JP5420235B2 - Temperature compensation value setting method for temperature compensated crystal oscillator - Google Patents

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本発明は、温度補償型水晶発振器(TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator)の温度補償値設定方法に係り、特に、内部で使用されるD/A変換器の温度補償値を容易に設定できる温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に関する。   The present invention relates to a temperature compensated crystal oscillator (TCXO: Temperature Compensated Crystal Oscillator) setting method, and in particular, a temperature compensated type capable of easily setting a temperature compensated value of a D / A converter used therein. The present invention relates to a method for setting a temperature compensation value of a crystal oscillator.

[従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法:図2]
従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法について図2を参照しながら説明する。図2は、従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステムを示す概略図である。
従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステム(従来システム)は、図2に示すように、温度センサ(TEMP. SENSOR)1と、A/D変換器(A/D)2と、CPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)3と、D/A変換器(D/A)4と、VCXO(Voltage Controlled Crystal Oscillator:電圧制御水晶発振器)5と、出力端子6と、周波数カウンタ7と、パーソナルコンピュータ(PC)8とを有している。
ここで、温度センサ1、A/D変換器2、CPU3、D/A変換器4、VCXO5とでTCXOを構成している。
[Temperature compensation value setting method for conventional temperature compensated crystal oscillator: Fig. 2]
A temperature compensation value setting method for a conventional temperature compensated crystal oscillator will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing a system according to a temperature compensation value setting method of a conventional temperature compensated crystal oscillator.
A system (conventional system) according to a temperature compensation value setting method of a conventional temperature compensated crystal oscillator includes a temperature sensor (TEMP. SENSOR) 1 and an A / D converter (A / D) 2 as shown in FIG. A CPU (Central Processing Unit) 3, a D / A converter (D / A) 4, a VCXO (Voltage Controlled Crystal Oscillator) 5, an output terminal 6, and a frequency A counter 7 and a personal computer (PC) 8 are provided.
Here, the temperature sensor 1, the A / D converter 2, the CPU 3, the D / A converter 4, and the VCXO 5 constitute a TCXO.

[従来システムの各部]
図2の従来システムにおける各部を説明する。
温度センサ(TEMP. SENSOR)1は、水晶発振器の外周の温度を検出し、アナログ値を検出温度の値としてA/D変換器2に出力する。
A/D変換器(A/D)2は、温度センサ1からのアナログの検出温度の値をデジタルに変換し、CPU3とPC8に出力する。
[Parts of the conventional system]
Each part in the conventional system of FIG. 2 will be described.
The temperature sensor (TEMP. SENSOR) 1 detects the temperature of the outer periphery of the crystal oscillator and outputs an analog value to the A / D converter 2 as a detected temperature value.
The A / D converter (A / D) 2 converts the analog detected temperature value from the temperature sensor 1 into a digital value and outputs it to the CPU 3 and the PC 8.

CPU(Central Processing Unit)3は、制御部と内部メモリのEEPROMを備え、プログラム処理で動作し、A/D変換器2から入力される検出温度の値に対して内部メモリに設定された対応する制御電圧値をD/A変換器4に出力する。
また、CPU3は、PC8から入力される温度の値と対応する制御電圧値を内部メモリに格納する処理を行う。
尚、上記制御電圧値がD/A変換器4の温度補償値となるものである。
A CPU (Central Processing Unit) 3 includes a control unit and an EEPROM of an internal memory, operates by program processing, and corresponds to a detected temperature value input from the A / D converter 2 and set in the internal memory. The control voltage value is output to the D / A converter 4.
Further, the CPU 3 performs a process of storing a control voltage value corresponding to the temperature value input from the PC 8 in the internal memory.
The control voltage value becomes the temperature compensation value of the D / A converter 4.

D/A変換器(D/A)4は、CPU3から出力されるVCXO5を制御するための電圧値をデジタルからアナログに変換してVCXO5の制御端子に制御電圧を出力する。
VCXO5は、D/A変換器4から入力される、検出温度に対応した制御電圧を入力し、当該制御電圧に従って発振周波数の可変を行い、発振周波数信号を出力端子6に出力する。
The D / A converter (D / A) 4 converts the voltage value for controlling the VCXO 5 output from the CPU 3 from digital to analog, and outputs a control voltage to the control terminal of the VCXO 5.
The VCXO 5 receives a control voltage corresponding to the detected temperature input from the D / A converter 4, varies the oscillation frequency according to the control voltage, and outputs an oscillation frequency signal to the output terminal 6.

出力端子6は、外部へ発振周波数信号を出力すると共に、周波数カウンタ7に当該発振周波数信号を出力する。
周波数カウンタ7は、出力端子6から入力される発振周波数信号について周波数をカウントし、カウント値をPC8に出力する。
The output terminal 6 outputs an oscillation frequency signal to the outside and outputs the oscillation frequency signal to the frequency counter 7.
The frequency counter 7 counts the frequency of the oscillation frequency signal input from the output terminal 6 and outputs the count value to the PC 8.

パーソナルコンピュータ(PC)8は、標準の温度の値に対応するVCXO5を制御する制御電圧値を予め記憶しており、更に標準の温度の時(標準温度時)に周波数カウンタ7から出力されるカウント値を標準の温度の値に対応付けて記憶する。
そして、PC8は、CPU3の内部メモリに当該標準温度時の制御電圧値を設定する。
The personal computer (PC) 8 stores in advance a control voltage value for controlling the VCXO 5 corresponding to the standard temperature value, and further counts output from the frequency counter 7 at the standard temperature (standard temperature). The value is stored in association with the standard temperature value.
Then, the PC 8 sets the control voltage value at the standard temperature in the internal memory of the CPU 3.

また、外周の温度が変化して周波数カウンタ7からのカウント値が変化すると、PC8は、カウント値を標準温度時のカウント値に等しくなるようVCXO5に供給する制御電圧値を調整し、等しくなった時の温度の値と制御電圧値を対応付けて記憶し、CPU3の内部メモリにも設定する。   When the outer peripheral temperature changes and the count value from the frequency counter 7 changes, the PC 8 adjusts the control voltage value supplied to the VCXO 5 so that the count value becomes equal to the count value at the standard temperature. The temperature value and the control voltage value are stored in association with each other, and are also set in the internal memory of the CPU 3.

このようにして、CPU3の内部メモリには、様々な温度の値に対応した制御電圧値が設定され、CPU3は、内部メモリを参照して温度変化に応じた制御電圧値をD/A変換器4に出力し、更にD/A変換器4からVCXO5に出力されて、VCXO5で温度変化に応じた発振周波数の可変が行われるようになっている。   In this way, control voltage values corresponding to various temperature values are set in the internal memory of the CPU 3, and the CPU 3 refers to the internal memory and converts the control voltage value corresponding to the temperature change to the D / A converter. 4, and further output from the D / A converter 4 to the VCXO 5, so that the oscillation frequency can be varied according to the temperature change in the VCXO 5.

[従来システムの動作]
温度センサ1が外周の温度を検出し、検出温度の値をA/D変換器2に出力する。
A/D変換器2では、検出温度をアナログからデジタルに変換し、CPU3に出力する。
CPU3では、内部メモリに設定された検出温度に対応するVCXO5の制御電圧値を読み出し、D/A変換器4に出力する。ここで、検出温度が基準温度である場合には、温度補償の制御が為されていない基準制御電圧のデジタル値を出力することになる。
D/A変換器4では制御電圧値をデジタルからアナログに変換し、VCXO5の制御電圧として出力し、VCXO5では当該制御電圧に対応した周波数信号を出力する。
[Operation of conventional system]
The temperature sensor 1 detects the temperature of the outer periphery, and outputs the detected temperature value to the A / D converter 2.
The A / D converter 2 converts the detected temperature from analog to digital and outputs it to the CPU 3.
In the CPU 3, the control voltage value of the VCXO 5 corresponding to the detected temperature set in the internal memory is read and output to the D / A converter 4. Here, when the detected temperature is the reference temperature, a digital value of the reference control voltage that is not subjected to temperature compensation control is output.
The D / A converter 4 converts the control voltage value from digital to analog and outputs it as a control voltage of the VCXO 5. The VCXO 5 outputs a frequency signal corresponding to the control voltage.

ここで、周波数カウンタ7とPC8によって、ある温度での周波数が基準温度時との周波数差がないような補償値を決定する。
外周が基準温度時、例えば、25℃でVCXO5の出力端子6で得られる希望する周波数を周波数カウンタ7でカウントしてPC8に出力する。
PC8では、A/D変換器2からの出力値(基準の検出温度値)と周波数カウンタ7からのカウント値を入力し、両者を対応付けて記憶すると共に、基準の検出温度値と予め当該温度値に対応付けて記憶している基準の制御電圧値をCPU3に出力し、CPU3の内部メモリ(EEPROM)で基準の温度値と基準の制御電圧値とを対応付けて記憶(設定)する。
Here, the compensation value is determined by the frequency counter 7 and the PC 8 so that the frequency at a certain temperature has no frequency difference from the reference temperature.
When the outer periphery is at the reference temperature, for example, a desired frequency obtained at the output terminal 6 of the VCXO 5 at 25 ° C. is counted by the frequency counter 7 and output to the PC 8.
In the PC 8, the output value (reference detected temperature value) from the A / D converter 2 and the count value from the frequency counter 7 are input and stored in association with each other, and the reference detected temperature value and the temperature in advance are stored. The reference control voltage value stored in association with the value is output to the CPU 3, and the reference temperature value and the reference control voltage value are stored (set) in association with each other in the internal memory (EEPROM) of the CPU 3.

次ぎに、外周の温度が例えば−40℃とすると、出力端子6の出力周波数は、VCXO5の温度特性で変化するため、周波数カウンタ7の値が25℃の出力周波数と同じ周波数のカウント値になるように、D/A変換器4の出力値を変化させるようPC8がCPU3に対して制御を行い、周波数カウンタ7の値が25℃時のカウント値に一致するまで制御を行う。   Next, when the temperature of the outer periphery is set to, for example, −40 ° C., the output frequency of the output terminal 6 changes depending on the temperature characteristic of the VCXO 5. As described above, the PC 8 controls the CPU 3 to change the output value of the D / A converter 4 and controls until the value of the frequency counter 7 matches the count value at 25 ° C.

そして、カウント値が一致すると、その時点のA/D変換器2での検出温度値とVCXO5に対する制御電圧値を対応付けてCPU3の内部メモリに記憶(設定)する。
このような一連の動作を、例えば+85℃まで、温度ステップ毎に行うが、繰り返し動作は、CPU3でのプログラムとPC8のプログラムとの間で行われることになる。
When the count values match, the detected temperature value at the A / D converter 2 at that time and the control voltage value for the VCXO 5 are associated (stored) in the internal memory of the CPU 3.
Such a series of operations is performed for each temperature step, for example, up to + 85 ° C., but the repetitive operation is performed between the program in the CPU 3 and the program in the PC 8.

尚、関連する先行技術として、特開2000−036739号公報「発振装置」(出願人:マスプロ電工株式会社)がある(特許文献1)。
特許文献1には、発振装置において、温度検出値と記憶素子に記憶された制御データに基づき制御電圧を求め、これを発振回路に入力することで発振周波数を制御し、GPS受信機にて生成される基準信号を用いてPLLデバイスで発振周波数を制御できる場合には、PLLデバイスが出力する制御電圧と検出温度値に基づき、記憶素子内の制御データを更新することが示されている。
As a related prior art, there is “Oscillator” (Applicant: Maspro Electric Co., Ltd.), Japanese Patent Laid-Open No. 2000-036739 (Patent Document 1).
In Patent Document 1, in an oscillation device, a control voltage is obtained based on a temperature detection value and control data stored in a storage element, and this is input to an oscillation circuit to control an oscillation frequency and generated by a GPS receiver. In the case where the oscillation frequency can be controlled by the PLL device using the reference signal generated, the control data in the storage element is updated based on the control voltage output from the PLL device and the detected temperature value.

また、特開2001−036342号公報「温度補償付き水晶発振器」(出願人:株式会社富士通ゼネラル)がある(特許文献2)。
特許文献2には、温度補償付き水晶発振器において、少なくとも4点の温度データと制御電圧データに基づいて3次曲線を算出し、当該3次曲線に基づいて所定の温度データに対応する制御電圧データを算出してフラッシュメモリに書き込み、VCXOの温度−制御電圧特性を簡単に求めることが示されている。
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-036342 “Quartz Oscillator with Temperature Compensation” (Applicant: Fujitsu General Limited) (Patent Document 2).
In Patent Document 2, in a crystal oscillator with temperature compensation, a cubic curve is calculated based on at least four temperature data and control voltage data, and control voltage data corresponding to predetermined temperature data is calculated based on the cubic curve. Is calculated and written to the flash memory, and the temperature-control voltage characteristic of the VCXO is simply obtained.

また、特開2002−076774号公報「温度補償発振器の調整方法」(出願人:シチズン株式会社)がある(特許文献3)。
特許文献3には、温度補償発振器の調整方法において、温度補償発振器を温度槽に収納し、温度槽の温度を変化させて温度補償発振器からの出力信号を測定し、測定信号のみに基づいて補償データを作成し、それを温度補償発振器に記憶させることが示されている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-077674 “Method for Adjusting Temperature Compensated Oscillator” (Applicant: Citizen Co., Ltd.) is available (Patent Document 3).
In Patent Document 3, in a method of adjusting a temperature compensated oscillator, the temperature compensated oscillator is housed in a temperature vessel, the temperature signal of the temperature vessel is changed, the output signal from the temperature compensated oscillator is measured, and the compensation is based only on the measurement signal. It has been shown to create data and store it in a temperature compensated oscillator.

特開2000−036739号公報JP 2000-036739 A 特開2001−036342号公報JP 2001-036342 A 特開2002−076774号公報JP 2002-077674 A

しかしながら、図2を用いて説明した、上記従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法では、様々な検出温度に対してD/A変換器への温度補償値を決定するためには、周波数カウンタのカウント値が標準のカウント値に一致するまで繰り返し動作が為されるため、温度補償値の取得に長い時間が掛かるという問題点があった。   However, in the temperature compensation value setting method of the conventional temperature compensated crystal oscillator described with reference to FIG. 2, in order to determine the temperature compensation value to the D / A converter for various detection temperatures, Since the operation is repeated until the count value of the frequency counter matches the standard count value, it takes a long time to obtain the temperature compensation value.

また、特許文献1〜3では、D/A変換器への温度補償値を容易に取得し、更に取得した温度補償値が適正であるか確認し、不適正であれば微調整を行うことについてまで開示されていないものである。   Moreover, in patent documents 1-3, it is about acquiring easily the temperature compensation value to a D / A converter, and confirming whether the acquired temperature compensation value is appropriate, and if it is inadequate, performing fine adjustment. It is not disclosed until.

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、各温度におけるD/A変換器の温度補償値を短時間で取得できる温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a temperature compensation value setting method for a temperature-compensated crystal oscillator capable of acquiring the temperature compensation value of the D / A converter at each temperature in a short time. To do.

また、本発明は、取得した温度補償値が適正であるか否かを確認でき、更に適正でない場合に温度補償値の微調整を行うことができる温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法を提供することを目的とする。   Further, the present invention provides a temperature compensation value setting method for a temperature compensated crystal oscillator that can confirm whether or not the acquired temperature compensation value is appropriate, and can finely adjust the temperature compensation value when it is not appropriate. The purpose is to provide.

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、入力される制御電圧に応じて発振周波数を可変にする電圧制御水晶発振器と、外周の温度を検出する温度センサと、検出された温度の値をアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、A/D変換器からの検出温度の値に対して電圧制御水晶発振器へ供給する制御電圧の値を温度補償値として出力する中央演算処理装置と、温度補償値をデジタル/アナログ変換するD/A変換器とを有する温度補償型水晶発振器における温度補償値設定方法であって、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号と高安定な基準周波数信号を入力して位相を比較し、基準周波数信号に対して位相ずれのないよう制御電圧を出力すると共に、位相ずれのない状態をロック状態としてロック信号を出力するPLL回路と、D/A変換器からの出力又はPLL回路からの制御電圧出力のいずれかを選択して電圧制御水晶発振器に入力するスイッチと、A/D変換器からの検出温度を入力し、PLL回路からのロック信号を入力し、PLL回路からの制御電圧出力を電圧値として入力し、スイッチを制御し、中央演算処理装置に温度値と当該温度値に対応した制御電圧の値を出力するパーソナルコンピュータと、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数をカウントする周波数カウンタとを用い、パーソナルコンピュータは、PLL回路からロック信号が入力されるまでは、PLL回路からの制御電圧出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、PLL回路からロック信号を入力すると、A/D変換器からの検出温度の値とPLL回路からの制御電圧出力の電圧値と周波数カウンタでのカウント値を記憶すると共に、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得すると、D/A変換器からの出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数カウンタで得られたカウント値とA/D変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値とを比較し、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値の適正を判定する確認動作を行い、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値が不適正であると判定すると、制御電圧の値を調整し、周波数カウンタで得られるカウント値がA/D変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値に等しくなるよう微調整動作を行い、微調整された検出温度の値と制御電圧の値を中央演算処理装置に再設定することを特徴とする。 The present invention for solving the problems of the above conventional example includes a voltage-controlled crystal oscillator that varies the oscillation frequency in accordance with an input control voltage, a temperature sensor that detects the temperature of the outer periphery, and the detected temperature A / D converter for analog / digital conversion of value, and central processing unit for outputting a value of control voltage supplied to voltage controlled crystal oscillator as temperature compensation value for detected temperature value from A / D converter And a temperature compensation value setting method in a temperature compensated crystal oscillator having a D / A converter for digital / analog conversion of the temperature compensation value, the oscillation frequency signal from the voltage controlled crystal oscillator and the highly stable reference frequency signal The phase is compared, the control voltage is output so that there is no phase shift with respect to the reference frequency signal, and the lock signal is output with the state without the phase shift set to the locked state. A switch that selects either the output from the D / A converter or the control voltage output from the PLL circuit and inputs it to the voltage controlled crystal oscillator, and the detected temperature from the A / D converter is input to the PLL circuit. A personal computer that inputs a lock signal from the control circuit, inputs a control voltage output from the PLL circuit as a voltage value, controls a switch, and outputs a temperature value and a control voltage value corresponding to the temperature value to the central processing unit And a frequency counter that counts the frequency of the oscillation frequency signal from the voltage-controlled crystal oscillator , and the personal computer selects the control voltage output from the PLL circuit until the lock signal is input from the PLL circuit. When the switch is controlled to input to the controlled crystal oscillator and the lock signal is input from the PLL circuit, the detected temperature from the A / D converter Stores the count value of the voltage value and the frequency counter of the control voltage output from the values and the PLL circuit, obtains a temperature compensation value set to the central processing unit as the value of the value of the detected temperature and the control voltage in the lock state to the, D / selects the output from the a converter controls the switch to input to the voltage controlled crystal oscillator, the count value obtained by the frequency counter for oscillation frequency signal from the voltage controlled crystal oscillator and the a / D Compared with the count value stored corresponding to the value of the detected temperature from the converter, the confirmation operation to determine the appropriateness of the value of the control voltage set in the central processing unit is performed and set in the central processing unit If it is determined that the control voltage value is inappropriate, the control voltage value is adjusted, and the count value obtained by the frequency counter is stored in correspondence with the detected temperature value from the A / D converter. A fine adjustment operation is performed so as to be equal to the current value, and the finely adjusted detected temperature value and control voltage value are reset in the central processing unit .

本発明は、上記温度補償値設定方法において、パーソナルコンピュータは、温度毎に温度補償値を取得し、確認動作を行い、微調整動作を繰り返すことを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the temperature compensation value setting method, the personal computer acquires a temperature compensation value for each temperature, performs a confirmation operation, and repeats the fine adjustment operation.

本発明によれば、電圧制御水晶発振器が、入力される制御電圧に応じて発振周波数を可変し、温度センサが、外周の温度を検出し、A/D変換器が、検出された温度の値をアナログ/デジタル変換し、中央演算処理装置が、A/D変換器からの検出温度の値に対して電圧制御水晶発振器へ供給する制御電圧の値を温度補償値として出力し、D/A変換器が、温度補償値をデジタル/アナログ変換し、PLL回路が、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号と高安定な基準周波数信号を入力して位相を比較し、基準周波数信号に対して位相ずれのないよう制御電圧を出力すると共に、位相ずれのない状態をロック状態としてロック信号を出力し、スイッチが、D/A変換器からの出力又はPLL回路からの制御電圧出力のいずれかを選択して電圧制御水晶発振器に入力し、パーソナルコンピュータが、A/D変換器からの検出温度を入力し、PLL回路からのロック信号を入力し、PLL回路からの制御電圧出力を電圧値として入力し、スイッチを制御し、中央演算処理装置に温度値と当該温度値に対応した制御電圧の値を出力し、周波数カウンタが、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数をカウントするものであり、更に、パーソナルコンピュータが、PLL回路からロック信号が入力されるまでは、PLL回路からの制御電圧出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、PLL回路からロック信号を入力すると、A/D変換器からの検出温度の値とPLL回路からの制御電圧出力の電圧値と周波数カウンタでのカウント値を記憶すると共に、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得すると、D/A変換器からの出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数カウンタで得られたカウント値とA/D変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値とを比較し、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値の適正を判定する確認動作を行い、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値が不適正であると判定すると、制御電圧の値を調整し、周波数カウンタで得られるカウント値がA/D変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値に等しくなるよう微調整動作を行い、微調整された検出温度の値と制御電圧の値を中央演算処理装置に再設定する温度補償型水晶発振器における温度補償値設定方法としているので、温度補償値を短時間で求めることができ、温度補償値の適正を確認でき、更に温度補償値が不適正であれば容易に微調整できる効果がある。 According to the present invention, the voltage controlled crystal oscillator varies the oscillation frequency according to the input control voltage, the temperature sensor detects the temperature of the outer periphery, and the A / D converter detects the detected temperature value. Analog / digital conversion, and the central processing unit outputs the control voltage value supplied to the voltage controlled crystal oscillator as the temperature compensation value for the detected temperature value from the A / D converter, and D / A conversion The device converts the temperature compensation value from digital to analog, and the PLL circuit inputs the oscillation frequency signal from the voltage-controlled crystal oscillator and the highly stable reference frequency signal, compares the phase, and shifts the phase relative to the reference frequency signal. The control voltage is output so that there is no phase shift, and the lock signal is output with the state without phase shift as the lock state, and the switch selects either the output from the D / A converter or the control voltage output from the PLL circuit. The Input to pressure controlled crystal oscillator, personal computer inputs detected temperature from A / D converter, lock signal from PLL circuit, control voltage output from PLL circuit as voltage value, switch , And output a temperature value and a control voltage value corresponding to the temperature value to the central processing unit , the frequency counter counts the frequency of the oscillation frequency signal from the voltage controlled crystal oscillator , Until the lock signal is input from the PLL circuit, the personal computer controls the switch so that the control voltage output from the PLL circuit is selected and input to the voltage controlled crystal oscillator, and when the lock signal is input from the PLL circuit, A to store the count value of the voltage value and the frequency counter of the control voltage output from the values and the PLL circuit of the detected temperature from the / D converter Together, when set to the central processing unit as the value of the value and the control voltage of the detected temperature of the locked state to acquire temperature compensation value, and inputs to the voltage controlled crystal oscillator to select the output from the D / A converter The switch is controlled, and the count value obtained by the frequency counter for the oscillation frequency signal from the voltage controlled crystal oscillator is compared with the count value stored corresponding to the detected temperature value from the A / D converter, When the confirmation operation for determining the appropriateness of the control voltage value set in the central processing unit is performed, and the control voltage value set in the central processing unit is determined to be inappropriate, the control voltage value is adjusted and the frequency Fine adjustment operation is performed so that the count value obtained by the counter becomes equal to the count value stored corresponding to the detected temperature value from the A / D converter, and the finely adjusted detected temperature value and control voltage value The Since the temperature compensation value setting method for the temperature compensated crystal oscillator to be reset in the central processing unit is used , the temperature compensation value can be obtained in a short time, the appropriateness of the temperature compensation value can be confirmed, and the temperature compensation value is if the proper is easily Ru effect that can be fine-tuned.

本発明によれば、パーソナルコンピュータが、温度毎に温度補償値を取得し、確認動作を行い、微調整動作を繰り返す上記温度補償値設定方法としているので、温度毎に温度補償値を短時間で求めることができる効果がある。   According to the present invention, the personal computer acquires the temperature compensation value for each temperature, performs the confirmation operation, and repeats the fine adjustment operation. Therefore, the temperature compensation value is set for each temperature in a short time. There is an effect that can be obtained.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法は、電圧制御水晶発振器と、温度センサと、温度センサで検出された温度の値をアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、A/D変換器からの検出温度の値に対して電圧制御水晶発振器へ供給する制御電圧の値を温度補償値として出力する中央演算処理装置と、温度補償値をデジタル/アナログ変換するD/A変換器とを有する温度補償型水晶発振器において、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号と高安定な基準周波数信号を入力して位相を比較し、基準周波数信号に対して位相ずれのないよう制御電圧を出力すると共に、位相ずれのない状態をロック状態としてロック信号を出力するPLL回路と、D/A変換器からの出力又はPLL回路からの出力のいずれかを選択して電圧制御水晶発振器に入力するスイッチと、A/D変換器からの検出温度を入力し、PLL回路からのロック信号を入力し、PLL回路からの出力を電圧値として入力し、スイッチを制御し、中央演算処理装置に温度値と当該温度値に対応した制御電圧の値を出力するパーソナルコンピュータとを用い、パーソナルコンピュータが、PLL回路からロック信号が入力されるまでは、PLL回路からの出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、PLL回路からロック信号を入力すると、A/D変換器からの検出温度の値とPLL回路からの出力の電圧値を記憶すると共に、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得するものであり、温度補償値を短時間に取得できる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of the embodiment]
A temperature-compensated crystal oscillator temperature compensation value setting method according to an embodiment of the present invention includes a voltage-controlled crystal oscillator, a temperature sensor, and A / D conversion for analog / digital conversion of a temperature value detected by the temperature sensor. , A central processing unit for outputting a control voltage value supplied to the voltage controlled crystal oscillator as a temperature compensation value with respect to a detected temperature value from the A / D converter, and digital / analog conversion of the temperature compensation value In a temperature-compensated crystal oscillator having a D / A converter, an oscillation frequency signal from a voltage-controlled crystal oscillator and a highly stable reference frequency signal are input to compare phases, and there is no phase shift with respect to the reference frequency signal A PLL circuit that outputs a control signal and outputs a lock signal in a locked state with no phase shift, and either an output from the D / A converter or an output from the PLL circuit A switch that inputs the voltage to the voltage controlled crystal oscillator and the detected temperature from the A / D converter, the lock signal from the PLL circuit, the output from the PLL circuit as the voltage value, A personal computer that controls the switch and outputs a temperature value and a control voltage value corresponding to the temperature value to the central processing unit. Until the personal computer receives a lock signal from the PLL circuit, the PLL circuit When the switch is controlled to input to the voltage controlled crystal oscillator and the lock signal is input from the PLL circuit, the detected temperature value from the A / D converter and the output voltage value from the PLL circuit are selected. The temperature compensation value is acquired by setting the value of the detected temperature in the locked state and the value of the control voltage in the central processing unit as well as storing the temperature compensation value. It can be obtained in time.

更に、本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法は、パーソナルコンピュータが、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定すると、D/A変換器からの出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数カウンタで得られたカウント値とA/D変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値とを比較し、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値の適正を判定する確認動作を行い、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値が不適正であると判定すると、制御電圧の値を調整し、周波数カウンタで得られるカウント値がA/D変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値に等しくなるよう微調整動作を行い、微調整された検出温度の値と制御電圧の値を中央演算処理装置に再設定するものであり、温度補償値の適正を確認でき、温度補償値が不適正であれば容易に微調整できる。   Furthermore, the temperature compensation value setting method of the temperature compensated crystal oscillator according to the embodiment of the present invention is such that when the personal computer sets the value of the detected temperature in the locked state and the value of the control voltage in the central processing unit, D / The switch is controlled so that the output from the A converter is selected and input to the voltage controlled crystal oscillator, and the count value obtained by the frequency counter for the oscillation frequency signal from the voltage controlled crystal oscillator and the detection from the A / D converter The count value stored in correspondence with the temperature value is compared, a check operation is performed to determine the appropriateness of the control voltage value set in the central processing unit, and the control voltage value set in the central processing unit is If it is determined to be inappropriate, the value of the control voltage is adjusted, and the count value obtained by the frequency counter becomes the count value stored corresponding to the value of the detected temperature from the A / D converter. The finely adjusted detection temperature value and the control voltage value are reset in the central processing unit, and the correctness of the temperature compensation value can be confirmed and the temperature compensation value is incorrect. If so, fine adjustment can be easily performed.

[本発明温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法:図1]
本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法について図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステムの概略図である。
本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステム(本システム)は、図1に示すように、温度センサ(TEMP. SENSOR)11と、A/D変換器(A/D)12と、CPU13と、D/A変換器(D/A)14と、スイッチ(SW)15と、VCXO16と、出力端子17と、バッファ18と、A/D変換器(A/D)19と、基準周波数入力端子20と、PLL回路(PLL)21と、周波数カウンタ22と、パーソナルコンピュータ(PC)23とを基本的に有している。
[Method for Setting Temperature Compensation Value of Temperature Compensated Crystal Oscillator of the Present Invention: FIG. 1]
A temperature compensation value setting method for a temperature compensated crystal oscillator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a system according to a temperature compensation value setting method for a temperature compensated crystal oscillator according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a system (this system) according to a temperature compensation value setting method for a temperature compensated crystal oscillator according to an embodiment of the present invention includes a temperature sensor (TEMP. SENSOR) 11 and an A / D converter. (A / D) 12, CPU 13, D / A converter (D / A) 14, switch (SW) 15, VCXO 16, output terminal 17, buffer 18, and A / D converter (A / D) 19, a reference frequency input terminal 20, a PLL circuit (PLL) 21, a frequency counter 22, and a personal computer (PC) 23 are basically provided.

[各部:図2]
本システムの各部について具体的に説明する。
温度センサ(TEMP. SENSOR)11は、水晶発振器の外周の温度を検出し、アナログ値を検出温度の値としてA/D変換器12に出力する。
A/D変換器(A/D)12は、温度センサ11からのアナログの検出温度の値をデジタルに変換し、CPU13とPC23に出力する。
[Parts: Fig. 2]
Each part of this system will be specifically described.
The temperature sensor (TEMP. SENSOR) 11 detects the temperature of the outer periphery of the crystal oscillator and outputs an analog value to the A / D converter 12 as a detected temperature value.
The A / D converter (A / D) 12 converts the analog detected temperature value from the temperature sensor 11 into a digital value and outputs it to the CPU 13 and the PC 23.

CPU13は、制御部と内部メモリのEEPROMを備え、プログラム処理で動作し、A/D変換器12から入力される検出温度の値に対して内部メモリに設定された対応する制御電圧値(温度補償値)をD/A変換器14に出力する。
また、CPU13は、PC23から入力される温度値と対応する制御電圧値(温度補償値)を内部メモリに格納する処理を行う。
The CPU 13 includes a control unit and an EEPROM of an internal memory, operates by a program process, and corresponds to a control voltage value (temperature compensation) set in the internal memory with respect to the detected temperature value input from the A / D converter 12. Value) is output to the D / A converter 14.
Further, the CPU 13 performs a process of storing a control voltage value (temperature compensation value) corresponding to the temperature value input from the PC 23 in the internal memory.

D/A変換器(D/A)14は、CPU13から出力されるVCXO16を制御するための電圧値をデジタルからアナログに変換してVCXO16の制御端子に制御電圧を出力する。
スイッチ(SW)15は、PC23によって切り替えの制御が為され、温度補償値の取得動作の場合には、バッファ18の入力側(PLL21の出力側)とVCXO16の入力側を接続し、温度補償値の確認動作の場合には、D/A変換器14の出力側とVCXO16の入力側を接続する。
The D / A converter (D / A) 14 converts the voltage value for controlling the VCXO 16 output from the CPU 13 from digital to analog, and outputs a control voltage to the control terminal of the VCXO 16.
The switch (SW) 15 is controlled to be switched by the PC 23, and in the case of the temperature compensation value acquisition operation, the input side of the buffer 18 (the output side of the PLL 21) and the input side of the VCXO 16 are connected to each other to obtain the temperature compensation value. In the confirmation operation, the output side of the D / A converter 14 and the input side of the VCXO 16 are connected.

VCXO16は、SW15を介してD/A変換器14から入力される制御電圧、若しくはSW15を介してPLL21から入力される制御電圧に従って発振動作を行い、発振周波数信号を出力端子17に出力する。
出力端子17は、外部へ発振周波数信号を出力すると共に、PLL21及び周波数カウンタ22に当該発振周波数信号を出力する。
The VCXO 16 performs an oscillation operation according to the control voltage input from the D / A converter 14 via the SW 15 or the control voltage input from the PLL 21 via the SW 15, and outputs an oscillation frequency signal to the output terminal 17.
The output terminal 17 outputs an oscillation frequency signal to the outside and outputs the oscillation frequency signal to the PLL 21 and the frequency counter 22.

バッファ18は、PLL21からの出力信号を増幅し、A/D変換器19に出力する。
A/D変換器(A/D)19は、バッファ18からの増幅信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、PC23に出力する。
基準周波数入力端子20は、セシウム発振器等で生成された高安定な基準周波数を入力し、PLL21の一方の入力端子に出力する。
The buffer 18 amplifies the output signal from the PLL 21 and outputs it to the A / D converter 19.
The A / D converter (A / D) 19 converts the amplified signal from the buffer 18 from an analog signal to a digital signal, and outputs it to the PC 23.
The reference frequency input terminal 20 inputs a highly stable reference frequency generated by a cesium oscillator or the like, and outputs it to one input terminal of the PLL 21.

PLL回路(PLL)21は、基準周波数入力端子20からの基準周波数を一方の入力端子に入力し、出力端子17からのVCXO16の発振周波数信号を他方の入力端子に入力し、両信号の位相を比較し、基準周波数に対して発振周波数信号が位相ずれのないよう、位相差に基づいてVCXO16を制御する制御電圧を出力する。
そして、PLL21は、上記両信号が位相ずれのないロック状態になると、ロック信号をPC23に出力する。
The PLL circuit (PLL) 21 inputs the reference frequency from the reference frequency input terminal 20 to one input terminal, inputs the oscillation frequency signal of the VCXO 16 from the output terminal 17 to the other input terminal, and sets the phase of both signals. In comparison, a control voltage for controlling the VCXO 16 is output based on the phase difference so that the oscillation frequency signal does not have a phase shift with respect to the reference frequency.
Then, the PLL 21 outputs a lock signal to the PC 23 when the two signals are in a locked state with no phase shift.

周波数カウンタ22は、出力端子17から入力される周波数信号について周波数をカウントし、カウント値をPC23に出力する。
パーソナルコンピュータ(PC)23は、D/A変換器14の温度補償値の取得動作として、A/D変換器12から温度センサ1で検出された温度の値をデジタル値で入力し、SW15をバッファ18の入力側(PLL21の出力側)とVCXO16の入力側を接続するよう制御信号をSW15に出力する。
The frequency counter 22 counts the frequency of the frequency signal input from the output terminal 17 and outputs the count value to the PC 23.
The personal computer (PC) 23 inputs the temperature value detected by the temperature sensor 1 from the A / D converter 12 as a digital value as an operation for acquiring the temperature compensation value of the D / A converter 14, and buffers the SW15. A control signal is output to SW15 so as to connect the input side of 18 (the output side of PLL 21) and the input side of VCXO16.

PC23は、SW15がバッファ18の入力側とVCXO16の入力側を接続した後で、PLL21からロック信号を入力すると、A/D変換器19から入力されるPLL21の出力の電圧値(制御電圧値)を検出温度の値と対応付けて内部メモリに記憶すると共に、周波数カウンタ22からのカウント値も対応付けて記憶する。
そして、PC23は、CPU13の内部メモリに検出温度の値と制御電圧値(温度補償値)を設定する。
When the PC 23 receives the lock signal from the PLL 21 after the SW 15 connects the input side of the buffer 18 and the input side of the VCXO 16, the voltage value (control voltage value) of the output of the PLL 21 that is input from the A / D converter 19. Is stored in the internal memory in association with the detected temperature value, and the count value from the frequency counter 22 is also stored in association with it.
Then, the PC 23 sets the detected temperature value and the control voltage value (temperature compensation value) in the internal memory of the CPU 13.

また、PC23は、温度補償値の確認動作として、SW15をD/A変換器14の出力側とVCXO16の入力側を接続するよう制御信号をSW15に出力する。
そして、SW15がD/A変換器14の出力側とVCXO16の入力側を接続した後に、CPU13は内部メモリに記憶された検出温度の値に対応する制御電圧値(温度補償値)をD/A変換器14に出力すると、D/A変換器14は当該制御電圧値をアナログ変換してSW15を介してVCXO16に出力し、VCXO16で発振動作が為される。
Further, the PC 23 outputs a control signal to the SW 15 so as to connect the output side of the D / A converter 14 and the input side of the VCXO 16 as a temperature compensation value confirmation operation.
After the SW 15 connects the output side of the D / A converter 14 and the input side of the VCXO 16, the CPU 13 sets the control voltage value (temperature compensation value) corresponding to the detected temperature value stored in the internal memory to the D / A. When output to the converter 14, the D / A converter 14 converts the control voltage value into an analog signal and outputs it to the VCXO 16 via the SW 15, and the VCXO 16 performs an oscillation operation.

PC23は、VCXO16から出力された発振周波数信号が周波数カウンタ22でカウントされた値を入力し、当該入力されたカウント値と、A/D変換器12から入力される検出温度の値に対応して内部メモリで記憶する周波数のカウント値との比較を行う。
PC23の内部メモリに記憶するカウント値と周波数カウンタ22から入力されるカウント値とが一致すれば、設定された温度補償値は適正であるとして、温度補償値を微調整する必要がない。
The PC 23 inputs a value obtained by counting the oscillation frequency signal output from the VCXO 16 by the frequency counter 22, and corresponds to the input count value and the detected temperature value input from the A / D converter 12. The frequency is compared with the count value stored in the internal memory.
If the count value stored in the internal memory of the PC 23 matches the count value input from the frequency counter 22, it is determined that the set temperature compensation value is appropriate, and it is not necessary to finely adjust the temperature compensation value.

また、PC23内部のメモリに記憶するカウント値と周波数カウンタ22から入力されるカウント値とが一致しなければ、設定された温度補償値は不適正であるとして、温度補償値の微調整を行う。
微調整の方法は、PC23が、内部メモリに記憶する検出温度の値に対応する制御電圧値を調整し、その検出温度の値に対応して記憶する周波数カウント値に周波数カウンタ22から入力されるカウント値が一致するようにする。
そして、PC23は、カウント値が一致した場合の微調整した制御電圧値を検出温度の値に対応付けて上書きして保存し、その検出温度の値と制御電圧値をCPU13の内部メモリに設定する。
If the count value stored in the memory inside the PC 23 and the count value input from the frequency counter 22 do not match, the set temperature compensation value is regarded as inappropriate, and the temperature compensation value is finely adjusted.
In the fine adjustment method, the PC 23 adjusts the control voltage value corresponding to the detected temperature value stored in the internal memory, and inputs the frequency count value stored corresponding to the detected temperature value from the frequency counter 22. Make the count values match.
Then, the PC 23 overwrites and stores the finely adjusted control voltage value when the count values match in association with the detected temperature value, and sets the detected temperature value and the control voltage value in the internal memory of the CPU 13. .

ここで、確認動作及び微調整の動作を行わないのであれば、周波数カウンタ22は必要ない。
また、温度補償値の取得動作で、PLL21からロック信号がPC23に出力されない構成であれば、周波数カウンタ22は必要になり、PC23の内部メモリに標準の温度の値に対する周波数カウント値を記憶しておき、周波数カウンタ22から入力されるカウント値が内部メモリに記憶するカウント値になったとき、ロック状態と判定して、その時における検出温度の値と制御電圧値をCPU13の内部メモリも設定する。
Here, if the confirmation operation and the fine adjustment operation are not performed, the frequency counter 22 is not necessary.
Further, if the lock signal is not output from the PLL 21 to the PC 23 in the temperature compensation value acquisition operation, the frequency counter 22 is necessary, and the frequency count value for the standard temperature value is stored in the internal memory of the PC 23. When the count value input from the frequency counter 22 reaches the count value stored in the internal memory, the lock state is determined, and the detected temperature value and control voltage value at that time are also set in the internal memory of the CPU 13.

[動作]
次ぎに、本システムの動作について説明する。
PC23は、D/A変換器14での補償値を求めるために、SW15をバッファ18の入力側(PLL21の出力側)とVCXO16の入力側を接続するよう制御し、高安定な基準信号を入力するPLL21からの出力をバッファ18とVCXO16に出力する。
[Operation]
Next, the operation of this system will be described.
The PC 23 controls the SW 15 to connect the input side of the buffer 18 (the output side of the PLL 21) and the input side of the VCXO 16 in order to obtain a compensation value in the D / A converter 14, and inputs a highly stable reference signal. The output from the PLL 21 is output to the buffer 18 and the VCXO 16.

VCXO16は、PLL21からの入力される信号を制御電圧として発振動作を行い、発振周波数信号を出力端子17に出力する。出力端子17に出力された発振周波数信号は、PLL21の他方の入力端子に入力され、また分岐して周波数カウンタ22に出力される。   The VCXO 16 performs an oscillation operation using the signal input from the PLL 21 as a control voltage, and outputs an oscillation frequency signal to the output terminal 17. The oscillation frequency signal output to the output terminal 17 is input to the other input terminal of the PLL 21 and is branched and output to the frequency counter 22.

PLL21は、基準周波数入力端子20から入力される高安定な基準信号とVCXO16から出力される発振周波数信号との位相を比較し、基準信号に対して発振周波数信号の位相ずれがないロック状態となったときに、PC23にロック信号を出力する。   The PLL 21 compares the phase of the highly stable reference signal input from the reference frequency input terminal 20 with the oscillation frequency signal output from the VCXO 16, and enters a locked state in which there is no phase shift of the oscillation frequency signal with respect to the reference signal. The lock signal is output to the PC 23.

PLL21からロック信号の入力を受けたPC23は、その時にA/D変換器12から入力される温度の値と、バッファ18で増幅され、A/D変換器19でデジタル値に変換されたPLL21からの出力の電圧値(制御電圧値)とを取得し、内部の記憶部に対応付けて記憶する。ここで、取得された制御電圧値がD/A変換器14に対する温度補償値となる。
PC23は、取得した温度の値と対応する制御電圧値とをCPU13の内部メモリに設定する。
The PC 23 that has received the lock signal input from the PLL 21 is the temperature value input from the A / D converter 12 at that time and the PLL 21 that has been amplified by the buffer 18 and converted to a digital value by the A / D converter 19. The output voltage value (control voltage value) is acquired and stored in association with the internal storage unit. Here, the acquired control voltage value becomes a temperature compensation value for the D / A converter 14.
The PC 23 sets the acquired temperature value and the corresponding control voltage value in the internal memory of the CPU 13.

また、周波数カウンタ22は、VCXO16からの発振周波数信号について周波数をカウントし、カウント値をPC23に出力している。従って、PC23は、PLL21がロック状態となった時の発振周波数信号のカウント値を温度の値と対応付けて記憶する。   The frequency counter 22 counts the frequency of the oscillation frequency signal from the VCXO 16 and outputs the count value to the PC 23. Accordingly, the PC 23 stores the count value of the oscillation frequency signal when the PLL 21 is locked in association with the temperature value.

次ぎに、PC23は、CPU13に設定した温度補償値が適正であるか否かを確認するために、SW15をD/A変換器14の出力側とVCXO16の入力側を接続するよう制御する。   Next, the PC 23 controls the SW 15 to connect the output side of the D / A converter 14 and the input side of the VCXO 16 in order to confirm whether or not the temperature compensation value set in the CPU 13 is appropriate.

CPU13は、PC23から設定された温度補償値(制御電圧値)をD/A変換器14に出力し、D/A変換器14でアナログ信号に変換されてVCXO16に出力される。
すると、VCXO16はD/A変換器14から入力される制御電圧で発振動作を行い、発振周波数信号を出力端子17に出力する。更に、出力端子17から発振周波数信号が周波数カウンタ22に入力され、当該信号の周波数がカウントされ、カウント値がPC23に出力される。
The CPU 13 outputs the temperature compensation value (control voltage value) set from the PC 23 to the D / A converter 14, is converted into an analog signal by the D / A converter 14, and is output to the VCXO 16.
Then, the VCXO 16 performs an oscillation operation with the control voltage input from the D / A converter 14 and outputs an oscillation frequency signal to the output terminal 17. Further, the oscillation frequency signal is input from the output terminal 17 to the frequency counter 22, the frequency of the signal is counted, and the count value is output to the PC 23.

PC23は、周波数カウンタ22から入力されるカウント値がPLL21のロック時に記憶したカウント値と等しい場合には、設定した温度補償値が適正であったと判定する。
また、PC23は、周波数カウンタ22から入力されるカウント値がPLL21のロック時に記憶したカウント値と等しくない場合には、設定した温度補償値が不適正であったと判定し、等しくなるよう温度補償値を微調整し、等しくなった時の温度補償値をCPU13の内部メモリに再設定する。接続系のばらつきで周波数ずれが発生することがあり、それにより等しくない場合が起こる。
When the count value input from the frequency counter 22 is equal to the count value stored when the PLL 21 is locked, the PC 23 determines that the set temperature compensation value is appropriate.
In addition, when the count value input from the frequency counter 22 is not equal to the count value stored when the PLL 21 is locked, the PC 23 determines that the set temperature compensation value is inappropriate and sets the temperature compensation value to be equal. Is finely adjusted, and the temperature compensation value when they become equal is reset in the internal memory of the CPU 13. Frequency shifts may occur due to variations in the connection system, which causes unequal cases.

このように、温度毎にPC23は、SW15を切り替えながら温度補償値を取得(取得動作)し、CPU13の内部メモリに設定し、更に確認動作として、設定した温度補償値が適正であるか否かを判定し、設定した温度補償値にずれがある場合には微調整を行って温度補償値の再設定を行うようになっており、温度毎に温度補償値を短時間で求めることができるものである。   Thus, for each temperature, the PC 23 acquires the temperature compensation value (acquisition operation) while switching the SW 15, sets it in the internal memory of the CPU 13, and confirms whether the set temperature compensation value is appropriate as a confirmation operation. If there is a deviation in the set temperature compensation value, fine adjustment is performed to reset the temperature compensation value, and the temperature compensation value can be obtained for each temperature in a short time. It is.

また、温度補償値は、温度ステップ毎に求めなくても、全温度範囲のA/D変換器12の温度値とA/D変換器19の温度補償値(A/D変換器19から出力される電圧値)を対応付けてPC23の内部メモリに記憶させておき、その後、温度ステップ毎にPC23が検出温度の値とその時の電圧値をCPU3の内部メモリに格納するようにしてもよい。   Further, the temperature compensation value is not obtained for each temperature step, and the temperature value of the A / D converter 12 and the temperature compensation value of the A / D converter 19 (output from the A / D converter 19 in the entire temperature range). Voltage value) may be stored in the internal memory of the PC 23 in association with each other, and the PC 23 may store the detected temperature value and the voltage value at that time in the internal memory of the CPU 3 for each temperature step.

上記方法は、アナログ式の温度補償回路網(図示していない)における温度補償時に、VCXO16の温度特性が既知となり、補償値のカーブを一致させるように、アナログ式の温度補償回路網での温度特性カーブを設定できる利点がある。   In the above method, the temperature of the VCXO 16 becomes known at the time of temperature compensation in an analog temperature compensation network (not shown), and the temperature in the analog temperature compensation network is made to match the curve of the compensation value. There is an advantage that a characteristic curve can be set.

[実施の形態の効果]
本実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償設定方法によれば、温度補償値の取得動作として、SW15を切り替えてPLL21の出力がVCXO16に入力されるようにし、その出力と高安定な基準周波数をPLL21に入力し、ロック状態になると、PC23がその時の検出温度の値とPLL21への制御電圧値を記憶し、その検出温度の値と制御電圧値をCPU13の内部メモリに設定して、D/A変換器14に対する温度補償を行うようにしているので、温度補償値を短時間で求めることができる効果がある。
[Effect of the embodiment]
According to the temperature compensation setting method of the temperature compensated crystal oscillator according to the present embodiment, as the temperature compensation value acquisition operation, the SW15 is switched so that the output of the PLL 21 is input to the VCXO 16, and the output is highly stable. When the reference frequency is input to the PLL 21 and becomes locked, the PC 23 stores the detected temperature value and the control voltage value to the PLL 21 at that time, and sets the detected temperature value and control voltage value in the internal memory of the CPU 13. Since the temperature compensation for the D / A converter 14 is performed, the temperature compensation value can be obtained in a short time.

また、本実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償設定方法によれば、温度補償値の確認動作として、PC23が、SW15を切り替えてD/A変換器14の出力がVCXO16に入力されるようにし、VCXO16の出力を周波数カウンタ22でカウントし、温度補償値の取得動作でカウントされたVCXO16の発振周波数のカウント値と比較し、一致すれば温度補償値が適正であると確認できる効果がある。   Further, according to the temperature compensation setting method of the temperature compensated crystal oscillator according to the present embodiment, as the temperature compensation value confirmation operation, the PC 23 switches the SW 15 and the output of the D / A converter 14 is input to the VCXO 16. The output of the VCXO 16 is counted by the frequency counter 22 and compared with the count value of the oscillation frequency of the VCXO 16 counted in the temperature compensation value acquisition operation. If they match, the temperature compensation value can be confirmed to be appropriate. There is.

また、本実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償設定方法によれば、温度補償値の微調整動作として、上記カウント値が一致しない場合、PC23は、温度補償値の取得動作でカウントされたカウント値になるようVCXO16への制御電圧値を調整し、当該カウント値になった場合に、その検出温度の値と制御電圧値をCPU13の内部メモリに設定することで、D/A変換器14への温度補償値を容易に微調整できる効果がある。   Further, according to the temperature compensation setting method of the temperature compensated crystal oscillator according to the present embodiment, as a fine adjustment operation of the temperature compensation value, if the count values do not match, the PC 23 counts by the temperature compensation value acquisition operation. D / A conversion is performed by adjusting the control voltage value to the VCXO 16 so as to obtain the counted value, and setting the detected temperature value and the control voltage value in the internal memory of the CPU 13 when the count value is reached. There is an effect that the temperature compensation value to the container 14 can be easily finely adjusted.

本発明は、温度毎にD/A変換器の温度補償値を短時間で取得できる温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に好適である。   The present invention is suitable for a temperature compensation value setting method for a temperature compensated crystal oscillator capable of acquiring a temperature compensation value of a D / A converter for each temperature in a short time.

本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステムの概略図である。It is the schematic of the system which concerns on the temperature compensation value setting method of the temperature compensation type | mold crystal oscillator which concerns on embodiment of this invention. 従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステムを示す概略図である。It is the schematic which shows the system which concerns on the temperature compensation value setting method of the conventional temperature compensation type | mold crystal oscillator.

符号の説明Explanation of symbols

1…温度センサ、 2…A/D変換器(A/D)、 3…CPU、 4…D/A変換器(D/A)、 5…VCXO、 6…出力端子、 7…周波数カウンタ、 8…パーソナルコンピュータ(PC)、 11…温度センサ、 12…A/D変換器(A/D)、 13…CPU、 14…D/A変換器(D/A)、 15…スイッチ(SW)、 16…VCXO、 17…出力端子、 18…バッファ、 19…A/D変換器(A/D)、 20…基準周波数入力端子、 21…PLL回路(PLL)、 22…周波数カウンタ、 23…パーソナルコンピュータ(PC)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Temperature sensor, 2 ... A / D converter (A / D), 3 ... CPU, 4 ... D / A converter (D / A), 5 ... VCXO, 6 ... Output terminal, 7 ... Frequency counter, 8 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Personal computer (PC), 11 ... Temperature sensor, 12 ... A / D converter (A / D), 13 ... CPU, 14 ... D / A converter (D / A), 15 ... Switch (SW), 16 ... VCXO, 17 ... output terminal, 18 ... buffer, 19 ... A / D converter (A / D), 20 ... reference frequency input terminal, 21 ... PLL circuit (PLL), 22 ... frequency counter, 23 ... personal computer ( PC)

Claims (2)

入力される制御電圧に応じて発振周波数を可変にする電圧制御水晶発振器と、外周の温度を検出する温度センサと、検出された温度の値をアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、前記A/D変換器からの検出温度の値に対して前記電圧制御水晶発振器へ供給する制御電圧の値を温度補償値として出力する中央演算処理装置と、前記温度補償値をデジタル/アナログ変換するD/A変換器とを有する温度補償型水晶発振器における温度補償値設定方法であって、
前記電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号と高安定な基準周波数信号を入力して位相を比較し、前記基準周波数信号に対して位相ずれのないよう制御電圧を出力すると共に、位相ずれのない状態をロック状態としてロック信号を出力するPLL回路と、前記D/A変換器からの出力又は前記PLL回路からの制御電圧出力のいずれかを選択して前記電圧制御水晶発振器に入力するスイッチと、前記A/D変換器からの検出温度を入力し、前記PLL回路からのロック信号を入力し、前記PLL回路からの制御電圧出力を電圧値として入力し、前記スイッチを制御し、前記中央演算処理装置に温度値と当該温度値に対応した制御電圧の値を出力するパーソナルコンピュータと、前記電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数をカウントする周波数カウンタとを用い、
前記パーソナルコンピュータは、前記PLL回路からロック信号が入力されるまでは、前記PLL回路からの制御電圧出力を選択して前記電圧制御水晶発振器に入力するよう前記スイッチを制御し、前記PLL回路からロック信号を入力すると、前記A/D変換器からの検出温度の値と前記PLL回路からの制御電圧出力の電圧値と前記周波数カウンタでのカウント値を記憶すると共に、前記中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得すると、前記D/A変換器からの出力を選択して前記電圧制御水晶発振器に入力するよう前記スイッチを制御し、前記電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について前記周波数カウンタで得られたカウント値と前記A/D変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値とを比較し、前記中央演算処理装置に設定した制御電圧の値の適正を判定する確認動作を行い、前記中央演算処理装置に設定した制御電圧の値が不適正であると判定すると、前記制御電圧の値を調整し、前記周波数カウンタで得られるカウント値が前記A/D変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値に等しくなるよう微調整動作を行い、微調整された検出温度の値と制御電圧の値を前記中央演算処理装置に再設定することを特徴とする温度補償値設定方法。
A voltage-controlled crystal oscillator that varies an oscillation frequency according to an input control voltage, a temperature sensor that detects the temperature of the outer periphery, an A / D converter that converts the detected temperature value from analog to digital, and A central processing unit that outputs, as a temperature compensation value, a value of a control voltage supplied to the voltage controlled crystal oscillator with respect to a detected temperature value from an A / D converter, and D for digital / analog conversion of the temperature compensation value A temperature compensation value setting method in a temperature compensated crystal oscillator having a / A converter,
The oscillation frequency signal from the voltage controlled crystal oscillator and a highly stable reference frequency signal are input and the phases are compared, and a control voltage is output so that there is no phase shift with respect to the reference frequency signal, and there is no phase shift A PLL circuit that outputs a lock signal in a locked state, a switch that selects either the output from the D / A converter or the control voltage output from the PLL circuit and inputs the control voltage to the voltage controlled crystal oscillator, The detected temperature from the A / D converter is input, the lock signal from the PLL circuit is input, the control voltage output from the PLL circuit is input as a voltage value, the switch is controlled, and the central processing unit a personal computer for outputting a value of the control voltage corresponding to the temperature value and the temperature value, the frequency for the oscillation frequency signal from the voltage controlled crystal oscillator Using a frequency counter that counts,
Until the lock signal is input from the PLL circuit, the personal computer controls the switch so that the control voltage output from the PLL circuit is selected and input to the voltage controlled crystal oscillator, and the personal computer locks from the PLL circuit. When a signal is input, the detected temperature value from the A / D converter, the voltage value of the control voltage output from the PLL circuit , and the count value in the frequency counter are stored, and the central processing unit is locked. When the temperature compensation value is obtained by setting the detected temperature value and the control voltage value, the switch is controlled so that the output from the D / A converter is selected and input to the voltage controlled crystal oscillator, For the oscillation frequency signal from the voltage controlled crystal oscillator, the count value obtained by the frequency counter and the detected temperature value from the A / D converter The control value stored in the central processing unit is compared, and the control voltage set in the central processing unit is checked to determine the appropriateness. The control voltage set in the central processing unit is incorrect. If the control voltage value is determined, the control voltage value is adjusted, and the count value obtained by the frequency counter is adjusted to be equal to the count value stored corresponding to the detected temperature value from the A / D converter. A temperature compensation value setting method characterized by performing an adjustment operation and resetting the finely-adjusted detected temperature value and control voltage value in the central processing unit .
パーソナルコンピュータは、温度毎に温度補償値を取得し、確認動作を行い、微調整動作を繰り返すことを特徴とする請求項記載の温度補償値設定方法。 Personal computer obtains the temperature compensation value for each temperature, it performs a confirmation operation, the temperature compensation value setting method according to claim 1, wherein the repeating fine adjustment operation.
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