JP2002217643A - 水晶発振器の温度補償電圧発生回路 - Google Patents
水晶発振器の温度補償電圧発生回路Info
- Publication number
- JP2002217643A JP2002217643A JP2001008899A JP2001008899A JP2002217643A JP 2002217643 A JP2002217643 A JP 2002217643A JP 2001008899 A JP2001008899 A JP 2001008899A JP 2001008899 A JP2001008899 A JP 2001008899A JP 2002217643 A JP2002217643 A JP 2002217643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- temperature
- circuit
- generating circuit
- generation circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度補償型水晶発振器を構成するバラクタダ
イオードのｆ−Ｖ特性の直線性が悪くてもその直線性を
補償し、高精度のＶＣＯとして制御電圧に対する出力発
振周波数の直線性を保ち、かつ高精度の温度補償を実現
する。 【解決手段】 １次電圧発生回路９と３次電圧発生回路
１０とで構成される温度補償電圧発生回路１１より発生
した補償電圧をバラクタダイオード５に印加して等価容
量値を変化させ、等価容量値の変化によって生じる発振
ループの周波数変化をＡＴカット水晶振動子６の周波数
の温度特性と相殺する構成の温度補償型水晶発振器にお
いて、１次電圧発生回路９にその出力電圧を制御するゲ
インコントロールアンプ１８ａを設け、かつ３次電圧発
生回路１０にその出力電圧を制御するゲインコントロー
ルアンプ１８ｂを設け、各ゲインコントロールアンプ１
８ａ，１８ｂのゲインをＡＦＣ回路１３の出力電圧値に
よって制御する。
イオードのｆ−Ｖ特性の直線性が悪くてもその直線性を
補償し、高精度のＶＣＯとして制御電圧に対する出力発
振周波数の直線性を保ち、かつ高精度の温度補償を実現
する。 【解決手段】 １次電圧発生回路９と３次電圧発生回路
１０とで構成される温度補償電圧発生回路１１より発生
した補償電圧をバラクタダイオード５に印加して等価容
量値を変化させ、等価容量値の変化によって生じる発振
ループの周波数変化をＡＴカット水晶振動子６の周波数
の温度特性と相殺する構成の温度補償型水晶発振器にお
いて、１次電圧発生回路９にその出力電圧を制御するゲ
インコントロールアンプ１８ａを設け、かつ３次電圧発
生回路１０にその出力電圧を制御するゲインコントロー
ルアンプ１８ｂを設け、各ゲインコントロールアンプ１
８ａ，１８ｂのゲインをＡＦＣ回路１３の出力電圧値に
よって制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水晶の発振周波数
の温度補償を行う温度補償電圧発生回路に係り、特に３
次電圧発生回路と１次電圧発生回路とを用いて構成した
温度補償電圧発生回路に関するものである。
の温度補償を行う温度補償電圧発生回路に係り、特に３
次電圧発生回路と１次電圧発生回路とを用いて構成した
温度補償電圧発生回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水晶振動子を用いた発振回路は、安定し
た発振周波数を得ることができることから、数々の電子
機器において時間、あるいは周波数の基準として広く用
いられている。しかし、水晶振動子は温度変化によって
その発振周波数が変化するという温度特性を有してお
り、ＡＴカット水晶振動子の周波数の温度特性は、ほぼ
３次曲線を示し、２５℃前後の変曲点温度Ｔoを境に温
度による周波数偏差△ｆを生じることは周知の事項であ
る。
た発振周波数を得ることができることから、数々の電子
機器において時間、あるいは周波数の基準として広く用
いられている。しかし、水晶振動子は温度変化によって
その発振周波数が変化するという温度特性を有してお
り、ＡＴカット水晶振動子の周波数の温度特性は、ほぼ
３次曲線を示し、２５℃前後の変曲点温度Ｔoを境に温
度による周波数偏差△ｆを生じることは周知の事項であ
る。
【０００３】図３はＡＴカット水晶振動子の周波数偏差
の温度特性の一例を示す特性図であり、１〜４は、各々
カット角度の異なるＡＴカット水晶振動子の周波数偏差
の温度特性例を示している。
の温度特性の一例を示す特性図であり、１〜４は、各々
カット角度の異なるＡＴカット水晶振動子の周波数偏差
の温度特性例を示している。
【０００４】一般にＡＴカット水晶振動子の周波数偏差
（△ｆ／ｆo）は（数１）の式で表される。
（△ｆ／ｆo）は（数１）の式で表される。
【０００５】
【数１】 △ｆ／ｆo ＝α(Ｔ−Ｔo)3＋β(Ｔ−Ｔo) ［ｐｐｍ］ ここで、ｆoは基準周波数、αはカットのばらつきに依
存する３次係数であって、その値は約９×１０-5〜１０
×１０-5となる。また、βはカットの角度に依存する１
次係数であり、その値は約−２×１０-1〜−４×１０-1
となる。なお、Ｔは温度［℃］を表す。
存する３次係数であって、その値は約９×１０-5〜１０
×１０-5となる。また、βはカットの角度に依存する１
次係数であり、その値は約−２×１０-1〜−４×１０-1
となる。なお、Ｔは温度［℃］を表す。
【０００６】ところで、携帯電話端末などの高精度の電
子機器の分野においては、（数１）の式に示す周波数偏
差（△ｆ／ｆo）の許容範囲が非常に狭く、例えば−３
０℃〜８０℃の温度範囲では周波数偏差（△ｆ／ｆo）
は２.５ｐｐｍ以内であることを要求される。したがっ
て、図３に示した１〜４の特性の水晶振動子はいずれも
許容範囲外となる。
子機器の分野においては、（数１）の式に示す周波数偏
差（△ｆ／ｆo）の許容範囲が非常に狭く、例えば−３
０℃〜８０℃の温度範囲では周波数偏差（△ｆ／ｆo）
は２.５ｐｐｍ以内であることを要求される。したがっ
て、図３に示した１〜４の特性の水晶振動子はいずれも
許容範囲外となる。
【０００７】そこで高精度の電子機器の分野において
は、通常、ＡＴカット水晶振動子を含む発振回路に温度
補償電圧発生回路を設けて温度補償型水晶発振器を構成
し、周波数偏差の変動が許容範囲内に収まるように制御
している。
は、通常、ＡＴカット水晶振動子を含む発振回路に温度
補償電圧発生回路を設けて温度補償型水晶発振器を構成
し、周波数偏差の変動が許容範囲内に収まるように制御
している。
【０００８】図４は従来の温度補償型水晶発振器の構成
を示すブロック図であり、５はバラクタダイオード、６
はＡＴカット水晶振動子、７は発振回路、８は発振回路
７の出力端子、９は１次電圧発生回路、１０は３次電圧
発生回路であって、１次電圧発生回路９と３次電圧発生
回路１０により温度補償電圧発生回路１１を構成してい
る。さらに、１２は記憶デバイス、１３はＡＦＣ（auto
matic frequency control）回路、１４はＡＦＣ回路の
入力端子である。
を示すブロック図であり、５はバラクタダイオード、６
はＡＴカット水晶振動子、７は発振回路、８は発振回路
７の出力端子、９は１次電圧発生回路、１０は３次電圧
発生回路であって、１次電圧発生回路９と３次電圧発生
回路１０により温度補償電圧発生回路１１を構成してい
る。さらに、１２は記憶デバイス、１３はＡＦＣ（auto
matic frequency control）回路、１４はＡＦＣ回路の
入力端子である。
【０００９】バラクタダイオード５は、そのアノード端
子とカソード端子間に逆電圧を印加し、かつその印加電
圧値を変えることによりアノード端子とカソード端子間
の等価容量値が変化するという性質を有している。
子とカソード端子間に逆電圧を印加し、かつその印加電
圧値を変えることによりアノード端子とカソード端子間
の等価容量値が変化するという性質を有している。
【００１０】温度補償型水晶発振器においては、１次電
圧発生回路９と３次電圧発生回路１０とで構成される温
度補償電圧発生回路１１より発生した補償電圧をバラク
タダイオード５に印加して等価容量値を変化させ、等価
容量値の変化によって生じる発振ループの周波数変化を
ＡＴカット水晶振動子６の周波数の温度特性と相殺する
ように作用させている。温度補償電圧発生回路１１には
ワンタイムＲＯＭなどの記憶デバイス１２が備えられて
おり、ＡＴカット水晶振動子６の種類ごとに、多数の温
度点についてその温度特性を測定し、それぞれの温度点
においてその発振周波数が最も基準周波数ｆoに近付く
ような補償電圧を出力するように、３次係数αと１次係
数βの値を算出して、記憶デバイス１２に記憶してあ
る。
圧発生回路９と３次電圧発生回路１０とで構成される温
度補償電圧発生回路１１より発生した補償電圧をバラク
タダイオード５に印加して等価容量値を変化させ、等価
容量値の変化によって生じる発振ループの周波数変化を
ＡＴカット水晶振動子６の周波数の温度特性と相殺する
ように作用させている。温度補償電圧発生回路１１には
ワンタイムＲＯＭなどの記憶デバイス１２が備えられて
おり、ＡＴカット水晶振動子６の種類ごとに、多数の温
度点についてその温度特性を測定し、それぞれの温度点
においてその発振周波数が最も基準周波数ｆoに近付く
ような補償電圧を出力するように、３次係数αと１次係
数βの値を算出して、記憶デバイス１２に記憶してあ
る。
【００１１】このようにして温度補償型水晶発振器は、
電子機器が使用される温度範囲、例えば−３０℃〜８０
℃といった温度範囲においてＡＴカット水晶振動子の周
波数偏差（△ｆ／ｆo）を２.５ｐｐｍ以内に収めるよう
に温度補償が行われている。なお、基準周波数ｆo、変
曲点温度Ｔoの調整値も記憶デバイス１２に記憶させ
て、さらに発振周波数の高精度化を図る手法もよく用い
られている。
電子機器が使用される温度範囲、例えば−３０℃〜８０
℃といった温度範囲においてＡＴカット水晶振動子の周
波数偏差（△ｆ／ｆo）を２.５ｐｐｍ以内に収めるよう
に温度補償が行われている。なお、基準周波数ｆo、変
曲点温度Ｔoの調整値も記憶デバイス１２に記憶させ
て、さらに発振周波数の高精度化を図る手法もよく用い
られている。
【００１２】図４におけるＡＦＣ回路１３は、入力端子
１４に印加される制御電圧値に応じてバラクタダイオー
ド５のアノード端子への印加電圧を変化させてその等価
容量値を変化させ、等価容量値の変化によって生じる発
振ループの周波数変化によって、温度補償型水晶発振器
の発振周波数を変化させる。
１４に印加される制御電圧値に応じてバラクタダイオー
ド５のアノード端子への印加電圧を変化させてその等価
容量値を変化させ、等価容量値の変化によって生じる発
振ループの周波数変化によって、温度補償型水晶発振器
の発振周波数を変化させる。
【００１３】温度補償に関しては、通常、ＡＦＣ回路１
３の可変可能範囲のほぼセンタ値の電圧を出力している
状態において行われ、温度補償後は入力端子１４への印
加電圧値に対して高精度のＶＣＯ（voltage controlled
oscillator）として機能するため、使用される電子機
器において高精度のＰＬＬ（phase locked loop）回路
が必要とされる場合などによく使用される。
３の可変可能範囲のほぼセンタ値の電圧を出力している
状態において行われ、温度補償後は入力端子１４への印
加電圧値に対して高精度のＶＣＯ（voltage controlled
oscillator）として機能するため、使用される電子機
器において高精度のＰＬＬ（phase locked loop）回路
が必要とされる場合などによく使用される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
温度補償型水晶発振器においては、ＡＦＣ回路１３の機
能を使用する場合、その構成上、入力端子１４へ印加す
る制御電圧の値を変化させることによりバラクタダイオ
ード５のアノード端子の印加電圧値を変化させることに
なるので、バラクタダイオード５の両端子間に印加する
電圧の変化量△Ｖと発振周波数の変化量△ｆとの関係
（以下、ｆ−Ｖ特性と称す）が比例関係にあるか、ある
いは極めて比例に近い関係になければ、ＡＦＣ回路１３
の出力電圧のセンタ値を境にアンバランスとなってしま
う。
温度補償型水晶発振器においては、ＡＦＣ回路１３の機
能を使用する場合、その構成上、入力端子１４へ印加す
る制御電圧の値を変化させることによりバラクタダイオ
ード５のアノード端子の印加電圧値を変化させることに
なるので、バラクタダイオード５の両端子間に印加する
電圧の変化量△Ｖと発振周波数の変化量△ｆとの関係
（以下、ｆ−Ｖ特性と称す）が比例関係にあるか、ある
いは極めて比例に近い関係になければ、ＡＦＣ回路１３
の出力電圧のセンタ値を境にアンバランスとなってしま
う。
【００１５】図５および図６は前記従来例のｆ−Ｖ特性
を示す特性図であり、図５はｆ−Ｖ特性が比例関係にあ
るか、あるいは極めて比例に近い関係にある場合、図６
はｆ−Ｖ特性が比例関係からはずれ、電圧の変化量△Ｖ
が小さくなると発振周波数の変化量△ｆの変化量が大き
くなり、電圧の変化量△Ｖが大きくなると発振周波数の
変化量△ｆの変化量が小さくなる場合の例である。
を示す特性図であり、図５はｆ−Ｖ特性が比例関係にあ
るか、あるいは極めて比例に近い関係にある場合、図６
はｆ−Ｖ特性が比例関係からはずれ、電圧の変化量△Ｖ
が小さくなると発振周波数の変化量△ｆの変化量が大き
くなり、電圧の変化量△Ｖが大きくなると発振周波数の
変化量△ｆの変化量が小さくなる場合の例である。
【００１６】図中、１５は図４に示すＡＦＣ回路１３の
出力電圧がセンタ値のときのバラクタダイオード５への
印加電圧、１６はＡＦＣ回路１３の出力電圧が上限にな
ったときのバラクタダイオード５への印加電圧、１７は
ＡＦＣ回路１３の出力電圧が下限になったときのバラク
タダイオード５への印加電圧である。各々、ＡＴカット
水晶振動子６の発振周波数の３次の温度特性を相殺する
温度補償電圧発生回路の出力電圧を、それぞれ縦軸を温
度にとって表している。
出力電圧がセンタ値のときのバラクタダイオード５への
印加電圧、１６はＡＦＣ回路１３の出力電圧が上限にな
ったときのバラクタダイオード５への印加電圧、１７は
ＡＦＣ回路１３の出力電圧が下限になったときのバラク
タダイオード５への印加電圧である。各々、ＡＴカット
水晶振動子６の発振周波数の３次の温度特性を相殺する
温度補償電圧発生回路の出力電圧を、それぞれ縦軸を温
度にとって表している。
【００１７】図５において、１５ａ，１６ａ，１７ａ
は、それぞれｆ−Ｖ特性が比例関係にあるか、あるいは
極めて比例に近い関係にある場合に温度補償電圧発生回
路の出力電圧１５，１６，１７がバラクタダイオード５
に印加されたことによる発振周波数の変化量を示したも
のである。ｆ−Ｖ特性が比例関係にあれば、ＡＦＣ回路
１３の出力電圧が、その可変可能範囲のどの位置にあっ
ても、発振周波数の変化量△ｆは常に一定であり、同じ
補償量が保たれることになる。
は、それぞれｆ−Ｖ特性が比例関係にあるか、あるいは
極めて比例に近い関係にある場合に温度補償電圧発生回
路の出力電圧１５，１６，１７がバラクタダイオード５
に印加されたことによる発振周波数の変化量を示したも
のである。ｆ−Ｖ特性が比例関係にあれば、ＡＦＣ回路
１３の出力電圧が、その可変可能範囲のどの位置にあっ
ても、発振周波数の変化量△ｆは常に一定であり、同じ
補償量が保たれることになる。
【００１８】一方、図６において、１５ｂ，１６ｂ，１
７ｂは、それぞれｆ−Ｖ特性が比例関係からはずれた場
合に、温度補償電圧発生回路の出力電圧１５，１６，１
７がバラクタダイオード５に印加されたことによる発振
周波数の変化量を示したものである。電圧の変化量△Ｖ
が小さくなると発振周波数の変化量△ｆの変化量が大き
くなり、電圧の変化量△Ｖが大きくなると発振周波数の
変化量△ｆの変化量が小さくなるため、温度補償電圧発
生回路の出力電圧１５，１６，１７が常に一定であって
も、発振周波数の変化量は、ＡＦＣ回路１３の出力電圧
がセンタ値のときの１５ｂと比較して、上限になったと
きは１６ｂのように補償量が大きくなって過補償とな
り、下限になったときは１７ｂのように補償量は小さく
なって補償不足となる。
７ｂは、それぞれｆ−Ｖ特性が比例関係からはずれた場
合に、温度補償電圧発生回路の出力電圧１５，１６，１
７がバラクタダイオード５に印加されたことによる発振
周波数の変化量を示したものである。電圧の変化量△Ｖ
が小さくなると発振周波数の変化量△ｆの変化量が大き
くなり、電圧の変化量△Ｖが大きくなると発振周波数の
変化量△ｆの変化量が小さくなるため、温度補償電圧発
生回路の出力電圧１５，１６，１７が常に一定であって
も、発振周波数の変化量は、ＡＦＣ回路１３の出力電圧
がセンタ値のときの１５ｂと比較して、上限になったと
きは１６ｂのように補償量が大きくなって過補償とな
り、下限になったときは１７ｂのように補償量は小さく
なって補償不足となる。
【００１９】このため、高精度のＶＣＯとして制御電圧
に対する出力発振周波数の直線性が許容値内に入らない
という問題と、出力電圧値が、例えばその可変可能範囲
の上限、あるいは下限に近くなったときに温度補償が過
補償になったり、補償不足になったりするため、温度補
償の許容値にも入らなくなるという問題を有していた。
に対する出力発振周波数の直線性が許容値内に入らない
という問題と、出力電圧値が、例えばその可変可能範囲
の上限、あるいは下限に近くなったときに温度補償が過
補償になったり、補償不足になったりするため、温度補
償の許容値にも入らなくなるという問題を有していた。
【００２０】本発明は、前記従来の問題を解決するもの
であり、バラクタダイオードのｆ−Ｖ特性の直線性が悪
くても、比較的簡単な手段でその直線性を補償し、温度
補償型水晶発振器において、高精度のＶＣＯとして制御
電圧に対する出力発振周波数の直線性を保ち、かつ高精
度の温度補償を実現することができる温度補償電圧発生
回路を提供することを目的とする。
であり、バラクタダイオードのｆ−Ｖ特性の直線性が悪
くても、比較的簡単な手段でその直線性を補償し、温度
補償型水晶発振器において、高精度のＶＣＯとして制御
電圧に対する出力発振周波数の直線性を保ち、かつ高精
度の温度補償を実現することができる温度補償電圧発生
回路を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、３次電圧発生回路と１次電圧発生回路と
で構成される温度補償電圧発生回路より発生した補償電
圧をバラクタダイオードに印加して等価容量値を変化さ
せ、等価容量値の変化によって生じる発振ループの周波
数変化を水晶振動子の周波数の温度特性と相殺させる構
成の水晶発振器の温度補償電圧発生回路において、前記
３次電圧発生回路の３次係数αと前記１次電圧発生回路
の１次係数βの値を、それぞれ周波数制御回路の出力電
圧値に応じて変化させる制御手段を備えたことを特徴と
している。
に、本発明は、３次電圧発生回路と１次電圧発生回路と
で構成される温度補償電圧発生回路より発生した補償電
圧をバラクタダイオードに印加して等価容量値を変化さ
せ、等価容量値の変化によって生じる発振ループの周波
数変化を水晶振動子の周波数の温度特性と相殺させる構
成の水晶発振器の温度補償電圧発生回路において、前記
３次電圧発生回路の３次係数αと前記１次電圧発生回路
の１次係数βの値を、それぞれ周波数制御回路の出力電
圧値に応じて変化させる制御手段を備えたことを特徴と
している。
【００２２】この構成によって、バラクタダイオードの
ｆ−Ｖ特性の直線性が悪くても、その直線性を補償し、
温度補償型水晶発振器において、高精度のＶＣＯとして
制御電圧に対する出力発振周波数の直線性を保ち、かつ
高精度の温度補償を実現することができる温度補償電圧
発生回路を提供することができる。
ｆ−Ｖ特性の直線性が悪くても、その直線性を補償し、
温度補償型水晶発振器において、高精度のＶＣＯとして
制御電圧に対する出力発振周波数の直線性を保ち、かつ
高精度の温度補償を実現することができる温度補償電圧
発生回路を提供することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、従来例を説明す
るための図４〜図６にて説明した同一作用効果のものに
は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
て図面を参照しながら説明する。なお、従来例を説明す
るための図４〜図６にて説明した同一作用効果のものに
は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２４】図１は本発明の実施形態における温度補償
電圧発生回路の構成を示すブロック図、図２は本実施形
態におけるバラクタダイオードにおけるｆ−Ｖ特性を示
す特性図である。
電圧発生回路の構成を示すブロック図、図２は本実施形
態におけるバラクタダイオードにおけるｆ−Ｖ特性を示
す特性図である。
【００２５】図１において、１８ａは１次電圧発生回路
９の出力電圧を制御するゲインコントロールアンプ（Ｇ
ＣＡ）であり、１８ｂは３次電圧発生回路１０の出力電
圧を制御するゲインコントロールアンプである。いずれ
のゲインコントロールアンプ１８ａ，１８ｂのゲインは
共に、ＡＦＣ回路１３の出力電圧値によって制御され
る。
９の出力電圧を制御するゲインコントロールアンプ（Ｇ
ＣＡ）であり、１８ｂは３次電圧発生回路１０の出力電
圧を制御するゲインコントロールアンプである。いずれ
のゲインコントロールアンプ１８ａ，１８ｂのゲインは
共に、ＡＦＣ回路１３の出力電圧値によって制御され
る。
【００２６】図２において、バラクタダイオード５のｆ
−Ｖ特性が比例関係からはずれ、電圧の変化量△Ｖが小
さくなると周波数の変化量△ｆの変化量が大きくなり、
電圧の変化量△Ｖが大きくなると周波数の変化量△ｆの
変化量が小さくなる場合の例を示しており、図中１５’
は図１に示すＡＦＣ回路１３の出力電圧がセンタ値のと
きのバラクタダイオード５への印加電圧、１６’はＡＦ
Ｃ回路１３の出力電圧が上限になったときのバラクタダ
イオード５への印加電圧、１７’はＡＦＣ回路１３の出
力電圧が下限になったときのバラクタダイオード５への
印加電圧である。各々、従来例と同様にＡＴカット水晶
振動子の発振周波数の３次の温度特性を相殺する温度補
償電圧発生回路の出力電圧を、それぞれ縦軸を温度にと
って表している。
−Ｖ特性が比例関係からはずれ、電圧の変化量△Ｖが小
さくなると周波数の変化量△ｆの変化量が大きくなり、
電圧の変化量△Ｖが大きくなると周波数の変化量△ｆの
変化量が小さくなる場合の例を示しており、図中１５’
は図１に示すＡＦＣ回路１３の出力電圧がセンタ値のと
きのバラクタダイオード５への印加電圧、１６’はＡＦ
Ｃ回路１３の出力電圧が上限になったときのバラクタダ
イオード５への印加電圧、１７’はＡＦＣ回路１３の出
力電圧が下限になったときのバラクタダイオード５への
印加電圧である。各々、従来例と同様にＡＴカット水晶
振動子の発振周波数の３次の温度特性を相殺する温度補
償電圧発生回路の出力電圧を、それぞれ縦軸を温度にと
って表している。
【００２７】また、１５ｃ，１６ｃ，１７ｃは、それぞ
れ温度補償電圧発生回路の出力電圧１５’，１６’，１
７’がバラクタダイオード５に印加されたことによる発
振周波数の変化量を示したものである。
れ温度補償電圧発生回路の出力電圧１５’，１６’，１
７’がバラクタダイオード５に印加されたことによる発
振周波数の変化量を示したものである。
【００２８】本実施形態においては、ＡＦＣ回路１３の
出力電圧がセンタ値と比較して高くなった場合にはゲイ
ンコントロールアンプ１８ａ，１８ｂのゲインが小さく
なるように、またＡＦＣ回路１３の出力電圧がセンタ値
と比較して低くなった場合にはゲインコントロールアン
プ１８ａ，１８ｂのゲインが大きくなるように回路を構
成する。
出力電圧がセンタ値と比較して高くなった場合にはゲイ
ンコントロールアンプ１８ａ，１８ｂのゲインが小さく
なるように、またＡＦＣ回路１３の出力電圧がセンタ値
と比較して低くなった場合にはゲインコントロールアン
プ１８ａ，１８ｂのゲインが大きくなるように回路を構
成する。
【００２９】すなわち、これは３次電圧発生回路１０に
おける３次係数αと１次電圧発生回路９における１次係
数βの値をＡＦＣ回路１３の出力電圧が高くなったとき
に小さくし、ＡＦＣ回路１３の出力電圧が低くなったと
きに大きくすることと等価である。
おける３次係数αと１次電圧発生回路９における１次係
数βの値をＡＦＣ回路１３の出力電圧が高くなったとき
に小さくし、ＡＦＣ回路１３の出力電圧が低くなったと
きに大きくすることと等価である。
【００３０】本実施形態の回路構成において、使用する
バラクタダイオード５のｆ−Ｖ特性に基づいて発振周波
数の変化量１５ｃ，１６ｃ，１７ｃがＡＦＣ回路１３に
おける可変可能範囲において、できる限り一定となるよ
うに、ゲインコントロールアンプ１８ａ，１８ｂのゲイ
ンを最適化すれば、バラクタダイオード５のｆ−Ｖ特性
の直線性が悪くてもその直線性を補償し、温度補償型水
晶発振器において、高精度のＶＣＯとして制御電圧に対
する出力発振周波数の直線性を保ち、かつ高精度の温度
補償を実現することができる。
バラクタダイオード５のｆ−Ｖ特性に基づいて発振周波
数の変化量１５ｃ，１６ｃ，１７ｃがＡＦＣ回路１３に
おける可変可能範囲において、できる限り一定となるよ
うに、ゲインコントロールアンプ１８ａ，１８ｂのゲイ
ンを最適化すれば、バラクタダイオード５のｆ−Ｖ特性
の直線性が悪くてもその直線性を補償し、温度補償型水
晶発振器において、高精度のＶＣＯとして制御電圧に対
する出力発振周波数の直線性を保ち、かつ高精度の温度
補償を実現することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の温度補償
電圧発生回路によれば、従来の温度補償電圧発生回路と
比較して、バラクタダイオードのｆ−Ｖ特性の直線性が
悪くてもその直線性を補償し、温度補償型水晶発振器に
おいて、高精度のＶＣＯとして制御電圧に対する出力発
振周波数の直線性を保ち、かつ高精度の温度補償を実現
することができるため、温度補償電圧発生回路の性能の
向上を実現することができる。
電圧発生回路によれば、従来の温度補償電圧発生回路と
比較して、バラクタダイオードのｆ−Ｖ特性の直線性が
悪くてもその直線性を補償し、温度補償型水晶発振器に
おいて、高精度のＶＣＯとして制御電圧に対する出力発
振周波数の直線性を保ち、かつ高精度の温度補償を実現
することができるため、温度補償電圧発生回路の性能の
向上を実現することができる。
【図１】本発明の実施形態における温度補償型水晶発振
器の構成を示すブロック図
器の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態におけるバラクタダイオード
のｆ−Ｖ特性図
のｆ−Ｖ特性図
【図３】ＡＴカット水晶振動子における周波数偏差の温
度特性の一例を示す特性図
度特性の一例を示す特性図
【図４】従来の温度補償型水晶発振器の構成を示すブロ
ック図
ック図
【図５】従来の温度補償型水晶発振器におけるバラクタ
ダイオードの第１のｆ−Ｖ特性図
ダイオードの第１のｆ−Ｖ特性図
【図６】従来の温度補償型水晶発振器におけるバラクタ
ダイオードの第２のｆ−Ｖ特性図
ダイオードの第２のｆ−Ｖ特性図
５ バラクタダイオード ６ ＡＴカット水晶振動子 ７ 発振回路 ９ １次電圧発生回路 １０ ３次電圧発生回路 １１ 温度補償電圧発生回路 １３ ＡＦＣ回路 １５’，１６’，１７’ バラクタダイオードへの印加
電圧 １５ｃ，１６ｃ，１７ｃ 発振周波数の変化量 １８ａ，１８ｂ ゲインコントロールアンプ
電圧 １５ｃ，１６ｃ，１７ｃ 発振周波数の変化量 １８ａ，１８ｂ ゲインコントロールアンプ
Claims (3)
- 【請求項１】 ３次電圧発生回路と１次電圧発生回路と
で構成される温度補償電圧発生回路より発生した補償電
圧をバラクタダイオードに印加して等価容量値を変化さ
せ、等価容量値の変化によって生じる発振ループの周波
数変化を水晶振動子の周波数の温度特性と相殺させる構
成の水晶発振器の温度補償電圧発生回路において、前記
３次電圧発生回路の３次係数と前記１次電圧発生回路の
１次係数の値を、それぞれ周波数制御回路の出力電圧値
に応じて変化させる制御手段を備えたことを特徴とする
水晶発振器の温度補償電圧発生回路。 - 【請求項２】 前記制御手段として、前記３次電圧発生
回路と前記１次電圧発生回路との出力電圧を制御するゲ
インコントロールアンプを備えたことを特徴とする請求
項１記載の水晶発振器の温度補償電圧発生回路。 - 【請求項３】 前記ゲインコントロールアンプのゲイン
を前記周波数制御回路の出力電圧値によって制御するこ
とを特徴とする請求項２記載の水晶発振器の温度補償電
圧発生回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001008899A JP2002217643A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 水晶発振器の温度補償電圧発生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001008899A JP2002217643A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 水晶発振器の温度補償電圧発生回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002217643A true JP2002217643A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18876455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001008899A Pending JP2002217643A (ja) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 水晶発振器の温度補償電圧発生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002217643A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8058941B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-11-15 | Seiko Epson Corporation | Voltage control type temperature compensation piezoelectric oscillator |
| JP2013146114A (ja) * | 2013-04-30 | 2013-07-25 | Seiko Epson Corp | 温度補償電圧発生回路、温度補償型発振回路 |
| JP2014072715A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Seiko Epson Corp | 発振回路、振動デバイス、電子機器、移動体、振動デバイスの調整方法及び感度調整回路 |
| JP2015103853A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 信号供給回路、電子機器および移動体 |
| JP2016116155A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の発振方法 |
-
2001
- 2001-01-17 JP JP2001008899A patent/JP2002217643A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8058941B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-11-15 | Seiko Epson Corporation | Voltage control type temperature compensation piezoelectric oscillator |
| JP2014072715A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Seiko Epson Corp | 発振回路、振動デバイス、電子機器、移動体、振動デバイスの調整方法及び感度調整回路 |
| JP2013146114A (ja) * | 2013-04-30 | 2013-07-25 | Seiko Epson Corp | 温度補償電圧発生回路、温度補償型発振回路 |
| JP2015103853A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | 信号供給回路、電子機器および移動体 |
| JP2016116155A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の発振方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8058941B2 (en) | Voltage control type temperature compensation piezoelectric oscillator | |
| JPH104318A (ja) | 温度補償型水晶発振器 | |
| US4302731A (en) | Temperature-compensated crystal oscillator | |
| US7911285B2 (en) | Reference frequency control circuit | |
| EP0352695A2 (en) | Quartz crystal oscillator with temperature-compensated frequency characteristics | |
| JP3921362B2 (ja) | 温度補償水晶発振器 | |
| JP2010103881A (ja) | 水晶発振器 | |
| JP2002217643A (ja) | 水晶発振器の温度補償電圧発生回路 | |
| JP5299628B2 (ja) | 温度補償電圧発生回路、温度補償型発振回路 | |
| JP6377192B2 (ja) | 温度補償型水晶発振器 | |
| EP0550128B1 (en) | Voltage controlled component | |
| US3641461A (en) | Temperature compensated crystal oscillator | |
| EP1474861B1 (en) | Trim effect compensation circuit | |
| US7005934B2 (en) | Crystal oscillator with temperature compensated through a vibrator current control circuit | |
| JP5556928B2 (ja) | 温度補償電圧発生回路、温度補償型発振回路 | |
| JP2002026658A (ja) | 水晶発振回路 | |
| JP2000183648A (ja) | 周波数補正機能を有する圧電発振器 | |
| JPH1168461A (ja) | 圧電発振回路 | |
| JP2005277776A (ja) | 周波数補償型の電圧制御発振器 | |
| JP3243680B2 (ja) | デジタル制御型発振回路の周波数補正方法 | |
| JPH1093343A (ja) | 圧電発振回路の温度補償方法 | |
| WO2022075334A1 (ja) | Ｏｃｘｏ用発振回路 | |
| JP3272659B2 (ja) | 周波数補正回路付温度補償型圧電発振器 | |
| Rohde et al. | Noise minimization techniques for voltage controlled crystal oscillator (VCXO) circuits | |
| JPH11346116A (ja) | 温度補償圧電発振器 |