JPH01309504A - 周波数変調型水晶発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、無線通信に適用する水晶振動子を用いた発振
器（以下、水晶発振器という）に関するものであり、特
に近年実用化の検討がなされるスペクトラム拡散に係る
もので、電気的手段により基準周波数調整が可能である
とともに、この方式に必要な周波数変調を効果的に実現
し、かつ周波数温度特性の良好な小形の周波数変調型水
晶発振器を得るものである。

〔発明の概要］ 本発明は、水晶発振器において、フローティング電極可
変容量素子（以下、ｐｅａｃ素子という。ｐｅａｃ素子
の詳細は公開特許公報、昭５７−５３６９号に開示され
ている。）と、抵抗を組み合わせて用いることにより、
ユーザーがスペクトラム拡散方式の仕様に応じて周波数
の変調を行える周波数変調型水晶発振器を実現するもの
と、それに加えて、電圧制御の機能を活用して、サーミ
スタを利用して周波数温度特性の補償を行うものである
。

［従来の技術１ 従来の周波数変調型水晶発振器は第２図に示すようにト
リマコンデンサ１７により基準周波数の調整を行い、バ
リキャップグイオード１８のバイアス電圧を変えること
によって周波数の変調を行っていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の技術において、基準周波数調整手段
としてトリマコンデンサ１７を用いると、水晶発振器の
小形化が困難になるし、また調整用の開口部を要するの
てハーメデックシールが不可能となり、高信頼性化の障
害にもなる。さらには、周波数温度特性の補償手段を持
たないため、良好な周波数温度特性を得ることが難しい
という欠点を有していた。

［課題を解決するだめの手段］ 上記問題点を解決するために、本発明においては、前記
トリマコンデンサ１７と前記バリキャップダイオード１
８の代わりに、ｐｅａｃ素子を用いて、前記ｐｅａｃ素
子の容量端子（Ｔｅ）と接地端子（Ｔ、）間に、前記ｐ
ｅａｃ素子に基準周波数を設定するバイアス電圧を与え
、かつ、外部から加えた周波数変調用の信号を適正な電
圧振幅に降圧するため抵抗回路網を付加することにより
、基準周波数の調整と周波数変調を行えるようにした。

さらには、前記抵抗回路網中にサーミスタを付加するこ
とにより、周波数温度特性の補償を行うものである。

［作用１ 上記のような構成によれば、電気的に基準周波数の調整
が可能となり、ハーメチックシールにより完全密封も可
能となり、小形で高信頼の周波数変調型水晶発振器が実
現できる。また、サーミスタをイ」け加えた場合には、
周波数温度特性の良好な周波数変調型水晶発振器が実現
できる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図（ａ）は温度補償を施さない場合の実施例である。第
１図（ａ）において、６．７は前記ｐｅａｃ素子のバイ
アス電圧（以下、■、という）を変えて基準周波数を設
定するための分圧抵抗であり、抵抗８は前記抵抗７と共
に、外部から人力された変調用信号ＦＭＳを適正な電圧
振幅に降圧するだめの分圧抵抗であり、１０は変調信号
の直流分を取り除くためのコンデンサであり、１２は電
源電圧■。わが変動してもｖＩｌが変動しないようにす
るために前記抵抗６．７の両端の電圧を一定にするため
の定電圧回路である。次に、その動作を説明すると、前
記ｐｅａｃ素子の■８と水晶発振器の出力周波数偏差の
関係は第３図のようになっており、中心となる基準周波
数０を決めておいて、外部から入力された変調信号ＦＭ
Ｓから、前記抵抗７．８によって適正な電圧振幅に変換
された信号を重畳させれば、前記変調信号ＦＭＳの変化
が水晶振動子の固有振動数を変化さゼ、その出力周波数
が偏差をともなうもの、つまり周波数変調として取り出
せる。

もう一つの実施例として、第１図（ｂ）に温度補償を施
した場合について説明する。第１図（ｂ）において１３
は負の抵抗温度係数を有するサーミスタであり、１４は
前記サーミスタの抵抗温度係数を緩和するための抵抗で
ある。動作を説明すると、周波数変調型水晶発振器とし
ての動作は、前記実施例と同様である。次に周波数温度
特性の改善について説明する。Ｒ×は前記サーミスタ１
３と前記抵抗６．１４による合成抵抗値であるが、第１
図（Ｃ）に示すように、周囲温度が上昇するにつれて、
前記サーミスタ１３の抵抗値が低下するので前記合成抵
抗値Ｒｘは低下する。このことは、電源電圧■。０を基
準にした■５は第１図（ｄ）に示すように、周囲温度の
上昇とともに減少し、この結果、前記ｐｅａｃ素子の静
電容量は減少し、出力周波数は第１図（ｅ）の実線ｆ。

に示すように低下する。従って第１図（ａ）に示した回
路で得られる周波数温度特性が、第１図（ｅ）の破線ｆ
。′で示すようになる水晶振動子を第１図（ｂ）の回路
に組み込めば、第１図（ｂ）で示す水晶発振器の出力信
号の周波数は、周囲温度が変化しても全く変化しなくな
る。本実施例では温度補償を施す前の水晶発振器の出力
周波数の温度係数が正の場合についての温度補償の例を
示したが、周波数温度係数が負の場合は、第１図（ｂ）
の回路において前記抵抗６と点Ａの間に入っている前記
サーミスタ１３と前記抵抗１４から成る合成抵抗を前記
抵抗７と前記点Ａの間に入れるようにすることにより、
全く同様に温度補償できることは明白である。

［発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明は、ｐｅａｃ素子を利用
して、電気的に基準周波数の調整が可能で、完全密封さ
れ、小形、高信頼の周波数変調型水晶発振器を実現し、
スペクトラム拡散方式の通信技術が進歩し、かつ、良好
な周波数温度特性をもたらすことができるなど多大な効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例を示す回路図、
第１図（ｃ）は第１図（ｂ）の中のＲＸと周囲温度の関
係を示す図、第１図（ｄ）は■８と周囲温度の関係を示
す図、第１図（ｅ）は周波数偏差と周囲温度の関係を示
す図、第２図は従来の周波数制御型水晶発振器の回路図
であり、第３図は周波数偏差と■８の関係を示す図であ
る。 １．５．６．７．８．９．１４．１５ ・・抵抗 ２・　・・　・・　・　・・　・・　・インバータＩＣ
３・・・・・・・・・・・水晶振動子 ４．１０．１１．１６・・コンデンサ ５・・・・・・・・・・・ｐｅａｃ素子１２・・・・・
・・・・・・定電圧回路１３・・・・・・・・・・・サ
ーミスタ１７・・・・・・・・・・・トリマコンデンサ
１８・・・・・・　・・・・・バリキャップグイオード ＦＭＳ・・・・・・・・・・変調信号 以上 出願人　セイコー電子部品株式会社 代理人　弁理士　　林　　　敬　之　助本発明に１累る
濯■１ゑ玉の特イ住図 第１図（Ｃ） ・トミ 従来の周波数ル・ＩＮ型水晶発振器の回路図第２図 本発明に赤うパイ７又電圧の特ｌ注図 第１図（ｄ） 本発明に赤ろ周濠数外特・［１図 第１図（ｅ） 周テ皮＠１福秀とＶＢの関１早、の特斗生図第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）注入端子、容量端子、接地端子を有し、前記注入
   端子より絶縁膜中のフローティング電極に電荷を注入す
   ることによって、前記容量端子と前記接地端子間の静電
   容量を変え得るフローティング電極可変容量素子を用い
   、前記容量端子に抵抗とコンデンサから成る回路網を接
   続し、前記コンデンサの一端より交流信号を印加して出
   力周波数の変調を行うことを特徴とする周波数変調型水
   晶発振器。