JP3228562B2 - 弾性表面波発振器 - Google Patents
弾性表面波発振器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波共振子の２
００ＭＨｚ〜５００ＭＨｚの共振周波数を利用した弾性
表面波発振器に関するものである。
００ＭＨｚ〜５００ＭＨｚの共振周波数を利用した弾性
表面波発振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＣＡＤやＣＡＭなどの高速で
画像処理などを行うコンピューターでは、１００ＭＨｚ
以上の極めて高周波で、且つ安定したクロックパルスを
導出する発振器が希求されている。このため、水晶振動
子の発振用ＩＣとして、振幅が極めて小さく（例えば中
心電圧が−１．３Ｖ、振幅電圧が０．８Ｖｐ−ｐ）、高
速動作に適したＥＣＬ（エミッタ・カップルド・ロジッ
ク）ＩＣが使用されていた。しかし、水晶振動子を用い
た発振回路では、基本波の３次、５次、７次、９次のオ
ーバートーン波を使用しなくてはならず、回路定数など
を適正化しても、発振飛びが発生したり、また、水晶振
動子自身が機械的衝撃に弱いため、耐衝撃に優れた発振
器を構成することができなかった。
画像処理などを行うコンピューターでは、１００ＭＨｚ
以上の極めて高周波で、且つ安定したクロックパルスを
導出する発振器が希求されている。このため、水晶振動
子の発振用ＩＣとして、振幅が極めて小さく（例えば中
心電圧が−１．３Ｖ、振幅電圧が０．８Ｖｐ−ｐ）、高
速動作に適したＥＣＬ（エミッタ・カップルド・ロジッ
ク）ＩＣが使用されていた。しかし、水晶振動子を用い
た発振回路では、基本波の３次、５次、７次、９次のオ
ーバートーン波を使用しなくてはならず、回路定数など
を適正化しても、発振飛びが発生したり、また、水晶振
動子自身が機械的衝撃に弱いため、耐衝撃に優れた発振
器を構成することができなかった。
【０００３】これに対して、弾性表面波共振子を利用し
て、図３に示すような弾性表面波発振回路を構成するこ
とが考えられる。
て、図３に示すような弾性表面波発振回路を構成するこ
とが考えられる。
【０００４】即ち、弾性表面波発振回路において、１は
弾性表面波共振子であり、Ｇ1 〜Ｇ3 はOR/NORゲート、
Ｃ1 〜Ｃ2 はコンデンサ、Ｒ1 〜Ｒ4 は抵抗である。
弾性表面波共振子であり、Ｇ1 〜Ｇ3 はOR/NORゲート、
Ｃ1 〜Ｃ2 はコンデンサ、Ｒ1 〜Ｒ4 は抵抗である。
【０００５】弾性表面波共振子１の一端には、バイアス
カットコンデンサＣ2 を介して、発振用OR/NORゲートＧ
2 の入力に接続され、弾性表面波共振子１の他端には、
発振用OR/NORゲートＧ2 の出力に接続されている。ま
た、発振用OR/NORゲートＧ2 のNOR 出力は、出力用OR/N
ORゲートＧ3 に接続されている。
カットコンデンサＣ2 を介して、発振用OR/NORゲートＧ
2 の入力に接続され、弾性表面波共振子１の他端には、
発振用OR/NORゲートＧ2 の出力に接続されている。ま
た、発振用OR/NORゲートＧ2 のNOR 出力は、出力用OR/N
ORゲートＧ3 に接続されている。
【０００６】さらに、発振用OR/NORゲートＧ2 に並列的
になるように、OR/NORゲートＧ1 を含むバイアス回路３
が接続されている。尚、OR/NORゲートＧ1 〜Ｇ3 は夫々
ＥＣＬＩＣに集積化されている。このＥＣＬＩＣは、例
えば、ＶCCが０Ｖであり、ＶEEが−５．２Ｖであり、バ
イアス電位（ＶBB）が−１．３Ｖである。即ち、バイア
ス回路３によって、発振用OR/NORゲートＧ2 の入力部に
は抵抗Ｒ1 を介してバイアス電圧ＶBBが−１．３Ｖが供
給されている。尚、抵抗Ｒ2 〜Ｒ4 は負荷抵抗である。
になるように、OR/NORゲートＧ1 を含むバイアス回路３
が接続されている。尚、OR/NORゲートＧ1 〜Ｇ3 は夫々
ＥＣＬＩＣに集積化されている。このＥＣＬＩＣは、例
えば、ＶCCが０Ｖであり、ＶEEが−５．２Ｖであり、バ
イアス電位（ＶBB）が−１．３Ｖである。即ち、バイア
ス回路３によって、発振用OR/NORゲートＧ2 の入力部に
は抵抗Ｒ1 を介してバイアス電圧ＶBBが−１．３Ｖが供
給されている。尚、抵抗Ｒ2 〜Ｒ4 は負荷抵抗である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の発振回
路では、弾性表面波共振子１の共振周波数を利用して、
２００〜５００ＭＨｚの発振が可能であり、また、出力
用OR/NORゲートＧ3 から夫々位相が反転した発振出力Ｃ
ＬＫ、ＣＬＫ’（ＣＬＫの反転信号を示す）が得られ
る。
路では、弾性表面波共振子１の共振周波数を利用して、
２００〜５００ＭＨｚの発振が可能であり、また、出力
用OR/NORゲートＧ3 から夫々位相が反転した発振出力Ｃ
ＬＫ、ＣＬＫ’（ＣＬＫの反転信号を示す）が得られ
る。
【０００８】しかし、本発明者が種々の実験を施した
所、特に、出力用OR/NORゲートＧ3 の発振出力ＣＬＫ、
ＣＬＫ’共に負荷抵抗を接続した場合及び出力用OR/NOR
ゲートＧ3 の発振出力ＣＬＫのみに負荷抵抗を接続し、
発振出力をＣＬＫ’を開放にした場合では、正常に動作
するが、出力用OR/NORゲートＧ3 の発振出力ＣＬＫ’に
負荷抵抗を接続し、発振出力をＣＬＫを開放にした場合
では、発振が停止してしまうことを知見した。
所、特に、出力用OR/NORゲートＧ3 の発振出力ＣＬＫ、
ＣＬＫ’共に負荷抵抗を接続した場合及び出力用OR/NOR
ゲートＧ3 の発振出力ＣＬＫのみに負荷抵抗を接続し、
発振出力をＣＬＫ’を開放にした場合では、正常に動作
するが、出力用OR/NORゲートＧ3 の発振出力ＣＬＫ’に
負荷抵抗を接続し、発振出力をＣＬＫを開放にした場合
では、発振が停止してしまうことを知見した。
【０００９】正常に動作する場合には、少なくとも、出
力用OR/NORゲートＧ3 の発振出力ＣＬＫに負荷が接続さ
れるが、この時、出力用OR/NORゲートＧ3 のＯＲ回路に
負荷抵抗が挿入されるため、充分な電流が流れる。これ
に伴い、発振用OR/NORゲートＧ2 のＯＲゲートにも発振
に充分な電流が流れるためと考えられる。
力用OR/NORゲートＧ3 の発振出力ＣＬＫに負荷が接続さ
れるが、この時、出力用OR/NORゲートＧ3 のＯＲ回路に
負荷抵抗が挿入されるため、充分な電流が流れる。これ
に伴い、発振用OR/NORゲートＧ2 のＯＲゲートにも発振
に充分な電流が流れるためと考えられる。
【００１０】これに対して、これは、出力用OR/NORゲー
トＧ3 の発振出力ＣＬＫが開放で非動作状態において
は、発振用OR/NORゲートＧ2 のＯＲ回路に充分な電流が
流れず発振停止が発生するものと考えられる。
トＧ3 の発振出力ＣＬＫが開放で非動作状態において
は、発振用OR/NORゲートＧ2 のＯＲ回路に充分な電流が
流れず発振停止が発生するものと考えられる。
【００１１】これは、図中の抵抗Ｒ2 を小さくしてゆく
ことにより、発振用OR/NORゲートＧ2 に電流が流れやす
くなり、３００ＭＨｚ付近までの発振であれば、回復す
ることにより明らかである。しかし、単に、抵抗Ｒ2 を
小さくすれば、消費電流が増加してしまい、電源回路又
は外部からのノイズなどの影響が増大してしまい、別の
発振不良が発生してしまい、充分な解決方法ではない。
ことにより、発振用OR/NORゲートＧ2 に電流が流れやす
くなり、３００ＭＨｚ付近までの発振であれば、回復す
ることにより明らかである。しかし、単に、抵抗Ｒ2 を
小さくすれば、消費電流が増加してしまい、電源回路又
は外部からのノイズなどの影響が増大してしまい、別の
発振不良が発生してしまい、充分な解決方法ではない。
【００１２】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、弾性表面波共振子を利用し
て、安定して高周波発振が可能で、且つ低消費電流の弾
性表面波発振回器を提供するを提供することにある。
ものであり、その目的は、弾性表面波共振子を利用し
て、安定して高周波発振が可能で、且つ低消費電流の弾
性表面波発振回器を提供するを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、弾性
表面波共振子の両端に、発振用OR/NORゲート及びＬ−Ｃ
直列共振回路を並列に接続するとともに、前記発振用OR
/NORゲートに対して出力用OR/NORゲートを直列に接続し
たことを特徴とする弾性表面波発振器である。
表面波共振子の両端に、発振用OR/NORゲート及びＬ−Ｃ
直列共振回路を並列に接続するとともに、前記発振用OR
/NORゲートに対して出力用OR/NORゲートを直列に接続し
たことを特徴とする弾性表面波発振器である。
【００１４】
【作用】上述のように、本発明では、弾性表面波共振子
を用いることにより、２００〜５００ＭＨｚのレベルが
高く、安定した基本波を用いて、高周波の発振が可能と
なる。
を用いることにより、２００〜５００ＭＨｚのレベルが
高く、安定した基本波を用いて、高周波の発振が可能と
なる。
【００１５】また、発振用OR/NORゲートの入力から見て
た場合、弾性表面波共振子とＬ−Ｃの直列共振回路とが
並列に接続された状態となり、弾性表面波共振子の所定
基本波の発振信号が容易に引き込まれるようになるた
め、位相回転が良好となり、負荷接続状態の変動、負荷
の変動に対しても、安定した発振が維持されることにな
る。この時、共振回路の効果を充分に働かせるために、
Ｌ−Ｃの直列共振回路の共振周波数を弾性表面波共振子
の共振周波数に実質的に一致させることが重要となる。
た場合、弾性表面波共振子とＬ−Ｃの直列共振回路とが
並列に接続された状態となり、弾性表面波共振子の所定
基本波の発振信号が容易に引き込まれるようになるた
め、位相回転が良好となり、負荷接続状態の変動、負荷
の変動に対しても、安定した発振が維持されることにな
る。この時、共振回路の効果を充分に働かせるために、
Ｌ−Ｃの直列共振回路の共振周波数を弾性表面波共振子
の共振周波数に実質的に一致させることが重要となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の弾性表面波発振器を図面に基
づいて詳説する。図１は本発明の弾性表面波発振器の回
路図であり、図中、１は弾性表面波共振子、２はＬ−Ｃ
直列共振回路であり、３はバアイス回路であり、Ｇ1 〜
Ｇ3 はOR/NORゲート、Ｃ1 〜Ｃ3 はコンデンサ、Ｌ1 は
コイル、Ｒ1 〜Ｒ3 は抵抗である。
づいて詳説する。図１は本発明の弾性表面波発振器の回
路図であり、図中、１は弾性表面波共振子、２はＬ−Ｃ
直列共振回路であり、３はバアイス回路であり、Ｇ1 〜
Ｇ3 はOR/NORゲート、Ｃ1 〜Ｃ3 はコンデンサ、Ｌ1 は
コイル、Ｒ1 〜Ｒ3 は抵抗である。
【００１７】弾性表面波共振子１の一端には、発振用OR
/NORゲートＧ2 の入力に接続され、また、弾性表面波共
振子１の他端には、バイアスカットコンデンサＣ2 を介
して発振用OR/NORゲートＧ2 の出力に接続されいる。ま
た、弾性表面波共振子１の両端は、Ｌ−Ｃ直列共振回路
２のコイルＬ1 に並列接続されている。
/NORゲートＧ2 の入力に接続され、また、弾性表面波共
振子１の他端には、バイアスカットコンデンサＣ2 を介
して発振用OR/NORゲートＧ2 の出力に接続されいる。ま
た、弾性表面波共振子１の両端は、Ｌ−Ｃ直列共振回路
２のコイルＬ1 に並列接続されている。
【００１８】また、発振用OR/NORゲートＧ2 のOR出力に
は、出力用OR/NORゲートＧ3 に接続されている。
は、出力用OR/NORゲートＧ3 に接続されている。
【００１９】さらに、発振用OR/NORゲートＧ2 に並列的
になるように、OR/NORゲートＧ1 、コンデンサＣ1 、抵
抗Ｒ1 を含むバイアス回路３が接続されている。尚、OR
/NORゲートＧ1 〜Ｇ3 は夫々ＥＣＬ（エミットカップル
ドロジック）ＩＣに集積化されている。このＥＣＬＩＣ
は、例えば、ＶCCが０Ｖであり、ＶEEが−５．２Ｖであ
り、バイアス電位（ＶBB）が−１．３Ｖである。即ち、
バイアス回路３によって、発振用OR/NORゲートＧ2 の入
力部にはコイルＬ1 を介してバイアス電圧ＶBBが−１．
３Ｖが供給されている。尚、抵抗Ｒ2 〜Ｒ3 は夫々負荷
抵抗である。
になるように、OR/NORゲートＧ1 、コンデンサＣ1 、抵
抗Ｒ1 を含むバイアス回路３が接続されている。尚、OR
/NORゲートＧ1 〜Ｇ3 は夫々ＥＣＬ（エミットカップル
ドロジック）ＩＣに集積化されている。このＥＣＬＩＣ
は、例えば、ＶCCが０Ｖであり、ＶEEが−５．２Ｖであ
り、バイアス電位（ＶBB）が−１．３Ｖである。即ち、
バイアス回路３によって、発振用OR/NORゲートＧ2 の入
力部にはコイルＬ1 を介してバイアス電圧ＶBBが−１．
３Ｖが供給されている。尚、抵抗Ｒ2 〜Ｒ3 は夫々負荷
抵抗である。
【００２０】尚、出力用OR/NORゲートＧ3 は２つ出力を
有するが、これは、互いにＨＩｇｈ−Ｌｏｗが反転した
状態の出力（ＣＬＫ、ＣＬＫ’）が導出するものであ
る。また、ＩＮＨ端子は出力状態を制御するための端子
である。
有するが、これは、互いにＨＩｇｈ−Ｌｏｗが反転した
状態の出力（ＣＬＫ、ＣＬＫ’）が導出するものであ
る。また、ＩＮＨ端子は出力状態を制御するための端子
である。
【００２１】上述のような回路構成をした弾性表面波発
振器では、弾性表面波共振子１にＬ−Ｃ直列共振回路２
が配置されているため、弾性表面波共振子１の共振周波
数の発振信号が引き込まれるため、位相回転が良好とな
り、安定した高周波の発振が達成される。また、OR/NOR
ゲートＧ1 〜Ｇ3 に夫々ＥＣＬＩＣを使用することによ
り、振幅の小さいクロックパルスを導出することができ
るため、この高周波の発振を出力をOR/NORゲートＧ3 か
ら安定して導出することができる。さらに、出力用OR/N
ORゲートＧ3 に接続される負荷の状態の変動や接続の変
動（ＣＬＫ、ＣＬＫ’の両チャンネル、または片チャン
ネルの接続変動）に対しても、安定した発振を維持する
ことができる。
振器では、弾性表面波共振子１にＬ−Ｃ直列共振回路２
が配置されているため、弾性表面波共振子１の共振周波
数の発振信号が引き込まれるため、位相回転が良好とな
り、安定した高周波の発振が達成される。また、OR/NOR
ゲートＧ1 〜Ｇ3 に夫々ＥＣＬＩＣを使用することによ
り、振幅の小さいクロックパルスを導出することができ
るため、この高周波の発振を出力をOR/NORゲートＧ3 か
ら安定して導出することができる。さらに、出力用OR/N
ORゲートＧ3 に接続される負荷の状態の変動や接続の変
動（ＣＬＫ、ＣＬＫ’の両チャンネル、または片チャン
ネルの接続変動）に対しても、安定した発振を維持する
ことができる。
【００２２】また、発振源として、直流バイアス成分を
カットするバイアスカットコンデンサＣ2 を弾性表面波
共振子１に直列的に挿入しなければならない。このコン
デンサＣ2 の接続1 として、弾性表面波共振子１と発振
用OR/NORゲートＧ2 の出力端側との間に挿入することが
重要である。これにより、図２に示すように、弾性表面
波共振子１、Ｌ−Ｃ直列共振回路２との並列回路に対し
て直列的に接続された状態で動作するため、位相ノイズ
−ジッタの極めて小さい出力信号を得ることができる。
カットするバイアスカットコンデンサＣ2 を弾性表面波
共振子１に直列的に挿入しなければならない。このコン
デンサＣ2 の接続1 として、弾性表面波共振子１と発振
用OR/NORゲートＧ2 の出力端側との間に挿入することが
重要である。これにより、図２に示すように、弾性表面
波共振子１、Ｌ−Ｃ直列共振回路２との並列回路に対し
て直列的に接続された状態で動作するため、位相ノイズ
−ジッタの極めて小さい出力信号を得ることができる。
【００２３】尚、Ｌ−Ｃ直列共振回路２は、弾性表面波
共振子１の共振周波数を考慮して、該弾性表面波共振子
１の共振周波数と近似するように、Ｌ−Ｃ直列共振回路
２の回路定数を設定する。
共振子１の共振周波数を考慮して、該弾性表面波共振子
１の共振周波数と近似するように、Ｌ−Ｃ直列共振回路
２の回路定数を設定する。
【００２４】以上のように、本発明では、弾性表面波共
振子１を用いた発振器であるため、弾性表面波共振子１
の基本波を用いて２００〜５００ＭＨｚという高周波発
振が可能となり、また、水晶振動子を用いた発振器に比
較して、耐衝撃性に優れた発振器となる。
振子１を用いた発振器であるため、弾性表面波共振子１
の基本波を用いて２００〜５００ＭＨｚという高周波発
振が可能となり、また、水晶振動子を用いた発振器に比
較して、耐衝撃性に優れた発振器となる。
【００２５】また、弾性表面波共振子１に並列に、Ｌ−
Ｃ直列共振回路２が接続されているために、発振用OR/N
ORゲートＧ2 の発振信号の位相回転が安定して行え、さ
らに所定の発振周波数をＬ−Ｃの直列共振回路で誘導で
きるため、負荷の変動、負荷の接続状態の変動が生じて
も、安定した発振が可能となる。
Ｃ直列共振回路２が接続されているために、発振用OR/N
ORゲートＧ2 の発振信号の位相回転が安定して行え、さ
らに所定の発振周波数をＬ−Ｃの直列共振回路で誘導で
きるため、負荷の変動、負荷の接続状態の変動が生じて
も、安定した発振が可能となる。
【００２６】さらに、バイアスカットコンデンサＣ2 が
（図示せず）２に示すように、弾性表面波共振子１とＬ
−Ｃ直列共振回路２との並列回路に対して直列的に接続
された状態で動作するので、位相ノイズ−ジッタが極め
て小さい発振出力が得られることになる。
（図示せず）２に示すように、弾性表面波共振子１とＬ
−Ｃ直列共振回路２との並列回路に対して直列的に接続
された状態で動作するので、位相ノイズ−ジッタが極め
て小さい発振出力が得られることになる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、弾性表面波共振子にＬ
−Ｃ直列共振回路、発振用OR/NORゲートを夫々並列的に
接続し、さらに発振及び後段の増幅をＥＣＬＩＣのゲー
トによって構成したため、負荷の変動、負荷の接続状態
の変動が生じても、高周波の発振が安定して得られるこ
とになる。
−Ｃ直列共振回路、発振用OR/NORゲートを夫々並列的に
接続し、さらに発振及び後段の増幅をＥＣＬＩＣのゲー
トによって構成したため、負荷の変動、負荷の接続状態
の変動が生じても、高周波の発振が安定して得られるこ
とになる。
【図１】本発明に係る弾性表面波発振器の回路図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る弾性表面波共振子及び共振回路、
バイアスカットコンデンサ部分の等価回路図である。
バイアスカットコンデンサ部分の等価回路図である。
【図３】従来の弾性表面波発振器の回路図である。
１・・・・弾性表面波共振子 ２・・・・Ｌ−Ｃ直列共振回路 ３・・・・バイアス回路 Ｇ1 〜Ｇ3 ・・・OR/NORゲート Ｒ1 〜Ｒ4 ・・・抵抗 Ｃ1 〜Ｃ3 ・・・コンデンサ Ｌ1 ・・・・コイル
Claims (1)
- 【請求項１】 弾性表面波共振子の両端に、発振用OR/N
ORゲート及びＬ−Ｃ直列共振回路を並列に接続するとと
もに、前記発振用OR/NORゲートに対して出力用OR/NORゲ
ートを直列に接続したことを特徴とする弾性表面波発振
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20340092A JP3228562B2 (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 弾性表面波発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20340092A JP3228562B2 (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 弾性表面波発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653740A JPH0653740A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3228562B2 true JP3228562B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=16473429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20340092A Expired - Fee Related JP3228562B2 (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 弾性表面波発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228562B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004040509A (ja) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Seiko Epson Corp | 発振回路及びこの発振回路を用いた電子機器 |
-
1992
- 1992-07-30 JP JP20340092A patent/JP3228562B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0653740A (ja) | 1994-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |