JP2927300B2 - 温度制御水晶発振回路 - Google Patents
温度制御水晶発振回路Info
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
- H03L1/023—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using voltage variable capacitance diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B2201/00—Aspects of oscillators relating to varying the frequency of the oscillations
- H03B2201/02—Varying the frequency of the oscillations by electronic means
- H03B2201/0208—Varying the frequency of the oscillations by electronic means the means being an element with a variable capacitance, e.g. capacitance diode
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/02—Details
- H03B5/04—Modifications of generator to compensate for variations in physical values, e.g. power supply, load, temperature
-
- H—ELECTRICITY
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- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
- H03B5/36—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device
- H03B5/362—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device the amplifier being a single transistor
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、これに限られるものではないが、特に携帯
用無線通信機器、たとえば移動及び携帯送受信器及び呼
出受信機での主発振器及び／又は局部発振器にみられる
ような温度制御水晶発振回路に係る。
用無線通信機器、たとえば移動及び携帯送受信器及び呼
出受信機での主発振器及び／又は局部発振器にみられる
ような温度制御水晶発振回路に係る。
近時における無線チャンネルの狭小さにともなって、
特に温度領域−30°Ｃから＋70°Ｃで作動しなければな
らない携帯機器において安定した発振回路が必要とされ
ている。水晶、特にATカット石英水晶は周波数安定素子
として用いられている。しかし、ATカット石英水晶は温
度変化に応じてドリフトすることが知られている。ドリ
フトの問題に対処する方法の一つは、水晶を温度制御さ
れた天火中に置くことである。しかし、そのような天火
は電力を消費し、電池作動の携帯機器には望ましくな
い。
特に温度領域−30°Ｃから＋70°Ｃで作動しなければな
らない携帯機器において安定した発振回路が必要とされ
ている。水晶、特にATカット石英水晶は周波数安定素子
として用いられている。しかし、ATカット石英水晶は温
度変化に応じてドリフトすることが知られている。ドリ
フトの問題に対処する方法の一つは、水晶を温度制御さ
れた天火中に置くことである。しかし、そのような天火
は電力を消費し、電池作動の携帯機器には望ましくな
い。
別の方法は、発振回路における周波数プリング素子、
たとえばバリキャップダイオードに印加される補正電圧
を発生させることである。
たとえばバリキャップダイオードに印加される補正電圧
を発生させることである。
補正または補償電圧を発生する方法の一例はSU113629
9Aに開示されており、そこでは補償信号領域はたとえば
ATカット水晶を有する発振器の発振器温度周波数特性で
形成される。これらの領域は横座標にある変曲点のいず
れかの側に存在し、その点はSU1136299Aの単一図面中t2
で参照される。該領域の第１は温度t1（t2より低い）で
発生する特性での最大間に位置し、第２領域はt2と温度
t1（t2より低い）で発生する特性での最小との間に位置
し、各領域につき信号があり、つまり領域（t2−t1）と
（t3−t2）は、指数関数にしたがって変化する信号より
成る。第１領域についての補償信号波形の始めと終わり
は最大点と変曲点により決定され、第２領域については
変曲点と最小点により決定される。特性が生成される
と、それは特定の温度で最大点が定格周波数に対応する
ようにシフトされる。SU1136299Aはこの方法が実施され
る回路を示していない。
9Aに開示されており、そこでは補償信号領域はたとえば
ATカット水晶を有する発振器の発振器温度周波数特性で
形成される。これらの領域は横座標にある変曲点のいず
れかの側に存在し、その点はSU1136299Aの単一図面中t2
で参照される。該領域の第１は温度t1（t2より低い）で
発生する特性での最大間に位置し、第２領域はt2と温度
t1（t2より低い）で発生する特性での最小との間に位置
し、各領域につき信号があり、つまり領域（t2−t1）と
（t3−t2）は、指数関数にしたがって変化する信号より
成る。第１領域についての補償信号波形の始めと終わり
は最大点と変曲点により決定され、第２領域については
変曲点と最小点により決定される。特性が生成される
と、それは特定の温度で最大点が定格周波数に対応する
ようにシフトされる。SU1136299Aはこの方法が実施され
る回路を示していない。
補正電圧を発生させる電圧発生回路は欧州特許明細書
0129618に開示されている。この既知の回路はその出力
が羃級数関数ジェネレータと加算増幅器を介して駆動周
波数プリング制御素子に接続される温度センサーより成
る。この温度センサーは温度の線形変化関数である電気
出力ｆ（ｔ）を与えるようにされている。加算増幅器は
羃級数関数ジェネレータ出力の計量された合計を与える
ようにされ、その合計は制御素子に印加される。羃級数
関数ジェネレータは一連のチェビシェフ状出力を生成す
るようにされ、そのｎ番目の出力は（ｎ−１）のオーダ
のｆ（ｔ）での多項式関数である。加算増幅器は羃級数
関数ジェネレータの４つまたはそれ以上の異なる出力を
総計する。羃級数はワイエルシュトラース定理を用いて
得られる。すなわち、 Ｖ（Ｔ）＝A0＋A1(T-T0）＋A2(T-T0)2＋A3(T-T0)3＋...
An(T-T0)n ここで、Ｖ（Ｔ）は必要な補償電圧、 Ｔは作動温度、 T0は変曲温度、 A0，A1，A2等は加算係数である。
0129618に開示されている。この既知の回路はその出力
が羃級数関数ジェネレータと加算増幅器を介して駆動周
波数プリング制御素子に接続される温度センサーより成
る。この温度センサーは温度の線形変化関数である電気
出力ｆ（ｔ）を与えるようにされている。加算増幅器は
羃級数関数ジェネレータ出力の計量された合計を与える
ようにされ、その合計は制御素子に印加される。羃級数
関数ジェネレータは一連のチェビシェフ状出力を生成す
るようにされ、そのｎ番目の出力は（ｎ−１）のオーダ
のｆ（ｔ）での多項式関数である。加算増幅器は羃級数
関数ジェネレータの４つまたはそれ以上の異なる出力を
総計する。羃級数はワイエルシュトラース定理を用いて
得られる。すなわち、 Ｖ（Ｔ）＝A0＋A1(T-T0）＋A2(T-T0)2＋A3(T-T0)3＋...
An(T-T0)n ここで、Ｖ（Ｔ）は必要な補償電圧、 Ｔは作動温度、 T0は変曲温度、 A0，A1，A2等は加算係数である。
さらに知られているのは、米国特許明細書3821665
で、これは３つまたはそれ以上の項より成る羃級数に従
って補正電圧を発生する回路を開示している。
で、これは３つまたはそれ以上の項より成る羃級数に従
って補正電圧を発生する回路を開示している。
温度補償の基礎を羃級数関数生成に置くことは良い結
果をもたらすが、改善の余地は常に存する。
果をもたらすが、改善の余地は常に存する。
本発明の一側面によると、水晶と周波数プリング素子
を有する水晶発振回路を温度制御する方法であって、該
方法は線形項、指数項及び逆指数項により形成された関
数に従って補償電圧を発生させることと、補償電圧を周
波数プリング素子に印加することとより成る方法が提供
される。
を有する水晶発振回路を温度制御する方法であって、該
方法は線形項、指数項及び逆指数項により形成された関
数に従って補償電圧を発生させることと、補償電圧を周
波数プリング素子に印加することとより成る方法が提供
される。
本発明の別の側面によると、水晶と周波数プリング素
子を含むフィードバックパスを有する増幅素子と、周波
数プリング素子に連結された温度補償電圧発生手段とよ
り成り、該補償電圧発生手段は線形項、指数項、逆指数
項により形成された関数に従って電圧を印加する温度制
御水晶発振回路が提供される。
子を含むフィードバックパスを有する増幅素子と、周波
数プリング素子に連結された温度補償電圧発生手段とよ
り成り、該補償電圧発生手段は線形項、指数項、逆指数
項により形成された関数に従って電圧を印加する温度制
御水晶発振回路が提供される。
本発明は、指数項は非対称であり線形項、指数項、逆
指数項を適切に組合せることにより水晶の安定性での温
度変化の効果を補償するための望ましい特性を生成する
ことが可能であるという認識に基づいている。さらに、
その特性の正及び負の部分が乗算係数を変えることによ
り互いに独立に変更可能なため、所望の特性それ自体が
対称でない場合には、指数及び逆指数関数の非対称を利
点とすることができる。かかる利点は羃級数をもちいた
際には容易には得られない。なぜなら、それらは縦座標
について対称であり、したがって変化は特性の正及び負
双方の部分に影響を与えるからである。
指数項を適切に組合せることにより水晶の安定性での温
度変化の効果を補償するための望ましい特性を生成する
ことが可能であるという認識に基づいている。さらに、
その特性の正及び負の部分が乗算係数を変えることによ
り互いに独立に変更可能なため、所望の特性それ自体が
対称でない場合には、指数及び逆指数関数の非対称を利
点とすることができる。かかる利点は羃級数をもちいた
際には容易には得られない。なぜなら、それらは縦座標
について対称であり、したがって変化は特性の正及び負
双方の部分に影響を与えるからである。
本発明の実施例では関数は、 Vcomp＝ｂ＊exp［al＊（Ｔ−TR）］−ｂ＊exp［−a2＊
（Ｔ−TR）］−ｃ＊（Ｔ−TR） であり、Vcompは補償電圧、 TRは基準温度（華氏）、 Ｔは作動温度（華氏）、 a1,a2,b,cは定数である。
（Ｔ−TR）］−ｃ＊（Ｔ−TR） であり、Vcompは補償電圧、 TRは基準温度（華氏）、 Ｔは作動温度（華氏）、 a1,a2,b,cは定数である。
指数及び逆指数項を生成する方法は夫々の指数増幅器
を含み、必要な場合には補償電圧発生手段はさらに指数
増幅器での温度効果を補償する手段より成る。
を含み、必要な場合には補償電圧発生手段はさらに指数
増幅器での温度効果を補償する手段より成る。
本発明のその他の側面によると、上記本発明の別の側
面による温度制御水晶発振回路を有する無線通信装置が
提供される。
面による温度制御水晶発振回路を有する無線通信装置が
提供される。
以下図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
図面中同じ参照番号は対応するものを示すのに用いら
れる。
れる。
第１図はベース電極と供給線18間に接続された第１及
び第２コンデンサ14,16を有するNPNトランジスタ12より
成るコルピッツ型発振器10を示す。直列接続コンデンサ
14,16の分岐20はトランジスタ12のエミッタ電極に接続
される。抵抗22はエミッタ電極と供給線18の間に接続さ
れる。コレクタ電極は別の供給線24に接続される。ATカ
ット水晶26及びバリキャップダイオード28はトランジス
タのベース電極と供給線18との間に直列接続される。温
度補償電圧発生回路30は水晶26とバリキャップダイオー
ドの間の分岐32に接続される。発振器出力34はトランジ
スタのエミッタ電極に接続される。
び第２コンデンサ14,16を有するNPNトランジスタ12より
成るコルピッツ型発振器10を示す。直列接続コンデンサ
14,16の分岐20はトランジスタ12のエミッタ電極に接続
される。抵抗22はエミッタ電極と供給線18の間に接続さ
れる。コレクタ電極は別の供給線24に接続される。ATカ
ット水晶26及びバリキャップダイオード28はトランジス
タのベース電極と供給線18との間に直列接続される。温
度補償電圧発生回路30は水晶26とバリキャップダイオー
ドの間の分岐32に接続される。発振器出力34はトランジ
スタのエミッタ電極に接続される。
この形式の発振器の作用は一般的に周知であるのでこ
こでは詳述しない。発振器の周波数は水晶26により安定
化される。しかし、水晶26の周波数はバリキャップダイ
オード28のキャパシタンスを変えることにより限定され
た範囲で引込むことができる。第２図は100万について
の数で表した摂氏温度Ｔでの水晶の周波数でのドリフト
Δf/fの数本の曲線を示す。かかるドリフトを補償可能
にするためには、水晶周波数が反対にドリフトするよう
に引込まれるようにバリキャップダイオード28のキャパ
シタンスを変える必要がある。バリキャップダイオード
28のキャパシタンスを変えるのに必要な電圧は回路30に
より発生される。
こでは詳述しない。発振器の周波数は水晶26により安定
化される。しかし、水晶26の周波数はバリキャップダイ
オード28のキャパシタンスを変えることにより限定され
た範囲で引込むことができる。第２図は100万について
の数で表した摂氏温度Ｔでの水晶の周波数でのドリフト
Δf/fの数本の曲線を示す。かかるドリフトを補償可能
にするためには、水晶周波数が反対にドリフトするよう
に引込まれるようにバリキャップダイオード28のキャパ
シタンスを変える必要がある。バリキャップダイオード
28のキャパシタンスを変えるのに必要な電圧は回路30に
より発生される。
回路30の詳細は第３図に示され、これは以下の関数に
したがって補償電圧Vcompを発生させる。
したがって補償電圧Vcompを発生させる。
Vcomp＝ｂ＊exp［al＊（Ｔ−TR）］−ｂ＊exp［−a2＊
（Ｔ−TR）］−ｃ＊（Ｔ−TR） ここでTRは第２図に示す曲線の変曲点での温度Ｋを表
し、すなわち約30度Ｃまたは303度Ｋである。
（Ｔ−TR）］−ｃ＊（Ｔ−TR） ここでTRは第２図に示す曲線の変曲点での温度Ｋを表
し、すなわち約30度Ｃまたは303度Ｋである。
（Ｔ−TR）は作動温度ＴとTRとの差を華氏温度で表し
たものである。
たものである。
a1,a2,b,cは定数であるが、a1とa2は調節可能であ
る。
る。
破線で示されるVcompを得るために用いられる線形、
指数、逆指数曲線の例が第４図に示されている。指数及
び逆指数曲線は縦座標について非対称であり、定数a1,a
2の個々の値を調節することにより一方の曲線の他方に
対する形を変えることが可能になり、これによりVcomp
とドリフト特性間で適合するさらに良い曲線が得られ
る。特に、指数項のうち一つが変更された場合、非対称
変更または補正を得ることが望まれるならば、線形項に
も同等の変更を加えることが必要となる。
指数、逆指数曲線の例が第４図に示されている。指数及
び逆指数曲線は縦座標について非対称であり、定数a1,a
2の個々の値を調節することにより一方の曲線の他方に
対する形を変えることが可能になり、これによりVcomp
とドリフト特性間で適合するさらに良い曲線が得られ
る。特に、指数項のうち一つが変更された場合、非対称
変更または補正を得ることが望まれるならば、線形項に
も同等の変更を加えることが必要となる。
第３図を参照するに、回路30は温度差（Ｔ−TR）の表
示電圧を得るためのトランスデューサ36より成る。この
電圧は２つの信号パスに供給される。これらの信号パス
の第１は乗算器38を有し、該乗算器において（Ｔ−TR）
は定数ｃにより乗されその積は加算増幅器40の反転入力
端に印加される。
示電圧を得るためのトランスデューサ36より成る。この
電圧は２つの信号パスに供給される。これらの信号パス
の第１は乗算器38を有し、該乗算器において（Ｔ−TR）
は定数ｃにより乗されその積は加算増幅器40の反転入力
端に印加される。
信号パスの他方は指数増幅器44,46での温度効果を補
償するための回路42を有する。増幅器46は増幅器44と同
様の構成であるため、その構成要素はプライム符号付き
の数字で参照される。さしあたり回路42を無視すると、
温度差の表示電圧は乗算器48,50にそれぞれ印加され
る。乗算器48ではこの電圧は定数a1により乗算されその
積は指数増幅器44に印加される。増幅器44は演算増幅器
52より成り、該増幅器はそのフィードバックパスで温度
独立の固定電流で前方にバイアスされたダイオード54を
有する。演算増幅器52の出力はダイオード56を介して加
算増幅器40の反転入力端に接続される。ダイオード56は
指数関数を生成する。
償するための回路42を有する。増幅器46は増幅器44と同
様の構成であるため、その構成要素はプライム符号付き
の数字で参照される。さしあたり回路42を無視すると、
温度差の表示電圧は乗算器48,50にそれぞれ印加され
る。乗算器48ではこの電圧は定数a1により乗算されその
積は指数増幅器44に印加される。増幅器44は演算増幅器
52より成り、該増幅器はそのフィードバックパスで温度
独立の固定電流で前方にバイアスされたダイオード54を
有する。演算増幅器52の出力はダイオード56を介して加
算増幅器40の反転入力端に接続される。ダイオード56は
指数関数を生成する。
乗算器50では、電圧は定数a2により乗算され、その積
は指数増幅器46に印加される。増幅器46はそのダイオー
ド54′,56′がダイオード54,56に対して反対に設置され
ることを除き増幅器44と同様な形式のものである。
は指数増幅器46に印加される。増幅器46はそのダイオー
ド54′,56′がダイオード54,56に対して反対に設置され
ることを除き増幅器44と同様な形式のものである。
加算増幅器40の出力は抵抗41を介してバリキャップダ
イオード28（第１図）に印加される補償電圧Vcompより
成る。
イオード28（第１図）に印加される補償電圧Vcompより
成る。
回路42に戻って、（Ｔ−TR）で表される電圧は抵抗58
を介して演算増幅器60に印加され、該増幅器は差動トラ
ンジスタの対とカレントミラーとして構成された相互導
体62により形成されるフィードバック回路を有する。作
動中、テール電流Iconstは一定で温度独立値に設定さ
れ、相互導体がgm＝1/2q・Iconst/kTとなり、ここで： ｑは電子の電荷、 ｋはボルツマン定数、 Ｔは絶対温度（Ｋ度）であり、 フィードバック回路機構でのこの温度依存性では、増幅
器60の利得は絶対温度に比例する。すなわち、 であり、ここでVinは（Ｔ−TR）により表される電圧で
ある。
を介して演算増幅器60に印加され、該増幅器は差動トラ
ンジスタの対とカレントミラーとして構成された相互導
体62により形成されるフィードバック回路を有する。作
動中、テール電流Iconstは一定で温度独立値に設定さ
れ、相互導体がgm＝1/2q・Iconst/kTとなり、ここで： ｑは電子の電荷、 ｋはボルツマン定数、 Ｔは絶対温度（Ｋ度）であり、 フィードバック回路機構でのこの温度依存性では、増幅
器60の利得は絶対温度に比例する。すなわち、 であり、ここでVinは（Ｔ−TR）により表される電圧で
ある。
必要な場合には、相互導体は２つ以上の差動トランジ
スタの対と２つ以上のカレントミラーより構成すること
もできる。
スタの対と２つ以上のカレントミラーより構成すること
もできる。
第５図は第３図で示された回路の変形を示し、そこで
はa1及びa2に変更を加えることにより指数特性は調節可
能であるが、他方TRでの曲線の勾配は定数ｃで定められ
る如く一定を保つ。この特徴は較正手続を容易にする。
第５図では、（Ｔ−TR）を表す電圧が定数a1により乗算
されるような乗算器49を設けることにより、指数項に対
応する線形補正項が生成される。形成された線形項、す
なわちｂ＊［al＊（Ｔ−TR）］は抵抗64を介して加算増
幅器40に印加される。
はa1及びa2に変更を加えることにより指数特性は調節可
能であるが、他方TRでの曲線の勾配は定数ｃで定められ
る如く一定を保つ。この特徴は較正手続を容易にする。
第５図では、（Ｔ−TR）を表す電圧が定数a1により乗算
されるような乗算器49を設けることにより、指数項に対
応する線形補正項が生成される。形成された線形項、す
なわちｂ＊［al＊（Ｔ−TR）］は抵抗64を介して加算増
幅器40に印加される。
逆指数項の場合には、線形補正項は（Ｔ−TR）を表す
電圧を乗算器51でa2により乗算し、その出力を定数ｂを
決定する抵抗65を介して加算増幅器40に印加することに
より生成される。
電圧を乗算器51でa2により乗算し、その出力を定数ｂを
決定する抵抗65を介して加算増幅器40に印加することに
より生成される。
回路42（第３図））は一本のパスで乗算器48から51に
接続される。
接続される。
ここでの開示を一読すれば、他の変形例も当業者には
明らかである。かかる変形は温度制御水晶発振器及びそ
の構成部品の設計、製造、使用において既知でありここ
で開示された機構に代わってまたはそれに付加して用い
られる他の機構にも関わる。本発明では請求項は特定の
機構の組合せに定型化されているが、本出願の開示の範
囲はここで明示または黙示に示された新規な機構または
新規な機構の組合せもしくはその一般化をも、それがこ
こでいずれかの請求項に記載された発明と同一のものに
係るか否かに関わらず、またそれが本発明がそうするの
と同じ技術上のあらゆる問題を緩和するか否かに関わら
ず、含むものとする。出願人はここに、本出願またはそ
こから派生した他の出願の手続遂行中に、かかる機構お
よび／またはかかる機構の組合せに対して新しい請求項
が構成されうることを付言する。
明らかである。かかる変形は温度制御水晶発振器及びそ
の構成部品の設計、製造、使用において既知でありここ
で開示された機構に代わってまたはそれに付加して用い
られる他の機構にも関わる。本発明では請求項は特定の
機構の組合せに定型化されているが、本出願の開示の範
囲はここで明示または黙示に示された新規な機構または
新規な機構の組合せもしくはその一般化をも、それがこ
こでいずれかの請求項に記載された発明と同一のものに
係るか否かに関わらず、またそれが本発明がそうするの
と同じ技術上のあらゆる問題を緩和するか否かに関わら
ず、含むものとする。出願人はここに、本出願またはそ
こから派生した他の出願の手続遂行中に、かかる機構お
よび／またはかかる機構の組合せに対して新しい請求項
が構成されうることを付言する。
第１図は本発明により製造された温度制御水晶発振器の
系統図、 第２図はATカット水晶の温度ドリフト特性を示すグラ
フ、 第３図は部分的にブロック概略図で表した温度補償電圧
発生回路の実施例の回路系統図、 第４図は結合されて破線で示された温度補償特性を形成
する線形、指数、逆指数項の例を示す図、 第５図は温度補償特性に非対称の変更をなしうる変形温
度補償件圧発生回路のブロック概略回路図である。 10……発振器、12……トランジスタ、14,16……コンデ
ンサ、18,24……供給線、20……分岐、22,41,64,65……
抵抗、26……水晶、28……バリキャップダイオード、30
……温度補償電圧発生回路、34……出力、36……トラン
スデューサ、38,48,49,50,51……乗算器、40……加算増
幅器、44,46……指数増幅器、52,60……演算増幅器、5
4,56……ダイオード、62……相互導体。
系統図、 第２図はATカット水晶の温度ドリフト特性を示すグラ
フ、 第３図は部分的にブロック概略図で表した温度補償電圧
発生回路の実施例の回路系統図、 第４図は結合されて破線で示された温度補償特性を形成
する線形、指数、逆指数項の例を示す図、 第５図は温度補償特性に非対称の変更をなしうる変形温
度補償件圧発生回路のブロック概略回路図である。 10……発振器、12……トランジスタ、14,16……コンデ
ンサ、18,24……供給線、20……分岐、22,41,64,65……
抵抗、26……水晶、28……バリキャップダイオード、30
……温度補償電圧発生回路、34……出力、36……トラン
スデューサ、38,48,49,50,51……乗算器、40……加算増
幅器、44,46……指数増幅器、52,60……演算増幅器、5
4,56……ダイオード、62……相互導体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03B 5/30 - 5/42
Claims (10)
- 【請求項１】水晶と周波数プリング素子を有する水晶発
振回路を温度制御する方法であって、該方法は線形項、
指数項及び逆指数項により形成された関数に従って補償
電圧を発生させることと、補償電圧を周波数プリング素
子に印加することとより成る方法。 - 【請求項２】該関数は、 Vcomp＝ｂ＊exp［al＊（Ｔ−TR）］＋ｂ＊exp［−a2＊
（Ｔ−TR）］＋ｃ＊（Ｔ−TR） であり、Vcompは補償電圧、 TRは基準温度（華氏）、 Ｔは作動温度（華氏）、 a1,a2,b,cは定数、 であることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】指数及び逆指数項を生成する手段への温度
変化の効果を補償することを特徴とする請求項１又は２
記載の方法。 - 【請求項４】水晶と周波数プリング素子を含むフィード
バックパスを有する増幅素子と、周波数プリング素子に
結合された温度補償電圧発生手段とより成り、該補償電
圧発生手段は線形項、指数項、逆指数項により形成され
た関数に従って電圧を印加する温度制御水晶発振回路。 - 【請求項５】該関数は、 Vcomp＝ｂ＊exp［al＊（Ｔ−TR）］＋ｂ＊exp［−a2＊
（Ｔ−TR）］＋ｃ＊（Ｔ−TR） であり、Vcompは補償電圧、 TRは基準温度（華氏）、 Ｔは作動温度（華氏）、 a1,a2,b,cは定数、 であることを特徴とする請求項４記載の回路。 - 【請求項６】指数及び逆指数項を生成する手段はそれぞ
れの指数及び逆指数増幅器を有し、温度補償電圧発生手
段はさらに指数及び逆指数増幅器への温度効果を補償す
る手段より成ることを特徴とする請求項４又は５記載の
回路。 - 【請求項７】該指数及び逆指数増幅器への温度効果を補
償する手段は（Ｔ−TR）の表示電圧を発生する装置から
１本のパスで該指数及び逆指数増幅器に接続された演算
増幅器と、該演算増幅器のフィードバックパスで接続さ
れた相互導体とより成ることを特徴とする請求項５に従
属する場合の請求項６記載の回路。 - 【請求項８】相互導体は１つまたはそれ以上の差動対及
びカレントミラーより成り、テール電流は一定で温度独
立の値に設定されることを特徴とする請求項７記載の回
路。 - 【請求項９】（Ｔ−TR）を表す電圧を定数a1で乗算する
第１及び第２乗算器があり、第１乗算器の出力は指数増
幅器に接続され、第２乗算器の出力は関数Vcompを形成
する加算手段に連結され、（Ｔ−TR）を表す電圧を定数
a2で乗算する第３及び第４乗算器があり、第３乗算器の
出力は逆指数増幅器に接続され、第４乗算器の出力は該
加算手段に連結されることを特徴とする請求項６乃至８
のうちいずれか一項記載の回路。 - 【請求項１０】請求項４乃至９のうちいずれか一項記載
の温度制御水晶発振回路を有する無線通信装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8913322A GB2233513A (en) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | Oscillators |
| GB8913322.7 | 1989-06-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0329505A JPH0329505A (ja) | 1991-02-07 |
| JP2927300B2 true JP2927300B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=10658191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2149720A Expired - Lifetime JP2927300B2 (ja) | 1989-06-09 | 1990-06-07 | 温度制御水晶発振回路 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5025231A (ja) |
| EP (1) | EP0401919B1 (ja) |
| JP (1) | JP2927300B2 (ja) |
| AU (1) | AU622083B2 (ja) |
| CA (1) | CA2018352C (ja) |
| DE (1) | DE69011961T2 (ja) |
| FI (1) | FI96999C (ja) |
| GB (1) | GB2233513A (ja) |
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| US5416448A (en) * | 1993-08-18 | 1995-05-16 | Sandia Corporation | Oscillator circuit for use with high loss quartz resonator sensors |
| DE4416981A1 (de) * | 1994-05-13 | 1995-11-16 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung mit einer Gesamtübertragungsfunktion |
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| EP0797304B1 (en) * | 1996-03-20 | 2003-06-04 | Philips Intellectual Property & Standards GmbH | Improvements in or relating to radio receivers |
| US6784756B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-08-31 | Corning Incorporated | On-board processor compensated oven controlled crystal oscillator |
| JP4670406B2 (ja) * | 2005-03-09 | 2011-04-13 | エプソントヨコム株式会社 | 温度補償型圧電発振器 |
| JP2008103841A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水晶発振回路 |
| US8024145B2 (en) * | 2008-02-01 | 2011-09-20 | Broadcom Corporation | Method and system for signal generation via a temperature sensing crystal integrated circuit |
| JP5515921B2 (ja) | 2010-03-24 | 2014-06-11 | セイコーエプソン株式会社 | 恒温型圧電発振器の製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1163064A (en) * | 1967-06-16 | 1969-09-04 | Decca Ltd | Circuits for Controlling the Resonant Frequency of a Piezo-Electric Crystal or the like. |
| US3821665A (en) * | 1973-06-11 | 1974-06-28 | Motorola Inc | Temperature compensated crystal oscillator |
| EP0039215B1 (en) * | 1980-04-28 | 1985-08-07 | Fujitsu Limited | Temperature compensating voltage generator circuit |
| SU1109853A1 (ru) * | 1982-04-02 | 1984-08-23 | Омский политехнический институт | Устройство термокомпенсации кварцевого генератора |
| SU1136299A1 (ru) * | 1982-04-29 | 1985-01-23 | Войсковая Часть 25871 | Способ температурной компенсации кварцевого генератора |
| DE3376515D1 (en) * | 1983-05-25 | 1988-06-09 | Stc Plc | Temperature controlled crystal oscillator |
-
1989
- 1989-06-09 GB GB8913322A patent/GB2233513A/en not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-05-25 US US07/529,044 patent/US5025231A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-05 DE DE69011961T patent/DE69011961T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-05 EP EP90201412A patent/EP0401919B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-06 FI FI902827A patent/FI96999C/fi not_active IP Right Cessation
- 1990-06-06 CA CA002018352A patent/CA2018352C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-07 JP JP2149720A patent/JP2927300B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-08 AU AU56995/90A patent/AU622083B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU5699590A (en) | 1990-12-13 |
| FI96999C (fi) | 1996-09-25 |
| AU622083B2 (en) | 1992-03-26 |
| CA2018352C (en) | 1999-08-03 |
| JPH0329505A (ja) | 1991-02-07 |
| EP0401919B1 (en) | 1994-08-31 |
| DE69011961D1 (de) | 1994-10-06 |
| CA2018352A1 (en) | 1990-12-09 |
| GB2233513A (en) | 1991-01-09 |
| EP0401919A1 (en) | 1990-12-12 |
| FI902827A0 (fi) | 1990-06-06 |
| US5025231A (en) | 1991-06-18 |
| GB8913322D0 (en) | 1989-07-26 |
| DE69011961T2 (de) | 1995-04-20 |
| FI96999B (fi) | 1996-06-14 |
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