JP2655279B2 - Collector negative feedback crystal oscillator - Google Patents

Collector negative feedback crystal oscillator

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JP2655279B2 JP63279876A JP27987688A JP2655279B2 JP 2655279 B2 JP2655279 B2 JP 2655279B2 JP 63279876 A JP63279876 A JP 63279876A JP 27987688 A JP27987688 A JP 27987688A JP 2655279 B2 JP2655279 B2 JP 2655279B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電源電圧及び周囲温度の変化に対する発振
周波数変動率の極めて小さい水晶発振器に関するもので
ある。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crystal oscillator having an extremely small oscillation frequency variation with respect to a change in a power supply voltage and an ambient temperature.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by conventional technology and invention]

従来発表されているエミッタホロワー形水晶発振器を
第1図(a)に示す。
FIG. 1A shows a conventional emitter-follower type crystal oscillator.

コレクタ接地形でエミッタ・アース間抵抗RE2−10
Ω,ベースブリーダー抵抗が夫々100kΩ,100kΩであ
り、エミッタ・ベースブリーダー間に容量C1≒400pFを
接続している。この回路は負性抵抗形発振器の原理で発
振している。
Grounded collector with emitter-earth resistance R E2 -10
Ω and base bleeder resistance are 100 kΩ and 100 kΩ, respectively, and a capacitance C 1 ≒ 400 pF is connected between the emitter and base bleeder. This circuit oscillates on the principle of a negative resistance oscillator.

この場合、直流的にも交流的にも負帰還が施されてい
ないこと、また、抵抗RE2やRB1を可変抵抗として変化さ
せてもΔf/f(Vc)特性曲線が極小値特性を実現できな
いこと等のために電源電圧Vcの約45%の変化に対してΔ
f/f(Vc)≒2.8×10-6(Vc=20〜40V)程度となり発振
周波数変動率が相当に大きいという欠点を有する。
In this case, direct current into alternating current to be negative feedback is not performed also, The resistance R E2 and also the R B1 is varied as a variable resistor Δf / f (Vc) characteristic curve of the minimum value characteristic achieving Because of the inability to do so, etc., Δ
f / f (Vc) ≒ 2.8 × 10 −6 (Vc = 20 to 40 V), which has a disadvantage that the oscillation frequency fluctuation rate is considerably large.

本発明は以上の欠点を除去してΔf/f(Vc,Ta)特性の
良好な水晶発振器を実現したものである。(以下、電源
電圧変化に対する発振周波数変動率をΔf/f(Vc),周
囲温度の変化に対する発振周波数変動率をΔf/f(T
a),両者によるものをΔf/f(Vc,Ta)と表す。) 〔課題を解決するための手段〕 添付図面、特に第2図,第12図,第15図を参照して詳
述すると次の通りである。
The present invention has achieved a crystal oscillator having a good Δf / f (Vc, Ta) characteristic by eliminating the above-mentioned disadvantages. (Hereinafter, the oscillation frequency fluctuation rate with respect to a change in power supply voltage is Δf / f (Vc), and the oscillation frequency fluctuation rate with respect to a change in ambient temperature is Δf / f (Tc
a), the result of both is denoted as Δf / f (Vc, Ta). [Means for Solving the Problems] The following is a detailed description with reference to the accompanying drawings, particularly, FIG. 2, FIG. 12, and FIG.

ベース入力エミッタ出力形トランジスタ1段増幅器に
おいて、ベース・アース間に水晶振動子と抵抗RB1とを
接続し、エミッタ・アース間に抵抗RE2と容量C1とを接
続し、コレクタの電源間に負荷抵抗RCを接続し、コレク
タ・ベース間に抵抗RFを接続し、容易に発振可能な限り
において抵抗RFをなるべく小さい値としてコレクタより
ベースへ直流と交流との強力な負帰還を施し、且つまた
電源電圧変化に対する発振周波数変動率が夫々極小値と
なるように抵抗RF,RB1,容量C1の値を選定したことを特
徴とするコレクタ負帰還法エミッタホロワー形水晶発振
器に係るものである。
In the base input emitter output transistors 1 stage amplifier, connects the crystal oscillator and the resistor R B1 between the base and ground, and connecting the resistor R E2 and the capacitance C 1 between the emitter and ground, between the power collector Connect the load resistor R C , connect the resistor R F between the collector and the base, and make the resistance R F as small as possible as much as possible to easily oscillate and apply strong negative feedback of DC and AC from the collector to the base. And a collector negative feedback method emitter-follower type crystal oscillator characterized in that the values of the resistors R F , R B1 , and the capacitance C 1 are selected such that the oscillation frequency fluctuation rate with respect to the power supply voltage change becomes a minimum value. It is related.

また、ベース入力エミッタ出力形トランジスタ1段増
幅器において、ベース・アース間に水晶振動子と抵抗R
B1とを接続し、エミッタ・アース間に抵抗RE2と容量C1
とを接続し、ベース・エミッタ間に容量C2を接続し、コ
レクタ・電源間に抵抗RCを接続し、コレクタ・ベース間
に抵抗RFを接続し、この際容易に発振可能な限りにおい
て、抵抗RFをなるべく小さい値としてコレクタよりベー
スへ直流と交流との強力な負帰還を施し、且つまた電源
電圧変化に対する発振周波数変動率が夫々極小値となる
ように抵抗RB1,RC,容量C1≒C2の値を選定したことを特
徴とするコレクタ負帰還法コルピッツ形水晶発振器に係
るものである。
In a single-stage base-input / emitter-output transistor amplifier, a crystal oscillator and a resistor R are connected between the base and ground.
It connects the B1, resistance between the emitter and ground R E2 and the capacitance C 1
Connected, a capacitor C 2 is connected between the base and emitter, a resistor R C is connected between the collector and the power supply, and a resistor R F is connected between the collector and the base. , the resistance R F and subjected to a strong negative feedback between the DC to the base and the AC from the collector as a smallest possible value, and also the resistance to the oscillation frequency variation rate is respectively minimum values for supply voltage variation R B1, R C, The present invention relates to a collector negative feedback method Colpitts type crystal oscillator characterized in that a value of capacitance C 1 ≒ C 2 is selected.

また、ベース入力エミッタ出力形トランジスタ1段増
幅器において、ベース・アース間に容量C3と水晶振動子
とを直列に接続し、またベース・アース間に抵抗RB1
接続し、エミッタ・アース間に抵抗RE2と容量C1とを接
続し、ベース・エミッタ間に容量C2を接続し、コレクタ
・電源間に抵抗RCを接続し、コレクタ・ベース間に抵抗
RFを切沿し、容易に発振可能な限りにおいて抵抗RFをな
るべく小さい値としてコレクタよりベースへ直流と交流
との強力な負帰還を施し、且つまた電源電圧変化に対す
る発振周波数変動率が夫々極小値となるように抵抗RB1,
RC,容量C1≒C2の値を選定したことを特徴とするコレク
タ負帰還クラップ形水晶発振器に係るものである。
Further, the base input emitter output transistors 1 stage amplifier, and connects the capacitor C 3 and the crystal oscillator in series between the base and the ground, also to connect a resistor R B1 between the base and the ground, between the emitter and ground connects the resistor R E2 and a capacitor C 1, to connect the capacitor C 2 between the base and emitter, and a resistor R C between the collector and the power supply, the resistance between the collector and base
And Setsu沿the R F, easily the resistance R F subjected to strong negative feedback between the DC to the base and the AC from the collector as possible small value as long as possible oscillation, and also the oscillation frequency variation rate with respect to changes in the supply voltage is respectively The resistance R B1 ,
The present invention relates to a collector negative feedback clap type crystal oscillator characterized in that values of R C and capacitance C 1 ≒ C 2 are selected.

〔作 用〕(Operation)

添付図面、特に第2図,第12図,第15図に示した実施
例に基づいて説明する。
The description will be made based on the embodiments shown in the attached drawings, in particular, FIG. 2, FIG. 12, and FIG.

請求項1の作用について説明する。 The operation of claim 1 will be described.

第2図において、エミッタ・アース間に抵抗RE2と容
量C1=408pFとを接続し、ベース・アース間に抵抗RB1
水晶振動子とを接続して、コレクタ電源間に抵抗RCを接
続し、コレクタ・ベース間に抵抗RFを接続する。
In FIG. 2, a resistor R E2 and a capacitor C 1 = 408 pF are connected between the emitter and the ground, a resistor R B1 and a crystal oscillator are connected between the base and the ground, and a resistor R C is connected between the collector power supply. And connect a resistor R F between the collector and base.

第3図(a)は水晶振動子の等価回路を示す。第3図
(b)は水晶振動子の近似等価回路を示す。第2図の水
晶発振器の等価回路図を第4図(a)に示す。これによ
りa−a′より左側をみた水晶振動子の等価回路はRQ
LQとの直列となり、 ZQ=RQ+jωLQ ……(1) となる。
FIG. 3A shows an equivalent circuit of the crystal resonator. FIG. 3 (b) shows an approximate equivalent circuit of the crystal resonator. FIG. 4A shows an equivalent circuit diagram of the crystal oscillator shown in FIG. This equivalent circuit of the crystal oscillator as seen on the left side than the a-a 'is and R Q
Become a series of L Q, the Z Q = R Q + jωL Q ...... (1).

a−a′より右側をみたトランジスタ回路側のインピ
ーダンスZiは負性抵抗RAと入力CAとの直列値となり、 となり、ここでRQ≒75Ωなので、 あれば、回路の抵抗分は零となり、LQとCAとの永久振動
が発生し、即ち水晶発振器が発振することとなる。
The impedance Z i on the transistor circuit side as viewed from the right side of aa ′ is a series value of the negative resistance R A and the input C A , Where R Q ≒ 75Ω, If any, resistance component becomes zero the circuit, the permanent vibration of L Q and C A is generated, i.e., the crystal oscillator is to oscillate.

(4)より ω=1/LQCA ∴f=1/2π(LQCA1/2 ……(5) となる。fは発振周波数である。この式から発振周波数
安定度を向上させるためには特にトランジスタ回路を工
夫してCAの変動を抑制する必要があることがわかる。
(4) than ω 2 = 1 / L Q C A ∴f = 1 / 2π (L Q C A) is 1/2 ... (5). f is the oscillation frequency. This formulas to improve the oscillation frequency stability it can be seen that it is necessary to suppress the variation of C A particularly devising the transistor circuit.

第4図(b)は、RFをパラメータとしたときのC1をX
軸にとり、入力抵抗RAと入力容量CAとをY軸にとった場
合の計算値曲線である。C1が約150pF〜10000pFの範囲内
のみRAは負性抵抗である。
FIG. 4 (b) shows that C 1 when R F is a parameter is X
Taken as the axis is a calculated value curve when the input resistor R A and the input capacitance C A taken in the Y-axis. C 1 is only in the range of about 150pF~10000pF R A is negative resistance.

C1の最適値408pF付近では、RFが小さい程|RA|が小さ
くなっている。従来の負性抵抗形発振器(エミッタホロ
ワー形,コルピッツ形,クラップ形)では素子のばらつ
きやパラメータ変化により発振不能となることを恐れ、
RAを極めて大きくしていた。
In the vicinity of the optimum value 408pF of C 1, as the R F is smaller | R A | is small. With conventional negative resistance oscillators (emitter follower type, Colpitts type, clap type), there is a fear that oscillation may become impossible due to variations in elements and changes in parameters.
RA was extremely large.

しかし本発明ではむしろRF,RCによる負帰還を強力に
施してトランジスタ回路を安定化することにより発振周
波数変動率を抑制することを主眼としている。
But rather R F is in the present invention, has a main purpose to suppress the oscillation frequency variation rate by stabilizing the transistor circuit strongly subjected to negative feedback by R C.

発振不能となるのではないかという疑問が生じるが、
むしろ負帰還によりトランジスタ回路自体が安定化する
と共に、発振周波数は極めて安定となる。
There is a question that oscillation may not be possible,
Rather, the negative feedback stabilizes the transistor circuit itself, and the oscillation frequency becomes extremely stable.

一方、入力容量CAは起C1≒150pF以上ではC1の増加と
共に急激に増加する。従来のエミッタホロワー形発振器
では、VCの変動によりトランジスタパラメータが変動す
るとCAの値が大きく変動して発振周波数が変動してしま
うが、本発明回路のように負帰還を施すと、CAの変動が
抑制でき、その結果発振周波数が安定化する。
On the other hand, the input capacitance C A rapidly increases with the increase of C 1 when C 1 ≒ 150 pF or more. In the conventional emitter-follower type oscillator, the value of C A When the transistor parameter varies greatly fluctuate the oscillation frequency due to variations in V C fluctuates, when subjected to negative feedback as in the present invention circuit, C The fluctuation of A can be suppressed, and as a result, the oscillation frequency is stabilized.

第4図(c)はCAのトランジスタパラメータの変化を
考慮して、VCが24V〜44Vまで変化した際のCAの変化ΔCA
をVC=32VでのCAで規格したΔCA/CAを、横軸に負帰還量
の目安となるRFを取って描いた計算値曲線である。
Figure 4 (c) is to account for changes in transistor parameters C A, the change in C A when V C is changed to 24V~44V ΔC A
Is a calculated value curve obtained by drawing ΔC A / C A specified by C A at V C = 32 V, with R F on the abscissa indicating the amount of negative feedback.

負帰還量が多いRFが小さい程ΔCA/CAは極めて小さく
なる。ΔCA/CAが大きく減少することは(5)式より明
らかに発振周波数安定度が向上することとなる。
As the negative feedback amount is large R F is smaller [Delta] C A / C A is extremely small. A large decrease in ΔC A / C A clearly improves the oscillation frequency stability from equation (5).

この図より負帰還により発振周波数変動率特性が大き
く向上できることが説明できる。
From this figure, it can be explained that the oscillation frequency fluctuation rate characteristic can be greatly improved by the negative feedback.

一方コレクタ負荷抵抗RCは実験的に第9図に示すよう
にΔf/f(VC)が最小となるように、RC≒11kΩとする。
またコレクタよりベースへ負帰還抵抗RFを介して直流と
交流との負帰還を施す。第7図(Δf/f(VC)特性曲
線)に示すようにRFが小さい程Δf/f(VC)が小さいの
で、発振可能な限り、なるべく小さい値としてRF=31.1
5kΩとする。
On the other hand, the collector load resistance R C is experimentally set to R C ≒ 11 kΩ so that Δf / f (V C ) is minimized as shown in FIG.
Also subjected to the negative feedback between the DC and AC via the negative feedback resistor R F to the base from the collector. Since FIG. 7 (Δf / f (V C) characteristic curve) as R F is small as shown in Δf / f (V C) is small, as possible oscillation, R F = 31.1 as possible smaller
5 kΩ.

またRE2を変化させると第5図に示すように、Δf/f
(VC)特性曲線が、RE2≒5.578kΩ付近で下に極小値特
性を示す。さらにRE2≒5.578kΩにおいて、RB1を変化さ
せると、第6図に示すようにΔf/f(VC)特性曲線は下
に凸の極小値特性を実現し、RB1≒27.208kΩで最小値と
なる。この場合にC1を変化させると、第8図に示すよう
にΔf/f(VC)特性曲線は下に凸の極小値特性を実現
し、C1=408pFで最小値となる。このように、 RC=10.911kΩ,RF=31.15kΩ, RE2=5.578kΩ,RB1=27.208kΩ, C1=408pF, と設定することにより、Δf/f(VC)特性は極小値特性
を示し、第10図に示すように、 Δf/f(VC)≒−1.4×10-8(VC=24〜44V) Δf/f(Ta)≒−5×10-8(Ta=−5〜+55℃) 程度の高安定特性を実現させることができた。
When RE2 is changed, as shown in FIG. 5, Δf / f
The (V C ) characteristic curve shows a minimum value characteristic at around RE E2 ≒ 5.578 kΩ. Further, when R B1 is changed at R E2 ≒ 5.578 kΩ, the Δf / f (V C ) characteristic curve realizes a minimum value characteristic convex downward as shown in FIG. 6, and is minimized when R B1 ≒ 27.208 kΩ. Value. Varying the C 1 in this case, Δf / f (V C) characteristic curve as shown in FIG. 8 is realized minimum value characteristic of the downward convex, the minimum value C 1 = 408pF. By setting R C = 10.911 kΩ, R F = 31.15 kΩ, RE 2 = 5.578 kΩ, R B1 = 27.208 kΩ, and C 1 = 408 pF, the Δf / f (V C ) characteristic has a minimum value. The characteristics are shown in FIG. 10, and as shown in FIG. 10, Δf / f (V C ) ≒ −1.4 × 10 −8 (V C = 24 to 44 V) Δf / f (T a ) ≒ −5 × 10 −8 (T a = −5 to + 55 ° C.).

ただし、水晶振動子と容量C1は室温で一定に保って実
験している。これは能動素子のトランジスタ各パラメー
タの変化の影響を、どの程度減少させているかを観察す
ることに重点を置いたためである。なお参考までに、従
来発表されているところの第1図(a)のエミッタホロ
ワー形水晶発振回路において、RE2とRB1とをそれぞれ独
立に変化させて実験したところ、Δf/f(VC)特性が下
に凸の極小値特性曲線を得ることは不可能であった。
However, crystal oscillator and the capacitor C 1 is experimented kept constant at room temperature. This is because the emphasis was on observing how much the effect of the change in each parameter of the transistor of the active element was reduced. Note that reference, the emitter-follower type crystal oscillator circuit of Figure first place are conventionally presented (a), was experimentally varied independently and R E2 and R B1, Δf / f (V C ) It was not possible to obtain a minimum value characteristic curve whose characteristic is convex downward.

従ってΔf/f(VC)≒3×10-6(VC=20〜40V)程度と
比較的悪い特性を示した。
Therefore, it exhibited a relatively poor characteristic of about Δf / f (V C ) ≒ 3 × 10 −6 (V C = 20 to 40 V).

このように本発明においては、RC,RF,RE2,RB1,C1値を
最適値にすることによって、Δf/f(VC)の極小値特性
を実現させ、Δf/f(VC,Ta)特性を小さくし、VCやTa
変化に対してΔf/f(VC,Ta)が極めて小さいところのト
ランジスタ・エミッタホロワー形水晶発振器を実現す
る。
As described above, in the present invention, the characteristic of the minimum value of Δf / f (V C ) is realized by optimizing the values of R C , R F , R E2 , R B1 , and C 1 to obtain Δf / f ( V C, to reduce the T a) characteristic, V C and T a Δf / f (V C to changes in, T a) to achieve a transistor emitter-follower type crystal oscillator where very small.

更に第11図(a)に示すように、コレクタ容量CC,ト
ランジション周波数fTの変化によるΔf/f(VC)は正方
向に変化しており、エミッタ抵抗re,ベース抵抗rbの変
化によるΔf/f(VC)は負方向に変化して互いに相殺す
ることによりΔf/f(VC)を極めて小さくしていること
が判る。1曲線は実測値と同業桁で同傾向である。これ
より理論と実験値との概略の一致性を確かめることがで
きる。
Furthermore, as shown in FIG. 11 (a), the collector capacitance C C, Δf / f (V C) due to a change in T ransition frequency f T is changing in a positive direction, the emitter resistor r e, the base resistance r b change by Δf / f (V C) it can be seen that are very small Δf / f (V C) by offsetting each other changes in the negative direction. One curve has the same tendency as the measured value in the same industry digit. From this, the general agreement between the theory and the experimental values can be confirmed.

このように、RF,RCによる直交流の負帰還とRB1,RE2
値とを適当値にすることにより、トランジスタ・パラメ
ータの相殺作用によってΔf/f(VC)を下に凸の極小値
特性を具現させることができて、Δf/f(VC,Ta)を極め
て小さい値にすることができるのである。
In this manner, by setting the negative feedback of the cross-current by R F and R C and the values of R B1 and R E2 to appropriate values, Δf / f (V C ) is projected downward by the canceling action of the transistor parameters. Can be realized, and Δf / f (V C , T a ) can be made extremely small.

第11図(b)はC1=300pFとしたときのシミュレーシ
ョン結果である。すなわちCCによるΔf/f(VC)は正性
で、rer,b,fTによるΔf/f(VC)は負性であり、両者の
差が1曲線となっている。ここで、1曲線はre,CC,rb,f
TのすべてがVCにたいして変化すると考えた場合、2曲
線はCC,rb,fTを一定値としてreだけがVCに対して変化す
るとした場合、3曲線は同様にCCだけ、4曲線はrb
け、5曲線はfTだけの5つの場合について示している。
FIG. 11 (b) shows a simulation result when C 1 = 300 pF. That by C C Δf / f (V C ) is a positive resistance, r e r, b, according to f T Δf / f (V C ) is negative, the difference therebetween is in the first curve. Here, 1 curve r e, C C, r b , f
If all T is considered to change with respect to V C, 2 curves C C, r b, when only r e a f T as a fixed value has to be changed with respect to V C, 3 curves likewise C C only , 4 curves only r b, 5 curve shows the case of five of only f T.

この場合にCCによる3曲線が、2,4,5曲線の和よりも
大きくなり、全体としては正性の1曲線となっているの
であり、この際Δf/f(VC)≒+7×10-8(VC=24〜44
V)の値を示す。そして第11図(a)に示す如く、極小
値付近ではre,rbとCC,fTとの両者の変化の影響がほぼ等
しくなり、2,4曲線と3,5曲線との相殺効果が顕著に現れ
てΔf/f(VC)特性が平坦特性となり、Δf/f(VC)≒−
1×10-8(VC=24〜44V)という小さい値を示すことと
なる次第である。
In this case, the three curves by C C become larger than the sum of the 2, 4, and 5 curves, and as a whole, one curve of the positive. In this case, Δf / f (V C ) + 7 × 10 -8 (V C = 24 to 44
V). And as shown in FIG. 11 (a), approximately equal the effect of both changes in the r e, r b and C C, f T in the vicinity of the minimum value, offsetting 2,4 curve and 3,5 Curve The effect appears remarkably and the Δf / f (V C ) characteristic becomes flat, and Δf / f (V C ) ≒ −
It will gradually show a small value of 1 × 10 −8 (V C = 24 to 44 V).

請求項2の作用について説明する。 The operation of claim 2 will be described.

第12図において、エミッタ・アース間に、C1≒1131pF
をエミッタ・ベース間に、C2≒972pFを接続し、ベース
・アース間に水晶振動子と抵抗RB1とを、エミッタ・ア
ース間に抵抗RE2を、コレクタ負荷抵抗RC,コレクタ・ベ
ース間抵抗RFとを接続する。この場合には、水晶振動子
と容量2個よりなる発振周波数決定回路がエミッタより
ベースへ正帰還している。第4図より容易に類推できる
ように、a−a′よりみた増幅器の入力インピーダンス
は Z11=−RA−jYA,(YA=1/ωCA) (2) となり、入力抵抗(負性抵抗)と入力容量との直列とな
っている。
In FIG. 12, C 1・ 1131 pF
The between the emitter and the base, connecting the C 2 ≒ 972pF, the a crystal oscillator between the base and ground and the resistor R B1, the resistance R E2 between the emitter and ground, a collector load resistor R C, the collector-base Connect to resistor R F. In this case, an oscillation frequency determining circuit including a crystal oscillator and two capacitors is positively fed back from the emitter to the base. As it can be easily inferred from FIG. 4, the input impedance of the amplifier viewed from a-a 'Z 11 = -R A -jY A, (Y A = 1 / ωC A) (2) , and the input resistance (Negative Resistance) and the input capacitance in series.

ゆえに負性抵抗−RAが水晶振動子側の正抵抗分RCX
たいして大きいので RCX−RA≦0 ……振幅決定条件 (3) が容易に成立するので、容易に発振する。
Hence the negative resistance -R A larger relative positive resistance component R CX of the crystal vibrator-side since R CX -R A ≦ 0 ...... amplitude determining condition (3) is easily established, readily oscillate.

コレクタ負荷抵抗RCは実験的に第9図に示すようにΔ
f/f(VC)が最小となるようにRC≒11kΩとする。またコ
レクタよりベースへ負帰還抵抗RFを介して直流と交流と
の負帰還を施す。第7図(Δf/f(VC)特性曲線)に示
すようにRFが小さいほどΔf/f(VC)が小さいので、発
振可能な限り、なるべく小さい値としてRF≒30.50kΩと
する。またこの場合に、エミッタ・アース間抵抗RE2
変化させても、Δf/f(VC)特性は下に凸の極小値特性
を得ることはできないので、安定指数を考慮してRE2≒1
1kΩとする。さらにRE2=10.898kΩにしておいて、ベー
ス・アース間抵抗RB1を変化させると、第13図に示すよ
うに、Δf/f(VC)特性曲線は下に凸の極小値特性を実
現し、RB1≒27.42kΩ,RF=30.50kΩ, RE2=10.898kΩ,RB1=27.42kΩ と設定することにより、Δf/f(VC)特性は極小値特性
を示し、第14図に示すように Δf/f(VC)≒1.2×10-8(VC=24〜44V) Δf/f(Ta)≒−3×10-8(Ta=−5〜55℃) 程度の高安定特性を実現させることができた。
The collector load resistance R C is determined experimentally as shown in FIG.
R C ≒ 11kΩ so that f / f (V C ) is minimized. Also subjected to the negative feedback between the DC and AC via the negative feedback resistor R F to the base from the collector. Since FIG. 7 (Δf / f (V C) characteristic curve) as R F is smaller as shown in Δf / f (V C) is small, as possible oscillation, and R F ≒ 30.50kΩ as possible smaller . Also in this case, it is varied between the emitter and the ground resistance R E2, since Δf / f (V C) properties can not be obtained a minimum value characteristic of convex downward, in consideration of the stability index R E2 ≒ 1
1kΩ. If R E2 = 10.898kΩ and the base-to-earth resistance R B1 is changed, the Δf / f (V C ) characteristic curve realizes a minimum value characteristic with a downward convex as shown in Fig. 13. By setting R B1 ≒ 27.42 kΩ, R F = 30.50 kΩ, R E2 = 10.898 kΩ, and R B1 = 27.42 kΩ, the Δf / f (V C ) characteristic shows the minimum value characteristic, and FIG. As shown, Δf / f (V C ) ≒ 1.2 × 10 −8 (V C = 24 to 44 V) Δf / f (T a ) ≒ −3 × 10 −8 (T a = −5 to 55 ° C.) High stability characteristics could be realized.

ただし水晶振動子と容量C1,C2からなる周波数決定回
路は室温で一定に保って実現している。これは能動素子
のトランジスタ各パラメータの変化の影響を、どの程度
減少させているかを観察することに重点を置いたためで
ある。なお参考までに、従来発表されているところの第
1図(b)のコルピッツ形水晶発振回路において、RE2
とRB1とをそれぞれ独立に変化させて実験したところ、
Δf/f(VC)特性が下に凸の極小値特性を得ることは不
可能であった。
However, the frequency determination circuit composed of the crystal oscillator and the capacitors C 1 and C 2 is realized at a constant temperature at room temperature. This is because the emphasis was on observing how much the effect of the change in each parameter of the transistor of the active element was reduced. Note that reference, the Colpitts crystal oscillating circuit of FIG. 1 at which are conventionally presented (b), R E2
And R B1 were independently changed,
It was impossible to obtain a minimum value characteristic in which the Δf / f (V C ) characteristic was convex downward.

従ってΔf/f(VC)≒2×10-6(VC=24〜44V)程度と
比較的悪い特性を示した。
Therefore, relatively poor characteristics such as Δf / f (V C ) ≒ 2 × 10 −6 (V C = 24 to 44 V) were exhibited.

またΔf/f(V)特性を小さくするためには、容量C1
とC2の値を大きくすれば良いことは公知の通りである。
しかしながらC1,C2を大きくすると減衰度(所要増幅
度)が大きくなり、発振が困難になる傾向がある。ここ
では、発振する限りにおいて、なるべくC1とC2とを大き
くしており、C1=1131pF,C2=972pFとしているためにΔ
f/f(VC)は若干小さくなっている。
To reduce the Δf / f (V) characteristic, the capacitance C 1
And it may be increasing the value of C 2 It is known street.
However, when C 1 and C 2 are increased, the degree of attenuation (required amplification) increases, and oscillation tends to be difficult. Here, as long as oscillation occurs, C 1 and C 2 are made as large as possible, and C 1 = 1131 pF and C 2 = 972 pF.
f / f (V C ) is slightly smaller.

このように本発明においては、RC,RF,RE2,RB1,C1,C2
値を最適値にすることによって、Δf/f(VC)の極小値
特性を実現させ、Δf/f(VC,Ta)特性を小さくし、VC
Taの変化に対してΔf/f(VC,Ta)の極めて小さいところ
のトランジス・コルピッツ形水晶発振器を実現できる。
Thus, in the present invention, R C , R F , R E2 , R B1 , C 1 , C 2
By optimizing the value, the minimum value characteristic of Δf / f (V C ) is realized, the Δf / f (V C , T a ) characteristic is reduced, and V C and
It is possible to realize a Transistor Colpitts type crystal oscillator where Δf / f (V C , T a ) is extremely small with respect to a change in T a .

さらに第11図(a)に示すように、(エミッタホロワ
ー形水晶発振器の場合の図であるが、コルピッツ形にお
いても同様の特性が得られるであろう事は容易に類推出
来るであろう。)コレクタ容量CC,トランジション周波
数fTの変化によるΔf/f(VC)は正方向に変化してお
り、ベース抵抗rb,エミッタ抵抗reの変化によるΔf/f
(VC)は負方向に変化して互いに相殺することによりΔ
f/f(VC)を極めて小さくしていることが判る。このよ
うにRF,RCによる直交流の負帰還とRB1,RE2の値とを適当
値にすることにより、トランジス・パラメータの相殺作
用によって、Δf/f(VC)を下に凸の極小値特性を具現
させることができて、Δf/f(VC,Ta)を極めて小さい値
にすることができるのである。
Further, as shown in FIG. 11 (a), (this is a diagram in the case of an emitter-follower type crystal oscillator, it can be easily analogized that the same characteristics will be obtained in the Colpitts type. ) collector capacitance C C, Δf / f (V C due to a change in the transition frequency f T) is changing in a positive direction, the base resistance r b, Δf / f due to the change in the emitter resistance r e
(V C ) changes in the negative direction to cancel each other, and Δ
It can be seen that f / f (V C ) is extremely small. In this way, by making the negative feedback of the cross current by R F and R C and the values of R B1 and R E2 appropriate values, Δf / f (V C ) is convex downward due to the canceling action of the transistor parameter. Can be realized, and Δf / f (V C , T a ) can be made extremely small.

このことは、エミッタホロワーの場合の第11図(a)
と第11図(b)で容易に十分に説明かつ証明できてい
る。
This is shown in FIG. 11 (a) in the case of an emitter follower.
And FIG. 11 (b), which can be easily explained and proved sufficiently.

ゆえに、第2図のエミッタホロワー形と第12図のコレ
クタ形と第15図のクラップ形との各抵抗値がほぼ等し
く、従って直流回路構成がほぼ同じであり、かつ第6,1
3,16図のRB1による極小値特性が同傾向を示すことか
ら、Δf/f(VC)が下に凸の極小値特性を示すのは、エ
ミッタホロワー形で証したゆに、各トランジスタパラメ
ータの相殺によって生じていることは容易に類推できる
次第である。
Therefore, the emitter follower type shown in FIG. 2, the collector type shown in FIG. 12, and the clap type shown in FIG. 15 have substantially the same resistance values, so that the DC circuit configuration is substantially the same.
Since the minimum value characteristics due to R B1 in FIGS. 3 and 16 show the same tendency, the fact that Δf / f (V C ) shows the minimum value characteristics that protrude downwards was proved by the emitter follower type. It is up to those who can easily guess what is caused by the cancellation of the transistor parameters.

請求項3の作用について説明する。 The operation of claim 3 will be described.

第15図において、エミッタ・アース間に、C1=1131pF
を、エミッタ・ベース間にC2=972pFを、ベース・水晶
振動子間にC3=28.3pFを接続し、C3とアース間に水晶振
動子を接続し、ベース・アース間に抵抗RB1を、エミッ
タ・アース間に抵抗RE2を、コレクタ負荷抵抗RC,コレク
タ・ベース間抵抗RFとを接続する。この場合には、水晶
振動子と容量3個よりなる発振周波数決定回路がエミッ
タよりベースへ正帰還している。この場合に、第4図よ
り容易に類推できるように、a−a′よりみた増幅器の
入力インピーダンスが Z11=−RA−jYA,(YA=1/ωCA) (2) となり、負性抵抗と容量との直列となっている。
In FIG. 15, C 1 = 1113 pF between the emitter and the ground.
Connect C 2 = 972 pF between the emitter and base, connect C 3 = 28.3 pF between the base and crystal, connect a crystal between C 3 and ground, and connect a resistor R B1 between base and ground. and the resistance R E2 between the emitter and ground, connecting a collector load resistor R C, and a collector-base resistance R F. In this case, an oscillation frequency determination circuit including a crystal oscillator and three capacitors is positively fed back from the emitter to the base. In this case, as can be easily inferred from FIG. 4, the input impedance of the amplifier viewed from a-a 'is Z 11 = -R A -jY A, (Y A = 1 / ωC A) (2) , and the Negative resistance and capacitance are in series.

ゆえに負性抵抗−RAが水晶振動子側の正抵抗分RCX
対して大きいので RCX−RA≦0 ……振幅決定条件 (3) が容易に成立するので、容易に発振する。
Hence the negative resistance -R A is larger than the positive resistance component R CX of the crystal vibrator-side since R CX -R A ≦ 0 ...... amplitude determining condition (3) is easily established, readily oscillate.

一方コレクタ負荷抵抗RCは実験的に第9図に示すよう
にΔf/f(VC)が最小となるようにRC≒11kΩとする。ま
たコレクタよりベースへ負帰還抵抗RFを介して直流と交
流との負帰還を施す。第7図(Δf/f(VC)特性曲線)
に示すようにRFが小さいほどΔf/f(VC)が小さいの
で、発振可能な限り、なるべく小さい値としてRF=34.4
8kΩとする。
On the other hand, the collector load resistance R C is experimentally set to R C ≒ 11 kΩ so that Δf / f (V C ) is minimized as shown in FIG. Also subjected to the negative feedback between the DC and AC via the negative feedback resistor R F to the base from the collector. Fig. 7 (Δf / f (V C ) characteristic curve)
Since higher R F is smaller Δf / f (V C) is small, as shown in, as far as possible oscillation, R F = 34.4 as possible smaller
8 kΩ.

またこの場合に、RE2を変化させても、Δf/f(VC)特
性は下に凸の極小値特性を得ることはできないので、安
定指数を考慮してRE2≒11kΩとする。さらにRE2=10.89
8kΩにしておいて、ベース・アース間抵抗RB1を変化さ
せると第16図に示すように、Δf/f(VC)特性曲線は下
に凸の極小値特性を実現し、RB1≒40.61kΩで最小値と
なる。このように RC−10.911kΩ,RF=34.48kΩ, RE2=10.898kΩ,RB1=40.61kΩ, と設定することにより、Δf/f(VC)特性は極小値特性
を示し、第17図に示すように、 Δf/f(VC)≒1×10-8(VC=24〜44V), Δf/f(Ta)≒2.5×10-8(Ta=−5〜+55℃) 程度の高安定特性を実現させることができた。
Further, in this case, even if R E2 is changed, the Δf / f (V C ) characteristic cannot obtain the minimum value characteristic that is convex downward, so that R E2 ≒ 11 kΩ in consideration of the stability index. Furthermore, R E2 = 10.89
When the resistance R B1 between the base and the ground is changed at 8 kΩ, the Δf / f (V C ) characteristic curve realizes the minimum value characteristic of a downward convex as shown in FIG. 16, and R B1 ≒ 40.61 The minimum value is at kΩ. By setting R C -10.911 kΩ, R F = 34.48 kΩ, R E2 = 10.898 kΩ, and R B1 = 40.61 kΩ, the Δf / f (V C ) characteristic shows a minimum value characteristic. As shown in the figure, Δf / f (V C ) ≒ 1 × 10 −8 (V C = 24 to 44 V), Δf / f (T a ) ≒ 2.5 × 10 −8 (T a = −5 to + 55 ° C.) ) A high degree of high stability was achieved.

ただし水晶振動子と容量C1,C2,C3からなる周波数決定
回路は室温で一定に保って実験している。これは能動素
子のトランジスタ各パラメータの変化の影響を、どの程
度減少させているかを観察することに重点を置いたため
である。なお参考までに、従来発表されているところの
第1図(c)のクラップ形水晶発振回路において、RE2
とRB1とをそれぞれ独立に変化させて実験したところ、
Δf/f(VC)特性が下に凸の極小値特性曲線を得ること
は不可能であった。従ってΔf/f(VC)≒2.8×10-6(VC
=20〜40V)程度と比較的悪い特性を示した。
However, experiments were conducted with the frequency determination circuit composed of the crystal unit and the capacitors C 1 , C 2 and C 3 kept constant at room temperature. This is because the emphasis was on observing how much the effect of the change in each parameter of the transistor of the active element was reduced. Note that reference, the clap type crystal oscillator circuit of FIG. 1 at which are conventionally presented (c), R E2
And R B1 were independently changed,
It has been impossible to obtain a minimum value characteristic curve in which the Δf / f (V C ) characteristic is convex downward. Therefore, Δf / f (V C ) ≒ 2.8 × 10 -6 (V C
= 20-40V), which is relatively poor.

またΔf/f(VC)特性を小さくするためには、容量C1
とC2の値を大きくし、C3を小さくすれば良いことは周知
の事実である。しかしながらC1,C2を大きくC3を小さく
すると減衰度(所定増幅度)が大きくなり、発振が困難
になる傾向がある。ここでは、発振する限りにおいて、
なるべくC1とC2とを大きく、C3を小さくしており、C1
1131pF,C2=972pF,C3=28.3pFとしているためにΔf/f
(VC)は若干小さくなっている。
To reduce the Δf / f (V C ) characteristic, the capacitance C 1
And increase the value of C 2, it is well known that may be reduced to C 3. However, when C 1 and C 2 are increased and C 3 is decreased, the attenuation (predetermined amplification) increases, and oscillation tends to be difficult. Here, as long as oscillation occurs,
C 1 and C 2 are made as large as possible and C 3 is made small, so that C 1 =
Δf / f because 1131pF, C 2 = 972pF, C 3 = 28.3pF
(V C ) is slightly smaller.

このように本発明においては、RC,RF,RE2,RB1,C1,C2,
C3値を最適値にすることによって、Δf/f(VC)の極小
値特性を実現させ、Δf/f(VC,Ta)特性を小さくし、VC
やTaの変化に対してΔf/f(VC,Ta)が極めて小さいとこ
ろのトランジスタ・クラップ形水晶発振器を実現でき
る。
Thus, in the present invention, R C , R F , R E2 , R B1 , C 1 , C 2 ,
By the optimal value C 3 values, to realize a minimum value characteristic of Δf / f (V C), Δf / f (V C, T a) characteristic is reduced, V C
And T a Δf / f (V C , T a) to a change in can be realized transistor Clapp type crystal oscillator at very small.

さらに第11図(a)に示すように、(エミッタホロワ
ー形水晶発振器の場合の図であるが、クラップ形におい
ても同様の特性が得られるであろう事は容易に類推でき
るであろう。)CCの変化によるΔf/f(VC)は正方向に
変化しており、re,rb,fTの変化によるΔf/f(VC)は負
方向に変化して互いに相殺することによりΔf/f(VC
を極めて小さくしていることが判る。このようにRF,RC
による直交流の負帰還とRB1,RE2の値とを適当値にする
ことにより、トランジスタ・パラメータの相殺作用によ
って、Δf/f(VC)を下に凸の極小値特性を具現させる
ことができて、Δf/f(VC,Ta)を極めて小さい値にする
ことができるのである。
Further, as shown in FIG. 11 (a), (this is a diagram in the case of an emitter-follower type crystal oscillator, but it can be easily analogized that similar characteristics will be obtained in a clap type. ) C C changes by Δf / f (V C) is changing in a positive direction, r e, r b, Δf / f (V C due to changes in f T) is to cancel each other changes in the negative direction Δf / f (V C )
Is extremely small. Thus, R F , R C
By setting the values of R B1 and R E2 to the appropriate values of the negative feedback of the cross-flow and the values of R B1 and R E2 , Δf / f (V C ) realizes a minimum value characteristic convex downward by the offsetting action of the transistor parameters. Thus, Δf / f (V C , T a ) can be made extremely small.

〔実施例〕〔Example〕

[1] 請求項1についての具体的回路構成例について
説明する。
[1] A specific circuit configuration example of claim 1 will be described.

第2図はその一実施例を示したもので、コレクタ負荷
抵抗RC=10.911kΩ,コレクタよりベースへの負帰還抵
抗RF=31.15kΩ,ベース・アース間に水晶振動子(発振
周波数約1MHZ)と抵抗RB1=27.208kΩとを接続し、エミ
ッタ・アース間にRE2=5.578kΩとC1=408pFとを接続し
て構成したトランジスタ・エミッタホロワー形水晶発振
器を図示している。
FIG. 2 shows an embodiment of the invention, in which a collector load resistance R C = 10.911 kΩ, a negative feedback resistance R F from the collector to the base R 31.15 kΩ, and a crystal oscillator (oscillation frequency of about 1 MHz) ) And a resistor R B1 = 27.208 kΩ, and a transistor-emitter follower type crystal oscillator configured by connecting R E2 = 5.578 kΩ and C 1 = 408 pF between the emitter and the earth.

[2] 請求項2についての具体的回路構成例について
説明する。
[2] A specific circuit configuration example according to claim 2 will be described.

第12図はその一実施例を示したもので、コレクタ負荷
抵抗RC=10.911kΩ,コレクタよりベースへの負帰還抵
抗RF=30.50kΩ,ベース・アース間に水晶振動子(発振
周波数約1MHZ)と抵抗RB1=27.42kΩとを接続し、エミ
ッタ・アース間にRE2=10.898kΩとC1=113pF,エミッタ
・ベース間にC2=972pFとを接続して構成したトランジ
スタ・コルピッツ形水晶発振器を図示している。
FIG. 12 shows an embodiment of the present invention, in which the collector load resistance R C = 10.911 kΩ, the negative feedback resistance R F from the collector to the base = 30.50 kΩ, and a crystal oscillator (oscillation frequency of about 1 MHz) ) And resistor R B1 = 27.42kΩ, Transistor Colpitts type crystal constructed by connecting R E2 = 10.898kΩ and C 1 = 113pF between emitter and ground and C 2 = 972pF between emitter and base 2 illustrates an oscillator.

[3] 請求項3についての具体的回路構成例例につい
て説明する。
[3] An example of a specific circuit configuration example of claim 3 will be described.

第15図はその一実施例を示したもので、コレクタ負荷
抵抗RC=10.911kΩ,コレクタよりベースへの負帰還抵
抗RF=34.48kΩ,ベース・アース間に水晶振動子(発振
周波数約1MHZ)と直列にC3=28.3pFを、また並列に抵抗
RB1=40.61kΩとを接続し、エミッタ・アース間にRE2
10.898kΩとC1=1131pF,エミッタ・ベース間にC2=972p
Fとを接続して構成したトランジスタ・クラップ形水晶
発振器を図示している。
FIG. 15 shows an embodiment of the present invention, in which the collector load resistance R C = 10.911 kΩ, the negative feedback resistance R F from the collector to the base = 34.48 kΩ, and a crystal oscillator (oscillation frequency of about 1 MHz) ) In series with C 3 = 28.3 pF and in parallel with a resistor
Connect R B1 = 40.61kΩ and R E2 =
10.898kΩ and C 1 = 1131pF, C 2 = 972p between emitter and base
5 shows a transistor-clapping type crystal oscillator configured by connecting F.

次に、以下に記載する[4]においてエミッタホロワ
ー形水晶発振器の理論と各素子値の実験的決定法につい
て述べ、Δf/f(VC)値が理論と実験とほぼ一致するこ
とを示すとともに、Δf/f(VC)に影響を与えるトラン
ジスタ・パラメータを明らかにする。さらにコルピッツ
形とクラップ形水晶発振器について、ベース・アース間
抵抗RB1を変化させることによって、Δf/f(VC)特性に
極小値を実現させる方法等について述べる。すなわち、
エミッタホロワー形では、Δf/f(VC≒−1.4×10-8(VC
=24〜44V)、Δf/f(Ta)≒−5〜+55℃]であり、コ
ルピッツ形では、Δf/f(VC)≒+1.2×10-8(VC=24〜
44V)、Δf/f(Ta)≒−3×10-8(Ta=−5゜〜+55
℃)であり、クラップ形では、Δf/f(VC)≒+1.0×10
-8(VC=24〜44V)、Δf/f(Ta)≒−2.5×10-8(Ta=
−5〜+55℃)となり、かなり良好な特性を得ている。
Next, in [4] described below, the theory of the emitter-follower type crystal oscillator and the method of experimentally determining each element value are described, and it is shown that the Δf / f (V C ) value substantially matches the theory and the experiment. At the same time, clarify the transistor parameters that affect Δf / f (V C ). In addition, for the Colpitts-type and Clap-type crystal oscillators, a method of realizing the minimum value of the Δf / f (V C ) characteristic by changing the resistance R B1 between the base and the ground will be described. That is,
For the emitter follower type, Δf / f (V C ≒ −1.4 × 10 −8 (V C
= 24 to 44 V), Δf / f (Ta) ≒ −5 to + 55 ° C.], and in the Colpitts type, Δf / f (V C ) ≒ + 1.2 × 10 −8 (V C = 24 to
44V) 、 Δf / f (Ta) ≒ -3 × 10 -8 (Ta = -5 ゜ ~ + 55
° C), and for the clap type, Δf / f (V C ) ≒ + 1.0 × 10
-8 (V C = 24 to 44 V), Δf / f (T a ) ≒ −2.5 × 10 -8 (Ta =
−5 ° C. to + 55 ° C.), and fairly good characteristics are obtained.

[4] 水晶発振器の理論、各素子値の実験的決定方
法、Δf/f(VC)特性の極小値を実現させる方法等 [4・1] 請求項第1項(エミッタホロワー形水晶発
振器)について [4・1・1] 発振回路構成の特長 本発明は上記の欠点を除去した新しい構成法によるエ
ミッタホロワー形水晶発振器である。第2図に示すよう
に本回路方式の特長としては、(1)水晶振動子1個の
みを用い、エミッタ・アース間に容量C1を、ベース・ア
ース間に水晶振動子を接続している。(2)コレクタ負
荷抵抗RCを適当値となし、コレクタよりベースへ抵抗RF
を介して直流と交流との負帰還を施している。(3)エ
ミッタ抵抗RE2を変化させてΔf/f(Vc)が極小値になる
ようにRE2値を適当値としている。(4)ベース抵抗RB1
を変化させてΔf/f(Vc)が極小値になるようにRB1値を
適当値としている。(5)容量C1を変化させてΔf/f(V
c)が極小値になるようにC1値を適当値に選定してい
る。その結果Δf/f(Vc)≒−1.4×10-8(Vc=24〜44
V)、Δf/f(Ta)≒−5×10-8(Ta=−5〜+55℃)と
いう良好な特性を得た。電源電圧1V当たりのΔf/fはΔf
/f/V=7×10-10/Vとなり極めて小さい値となってい
る。これは従来知られている発振方式に比較して同等あ
るいはそれ以上の周波数安定度である。本発明ではこの
提案方式の原理を述べ第2図の提案回路の数式的解析を
行い、発振周波数変動率の原因となる増幅用トランジス
タパラメータを明らかにする。
[4] Theory of a crystal oscillator, a method of experimentally determining each element value, a method of realizing a minimum value of the Δf / f (V C ) characteristic, etc. [4.1] Item 1. (Emitter-follower type crystal oscillator) [4.1.1] Features of Oscillation Circuit Configuration The present invention is an emitter-follower type crystal oscillator using a new configuration method that eliminates the above-mentioned disadvantages. The features of the circuit system as shown in FIG. 2, is connected to (1) only using one crystal oscillator, the capacitance C 1 between the emitter and ground, crystal oscillator between the base and the ground . (2) Set the collector load resistance R C to an appropriate value, and set the resistance R F from the collector to the base.
Negative feedback of direct current and alternating current is applied via. (3) varying the emitter resistance R E2 by Delta] f / f (Vc) is appropriate value R E2 value so that the minimum value. (4) Base resistance R B1
Changing the by Δf / f (Vc) is appropriate value R B1 value so that the minimum value. (5) by changing the capacitance C 1 Δf / f (V
c) is selected C 1 value to a suitable value so that the minimum value. As a result, Δf / f (Vc) ≒ −1.4 × 10 −8 (Vc = 24 to 44
V) and Δf / f (Ta) ≒ −5 × 10 −8 (Ta = −5 to + 55 ° C.). Δf / f per 1V of power supply voltage is Δf
/ f / V = 7 × 10 −10 / V, which is an extremely small value. This is equivalent to or higher in frequency stability than the conventionally known oscillation method. In the present invention, the principle of the proposed method is described, and a numerical analysis of the proposed circuit shown in FIG. 2 is performed to clarify the amplification transistor parameters that cause the oscillation frequency fluctuation rate.

[4・1・2] 理論 [4・1・2・−1] 発振回路 第2図は本発明の一実施例を示した具体的な発振回路
である。
[4.1.2] Theory [4.1.2-2] Oscillation Circuit FIG. 2 is a specific oscillation circuit showing an embodiment of the present invention.

RC,RF,RB1,RE2はそれぞれコレクタ負荷抵抗、コレク
タ・ベース間の負帰還用抵抗、ベース・アース間抵抗、
エミッタ・アース間抵抗であり、容量C1をエミッタ・ア
ース間に水晶振動子をベース・アース間に接続して発振
させている。第18図に示す表1に回路定数を示す。
R C , R F , R B1 , R E2 are the collector load resistance, the negative feedback resistance between the collector and base, the resistance between the base and ground,
A emitter-ground resistance, which is oscillated by connecting a crystal oscillator between the base and ground the capacitance C 1 between the emitter and ground. Table 1 shows the circuit constants shown in FIG.

[4・1・2・−2] 水晶振動子の等価回路 本節では水晶振動子の等価回路を導出する。一般に水
晶振動子の等価回路は第3図っ(a)で表される。ここ
でRX,CX,LX,CS,RQ,XQは水晶振動子の等価抵抗、等価容
量、等価インダクタンス、並列容量、水晶振動子の抵抗
分とリアクタンス分である。これを第3図(b)のよう
に等価変換することができる。すなわち水晶振動子のイ
ンピーダンスZQは、 そこで が言えるので である。実際の発振周波数fO.S.C.=99909,912HZ(32V
c,+25℃)を(5),(6)式に代入すると、RQ≒74.6
08Ω,LQ≒5,396×10-4Hとなる。さらに第3図(C)に
示すように抵抗RB1と水晶振動子とが並列になった場合
の実数分と虚数部分とを示すと次式となる。
[4.1.2-2] Equivalent circuit of crystal oscillator In this section, an equivalent circuit of the crystal oscillator is derived. Generally, an equivalent circuit of a crystal oscillator is shown in FIG. Here, R X , C X , L X , C S , R Q , and X Q are equivalent resistance, equivalent capacitance, equivalent inductance, parallel capacitance, resistance and reactance of the crystal resonator. This can be equivalently converted as shown in FIG. 3 (b). That is, the impedance Z Q of the crystal unit is Therefore Can say It is. Actual oscillation frequency f OSC = 99909,912HZ (32V
c, + 25 ° C) into equations (5) and (6) yields R Q ≒ 74.6
08Ω, L Q ≒ 5,396 × 10 -4 H. Further, as shown in FIG. 3 (C), the following equation shows the real part and the imaginary part when the resistor RB1 and the crystal unit are arranged in parallel.

ZQR=RCX+jYX ……(7′) 但し、R5=RB1+RQ [4・1・2・−3] 発振周波数決定条件の導出 本節ではまず増幅器の解析を行い、入力インピーダン
スZ11を求め、さらにこれに第3図(c)の水晶振動子
回路を負荷した回路全体の解析を行い、発振周波数決定
条件式を導出する。増幅器の等価回路図を第4図(a)
に示す。これよりベース入力インピーダンスを求めると
次式を得る(計算式は紙面の関係で省略している。)。
Z QR = R CX + jY X ... (7 ') However, R 5 = R B1 + R Q [4 · 1 · 2 · -3] performed first analysis of the amplifier in this section derives an oscillation frequency determining conditions, determine the input impedance Z 11, yet a third view to (c) The analysis of the whole circuit loaded with the crystal oscillator circuit described above is performed to derive an oscillation frequency determination condition expression. Fig. 4 (a) shows an equivalent circuit diagram of the amplifier.
Shown in When the base input impedance is obtained from this, the following equation is obtained (the calculation equation is omitted due to space limitations).

第4図(b)はRFをパラメータとしたときの、C1の変
化に対する入力抵抗(RA)と入力容量(CA)との特性曲
線を示す。
Figure 4 (b) shows the characteristic curve of the R F when a parameter, and the input resistance to the change of C 1 (R A) and the input capacitance (C A).

ここで、 RCX<|−RA|(振幅決定条件) ……(10) YX=YA(周波数決定条件) ……(11) が発振条件である。(10)式は容易に満足される。Here, R CX <| −R A | (amplitude determination condition) (10) Y X = Y A (frequency determination condition) (11) is the oscillation condition. Equation (10) is easily satisfied.

ここでは(11)式を詳細に求めて、コンピュータシュ
ミレーションにより理論と実験との概略の一致性を確か
める。(11)式を計算すると次式を得る。
Here, the equation (11) is obtained in detail, and the approximate consistency between the theory and the experiment is confirmed by computer simulation. When the equation (11) is calculated, the following equation is obtained.

A6ω14+B6ω12+C6ω10+D6ω+E6ω+F6ω+G6
ω +H6=0 ……(12) 但し、 A6=−(I5 2A9+A7F9) B6=(I5 2B9−F7A9−G9A7−C7F9) C6=−(I5 2C9−F7B9+H7A9+H9A7+C7G9+F9B7) D6=(I5 2D9−F7C9+H7B9−A9D5 2−I9A7−C7H9−B7G9) E6=(F7D9−I5 2E9−H7C9+B9D5 2−J9A7−I9C7−H9B7) F6=(H7D9−F7E9−C9D5 2−K9A7−J9C7−I9B7) G6=(D9D5 2−H7E9−K9C7−J9B7) H6=−(E9D5 2+K9B7 ……(13) A7=CC(A5I5−C1CeF5),B7=(B5G5−D5C5) C7=(D5CCC1Ce+F5C5−A5G5CC−I5B5) F7=(F5 2−2G5I5),H7=(G5 2−2D5F5) ……(15) とする。但しCC,Ce,re,α,rbはそれぞれコレクタ容量,
エミッタ容量,エミッタ抵抗,ベース接地電流増幅率,
ベース抵抗である。
A 6 ω 14 + B 6 ω 12 + C 6 ω 10 + D 6 ω 8 + E 6 ω 6 + F 6 ω 4 + G 6
ω 2 + H 6 = 0 ...... (12) where, A 6 = - (I 5 2 A 9 + A 7 F 9) B 6 = (I 5 2 B 9 -F 7 A 9 -G 9 A 7 -C 7 F 9) C 6 = - ( I 5 2 C 9 -F 7 B 9 + H 7 A 9 + H 9 A 7 + C 7 G 9 + F 9 B 7) D 6 = (I 5 2 D 9 -F 7 C 9 + H 7 B 9 -A 9 D 5 2 -I 9 A 7 -C 7 H 9 -B 7 G 9) E 6 = (F 7 D 9 -I 5 2 E 9 -H 7 C 9 + B 9 D 5 2 - J 9 A 7 -I 9 C 7 -H 9 B 7) F 6 = (H 7 D 9 -F 7 E 9 -C 9 D 5 2 -K 9 A 7 -J 9 C 7 -I 9 B 7) G 6 = (D 9 D 5 2 -H 7 E 9 -K 9 C 7 -J 9 B 7) H 6 = - (E 9 D 5 2 + K 9 B 7 ...... (13) A 7 = C C (A 5 I 5 -C 1 C e F 5), B 7 = (B 5 G 5 -D 5 C 5) C 7 = (D 5 C C C 1 C e + F 5 C 5 - A 5 G 5 C C -I 5 B 5) F 7 = (F 5 2 -2G 5 I 5), H 7 = (G 5 2 -2D 5 F 5) ...... (15) And However C C, C e, r e , α, r b , respectively collector capacitance,
Emitter capacitance, emitter resistance, grounded base current gain,
Base resistance.

(12)式が発振周波数決定条件式である。上式は14次
方程式で解析的に解くことは困難である。
Equation (12) is the oscillation frequency determination condition equation. The above equation is difficult to solve analytically with a 14th order equation.

そこで具体的な回路定数を代入することにより計算機
で発振周波数ω(f)を求め、さらにω(f)に対する
回路定数,トランジスタパラメータの影響を明らかに
し、理論と実験との概略の一致性を確認する。
Therefore, by substituting specific circuit constants, the computer calculates the oscillation frequency ω (f), further clarifies the effects of circuit constants and transistor parameters on ω (f), and confirms the general agreement between theory and experiment. I do.

[4・1・2・−4] 各回路定数の決定方法 本節ではΔf/f(VC,Ta)と極めて密接に関係する回路
構成素子である抵抗RE2,RB1,RF,RC等の決定方法を実験
で吟味し選定する。
[4.1.2-2-4] Method of Determining Circuit Constants In this section, resistors R E2 , R B1 , R F , R which are circuit components extremely closely related to Δf / f (V C , T a ) The method of determining C, etc. is examined and selected through experiments.

[4・1・2・−4−a] RE2の決定 第5図は実験的にRE2を変化させた場合のΔf/f(VC
特性曲線を示す。(RFをなるべく小さくして一定とし、
RB1を一定として実験している。)図示のように比較的
鋭い極小値を持つ曲線が得られる。極小値で、RE2=5,5
78kΩのときΔf/f(VC)≒−1.4×10-8(VC=24〜44V)
となる。なお右曲線の+符号はΔf/f(VC)がVCの上昇
と共に上昇する曲線を示し、−符号はその逆を示す。こ
の鋭い極小値特性は、負帰還抵抗RFと密接な関係を持っ
ており、本発明の主眼の一つでもある。なお第1図に示
すような負帰還抵抗RFが無いところのエミッタホロワー
形,コルピッツ形,クラップ形水晶発振器で、RE2やRB1
をそれぞれ独立に変化させて実験したが、極小値曲線は
全然得られず、またΔf/f(VC)値は前述の如く極めて
大きな値で悪い特性を示した。
[4 · 1 · 2 · -4 -a] determined Figure 5 of R E2 is empirically, varying R E2 Δf / f (V C )
3 shows a characteristic curve. (R F is kept as small as possible,
We are experimenting with R B1 constant. 3.) A curve with a relatively sharp minimum is obtained as shown. With minimum value, R E2 = 5,5
At 78 kΩ Δf / f (V C ) 10−1.4 × 10 -8 (V C = 24 to 44 V)
Becomes In addition, the + sign of the right curve indicates a curve in which Δf / f (V C ) increases with the increase of V C , and the − sign indicates the reverse. The sharp minimum value characteristic has a close relationship with the negative feedback resistor R F, is also one of the main focus of the present invention. Note emitter-follower type where negative feedback resistor R F is not shown in FIG. 1, Colpitts, in Clapp type crystal oscillator, R E2 and R B1
Were independently varied, but no minimum curve was obtained at all, and the Δf / f (V C ) value was extremely large as described above, indicating poor characteristics.

[4・1.2・−4−b] RB1の決定 第6図は、実験でRB1を変化させた場合のΔf/f(VC
特性曲線を示す。(RFをなるべく小さく一定値として実
験している。図示のように比較的鋭い極小値を持つΔf/
f(VC)特性曲線を得ることができる。極小点でRB1=2
7,208kΩでΔf/f(VC)=−1.2×10-8(VC=24〜44V)
である。右曲線が−で左曲線が+となっている。
[4.1.2--4-b] Determination of R B1 FIG. 6 shows Δf / f (V C ) when R B1 is changed in the experiment.
3 shows a characteristic curve. (We are experimenting with R F as small as possible. As shown, Δf /
f (V C ) characteristic curve can be obtained. R B1 = 2 at the minimum point
Δf / f (V C ) = − 1.2 × 10 -8 (V C = 24 to 44 V) at 7,208 kΩ
It is. The right curve is-and the left curve is +.

なお第5,6図でΔf/f(VC)≒1.4×10-8(VC=24〜44
V)程度を得るためのRE2,RB1値の選定幅は約70〜220Ω
程度であるので、抵抗値の固定化は比較的容易である。
In Figures 5 and 6, Δf / f (V C ) ≒ 1.4 × 10 -8 (V C = 24 to 44
V) Selection range of R E2 and R B1 values to obtain the degree is about 70 to 220Ω
Therefore, it is relatively easy to fix the resistance value.

[4・1・2・−4−c] RFの決定 第7図は実験でRFを変化させた場合をΔf/f(VC)特
性曲線を示す(RE2,RB1は共に一定値として実験してい
る。)。図示のようにRFの減少とともにΔf/f(VC)が
急減することが判る。ここではΔf/f(VC)≒1.2×10-8
(VC=24〜44V)程度を実現するようにRF=31.15kΩと
決定する。
Determining a seventh diagram [4 · 1 · 2 · -4 -c] R F represents a a Δf / f (V C) characteristic curve, varying R F in the experimental (R E2, R B1 together constant I am experimenting as a value.) It can be seen that Δf / f (V C) decreases rapidly with decreasing R F as shown. Here, Δf / f (V C ) ≒ 1.2 × 10 -8
R F = 31.15 kΩ is determined so as to realize (V C = 24 to 44 V).

[4・1・2・−4−d] C1の決定 第8図の2曲線は、実験でC1を変化した場合のΔf/f
(VC)特性曲線を示す。(RE2,RB1,RFはそれぞれ一定値
として実験している。)図示のようにC1≒408pFで極小
値を示すので、C1≒408pFと決定する。
[4.1.2-2-4-d] Determination of C 1 The two curves in FIG. 8 show Δf / f when C 1 is changed in the experiment.
(V C ) shows the characteristic curve. (R E2, R B1, R F are experiments as constant values, respectively.) Since the extremely small value in C 1 ≒ 408pF as shown, determining a C 1 ≒ 408pF.

このときΔf/f(VC)≒1.2×10-8(VC=24〜44V)で
ある。なおコレクタ負荷抵抗RCは(第9図に示すよう
に)実験的に比較的なだらかな極小曲線を示すことによ
り、RC≒11kΩと選定する。
At this time, Δf / f (V C ) ≒ 1.2 × 10 −8 (V C = 24 to 44 V). Note that the collector load resistance R C is selected to be R C ≒ 11 kΩ (as shown in FIG. 9) by exhibiting a comparatively gentle minimum curve experimentally.

[4・1・3] 実験結果 第2図の実際回路でΔf/f(VC,Ta)特性を測定した結
果を第10図に示す。電源電圧の約45%変化に対して、Δ
f/f(VC)≒−1.4×10-8(VC=24〜44V)程度であり、
発振周波数変動は約0.014HZとなっている。理論値と同
桁で同傾向である。従って電源電圧1V当たりのΔf/f
は、Δf/f/V=7×10-10/vとなり極めて小さい値となっ
ている。この値は従来知られているトランジスタ,コレ
クタ・エミッタ間容量発振器,エミッタホロワー形,ク
ラップ形,コルピッツ形ベース・エミッタ,コレクタ・
エミッタ間容量発振器,分圧帰還形,コレクタ・エミッ
タ間容量発振器,A.G.C.をかけたクラップ形,ベース・
エミッタ,コレクタ・エミッタ間容量発振器などにくら
べて、Δf/f/Vはそれぞれ1/472〜1/142,1/94〜1/28,1/9
〜1/8程度小さい値となっている。これを発振周波数安
定度の観点よりみると、Δf/f/Vの逆数が周波数安定度
の目安となるから、本回路方式の周波数安定度は従来知
られているところの上記の各発振方式にくらべて、それ
ぞれ約472〜142倍、94〜28倍、9〜8倍良好な安定特性
を得ている。表2は各文献での電源電圧1V当たりのΔf/
f/Vを示す。
[4.1.3] Experimental Results FIG. 10 shows the results of measuring the Δf / f (V C , T a ) characteristics with the actual circuit of FIG. Δ for approximately 45% change in power supply voltage
f / f (V C ) ≒ −1.4 × 10 −8 (V C = 24 to 44 V)
The oscillation frequency fluctuation is about 0.014Hz. Same trend with the theoretical value. Therefore, Δf / f per 1V of power supply voltage
Is Δf / f / V = 7 × 10 −10 / v, which is an extremely small value. This value can be calculated by using a conventionally known transistor, collector-emitter capacitive oscillator, emitter-follower type, clap type, Colpitts type base-emitter, collector-emitter
Emitter-capacitance oscillator, divided feedback type, collector-emitter capacitance oscillator, AGC-applied clap type, base
Δf / f / V is 1/472 to 1/142, 1/94 to 1/28, 1/9 compared to emitter, collector-emitter capacitive oscillator, etc.
The value is about 1/8 smaller. From the viewpoint of the oscillation frequency stability, the reciprocal of Δf / f / V is a measure of the frequency stability.Therefore, the frequency stability of this circuit system is Compared to these, about 472 to 142 times, 94 to 28 times, and 9 to 8 times better stability characteristics are obtained, respectively. Table 2 shows Δf /
Indicates f / V.

また周囲温度の変化に対してはΔf/f(Ta)≒−5×1
0-8(Ta=−5〜+55℃)程度である。但し水晶振動子
と容量とは室温で一定に保って実験している。
Δf / f (T a ) ≒ −5 × 1
It is about 0 -8 (Ta = -5 to + 55 ° C). However, the experiment was performed while keeping the crystal unit and the capacity constant at room temperature.

これは能動素子のトランジスタ各パラメータの変化の
影響をどの程度減少させているかを観察することに重点
をおいたためである。安定指数S=∂Ic/∂Ico≒2.2と
小さくしており、またRFによる直交流の負帰還を施して
いるので周囲温度の変化に対しては比較的安定である。
なお本発明の回路をI.C.化することは極めて容易であ
る。
This is because the emphasis was on observing how much the effect of the change of each parameter of the transistor of the active element was reduced. Is as small as stability index S = ∂Ic / ∂Ico ≒ 2.2, also because is subjected to negative feedback crossflow by R F is relatively stable to changes in ambient temperature.
It is very easy to make the circuit of the present invention an IC.

[4・1,4] 考察 本節では前述の周波数決定条件式(12)式を用いて、
電源電圧変化に対する発振周波数変動率特性曲線を計算
機を使って求める。まず第2図において、VCが24〜44V
に変化した場合のトランジスタの各部電圧などの変化に
よるトランジスタパラメータの変化を考慮した(12)式
の14次方程式を作る。これをコンピュータで収束計算し
て発振周波数fを求める。この際既に示した表1の回路
定数はVCに対して変化しないものとする。
[4,1,4] Discussion In this section, using the above-mentioned frequency determination condition expression (12),
An oscillation frequency fluctuation rate characteristic curve with respect to a power supply voltage change is obtained using a computer. First, in FIG. 2, V C is 24~44V
Then, a 14th-order equation of the equation (12) is created in consideration of a change in the transistor parameter due to a change in the voltage of each part of the transistor in the case of the change. This is converged by a computer to obtain an oscillation frequency f. In this case the circuit constants in Table 1 shown previously shall not be changed with respect to V C.

一方トランジスタパラメータはVCに応じて増減する。
すなわちエミッタ直流電流IEはVCに対して実測によれば
IE=1.668mA(VC=44V)〜0.873mA(VC=24V)と変化す
る。またコレクタ・ベース間の直流電圧VCB=11.74V(4
4VC)〜6.5V(24VC)と大きく変化する。CC∝VCB −1/3
と仮定する。またre=kT・103/e・IE(mA)=25.6Ω/IE
(mA)としてVEより求めreを算出する。
While transistor parameters are increased or decreased in accordance with the V C.
That emitter DC current I E is according to the measured relative V C
It changes from I E = 1.668 mA (V C = 44 V) to 0.873 mA (V C = 24 V). Also, the DC voltage V CB between the collector and base is 11.74V (4
4V C ) to 6.5V (24V C ). C C ∝V CB −1/3
Assume that R e = kT · 10 3 / e · I E (mA) = 25.6Ω / I E
(MA) obtained from the V E as to calculate the r e.

ここでkはボルツマン定数、Tは絶対温度、eは電子
電荷である。例えばVC=32Vでは、re,CC,αの実測値やf
T,rbのカタログ値は表3に示す値となる。これらの数値
を(12)式に代入して、ニュートン法により収束計算し
て発振周波数を得る。するとVCB32V,Ta=25℃での発振
周波数は、f.C.S.=999867.7014HZとなる。この際トラ
ンジション周波数fT−IE特性曲線より求めている。第11
図(a)はΔf/f(VC)の実測値と計算値とを示す。計
算値は(1)re,CC,rb,fTのすべてがVCにたいして変化
すると考えた場合、(2)CC,rb,fTを一定値としてre
けがVCにたいして変化するとした場合、(3)同様にCC
だけ、(4)rbだけ、(5)fTだけの5つの場合につい
て示している。(3)のCCによるΔf/f(VC)と(5)
のfTによるΔf/f(VC)の曲線は、共に上昇曲線であ
り、この2者の和と、(2)のreによるΔf/f(VC)と
(4)のrbによるΔf/f(VC)曲線は共に下降曲線であ
り、この2者の和とは互いに相殺してΔf/f(VC)を減
少させている。(1)の曲線と実測値とは同傾向でほぼ
等しい値を示している(第10図参照)。このことより理
論値と実測値との概略の一致性を確かめることができ
た。従ってΔf/f(VC)特性に対してはre,CC,rb,fTの影
響が最も強い。すなわちΔf/f(VC)は本質的にΔre/
re,ΔCC/CC,ΔfT/fT,とΔrb/rb,とにより変化している
ことが判明した。ゆえにVCに対するΔf/f特性はエミッ
タ抵抗,コレクタ容量,ベース抵抗,トランジション周
波数の変化によって大きく影響を受けていることが明ら
かとなった。またRE2,RB1,C1の変化によるΔf/f(VC
の鋭い極小値特性曲線は、主として、Δre/re,ΔCC/CC,
Δrb/rb,ΔfT/fTとによるΔf/f(VC)特性の相殺によっ
て効果を発揮していることが明らかとなった。しかも前
述の如く、その極小値を実現させるためのRB1の変化幅
にはゆとりがあるので実際回路の設計は比較的容易であ
る。
Here, k is Boltzmann's constant, T is absolute temperature, and e is electronic charge. In example V C = 32V, r e, C C, measured values of α and f
T, catalog value of r b is a value shown in Table 3. These numerical values are substituted into equation (12), and convergence calculation is performed by Newton's method to obtain an oscillation frequency. Then V C B32V, the oscillation frequency at Ta = 25 ℃ becomes f. CS = 999867.7014HZ. At this time it is determined from the transition frequency f T -I E characteristic curve. Eleventh
FIG. 7A shows the measured value and the calculated value of Δf / f (V C ). Calculated value (1) r e, C C , r b, if all f T is considered to change with respect to V C, (2) C C , r b, only r e a f T as a fixed value V C If a change against, (3) Similarly C C
, (4) r b only, and (5) f T only. Δf / f (V C ) by C C of (3) and (5)
The curve of the by f T Δf / f (V C ), are both rise curve, the sum of the two parties, according to r b of by r e of (2) Δf / f and (V C) (4) The Δf / f (V C ) curves are both descending curves, and the sum of the two cancels each other to reduce Δf / f (V C ). The curve (1) and the measured value show the same tendency and almost the same value (see FIG. 10). From this, it was possible to confirm the general agreement between the theoretical value and the measured value. Therefore Δf / f (V C) relative to the characteristic r e, C C, r b , the strongest effect of f T. That is, Δf / f (V C ) is essentially Δr e /
r e, ΔC C / C C , Δf T / f T, and Δr b / r b, to be altered by the found. Thus V C Delta] f / f characteristics for the emitter resistance, the collector capacitance, base resistance, was revealed that largely influenced by changes in transition frequency. Δf / f (V C ) due to changes in R E2 , R B1 , C 1
The sharp minimum characteristic curve of Δr e / r e , ΔC C / C C ,
Δr b / r b, that are effective by cancellation of Delta] f T / f T and the by Δf / f (V C) characteristics revealed. In addition, as described above, since the variation width of R B1 for realizing the minimum value has a margin, the design of the actual circuit is relatively easy.

さらに第8図の1曲線は計算機による理論値であっ
て、容量C1を変化させた場合のΔf/f(VC)の特性曲線
を示す。図示のようにC1≒404pFを中心にした鋭い極小
値特性曲線を示している。またC1の増減とともにΔf/f
(VC)は大きくなっている。
Further 1 curve of Figure 8 is a theoretical value by a computer, shows the characteristic curve of Δf / f (V C), varying the capacitance C 1. As shown in the figure, a sharp minimum value characteristic curve centered on C 1 ≒ 404 pF is shown. Together with changes in C 1 Δf / f
(V C ) is increasing.

しかも計算値と実測値とはほどよい一致性を示して共
に鋭い極小値特性曲線を示している。ちなみに第1図に
示す従来の回路方式では、理論的にも実験的にも極小値
特性曲線を得ることは不可能なのである。よって本発明
の回路構成がΔf/f(VC,Ta)を減少させることに秀れた
方法であることが理論的にも実験的にも証明された次第
である。
In addition, the calculated value and the measured value show moderate agreement, and both show a sharp minimum value characteristic curve. Incidentally, in the conventional circuit system shown in FIG. 1, it is impossible to obtain a minimum value characteristic curve theoretically or experimentally. Therefore, it has been proved theoretically and experimentally that the circuit configuration of the present invention is an excellent method for reducing Δf / f (V C , T a ).

以上述べた一連の傾向は次に述べるところのコルピッ
ツ形とクラップ形水晶発振器についてもおよその類推が
できるであろう。
The above-mentioned series of trends can be roughly analogized for the Colpitts-type and Clap-type crystal oscillators described below.

[4・2] 請求項第2項(コルピッツ形水晶発振器)
について [4・2,1] 発振回路構成の特長と実際回路 本発明は、前述の従来の方法の欠点を除去した新しい
構成法によるコルピッツ形水晶発振器である。
[4.2] Claim 2 (Colpitts crystal oscillator)
[4.2.1] Features and Actual Circuit of Oscillation Circuit Configuration The present invention is a Colpitts-type crystal oscillator using a new configuration method that eliminates the disadvantages of the above-described conventional method.

第12図に示すように本回路方式の特長としては、
(1)水晶振動子1個と容量2個からなる周波数決定回
路をエミッタよりベースへ正帰還させている。(2)コ
レクタ負荷抵抗RCを適当値となしコレクタよりベースへ
抵抗RFを介して直交流の負帰還を施している。(3)ベ
ース抵抗RB1値を選定している。(4)容量C1,C2をかな
り大きくしてΔf/f(VC)を小さくしている。
As shown in Fig. 12, the features of this circuit system are:
(1) A frequency determination circuit including one crystal oscillator and two capacitors is positively fed back from the emitter to the base. (2) The collector load resistance R C is set to an appropriate value, and a cross-flow negative feedback is applied from the collector to the base via the resistance R F. (3) The base resistance RB1 value is selected. (4) The capacitances C 1 and C 2 are considerably increased to reduce Δf / f (V C ).

[4・2,2] 回路定数決定法 まずコレクタ負荷抵抗RCは第9図よりRC≒11kΩ程度
とする。次にコレクタよりベースへの直交流の負帰還用
抵抗RFは第7図と同じ方法によりRF=30.50kΩと決め
る。ここでRE2を変化させてもΔf/f(VC)特性に極小値
が現れないのである。ゆえに安定指数Sを小さくするた
めRE2≒10.898kΩと決める。第13図は実験的にRB1を変
化させた場合のΔf/f(VC)特性曲線を示す(RFはなる
べく小さくして一定値とし、RE2,RCを一定値として実験
している。)。図示のように比較的鋭い極小値を持つ曲
線が得られる。表4に回路定数を示す。
[4 - 2,2] circuit constant determination method first collector load resistor R C is a R C ≒ 11Keiomega about from Figure 9. Next, the negative feedback resistor R F for cross-flow from the collector to the base is determined to be R F = 30.50 kΩ in the same manner as in FIG. Here, even if R E2 is changed, no minimum value appears in the Δf / f (V C ) characteristic. Therefore, in order to reduce the stability index S, it is determined that R E2指数 10.898 kΩ. FIG. 13 is a constant value to show experimentally Δf / f (V C) characteristic curve, varying R B1 (R F is as small as possible, experimenting with R E2, R C a constant value There.) As shown, a curve having a relatively sharp minimum value is obtained. Table 4 shows the circuit constants.

[4・2,3] 実験結果 第12図の実際回路でΔf/f(VC,Ta)特性を測定した結
果を第14図に示す。電源電圧の約45%の変化に対してΔ
f/f(VC)≒+1.2×10-8(VC=24〜44V)程度であり発
振周波数変動は約0.012HZとなっている。従って電源電
圧1V当たりのΔf/fはΔf/f/V=6×10-10/Vとなり、こ
の値は従来知られている発振方式等に比べて、Δf/f/V
はそれぞれ1/550〜1/165,1/109〜1/32,1/10〜1/9程度小
さい値となっている。一般にΔf/f/Vの逆数が周波数安
定度の目安となるから本回路方式の周波数安定度は従来
知られているところの上記の各初新方式に比べて、それ
ぞれ約550〜165倍,109〜32倍,10〜9倍良好な安定特性
を得ている。
[4-2.3] Experimental Results FIG. 14 shows the results of measuring the Δf / f (V C , T a ) characteristics with the actual circuit of FIG. Δ for approximately 45% change in power supply voltage
f / f (V C ) ≒ + 1.2 × 10 −8 (V C = 24 to 44 V) and the oscillation frequency fluctuation is about 0.012 Hz. Therefore, Δf / f per 1 V of the power supply voltage is Δf / f / V = 6 × 10 −10 / V, which is Δf / f / V compared with the conventionally known oscillation method.
Are smaller values by about 1/550 to 1/165, 1/109 to 1/32, and 1/10 to 1/9, respectively. Generally, the reciprocal of Δf / f / V is a measure of the frequency stability, so the frequency stability of this circuit system is about 550 to 165 times, Up to 32 times and 10 to 9 times better stability characteristics are obtained.

また周囲温度の変化に対してはΔf/f(Ta)≒−3×1
0-8(Ta=−5〜+55℃)程度である。ただし水晶振動
子と容量とは室温で一定に保って実験している。これは
能動素子のトランジスタパラメータの変化の影響をどの
程度減少させているかを観察することに重点をおいたた
めである。安定指数S=∂IC/∂ICO≒1.8と小さくして
おり、またRFによる直交流の負帰還を施しているので比
較的安定である。
Δf / f (T a ) ≒ −3 × 1 against changes in ambient temperature
0 -8 (T a = −5 to + 55 ° C.). However, the experiment was performed while keeping the crystal unit and the capacitance constant at room temperature. This is because the emphasis was on observing how much the effect of the change in the transistor parameter of the active element was reduced. It is as small as stability index S = ∂I C / ∂I CO ≒ 1.8, also because is subjected to negative feedback crossflow by R F is relatively stable.

なお第1図(b)に示すような、コレクタよりベース
へのRFによる直交流の負帰還の無いところのいわゆる従
来方式によるコルピッツ形水晶発振器にて、RE2とRB1
を実験的に変化させてΔf/f(VC)特性を測定した結
果、極小値特性曲線は得られなかった。
Incidentally, as shown in Fig. 1 (b), at Colpitts quartz oscillator so-called conventional system where no negative feedback crossflow by R F to the base from the collector, experimentally and R E2 and R B1 As a result of measuring the Δf / f (V C ) characteristic while changing the characteristic, no minimum value characteristic curve was obtained.

ゆえに本発明の回路構成がΔf/f(VC,Ta)を減少させ
るための秀れた方式であることが実証された次第であ
る。
Therefore, it has just been demonstrated that the circuit configuration of the present invention is an excellent method for reducing Δf / f (V C , T a ).

[4・3] 請求項第3項(クラップ形水晶発振器)に
ついて [4・3,1] 発振回路構成の特長と実際回路 本発明は前述の従来の方法の欠点を除去した新しい構
成法によるクラップ形水晶発振器である。第15図に示す
ように本回路方式の特長としては、(1)水晶振動子1
個と容量3個とからなる周波数決定回路をエミッタより
ベースへ正帰還させている。(2)コレクタ負荷抵抗RC
を適当値となし、コレクタよりベースへ抵抗RFを介して
直交流の負帰還を施している。(3)ベース抵抗RB1
変化させてΔf/f(VC)特性が極小値になるようにRB1
を選定している。(4)容量C1,C2をかなり大きくし、C
3値をかなり小さくして、Δf/f(VC)を小さくしてい
る。
[4.3] Regarding claim 3 (clapping type crystal oscillator) [4.3.1] Features and actual circuit of oscillation circuit configuration The present invention provides a clap by a new configuration method which eliminates the above-mentioned disadvantages of the conventional method. Shaped crystal oscillator. As shown in FIG. 15, the features of this circuit system are (1) crystal oscillator 1
A frequency determination circuit consisting of three capacitors and three capacitors is positively fed back from the emitter to the base. (2) Collector load resistance R C
Is set to an appropriate value, and negative feedback of cross-current is applied from the collector to the base via the resistor R F. (3) The value of R B1 is selected by changing the base resistance R B1 so that the Δf / f (V C ) characteristic becomes a minimum value. (4) Make the capacitances C 1 and C 2 considerably large,
The three values are considerably reduced to reduce Δf / f (V C ).

[4・3,2] 回路定数決定法 まずコレクタ負荷抵抗RCは第9図よりRC≒11kΩ程度
とする。次にコレクタよりベースへの直交流の負帰還用
抵抗RFは第7図と同じ方法によりRF=34.48kΩと決め
る。ここでRE2を変化させてもΔf/f(VC)特性に極小値
が現れない。ゆえに安定指数Sを小さくするためRE2≒1
0.898kΩと決める。次にRB1を変化させるとΔf/f(VC
特性は第16図に示すように極小値曲線となる(RFはなる
べく小さくして一定値とし、RE2,RCを一定値として実験
している。)。図示のごとく、Δf/f(VC)≒1.0×10-8
(VC=24〜44V)を得るためのRB1の許容範囲は1400Ωな
ので、実際回路の設計は比較的容易である。表5に回路
定数を示す。
[4 - 3,2] circuit constant determination method first collector load resistor R C is a R C ≒ 11Keiomega about from Figure 9. Next, the negative feedback resistor R F for cross-flow from the collector to the base is determined as R F = 34.48 kΩ in the same manner as in FIG. Here the minimum value does not appear to Δf / f (V C) characteristics by changing the R E2. Therefore, to reduce the stability index S, R E2 ≒ 1
Decide to be 0.898kΩ. Next, when R B1 is changed, Δf / f (V C )
The characteristic is a minimum value curve as shown in Fig. 16 ( RF is kept as small as possible and a constant value is set, and experiments are performed with R E2 and R C being constant values). As shown, Δf / f (V C ) ≒ 1.0 × 10 -8
Since the allowable range of R B1 for obtaining (V C = 24 to 44 V) is 1400Ω, the design of the actual circuit is relatively easy. Table 5 shows the circuit constants.

[4・3,3] 実験結果 第15図の実験回路でΔf/f(VC,Ta)特性を測定した結
果を第17図に示す。電源電圧の約45%の変化に対してΔ
f/f(VC)≒+1.0×10-8(VC=24〜44V)程度であり発
振周波数変動は約0.01HZとなっている。従って電源電圧
1V当たりのΔf/fはΔf/f/V=5×10-10/Vとなり、この
値は従来知られている発振方式等に比べて、Δf/f/Vは
それぞれ1/660〜1/198,1/131〜1/39,1/12〜1/11程度小
さい値となっている。これを発振周波数安定度の観点よ
りみると、Δf/f/Vの逆数が周波数安定度の目安となる
から、本回路方式の周波数安定度は従来知られていると
ころの上記の各初新方式に比べて、それぞれ約660〜198
倍,131〜39倍,12〜11倍良好な安定特性を得ている。表
2は各文献での電源電圧1V当たりのΔf/f/Vを示す。
[4-3,3] Experimental Results FIG. 17 shows the results of measuring the Δf / f (V C , T a ) characteristics using the experimental circuit of FIG. Δ for approximately 45% change in power supply voltage
f / f (V C ) ≒ + 1.0 × 10 −8 (V C = 24 to 44 V) and the oscillation frequency fluctuation is about 0.01 Hz. Therefore the power supply voltage
Δf / f per 1V is Δf / f / V = 5 × 10 −10 / V, and this value is 1/660 to 1/660 of Δf / f / V, respectively, as compared with a conventionally known oscillation method. 198, 1/131 to 1/39 and 1/12 to 1/11 are smaller values. From the viewpoint of the oscillation frequency stability, the reciprocal of Δf / f / V is a measure of the frequency stability. 660-198 each
Good stability characteristics are obtained, ie, 131-39 times and 12-11 times. Table 2 shows Δf / f / V per 1 V of the power supply voltage in each document.

また周囲温度の変化に対しては、Δf/f(Ta)≒−2.5
×10-8(Ta=−5〜+55℃)程度である。但し水晶振動
子と容量とは室温で一定に保って実験している。
For the change in ambient temperature, Δf / f (T a ) ≒ −2.5
× 10 −8 (T a = −5 to + 55 ° C.). However, the experiment was performed while keeping the crystal unit and the capacity constant at room temperature.

これは能動素子のトランジスタ各パラメータの変化の
影響をどの程度減少させているかを観察することに重点
をおいたためである。安定指数S=∂IC/∂ICO≒2.0と
小さくしており、またRFによる直交流の負帰還を施して
いるので周囲温度の変化に対しては比較的安定である。
なお本発明の回路をI.C.化することは極めて良好であ
る。
This is because the emphasis was on observing how much the effect of the change of each parameter of the transistor of the active element was reduced. It is as small as stability index S = ∂I C / ∂I CO ≒ 2.0, also because is subjected to negative feedback crossflow by R F is relatively stable to changes in ambient temperature.
It is very good to make the circuit of the present invention an IC.

なお第1図(c)に示すような、コレクタよりベース
へのRFによる直交流の負帰還の無いところのいわゆる従
来方式によるクラップ形水晶発振器において、RE2とRB1
とを実験的に変化させてΔf/f(VC)特性を測定した結
果、極小値特性曲線は得られなかった。
Incidentally, as shown in FIG. 1 (c), the Clapp type crystal oscillator according to a so-called conventional system where no negative feedback crossflow by R F to the base from the collector, R E2 and R B1
As a result of measurement of the Δf / f (V C ) characteristics by experimentally changing the above, no minimum value characteristic curve was obtained.

ゆえに本発明の回路構成がΔf/f(VC,Ta)を減少させ
るための秀れた方式であることが実証された次第であ
る。
Therefore, it has just been demonstrated that the circuit configuration of the present invention is an excellent method for reducing Δf / f (V C , T a ).

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

請求項1についての効果を説明する。 The effect of claim 1 will be described.

以上のように構成したエミッタ・ホロワー形水晶発振
器においては、コレクタよりベースへ抵抗RC,RFを介し
て直交流の負帰還を施し、かつΔf/f(VC)特性曲線が
下に凸の極小値特性を実現するように、エミッタ・アー
ス間抵抗RE2とベース・アース間抵抗RB1とを選定してい
るので、Δf/f(VC,Ta)特性は極めて小さい値となるか
ら、電源電圧及び周囲温度の変化に対する発振周波数変
動率が、従来の水晶発振器に比べて極めて小さく、周波
数安定度の良好なトランジスタ・エミッタホロワー形水
晶発振器を実現できた。
In the emitter-follower type crystal oscillator configured as described above, the negative feedback of the cross current is applied from the collector to the base via the resistors R C and R F and the Δf / f (V C ) characteristic curve is convex downward. The emitter-to-earth resistance R E2 and the base-to-earth resistance R B1 are selected so as to realize the minimum value characteristic of, so the Δf / f (V C , T a ) characteristic is extremely small. As a result, a transistor-emitter follower-type crystal oscillator having an oscillation frequency fluctuation rate with respect to changes in the power supply voltage and the ambient temperature, which is extremely smaller than that of the conventional crystal oscillator, and having good frequency stability can be realized.

請求項2についての効果を説明する。 The effect of claim 2 will be described.

以上のように構成したコルピッツ水晶発振器において
は、コレクタよりベースへ抵抗RC,RFを介して直交流の
負帰還を施し、RE2を比較的大きくして、Δf/f(VC)特
性曲線が下に凸の極小値特性を実現するように、ベース
・アース間抵抗RB1を適当値に選定したので、Δf/f
(VC,Ta)特性は極めて小さい値となるから、電源電圧
及び周囲温度の変化に対する発振周波数変動率が、従来
の水晶発振器に比べて極めて小さく、周波数安定度の良
好なトランジスタ・コルピッツ形水晶発振器となる。
Or in the Colpitts oscillator configured as described, the resistance to the base than the collector R C, the negative feedback of crossflow through the R F applied, relatively large R E2, Δf / f (V C) Characteristics Since the base-to-earth resistance R B1 was selected to be an appropriate value so that the curve realized the minimum value characteristic with a convex downward, Δf / f
Since the (V C , T a ) characteristics are extremely small, the oscillation frequency fluctuation rate with respect to changes in power supply voltage and ambient temperature is extremely smaller than that of conventional crystal oscillators, and the transistor Colpitts type has excellent frequency stability. It becomes a crystal oscillator.

請求項3についての効果を説明する。 The effect of claim 3 will be described.

以上のように構成したクラップ水晶発振器において
は、コレクタよりベースへ抵抗RC,RFを介して直交流の
負帰還を施し、RE2を比較的大きな値とし、Δf/f(VC
特性曲線が下に凸の極小値特性を実現するように、ベー
ス・アース間抵抗RB1を適当値に選定したので、Δf/f
(VC,Ta)特性は極めて小さい値となるから、電源電圧
及び周囲温度の変化に対する発振周波数変動率が、従来
の水晶発振器に比べて極めて小さく、周波数安定度の良
好なトランジスタ・クラップ形水晶発振器となる。
In the clap crystal oscillator configured as described above, cross-flow negative feedback is performed from the collector to the base via the resistors R C and R F to make R E2 a relatively large value, and Δf / f (V C )
Since the base-to-earth resistance R B1 was selected to be an appropriate value so that the characteristic curve realized a downwardly convex minimum value characteristic, Δf / f
Since the (V C , T a ) characteristics are extremely small, the oscillation frequency fluctuation rate with respect to changes in power supply voltage and ambient temperature is extremely smaller than that of conventional crystal oscillators, and the transistor clap type has excellent frequency stability. It becomes a crystal oscillator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(a),(b),(c)は、トランジス水晶発振
器の一例を示す回路図。 第2図は、本発明の一実施例を示す具体的回路図。 第3図(a),(b),(c)は、水晶振動子の等価回
路を示す図。 第4図(a)は、第2図の交流的等価回路を示す図。 第4図(b)は、ベース入力インピーダンスを示す図。 第5図は、抵抗RE2に対する発振周波数変動率特性曲線
を示す図。 第6図は、抵抗RB1に対する発振周波数変動率特性曲線
を示す図。 第7図は、抵抗RFに対する発振周波数変動率特性曲線を
示す図。 第8図は、容量C1に対する発振周波数変動率特性曲線を
示す図。 第9図は、抵抗RCに対する発振周波数変動率特性曲4線
を示す図。 第10図は、第2図に示した回路の電源電圧と周囲温度の
変化に対する発振周波数変動率特性を示す図。 第11図(a),(b)は、第2図に示した回路の電源電
圧の変化に対する発振周波数変動率特性を示す図。 第12図は、本発明の一実施例を示す具体的回路図。 第13図は、抵抗RB1に対する発振周波数変動率特性曲線
を示す図。 第14図は、第12図に示した回路の電源電圧と周囲温度の
変化に対する発振周波数変動率特性を示す図。 第15図は、本発明の一実施例を示す具体的回路図。 第16図は、抵抗RB1に対する発振周波数変動率特性曲線
を示す図。 第17図は、第15図に示した回路の電源電圧と周囲温度の
変化に対する発振周波数変動率特性を示す図。 第18図は、第2図に示した回路の回路定数と水晶振動子
の定数を示す図。 第19図は、従来知られているところの各トランジスタ水
晶発振器の電源電圧1V当たりの発振周波数変動率値を示
す図。 第20図は、第2図に示した回路のVC=32Vの際のトラン
ジス・パラメータ値を表す図。 第21図は、第12図に示した回路の回路定数と水晶振動子
の定数を示す図。 第22図は、第15図に示した回路の回路定数と水晶振動子
の定数を示す図。
1 (a), 1 (b) and 1 (c) are circuit diagrams showing an example of a transistor crystal oscillator. FIG. 2 is a specific circuit diagram showing one embodiment of the present invention. 3 (a), (b), and (c) are diagrams showing equivalent circuits of a crystal resonator. FIG. 4 (a) is a diagram showing an AC equivalent circuit of FIG. FIG. 4B is a diagram showing a base input impedance. FIG. 5 is a diagram showing an oscillation frequency fluctuation rate characteristic curve with respect to a resistor RE2 . FIG. 6 is a diagram showing an oscillation frequency fluctuation rate characteristic curve with respect to a resistor RB1 . Figure 7 is a diagram illustrating an oscillation frequency variation rate characteristic curve for the resistor R F. Figure 8 is a diagram illustrating an oscillation frequency variation rate characteristic curve for capacitance C 1. FIG. 9 is a diagram showing four curved lines of oscillation frequency fluctuation characteristics with respect to the resistance RC . FIG. 10 is a diagram showing an oscillation frequency fluctuation rate characteristic of the circuit shown in FIG. 2 with respect to a change in a power supply voltage and an ambient temperature. 11 (a) and 11 (b) are diagrams showing oscillation frequency fluctuation rate characteristics of the circuit shown in FIG. 2 with respect to a change in power supply voltage. FIG. 12 is a specific circuit diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 13 is a diagram showing an oscillation frequency fluctuation rate characteristic curve with respect to a resistor RB1 . FIG. 14 is a diagram showing oscillation frequency fluctuation rate characteristics of the circuit shown in FIG. 12 with respect to a change in power supply voltage and ambient temperature. FIG. 15 is a specific circuit diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 16 is a diagram showing an oscillation frequency fluctuation rate characteristic curve with respect to a resistor RB1 . FIG. 17 is a diagram showing the oscillation frequency fluctuation rate characteristics of the circuit shown in FIG. 15 with respect to changes in the power supply voltage and the ambient temperature. FIG. 18 is a diagram showing circuit constants of the circuit shown in FIG. 2 and constants of the crystal unit. FIG. 19 is a diagram showing an oscillation frequency variation rate value per 1 V of power supply voltage of each conventionally known transistor crystal oscillator. FIG. 20 is a diagram showing a transistor parameter value when V C = 32 V in the circuit shown in FIG. 2; FIG. 21 is a diagram showing circuit constants and crystal oscillator constants of the circuit shown in FIG. FIG. 22 is a diagram showing circuit constants and crystal oscillator constants of the circuit shown in FIG.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ベース入力エミッタ出力形トランジスタ1
段増幅器において、ベース・アース間に水晶振動子と抵
抗RB1とを接続し、エミッタ・アース間に抵抗RE2と容量
C1とを接続し、コレクタの電源間に負荷抵抗RCを接続
し、コレクタ・ベース間に抵抗RFを接続し、容易に発振
可能な限りにおいて抵抗RFをなるべく小さい値としてコ
レクタよりベースへ直流と交流との強力な負帰還を施
し、且つまた電源電圧変化に対する発振周波数変動率が
夫々極小値となるように抵抗RF,RB1,RC,容量C1の値を選
定したことを特徴とするコレクタ負帰還法エミッタホロ
ワー形水晶発振器。
1. A base input / emitter output type transistor 1.
In a stage amplifier, a crystal oscillator and a resistor RB1 are connected between the base and ground, and a resistor RE2 and a capacitor are connected between the emitter and ground.
Connecting the C 1, to connect the load resistor R C between power collector, base than the collector as connecting a resistor R F between the collector and base, easily possible small value resistor R F in as much as possible oscillation The values of the resistors R F , R B1 , R C , and the capacitance C 1 are selected so that strong negative feedback of direct current and alternating current is applied and the oscillation frequency fluctuation rate with respect to the power supply voltage change becomes a minimum value. A collector negative feedback method emitter-follower type crystal oscillator characterized by the following.
【請求項2】ベース入力エミッタ出力形トランジスタ1
段増幅器において、ベース・アース間に水晶振動子と抵
抗RB1とを接続し、エミッタ・アース間に抵抗RE2と容量
C1とを接続し、ベース・エミッタ間に容量C2を接続し、
コレクタ・電源間に抵抗RCを接続し、コレクタ・ベース
間に抵抗RFを接続し、この際容易に発振可能な限りにお
いて、抵抗RFをなるべく小さい値としてコレクタよりベ
ースへ直流と交流との強力な負帰還を施し、且つまた電
源電圧変化に対する発振周波数変動率が夫々極小値とな
るように抵抗RB1,RC,容量C1≒C2の値を選定したことを
特徴とするコレクタ負帰還法コルピッツ形水晶発振器。
2. A base input / emitter output type transistor 1.
In a stage amplifier, a crystal oscillator and a resistor RB1 are connected between the base and ground, and a resistor RE2 and a capacitor are connected between the emitter and ground.
Connecting the C 1, to connect the capacitor C 2 between the base and emitter,
A resistor R C is connected between the collector and the power supply, and a resistor R F is connected between the collector and the base.In this case, as long as oscillation is easily possible, the resistance R F should be as small as possible and the DC and AC The collector is characterized in that the values of the resistors R B1 , R C , and the capacitance C 1 ≒ C 2 are selected so that a strong negative feedback is provided and the oscillation frequency fluctuation rate with respect to the power supply voltage change becomes a minimum value. Negative feedback method Colpitts type crystal oscillator.
【請求項3】ベース入力エミッタ出力形トランジスタ1
段増幅器において、ベース・アース間に容量C3と水晶振
動子とを直列に接続し、またベース・アース間に抵抗R
B1を接続し、エミッタ・アース間に抵抗RE2と容量C1
を接続し、ベース・エミッタ間に容量C2を接続し、コレ
クタ・電源間に抵抗RCを接続し、コレクタ・ベース間に
抵抗RFを接続し、容易に発振可能な限りにおいて抵抗RF
をなるべく小さい値としてコレクタよりベースへ直流と
交流との強力な負帰還を施し、且つまた電源電圧変化に
対する発振周波数変動率が夫々極小値となるように抵抗
RB1,RC,容量C1≒C2の値を選定したことを特徴とするコ
レクタ負帰還法クラップ形水晶発振器。
3. A base input / emitter output type transistor 1.
In stage amplifier, and it connects the capacitor C 3 and the crystal oscillator in series between the base and ground and between the base and the ground resistance R
Connect the B1, connecting the resistor R E2 and the capacitance C 1 between the emitter and ground, and connecting a capacitor C 2 between the base and emitter, and a resistor R C between the collector and the power supply, the collector-base resistor R F in the resistance R F connects easily as possible oscillation
Apply strong negative feedback of DC and AC from the collector to the base as small as possible, and also set the resistance so that the oscillation frequency fluctuation rate with respect to the power supply voltage change becomes the minimum value.
A collector negative feedback clap type crystal oscillator characterized by selecting values of R B1 , R C , and capacitance C 1 ≒ C 2 .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009033483A (en) * 2007-07-27 2009-02-12 Hirokazu Tanaka Calculation method of oscillation frequency deviation and calculation program of oscillation frequency deviation

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