JP2010219980A5

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Publication number: JP2010219980A5
Application number: JP2009065480A
Authority: JP
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2029-03-18

Description

本発明は、上述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、以下の適用例として実現することが可能である。
［適用例１］自動周波数制御回路を備えた発振回路の発振周波数の温度補償をする電圧制御型の可変容量素子の一端に、前記可変容量素子の容量を制御する温度補償電圧を出力する第１温度補償電圧発生回路と、前記温度補償電圧を前記自動周波数制御回路の出力に基づいて増幅した補助温度補償電圧を前記可変容量素子の他端に出力する第２温度補償電圧発生回路と、を有することを特徴とする温度補償電圧発生回路。
［適用例２］振動子、発振周波数の温度補償をする電圧制御型の第１可変容量素子、自動周波数制御回路、及び前記自動周波数制御回路に接続され前記発振周波数を調整する電圧制御型の第２可変容量素子を有している発振回路と、前記第１可変容量素子の一端に前記第１可変容量素子の容量を制御する温度補償電圧を出力する第１温度補償電圧発生回路と、前記温度補償電圧を前記自動周波数制御回路の出力に基づいて増幅した補助温度補償電圧を前記第１可変容量素子の他端に出力する第２温度補償電圧発生回路と、を有していることを特徴とする温度補償型発振回路。

［適用例３］前記第２温度補償電圧発生回路が、入力電圧と、基準温度において前記発振回路を基準周波数で発振させる基準電圧と、が入力され、前記入力電圧と前記基準電圧との差分の正負をエンコードしたバイナリデータを出力するエンコーダーと、前記温度補償電圧を反転増幅して出力する第１増幅回路と、前記第１増幅回路の出力を反転増幅して前記補助温度補償電圧を前記第１可変容量素子の他端に出力する第２増幅回路と、前記第１増幅回路に並列に接続され、前記入力電圧に応じて前記第１増幅回路の増幅度を調整する調整回路と、前記第１増幅回路の出力側、及び前記第２増幅回路の出力側にそれぞれ接続された複数の第１入力端子、前記第１可変容量素子に接続した第１出力端子を備え、入力される前記バイナリデータによって前記複数の第１入力端子のうちの１つを選択して前記第１出力端子に接続可能な第１マルチプレクサーと、を有しており、前記自動周波数制御回路が、前記入力電圧を反転増幅して出力する第３増幅回路と、前記第３増幅回路の出力を反転増幅して得られる出力電圧を前記第２可変容量素子に出力する第４増幅回路と、前記第３増幅回路の出力側、及び前記第４増幅回路の出力側にそれぞれ接続した複数の第２入力端子、前記調整回路に接続した第２出力端子を備え、入力される前記バイナリデータによって前記複数の第２入力端子のうちの１つを選択して前記第２出力端子に接続可能な第２マルチプレクサーと、を有していることを特徴とする適用例２に記載の温度補償型発振回路。

［適用例４］前記第１可変容量素子と、前記第２可変容量素子は前記振動子に対して並列に接続されており、前記バイナリデータは、前記入力電圧の値が前記基準電圧の値より高い場合、前記第１マルチプレクサーが、前記第２増幅回路の出力側と接続した第１入力端子と前記第１出力端子とを接続するデータであり、前記第２マルチプレクサーが、前記第３増幅回路の出力側と接続した第２入力端子と前記第２出力端子とを接続するデータであることを特徴とする適用例３に記載の温度補償型発振回路。

第１可変容量素子と第２可変容量素子が振動子に対して並列に接続された発振回路において、入力電圧が基準電圧より高く制御した場合、第２可変容量素子の容量が小さくなるため、第１可変容量素子に印加される温度補償電圧の発振回路全体に対する温度補償の感度が高くなり、過補償の状態となる。しかしこの場合、第２温度補償電圧発生回路が温度補償電圧と同相の補助温度補償電圧を第１可変容量素子に出力するため、第１可変容量素子に印加される電位差の温度特性の振幅を少なくして過補償の状態を抑制することができる。

［適用例５］前記第１可変容量素子と、前記第２可変容量素子は前記振動子に対して並列に接続されており、前記バイナリデータは、前記入力電圧の値が前記基準電圧の値より低い場合、前記第１マルチプレクサーが、前記第１増幅回路の出力側と接続した第１入力端子と前記第１出力端子とを接続するデータであり、前記第２マルチプレクサーが、前記第４増幅回路の出力側と接続した第２入力端子と前記第２出力端子とを接続するデータであることを特徴とする適用例３に記載の温度補償型発振回路。

第１可変容量素子と第２可変容量素子が振動子に対して並列に接続された発振回路において、入力電圧を基準電圧より低く制御した場合、第２可変容量素子の容量が大きくなるため、第１可変容量素子に印加される温度補償電圧の発振回路全体に対する温度補償の感度が低くなり、補償不足の状態となる。しかしこの場合、第２温度補償電圧発生回路が温度補償電圧と逆相の補助温度補償電圧を第１可変容量素子に出力するため、第１可変容量素子に印加される電位差の温度特性の振幅を大きくして補償不足の状態を抑制することができる。

［適用例６］前記第１可変容量素子と、前記第２可変容量素子は前記振動子に対して直列に接続され、前記第２温度補償電圧発生回路と前記エンコーダーとの間にはインバーターが介装されており、前記バイナリデータは、前記入力電圧の値が前記基準電圧の値より高い場合、前記第１マルチプレクサーが、前記第１増幅回路の出力側と接続した第１入力端子と前記第１出力端子とを接続するデータであり、前記第２マルチプレクサーが、前記第３増幅回路の出力側と接続した第２入力端子と前記第２出力端子とを接続するデータであることを特徴とする適用例３に記載の温度補償型発振回路。

［適用例７］前記第１可変容量素子と、前記第２可変容量素子は前記振動子に対して直列に接続され、前記第２温度補償電圧発生回路と前記エンコーダーとの間にはインバーターが介装されており、前記バイナリデータは、前記入力電圧の値が前記基準電圧の値より低い場合、前記第１マルチプレクサーが、前記第２増幅回路の出力側と接続した第１入力端子と前記第１出力端子とを接続するデータであり、前記第２マルチプレクサーが、前記第４増幅回路の出力側と接続した第２入力端子と前記第２出力端子とを接続するデータであることを特徴とする請求項３に記載の温度補償型発振回路。

第１可変容量素子と第２可変容量素子が振動子に対して直列に接続された発振回路において、入力電圧を基準電圧より低く制御した場合、第２可変容量素子の容量が大きくなるため、第１可変容量素子に印加される温度補償電圧の発振回路全体に対する温度補償の感度が高くなり、過補償の状態となる。しかしこの場合、第２温度補償電圧発生回路が温度補償電圧と同相の補助温度補償電圧を第１可変容量素子に出力するため、第１可変容量素子に印加される電位差の温度特性の振幅を小さくして過補償の状態を抑制することができる。

第１温度補償電圧発生回路３０は、温度センサ３２、前記温度センサ３２に並列に接続された１次電圧生成回路３４及び３次電圧生成回路３６、前記１次電圧生成回路３４から出力される１次電圧と前記３次電圧生成回路３６から出力される３次電圧とを加算して得られる温度補償電圧を第１可変容量素子１６及び第２温度補償電圧発生回路４４に出力する加算回路を有する。１次電圧生成回路３４及び３次電圧生成回路３６は、基準温度（２５℃）において発振回路１２が基準周波数ｆ_０で発振し、温度変化による圧電振動子１４の発振周波数の温度依存性を相殺する温度特性を有する１次電圧、３次電圧を示すデータを格納した記憶領域（不図示）をそれぞれ有し、温度センサ３２から得た温度データをもとに、圧電振動子１４の温度特性を相殺するためのデータを記憶領域から読み出して１次電圧、３次電圧を生成して出力する。このような温度補償を行うことにより発振回路１２の発振周波数は温度変化が起きてもほぼ一定の周波数で発振することができる。なお、本実施形態においては、１次電圧と３次電圧を用いているが、より高次の電圧を生成させる回路を、１次電圧生成回路３４及び３次電圧生成回路３６に並列に接続してもよい。

Claims

自動周波数制御回路を備えた発振回路の発振周波数の温度補償をする電圧制御型の可変容量素子の一端に、前記可変容量素子の容量を制御する温度補償電圧を出力する第１温度補償電圧発生回路と、
前記温度補償電圧を前記自動周波数制御回路の出力に基づいて増幅した補助温度補償電圧を前記可変容量素子の他端に出力する第２温度補償電圧発生回路と、を有することを特徴とする温度補償電圧発生回路。
振動子、発振周波数の温度補償をする電圧制御型の第１可変容量素子、自動周波数制御回路、及び前記自動周波数制御回路に接続され前記発振周波数を調整する電圧制御型の第２可変容量素子を有している発振回路と、
前記第１可変容量素子の一端に前記第１可変容量素子の容量を制御する温度補償電圧を出力する第１温度補償電圧発生回路と、
前記温度補償電圧を前記自動周波数制御回路の出力に基づいて増幅した補助温度補償電圧を前記第１可変容量素子の他端に出力する第２温度補償電圧発生回路と、を有していることを特徴とする温度補償型発振回路。
前記第２温度補償電圧発生回路が、
入力電圧と、基準温度において前記発振回路を基準周波数で発振させる基準電圧と、が入力され、前記入力電圧と前記基準電圧との差分の正負をエンコードしたバイナリデータを出力するエンコーダーと、
前記温度補償電圧を反転増幅して出力する第１増幅回路と、
前記第１増幅回路の出力を反転増幅して前記補助温度補償電圧を前記第１可変容量素子の他端に出力する第２増幅回路と、
前記第１増幅回路に並列に接続され、前記入力電圧に応じて前記第１増幅回路の増幅度を調整する調整回路と、
前記第１増幅回路の出力側、及び前記第２増幅回路の出力側にそれぞれ接続された複数の第１入力端子、前記第１可変容量素子に接続した第１出力端子を備え、入力される前記バイナリデータによって前記複数の第１入力端子のうちの１つを選択して前記第１出力端子に接続可能な第１マルチプレクサーと、を有しており、
前記自動周波数制御回路が、
前記入力電圧を反転増幅して出力する第３増幅回路と、
前記第３増幅回路の出力を反転増幅して得られる出力電圧を前記第２可変容量素子に出力する第４増幅回路と、
前記第３増幅回路の出力側、及び前記第４増幅回路の出力側にそれぞれ接続した複数の第２入力端子、前記調整回路に接続した第２出力端子を備え、入力される前記バイナリデータによって前記複数の第２入力端子のうちの１つを選択して前記第２出力端子に接続可能な第２マルチプレクサーと、を有していることを特徴とする請求項２に記載の温度補償型発振回路。
前記第１可変容量素子と、前記第２可変容量素子は前記振動子に対して並列に接続されており、
前記バイナリデータは、前記入力電圧の値が前記基準電圧の値より高い場合、前記第１マルチプレクサーが、前記第２増幅回路の出力側と接続した第１入力端子と前記第１出力端子とを接続するデータであり、前記第２マルチプレクサーが、前記第３増幅回路の出力側と接続した第２入力端子と前記第２出力端子とを接続するデータであることを特徴とする請求項３に記載の温度補償型発振回路。
前記第１可変容量素子と、前記第２可変容量素子は前記振動子に対して並列に接続されており、
前記バイナリデータは、前記入力電圧の値が前記基準電圧の値より低い場合、前記第１マルチプレクサーが、前記第１増幅回路の出力側と接続した第１入力端子と前記第１出力端子とを接続するデータであり、前記第２マルチプレクサーが、前記第４増幅回路の出力側と接続した第２入力端子と前記第２出力端子とを接続するデータであることを特徴とする請求項３に記載の温度補償型発振回路。
前記第１可変容量素子と、前記第２可変容量素子は前記振動子に対して直列に接続され、前記第２温度補償電圧発生回路と前記エンコーダーとの間にはインバーターが介装されており、
前記バイナリデータは、前記入力電圧の値が前記基準電圧の値より高い場合、前記第１マルチプレクサーが、前記第１増幅回路の出力側と接続した第１入力端子と前記第１出力端子とを接続するデータであり、前記第２マルチプレクサーが、前記第３増幅回路の出力側と接続した第２入力端子と前記第２出力端子とを接続するデータであることを特徴とする請求項３に記載の温度補償型発振回路。
前記第１可変容量素子と、前記第２可変容量素子は前記振動子に対して直列に接続され、前記第２温度補償電圧発生回路と前記エンコーダーとの間にはインバーターが介装されており、
前記バイナリデータは、前記入力電圧の値が前記基準電圧の値より低い場合、前記第１マルチプレクサーが、前記第２増幅回路の出力側と接続した第１入力端子と前記第１出力端子とを接続するデータであり、前記第２マルチプレクサーが、前記第４増幅回路の出力側と接続した第２入力端子と前記第２出力端子とを接続するデータであることを特徴とする請求項３に記載の温度補償型発振回路。