JP2002076773A - Temperature compensated oscillator and electronic equipment using the same - Google Patents
Temperature compensated oscillator and electronic equipment using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、温度補償型発振器
及びそれを用いた電子装置、例えば、移動体通信機に用
いられる温度補償型発振器及びそれを用いた電子装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature-compensated oscillator and an electronic device using the same, for example, a temperature-compensated oscillator used in a mobile communication device and an electronic device using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、圧電振動子は、高Ｑ特性を有
し、所定の周波数において大きなインダクタンスを得る
ことができる。しかし、圧電振動子は、温度依存性があ
り、周囲温度が変化すると周波数特性が変化する。した
がって、圧電振動子を発振器に用いる場合は、温度に対
して圧電振動子の周波数特性を補償する必要がある。発
振回路に圧電振動子の温度補償をするための温度補償回
路を組合せることにより温度補償型発振器を構成するこ
とができる。2. Description of the Related Art Generally, a piezoelectric vibrator has a high Q characteristic and can obtain a large inductance at a predetermined frequency. However, the piezoelectric vibrator has temperature dependency, and the frequency characteristics change when the ambient temperature changes. Therefore, when a piezoelectric vibrator is used for an oscillator, it is necessary to compensate for the frequency characteristics of the piezoelectric vibrator with respect to temperature. A temperature-compensated oscillator can be configured by combining the oscillation circuit with a temperature compensation circuit for compensating the temperature of the piezoelectric vibrator.
【０００３】図７に従来の温度補償型発振器の回路図を
示す。図７において、従来の温度補償型発振器５０は、
発振回路１と、可変容量素子である可変容量ダイオード
ＶＤと、温度補償回路２と、安定化電源５１とを有す
る。FIG. 7 shows a circuit diagram of a conventional temperature compensated oscillator. In FIG. 7, a conventional temperature-compensated oscillator 50 includes:
An oscillation circuit 1, a variable capacitance diode VD as a variable capacitance element, a temperature compensation circuit 2, and a stabilized power supply 51 are provided.
【０００４】発振回路１と安定化電源５１とは、同一の
電源端子３に接続されている。安定化電源５１は、温度
補償回路２に接続されている。可変容量ダイオードＶＤ
のカソードは、圧電振動子を含む発振回路１に接続され
ている。温度補償回路２の出力は、可変容量ダイオード
ＶＤのカソードに接続されている。可変容量ダイオード
ＶＤのアノードは接地されている。[0004] The oscillation circuit 1 and the stabilized power supply 51 are connected to the same power supply terminal 3. The stabilized power supply 51 is connected to the temperature compensation circuit 2. Variable capacitance diode VD
Is connected to an oscillation circuit 1 including a piezoelectric vibrator. The output of the temperature compensation circuit 2 is connected to the cathode of the variable capacitance diode VD. The anode of the variable capacitance diode VD is grounded.
【０００５】このような構成の温度補償型発振器５０
は、電源端子３から供給された電力により発振回路１が
動作し、安定化電源５１から供給された電力により、温
度補償回路２が動作する。そして、温度補償型発振器５
０は、その周囲の温度が変化すると、圧電振動子の周波
数が変化する。このとき、同時に、圧電振動子の温度特
性に対応して温度補償回路２は電圧Ｖ１を出力する。温
度補償回路２から出力される電圧Ｖ１は、可変容量ダイ
オードＶＤのカソードに入力されているため、可変容量
ダイオードＶＤの静電容量を変化させる。可変容量ダイ
オードＶＤの静電容量の変化は、圧電振動子の周波数特
性の変化を打消すように設定されている。そのため、温
度補償型発振器５０の周囲の温度が変化した場合であっ
ても、発振回路１から出力される信号ｓ０の発振周波数
は、ほぼ一定の値になる。The temperature-compensated oscillator 50 having such a configuration
The oscillation circuit 1 operates with power supplied from the power supply terminal 3, and the temperature compensation circuit 2 operates with power supplied from the stabilized power supply 51. And a temperature-compensated oscillator 5
0 means that the frequency of the piezoelectric vibrator changes when the ambient temperature changes. At this time, at the same time, the temperature compensation circuit 2 outputs the voltage V1 corresponding to the temperature characteristics of the piezoelectric vibrator. Since the voltage V1 output from the temperature compensation circuit 2 is input to the cathode of the variable capacitance diode VD, it changes the capacitance of the variable capacitance diode VD. The change in the capacitance of the variable capacitance diode VD is set so as to cancel the change in the frequency characteristic of the piezoelectric vibrator. Therefore, even when the temperature around the temperature-compensated oscillator 50 changes, the oscillation frequency of the signal s0 output from the oscillation circuit 1 has a substantially constant value.
【０００６】温度補償型発振器５０において、温度補償
回路２は、発振回路１に比べて電源の変動による影響を
受けやすい。電源電圧Ｖｃｃには、僅かな電圧変動があ
るため、温度補償回路２が電源端子３に直接接続された
場合には、電源電圧Ｖｃｃの変動により、温度補償回路
２から出力される電圧Ｖ１が大きく変動する。そして、
電圧Ｖ１が大きく変動すると、可変容量ダイオードＶＤ
の静電容量が大きく変動し、発振回路１の発振周波数を
決める共振系の共振周波数が変化し、温度補償型発振器
１０から出力される信号ｓ０の発振周波数が不安定にな
るという問題がある。In the temperature-compensated oscillator 50, the temperature compensation circuit 2 is more susceptible to fluctuations in the power supply than the oscillation circuit 1. Since the power supply voltage Vcc has a slight voltage fluctuation, when the temperature compensation circuit 2 is directly connected to the power supply terminal 3, the voltage V1 output from the temperature compensation circuit 2 becomes large due to the fluctuation of the power supply voltage Vcc. fluctuate. And
When the voltage V1 fluctuates greatly, the variable capacitance diode VD
Has a problem that the oscillation frequency of the signal s0 output from the temperature-compensated oscillator 10 becomes unstable.
【０００７】そのため、温度補償型発振器５０におい
て、温度補償回路２は、安定化電源５１を介して電源端
子３に接続されている。したがって、温度補償型発振器
５０は、電源電圧Ｖｃｃの電圧が変動した場合であって
も、温度補償回路２に供給される電源電圧が変動せず、
温度補償型発振器５０から出力される信号ｓ０の発振周
波数が不安定にならない。Therefore, in the temperature compensated oscillator 50, the temperature compensation circuit 2 is connected to the power supply terminal 3 via the stabilized power supply 51. Therefore, even when the voltage of the power supply voltage Vcc fluctuates, the power supply voltage supplied to the temperature compensation circuit 2 does not fluctuate,
The oscillation frequency of the signal s0 output from the temperature compensated oscillator 50 does not become unstable.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来の温度補償型発振
器５０においては、発振回路１が接続された電源端子３
に、安定化電源５１を介して温度補償回路２を接続して
いるため、発振回路１から出力される信号ｓ０の発振周
波数が安定になる。しかし、温度補償型発振器５０は、
安定化電源５１を有する分だけ、大型化し、コストがか
かるという問題がある。In the conventional temperature-compensated oscillator 50, the power supply terminal 3 to which the oscillation circuit 1 is connected is connected.
In addition, since the temperature compensation circuit 2 is connected via the stabilized power supply 51, the oscillation frequency of the signal s0 output from the oscillation circuit 1 becomes stable. However, the temperature compensated oscillator 50
There is a problem that the size is increased and the cost is increased due to the provision of the stabilized power supply 51.
【０００９】そこで、本発明は、小型化、低コスト化が
図れる温度補償型発振器を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a temperature-compensated oscillator which can be reduced in size and cost.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の温度補償型発振器は、発振回路と、前記発
振回路に接続された可変容量素子と、温度補償回路とを
有する温度補償型発振器であって、前記温度補償回路の
出力は、前記可変容量素子の一端に接続され、前記温度
補償回路から出力される電圧と同相で変動する電圧が、
前記可変容量素子の他端に入力される、ことを特徴とす
る。To achieve the above object, a temperature compensated oscillator according to the present invention comprises a temperature compensating oscillator having an oscillation circuit, a variable capacitance element connected to the oscillation circuit, and a temperature compensation circuit. Type oscillator, the output of the temperature compensation circuit is connected to one end of the variable capacitance element, the voltage fluctuating in phase with the voltage output from the temperature compensation circuit,
The signal is input to the other end of the variable capacitance element.
【００１１】また、本発明の温度補償型発振器は、発振
回路と、前記発振回路に接続された可変容量素子と、温
度補償回路とを有する温度補償型発振器であって、前記
温度補償回路の出力は、前記可変容量素子の一端に接続
され、前記発振回路と前記温度補償回路と前記可変容量
素子の他端とは、同一の電源端子に接続されている、こ
とを特徴とする。A temperature compensated oscillator according to the present invention is a temperature compensated oscillator having an oscillation circuit, a variable capacitance element connected to the oscillation circuit, and a temperature compensation circuit. Is connected to one end of the variable capacitance element, and the oscillation circuit, the temperature compensation circuit, and the other end of the variable capacitance element are connected to the same power supply terminal.
【００１２】また、本発明の温度補償型発振器は、前記
発振回路が、圧電振動子を有し、前記可変容量素子の一
端は、前記圧電振動子に接続されている、ことを特徴と
する。Further, in the temperature compensated oscillator according to the present invention, the oscillation circuit has a piezoelectric vibrator, and one end of the variable capacitance element is connected to the piezoelectric vibrator.
【００１３】また、本発明の温度補償型発振器は、前記
可変容量素子の他端が、第一の抵抗を介して前記電源端
子に接続されている、ことを特徴とする。Further, the temperature compensated oscillator according to the present invention is characterized in that the other end of the variable capacitance element is connected to the power supply terminal via a first resistor.
【００１４】また、本発明の温度補償型発振器は、前記
可変容量素子の他端が第二の抵抗の一端及び第一の容量
手段の一端に接続され、前記第二の抵抗の他端及び第一
の容量手段の他端が接地されている、ことを特徴とす
る。Further, in the temperature compensated oscillator according to the present invention, the other end of the variable capacitance element is connected to one end of a second resistor and one end of a first capacitance means. The other end of the one capacitance means is grounded.
【００１５】また、本発明の温度補償型発振器は、前記
可変容量素子の他端が第二の抵抗の一端及び第一の容量
手段の一端に接続され、前記第一の容量手段の他端が接
地され、第二の抵抗の他端が制御端子に接続されてい
る、ことを特徴とする。Further, in the temperature compensated oscillator according to the present invention, the other end of the variable capacitance element is connected to one end of a second resistor and one end of a first capacitance means, and the other end of the first capacitance means is connected to the other end. It is grounded, and the other end of the second resistor is connected to the control terminal.
【００１６】また、本発明の温度補償型発振器は、前記
補償回路が抵抗と、感温抵抗素子とを有する、ことを特
徴とする。Further, the temperature compensated oscillator according to the present invention is characterized in that the compensation circuit has a resistor and a temperature-sensitive resistance element.
【００１７】また、本発明の電子装置は、前記温度補償
型発振器を有することを特徴とする。According to another aspect of the invention, there is provided an electronic device including the temperature-compensated oscillator.
【００１８】このように構成することにより、本発明の
温度補償型発振器は、電源電圧が変動した場合であって
も、可変容量ダイオードの両端に同相の電圧変動が生
じ、その電圧変動が互いに相殺されるため、可変容量ダ
イオードの両端間電圧の変動を小さくして、温度補償型
発振器から出力される信号の変動を小さくすることがで
きる。With such a configuration, in the temperature compensated oscillator of the present invention, even when the power supply voltage fluctuates, a voltage fluctuation in the same phase occurs at both ends of the variable capacitance diode, and the voltage fluctuations cancel each other. Therefore, the fluctuation of the voltage between both ends of the variable capacitance diode can be reduced, and the fluctuation of the signal output from the temperature compensated oscillator can be reduced.
【００１９】また、本発明の温度補償型発振器は、発振
回路が接続された電源端子に、安定化電源を介さずに温
度補償回路が接続されているため、小型化と、低コスト
化とを図ることができる。Further, in the temperature-compensated oscillator of the present invention, since the temperature-compensated circuit is connected to the power supply terminal to which the oscillation circuit is connected without using a stabilized power supply, the size and cost can be reduced. Can be planned.
【００２０】また、本発明の電子装置は、温度変化によ
る出力信号の変動が小さい温度補償型発振器を用いてい
るため、精度のよい制御機構を構成することができる。Further, since the electronic device of the present invention uses a temperature-compensated oscillator in which the output signal does not fluctuate due to a temperature change, a highly accurate control mechanism can be configured.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】図１に、本発明の温度補償型発振
器の一実施例の回路図を示す。図１において、図７に示
した温度補償型発振器５０と同一又は同等の部分には同
じ記号を付し、説明を省略する。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a temperature-compensated oscillator according to the present invention. In FIG. 1, the same or equivalent parts as those of the temperature compensated oscillator 50 shown in FIG.
【００２２】図１において、本発明の温度補償型発振器
１０は、発振回路１と、温度補償回路２と、可変容量素
子である可変容量ダイオードＶＤと、第一の抵抗Ｒ１と
第二の抵抗Ｒ２と、第一の容量手段であるコンデンサＣ
１とを有する。そして、抵抗とサーミスタとからなる温
度補償回路２の出力は、可変容量ダイオードＶＤの一端
であるカソードに接続されている。発振回路１と温度補
償回路２とは、電源端子３に直接接続されている。可変
容量ダイオードＶＤの他端であるアノードは、抵抗Ｒ１
を介して電源端子３に接続されるとともに、抵抗Ｒ２、
コンデンサＣ１を介して接地されている。その結果、温
度補償回路２から出力された電圧Ｖ１が可変容量ダイオ
ードＶＤのカソードに入力されると同時に、抵抗Ｒ１、
抵抗Ｒ２で分圧された電源電圧Ｖｃｃが可変容量ダイオ
ードＶＤのアノードに入力される。In FIG. 1, a temperature-compensated oscillator 10 of the present invention comprises an oscillation circuit 1, a temperature compensation circuit 2, a variable capacitance diode VD as a variable capacitance element, a first resistor R1 and a second resistor R2. And the capacitor C as the first capacitance means
And 1. The output of the temperature compensation circuit 2 composed of a resistor and a thermistor is connected to a cathode which is one end of the variable capacitance diode VD. The oscillation circuit 1 and the temperature compensation circuit 2 are directly connected to the power supply terminal 3. The anode at the other end of the variable capacitance diode VD is connected to a resistor R1.
And a resistor R2,
It is grounded via the capacitor C1. As a result, the voltage V1 output from the temperature compensation circuit 2 is input to the cathode of the variable capacitance diode VD, and at the same time, the resistance R1,
The power supply voltage Vcc divided by the resistor R2 is input to the anode of the variable capacitance diode VD.
【００２３】このような構成の温度補償型発振器１０に
おいて、温度補償回路２は、抵抗とサーミスタとからな
るため、電源電圧Ｖｃｃが変動すると電圧Ｖ１も変動す
る。すなわち、電源電圧Ｖｃｃの変動と温度補償回路２
から出力された電圧Ｖ１とは、同相の変動をすることに
なる。In the temperature-compensated oscillator 10 having such a configuration, the temperature compensation circuit 2 includes a resistor and a thermistor, so that when the power supply voltage Vcc varies, the voltage V1 also varies. That is, the fluctuation of the power supply voltage Vcc and the temperature compensation circuit 2
Will fluctuate in-phase with the voltage V1 output from.
【００２４】ここで、図２を用いて電源電圧Ｖｃｃの変
動に基づく可変容量ダイオードＶＤのアノード−カソー
ド間の電圧変動を説明する。図２（ａ）は、本発明の温
度補償型発振器１０の可変容量ダイオードＶＤの両端間
電圧ＶVDと、従来の温度補償型発振器５０の可変容量ダ
イオードＶＤの両端間電圧ＶVD′の変動を示す図であ
り、図２（ｂ）は、本発明の温度補償型発振器１０の電
源電圧Ｖｃｃ、電圧Ｖ１、可変容量ダイオードＶＤのア
ノードの電圧である電圧Ｖ２、可変容量ダイオードＶＤ
の両端間電圧ＶVDの時間に対する電圧の変動を示す図で
ある。Here, the voltage fluctuation between the anode and the cathode of the variable capacitance diode VD based on the fluctuation of the power supply voltage Vcc will be described with reference to FIG. 2 (a) is a voltage across V VD of the variable capacitance diode VD temperature compensated oscillator 10 of the present invention, the variation of the voltage across V VD 'of the variable capacitance diode VD of conventional temperature compensated oscillator 50 FIG. 2B is a diagram showing the power supply voltage Vcc and the voltage V1 of the temperature-compensated oscillator 10 of the present invention, the voltage V2 which is the anode voltage of the variable capacitance diode VD, and the variable capacitance diode VD.
FIG. 4 is a diagram showing a change in voltage with respect to time of a voltage V VD between both ends of the circuit.
【００２５】図２（ａ）に示したように、従来の温度補
償型発振器５０は、時間の経過とともに電源電圧Ｖｃｃ
が変動した場合には、電圧Ｖ１が電源電圧Ｖｃｃと同相
に変動する。そのため、温度補償型発振器５０の可変容
量ダイオードＶＤの両端間電圧ＶVD′の電圧が変動す
る。しかしながら、本発明の温度補償型発振器１０にお
いては、図２（ａ）、（ｂ）に示したように、抵抗Ｒ
１、Ｒ２によって、可変容量ダイオードＶＤのアノード
に電源電圧Ｖｃｃと同相に変動する電圧Ｖ２が入力され
るため、そのアノード及びカソードに同相の電圧変動が
生じ、アノードの電圧変動とカソードの電圧変動とが互
いに相殺されるため、可変容量ダイオードＶＤの両端間
電圧ＶVDは、ＶVD′よりも小さな電圧変動になる。As shown in FIG. 2A, the conventional temperature-compensated oscillator 50 uses the power supply voltage Vcc over time.
Varies, the voltage V1 varies in phase with the power supply voltage Vcc. Therefore, the voltage V VD ′ between both ends of the variable capacitance diode VD of the temperature compensated oscillator 50 fluctuates. However, in the temperature-compensated oscillator 10 of the present invention, as shown in FIGS.
Since the voltage V2 that fluctuates in the same phase as the power supply voltage Vcc is input to the anode of the variable capacitance diode VD by the first and the R2, a voltage fluctuation in the same phase occurs at the anode and the cathode. Are offset each other, the voltage V VD between both ends of the variable capacitance diode VD has a voltage fluctuation smaller than V VD ′.
【００２６】したがって、本発明の温度補償型発振器１
０は、電源電圧Ｖｃｃが変動した場合であっても、可変
容量ダイオードＶＤの両端間電圧ＶVDの変動が小さいた
め、信号ｓ０の周波数変動が小さい。Therefore, the temperature compensated oscillator 1 of the present invention
0 indicates that even if the power supply voltage Vcc fluctuates, the frequency fluctuation of the signal s0 is small because the fluctuation of the voltage V VD across the variable capacitance diode VD is small.
【００２７】また、温度補償型発振器１０は、発振回路
１が接続された電源端子３に、安定化電源を介さずに温
度補償回路２が接続されているため、小型化と、低コス
ト化とを図ることができる。In the temperature-compensated oscillator 10, since the temperature compensation circuit 2 is connected to the power supply terminal 3 to which the oscillation circuit 1 is connected without using a stabilized power supply, the size and cost can be reduced. Can be achieved.
【００２８】次に、図３に本発明の温度補償型発振器の
具体的な回路図を示す。図３において、温度補償型発振
器１０の発振回路１は、ＮＰＮトランジスタであるトラ
ンジスタＴＲ１と、圧電振動子である水晶振動子Ｘ１
と、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３と、コンデンサＣ１
１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４とを有する。温度補償回路
２は、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３と、感温抵抗素子で
あるサーミスタＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３とを有する。Next, FIG. 3 shows a specific circuit diagram of the temperature compensated oscillator of the present invention. In FIG. 3, the oscillation circuit 1 of the temperature-compensated oscillator 10 includes a transistor TR1 that is an NPN transistor and a crystal resonator X1 that is a piezoelectric resonator.
, Resistors R11, R12, R13, and capacitor C1
1, C12, C13, and C14. The temperature compensation circuit 2 has resistors R21, R22, R23 and thermistors TH1, TH2, TH3, which are temperature-sensitive resistance elements.
【００２９】発振回路１においては、トランジスタＴＲ
１のコレクタがコンデンサＣ１４を介して接地されると
ともに、電源端子３に接続されている。トランジスタＴ
Ｒ１のベースは、抵抗Ｒ１２を介して電源端子３に接続
され、抵抗Ｒ１３を介して接地されるとともに、水晶振
動子Ｘ１の一端とコンデンサＣ１２の一端とに接続され
ている。トランジスタＴＲ１のエミッタは、コンデンサ
Ｃ１３を介して出力端子４に接続され、抵抗Ｒ１１、コ
ンデンサＣ１１を介して接地されるとともに、コンデン
サＣ１２の他端に接続されている。可変容量ダイオード
ＶＤのカソードは、水晶振動子Ｘ１の他端に接続されて
いる。In the oscillation circuit 1, the transistor TR
One collector is grounded via a capacitor C14 and connected to the power supply terminal 3. Transistor T
The base of R1 is connected to the power supply terminal 3 via the resistor R12, grounded via the resistor R13, and connected to one end of the crystal unit X1 and one end of the capacitor C12. The emitter of the transistor TR1 is connected to the output terminal 4 via a capacitor C13, is grounded via a resistor R11 and a capacitor C11, and is connected to the other end of the capacitor C12. The cathode of the variable capacitance diode VD is connected to the other end of the crystal unit X1.
【００３０】温度補償回路２においては、抵抗Ｒ２１の
一端が電源端子３に接続され、抵抗Ｒ２１の他端がサー
ミスタＴＨ１、抵抗Ｒ２２の一端に接続されている。サ
ーミスタＴＨ１、抵抗Ｒ２２の他端は、抵抗Ｒ２３、サ
ーミスタＴＨ３の一端に接続されている。抵抗Ｒ２３の
他端は、サーミスタＴＨ２の一端に接続されている。サ
ーミスタＴＨ２、サーミスタＴＨ３の他端は接地されて
いる。そして、サーミスタＴＨ３の一端は、可変容量ダ
イオードＶＤのカソードに接続されている。In the temperature compensation circuit 2, one end of the resistor R21 is connected to the power supply terminal 3, and the other end of the resistor R21 is connected to one end of the thermistor TH1 and one end of the resistor R22. The other ends of the thermistor TH1 and the resistor R22 are connected to the resistor R23 and one end of the thermistor TH3. The other end of the resistor R23 is connected to one end of the thermistor TH2. The other ends of the thermistors TH2 and TH3 are grounded. One end of the thermistor TH3 is connected to the cathode of the variable capacitance diode VD.
【００３１】このような構成を有する温度補償型発振器
１０においては、発振回路１のトランジスタＴＲ１、コ
ンデンサＣ１２、Ｃ１４、水晶振動子Ｘ１を含むコルピ
ッツ発振回路が構成されている。そして、温度が変化す
ると、水晶振動子Ｘ１の周波数特性が変化し、それと同
時に、温度補償回路２から出力される電圧Ｖ１の値が水
晶振動子Ｘ１の温度に対応して変化する。温度補償回路
２から出力される電圧Ｖ１は、可変容量ダイオードＶＤ
のカソードに入力され、可変容量ダイオードＶＤの静電
容量が変化する。可変容量ダイオードＶＤの静電容量の
変化は、水晶振動子Ｘ１の周波数の変化を打消す量にな
るように設定されている。したがって、周囲の温度が変
化した場合であっても、温度補償型発振器１０から出力
される信号ｓ０の発振周波数は、温度に依存しない、ほ
ぼ一定の値になる。In the temperature compensated oscillator 10 having such a configuration, a Colpitts oscillation circuit including the transistor TR1, the capacitors C12 and C14 of the oscillation circuit 1, and the crystal oscillator X1 is configured. When the temperature changes, the frequency characteristic of the crystal unit X1 changes, and at the same time, the value of the voltage V1 output from the temperature compensation circuit 2 changes according to the temperature of the crystal unit X1. The voltage V1 output from the temperature compensation circuit 2 is a variable capacitance diode VD
And the capacitance of the variable capacitance diode VD changes. The change in the capacitance of the variable capacitance diode VD is set so as to cancel out the change in the frequency of the crystal unit X1. Therefore, even when the ambient temperature changes, the oscillation frequency of the signal s0 output from the temperature-compensated oscillator 10 has a substantially constant value independent of temperature.
【００３２】次に、図４に本発明の温度補償型発振器の
別の実施例の回路図を示す。図４において、図３に示し
た温度補償型発振器１０と同一又は同等の部分には同じ
記号を付し、説明を省略する。温度補償型発振器２０
は、発振回路１と、温度補償回路２とに代えて、発振回
路１ａと、温度補償回路２ａとを有する点が温度補償型
発振器１０と異なる。FIG. 4 is a circuit diagram of another embodiment of the temperature compensated oscillator according to the present invention. 4, the same or equivalent parts as those of the temperature-compensated oscillator 10 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Temperature compensated oscillator 20
Is different from the temperature-compensated oscillator 10 in that it has an oscillation circuit 1a and a temperature compensation circuit 2a instead of the oscillation circuit 1 and the temperature compensation circuit 2.
【００３３】温度補償型発振器２０の発振回路１ａは、
発振回路１のコンデンサＣ１３、Ｃ１４がなく、トラン
ジスタＴＲ２、抵抗Ｒ３１、抵抗Ｒ３２、コンデンサＣ
３１、コンデンサＣ３２、コンデンサＣ３３を有する。
温度補償回路２ａは、抵抗Ｒ２４、抵抗Ｒ２５、抵抗Ｒ
２６、抵抗Ｒ２７、サーミスタＴＨ４、サーミスタＴＨ
５、サーミスタＴＨ６を有する。The oscillation circuit 1a of the temperature compensated oscillator 20
Oscillator circuit 1 does not have capacitors C13 and C14, transistor TR2, resistor R31, resistor R32, capacitor C
31, a capacitor C32 and a capacitor C33.
The temperature compensation circuit 2a includes a resistor R24, a resistor R25, a resistor R
26, resistor R27, thermistor TH4, thermistor TH
5. It has a thermistor TH6.
【００３４】発振回路１ａにおいては、トランジスタＴ
Ｒ１のコレクタがトランジスタＴＲ２のエミッタに接続
されている。トランジスタＴＲ１のベースは、抵抗Ｒ３
１、抵抗Ｒ１２を介して電源端子３に接続され、抵抗Ｒ
１３を介して接地されるとともに、水晶振動子Ｘ１の一
端とコンデンサＣ１２の一端とに接続されている。トラ
ンジスタＴＲ１のエミッタは、抵抗Ｒ１１、コンデンサ
Ｃ１１を介して接地されるとともに、コンデンサＣ１２
の他端に接続されている。トランジスタＴＲ２のベース
は、コンデンサＣ３２を介して接地されるとともに、抵
抗Ｒ１２を介して電源端子３に接続されている。トラン
ジスタＴＲ２のコレクタは、抵抗Ｒ３２を介して電源端
子３に接続されるとともに、コンデンサＣ３１を介して
出力端子４に接続されている。電源端子３は、コンデン
サＣ３３を介して接地されている。そして、可変容量ダ
イオードＶＤのアノードは、水晶振動子Ｘ１の他端に接
続されている。可変容量ダイオードＶＤのカソードは、
抵抗Ｒ１を介して電源端子３に接続され、抵抗Ｒ２、コ
ンデンサＣ１を介して接地されている。In the oscillation circuit 1a, the transistor T
The collector of R1 is connected to the emitter of transistor TR2. The base of the transistor TR1 is connected to a resistor R3
1, connected to the power supply terminal 3 via a resistor R12,
13, and is connected to one end of the crystal unit X1 and one end of the capacitor C12. The emitter of the transistor TR1 is grounded via a resistor R11 and a capacitor C11, and a capacitor C12
Is connected to the other end. The base of the transistor TR2 is grounded via the capacitor C32, and is connected to the power supply terminal 3 via the resistor R12. The collector of the transistor TR2 is connected to the power supply terminal 3 via the resistor R32 and to the output terminal 4 via the capacitor C31. The power terminal 3 is grounded via the capacitor C33. The anode of the variable capacitance diode VD is connected to the other end of the crystal unit X1. The cathode of the variable capacitance diode VD is
It is connected to the power supply terminal 3 via the resistor R1, and is grounded via the resistor R2 and the capacitor C1.
【００３５】温度補償回路２ａにおいては、サーミスタ
ＴＨ４、ＴＨ６の一端が電源端子３に接続され、サーミ
スタＴＨ４の他端が抵抗Ｒ２４の一端に接続されてい
る。サーミスタＴＨ６の他端は、抵抗Ｒ２５、Ｒ２７の
一端に接続されている。抵抗Ｒ２４、Ｒ２５の他端は、
サーミスタＴＨ５、抵抗Ｒ２６の一端に接続されてい
る。サーミスタＴＨ５、抵抗Ｒ２６の他端は、接地され
ている。そして、抵抗Ｒ２７の他端は、可変容量ダイオ
ードＶＤのアノードに接続されている。In the temperature compensation circuit 2a, one ends of the thermistors TH4 and TH6 are connected to the power supply terminal 3, and the other end of the thermistor TH4 is connected to one end of the resistor R24. The other end of the thermistor TH6 is connected to one end of resistors R25 and R27. The other ends of the resistors R24 and R25 are
The thermistor TH5 is connected to one end of the resistor R26. The other ends of the thermistor TH5 and the resistor R26 are grounded. The other end of the resistor R27 is connected to the anode of the variable capacitance diode VD.
【００３６】このような構成の本発明の温度補償型発振
器２０は、電源電圧Ｖｃｃが変動した場合であっても、
可変容量ダイオードＶＤの両端間電圧ＶVDの変動が小さ
いため、温度補償型発振器２０から出力される信号ｓ０
の変動も小さい。The temperature-compensated oscillator 20 of the present invention having the above-described configuration can operate even when the power supply voltage Vcc fluctuates.
Since the variation in the voltage V VD between both ends of the variable capacitance diode VD is small, the signal s0 output from the temperature compensated oscillator 20 is small.
Is small.
【００３７】また、温度補償型発振器２０は、発振回路
１ａが接続された電源端子３に、安定化電源を介さずに
温度補償回路２ａが接続されているため、小型化と、低
コスト化とを図ることができる。In the temperature-compensated oscillator 20, the temperature compensating circuit 2a is connected to the power supply terminal 3 to which the oscillation circuit 1a is connected without using a stabilized power supply, so that the size and cost can be reduced. Can be achieved.
【００３８】また、温度補償型発振器２０は、出力され
る信号ｓ０が、トランジスタＴＲ１から直接出力され
ず、緩衝増幅作用のあるトランジスタＴＲ２のコレクタ
から出力されるので、次段の電圧変動、負荷変動を受け
ることなく、安定に発振を継続することができる。In the temperature-compensated oscillator 20, the output signal s0 is not directly output from the transistor TR1, but is output from the collector of the transistor TR2 having a buffer amplification function. Oscillation can be stably continued without receiving.
【００３９】次に、図５に本発明の温度補償型発振器の
更に別の実施例の回路図を示す。図５において、図４に
示した温度補償型発振器２０と同一又は同等の部分には
同じ記号を付し、説明を省略する。温度補償型発振器３
０は、抵抗Ｒ２の他端が接地されずに、制御端子５に接
続されている点が温度補償型発振器２０と異なる。Next, FIG. 5 shows a circuit diagram of still another embodiment of the temperature compensated oscillator according to the present invention. In FIG. 5, the same or equivalent parts as those of the temperature compensated oscillator 20 shown in FIG. Temperature compensated oscillator 3
0 is different from the temperature compensated oscillator 20 in that the other end of the resistor R2 is not grounded and is connected to the control terminal 5.
【００４０】このような構成の本発明の温度補償型発振
器３０は、電源電圧Ｖｃｃが変動した場合であっても、
可変容量ダイオードＶＤの両端間電圧ＶVDの変動が小さ
いため、温度補償型発振器３０から出力される信号ｓ０
の周波数変動も小さい。The temperature-compensated oscillator 30 according to the present invention having the above-described configuration can operate even when the power supply voltage Vcc fluctuates.
Since the variation of the voltage V VD between both ends of the variable capacitance diode VD is small, the signal s0 output from the temperature compensated oscillator 30
Is also small.
【００４１】また、温度補償型発振器３０は、発振回路
１ａが接続された電源端子３に、安定化電源を介さずに
温度補償回路２ａが接続されているため、小型化と、低
コスト化とを図ることができる。In the temperature-compensated oscillator 30, the temperature-compensating circuit 2a is connected to the power supply terminal 3 to which the oscillation circuit 1a is connected without using a stabilized power supply. Can be achieved.
【００４２】また、温度補償型発振器３０は、制御端子
５から入力された所定の制御電圧と電源電圧Ｖｃｃとの
差が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間で分圧され、可変容量ダ
イオードＶＤのカソードに印加される。したがって、制
御電圧を調節することにより、可変容量ダイオードＶＤ
の容量を微調整することができ、温度補償型発振器から
出力される信号ｓ０の発振周波数の微調整をすることが
できる。The temperature-compensated oscillator 30 divides the difference between a predetermined control voltage input from the control terminal 5 and the power supply voltage Vcc between the resistors R1 and R2, and supplies the voltage to the cathode of the variable capacitance diode VD. Is applied to Therefore, by adjusting the control voltage, the variable capacitance diode VD
Can be finely adjusted, and the oscillation frequency of the signal s0 output from the temperature compensated oscillator can be finely adjusted.
【００４３】なお、上記各実施例において、抵抗Ｒ１、
抵抗Ｒ２の値を所定の値に設定することにより、電源電
圧Ｖｃｃが変動した場合であっても可変容量ダイオード
のアノード−カソード間の電圧変動が生じないようにす
ることもできる。また、本発明の温度補償型発振器は可
変容量ダイオードの一端が温度補償回路の出力に接続さ
れるとともに、可変容量ダイオードの他端が抵抗を介し
て電源端子に接続されているが、可変容量ダイオードの
一端と温度補償回路の出力との間、又は、電源端子と可
変容量ダイオードの他端との間が直結されている場合
や、コンデンサ、インダクタ等の回路要素が挿入されて
いる場合であっても、本発明の温度補償型発振器と同様
の作用効果を奏するものである。In each of the above embodiments, the resistance R1,
By setting the value of the resistor R2 to a predetermined value, it is possible to prevent a voltage change between the anode and the cathode of the variable capacitance diode even when the power supply voltage Vcc changes. In the temperature-compensated oscillator of the present invention, one end of the variable capacitance diode is connected to the output of the temperature compensation circuit, and the other end of the variable capacitance diode is connected to the power supply terminal via a resistor. Is connected directly between one end of the capacitor and the output of the temperature compensation circuit, or between the power supply terminal and the other end of the variable capacitance diode, or when a circuit element such as a capacitor or an inductor is inserted. Also has the same operation and effect as the temperature compensated oscillator of the present invention.
【００４４】なお、上記実施例においては、コルピッツ
型の発振回路を用いて説明したが、ハートレー型、クラ
ップ型、ピアース型等の発振回路を用いても同様の作用
効果を奏する。また、バイポーラトランジスタを用いた
発振回路に限らず、電界効果トランジスタやＣＭＯＳ等
の論理素子を用いた発振回路であっても同様の作用効果
を奏する。また、本発明の温度補償型発振器は、温度補
償回路に抵抗及び感温抵抗以外のコンデンサ、インダク
タ等の回路要素が挿入されていても同様の作用効果を奏
する。また、圧電振動子としては、水晶振動子に限ら
ず、弾性表面波共振子やバルク共振を利用したセラミッ
ク共振子、タンタル酸リチウム共振子、ニオブ酸リチウ
ム共振子などであっても同様の作用効果を奏する。ま
た、可変容量素子としては、容量を変化させることがで
きる素子であれば可変容量ダイオードに限定するもので
ないことは言うまでもない。Although the above embodiment has been described using a Colpitts type oscillation circuit, the same operation and effect can be obtained by using a Hartley type, Clap type, Pierce type or the like. In addition, not only an oscillation circuit using a bipolar transistor but also an oscillation circuit using a logic element such as a field effect transistor or a CMOS has the same effect. Further, the temperature-compensated oscillator according to the present invention has the same effect even if circuit elements such as a capacitor and an inductor other than the resistor and the temperature-sensitive resistor are inserted into the temperature compensation circuit. In addition, the piezoelectric vibrator is not limited to a crystal vibrator, and the same operational effects can be obtained with a surface acoustic wave resonator, a ceramic resonator utilizing bulk resonance, a lithium tantalate resonator, a lithium niobate resonator, and the like. To play. Needless to say, the variable capacitance element is not limited to the variable capacitance diode as long as it can change the capacitance.
【００４５】次に、図６に本発明の電子装置の一実施例
である通信機のブロック図を示す。図６において、通信
機４０は、アンテナ４０１と、デュプレクサ４０２と、
増幅部４０３ａ，４０３ｂと、混合部４０４ａ，４０４
ｂと、電圧制御発振器４０５と、ＰＬＬ回路４０６と、
ローパスフィルタ４０７と、本発明の温度補償型発振器
１０と、変調部Ｔｘと、復調部Ｒｘとを有する。Next, FIG. 6 shows a block diagram of a communication device which is an embodiment of the electronic device of the present invention. In FIG. 6, the communication device 40 includes an antenna 401, a duplexer 402,
Amplifying sections 403a, 403b and mixing sections 404a, 404
b, a voltage controlled oscillator 405, a PLL circuit 406,
It has a low-pass filter 407, the temperature-compensated oscillator 10 of the present invention, a modulation unit Tx, and a demodulation unit Rx.
【００４６】ＰＬＬ回路４０６は、電圧制御発振器４０
５の出力信号を入力し、温度補償型発振器１０の発振信
号と分周後位相比較し、所定の周波数及び位相となるよ
うに制御電圧を出力する。The PLL circuit 406 includes the voltage controlled oscillator 40
5 is input, the frequency is compared with the oscillation signal of the temperature-compensated oscillator 10 after frequency division, and a control voltage is output so as to have a predetermined frequency and phase.
【００４７】電圧制御発振器４０５は、ローパスフィル
タ４０７を介してその制御電圧を制御端子でうけて、そ
の制御電圧に応じた高周波信号を出力する。この高周波
信号は、混合部４０４ａ，４０４ｂにそれぞれ局部発振
信号として与えられる。The voltage-controlled oscillator 405 receives the control voltage via a low-pass filter 407 at a control terminal, and outputs a high-frequency signal corresponding to the control voltage. This high-frequency signal is provided to the mixing units 404a and 404b as local oscillation signals.
【００４８】混合部４０４ａは、変調部Ｔｘから出力さ
れる中間周波信号と局部発振信号とを混合して送信信号
に変換する。この送信信号は、増幅部４０３ａで増幅さ
れ、デュプレクサ４０２を介してアンテナ４０１から放
射される。The mixing section 404a mixes the intermediate frequency signal output from the modulation section Tx with the local oscillation signal and converts it into a transmission signal. This transmission signal is amplified by the amplifying unit 403a, and is radiated from the antenna 401 via the duplexer 402.
【００４９】アンテナ４０１からの受信信号はデュプレ
クサ４０２を介して増幅部４０３ｂで増幅される。混合
部４０４ｂは、増幅部４０３ｂで増幅された受信信号と
電圧制御発振器４０５からの局部発振信号とを混合して
中間周波信号に変換する。この中間周波信号は、復調部
Ｒｘで検波される。The signal received from antenna 401 is amplified by amplifying section 403b via duplexer 402. The mixing unit 404b mixes the reception signal amplified by the amplification unit 403b with the local oscillation signal from the voltage controlled oscillator 405 and converts the signal into an intermediate frequency signal. This intermediate frequency signal is detected by the demodulation unit Rx.
【００５０】上述した実施例の通信機４０は、温度変化
による出力信号の変動が小さい温度補償型発振器１０を
用いているため、周波数精度のよい通信機を構成するこ
とができる。Since the communication device 40 of the above-described embodiment uses the temperature-compensated oscillator 10 in which the fluctuation of the output signal due to the temperature change is small, a communication device with high frequency accuracy can be constructed.
【００５１】なお、通信機４０を用いて、本発明の温度
補償型発振器を用いた電子装置を説明したが、本発明の
電子装置はこの構成の通信機に限られるものではないこ
とは言うまでもない。Although the electronic device using the temperature-compensated oscillator of the present invention has been described using the communication device 40, it goes without saying that the electronic device of the present invention is not limited to the communication device having this configuration. .
【００５２】[0052]
【発明の効果】本発明の温度補償型発振器は、電源電圧
が変動した場合であっても、可変容量素子の両端に同相
の電圧変動が生じ、その電圧変動が互いに相殺されるた
め、可変容量素子の両端間電圧の変動を小さくして、温
度補償型発振器から出力される信号の周波数変動を小さ
くすることができる。According to the temperature compensated oscillator of the present invention, even when the power supply voltage fluctuates, in-phase voltage fluctuations occur at both ends of the variable capacitance element, and the voltage fluctuations cancel each other out. The variation in the voltage between both ends of the element can be reduced, and the frequency variation of the signal output from the temperature compensated oscillator can be reduced.
【００５３】また、本発明の温度補償型発振器は、発振
回路が接続された電源端子に、安定化電源を介さずに温
度補償回路が接続されているため、小型化と、低コスト
化とを図ることができる。In the temperature-compensated oscillator according to the present invention, since the temperature-compensated circuit is connected to the power supply terminal to which the oscillation circuit is connected without using a stabilized power supply, the size and cost can be reduced. Can be planned.
【００５４】また、本発明の温度補償型発振器は、制御
端子から入力された所定の制御電圧を調節することによ
り、可変容量素子の容量を微調整することができ、温度
補償型発振器から出力される信号の周波数を微調整する
ことができる。The temperature-compensated oscillator of the present invention can finely adjust the capacitance of the variable capacitance element by adjusting a predetermined control voltage input from the control terminal. The frequency of the signal to be adjusted.
【００５５】また、本発明の電子装置は、温度変化によ
る出力信号の変動が小さい温度補償型発振器を用いてい
るため、周波数精度のよい通信機を構成することができ
る。Further, since the electronic device of the present invention uses a temperature-compensated oscillator in which the output signal varies little due to a change in temperature, a communication device with high frequency accuracy can be constructed.
【図１】本発明の温度補償型発振器の一実施例を示す回
路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a temperature compensated oscillator according to the present invention.
【図２】図１の温度補償型発振器における電源電圧Ｖｃ
ｃの変動に基づく可変容量ダイオードのアノード−カソ
ード間の電圧変動を示す図である。FIG. 2 is a power supply voltage Vc in the temperature compensated oscillator of FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a voltage fluctuation between the anode and the cathode of the variable capacitance diode based on the fluctuation of c.
【図３】図１の温度補償型発振器の具体的な回路図であ
る。FIG. 3 is a specific circuit diagram of the temperature compensated oscillator of FIG.
【図４】本発明の温度補償型発振器の別の実施例を示す
回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the temperature compensated oscillator of the present invention.
【図５】本発明の温度補償型発振器の更に別の実施例を
示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing still another embodiment of the temperature compensated oscillator of the present invention.
【図６】本発明の電子装置の一実施例を示すブロック図
である。FIG. 6 is a block diagram showing one embodiment of the electronic device of the present invention.
【図７】従来の温度補償型発振器を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional temperature compensated oscillator.
１０、２０、３０…温度補償型発振器 ４０…電子装置 １、１ａ…発振回路 ２、２ａ…温度補償回路 ＶＤ…可変容量ダイオード Ｒ１…第一の抵抗 Ｒ２…第二の抵抗 Ｃ１…第一の容量手段 10, 20, 30: temperature-compensated oscillator 40: electronic device 1, 1a: oscillation circuit 2, 2a: temperature compensation circuit VD: variable capacitance diode R1: first resistor R2: second resistor C1: first capacitor means
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Claims (8)
可変容量素子と、温度補償回路とを有する温度補償型発
振器であって、 前記温度補償回路の出力は、前記可変容量素子の一端に
接続され、 前記温度補償回路から出力される電圧と同相で変動する
電圧が、前記可変容量素子の他端に入力されることを特
徴とする温度補償型発振器。1. A temperature compensated oscillator having an oscillation circuit, a variable capacitance element connected to the oscillation circuit, and a temperature compensation circuit, wherein an output of the temperature compensation circuit is connected to one end of the variable capacitance element. A temperature-compensated oscillator connected, wherein a voltage that fluctuates in the same phase as a voltage output from the temperature compensation circuit is input to the other end of the variable capacitance element.
可変容量素子と、温度補償回路とを有する温度補償型発
振器であって、 前記温度補償回路の出力は、前記可変容量素子の一端に
接続され、 前記発振回路と前記温度補償回路と前記可変容量素子の
他端とは、同一の電源端子に接続されていることを特徴
とする温度補償型発振器。2. A temperature compensated oscillator having an oscillation circuit, a variable capacitance element connected to the oscillation circuit, and a temperature compensation circuit, wherein an output of the temperature compensation circuit is connected to one end of the variable capacitance element. The temperature compensated oscillator is connected, wherein the oscillation circuit, the temperature compensation circuit, and the other end of the variable capacitance element are connected to a same power supply terminal.
記可変容量素子の一端は、前記圧電振動子に接続されて
いることを特徴とする、請求項１又は２に記載の温度補
償型発振器。3. The temperature compensation device according to claim 1, wherein the oscillation circuit includes a piezoelectric vibrator, and one end of the variable capacitance element is connected to the piezoelectric vibrator. Type oscillator.
を介して前記電源端子に接続されていることを特徴とす
る、請求項１乃至３のいずれかに記載の温度補償型発振
器。4. The temperature compensated oscillator according to claim 1, wherein the other end of the variable capacitance element is connected to the power supply terminal via a first resistor. .
の一端及び第一の容量手段の一端に接続され、 前記第二の抵抗の他端及び第一の容量手段の他端は、接
地されていることを特徴とする、請求項２乃至４のいず
れかに記載の温度補償型発振器。5. The other end of the variable capacitance element is connected to one end of a second resistor and one end of a first capacitance means, and the other end of the second resistance and the other end of the first capacitance means are connected to one another. 5. The temperature compensated oscillator according to claim 2, wherein the oscillator is grounded.
の一端及び第一の容量手段の一端に接続され、 前記第一の容量手段の他端は接地され、第二の抵抗の他
端は、制御端子に接続されていることを特徴とする、請
求項２乃至４のいずれかに記載の温度補償型発振器。6. The other end of the variable capacitor is connected to one end of a second resistor and one end of a first capacitor, the other end of the first capacitor is grounded, and the other end of the second resistor is grounded. The temperature-compensated oscillator according to claim 2, wherein the other end is connected to a control terminal.
とを有することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれ
かに記載の温度補償型発振器。7. The temperature-compensated oscillator according to claim 1, wherein the compensation circuit has a resistor and a temperature-sensitive resistance element.
補償型発振器を有することを特徴とする電子装置。8. An electronic device comprising the temperature-compensated oscillator according to claim 1.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007037456A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Epson Toyocom Corporation | Voltage control oscillator |
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2000
- 2000-09-01 JP JP2000265523A patent/JP2002076773A/en active Pending
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