JPH026655Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は発振回路の歩度調整装置に係り、第ｍ
段の分周器の出力する矩形波周期を第ｉ段の分周
器の出力する矩形波周期の感温素子を用いて選択
された計数値倍だけ増加させて歩度調整を行なう
ことにより、出力信号の周波数が温度変化に依存
ぜず常に一定であり、水晶振動子を常に最適負荷
状態で使用でき、調整が簡単でかつ高精度である
発振回路の歩度調整装置を提供することを目的と
する。

一般に、一定繰り返し周波数の時計信号を取り
出す等の目的で水晶振動子を用いた発振回路が用
いられている。

従来の発振回路における歩度調整は第１図に示
す如く水晶振動子１の負荷となるコンデンサをト
リマコンデンサ２とし、このトリマコンデンサ２
の静電容量を変化させて所望の繰り返し周波数の
信号を得、これを1/2分周器が多段縦続接続され
た分周器３で分周して時計信号を取り出してい
る。しかし、トリマコンデンサ２は温度変化に応
じてその容量値が大きく変化するため発振周波数
が変化して周波数温度特性が悪く、静電容量の変
化と発振周波数の変化との間にヒステリシスが有
り調整作業が複雑であり、また、上記静電容量を
変化させてもある程度の発振周波数の安定度が得
られるような設計とせねばならず、水晶振動子を
発振周波数が最も安定する負荷状態で使用できな
いという欠点があつた。またトリマコンデンサ２
の代りに静電容量の異なるコンデンサを順次取り
替えて発振周波数を所望の値とする方法もコンデ
ンサの静電容量がとびとびの値であるため発振周
波数はとびとびの値となり、コンデンサを順次取
り替えるため調整が複雑で水晶振動子を発振周波
数が最も安定する負荷状態で使用できず、更に、
トリマコンデンサ程ではないが負荷となるコンデ
ンサは温度変化に応じてその容量値が変化するた
め発振周波数が温度に応じて変化し、時計の精度
が悪くなるという欠点があつた。

本考案は上記の欠点を除去したものであり、第
２図以下と共にその一実施例につき説明する。

第２図は本考案装置の一実施例のブロツク系統
図を示す。同図中、５は水晶発振器であり、イン
バータ６、水晶発振子７及び負荷コンデンサ８
ａ，８ｂより構成されており、この水晶発振器５
で発生した例えば繰り返し周波数略4MHzの矩形
波は縦続接続された第１段及び第ｉ（ｉは零以上
の整数であり、この場合ｉ＝２）段の1/2分周器
１０，１１で分周された後段３段の1/2分周器１
３及び第１、第２の論理回路であるアンド回路１
４，１５に供給される。1/2分周器１３で1/2分周
された矩形波は更に後続する1/2分周器で1/2分周
され第ｍ（ｍはｍ＞ｉなる自然数で例えばｍ＝22）
段の1/2分周器の出力する矩形波はアンド回路１
４の入力端子に供給される。

第１の論理回路であるアンド回路１４は第ｍ段
の1/2分周器１６よりの矩形波はＨレベルとなつ
た後1/2分周器１１より供給される矩形波のＨレ
ベル期間でＨレベルとなる信号を発生してｎ進カ
ウンタ１７の計数入力端子に供給する。ｎ進カウ
ンタ１７はアンド回路１４より供給される矩形波
のパルス数を計数する。このｎ進カウンタ１７は
計数値が例えば「１」〜「10」夫々のときＨレベ
ルの計数信号を出力する出力端子１７ａ〜１７ｊ
を有しており、これらの出力端子１７ａ〜１７ｊ
夫々はアンド回路１８ａ〜１８ｊ夫々の一方の入
力端子に接続されている。

次に、入力端子１９は抵抗R₁を介して接地さ
れると共にコンパレータ２０ａ〜２０ｊの非反転
入力端子に接続されている。また、端子２１には
電源電圧が印加されており、この電源電圧は
Ra₁，Ra₂〜Rj₁，Rj₂夫々で分圧されてコンパレ
ータ２０ａ〜２０ｊの反転入力端子夫々に基準電
圧として供給される。この基準電圧はコンパレー
タ２０ａのものが最高で以下コンパレータ２０ｂ
〜２０ｊの順にその基準電圧が低くなるよう設定
されている。これらのコンパレータ２０ａ〜２０
ｊの出力端子は夫々アンド回路１８ａ〜１８ｊの
他方の入力端子に接続されている。更にアンド回
路１８ａ〜１８ｊ夫々の出力端子はオア回路２２
に接続され、オア回路２２の出力端子は第２の論
理回路であるアンド回路１５の入力端子に接続さ
れている。これらのアンド回路１８ａ〜１８ｊ及
びオア回路２２により選択回路が構成されてい
る。また、入力端子１９と同一の電源電圧が印加
される端子２３との間にはサーミスタ等の感温素
子２４が接続される。

ここで、常温において例えば入力端子１９の電
圧がコンパレータ２０ａの基準電圧より低く、コ
ンパレータ２０ｂの基準電圧より高くなるような
感温素子２４を選択した場合、コンパレータ２０
ａの出力する選択信号はＬレベル、他のコンパレ
ータ２０ｂ〜２０ｊ夫々の出力する選択信号はＨ
レベルとなる。このため、ｎ進カウンタ１７の計
数値が「２」となるアンド回路１８ｂより計数値
「２」に対応したＨレベルの計数信号が取り出さ
れ、オア回路２２を介してアンド回路１５に供給
される。アンド回路１５はオア回路２２よりＨレ
ベルの信号を供給されると1/2分周器１１よりの
矩形波よりリセツトパルスを発生する。このアン
ド回路１５の出力するパルスは単安定マルチバイ
ブレータ（モノマルチ）２５によつて所定パルス
幅のリセツトパルスとされて第３段の1/2分周器
１３より第ｍ段の1/2分周器１６までの1/2分周器
夫々のリセツト端子、ｎ進カウンタ１７のリセツ
ト端子及び第ｍ＋１段の1/2分周器２６に供給さ
れる。これによつて段３段から段ｍ段までの1/2
分周器及びｎ進カウンタ１７がリセツトされる。
つまり第ｍ段の1/2分周器１６の出力する矩形波
はその１周期をアンド回路１８ｂにより選択され
たｎ進カウンタ１７の計数値に対応する1/2分周
器１１の出力する矩形波の周期（この場合２周期
分）だけ増加させている。アンド回路１５よりの
リセツトパルスは後続の1/2分周器２６等によつ
て順次1/2分周され所望の周期の時計信号とされ
て出力端子２７より出力される。

ここで、例えば発振器５の発生する信号の周期
が長くなるような温度変化が起つた場合、感温素
子２４の抵抗値はこの温度変化によつて減少す
る。このため入力端子１９における電圧は高くな
り、この電圧がコンパレータ２０ａの基準電圧を
越えると、コンパレータ２０ａ〜２０ｊ総ての出
力信号がＨレベルとなる。このためｎ進カウンタ
１７の計数値が「１」となるとアンド回路１８ａ
はＨレベルの計数信号を出力し、モノマルチ２５
はリセツトパルスを出力する。つまり、温度変化
によつて発振器５の発生する信号周期が長い場合
には、1/2分周器１６の出力する矩形波周期に加
えられる1/2分周器１１の出力する矩形波の周期
の数が少なくなり、出力端子２７より出力される
時計信号の周期は温度変化によつて変化せず、常
に一定である。

また、第ｍ段の1/2分周器１６の出力する矩形
波の周期を例えば略１秒とすると、第２段の1/2
分周器１１が出力する矩形波の周期は略１×10^-6
秒であり、これは略0.1秒／日に相当する。ここ
で感温素子２４の常温における抵抗値を選択する
ことによりｎ進カウンタ１７の出力する計数信号
を任意に選択し0.1秒／日単位で１秒／日の歩度
調整が可能である。更に、第２図示の一点鎖線に
囲まれる部分は半導体集積回路化されており、こ
の集積回路２８において歩度調整用に設けられる
端子は入力端子１９だけである。また、端子２
１，２３夫々には同一の電源電圧が印加されるの
で、この電源電圧が変動してもｎ進カウンタ１７
の出力する計数信号の選択が変化することはな
い。

上述の如く、本考案になる発振回路の歩度調整
装置は、発振器が発生した一定周波数の信号を縦
続接続された複数段の分周器にて分周し所望の繰
り返し周波数の信号を出力する発振回路に設けら
れ、第ｍ（ｍはｍ＞１の整数）段の分周器の出力
する矩形波と第ｉ（ｉは０≦ｉ＜ｍの整数）段の
分周器の出力する矩形波との論理積をとる第１の
論理回路と、第１の論理回路の出力パルスを計数
し計数値に対応した複数の計数信号を出力するカ
ウンタと、一端に一定の電圧を印加されており抵
抗と共に電圧を分圧して温度に応じた電圧を取り
出す感温素子と、夫々で異なつた値の基準電圧と
温度に応じた電圧とを比較して選択信号を発生す
る複数のコンパレータと、複数の計数信号より選
択信号に応じた計数信号を選択して取り出す選択
回路と、選択回路よりの計数信号と第ｉ段の分周
器よりの矩形波との論理積をとつて得られるリセ
ツトパルスで第ｉ＋１段より第ｍ段までの分周器
及びカウンタをリセツトせしめると共にリセツト
パルスを第ｍ＋１段の分周器に供給する第２の論
理回路とよりなり、第ｍ段の分周器の出力する矩
形波周期を第ｉ段の分周器の出力する矩形波周期
の選択された計数値倍だけ増加させて歩度調整を
行なうよう構成してなるため、温度・周波数特性
を悪化させるトリマコンデンサを除去することが
でき、また水晶振動子を温度変化があつても発振
周波数が変化しないような発振周波数が最も安定
する負荷状態で使用できるので発振周波数の安定
性が良くなり、その調整作業は簡単であり、更に
温度変化による出力矩形波の周波数変化を感温素
子を用いて補正しているため、出力矩形波の周波
数は常に一定で高精度となり、また回路構成が簡
単で部品点数が少なくて済み、温度変化があつた
後歩度調整を行なうまでの時間が短く高精度の調
整が可能となる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の歩度調整装置の一例のブロツク
系統図、第２図は本考案装置の一実施例のブロツ
ク系統図である。 ５……発振器、１０〜１３，１６，２６……1/
２分周器、１７……ｎ進カウンタ、１９……入力
端子、２０ａ〜２０ｊ……コンパレータ、２１，
２３……端子、２２……オア回路、２４……感温
素子、２７……出力端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発振器が発生した一定周波数の信号を縦続接続
   された複数段の分周器にて分周し所望の繰り返し
   周波数の信号を出力する発振回路に設けられ、第
   ｍ（ｍはｍ＞１の整数）段の分周器の出力する矩
   形波と第ｉ（ｉは０≦ｉ＜ｍの整数）段の分周器
   の出力する矩形波との論理積をとる第１の論理回
   路と、該第１の論理回路の出力パルスを計数し計
   数値に対応した複数の計数信号を出力するカウン
   タと、一端に一定の電圧を印加されており抵抗と
   共に該電圧を分圧して温度に応じた電圧を取り出
   す感温素子と、夫々で異なつた値の基準電圧と該
   温度に応じた電圧とを比較して選択信号を発生す
   る複数のコンパレータと、該複数の計数信号より
   該選択信号に応じた計数信号を選択して取り出す
   選択回路と、該選択回路よりの計数信号と該第ｉ
   段の分周器よりの矩形波との論理積をとつて得ら
   れるリセツトパルスで第ｉ＋１段より第ｍ段まで
   の分周器及び該カウンタをリセツトせしめると共
   に該リセツトパルスを第ｍ＋１段の分周器に供給
   する第２の論理回路とよりなり、該第ｍ段の分周
   器の出力する矩形波周期を該第ｉ段の分周器の出
   力する矩形波周期の該選択された計数値倍だけ増
   加させて歩度調整を行なうよう構成してなる発振
   回路の歩度調整装置。