JP4771279B2 - Temperature compensation method and temperature compensated oscillation circuit - Google Patents
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Description
本発明は、温度補償方法および温度補償発振回路に係り、特にディジタル方式で温度補償を行う温度補償方法および温度補償発振回路に関する。 The present invention relates to a temperature compensation method and a temperature compensation oscillation circuit, and more particularly to a temperature compensation method and a temperature compensation oscillation circuit that perform temperature compensation in a digital manner.
温度補償発振回路は、温度補償型圧電発振器やリアルタイムクロックモジュールを構成することができる。図5は従来技術に係る温度補償型圧電発振器のブロック図である。従来のディジタル温度補償型圧電発振器1は、この圧電発振器1の周波数温度特性を補償するための補正値データを予め記憶部2に保存している。また圧電発振器1は、圧電振動子3の周囲温度を温度センサ9およびアナログ/ディジタル(A/D)コンバータ4を備えた温度計測部により計測して、この計測信号をディジタル信号で記憶部2に出力している。なおA/Dコンバータ4から出力されたディジタル信号は、全ての桁が記憶部2に入力される。そして圧電発振器1は、記憶部2に保存されている補正値をディジタル信号に応じて読み出して発振回路5に出力し、発振回路5に設けられている容量アレイ6の容量値を補正値に基づいて調整することにより圧電振動子3を温度補償している。
The temperature compensated oscillation circuit can constitute a temperature compensated piezoelectric oscillator or a real time clock module. FIG. 5 is a block diagram of a temperature compensated piezoelectric oscillator according to the prior art. The conventional digital temperature compensation type
また圧電発振器1は、上述した構成に加えて1Hzのタイミング信号を入力し、前記温度計測部を1秒毎に間欠的に動作させて、記憶部2で補正値を読み出す動作を間欠的に行わせる制御部7を備えるとともに、記憶部2から出力された補正値を保持するラッチ8を備えることにより、平均すると消費電流を抑えて、低消費電力化を図ることができる。
In addition to the above-described configuration, the
なお特許文献1には、メモリの容量を増やすことなく温度補償制御の精度を高めるために、制御する温度の隣接する二点間の既知の制御値を単純な平均値を用いて補間する温度補償型圧電発振器が開示されている。
上述した温度補償型圧電発振器は、A/Dコンバータから出力されるディジタル信号の全ての桁を記憶部に入力し、このディジタル信号と1対1に対応した補正値を読み出して記憶部から出力している。このため記憶部は、大きなメモリ容量が必要になる課題があった。また記憶部は、記憶しなければならない補正値のデータ量が多いと、データの書き込み時間が長くなる課題があった。 The temperature compensated piezoelectric oscillator described above inputs all the digits of the digital signal output from the A / D converter to the storage unit, reads out a correction value corresponding to this digital signal on a one-to-one basis, and outputs it from the storage unit. ing. Therefore, the storage unit has a problem that a large memory capacity is required. Further, the storage unit has a problem that the data writing time becomes long when the data amount of the correction values to be stored is large.
さらに特許文献1に係る温度補償型圧電発振器は、補償情報読出回路やアドレス加算回路、複数のスイッチ回路等が必要になるので、発振器全体の構成が大きくなってしまう課題がある。
Further, the temperature compensated piezoelectric oscillator according to
本発明は、少ないメモリ容量の記憶部を用いて温度補償を行う温度補償方法および温度補償発振回路を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a temperature compensation method and a temperature compensated oscillation circuit that perform temperature compensation using a storage unit having a small memory capacity.
本発明に係る温度補償方法は、圧電振動子の温度を温度計測部で計測して、この計測結果をディジタル信号で出力し、前記ディジタル信号を上位ビットと最下位ビットに分け、前記最下位ビットに応じて前記上位ビットを設定して、この設定された前記上位ビットをアドレス値として記憶部に出力し、容量アレイに設けられたスイッチをオン/オフ制御する補正値を前記アドレス値と1対1に対応させて前記記憶部に保存しておき、前記アドレス値を前記記憶部に入力し、このアドレス値に対応した前記補正値を読み出して2つ設けられた前記容量アレイにそれぞれ出力し、前記補正値に基づいて前記各容量アレイを同じ容量値に設定して、または前記各容量アレイを異なる容量値に設定して、前記圧電振動子の発振周波数を調整する、ことを特徴としている。 In the temperature compensation method according to the present invention, the temperature of the piezoelectric vibrator is measured by the temperature measurement unit, the measurement result is output as a digital signal, the digital signal is divided into an upper bit and a least significant bit, and the least significant bit The upper bit is set according to the output value, the set upper bit is output to the storage unit as an address value, and a correction value for on / off control of a switch provided in the capacitor array is paired with the address value. Stored in the storage unit corresponding to 1, the address value is input to the storage unit, the correction value corresponding to the address value is read and output to each of the two capacitance arrays provided, Setting each capacitance array to the same capacitance value based on the correction value, or setting each capacitance array to a different capacitance value, and adjusting the oscillation frequency of the piezoelectric vibrator; It is characterized.
温度計測部から出力されるディジタル信号のうち最下位ビットを除いた上位ビットに基づいて記憶部を参照しているので、アドレス値と補正値を1対1に対応させたデータの量を少なくしても圧電振動子を温度補償することができる。そして記憶部のメモリ容量を半分にすることができるので、記憶部を小型化することができ、温度補償発振回路も小型化することができる。またデータの書き込み量が減るので、データの書き込み時間を短くすることができる。 Since the storage unit is referenced based on the high-order bits excluding the least significant bit in the digital signal output from the temperature measurement unit, the amount of data corresponding to the address value and the correction value on a one-to-one basis is reduced. However, the temperature of the piezoelectric vibrator can be compensated. Since the memory capacity of the storage unit can be halved, the storage unit can be reduced in size, and the temperature compensated oscillation circuit can also be reduced in size. Further, since the amount of data written is reduced, the data writing time can be shortened.
また温度補償方法は、前記最下位ビットに応じて、前記温度計測部から出力された前記ディジタル信号の前記上位ビットをそのまま前記アドレス値として用いて、2つの前記容量アレイをいずれも同じ前記容量値に設定し、または前記温度計測部から出力された前記ディジタル信号の前記上位ビットをそのまま前記アドレス値として用いて、2つ設けられた前記容量アレイにおける一方の前記容量アレイの前記容量値を設定するとともに、前記温度計測部から出力された前記ディジタル信号の前記上位ビットに基づくアドレス値を+1して上位のアドレス値とし、この上位アドレス値を用いて他方の前記容量アレイの前記容量値を設定する、ことを特徴としている。 Further, the temperature compensation method uses the upper bit of the digital signal output from the temperature measurement unit as it is as the address value according to the least significant bit, and uses the same capacitance value for the two capacitance arrays. Or the upper value bit of the digital signal output from the temperature measurement unit is used as it is as the address value to set the capacitance value of one of the two capacitance arrays. At the same time, an address value based on the upper bits of the digital signal output from the temperature measurement unit is incremented by 1 to obtain an upper address value, and the capacitance value of the other capacitor array is set using the upper address value. It is characterized by that.
2つの容量アレイのそれぞれに異なる容量値が設定されるときは、上位ビットをそのままアドレス値として用いたときの補正値を2つ設けられた容量アレイの両方に入力して容量値が設定されたときと、+1された上位アドレス値を用いたときの補正値を2つ設けられた容量アレイの両方に入力して容量値が設定されたときの中間の容量値となっている。したがって本発明に係る温度補償発振回路は、温度変動に対して細かく追従することができ、本発明に比べて2倍のデータ量で温度補償している場合と同等の温度補償の効果を得ることができる。 When a different capacitance value is set for each of the two capacitance arrays, the capacitance value is set by inputting a correction value when the upper bit is used as an address value as it is to both of the two capacitance arrays. When the capacitance value is set by inputting the correction value when the upper address value incremented by 1 is input to both of the two capacitance arrays, the capacitance value becomes an intermediate capacitance value. Therefore, the temperature-compensated oscillation circuit according to the present invention can closely follow the temperature fluctuation, and can obtain the temperature compensation effect equivalent to the case where the temperature compensation is performed with twice the amount of data as compared with the present invention. Can do.
また温度補償方法は、前記温度計測部は間欠的に動作し、前記各容量アレイの前段に配置されたラッチに前記記憶部から出力された前記補正値が一時的に保持されることを特徴としている。温度計測部を間欠的に動作させると、温度計測部からディジタル信号が出力されないときが生じるが、補正値をラッチが保持しているので、温度計測部が動作していないときでも補正値を容量アレイに供給することができる。したがって温度補償発振回路を間欠的に動作させても圧電振動子を温度補償できるので、温度補償発振回路の消費電力を低減させることができる。 Further, in the temperature compensation method, the temperature measurement unit operates intermittently, and the correction value output from the storage unit is temporarily held in a latch disposed in a preceding stage of each capacitor array. Yes. If the temperature measurement unit is operated intermittently, a digital signal may not be output from the temperature measurement unit, but the correction value is stored in the latch, so the correction value is stored even when the temperature measurement unit is not operating. Can be supplied to the array. Therefore, even if the temperature compensated oscillation circuit is operated intermittently, the temperature of the piezoelectric vibrator can be compensated, so that the power consumption of the temperature compensated oscillation circuit can be reduced.
本発明に係る温度補償発振回路は、圧電振動子を備えた発振回路と、前記圧電振動子の温度を間欠的に計測して、この計測結果をディジタル信号で出力する温度計測部と、前記温度計測部から出力された前記ディジタル信号のうちの上位ビットを入力して、前記ディジタル信号のうちの最下位ビットに応じて前記上位ビットを設定し、これをアドレス値として出力するカウンタと、容量アレイに設けられたスイッチのオン/オフを制御する補正値が前記アドレス値と1対1に対応させて保存され、前記カウンタから入力した前記アドレス値に応じた前記補正値を読み出して出力する記憶部と、前記発振回路に2つ設けられ、前記記憶部から入力した前記補正値に基づいていずれも同じ容量値に設定される、またはそれぞれ異なる容量値に設定される前記容量アレイと、を備えたことを特徴としている。 A temperature-compensated oscillation circuit according to the present invention includes an oscillation circuit including a piezoelectric vibrator, a temperature measurement unit that intermittently measures the temperature of the piezoelectric vibrator, and outputs the measurement result as a digital signal, and the temperature A counter that inputs upper bits of the digital signal output from the measurement unit, sets the upper bits according to the least significant bits of the digital signal, and outputs the upper bits as an address value; and a capacitance array A storage unit that stores a correction value for controlling on / off of a switch provided in the storage unit in a one-to-one correspondence with the address value, and reads and outputs the correction value corresponding to the address value input from the counter Are provided in the oscillation circuit, both of which are set to the same capacitance value based on the correction value input from the storage unit, or set to different capacitance values. Is characterized by comprising, said capacitor array.
温度計測部から出力されるディジタル信号のうち上位ビットに基づいて記憶部を参照しているので、アドレス値と補正値を1対1に対応させたデータの量を少なくしても圧電振動子を温度補償することができる。そして記憶部のメモリ容量を半分にすることができるので、記憶部を小型化することができ、温度補償発振回路も小型化することができる。またデータの書き込み量が減るので、データの書き込み時間を短くすることができる。 Since the storage unit is referred to based on the upper bits of the digital signal output from the temperature measurement unit, the piezoelectric vibrator can be operated even if the amount of data corresponding to the address value and the correction value is made one-to-one. Temperature compensation can be performed. Since the memory capacity of the storage unit can be halved, the storage unit can be reduced in size, and the temperature compensated oscillation circuit can also be reduced in size. Further, since the amount of data written is reduced, the data writing time can be shortened.
そして前記カウンタは、前記最下位ビットが零のときに、入力した前記上位ビットを前記アドレス値として前記容量アレイに出力してなり、前記最下位ビットが1のときに、2つ設けられた前記容量アレイのうちの一方に対して、入力した前記上位ビットを前記アドレス値として出力し、他方に対して、入力した前記上位ビットを+1した上位の前記アドレス値を出力してなる、ことを特徴としている。 When the least significant bit is zero, the counter outputs the input upper bit to the capacitor array as the address value. When the least significant bit is 1, the counter is provided with two The input upper bits are output as the address value to one of the capacitance arrays, and the upper address value obtained by adding +1 to the input upper bits is output to the other. It is said.
これにより2つの容量アレイのそれぞれに同じ容量値を設定することができ、また2つの容量アレイにそれぞれ異なる容量値を設定することもできる。そして2つの容量アレイにそれぞれ異なる容量値が設定されるときは、上位ビットをそのままアドレス値として用いたときの補正値を2つの容量アレイの両方に入力して容量値が設定されたときと、+1された上位アドレス値を用いたときの補正値を2つの容量アレイの両方に入力して容量値が設定されたときの中間の容量値となっている。したがって本発明に係る温度補償発振回路は、温度変動に対して細かく追従することができ、本発明に比べて2倍のデータ量で温度補償している場合と同等の温度補償の効果を得ることができる。 Thus, the same capacitance value can be set for each of the two capacitance arrays, and different capacitance values can be set for the two capacitance arrays. When different capacitance values are set for the two capacitance arrays, when the capacitance value is set by inputting a correction value when the upper bits are used as they are as address values to both of the two capacitance arrays, The correction value when the upper address value incremented by 1 is used is input to both of the two capacitance arrays, and becomes an intermediate capacitance value when the capacitance value is set. Therefore, the temperature-compensated oscillation circuit according to the present invention can closely follow the temperature fluctuation, and can obtain the temperature compensation effect equivalent to the case where the temperature compensation is performed with twice the amount of data as compared with the present invention. Can do.
また温度補償発振回路は、前記容量アレイのそれぞれの前段にラッチを設けたことを特徴としている。温度計測部を間欠的に動作させても、補正値を容量アレイに供給することができる。したがって温度補償発振回路を間欠的に動作できるので、温度補償発振回路の消費電力を低減させることができる。 The temperature-compensated oscillation circuit is characterized in that a latch is provided at each preceding stage of the capacitor array. Even if the temperature measurement unit is operated intermittently, the correction value can be supplied to the capacitor array. Accordingly, since the temperature compensated oscillation circuit can be operated intermittently, the power consumption of the temperature compensated oscillation circuit can be reduced.
また温度補償発振回路は、2つ設けられた前記容量アレイのうち、一方の前記容量アレイは前記圧電振動子のゲート側に接続され、他方の前記容量アレイは前記圧電振動子のドレイン側に接続されたことを特徴としている。これにより圧電振動子のゲート側の容量値とドレイン側の容量値が同じまたは同程度に調整されるので、圧電振動子を確実に発振させることができる。 Also, in the temperature compensated oscillation circuit, one of the two capacitor arrays is connected to the gate side of the piezoelectric vibrator, and the other capacitor array is connected to the drain side of the piezoelectric vibrator. It is characterized by that. As a result, the capacitance value on the gate side and the capacitance value on the drain side of the piezoelectric vibrator are adjusted to be the same or similar, so that the piezoelectric vibrator can be reliably oscillated.
また温度補償発振回路は、前記発振回路の後段に計時回路を接続したことを特徴としている。これにより温度補償発振回路は、容量緩急式のリアルタイムクロックモジュールを構成することができる。 The temperature compensated oscillation circuit is characterized in that a clock circuit is connected to the subsequent stage of the oscillation circuit. As a result, the temperature compensated oscillation circuit can constitute a capacity slow and rapid real-time clock module.
以下に、本発明に係る温度補償方法および温度補償発振回路の最良の実施形態について説明する。まず第1の実施形態について説明する。図1は第1の実施形態に係る温度補償発振回路のブロック図である。図2は補正値決定回路のブロック図である。温度補償発振回路10は、補正値決定回路20と圧電振動子40を備えた発振回路42を有する構成である。
In the following, the best embodiments of the temperature compensation method and the temperature compensated oscillation circuit according to the present invention will be described. First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram of a temperature compensated oscillation circuit according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram of the correction value determination circuit. The temperature compensated
図2に示される補正値決定回路20は、温度計測部22、カウンタ28、記憶部30、ラッチ32(32a,32b)および制御部34を備えている。温度計測部22は、圧電振動子40の温度を計測する温度センサ24と、この温度センサ24から出力される計測結果をアナログ信号からディジタル信号に変換するアナログ/ディジタル(A/D)コンバータ26を備えている。このA/Dコンバータ26の後段にカウンタ28および制御部34が接続されている。カウンタ28は、A/Dコンバータ26から出力されるディジタル信号のうち、最下位ビットを除いた上位ビットを入力する。すなわち図2に示される場合、A/Dコンバータ26は8ビットの出力O7〜O0を有しており、この8ビットのうち上位7ビットの出力O7〜O1をカウンタ28は入力する。そしてカウンタ28は、上位ビットを入力するとアドレス値を出力する。
The correction
制御部34は、A/Dコンバータ26から出力されるディジタル信号のうち、最下位ビットを入力する。すなわち図2に示される場合、A/Dコンバータ26の8ビットの出力O7〜O0のうち、最下位の出力O0を制御部34は入力する。そして制御部34は、最下位ビットの情報「0」または「1」に応じてカウンタ28から出力されるアドレス値を設定する。また制御部34は、タイミング信号を入力して、このタイミング信号に基づいて温度計測部22およびカウンタ28を間欠的に動作させるとともに、ラッチ32を制御している。そして制御部34は、図2に示される場合、1Hzのタイミング信号を入力する構成である。
The
そしてカウンタ28の後段に記憶部30が接続されている。記憶部30は、アドレス値と1対1に対応付けられた補正値を予め保存しており、カウンタ28からアドレス値を入力すると、このアドレス値に応じた補正値を読み出して出力するものである。なお記憶部30は、図2に示される場合、カウンタ28からの出力A6〜A0を入力する。また補正値は、後述する容量アレイ44に設けられたスイッチ48のオン/オフを制御するものである。この記憶部30の後段に2つのラッチ32(第1ラッチ32aおよび第2ラッチ32b)が並列接続されている。ラッチ32は、記憶部30から出力される補正値を入力すると、この補正値を次の補正値が入力されるまで保持するものである。
A
また図1に示される温度補償発振回路10は、ラッチ32の後段に圧電振動子40を備えた発振回路42を接続した構成である。圧電振動子40は、例えばATカット等の圧電振動子や音叉型圧電振動子、弾性表面波共振子等であればよい。発振回路42は、圧電振動子40を発振させるものであり、補正値に応じて容量値が変化する容量アレイ44を各ラッチ32の後段にそれぞれ備えている。そして第1ラッチ32aの後段に第1容量アレイ44aが接続され、第2ラッチ32bの後段に第2容量アレイ44bが接続されている。
Further, the temperature compensated
図3は容量アレイを説明する回路図である。各容量アレイ44は、容量値の異なる複数のコンデンサ46を並列接続するとともに、ラッチ32から出力される補正値によってオン/オフ制御されるスイッチ48を各コンデンサ46に直列接続した構成である。そして各容量アレイ44は同じものであり、第1容量アレイ44aと第2容量アレイ44bに設けられている全てのコンデンサ46の容量値を合計すると、従来技術に係る温度補償型圧電発振器に用いられている容量アレイの容量値と同程度になる。また第1容量アレイ44aは圧電振動子40のゲートg側に接続され、第2容量アレイ44bは圧電振動子40のドレインd側に接続されている。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the capacitor array. Each
次に、温度補償発振回路10の動作について説明する。まず温度計測部22は、制御部34に入力されるタイミング信号に基づいて間欠的に動作する。すなわち温度センサ24は、圧電振動子40の温度を間欠的に計測して、この計測結果をアナログ信号で出力する。A/Dコンバータ26は、アナログ信号を入力すると、ディジタル信号に変換して出力する。カウンタ28は、A/Dコンバータ26から出力されたディジタル信号を最下位ビットと上位ビットに分割したうちの上位ビットを入力する。また制御部34は、ディジタル信号を最下位ビットと上位ビットに分割したうちの最下位ビットを入力する。
Next, the operation of the temperature compensated
制御部34は、入力した最下位ビットが「0」であるか、または「1」であるかを判別する。そして制御部34は、最下位ビットが「0」であった場合、カウンタ28に入力された上位ビットをアドレス値としてそのまま出力するように、カウンタ28に設定信号を出力する。また制御部34は、最下位ビットが「1」であった場合、2つ設けられたラッチ32のうちの一方に補正値をセットするためにカウンタ28に入力された上位ビットをアドレス値としてそのまま出力するとともに、2つ設けられたラッチ32のうちの他方に補正値をセットするためにカウンタ28に入力された上位ビットに基づくアドレス値を+1した上位のアドレス値を出力するように、カウンタ28に設定信号を出力する。なお上位ビットに基づくアドレス値を+1した上位アドレス値とは、カウンタ28に入力した上位ビットをそのままアドレス値としたときに、このアドレス値に隣接している上位のアドレス値のことをいう。
The
そしてカウンタ28は、制御部34から入力した設定信号に基づいて、A/Dコンバータ26から入力した上位ビットを設定し、この設定された上位ビットをアドレス値として出力する。
The
記憶部30は、アドレス値を入力するとこのアドレス値に対応した補正値を読み出し、ラッチ32を介して補正値を容量アレイ44にそれぞれ出力する。具体的には、A/Dコンバータ26から出力されたディジタル信号の最下位ビットが「0」の場合、各ラッチ32に同じ補正値が入力される。なお、この補正値は、A/Dコンバータ26から出力された上位ビットがそのままアドレス値とされたものに基づいている。またA/Dコンバータ26から出力されたディジタル信号の最下位ビットが「1」の場合、各ラッチ32に異なる補正値が入力される。すなわち第1ラッチ32aおよび第2ラッチ32bのいずれか一方に入力される補正値は、A/Dコンバータ26から出力されたディジタル信号の上位ビットをアドレス値としてそのまま用いたものに基づいている。そして第1ラッチ32aおよび第2ラッチ32bの他方に入力される補正値は、A/Dコンバータ26から出力されたディジタル信号の上位ビットに基づくアドレス値に1を足した上位アドレス値に基づいている。
When an address value is input, the
各ラッチ32は、補正値を入力すると、この補正値を容量アレイ44に出力するとともに、この補正値を次の補正値が入力されるまで一時的に保持する。各容量アレイ44は、補正値を入力すると、この補正値に応じて各スイッチ48をオンまたはオフして、圧電振動子40にコンデンサ46を接続する。これにより容量アレイ44の容量値が調整されて、圧電振動子40の発振周波数が調整されるので、発振回路42から出力されるクロック信号は温度補償されて出力される。
When each correction value is input, each
なお圧電振動子40の発振周波数は、圧電振動子40のゲートg側に接続された第1容量アレイ44aの容量値と、圧電振動子40のドレインd側に接続された第2容量アレイ44bの容量値を足した容量値に基づいて調整される。そして最下位ビットが「1」の場合、圧電振動子40の発振周波数は、A/Dコンバータ26から出力された上位ビットをそのままアドレス値としたときの補正値に基づいたものと、A/Dコンバータ26から出力された上位ビットを+1して上位アドレス値としたときの補正値に基づいたものによって調整される。したがって最下位ビットが「1」の場合、圧電振動子40の発振周波数の調整量は、A/Dコンバータ26から出力される上位ビットをそのままアドレス値として用いたときの補正量に基づいて圧電振動子40の発振周波数を調整するときと、A/Dコンバータ26から出力される上位ビットを+1して上位アドレス値として用いたときの補正量に基づいて圧電振動子40の発振周波数を調整するときの中間の調整量になる。よって温度補償発振回路10は、本実施形態に比べて2倍のデータ量で温度補償している場合と同等の温度補償の効果がある。なお、このデータとは、アドレス値と補正値を1対1に対応させて記憶部30に保存される情報のことである。
The oscillation frequency of the
このような温度補償発振回路10は、A/Dコンバータ26から出力されるディジタル信号のうち最下位ビットを使わず、上位ビットを使用して記憶部30を参照するので、記憶部30に保存されるデータの容量は半分になり、メモリ容量を少なくすることができる。これにより記憶部30に保存するアドレス値と補正値を1対1に対応させたデータの書き込み量が減り、データの書き込み時間を短くすることができる。また記憶部30は、少ないメモリ容量を有すればいいので、小型化することができる。そして記憶部30が小型化できることにより、温度補償発振回路10も小型化することができる。
Such a temperature compensated
さらにタイミング信号に基づいて温度計測部22を動作させる間欠時間を設定し、圧電振動子40を温度補償しているので、温度計測部22を連続して動作させる場合に比べて消費電力を低減させることができる。
Furthermore, since the intermittent time for operating the
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、第1の実施形態で説明した温度補償発振回路に計時回路を接続して容量緩急方式のリアルタイムクロックモジュールを形成した構成について説明する。このため第2の実施形態では、第1の実施形態で説明した温度補償発振回路と同様の構成部分の説明を省略し、同番号を付す。 Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, a description will be given of a configuration in which a timer circuit is connected to the temperature compensated oscillation circuit described in the first embodiment to form a real time clock module of a slow and rapid capacity type. For this reason, in the second embodiment, the description of the same components as those of the temperature compensated oscillation circuit described in the first embodiment is omitted, and the same reference numerals are given.
図4は第2の実施形態に係る温度補償発振回路のブロック図である。温度補償発振回路10を構成している発振回路42の後段には、計時回路50が接続されている。この計時回路50は、分周回路52および時計・カレンダー回路54を備えている。分周回路52は、発振回路42から出力されたクロック信号を入力すると、このクロック信号を所定の分周数で分周して出力する。時計・カレンダー回路54は、分周回路52から出力されたクロック信号を入力して、このクロック信号に基づいて時計やカレンダーを表示または出力する。
FIG. 4 is a block diagram of a temperature compensated oscillation circuit according to the second embodiment. A time measuring circuit 50 is connected to the subsequent stage of the
これにより温度補償発振回路10は、リアルタイムクロックモジュールを構成することができる。そして温度補償発振回路10は、温度センサ24およびA/Dコンバータ26を間欠的に動作させ、この間欠時間において補正値を切り換えて圧電振動子40を温度補償しているので、温度センサ24およびA/Dコンバータ26を連続して動作させる場合に比べて消費電力を低減させることができる。
Thus, the temperature compensated
10………温度補償発振回路、20………補正値決定回路、22………温度計測部、28………カウンタ、30………記憶部、32………ラッチ、34………制御部、40………圧電振動子、42………発振回路、44………容量アレイ、50………計時回路。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ディジタル信号を上位ビットと最下位ビットに分け、
前記最下位ビットに応じて前記上位ビットを設定して、この設定された前記上位ビットをアドレス値として記憶部に出力し、
容量アレイに設けられたスイッチをオン/オフ制御する補正値を前記アドレス値と1対1に対応させて前記記憶部に保存しておき、
前記アドレス値を前記記憶部に入力し、このアドレス値に対応した前記補正値を読み出して2つ設けられた前記容量アレイにそれぞれ出力し、
前記補正値に基づいて前記各容量アレイを同じ容量値に設定して、または前記各容量アレイを異なる容量値に設定して、前記圧電振動子の発振周波数を調整する、
ことを特徴とする温度補償方法。 The temperature of the piezoelectric vibrator is measured by the temperature measurement unit, and the measurement result is output as a digital signal.
Dividing the digital signal into upper bits and least significant bits;
The upper bit is set according to the least significant bit, and the set upper bit is output to the storage unit as an address value,
A correction value for ON / OFF control of the switch provided in the capacitor array is stored in the storage unit in a one-to-one correspondence with the address value,
The address value is input to the storage unit, the correction value corresponding to the address value is read and output to each of the two capacitance arrays provided,
Based on the correction value, the capacitance arrays are set to the same capacitance value, or the capacitance arrays are set to different capacitance values, and the oscillation frequency of the piezoelectric vibrator is adjusted.
And a temperature compensation method.
前記温度計測部から出力された前記ディジタル信号の前記上位ビットをそのまま前記アドレス値として用いて、2つの前記容量アレイをいずれも同じ前記容量値に設定し、
または前記温度計測部から出力された前記ディジタル信号の前記上位ビットをそのまま前記アドレス値として用いて、2つ設けられた前記容量アレイにおける一方の前記容量アレイの前記容量値を設定するとともに、前記温度計測部から出力された前記ディジタル信号の前記上位ビットに基づくアドレス値を+1して上位のアドレス値とし、この上位アドレス値を用いて他方の前記容量アレイの前記容量値を設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の温度補償方法。 Depending on the least significant bit,
Using the high-order bits of the digital signal output from the temperature measurement unit as they are as the address value, both the two capacitance arrays are set to the same capacitance value,
Alternatively, the upper bit of the digital signal output from the temperature measuring unit is used as it is as the address value to set the capacitance value of one of the capacitance arrays in the two capacitance arrays, and the temperature An address value based on the upper bits of the digital signal output from the measurement unit is added to +1 as an upper address value, and the upper address value is used to set the capacitance value of the other capacitor array.
The temperature compensation method according to claim 1, wherein:
前記圧電振動子の温度を間欠的に計測して、この計測結果をディジタル信号で出力する温度計測部と、
前記温度計測部から出力された前記ディジタル信号のうちの上位ビットを入力して、前記ディジタル信号のうちの最下位ビットに応じて前記上位ビットを設定し、これをアドレス値として出力するカウンタと、
容量アレイに設けられたスイッチのオン/オフを制御する補正値が前記アドレス値と1対1に対応させて保存され、前記カウンタから入力した前記アドレス値に応じた前記補正値を読み出して出力する記憶部と、
前記発振回路に2つ設けられ、前記記憶部から入力した前記補正値に基づいていずれも同じ容量値に設定される、またはそれぞれ異なる容量値に設定される前記容量アレイと、
を備えたことを特徴とする温度補償発振回路。 An oscillation circuit equipped with a piezoelectric vibrator;
A temperature measurement unit that intermittently measures the temperature of the piezoelectric vibrator and outputs the measurement result as a digital signal;
A counter that inputs the upper bits of the digital signal output from the temperature measurement unit, sets the upper bits according to the least significant bit of the digital signal, and outputs this as an address value;
A correction value for controlling on / off of a switch provided in the capacitor array is stored in a one-to-one correspondence with the address value, and the correction value corresponding to the address value input from the counter is read and output. A storage unit;
Two of the oscillation circuits are provided, both of which are set to the same capacitance value based on the correction value input from the storage unit, or to each of the capacitance arrays set to different capacitance values,
A temperature-compensated oscillation circuit comprising:
前記最下位ビットが零のときに、入力した前記上位ビットを前記アドレス値として前記容量アレイに出力してなり、
前記最下位ビットが1のときに、2つ設けられた前記容量アレイのうちの一方に対して、入力した前記上位ビットを前記アドレス値として出力し、他方に対して、入力した前記上位ビットを+1した上位の前記アドレス値を出力してなる、
ことを特徴とする請求項4に記載の温度補償発振回路。 The counter is
When the least significant bit is zero, the input upper bit is output to the capacitor array as the address value,
When the least significant bit is 1, the input upper bit is output as the address value to one of the two capacitance arrays provided, and the input upper bit is output to the other +1 to output the higher address value.
The temperature compensated oscillation circuit according to claim 4.
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