JP2917154B2 - 温度補償型の水晶発振器 - Google Patents
温度補償型の水晶発振器Info
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- JP2917154B2 JP2917154B2 JP25147889A JP25147889A JP2917154B2 JP 2917154 B2 JP2917154 B2 JP 2917154B2 JP 25147889 A JP25147889 A JP 25147889A JP 25147889 A JP25147889 A JP 25147889A JP 2917154 B2 JP2917154 B2 JP 2917154B2
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- temperature compensation
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、周波数温度特性の良好な温度補償型の水晶
発振器に関する。
発振器に関する。
（発明の技術的背景とその問題点） 一般に温度に対して周波数の安定な発振器としては水
晶振動子を用いた水晶発振器が知られている。
晶振動子を用いた水晶発振器が知られている。
水晶振動子は圧電体としては化学的、物理的に略理想
的な特性を有し、振動子としてＱも極めて高く、周波数
の安定度も良好である。
的な特性を有し、振動子としてＱも極めて高く、周波数
の安定度も良好である。
しかしながら近時、種々の電子機器等ではより厳密な
周波数の安定度を求められ、たとえば自動車電話の移動
局の周波数基準に用いる水晶振動子は−30℃〜80℃の温
度変化に対して周波数の変動は±3ppm以内に納まること
が要求されている。
周波数の安定度を求められ、たとえば自動車電話の移動
局の周波数基準に用いる水晶振動子は−30℃〜80℃の温
度変化に対して周波数の変動は±3ppm以内に納まること
が要求されている。
これに対して、一般的な厚み滑り水晶振動子では−30
℃〜80℃の温度変化に対して略３次曲線状の周波数の変
化を示し±20ppm前後の周波数の変動を生じる。
℃〜80℃の温度変化に対して略３次曲線状の周波数の変
化を示し±20ppm前後の周波数の変動を生じる。
従来、周波数温度特性の良好な発振器としては、水晶
振動子を恒温槽に収納したオーブン式水晶発振器、サー
ミスタとバリキャップの回路網を水晶振動子に直列に接
続した間接温度補償方式による発振器、コンデンサとサ
ーミスタの並列回路を水晶振動子に直列に接続した直接
温度補償方式による発振器等があった。
振動子を恒温槽に収納したオーブン式水晶発振器、サー
ミスタとバリキャップの回路網を水晶振動子に直列に接
続した間接温度補償方式による発振器、コンデンサとサ
ーミスタの並列回路を水晶振動子に直列に接続した直接
温度補償方式による発振器等があった。
しかしながら、オーブン式水晶発振器はオーブンで加
熱するために消費電力が大きく、しかも電源投入後、恒
温槽内の温度が安定するまでの費消時が長い問題があ
る。
熱するために消費電力が大きく、しかも電源投入後、恒
温槽内の温度が安定するまでの費消時が長い問題があ
る。
またサーミスタを用いた直接補償方式および間接補償
方式のものは、いずれも近似的な補償であり、充分に調
整してもかなりの周波数誤差が補償しきれないままに残
ってしまう問題があり、さらに間接補償方式のものは直
接補償方式のものに比してやや構造が複雑化する問題が
あった。
方式のものは、いずれも近似的な補償であり、充分に調
整してもかなりの周波数誤差が補償しきれないままに残
ってしまう問題があり、さらに間接補償方式のものは直
接補償方式のものに比してやや構造が複雑化する問題が
あった。
第３図は、従来の直接補償方式の水晶発振器の一例を
示す回路図である。
示す回路図である。
図中１は水晶振動子で、たとえば厚み滑り振動を励振
されるAT板であり、一端を並列に接続した２個のコンデ
ンサ２、３、温度補償回路網４および周波数の微調整用
のコンデンサ５、６を直列に介して基準電位に接続して
いる。
されるAT板であり、一端を並列に接続した２個のコンデ
ンサ２、３、温度補償回路網４および周波数の微調整用
のコンデンサ５、６を直列に介して基準電位に接続して
いる。
また水晶振動子１の他端は発振用のトランジスタ７の
ベースに接続している。
ベースに接続している。
そしてトランジスタ７のベースは抵抗８を介して基準
電位GNDに接続し、抵抗９を介して電源Vccに接続してい
る。
電位GNDに接続し、抵抗９を介して電源Vccに接続してい
る。
さらにトランジスタ７のベースを２個のコンデンサ1
0、11を直列に介して基準電位に接続するとともに、直
列接続点をトランジスタ７のエミッタに接続している。
0、11を直列に介して基準電位に接続するとともに、直
列接続点をトランジスタ７のエミッタに接続している。
そしてトランジスタ７のエミッタはエミッタ抵抗12を
介して基準電位に接続し、コレクタは負荷抵抗13を介し
て電源Vccに接続するとともに出力コンデンサ14を介し
て出力端子OUTから発振出力を得るようにしている。
介して基準電位に接続し、コレクタは負荷抵抗13を介し
て電源Vccに接続するとともに出力コンデンサ14を介し
て出力端子OUTから発振出力を得るようにしている。
第４図は温度補償回路網の一例を示す回路図で、サー
ミスタ21に直列に抵抗22を接続し、この直列回路に並列
にコンデンサ23を接続して高温用の補償回路を形成して
いる。さらにこの高温用の補償回路に直列に、サーミス
タ24、抵抗25およびコンデンサ26からなる低温用の補償
回路を接続している。
ミスタ21に直列に抵抗22を接続し、この直列回路に並列
にコンデンサ23を接続して高温用の補償回路を形成して
いる。さらにこの高温用の補償回路に直列に、サーミス
タ24、抵抗25およびコンデンサ26からなる低温用の補償
回路を接続している。
しかしてこのような発振回路では、温度補償回路網の
サーミスタの抵抗値が温度によって変化すると、このサ
ーミスタに並列に接続したコンデンサとの並列回路のリ
アクタンスを変化させて温度補償を行うものである。
サーミスタの抵抗値が温度によって変化すると、このサ
ーミスタに並列に接続したコンデンサとの並列回路のリ
アクタンスを変化させて温度補償を行うものである。
しかしながらサーミスタの抵抗値が変化するとそれに
よって上記並列回路の等価直列回路の直列抵抗値も変化
して発振レベルが変動して周波数の変動をきたす問題が
あった。
よって上記並列回路の等価直列回路の直列抵抗値も変化
して発振レベルが変動して周波数の変動をきたす問題が
あった。
すなわち、このような直接補償方式の水晶発振器で
は、水晶振動子自体の温度特性による変動分に対して温
度補償回路網のリアクタンスの変化によって補償を行う
ようにしているが、同時に温度補償回路網の抵抗分も変
化して発振周波数を変化させることになり、補償特性の
予測が困難で個々の製品についてそれぞれ面倒な調整を
行う必要があり生産性を低下させコストを上昇させる原
因となっていた。
は、水晶振動子自体の温度特性による変動分に対して温
度補償回路網のリアクタンスの変化によって補償を行う
ようにしているが、同時に温度補償回路網の抵抗分も変
化して発振周波数を変化させることになり、補償特性の
予測が困難で個々の製品についてそれぞれ面倒な調整を
行う必要があり生産性を低下させコストを上昇させる原
因となっていた。
（発明の目的） 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、温度
補償回路網の直列抵抗値の変化による周波数変化を生じ
ない構成とすることにより補償特性の予測を可能とし、
それによって高精度の温度補償を容易に行うことができ
る温度補償型の水晶発振器を提供することを目的とする
ものである。
補償回路網の直列抵抗値の変化による周波数変化を生じ
ない構成とすることにより補償特性の予測を可能とし、
それによって高精度の温度補償を容易に行うことができ
る温度補償型の水晶発振器を提供することを目的とする
ものである。
（発明の概要） 本発明は水晶振動子に直列にサーミスタとコンデンサ
を含む温度補償回路網を接続して温度補償を行うトラン
ジスタ式のコルピッツ型の水晶発振器において、発振ト
ランジスタのコレクタと基準電位の間に温度補償回路の
直列抵抗値の変化による周波数の変動を抑制する小容量
のコンデンサを介挿したことを特徴とするものである。
を含む温度補償回路網を接続して温度補償を行うトラン
ジスタ式のコルピッツ型の水晶発振器において、発振ト
ランジスタのコレクタと基準電位の間に温度補償回路の
直列抵抗値の変化による周波数の変動を抑制する小容量
のコンデンサを介挿したことを特徴とするものである。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図に示す回路図を参照
して詳細に説明する。なお第３図と同一部材には同一符
号を付与してその説明を省略する。
して詳細に説明する。なお第３図と同一部材には同一符
号を付与してその説明を省略する。
図中31は、発振回路のトランジスタのコレクタと基準
電位との間に介挿した、たとえば5PF程度の小容量の補
償用のコンデンサである。
電位との間に介挿した、たとえば5PF程度の小容量の補
償用のコンデンサである。
すなわち第３図に示すようなコルピッツ型の発振回路
において水晶振動子に直列に可変型の直列抵抗を接続し
て、その抵抗値を可変すると、第２図に示すように上記
補償用のコンデンサ31の値に応じて発振周波数の変化方
向および変化量が変化する。
において水晶振動子に直列に可変型の直列抵抗を接続し
て、その抵抗値を可変すると、第２図に示すように上記
補償用のコンデンサ31の値に応じて発振周波数の変化方
向および変化量が変化する。
すなわち実施例の発振回路では、上記補償用のコンデ
ンサ31を設けない場合（図示曲線Ａ）は直列抵抗の値が
150Ωで−26×10-6の周波数変化を生じる。また補償用
のコンデンサ31の値が2PFの場合（図示曲線Ｂ）は直列
抵抗が150Ωで−13×10-6の周波数変化を生じる。また
補償用のコンデンサ31の値が5PFの場合（図示曲線Ｃ）
は直列抵抗が150Ωで＋２×10-6の周波数変化であり、
変化量はきわめて小さい。さらに補償用のコンデンサ31
の値が10PFの場合（図示曲線Ｄ）は直列抵抗が150Ωで
＋11×10-6の周波数変化を生じる。すなわち、補償用の
コンデンサ31の値が小さい場合は直列抵抗値の増大に対
して負特性となり、逆に補償用のコンデンサ31の値が大
きい場合は直列抵抗値の増大に対して正特性となる。
ンサ31を設けない場合（図示曲線Ａ）は直列抵抗の値が
150Ωで−26×10-6の周波数変化を生じる。また補償用
のコンデンサ31の値が2PFの場合（図示曲線Ｂ）は直列
抵抗が150Ωで−13×10-6の周波数変化を生じる。また
補償用のコンデンサ31の値が5PFの場合（図示曲線Ｃ）
は直列抵抗が150Ωで＋２×10-6の周波数変化であり、
変化量はきわめて小さい。さらに補償用のコンデンサ31
の値が10PFの場合（図示曲線Ｄ）は直列抵抗が150Ωで
＋11×10-6の周波数変化を生じる。すなわち、補償用の
コンデンサ31の値が小さい場合は直列抵抗値の増大に対
して負特性となり、逆に補償用のコンデンサ31の値が大
きい場合は直列抵抗値の増大に対して正特性となる。
したがって適正な値の補償用コンデンサ31を選択する
ことにより直列抵抗値の変化に対して略一定の周波数を
維持することができ、発振周波数の変化は温度補償回路
網のリアクタンスの変化にのみ依存する。このため補償
特性を数学的な計算によって容易かつ正確に求めること
ができ、それによって高精度の温度補償を行なえ、この
種の発振器の生産性を著しく向上し、コストを安価にす
ることができる。
ことにより直列抵抗値の変化に対して略一定の周波数を
維持することができ、発振周波数の変化は温度補償回路
網のリアクタンスの変化にのみ依存する。このため補償
特性を数学的な計算によって容易かつ正確に求めること
ができ、それによって高精度の温度補償を行なえ、この
種の発振器の生産性を著しく向上し、コストを安価にす
ることができる。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば補償特性を正確
に予測することができる高精度の温度補償を容易に行う
ことができる温度補償型の水晶発振器を提供することが
できる。
に予測することができる高精度の温度補償を容易に行う
ことができる温度補償型の水晶発振器を提供することが
できる。
第１図は本発明の一実施例を示す発振器の回路図、 第２図は直列抵抗値と発振周波数の関係を示すグラフ、 第３図は従来の水晶発振器の一例を示す回路図、 第４図は温度補償回路網の一例を示す回路図である。 １……水晶振動子 ４……温度補償回路網 ７……トランジスタ 31……補償用のコンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03B 5/32 - 5/42 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】水晶振動子に直列にサーミスタとコンデン
サを含む温度補償回路網を接続して温度補償を行うトラ
ンジスタ式のコルピッツ型の水晶発振器において、 上記トランジスタのコレクタと基準電位との間に上記温
度補償回路網の直列抵抗値の変化による周波数の変動を
抑制する小容量のコンデンサを介挿したことを特徴とす
る温度補償型の水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25147889A JP2917154B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 温度補償型の水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25147889A JP2917154B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 温度補償型の水晶発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03113902A JPH03113902A (ja) | 1991-05-15 |
| JP2917154B2 true JP2917154B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=17223412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25147889A Expired - Fee Related JP2917154B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 温度補償型の水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2917154B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8227965B2 (en) | 2008-06-20 | 2012-07-24 | Arradiance, Inc. | Microchannel plate devices with tunable resistive films |
-
1989
- 1989-09-27 JP JP25147889A patent/JP2917154B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03113902A (ja) | 1991-05-15 |
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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 |