JPH04314204A - 温度補償型表面波発振器 - Google Patents
温度補償型表面波発振器Info
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- JPH04314204A JPH04314204A JP10842891A JP10842891A JPH04314204A JP H04314204 A JPH04314204 A JP H04314204A JP 10842891 A JP10842891 A JP 10842891A JP 10842891 A JP10842891 A JP 10842891A JP H04314204 A JPH04314204 A JP H04314204A
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- surface wave
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 49
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度変化による表面波
伝搬速度の変動や電極部の熱膨張などに影響されない高
安定な温度補償型表面波発振器に関する。
伝搬速度の変動や電極部の熱膨張などに影響されない高
安定な温度補償型表面波発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に、発振基板３１上の電気−音響変
換器３２，３３と表面波遅延線３４、および増幅器３５
との組み合わせからなる従来の表面波発振器を示す。こ
の表面波発振器では、帰還発振器としての発振条件によ
り電気−音響変換器３３の電極部から増幅器３５の入力
端子に戻される電気信号の位相関係は、表面遅延線３４
における位相遅れをφＭ、増幅器３５を含めた電気回路
の移相推移をφＥとすれば、 φＭ＋φＥ＝２πｎ
（ｎ＝１，２，３，…） （１）で与え
られる。また、一般にφＥは小さいので無視すると発振
周波数ｆｎ は、波の伝搬量をＬ、表面波速度をＶとす
れば、 ｆｎ ＝（Ｖ／Ｌ）・ｎ
（ｎ＝１，２，３，…） （２）で与え
られる。この式より、発振周波数ｆｎ の間隔δｆは、
定数（Ｖ／Ｌ）によって決定されるが、電気−音響変換
器３２，３３の周波数特性によって特定の周波数のみを
選択することできる。
換器３２，３３と表面波遅延線３４、および増幅器３５
との組み合わせからなる従来の表面波発振器を示す。こ
の表面波発振器では、帰還発振器としての発振条件によ
り電気−音響変換器３３の電極部から増幅器３５の入力
端子に戻される電気信号の位相関係は、表面遅延線３４
における位相遅れをφＭ、増幅器３５を含めた電気回路
の移相推移をφＥとすれば、 φＭ＋φＥ＝２πｎ
（ｎ＝１，２，３，…） （１）で与え
られる。また、一般にφＥは小さいので無視すると発振
周波数ｆｎ は、波の伝搬量をＬ、表面波速度をＶとす
れば、 ｆｎ ＝（Ｖ／Ｌ）・ｎ
（ｎ＝１，２，３，…） （２）で与え
られる。この式より、発振周波数ｆｎ の間隔δｆは、
定数（Ｖ／Ｌ）によって決定されるが、電気−音響変換
器３２，３３の周波数特性によって特定の周波数のみを
選択することできる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に表面波発振器は
、水晶振動子発振器とは異なり、構造が簡単であるにも
かかわらず高い周波数まで発振が可能であることから、
最近広く使用されるようになっているが、周波数安定度
が発振器を構成している系のループを一巡した全移相推
移量の変換に依存しているため、温度変化による表面波
伝搬速度Ｖの変動および電気−音響変換器３２，３３の
電極部の熱膨張などにより、周波数安定度が得られない
という欠点を有している。
、水晶振動子発振器とは異なり、構造が簡単であるにも
かかわらず高い周波数まで発振が可能であることから、
最近広く使用されるようになっているが、周波数安定度
が発振器を構成している系のループを一巡した全移相推
移量の変換に依存しているため、温度変化による表面波
伝搬速度Ｖの変動および電気−音響変換器３２，３３の
電極部の熱膨張などにより、周波数安定度が得られない
という欠点を有している。
【０００４】本発明は、このような従来の技術が持つ課
題を解決するために提案されたものであり、温度変化に
よる周波数変動を補償できる高安定度の温度補償型表面
波発振器の提供を目的とするものである。
題を解決するために提案されたものであり、温度変化に
よる周波数変動を補償できる高安定度の温度補償型表面
波発振器の提供を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明による温度補償型表面波発振器は、主発振ルー
プ内に移相器を設け、この主発振ループの主発振周波数
に対して温度変化に伴う周波数変動分だけ偏位した上下
の周波数に同調する二つの電気−音響変換器を主発振ル
ープの発振基板上に設け、これら電気−音響変換器を用
いて構成される周波数弁別器の出力を差動増幅器に加え
て、温度変化に伴う主発振周波数の周波数変動を検出し
、この差動増幅器の検出出力に基づき上記周波数変動に
対応した補正電圧を温度補償用制御部で発生し、この補
正電圧を上記移相器の制御入力端子に加えることにより
温度変動に伴う主発振周波数の変動を補償する構成とし
てある。
に本発明による温度補償型表面波発振器は、主発振ルー
プ内に移相器を設け、この主発振ループの主発振周波数
に対して温度変化に伴う周波数変動分だけ偏位した上下
の周波数に同調する二つの電気−音響変換器を主発振ル
ープの発振基板上に設け、これら電気−音響変換器を用
いて構成される周波数弁別器の出力を差動増幅器に加え
て、温度変化に伴う主発振周波数の周波数変動を検出し
、この差動増幅器の検出出力に基づき上記周波数変動に
対応した補正電圧を温度補償用制御部で発生し、この補
正電圧を上記移相器の制御入力端子に加えることにより
温度変動に伴う主発振周波数の変動を補償する構成とし
てある。
【０００６】
【作用】上述した構成によれば、温度変化に伴う主発振
周波数の変動分を差動増幅器の出力より取り出すことが
でき、温度補償用制御部でこの変動分に対応する補正電
圧を作り出して移相器に加えることで、位相量を変化で
き、温度変動に伴う主発振周波数の変動を補償できる。
周波数の変動分を差動増幅器の出力より取り出すことが
でき、温度補償用制御部でこの変動分に対応する補正電
圧を作り出して移相器に加えることで、位相量を変化で
き、温度変動に伴う主発振周波数の変動を補償できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明による温度補償型表面波発振器
の具体的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１
のブロック図に、この表面波発振器の一実施例を示す。 この図で、圧電基板からなる発振基板１上には、電気−
音響変換器２、表面波遅延線３および電気−音響変換器
４が設けられており、電気−音響変換器４は増幅器５を
介して移相器６の入力端子に接続され、この移相器６の
出力端子は増幅器７を介して電気−音響変換器２に接続
される。この構成からなる発振ループＬは、規定の周波
数ｆ０ で発振している。
の具体的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１
のブロック図に、この表面波発振器の一実施例を示す。 この図で、圧電基板からなる発振基板１上には、電気−
音響変換器２、表面波遅延線３および電気−音響変換器
４が設けられており、電気−音響変換器４は増幅器５を
介して移相器６の入力端子に接続され、この移相器６の
出力端子は増幅器７を介して電気−音響変換器２に接続
される。この構成からなる発振ループＬは、規定の周波
数ｆ０ で発振している。
【０００８】また、発振基板１上には、主発振側と表面
波遅延線８，９によって結合される電気−音響変換器１
０，１１が設けられており、これら電気−音響変換器１
０，１１は主発振周波数ｆ０ に対して温度変化に伴う
周波数変動分（周波数温度変動分）だけ偏位した上下の
周波数ｆ１ とｆ２ （但し、ｆ１ ＞ｆ０ ＞ｆ２
）にそれぞれ同調するように設定されている。電気−音
響変換器１０および１１の信号取り出し側のすだれ状電
極部と接地側のすだれ状電極部間には、補償抵抗１２お
よび１３がそれぞれ接続される。
波遅延線８，９によって結合される電気−音響変換器１
０，１１が設けられており、これら電気−音響変換器１
０，１１は主発振周波数ｆ０ に対して温度変化に伴う
周波数変動分（周波数温度変動分）だけ偏位した上下の
周波数ｆ１ とｆ２ （但し、ｆ１ ＞ｆ０ ＞ｆ２
）にそれぞれ同調するように設定されている。電気−音
響変換器１０および１１の信号取り出し側のすだれ状電
極部と接地側のすだれ状電極部間には、補償抵抗１２お
よび１３がそれぞれ接続される。
【０００９】電気−音響変換器１０はダイオード１４を
介して差動増幅器１５の一方の入力端子に接続され、電
気−音響変換器１１はダイオード１６を介して差動増幅
器１５の他方の入力端子に接続される。なお、これらダ
イオード１４，１６は電気−音響変換器１０，１１側を
順方向とする向きに挿入される。差動増幅器１５の各入
力端子と接地間には、補償コンデンサ１７，１８と補償
抵抗１９，２０の並列回路２１，２２がそれぞれ接続さ
れる。ここで、電気−音響変換器１０，１１、ダイオー
ド１４，１６などは、図２に示すような周波数特性を有
する周波数弁別器を構成している。
介して差動増幅器１５の一方の入力端子に接続され、電
気−音響変換器１１はダイオード１６を介して差動増幅
器１５の他方の入力端子に接続される。なお、これらダ
イオード１４，１６は電気−音響変換器１０，１１側を
順方向とする向きに挿入される。差動増幅器１５の各入
力端子と接地間には、補償コンデンサ１７，１８と補償
抵抗１９，２０の並列回路２１，２２がそれぞれ接続さ
れる。ここで、電気−音響変換器１０，１１、ダイオー
ド１４，１６などは、図２に示すような周波数特性を有
する周波数弁別器を構成している。
【００１０】この差動増幅器１５の出力端子は、アナロ
グ・ディジタル変換器２３（以下、Ａ／Ｄ変換器２３と
いう）を介して温度補償用セントラル・プロセッシング
・ユニット２４（以下、温度補償用ＣＰＵ２４という）
の入力端子に接続される。この温度補償用ＣＰＵ２４の
出力端子は、ディジタル・アナログ変換器２５（以下、
Ｄ／Ａ変換器２５という）、増幅器２６を介して移相器
６の制御入力端子に接続される。
グ・ディジタル変換器２３（以下、Ａ／Ｄ変換器２３と
いう）を介して温度補償用セントラル・プロセッシング
・ユニット２４（以下、温度補償用ＣＰＵ２４という）
の入力端子に接続される。この温度補償用ＣＰＵ２４の
出力端子は、ディジタル・アナログ変換器２５（以下、
Ｄ／Ａ変換器２５という）、増幅器２６を介して移相器
６の制御入力端子に接続される。
【００１１】つぎに、このように構成される温度補償型
表面波発振器の動作を説明する。一般に、表面波発振器
の発振条件は前述した（１）式により、表面波遅延線に
おける位相遅れ（位相偏位量）φＭまたは電気回路の移
相推移φＥを変化させればよいが、φＭによる変動を補
正するにはφＥを変化させればよい。φＥを変化させる
には、発振ループＬ内の可変リアクタンスからなる移相
器６に可変制御電圧を印加すればよい。
表面波発振器の動作を説明する。一般に、表面波発振器
の発振条件は前述した（１）式により、表面波遅延線に
おける位相遅れ（位相偏位量）φＭまたは電気回路の移
相推移φＥを変化させればよいが、φＭによる変動を補
正するにはφＥを変化させればよい。φＥを変化させる
には、発振ループＬ内の可変リアクタンスからなる移相
器６に可変制御電圧を印加すればよい。
【００１２】弁別器の一部を構成する電気−音響変換器
１０，１１は、主発振周波数ｆ０ に対して周波数温度
変動分だけ偏位した周波数ｆ１ ，ｆ２ にそれぞれ同
調されているので、温度変動により主発振周波数がｆ０
より増大したときには、差動増幅器１５の一方の入力
端子に加えられる電気−音響変換器１０側の出力電圧Ｖ
１と他方の入力端子に加えられる電気−音響変換器１１
側の出力電圧Ｖ２の差（Ｖ１−Ｖ２）は、正の電圧とな
り、逆に主発振周波数がｆ０ よりも減少したときは、
負の電圧となる。差動増幅器１５では、この電圧の変化
分（Ｖ１−Ｖ２）を増幅してＡ／Ｄ変換器２３に出力す
る。このＡ／Ｄ変換器２３では、入力されるアナログ電
圧信号をディジタル信号に変換して、温度補償用ＣＰＵ
２４に出力する。
１０，１１は、主発振周波数ｆ０ に対して周波数温度
変動分だけ偏位した周波数ｆ１ ，ｆ２ にそれぞれ同
調されているので、温度変動により主発振周波数がｆ０
より増大したときには、差動増幅器１５の一方の入力
端子に加えられる電気−音響変換器１０側の出力電圧Ｖ
１と他方の入力端子に加えられる電気−音響変換器１１
側の出力電圧Ｖ２の差（Ｖ１−Ｖ２）は、正の電圧とな
り、逆に主発振周波数がｆ０ よりも減少したときは、
負の電圧となる。差動増幅器１５では、この電圧の変化
分（Ｖ１−Ｖ２）を増幅してＡ／Ｄ変換器２３に出力す
る。このＡ／Ｄ変換器２３では、入力されるアナログ電
圧信号をディジタル信号に変換して、温度補償用ＣＰＵ
２４に出力する。
【００１３】ここで、温度補償用ＣＰＵ２４の動作原理
を説明する。主発振ループＰの発振周波数ｆと位相偏位
量φＭ、移相偏位量φＭと増幅器２６出力（補正電圧）
Ｖｍ、弁別器出力（Ｖ１−Ｖ２）と発振周波数ｆは、そ
れぞれ一定の関数を有しており、次式で与えられる。 ｆ＝ρ（φＭ）
φＭ＝ψ（Ｖｍ）
（３） Ｖ１−Ｖ２＝
η（ｆ）
を説明する。主発振ループＰの発振周波数ｆと位相偏位
量φＭ、移相偏位量φＭと増幅器２６出力（補正電圧）
Ｖｍ、弁別器出力（Ｖ１−Ｖ２）と発振周波数ｆは、そ
れぞれ一定の関数を有しており、次式で与えられる。 ｆ＝ρ（φＭ）
φＭ＝ψ（Ｖｍ）
（３） Ｖ１−Ｖ２＝
η（ｆ）
【００１４】したがって、温度変動により主発
振ループＰの発振周波数ｆが変動した場合、この周波数
変動を補正して発振周波数ｆをｆ０ に一定にするよう
な補正電圧Ｖｍを求めればよく、温度補償用ＣＰＵ２４
では、つぎの（４）式で与えられるような温度補償関数
をプログラム内蔵しており、温度変動に対応した補正電
圧Ｖｍを増幅器２６の出力として発生できるようになっ
ている。 Ｖｍ＝Φ（Ｖ１−Ｖ
２）
（４）
振ループＰの発振周波数ｆが変動した場合、この周波数
変動を補正して発振周波数ｆをｆ０ に一定にするよう
な補正電圧Ｖｍを求めればよく、温度補償用ＣＰＵ２４
では、つぎの（４）式で与えられるような温度補償関数
をプログラム内蔵しており、温度変動に対応した補正電
圧Ｖｍを増幅器２６の出力として発生できるようになっ
ている。 Ｖｍ＝Φ（Ｖ１−Ｖ
２）
（４）
【００１５】この温度補償用ＣＰＵ２４か
ら出力される補正出力信号は、Ｄ／Ａ変換器２５でアナ
ログ信号に変換され、増幅器２６で増幅されて補正電圧
Ｖｍが主発振ループＰ内の移相器６の制御入力端子に印
加される。これにより移相量φＭが変化して、温度変動
に伴う主発振ループＰの周波数変動が補正され、主発振
周波数がｆ０ に一定化される。
ら出力される補正出力信号は、Ｄ／Ａ変換器２５でアナ
ログ信号に変換され、増幅器２６で増幅されて補正電圧
Ｖｍが主発振ループＰ内の移相器６の制御入力端子に印
加される。これにより移相量φＭが変化して、温度変動
に伴う主発振ループＰの周波数変動が補正され、主発振
周波数がｆ０ に一定化される。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明よれば、温度
変動に伴う表面波伝搬速度の変動や電極部の熱膨張など
に起因する主発振周波数の変動を補償できるので、高安
定な表面波発振器を提供できる。
変動に伴う表面波伝搬速度の変動や電極部の熱膨張など
に起因する主発振周波数の変動を補償できるので、高安
定な表面波発振器を提供できる。
【図１】本発明による温度補償型表面発振器の一実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】図１の表面波発振器に用いられる周波数弁別器
の周波数特性図である。
の周波数特性図である。
【図３】従来の表面波発振器のブロック図である。
１ 発振基板
２，４ 主発振ループ側の電気−音響変換器３ 表
面波遅延線 ５，７ 増幅器 ６ 移相器 ８、９ 表面波遅延線 １０、１１ 弁別器側の電気−音響変換器１２，１３
補償抵抗 １４，１６ ダイオード １５ 差動増幅器 １７，１８ 補償コンデンサ １９，２０ 補償抵抗 ２３ Ａ／Ｄ変換器 ２４ 温度補償用ＣＰＵ ２５ Ｄ／Ａ変換器 ２６ 増幅器
面波遅延線 ５，７ 増幅器 ６ 移相器 ８、９ 表面波遅延線 １０、１１ 弁別器側の電気−音響変換器１２，１３
補償抵抗 １４，１６ ダイオード １５ 差動増幅器 １７，１８ 補償コンデンサ １９，２０ 補償抵抗 ２３ Ａ／Ｄ変換器 ２４ 温度補償用ＣＰＵ ２５ Ｄ／Ａ変換器 ２６ 増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 主発振ループ内に移相器を設け、この
主発振ループの主発振周波数に対して温度変化に伴う周
波数変動分だけ偏位した上下の周波数に同調する二つの
電気−音響変換器を主発振ループ側の発振基板上に設け
、これら電気−音響変換器を用いて構成される周波数弁
別器の出力を差動増幅器に加えて、温度変化に伴う主発
振周波数の周波数変動を検出し、この差動増幅器の検出
出力に基づき上記周波数変動に対応した補正電圧を温度
補償用制御部で発生し、この補正電圧を上記移相器の制
御入力端子に加えることにより、温度変動に伴う主発振
周波数の変動を補償することを特徴とする温度補償型表
面波発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10842891A JPH04314204A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 温度補償型表面波発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10842891A JPH04314204A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 温度補償型表面波発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314204A true JPH04314204A (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=14484526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10842891A Pending JPH04314204A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 温度補償型表面波発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04314204A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015228551A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | 新日本無線株式会社 | 弾性表面波発振器 |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP10842891A patent/JPH04314204A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015228551A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | 新日本無線株式会社 | 弾性表面波発振器 |
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