JP2598072Y2 - 温度補償水晶発振器 - Google Patents
温度補償水晶発振器Info
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- JP2598072Y2 JP2598072Y2 JP1993006612U JP661293U JP2598072Y2 JP 2598072 Y2 JP2598072 Y2 JP 2598072Y2 JP 1993006612 U JP1993006612 U JP 1993006612U JP 661293 U JP661293 U JP 661293U JP 2598072 Y2 JP2598072 Y2 JP 2598072Y2
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- resistor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、温度の変化に係わらず
一定の周波数調整感度を維持することができる温度補償
水晶発振器に関する。
一定の周波数調整感度を維持することができる温度補償
水晶発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、携帯電話等の移動体通信の分野に
おいては種々の先進的な技術が取り入れられている。た
とえば、携帯電話の子局に用いる装置では小型、軽量か
つ高性能なことを要求されるために、周波数の基準に用
いる発振器は、外部から与えた制御電圧によって発振周
波数の微調整を行う電圧制御機能を有するものを使用し
ている。
おいては種々の先進的な技術が取り入れられている。た
とえば、携帯電話の子局に用いる装置では小型、軽量か
つ高性能なことを要求されるために、周波数の基準に用
いる発振器は、外部から与えた制御電圧によって発振周
波数の微調整を行う電圧制御機能を有するものを使用し
ている。
【０００３】そして子局と親局との通信系を確立した
後、子局は受信した親局の周波数を基準として発振器の
電圧制御機能を利用して自動周波数調整（ＡＦＣ）によ
り自らの基準周波数を微調整して正確な周波数に合わせ
込むようにしている。またこのような携帯用の装置で
は、ＡＦＣ機能を有するとは言え、温度の変化によって
発振周波数が極端にずれてしまうと子局と親局との通信
系そのものが成立しなくなる可能性がある。このため、
温度変化による発振周波数の変化を補償して、一定の発
振周波数となるように制御する温度補償型の発振器が使
用されている。
後、子局は受信した親局の周波数を基準として発振器の
電圧制御機能を利用して自動周波数調整（ＡＦＣ）によ
り自らの基準周波数を微調整して正確な周波数に合わせ
込むようにしている。またこのような携帯用の装置で
は、ＡＦＣ機能を有するとは言え、温度の変化によって
発振周波数が極端にずれてしまうと子局と親局との通信
系そのものが成立しなくなる可能性がある。このため、
温度変化による発振周波数の変化を補償して、一定の発
振周波数となるように制御する温度補償型の発振器が使
用されている。
【０００４】図３は従来の電圧制御機能を有する温度補
償型の水晶発振器のブロック図である。すなわち図３に
おいて、従来周知のコルピッツ型等の発振回路１に温度
補償回路２、水晶振動子３、直流阻止のコンデンサ４お
よびバリキャップ５を直列に介して基準電位に接続して
いる。そして外部から与えられる制御電圧Ｖｃを第１、
第２の抵抗６、７で分圧してバリキャップダイオード５
のカソードに印加して、制御電圧に応じて発振周波数を
微調節するようにしている。
償型の水晶発振器のブロック図である。すなわち図３に
おいて、従来周知のコルピッツ型等の発振回路１に温度
補償回路２、水晶振動子３、直流阻止のコンデンサ４お
よびバリキャップ５を直列に介して基準電位に接続して
いる。そして外部から与えられる制御電圧Ｖｃを第１、
第２の抵抗６、７で分圧してバリキャップダイオード５
のカソードに印加して、制御電圧に応じて発振周波数を
微調節するようにしている。
【０００５】そして上記温度補償回路２はコンデンサに
並列にサーミスタを接続した並列回路からなり、温度の
変化によるサーミスタの抵抗値の変化によって上記並列
回路のリアクタンスを変化させて温度補償を行うもので
ある。またこのような並列回路を用いて温度補償を行う
ものでは、一般的な仕様である−３０℃ないし７０℃の
ような広い温度域の温度補償を１個の並列回路だけで行
うことはできないので、たとえば常温よりも低い温度域
の温度補償を行う低温補償回路と、常温よりも高い温度
域の温度補償を行う高温補償回路とを組み合わせてこれ
らを直列に接続し、あるいは並列に接続して温度補償を
行うようにしている。
並列にサーミスタを接続した並列回路からなり、温度の
変化によるサーミスタの抵抗値の変化によって上記並列
回路のリアクタンスを変化させて温度補償を行うもので
ある。またこのような並列回路を用いて温度補償を行う
ものでは、一般的な仕様である−３０℃ないし７０℃の
ような広い温度域の温度補償を１個の並列回路だけで行
うことはできないので、たとえば常温よりも低い温度域
の温度補償を行う低温補償回路と、常温よりも高い温度
域の温度補償を行う高温補償回路とを組み合わせてこれ
らを直列に接続し、あるいは並列に接続して温度補償を
行うようにしている。
【０００６】したがって、このような温度補償発振器に
用いる水晶振動子３単体の温度特性は、温度の上昇とと
もに連続して単調に周波数の増加する温度特性のものが
使用される。一方、水晶振動子の負荷容量と発振周波数
との関係は、周知の通り負荷容量を大きくすれば発振周
波数は低くなり、逆に負荷容量を小さくすれば発振周波
数は高くなる。このために温度補償回路の全体の容量値
のおよその変化の傾向は、温度の低くなるほど小さく、
温度の高くなるほど大きくなるように変化する。
用いる水晶振動子３単体の温度特性は、温度の上昇とと
もに連続して単調に周波数の増加する温度特性のものが
使用される。一方、水晶振動子の負荷容量と発振周波数
との関係は、周知の通り負荷容量を大きくすれば発振周
波数は低くなり、逆に負荷容量を小さくすれば発振周波
数は高くなる。このために温度補償回路の全体の容量値
のおよその変化の傾向は、温度の低くなるほど小さく、
温度の高くなるほど大きくなるように変化する。
【０００７】したがって上記温度補償回路２に直列に接
続したバリキャップダイオード５の容量の変化が、水晶
振動子３の負荷容量に及ぼす影響は、温度の低い領域で
は小さく温度の高い領域では大きくなる傾向がある。す
なわち制御電圧Ｖｃの単位電圧あたりの周波数の変化
量、すなわち周波数調整感度は低温度域では小さく、高
温度域では大きくなる。したがって、特に設計仕様の厳
しい製品の場合、低温度域では仕様を満たす周波数調整
幅を得られなくなり、逆に高温度域では周波数調整幅が
広くなりすぎる問題を生じることがある。
続したバリキャップダイオード５の容量の変化が、水晶
振動子３の負荷容量に及ぼす影響は、温度の低い領域で
は小さく温度の高い領域では大きくなる傾向がある。す
なわち制御電圧Ｖｃの単位電圧あたりの周波数の変化
量、すなわち周波数調整感度は低温度域では小さく、高
温度域では大きくなる。したがって、特に設計仕様の厳
しい製品の場合、低温度域では仕様を満たす周波数調整
幅を得られなくなり、逆に高温度域では周波数調整幅が
広くなりすぎる問題を生じることがある。
【０００８】
【考案が解決しようとする課題】本考案は、上記の事情
に鑑みてなされたもので、温度の変化に係わらず一定の
周波数調整感度を得ることができる温度補償水晶発振器
を提供することを目的とするものである。
に鑑みてなされたもので、温度の変化に係わらず一定の
周波数調整感度を得ることができる温度補償水晶発振器
を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本考案は、水晶振動子に
直列に温度補償回路およびバリキャップダイオードを接
続してバリキャップダイオードへ制御電圧を与えて発振
周波数の微調整を行う水晶発振器において、上記制御電
圧を第１，第２の抵抗を直列に接続した分圧回路で分圧
して上記バリキャップダイオードへ印加し、かつこの分
圧回路の第１、第２の抵抗の少なくとも一方は正または
負の温度特性を有し、第１の抵抗が温度特性を有すると
きは正の温度特性、第２の抵抗が温度特性を有するとき
は負の温度特性であることによって温度変化による周波
数調整感度の変化を抑制することを特徴とするものであ
る。
直列に温度補償回路およびバリキャップダイオードを接
続してバリキャップダイオードへ制御電圧を与えて発振
周波数の微調整を行う水晶発振器において、上記制御電
圧を第１，第２の抵抗を直列に接続した分圧回路で分圧
して上記バリキャップダイオードへ印加し、かつこの分
圧回路の第１、第２の抵抗の少なくとも一方は正または
負の温度特性を有し、第１の抵抗が温度特性を有すると
きは正の温度特性、第２の抵抗が温度特性を有するとき
は負の温度特性であることによって温度変化による周波
数調整感度の変化を抑制することを特徴とするものであ
る。
【００１０】
【実施例】以下本考案の一実施例を図３と同一部材に同
一符号を付与して図１に示すブロック図を参照して詳細
に説明する。すなわち発振回路１に温度補償回路２、水
晶振動子３、直流阻止のコンデンサ４およびバリキャッ
プダイオード５を直列に介して基準電位に接続してい
る。そして、外部からの制御電圧Ｖｃを直列に接続した
第１の抵抗１１および第２の抵抗１２で分圧してバリキ
ャップダイオード５のカソード側へ印加するようにして
いる。なお、前述のように低温度域で周波数調整幅が狭
く、高温度域で周波数調整幅が広くなる場合は、上記第
２の抵抗１２に負の温度係数のものを用いるか、第１の
抵抗１１に正の温度係数のものを用いればよい。
一符号を付与して図１に示すブロック図を参照して詳細
に説明する。すなわち発振回路１に温度補償回路２、水
晶振動子３、直流阻止のコンデンサ４およびバリキャッ
プダイオード５を直列に介して基準電位に接続してい
る。そして、外部からの制御電圧Ｖｃを直列に接続した
第１の抵抗１１および第２の抵抗１２で分圧してバリキ
ャップダイオード５のカソード側へ印加するようにして
いる。なお、前述のように低温度域で周波数調整幅が狭
く、高温度域で周波数調整幅が広くなる場合は、上記第
２の抵抗１２に負の温度係数のものを用いるか、第１の
抵抗１１に正の温度係数のものを用いればよい。
【００１１】このような構成であれば、外部から与えら
れる制御電圧Ｖｃは第１、第２の抵抗１１、１２で分圧
してバリキャップダイオード５のカソードに印加され
る。したがってバリキャップダイオード５に印加される
印加電圧Ｖｏは次の（１）式で与えられる。Ｖｏ＝Ｖｃ
（Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）） ・・・ （１）ただ
しＶｃは制御電圧Ｒ1は第１の抵抗の抵抗値Ｒ2は第２の
抵抗の抵抗値しかして第２の抵抗１２が負の温度係数を
有する場合、上記（１）式において第２の抵抗１２の抵
抗値Ｒ2の値は温度の上昇とともに減少する。したがっ
て制御電圧Ｖｃを一定電圧に維持しても印加電圧Ｖｏは
温度の上昇とともに低下し、温度の低下とともに上昇す
る。
れる制御電圧Ｖｃは第１、第２の抵抗１１、１２で分圧
してバリキャップダイオード５のカソードに印加され
る。したがってバリキャップダイオード５に印加される
印加電圧Ｖｏは次の（１）式で与えられる。Ｖｏ＝Ｖｃ
（Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）） ・・・ （１）ただ
しＶｃは制御電圧Ｒ1は第１の抵抗の抵抗値Ｒ2は第２の
抵抗の抵抗値しかして第２の抵抗１２が負の温度係数を
有する場合、上記（１）式において第２の抵抗１２の抵
抗値Ｒ2の値は温度の上昇とともに減少する。したがっ
て制御電圧Ｖｃを一定電圧に維持しても印加電圧Ｖｏは
温度の上昇とともに低下し、温度の低下とともに上昇す
る。
【００１２】したがって、周波数制御感度は、低温度域
では高く高温度域では低くなり、温度変化による本来の
周波数調整感度の変化の傾向に相反することになる。す
なわち上記抵抗分圧回路の分圧抵抗である、たとえば第
２の抵抗の負の温度係数の値を適宜に選択することによ
って温度変化による周波数調整感度の変化を相殺して一
定の周波数調整感度を維持することができる。たとえば
図１に示すような電圧制御機能を有する温度補償発振器
において、第１の抵抗を１ＭΩ、第２の抵抗を１００Ｋ
Ωとし、制御電圧Ｖｃを２．５Ｖを中心として±２．０
Ｖ変化させたときの発振周波数の変化量を調べた結果を
図２に示す。なお図２（ａ）は０温度係数の通常の抵抗
を用いたもの、図２（ｂ）は第２の抵抗１２に−１３０
０ｐｐｍの負の温度係数の抵抗を用いたものである。そ
して、通常の抵抗を用いたときの制御電圧Ｖｃの０．５
Ｖ〜４．５Ｖの変化に対する発振周波数の変化量を、７
５℃についてＡ、２５℃についてＢ、−２５℃について
Ｃで示している。この図から明らかなように、通常の抵
抗を用いて分圧回路を構成した場合、常温における周波
数可変幅に比して、低温域では最大１ｐｐｍほど周波数
可変幅は狭くなり、逆に高温域では最大１ｐｐｍほど周
波数可変幅は広くなる。
では高く高温度域では低くなり、温度変化による本来の
周波数調整感度の変化の傾向に相反することになる。す
なわち上記抵抗分圧回路の分圧抵抗である、たとえば第
２の抵抗の負の温度係数の値を適宜に選択することによ
って温度変化による周波数調整感度の変化を相殺して一
定の周波数調整感度を維持することができる。たとえば
図１に示すような電圧制御機能を有する温度補償発振器
において、第１の抵抗を１ＭΩ、第２の抵抗を１００Ｋ
Ωとし、制御電圧Ｖｃを２．５Ｖを中心として±２．０
Ｖ変化させたときの発振周波数の変化量を調べた結果を
図２に示す。なお図２（ａ）は０温度係数の通常の抵抗
を用いたもの、図２（ｂ）は第２の抵抗１２に−１３０
０ｐｐｍの負の温度係数の抵抗を用いたものである。そ
して、通常の抵抗を用いたときの制御電圧Ｖｃの０．５
Ｖ〜４．５Ｖの変化に対する発振周波数の変化量を、７
５℃についてＡ、２５℃についてＢ、−２５℃について
Ｃで示している。この図から明らかなように、通常の抵
抗を用いて分圧回路を構成した場合、常温における周波
数可変幅に比して、低温域では最大１ｐｐｍほど周波数
可変幅は狭くなり、逆に高温域では最大１ｐｐｍほど周
波数可変幅は広くなる。
【００１３】また、第２の抵抗１２に−１３００ｐｐｍ
のものを用いたときに、同様に制御電圧Ｖｃの０．５Ｖ
〜４．５Ｖの変化に対する発振周波数の変化を７５℃に
ついてＤ、２５℃についてＥ、−２５℃についてＦで示
している。この図から明らかなように第２の抵抗１２
に、たとえば−１３００ｐｐｍの温度係数を有するもの
を用いた場合、常温における周波数可変幅に比して、低
温域では最大０．６ｐｐｍほど周波数可変幅は狭くな
り、高温域では最大０．６ｐｐｍほど周波数可変幅は広
くなった。したがって上記分圧回路の第２の抵抗１２に
負の温度係数のものを用いることによって温度変化によ
る周波数調整感度の変化を抑えることができ、それによ
って温度変化に係わらず一定の周波数調整感度を得るこ
とができる。
のものを用いたときに、同様に制御電圧Ｖｃの０．５Ｖ
〜４．５Ｖの変化に対する発振周波数の変化を７５℃に
ついてＤ、２５℃についてＥ、−２５℃についてＦで示
している。この図から明らかなように第２の抵抗１２
に、たとえば−１３００ｐｐｍの温度係数を有するもの
を用いた場合、常温における周波数可変幅に比して、低
温域では最大０．６ｐｐｍほど周波数可変幅は狭くな
り、高温域では最大０．６ｐｐｍほど周波数可変幅は広
くなった。したがって上記分圧回路の第２の抵抗１２に
負の温度係数のものを用いることによって温度変化によ
る周波数調整感度の変化を抑えることができ、それによ
って温度変化に係わらず一定の周波数調整感度を得るこ
とができる。
【００１４】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば上記実施例ではバリキャップ・ダイ
オードのカソード側に正極性の制御電圧Ｖｃを印加して
発振周波数の微調整を行うものについて説明したがこの
ようなものに限定されるものではない。たとえば、バリ
キャップ・ダイオードのアノード側に制御電圧を印加し
て発振周波数の微調整を行う発振器にも適用できること
は勿論である。
ではなく、たとえば上記実施例ではバリキャップ・ダイ
オードのカソード側に正極性の制御電圧Ｖｃを印加して
発振周波数の微調整を行うものについて説明したがこの
ようなものに限定されるものではない。たとえば、バリ
キャップ・ダイオードのアノード側に制御電圧を印加し
て発振周波数の微調整を行う発振器にも適用できること
は勿論である。
【００１５】
【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば温度
の影響を受けることなく直流電圧によって抵抗値を可変
することができる抵抗制御回路及びこれを用いた電圧制
御発振器を提供することができる。
の影響を受けることなく直流電圧によって抵抗値を可変
することができる抵抗制御回路及びこれを用いた電圧制
御発振器を提供することができる。
【００１６】
【図１】本考案の一実施例を示すブロック図である。
【図２】発振器の周波数調整感度を示すグラフで、
（ａ）は従来の特性、（ｂ）は本考案の特性である。
（ａ）は従来の特性、（ｂ）は本考案の特性である。
【図３】従来の温度補償発振器の一例を示すブロック図
である。
である。
１１ 第１の抵抗 １２ 第２の抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−136401（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7112（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−19214（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03B 5/30 - 5/42
Claims (1)
- 【請求項１】水晶振動子に直列に温度補償回路およびバ
リキャップダイオードを接続してバリキャップダイオー
ドへ制御電圧を与えて発振周波数の微調整を行う水晶発
振器において、上記制御電圧を第１，第２の抵抗を直列
に接続した分圧回路で分圧して上記バリキャップダイオ
ードへ印加し、かつこの分圧回路の第１、第２の抵抗の
少なくとも一方は正または負の温度特性を有し、第１の
抵抗が温度特性を有するときは正の温度特性、第２の抵
抗が温度特性を有すろときは負の温度特性であることに
よって温度変化による周波数調整感度の変化を抑制する
ことを特徴とする温度補償水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993006612U JP2598072Y2 (ja) | 1993-01-30 | 1993-01-30 | 温度補償水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993006612U JP2598072Y2 (ja) | 1993-01-30 | 1993-01-30 | 温度補償水晶発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0662619U JPH0662619U (ja) | 1994-09-02 |
| JP2598072Y2 true JP2598072Y2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=11643191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993006612U Expired - Fee Related JP2598072Y2 (ja) | 1993-01-30 | 1993-01-30 | 温度補償水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598072Y2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-30 JP JP1993006612U patent/JP2598072Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0662619U (ja) | 1994-09-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |