JP2011103636A - Method of adjusting frequency of temperature-compensated piezoelectric oscillator - Google Patents

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Abstract

【課題】温度上昇や温度下降の際の温度変化に対する周波数のヒステリシスが少なく安定した周波数温度特性が得られる温度補償圧電発振器及びその周波数調整方法を提供すること。
【解決手段】第1のメモリー30と第2のメモリー40には、それぞれ、圧電振動子80の温度上昇時、温度下降時における周波数温度特性を特定するための第1、第2の温度補償データ32、42が記憶される。温度変化検出回路10は、温度センサー50が取得した温度情報に基づいて温度上昇と温度下降のいずれかが生じたかを検出する。セレクター20は、温度変化検出回路の検出結果に基づいて、温度上昇時、温度下降時にそれぞれ第1、第2の温度補償データを選択する。温度補償電圧発生回路60は、セレクターにより選択された第1又は第2の温度補償データに基づいて、温度補償電圧62を発生させる。電圧制御発振回路70は、温度補償電圧に基づいて圧電振動子の周波数を制御する。
【選択図】図1
A temperature compensated piezoelectric oscillator capable of obtaining a stable frequency temperature characteristic with little frequency hysteresis with respect to a temperature change at the time of temperature increase or temperature decrease, and a frequency adjusting method thereof.
In a first memory and a second memory, first and second temperature compensation data for specifying frequency temperature characteristics when the temperature of a piezoelectric vibrator is increased and when the temperature is decreased, respectively. 32 and 42 are stored. The temperature change detection circuit 10 detects whether a temperature increase or a temperature decrease has occurred based on the temperature information acquired by the temperature sensor 50. The selector 20 selects the first and second temperature compensation data when the temperature rises and when the temperature falls based on the detection result of the temperature change detection circuit. The temperature compensation voltage generation circuit 60 generates the temperature compensation voltage 62 based on the first or second temperature compensation data selected by the selector. The voltage controlled oscillation circuit 70 controls the frequency of the piezoelectric vibrator based on the temperature compensation voltage.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、温度補償圧電発振器の周波数調整方法に関する。   The present invention relates to a frequency adjustment method for a temperature compensated piezoelectric oscillator.

温度補償水晶発振器(TCXO:Temperature Compensated Xtal Oscillator)は、水晶振動子の発振周波数の温度特性をキャンセルすることにより高い周波数安定度が得られるため、携帯電話の端末や基地局、GPS(Global Positioning System)受信機等の高精度のタイミング信号を必要とする機器やシステムに広く使用されている。   The temperature compensated crystal oscillator (TCXO: Temperature Compensated Xtal Oscillator) can obtain high frequency stability by canceling the temperature characteristics of the oscillation frequency of the crystal oscillator, so it can be used in mobile phone terminals, base stations, and GPS (Global Positioning System). ) Widely used in equipment and systems that require highly accurate timing signals such as receivers.

これまでに、様々なタイプの温度補償水晶発振器が提案されている。例えば、特許文献1では、水晶振動子の発振周波数の温度特性に応じて発生させた近似3次関数を用いて周波数を連続的に補正することで、温度変化に対して安定した周波数特性を実現することができるとともに集積化にも適した温度補償水晶発振器が提案されている。さらに、特許文献2では、特許文献1に記載された温度補償水晶発振器を改良してより正確な温度補償を行うことができる温度補償水晶発振器が提案されている。   Various types of temperature compensated crystal oscillators have been proposed so far. For example, in Patent Document 1, a stable frequency characteristic with respect to a temperature change is realized by continuously correcting the frequency using an approximate cubic function generated according to the temperature characteristic of the oscillation frequency of the crystal resonator. There has been proposed a temperature compensated crystal oscillator suitable for integration and integration. Furthermore, Patent Document 2 proposes a temperature-compensated crystal oscillator that can improve temperature compensation by improving the temperature-compensated crystal oscillator described in Patent Document 1.

特開平9−55624号公報JP-A-9-55624 国際公開第98/56105号International Publication No. 98/56105

しかしながら、温度が上昇から下降、もしくは下降から上昇に転じたときに水晶素板にかかる歪応力が回復しきれず接着剤や電極等に熱的歪が発生するため、水晶振動子の発振周波数は温度上昇時と温度下降時で一致せずヒステリシスをもつ。近年、温度補償水晶発振器の小型化が進むにつれて、この熱的歪の影響が大きくなってきている。その結果、同じ温度であっても水晶振動子の発振周波数が異なる場合があり、従来の温度補償水晶発振器では、例えば温度上昇時には高い精度で温度補償を行うことができるが、温度下降時には補償精度が劣化するという問題があった。図13は、従来の温度補償水晶発振器の周波数温度特性の一例を示す図である。図13において、横軸は温度であり、縦軸は周波数偏差(公称周波数に対する周波数誤差)である。−25℃付近の温度から+75℃付近の温度まで上昇させた時の周波数偏差(Aのグラフ参照)と+75℃付近の温度から−25℃付近の温度まで下降させた時の周波数偏差(Bのグラフ参照)が大きく異なっている。   However, since the strain stress applied to the quartz base plate cannot be recovered when the temperature changes from rising to falling, or from falling to rising, thermal distortion occurs in the adhesive, electrodes, etc. There is hysteresis that does not match when the temperature rises and when the temperature falls. In recent years, as the temperature compensated crystal oscillator has been reduced in size, the influence of this thermal distortion has been increasing. As a result, the oscillation frequency of the crystal unit may differ even at the same temperature. With conventional temperature-compensated crystal oscillators, for example, temperature compensation can be performed with high accuracy when the temperature rises, but compensation accuracy when the temperature falls There was a problem of deterioration. FIG. 13 is a diagram showing an example of frequency temperature characteristics of a conventional temperature compensated crystal oscillator. In FIG. 13, the horizontal axis represents temperature, and the vertical axis represents frequency deviation (frequency error with respect to the nominal frequency). Frequency deviation when the temperature is raised from around −25 ° C. to a temperature around + 75 ° C. (see graph A) and frequency deviation when the temperature is lowered from around + 75 ° C. to a temperature around −25 ° C. (See graph) is very different.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、温度上昇や温度下降の際の温度変化に対する周波数のヒステリシスが少なく安定した温度特性が得られる温度補償圧電発振器及びその周波数調整方法を提供することができる。   The present invention has been made in view of the above problems, and according to some aspects of the present invention, there is little frequency hysteresis with respect to temperature change during temperature rise or temperature fall, and stable temperature characteristics. It is possible to provide a temperature compensated piezoelectric oscillator and a frequency adjustment method thereof.

(1)本発明は、圧電振動子と、前記圧電振動子の温度上昇時における周波数温度特性を特定するための第1の温度補償データが記憶される第1の記憶手段と、前記圧電振動子の温度下降時における周波数温度特性を特定するための第2の温度補償データが記憶される第2の記憶手段と、温度情報を取得する温度センサーと、前記温度センサーが取得した前記温度情報に基づいて、温度上昇と温度下降のいずれかが生じたかを検出する温度変化検出手段と、前記温度変化検出手段の検出結果に基づいて、温度上昇時は前記第1の温度補償データを選択し、温度下降時は前記第2の温度補償データを選択する温度補償データ選択手段と、前記温度補償データ選択手段により選択された前記第1の温度補償データ又は前記第2の温度補償データに基づいて、前記圧電振動子の周波数を温度補償するための温度補償電圧を発生させる温度補償電圧発生回路と、前記温度補償電圧に基づいて前記圧電振動子の周波数を制御する電圧制御発振回路と、を含む、温度補償圧電発振器である。   (1) The present invention provides a piezoelectric vibrator, first storage means for storing first temperature compensation data for specifying frequency temperature characteristics when the temperature of the piezoelectric vibrator rises, and the piezoelectric vibrator Based on the second storage means for storing the second temperature compensation data for specifying the frequency temperature characteristic at the time of temperature drop, the temperature sensor for acquiring the temperature information, and the temperature information acquired by the temperature sensor The temperature change detecting means for detecting whether the temperature rise or the temperature drop has occurred, and the first temperature compensation data is selected at the time of temperature rise based on the detection result of the temperature change detecting means, and the temperature The temperature compensation data selection means for selecting the second temperature compensation data at the time of descending, and the first temperature compensation data or the second temperature compensation data selected by the temperature compensation data selection means. Accordingly, a temperature compensation voltage generation circuit that generates a temperature compensation voltage for temperature compensation of the frequency of the piezoelectric vibrator, a voltage control oscillation circuit that controls the frequency of the piezoelectric vibrator based on the temperature compensation voltage, Is a temperature compensated piezoelectric oscillator.

第1の温度補償データは、例えば、圧電振動子の温度上昇時における周波数温度特性を表す曲線を特定するパラメーターであってもよいし、当該周波数温度特性の逆特性を表す曲線を特定するパラメーターであってもよい。   The first temperature compensation data may be, for example, a parameter that specifies a curve that represents a frequency temperature characteristic when the temperature of the piezoelectric vibrator rises, or a parameter that specifies a curve that represents the inverse characteristic of the frequency temperature characteristic. There may be.

同様に、第2の温度補償データは、例えば、圧電振動子の温度下降時における周波数温度特性を表す曲線を特定するパラメーターであってもよいし、当該周波数温度特性の逆特性を表す曲線を特定するパラメーターであってもよい。   Similarly, the second temperature compensation data may be, for example, a parameter that specifies a curve representing the frequency temperature characteristic when the temperature of the piezoelectric vibrator is lowered, or a curve that represents the inverse characteristic of the frequency temperature characteristic. It may be a parameter.

本発明の温度補償圧電発振器では、第1の温度補償データによって圧電振動子の温度上昇時における周波数温度特性を特定することができ、第2の温度補償データによって圧電振動子の温度下降時における周波数温度特性を特定することができる。そして、本発明の温度補償圧電発振器では、温度上昇時は第1の温度補償データに基づいて発生させた温度補償電圧により圧電振動子の周波数を制御し、温度下降時は第2の温度補償データに基づいて発生させた温度補償電圧により圧電振動子の周波数を制御する。従って、本発明によれば、温度上昇や温度下降の際の温度変化に対する周波数のヒステリシスが少なく安定した周波数温度特性が得られる温度補償圧電発振器を提供することができる。   In the temperature compensated piezoelectric oscillator of the present invention, the frequency temperature characteristic when the temperature of the piezoelectric vibrator rises can be specified by the first temperature compensation data, and the frequency when the temperature of the piezoelectric vibrator falls by the second temperature compensation data. Temperature characteristics can be specified. In the temperature compensated piezoelectric oscillator of the present invention, the frequency of the piezoelectric vibrator is controlled by the temperature compensation voltage generated based on the first temperature compensation data when the temperature rises, and the second temperature compensation data when the temperature falls. The frequency of the piezoelectric vibrator is controlled by the temperature compensation voltage generated based on the above. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a temperature-compensated piezoelectric oscillator which can obtain a stable frequency-temperature characteristic with little frequency hysteresis with respect to a temperature change during temperature rise or temperature drop.

(2)この温度補償圧電発振器において、前記温度変化検出手段は、前記温度センサーの出力信号を遅延させる遅延手段と、前記温度センサーの出力信号と前記遅延手段による遅延信号の電圧を比較し、前記温度センサーの出力信号の電圧が前記遅延信号の電圧よりも所定値以上高い場合は第1の電圧値を出力し、前記温度センサーの出力信号の電圧が前記遅延信号の電圧よりも所定値以上低い場合は第2の電圧値を出力し、その他の場合は第1の電圧値又は第2の電圧値の出力を保持する電圧比較手段と、を含むようにしてもよい。   (2) In this temperature-compensated piezoelectric oscillator, the temperature change detecting means compares delay means for delaying an output signal of the temperature sensor, an output signal of the temperature sensor and a voltage of a delay signal by the delay means, When the voltage of the output signal of the temperature sensor is higher than the voltage of the delay signal by a predetermined value or more, the first voltage value is output, and the voltage of the output signal of the temperature sensor is lower than the voltage of the delay signal by a predetermined value or more. In some cases, a second voltage value may be output, and in other cases, a voltage comparison unit that holds the output of the first voltage value or the second voltage value may be included.

本発明の温度補償圧電発振器によれば、温度変化検出手段に含まれる電圧比較手段は、温度センサーの出力信号の電圧値と遅延手段による遅延信号の電圧値を比較し、第1の電圧値と第2の電圧値のいずれかを出力するが、比較対象の2つの電圧の差が所定値よりも小さければ現在の出力電圧値を保持する。すなわち、温度センサーの出力信号の電圧値に多少の揺らぎがあっても電圧比較手段の出力電圧は変化しないので、温度の微妙な揺らぎに対して電圧比較手段が敏感に反応しないようにすることができる。従って、本発明の温度補償圧電発振器によれば、周波数安定度をより向上させることができる。   According to the temperature compensated piezoelectric oscillator of the present invention, the voltage comparison unit included in the temperature change detection unit compares the voltage value of the output signal of the temperature sensor with the voltage value of the delay signal by the delay unit, and the first voltage value One of the second voltage values is output. If the difference between the two voltages to be compared is smaller than a predetermined value, the current output voltage value is held. That is, even if there is some fluctuation in the voltage value of the output signal of the temperature sensor, the output voltage of the voltage comparison means does not change, so that the voltage comparison means does not react sensitively to subtle fluctuations in temperature. it can. Therefore, according to the temperature compensated piezoelectric oscillator of the present invention, the frequency stability can be further improved.

(3)本発明は、圧電振動子と、第1の温度補償データが記憶される第1の記憶手段と、第2の温度補償データが記憶される第2の記憶手段と、温度情報を取得する温度センサーと、前記温度センサーが取得した前記温度情報に基づいて、温度上昇と温度下降のいずれかが生じたかを検出する温度変化検出手段と、前記温度変化検出手段の検出結果に基づいて、温度上昇時は前記第1の温度補償データを選択し、温度下降時は前記第2の温度補償データを選択する温度補償データ選択手段と、前記温度補償データ選択手段により選択された前記第1の温度補償データ又は前記第2の温度補償データに基づいて、前記圧電振動子の周波数を温度補償するための温度補償電圧を発生させる温度補償電圧発生回路と、前記温度補償電圧に基づいて前記圧電振動子の周波数を制御する電圧制御発振回路と、を含む、温度補償圧電発振器の周波数調整方法であって、前記温度補償圧電発振器の外部から前記電圧制御発振回路の制御電圧を供給し、温度を上昇させながら、少なくとも5つの異なる温度において、前記制御電圧を変化させて前記圧電振動子の周波数が目標の周波数と一致する時の前記制御電圧の値を取得する第1の制御電圧値取得ステップと、前記第1の制御電圧値取得ステップで取得した少なくとも5つの制御電圧値に基づいて、前記圧電振動子の温度上昇時における周波数温度特性を特定するためのデータを算出し、当該データを前記第1の温度補償データとして前記第1の記憶手段に書き込むステップと、前記温度補償圧電発振器の外部から前記電圧制御発振回路の制御電圧を供給し、温度を下降させながら、少なくとも5つの異なる温度において、前記制御電圧を変化させて前記圧電振動子の周波数が目標の周波数と一致する時の前記制御電圧の値を取得する第2の制御電圧値取得ステップと、前記第2の制御電圧値取得ステップで取得した少なくとも5つの制御電圧値に基づいて、前記圧電振動子の温度下降時における周波数温度特性を特定するためのデータを算出し、当該データを前記第2の温度補償データとして前記第2の記憶手段に書き込むステップと、を含む。   (3) The present invention acquires temperature information, a piezoelectric vibrator, a first storage means for storing first temperature compensation data, a second storage means for storing second temperature compensation data, and temperature information. Based on the temperature information acquired, based on the temperature information acquired by the temperature sensor, on the basis of the temperature change detection means for detecting whether a temperature rise or a temperature drop has occurred, and on the detection result of the temperature change detection means, The temperature compensation data selection means for selecting the first temperature compensation data when the temperature rises, and the second temperature compensation data when the temperature falls, and the first compensation data selected by the temperature compensation data selection means. Based on temperature compensation data or the second temperature compensation data, a temperature compensation voltage generation circuit for generating a temperature compensation voltage for temperature compensation of the frequency of the piezoelectric vibrator, and on the basis of the temperature compensation voltage A voltage-controlled oscillation circuit for controlling a frequency of a piezoelectric vibrator, and a frequency adjustment method for a temperature-compensated piezoelectric oscillator, wherein a control voltage of the voltage-controlled oscillation circuit is supplied from outside the temperature-compensated piezoelectric oscillator, The first control voltage value acquisition step of acquiring the value of the control voltage when the frequency of the piezoelectric vibrator coincides with the target frequency by changing the control voltage at at least five different temperatures And, based on at least five control voltage values acquired in the first control voltage value acquisition step, calculate data for specifying frequency temperature characteristics at the time of temperature rise of the piezoelectric vibrator, and the data is Writing to the first storage means as first temperature compensation data; and a control power of the voltage controlled oscillation circuit from outside the temperature compensated piezoelectric oscillator. The control voltage is changed at at least five different temperatures while lowering the temperature, and the value of the control voltage when the frequency of the piezoelectric vibrator matches the target frequency is obtained. Based on at least five control voltage values acquired in the control voltage value acquisition step and the second control voltage value acquisition step, data for specifying a frequency temperature characteristic when the temperature of the piezoelectric vibrator is lowered is calculated. And writing the data into the second storage means as the second temperature compensation data.

本発明の周波数調整方法によれば、温度上昇時の圧電振動子の周波数温度特性を表す第1の温度補償データと温度下降時の圧電振動子の周波数温度特性を表す第2の温度補償データの両方を算出することができる。従って、本発明の周波数調整方法によれば、温度上昇や温度下降の際の温度変化に対する周波数のヒステリシスが少なく安定した周波数温度特性が得られる温度補償圧電発振器を提供することができる。   According to the frequency adjustment method of the present invention, the first temperature compensation data representing the frequency temperature characteristic of the piezoelectric vibrator when the temperature rises and the second temperature compensation data representing the frequency temperature characteristic of the piezoelectric vibrator when the temperature falls. Both can be calculated. Therefore, according to the frequency adjustment method of the present invention, it is possible to provide a temperature-compensated piezoelectric oscillator that can obtain a stable frequency-temperature characteristic with little frequency hysteresis with respect to a temperature change when the temperature rises or falls.

また、本発明の周波数調整方法によれば、温度上昇時も温度下降時も5つ以上の異なる温度での制御電圧の値を取得して温度補償データを算出するので、広い温度範囲に亘ってより精度の高い温度補償を行うことができる温度補償圧電発振器を提供することができる。   In addition, according to the frequency adjustment method of the present invention, the temperature compensation data is calculated by acquiring the control voltage values at five or more different temperatures at the time of temperature rise and at the time of temperature fall. A temperature compensated piezoelectric oscillator capable of performing temperature compensation with higher accuracy can be provided.

本実施形態の温度補償圧電発振器の構成を示す図。The figure which shows the structure of the temperature compensation piezoelectric oscillator of this embodiment. 図2(A)は圧電振動子の周波数温度特性の一例を示す図であり、図2(B)は温度補償電圧の一例を示す図。FIG. 2A is a diagram illustrating an example of frequency temperature characteristics of a piezoelectric vibrator, and FIG. 2B is a diagram illustrating an example of a temperature compensation voltage. 電圧制御発振回路の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of a voltage control oscillation circuit. MOSバリキャップのC−V特性の一例を示す図。The figure which shows an example of the CV characteristic of MOS varicap. 基準電圧と温度補償電圧の関係の一例を示す。An example of the relationship between a reference voltage and a temperature compensation voltage is shown. 温度変化検出回路の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of a temperature change detection circuit. ヒステリシスコンパレーターの出力電圧の一例を示す図。The figure which shows an example of the output voltage of a hysteresis comparator. セレクターの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a selector. 本実施形態の温度補償圧電発振器の周波数温度特性の一例を示す図。The figure which shows an example of the frequency temperature characteristic of the temperature compensation piezoelectric oscillator of this embodiment. 本実施形態の温度補償圧電発振器の周波数調整方法に使用する測定系の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the measurement system used for the frequency adjustment method of the temperature compensation piezoelectric oscillator of this embodiment. 本実施形態の温度補償圧電発振器の周波数調整方法のフローチャート図。The flowchart figure of the frequency adjustment method of the temperature compensation piezoelectric oscillator of this embodiment. 図12(A)は温度上昇時における理想補償電圧の一例を示す図であり、図12(B)は温度下降時における理想補償電圧の一例を示す図。FIG. 12A is a diagram illustrating an example of an ideal compensation voltage when the temperature is rising, and FIG. 12B is a diagram illustrating an example of the ideal compensation voltage when the temperature is decreasing. 従来の温度補償水晶発振器の周波数温度特性の一例を示す図。The figure which shows an example of the frequency temperature characteristic of the conventional temperature compensation crystal oscillator.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1.温度補償圧電発振器の構成
図1は、本実施形態の温度補償圧電発振器の構成を示す図である。
1. Configuration of Temperature Compensated Piezoelectric Oscillator FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a temperature compensated piezoelectric oscillator of this embodiment.

本実施形態の温度補償圧電発振器1は、温度変化検出回路10、セレクター20、第1のメモリー30、第2のメモリー40、温度センサー50、温度補償電圧発生回路60、電圧制御発振回路70、圧電振動子80を含んで構成されている。   The temperature compensated piezoelectric oscillator 1 of the present embodiment includes a temperature change detection circuit 10, a selector 20, a first memory 30, a second memory 40, a temperature sensor 50, a temperature compensated voltage generation circuit 60, a voltage control oscillation circuit 70, a piezoelectric element. The vibrator 80 is included.

圧電振動子80は、逆圧電効果を利用して一定の周波数で振動する圧電素子であり、例えば、水晶振動子やセラミック振動子、ニオブ酸リチウム振動子、タンタル酸リチウム振動子などの単結晶材料を用いた振動子や、酸化亜鉛圧電薄膜振動子、酸化アルミニウム圧電薄膜振動子などの圧電性薄膜を用いた振動子等である。   The piezoelectric vibrator 80 is a piezoelectric element that vibrates at a constant frequency using the inverse piezoelectric effect. For example, a single crystal material such as a crystal vibrator, a ceramic vibrator, a lithium niobate vibrator, or a lithium tantalate vibrator. And vibrators using piezoelectric thin films such as zinc oxide piezoelectric thin film vibrators and aluminum oxide piezoelectric thin film vibrators.

特に、ATカット水晶振動子の各温度での周波数偏差を表す周波数温度特性は広い温度範囲に亘って近似3次曲線の極めて良好な特性を示すことが知られており、圧電振動子80としてATカット水晶振動子を使用することで、周波数安定度が極めて高い温度補償水晶発振器を実現することができる。しかし、図2(A)に示すように、ATカット水晶振動子は、低温(例えば−30℃)から高温(例えば+85℃)まで温度を上昇させた時の周波数温度特性を示す近似3次曲線(実線で示す3次曲線)と高温(例えば+85℃)から低温(例えば−30℃)まで温度を下降させた時の周波数温度特性を示す近似3次曲線(点線で示す3次曲線)が一致しない。すなわち、ATカット水晶振動子の周波数温度特性はヒステリシスを持っている。   In particular, it is known that a frequency temperature characteristic representing a frequency deviation at each temperature of an AT-cut crystal resonator exhibits an extremely good characteristic of an approximate cubic curve over a wide temperature range. By using a cut crystal resonator, a temperature compensated crystal oscillator with extremely high frequency stability can be realized. However, as shown in FIG. 2A, the AT-cut quartz resonator has an approximate cubic curve showing the frequency temperature characteristics when the temperature is increased from a low temperature (for example, −30 ° C.) to a high temperature (for example, + 85 ° C.). (Cubic curve indicated by solid line) and approximate cubic curve (cubic curve indicated by dotted line) showing frequency temperature characteristics when temperature is lowered from high temperature (eg + 85 ° C.) to low temperature (eg −30 ° C.) do not do. That is, the frequency-temperature characteristic of the AT cut crystal resonator has hysteresis.

そこで、本実施形態の温度補償圧電発振器1では、第1のメモリー30には圧電振動子80の温度上昇時の周波数温度特性を補正するための第1の温度補償データ32が記憶されており、第2のメモリー40には圧電振動子80の温度下降時の周波数温度特性を補正するための第2の温度補償データ42が記憶されている。   Therefore, in the temperature compensated piezoelectric oscillator 1 of the present embodiment, the first memory 30 stores the first temperature compensation data 32 for correcting the frequency temperature characteristics when the temperature of the piezoelectric vibrator 80 is increased. The second memory 40 stores second temperature compensation data 42 for correcting the frequency temperature characteristic when the temperature of the piezoelectric vibrator 80 is lowered.

例えば、製品出荷時の検査工程において圧電振動子80の温度上昇時と温度下降時の各周波数温度特性を測定し、測定結果に応じた第1の温度補償データ32と第2の温度補償データ42がそれぞれ第1のメモリー30と第2のメモリー40に書き込まれる。   For example, in the inspection process at the time of product shipment, each frequency temperature characteristic when the temperature of the piezoelectric vibrator 80 rises and falls is measured, and the first temperature compensation data 32 and the second temperature compensation data 42 according to the measurement result. Are written in the first memory 30 and the second memory 40, respectively.

第1のメモリー30と第2のメモリー40は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)によって実現することができる。なお、第1のメモリー30と第2のメモリー40は、物理的に異なる2つの記憶部として構成してもよいし、1つの記憶部においてアドレス範囲が異なる2つの記憶領域に割り当てるように構成してもよい。   The first memory 30 and the second memory 40 can be realized by, for example, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). The first memory 30 and the second memory 40 may be configured as two physically different storage units, or may be configured to be allocated to two storage areas having different address ranges in one storage unit. May be.

第1の温度補償データ32としては、圧電振動子80の温度上昇時の周波数温度特性を表す曲線を特定するためのパラメーターであってもよい。同様に、第2の温度補償データ42としては、圧電振動子80の温度下降時の周波数温度特性を表す曲線を特定するためのパラメーターであってもよい。   The first temperature compensation data 32 may be a parameter for specifying a curve representing a frequency temperature characteristic when the temperature of the piezoelectric vibrator 80 is increased. Similarly, the second temperature compensation data 42 may be a parameter for specifying a curve representing a frequency temperature characteristic when the temperature of the piezoelectric vibrator 80 is lowered.

例えば、圧電振動子80がATカット水晶振動子であれば、温度上昇時の周波数温度特性(周波数偏差Δf/f)は図2(A)の実線で示す3次曲線によって近似され、この3次曲線に対応する3次関数は次の式(1)のように表すことができる。式(1)において、fは公称周波数、Δfは周波数誤差、Tは温度変数、tは基準温度(例えば25℃)を示す。 For example, if the piezoelectric vibrator 80 is an AT-cut quartz crystal vibrator, the frequency-temperature characteristic (frequency deviation Δf / f) at the time of temperature rise is approximated by a cubic curve indicated by a solid line in FIG. A cubic function corresponding to the curve can be expressed as the following equation (1). In Expression (1), f is a nominal frequency, Δf is a frequency error, T is a temperature variable, and t 0 is a reference temperature (for example, 25 ° C.).

式(1)は係数A、A、定数A及び基準温度tによって特定することができるので、係数A、A、定数A及び基準温度tを第1の温度補償データ32とすることができる。 Equation (1) is a coefficient A 3, A 1, it is possible to identify the constants A 0 and the reference temperature t 0, the coefficient A 3, A 1, constants A 0 and the reference temperature t 0 first temperature compensation data 32.

同様に、圧電振動子80がATカット水晶振動子であれば、温度下降時の周波数温度特性(周波数偏差Δf/f)は図2(A)の点線で示す3次曲線によって近似され、この3次曲線に対応する3次関数は次の式(2)のように表すことができる。式(2)において、fは公称周波数、Δfは周波数誤差、Tは温度変数、tは基準温度(例えば25℃)を示す。 Similarly, if the piezoelectric vibrator 80 is an AT-cut crystal vibrator, the frequency-temperature characteristic (frequency deviation Δf / f) when the temperature drops is approximated by a cubic curve indicated by a dotted line in FIG. The cubic function corresponding to the quadratic curve can be expressed as the following equation (2). In Expression (2), f is a nominal frequency, Δf is a frequency error, T is a temperature variable, and t 0 is a reference temperature (for example, 25 ° C.).

式(2)は係数B、B、定数B及び基準温度tによって特定することができるので、係数B、B、定数B及び基準温度tを第2の温度補償データ42とすることができる。 Equation (2) is the coefficient B 3, B 1, it is possible to identify by a constant B 0 and the reference temperature t 0, the coefficient B 3, B 1, the constant B 0 and the reference temperature t 0 second temperature compensation data 42.

温度センサー50は、近傍の温度に関する情報(温度情報)を検出する。温度センサー50は、例えば、電気抵抗の変化として温度変化を捉えるサーミスターによって実現することができる。本実施形態では、温度センサー50の出力電圧52が温度変化に応じて負の傾きで線形に変化する。すなわち、温度が高いほど、温度センサー50の出力電圧52は低くなる。   The temperature sensor 50 detects information about the temperature in the vicinity (temperature information). The temperature sensor 50 can be realized by, for example, a thermistor that captures a temperature change as a change in electrical resistance. In the present embodiment, the output voltage 52 of the temperature sensor 50 changes linearly with a negative slope according to the temperature change. That is, the higher the temperature, the lower the output voltage 52 of the temperature sensor 50.

温度変化検出回路10は、温度センサー50の出力電圧52(温度情報)に基づいて、温度上昇から温度下降への変化及び温度下降から温度上昇への変化を検出する。本実施形態では、温度変化検出回路10は、温度が下降から上昇に転じた時にローレベルからハイレベルに変化し、温度は上昇から下降に転じた時にハイレベルからローレベルに変化する制御信号12を生成する。   The temperature change detection circuit 10 detects a change from a temperature rise to a temperature drop and a change from a temperature drop to a temperature rise based on the output voltage 52 (temperature information) of the temperature sensor 50. In this embodiment, the temperature change detection circuit 10 changes from a low level to a high level when the temperature changes from a decrease to an increase, and the control signal 12 changes from a high level to a low level when the temperature changes from an increase to a decrease. Is generated.

セレクター20は、制御信号12に基づいて、第1のメモリー30に記憶されている第1の温度補償データ32と第2のメモリー40に記憶されている第2の温度補償データ42のいずれか一方を選択し、温度補償電圧発生回路60に供給する。本実施形態では、セレクター20は、制御信号12がハイレベルであれば第1の温度補償データ32を選択し、制御信号12がローレベルであれば第2の温度補償データ42を選択する。   Based on the control signal 12, the selector 20 is one of the first temperature compensation data 32 stored in the first memory 30 and the second temperature compensation data 42 stored in the second memory 40. Is supplied to the temperature compensation voltage generation circuit 60. In the present embodiment, the selector 20 selects the first temperature compensation data 32 when the control signal 12 is at a high level, and selects the second temperature compensation data 42 when the control signal 12 is at a low level.

温度補償電圧発生回路60は、セレクター20により選択された第1の温度補償データ32又は第2の温度補償データ42に基づいて、電圧制御発振回路70に対する温度補償電圧62を発生させる。本実施形態では、温度補償電圧発生回路60は、圧電振動子80の周波数温度特性を表す曲線と相似形の曲線となるように温度補償電圧62を発生させる。例えば、圧電振動子80がATカット水晶振動子であれば、温度補償電圧発生回路60は、温度上昇時は第1の温度補償データ32に基づいて図2(B)の実線で示す3次曲線の温度補償電圧62を発生させ、温度下降時は第2の温度補償データ42に基づいて図2(B)の点線で示す3次曲線の温度補償電圧62を発生させる。   The temperature compensation voltage generation circuit 60 generates a temperature compensation voltage 62 for the voltage controlled oscillation circuit 70 based on the first temperature compensation data 32 or the second temperature compensation data 42 selected by the selector 20. In the present embodiment, the temperature compensation voltage generation circuit 60 generates the temperature compensation voltage 62 so as to be a curve similar to the curve representing the frequency temperature characteristics of the piezoelectric vibrator 80. For example, if the piezoelectric vibrator 80 is an AT-cut crystal vibrator, the temperature compensation voltage generation circuit 60 is a cubic curve indicated by a solid line in FIG. 2B based on the first temperature compensation data 32 when the temperature rises. The temperature compensation voltage 62 is generated, and when the temperature drops, the temperature compensation voltage 62 having a cubic curve indicated by the dotted line in FIG. 2B is generated based on the second temperature compensation data 42.

電圧制御発振回路70は、温度補償電圧62に応じて圧電振動子80の負荷容量を変化させることにより、温度に関係なく、圧電振動子80を一定の周波数(公称周波数)で発振させて発振信号2を生成する。本実施形態では、電圧制御発振回路70は、温度補償電圧62が高いほど圧電振動子80の負荷容量を大きくする。   The voltage controlled oscillation circuit 70 oscillates the piezoelectric vibrator 80 at a constant frequency (nominal frequency) regardless of the temperature by changing the load capacity of the piezoelectric vibrator 80 in accordance with the temperature compensation voltage 62, thereby generating an oscillation signal. 2 is generated. In the present embodiment, the voltage controlled oscillation circuit 70 increases the load capacity of the piezoelectric vibrator 80 as the temperature compensation voltage 62 increases.

このような電圧制御発振回路70は、例えば、図3に示す構成により実現することができる。   Such a voltage-controlled oscillation circuit 70 can be realized by the configuration shown in FIG. 3, for example.

図3に示すように、NMOSトランジスター77−1〜77−pのソースにはグランド電位(0V)が供給され、各NMOSトランジスター77−k(1≦k≦p)には、kが大きいほど大きい容量値となるように重み付けされたキャパシターが接続されている。同様に、NMOSトランジスター78−1〜78−pのソースにはグランド電位(0V)が供給され、各NMOSトランジスター78−k(1≦k≦p)には、kが大きいほど大きい容量値となるように重み付けされたキャパシターが接続されている。   As shown in FIG. 3, the ground potential (0 V) is supplied to the sources of the NMOS transistors 77-1 to 77-p, and each NMOS transistor 77-k (1 ≦ k ≦ p) is larger as k is larger. A capacitor weighted so as to have a capacitance value is connected. Similarly, the ground potential (0 V) is supplied to the sources of the NMOS transistors 78-1 to 78 -p, and each NMOS transistor 78 -k (1 ≦ k ≦ p) has a larger capacitance value as k increases. Weighted capacitors are connected.

各NMOSトランジスター77−k(1≦k≦p)のゲート端子と各NMOSトランジスター78−kのゲート端子には、入力端子73−kを介して、pビットの周波数調整コードのビット(k−1)が供給される。そして、周波数調整コードのビット(k−1)がローレベルであれば、NMOSトランジスター77−kと78−kがオンし、そのドレインに接続されたキャパシターが圧電振動子80の負荷として働く。   A bit (k−1) of a p-bit frequency adjustment code is connected to the gate terminal of each NMOS transistor 77-k (1 ≦ k ≦ p) and the gate terminal of each NMOS transistor 78-k via an input terminal 73-k. ) Is supplied. If the bit (k-1) of the frequency adjustment code is at a low level, the NMOS transistors 77-k and 78-k are turned on, and the capacitor connected to the drain acts as a load of the piezoelectric vibrator 80.

すなわち、pビットの周波数調整コードのビット値が0〜2−1の範囲で増減すると圧電振動子80の負荷容量が線形に増減する。従って、図示しない不揮発性メモリーに適切な周波数調整コードを書き込むことによって、出力端子74を介して出力される発振信号2の基準温度(例えば25℃)における周波数が所望の周波数(公称周波数)になるように調整することができる。 That is, when the bit value of the p-bit frequency adjustment code increases or decreases in the range of 0 to 2 p −1, the load capacity of the piezoelectric vibrator 80 increases or decreases linearly. Therefore, by writing an appropriate frequency adjustment code in a nonvolatile memory (not shown), the frequency at the reference temperature (for example, 25 ° C.) of the oscillation signal 2 output via the output terminal 74 becomes a desired frequency (nominal frequency). Can be adjusted as follows.

また、MOSバリキャップ75のゲート端子は圧電振動子80の一端に接続されており、MOSバリキャップ76のゲート端子は圧電振動子80の他端に接続されている。   The gate terminal of the MOS varicap 75 is connected to one end of the piezoelectric vibrator 80, and the gate terminal of the MOS varicap 76 is connected to the other end of the piezoelectric vibrator 80.

MOSバリキャップ75のゲート端子とMOSバリキャップ76のゲート端子には、入力端子72を介して温度補償電圧62が供給されるようになっている。また、MOSバリキャップ75のバックゲート端子とMOSバリキャップ76のバックゲート端子には入力端子71を介して一定の基準電圧が供給されるようになっている。   The temperature compensation voltage 62 is supplied to the gate terminal of the MOS varicap 75 and the gate terminal of the MOS varicap 76 via the input terminal 72. A constant reference voltage is supplied to the back gate terminal of the MOS varicap 75 and the back gate terminal of the MOS varicap 76 via the input terminal 71.

本実施形態では、MOSバリキャップ75、76は、図4に示すようなC−V特性を有している。すなわち、ゲート端子とバックゲート端子の電位差が0〜VGB1の範囲で増減すれば、MOSバリキャップ75、76の容量値はC〜Cの範囲でほぼ線形に増減する。 In the present embodiment, the MOS varicaps 75 and 76 have CV characteristics as shown in FIG. That is, if the potential difference between the gate terminal and the back gate terminal increases or decreases in the range of 0 to V GB1 , the capacitance values of the MOS varicaps 75 and 76 increase or decrease substantially linearly in the range of C 0 to C 1 .

本実施形態では、MOSバリキャップ75、76の特性に合わせて、図5に示すように、温度補償電圧62の最小値よりも低い基準電圧が供給される。なお、図2(B)と同じく、図5においても、実線で示す3次曲線が温度上昇時の温度補償電圧62を示し、点線で示す3次曲線が温度下降時の温度補償電圧62を示している。   In this embodiment, a reference voltage lower than the minimum value of the temperature compensation voltage 62 is supplied in accordance with the characteristics of the MOS varicaps 75 and 76 as shown in FIG. As in FIG. 2B, also in FIG. 5, the cubic curve indicated by the solid line indicates the temperature compensation voltage 62 when the temperature rises, and the cubic curve indicated by the dotted line indicates the temperature compensation voltage 62 when the temperature decreases. ing.

このようにすれば、温度補償電圧62が高い(すなわち、圧電振動子80の単体での周波数が高い)ほどMOSバリキャップ75、76の容量値が大きくなり、温度補償電圧62が低い(すなわち、圧電振動子80の単体での周波数が低い)ほどMOSバリキャップ75、76の容量値が小さくなるので、一定周波数(公称周波数)の発振信号2を生成することができる。   In this way, the higher the temperature compensation voltage 62 (that is, the higher the frequency of the piezoelectric vibrator 80 alone), the larger the capacitance values of the MOS varicaps 75 and 76, and the lower the temperature compensation voltage 62 (ie, the temperature compensation voltage 62). Since the capacitance value of the MOS varicaps 75 and 76 is smaller as the frequency of the piezoelectric vibrator 80 is lower, the oscillation signal 2 having a constant frequency (nominal frequency) can be generated.

図6は、温度変化検出回路10の構成例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the temperature change detection circuit 10.

温度変化検出回路10は、A/D変換回路(ADC)110、N分周器120、遅延回路130、D/A変換回路(DAC)140、ヒステリシスコンパレーター150を含んで構成されている。   The temperature change detection circuit 10 includes an A / D conversion circuit (ADC) 110, an N frequency divider 120, a delay circuit 130, a D / A conversion circuit (DAC) 140, and a hysteresis comparator 150.

N分周器120は、入力端子102を介して電圧制御発振回路70が出力する発振信号2が入力され、発振信号2をN分周したクロック信号122を生成する。   The N divider 120 receives the oscillation signal 2 output from the voltage controlled oscillation circuit 70 via the input terminal 102 and generates a clock signal 122 obtained by dividing the oscillation signal 2 by N.

A/D変換回路110は、入力端子101を介して温度センサー50の出力電圧52(温度情報)が入力され、クロック信号122をサンプリングクロックとしてA/D変換処理を行い、温度センサー50の出力電圧52のレベルに対して線形なビット値となるmビットのデジタル信号112を生成する。   The A / D conversion circuit 110 receives the output voltage 52 (temperature information) of the temperature sensor 50 via the input terminal 101, performs A / D conversion processing using the clock signal 122 as a sampling clock, and outputs the output voltage of the temperature sensor 50. An m-bit digital signal 112 having a bit value linear with respect to 52 levels is generated.

遅延回路130は、mビットのデジタル信号112を遅延させたmビットのデジタル信号132を生成する。遅延回路130は、例えば、クロック信号122等によって動作するシフトレジスターとして実現することができる。   The delay circuit 130 generates an m-bit digital signal 132 obtained by delaying the m-bit digital signal 112. The delay circuit 130 can be realized, for example, as a shift register that operates by the clock signal 122 or the like.

D/A変換回路140は、mビットのデジタル信号132に対してD/A変換処理を行い、デジタル信号132のビット値に対して線形なレベルの電圧を出力する。   The D / A conversion circuit 140 performs D / A conversion processing on the m-bit digital signal 132, and outputs a voltage having a linear level with respect to the bit value of the digital signal 132.

ヒステリシスコンパレーター150は、オペアンプ152、抵抗154、156を含んで構成されている。   The hysteresis comparator 150 includes an operational amplifier 152 and resistors 154 and 156.

抵抗154の一端にはD/A変換回路140の出力電圧が供給され、抵抗154の他端はオペアンプ152の非反転入力端子(+端子)に接続されている。   The output voltage of the D / A conversion circuit 140 is supplied to one end of the resistor 154, and the other end of the resistor 154 is connected to the non-inverting input terminal (+ terminal) of the operational amplifier 152.

抵抗156の両端は、それぞれオペアンプ152の非反転入力端子(+端子)と出力端子に接続されている。   Both ends of the resistor 156 are connected to the non-inverting input terminal (+ terminal) and the output terminal of the operational amplifier 152, respectively.

オペアンプ152の反転入力端子(−端子)には入力端子101を介して温度センサー50の出力電圧52が供給される。また、オペアンプ152の電源端子(図示省略)とグランド端子(図示省略)にはそれぞれ電源電位とグランド電位(0V)が供給される。   The inverting input terminal (− terminal) of the operational amplifier 152 is supplied with the output voltage 52 of the temperature sensor 50 via the input terminal 101. A power supply potential and a ground potential (0 V) are supplied to a power supply terminal (not shown) and a ground terminal (not shown) of the operational amplifier 152, respectively.

ここで、抵抗154、156の抵抗値をそれぞれR、R、D/A変換回路140の出力電圧の電圧値をV、ヒステリシスコンパレーター150の出力電圧(すなわち温度変化検出回路10の出力電圧12)の電圧値をVとすると、オペアンプ152の非反転入力端子(+端子)の電圧Vは次の式(3)により計算される。 Here, the resistance values of the resistors 154 and 156 are R 1 and R 2 , the voltage value of the output voltage of the D / A conversion circuit 140 is V A , and the output voltage of the hysteresis comparator 150 (that is, the output of the temperature change detection circuit 10). When the voltage value of the voltage 12) and V O, the voltage V + is the non-inverting input terminal of the operational amplifier 152 (+ terminal) is calculated by the following equation (3).

が電源電位(ハイレベル)で飽和している時は、V−V>0なので、式(3)より、オペアンプ152の反転入力端子(−端子)にVよりも(V−V)×R/(R+R)以上高い電圧が供給されなければ、Vがグランド電位(ローレベル)に反転しない。逆に、Vがグランド電位(ローレベル)で飽和している時は、V−V<0なので、オペアンプ152の反転入力端子(−端子)にVよりも(V−V)×R/(R+R)以上低い電圧が供給されなければ、Vが電源電位(ハイレベル)に反転しない。 When V O is saturated with the power supply potential (high level), V O -V A> 0, so, from equation (3), the inverting input terminal of the operational amplifier 152 - than V A (the pin) (V O Unless a voltage higher than −V A ) × R 1 / (R 1 + R 2 ) is supplied, V O is not inverted to the ground potential (low level). Conversely, when the V O is saturated with the ground potential (low level), V O -V A <0, so the inverting input terminal of the operational amplifier 152 - than V A (the pin) (V A -V O ) V O is not inverted to the power supply potential (high level) unless a voltage lower than × R 1 / (R 1 + R 2 ) is supplied.

すなわち、ヒステリシスコンパレーター150は、ΔV=(V−V)×R/(R+R)の電圧幅の不感帯をもって温度センサー50の出力電圧52とD/A変換回路140の出力電圧を比較する。 That is, the hysteresis comparator 150 has a dead band with a voltage width of ΔV = (V A −V O ) × R 1 / (R 1 + R 2 ) and the output voltage 52 of the temperature sensor 50 and the output voltage of the D / A conversion circuit 140. Compare

その結果、図7に示すように、温度センサー50の出力電圧52(電圧値V)がD/A変換回路140の出力電圧(電圧値V)に対して不感帯の電圧幅ΔV以上高ければ、ヒステリシスコンパレーター150の出力電圧が電源電位(ハイレベル)からグランド電位(ローレベル)に変化する。一方、温度センサー50の出力電圧52(電圧値V)がD/A変換回路140の出力電圧(電圧値V)に対して不感帯の電圧幅ΔV以上低ければ、ヒステリシスコンパレーター150の出力電圧がグランド電位(ローレベル)から電源電位(ハイレベル)に変化する。 As a result, as shown in FIG. 7, if the output voltage 52 (voltage value V B ) of the temperature sensor 50 is higher than the output voltage (voltage value V A ) of the D / A conversion circuit 140 by a voltage width ΔV of the dead zone. The output voltage of the hysteresis comparator 150 changes from the power supply potential (high level) to the ground potential (low level). On the other hand, if the output voltage 52 (voltage value V B ) of the temperature sensor 50 is lower than the output voltage (voltage value V A ) of the D / A conversion circuit 140 by a dead band voltage width ΔV or more, the output voltage of the hysteresis comparator 150 Changes from the ground potential (low level) to the power supply potential (high level).

先に説明したように、本実施形態では温度センサー50の出力電圧52が温度変化に応じて負の傾きで線形に変化する。従って、ヒステリシスコンパレーター150の出力電圧は、温度上昇から温度下降に転じた時にハイレベルからローレベルに変化し、温度下降から温度上昇に転じた時にローレベルからハイレベルに変化する。   As described above, in this embodiment, the output voltage 52 of the temperature sensor 50 changes linearly with a negative slope according to the temperature change. Therefore, the output voltage of the hysteresis comparator 150 changes from a high level to a low level when the temperature rises to a temperature fall, and changes from a low level to a high level when the temperature falls to a temperature rise.

ヒステリシスコンパレーター150の出力電圧(オペアンプ152の出力電圧)は制御信号12として出力端子103を介してセレクター20に出力される。   The output voltage of the hysteresis comparator 150 (the output voltage of the operational amplifier 152) is output as the control signal 12 to the selector 20 via the output terminal 103.

なお、ヒステリシスコンパレーター150が温度の微妙な揺らぎに対して敏感に反応しないように不感帯の電圧幅を調整しておくのが望ましい。例えば、R=20R程度に設定すれば不感帯の電圧幅を電圧レンジの5%程度に調整することができる。このようにすれば、温度の微妙な揺らぎがあってもヒステリシスコンパレーター150の出力電圧は変化しないので、周波数安定度をより向上させることができる。 It is desirable to adjust the voltage width of the dead zone so that the hysteresis comparator 150 does not react sensitively to subtle fluctuations in temperature. For example, if R 2 = 20R 1 is set, the voltage width of the dead zone can be adjusted to about 5% of the voltage range. In this way, the output voltage of the hysteresis comparator 150 does not change even if there is a subtle fluctuation in temperature, so that the frequency stability can be further improved.

図8は、セレクター20の構成例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the selector 20.

セレクター20は、n個の2入力AND回路210−1〜210−n、n個の2入力AND回路220−1〜220−n、n個のインバーター回路230−1〜230−n、n個の2入力OR回路240−1〜240−nを含んで構成されている。   The selector 20 includes n two-input AND circuits 210-1 to 210-n, n two-input AND circuits 220-1 to 220-n, n inverter circuits 230-1 to 230-n, n pieces. It is configured to include two-input OR circuits 240-1 to 240-n.

各インバーター回路230−k(1≦k≦n)には、入力端子203を介して制御信号12が共通に入力される。   The control signal 12 is commonly input to each inverter circuit 230-k (1 ≦ k ≦ n) via the input terminal 203.

各2入力AND回路210−k(1≦k≦n)は、一方の入力に入力端子201−kを介して第1のメモリーからnビットの第1の温度補償データ32のビット(k−1)が入力され、他方の入力に入力端子203を介して制御信号12が共通に入力される。   Each of the two-input AND circuits 210-k (1 ≦ k ≦ n) receives bits (k−1) of the n-bit first temperature compensation data 32 from the first memory via the input terminal 201-k at one input. ) And the control signal 12 is commonly input to the other input via the input terminal 203.

各2入力AND回路220−k(1≦k≦n)は、一方の入力に入力端子202−kを介して第2のメモリーからnビットの第2の温度補償データ42のビット(k−1)が入力され、他方の入力にインバーター回路230−kの出力信号(制御信号12の反転信号)が入力される。   Each of the two-input AND circuits 220-k (1 ≦ k ≦ n) receives bits (k−1) of the n-bit second temperature compensation data 42 from the second memory via the input terminal 202-k at one input. ) Is input, and the output signal of the inverter circuit 230-k (inverted signal of the control signal 12) is input to the other input.

各2入力OR回路240−k(1≦k≦n)は、一方の入力に2入力AND回路210−kの出力信号が入力され、他方の入力に2入力AND回路220−kの出力信号が入力される。2入力OR回路240−1〜240−nの出力信号は、それぞれ出力端子204−1〜204−nを介して温度補償電圧発生回路60に出力される。   Each 2-input OR circuit 240-k (1 ≦ k ≦ n) receives the output signal of the 2-input AND circuit 210-k at one input and the output signal of the 2-input AND circuit 220-k at the other input. Entered. Output signals of the 2-input OR circuits 240-1 to 240-n are output to the temperature compensated voltage generation circuit 60 via the output terminals 204-1 to 204-n, respectively.

このような構成により、セレクター20は、制御信号12がハイレベルであれば第1の温度補償データを選択し、制御信号12がローレベルであれば第2の温度補償データを選択し、温度補償電圧発生回路60に供給することができる。   With such a configuration, the selector 20 selects the first temperature compensation data if the control signal 12 is at a high level, and selects the second temperature compensation data if the control signal 12 is at a low level. The voltage generation circuit 60 can be supplied.

図9は、本実施形態の温度補償圧電発振器の周波数温度特性の一例を示す図である。図9において、横軸は温度であり、縦軸は周波数偏差である。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of frequency temperature characteristics of the temperature compensated piezoelectric oscillator of the present embodiment. In FIG. 9, the horizontal axis is temperature, and the vertical axis is frequency deviation.

本実施形態の温度補償圧電発振器によれば、温度上昇時は第1の温度補償データに基づいて温度補償電圧を発生して温度補償を行い、温度下降時は第2の温度補償データに基づいて温度補償電圧を発生して温度補償を行う。従って、図9に示すように、−25℃付近の温度から+75℃付近の温度まで上昇させた時の周波数偏差(Aのグラフ参照)も、+75℃付近の温度から−25℃付近の温度まで下降させた時の周波数偏差(Bのグラフ参照)も極めて小さくすることに成功している。   According to the temperature compensated piezoelectric oscillator of the present embodiment, the temperature compensation voltage is generated based on the first temperature compensation data when the temperature rises, and the temperature compensation is performed based on the second temperature compensation data when the temperature falls. Temperature compensation is performed by generating a temperature compensation voltage. Therefore, as shown in FIG. 9, the frequency deviation (see the graph of A) when the temperature is raised from around -25 ° C. to around + 75 ° C. is also from about + 75 ° C. to around −25 ° C. The frequency deviation (refer to the graph of B) when lowered is also made extremely small.

すなわち、本実施形態によれば、温度上昇や温度下降の際の温度変化に対する周波数のヒステリシスが少なく安定した周波数温度特性が得られる温度補償圧電発振器を提供することができる。   That is, according to the present embodiment, it is possible to provide a temperature-compensated piezoelectric oscillator that has a low frequency hysteresis with respect to a temperature change during a temperature rise or a temperature fall and that can obtain a stable frequency temperature characteristic.

なお、本実施形態における温度変化検出回路10及びセレクター20は、それぞれ、本発明における「温度変化検出手段」及び「温度補償データ選択手段」として機能する。また、第1のメモリー30及び第2のメモリー40は、それぞれ、本発明における「第1の記憶手段」及び「第2の記憶手段」として機能する。また、A/D変換回路110、N分周器120、遅延回路130及びD/A変換回路140によって構成される回路は、本発明における「遅延手段」として機能する。また、ヒステリシスコンパレーター150は、本発明における「電圧比較手段」として機能する。   The temperature change detection circuit 10 and the selector 20 in this embodiment function as “temperature change detection means” and “temperature compensation data selection means” in the present invention, respectively. The first memory 30 and the second memory 40 function as “first storage means” and “second storage means” in the present invention, respectively. The circuit constituted by the A / D conversion circuit 110, the N frequency divider 120, the delay circuit 130, and the D / A conversion circuit 140 functions as “delay means” in the present invention. The hysteresis comparator 150 functions as a “voltage comparison unit” in the present invention.

2.温度補償圧電発振器の周波数調整方法
図10は、本実施形態の温度補償圧電発振器の周波数調整方法に使用する測定系の構成例を示す図である。
2. FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a measurement system used in the frequency adjustment method of the temperature compensated piezoelectric oscillator according to the present embodiment.

温度補償圧電発振器1は、図1に示した温度補償圧電発振器1であり、図1と同じ構成には同じ符号を付しており、その説明を省略する。但し、温度補償圧電発振器1には、制御回路90、インターフェース(I/F)回路92、スイッチ回路94、96が追加されている。また、温度補償圧電発振器1は恒温漕(図示省略)の中に設置されており、温度補償圧電発振器1の周囲の温度を制御できるようになっている。   The temperature compensated piezoelectric oscillator 1 is the temperature compensated piezoelectric oscillator 1 shown in FIG. 1, and the same components as those in FIG. However, a control circuit 90, an interface (I / F) circuit 92, and switch circuits 94 and 96 are added to the temperature compensated piezoelectric oscillator 1. The temperature compensated piezoelectric oscillator 1 is installed in a thermostat (not shown) so that the temperature around the temperature compensated piezoelectric oscillator 1 can be controlled.

インターフェース(I/F)回路92は、PC300に対するインターフェース処理を行い、パーソナルコンピューター(PC)300からの指令を受け取って制御回路90に転送する。   The interface (I / F) circuit 92 performs interface processing with respect to the PC 300, receives a command from the personal computer (PC) 300, and transfers it to the control circuit 90.

制御回路90は、スイッチ回路94、96の開閉制御及び第1のメモリー30や第2のメモリー40に温度補償データを書き込む処理を行う。   The control circuit 90 performs open / close control of the switch circuits 94 and 96 and a process of writing temperature compensation data in the first memory 30 and the second memory 40.

スイッチ回路94は、温度補償電圧発生回路60の出力と電圧制御発振回路70の入力の間に配置されており、スイッチ回路94の開閉により、温度補償電圧発生回路60の出力電圧を電圧制御発振回路70に供給するか否かを選択することができるようになっている。   The switch circuit 94 is disposed between the output of the temperature compensation voltage generation circuit 60 and the input of the voltage control oscillation circuit 70. By opening and closing the switch circuit 94, the output voltage of the temperature compensation voltage generation circuit 60 is changed to a voltage control oscillation circuit. 70 can be selected.

スイッチ回路96は、電圧発生器320の出力と電圧制御発振回路70の入力の間に配置されており、スイッチ回路96の開閉により、電圧発生器320の出力電圧を電圧制御発振回路70に供給するか否かを選択することができるようになっている。   The switch circuit 96 is disposed between the output of the voltage generator 320 and the input of the voltage controlled oscillation circuit 70, and supplies the output voltage of the voltage generator 320 to the voltage controlled oscillation circuit 70 by opening and closing the switch circuit 96. It is possible to select whether or not.

スイッチ回路94の開閉とスイッチ回路96の開閉は排他的に行われ、電圧制御発振回路70には、周波数調整時は電圧発生器320の出力電圧が供給され、通常動作時は温度補償電圧発生回路60の出力電圧が供給される。   The switching circuit 94 and the switching circuit 96 are opened and closed exclusively. The voltage controlled oscillation circuit 70 is supplied with the output voltage of the voltage generator 320 during frequency adjustment, and the temperature compensated voltage generating circuit during normal operation. 60 output voltages are supplied.

PC300は、温度補償圧電発振器1に対して、スイッチ回路94、96の開閉の指示、第1のメモリー30や第2のメモリー40への温度補償データの書き込み指示を行ったり、電圧発生器320に対して所望のレベルの電圧を発生させるように制御する処理を行う。   The PC 300 instructs the temperature-compensated piezoelectric oscillator 1 to open / close the switch circuits 94 and 96, and instructs the voltage generator 320 to write temperature-compensated data to the first memory 30 and the second memory 40. On the other hand, a process of controlling to generate a voltage of a desired level is performed.

周波数カウンター310は、電圧制御発振回路70が出力する発振信号2の周波数をカウントし、カウント値をPC300に送信する処理を行う。   The frequency counter 310 performs processing for counting the frequency of the oscillation signal 2 output from the voltage controlled oscillation circuit 70 and transmitting the count value to the PC 300.

デジタルマルチメーター330は、電圧発生器320の出力電圧のレベルを測定し、測定値をPC300に送信する処理を行う。   The digital multimeter 330 performs a process of measuring the level of the output voltage of the voltage generator 320 and transmitting the measurement value to the PC 300.

次に、図10に示した測定系を用いて、本実施形態の温度補償圧電発振器の周波数を調整する方法の一例について説明する。図11は、本実施形態の温度補償圧電発振器の周波数調整方法のフローチャート図である。図11のフローチャートの各処理の前に、PC300の指示によりスイッチ回路94が開かれ、スイッチ回路96が閉じられた状態になっている。   Next, an example of a method for adjusting the frequency of the temperature compensated piezoelectric oscillator of the present embodiment using the measurement system shown in FIG. 10 will be described. FIG. 11 is a flowchart of the frequency adjustment method for the temperature compensated piezoelectric oscillator of the present embodiment. Before each process of the flowchart of FIG. 11, the switch circuit 94 is opened and the switch circuit 96 is closed in accordance with an instruction from the PC 300.

まず、恒温漕の内部温度を第1温度(例えば−25℃)まで下げて、第1温度点での理想補償電圧を取得する(ステップS10)。具体的には、PC300が、電圧発生器320の出力電圧を変化させながら周波数カウンター310のカウント値をモニターし、発振信号2の周波数が公称周波数と一致する時のデジタルマルチメーター330の測定値を第1温度点での理想補償電圧として取得する。   First, the internal temperature of the thermostat is lowered to a first temperature (for example, −25 ° C.) to obtain an ideal compensation voltage at the first temperature point (step S10). Specifically, the PC 300 monitors the count value of the frequency counter 310 while changing the output voltage of the voltage generator 320, and the measured value of the digital multimeter 330 when the frequency of the oscillation signal 2 matches the nominal frequency. Obtained as an ideal compensation voltage at the first temperature point.

次に、恒温漕の内部温度を第2温度(例えば0℃)まで上げて、第2温度点での理想補償電圧を同様に取得する(ステップS20)。   Next, the internal temperature of the thermostat is raised to a second temperature (for example, 0 ° C.), and an ideal compensation voltage at the second temperature point is obtained in the same manner (step S20).

次に、恒温漕の内部温度を第3温度(例えば+25℃)まで上げて、第3温度点での理想補償電圧を同様に取得する(ステップS30)。   Next, the internal temperature of the thermostat is raised to a third temperature (for example, + 25 ° C.), and the ideal compensation voltage at the third temperature point is obtained in the same manner (step S30).

次に、恒温漕の内部温度を第4温度(例えば+55℃)まで上げて、第4温度点での理想補償電圧を同様に取得する(ステップS40)。   Next, the internal temperature of the thermostatic oven is raised to a fourth temperature (for example, + 55 ° C.), and the ideal compensation voltage at the fourth temperature point is obtained in the same manner (step S40).

次に、恒温漕の内部温度を第5温度(例えば+75℃)まで上げて、第5温度点での理想補償電圧を同様に取得する(ステップS50)。   Next, the internal temperature of the thermostatic oven is raised to the fifth temperature (for example, + 75 ° C.), and the ideal compensation voltage at the fifth temperature point is obtained in the same manner (step S50).

次に、ステップS10〜S50で取得した第1温度点〜第5温度点での理想補償電圧から温度上昇時の温度補償データ(第1の温度補償データ)を算出し、第1のメモリー30に書き込む(ステップS60)。具体的には、まず、図12(A)に示すように、最小近似法等を用いて、第1温度点〜第5温度点での5つの理想補償電圧(白丸で示す)に対する誤差が最小となる3次曲線(実線で示す)を表す3次関数を求める。次に、この3次関数を、例えば第3温度を基準温度tとして式(1)で表される3次関数に変換する。そして、式(1)の係数A、A、定数A及び基準温度tを第1の温度補償データ32として、第1のメモリー30に書き込む。 Next, temperature compensation data (first temperature compensation data) at the time of temperature rise is calculated from the ideal compensation voltage at the first temperature point to the fifth temperature point acquired in steps S <b> 10 to S <b> 50, and stored in the first memory 30. Write (step S60). Specifically, first, as shown in FIG. 12A, the error with respect to five ideal compensation voltages (indicated by white circles) at the first to fifth temperature points is minimized by using a minimum approximation method or the like. A cubic function representing a cubic curve (shown by a solid line) is obtained. Next, this cubic function is converted into a cubic function represented by the equation (1), for example, with the third temperature as the reference temperature t 0 . Then, the coefficients A 3 and A 1 , the constant A 0 and the reference temperature t 0 in the equation (1) are written in the first memory 30 as the first temperature compensation data 32.

次に、再度、第5温度点での理想補償電圧を同様に取得する(ステップS70)。   Next, the ideal compensation voltage at the fifth temperature point is again acquired in the same manner (step S70).

次に、恒温漕の内部温度を第4温度まで下げて、第4温度点での理想補償電圧を同様に取得する(ステップS80)。   Next, the internal temperature of the thermostatic oven is lowered to the fourth temperature, and the ideal compensation voltage at the fourth temperature point is similarly obtained (step S80).

次に、恒温漕の内部温度を第3温度まで下げて、第3温度点での理想補償電圧を同様に取得する(ステップS90)。   Next, the internal temperature of the thermostat is lowered to the third temperature, and the ideal compensation voltage at the third temperature point is obtained in the same manner (step S90).

次に、恒温漕の内部温度を第2温度まで下げて、第2温度点での理想補償電圧を同様に取得する(ステップS100)。   Next, the internal temperature of the thermostatic oven is lowered to the second temperature, and the ideal compensation voltage at the second temperature point is similarly obtained (step S100).

次に、恒温漕の内部温度を第1温度まで下げて、第1温度点での理想補償電圧を同様に取得する(ステップS110)。   Next, the internal temperature of the thermostat is lowered to the first temperature, and the ideal compensation voltage at the first temperature point is obtained in the same manner (step S110).

最後に、ステップS70〜S110で取得した第1温度点〜第5温度点での理想補償電圧から温度下降時の温度補償データ(第2の温度補償データ)を算出し、第2のメモリー40に書き込む(ステップS120)。具体的には、まず、図12(B)に示すように、最小近似法等を用いて、第1温度点〜第5温度点での5つの理想補償電圧(白丸で示す)に対する誤差が最小となる3次曲線(実線で示す)を表す3次関数を求める。次に、この3次関数を、例えば第3温度を基準温度tとして式(2)で表される3次関数に変換する。そして、式(2)の係数B、B、定数B及び基準温度tを第2の温度補償データ42として、第2のメモリー40に書き込む。 Finally, temperature compensation data (second temperature compensation data) at the time of temperature decrease is calculated from the ideal compensation voltage at the first temperature point to the fifth temperature point obtained in steps S70 to S110, and the second memory 40 stores the temperature compensation data. Write (step S120). Specifically, first, as shown in FIG. 12B, the error with respect to five ideal compensation voltages (indicated by white circles) at the first temperature point to the fifth temperature point is minimized using a minimum approximation method or the like. A cubic function representing a cubic curve (shown by a solid line) is obtained. Next, this cubic function is converted into a cubic function represented by the equation (2), for example, with the third temperature as the reference temperature t 0 . Then, the coefficients B 3 and B 1 , the constant B 0 and the reference temperature t 0 in Expression (2) are written in the second memory 40 as the second temperature compensation data 42.

本実施形態の周波数調整方法によれば、温度上昇時の圧電振動子80の周波数温度特性を表す第1の温度補償データ32と温度下降時の圧電振動子80の周波数温度特性を表す第2の温度補償データ42の両方を算出することができる。従って、本実施形態の周波数調整方法によれば、温度上昇や温度下降の際の温度変化に対する周波数のヒステリシスが少なく安定した周波数温度特性が得られる温度補償圧電発振器を提供することができる。   According to the frequency adjustment method of the present embodiment, the first temperature compensation data 32 representing the frequency-temperature characteristics of the piezoelectric vibrator 80 when the temperature rises and the second temperature-temperature characteristics of the piezoelectric vibrator 80 when the temperature falls. Both temperature compensation data 42 can be calculated. Therefore, according to the frequency adjustment method of the present embodiment, it is possible to provide a temperature-compensated piezoelectric oscillator that can obtain a stable frequency-temperature characteristic with little frequency hysteresis with respect to a temperature change when the temperature rises or falls.

また、本実施形態の周波数調整方法によれば、温度上昇時も温度下降時も5つの温度点での理想補償電圧を取得して温度補償データを算出するので、広い温度範囲に亘ってより精度の高い温度補償を行うことができる温度補償圧電発振器を提供することができる。   In addition, according to the frequency adjustment method of the present embodiment, ideal compensation voltages at five temperature points are acquired and temperature compensation data is calculated both when the temperature rises and when the temperature falls, so that the accuracy can be improved over a wide temperature range. It is possible to provide a temperature compensated piezoelectric oscillator capable of performing high temperature compensation.

なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。   In addition, this invention is not limited to this embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

1 温度補償圧電発振器、2 発振信号、10 温度変化検出回路、12 制御信号、20 セレクター、30 第1のメモリー、32 第1の温度補償データ、40 第2のメモリー、42 第2の温度補償データ、50 温度センサー、52 温度センサーの出力電圧、60 温度補償電圧発生回路、62 温度補償電圧、70 電圧制御発振回路、71〜72 入力端子、73−1〜73−p 入力端子、74 出力端子、75〜76 MOSバリキャップ、77−1〜77−p NMOSトランジスター、78−1〜78−p NMOSトランジスター、80 圧電振動子、90 制御回路、92 インターフェース(I/F)回路、94 スイッチ回路、96 スイッチ回路、101〜102 入力端子、103 出力端子、110 A/D変換回路(ADC)、112 デジタル信号、120 N分周器、122 クロック信号、130 遅延回路、132 デジタル信号、140 D/A変換回路(DAC)、150 ヒステリシスコンパレーター、152 オペアンプ、154 抵抗、156 抵抗、201−1〜201−n 入力端子、202−1〜202−n 入力端子、203 入力端子、204−1〜204−n 出力端子、210−1〜210−n 2入力AND回路、220−1〜220−n 2入力AND回路、230−1〜230−n インバーター回路、240−1〜240−n 2入力OR回路、300 パーソナルコンピューター(PC)、310 周波数カウンター、320 電圧発生器、330 デジタルマルチメーター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Temperature compensation piezoelectric oscillator, 2 Oscillation signal, 10 Temperature change detection circuit, 12 Control signal, 20 Selector, 30 1st memory, 32 1st temperature compensation data, 40 2nd memory, 42 2nd temperature compensation data 50 temperature sensor, 52 temperature sensor output voltage, 60 temperature compensation voltage generation circuit, 62 temperature compensation voltage, 70 voltage control oscillation circuit, 71-72 input terminal, 73-1 to 73-p input terminal, 74 output terminal, 75-76 MOS varicap, 77-1 to 77-p NMOS transistor, 78-1 to 78-p NMOS transistor, 80 piezoelectric vibrator, 90 control circuit, 92 interface (I / F) circuit, 94 switch circuit, 96 Switch circuit, 101-102 input terminal, 103 output terminal, 110 A / D conversion circuit ADC), 112 digital signal, 120 N frequency divider, 122 clock signal, 130 delay circuit, 132 digital signal, 140 D / A conversion circuit (DAC), 150 hysteresis comparator, 152 operational amplifier, 154 resistance, 156 resistance, 201 -1 to 201-n input terminal, 202-1 to 202-n input terminal, 203 input terminal, 204-1 to 204-n output terminal, 210-1 to 210-n 2-input AND circuit, 220-1 to 220 -N 2-input AND circuit, 230-1 to 230-n inverter circuit, 240-1 to 240-n 2-input OR circuit, 300 personal computer (PC), 310 frequency counter, 320 voltage generator, 330 digital multimeter

Claims (1)

圧電振動子と、
第1の温度補償データが記憶される第1の記憶手段と、
第2の温度補償データが記憶される第2の記憶手段と、
温度情報を取得する温度センサーと、
前記温度センサーが取得した前記温度情報に基づいて、温度上昇と温度下降のいずれかが生じたかを検出する温度変化検出手段と、
前記温度変化検出手段の検出結果に基づいて、温度上昇時は前記第1の温度補償データを選択し、温度下降時は前記第2の温度補償データを選択する温度補償データ選択手段と、
前記温度補償データ選択手段により選択された前記第1の温度補償データ又は前記第2の温度補償データに基づいて、前記圧電振動子の周波数を温度補償するための温度補償電圧を発生させる温度補償電圧発生回路と、
前記温度補償電圧に基づいて前記圧電振動子の周波数を制御する電圧制御発振回路と、を含む、温度補償圧電発振器の周波数調整方法であって、
前記温度補償圧電発振器の外部から前記電圧制御発振回路の制御電圧を供給し、温度を上昇させながら、少なくとも5つの異なる温度において、前記制御電圧を変化させて前記圧電振動子の周波数が目標の周波数と一致する時の前記制御電圧の値を取得する第1の制御電圧値取得ステップと、
前記第1の制御電圧値取得ステップで取得した少なくとも5つの制御電圧値に基づいて、前記圧電振動子の温度上昇時における周波数温度特性を特定するためのデータを算出し、当該データを前記第1の温度補償データとして前記第1の記憶手段に書き込むステップと、
前記温度補償圧電発振器の外部から前記電圧制御発振回路の制御電圧を供給し、温度を下降させながら、少なくとも5つの異なる温度において、前記制御電圧を変化させて前記圧電振動子の周波数が目標の周波数と一致する時の前記制御電圧の値を取得する第2の制御電圧値取得ステップと、
前記第2の制御電圧値取得ステップで取得した少なくとも5つの制御電圧値に基づいて、前記圧電振動子の温度下降時における周波数温度特性を特定するためのデータを算出し、当該データを前記第2の温度補償データとして前記第2の記憶手段に書き込むステップと、を含む、温度補償圧電発振器の周波数調整方法。
A piezoelectric vibrator;
First storage means for storing first temperature compensation data;
Second storage means for storing second temperature compensation data;
A temperature sensor for acquiring temperature information;
Based on the temperature information acquired by the temperature sensor, temperature change detection means for detecting whether a temperature rise or a temperature drop has occurred;
Temperature compensation data selection means for selecting the first temperature compensation data when the temperature rises and selecting the second temperature compensation data when the temperature falls based on the detection result of the temperature change detection means;
A temperature compensation voltage for generating a temperature compensation voltage for temperature compensation of the frequency of the piezoelectric vibrator based on the first temperature compensation data or the second temperature compensation data selected by the temperature compensation data selection means. Generating circuit;
A voltage-controlled oscillation circuit that controls the frequency of the piezoelectric vibrator based on the temperature-compensated voltage, and a frequency adjustment method for a temperature-compensated piezoelectric oscillator,
The control voltage of the voltage-controlled oscillation circuit is supplied from the outside of the temperature-compensated piezoelectric oscillator, and the temperature of the piezoelectric vibrator is changed to a target frequency by changing the control voltage at at least five different temperatures while increasing the temperature. A first control voltage value acquisition step of acquiring a value of the control voltage when it coincides with
Based on at least five control voltage values acquired in the first control voltage value acquisition step, data for specifying a frequency temperature characteristic at the time of temperature rise of the piezoelectric vibrator is calculated, and the data is calculated as the first control voltage value. Writing to the first storage means as temperature compensation data of
The control voltage of the voltage-controlled oscillation circuit is supplied from the outside of the temperature-compensated piezoelectric oscillator, and the control voltage is changed at at least five different temperatures while lowering the temperature, so that the frequency of the piezoelectric vibrator becomes a target frequency. A second control voltage value acquisition step of acquiring a value of the control voltage when it coincides with
Based on at least five control voltage values acquired in the second control voltage value acquisition step, data for specifying a frequency temperature characteristic when the temperature of the piezoelectric vibrator is lowered is calculated, and the data is calculated as the second control voltage value. A method of adjusting the frequency of the temperature compensated piezoelectric oscillator, the method comprising: writing to the second storage means as temperature compensation data of
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