JPH0220163B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0220163B2 JPH0220163B2 JP59082009A JP8200984A JPH0220163B2 JP H0220163 B2 JPH0220163 B2 JP H0220163B2 JP 59082009 A JP59082009 A JP 59082009A JP 8200984 A JP8200984 A JP 8200984A JP H0220163 B2 JPH0220163 B2 JP H0220163B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- circuit
- compensation circuit
- resistance element
- crystal oscillator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は水晶発振器の温度補償回路、特に、３
次曲線状の周波数温度特性を有する水晶振動子を
備えた水晶発振器において、感温抵抗素子により
水晶振動子の負荷容量を直接変化させて発振周波
数の温度補償を行なう直接補償形の温度補償回路
に関する。
次曲線状の周波数温度特性を有する水晶振動子を
備えた水晶発振器において、感温抵抗素子により
水晶振動子の負荷容量を直接変化させて発振周波
数の温度補償を行なう直接補償形の温度補償回路
に関する。
従来この種の温度補償回路としては、低温域補
償回路として水晶振動子に直列に負特性感温抵抗
素子（サーミスタ）、抵抗およびコンデンサの三
者の並列回路を挿入したもの（特開昭55−
41026）、高温域補償回路として負特性感温抵抗素
子と抵抗の直列回路にコンデンサを並列に接続し
たものを挿入したもの（特開昭55−125702）など
が知られている。
償回路として水晶振動子に直列に負特性感温抵抗
素子（サーミスタ）、抵抗およびコンデンサの三
者の並列回路を挿入したもの（特開昭55−
41026）、高温域補償回路として負特性感温抵抗素
子と抵抗の直列回路にコンデンサを並列に接続し
たものを挿入したもの（特開昭55−125702）など
が知られている。
しかしながら、ATカツトの水晶振動子の温度
特性は３次曲線で表わされ、60℃以上における周
波数偏差の立上りが急激であるのに対し、上述し
た高温域温度補償回路の補償特性は60℃以上で補
償曲線が直線的となるため、補償された結果は60
℃以上の高温域で水晶振動子本来の特性曲線と同
様に立上り、75℃程度までの要求を充足できない
場合が生ずる。
特性は３次曲線で表わされ、60℃以上における周
波数偏差の立上りが急激であるのに対し、上述し
た高温域温度補償回路の補償特性は60℃以上で補
償曲線が直線的となるため、補償された結果は60
℃以上の高温域で水晶振動子本来の特性曲線と同
様に立上り、75℃程度までの要求を充足できない
場合が生ずる。
この問題の解決のため、抵抗にも並列に負特性
感温抵抗素子を入れたり、抵抗値を小さくできる
ように設計するなどの方法が試みられてきたが、
改善の幅はわずかであつた。
感温抵抗素子を入れたり、抵抗値を小さくできる
ように設計するなどの方法が試みられてきたが、
改善の幅はわずかであつた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、特に60℃以上の温度特性の補償
を可能とし広い温度範囲にわたつて周波数の安定
した水晶発振回路を実現することが可能な水晶発
振回路の温度補償回路を提供することにある。
で、その目的は、特に60℃以上の温度特性の補償
を可能とし広い温度範囲にわたつて周波数の安定
した水晶発振回路を実現することが可能な水晶発
振回路の温度補償回路を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、
水晶振動子に直列に、それぞれ感温抵抗素子を含
む低温域温度補償回路と高温域温度補償回路との
直列回路を接続する一方、この直列回路に並列に
接続したスイツチング素子および感温抵抗素子を
含み高温域の所定温度以上において上記スイツチ
ング素子を導通状態にする制御回路を設けたもの
である。以下、実施例を用いて本発明を詳細に説
明する。
水晶振動子に直列に、それぞれ感温抵抗素子を含
む低温域温度補償回路と高温域温度補償回路との
直列回路を接続する一方、この直列回路に並列に
接続したスイツチング素子および感温抵抗素子を
含み高温域の所定温度以上において上記スイツチ
ング素子を導通状態にする制御回路を設けたもの
である。以下、実施例を用いて本発明を詳細に説
明する。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。図において、１なATカツト水晶振動子、２
はトランジスタ発振回路である。これに対し、常
温25℃以下の低温域温度補償回路３および25℃以
上の高温域温度補償回路４を水晶振動子１に直列
に接続する一方、これらの両補償回路３，４の直
列回路に並列に、スイツチング素子としてのダイ
オードＤ１を接続し、さらにダイオードＤ１の導
通・非導通を制御する制御回路５が設けてある。
また、Ｃ１は周波数可変幅の調整を行なうための
コンデンサ、CVは周波数微調整用のトリマコン
デンサ、Ｃ２，Ｃ３はコンデンサである。
る。図において、１なATカツト水晶振動子、２
はトランジスタ発振回路である。これに対し、常
温25℃以下の低温域温度補償回路３および25℃以
上の高温域温度補償回路４を水晶振動子１に直列
に接続する一方、これらの両補償回路３，４の直
列回路に並列に、スイツチング素子としてのダイ
オードＤ１を接続し、さらにダイオードＤ１の導
通・非導通を制御する制御回路５が設けてある。
また、Ｃ１は周波数可変幅の調整を行なうための
コンデンサ、CVは周波数微調整用のトリマコン
デンサ、Ｃ２，Ｃ３はコンデンサである。
トランジスタ発振回路２は、トランジスタTR
１、バイアス抵抗Ｒ１，Ｒ２および抵抗Ｒ３，Ｒ
４ならびにコンデンサＣ４，Ｃ５から構成され
る。また、低温域温度補償回路３はコンデンサＣ
６を短絡すれば負特性感温抵抗素子NT１、抵抗
Ｒ５およびコンデンサＣ７の並列回路を含む前述
したと同様の補償回路であるが、ATカツト水晶
振動子の温度特性の３次曲線により近付けた補償
曲線を得るために、上記コンデンサＣ６を挿入し
てある。さらに、高温域温度補償回路４は、負特
性感温抵抗素子NT２と抵抗Ｒ６の直列回路にコ
ンデンサＣ８を並列に接続した前述したと同様の
補償回路であり、コンデンサＣ３を介して端子Ａ
から取り出される発振出力は、60℃程度までは、
これら両補償回路による負荷容量の変化によつて
温度補償される。
１、バイアス抵抗Ｒ１，Ｒ２および抵抗Ｒ３，Ｒ
４ならびにコンデンサＣ４，Ｃ５から構成され
る。また、低温域温度補償回路３はコンデンサＣ
６を短絡すれば負特性感温抵抗素子NT１、抵抗
Ｒ５およびコンデンサＣ７の並列回路を含む前述
したと同様の補償回路であるが、ATカツト水晶
振動子の温度特性の３次曲線により近付けた補償
曲線を得るために、上記コンデンサＣ６を挿入し
てある。さらに、高温域温度補償回路４は、負特
性感温抵抗素子NT２と抵抗Ｒ６の直列回路にコ
ンデンサＣ８を並列に接続した前述したと同様の
補償回路であり、コンデンサＣ３を介して端子Ａ
から取り出される発振出力は、60℃程度までは、
これら両補償回路による負荷容量の変化によつて
温度補償される。
すなわち、端子Ｂ，Ｃ間に電源電圧を加える
と、発振バイアス抵抗Ｒ１，Ｒ２による分圧点Ｄ
と、制御回路５を構成する正特性感温抵抗素子
PT１および抵抗Ｒ７の直列回路、抵抗Ｒ８によ
る分圧点Ｅとの差電圧によりダイオードＤ１には
順方向バイアスがかかつたり逆方向バイアスがか
かつたりする。今、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ８の抵抗
値が20kΩ、抵抗Ｒ７の抵抵抗値が10kΩで、正
特性感温抵抗素子PT１の抵抗温度特性が第２図
に示すようなものであるとすると、ダイオードＤ
１のバイアスの順逆方向の境界、すなわち点Ｄお
よび点Ｅが同電位となる温度は正特性感温抵抗素
子PT１の抵抗値が10kΩとなる60℃であり、60
℃以下ではダイオードＤ１は逆方向バイアスがか
かつて非導通となるために、水晶振動子１の負荷
として上述した両補償回路３，４が挿入された形
となる。
と、発振バイアス抵抗Ｒ１，Ｒ２による分圧点Ｄ
と、制御回路５を構成する正特性感温抵抗素子
PT１および抵抗Ｒ７の直列回路、抵抗Ｒ８によ
る分圧点Ｅとの差電圧によりダイオードＤ１には
順方向バイアスがかかつたり逆方向バイアスがか
かつたりする。今、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ８の抵抗
値が20kΩ、抵抗Ｒ７の抵抵抗値が10kΩで、正
特性感温抵抗素子PT１の抵抗温度特性が第２図
に示すようなものであるとすると、ダイオードＤ
１のバイアスの順逆方向の境界、すなわち点Ｄお
よび点Ｅが同電位となる温度は正特性感温抵抗素
子PT１の抵抗値が10kΩとなる60℃であり、60
℃以下ではダイオードＤ１は逆方向バイアスがか
かつて非導通となるために、水晶振動子１の負荷
として上述した両補償回路３，４が挿入された形
となる。
これに対し、温度が60℃以上になると、ダイオ
ードＤ１に流れる電流は、正特性感温抵抗素子
PT１の抵抗値が大きくなり分圧点Ｅの電圧が下
るほど大きくなり、このダイオードＤ１に流れる
電流が大きくなるほどダイオードのインピーダン
スは小さくなり、ついには点Ｄ，Ｅ間を導通させ
たと同様になる。これは、水晶振動子に直列に接
続されていた２つの補償回路３，４を短絡させた
と同一であり、負荷容量が大幅に増大して発振周
波数は大幅に下がる。
ードＤ１に流れる電流は、正特性感温抵抗素子
PT１の抵抗値が大きくなり分圧点Ｅの電圧が下
るほど大きくなり、このダイオードＤ１に流れる
電流が大きくなるほどダイオードのインピーダン
スは小さくなり、ついには点Ｄ，Ｅ間を導通させ
たと同様になる。これは、水晶振動子に直列に接
続されていた２つの補償回路３，４を短絡させた
と同一であり、負荷容量が大幅に増大して発振周
波数は大幅に下がる。
第３図に、本実施例の補償回路により補償を行
なつた水晶発振回路の周波数温度特性を実線で示
す。従来、−20゜〜＋75℃で±2.5ppmの標準規格
に対し、55℃以上の温度において図中破線で示す
ように曲線が＋方向へ大きく曲るため、75℃と55
℃の両方における周波数偏差をチエツクしながら
温度特性を調整していたが、本発明によれば、図
示のように55℃に対する75℃での周波数の上昇率
を0.5ppmにすることが可能となつたため、55℃
におけるチエツクのみで容易に高精度の温度補償
形水晶発振回路が得られるようになつた。
なつた水晶発振回路の周波数温度特性を実線で示
す。従来、−20゜〜＋75℃で±2.5ppmの標準規格
に対し、55℃以上の温度において図中破線で示す
ように曲線が＋方向へ大きく曲るため、75℃と55
℃の両方における周波数偏差をチエツクしながら
温度特性を調整していたが、本発明によれば、図
示のように55℃に対する75℃での周波数の上昇率
を0.5ppmにすることが可能となつたため、55℃
におけるチエツクのみで容易に高精度の温度補償
形水晶発振回路が得られるようになつた。
なお、同様の正特性感温抵抗素子PT１を用い
ても、抵抗Ｒ７，Ｒ８の抵抗値を調整することに
より、ダイオードＤ１が導通となる温度は調整可
能である。
ても、抵抗Ｒ７，Ｒ８の抵抗値を調整することに
より、ダイオードＤ１が導通となる温度は調整可
能である。
また、本実施例では、補償回路３，４を短絡す
るスイツチング素子としてダイオードＤ１を用
い、このダイオードＤ１に逆方向バイアス電圧を
与える抵抗Ｒ７，Ｒ８および正特性感温抵抗素子
PT１からなる制御回路を設け、他方ダイオード
Ｄ１の正方向バイアス電圧は発振回路２を構成す
るトランジスタTR１のベースバイアス電圧を用
いて上記ダイオードＤ１を導通・非導通制御し
た。もちろんこれらスイツチング素子および制御
回路の構成はこれに限定されるものではないが、
本実施例によれば、きわめて少ない部品点数で簡
単に補償回路を構成できる利点がある。
るスイツチング素子としてダイオードＤ１を用
い、このダイオードＤ１に逆方向バイアス電圧を
与える抵抗Ｒ７，Ｒ８および正特性感温抵抗素子
PT１からなる制御回路を設け、他方ダイオード
Ｄ１の正方向バイアス電圧は発振回路２を構成す
るトランジスタTR１のベースバイアス電圧を用
いて上記ダイオードＤ１を導通・非導通制御し
た。もちろんこれらスイツチング素子および制御
回路の構成はこれに限定されるものではないが、
本実施例によれば、きわめて少ない部品点数で簡
単に補償回路を構成できる利点がある。
以上説明したように、本発明によれば、水晶振
動子に直列に、それぞれ感温抵抗素子を含む低温
域温度補償回路と高温域温度補償回路との直列回
路を接続する一方、この直列回路に並列にスイツ
チング素子を接続し、かつ感温抵抗素子を含み高
温域の所定温度以上で上記スイツチング素子を導
通状態にする制御回路を設けたことにより、高温
域温度補償回路による補償機能が有効に働かなく
なる例えば60℃以上の高温側で上記スイツチング
素子を導通させて両補償回路を短絡し、負荷容量
を大幅に増大させて発振周波数の上昇を有効に抑
制することができる。
動子に直列に、それぞれ感温抵抗素子を含む低温
域温度補償回路と高温域温度補償回路との直列回
路を接続する一方、この直列回路に並列にスイツ
チング素子を接続し、かつ感温抵抗素子を含み高
温域の所定温度以上で上記スイツチング素子を導
通状態にする制御回路を設けたことにより、高温
域温度補償回路による補償機能が有効に働かなく
なる例えば60℃以上の高温側で上記スイツチング
素子を導通させて両補償回路を短絡し、負荷容量
を大幅に増大させて発振周波数の上昇を有効に抑
制することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図は正特性感温抵抗素子の抵抗温度特性の一例を
示す図、第３図は本発明により補償された周波数
温度特性の一例を示す図である。 １……水晶振動子、２……トランジスタ発振回
路、３……低温域温度補償回路、４……高温域温
度補償回路、５……制御回路、Ｃ１〜Ｃ８，CV
……コンデンサ、Ｄ１……ダイオード（スイツチ
ング素子）、NT１，NT２……負特性感温抵抗素
子、PT１……正特性感温抵抗素子、Ｒ１〜Ｒ８
……抵抗、TR１……トランジスタ。
図は正特性感温抵抗素子の抵抗温度特性の一例を
示す図、第３図は本発明により補償された周波数
温度特性の一例を示す図である。 １……水晶振動子、２……トランジスタ発振回
路、３……低温域温度補償回路、４……高温域温
度補償回路、５……制御回路、Ｃ１〜Ｃ８，CV
……コンデンサ、Ｄ１……ダイオード（スイツチ
ング素子）、NT１，NT２……負特性感温抵抗素
子、PT１……正特性感温抵抗素子、Ｒ１〜Ｒ８
……抵抗、TR１……トランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ３次曲線状の周波数温度特性を有する水晶振
動子を備えた直接補償形の温度補償回路を有する
水晶発振器の温度補償回路において、 水晶振動子に直列に、それぞれ感温抵抗素子を
含む低温域温度補償回路と高温域温度補償回路と
の直列回路と、 この直列回路に並列に接続したスイツチング素
子と、 感温抵抗素子を含み高温域の所定温度以上にお
いて上記スイツチング素子を導通状態にする制御
回路とを設けてなる水晶発振器の温度補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8200984A JPS60226203A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 水晶発振器の温度補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8200984A JPS60226203A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 水晶発振器の温度補償回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60226203A JPS60226203A (ja) | 1985-11-11 |
| JPH0220163B2 true JPH0220163B2 (ja) | 1990-05-08 |
Family
ID=13762519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8200984A Granted JPS60226203A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 水晶発振器の温度補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60226203A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02189807A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-25 | Mitsubishi Electric Corp | 酸素イオン導電体 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118612U (ja) * | 1984-07-10 | 1986-02-03 | 富士通テン株式会社 | 水晶発振回路の温度補償回路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3970966A (en) * | 1975-04-25 | 1976-07-20 | Motorola, Inc. | Crystal oscillator temperature compensating circuit |
| JPS5291344A (en) * | 1976-01-26 | 1977-08-01 | Kinsekisha Lab Ltd | Circuit for compensating temperature of crystal oscillator |
-
1984
- 1984-04-25 JP JP8200984A patent/JPS60226203A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02189807A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-25 | Mitsubishi Electric Corp | 酸素イオン導電体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60226203A (ja) | 1985-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |