JP2002290197A - 圧電共振子およびこの圧電共振子を用いたｆｍ検波回路 - Google Patents
圧電共振子およびこの圧電共振子を用いたｆｍ検波回路Info
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
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- H03D3/02—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal
- H03D3/06—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal by combining signals additively or in product demodulators
- H03D3/16—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal by combining signals additively or in product demodulators by means of electromechanical resonators
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】圧電材料の種々の温度特性を最適化すること
で、温度特性を安定とし、動作保証温度範囲を広げる。 【解決手段】圧電材料の容量の温度特性εTC、比帯域幅
Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波
数の温度特性ＦａTC、および中心周波数の温度特性の目
標値αの間に、Ｉ式が成立する圧電共振子である。
で、温度特性を安定とし、動作保証温度範囲を広げる。 【解決手段】圧電材料の容量の温度特性εTC、比帯域幅
Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波
数の温度特性ＦａTC、および中心周波数の温度特性の目
標値αの間に、Ｉ式が成立する圧電共振子である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電共振子およびこ
の圧電共振子を用いたＦＭ検波回路に関するものであ
る。
の圧電共振子を用いたＦＭ検波回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＦＭ波の周波数変化を電圧変化と
して検出するＦＭ検波回路の移送器にディスクリミネー
タが用いられている。このディスクリミネータ用の圧電
材料としては、一般的に、広い復調出力帯域幅を得るた
めに、低いＱ、広帯域ΔＦ（＝Ｆａ−Ｆｒ）の材料が用
いられている。しかし、これまで圧電材料の各種温度特
性の関係が適当でなく、完成品の温度特性（ｆｏTC）が
比較的大きかった。このため、セット機器での動作保証
温度範囲がＦＭ用セラミックフィルタよりも狭く、使用
可能なセット機器も限定されていた。
して検出するＦＭ検波回路の移送器にディスクリミネー
タが用いられている。このディスクリミネータ用の圧電
材料としては、一般的に、広い復調出力帯域幅を得るた
めに、低いＱ、広帯域ΔＦ（＝Ｆａ−Ｆｒ）の材料が用
いられている。しかし、これまで圧電材料の各種温度特
性の関係が適当でなく、完成品の温度特性（ｆｏTC）が
比較的大きかった。このため、セット機器での動作保証
温度範囲がＦＭ用セラミックフィルタよりも狭く、使用
可能なセット機器も限定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の場合、完成品の
ディスクリミネータの温度特性（ｆｏTC）は２５ｐｐｍ
／℃程度であり、ｆｏ＝１０．７ＭＨｚのディスクリミ
ネータであれば、１００℃の温度範囲で約２８ｋＨｚ、
１５０℃の温度範囲で約４０ｋＨｚの周波数変化に相当
する。また、従来品では２０℃よりも高温の領域で周波
数変化が大きくなる傾向にあったため、一般的に使われ
るｆｏTCの規格、すなわちｆｏの変化量±３０ｋＨｚを
満足するために、動作保証温度の上限を６０℃とする場
合が多かった。
ディスクリミネータの温度特性（ｆｏTC）は２５ｐｐｍ
／℃程度であり、ｆｏ＝１０．７ＭＨｚのディスクリミ
ネータであれば、１００℃の温度範囲で約２８ｋＨｚ、
１５０℃の温度範囲で約４０ｋＨｚの周波数変化に相当
する。また、従来品では２０℃よりも高温の領域で周波
数変化が大きくなる傾向にあったため、一般的に使われ
るｆｏTCの規格、すなわちｆｏの変化量±３０ｋＨｚを
満足するために、動作保証温度の上限を６０℃とする場
合が多かった。
【０００４】このような問題に対処するため、特開昭６
３−２８３２１５号公報には、ディスクリミネータ（圧
電共振子）にコンデンサを直列接続するとともに、ディ
スクリミネータの容量の温度係数とコンデンサの容量の
温度係数とを所定の関係に設定することで、ディスクリ
ミネータの温度変化による周波数−インピーダンス特性
の変化をコンデンサの温度特性によって打ち消し、周波
数ずれを回避するようにしたものが提案されている。
３−２８３２１５号公報には、ディスクリミネータ（圧
電共振子）にコンデンサを直列接続するとともに、ディ
スクリミネータの容量の温度係数とコンデンサの容量の
温度係数とを所定の関係に設定することで、ディスクリ
ミネータの温度変化による周波数−インピーダンス特性
の変化をコンデンサの温度特性によって打ち消し、周波
数ずれを回避するようにしたものが提案されている。
【０００５】また、実用新案登録第２５０１５２１号公
報には、３辺に抵抗が接続され、残りの１辺にディスク
リミネータ（圧電共振子）が接続されたブリッジ回路に
おいて、いずれか１辺の抵抗と並列に、ディスクリミネ
ータと同等な温度特性を持つコンデンサを接続したもの
が知られている。
報には、３辺に抵抗が接続され、残りの１辺にディスク
リミネータ（圧電共振子）が接続されたブリッジ回路に
おいて、いずれか１辺の抵抗と並列に、ディスクリミネ
ータと同等な温度特性を持つコンデンサを接続したもの
が知られている。
【０００６】しかしながら、いずれの場合も、ディスク
リミネータの他にコンデンサを用いる必要があり、コン
デンサ自身の温度特性を制御しなければならないので、
不確定要素が多く、所望の温度特性を持つＦＭ検波回路
を得るのが難しかった。
リミネータの他にコンデンサを用いる必要があり、コン
デンサ自身の温度特性を制御しなければならないので、
不確定要素が多く、所望の温度特性を持つＦＭ検波回路
を得るのが難しかった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、コンデンサを用
いることなく、圧電材料の種々の温度特性を最適化する
ことで、完成品の温度特性を安定なものとし、動作保証
温度範囲を広げることができる圧電共振子およびこの圧
電共振子を用いたＦＭ検波回路を提供することにある。
いることなく、圧電材料の種々の温度特性を最適化する
ことで、完成品の温度特性を安定なものとし、動作保証
温度範囲を広げることができる圧電共振子およびこの圧
電共振子を用いたＦＭ検波回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、圧電材料の容量の温度特性
ε TC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性Ｆｒ
TC、反共振周波数の温度特性ＦａTC、および中心周波数
の温度特性の目標値αの間に、次式が成立することを特
徴とする圧電共振子を提供する。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）｜≦α・・・(1) ただし、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンス
により決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数
め、請求項１に係る発明は、圧電材料の容量の温度特性
ε TC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性Ｆｒ
TC、反共振周波数の温度特性ＦａTC、および中心周波数
の温度特性の目標値αの間に、次式が成立することを特
徴とする圧電共振子を提供する。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）｜≦α・・・(1) ただし、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンス
により決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数
【０００９】請求項６に係る発明は、圧電材料の容量の
温度特性をεTC、比帯域幅をΔｆ／ｆｏ、共振周波数の
温度特性をＦｒTC、反共振周波数の温度特性をＦａTCと
したとき、中心周波数の温度特性ｆｏTCを次の近似式に
より求めたことを特徴とする圧電共振子の温度特性演算
方法を提供する。 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）・・・(3) ただし、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンス
により決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数
温度特性をεTC、比帯域幅をΔｆ／ｆｏ、共振周波数の
温度特性をＦｒTC、反共振周波数の温度特性をＦａTCと
したとき、中心周波数の温度特性ｆｏTCを次の近似式に
より求めたことを特徴とする圧電共振子の温度特性演算
方法を提供する。 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）・・・(3) ただし、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンス
により決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数
【００１０】ここで、本発明に至った経緯を以下に説明
する。一般に、圧電セラミックスにおいては、端子間容
量の温度特性εTCは正の傾向を持ち、温度が上昇すると
容量が大きくなる。つまり、温度上昇すると、図１に破
線で示すように、容量の温度特性のために圧電共振子の
インピーダンスが低下し、中心周波数ｆｏが高周波側
（ｆｏ’で示す）へずれる。なお、ここではインピーダ
ンス値が１ｋΩと一致するところをｆｏとした。一方、
共振周波数の温度特性ＦｒTCや反共振周波数の温度特性
ＦａTCは負の傾向を有するので、温度が上昇すると、図
１に二点鎖線で示すように周波数Ｆｒ，Ｆａは低下し、
中心周波数ｆｏが低周波側（ｆｏ''で示す）へずれる。
このずれを互いにキャンセルさせれば、温度変化に伴う
中心周波数ｆｏの変化量が少なくなり、その温度特性ｆ
ｏTCを改善することが可能となる。
する。一般に、圧電セラミックスにおいては、端子間容
量の温度特性εTCは正の傾向を持ち、温度が上昇すると
容量が大きくなる。つまり、温度上昇すると、図１に破
線で示すように、容量の温度特性のために圧電共振子の
インピーダンスが低下し、中心周波数ｆｏが高周波側
（ｆｏ’で示す）へずれる。なお、ここではインピーダ
ンス値が１ｋΩと一致するところをｆｏとした。一方、
共振周波数の温度特性ＦｒTCや反共振周波数の温度特性
ＦａTCは負の傾向を有するので、温度が上昇すると、図
１に二点鎖線で示すように周波数Ｆｒ，Ｆａは低下し、
中心周波数ｆｏが低周波側（ｆｏ''で示す）へずれる。
このずれを互いにキャンセルさせれば、温度変化に伴う
中心周波数ｆｏの変化量が少なくなり、その温度特性ｆ
ｏTCを改善することが可能となる。
【００１１】そこで、本発明者は、種々の圧電材料につ
いて、その容量の温度特性εTC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、
共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性
ＦａTC、中心周波数の温度特性ｆｏTCを測定したとこ
ろ、そこに一定の相関関係があることを発見した。すな
わち、中心周波数の温度特性ｆｏTCと共振周波数の温度
特性ＦｒTCおよび反共振周波数の温度特性ＦａTCの平均
値との差と、容量の温度特性εTCと比帯域幅Δｆ／ｆｏ
との積との間に、比例関係が存在することを発見した。
つまり、中心周波数の温度特性ｆｏTCを、共振周波数の
温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性ＦａTC、容量
の温度特性εTCおよび比帯域幅Δｆ／ｆｏから近似的に
求めることが可能である。したがって、中心周波数の温
度特性の目標値をαとしたとき、上記比例関係に応じて
容量の温度特性εTC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、共振周波数
の温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性ＦａTCを決
定すれば、完成品の温度特性ｆｏTCを目標値以内に収め
ることが可能となる。
いて、その容量の温度特性εTC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、
共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性
ＦａTC、中心周波数の温度特性ｆｏTCを測定したとこ
ろ、そこに一定の相関関係があることを発見した。すな
わち、中心周波数の温度特性ｆｏTCと共振周波数の温度
特性ＦｒTCおよび反共振周波数の温度特性ＦａTCの平均
値との差と、容量の温度特性εTCと比帯域幅Δｆ／ｆｏ
との積との間に、比例関係が存在することを発見した。
つまり、中心周波数の温度特性ｆｏTCを、共振周波数の
温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性ＦａTC、容量
の温度特性εTCおよび比帯域幅Δｆ／ｆｏから近似的に
求めることが可能である。したがって、中心周波数の温
度特性の目標値をαとしたとき、上記比例関係に応じて
容量の温度特性εTC、比帯域幅Δｆ／ｆｏ、共振周波数
の温度特性ＦｒTC、反共振周波数の温度特性ＦａTCを決
定すれば、完成品の温度特性ｆｏTCを目標値以内に収め
ることが可能となる。
【００１２】表１は、Ａ〜Ｅの５種類のＰＺＴ系の圧電
材料を使用した厚みすべり振動モードの圧電共振子につ
いて、その温度特性および比帯域幅を求めたものであ
る。なお、ここではインピーダンス値が１ｋΩと一致す
るところをｆｏとする圧電共振子（ｆｏ＝１０．７ＭＨ
ｚ）とした。
材料を使用した厚みすべり振動モードの圧電共振子につ
いて、その温度特性および比帯域幅を求めたものであ
る。なお、ここではインピーダンス値が１ｋΩと一致す
るところをｆｏとする圧電共振子（ｆｏ＝１０．７ＭＨ
ｚ）とした。
【表１】 なお、表１において、Ａは既存のディスクリミネータ用
圧電材料を用いた圧電共振子であり、Ｂ〜Ｅは今回実験
のために新たに作成した圧電共振子である。
圧電材料を用いた圧電共振子であり、Ｂ〜Ｅは今回実験
のために新たに作成した圧電共振子である。
【００１３】表２は、表１における温度特性および比帯
域幅を用いて、Ａ〜Ｅの各試料について、容量の温度特
性εTCと比帯域幅との積、および中心周波数の温度特性
ｆｏTCと共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波
数の温度特性ＦａTCの平均値との差を求めたものであ
る。
域幅を用いて、Ａ〜Ｅの各試料について、容量の温度特
性εTCと比帯域幅との積、および中心周波数の温度特性
ｆｏTCと共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波
数の温度特性ＦａTCの平均値との差を求めたものであ
る。
【表２】
【００１４】図２は表２における容量の温度特性εTCと
比帯域幅Δｆ／ｆｏとの積を横軸にとり、中心周波数の
温度特性ｆｏTCと共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反
共振周波数の温度特性ＦａTCの平均値との差を縦軸にと
り、Ａ〜Ｅの各試料についてプロットしたものである。
図２から明らかなように、全ての試料の値は１本の直線
ｙ＝０．２２５ｘにのっていることが分かる。つまり、
中心周波数の温度特性ｆｏTCは、 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋０．２２５×εTC×
（Δｆ／ｆｏ） で近似できる。ここで、中心周波数の温度特性ｆｏTCの
目標値をαとすれば、 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋０．２２５×εTC×（Δｆ
／ｆｏ）｜≦α の式を満足するように容量の温度特性εTC、比帯域幅Δ
ｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周
波数の温度特性ＦａTCを決定すれば、温度特性の安定し
た圧電共振子を得ることができる。上記計算式を一般化
したものが(3) 式および(1) 式である。
比帯域幅Δｆ／ｆｏとの積を横軸にとり、中心周波数の
温度特性ｆｏTCと共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反
共振周波数の温度特性ＦａTCの平均値との差を縦軸にと
り、Ａ〜Ｅの各試料についてプロットしたものである。
図２から明らかなように、全ての試料の値は１本の直線
ｙ＝０．２２５ｘにのっていることが分かる。つまり、
中心周波数の温度特性ｆｏTCは、 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋０．２２５×εTC×
（Δｆ／ｆｏ） で近似できる。ここで、中心周波数の温度特性ｆｏTCの
目標値をαとすれば、 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋０．２２５×εTC×（Δｆ
／ｆｏ）｜≦α の式を満足するように容量の温度特性εTC、比帯域幅Δ
ｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周
波数の温度特性ＦａTCを決定すれば、温度特性の安定し
た圧電共振子を得ることができる。上記計算式を一般化
したものが(3) 式および(1) 式である。
【００１５】上記の場合には、インピーダンス値が１ｋ
Ωと一致するところをｆｏとする圧電共振子を用いたの
で、係数Ｋ＝０．２２５としたが、これとは異なるイン
ピーダンス値をｆｏとする圧電共振子の場合には、係数
Ｋの値は異なる。ブリッジバランス回路を用いたＦＭ検
波回路の場合、検波用ＩＣの内部にあるＲ 1 ，Ｒ2 ，Ｒ
3 の抵抗値によりｆｏとするインピーダンス値が決定さ
れる。逆に言えば、ＩＣによってｆｏとするインピーダ
ンス値が異なる。ただ、ＦＭ検波用ＩＣの多くは、ほぼ
１ｋΩ付近（２００〜３００Ω程度のバラツキあり）で
Ｒが設定されているので、Ｚ＝１ｋΩとなる周波数を安
定させれば、殆どのＩＣで温度特性が良好になる。
Ωと一致するところをｆｏとする圧電共振子を用いたの
で、係数Ｋ＝０．２２５としたが、これとは異なるイン
ピーダンス値をｆｏとする圧電共振子の場合には、係数
Ｋの値は異なる。ブリッジバランス回路を用いたＦＭ検
波回路の場合、検波用ＩＣの内部にあるＲ 1 ，Ｒ2 ，Ｒ
3 の抵抗値によりｆｏとするインピーダンス値が決定さ
れる。逆に言えば、ＩＣによってｆｏとするインピーダ
ンス値が異なる。ただ、ＦＭ検波用ＩＣの多くは、ほぼ
１ｋΩ付近（２００〜３００Ω程度のバラツキあり）で
Ｒが設定されているので、Ｚ＝１ｋΩとなる周波数を安
定させれば、殆どのＩＣで温度特性が良好になる。
【００１６】表３は上記計算式により求めたｆｏTCと、
実測したｆｏTCとを比較したものである。表３から明ら
かなように、計算値と実測値とはよく近似しており、本
発明による計算式(1) 式および(3) 式が高い精度を持つ
ことがわかる。また、既存の材料を用いた圧電共振子Ａ
に比べて、新たに作成した材料を用いた圧電共振子Ｂ〜
Ｅは良好な温度特性を持ち、特にＢ〜Ｄが好ましい特性
を有する。
実測したｆｏTCとを比較したものである。表３から明ら
かなように、計算値と実測値とはよく近似しており、本
発明による計算式(1) 式および(3) 式が高い精度を持つ
ことがわかる。また、既存の材料を用いた圧電共振子Ａ
に比べて、新たに作成した材料を用いた圧電共振子Ｂ〜
Ｅは良好な温度特性を持ち、特にＢ〜Ｄが好ましい特性
を有する。
【表３】
【００１７】圧電共振子を外装樹脂で封止した場合、圧
電共振子そのものの温度特性の他に、外装樹脂の温度特
性の影響を受ける。そこで、請求項２および７では、請
求項１および６における要件に加え、外装樹脂の応力に
よる中心周波数の温度特性ＲｆｏTCを加算することで、
中心周波数の温度特性ｆｏTCを求めるようにしたもので
ある。
電共振子そのものの温度特性の他に、外装樹脂の温度特
性の影響を受ける。そこで、請求項２および７では、請
求項１および６における要件に加え、外装樹脂の応力に
よる中心周波数の温度特性ＲｆｏTCを加算することで、
中心周波数の温度特性ｆｏTCを求めるようにしたもので
ある。
【００１８】目標とする中心周波数の温度特性αとして
は、請求項３のように、１８ｐｐｍ／℃とするのが望ま
しい。すなわち、完成品の圧電共振子のｆｏTCを±１８
ｐｐｍ／℃以内とすれば、ｆｏ＝１０．７ＭＨｚの場
合、１５０℃の温度範囲で約±２９ｋＨｚの周波数変化
に相当することから、これを満足すれば、例えば−４０
℃〜１０５℃の動作保証も可能になる。つまり、従来の
動作保証温度の上限が６０℃であるのに対し、本発明で
は１０５℃まで上げることができる。
は、請求項３のように、１８ｐｐｍ／℃とするのが望ま
しい。すなわち、完成品の圧電共振子のｆｏTCを±１８
ｐｐｍ／℃以内とすれば、ｆｏ＝１０．７ＭＨｚの場
合、１５０℃の温度範囲で約±２９ｋＨｚの周波数変化
に相当することから、これを満足すれば、例えば−４０
℃〜１０５℃の動作保証も可能になる。つまり、従来の
動作保証温度の上限が６０℃であるのに対し、本発明で
は１０５℃まで上げることができる。
【００１９】請求項４のように、ＦｒとＦａの中点にお
けるインピーダンスにより決まる係数Ｋを０．２２５と
してもよい。インピーダンス値が１ｋΩと一致するとこ
ろをｆｏとする圧電共振子の場合、係数Ｋ＝０．２２５
にすることで、中心周波数の温度特性ｆｏTCと共振周波
数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波数の温度特性Ｆａ
TCの平均値との差と、容量の温度特性εTCと比帯域幅と
の積とがほぼ完全に比例関係となり、中心周波数の温度
特性ｆｏTCを正確に求めることができる。
けるインピーダンスにより決まる係数Ｋを０．２２５と
してもよい。インピーダンス値が１ｋΩと一致するとこ
ろをｆｏとする圧電共振子の場合、係数Ｋ＝０．２２５
にすることで、中心周波数の温度特性ｆｏTCと共振周波
数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波数の温度特性Ｆａ
TCの平均値との差と、容量の温度特性εTCと比帯域幅と
の積とがほぼ完全に比例関係となり、中心周波数の温度
特性ｆｏTCを正確に求めることができる。
【００２０】請求項５のように、３辺に抵抗が接続さ
れ、残りの１辺に圧電共振子が接続されたブリッジ回路
よりなり、このブリッジ回路の対向する一方の接続点間
にＦＭ中間周波信号が入力され、他方の接続点間から出
力を取り出すように構成したＦＭ検波回路において、そ
の圧電共振子として請求項１ないし４のいずれかに記載
の圧電共振子を用いるのが望ましい。すなわち、請求項
１ないし４の圧電共振子をＦＭ検波用ディスクリミネー
タに用いれば、中心周波数ｆｏの温度特性が安定し、動
作保証温度範囲が広いＦＭ検波回路を得ることができ
る。
れ、残りの１辺に圧電共振子が接続されたブリッジ回路
よりなり、このブリッジ回路の対向する一方の接続点間
にＦＭ中間周波信号が入力され、他方の接続点間から出
力を取り出すように構成したＦＭ検波回路において、そ
の圧電共振子として請求項１ないし４のいずれかに記載
の圧電共振子を用いるのが望ましい。すなわち、請求項
１ないし４の圧電共振子をＦＭ検波用ディスクリミネー
タに用いれば、中心周波数ｆｏの温度特性が安定し、動
作保証温度範囲が広いＦＭ検波回路を得ることができ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】図３は本発明にかかる圧電共振子
をチップ型ディスクリミネータＤとして構成した一例を
示す。このディスクリミネータＤは、絶縁性の基板１、
基板１の上に枠状に形成されたガラスペーストなどから
なる絶縁層５、基板１上に形成された電極２，３上に導
電ペースト４を介して接続固定された圧電素子６、圧電
素子６の上面および両側面に塗布されたシリコーンゴム
などからなるダンピング材７，８、基板１の絶縁層５の
上に接着剤（図示せず）を介して接着固定され、圧電素
子６を封止する金属キャップ９などで構成されている。
をチップ型ディスクリミネータＤとして構成した一例を
示す。このディスクリミネータＤは、絶縁性の基板１、
基板１の上に枠状に形成されたガラスペーストなどから
なる絶縁層５、基板１上に形成された電極２，３上に導
電ペースト４を介して接続固定された圧電素子６、圧電
素子６の上面および両側面に塗布されたシリコーンゴム
などからなるダンピング材７，８、基板１の絶縁層５の
上に接着剤（図示せず）を介して接着固定され、圧電素
子６を封止する金属キャップ９などで構成されている。
【００２２】上記圧電素子６はエネルギー閉じ込め型厚
みすべり振動モードの素子であり、短冊形の圧電基板６
ａを有する。圧電基板６ａの表裏主面には、中央部で対
向するように電極６ｂ，６ｃが形成され、これら電極６
ｂ，６ｃは圧電基板６ａの異なる端部の端面を介して反
対側の主面まで引き出されている。ここでは、圧電基板
６ａの材料としてＰＺＴを使用した。
みすべり振動モードの素子であり、短冊形の圧電基板６
ａを有する。圧電基板６ａの表裏主面には、中央部で対
向するように電極６ｂ，６ｃが形成され、これら電極６
ｂ，６ｃは圧電基板６ａの異なる端部の端面を介して反
対側の主面まで引き出されている。ここでは、圧電基板
６ａの材料としてＰＺＴを使用した。
【００２３】図４の（ａ）はＦＭ検波回路に用いられる
移相回路の一例であり、３辺に抵抗Ｒ 1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 が
接続され、残りの１辺に上記ディスクリミネータＤが接
続されたブリッジバランス回路よりなる。Ｒ1 ，Ｒ2 ，
Ｒ3 の抵抗値はそれぞれ１ｋΩに設定され、ディスクリ
ミネータＤは、そのインピーダンスが１ｋΩとなるとこ
ろをｆｏとしている。この実施例では、ｆｏを１０．７
ＭＨｚとした。図４の（ｂ）は出力電圧Ｅｏの位相変化
を示す。図から明らかなように、ｆｏにおいて出力電圧
Ｅｏが入力電圧Ｅｉよりも位相が９０°遅れて取り出さ
れるよう設計されている。
移相回路の一例であり、３辺に抵抗Ｒ 1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 が
接続され、残りの１辺に上記ディスクリミネータＤが接
続されたブリッジバランス回路よりなる。Ｒ1 ，Ｒ2 ，
Ｒ3 の抵抗値はそれぞれ１ｋΩに設定され、ディスクリ
ミネータＤは、そのインピーダンスが１ｋΩとなるとこ
ろをｆｏとしている。この実施例では、ｆｏを１０．７
ＭＨｚとした。図４の（ｂ）は出力電圧Ｅｏの位相変化
を示す。図から明らかなように、ｆｏにおいて出力電圧
Ｅｏが入力電圧Ｅｉよりも位相が９０°遅れて取り出さ
れるよう設計されている。
【００２４】上記圧電素子６を構成するＰＺＴの材料特
性を次に示す。 共振周波数の温度特性ＦｒTC＝−９０ｐｐｍ／℃ 反共振周波数の温度特性ＦａTC＝−２５ｐｐｍ／℃ 容量の温度特性εTC＝＋２４３０ｐｐｍ／℃ 比帯域幅Δｆ／ｆｏ＝１０％ ただし、ＦｒTC，ＦａTC，εTCおよびΔｆ／ｆｏは以下
の計算式で、測定温度範囲を−２０℃〜＋８５℃とし、
基準温度を＋２０℃として測定した。 ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数
性を次に示す。 共振周波数の温度特性ＦｒTC＝−９０ｐｐｍ／℃ 反共振周波数の温度特性ＦａTC＝−２５ｐｐｍ／℃ 容量の温度特性εTC＝＋２４３０ｐｐｍ／℃ 比帯域幅Δｆ／ｆｏ＝１０％ ただし、ＦｒTC，ＦａTC，εTCおよびΔｆ／ｆｏは以下
の計算式で、測定温度範囲を−２０℃〜＋８５℃とし、
基準温度を＋２０℃として測定した。 ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数
【００２５】上記材料特性の値を(3) 式に代入し、中心
周波数の温度係数ｆｏTCを求めると次のようになる。 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／
ｆｏ）＝（−９０−２５）／２＋Ｋ×２４３０×０．１ となる。インピーダンス値が１ｋΩと一致するところを
ｆｏとする圧電共振子の場合、Ｋ＝０．２２５であるか
ら、ｆｏTC＝−２．８３ｐｐｍ／℃となる。いま、中心
周波数の温度係数の目標値α＝１８ｐｐｍ／℃とした場
合、｜ｆｏTC｜＝２．８３ｐｐｍ／℃は目標値αよりか
なり小さく、(1) 式を満足している。完成品である図３
のＦＭ検波用チップ型ディスクリミネータについて、そ
の温度特性ｆｏTCを実際に測定したところ、約−３ｐｐ
ｍ／℃となっており、温度特性が非常に良好なものとな
っている。
周波数の温度係数ｆｏTCを求めると次のようになる。 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／
ｆｏ）＝（−９０−２５）／２＋Ｋ×２４３０×０．１ となる。インピーダンス値が１ｋΩと一致するところを
ｆｏとする圧電共振子の場合、Ｋ＝０．２２５であるか
ら、ｆｏTC＝−２．８３ｐｐｍ／℃となる。いま、中心
周波数の温度係数の目標値α＝１８ｐｐｍ／℃とした場
合、｜ｆｏTC｜＝２．８３ｐｐｍ／℃は目標値αよりか
なり小さく、(1) 式を満足している。完成品である図３
のＦＭ検波用チップ型ディスクリミネータについて、そ
の温度特性ｆｏTCを実際に測定したところ、約−３ｐｐ
ｍ／℃となっており、温度特性が非常に良好なものとな
っている。
【００２６】図５は図３に示した本発明品の−３０℃，
２０℃，８５℃におけるインピーダンス特性図および位
相特性図である。また、図６は従来品の−３０℃，２０
℃，８５℃におけるインピーダンス特性図および位相特
性図である。従来品とは、例えば実開昭６１−１３６６
３０号公報に開示されたような公知の積層接着構造のチ
ップ型圧電共振子であり、ここでは圧電素子の振動モー
ドとして厚み縦振動モードを用いた。図６に示すよう
に、従来品では温度変化により、インピーダンスＺ＝１
ｋΩとなる周波数が変化していることがわかる。これが
ｆｏTCを大きくしている要因である。これに対し、本発
明品では、図５に示すように温度変化によってもＺ＝１
ｋΩとなる周波数は殆ど変化していない。
２０℃，８５℃におけるインピーダンス特性図および位
相特性図である。また、図６は従来品の−３０℃，２０
℃，８５℃におけるインピーダンス特性図および位相特
性図である。従来品とは、例えば実開昭６１−１３６６
３０号公報に開示されたような公知の積層接着構造のチ
ップ型圧電共振子であり、ここでは圧電素子の振動モー
ドとして厚み縦振動モードを用いた。図６に示すよう
に、従来品では温度変化により、インピーダンスＺ＝１
ｋΩとなる周波数が変化していることがわかる。これが
ｆｏTCを大きくしている要因である。これに対し、本発
明品では、図５に示すように温度変化によってもＺ＝１
ｋΩとなる周波数は殆ど変化していない。
【００２７】図７の（ａ）は図５に示す本発明品の温度
特性ｆｏTCを示し、（ｂ）は図６に示す従来品の温度特
性ｆｏTCを示す。図７から明らかなように、従来品では
温度上昇に伴ってｆｏTCが大きく変化していることがわ
かる。これに対し、本発明品では温度が１０５℃まで上
昇してもｆｏTCが殆ど変化しておらず、温度特性が非常
に良好である。
特性ｆｏTCを示し、（ｂ）は図６に示す従来品の温度特
性ｆｏTCを示す。図７から明らかなように、従来品では
温度上昇に伴ってｆｏTCが大きく変化していることがわ
かる。これに対し、本発明品では温度が１０５℃まで上
昇してもｆｏTCが殆ど変化しておらず、温度特性が非常
に良好である。
【００２８】図８は本発明にかかる圧電共振子の第２実
施例を示す。この圧電共振子は、樹脂封止形のリード付
き圧電共振子であり、第１実施例と同じくＦＭ検波用デ
ィスクリミネータとして用いられる。圧電共振子は、ｆ
ｏ＝１０．７ＭＨｚの短冊形の厚みすべり振動モードの
圧電素子１０を備えている。圧電素子１０の表裏面中央
部には振動電極１０ａ，１０ｂが形成され、両端部には
端子電極１０ｃ，１０ｄが形成され、これら端子電極１
０ｃ，１０ｄにリード端子１１，１２が半田付け１３さ
れている。なお、一方のリード端子１１は圧電素子１０
の裏面側から表面側へ折り返されている。圧電素子１０
の振動電極１０ａ，１０ｂの周囲はシリコーンゴムより
なる弾性材１４で覆われており、圧電素子１０の周囲全
体がエポキシ樹脂よりなる外装樹脂１５で覆われてい
る。さらに、その周囲が、透明なエポキシ樹脂よりなる
表皮樹脂１６で覆われている。
施例を示す。この圧電共振子は、樹脂封止形のリード付
き圧電共振子であり、第１実施例と同じくＦＭ検波用デ
ィスクリミネータとして用いられる。圧電共振子は、ｆ
ｏ＝１０．７ＭＨｚの短冊形の厚みすべり振動モードの
圧電素子１０を備えている。圧電素子１０の表裏面中央
部には振動電極１０ａ，１０ｂが形成され、両端部には
端子電極１０ｃ，１０ｄが形成され、これら端子電極１
０ｃ，１０ｄにリード端子１１，１２が半田付け１３さ
れている。なお、一方のリード端子１１は圧電素子１０
の裏面側から表面側へ折り返されている。圧電素子１０
の振動電極１０ａ，１０ｂの周囲はシリコーンゴムより
なる弾性材１４で覆われており、圧電素子１０の周囲全
体がエポキシ樹脂よりなる外装樹脂１５で覆われてい
る。さらに、その周囲が、透明なエポキシ樹脂よりなる
表皮樹脂１６で覆われている。
【００２９】上記圧電素子１０を構成するＰＺＴの材料
特性を次に示す。 共振周波数の温度特性ＦｒTC＝−９０ｐｐｍ／℃ 反共振周波数の温度特性ＦａTC＝−２５ｐｐｍ／℃ 容量の温度特性εTC＝＋２４３０ｐｐｍ／℃ 比帯域幅Δｆ／ｆｏ＝１０％ また、実験により、外装樹脂１４，１５，１６の締付応
力によるＲｆｏTCを求めたところ、＋１５ｐｐｍ／℃程
度であった。なお、ＦｒTC，ＦａTC，εTCおよびΔｆ／
ｆｏの計算方法は、第１実施例と同様である。
特性を次に示す。 共振周波数の温度特性ＦｒTC＝−９０ｐｐｍ／℃ 反共振周波数の温度特性ＦａTC＝−２５ｐｐｍ／℃ 容量の温度特性εTC＝＋２４３０ｐｐｍ／℃ 比帯域幅Δｆ／ｆｏ＝１０％ また、実験により、外装樹脂１４，１５，１６の締付応
力によるＲｆｏTCを求めたところ、＋１５ｐｐｍ／℃程
度であった。なお、ＦｒTC，ＦａTC，εTCおよびΔｆ／
ｆｏの計算方法は、第１実施例と同様である。
【００３０】ここで、上記材料特性の値を(2) 式にあて
はめ、中心周波数の温度係数ｆｏTCを求めた。但し、係
数Ｋ＝０．２２５とした。 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋0.225 ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＲｆｏTC ＝（−９０−２５）／２＋0.225 ×２４３０×０．１＋１５ ＝１２．１７ｐｐｍ／℃ 中心周波数の温度係数の目標値α＝１８ｐｐｍ／℃とす
ると、｜ｆｏTC｜＝１２．１７ｐｐｍ／℃は目標値αよ
り十分に小さい。図８のＦＭ検波用チップ型ディスクリ
ミネータについて、その温度特性ｆｏTCを実際に測定し
たところ、完成品のｆｏTCは約＋１２ｐｐｍ／℃となっ
ており、上記計算式と非常によく一致している。そし
て、上記材料を用いてディスクリミネータを製作すれ
ば、極めて温度特性のよいディスクリミネータを得るこ
とができる。
はめ、中心周波数の温度係数ｆｏTCを求めた。但し、係
数Ｋ＝０．２２５とした。 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋0.225 ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＲｆｏTC ＝（−９０−２５）／２＋0.225 ×２４３０×０．１＋１５ ＝１２．１７ｐｐｍ／℃ 中心周波数の温度係数の目標値α＝１８ｐｐｍ／℃とす
ると、｜ｆｏTC｜＝１２．１７ｐｐｍ／℃は目標値αよ
り十分に小さい。図８のＦＭ検波用チップ型ディスクリ
ミネータについて、その温度特性ｆｏTCを実際に測定し
たところ、完成品のｆｏTCは約＋１２ｐｐｍ／℃となっ
ており、上記計算式と非常によく一致している。そし
て、上記材料を用いてディスクリミネータを製作すれ
ば、極めて温度特性のよいディスクリミネータを得るこ
とができる。
【００３１】上記実施例では、本発明にかかる圧電共振
子をＦＭ検波用ディスクリミネータに適用した例につい
て説明したが、これに限らず、ＦｒとＦａとの中点を利
用した圧電共振子、例えばＦｒとＦａとの中点を発振ポ
イントとする発振子にも同様に適用できる。また、本発
明の圧電共振子の封止構造は、図３のようなキャップ封
止構造や、図８のような樹脂封止構造に限らず、従来品
と同様な積層接着構造であってもよい。この場合には、
外装樹脂を使用していないので、(3) 式を用いてｆｏTC
を計算できる。さらに、本発明の圧電共振子の振動モー
ドは厚みすべり振動モードに限らず、厚み縦振動モード
であってもよい。
子をＦＭ検波用ディスクリミネータに適用した例につい
て説明したが、これに限らず、ＦｒとＦａとの中点を利
用した圧電共振子、例えばＦｒとＦａとの中点を発振ポ
イントとする発振子にも同様に適用できる。また、本発
明の圧電共振子の封止構造は、図３のようなキャップ封
止構造や、図８のような樹脂封止構造に限らず、従来品
と同様な積層接着構造であってもよい。この場合には、
外装樹脂を使用していないので、(3) 式を用いてｆｏTC
を計算できる。さらに、本発明の圧電共振子の振動モー
ドは厚みすべり振動モードに限らず、厚み縦振動モード
であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に係る発明によれば、容量の温度特性と共振周波数およ
び反共振周波数の温度特性とを相殺するよう、圧電材料
を選定したので、温度変化に伴う中心周波数ｆｏの変化
量を少なくでき、その温度特性ｆｏTCを小さくすること
ができる。そのため、この圧電共振子を用いれば、動作
保証温度範囲を広げることができ、セット機器での動作
保証温度範囲を広げることができる。また、温度特性を
改善するためのコンデンサなどを別に接続する必要がな
いので、構造が簡単であり、所望の温度特性に制御しや
すい。
に係る発明によれば、容量の温度特性と共振周波数およ
び反共振周波数の温度特性とを相殺するよう、圧電材料
を選定したので、温度変化に伴う中心周波数ｆｏの変化
量を少なくでき、その温度特性ｆｏTCを小さくすること
ができる。そのため、この圧電共振子を用いれば、動作
保証温度範囲を広げることができ、セット機器での動作
保証温度範囲を広げることができる。また、温度特性を
改善するためのコンデンサなどを別に接続する必要がな
いので、構造が簡単であり、所望の温度特性に制御しや
すい。
【００３３】また、請求項２に係る発明では、請求項１
に加えて、外装樹脂の温度特性による影響を解消あるい
は低減できるようにしたので、樹脂封止型の圧電共振子
であっても、その温度特性を安定させることができる。
に加えて、外装樹脂の温度特性による影響を解消あるい
は低減できるようにしたので、樹脂封止型の圧電共振子
であっても、その温度特性を安定させることができる。
【００３４】請求項６または７における式(3) ，(4) を
用いて圧電共振子の温度特性ｆｏTCを演算する方法を用
いれば、圧電材料の容量の温度特性、比帯域幅、共振周
波数の温度特性、反共振周波数の温度特性がわかれば、
圧電共振子の温度特性ｆｏTCを簡単に求めることができ
るので、回路の設計が容易になる。
用いて圧電共振子の温度特性ｆｏTCを演算する方法を用
いれば、圧電材料の容量の温度特性、比帯域幅、共振周
波数の温度特性、反共振周波数の温度特性がわかれば、
圧電共振子の温度特性ｆｏTCを簡単に求めることができ
るので、回路の設計が容易になる。
【図１】本発明の原理を説明するための周波数−インピ
ーダンス特性図である。
ーダンス特性図である。
【図２】本発明に係る計算式を求めるための特性図であ
る。
る。
【図３】本発明に係る圧電共振子の第１実施例の分解斜
視図である。
視図である。
【図４】ブリッジ回路を構成した移相器の回路図および
その位相特性図である。
その位相特性図である。
【図５】図３に示す圧電共振子のインピーダンス特性図
および位相特性図である。
および位相特性図である。
【図６】従来例の圧電共振子のインピーダンス特性図お
よび位相特性図である。
よび位相特性図である。
【図７】本発明品の温度特性図および従来品の温度特性
図である。
図である。
【図８】本発明に係る圧電共振子の第２実施例の正面断
面図および側面断面図である。
面図および側面断面図である。
Ｄ 圧電共振子（ディスクリミネータ） １ 基板 ６ 圧電素子 ９ キャップ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１２月２０日（２００１．１２．
２０）
２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】表２は、表１における温度特性および比帯
域幅を用いて、Ａ〜Ｅの各試料について、容量の温度特
性εTCと比帯域幅との積、および中心周波数の温度特性
ｆｏTCと共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波
数の温度特性ＦａTCの平均値との差を求めたものであ
る。
域幅を用いて、Ａ〜Ｅの各試料について、容量の温度特
性εTCと比帯域幅との積、および中心周波数の温度特性
ｆｏTCと共振周波数の温度特性ＦｒTCおよび反共振周波
数の温度特性ＦａTCの平均値との差を求めたものであ
る。
【表２】
Claims (8)
- 【請求項１】圧電材料の容量の温度特性εTC、比帯域幅
Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波
数の温度特性ＦａTC、および中心周波数の温度特性の目
標値αの間に、次式が成立することを特徴とする圧電共
振子。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）｜≦α・・・(1) ただし、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンス
により決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数 - 【請求項２】外装樹脂によって封止された圧電共振子で
あって、圧電材料の容量の温度特性εTC、比帯域幅Δｆ
／ｆｏ、共振周波数の温度特性ＦｒTC、反共振周波数の
温度特性ＦａTC、外装樹脂の応力による中心周波数の温
度特性ＲｆｏTC、および中心周波数の温度特性の目標値
αの間に、次式が成立することを特徴とする圧電共振
子。 ｜（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＲｆｏTC｜≦α ・・(2) ただし、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンス
により決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数 - 【請求項３】上記α＝１８ｐｐｍ／℃としたことを特徴
とする請求項１または２に記載の圧電共振子。 - 【請求項４】上記Ｋ＝０．２２５としたことを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電共振子。 - 【請求項５】３辺に抵抗が接続され、残りの１辺に請求
項１ないし４のいずれかに記載の圧電共振子が接続され
たブリッジ回路よりなり、このブリッジ回路の対向する
一方の接続点間にＦＭ中間周波信号が入力され、他方の
接続点間から出力を取り出すように構成したＦＭ検波回
路。 - 【請求項６】圧電材料の容量の温度特性をεTC、比帯域
幅をΔｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性をＦｒTC、反共
振周波数の温度特性をＦａTCとしたとき、中心周波数の
温度特性ｆｏTCを次の近似式により求めたことを特徴と
する圧電共振子の温度特性演算方法。 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）・・・(3) ただし、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンス
により決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数 - 【請求項７】外装樹脂によって封止された圧電共振子で
あって、圧電材料の容量の温度特性をεTC、比帯域幅を
Δｆ／ｆｏ、共振周波数の温度特性をＦｒTC、反共振周
波数の温度特性をＦａTC、外装樹脂の応力による中心周
波数の温度特性をＲｆｏTCとしたとき、中心周波数の温
度特性ｆｏTCを次の近似式により求めたことを特徴とす
る圧電共振子の温度特性演算方法。 ｆｏTC＝（ＦｒTC＋ＦａTC）／２＋Ｋ×εTC×（Δｆ／ｆｏ）＋ＲｆｏTC ・・(4) ただし、Ｋ＝ＦｒとＦａの中点におけるインピーダンス
により決まる係数 εTC＝Ａ×（測定温度範囲内における容量変化幅）／
（基準温度時の容量×測定温度範囲） Δｆ／ｆｏ＝（基準温度時のＦａ−基準温度時のＦｒ）
／（基準温度時のｆｏ） ＦｒTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦｒ変化幅）／
（基準温度時のＦｒ×測定温度範囲） ＦａTC＝Ａ×（測定温度範囲内におけるＦａ変化幅）／
（基準温度時のＦａ×測定温度範囲） Ａ＝温度特性が正傾向のとき＋１、負傾向のとき−１と
なる係数 - 【請求項８】上記Ｋ＝０．２２５としたことを特徴とす
る請求項６または７に記載の圧電共振子の温度特性演算
方法。
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