JP2008258710A - Temperature compensation piezoelectric oscillator, and temperature compensating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は温度補償型圧電発振器およびその温度補償方法に係り、特にGPSを用いるモ
バイル型電子機器に搭載するのに好適な温度補償型圧電発振器およびその温度補償方法に
関する。
The present invention relates to a temperature-compensated piezoelectric oscillator and a temperature compensation method thereof, and more particularly to a temperature-compensated piezoelectric oscillator suitable for mounting on a mobile electronic device using GPS and a temperature compensation method thereof.
GPS受信機などの電子機器に使用される圧電発振器は、電子機器の誤動作防止のため
、環境温度変化に対する単位時間当たりの発振周波数の変化量が小さいものが望まれてい
る。
A piezoelectric oscillator used in an electronic device such as a GPS receiver is desired to have a small amount of change in oscillation frequency per unit time with respect to a change in environmental temperature in order to prevent malfunction of the electronic device.
具体的には、図9のように、時間t1→t2において、発振器の周辺温度である環境温
度がT1→T2に変化したとすると(同図(1))、時間t1における発振器の発振周波
数f1と、t1より所定時間後の時間t2における発振器の発振周波数f2との差の絶対
値|f1−f2|=Δfが所定の許容値以内である必要がある(同図(2))。Δfが許
容値より大きいと、GPS受信機における測位処理の結果、求められる位置情報にずれが
生じてしまうなどの誤動作が生じる。
Specifically, as shown in FIG. 9, when the ambient temperature that is the ambient temperature of the oscillator changes from T1 to T2 from time t1 to time t2 ((1) in FIG. 9), the oscillation frequency f1 of the oscillator at time t1. And the absolute value | f1−f2 | = Δf of the difference between the oscillation frequency f2 of the oscillator at a time t2 after a predetermined time from t1 needs to be within a predetermined allowable value ((2) in the figure). If Δf is larger than the allowable value, a malfunction such as a shift in the required position information occurs as a result of the positioning process in the GPS receiver.
このような誤動作を防止するための従来技術として次のような技術が知られている。す
なわち、測位用の圧電発振器として、特許文献1に記載されているような恒温槽型圧電発
振器(OCXO)を用いれば、温度変化に対する単位時間あたりの発振周波数の変化量Δ
fを小さくすることができる。OCXOは、圧電振動子および発振回路用ICが収容され
た容器内を一定の温度に保つために、環境温度の変化の影響を受け難く、Δfを小さくす
ることができる。
The following techniques are known as conventional techniques for preventing such malfunctions. That is, if a thermostatic chamber type piezoelectric oscillator (OCXO) as described in
f can be reduced. Since OCXO keeps the inside of the container in which the piezoelectric vibrator and the oscillation circuit IC are housed at a constant temperature, it is not easily affected by changes in the environmental temperature, and Δf can be reduced.
しかし、OCXOはヒータを備えているため、消費電力が大きく、また、環境温度の影
響を受け難くするため容器の外形サイズが大きくなっているため、携帯電話などのモバイ
ル機器用のGPS受信機に適しない。
However, since OCXO is equipped with a heater, it consumes a large amount of power, and since the outer size of the container is increased to make it less susceptible to environmental temperature, it is used as a GPS receiver for mobile devices such as mobile phones. Not suitable.
したがって、モバイル型の電子機器には、小型で省電力の圧電デバイスである温度補償
型圧電発振器(TCXO)を用いるようにしている。このTCXOは温度補償回路により
、水晶振動子などの圧電振動子の周波数温度特性を打ち消すような形で広範囲の温度で周
波数安定を保っている(特許文献2)。
ところが、TCXOを用いても、瞬間的な温度変化に対して温度補償回路の方が水晶振
動子よりも熱反応が速いため、TCXOの出力周波数に変動が生まれてしまう。すなわち
、瞬間的な温度変化が起こった直後は、温度補償回路による補償量が大きすぎるという課
題がある。図10はこの状態の説明図であり、瞬間的な環境温度変化を検出したとき、温
度補償回路を搭載したICの温度(図10において四角で示す。)は圧電振動子の温度(
図10において菱形で示す。)より低く温度変化が現れ、スイッチ投入時から10〜20
秒間の範囲で、周波数変動幅が大きくなる。携帯基板実装時に近接するパワーアンプなど
の熱の影響でこのような現象が起きてしまうと、特に、GPS機能を有する携帯電話では
、TCXOの出力周波数の僅かな変動がGPS感度に対して影響を与える。
However, even when TCXO is used, the temperature compensation circuit has a faster thermal response than the quartz resonator with respect to an instantaneous temperature change, so that fluctuation occurs in the output frequency of the TCXO. That is, immediately after an instantaneous temperature change occurs, there is a problem that the compensation amount by the temperature compensation circuit is too large. FIG. 10 is an explanatory diagram of this state. When an instantaneous environmental temperature change is detected, the temperature of the IC (indicated by a square in FIG. 10) on which the temperature compensation circuit is mounted is the temperature of the piezoelectric vibrator (
In FIG. 10, it shows by a rhombus. ) Lower temperature change, 10-20 from the time of switch on
The frequency fluctuation range increases in the range of seconds. When such a phenomenon occurs due to the influence of heat from a power amplifier or the like that is close to the mobile board when it is mounted, especially in mobile phones with a GPS function, slight fluctuations in the output frequency of the TCXO will affect the GPS sensitivity. give.
本発明は、上記従来の問題点に着目し、環境温度の急激な変化時に、熱応答性が低い圧
電振動子の温度特性による周波数変化を温度補償する場合、熱応答性が高い温度補償回路
による補償電圧信号の出力を適正にして、瞬間的な温度変化に伴う周波数変動を抑制する
ことを目的とする。
The present invention pays attention to the above-mentioned conventional problems, and when temperature compensation is performed for the frequency change due to the temperature characteristics of the piezoelectric vibrator having low thermal responsiveness when the environmental temperature is suddenly changed, the temperature compensating circuit has high thermal responsiveness. An object of the present invention is to make the output of the compensation voltage signal appropriate so as to suppress the frequency fluctuation accompanying the instantaneous temperature change.
本発明は、温度補償回路の方が水晶よりも熱反応が早いため、温度補償回路の熱反応を
遅延させることで、水晶との反応時間の差を少なく調整し、周波数の安定度を保つように
したものである。すなわち、瞬間的な温度変化に対し周波数変動を滑らかにするため、温
度補償回路の反応時間を遅延回路によって変化させるようにしている。
In the present invention, since the temperature compensation circuit has a faster thermal response than the quartz crystal, by delaying the thermal response of the temperature compensation circuit, the difference in the reaction time with the quartz crystal is adjusted to be small and the stability of the frequency is maintained. It is a thing. That is, the reaction time of the temperature compensation circuit is changed by the delay circuit in order to smooth the frequency fluctuation with respect to the instantaneous temperature change.
本発明に係る温度補償型圧電発振器は、環境温度を検出し、環境温度信号を生成する温
度センサと、該温度センサに接続され、前記環境温度信号に基づき、温度補償電圧信号を
生成する温度補償回路と、該温度補償回路に接続され、圧電振動子を有し、前記温度補償
電圧信号に基づき出力信号の発振周波数を制御する電圧制御型圧電発振器と、を有する温
度補償型圧電発振器であって、前記環境温度信号または前記温度補償電圧信号を遅延する
遅延回路を、前記温度センサと前記温度補償回路との間、または前記温度補償回路と前記
電圧制御型圧電発振器との間に設けたことを特徴としている。
A temperature-compensated piezoelectric oscillator according to the present invention detects an environmental temperature and generates an environmental temperature signal. The temperature compensation is connected to the temperature sensor and generates a temperature-compensated voltage signal based on the environmental temperature signal. A temperature-compensated piezoelectric oscillator having a circuit and a voltage-controlled piezoelectric oscillator connected to the temperature-compensating circuit and having a piezoelectric vibrator and controlling an oscillation frequency of an output signal based on the temperature-compensated voltage signal A delay circuit for delaying the environmental temperature signal or the temperature compensation voltage signal is provided between the temperature sensor and the temperature compensation circuit, or between the temperature compensation circuit and the voltage controlled piezoelectric oscillator. It is a feature.
この構成によって、圧電振動子の熱反応に合わせて温度補償信号を遅らせることができ
る。このため、圧電振動子と温度補償回路との反応時間差を少なくすることができ、瞬間
的な温度変化に対して周波数変動を滑らかにすることができる。
With this configuration, the temperature compensation signal can be delayed in accordance with the thermal reaction of the piezoelectric vibrator. For this reason, the reaction time difference between the piezoelectric vibrator and the temperature compensation circuit can be reduced, and the frequency fluctuation can be smoothed against an instantaneous temperature change.
また、前記遅延回路は、圧電振動子の温度特性変化の時定数に前記電圧制御型圧電発振
器に入力される前記温度補償信号の時定数を一致させる。このようにすれば、温度補償動
作を圧電振動子の熱反応に一致させることができる。
Further, the delay circuit makes the time constant of the temperature compensation signal input to the voltage controlled piezoelectric oscillator coincide with the time constant of the temperature characteristic change of the piezoelectric vibrator. In this way, the temperature compensation operation can be matched with the thermal response of the piezoelectric vibrator.
更に、前記環境温度がTaからTbに変化した場合における前記電圧制御型圧電発振器
に入力される前記温度補償信号の時定数をτ1とし、前記温度補償回路の前記温度補償信
号が前記電圧制御型圧電発振器に入力されない状態で、前記環境温度が前記Taから前記
Tbに変化した場合における、前記電圧制御型圧電発振器の前記出力信号の周波数変化の
時定数をτ2としたとき、前記τ1と前記τ2とがほぼ等しい値となるように、前記遅延
回路の時定数が設定されていることを特徴とする
Furthermore, when the environmental temperature changes from Ta to Tb, the time constant of the temperature compensation signal input to the voltage control type piezoelectric oscillator is τ1, and the temperature compensation signal of the temperature compensation circuit is the voltage control type piezoelectric transducer. If the time constant of the frequency change of the output signal of the voltage controlled piezoelectric oscillator when the environmental temperature changes from Ta to Tb without being input to the oscillator is τ2, the τ1 and the τ2 The time constant of the delay circuit is set so that the values are substantially equal to each other.
このように構成することにより、電圧制御型圧電発振器の熱反応による周波数変化の開
始時間の遅れ分だけ、温度補償回路から電圧制御型圧電発振器への温度補償信号を遅らせ
ることができる。
前記遅延回路には時定数調整手段とを備えるようにすることが望ましい。時定数を調整
できるので、温度補償型圧電発振器の用途に応じた調整ができる。
With this configuration, the temperature compensation signal from the temperature compensation circuit to the voltage control type piezoelectric oscillator can be delayed by the delay of the start time of the frequency change due to the thermal reaction of the voltage control type piezoelectric oscillator.
It is desirable that the delay circuit includes time constant adjusting means. Since the time constant can be adjusted, it can be adjusted according to the application of the temperature compensated piezoelectric oscillator.
前記温度補償回路はアナログ式温度補償回路としてなる。また、前記温度補償回路はデ
ジタル式温度補償回路とし、前記遅延回路は前記温度補償回路のA/D変換器を介して後
段の圧電発振回路に出力するように接続してなる。
温度補償回路がアナログ式でもデジタル式でも瞬間的な温度変化に伴う周波数変動を抑
制することができる。
The temperature compensation circuit is an analog temperature compensation circuit. The temperature compensation circuit is a digital temperature compensation circuit, and the delay circuit is connected to output to a subsequent piezoelectric oscillation circuit via an A / D converter of the temperature compensation circuit.
Regardless of whether the temperature compensation circuit is an analog type or a digital type, it is possible to suppress frequency fluctuations accompanying instantaneous temperature changes.
前記遅延回路は抵抗とコンデンサを直列接続し前記コンデンサを出力とするRC積分回
路から構成され、時定数調整手段はコンデンサの値の切替手段からなっている。前記時定
数調整手段にGIC回路(一般化インピーダンス変換回路)を介在させた構成としてもよ
い。更に、前記時定数調整手段は外部実装部品として実装させた構成とすることが望まし
い。
The delay circuit is composed of an RC integrating circuit in which a resistor and a capacitor are connected in series and the capacitor is used as an output, and the time constant adjusting means is composed of a capacitor value switching means. A configuration may be adopted in which a GIC circuit (generalized impedance conversion circuit) is interposed in the time constant adjusting means. Further, it is desirable that the time constant adjusting means is configured as an externally mounted component.
また、本発明に係る温度補償型圧電発振器の温度補償方法は、環境温度信号または温度
補償電圧信号を遅延する遅延回路を、温度センサと温度補償回路との間、または温度補償
回路と電圧制御型圧電発振器との間に設けた温度補償型圧電発振器の温度補償方法であっ
て、前記温度補償回路の出力する前記温度補償信号による補償量の変化の時定数と、前記
温度補償回路の前記温度補償信号が前記電圧制御型圧電発振器に入力されない状態におけ
る前記電圧制御型圧電発振器の前記出力信号の周波数変化の時定数とを一致させるように
、温度補償電圧出力を遅延させることを特徴とするものである。
The temperature compensation method for a temperature compensated piezoelectric oscillator according to the present invention also includes a delay circuit for delaying the environmental temperature signal or the temperature compensated voltage signal, between the temperature sensor and the temperature compensated circuit, or between the temperature compensated circuit and the voltage control type. A temperature compensation method for a temperature-compensated piezoelectric oscillator provided with a piezoelectric oscillator, the time constant of change in compensation amount by the temperature compensation signal output from the temperature compensation circuit, and the temperature compensation of the temperature compensation circuit The temperature compensated voltage output is delayed so that the time constant of the frequency change of the output signal of the voltage controlled piezoelectric oscillator in a state where no signal is input to the voltage controlled piezoelectric oscillator is matched. is there.
このような構成によれば、温度補償回路のための遅延回路の時定数を変化できる機能を
付加し、圧電振動子の温度特性変化の時定数に対し、温度補償回路の時定数を一致させる
ことができ、熱抵抗が異なるパッケージごとに対応することができる。温度補償型圧電発
振器において、環境温度変化に対する圧電振動子の周波数変化(補償前の周波数)の時定
数と、VCOに入力する温度補償電圧の時定数とをほぼ一致させるように、VCOより前
段に遅延回路によって作動が遅延される時定数調整回路を設ける。したがって、GPSの
ような、熱衝撃に対する周波数安定性が問われる用途に有効である。
According to such a configuration, a function capable of changing the time constant of the delay circuit for the temperature compensation circuit is added, and the time constant of the temperature compensation circuit is made to coincide with the time constant of the temperature characteristic change of the piezoelectric vibrator. It is possible to cope with each package having different thermal resistance. In the temperature-compensated piezoelectric oscillator, the time constant of the frequency change (frequency before compensation) of the piezoelectric vibrator with respect to the environmental temperature change and the time constant of the temperature compensation voltage input to the VCO are almost preceded by the VCO. A time constant adjusting circuit whose operation is delayed by the delay circuit is provided. Therefore, it is effective for applications such as GPS that require frequency stability against thermal shock.
以下に、本発明に係る温度補償型圧電発振器およびその温度補償方法の具体的実施の形
態を、図面を参照して、詳細に説明する。
図1は第1実施形態に係る圧電発振器の回路ブロック図を示している。この実施形態に
係る温度補償型圧電発振器10は、電圧制御型圧電発振器(VCXO)12を有し、当該
VCXO12の温度特性を補償するために周知の温度補償回路14を前段に接続している
。VCXO12は水晶振動子やセラミック振動子のような圧電振動子を発振させる回路や
可変リアクタンス素子などから構成される。
Hereinafter, specific embodiments of a temperature compensated piezoelectric oscillator and a temperature compensation method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit block diagram of the piezoelectric oscillator according to the first embodiment. A temperature compensated
温度補償回路14は、図1の場合はアナログ式構成とされ、温度センサ16からの入力
信号によって環境温度信号を得て、VCXO12の温度特性を補償するための温度補償電
圧をサーミスタなどの素子の温度特性を利用して出力し、圧電振動子の周波数温度特性を
打ち消すように作動させる。
In the case of FIG. 1, the
このような主たる構成に加えて、この実施形態ではアナログ式温度補償回路14とVC
XO12の間にRC積分回路からなる遅延回路18を直列に接続している。この遅延回路
18は抵抗20とこれに並列に接続されている複数の容量の異なるコンデンサ22(22
a、22b、………)からなり、複数のコンデンサ22のうちから1つをスイッチ回路2
4によって選択接続するようにしている。この選択されたコンデンサの容量によって遅延
回路18による遅延時間が定まるものとなっている。したがって、スイッチ回路24は時
定数調整手段に相当するものとなる。調整は外部の入力部26によって行う構成とされ、
図示しないメモリにより切り替えた後、設定値に保持される。
In addition to such a main configuration, in this embodiment, the analog
A
a, 22b,...), and one of the
4 is selected and connected. The delay time by the
After switching by a memory (not shown), the set value is held.
ここで時定数設定手段により選択されるコンデンサ22の値が決定すると、その値によ
ってアナログ式温度補償回路14からVCXO12へ温度補償電圧出力の遅延時間が定ま
る。この時定数を圧電振動子の温度特性変化の時定数に一致するように選択するのである
。これは実施形態に係る温度補償型圧電発振器10の使用環境に応じて決定するものとし
、例えばGPS利用の携帯基板実装個所にパワーアンプなどが存在する場合には温度変化
が急変するので、瞬間的な温度変化が大きいので時定数を大きくとるようにする。いずれ
にしても、環境温度が温度補償回路14の温度センサ16が受ける温度とVCXO12が
温度影響を受けるまでのタイムラグを埋めるような設定とすればよい。
Here, when the value of the
図2は第2実施形態に係る温度補償型圧電発振器10aを示している。これは第1実施
形態の場合と、遅延回路18の接続位置が異なるだけでその他は同様である。すなわち、
遅延回路18を温度センサ16とアナログ式温度補償回路14の間に直列に接続している
。
FIG. 2 shows a temperature compensated
A
図3は第3実施形態に係る温度補償型圧電発振器10bを示している。これは温度補償
にデジタル式温度補償回路28とデジタル式温度センサ30を用いている。この例の場合
には、温度補償回路28は温度信号をデジタル信号で入力し、予めメモリに記憶されてい
る温度補償用のデータを読み出し、これをD/A変換器32にてアナログ信号に変換して
遅延回路18に入力させるようにしている。遅延回路18の構成、これに続くVCXO1
2の構成は第1実施形態と同一である。もちろん、温度センサ30をアナログ式とし、A
/D変換してデジタル式温度補償回路28に入力させるようにしても良い。
FIG. 3 shows a temperature compensated
The configuration of 2 is the same as that of the first embodiment. Of course, the
The digital
図4は第4実施形態に係る温度補償型圧電発振器10cを示している。この実施形態は
第3実施形態と同様にデジタル式温度補償回路28を用いた例であるが、遅延回路18を
アナログ式の温度センサ16とデジタル式温度補償回路28の間に直列接続したものであ
る。この例では、遅延回路18の出力信号をA/D変換器34でデジタル信号に変換して
温度補償回路28に入力し、ここで補償電圧信号をメモリから読み出してデジタル信号と
して出力し、D/A変換器32によってアナログ信号に変化した信号をVCXO12に入
力するようにしている。その他は第3実施形態と同様である。
FIG. 4 shows a temperature compensated piezoelectric oscillator 10c according to the fourth embodiment. This embodiment is an example using a digital
このような第1〜第4実施形態に係る温度補償型圧電発振器10(10a、10b、1
0c)の作用を図5〜6に基づいて説明する。図5は遅延回路18を用いなかった場合の
説明図であり、図6は実施形態にかかる遅延回路18を用いた場合の説明図である。従来
では、図5(1)に示すように、環境温度がステップ状に急激に変化(Ta→Tb)した
場合、温度補償回路14,28の熱応答が圧電振動子より速いため、圧電振動子の温度変
化による周波数変動より早く温度補償電圧信号が大きく変化する。したがって、図5(2
)に示されるように、温度補償電圧信号の時定数τ1は圧電振動子の周波数変動の変化の
時定数τ2より短くなる。なお、図5(2)に示される圧電振動子の周波数変動のグラフ
は、第1〜第4実施形態に係る温度補償型圧電発振器10において、温度補償電圧信号が
入力されないときのVCXO12の出力信号の周波数である。これによって両者の時定数
τの差分によって、温度補償型圧電発振器10としての出力に、図5(3)に示すように
Δfの周波数変化を生じて安定した周波数を出力することができない。
Such temperature-compensated piezoelectric oscillators 10 (10a, 10b, 1) according to the first to fourth embodiments.
The operation of 0c) will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an explanatory diagram when the
), The time constant τ1 of the temperature compensation voltage signal is shorter than the time constant τ2 of the change in the frequency fluctuation of the piezoelectric vibrator. The graph of the frequency fluctuation of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 5 (2) shows the output signal of the
これに対し、同じように環境温度が急激に変化した場合(図6(1))、温度補償回路
14,28の温度補償出力電圧による補償量の変化の時定数τ1と、圧電振動子の温度特
性変化の時定数τ2とを一致させるように、温度補償電圧出力を遅延させることができる
ので(図6(2))、温度補償型圧電発振器10としての出力は、図6(3)に示すよう
に周波数変化Δfは打ち消され、一定の安定した周波数を出力することができることにな
るのである。
On the other hand, when the environmental temperature changes abruptly in the same manner (FIG. 6 (1)), the time constant τ1 of the compensation amount change by the temperature compensation output voltage of the
特に、第3実施形態の場合には、上記効果に加えて、この温度補償型圧電発振器10を
FM通信機に利用した場合には、デジタル式温度補償回路28の信号を遅延させることに
より温度補償型圧電発振器10の発振周波数の変化の速度を小さくして、発振周波数の変
化に起因するFM通信機の送信周波数の変移速度を小さくすれば、発生するFMノイズの
周波数成分は可聴周波数より低い周波数となり、雑音を無害化することができる利点も得
られる。
In particular, in the case of the third embodiment, in addition to the above effects, when this temperature compensated
図7は遅延回路の変形例を示している。この変形例は、抵抗20と並列接続されるコン
デンサ22は比較的大容量を用いることになるので、コンデンサ22と直列にGIC(Ge
nerated Immitance Converter)回路36を接続したものである。このGIC回路36は
任意のインピーダンスzを作り出すことができる。すなわち、z=jω(R1・R3)/
(C・R2・R4)の伝達関数により、抵抗値の値の割り振り方により広範囲のコンデン
サ容量が擬似的に得られる。このため、このようなGIC回路36のような回路シミュレ
ータを遅延回路のコンデンサ部分に用いることで、低容量のコンデンサから擬似的に大容
量の接地型コンデンサが得られ、遅延時間の幅を広く取ることができ、集積化も可能とな
る利点がある。
FIG. 7 shows a modification of the delay circuit. In this modification, since the
nerated Immitance Converter)
With a transfer function of (C · R2 · R4), a wide range of capacitor capacities can be obtained in a pseudo manner depending on how the resistance values are allocated. For this reason, by using a circuit simulator such as the
図8は更に遅延回路の他の変形例であり、これは発振器(OSC)のパッケージ38に
遅延回路のコンデンサ22を外部実装するようにしたものである。これにより、任意の容
量のコンデンサを用いることができる。またコンデンサを外部実装する端子を設け、外部
で簡単に時定数を変化させることができる。
FIG. 8 shows another modification of the delay circuit, in which a
以上のような実施形態によれば、コンデンサスイッチを切り替えることで簡易的に時定
数を調整でき、時定数調整機能を発振器と一体化することができる。また、瞬間的な温度
変化に伴う温度補償型発振器の周波数変動を少なくするため、遅延回路のコンデンサの値
を切り替えることで時定数を変化させ、時定数の切替ができるため、熱抵抗の異なるパッ
ケージ毎に遅延時間を調整できる。
According to the above embodiment, the time constant can be easily adjusted by switching the capacitor switch, and the time constant adjusting function can be integrated with the oscillator. Also, in order to reduce the frequency fluctuation of the temperature compensated oscillator due to the instantaneous temperature change, the time constant can be changed by switching the capacitor value of the delay circuit, and the time constant can be switched, so the package with different thermal resistance The delay time can be adjusted every time.
10………温度補償型圧電発振器、12………電圧制御型圧電発振器(VCXO)、14
………アナログ式温度補償回路、16………温度センサ、18………遅延回路、20……
…抵抗、22(22a、22b、22c、22d)………コンデンサ、24………スイッ
チ回路、26………入力部、28………デジタル式温度補償回路、30………デジタル式
温度センサ、32………D/A変換器、34………A/D変換器、38………発振器パッ
ケージ。
10 ......... Temperature compensated piezoelectric oscillator, 12 ......... Voltage controlled piezoelectric oscillator (VCXO), 14
......... Analog temperature compensation circuit, 16 ......... Temperature sensor, 18 ......... Delay circuit, 20 ...
... Resistance, 22 (22a, 22b, 22c, 22d) ......... Capacitor, 24 ......... Switch circuit, 26 ......... Input section, 28 ......... Digital temperature compensation circuit, 30 .........
Claims (10)
該温度センサに接続され、前記環境温度信号に基づき、温度補償電圧信号を生成する温
度補償回路と、
該温度補償回路に接続され、圧電振動子を有し、前記温度補償電圧信号に基づき出力信
号の発振周波数を制御する電圧制御型圧電発振器と、
を有する温度補償型圧電発振器であって、
前記環境温度信号または前記温度補償電圧信号を遅延する遅延回路を、前記温度センサ
と前記温度補償回路との間、または前記温度補償回路と前記電圧制御型圧電発振器との間
に設けた
ことを特徴とする温度補償型圧電発振器。 A temperature sensor that detects the ambient temperature and generates an ambient temperature signal;
A temperature compensation circuit connected to the temperature sensor and generating a temperature compensation voltage signal based on the environmental temperature signal;
A voltage controlled piezoelectric oscillator connected to the temperature compensation circuit, having a piezoelectric vibrator, and controlling an oscillation frequency of an output signal based on the temperature compensated voltage signal;
A temperature compensated piezoelectric oscillator having
A delay circuit for delaying the environmental temperature signal or the temperature compensation voltage signal is provided between the temperature sensor and the temperature compensation circuit, or between the temperature compensation circuit and the voltage controlled piezoelectric oscillator. A temperature compensated piezoelectric oscillator.
力される前記温度補償信号の時定数を一致させてなることを特徴とする温度補償型圧電発
振器。 The temperature compensation type piezoelectric oscillator, wherein the delay circuit is configured such that a time constant of the temperature compensation signal inputted to the voltage control type piezoelectric oscillator coincides with a time constant of a temperature characteristic change of the piezoelectric vibrator.
される前記温度補償信号の時定数をτ1とし、
前記温度補償回路の前記温度補償信号が前記電圧制御型圧電発振器に入力されない状態
で、前記環境温度が前記Taから前記Tbに変化した場合における、前記電圧制御型圧電
発振器の前記出力信号の周波数変化の時定数をτ2としたとき、
前記τ1と前記τ2とがほぼ等しい値となるように、前記遅延回路の時定数が設定され
ていることを特徴とする請求項1に記載の温度補償型圧電発振器。 The time constant of the temperature compensation signal input to the voltage controlled piezoelectric oscillator when the environmental temperature changes from Ta to Tb is τ1,
Frequency change of the output signal of the voltage controlled piezoelectric oscillator when the environmental temperature changes from the Ta to the Tb in a state where the temperature compensated signal of the temperature compensating circuit is not input to the voltage controlled piezoelectric oscillator When the time constant of is τ2,
2. The temperature-compensated piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the time constant of the delay circuit is set so that the τ1 and the τ2 are substantially equal to each other.
償型圧電発振器。 2. The temperature compensated piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the delay circuit includes time constant adjusting means.
温度補償型圧電発振器。 2. The temperature compensated piezoelectric oscillator according to claim 1, wherein the temperature compensation circuit is an analog temperature compensation circuit.
A/D変換器を介して後段の電圧制御型圧電発振器に出力するように接続してなることを
特徴とする請求項1に記載の温度補償型圧電発振器。 The temperature compensation circuit is a digital temperature compensation circuit, and the delay circuit is connected to output to a voltage controlled piezoelectric oscillator at a subsequent stage via an A / D converter of the temperature compensation circuit. The temperature compensated piezoelectric oscillator according to claim 1.
路から構成され、時定数調整手段はコンデンサの値の切替手段からなっていることを特徴
とする請求項4に記載の温度補償型圧電発振器。 5. The delay circuit according to claim 4, wherein the delay circuit comprises an RC integrating circuit in which a resistor and a capacitor are connected in series and the capacitor is used as an output, and the time constant adjusting means comprises a capacitor value switching means. Temperature compensated piezoelectric oscillator.
補償型圧電発振器。 5. The temperature compensated piezoelectric oscillator according to claim 4, wherein a GIC circuit is interposed in the time constant adjusting means.
記載の温度補償型圧電発振器。 5. The temperature compensated piezoelectric oscillator according to claim 4, wherein the time constant adjusting means is mounted as an externally mounted component.
前記温度補償回路の出力する前記温度補償信号による補償量の変化の時定数と、前記温
度補償回路の前記温度補償信号が前記電圧制御型圧電発振器に入力されない状態における
前記電圧制御型圧電発振器の前記出力信号の周波数変化の時定数とを一致させるように、
温度補償電圧出力を遅延させることを特徴とする温度補償型圧電発振器の温度補償方法。 A temperature compensation method for a temperature compensated piezoelectric oscillator according to claim 1,
The time constant of the change in compensation amount by the temperature compensation signal output from the temperature compensation circuit, and the voltage controlled piezoelectric oscillator in a state where the temperature compensation signal of the temperature compensation circuit is not input to the voltage controlled piezoelectric oscillator. To match the time constant of the frequency change of the output signal,
A temperature compensation method for a temperature compensated piezoelectric oscillator, characterized by delaying a temperature compensated voltage output.
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