JP2013211787A - 発振装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水晶片10に第1及び第2の電極対11、12を設けてなる圧電振動子1とこれら電極対に夫々された第1の発振回路21及び第2の発振回路22とを備えた発振装置において、第2の発振回路22及び圧電振動子1に対して並列に調整用容量を接続している。そして第2の発振回路22が一の状態に設定されているときの前記負荷容量と、前記第2の発振回路22が他の状態に設定されているときの前記負荷容量と、を揃えるために、前記調整用容量を第1の発振回路21に対して接続した状態と切り離した状態との一方を選択する。
【選択図】図1
Description
前記第1の電極対に接続された第1の発振回路と、
前記第2の電極対に接続された第2の発振回路と、
前記第2の発振回路を一の状態と他の状態との間で切り替えるための状態変更部と、
前記第2の発振回路と前記圧電振動子との接続点と、接地との間に設けられ、第1の発振回路から第2の発振回路を見た負荷容量を調整するための調整用容量とスイッチ部との直列回路と、を備え、
前記スイッチ部は、前記第2の発振回路が一の状態に設定されているときの前記負荷容量と、前記第2の発振回路が他の状態に設定されているときの前記負荷容量と、を揃えるために、オン状態とオフ状態との一方が選択されることを特徴とする。
あるいは、本発明の発振装置は、第2の発振回路から出力されるオーバートーンは、第1の発振回路の出力周波数の温度補償を行うために使用され、
第2の発振回路から出力される基本波は、第1の発振回路の出力周波数の経時変化に対する補償を行うために使用されることを特徴としてもよい。
さらに本発明の発振装置は、前記第2の発振回路における一の状態は、当該第2の発振回路を発振させている状態であり、第2の発振回路における他の状態は、当該第2の発振回路を停止させている状態であることを特徴としてもよい。
水晶振動子1の第2の電極対12には、コンデンサ20を介して第2の発振回路22が接続されている。第2の発振回路22は1の発振回路21と同様にコルピッツ回路として構成されており、第2の発振回路22からの出力は、例えば前記クロック信号の周波数の補償用信号を生成するために使用される。
そこで第2の発振回路22と水晶振動子1との接続点、この例ではコンデンサ19と34の間と、アースと、の間にスイッチ部41と調整用容量42とからなる直列回路が接続される。即ち調整用容量42は水晶振動子1及び第2の発振回路22に対して並列に接続されることになる。
制御部5はスイッチ部41のオン/オフのための制御信号を出力するためのものであり、オペレータからの指示により、あるいは第2の発振回路22の状態を変更するときにプログラムにより自動で制御信号を出力する。
一方第2の発振回路22は、例えば常時には、状態変更用スイッチ37、38により分割コンデンサ35a、36aの組が選択され、3次オーバートーンで発振が行われ、その発振出力が第1の発振回路21の周波数信号の温度補償用信号として用いられる。このときスイッチ部41はオン状態とされ、調整用容量42が水晶振動子1及び第2の発振回路22に対して並列に接続された状態になっている。このため第1の発振回路21から第2の発振回路22側を見た負荷は、水晶振動子1の定数及び第2の発振回路22の負荷容量に調整用容量42の容量値が加わった値となる。
前述のように調整用容量42の容量値は、第2の発振回路22が3次オーバートーンで発振を行うときの負荷と、基本波で発振を行うのときの負荷と、の差分に対応する値で設定されている。従って第1の発振回路21から第2の発振回路22を見た負荷容量は、第2の発振回路22を両状態で発振させたときの間で揃うことになる。
12pFに設定される。
また図7に示すように、第2の発振回路22を3次オーバートーンと停止状態で変更した場合には、第1の発振回路21の出力周波数は11.2Hz程度変動している。しかし第2の発振回路を調整用容量42(12pF)を接続して3次オーバートーンで発振した状態から、停止状態に変更した場合には、第1の発振回路21の出力周波数の変動は4.3Hz程度に留まっている。
一方で図8に示す比較例では第2の発振回路22の出力を3次オーバートーンから基本波に変更した場合に、変更直後から出力周波数は上昇し、500msec経過後に約1Hz上昇した周波数で安定した。さらに第2の発振回路22の出力を基本波から3次オーバートーンに変更したときには、第1の発振回路21の発振周波数は低下した。
また第2の発振回路22の状態を3次オーバートーンと停止状態とで変更した場合には、第1の発振回路21の発振周波数が11.2Hz変化していることが分かる。本発明の実施の形態に係る発振装置を用いた場合には、第1の発振回路21から出力される周波数の変化は、4.3Hzに抑制されており、60%程度の改善が見られている。
本発明の実施の形態に係る発振装置を用いた場合には、第2の発振回路22の状態を変更したときにも、第1の発振回路21から出力される発振周波数は安定しており、極めて高い効果を示しているといえる。
10 水晶片
11 第1の電極対
12 第2の電極対
17 第1の振動領域
18 第2の振動領域
21 第1の発振回路
22 第2の発振回路
37、38 状態変更用スイッチ
41 スイッチ部
42 調整用容量
Claims (4)
- 圧電片に夫々第1の振動領域及び第2の振動領域を形成するための第1の電極対及び第2の電極対を設けてなる圧電振動子と、
前記第1の電極対に接続された第1の発振回路と、
前記第2の電極対に接続された第2の発振回路と、
前記第2の発振回路を一の状態と他の状態との間で切り替えるための状態変更部と、
前記第2の発振回路と前記圧電振動子との接続点と、接地との間に設けられ、第1の発振回路から第2の発振回路を見た負荷容量を調整するための調整用容量とスイッチ部との直列回路と、を備え、
前記スイッチ部は、前記第2の発振回路が一の状態に設定されているときの前記負荷容量と、前記第2の発振回路が他の状態に設定されているときの前記負荷容量と、を揃えるために、オン状態とオフ状態との一方が選択されることを特徴とする発振装置。 - 前記第2の発振回路における一の状態は、当該第2の発振回路をオーバートーンで発振させている状態であり、第2の発振回路における他の状態は、当該第2の発振回路を基本波で発振させている状態であることを特徴とする請求項1記載の発振装置。
- 第2の発振回路から出力されるオーバートーンは、第1の発振回路の出力周波数の温度補償を行うために使用され、
第2の発振回路から出力される基本波は、第1の発振回路の出力周波数の経時変化に対する補償を行うために使用されることを特徴とする請求項2記載の発振装置 - 前記第2の発振回路における一の状態は、当該第2の発振回路を発振させている状態であり、第2の発振回路における他の状態は、当該第2の発振回路を停止させている状態であることを特徴とする請求項1記載の発振装置。
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