JP4978134B2 - Voltage controlled oscillator - Google Patents

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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

本発明は、電圧制御型発振回路に関し、水晶振動子の温度補償を行って発振周波数を安定化する電圧制御型発振回路に関する。   The present invention relates to a voltage controlled oscillation circuit, and more particularly to a voltage controlled oscillation circuit that stabilizes an oscillation frequency by performing temperature compensation of a crystal resonator.

図５は、従来の電圧制御型発振回路（ＶＣＸＯ）の一例の回路構成図を示す。同図中、半導体集積回路１０内の温度補償回路１１は、周囲温度に応じて水晶振動子ＸＴＡＬの温度特性を補償する温度補償電流ＩＴＣを発生する。温度補償回路出力段アンプ１２は上記温度補償電流ＩＴＣを温度補償電圧ＶＴＣに変換して可変容量素子（可変容量ダイオード）ＣＶ１，ＣＶ２に印加する。   FIG. 5 shows a circuit configuration diagram of an example of a conventional voltage-controlled oscillation circuit (VCXO). In the figure, the temperature compensation circuit 11 in the semiconductor integrated circuit 10 generates a temperature compensation current ITC that compensates for the temperature characteristics of the crystal resonator XTAL in accordance with the ambient temperature. The temperature compensation circuit output stage amplifier 12 converts the temperature compensation current ITC into a temperature compensation voltage VTC and applies it to the variable capacitance elements (variable capacitance diodes) CV1, CV2.

半導体集積回路１０の外部には水晶振動子ＸＴＡＬが設けられている。水晶振動子ＸＴＡＬの両端は半導体集積回路１０内の可変容量素子ＣＶ１，ＣＶ２に接続されると共に、コンデンサＣ１と帰還抵抗ＲＦＢ付きのインバータ１３と抵抗ＲａとコンデンサＣ２との直列接続回路によって接続されている。インバータ１３の出力信号はバッファ１４を通して端子１５から出力される。   A crystal resonator XTAL is provided outside the semiconductor integrated circuit 10. Both ends of the crystal resonator XTAL are connected to variable capacitance elements CV1 and CV2 in the semiconductor integrated circuit 10, and are connected by a series connection circuit of a capacitor C1, an inverter 13 with a feedback resistor RFB, a resistor Ra, and a capacitor C2. Yes. The output signal of the inverter 13 is output from the terminal 15 through the buffer 14.

この電圧制御型発振回路は、インバータ１３の入出力端子間に帰還抵抗ＲＦＢで接続して帰還をかけることで負性抵抗回路を構成しており、可変容量素子ＣＶ１とコンデンサＣ１の直列容量と、可変容量素子ＣＶ２とコンデンサＣ２の直列容量と、インバータ１３の入出力端子間に接続された水晶振動子ＸＴＡＬのインダクタンス成分で発振するコルピッツ発振回路を構成しており、水晶振動子の温度補償を行うことで発振周波数を安定化している。   This voltage controlled oscillation circuit forms a negative resistance circuit by applying feedback by connecting a feedback resistor RFB between the input and output terminals of the inverter 13, and a series capacitance of the variable capacitance element CV1 and the capacitor C1; A Colpitts oscillation circuit that oscillates with the series capacitance of the variable capacitance element CV2 and the capacitor C2 and the inductance component of the crystal resonator XTAL connected between the input and output terminals of the inverter 13 is configured, and performs temperature compensation of the crystal resonator. This stabilizes the oscillation frequency.

なお、特許文献１には、帰還抵抗を印加電圧に応じて変化させることにより、制御信号に対して任意の特性で発振周波数が変化するように、制御電圧を非線型増幅する非線型増幅手段を設けた電圧制御発振回路が記載されている。
特開２００６−２５１４１号公報 Patent Document 1 discloses a nonlinear amplifying means for nonlinearly amplifying a control voltage so that an oscillation frequency changes with an arbitrary characteristic with respect to a control signal by changing a feedback resistor according to an applied voltage. The provided voltage controlled oscillator circuit is described.
JP 2006-25141 A

図５の従来回路では、温度補償回路１１の出力する温度補償電流ＩＴＣに対する電圧制御型発振回路の発振周波数特性は、図６に実線で示すように非線型となっており、温度補償電流ＩＴＣの値によって発振周波数が変化し、水晶振動子ＸＴＡＬの温度特性を精度良く補償することができないという問題があった。   In the conventional circuit of FIG. 5, the oscillation frequency characteristic of the voltage controlled oscillation circuit with respect to the temperature compensation current ITC output from the temperature compensation circuit 11 is non-linear as shown by the solid line in FIG. There is a problem that the oscillation frequency varies depending on the value, and the temperature characteristics of the crystal resonator XTAL cannot be compensated with high accuracy.

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、水晶振動子の温度特性を精度良く補償することができる電圧制御型発振回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a voltage controlled oscillation circuit capable of accurately compensating the temperature characteristics of a crystal resonator.

請求項１に記載の発明は、水晶振動子（ＸＴＡＬ）とインバータ（２３）と可変容量素子（ＣＶ１，ＣＶ２）を有し、温度補償回路（２１）の出力する温度補償電流を温度補償電圧に変換して前記可変容量素子（ＣＶ１，ＣＶ２）に印加し、前記水晶振動子の温度補償を行う電圧制御型発振回路において、
前記温度補償電圧に応じ非線型の補正電流を発生して前記温度補償電流に加算する電流補正手段（３０，３１）を有し、
前記電流補正手段（３０，３１）は、前記温度補償電圧が所定電圧より高い領域の補正電流を発生する第１回路（Ｑ１〜Ｑ４，Ｒ３〜Ｒ８）と、前記温度補償電圧が所定電圧より低い領域の補正電流を発生する第２回路（Ｑ５〜Ｑ１０，Ｒ２５〜Ｒ３３）よりなることにより、水晶振動子の温度特性を精度良く補償することができる。 The invention described in claim 1 includes a crystal resonator (XTAL), an inverter (23), and variable capacitance elements (CV1, CV2), and the temperature compensation current output from the temperature compensation circuit (21) is used as the temperature compensation voltage. In the voltage control type oscillation circuit that converts and applies to the variable capacitance elements (CV1, CV2) and performs temperature compensation of the crystal resonator,
Wherein the non-linear correction current generated possess current correcting means (30, 31) to be added to the temperature compensated current response to the temperature compensation voltage,
The current correction means (30, 31) includes a first circuit (Q1 to Q4, R3 to R8) that generates a correction current in a region where the temperature compensation voltage is higher than a predetermined voltage, and the temperature compensation voltage is lower than the predetermined voltage. By comprising the second circuit (Q5 to Q10, R25 to R33) that generates the correction current of the region, the temperature characteristics of the crystal resonator can be compensated with high accuracy.

前記電圧制御型発振回路において、
前記第１回路を、複数の差動回路（Ｑ１，Ｑ２及びＲ３〜Ｒ５と、Ｑ３，Ｑ４及びＲ６〜Ｒ８）で構成することができる。 In the voltage controlled oscillation circuit,
The first circuit can be composed of a plurality of differential circuits (Q1, Q2, and R3 to R5, and Q3, Q4, and R6 to R8).

前記電圧制御型発振回路において、
前記第２回路を、複数の差動回路（Ｑ５，Ｑ６及びＲ２５〜Ｒ２７と、Ｑ７，Ｑ８及びＲ２８〜Ｒ３０、Ｑ９，Ｑ１０及びＲ３１〜Ｒ３３）で構成することができる。 In the voltage controlled oscillation circuit,
The second circuit can be composed of a plurality of differential circuits (Q5, Q6 and R25 to R27, Q7, Q8 and R28 to R30, Q9, Q10 and R31 to R33).

なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。   Note that the reference numerals in the parentheses are given for ease of understanding, are merely examples, and are not limited to the illustrated modes.

本発明によれば、水晶振動子の温度特性を精度良く補償することができる。   According to the present invention, the temperature characteristics of the crystal resonator can be compensated with high accuracy.

図１は、本発明の電圧制御型発振回路の一実施形態の回路構成図を示す。同図中、半導体集積回路２０内の温度補償回路２１は、周囲温度に応じて水晶振動子ＸＴＡＬの温度特性を補償する温度補償電流ＩＴＣを発生する。温度補償回路出力段アンプ２２は上記温度補償電流ＩＴＣを温度補償電圧ＶＴＣに変換して出力する。   FIG. 1 shows a circuit configuration diagram of an embodiment of a voltage controlled oscillation circuit of the present invention. In the figure, the temperature compensation circuit 21 in the semiconductor integrated circuit 20 generates a temperature compensation current ITC for compensating the temperature characteristics of the crystal resonator XTAL in accordance with the ambient temperature. The temperature compensation circuit output stage amplifier 22 converts the temperature compensation current ITC into a temperature compensation voltage VTC and outputs it.

補正電流発生回路３０は、温度補償回路出力段アンプ２２が出力する温度補償電圧ＶＴＣに対応する非線型の補正電流ΔＩを電流源３１に生成させる。電流源３１は補正電流ΔＩを温度補償電流ＩＴＣに加算する。補正電流ΔＩを加算した温度補償電流ＩＴＣが温度補償回路出力段アンプ２２で温度補償電圧ＶＴＣに変換されて可変容量素子（可変容量ダイオード）ＣＶ１，ＣＶ２に印加される。   The correction current generation circuit 30 causes the current source 31 to generate a non-linear correction current ΔI corresponding to the temperature compensation voltage VTC output from the temperature compensation circuit output stage amplifier 22. The current source 31 adds the correction current ΔI to the temperature compensation current ITC. The temperature compensation current ITC obtained by adding the correction current ΔI is converted into the temperature compensation voltage VTC by the temperature compensation circuit output stage amplifier 22 and applied to the variable capacitance elements (variable capacitance diodes) CV1 and CV2.

半導体集積回路２０の外部には水晶振動子ＸＴＡＬが設けられている。水晶振動子ＸＴＡＬの両端は半導体集積回路２０内の可変容量素子ＣＶ１，ＣＶ２に接続されると共に、コンデンサＣ１と帰還抵抗ＲＦＢ付きのインバータ２３と抵抗ＲａとコンデンサＣ２との直列接続回路によって接続されている。インバータ２３の出力信号はバッファ２４を通して端子２５から出力される。   A crystal resonator XTAL is provided outside the semiconductor integrated circuit 20. Both ends of the crystal resonator XTAL are connected to variable capacitance elements CV1 and CV2 in the semiconductor integrated circuit 20, and are connected by a series connection circuit of a capacitor C1, an inverter 23 with a feedback resistor RFB, a resistor Ra, and a capacitor C2. Yes. The output signal of the inverter 23 is output from the terminal 25 through the buffer 24.

この電圧制御型発振回路は、インバータ２３の入出力端子間に帰還抵抗ＲＦＢで接続して帰還をかけることで負性抵抗回路を構成しており、可変容量素子ＣＶ１とコンデンサＣ１の直列容量と、可変容量素子ＣＶ２とコンデンサＣ２の直列容量と、インバータ２３の入出力端子間に接続された水晶振動子ＸＴＡＬのインダクタンス成分で発振するコルピッツ発振回路を構成しており、水晶振動子の温度補償を行うことで発振周波数を安定化している。   This voltage-controlled oscillation circuit forms a negative resistance circuit by connecting the input and output terminals of the inverter 23 with a feedback resistor RFB and applying feedback, and the series capacitance of the variable capacitance element CV1 and the capacitor C1; A Colpitts oscillation circuit that oscillates with the series capacitance of the variable capacitance element CV2 and the capacitor C2 and the inductance component of the crystal resonator XTAL connected between the input and output terminals of the inverter 23 is configured to perform temperature compensation of the crystal resonator. This stabilizes the oscillation frequency.

図２は、補正電流発生回路３０及び電流源３１の一実施形態の回路図を示す。同図中、電源端子４１は電源Ｖｃｃが供給され、接地端子４２は接地されている。端子４３は温度補償回路出力段アンプ２２の出力端子に接続され、端子４４は温度補償回路２１の出力端子及び温度補償回路出力段アンプ２２の入力端子に接続されている。   FIG. 2 shows a circuit diagram of an embodiment of the correction current generation circuit 30 and the current source 31. In the figure, a power supply terminal 41 is supplied with a power supply Vcc, and a ground terminal 42 is grounded. The terminal 43 is connected to the output terminal of the temperature compensation circuit output stage amplifier 22, and the terminal 44 is connected to the output terminal of the temperature compensation circuit 21 and the input terminal of the temperature compensation circuit output stage amplifier 22.

端子４３には抵抗Ｒ１が接続され，抵抗Ｒ１は抵抗Ｒ２を介して接地端子４２に接続されており、抵抗Ｒ１，Ｒ２で温度補償電圧ＶＴＣを分圧している。抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧された温度補償電圧ＶＴＣはｎｐｎトランジスタＱ１，Ｑ３のベース、及びｐｎｐトランジスタＱ５，Ｑ７，Ｑ９のベースに印加される。   A resistor R1 is connected to the terminal 43, and the resistor R1 is connected to the ground terminal 42 via the resistor R2, and the temperature compensation voltage VTC is divided by the resistors R1 and R2. The temperature compensation voltage VTC divided by the resistors R1, R2 is applied to the bases of the npn transistors Q1, Q3 and the bases of the pnp transistors Q5, Q7, Q9.

トランジスタＱ１はｎｐｎトランジスタＱ２と差動回路を構成し、トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタは抵抗Ｒ３、Ｒ４を介して共通接続されたのち抵抗Ｒ５を介して接地されている。トランジスタＱ１のコレクタはｐｎｐトランジスタＱ１１のコレクタに接続され、トランジスタＱ２のコレクタは電源端子４１に接続され、トランジスタＱ２のベースは抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の接続点に接続されて基準電圧Ｖａを印加されている。なお、端子４１，４２間は直列接続された抵抗Ｒ１１〜Ｒ１７により接続されている。   The transistor Q1 forms a differential circuit with the npn transistor Q2, and the emitters of the transistors Q1 and Q2 are connected in common via resistors R3 and R4 and then grounded via a resistor R5. The collector of the transistor Q1 is connected to the collector of the pnp transistor Q11, the collector of the transistor Q2 is connected to the power supply terminal 41, the base of the transistor Q2 is connected to the connection point of the resistors R12 and R13, and the reference voltage Va is applied. . The terminals 41 and 42 are connected by resistors R11 to R17 connected in series.

トランジスタＱ３はｎｐｎトランジスタＱ４と差動回路を構成し、トランジスタＱ３，Ｑ４のエミッタは抵抗Ｒ６、Ｒ７を介して共通接続されたのち抵抗Ｒ８を介して接地されている。トランジスタＱ３のコレクタはｐｎｐトランジスタＱ１１のコレクタに接続され、トランジスタＱ４のコレクタは電源端子４１に接続され、トランジスタＱ４のベースは抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の接続点に接続されて基準電圧Ｖａを印加されている。   The transistor Q3 forms a differential circuit with the npn transistor Q4, and the emitters of the transistors Q3 and Q4 are connected in common through resistors R6 and R7 and then grounded through a resistor R8. The collector of the transistor Q3 is connected to the collector of the pnp transistor Q11, the collector of the transistor Q4 is connected to the power supply terminal 41, the base of the transistor Q4 is connected to the connection point of the resistors R12 and R13, and the reference voltage Va is applied. .

トランジスタＱ１１のコレクタはベースに接続されると共にｐｎｐトランジスタＱ１２のベースと接続されてカレントミラー回路を構成している。トランジスタＱ１１，Ｑ１２のエミッタは抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を介して電源端子４１に接続され、トランジスタＱ１２のコレクタはｎｐｎトランジスタＱ１３のコレクタに接続されている。   The collector of the transistor Q11 is connected to the base and to the base of the pnp transistor Q12 to form a current mirror circuit. The emitters of the transistors Q11 and Q12 are connected to the power supply terminal 41 via resistors R21 and R22, and the collector of the transistor Q12 is connected to the collector of the npn transistor Q13.

トランジスタＱ１３のコレクタはベースに接続されると共にｎｐｎトランジスタＱ１４のベースと接続されてカレントミラー回路を構成している。トランジスタＱ１３，Ｑ１４のエミッタは抵抗Ｒ２３，Ｒ２４を介して接地端子４２に接続され、トランジスタＱ１４のコレクタは端子４４に接続されている。   The collector of transistor Q13 is connected to the base and to the base of npn transistor Q14 to form a current mirror circuit. The emitters of the transistors Q13 and Q14 are connected to the ground terminal 42 via resistors R23 and R24, and the collector of the transistor Q14 is connected to the terminal 44.

一方、トランジスタＱ５はｐｎｐトランジスタＱ６と差動回路を構成し、トランジスタＱ５，Ｑ６のエミッタは抵抗Ｒ２５，Ｒ２６を介して共通接続されたのち抵抗Ｒ２７を介して電源端子４１に接続されている。トランジスタＱ５のコレクタはトランジスタＱ１３のコレクタに接続され、トランジスタＱ６のコレクタは接地され、トランジスタＱ６のベースは抵抗Ｒ１５，Ｒ１６の接続点に接続されて基準電圧Ｖｂを印加されている。   On the other hand, the transistor Q5 forms a differential circuit with the pnp transistor Q6, and the emitters of the transistors Q5 and Q6 are connected in common through resistors R25 and R26, and then connected to the power supply terminal 41 through a resistor R27. The collector of the transistor Q5 is connected to the collector of the transistor Q13, the collector of the transistor Q6 is grounded, the base of the transistor Q6 is connected to the connection point of the resistors R15 and R16, and the reference voltage Vb is applied.

トランジスタＱ７はｐｎｐトランジスタＱ８と差動回路を構成し、トランジスタＱ７，Ｑ８のエミッタは抵抗Ｒ２８，Ｒ２９を介して共通接続されたのち抵抗Ｒ３０を介して電源端子４１に接続されている。トランジスタＱ７のコレクタはトランジスタＱ１３のコレクタに接続され、トランジスタＱ８のコレクタは接地され、トランジスタＱ８のベースは抵抗Ｒ１５，Ｒ１６の接続点に接続されて基準電圧Ｖｂを印加されている。   The transistor Q7 forms a differential circuit with the pnp transistor Q8, and the emitters of the transistors Q7 and Q8 are connected in common through resistors R28 and R29 and then connected to the power supply terminal 41 through a resistor R30. The collector of the transistor Q7 is connected to the collector of the transistor Q13, the collector of the transistor Q8 is grounded, the base of the transistor Q8 is connected to the connection point of the resistors R15 and R16, and the reference voltage Vb is applied.

トランジスタＱ９はｐｎｐトランジスタＱ１０と差動回路を構成し、トランジスタＱ９，Ｑ１０のエミッタは抵抗Ｒ３１，Ｒ３２を介して共通接続されたのち抵抗Ｒ３３を介して電源端子４１に接続されている。トランジスタＱ９のコレクタはトランジスタＱ１３のコレクタに接続され、トランジスタＱ１０のコレクタは接地され、トランジスタＱ１０のベースは抵抗Ｒ１５，Ｒ１６の接続点に接続されて基準電圧Ｖｂを印加されている。   The transistor Q9 forms a differential circuit with the pnp transistor Q10, and the emitters of the transistors Q9 and Q10 are connected in common via resistors R31 and R32 and then connected to the power supply terminal 41 via a resistor R33. The collector of the transistor Q9 is connected to the collector of the transistor Q13, the collector of the transistor Q10 is grounded, the base of the transistor Q10 is connected to the connection point of the resistors R15 and R16, and the reference voltage Vb is applied.

ここで、トランジスタＱ１，Ｑ２の差動回路は分圧された温度補償電圧ＶＴＣと基準電圧Ｖａの差に応じた電流をトランジスタＱ１のコレクタから出力し、この出力電流はトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ１４の経路で端子４４から出力される。また、トランジスタＱ３，Ｑ４の差動回路は分圧された温度補償電圧ＶＴＣと基準電圧Ｖａの差に応じた電流をトランジスタＱ３のコレクタから出力し、この出力電流はトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ１４の経路で端子４４から出力される。   Here, the differential circuit of the transistors Q1 and Q2 outputs a current corresponding to the difference between the divided temperature compensation voltage VTC and the reference voltage Va from the collector of the transistor Q1, and this output current is output from the transistors Q11, Q12, Q13, The signal is output from the terminal 44 through the route Q14. The differential circuit of the transistors Q3 and Q4 outputs a current corresponding to the difference between the divided temperature compensation voltage VTC and the reference voltage Va from the collector of the transistor Q3, and this output current is output from the transistors Q11, Q12, Q13, and Q14. Is output from the terminal 44 through

トランジスタＱ１，Ｑ２と抵抗Ｒ３〜Ｒ５の差動回路と、トランジスタＱ３，Ｑ４と抵抗Ｒ６〜Ｒ８の差動回路は図３に示す温度補償電圧ＶＴＣに対する補正電流ΔＩのうち、温度補償電圧ＶＴＣが所定電圧Ｖ１より高い（右側）領域の曲線を生成している。抵抗Ｒ３〜Ｒ５の抵抗値、及び抵抗Ｒ６〜Ｒ８の抵抗値によって上記曲線の特性を設定する。   The differential circuit of the transistors Q1 and Q2 and the resistors R3 to R5 and the differential circuit of the transistors Q3 and Q4 and the resistors R6 to R8 have the temperature compensation voltage VTC out of the correction current ΔI with respect to the temperature compensation voltage VTC shown in FIG. A curve in a region (right side) higher than the voltage V1 is generated. The characteristic of the curve is set by the resistance values of the resistors R3 to R5 and the resistance values of the resistors R6 to R8.

ところで、所定電圧Ｖ１は温度補償電流ＩＴＣ＝０に対応する温度補償電圧ＶＴＣである。なお、所定電圧Ｖ１より高い（右側）領域の曲線を生成するために１回路または３回路以上の差動回路を用いても良い。   By the way, the predetermined voltage V1 is a temperature compensation voltage VTC corresponding to the temperature compensation current ITC = 0. It should be noted that one circuit or three or more differential circuits may be used to generate a curve in a region (right side) higher than the predetermined voltage V1.

一方、トランジスタＱ５，Ｑ６の差動回路は分圧された温度補償電圧ＶＴＣと基準電圧Ｖｂの差に応じた電流をトランジスタＱ５のコレクタから出力し、この出力電流はトランジスタＱ１３，Ｑ１４の経路で端子４４から出力される。また、トランジスタＱ７，Ｑ８の差動回路は分圧された温度補償電圧ＶＴＣと基準電圧Ｖｂの差に応じた電流をトランジスタＱ７のコレクタから出力し、この出力電流はトランジスタＱ１３，Ｑ１４の経路で端子４４から出力される。また、トランジスタＱ９，Ｑ１０の差動回路は分圧された温度補償電圧ＶＴＣと基準電圧Ｖｂの差に応じた電流をトランジスタＱ９のコレクタから出力し、この出力電流はトランジスタＱ１３，Ｑ１４の経路で端子４４から出力される。   On the other hand, the differential circuit of the transistors Q5 and Q6 outputs a current corresponding to the difference between the divided temperature compensation voltage VTC and the reference voltage Vb from the collector of the transistor Q5, and this output current is connected to the terminals of the transistors Q13 and Q14. 44. The differential circuit of the transistors Q7 and Q8 outputs a current corresponding to the difference between the divided temperature compensation voltage VTC and the reference voltage Vb from the collector of the transistor Q7, and this output current is connected to the terminals of the transistors Q13 and Q14. 44. The differential circuit of the transistors Q9 and Q10 outputs a current corresponding to the difference between the divided temperature compensation voltage VTC and the reference voltage Vb from the collector of the transistor Q9, and this output current is connected to the terminals of the transistors Q13 and Q14 through the path. 44.

トランジスタＱ５，Ｑ６と抵抗Ｒ２５〜Ｒ２７の差動回路と、トランジスタＱ７，Ｑ８と抵抗Ｒ２８〜Ｒ３０の差動回路と、トランジスタＱ９，Ｑ１０と抵抗Ｒ３１〜Ｒ３３の差動回路は図３に示す温度補償電圧ＶＴＣに対する補正電流ΔＩのうち、温度補償電圧ＶＴＣが所定電圧Ｖ１より低い（左側）領域の曲線を生成している。抵抗ＲＲ２５〜Ｒ２７の抵抗値、及び抵抗Ｒ２８〜Ｒ３０の抵抗値、及び抵抗Ｒ３１〜Ｒ３３の抵抗値によって上記曲線の特性を設定する。   The differential circuit of transistors Q5 and Q6 and resistors R25 to R27, the differential circuit of transistors Q7 and Q8 and resistors R28 to R30, and the differential circuit of transistors Q9 and Q10 and resistors R31 to R33 are shown in FIG. Of the correction current ΔI with respect to the voltage VTC, a curve is generated in a region where the temperature compensation voltage VTC is lower (left side) than the predetermined voltage V1. The characteristics of the curve are set by the resistance values of the resistors RR25 to R27, the resistance values of the resistors R28 to R30, and the resistance values of the resistors R31 to R33.

なお、補正電流ΔＩのうち所定電圧Ｖ１より低い（左側）領域の曲線を生成するために１回路または２回路以上の差動回路を用いても良い。   It should be noted that one circuit or two or more differential circuits may be used to generate a curve in the correction current ΔI that is lower (left side) than the predetermined voltage V1.

本実施形態では、補正電流発生回路３０，電流源３１を設けることにより、温度補償電流ＩＴＣに対する電圧制御型発振回路の発振周波数特性は、図４に実線で示すように線型となり、温度補償電流ＩＴＣの値によって発振周波数が変化することがなくなり、水晶振動子ＸＴＡＬの温度特性を精度良く補償することができる。   In the present embodiment, by providing the correction current generation circuit 30 and the current source 31, the oscillation frequency characteristic of the voltage controlled oscillation circuit with respect to the temperature compensation current ITC becomes linear as shown by a solid line in FIG. The oscillation frequency does not change depending on the value of, and the temperature characteristics of the crystal resonator XTAL can be compensated with high accuracy.

本発明の電圧制御型発振回路の一実施形態の回路構成図である。1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of a voltage controlled oscillator circuit of the present invention. 補正電流発生回路及び電流源の一実施形態の回路図である。It is a circuit diagram of one embodiment of a correction current generation circuit and a current source. 本発明の温度補償電圧に対する補正電流特性を示す図である。It is a figure which shows the correction | amendment electric current characteristic with respect to the temperature compensation voltage of this invention. 本発明の温度補償電流に対する発振周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the oscillation frequency characteristic with respect to the temperature compensation current of this invention. 従来の電圧制御型発振回路の一例の回路構成図である。It is a circuit block diagram of an example of the conventional voltage controlled oscillation circuit. 従来の温度補償電流に対する発振周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the oscillation frequency characteristic with respect to the conventional temperature compensation current.

符号の説明Explanation of symbols

２０ 半導体集積回路
２１ 温度補償回路
２２ 温度補償回路出力段アンプ
３０ 補正電流発生回路
３１ 電流源
ＣＶ１，ＣＶ２ 可変容量素子
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
２３ インバータ
Ｑ１〜Ｑ１４ トランジスタ
Ｒ１〜Ｒ２４ 抵抗
ＸＴＡＬ 水晶振動子 20 Semiconductor Integrated Circuit 21 Temperature Compensation Circuit 22 Temperature Compensation Circuit Output Stage Amplifier 30 Correction Current Generation Circuit 31 Current Source CV1, CV2 Variable Capacitance Element C1, C2 Capacitor 23 Inverter Q1-Q14 Transistor R1-R24 Resistance XTAL Crystal Oscillator

Claims (3)

水晶振動子とインバータと可変容量素子を有し、温度補償回路の出力する温度補償電流を温度補償電圧に変換して前記可変容量素子に印加し、前記水晶振動子の温度補償を行って発振周波数を安定化する電圧制御型発振回路において、
前記温度補償電圧に応じ非線型の補正電流を発生して前記温度補償電流に加算する電流補正手段を有し、
前記電流補正手段は、前記温度補償電圧が所定電圧より高い領域の補正電流を発生する第１回路と、前記温度補償電圧が所定電圧より低い領域の補正電流を発生する第２回路よりなることを特徴とする電圧制御型発振回路。 A crystal oscillator, an inverter, and a variable capacitance element, and the temperature compensation current output from the temperature compensation circuit is converted into a temperature compensation voltage and applied to the variable capacitance element, the temperature of the crystal oscillator is compensated, and the oscillation frequency In the voltage controlled oscillation circuit that stabilizes
Current correction means for generating a non-linear correction current according to the temperature compensation voltage and adding it to the temperature compensation current ;
The current correction means includes a first circuit that generates a correction current in a region where the temperature compensation voltage is higher than a predetermined voltage, and a second circuit that generates a correction current in a region where the temperature compensation voltage is lower than a predetermined voltage. A voltage-controlled oscillation circuit. 請求項１記載の電圧制御型発振回路において、
前記第１回路を、複数の差動回路で構成したことを特徴とする電圧制御型発振回路。 The voltage controlled oscillator circuit according to claim 1 , wherein
A voltage-controlled oscillation circuit, wherein the first circuit is composed of a plurality of differential circuits. 請求項１記載の電圧制御型発振回路において、
前記第２回路を、複数の差動回路で構成したことを特徴とする電圧制御型発振回路。 The voltage controlled oscillator circuit according to claim 1 , wherein
A voltage-controlled oscillation circuit, wherein the second circuit is composed of a plurality of differential circuits.
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JP3915137B2 (en) * 1996-05-23 2007-05-16 エプソントヨコム株式会社 Voltage controlled oscillator
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JP2003008349A (en) * 2001-06-19 2003-01-10 Toyo Commun Equip Co Ltd Voltage generation circuit for temperature compensation and oscillator
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