JP2003032039A - Piezoelectric oscillation circuit - Google Patents

Piezoelectric oscillation circuit

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JP2003032039A
JP2003032039A JP2001214589A JP2001214589A JP2003032039A JP 2003032039 A JP2003032039 A JP 2003032039A JP 2001214589 A JP2001214589 A JP 2001214589A JP 2001214589 A JP2001214589 A JP 2001214589A JP 2003032039 A JP2003032039 A JP 2003032039A
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Japan
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circuit
piezoelectric
oscillation
oscillation circuit
oscillator
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JP2001214589A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Oshima
剛 大島
Tsunenori Shibata
恒則 柴田
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric oscillation circuit that is excellent in a start characteristic and also excellent in a phase noise characteristic and a frequency stability. SOLUTION: The piezoelectric oscillation circuit has an amplifier circuit and a piezoelectric vibrator used for a frequency control element, an output of a ring oscillator is supplied to a required point in an oscillation loop of the piezoelectric oscillation circuit, and the ring oscillator is operated for only a required time after application of power, then no deterioration in the noise characteristic in a steady oscillation state is caused.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は圧電発振回路に関
し、特に起動特性に優れた小型圧電発振回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric oscillator circuit, and more particularly to a small piezoelectric oscillator circuit having excellent starting characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯電話は長時間の連続使用ができるよ
うに基準発振源として使用している水晶発振器を間欠的
に動作させて低消費電力化を図っているが、このとき携
帯電話を電源投入直後から正常に動作させる為に水晶発
振器には電源投入から所望の出力信号を発振するまでに
要する起動時間が短時間であることが望まれており、特
願平8−51017号公報に示すような構成のものが実
用化されている。
2. Description of the Related Art In a mobile phone, a crystal oscillator used as a reference oscillation source is intermittently operated to reduce power consumption so that it can be used continuously for a long time. In order for the crystal oscillator to operate normally immediately after being turned on, it is desired that the start-up time required from turning on the power to oscillate a desired output signal is short, and is disclosed in Japanese Patent Application No. 8-51017. Such a structure has been put to practical use.

【0003】図4に示すものは上記公報に記載されてい
る起動特性を改善した水晶発振器の一例の回路図であ
る。同図に示す水晶発振器100は、典型的なコルピッ
ツ型水晶発振器であるが、その特徴は、トランジスタ1
01のベースに容量102を介して接続した水晶振動子
103の他方端を電源ラインVccに接続するよう構成
した所にあり、このとき電源ラインVccを比較的大き
な値の容量104を介して接地することにより、電源ラ
インVccを発振ループの一部としている。
FIG. 4 is a circuit diagram of an example of the crystal oscillator having the improved starting characteristic described in the above publication. The crystal oscillator 100 shown in the figure is a typical Colpitts type crystal oscillator.
It is arranged to connect the other end of the crystal unit 103 connected to the base of 01 through the capacitor 102 to the power supply line Vcc, and at this time, the power supply line Vcc is grounded through the capacitor 104 having a relatively large value. As a result, the power supply line Vcc is part of the oscillation loop.

【0004】即ち、発振回路が発振動作を持続する為に
は、周知の通り水晶振動子の両端を交流的にループ接続
した発振ループ回路を構成する必要があり、上記の構成
の場合は、水晶振動子103の一端に直列に接続された
分割容量105と、水晶振動子103の他の一端とが電
源ラインVccと容量104と接地を介して交流的に接
続された回路を発振ループ回路として構成している。こ
のような構成によれば、水晶発振器100は、発振動作
が持続することは勿論、電源電圧を印加した直後に電源
電圧と同等の電圧レベルの電圧が水晶振動子103に印
加されることになるので、これにより水晶振動子103
に大きな振動が与えられることになるので、発振信号が
所要のレベルに達するまでの起動時間が短時間なものと
なる。
That is, in order for the oscillation circuit to continue the oscillation operation, as is well known, it is necessary to construct an oscillation loop circuit in which both ends of the crystal oscillator are loop-connected in an alternating current manner. A circuit in which a division capacitor 105 connected in series to one end of the oscillator 103 and the other end of the crystal oscillator 103 are AC-connected to the power supply line Vcc and the capacitor 104 via the ground is configured as an oscillation loop circuit. is doing. With such a configuration, in the crystal oscillator 100, the oscillation operation is continued, and a voltage having a voltage level equivalent to the power supply voltage is applied to the crystal resonator 103 immediately after the power supply voltage is applied. Therefore, the crystal unit 103
Since a large vibration is applied to, the starting time until the oscillation signal reaches the required level is short.

【0005】[0005]

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
のような構成の水晶発振器では、電源ラインVccを発
振ループの一部として使用している為、電源電圧に含ま
れるノイズや電源ラインVccを介して混入するノイズ
が水晶振動子103に直接印加されることになるので、
その影響により位相雑音特性が悪化する虞があった。更
には、電源端子に接続される他の回路素子(リアクタン
ス成分)の変動によって発振ループに影響を与えて周波
数が変動してしまうという問題が生じる場合があった。
However, in the crystal oscillator having the above-described structure, since the power supply line Vcc is used as a part of the oscillation loop, the noise contained in the power supply voltage and the power supply line Vcc are mediated. Since the noise mixed in as a result is directly applied to the crystal unit 103,
Due to the influence, the phase noise characteristic may be deteriorated. Furthermore, there is a problem in that the frequency may fluctuate by affecting the oscillation loop due to fluctuations in other circuit elements (reactance components) connected to the power supply terminal.

【0006】即ち、上記のような構成の水晶発振器10
0は、電源ラインVccと接地との間に介在する容量1
04がバイパスコンデンサとしての役目を兼ねてはいる
ものの、一般に、電源電圧及び電源ラインVccの無数
の個所から混入するノイズを完全に除去することは例
え、バイパスコンデンサを複数設けたとしても不可能で
ある。従って、このノイズ信号は、発振信号と共に発振
回路に備えた増幅回路により増幅された後、出力されて
しまうので、水晶発振器100の位相雑音特性を悪化さ
せてしまうのである。
That is, the crystal oscillator 10 having the above structure
0 is a capacitance 1 interposed between the power supply line Vcc and the ground
Although 04 also serves as a bypass capacitor, it is generally impossible to completely remove noise mixed in from innumerable parts of the power supply voltage and the power supply line Vcc, even if a plurality of bypass capacitors are provided. is there. Therefore, this noise signal is output together with the oscillation signal after being amplified by the amplifier circuit provided in the oscillation circuit, which deteriorates the phase noise characteristic of the crystal oscillator 100.

【0007】そして、このような水晶発振器の出力信号
をデジタル処理に用いた場合、出力信号に混在したノイ
ズ信号が高レベルであるとデータ処理の際にビットエラ
ーが発生してしまうという問題が生じる場合がある。更
に、電源ラインVccが発振ループに含まれているので
所謂負荷容量の構成要素には、上記水晶発振器100を
構成する電子部品と配線パターンによる容量の他に水晶
発振器100が搭載される装置側の電源ラインVccに
接続されたバイパスコンデンサ、及び、浮遊容量が含ま
れるので、水晶発振器100の出力周波数の調整を行う
際には、これらの値を予め想定した状態を設定する必要
がある。
When the output signal of such a crystal oscillator is used for digital processing, if a noise signal mixed in the output signal is at a high level, a bit error will occur during data processing. There are cases. Further, since the power supply line Vcc is included in the oscillation loop, the so-called load capacitance component is a component on the side where the crystal oscillator 100 is mounted in addition to the capacitance due to the electronic components and the wiring pattern that constitute the crystal oscillator 100. Since the bypass capacitor connected to the power supply line Vcc and the stray capacitance are included, when adjusting the output frequency of the crystal oscillator 100, it is necessary to set a state in which these values are assumed in advance.

【0008】しかし、このような調整方法は、水晶発振
器が搭載される装置に使用されたバイパスコンデンサの
値が装置毎に異なる場合が多く、その為、それぞれの装
置に対応するよう水晶発振器の調整条件を変更しなけれ
ばならないが、浮遊容量については、周知の通りその値
を統一することは不可能であり、その為、必ずしも上記
周波数調整を行う際の状態が発振器を使用する際の条件
と一致するとは限らない。従って、装置に搭載する前に
最終的に規定の周波数を出力するよう個々の水晶発振器
の発振周波数を調整しても、この際の浮遊容量の値と水
晶発振器100が搭載される装置側の浮遊容量の値とが
一致しない場合が多く発生し、この浮遊容量の値の差に
伴い負荷容量が変動することになるので、その結果、装
置内に組み込まれた水晶発振器100の出力周波数と所
要出力周波数との間にズレが生じてしまうのである。
However, in such an adjusting method, the value of the bypass capacitor used in the device in which the crystal oscillator is mounted is often different from device to device, so that the crystal oscillator is adjusted so as to correspond to each device. Although it is necessary to change the conditions, it is impossible to unify the values for stray capacitances, as is well known. Therefore, the condition when performing the above frequency adjustment is not always the condition when using an oscillator. Not necessarily the same. Therefore, even if the oscillation frequency of each crystal oscillator is adjusted so as to finally output the specified frequency before mounting on the device, the value of the stray capacitance at this time and the floating on the side of the device on which the crystal oscillator 100 is mounted are adjusted. In many cases, the capacitance value does not match, and the load capacitance varies with the difference in the stray capacitance value. As a result, the output frequency of the crystal oscillator 100 incorporated in the device and the required output. There is a gap with the frequency.

【0009】本発明は圧電発振回路の上記諸問題を解決
することによって起動特性に優れ、且つ、位相雑音特
性、及び、周波数安定度に優れた水晶発振器を提供する
ことを目的としている。
An object of the present invention is to provide a crystal oscillator having excellent starting characteristics, phase noise characteristics, and frequency stability by solving the above problems of the piezoelectric oscillation circuit.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明に係わる請求項1記載の発明は、増幅回路と周波
数制御素子として用いる圧電振動子とを有し、該圧電発
振回路の発振ループ中の所要部位にリングオシレータの
出力が供給され、該リングオシレータは電源投入後に所
要時間のみ動作するように構成されたものであることを
特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention has an amplifier circuit and a piezoelectric vibrator used as a frequency control element, and the oscillation of the piezoelectric oscillation circuit. The output of the ring oscillator is supplied to a required portion in the loop, and the ring oscillator is configured to operate only for a required time after the power is turned on.

【0011】請求項2記載の発明は、増幅回路と圧電振
動子とを含む圧電発振回路と、リングオシレータと、該
リングオシレータの動作を制御する回路と、リングオシ
レータの出力を前記圧電発振回路の所要部に供給する手
段とを備え、電源が投入された直後の短時間のみにリン
グオシレータが動作するように構成したことを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, a piezoelectric oscillator circuit including an amplifier circuit and a piezoelectric vibrator, a ring oscillator, a circuit for controlling the operation of the ring oscillator, and an output of the ring oscillator of the piezoelectric oscillator circuit. It is characterized in that the ring oscillator is operated only for a short time immediately after the power is turned on, by including means for supplying the required portion.

【0012】請求個3記載の発明は、請求個1または請
求項2記載の発明に加え、前記圧電発振回路と前記リン
グオシレータの発振周波数がほぼ同じかまたは整数倍の
関係にあることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is characterized in that, in addition to the invention according to claim 1 or claim 2, the oscillation frequencies of the piezoelectric oscillation circuit and the ring oscillator are substantially the same or in an integral multiple relationship. To do.

【0013】請求項4記載の発明は、増幅回路と周波数
制御素子として用いる圧電振動子とを有し、該圧電発振
回路の発振ループ中の所要部位にCR発振回路の出力が供
給され、該CR発振回路は電源投入後に所要時間のみ動作
するように構成されたものであることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an amplifying circuit and a piezoelectric vibrator used as a frequency control element, and the output of the CR oscillating circuit is supplied to a required portion in an oscillation loop of the piezoelectric oscillating circuit. The oscillating circuit is characterized in that the oscillating circuit is configured to operate only for a required time after the power is turned on.

【0014】請求項5記載の発明は、増幅回路と圧電振
動子とを含む圧電発振回路と、CR発振回路と、該CR発振
回路の動作を制御する回路と、該CR発振回路の出力を前
記圧電発振回路の所要部に供給する手段とを備え、電源
が投入された直後の短時間のみに前記CR発振回路が動作
するように構成したことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric oscillation circuit including an amplification circuit and a piezoelectric vibrator, a CR oscillation circuit, a circuit for controlling the operation of the CR oscillation circuit, and an output of the CR oscillation circuit. And a means for supplying the required portion of the piezoelectric oscillation circuit, wherein the CR oscillation circuit operates only for a short time immediately after the power is turned on.

【0015】請求個6記載の発明は、請求項4または請
求項5記載の発明に加え、前記圧電発振回路と前記CR発
振回路の発振周波数がほぼ同じかまたは整数倍の関係に
あることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is characterized in that, in addition to the invention according to claim 4 or claim 5, the oscillation frequencies of the piezoelectric oscillation circuit and the CR oscillation circuit are substantially the same or in an integral multiple relationship. And

【本発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づい
て本発明を詳細に説明する。図1は本発明に基づく水晶
発振器の一実施例を示した回路図である。同図に示す水
晶発振器1は、水晶発振回路2と、リングオシレータ3
と、リングオシレータ3の動作を制御する為の制御回路
4とを備えたものである。水晶発振回路2は、例えば一
般的なコルピッツ型水晶発振回路であり、発振用トラン
ジスタ5のベースと接地との間に負荷容量の一部を構成
する容量6及び容量7から成る直列回路を挿入接続し、
該直列回路の接続中点をトランジスタ5のエミッタに接
続し、トランジスタのエミッタと接地との間に抵抗8を
挿入接続し、更に、トランジスタ5のベースバイアスを
適宜供給するよう抵抗9及び抵抗10を接続し、トラン
ジスタ5のコレクタと電源電圧Vccラインとの間に抵抗
11を接続する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a crystal oscillator according to the present invention. The crystal oscillator 1 shown in the figure includes a crystal oscillator circuit 2 and a ring oscillator 3.
And a control circuit 4 for controlling the operation of the ring oscillator 3. The crystal oscillating circuit 2 is, for example, a general Colpitts type crystal oscillating circuit, and a series circuit including a capacitor 6 and a capacitor 7 forming a part of load capacitance is inserted and connected between the base of the oscillating transistor 5 and the ground. Then
The midpoint of connection of the series circuit is connected to the emitter of the transistor 5, the resistor 8 is inserted and connected between the emitter of the transistor and the ground, and the resistor 9 and the resistor 10 are connected so as to appropriately supply the base bias of the transistor 5. A resistor 11 is connected between the collector of the transistor 5 and the power supply voltage Vcc line.

【0016】更に、トランジスタ5のベースに水晶振動
子12を接続すると共に、水晶振動子12の他方端と接
地との間に負荷容量の一部を構成する容量13を挿入接
続したものであり、発振器出力端OUTを容量14を介し
てトランジスタ5のエミッタに接続する。リングオシレ
ータ3は、例えば15から19の五つのCMOSインバ
ータをリング状に接続したものであり、インバータ19
の出力端と水晶振動子12の一端とを直流カット用の容
量20を介して接続し、更に、インバータ15から19
の電源端子を後述する説明の如く制御回路4を介して電
源電圧Vccラインに接続する。
Further, the crystal oscillator 12 is connected to the base of the transistor 5, and the capacitor 13 forming a part of the load capacitance is inserted and connected between the other end of the crystal oscillator 12 and the ground. The oscillator output OUT is connected to the emitter of the transistor 5 via the capacitor 14. The ring oscillator 3 is, for example, five CMOS inverters 15 to 19 connected in a ring shape.
Of the crystal oscillator 12 and one end of the crystal unit 12 are connected via a DC-cutting capacitor 20.
The power supply terminal of is connected to the power supply voltage Vcc line through the control circuit 4 as described later.

【0017】制御回路4は、スイッチ素子として用いる
トランジスタ21のベースと電源電圧Vccラインとの間
に容量22を挿入接続すると共に、トランジスタ21の
ベースを抵抗23を介して接地し、トランジスタ21の
コレクタを抵抗24を介してインバータ15から19の
電源端子に接続したものである。このような構成の水晶
発振器1の動作について以下に説明する。尚、水晶発振
回路2については上述した通り一般的なコルピッツ型で
あるのでその動作については説明を省略する。
The control circuit 4 inserts and connects a capacitor 22 between the base of the transistor 21 used as a switch element and the power supply voltage Vcc line, grounds the base of the transistor 21 through a resistor 23, and collects the collector of the transistor 21. Is connected to the power supply terminals of the inverters 15 to 19 via the resistor 24. The operation of the crystal oscillator 1 having such a configuration will be described below. Since the crystal oscillator circuit 2 is a general Colpitts type as described above, its operation will be omitted.

【0018】先ず、リングオシレーター3の動作原理に
ついて説明する。一般にインバーター回路の入出力間に
は遅延時間τが生じることから、リングオシレーター3
の場合、一段目のインバーター回路15の入力が理論H
であると、5段目のインバーター回路の出力からは時間
5τだけ遅延して理論Lが出力され、更に、この理論Lの
信号が一段目のインバーター回路15の入力に帰還され
る。この際、リングオシレーター3の所望とする発振周
波数がfである場合、この遅延時間5τ=1/2fとなる
よう遅延時間τを設定すれば、一段目のリングオシレー
ター15に理論Lの信号が入力されてから5τ遅延して
最終段のインバーター19から理論Hの信号が出力され
る。そして、以上のようにインバーター回路が交互に
L、Hの理論信号を繰り返し出力することによりリングオ
シレーター3は発振周波数fを出力することができる。
First, the operating principle of the ring oscillator 3 will be described. Since a delay time τ is generally generated between the input and output of the inverter circuit, the ring oscillator 3
In the case of, the input of the first-stage inverter circuit 15 is theoretical H
Then, the theoretical L is output from the output of the fifth-stage inverter circuit with a delay of 5τ, and the signal of this theoretical L is fed back to the input of the first-stage inverter circuit 15. At this time, when the desired oscillation frequency of the ring oscillator 3 is f, if the delay time τ is set so that the delay time 5τ = 1 / 2f, the theoretical L signal is input to the ring oscillator 15 of the first stage. The signal of theoretical H is output from the inverter 19 at the final stage after a delay of 5τ. And as above, the inverter circuits alternate
The ring oscillator 3 can output the oscillation frequency f by repeatedly outputting the theoretical signals of L and H.

【0019】このようにリングオシレーター3が動作す
るのは、制御回路3が動作し、電源電圧Vccラインとリ
ングオシレーター3とが導通したときである。即ち、制
御回路3は、電源電圧Vccが印加された直後、容量22
にチャージ電流が発生し、このチャージ電流の一部がト
ランジスタ21のベース電流として供給されるので、ト
ランジスタ21がON動作し、電源電圧Vccラインとリン
グオシレーター3とが導通し、これによりリングオシレ
ーター3が発振動作する。この際、リングオシレータ3
は、水晶発振回路2と比較してQ値が小さい為に励振周
波数制度は劣るものの、その反面優れた起動特性を有し
ており、従って、リングオシレーター3は、水晶発振回
路2よりも早期に発振信号を出力する。
The ring oscillator 3 operates in this manner when the control circuit 3 operates and the power supply voltage Vcc line and the ring oscillator 3 become conductive. That is, the control circuit 3 immediately after the power supply voltage Vcc is applied,
A charge current is generated in the transistor, and a part of this charge current is supplied as the base current of the transistor 21, so that the transistor 21 is turned on and the power supply voltage Vcc line and the ring oscillator 3 are brought into conduction, whereby the ring oscillator 3 Oscillates. At this time, the ring oscillator 3
Has a smaller Q value than the crystal oscillator circuit 2 and thus has an inferior excitation frequency accuracy, but on the other hand, it has excellent starting characteristics. Therefore, the ring oscillator 3 is earlier than the crystal oscillator circuit 2. Output oscillation signal.

【0020】そしてリングオシレーター3が発振動作す
ると、その出力信号電流が容量20を介して水晶振動子
12に供給され、これにより水晶振動子12は、ほぼリ
ングオシレータ3の起動開始タイミングと等しいタイミ
ングにて励振し始め、この結果、水晶発振器1は、出力
信号が所望のレベルに達するまでの所要時間が短縮され
高速起動することができる。電源電圧Vccが印加されて
から所要時間が経過すると、容量22に電荷が充分チャ
ージされると共に、先のチャージ電流が発生しないの
で、電源電圧Vccラインと制御回路3とを導通させてい
たトランジスタ21はベース電流が供給されずOFF動作
し、これに伴い電源が断たれたリングオシレーター3の
発振動作は停止する。
When the ring oscillator 3 oscillates, its output signal current is supplied to the crystal oscillator 12 via the capacitor 20, which causes the crystal oscillator 12 to have a timing substantially equal to the activation start timing of the ring oscillator 3. As a result, the crystal oscillator 1 can be started at high speed because the time required for the output signal to reach a desired level is shortened. When the required time has passed since the power supply voltage Vcc was applied, the capacitor 22 is sufficiently charged and the previous charge current does not occur. Therefore, the transistor 21 that has made the power supply voltage Vcc line and the control circuit 3 conductive. The base oscillator is not supplied with the base current and is turned off. Accordingly, the oscillating operation of the ring oscillator 3 whose power is cut off is stopped.

【0021】従って、電源電圧Vcc印加から所要時間経
過後では、水晶発振器1は、コルピッツ型水晶発振回路
2のみが動作する定常発振状態であり、余計な消費電流
を必要とせず、更に、従来の場合とは違なり電源電圧Vc
cラインと発振ループとが非導通であるので、リングオ
シレーター3から雑音信号が供給されず、水晶発振器1
の雑音特性を劣化させることが無い。更に、このような
構成によれば、水晶振動子12以外の回路素子をIC化し
た場合、ICチップの大型化を招くインダクタンス素子
(コイル)を含まないので、水晶発振回路1の小型化に
も有効である。
Therefore, after a lapse of a required time from the application of the power supply voltage Vcc, the crystal oscillator 1 is in a steady oscillation state in which only the Colpitts type crystal oscillation circuit 2 operates, and no extra current consumption is required. Power supply voltage Vc
Since the c line and the oscillation loop are non-conducting, no noise signal is supplied from the ring oscillator 3 and the crystal oscillator 1
Does not deteriorate the noise characteristics of. Further, according to such a configuration, when the circuit elements other than the crystal oscillator 12 are integrated into an IC, an inductance element (coil) that causes an increase in the size of the IC chip is not included, so that the crystal oscillation circuit 1 can be downsized. It is valid.

【0022】図2は本発明に基づく水晶発振器の他の実
施例を示す回路図である。同図に示す水晶発振器1−2
の特徴は、リングオシレータ3の代わりにCR発振回路2
5を備えたところにある。CR発振回路25は、インバー
タ回路15から17を3段直列接続し、インバータ回路
16の出力端とインバータ回路15の入力端とを容量2
6を介して接続し、インバータ回路17の出力端とイン
バータ回路15の入力端とを抵抗27を介して接続し、
インバータ回路15から17の電源端子を抵抗24を介
してトランジスタ21のエミッタに接続し、インバータ
回路17の出力端を容量20を介して水晶振動子12の
一端に接続したものである。そして容量26と抵抗27
とで微分回路を構成したものであるので、インバータ回
路15の入力端には図3に示す微分波形信号が発生す
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the crystal oscillator according to the present invention. Crystal oscillator 1-2 shown in FIG.
Is characterized by CR oscillator circuit 2 instead of ring oscillator 3.
It is in the place equipped with 5. The CR oscillation circuit 25 has three stages of inverter circuits 15 to 17 connected in series, and the output end of the inverter circuit 16 and the input end of the inverter circuit 15 have a capacitance of 2
6, the output terminal of the inverter circuit 17 and the input terminal of the inverter circuit 15 are connected via the resistor 27,
The power supply terminals of the inverter circuits 15 to 17 are connected to the emitter of the transistor 21 via the resistor 24, and the output terminal of the inverter circuit 17 is connected to one end of the crystal unit 12 via the capacitor 20. And capacitance 26 and resistance 27
Since the differential circuit is constituted by and, the differential waveform signal shown in FIG. 3 is generated at the input end of the inverter circuit 15.

【0023】CR発振回路25は、微分波形信号がインバ
ータ回路のスレッシュホールド電圧VTH以上であると、
インバータ回路15の出力端には理論Lの出力信号が発
生するので、インバータ回路17の出力端からは理論L
の出力信号が発生し、また、微分波形信号がスレッシュ
ホールド電圧VTH以下であると、インバータ回路15の
出力端には理論Hの出力信号が発生するので、インバー
タ回路17の出力端からは理論Hの出力信号が発生し、
そしてインバータ回路17の出力信号に基づき再びイン
バータ回路15の入力端に微分波形信号が発生するの
で、これらの動作を繰り返して自己発振することができ
る。尚、この場合、容量26の容量値C26、抵抗27の
抵抗値R27としてCR発振回路25の発振周波数fは、一
般的にf≒1/(2.2×C26×R27)であり容量26、抵抗27
の値にて設定することが可能である。
The CR oscillating circuit 25, when the differential waveform signal is equal to or higher than the threshold voltage VTH of the inverter circuit,
Since a theoretical L output signal is generated at the output end of the inverter circuit 15, the theoretical L output signal is generated at the output end of the inverter circuit 17.
When the differential waveform signal is less than or equal to the threshold voltage VTH, a theoretical H output signal is generated at the output end of the inverter circuit 15, so that the theoretical H signal is output from the output end of the inverter circuit 17. Output signal of
Since a differential waveform signal is generated again at the input terminal of the inverter circuit 15 based on the output signal of the inverter circuit 17, these operations can be repeated to cause self-oscillation. In this case, the oscillation frequency f of the CR oscillation circuit 25 is generally f≈1 / (2.2 × C26 × R27) as the capacitance value C26 of the capacitor 26 and the resistance value R27 of the resistor 27, and the capacitance 26 and the resistor 27 are
It is possible to set by the value of.

【0024】そしてこのように構成した水晶発振器1−
2であっても、制御回路4が所要時間のみCR発振回路2
5を動作させるものであり、更に、CR発振回路25が水
晶発振回路よりもQ値が小さいので、先の水晶発振器1
の場合と同様、定常発振状態に於いて、雑音特性を劣化
させること無く、更に、消費電流を増加させること無く
高速起動させることが可能であり、更に、インダクタン
ス素子を用いていないので、小型化にも適したものであ
る。そして更に、圧電振動子として水晶振動子を用いて
本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、あらゆる圧電振動子を用いた発振器に適用して
も構わない。
The crystal oscillator 1-configured in this way
Even if it is 2, the control circuit 4 only needs the CR oscillation circuit 2 for the required time.
5, the CR oscillator circuit 25 has a smaller Q value than the crystal oscillator circuit.
As in the case of, in the steady oscillation state, it is possible to start at high speed without deteriorating the noise characteristics and further increasing the current consumption, and further, since the inductance element is not used, the size can be reduced. It is also suitable for Further, although the present invention has been described by using the crystal oscillator as the piezoelectric oscillator, the present invention is not limited to this and may be applied to an oscillator using any piezoelectric oscillator.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように本発明に基づく圧電
発振回路は、増幅回路と周波数制御素子として用いる圧
電振動子とを有し、該圧電発振回路の発振ループ中の所
要部位にリングオシレータの出力が供給され、該リング
オシレータは電源投入後に所要時間のみ動作するように
構成したことにより、定常発振状態に於ける雑音特性の
劣化が生じないという効果を奏する。
As described above, the piezoelectric oscillation circuit according to the present invention has the amplification circuit and the piezoelectric vibrator used as the frequency control element, and the ring oscillator of the ring oscillator is provided at a required portion in the oscillation loop of the piezoelectric oscillation circuit. Since the output is supplied and the ring oscillator is configured to operate only for the required time after the power is turned on, the noise characteristic is not deteriorated in the steady oscillation state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に基づく水晶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 crystal oscillator according to the present invention.

【図2】本発明に基づく水晶発振器の他の実施例を示す
回路図である。。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the crystal oscillator according to the present invention. .

【図3】CR発振回路の微分波形を示すものである。FIG. 3 shows a differential waveform of a CR oscillator circuit.

【図4】従来の水晶発振器の回路図を示すものである。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional crystal oscillator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1−2水晶発振器、2水晶発振回路、3リングオシ
レーター、4制御回路、5、21トランジスタ、6、
7、13、14、20、22、26容量、8、9、1
0、11、23、24、27抵抗、12水晶振動子、1
5、16、17、18、19インバーター回路、25CR
発振回路、100水晶発振器、101トランジスタ、1
02、104、105容量、103水晶振動子、
1, 1-2 crystal oscillator, 2 crystal oscillator circuit, 3 ring oscillator, 4 control circuit, 5, 21 transistor, 6,
7, 13, 14, 20, 22, 26 capacity, 8, 9, 1
0, 11, 23, 24, 27 resistors, 12 crystal oscillators, 1
5, 16, 17, 18, 19 Inverter circuit, 25CR
Oscillation circuit, 100 crystal oscillator, 101 transistor, 1
02, 104, 105 capacity, 103 crystal unit,

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Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】増幅回路と周波数制御素子として用いる圧
電振動子とを有し、該圧電発振回路の発振ループ中の所
要部位にリングオシレータの出力が供給され、該リング
オシレータは電源投入後に所要時間のみ動作するように
構成されたものであることを特徴とする圧電発振回路。
1. An amplifier circuit and a piezoelectric vibrator used as a frequency control element, wherein the output of a ring oscillator is supplied to a required portion in an oscillation loop of the piezoelectric oscillator circuit, and the ring oscillator has a required time after power is turned on. A piezoelectric oscillation circuit characterized by being configured to operate only.
【請求項2】増幅回路と圧電振動子とを含む圧電発振回
路と、リングオシレータと、該リングオシレータの動作
を制御する回路と、リングオシレータの出力を前記圧電
発振回路の所要部に供給する手段とを備え、電源が投入
された直後の短時間のみにリングオシレータが動作する
ように構成したことを特徴とする圧電発振回路。
2. A piezoelectric oscillator circuit including an amplifier circuit and a piezoelectric vibrator, a ring oscillator, a circuit for controlling the operation of the ring oscillator, and means for supplying the output of the ring oscillator to a required portion of the piezoelectric oscillator circuit. And a ring oscillator that is configured to operate only for a short time immediately after power is turned on.
【請求項3】前記圧電発振回路と前記リングオシレータ
の発振周波数がほぼ同じかまたは整数倍の関係にあるこ
とを特徴とする請求項1または請求項2記載の圧電発振
回路。
3. The piezoelectric oscillation circuit according to claim 1, wherein the oscillation frequencies of the piezoelectric oscillation circuit and the ring oscillator are substantially the same or have an integral multiple relationship.
【請求項4】増幅回路と周波数制御素子として用いる圧
電振動子とを有し、該圧電発振回路の発振ループ中の所
要部位にCR発振回路の出力が供給され、該CR発振回路は
電源投入後に所要時間のみ動作するように構成されたも
のであることを特徴とする圧電発振回路。
4. An amplifier circuit and a piezoelectric vibrator used as a frequency control element, wherein the output of the CR oscillation circuit is supplied to a required portion in an oscillation loop of the piezoelectric oscillation circuit, and the CR oscillation circuit is powered on. A piezoelectric oscillation circuit characterized by being configured to operate only for a required time.
【請求項5】増幅回路と圧電振動子とを含む圧電発振回
路と、CR発振回路と、該CR発振回路の動作を制御する回
路と、該CR発振回路の出力を前記圧電発振回路の所要部
に供給する手段とを備え、電源が投入された直後の短時
間のみに前記CR発振回路が動作するように構成したこと
を特徴とする圧電発振回路。
5. A piezoelectric oscillation circuit including an amplifier circuit and a piezoelectric vibrator, a CR oscillation circuit, a circuit for controlling the operation of the CR oscillation circuit, and an output of the CR oscillation circuit for a required portion of the piezoelectric oscillation circuit. And a means for supplying the power to the CR oscillation circuit, and the CR oscillation circuit operates only for a short time immediately after the power is turned on.
【請求項6】前記圧電発振回路と前記CR発振回路の発振
周波数がほぼ同じかまたは整数倍の関係にあることを特
徴とする請求項4または請求項5記載の圧電発振回路。
6. The piezoelectric oscillation circuit according to claim 4, wherein the oscillation frequencies of the piezoelectric oscillation circuit and the CR oscillation circuit are substantially the same or have an integral multiple relationship.
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