値ＶＭ２は、良品の水晶振動子が発振を開始する
電圧値ＶＭ１よりも大きな値となる。ＶＳ２はＶＳ１と
ほぼ同じになる場合もある。これらＶＭ１およびＶＭ２
は、水晶発振回路および水晶振動子に従って決まる。す
なわち水晶発振回路および水晶振動子に固有の値であ
る。
【００２２】したがって、駆動電力設定用の直流電圧Ｖ
Ｐ（ＶＩ，ＶＶ）を固定しておき、直流入力電圧ＶＡＧ
Ｃを増大させて、図１に例示した水晶発振回路が発振を
開始するときの直流入力電圧ＶＡＧＣの最大値を測定す
ることで、その測定最大値が、良品の水晶振動子に固有
の発振開始電圧値ＶＭ１あるいは不良品の水晶振動子に
固有の発振開始電圧値ＶＭ２であるかによって、水晶振
動子が良品あるいは不良品であるかを的確に判定するこ
とができるようになる。
Ｐ（ＶＩ，ＶＶ）を固定しておき、直流入力電圧ＶＡＧ
Ｃを増大させて、図１に例示した水晶発振回路が発振を
開始するときの直流入力電圧ＶＡＧＣの最大値を測定す
ることで、その測定最大値が、良品の水晶振動子に固有
の発振開始電圧値ＶＭ１あるいは不良品の水晶振動子に
固有の発振開始電圧値ＶＭ２であるかによって、水晶振
動子が良品あるいは不良品であるかを的確に判定するこ
とができるようになる。
【００２３】また、Ｅ１を０から増大させていく速度が
早いほど、ＶＭ１およびＶＭ２は大きくなる。これは、
水晶振動子の等価インダクタンスＬｘおよび等価キャパ
シタンスＣｘによる慣性が存在するためである（但し、
ＶＳ２およびＶＳ１はＥ１の増大する速度とは関係なく
同じ）。このため、Ｅ１の増大速度、つまり直流入力電
圧ＶＡＧＣの増大速度も一定としておくことが好まし
い。
早いほど、ＶＭ１およびＶＭ２は大きくなる。これは、
水晶振動子の等価インダクタンスＬｘおよび等価キャパ
シタンスＣｘによる慣性が存在するためである（但し、
ＶＳ２およびＶＳ１はＥ１の増大する速度とは関係なく
同じ）。このため、Ｅ１の増大速度、つまり直流入力電
圧ＶＡＧＣの増大速度も一定としておくことが好まし
い。
【００２４】なお、直流入力電圧ＶＡＧＣ（またはＥ
１）の増大スタート値が０である必要はなく、最大値の
測定が的確なものとなる限り、ＶＭ１以下であれば任意
の電圧値から始めてもよい。
１）の増大スタート値が０である必要はなく、最大値の
測定が的確なものとなる限り、ＶＭ１以下であれば任意
の電圧値から始めてもよい。
【００２５】［実施例２］上述の実施例１は、直流入力
電圧ＶＡＧＣ（またはＥ１）を連続増大させていった場
合のものであるが、図３にも例示したように、ＶＭ１お
よびＶＭ２の間の適当な電圧値を判定用電圧値ＶＭＣと
して、その値に直流入力電圧ＶＡＧＣ（またはＥ１）を
設定しておけば、そのときに水晶振動子が発振を開始す
れば発振開始電圧値ＶＭ１で定常状態になる良品である
ことがわかり、発振を開始しなければ発振開始電圧値Ｖ
Ｍ２で定常状態になる不良品であることがわかり、より
簡単に良否判定が可能となる。
電圧ＶＡＧＣ（またはＥ１）を連続増大させていった場
合のものであるが、図３にも例示したように、ＶＭ１お
よびＶＭ２の間の適当な電圧値を判定用電圧値ＶＭＣと
して、その値に直流入力電圧ＶＡＧＣ（またはＥ１）を
設定しておけば、そのときに水晶振動子が発振を開始す
れば発振開始電圧値ＶＭ１で定常状態になる良品である
ことがわかり、発振を開始しなければ発振開始電圧値Ｖ
Ｍ２で定常状態になる不良品であることがわかり、より
簡単に良否判定が可能となる。
【００２６】［実施例３］さて、図４は、発振が開始し
た後の水晶振動子への駆動電力（駆動電流，駆動電圧）
の設定用直流電圧ＶＰ（ＶＩ，ＶＶ）に対する直流入力
電圧ＶＡＧＣの関係を例示したものである。
た後の水晶振動子への駆動電力（駆動電流，駆動電圧）
の設定用直流電圧ＶＰ（ＶＩ，ＶＶ）に対する直流入力
電圧ＶＡＧＣの関係を例示したものである。
【００２７】この図４から分かるように、の良品の水
晶振動子については、設定用直流電圧ＶＰ（ＶＩ，Ｖ
Ｖ）の変化に対して直流入力電圧ＶＡＧＣはほとんど変
化していない。これは水晶振動子のＣＩがほとんど変化
していないことを表している。またこの場合、発振周波
数もほとんど変化しない。これに対し、やの不良品
の水晶振動子の場合は、設定用直流電圧ＶＰ（ＶＩ，Ｖ
Ｖ）の変化に対して直流入力電圧ＶＡＧＣは様々に変化
している。このときの直流入力電圧ＶＡＧＣの値は、一
般に、良品の場合の直流入力電圧ＶＡＧＣよりも大きい
ものとなる。
晶振動子については、設定用直流電圧ＶＰ（ＶＩ，Ｖ
Ｖ）の変化に対して直流入力電圧ＶＡＧＣはほとんど変
化していない。これは水晶振動子のＣＩがほとんど変化
していないことを表している。またこの場合、発振周波
数もほとんど変化しない。これに対し、やの不良品
の水晶振動子の場合は、設定用直流電圧ＶＰ（ＶＩ，Ｖ
Ｖ）の変化に対して直流入力電圧ＶＡＧＣは様々に変化
している。このときの直流入力電圧ＶＡＧＣの値は、一
般に、良品の場合の直流入力電圧ＶＡＧＣよりも大きい
ものとなる。
【００２８】したがって、発振開始後の定常状態におい
て、設定用直流電圧ＶＰ（ＶＩ，ＶＶ）を一点または数
点の判定用電圧値に設定し、言い換えると水晶振動子の
駆動電力（駆動電流または駆動電圧でもよい）を一点ま
たは数点の判定用電力値（電流値または電圧値でもよ
い）に設定し、各設定値での直流入力電圧ＶＡＧＣまた
は発振周波数もしくはその両方を測定することにより、
水晶振動子の良否判定を正確に行うことができる。
て、設定用直流電圧ＶＰ（ＶＩ，ＶＶ）を一点または数
点の判定用電圧値に設定し、言い換えると水晶振動子の
駆動電力（駆動電流または駆動電圧でもよい）を一点ま
たは数点の判定用電力値（電流値または電圧値でもよ
い）に設定し、各設定値での直流入力電圧ＶＡＧＣまた
は発振周波数もしくはその両方を測定することにより、
水晶振動子の良否判定を正確に行うことができる。
【００２９】判定用電力値を一点とした場合、そのとき
の測定値が、良品の水晶振動子に固有の定常発振時の
電圧または周波数である場合には水晶振動子は良品であ
り、不良品の水晶振動子に固有の定常発振時の電圧
または周波数である場合には水晶振動子は不良品である
と判定できる。
の測定値が、良品の水晶振動子に固有の定常発振時の
電圧または周波数である場合には水晶振動子は良品であ
り、不良品の水晶振動子に固有の定常発振時の電圧
または周波数である場合には水晶振動子は不良品である
と判定できる。
【００３０】他方、判定用電力値を複数点とした場合、
各電力値での測定値の変化が、良品の水晶振動子に固
有の定常発振時の電圧または周波数の変化、つまり一定
である場合には水晶振動子は良品であり、不良品の水晶
振動子に固有の定常発振時の電圧または周波数の変
化である場合には水晶振動子は不良品であると判定でき
る。
各電力値での測定値の変化が、良品の水晶振動子に固
有の定常発振時の電圧または周波数の変化、つまり一定
である場合には水晶振動子は良品であり、不良品の水晶
振動子に固有の定常発振時の電圧または周波数の変
化である場合には水晶振動子は不良品であると判定でき
る。
【００３１】［実施例４］上述の実施例３では、水晶振
動子の駆動電力（駆動電流または駆動電圧でもよい）を
一点または数点の判定用電力値に設定して、各設定値に
おける直流入力電圧ＶＡＧＣや発振周波数を測定してい
るが、連続した設定用直流電圧ＶＰ（ＶＩ，ＶＶ）、つ
まり水晶振動子の駆動電力（駆動電流または駆動電圧で
もよい）、に対して直流入力電圧ＶＡＧＣまたは発振周
波数もしくはその両方を連続測定すれば、水晶振動子に
対してより有効な良否の評価ができる。すなわち、連続
測定値が、一定である場合には良品の水晶振動子であ
り、変化している場合には不良品の水晶振動子であると
判定することができる。
動子の駆動電力（駆動電流または駆動電圧でもよい）を
一点または数点の判定用電力値に設定して、各設定値に
おける直流入力電圧ＶＡＧＣや発振周波数を測定してい
るが、連続した設定用直流電圧ＶＰ（ＶＩ，ＶＶ）、つ
まり水晶振動子の駆動電力（駆動電流または駆動電圧で
もよい）、に対して直流入力電圧ＶＡＧＣまたは発振周
波数もしくはその両方を連続測定すれば、水晶振動子に
対してより有効な良否の評価ができる。すなわち、連続
測定値が、一定である場合には良品の水晶振動子であ
り、変化している場合には不良品の水晶振動子であると
判定することができる。
【００３２】［実施例５］図５は、この発明の水晶振動
子の良否判定方法において用いられる水晶発振回路の別
の一例を示したものであり、前述した図１の水晶発振回
路に対して、ＡＧＣ増幅回路がもう一つ（ＧＶ２）挿入
されている。
子の良否判定方法において用いられる水晶発振回路の別
の一例を示したものであり、前述した図１の水晶発振回
路に対して、ＡＧＣ増幅回路がもう一つ（ＧＶ２）挿入
されている。
【００３３】この図５において、 ｆ／Ｖ＝Ｆ−Ｖ変換回路（周波数−電圧変換回路） Ｖ／Ｖ2 ＝２乗演算回路 ｆ＝この水晶発振回路の発振周波数 Ｖｆ＝発振周波数ｆに比例した直流出力電圧 Ｖｆ2 ＝Ｖｆの２乗に比例した直流出力 である。
【００３４】図５に例示したようにＡＧＣ増幅回路ＧＶ
２を追加することにより、数１におけるＣＩ値の発振周
波数による影響を効果的に補正し、種々の周波数の水晶
振動子に対し、直流入力電圧ＶＡＧＣをもってその水晶
振動子のＣＩとみなすことができるようになる。
２を追加することにより、数１におけるＣＩ値の発振周
波数による影響を効果的に補正し、種々の周波数の水晶
振動子に対し、直流入力電圧ＶＡＧＣをもってその水晶
振動子のＣＩとみなすことができるようになる。
【００３５】もちろん、この発明は以上の例に限定され
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
ることは言うまでもない。たとえば、図１および図５に
例示した水晶発振回路はＡＧＣ増幅回路が一つまたは二
つ備えられている場合のものであるが、それ以上のＡＧ
Ｃ増幅回路が備えられていても、同様にして水晶振動子
の良否判定に必要となる各種値を測定することができ、
的確な水晶振動子の良否判定を実現できる。また、図１
および図５における水晶振動子およびＡＧＣ増幅回路以
外の回路構成要素は例示したものに限定されず、上述し
た各種値を測定して良否判定が実現できる限り、変更可
能であることは言うまでもない。
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
ることは言うまでもない。たとえば、図１および図５に
例示した水晶発振回路はＡＧＣ増幅回路が一つまたは二
つ備えられている場合のものであるが、それ以上のＡＧ
Ｃ増幅回路が備えられていても、同様にして水晶振動子
の良否判定に必要となる各種値を測定することができ、
的確な水晶振動子の良否判定を実現できる。また、図１
および図５における水晶振動子およびＡＧＣ増幅回路以
外の回路構成要素は例示したものに限定されず、上述し
た各種値を測定して良否判定が実現できる限り、変更可
能であることは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、水晶振動子が実際の発振回路で発振する時の動作
を定量的に測定し、水晶振動子の良否を確実、且つ正確
に判定することのできる、新しい水晶振動子の良否判定
方法が提供される。
って、水晶振動子が実際の発振回路で発振する時の動作
を定量的に測定し、水晶振動子の良否を確実、且つ正確
に判定することのできる、新しい水晶振動子の良否判定
方法が提供される。
【図１】この発明の水晶振動子の良否判定方法において
用いられる水晶発振回路の一例を示した図である。
用いられる水晶発振回路の一例を示した図である。
【図２】水晶振動子の等価回路を例示した図である。
【図３】図１の水晶発振回路の発振状態に関わる測定・
判定についての一例を示した説明図である。
判定についての一例を示した説明図である。
【図４】図１の水晶発振回路で定常発振状態となった後
の測定・判定についての一例を示した説明図である。
の測定・判定についての一例を示した説明図である。
【図５】この発明の水晶振動子の良否判定方法において
用いられる水晶発振回路の別の一例を示した図である。
用いられる水晶発振回路の別の一例を示した図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年６月３０日（２０００．６．３
０）
０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (9)
- 【請求項１】 直流入力電圧に従って増幅率が変化する
ＡＧＣ増幅回路を少なくとも一つ有する、判定対象の水
晶振動子が接続された水晶発振回路を用い、直流入力電
圧を増大させて水晶発振回路が発振を開始したときの直
流入力電圧の最大値を測定し、その測定最大値に従って
水晶振動子の良否を判定することを特徴とする水晶振動
子の良否判定方法。 - 【請求項２】 測定最大値が、良品の水晶振動子に固有
の発振開始電圧値である場合には水晶振動子は良品であ
り、不良品の水晶振動子に固有の発振開始電圧値である
場合には水晶振動子は不良品であると判定する請求項１
の水晶振動子の良否判定方法。 - 【請求項３】 直流入力電圧に従って増幅率が変化する
ＡＧＣ増幅回路を少なくとも一つ有する、判定対象の水
晶振動子が接続された水晶発振回路を用い、直流入力電
圧を判定用電圧値に設定して当該判定用電圧値で水晶発
振回路が発振を開始するか否かを観測し、発振開始の有
無に従って水晶振動子の良否を判定することを特徴とす
る水晶振動子の良否判定方法。 - 【請求項４】 判定用電圧値は、良品の水晶振動子に固
有の発振開始電圧値と不良品の水晶振動子に固有の発振
開始電圧値との間の電圧値である請求項３の水晶振動子
の良否判定方法。 - 【請求項５】 直流入力電圧に従って増幅率が変化する
ＡＧＣ増幅回路を少なくとも一つ有する、判定対象の水
晶振動子が接続された水晶発振回路を用い、水晶発振回
路が定常発振状態となった後に、水晶振動子の駆動電力
を一つまたは複数の判定用電力値に設定して各判定用電
力値における直流入力電圧または発振周波数もしくはそ
の両方を測定し、その測定値に従って水晶振動子の良否
を判定することを特徴とする水晶振動子の良否判定方
法。 - 【請求項６】 判定用電力値は定常発振状態における任
意の駆動電力値であり、各判定用電力値における測定値
が、良品の水晶振動子に固有の定常発振時の値もしくは
変化である場合には水晶振動子は良品であり、不良品の
水晶振動子に固有の定常発振時の値もしくは変化である
場合には水晶振動子は不良品であると判定する請求項５
の水晶振動子の良否判定方法。 - 【請求項７】 直流入力電圧に従って増幅率が変化する
ＡＧＣ増幅回路を少なくとも一つ有する、判定対象の水
晶振動子が接続された水晶発振回路を用い、水晶発振回
路が定常発振状態となった後に、水晶振動子の駆動電力
を連続変化させたときの直流入力電圧または発振周波数
もしくはその両方を連続測定し、その連続測定値に従っ
て水晶振動子の良否を判定することを特徴とする水晶振
動子の良否判定方法。 - 【請求項８】 連続測定値が、一定である場合には良品
の水晶振動子であり、変化している場合には不良品の水
晶振動子であると判定する請求項７の水晶振動子の良否
判定方法。 - 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかの水晶振動
子の良否判定方法において、ＡＧＣ増幅回路として、直
流入力電圧に比例して増幅率が変化する回路を用いる水
晶振動子の良否判定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056475A JP2001242209A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 水晶振動子の良否判定方法 |
| US09/764,456 US6480073B2 (en) | 2000-03-01 | 2001-01-19 | Method of evaluating quality of crystal unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056475A JP2001242209A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 水晶振動子の良否判定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001242209A true JP2001242209A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18577414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000056475A Pending JP2001242209A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 水晶振動子の良否判定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6480073B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001242209A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103308785A (zh) * | 2012-03-06 | 2013-09-18 | 海洋王（东莞）照明科技有限公司 | 晶振检测电路及晶振检测装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101650395B (zh) * | 2008-08-11 | 2011-07-27 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 晶体振荡器检测装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3135867B2 (ja) * | 1997-06-09 | 2001-02-19 | スワ電子株式会社 | 水晶振動子のｃｉ測定方法および水晶発振回路 |
-
2000
- 2000-03-01 JP JP2000056475A patent/JP2001242209A/ja active Pending
-
2001
- 2001-01-19 US US09/764,456 patent/US6480073B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103308785A (zh) * | 2012-03-06 | 2013-09-18 | 海洋王（东莞）照明科技有限公司 | 晶振检测电路及晶振检测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6480073B2 (en) | 2002-11-12 |
| US20010020874A1 (en) | 2001-09-13 |
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