JP2006019987A - 水晶発振装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 恒温槽の水晶発振器では、熱により水晶振動子や周辺部品が劣化し周波数変動の原因となっている。
【解決手段】 本発明では、常時動作させている第一水晶発振器と定期または任意に電源を入れて動作させる第二水晶発振器があり、熱的劣化のない第二水晶発振器を基準周波数として周波数調整回路により第一水晶発振器の周波数を調整している。
【選択図】 図１
【解決手段】 本発明では、常時動作させている第一水晶発振器と定期または任意に電源を入れて動作させる第二水晶発振器があり、熱的劣化のない第二水晶発振器を基準周波数として周波数調整回路により第一水晶発振器の周波数を調整している。
【選択図】 図１
Description
本発明は、周波数調整機能を持った水晶発振装置に関する。
水晶発振器の中で恒温槽を用いて、周波数安定度を得る発振器が、クロック源、信号源として広く利用されている。高い安定度を要求されている水晶発振器では、恒温槽を用いて温度特性を維持している。さらに、ＡＴカットよりはＳＣカットの水晶振動子が用いられ、また温度の高いポイントを用いるようになり、水晶振動子の熱的劣化が加速されている。
しかし恒温槽は、常温よりは温度を高く設定されており、常に高温にさらされるため水晶振動子や周辺発振回路の部品が劣化をしていくため、周波数変動として時間とともに変化していく。また振動を続けていると機械的に劣化し、長期的には周波数を変化させている。
そこで経時変化量を測定し、自動的に周波数を補正することの出来ないか検討し、 第一水晶発振器と第二水晶発振器を備え、第二水晶発振器を基準として、第一水晶発振器を校正して安定化させている。
なお出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
本発明が解決しようとする問題点は、高温にさらされる水晶振動子や発振回路の劣化によってずれた周波数分を何らかの方法によって周波数調整することが求められている。
特許文献１では、 二つの水晶発振器を用いてその周波数差を分周し電圧制御発振器を制御した発振器が示されている。しかし特許文献１では、両方の発振器が常に動作している構成であり、どちらを基準とするかは関係ない。
本発明では、第一水晶発振器と第二水晶発振器を用意し、第一水晶発振器は常に動作させ、第二水晶発振器は一定期間または任意の期間で動作させ、校正が必要な範囲で動作させて第一水晶発振器の基準発振器としている。
本発明は、第一水晶発振器と第二水晶発振器とを備え、該第一水晶発振器の出力周波数と、該第二水晶発振器を起動させた時の出力周波数とを周波数比較回路で比較し、該第二水晶発振器を基準周波数として該第一水晶発振器の周波数を調整する周波数調整回路を備えている水晶発振装置である。
また、該第二水晶発振器を動作させるための電源制御回路を備えている水晶発振装置である。
さらに、該第二水晶発振器を一定時間間隔で動作させるための計時回路を備えている水晶発振装置である。
また、該第二水晶発振器を動作させるための電源制御回路を備えている水晶発振装置である。
さらに、該第二水晶発振器を一定時間間隔で動作させるための計時回路を備えている水晶発振装置である。
本発明によって、一定時間または任意の時間間隔で第二水晶発振器を動作させ、第一水晶発振器との周波数ずれを調節して安定な周波数を維持する発振装置を提供することが出来た。
本発明は、第一水晶発振器と第二水晶発振器とを備え、該第一水晶発振器の出力周波数と、該第二水晶発振器を起動させた時の出力周波数とを周波数比較回路で比較し、該第二水晶発振器を基準周波数として該第一水晶発振器の周波数を調整する周波数調整回路を備えている水晶発振装置である。
以下、図面を参照しながら実施例を説明する。
図１は、本発明の構成を示すブロック図である。
第一発振器１は、この実施例では恒温槽入りの水晶発振器でこの発振装置の出力周波数となる発振器である。恒温槽に入っているため水晶振動子や発振部品が熱により劣化する。このため劣化により周波数が変化してしまう。また振動により機械的にも劣化し、周波数の変化の原因になっている。
そこで第二水晶発振器５を設けている。第二水晶発振器５は、必ずしも第一水晶発振器１と同じ周波数を発振させる必要はない。第二水晶発振器５は、一定時間間隔で動作させるために、計時回路７（タイマー）を備えて、設定された時間間隔で制御回路４が動作し、第二水晶発振器５の電源を入れるために、第二水晶発振器５の電源を制御する電源制御回路６が設けられている。
ここの制御回路は、第一発振器１の制御信号としてデジタル信号を記録しており、周波数調整回路でデジタル／アナログ変換され、電圧に変換されて周波数を制御している。
図１は、本発明の構成を示すブロック図である。
第一発振器１は、この実施例では恒温槽入りの水晶発振器でこの発振装置の出力周波数となる発振器である。恒温槽に入っているため水晶振動子や発振部品が熱により劣化する。このため劣化により周波数が変化してしまう。また振動により機械的にも劣化し、周波数の変化の原因になっている。
そこで第二水晶発振器５を設けている。第二水晶発振器５は、必ずしも第一水晶発振器１と同じ周波数を発振させる必要はない。第二水晶発振器５は、一定時間間隔で動作させるために、計時回路７（タイマー）を備えて、設定された時間間隔で制御回路４が動作し、第二水晶発振器５の電源を入れるために、第二水晶発振器５の電源を制御する電源制御回路６が設けられている。
ここの制御回路は、第一発振器１の制御信号としてデジタル信号を記録しており、周波数調整回路でデジタル／アナログ変換され、電圧に変換されて周波数を制御している。
第二水晶発振器は、周波数比較回路で第一水晶発振器と周波数を比較される。周波数比較回路は、周波数カウンタで第二水晶発振器をカウンタの基準周波数としている。もしここで周波数差を生じていたら、第二水晶発振器を基準周波数として制御回路により第二水晶発振器の周波数とのずれの周波数だけ周波数調整されるデータに書き換えられ、デジタル／アナログ変換され、第一水晶発振器の周波数を調整している。周波数調整回路は、発振回路の水晶振動子に直列に入れた可変容量ダイオードに電圧を加えて動作させる。
図２は、本発明の動作を示す周波数の変化図である。
たとえば、第二水晶発振器の動作を１年間隔（Δｔ１）とすると、第二水晶発振器の周波数と一年分ずれた周波数（ΔＦ）を調整される。
このため定期的に第二水晶発振器を動作させるために、計時回路を設け、規定された一定間隔で第二水晶発振器を動作させ、周波数が安定になったところで周波数を比較し、ずれた周波数のデータの書き換えを行い第一水晶発振器の周波数を調整している。
計時回路がなくても、手動で任意に第二水晶発振器を動作させることにより、第二水晶発振器を基準周波数として動作させて第一水晶発振器の周波数調整を行うことが出来る。
図２の下側にあるのは第二水晶発振器の電源動作を示すチャートである。起動させ安定したところで周波数調整の基準として使用し、終了後また電源を止めている。
たとえば、第二水晶発振器の動作を１年間隔（Δｔ１）とすると、第二水晶発振器の周波数と一年分ずれた周波数（ΔＦ）を調整される。
このため定期的に第二水晶発振器を動作させるために、計時回路を設け、規定された一定間隔で第二水晶発振器を動作させ、周波数が安定になったところで周波数を比較し、ずれた周波数のデータの書き換えを行い第一水晶発振器の周波数を調整している。
計時回路がなくても、手動で任意に第二水晶発振器を動作させることにより、第二水晶発振器を基準周波数として動作させて第一水晶発振器の周波数調整を行うことが出来る。
図２の下側にあるのは第二水晶発振器の電源動作を示すチャートである。起動させ安定したところで周波数調整の基準として使用し、終了後また電源を止めている。
第二水晶発振器は、恒温槽水晶発振器であることが好ましいが、温度が管理された環境であれば恒温槽がなくても、基準発振器として使用できる。
このように本発明の発振装置では、熱や機械的劣化により周波数がずれるので、もう一つ水晶発振器を設け、その水晶発振器は普段は電源を入れず、周波数調整時のみ電源を入れて周波数標準の基準としている。このため第二水晶発振器は制作時と同様の周波数特性を示している。
このように本発明の発振装置では、熱や機械的劣化により周波数がずれるので、もう一つ水晶発振器を設け、その水晶発振器は普段は電源を入れず、周波数調整時のみ電源を入れて周波数標準の基準としている。このため第二水晶発振器は制作時と同様の周波数特性を示している。
本発明は、高安定水晶発振器として放送局、無線局の基地局や測定器等の基準周波数信号発生器として利用できる。
１ 第一水晶発振器
２ 周波数調整回路
３ 周波数比較回路
４ 制御回路
５ 第二水晶発振器
６ 電源制御回路
７ 計時回路
２ 周波数調整回路
３ 周波数比較回路
４ 制御回路
５ 第二水晶発振器
６ 電源制御回路
７ 計時回路
Claims (4)
- 第一水晶発振器と第二水晶発振器とを備え、該第一水晶発振器の出力周波数と、該第二水晶発振器を起動させた時の出力周波数とを周波数比較回路で比較し、該第二水晶発振器を基準周波数として該第一水晶発振器の周波数を調整する周波数調整回路を備えていることを特徴とする水晶発振装置。
- 請求項１において、該第二水晶発振器を動作させるための電源制御回路を備えていることを特徴とする水晶発振装置。
- 請求項１において、該第二水晶発振器を一定時間間隔で動作させるための計時回路を備えていることを特徴とする水晶発振装置。
- 請求項１において、該第二水晶発振器が恒温槽を用いた発振器であることを特徴とする水晶発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004194960A JP2006019987A (ja) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | 水晶発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004194960A JP2006019987A (ja) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | 水晶発振装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2006019987A true JP2006019987A (ja) | 2006-01-19 |
Family
ID=35793820
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2004194960A Pending JP2006019987A (ja) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | 水晶発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011199481A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Renesas Electronics Corp | クロックシステム |
| JP2013070126A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 無線機 |
| US9007139B2 (en) | 2012-06-13 | 2015-04-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Oscillation frequency adjusting circuit |
| JP2020532929A (ja) * | 2017-09-05 | 2020-11-12 | キョーセラ ティキティン オーユーＫｙｏｃｅｒａ Ｔｉｋｉｔｉｎ Ｏｙ | 周波数基準発振器デバイス、および周波数基準信号を安定させる方法 |
-
2004
- 2004-06-30 JP JP2004194960A patent/JP2006019987A/ja active Pending
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| JP2013070126A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 無線機 |
| US9007139B2 (en) | 2012-06-13 | 2015-04-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Oscillation frequency adjusting circuit |
| JP2020532929A (ja) * | 2017-09-05 | 2020-11-12 | キョーセラ ティキティン オーユーＫｙｏｃｅｒａ Ｔｉｋｉｔｉｎ Ｏｙ | 周波数基準発振器デバイス、および周波数基準信号を安定させる方法 |
| JP7256805B2 (ja) | 2017-09-05 | 2023-04-12 | キョーセラ ティキティン オーユー | 周波数基準発振器デバイス、および周波数基準信号を安定させる方法 |
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