JP2010166438A5

JP2010166438A5 - 発振器

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Publication number: JP2010166438A5
Application number: JP2009008183A
Authority: JP
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2012-03-08
Anticipated expiration: 2029-01-16

Description

本発明は、水晶振動子の発振周波数の温度補償を行う発振器に関し、特に温度補償機能とＡＦＣ（ＡｕｔｏＦｒｅｑｕｅｎｙＣｏｎｔｒｏｌ）機能を備えた発振器に関する。

そこで本発明は、従来技術の問題点を解決するため、温度補償機能とＡＦＣ機能を備えた回路構成において、ＡＦＣ機能が温度補償の影響を受けにくくする事を実現した発振器を提供することを目的としている。

本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
〔適用例１〕振動子、前記振動子を発振させる発振用増幅回路、および前記発振増幅回路の出力信号の周波数を制御する電圧制御型の第１及び第２の可変容量素子を備えている発振回路と、前記第１の可変容量素子の容量値を制御して前記発振回路の周波数温度特性を補償するための温度補償電圧を出力する温度補償電圧発生回路と、外部から供給される外部制御電圧に応じた周波数制御電圧を前記第２の可変容量素子に供給する周波数制御電圧出力用増幅回路と、前記温度補償電圧に応じて基準電流が制御されるものであって、前記外部制御電圧に基づく第１の電圧と固定電圧とが入力され、前記第１の電圧と前記固定電圧との差分に応じた出力電流を前記周波数制御電圧出力用増幅回路に供給する差動増幅回路と、を備えていることを特徴とする発振器。

〔適用例２〕前記周波数制御電圧出力用増幅回路の入力端に出力端が接続したオペアンプ、前記オペアンプの入力端までの前記外部制御電圧の供給経路に挿入接続されている入力抵抗、および複数の抵抗を直列接続した前記オペアンプ用の帰還抵抗と、を備え、前記複数の抵抗の接続点に発生する電圧が前記第１の電圧であることを特徴とする適用例１に記載の発振器。

〔適用例３〕前記差動増幅回路の前記外部制御電圧と前記固定電圧が供給される前記第１及び第２のトランジスターのエミッタに抵抗を備えていることを特徴とする適用例１または適用例２に記載の発振器。
これにより差動増幅回路に入力する外部制御電圧の入力幅を広くとることができ、ゲイン調整を容易に行うことができる。

本発明の発振器の構成概略を示す図である。ＡＦＣ電圧（ＶＡＦＣ）と外部制御電圧（ＶＣＯＮＴ）の関係を示すグラフである。変形例の発振器の構成概略を示す図である。従来の温度補償型水晶発振器の回路構成を示す説明図である。従来の温度補償型水晶発振器のＡＦＣ特性を示す説明図である。

本発明の発振器の実施形態を添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の発振器の構成概略を示す図である。図示のように本発明の発振器１０は、発振回路２０と、温度補償電圧発生回路３０と、増幅回路４０と、電圧調整手段５０とを主な構成要件としている。

図３は発振器の変形例の構成概略を示す図である。図３は説明の便宜上、増幅回路２０と電圧調整手段５０のみを示している。変形例の発振器１０Ａと図１に示す発振器１０との構成上の相違は、分圧回路を削除して、第１のオペアンプ４２の複数の帰還抵抗の間と差動増幅回路５２の第１のＮＰＮトランジスターＴｒ２ａのベースを接続した構成である。その他の構成は図１に示す発振器と同一の構成であり、その詳細な説明を省略する。

上記構成による変形例の発振器１０Ａによれば、図１に示す分圧回路を第１のオペアンプの直列抵抗と代替することによって、分圧回路の構成を削除することができ、発振器の全体構成を簡略化させることができる。増幅回路４０の帰還抵抗から外部制御電圧を差動増幅回路５２へ入力させる構成であっても、図１の発振器１０と同様にＡＦＣ電圧を調整することができる。

１………温度補償水晶型発振器、２………発振回路、３………温度補償回路、４………ＡＦＣ回路、１０、１０Ａ………発振器、２０………発振回路、２２………帰還抵抗、２４………インバーター素子、２６………圧電振動子、２８………可変容量素子、３０………温度補償電圧発生回路、３２………１次電圧発生回路、３４………３次電圧発生回路、３６………温度センサー、４０………増幅回路、４２………第１のオペアンプ、４４………第２のオペアンプ、５０………電圧調整手段、５２………差動増幅回路、５４………分圧回路、５６………電圧電流変換回路、６０………電源入力端子、７０………外部制御電圧入力端子。

Claims

振動子、前記振動子を発振させる発振用増幅回路、および前記発振増幅回路の出力信号の周波数を制御する電圧制御型の第１及び第２の可変容量素子を備えている発振回路と、
前記第１の可変容量素子の容量値を制御して前記発振回路の周波数温度特性を補償するための温度補償電圧を出力する温度補償電圧発生回路と、
外部から供給される外部制御電圧に応じた周波数制御電圧を前記第２の可変容量素子に供給する周波数制御電圧出力用増幅回路と、
前記温度補償電圧に応じて基準電流が制御されるものであって、前記外部制御電圧に基づく第１の電圧と固定電圧とが入力され、前記第１の電圧と前記固定電圧との差分に応じた出力電流を前記周波数制御電圧出力用増幅回路に供給する差動増幅回路と、
を備えていることを特徴とする発振器。
前記周波数制御電圧出力用増幅回路の入力端に出力端が接続したオペアンプ、前記オペアンプの入力端までの前記外部制御電圧の供給経路に挿入接続されている入力抵抗、および複数の抵抗を直列接続した前記オペアンプ用の帰還抵抗と、を備え、
前記複数の抵抗の接続点に発生する電圧が前記第１の電圧であることを特徴とする請求項１に記載の発振器。
前記差動増幅回路の前記外部制御電圧と前記固定電圧が供給される前記第１及び第２のトランジスターのエミッタに抵抗を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発振器。