JPH03280607A - 水晶発振器の駆動回路 - Google Patents

水晶発振器の駆動回路

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JPH03280607A
JPH03280607A JP8174290A JP8174290A JPH03280607A JP H03280607 A JPH03280607 A JP H03280607A JP 8174290 A JP8174290 A JP 8174290A JP 8174290 A JP8174290 A JP 8174290A JP H03280607 A JPH03280607 A JP H03280607A
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capacitor
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capacitance
emitter
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Hiroshi Maruyama
洋 丸山
Keiichi Kotani
圭一 小谷
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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、水晶振動子を含むコルピンッ発振回路を駆動
するための水晶発振器の駆動回路に関する。
〔従来の技術〕
一般に通信機器においては、発振源として水晶発振器が
用いられている。発振器としては、温度変化によって電
源電圧が変化したような場合にも発振周波数が安定して
いること等が求められているが、特に携帯型の二z−ド
レス電話やセルラー電話等の標準発振源としで使用され
る水晶発振器とし−(は、次のような特性が要求されて
いる。
■特に温度補償型水晶発振器においては温度特性がよい
こと。
■負荷の変化に対して発振周波数が変化しないこと。す
なわち、負荷変動特性がよいこと。
■電圧変動特性がよいこと。
■消費電力が少ないこと。
■小型軽量であること。
■出力電圧がIVP−P以」−であること。
■安価であること。
これらの要求を満足する水晶発振器または温度補償型の
水晶発振器の駆動回路としては、第2図に示すようなも
のが使用されている。
第2図において、水晶振動子X、1リマーコンデ′ンサ
Cp、二1ンテ′ンサC1,C2,C4,CJC6、抵
抗R1,R2,R3,R4及びtランジスタ1゛1によ
ってコルピッツ型発振回路が構成されている。前記コル
ピッツ型発振回路を構成するトランジスタ′r1に対し
て、トランジスタT2がカスケード接続されている。ト
ランジスタ1゛2のコレクタは、抵抗R5を介して電源
に接続されている。また、トランジスタT1のエミッタ
は:jンデンサC3を介してトランジスタT2のベース
に接続されており、トランジスタT2のコレクタからコ
ンデンサ07を介して出力が取り出されるようになって
いる。この出力は、コンデンサ成分C4及び抵抗成分R
Lからなる負荷3に供給されている。なお、コンデンサ
C8はノイズ除去用として設けられたものである。
この第2図に示ず31、うに、2つのトランジスタT1
及びトランジスタT2をカスケード接続することにより
、前述の要求特性である、少消費電力、IVP−F以上
の出力電圧、安価、小型装置を実現している。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の水晶発振器の駆動回路とし”ζは第2図に示すも
のが一般的な回路構成となるが、負荷変動特性におい°
ζ次のような欠点を有している。
すなわち、トランジスタT2のコレクタからコンデン!
)C7を介して出力するので、出力インピーダンスが高
い(前記第2図の例では抵抗値R5に相当する)。この
ため、発振器の負荷3であるコンデンサ成分C4抵抗成
分RL が変動すると、I・ランジスタT2の動作状態
が変わり、その結果発振回路を構成するトランジスタT
Iの発振周波数に影響を及ばず。このように、負荷の変
動が発振周波数の変動となって現れ、良好な周波数安定
度を得ることができない。
前記のような負荷変動による周波数変動を抑えるために
は、トランジスタ1゛1とトランジスタ1゛2とを交流
的に遮断する必要がある。このためコンデンサC6の容
量を大きくする必要がある。しかし、このコンデンサC
6の容Mを人きくすると、結果的にゲインが下がり、所
望の出力電圧が得られなくなる場合がある。
一般に通信機器に使用される水晶発振器は、Pl、1.
 (位相制御ループ)ICの入力ゲートに接続されるこ
とが多い。このPLLICは、通常CMO5で構成され
、抵抗成分よりもコンデン・す゛成分が主である。そし
て、このコンデンサ成分(第2図のCLに相当)が変動
すると、前述のように発振周波数が変動してしまう。
本発明の目的は、出力インピーダンスを極めて小さくで
きるとともに、出力が大きな容量性を有L7、こわによ
って負荷容量の変動を吸収することができ、負荷変動が
あっても発振回路部への影響を抑えて良好な周波数安定
を得ることができる水晶発振器の駆動回路を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る水晶発振器の駆動回路は、水晶振動子を含
むコルピッツ発振回路を駆動するためのものであり、コ
ルピッツ発振回路を構成する第1のトランジスタとカス
グー1′接続された第2のトランジスタと、第2のトラ
ンジスタのベース、上ミッタ間に接続されたコンデンサ
とを備えている。
そして、前記第1のトランジスタのコレクタより発振出
力を導出している。
〔作用〕
この発明においては、発振回路の増幅段においζ2゛つ
のトランジスタがカスケード接続されている。このため
、消費電力が少なくなる。また、第1のトランジスタを
含むコルピッツ発振回路が第2の1ランシスタのエミッ
タ負荷となり、第2のトランジスタはエミックフ7 L
lワ回路を構成している。これにより出力−インピーダ
ンスが小さくなる。さらに、発振回路の第1#ランジス
タに接続された第2のトランジスタにおいζ、その・・
、−ス。
〕−ミンタ間にmlンデンサが接続されている。したか
っ°(、エミッタ側から見たコンデンサの容量を、コン
デンサの容量とトランジスタの増幅率との積とし°C実
際の容量よりも大きな容量と見なすことができる。
このように、低出力インピーダンス及び大容量性によっ
°ζ、電流損失を少なくできるとともに、負(i容量の
変動を吸収して発振回路部への影響を少なくすることが
できる。
〔実施例] 第1図は本発明の一実施例による水晶発振回路及びその
駆動回路である。
図において、コルピッツ発振回路lと電源との間には駆
動回路2が接続され、コルピッツ発振回路lの出力には
負荷3が接続されている。
コルビ・ンツ発振回路1は、水晶振動子Xと、1リマー
ニIンデンサCPと、コンテ゛ンサC1l、CI2.C
13及びC14と、抵抗R11,R12及びR13と、
第1トランジスタTIとによって構成されている。第1
Fランジスタ′1゛1のベースには」ンデンナC12を
介し°(水晶振動子Xが接続されており、この水晶振動
子XはトリマーコンテンサCP及びコンデンサC1lの
並列回路を介してアースに接続されている。また、第1
トランジスタ′1゛1のベース、エミ・シタ間には二1
ンデンサC13が接続されており、エミッタはコンデン
サCI/l及び抵抗R13の並列回路を介してアースに
接続され”ζいる。さらに、第1トランジスタTlの−
・−スには、抵抗R11及びRl 2によっ(分割され
た電源電圧が印加され得るようになっ゛(いる。
駆動回路2は、前記コルピッツ発振回路の第1トランジ
スタT1とカスケード接続される第2トランジスタ′I
゛2と、コンデンサCI5と、抵抗R14とを有してい
る。第2トランジスタ]゛2の二11、−フタは電源に
直接に接続されており、・、−スは抵抗RI4を介して
電源に接続されている。また、第2トランジスタT2の
エミッタには、前記第1[ランジスタTlを含む発振回
路1が接続されでおり、この第2トランジスタ′「2は
エミッターノオUlソ回路を構成している。さらに、第
2トランジスタT2のベース、エミンタ間には、コンデ
ンナCI5が接続されている。
また、第1トランジスタTIのコレクタと第21ランジ
スクT2のエミ・7タの接続点から二1ンデンサC16
を介して出力が導出され、ここに抵抗成分RL及びコン
デンサ成分CLからなる負荷3が接続されている。
次に前記実施例の作用効果について説明する。
l]i+記のような:1ルピソツ型の発振回路においζ
は、水晶振動子によって決定される周波数の信号が第1
1ランシスタT’ Iで増幅されて、所定の周波数の信
号を負ti3に対して供給することができる。
このとき、たとえば各抵抗値を第1図Oこ示Jように設
定し、電源を5■とすると、第1トランジスタ′1゛1
の二ルクタに得られる出力電圧はほぼ2゜5Vとなり、
出力電流を約l口1Aとすることができる。
したがって、発振時の動作インピーダンスは、2.5V
/1mA−2,5にΩ となる。この約2.5にΩの負荷が第2トランジスタ1
゛2のエミッタ負荷となる。第2トランジスタT2はエ
ミッタフォー19回路を形成しているので、出力コンデ
ンサCI6から見た出力インピーダンスは、l / I
+□倍となる(tlrt:第2トランジスタT2の電流
増幅率)。
ずなわら、11□を約100とすると、出力インピーダ
ンスは 2、5にΩ/100=25Ω となり、非常に低い値となる。
また、第2トランジスタT2のベース、エミンタ間に接
続されたコンデンサC15は、ミラー効果によって、 C]5XhFt’1C5X100 の容量値を有するコンデンサとしζ見える。
以にのように、本実施例の駆動回路にJ、れば、出力イ
ンピーダンス及び出力容量はF記の表1に示すようにな
り、目的とする低出力インピーダンスで、かつ大きな容
量性を有する駆動回路が実現できる。
表1 したがって、負荷3のコンデンサ成分CL、抵抗成分R
4の変動に対する周波数の変化率は少なくなり、良好な
周波数安定度を得ることができる。
以下に従来例と本実施例の周波数安定度(Δf/f)を
比較して示す。
表2−1 RL = IOKΩ一定で、CLを変化させた場合i 
CL=10ρFが基準(単位:ppm 表2−2 CL 10ρ1?−・定で、 RLを変化さ−また場合; RL=IOKΩがw車 (栄位:ppm) 前記表2−1及び表2−2から明らかなように、ft荷
の変動に対して本実施例の力が従来例に比較して1/1
0以下の変動率となっ°ζいる。
〔発明の効果〕
以−Lのように本発明では、発振回路を構成する第1の
トランジスタにカスゲート°接続された第2o)トラン
ジスタにおいて、この第2のトランジスタ2を、前記発
振回路をそのエミッタ負荷とするエミッタフォロワ回路
とし、さらに第2のl・ランジスタのベース、エミッタ
間にコンデンサを接続したので、低出力インピーダンス
で、かつ大きな客足性を有する駆動回路が実現でき、特
に負荷変動に対して周波数安定度の良好な発振出力を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による水晶発振器及びその駆
動回路を示す回路図、第2図は従来の水晶発振器及びそ
の駆動回路を示す回路図である。 ■・・・コルピンツ発振回路、2・・・駆動回路、3・
・・負荷、TI、1’2・・・第1.第2のトランジス
タ、X・・・水晶振動子、CIl〜C17・・・コンデ
ンサ、R11−Rl4・・・抵抗。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)コルピッツ発振回路を構成する第1のトランジス
    タとカスケード接続された第2のトランジスタと、 前記第2のトランジスタのベース、エミッタ間に接続さ
    れたコンデンサとを備え、 前記第1のトランジスタのコレクタより発振出力を導出
    する、 水晶発振器の駆動回路。
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