JP2004120293A - Inspection method of crystal oscillator - Google Patents

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JP2004120293A
JP2004120293A JP2002280353A JP2002280353A JP2004120293A JP 2004120293 A JP2004120293 A JP 2004120293A JP 2002280353 A JP2002280353 A JP 2002280353A JP 2002280353 A JP2002280353 A JP 2002280353A JP 2004120293 A JP2004120293 A JP 2004120293A
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capacitor
crystal oscillator
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oscillation
capacitance
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Inventor
Eiichi Fukiharu
吹春 栄一
Toshio Nakazawa
中澤 利夫
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a practical and highly reliable inspection method of a crystal oscillator without the need of limiting the range of a power supply voltage and a frequency control voltage for invalidating the functions of a constant voltage circuit and a constant current circuit. <P>SOLUTION: An oscillation frequency Fosc outputted from an output terminal 7 is measured while changing the capacitance of a first capacitor C1 and/or a second capacitor C2 of an oscillation circuit 2 and whether the crystal oscillator is normal or defective is discriminated based on an obtained measured value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等の基準信号源に使用される水晶発振器に関し、特に水晶発振器の検査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、水晶発振器は安定した周波数信号を供給する基準信号源として、携帯電話やパソコン等の電子機器に使用されている。このような水晶発振器の性能を検査するための方法としては、水晶発振器に内蔵される水晶振動子を駆動する電力を変化させ、その際の発振周波数を測定するドライブレベル検査が知られている。具体的には、発振回路に印加する電源電圧を変化させたとき、発振周波数が急激に変化したり、あるいはヒステリシスを描いたりすると、実使用時において周波数異常が発生したり、発振不発などの発振不良の発生する危険性がある。従って、水晶発振器の発振回路に供給する電源Vccの電圧値を制御し、これにより増幅回路の増幅動作を調整し、ドライブレベルを制御しながら発振周波数を測定することによって水晶発振器の検査が行なわれる。
【0003】
しかしながら、水晶発振器は供給される電源電圧の変化に対しても安定した周波数信号を出力するため、図7に示すように水晶発振器100内に定電圧回路101や定電流回路102を備える場合が多い。それ故、電源端子103から印加する電源電圧を制御しても、水晶振動子104のドライブレベルが変化せず、ドライブレベル特性をチェックすることが不可能であるという問題があった。
【0004】
そこで、上述の問題を解消するために、発振回路105に印加される電源電圧が所定値以上において定電圧回路101や定電流回路102の機能が無効になるような圧電発振器が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
即ち、圧電発振器に、一般的なコルピッツ発振回路105と増幅回路106に加えて、スイッチ回路107、108、および制御回路109を付加することにより、発振回路105に印加される電源電圧が所定値以上において定電圧回路101や定電流回路102の機能が無効になるような機能を付加し、これによってドライブレベル特性の測定を可能としている。
【0006】
また、上述した従来の圧電発振器においては、周波数制御電圧部AFC110の電圧により、スイッチ回路107、108を制御することで定電圧回路101、定電流回路102の機能を無効にすることも可能であるとされている。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−7648号公報(第3−4頁、第1図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の水晶発振器100の検査方法においては、付加したスイッチ回路107,108や制御回路109によって、定電圧回路101や定電流回路102の機能を無効にするために、電源電圧を所定値以上となすことが必要となる。即ち、例えば、発振動作を行うに必要な動作電圧が5V±1Vである場合、電源端子103の電源電圧が6V以上になって初めて定電圧回路101および定電流回路102の機能を無効にすることが可能となる。つまりこの場合、動作電圧5V±1Vを超えた電圧においてドライブレベル検査が可能となるのであって、これでは実使用電圧範囲から外れた領域でのドライブレベル検査となり、実用的な検査とは言い難い。
【0009】
更に、周波数制御電圧部AFC110の電圧によりスイッチ回路107、108を制御することで定電圧回路101、定電流回路102の機能を無効にする場合、周波数を制御する電圧範囲の中のある特定の電圧条件においてのみ、スイッチ回路107、108が制御され、定電圧回路101、定電流回路102の機能が無効となるため、ドライブレベル検査も制限された条件下での限定的な検査となってしまい、検査自体の信頼性に課題がある。
【0010】
本発明は上述の課題に鑑み案出されたもので、その目的は、電源電圧や周波数制御電圧の制限に制約を受けることなく、実使用上の条件下でのドライブレベル検査が可能な、実用性および信頼性に優れた水晶発振器の検査方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の水晶発振器の検査方法は、水晶振動子、発振用トランジスタ、第1コンデンサ及び第2コンデンサを含み、前記水晶振動子を発振用トランジスタのベースに接続するとともに、前記第1コンデンサを発振用トランジスタのエミッタとグランド端子との間に、前記第2コンデンサを発振用トランジスタのベースとエミッタとの間に接続してなるコルピッツ発振回路を備えた水晶発振器であって、前記第1コンデンサ及び/又は第2コンデンサの静電容量を変化させながら前記水晶振動子を振動させて発振周波数を測定し、得られた測定値に基づいて水晶発振器の良品・不良品を判別することを特徴とするものである。
【0012】
また、本発明の水晶発振器の検査方法は、前記測定値と、静電容量−発振周波数の関係を示す基準線とを比較し、前記測定値が前記基準線の許容範囲から外れた場合にのみ不良品とみなすことを特徴とするものである。
【0013】
更に、本発明の水晶発振器の検査方法は、前記水晶発振器の電源端子と前記発振用トランジスタのベースとの間に定電圧回路が介在されていることを特徴とするものである。
【0014】
更にまた、本発明の水晶発振器の検査方法は、前記第1コンデンサ及び/または第2コンデンサが、複数のコンデンサ部と該コンデンサ部に対応する複数のスイッチング素子とを有したコンデンサアレイから成り、前記スイッチング素子のオン・オフを個々に切り替えることによって第1コンデンサ及び/または第2コンデンサの静電容量を変化させるようにしたことを特徴とするものである。
【0015】
また更に、本発明の水晶発振器の検査方法は、前記第1コンデンサ及び/または第2コンデンサが、可変容量ダイオードから成り、該可変容量ダイオードに印加するバイアス電圧を制御することによって第1コンデンサ及び/または第2コンデンサの静電容量を変化させるようにしたことを特徴とするものである。
【0016】
本発明の水晶発振器の検査方法によれば、コルピッツ発振回路を備えた水晶発振器の第1コンデンサ及び/又は第2コンデンサの静電容量を変化させながら水晶振動子を振動させて発振周波数を測定し、得られた測定値に基づいて水晶発振器の良品・不良品を判別する。即ち、発振回路の電源電圧や周波数制御電圧を変化させることなく、第1コンデンサ及び/又は第2コンデンサの静電容量の変化でドライブレベルを制御し、発振周波数を測定して水晶発振器の良否判定をするものである。これにより、ドライブレベルの検査中、電源電圧や周波数制御電圧の制限に制約を受けることなく、実使用上の条件でドライブレベル検査を行うことができ、実用性および信頼性に優れた水晶発振器の検査方法を提供することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態では、水晶振動子の周波数温度特性を温度補償し、出力周波数を安定化することができる制御回路を具備した温度補償型の水晶発振器を例にとって説明することとする。
【0018】
図1は温度補償型水晶発振器1の回路図であり、同図に示す温度補償型水晶発振器1は、大略的に、発振回路2と増幅回路3と周波数制御回路4と定電圧回路5とで構成されている。
【0019】
発振回路2は、代表的な帰還増幅型のコルピッツ型発振回路で、水晶振動子Xが発振用トランジスタTr1のベースに接続するとともに、発振用トランジスタTr1のエミッタとグランド間に第1コンデンサC1が、また、発振用トランジスタTr1のベースとエミッタ間に第2コンデンサC2が接続されている。
【0020】
増幅回路3は、発振回路2で発振された信号を増幅用トランジスタTr2で増幅し、出力端子7に発振周波数Foscを出力する。
【0021】
周波数制御回路4は、温度補償電圧発生回路8からの電圧によって、水晶振動子Xの振動数の温度変化を補正する。
【0022】
定電圧回路5は、温度補償型水晶発振器1の動作を安定させるため、電源端子6より供給される電源電圧Vccを一定の定電圧に制御する。
【0023】
そして、このような構成の水晶発振器を検査する場合は、発振回路2の第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量を変化させながら、出力端子7より出力される発振周波数Foscを測定し、得られた測定値に基づいて水晶発振器の良品・不良品を判別する。
【0024】
具体的には、第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量を変化させることによって、水晶振動子Xに印加されるドライブレベルが変化し、その結果、出力端子7に出力される発振周波数Foscも変化するので、この変化度合いを測定する。
【0025】
このとき、通常であれば、第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量の変化にともない、発振周波数Foscの変化もある一定の変化率でリニアに変化するが、例えば、水晶振動子Xの振動部に異物が付着していたり、あるいは、マイクロクラック等が発生していたりすると、発振周波数Foscの変化はリニアではなくなる。即ち、第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量が変化しても、発振周波数Foscが変化しなかったり、あるいはまた、あるポイントを境に急激に変化するといった、異常な変化率を示すこととなる。
【0026】
そして、こういった発振周波数Foscの異常な変化率を示すものは、潜在的に発振不良や異常発振を発生する危険性をもっており、正常な水晶発振器として扱うことはできないものである。従って、第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量の変化に対する発振周波数Foscの変化度合いを測定することで、水晶発振器の良品・不良品の判別を行うことができる。
【0027】
また、第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量の変化に対する発振周波数Foscの変化度合いは、例えば図2、図3に示すものとなる。
【0028】
ここで図2は、静電容量が大きくなるに従い発振周波数Foscはそれにつれて低くなっている。即ち、第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量の変化に対して、発振周波数Foscの変化率は一定でリニアに変化しているため、良品と判定することができる。
【0029】
一方、図3は、発振周波数Foscの変化が一様でなく、変化率が途中で大きく変わっている。これは、第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量の変化に対して、途中で急激な発振周波数Foscの変化が発生したことを示している。従って、図3の水晶発振器は不良品と判定することができる。
【0030】
よって、図4のように第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量の変化に対する発振周波数Foscの変化度合いに基準線を設け、この基準線に所定の許容範囲を加味した上限規格及び下限規格を設定することで、良品・不良品の判別を確実なものにできる。
【0031】
図4の例では、上限規格と下限規格に挟まれた編み目状で示している領域が良品領域となり、それ以外の領域は不良品領域となる。こういった、上限規格や下限規格は電子データとして自動機検査機に組み込むのが一般的であるが、図4に示すような、視覚的なグラフでもよいし、数値データとして数表化したものでもかまわない。
【0032】
また、本実施形態で用いた水晶発振器には、電源端子6と発振用トランジスタTr1のベースとの間に定電圧回路5が介在されているものの、本実施形態の検査方法では定電圧回路5の有無にかかわらず正確に検査することができるため、従来の検査方法のように定電圧回路5の機能を無効にするためのスイッチ回路や制御回路等を設けておく必要はない。
【0033】
また、第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量を変化させるための方法としては、例えば、コンデンサアレイ20を使用することができる。
【0034】
この方法では、例えば、図5(a)に示すように、複数のコンデンサC11〜C14と、これらのコンデンサC11〜C14に対応する複数のスイッチング素子S11〜S14とで構成したコンデンサアレイ20が用いられ、スイッチング素子S11〜S14を個々に切り替えることによって、第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2の静電容量を変化させる。図5(b)は、第1コンデンサC1としてコンデンサアレイ20を用いた実施例であり、このようなコンデンサアレイ20を第2コンデンサC2として用いたり、第1コンデンサC1、第2コンデンサC2の双方に用いても良い。
【0035】
このように、第1コンデンサC1及び/又は第2コンデンサC2としてコンデンサアレイ20を使用すれば、静電容量を変化させる作業は簡易化され、また検査後は、第1コンデンサC1や第2コンデンサC2を所定の静電容量値に設定する作業も容易に行うことができる。このようなコンデンサアレイの容量制御は水晶発振器の外面に制御用の端子を導出しておき、この制御用端子に所定の信号を入力することによって簡単に行うことができる。
【0036】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更・改良等が可能である。
【0037】
例えば、上述の実施形態においては、第1コンデンサC1や第2コンデンサC2の静電容量を変化させるのにコンデンサアレイを用いるようにしたが、これに代えて、図6(a),(b)に示すような可変容量ダイオード30を用いて第1コンデンサC1や第2コンデンサC2の静電容量を変化させるようにしても構わない。この場合、水晶発振器の外面に導出した制御用端子から可変容量ダイオード30に、バイアス電圧印加部31より制御されたバイアス電圧を印加することで容量値を変化させることができる。
【0038】
【発明の効果】
本発明の水晶発振器の検査方法によれば、コルピッツ発振回路を備えた水晶発振器の第1コンデンサ及び/又は第2コンデンサの静電容量を変化させながら水晶振動子を振動させて発振周波数を測定し、得られた測定値に基づいて水晶発振器の良品・不良品を判別する。即ち、発振回路の電源電圧や周波数制御電圧を変化させることなく、第1コンデンサ及び/又は第2コンデンサの静電容量の変化でドライブレベルを制御し、発振周波数を測定して水晶発振器の良否判定をするものである。これにより、ドライブレベルの検査中、電源電圧や周波数制御電圧の制限に制約を受けることなく、実使用上の条件でドライブレベル検査を行うことができ、実用性および信頼性に優れた水晶発振器の検査方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査方法に用いられる水晶発振器の回路図である。
【図2】本発明の検査方法において良品と判定される場合の静電容量−発振周波数の相関図である。
【図3】本発明の検査方法において不良品と判定される場合の静電容量−発振周波数の相関図である。
【図4】本発明の検査方法における良品・不良品の判定基準を示す相関図である。
【図5】(a)はコンデンサアレイの回路図、(b)は(a)のコンデンサアレイを第1コンデンサとして用いた実施形態を示す水晶発振器の回路図である。
【図6】(a)は可変容量ダイオードの回路図、(b)は(b)の可変容量ダイオードを第1コンデンサとして用いた実施形態を示す水晶発振器の回路図である。
【図7】従来の水晶発振器の回路図である。
【符号の説明】
1・・・水晶発振器
2・・・発振回路
3・・・増幅回路
4・・・周波数制御回路
5・・・定電圧回路
6・・・電源端子
7・・・出力端子
8・・・温度補償電圧発生回路
20・・・コンデンサアレイ
30・・・可変容量ダイオード
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a crystal oscillator used for a reference signal source of an electronic device or the like, and particularly to a method for inspecting a crystal oscillator.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, crystal oscillators have been used in electronic devices such as mobile phones and personal computers as reference signal sources for supplying stable frequency signals. As a method for inspecting the performance of such a crystal oscillator, a drive level inspection in which the power for driving a crystal oscillator incorporated in the crystal oscillator is changed and the oscillation frequency at that time is measured is known. Specifically, when the power supply voltage applied to the oscillation circuit is changed, the oscillation frequency changes suddenly, or when a hysteresis is drawn, an abnormal frequency occurs during actual use, and oscillation such as oscillation failure occurs. There is a risk of failure. Therefore, the crystal oscillator is inspected by controlling the voltage value of the power supply Vcc supplied to the oscillation circuit of the crystal oscillator, thereby adjusting the amplification operation of the amplifier circuit, and measuring the oscillation frequency while controlling the drive level. .
[0003]
However, since the crystal oscillator outputs a stable frequency signal even when the supplied power supply voltage changes, the crystal oscillator 100 often includes a constant voltage circuit 101 and a constant current circuit 102 as shown in FIG. . Therefore, even if the power supply voltage applied from the power supply terminal 103 is controlled, there is a problem that the drive level of the crystal unit 104 does not change and it is impossible to check the drive level characteristics.
[0004]
In order to solve the above problem, a piezoelectric oscillator has been proposed in which the function of the constant voltage circuit 101 or the constant current circuit 102 becomes invalid when the power supply voltage applied to the oscillation circuit 105 is equal to or higher than a predetermined value ( For example, see Patent Document 1.)
[0005]
That is, by adding the switch circuits 107 and 108 and the control circuit 109 to the piezoelectric oscillator in addition to the general Colpitts oscillation circuit 105 and the amplification circuit 106, the power supply voltage applied to the oscillation circuit 105 becomes a predetermined value or more. In the above, a function that invalidates the functions of the constant voltage circuit 101 and the constant current circuit 102 is added, thereby enabling measurement of the drive level characteristic.
[0006]
Further, in the above-described conventional piezoelectric oscillator, the functions of the constant voltage circuit 101 and the constant current circuit 102 can be disabled by controlling the switch circuits 107 and 108 with the voltage of the frequency control voltage unit AFC110. It has been.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-7648 A (Page 3-4, FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional method of inspecting the crystal oscillator 100, the power supply voltage is set to a predetermined value so that the functions of the constant voltage circuit 101 and the constant current circuit 102 are invalidated by the added switch circuits 107 and 108 and the control circuit 109. It is necessary to make it larger than the value. That is, for example, when the operating voltage required for performing the oscillating operation is 5 V ± 1 V, the functions of the constant voltage circuit 101 and the constant current circuit 102 are disabled only when the power supply voltage of the power supply terminal 103 becomes 6 V or more. Becomes possible. In other words, in this case, the drive level test can be performed at a voltage exceeding the operating voltage of 5 V ± 1 V. In this case, the drive level test is performed in a region outside the range of the actual operating voltage, and is not a practical test. .
[0009]
Further, when the functions of the constant voltage circuit 101 and the constant current circuit 102 are invalidated by controlling the switch circuits 107 and 108 with the voltage of the frequency control voltage unit AFC110, a certain voltage within the voltage range for controlling the frequency is used. Only under the conditions, the switch circuits 107 and 108 are controlled, and the functions of the constant voltage circuit 101 and the constant current circuit 102 become invalid. Therefore, the drive level test is also a limited test under the restricted condition, There is a problem in the reliability of the inspection itself.
[0010]
The present invention has been devised in view of the above-described problems, and has as its object to realize a drive level inspection under actual use conditions without being restricted by a power supply voltage or a frequency control voltage. An object of the present invention is to provide a method of inspecting a crystal oscillator excellent in reliability and reliability.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A method for inspecting a crystal oscillator according to the present invention includes a crystal oscillator, an oscillation transistor, a first capacitor and a second capacitor, wherein the crystal oscillator is connected to a base of the oscillation transistor, and the first capacitor is connected to an oscillation transistor. A crystal oscillator including a Colpitts oscillation circuit in which the second capacitor is connected between a base and an emitter of an oscillation transistor between an emitter of a transistor and a ground terminal, wherein the first capacitor and / or Oscillation frequency is measured by vibrating the crystal oscillator while changing the capacitance of the second capacitor, and non-defective / defective crystal oscillators are determined based on the obtained measurement values. is there.
[0012]
In addition, the inspection method of the crystal oscillator of the present invention compares the measured value with a reference line indicating the relationship between the capacitance and the oscillation frequency, and only when the measured value is out of the allowable range of the reference line. It is characterized by being regarded as defective.
[0013]
Further, the inspection method of the crystal oscillator according to the present invention is characterized in that a constant voltage circuit is interposed between a power supply terminal of the crystal oscillator and a base of the oscillation transistor.
[0014]
Still further, the inspection method of the crystal oscillator according to the present invention, the first capacitor and / or the second capacitor include a capacitor array having a plurality of capacitor units and a plurality of switching elements corresponding to the capacitor units. It is characterized in that the capacitance of the first capacitor and / or the second capacitor is changed by individually switching ON / OFF of the switching element.
[0015]
Still further, in the inspection method for a crystal oscillator according to the present invention, the first capacitor and / or the second capacitor may include a variable capacitance diode, and the first capacitor and / or the second capacitor may be controlled by controlling a bias voltage applied to the variable capacitance diode. Alternatively, the capacitance of the second capacitor is changed.
[0016]
According to the crystal oscillator inspection method of the present invention, the oscillation frequency is measured by vibrating the crystal oscillator while changing the capacitance of the first capacitor and / or the second capacitor of the crystal oscillator having the Colpitts oscillation circuit. Then, based on the obtained measured values, the non-defective / defective crystal oscillator is determined. That is, without changing the power supply voltage or the frequency control voltage of the oscillation circuit, the drive level is controlled by the change in the capacitance of the first capacitor and / or the second capacitor, and the oscillation frequency is measured to determine the quality of the crystal oscillator. It is what you do. As a result, during the drive level inspection, the drive level inspection can be performed under the conditions of practical use without being restricted by the restrictions of the power supply voltage and the frequency control voltage, and a crystal oscillator having excellent practicality and reliability can be obtained. An inspection method can be provided.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, a temperature-compensated crystal oscillator provided with a control circuit capable of temperature-compensating the frequency-temperature characteristics of a crystal resonator and stabilizing an output frequency will be described as an example.
[0018]
FIG. 1 is a circuit diagram of the temperature-compensated crystal oscillator 1. The temperature-compensated crystal oscillator 1 shown in FIG. 1 generally includes an oscillation circuit 2, an amplification circuit 3, a frequency control circuit 4, and a constant voltage circuit 5. It is configured.
[0019]
The oscillating circuit 2 is a typical feedback amplification type Colpitts oscillating circuit. The crystal oscillator X is connected to the base of the oscillating transistor Tr1, and the first capacitor C1 is connected between the emitter of the oscillating transistor Tr1 and the ground. A second capacitor C2 is connected between the base and the emitter of the oscillation transistor Tr1.
[0020]
The amplifying circuit 3 amplifies the signal oscillated by the oscillating circuit 2 by the amplifying transistor Tr2, and outputs the oscillation frequency Fosc to the output terminal 7.
[0021]
The frequency control circuit 4 corrects the temperature change of the frequency of the crystal unit X by the voltage from the temperature compensation voltage generation circuit 8.
[0022]
The constant voltage circuit 5 controls the power supply voltage Vcc supplied from the power supply terminal 6 to a constant voltage in order to stabilize the operation of the temperature compensated crystal oscillator 1.
[0023]
When testing the crystal oscillator having such a configuration, the oscillation frequency Fosc output from the output terminal 7 is changed while changing the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2 of the oscillation circuit 2. The quality of the crystal oscillator is determined based on the measured values.
[0024]
Specifically, by changing the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2, the drive level applied to the crystal unit X changes, and as a result, the drive level is output to the output terminal 7. Since the oscillation frequency Fosc also changes, the degree of this change is measured.
[0025]
At this time, if the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2 normally changes, the oscillation frequency Fosc also changes linearly at a certain rate of change. If a foreign substance is attached to the vibrating portion of the child X or if a micro crack or the like is generated, the change in the oscillation frequency Fosc is not linear. That is, even if the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2 changes, an abnormal change rate such that the oscillation frequency Fosc does not change, or changes abruptly at a certain point. Will be shown.
[0026]
Those exhibiting such an abnormal change rate of the oscillation frequency Fosc have a danger of potentially causing oscillation failure or abnormal oscillation, and cannot be treated as a normal crystal oscillator. Therefore, by measuring the change degree of the oscillation frequency Fosc with respect to the change in the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2, it is possible to determine whether the crystal oscillator is good or defective.
[0027]
The change degree of the oscillation frequency Fosc with respect to the change in the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2 is as shown in FIGS. 2 and 3, for example.
[0028]
Here, FIG. 2 shows that the oscillation frequency Fosc decreases as the capacitance increases. That is, the change rate of the oscillation frequency Fosc is constant and linearly changes with respect to the change in the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2.
[0029]
On the other hand, in FIG. 3, the change of the oscillation frequency Fosc is not uniform, and the change rate is largely changed on the way. This indicates that an abrupt change in the oscillation frequency Fosc occurred on the way to the change in the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2. Therefore, the crystal oscillator shown in FIG. 3 can be determined to be defective.
[0030]
Therefore, as shown in FIG. 4, a reference line is provided for the degree of change in the oscillation frequency Fosc with respect to the change in the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2, and an upper limit standard in which a predetermined allowable range is added to the reference line. By setting the lower limit and the lower limit specification, it is possible to reliably determine whether the product is good or defective.
[0031]
In the example of FIG. 4, a stitch-shaped region sandwiched between the upper limit standard and the lower limit standard is a non-defective region, and the other region is a defective region. These upper and lower standards are generally incorporated into an automatic machine inspection machine as electronic data, but they may be visual graphs as shown in FIG. 4 or tabulated as numerical data. But it doesn't matter.
[0032]
Further, in the crystal oscillator used in the present embodiment, the constant voltage circuit 5 is interposed between the power supply terminal 6 and the base of the oscillation transistor Tr1. Since the inspection can be performed accurately regardless of the presence or absence, there is no need to provide a switch circuit, a control circuit, or the like for disabling the function of the constant voltage circuit 5 unlike the conventional inspection method.
[0033]
As a method for changing the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2, for example, the capacitor array 20 can be used.
[0034]
In this method, for example, as shown in FIG. 5A, a capacitor array 20 including a plurality of capacitors C11 to C14 and a plurality of switching elements S11 to S14 corresponding to the capacitors C11 to C14 is used. By switching the switching elements S11 to S14 individually, the capacitance of the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2 is changed. FIG. 5B shows an embodiment in which the capacitor array 20 is used as the first capacitor C1. Such a capacitor array 20 is used as the second capacitor C2, or is used for both the first capacitor C1 and the second capacitor C2. May be used.
[0035]
As described above, if the capacitor array 20 is used as the first capacitor C1 and / or the second capacitor C2, the operation of changing the capacitance is simplified, and after the inspection, the first capacitor C1 and the second capacitor C2 are changed. Can be easily set to a predetermined capacitance value. Such capacitance control of the capacitor array can be easily performed by leading control terminals to the outer surface of the crystal oscillator and inputting a predetermined signal to the control terminals.
[0036]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.
[0037]
For example, in the above-described embodiment, the capacitor array is used to change the capacitance of the first capacitor C1 and the second capacitor C2. However, instead of this, FIGS. 6A and 6B are used. The capacitance of the first capacitor C1 and the second capacitor C2 may be changed by using the variable capacitance diode 30 as shown in FIG. In this case, the capacitance value can be changed by applying a bias voltage controlled by the bias voltage application unit 31 to the variable capacitance diode 30 from the control terminal led out to the outer surface of the crystal oscillator.
[0038]
【The invention's effect】
According to the crystal oscillator inspection method of the present invention, the oscillation frequency is measured by vibrating the crystal oscillator while changing the capacitance of the first capacitor and / or the second capacitor of the crystal oscillator having the Colpitts oscillation circuit. Then, based on the obtained measured values, the non-defective / defective crystal oscillator is determined. That is, without changing the power supply voltage or the frequency control voltage of the oscillation circuit, the drive level is controlled by the change in the capacitance of the first capacitor and / or the second capacitor, and the oscillation frequency is measured to determine the quality of the crystal oscillator. It is what you do. As a result, during the drive level inspection, the drive level inspection can be performed under the conditions of practical use without being restricted by the restrictions of the power supply voltage and the frequency control voltage, and a crystal oscillator having excellent practicality and reliability can be obtained. An inspection method can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a crystal oscillator used in the inspection method of the present invention.
FIG. 2 is a correlation diagram between capacitance and oscillation frequency when a non-defective product is determined in the inspection method of the present invention.
FIG. 3 is a correlation diagram of capacitance and oscillation frequency when a defective product is determined in the inspection method of the present invention.
FIG. 4 is a correlation diagram showing criteria for determining good / defective products in the inspection method of the present invention.
FIG. 5A is a circuit diagram of a capacitor array, and FIG. 5B is a circuit diagram of a crystal oscillator showing an embodiment using the capacitor array of FIG.
FIG. 6A is a circuit diagram of a variable capacitance diode, and FIG. 6B is a circuit diagram of a crystal oscillator showing an embodiment using the variable capacitance diode of FIG.
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional crystal oscillator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crystal oscillator 2 ... Oscillation circuit 3 ... Amplification circuit 4 ... Frequency control circuit 5 ... Constant voltage circuit 6 ... Power supply terminal 7 ... Output terminal 8 ... Temperature compensation Voltage generation circuit 20: capacitor array 30: variable capacitance diode

Claims (5)

水晶振動子、発振用トランジスタ、第1コンデンサ及び第2コンデンサを含み、前記水晶振動子を発振用トランジスタのベースに接続するとともに、前記第1コンデンサを発振用トランジスタのエミッタとグランド端子との間に、前記第2コンデンサを発振用トランジスタのベースとエミッタとの間に接続してなるコルピッツ発振回路を備えた水晶発振器であって、
前記第1コンデンサ及び/又は第2コンデンサの静電容量を変化させながら前記水晶振動子を振動させて発振周波数を測定し、得られた測定値に基づいて水晶発振器の良品・不良品を判別することを特徴とする水晶発振器の検査方法。
A crystal oscillator, an oscillation transistor, a first capacitor and a second capacitor, wherein the crystal oscillator is connected to a base of the oscillation transistor, and the first capacitor is connected between an emitter of the oscillation transistor and a ground terminal. A crystal oscillator including a Colpitts oscillation circuit in which the second capacitor is connected between a base and an emitter of an oscillation transistor,
The oscillation frequency is measured by vibrating the crystal oscillator while changing the capacitance of the first capacitor and / or the second capacitor, and a non-defective / defective crystal oscillator is determined based on the measured value. A method for inspecting a crystal oscillator, comprising:
前記測定値と、静電容量−発振周波数の関係を示す基準線とを比較し、前記測定値が前記基準線の許容範囲から外れた場合にのみ不良品とみなすことを特徴とする請求項1に記載の水晶発振器の検査方法。2. The method according to claim 1, wherein the measured value is compared with a reference line indicating a relationship between the capacitance and the oscillation frequency, and only when the measured value is out of an allowable range of the reference line, is regarded as defective. 4. The method for testing a crystal oscillator according to claim 1. 前記水晶発振器の電源端子と前記発振用トランジスタのベースとの間に定電圧回路が介在されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水晶発振器の検査方法。3. The method according to claim 1, wherein a constant voltage circuit is interposed between a power supply terminal of the crystal oscillator and a base of the oscillation transistor. 前記第1コンデンサ及び/または第2コンデンサが、複数のコンデンサ部と該コンデンサ部に対応する複数のスイッチング素子とを有したコンデンサアレイから成り、前記スイッチング素子のオン・オフを個々に切り替えることによって第1コンデンサ及び/または第2コンデンサの静電容量を変化させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の水晶発振器の検査方法。The first capacitor and / or the second capacitor include a capacitor array having a plurality of capacitor sections and a plurality of switching elements corresponding to the capacitor sections, and the first and / or second capacitors are individually switched on and off by switching the switching elements. 4. The method according to claim 1, wherein the capacitance of the first capacitor and / or the second capacitor is changed. 前記第1コンデンサ及び/または第2コンデンサが、可変容量ダイオードから成り、該可変容量ダイオードに印加するバイアス電圧を制御することによって第1コンデンサ及び/または第2コンデンサの静電容量を変化させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の水晶発振器の検査方法。The first capacitor and / or the second capacitor may include a variable capacitance diode, and may control a bias voltage applied to the variable capacitance diode to change a capacitance of the first capacitor and / or the second capacitor. 4. The method for inspecting a crystal oscillator according to claim 1, wherein
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