JP2002033623A - 温度補償型発振器及び温度補償型発振器の制御方法 - Google Patents
温度補償型発振器及び温度補償型発振器の制御方法Info
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Abstract
度特性を簡易に測定することができる温度補償型発振器
及び温度補償型発振器の制御方法を提供する。 【解決手段】 温度補償型発振器(TCXO)10は、
周波数制御電圧入力端子VCに供給される周波数制御電
圧Vc2に応じてスイッチ制御回路16がスイッチ15
をオフ状態に制御することにより、電圧制御型発振回路
(VCXO)11に供給される電圧を一定電圧に切り替
え、電圧制御型発振回路11自体の温度補償されていな
い出力周波数を出力する。
Description
及び温度補償型発振器の制御方法に関する。
る発振器は、広い温度範囲で安定した発振周波数の出力
信号を出力する必要があるため、温度補償型発振器(T
CXO)が使用されている。この温度補償型発振器は、
圧電振動子の発振周波数が負荷容量に応じて変化するこ
とを利用し、温度補償回路により温度に応じて負荷容量
を変化させて発振周波数を一定に維持するものである。
このような温度補償型発振器においては、図9(a)に
示すように、水晶振動子とIC(温度補償回路等の集積
回路)をそれぞれ別部品に実装し、水晶振動子の周波数
温度特性を測定した後、良品の水晶振動子をIC側と接
合して構成したもの(以下、「二段構造タイプ」と呼
ぶ。)や、図9(b)に示すように、水晶振動子のパッ
ケージに直接ICを実装するもの(以下、「H構造タイ
プ」と呼ぶ。)や、図9(c)に示すように、近年の携
帯電話等の小型化の要請に対応させて水晶振動子とIC
を同一空間内に実装して小型に構成したもの(以下、
「小型タイプ」と呼ぶ。)等が存在する。
の温度補償型発振器は、水晶振動子とICが同一空間内
に実装されているため、水晶振動子のみの周波数温度特
性を測定することはできなかった。このため、従来は小
型タイプの温度補償型発振器の水晶振動子の評価は、こ
の発振器の温度補償された出力周波数の測定結果に基づ
いて行っていた。しかし、この場合、温度変化の中で発
生する周波数変化の原因が温度補償の結果なのか、水晶
振動子のアクティビティ・ディップ(Activity Dips)
にあるのかを正確に判別することが困難な場合があり、
水晶振動子の正確な評価ができないという問題があっ
た。一方、二段構造タイプやH構造タイプの温度補償型
発振器は、水晶振動子とICの接合前は水晶振動子のみ
の周波数温度特性を測定できるが、組み立て後(水晶振
動子とICを接合後)は小型タイプの場合と同様に測定
することができない。水晶振動子のアクティビティ・デ
ィップには、その発生温度がIC(発振回路)等の条件
により変化するものがあるため、温度補償型発振器の組
み立て後であっても温度補償を行わない状態の水晶振動
発振器としての周波数温度特性を測定することができれ
ば水晶振動子のアクティビティ・ディップの存在を正確
に判別することが可能となる。
ても水晶振動子等の圧電振動子の周波数温度特性を簡易
に測定することができる温度補償型発振器及び温度補償
型発振器の制御方法を提供することを目的とする。
め、請求項1記載の構成は、圧電振動子を内蔵し、供給
される電圧に応じて出力信号の発振周波数が変化する電
圧制御型発振回路と、前記発振周波数を温度補償するた
めの温度補償電圧を前記電圧制御型発振回路に供給する
温度補償回路とを有する温度補償型発振器において、外
部からの制御に基づいて、前記温度補償回路による前記
発振周波数の温度補償を選択的に中止する温度補償中止
手段を有することを特徴としている。請求項2記載の構
成は、請求項1記載の温度補償型発振器において、前記
温度補償中止手段は、外部からの制御に基づいて、前記
温度補償回路から前記電圧制御型発振回路に供給される
電圧を前記温度補償電圧と予め定めた一定電圧との間で
選択的に切り替えることを特徴としている。請求項3記
載の構成は、請求項1記載の温度補償型発振器におい
て、前記温度補償中止手段は、外部からの制御に基づい
て、前記温度補償回路への電力の供給を選択的に中止す
ることを特徴としている。
度補償型発振器において、前記温度補償中止手段は、外
部からの制御に基づいて、前記温度補償電圧が前記電圧
制御型発振回路に入力するのを選択的に中止することを
特徴としている。請求項5記載の構成は、請求項1ない
し請求項4のいずれかに記載の温度補償型発振器におい
て、前記電圧制御型発振回路は、周波数制御電圧入力端
子を有し、前記温度補償中止手段は、前記周波数制御電
圧入力端子に入力される周波数制御電圧が予め定めた通
常動作範囲以外になった場合に、前記温度補償回路によ
る前記発振周波数の温度補償を中止することを特徴とし
ている。請求項6記載の構成は、請求項1ないし請求項
4のいずれかに記載の温度補償型発振器において、前記
温度補償中止手段は、外部からの制御信号を入力する制
御信号入力端子を有し、前記制御信号入力端子に入力さ
れる制御信号に基づいて、前記温度補償回路による前記
発振周波数の温度補償を中止することを特徴としてい
る。
求項4のいずれかに記載の温度補償型発振器において、
前記温度補償中止手段は、当該温度補償型発振器の電源
端子の電圧に基づいて、前記温度補償回路による前記発
振周波数の温度補償を中止することを特徴としている。
請求項8記載の構成は、請求項1ないし請求項7のいず
れかに記載の温度補償型発振器において、前記圧電振動
子を除く構成部品がワンチップICで構成されているこ
とを特徴としている。請求項9記載の構成は、請求項8
記載の温度補償型発振器において、前記ワンチップIC
及び前記圧電振動子とが一のパッケージに収納されてい
ることを特徴としている。
蔵し、供給される電圧に応じて出力信号の発振周波数が
変化する電圧制御型発振回路と、前記発振周波数を温度
補償するための温度補償電圧を前記電圧制御型発振回路
に供給する温度補償回路とを有する温度補償型発振器の
制御方法において、外部からの制御に基づいて、前記温
度補償回路による前記発振周波数の温度補償を選択的に
中止する温度補償中止工程を具備することを特徴として
いる。
発明の実施形態について説明する。
ロック図である。この温度補償型発振器(TCXO)1
0は、電圧制御型発振回路(VCXO)11と、温度補
償回路12と、温度補償データを記憶するメモリ13
と、電圧制御型発振回路11と温度補償回路12の間に
配置された加算器14と、電源端子VCCと温度補償回
路12との間に配置されたスイッチ回路(温度補償中止
手段)15と、スイッチ回路15を制御するスイッチ制
御回路(温度補償中止手段)16とを備えて構成され
る。なお、この温度補償型発振器10は、実際には電圧
制御型発振回路11の圧電振動子Xを除く構成部品がワ
ンチップICで構成され、5mm×3.2mmのセラミ
ックパッケージやプラスチックパッケージ等の一のパッ
ケージに収納されている。
セラミック振動子等の圧電振動子Xを発振させる発振回
路11Aと、抵抗素子Rと、印加電圧に応じて容量値が
変化する可変容量素子Cvとから構成される。この電圧
制御型発振回路11の具体的な回路構成としては、図2
に示すようなバイポーラトランジスタQ1、Q2を使用
した回路や、図3に示すようなCMOSインバータIV
1、IV2を使用した回路等が適用される。
録された温度補償データに基づいて電圧制御型発振回路
11の出力周波数を温度補償する温度補償電圧Vc1を
出力する回路である。なお、温度補償回路12は、この
ようなディジタル型のものに限らず、サーミスタ等の素
子の温度特性を利用して温度補償電圧Vc1を変化させ
たアナログ型のもの等を広く適用することができる。
される温度補償電圧Vc1と、外部から周波数制御電圧
入力端子VCに供給される周波数制御電圧Vc2とを加
算して電圧制御型発振回路11に供給する。従って、こ
の温度補償型発振器10は、温度補償電圧Vc1によっ
て出力周波数が一定に制御されると共に、図4に示すよ
うに、外部から供給される周波数制御電圧Vc2に応じ
て出力周波数を変更できるようになっている。
入力端子VCの電圧を予め定めた一の閾値と比較し、そ
の比較結果に応じてスイッチ回路15を制御する回路で
ある。すなわち、図5に示すように、スイッチ制御回路
16は、閾値が予め定めた通常動作範囲の下限値Lまた
は上限値Hのいずれか一方に設定されており、周波数制
御電圧入力端子VCの電圧、つまり、外部より供給され
る周波数制御電圧Vc2が通常動作範囲にある場合はス
イッチ回路15をオン状態に切替制御することにより、
温度補償回路12に電力を供給させる。これに対して、
スイッチ制御回路16は、外部より供給される周波数制
御電圧Vc2が下限値Lを下回った場合、若しくは、上
限値Hを上回った場合は、スイッチ回路15をオフ状態
に切替制御することにより、温度補償回路12への電力
の供給を中止させる。
6に示すように、周波数制御電圧Vc2が通常動作範囲
にある場合には、温度補償回路12を駆動させて一定周
波数の出力周波数f1を出力する一方、周波数制御電圧
Vc2が通常動作範囲以外にある場合は、温度補償回路
12の駆動を停止させて温度補償されていない出力周波
数f2、すなわち、電圧制御型発振回路11自体の出力
周波数を出力できるようになっている。これにより、こ
の温度補償型発振器10は、周波数制御電圧入力端子V
Cに外部から供給される電圧に応じて温度補償された出
力周波数f1または電圧制御型発振回路11自体の出力
周波数f2を選択的に出力することができ、組み立て後
であっても圧電振動子Xの周波数温度特性を簡易に測定
することができ、圧電振動子Xの検査や評価を正確に行
うことができる。また、この温度補償型発振器10は、
周波数制御電圧入力端子VCに供給する電圧を制御する
だけで、出力周波数の周波数制御と、温度補償された出
力周波数f1と出力周波数f2との選択制御とを行うの
で、入出力端子の数を従来と同一に維持することができ
る。なお、この温度補償型発振器10は、従来の技術で
述べた小型タイプ、二段構造タイプあるいはH構造タイ
プのいずれの構成でもよいことはいうまでもない。
づいて温度補償された出力周波数f1と温度補償されて
いない出力周波数f2とを選択的に出力する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、図7に示すよう
に、周波数制御電圧入力端子VCに代えて、電源端子V
CCの電圧をスイッチ制御回路16が検出するようにす
ることにより、電源端子VCCに供給される電源電圧に
基づいて出力周波数を選択的に切り替えてもよい。ま
た、図8に示すように、スイッチ15を制御するための
動作切替専用端子CTLを設けて外部からスイッチ15
を直接制御できるようにしてもよい。
の供給を中止することにより温度補償型発振器10から
温度補償されていない出力周波数f2を出力させる場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、要は温度補
償電圧Vc1が電圧制御型発振回路11に供給されなけ
れば、温度補償されていない出力周波数f2を出力させ
ることができる。従って、スイッチ15を温度補償回路
12と電圧制御型発振回路11との間に配置し、温度補
償電圧Vc1を電圧制御型発振回路11に供給させない
回路構成などの電圧制御型発振回路11に供給する周波
数制御用の電圧を0V若しくは一定電圧に切り替えるた
めの回路構成を広く適用することができる。
器は、組み立て後であっても圧電振動子の周波数温度特
性を簡易に測定することができる。
ブロック図である。
の一例の回路図である。
の一例の回路図である。
供する図である。
説明に供する図である。
説明に供する特性曲線図である。
ク図である。
ロック図である。
る図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 圧電振動子を内蔵し、供給される電圧に
応じて出力信号の発振周波数が変化する電圧制御型発振
回路と、前記発振周波数を温度補償するための温度補償
電圧を前記電圧制御型発振回路に供給する温度補償回路
とを有する温度補償型発振器において、 外部からの制御に基づいて、前記温度補償回路による前
記発振周波数の温度補償を選択的に中止する温度補償中
止手段を有することを特徴とする温度補償型発振器。 - 【請求項2】 請求項1記載の温度補償型発振器におい
て、 前記温度補償中止手段は、 外部からの制御に基づいて、前記温度補償回路から前記
電圧制御型発振回路に供給される電圧を前記温度補償電
圧と予め定めた一定電圧との間で選択的に切り替えるこ
とを特徴とする温度補償型発振器。 - 【請求項3】 請求項1記載の温度補償型発振器におい
て、 前記温度補償中止手段は、 外部からの制御に基づいて、前記温度補償回路への電力
の供給を選択的に中止することを特徴とする温度補償型
発振器。 - 【請求項4】 請求項1記載の温度補償型発振器におい
て、 前記温度補償中止手段は、 外部からの制御に基づいて、前記温度補償電圧が前記電
圧制御型発振回路に入力するのを選択的に中止すること
を特徴とする温度補償型発振器。 - 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載の温度補償型発振器において、 前記電圧制御型発振回路は、周波数制御電圧入力端子を
有し、 前記温度補償中止手段は、前記周波数制御電圧入力端子
に入力される周波数制御電圧が予め定めた通常動作範囲
以外になった場合に、前記温度補償回路による前記発振
周波数の温度補償を中止することを特徴とする温度補償
型発振器。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載の温度補償型発振器において、 前記温度補償中止手段は、外部からの制御信号を入力す
る制御信号入力端子を有し、 前記制御信号入力端子に入力される制御信号に基づい
て、前記温度補償回路による前記発振周波数の温度補償
を中止することを特徴とする温度補償型発振器。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載の温度補償型発振器において、 前記温度補償中止手段は、当該温度補償型発振器の電源
端子の電圧に基づいて、前記温度補償回路による前記発
振周波数の温度補償を中止することを特徴とする温度補
償型発振器。 - 【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれかに記
載の温度補償型発振器において、 前記圧電振動子を除く構成部品がワンチップICで構成
されていることを特徴とする温度補償型発振器。 - 【請求項9】 請求項8記載の温度補償型発振器におい
て、 前記ワンチップIC及び前記圧電振動子とが一のパッケ
ージに収納されていることを特徴とする温度補償型発振
器。 - 【請求項10】 圧電振動子を内蔵し、供給される電圧
に応じて出力信号の発振周波数が変化する電圧制御型発
振回路と、前記発振周波数を温度補償するための温度補
償電圧を前記電圧制御型発振回路に供給する温度補償回
路とを有する温度補償型発振器の制御方法において、 外部からの制御に基づいて、前記温度補償回路による前
記発振周波数の温度補償を選択的に中止する温度補償中
止工程を具備することを特徴とする温度補償型発振器の
制御方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000214968A JP3925050B2 (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 温度補償型発振器 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2002033623A true JP2002033623A (ja) | 2002-01-31 |
JP2002033623A5 JP2002033623A5 (ja) | 2005-04-07 |
JP3925050B2 JP3925050B2 (ja) | 2007-06-06 |
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JP (1) | JP3925050B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100449631B1 (ko) * | 2002-06-21 | 2004-09-22 | 삼성전기주식회사 | 다중출력 수정발진기 |
JP2011239053A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Seiko Epson Corp | 圧電発振器、gps受信装置及び電子機器 |
JP2016163324A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 日本電波工業株式会社 | 発振器の製造方法及び発振器 |
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- 2000-07-14 JP JP2000214968A patent/JP3925050B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US8779974B2 (en) | 2010-05-07 | 2014-07-15 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric oscillator, GPS receiver device, and electronic apparatus |
JP2016163324A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 日本電波工業株式会社 | 発振器の製造方法及び発振器 |
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