JP6180846B2 - Crystal oscillator - Google Patents

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本発明は、水晶発振器に係り、特に良好なエージング特性を備えると共に、低コストで、小型化を図ることができる水晶発振器に関する。   The present invention relates to a crystal oscillator, and more particularly to a crystal oscillator that has a favorable aging characteristic and can be reduced in size at low cost.

[先行技術の説明]
従来、水晶発振器の経時変化による出力周波数の変化(エージング特性)を小さく抑えようとすると、水晶振動子のブランクや電極、サポートや封止、パッケージに至るまで経時変化の小さい高安定仕様の材料を用いて、経時変化の小さい製造方法で製造することが必要となっている。
[Description of Prior Art]
Conventionally, when trying to suppress the change in the output frequency (aging characteristics) due to the aging of the crystal oscillator, a highly stable material that has little change over time from the quartz crystal blank, electrode, support, sealing, and package to the crystal oscillator. Therefore, it is necessary to manufacture by a manufacturing method with little change with time.

ところで、水晶発振器は、用途によって小型化及び表面実装化が要求されるものがあり、小型化及び表面実装化に対応すると、搭載される水晶振動子によってエージング特性が良好ではないものがある。   By the way, some crystal oscillators are required to be downsized and surface-mounted depending on the application, and some aging characteristics may not be good depending on the mounted crystal resonators in response to downsizing and surface mounting.

そのような水晶発振器においてエージング特性を補正する技術も知られているが、システムICやROM(Read Only Memory)等を使用した回路によって実現されるため、高価で、回路規模が大きく、小型化の妨げになる。   A technique for correcting the aging characteristics in such a crystal oscillator is also known, but since it is realized by a circuit using a system IC, a ROM (Read Only Memory) or the like, it is expensive, has a large circuit scale, and is downsized. Hinder.

[関連技術]
尚、水晶発振器のエージング特性を良好にする技術としては、特開2001−308641号公報「圧電発振器」(東洋通信機株式会社、特許文献1)、特開2008−178040号公報「発振器」(日本電波工業株式会社、特許文献2)がある。
[Related technologies]
As techniques for improving the aging characteristics of the crystal oscillator, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-308641 “Piezoelectric Oscillator” (Toyo Tsushinki Co., Ltd., Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-178040 “Oscillator” (Japan) Radio Industry Co., Ltd., Patent Document 2).

特許文献1には、圧電発振器において、リミッタ回路が、負荷容量の端子間インピーダンスを制御することにより、優れた経年時特性とすることが記載されている。
特許文献2には、発振器の帰還ループに、インダクタンスとバリキャップダイオードから成る周波数選択回路を設け、バリキャップダイオードの容量を制御することにより、発振器の経時変化に応じて負性抵抗を調整することが記載されている。
Patent Document 1 describes that in a piezoelectric oscillator, a limiter circuit has excellent aging characteristics by controlling the impedance between terminals of a load capacitor.
In Patent Document 2, a frequency selection circuit including an inductance and a varicap diode is provided in the feedback loop of the oscillator, and the negative resistance is adjusted in accordance with a change with time of the oscillator by controlling the capacitance of the varicap diode. Is described.

特開2001−308641号公報JP 2001-308641 A 特開2008−178040号公報JP 2008-178040 A

上述したように、従来の水晶発振器では、良好なエージング特性を備え、且つ小型化を図ることができる水晶発振器を低コストで実現することは困難であるという問題点があった。   As described above, the conventional crystal oscillator has a problem that it is difficult to realize a crystal oscillator that has good aging characteristics and can be miniaturized at low cost.

尚、特許文献1及び特許文献2には、水晶振動子の接地端子側に、水晶振動子のエージング特性を相殺するような容量抜け特性を備えたコンデンサを備えることは記載されていない。   Note that Patent Document 1 and Patent Document 2 do not describe providing a capacitor having a capacitance loss characteristic that cancels the aging characteristic of the crystal resonator on the ground terminal side of the crystal resonator.

本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、低コストで、良好なエージング特性を備えると共に小型化を図ることができる水晶発振器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 crystal oscillator that is low-cost, has good aging characteristics, and can be miniaturized.

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、前記水晶振動子の一端に接続し、水晶振動子の出力信号を増幅するトランジスタとを備えた水晶発振器であって、経時変化によって容量が低下する特性を備えるエージング特性調整用コンデンサを設け、水晶振動子の他端には、エージング特性調整用コンデンサの一端のみが接続され、エージング特性調整用コンデンサの他端が接地され、エージング特性調整用コンデンサの特性が、経時変化によって発振周波数が変動する水晶振動子のエージング特性を相殺するよう調整されていることを特徴としている。 The present invention for solving the problems of the conventional example described above is a crystal oscillator including a transistor connected to one end of the crystal resonator and amplifying the output signal of the crystal resonator. the aging characteristics adjusting capacitor to obtain Bei deterioration characteristic is provided, at the other end of the crystal oscillator is only one end of the aging characteristic-adjusting capacitor is connected, the other end of the aging characteristic-adjusting capacitor is grounded, the aging characteristic adjustment The characteristics of the capacitor for use are adjusted so as to cancel out the aging characteristics of the crystal resonator whose oscillation frequency varies with time.

また、本発明は、上記水晶発振器において、エージング特性調整用コンデンサは、バリキャップダイオードであることを特徴としている。   According to the present invention, in the crystal oscillator, the aging characteristic adjusting capacitor is a varicap diode.

また、本発明は、上記水晶発振器において、エージング特性調整用コンデンサは、複数の直列接続のコンデンサ又は複数の並列接続のコンデンサ若しくはそれらの組み合わせで構成されていることを特徴としている。   Further, the present invention is characterized in that, in the crystal oscillator, the aging characteristic adjusting capacitor is composed of a plurality of capacitors connected in series, a plurality of capacitors connected in parallel, or a combination thereof.

また、本発明は、上記水晶発振器において、複数のコンデンサの内のいずれかをバリキャップダイオードとしたことを特徴としている。   According to the present invention, in the crystal oscillator, any one of the plurality of capacitors is a varicap diode.

また、本発明は、上記水晶発振器において、エージング特性調整用コンデンサは、セラミックコンデンサ、電解コンデンサ、タンタルコンデンサ、マイラコンデンサ、フィルムコンデンサのいずれかであることを特徴としている。   According to the present invention, in the crystal oscillator, the aging characteristic adjusting capacitor is any one of a ceramic capacitor, an electrolytic capacitor, a tantalum capacitor, a mylar capacitor, and a film capacitor.

本発明の水晶発振器によれば、水晶振動子と、水晶振動子の一端に接続し、水晶振動子の出力信号を増幅するトランジスタとを備えた水晶発振器であって、経時変化によって容量が低下する特性を備えるエージング特性調整用コンデンサを設け、水晶振動子の他端には、エージング特性調整用コンデンサの一端のみが接続され、エージング特性調整用コンデンサの他端が接地され、エージング特性調整用コンデンサの特性が、経時変化によって発振周波数が変動する水晶振動子のエージング特性を相殺するよう調整されている水晶発振器としているので、エージング特性調整用コンデンサの容量低下の特性による水晶振動子の発振周波数の変動によって、水晶振動子が元来備えているエージング特性が補償され、優れたエージング特性を備え、小型化を図ることができる水晶発振器を低コストで実現できる効果がある。
According to the crystal oscillator of the present invention, the crystal oscillator includes a crystal resonator and a transistor that is connected to one end of the crystal resonator and amplifies the output signal of the crystal resonator, and the capacitance decreases with time. the aging characteristics adjusting capacitor to obtain Bei characteristics provided, at the other end of the crystal oscillator is only one end of the aging characteristic-adjusting capacitor is connected, the other end of the aging characteristic-adjusting capacitor is grounded, aging characteristics adjusting capacitor The crystal oscillator is adjusted so as to cancel out the aging characteristics of the crystal oscillator whose oscillation frequency fluctuates with time, so the oscillation frequency of the crystal oscillator due to the capacity reduction characteristic of the capacitor for adjusting the aging characteristics The fluctuation compensates for the natural aging characteristics of the crystal unit and provides excellent aging characteristics. The effect of the crystal oscillator can be miniaturized can be realized at a low cost.

また、本発明によれば、エージング特性調整用コンデンサが、バリキャップダイオードである上記水晶発振器としているので、実装後であってもエージング特性調整用コンデンサの容量を微調整することができ、水晶振動子のエージング特性に応じた最適な容量として、優れたエージング特性を備えた水晶発振器を実現できる効果がある。   In addition, according to the present invention, since the aging characteristic adjusting capacitor is the above-described crystal oscillator that is a varicap diode, the capacitance of the aging characteristic adjusting capacitor can be finely adjusted even after mounting. As an optimum capacity according to the aging characteristics of the child, there is an effect that a crystal oscillator having excellent aging characteristics can be realized.

また、本発明によれば、エージング特性調整用コンデンサは、複数の直列接続のコンデンサ又は複数の並列接続のコンデンサ若しくはそれらの組み合わせで構成されている上記水晶発振器としているので、水晶振動子のエージング特性に応じて容量抜け特性を最適化することができ、優れたエージング特性を備えた水晶発振器を実現できる効果がある。   Further, according to the present invention, the aging characteristic adjusting capacitor is the above-described crystal oscillator constituted by a plurality of capacitors connected in series, a plurality of capacitors connected in parallel, or a combination thereof. Accordingly, it is possible to optimize the capacity loss characteristic according to the above, and there is an effect that a crystal oscillator having an excellent aging characteristic can be realized.

本発明の実施の形態に係る水晶発振器の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the crystal oscillator which concerns on embodiment of this invention. 水晶振動子のエージング特性の例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the example of the aging characteristic of a crystal oscillator. 一般的なコンデンサの経年変化特性の例を示した特性図である。It is the characteristic view which showed the example of the secular change characteristic of a general capacitor | condenser. 調整用コンデンサの別の接続例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another example of a connection of the capacitor for adjustment. 負荷容量に対する共振周波数オフセット量の一例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an example of the resonant frequency offset amount with respect to load capacity.

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水晶発振器は、水晶振動子と接地端子との間に、経時変化によって容量が低下するコンデンサを設け、当該コンデンサによる水晶振動子の周波数変化が、水晶振動子のマイナス傾向のエージング特性を相殺するプラス傾向の特性となるように調整されているものであり、エージング特性の良好な水晶発振器を低コストで実現できるものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of the embodiment]
The crystal oscillator according to the embodiment of the present invention is provided with a capacitor whose capacitance decreases with time, between the crystal unit and the ground terminal, and the frequency change of the crystal unit caused by the capacitor is negative in the crystal unit. The crystal oscillator is adjusted to have a positive tendency characteristic that cancels the aging characteristic of the tendency, and a crystal oscillator having a good aging characteristic can be realized at low cost.

[実施の形態に係る水晶発振器:図1]
図1は、本発明の実施の形態に係る水晶発振器の構成を示す回路図である。
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る水晶発振器(本水晶発振器)は、コルピッツ発振器であり、水晶振動子Xと、水晶振動子Xの発振周波数を増幅するトランジスタTrとを備え、トランジスタTrの一端に水晶振動子の一端が接続されている。
[Crystal Oscillator According to Embodiment: FIG. 1]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a crystal oscillator according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the crystal oscillator (the present crystal oscillator) according to the embodiment of the present invention is a Colpitts oscillator, and includes a crystal resonator X and a transistor Tr that amplifies the oscillation frequency of the crystal resonator X. The one end of the crystal resonator is connected to one end of the transistor Tr.

そして、トランジスタTrのコレクタには、抵抗R1を介して電源電圧が印加されると共にコンデンサC3の一端が接続され、コンデンサC3の他端は接地されている。
また、トランジスタTrのエミッタは、抵抗R2を介して接地され、ベースは、直列接続のコンデンサC1,C2を介して接地され、コンデンサC1,C2の間の点がトランジスタTrのエミッタに接続されて、出力端子が設けられている。
A power supply voltage is applied to the collector of the transistor Tr via the resistor R1, and one end of the capacitor C3 is connected to the other end of the capacitor C3.
The emitter of the transistor Tr is grounded via the resistor R2, the base is grounded via the series-connected capacitors C1 and C2, and the point between the capacitors C1 and C2 is connected to the emitter of the transistor Tr. An output terminal is provided.

更に、抵抗R1の他端が、抵抗R3の一端に接続され、抵抗R3の他端が水晶振動子XとトランジスタTrのベースとの間の点に接続されると共に、抵抗R4の一端に接続されている。抵抗R4の他端は接地されている。   Furthermore, the other end of the resistor R1 is connected to one end of the resistor R3, the other end of the resistor R3 is connected to a point between the crystal unit X and the base of the transistor Tr, and is connected to one end of the resistor R4. ing. The other end of the resistor R4 is grounded.

そして、本水晶発振器の特徴として、水晶振動子Xの他端が、エージング特性を調整するエージング特性調整用コンデンサ(以下「調整用コンデンサ」と記載する)C10が接続され、調整用コンデンサC10の他端は接地されている。   As a feature of the present crystal oscillator, an aging characteristic adjusting capacitor (hereinafter referred to as an “adjusting capacitor”) C10 for adjusting the aging characteristic is connected to the other end of the crystal unit X, and the other of the adjusting capacitor C10. The end is grounded.

調整用コンデンサC10は、水晶振動子Xのエージング特性による周波数変化を補償するものである。つまり、調整用コンデンサ10は、水晶振動子Xのエージング特性とは逆の周波数変化を引き起こす特性を備えたものである。
尚、ここでは、説明を簡単にするために調整用コンデンサ10を1つのコンデンサで構成した例について説明するが、後述するように調整用コンデンサ10を複数のコンデンサの組み合わせとして構成することも可能である。
The adjustment capacitor C10 compensates for frequency changes due to the aging characteristics of the crystal unit X. That is, the adjustment capacitor 10 has a characteristic that causes a frequency change opposite to the aging characteristic of the crystal unit X.
Here, for the sake of simplicity of explanation, an example in which the adjustment capacitor 10 is configured by a single capacitor will be described. However, as will be described later, the adjustment capacitor 10 may be configured as a combination of a plurality of capacitors. is there.

[水晶振動子のエージング特性:図2]
次に、水晶発振器に用いられる水晶振動子のエージング特性の例について図2を用いて説明する。図2は、水晶振動子のエージング特性の例を示す特性図である。
図2に示すように、水晶振動子の出力周波数は、長期間に亘る動作によって機械的なストレスが発散されることや、パッケージ内部の材料からの微量なアウトガスの発生により、設定周波数の値からのずれを生じる。
[Aging characteristics of quartz crystal: Fig. 2]
Next, an example of aging characteristics of a crystal resonator used in a crystal oscillator will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a characteristic diagram showing an example of the aging characteristic of the crystal resonator.
As shown in FIG. 2, the output frequency of the crystal resonator is determined from the set frequency value due to the mechanical stress being released by the operation over a long period of time or the generation of a small amount of outgas from the material inside the package. Cause a shift.

図2において、(A)は、機械的ストレス発散によるエージング特性を示し、(B)は、パッケージ内のアウトガス発生によるエージング特性を示している。
水晶振動子全体のエージング特性(C)は、(A)と(B)の特性の和として表され、長期(例えば数年間)における経時変化は、一般的に、設定周波数より低下するマイナス変動となる。
2A shows aging characteristics due to mechanical stress dissipation, and FIG. 2B shows aging characteristics due to outgas generation in the package.
The aging characteristic (C) of the entire crystal unit is expressed as the sum of the characteristics of (A) and (B), and a change over time over a long period (for example, several years) is generally a negative fluctuation that falls below the set frequency. Become.

[コンデンサの経年変化特性:図3]
次に、一般的なコンデンサの経年変化特性について図3を用いて説明する。図3は、一般的なコンデンサの経年変化特性の例を示した特性図である。
図3に示すように、コンデンサは、時間と共に静電容量が低下する「容量抜け」が発生する。
本水晶発振器では、このコンデンサの容量抜けの特性を利用して、水晶振動子のエージング特性を補償して、水晶発振器のエージング特性の向上を図るものである。
[Capacitor aging characteristics: Fig. 3]
Next, aging characteristics of a general capacitor will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of the aging characteristics of a general capacitor.
As shown in FIG. 3, the capacitor has a “capacity drop” in which the capacitance decreases with time.
In this crystal oscillator, the aging characteristic of the crystal oscillator is compensated by using the capacity loss characteristic of the capacitor to improve the aging characteristic of the crystal oscillator.

[エージング特性調整用コンデンサの特性]
ここで、本水晶発振器のエージング特性調整用コンデンサC10の特性について説明する。
調整用コンデンサC10は、容量抜けを生じるコンデンサであり、図1に示したように水晶振動子Xと接地端子との間に設けられている。
経時変化によって調整用コンデンサC10の静電容量が低下すると、水晶振動子の負荷容量が小さくなる。これは、水晶振動子Xの発振周波数をプラス側に変動させる要因となる。
[Characteristics for adjusting aging characteristics]
Here, the characteristics of the aging characteristic adjusting capacitor C10 of the present crystal oscillator will be described.
The adjustment capacitor C10 is a capacitor that causes a loss of capacitance, and is provided between the crystal unit X and the ground terminal as shown in FIG.
When the capacitance of the adjustment capacitor C10 decreases with time, the load capacity of the crystal unit decreases. This is a factor that causes the oscillation frequency of the crystal unit X to vary to the plus side.

[負荷容量の変化と周波数オフセットの関係:図5]
負荷容量の変化と発振周波数のオフセットとの関係を図5に示す。図5は、負荷容量に対する共振周波数オフセット量の一例を示す特性図である。
図5に示すように、負荷容量(CL)が小さくなると、周波数オフセット量(Δf/f)は増加する。つまり、負荷容量の減少は、発振周波数をプラス側に変動させるものとなっている。
[Relationship between load capacitance change and frequency offset: Fig. 5]
The relationship between the change in load capacitance and the oscillation frequency offset is shown in FIG. FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of the resonance frequency offset amount with respect to the load capacitance.
As shown in FIG. 5, as the load capacity (C L ) decreases, the frequency offset amount (Δf / f) increases. That is, the decrease in the load capacity causes the oscillation frequency to fluctuate to the plus side.

そこで、本水晶発振器では、予め水晶振動子Xのエージング特性を測定しておき、それに応じて、当該エージング特性を良好に相殺できるコンデンサの容量抜けの特性(容量抜け特性)のカーブを決定(算出)し、そのような容量抜け特性を備えたコンデンサを選択して、調整用コンデンサC10として水晶振動子Xに接続する。
これにより、水晶振動子Xと調整用コンデンサC10とのエージング特性が打ち消し合って、経年変化による水晶振動子Xの発振周波数の変動を抑え、水晶発振器のエージング特性を良好にすることができるものである。
Therefore, in this crystal oscillator, the aging characteristic of the crystal unit X is measured in advance, and a capacitor loss characteristic (capacity loss characteristic) curve that can satisfactorily cancel the aging characteristic is determined (calculated) accordingly. Then, a capacitor having such a capacity loss characteristic is selected and connected to the crystal unit X as the adjustment capacitor C10.
As a result, the aging characteristics of the crystal unit X and the adjustment capacitor C10 cancel each other, the fluctuation of the oscillation frequency of the crystal unit X due to secular change can be suppressed, and the aging characteristic of the crystal unit can be improved. is there.

調整用コンデンサC10としては、セラミックコンデンサ、電解コンデンサ、タンタルコンデンサ、マイラコンデンサ、フィルムコンデンサ等の汎用品を利用することができ、容量抜け特性の他にも、要求されるサイズや実装のタイプ(表面実装かリードタイプか)を考慮して、適切なコンデンサを適宜選択する。
これにより、大きなパッケージも不要となり、エージング特性が良好で、且つ小型化を図ることができる水晶発振器を低コストで実現することが可能となるものである。
As the adjustment capacitor C10, a general-purpose product such as a ceramic capacitor, an electrolytic capacitor, a tantalum capacitor, a mylar capacitor, or a film capacitor can be used. Appropriate capacitors should be selected in consideration of mounting or lead type.
As a result, it is possible to realize a crystal oscillator that does not require a large package, has good aging characteristics, and can be miniaturized at low cost.

[応用例:図4]
本水晶発振器の応用例について図4を用いて説明する。図4は、調整用コンデンサの別の接続例を示す回路図である。尚、図4では、水晶振動子Xから接地端子までの構成を示しており、他の構成は図1と同様である。
図4(a)は、調整用コンデンサC10としてバリキャップダイオードD1を備えた構成である。
バリキャップダイオードD1をコンデンサとして用いることにより、実装後であっても初期の容量を調整することができるものである。また、バリキャップダイオードD1は、経時変化によって容量抜けを起こすものであり、適切な容量抜け特性のバリキャップダイオードを用いることにより、水晶振動子Xのエージング特性を相殺できるものである。
[Application example: Fig. 4]
An application example of the present crystal oscillator will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing another connection example of the adjustment capacitor. 4 shows a configuration from the crystal unit X to the ground terminal, and the other configurations are the same as those in FIG.
FIG. 4A shows a configuration in which a varicap diode D1 is provided as the adjustment capacitor C10.
By using the varicap diode D1 as a capacitor, the initial capacitance can be adjusted even after mounting. Further, the varicap diode D1 causes a loss of capacitance due to a change with time, and the aging characteristic of the crystal unit X can be offset by using a varicap diode having an appropriate loss of capacitance characteristic.

また、1つのコンデンサだけでは良好なエージング特性が得られない場合には、複数のコンデンサを用いて、エージング特性調整用コンデンサとしてもよい。
図4(b)(c)は、エージング特性調整用コンデンサとして複数のコンデンサを備えた例であり、(b)はコンデンサC11とC12を直列に接続した構成、(c)はコンデンサC13とC14を並列に接続した構成を示している。
更に、3個以上のコンデンサを用いて、直列接続と並列接続を組み合わせた構成としてもよい。
In addition, when a good aging characteristic cannot be obtained with only one capacitor, a plurality of capacitors may be used as an aging characteristic adjusting capacitor.
4B and 4C are examples in which a plurality of capacitors are provided as aging characteristic adjusting capacitors. FIG. 4B shows a configuration in which capacitors C11 and C12 are connected in series. FIG. 4C shows capacitors C13 and C14. A configuration connected in parallel is shown.
Furthermore, it is good also as a structure which combined the serial connection and the parallel connection using three or more capacitors.

調整用コンデンサを構成する各コンデンサの特性や接続方法を変えることにより、容量抜け特性を微調整して、複数のコンデンサによる出力周波数の経年変化を水晶振動子Xのエージング特性の反転特性に近いものとすることができ、水晶振動子Xのエージング特性を効率的に相殺して、水晶発振器のエージング特性を良好にすることができるものである。   By finely adjusting the capacitance loss characteristics by changing the characteristics and connection method of each capacitor that makes up the adjustment capacitor, the secular change in output frequency due to multiple capacitors is close to the reversal characteristics of the aging characteristics of the crystal unit X Thus, the aging characteristic of the crystal oscillator X can be effectively canceled and the aging characteristic of the crystal oscillator can be improved.

更に、図示は省略するが、調整用コンデンサとしてバリキャップダイオードとコンデンサとを組み合わせて用いてもよく、水晶振動子の接地端子側に、バリキャップダイオードとコンデンサとを直列に接続した構成、又は並列に接続した構成、若しくはそれらを組み合わせた構成とすることも可能である。
いずれの場合も、用いられる水晶振動子Xのエージング特性を効果的に補償するような容量抜け特性となるよう調整された調整用コンデンサを設けることにより、水晶発振器のエージング特性を良好にすることができるものである。
Further, although not shown in the figure, a varicap diode and a capacitor may be used in combination as an adjustment capacitor. A configuration in which a varicap diode and a capacitor are connected in series on the ground terminal side of the crystal unit or in parallel It is also possible to adopt a configuration connected to the above or a combination thereof.
In any case, it is possible to improve the aging characteristics of the crystal oscillator by providing an adjustment capacitor adjusted to have a capacity loss characteristic that effectively compensates the aging characteristics of the crystal resonator X used. It can be done.

[実施の形態の効果]
本発明の実施の形態に係る水晶発振器によれば、水晶振動子XとトランジスタTrとを備えたコルピッツ発振器であって、水晶振動子Xと接地端子との間に、経時変化によって静電容量が低下する(容量抜けを生じる)エージング特性調整用コンデンサC10を備え、エージング特性調整用コンデンサC10の容量抜け特性を最適化することにより、水晶振動子Xのマイナス方向のエージング特性を、エージング特性調整用コンデンサC10の負荷容量の減少によるプラス方向のエージング特性で効率的に相殺して、水晶発振器の出力周波数のエージング特性を良好にすることができ、また、小型化を妨げず低コストで実現できる効果がある。
[Effect of the embodiment]
The crystal oscillator according to the embodiment of the present invention is a Colpitts oscillator provided with a crystal resonator X and a transistor Tr, and has a capacitance between the crystal resonator X and the ground terminal due to a change with time. An aging characteristic adjustment capacitor C10 that decreases (causes loss of capacitance) is provided, and by optimizing the capacitance loss characteristic of the aging characteristic adjustment capacitor C10, the aging characteristic in the negative direction of the crystal unit X is used for aging characteristic adjustment. Efficiently cancels out the positive aging characteristic due to the decrease in the load capacity of the capacitor C10 to improve the aging characteristic of the output frequency of the crystal oscillator, and can be realized at a low cost without impeding the downsizing. There is.

また、本水晶発振器によれば、エージング特性調整用コンデンサC10をバリキャップダイオードD1で構成した水晶発振器としているので、実装後であっても容量の微調整を行うことができ、水晶振動子Xのエージング特性に応じた最適な容量抜け特性として、水晶振動子Xのエージング特性を良好に相殺し、良好なエージング特性を備えた水晶発振器を実現できる効果がある。   Further, according to the present crystal oscillator, since the aging characteristic adjusting capacitor C10 is a crystal oscillator composed of the varicap diode D1, the capacitance can be finely adjusted even after mounting, and the crystal oscillator X As an optimum capacity loss characteristic according to the aging characteristic, there is an effect that the aging characteristic of the crystal unit X can be canceled well and a crystal oscillator having a good aging characteristic can be realized.

また、本水晶発振器によれば、エージング特性調整用コンデンサを複数のコンデンサの直列接続又は並列接続若しくはそれらの組み合わせで実現した構成としているので、水晶振動子Xのエージング特性に応じて容量抜け特性を微調整することができ、発振器のエージング特性を良好にすることができる効果がある。   In addition, according to the present crystal oscillator, the capacitor for adjusting the aging characteristic is realized by a series connection or a parallel connection of a plurality of capacitors, or a combination thereof. Fine adjustment can be performed, and the aging characteristics of the oscillator can be improved.

更に、本水晶発振器によれば、複数のコンデンサのいずれかをバリキャップダイオードとしているので、水晶振動子Xのエージング特性に応じて容量抜け特性を微調整することができ、発振器のエージング特性を良好にすることができる効果がある。   Furthermore, according to the present crystal oscillator, since any one of the plurality of capacitors is a varicap diode, the capacity loss characteristic can be finely adjusted according to the aging characteristic of the crystal unit X, and the aging characteristic of the oscillator is good. There is an effect that can be made.

本発明は、良好なエージング特性を備えると共に、低コストで、小型化を図ることができる水晶発振器に適している。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a crystal oscillator that has good aging characteristics and can be downsized at low cost.

X...水晶振動子、 Tr...トランジスタ、 C1〜C3...コンデンサ、 C10〜C14...エージング特性調整用コンデンサ、 R1〜R4...抵抗、 D1...バリキャップダイオード   X ... crystal resonator, Tr ... transistor, C1-C3 ... capacitor, C10-C14 ... capacitor for adjusting aging characteristics, R1-R4 ... resistor, D1 ... varicap diode

Claims (5)

水晶振動子と、前記水晶振動子の一端に接続し、前記水晶振動子の出力信号を増幅するトランジスタとを備えた水晶発振器であって、
経時変化によって容量が低下する特性を備えるエージング特性調整用コンデンサを設け、
前記水晶振動子の他端には、前記エージング特性調整用コンデンサの一端のみが接続され、前記エージング特性調整用コンデンサの他端が接地され、
前記エージング特性調整用コンデンサの前記特性が、経時変化によって発振周波数が変動する前記水晶振動子のエージング特性を相殺するよう調整されていることを特徴とする水晶発振器。
A crystal oscillator comprising a crystal resonator and a transistor connected to one end of the crystal resonator and amplifying an output signal of the crystal resonator,
It provided the aging characteristics adjusting capacitor to obtain Bei characteristics that capacity is reduced by aging,
Only one end of the aging characteristic adjustment capacitor is connected to the other end of the crystal resonator, and the other end of the aging characteristic adjustment capacitor is grounded.
The crystal oscillator, wherein the characteristic of the capacitor for adjusting the aging characteristic is adjusted so as to cancel out the aging characteristic of the crystal resonator whose oscillation frequency fluctuates due to a change with time.
エージング特性調整用コンデンサは、バリキャップダイオードであることを特徴とする請求項1記載の水晶発振器。   2. The crystal oscillator according to claim 1, wherein the aging characteristic adjusting capacitor is a varicap diode. エージング特性調整用コンデンサは、複数の直列接続のコンデンサ又は複数の並列接続のコンデンサ若しくはそれらの組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項1記載の水晶発振器。   2. The crystal oscillator according to claim 1, wherein the aging characteristic adjusting capacitor is composed of a plurality of capacitors connected in series, a plurality of capacitors connected in parallel, or a combination thereof. 複数のコンデンサの内のいずれかをバリキャップダイオードとしたことを特徴とする請求項3記載の水晶発振器。   4. The crystal oscillator according to claim 3, wherein any one of the plurality of capacitors is a varicap diode. エージング特性調整用コンデンサは、セラミックコンデンサ、電解コンデンサ、タンタルコンデンサ、マイラコンデンサ、フィルムコンデンサのいずれかであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の水晶発振器。   5. The crystal oscillator according to claim 1, wherein the aging characteristic adjusting capacitor is any one of a ceramic capacitor, an electrolytic capacitor, a tantalum capacitor, a mylar capacitor, and a film capacitor.
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