JPH04363913A - 温度補償発振器および温度検出装置 - Google Patents
温度補償発振器および温度検出装置Info
- Publication number
- JPH04363913A JPH04363913A JP24962991A JP24962991A JPH04363913A JP H04363913 A JPH04363913 A JP H04363913A JP 24962991 A JP24962991 A JP 24962991A JP 24962991 A JP24962991 A JP 24962991A JP H04363913 A JPH04363913 A JP H04363913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- oscillators
- crystal
- control voltage
- 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.)
- Granted
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (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、温度センサとして水晶
振動子を備えた温度補償発振器および温度検出装置に関
する。
振動子を備えた温度補償発振器および温度検出装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】温度補償発振器は、主発振器である電圧
制御発振器（ＶＣＯ）と、主発振器の周辺温度を検出す
る温度検出装置と、その温度検出の結果に応じてＶＣＯ
の発振周波数の温度変化を補償して一定値に保持させる
ような制御電圧を発生しＶＣＯに与える制御電圧供給手
段とを具備する。温度検出装置は、温度検出用の水晶振
動子を備える発振器を有し、その発振器出力電気信号の
周波数で検出温度を表わす。
制御発振器（ＶＣＯ）と、主発振器の周辺温度を検出す
る温度検出装置と、その温度検出の結果に応じてＶＣＯ
の発振周波数の温度変化を補償して一定値に保持させる
ような制御電圧を発生しＶＣＯに与える制御電圧供給手
段とを具備する。温度検出装置は、温度検出用の水晶振
動子を備える発振器を有し、その発振器出力電気信号の
周波数で検出温度を表わす。
【０００３】従来、温度検出用の圧電発振子としては、
プロシーディングス・オブ・ザ・フォーティサード・ア
ニュアル・シンポジウム・オン・フリケンシー・コント
ロール（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ
４３ｒｄ Ａｎｎｕａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ
ｏｎ Ｆｒｅｑｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ），１
９８９年，５１〜５４頁の論文に記載されているように
、固有振動数の温度係数が小さいＡＴカットの水晶振動
子と、固有振動数の温度係数が大きい例えばＹカットの
水晶振動子とを組合せたものが使われている。この場合
、温度検出部は、ＡＴカットの水晶振動子による発振器
の出力パルスを、Ｙカットの水晶振動子による発振器の
出力パルスの立上り期間について計数し、予め設定した
周期ごとに計数結果をゼロにリセットする動作を繰返し
ながら、リセット直前の計数結果を検出温度信号として
送出する。
プロシーディングス・オブ・ザ・フォーティサード・ア
ニュアル・シンポジウム・オン・フリケンシー・コント
ロール（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ
４３ｒｄ Ａｎｎｕａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ
ｏｎ Ｆｒｅｑｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ），１
９８９年，５１〜５４頁の論文に記載されているように
、固有振動数の温度係数が小さいＡＴカットの水晶振動
子と、固有振動数の温度係数が大きい例えばＹカットの
水晶振動子とを組合せたものが使われている。この場合
、温度検出部は、ＡＴカットの水晶振動子による発振器
の出力パルスを、Ｙカットの水晶振動子による発振器の
出力パルスの立上り期間について計数し、予め設定した
周期ごとに計数結果をゼロにリセットする動作を繰返し
ながら、リセット直前の計数結果を検出温度信号として
送出する。
【０００４】温度検出を２つの水晶発振子の組合せで行
う代りに、水晶振動子１つで行う回路が、プロシーディ
ングス・オブ・ザ・フォーティフォース・アニュアル・
シンポジウム・オン・フリケンシー・コントロール（Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆｔｈｅ ４４ｔｈ
Ａｎｎｕａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｆｒ
ｅｑｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ），１９９０年，５９
７〜６１４頁の論文に記載されている。この回路は、Ｓ
Ｃカットの水晶振動子１つを温度検出用に備え、この水
晶振動子を基本波および高調波用の２つの発振回路で励
振して、基本波および３次高調波の両発振出力を発生し
、両者の周波数差を表わす信号を検出温度信号としてい
る。
う代りに、水晶振動子１つで行う回路が、プロシーディ
ングス・オブ・ザ・フォーティフォース・アニュアル・
シンポジウム・オン・フリケンシー・コントロール（Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆｔｈｅ ４４ｔｈ
Ａｎｎｕａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｆｒ
ｅｑｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ），１９９０年，５９
７〜６１４頁の論文に記載されている。この回路は、Ｓ
Ｃカットの水晶振動子１つを温度検出用に備え、この水
晶振動子を基本波および高調波用の２つの発振回路で励
振して、基本波および３次高調波の両発振出力を発生し
、両者の周波数差を表わす信号を検出温度信号としてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の２つの従来技術
の水晶振動子のうちの前者、すなわちＡＴカットおよび
Ｙカットの２つの水晶振動子を組合せたものは、電源投
入や周囲温度の急変などで急激な温度変化が生じた場合
に、過渡的に温度検出誤差が増大するという問題点があ
る。すなわち、温度検出精度を高くするため、ＡＴカッ
トの方の共振周波数（ｆＡ ）とＹカットの方の共振周
波数（ｆＹ ）との比をかなり大きく設定する（例えば
、ｆＡ ＝１ＭＨｚ，ｆＹ ＝１０ＫＨｚ）のが通常で
あるが、この結果、Ｙカットの水晶振動子はＡＴカット
の水晶振動子に比べて、体積がかなり大きくなり、熱容
量も大きくなる。従って、両者の熱時定数に大幅な差を
生じ、急激な温度変化が生じた場合、定常温度状態に到
達するまでの過渡期間において、両者の温度差に起因す
る温度検出誤差が生じるのを避け得ない。他方、上述の
従来技術の後者、すなわち１つのＳＣカットの水晶振動
子により基本波および３次高調波を発生させる構成のも
のでは、上記の熱時定数差に起因する温度検出誤差の問
題は無いものの、３次高調波の発生のための発振回路の
消費電力の増大という問題点が避けられない。すなわち
、発振器回路を構成する半導体装置の消費電力は発振周
波数にほぼ比例し増大するので、３次高調波用の発振器
回路の消費電力は、基本波用のそれのほぼ３倍の大きさ
になり、両者を合計すると、基本波用のほぼ４倍の消費
電力に達する。
の水晶振動子のうちの前者、すなわちＡＴカットおよび
Ｙカットの２つの水晶振動子を組合せたものは、電源投
入や周囲温度の急変などで急激な温度変化が生じた場合
に、過渡的に温度検出誤差が増大するという問題点があ
る。すなわち、温度検出精度を高くするため、ＡＴカッ
トの方の共振周波数（ｆＡ ）とＹカットの方の共振周
波数（ｆＹ ）との比をかなり大きく設定する（例えば
、ｆＡ ＝１ＭＨｚ，ｆＹ ＝１０ＫＨｚ）のが通常で
あるが、この結果、Ｙカットの水晶振動子はＡＴカット
の水晶振動子に比べて、体積がかなり大きくなり、熱容
量も大きくなる。従って、両者の熱時定数に大幅な差を
生じ、急激な温度変化が生じた場合、定常温度状態に到
達するまでの過渡期間において、両者の温度差に起因す
る温度検出誤差が生じるのを避け得ない。他方、上述の
従来技術の後者、すなわち１つのＳＣカットの水晶振動
子により基本波および３次高調波を発生させる構成のも
のでは、上記の熱時定数差に起因する温度検出誤差の問
題は無いものの、３次高調波の発生のための発振回路の
消費電力の増大という問題点が避けられない。すなわち
、発振器回路を構成する半導体装置の消費電力は発振周
波数にほぼ比例し増大するので、３次高調波用の発振器
回路の消費電力は、基本波用のそれのほぼ３倍の大きさ
になり、両者を合計すると、基本波用のほぼ４倍の消費
電力に達する。
【０００６】したがって本発明の目的は、上記熱時定数
を差に起因する温度検出誤差の発生を伴わず、また発振
回路の消費力の大幅な増大を要しない温度補償発振器お
よび温度検出装置を提供することである。
を差に起因する温度検出誤差の発生を伴わず、また発振
回路の消費力の大幅な増大を要しない温度補償発振器お
よび温度検出装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の温度補償発振器
は、制御電圧に応答して発振周波数を変化させる電圧制
御発振器と、該電圧制御発振器の周辺の温度変化を表わ
す電気信号を発生する温度検出手段と、該電気信号に応
答して前記電圧制御発振器に対する前記温度変化の影響
を相殺するようなアナログ電圧を前記制御電圧として前
記電圧制御発振器に印加する制御電圧供給手段とを備え
る温度補償発振器において、前記温度検出手段が、互い
にほぼ等しい固有振動数と互いに相異なるカット角とを
もつ１対のＡＴカットの水晶振動子と、これら水晶振動
子のおのおのの両面にそれぞれ膜状に形成された電極と
、これら電極の部分にて前記水晶振動子をそれぞれ保持
する複数の支持部材と、これら支持部材を保持して前記
水晶振動子を収容するケース部材と、前記水晶振動子を
共振回路にそれぞれ接続した第１および第２の発振器と
、これら発振器の発振周波数の差を表わす電気信号を発
してこれにより前記温度変化を表わす周波数差信号発生
回路とを含んでいることを特徴とする。
は、制御電圧に応答して発振周波数を変化させる電圧制
御発振器と、該電圧制御発振器の周辺の温度変化を表わ
す電気信号を発生する温度検出手段と、該電気信号に応
答して前記電圧制御発振器に対する前記温度変化の影響
を相殺するようなアナログ電圧を前記制御電圧として前
記電圧制御発振器に印加する制御電圧供給手段とを備え
る温度補償発振器において、前記温度検出手段が、互い
にほぼ等しい固有振動数と互いに相異なるカット角とを
もつ１対のＡＴカットの水晶振動子と、これら水晶振動
子のおのおのの両面にそれぞれ膜状に形成された電極と
、これら電極の部分にて前記水晶振動子をそれぞれ保持
する複数の支持部材と、これら支持部材を保持して前記
水晶振動子を収容するケース部材と、前記水晶振動子を
共振回路にそれぞれ接続した第１および第２の発振器と
、これら発振器の発振周波数の差を表わす電気信号を発
してこれにより前記温度変化を表わす周波数差信号発生
回路とを含んでいることを特徴とする。
【０００８】本発明の温度検出装置は、固有振動数の対
温度変化が互いに異なる第１および第２の水晶振動子と
、これら水晶振動子を共振回路にそれぞれ接続した第１
および第２の発振器と、これら発振器の発振周波数に応
答して前記水晶振動子の近傍の温度変化を表わす電気信
号を発生する手段とを備える温度検出装置において、前
記第１および第２の水晶振動子が、互いにほぼ等しい固
有振動数と互いに相異なるカット角とをもつ１対のＡＴ
カットの水晶振動子片であり、かつ前記電気信号発生手
段が、前記第１および第２の発振器の出力パルスをそれ
ぞれカウントアップおよびカウントダウンする可逆カウ
ンタをもっていることを特徴とする。
温度変化が互いに異なる第１および第２の水晶振動子と
、これら水晶振動子を共振回路にそれぞれ接続した第１
および第２の発振器と、これら発振器の発振周波数に応
答して前記水晶振動子の近傍の温度変化を表わす電気信
号を発生する手段とを備える温度検出装置において、前
記第１および第２の水晶振動子が、互いにほぼ等しい固
有振動数と互いに相異なるカット角とをもつ１対のＡＴ
カットの水晶振動子片であり、かつ前記電気信号発生手
段が、前記第１および第２の発振器の出力パルスをそれ
ぞれカウントアップおよびカウントダウンする可逆カウ
ンタをもっていることを特徴とする。
【０００９】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１０】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。同図において、水晶振動子Ｑ１およびＱ２と、
これらをそれぞれ共振回路に含む発振器５１および５２
と、発振器５１および５２の発振出力のパルス数をそれ
ぞれカウントアップおよびカウントダウンするカウンタ
５３とから成る温度検出装置にて、水晶振動子Ｑ１およ
びＱ２の近傍の温度変化を表わす信号を発生し、これを
読出し専用メモリ（ＲＯＭ）５４に送る。水晶振動子Ｑ
１およびＱ２は、それぞれカット角３５°２５′および
３５°１７′のＡＴカット板であり、ほぼ相等しい固有
振動数をもつ。水晶振動子Ｑ１およびＱ２は、発振器５
１および５２でそれぞれ励振され、周波数ｆ１およびｆ
２の発振出力を生じさせる。カウンタ５３は、この発振
器５１および５２の両出力信号の一方のパルスをカウン
トアップし、もう一方のパルスをカウントダウンする可
逆カウンタであり、予め設定した周期ごとに計数結果を
ゼロにリセットする動作を繰返しながら、リセット直前
の計数結果を示すディジタル信号を、読出し専用メモリ
（ＲＯＭ）５４へ読出しアドレス信号として送出する。 このリセットのタイミング指示には、発振器５１および
５２の両出力信号のうちの一方の分周パルスを使う。
である。同図において、水晶振動子Ｑ１およびＱ２と、
これらをそれぞれ共振回路に含む発振器５１および５２
と、発振器５１および５２の発振出力のパルス数をそれ
ぞれカウントアップおよびカウントダウンするカウンタ
５３とから成る温度検出装置にて、水晶振動子Ｑ１およ
びＱ２の近傍の温度変化を表わす信号を発生し、これを
読出し専用メモリ（ＲＯＭ）５４に送る。水晶振動子Ｑ
１およびＱ２は、それぞれカット角３５°２５′および
３５°１７′のＡＴカット板であり、ほぼ相等しい固有
振動数をもつ。水晶振動子Ｑ１およびＱ２は、発振器５
１および５２でそれぞれ励振され、周波数ｆ１およびｆ
２の発振出力を生じさせる。カウンタ５３は、この発振
器５１および５２の両出力信号の一方のパルスをカウン
トアップし、もう一方のパルスをカウントダウンする可
逆カウンタであり、予め設定した周期ごとに計数結果を
ゼロにリセットする動作を繰返しながら、リセット直前
の計数結果を示すディジタル信号を、読出し専用メモリ
（ＲＯＭ）５４へ読出しアドレス信号として送出する。 このリセットのタイミング指示には、発振器５１および
５２の両出力信号のうちの一方の分周パルスを使う。
【００１１】図２は、上記の水晶振動子Ｑ１およびＱ２
の共振周波数の温度特性の例を、横軸に温度をとり、縦
軸に共振周波数の変化率（Δｆ／ｆ）である相対周波数
をとって示した特性図である。水晶振動子Ｑ１（カット
角３５°２５′のＡＴカット）およびＱ２（カット角３
５°１７′のＡＴカット）の共振周波数の温度変化に伴
う変化が曲線ＡＴ１およびＡＴ２により示される。これ
らの特性の曲線ＡＴ１およびＡＴ２から明らかなとおり
、カウンタ５３が出力するディジタル信号の表示値、す
なわち周波数ｆ１およびｆ２の差にリセット周期を乗じ
た値は、温度の上昇に応じて単調増加（あるいは単調減
少）する。従って、カウンタ５３からＲＯＭ５４へ与え
られる読出しアドレス信号により、検出温度を一意的に
表示することができる。
の共振周波数の温度特性の例を、横軸に温度をとり、縦
軸に共振周波数の変化率（Δｆ／ｆ）である相対周波数
をとって示した特性図である。水晶振動子Ｑ１（カット
角３５°２５′のＡＴカット）およびＱ２（カット角３
５°１７′のＡＴカット）の共振周波数の温度変化に伴
う変化が曲線ＡＴ１およびＡＴ２により示される。これ
らの特性の曲線ＡＴ１およびＡＴ２から明らかなとおり
、カウンタ５３が出力するディジタル信号の表示値、す
なわち周波数ｆ１およびｆ２の差にリセット周期を乗じ
た値は、温度の上昇に応じて単調増加（あるいは単調減
少）する。従って、カウンタ５３からＲＯＭ５４へ与え
られる読出しアドレス信号により、検出温度を一意的に
表示することができる。
【００１２】ＲＯＭ５４には、読出しアドレス信号に対
応する温度において、主発振器である電圧制御発振器（
ＶＣＯ）５６の発振周波数ｆ０を一定に保持させるため
印加すべき制御電圧のディジタル値を、予め書込んでお
く。カウンタ５３から与えられる読出しアドレス信号に
応じてＲＯＭ５４から読出されたディジタルの制御電圧
は、ディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）５５でアナ
ログ電圧に変換されたあと、ＶＣＯ５６に制御電圧とし
て印加され、ＶＣＯ５６の発振周波数ｆ０を一定に保持
するよう制御する。
応する温度において、主発振器である電圧制御発振器（
ＶＣＯ）５６の発振周波数ｆ０を一定に保持させるため
印加すべき制御電圧のディジタル値を、予め書込んでお
く。カウンタ５３から与えられる読出しアドレス信号に
応じてＲＯＭ５４から読出されたディジタルの制御電圧
は、ディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）５５でアナ
ログ電圧に変換されたあと、ＶＣＯ５６に制御電圧とし
て印加され、ＶＣＯ５６の発振周波数ｆ０を一定に保持
するよう制御する。
【００１３】図３（ａ），および（ｂ），（ｃ）は、こ
の実施例中の水晶振動子Ｑ１およびＱ２の一構成例を示
す側断面図および斜視図である。互いにほぼ等しい固有
振動数をもち互いに異なるカット角をもつ板状のＡＴカ
ットの水晶振動子Ｑ１およびＱ２に相当する振動子片１
および２と、これら振動子片１，２の板面を平行にして
対向させ垂直に保持する後述の保持手段と、これらの素
子を収容する金属ケース８とを備える。振動子片１およ
び２のおのおのの両面には、電気的接続用の電極３，４
および５，６を金蒸着によりそれぞれ形成してある。振
動子片１および２の下端部は、金属ケース８の内底面に
下端を固着したＴ字状の導体材料による保持材７の上辺
部で挟持されており、更に振動子片１の電極４と振動子
片２の電極５とが保持材７の上辺部へ電気的に接続され
ている。振動子片１の電極３および振動子片２の電極６
は、金属ケース８の底面に絶縁部材１１および１２を介
して貫通固定した棒状の導体材料による端子９および１
０の上端の折曲げ部でそれぞれ挟持され、電気的に接続
されている。
の実施例中の水晶振動子Ｑ１およびＱ２の一構成例を示
す側断面図および斜視図である。互いにほぼ等しい固有
振動数をもち互いに異なるカット角をもつ板状のＡＴカ
ットの水晶振動子Ｑ１およびＱ２に相当する振動子片１
および２と、これら振動子片１，２の板面を平行にして
対向させ垂直に保持する後述の保持手段と、これらの素
子を収容する金属ケース８とを備える。振動子片１およ
び２のおのおのの両面には、電気的接続用の電極３，４
および５，６を金蒸着によりそれぞれ形成してある。振
動子片１および２の下端部は、金属ケース８の内底面に
下端を固着したＴ字状の導体材料による保持材７の上辺
部で挟持されており、更に振動子片１の電極４と振動子
片２の電極５とが保持材７の上辺部へ電気的に接続され
ている。振動子片１の電極３および振動子片２の電極６
は、金属ケース８の底面に絶縁部材１１および１２を介
して貫通固定した棒状の導体材料による端子９および１
０の上端の折曲げ部でそれぞれ挟持され、電気的に接続
されている。
【００１４】温度検出用の発振器へ接続するには、金属
ケース８の底面を配線基板（図示せず）上に乗せて、端
子９および１０を配線接続する。振動子片１および２を
対向配置して垂直方向に保持してあるので、金属ケース
８の底面積すなわち配線基板上への実装持の占有面積を
小さくできる。
ケース８の底面を配線基板（図示せず）上に乗せて、端
子９および１０を配線接続する。振動子片１および２を
対向配置して垂直方向に保持してあるので、金属ケース
８の底面積すなわち配線基板上への実装持の占有面積を
小さくできる。
【００１５】図４は、上記実施例の水晶振動子Ｑ１およ
びＱ２の他の構成例を示す側断面図である。互いにほぼ
等しい固有振動数をもち互いに異なるカット角をもつ板
状のＡＴカット水晶の振動子片１および２と、これら振
動子片１および２の板面を同一平面上に揃え隣接して水
平に保持する後述の保持手段と、これらの素子を収容す
る金属ケース１８とを備えている。振動子片１および２
の隣接側の端部は、金属ケース１８の内底面に下端部を
固着した棒状の導体材による保持材１７の上端部にて挟
持されるとともに電気的に接続されており、これと反対
側の端部は、金属ケース１８の側面に絶縁部材２１およ
び２２を介して貫通固定した棒状の導体材料の端子１９
および２０の端部にてそれぞれ、挟持され電気的に接続
されている。この水晶振動子をプリント配線板に搭載し
てパッケージに組込む際には、ケース１８の底面を配線
基板上に載せ、端子１９および２０の外側端部を下方に
折曲げて配線接続する。振動子片１および２が同一平面
に水平に保持されているので、配線基板上の高さが低減
でき、いわゆる平面実装に好適である。
びＱ２の他の構成例を示す側断面図である。互いにほぼ
等しい固有振動数をもち互いに異なるカット角をもつ板
状のＡＴカット水晶の振動子片１および２と、これら振
動子片１および２の板面を同一平面上に揃え隣接して水
平に保持する後述の保持手段と、これらの素子を収容す
る金属ケース１８とを備えている。振動子片１および２
の隣接側の端部は、金属ケース１８の内底面に下端部を
固着した棒状の導体材による保持材１７の上端部にて挟
持されるとともに電気的に接続されており、これと反対
側の端部は、金属ケース１８の側面に絶縁部材２１およ
び２２を介して貫通固定した棒状の導体材料の端子１９
および２０の端部にてそれぞれ、挟持され電気的に接続
されている。この水晶振動子をプリント配線板に搭載し
てパッケージに組込む際には、ケース１８の底面を配線
基板上に載せ、端子１９および２０の外側端部を下方に
折曲げて配線接続する。振動子片１および２が同一平面
に水平に保持されているので、配線基板上の高さが低減
でき、いわゆる平面実装に好適である。
【００１６】以上説明した水晶振動子Ｑ１およびＱ２の
構成例のいずれにおいても振動子片１および２は、固定
振動数がほぼ相等しいので、外形寸法もほぼ相当しくな
り、熱時定数をほぼ同一に揃えることができる。更に両
者を同一ケース内に近接し収容してあるので、使用中に
おける両者の温度は常に均一に保たれる。従って、ＡＴ
カットおよびＹカットの２つの水晶振動子を組合せる従
来の発振子のような熱時定数の差に起因する温度検出誤
差は生じない。
構成例のいずれにおいても振動子片１および２は、固定
振動数がほぼ相等しいので、外形寸法もほぼ相当しくな
り、熱時定数をほぼ同一に揃えることができる。更に両
者を同一ケース内に近接し収容してあるので、使用中に
おける両者の温度は常に均一に保たれる。従って、ＡＴ
カットおよびＹカットの２つの水晶振動子を組合せる従
来の発振子のような熱時定数の差に起因する温度検出誤
差は生じない。
【００１７】また、振動子片１および２を接続して発振
する発振回路５１および５２は、ほぼ同じ周波数の基本
波で動作するので、両回路の消費電力も同じで済み、Ｓ
Ｃカットの水晶振動子を使う従来の場合のような高調波
発振に伴なう消費電力の増大を要しない。
する発振回路５１および５２は、ほぼ同じ周波数の基本
波で動作するので、両回路の消費電力も同じで済み、Ｓ
Ｃカットの水晶振動子を使う従来の場合のような高調波
発振に伴なう消費電力の増大を要しない。
【００１８】なお、図３（ａ）および図４の構成例にお
いては、振動子片１および２のおのおのの片側の電極４
および５を共通接続してあるが、これら電極は分離して
個別に外部へ導いて接続する変形を行なっも差支えない
。図１に例示したとおり水晶振動子Ｑ１およびＱ２と、
発振器５１または５２とを共通の接地接続で使用する場
合には、上記の各構成例のように金属ケース内で共通接
続しておけば、配線基板での配線の複雑化を避けられる
。
いては、振動子片１および２のおのおのの片側の電極４
および５を共通接続してあるが、これら電極は分離して
個別に外部へ導いて接続する変形を行なっも差支えない
。図１に例示したとおり水晶振動子Ｑ１およびＱ２と、
発振器５１または５２とを共通の接地接続で使用する場
合には、上記の各構成例のように金属ケース内で共通接
続しておけば、配線基板での配線の複雑化を避けられる
。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
振周波数がほぼ等しくカット角が互いに異なる１対のＡ
Ｔカット水晶振動子を温度センサとして使うことにより
、熱時定数差に起因する温度検出誤差の発生を避けるこ
とができ、また温度検出用の発振器の消費電力の大幅な
増大を避けることができる。
振周波数がほぼ等しくカット角が互いに異なる１対のＡ
Ｔカット水晶振動子を温度センサとして使うことにより
、熱時定数差に起因する温度検出誤差の発生を避けるこ
とができ、また温度検出用の発振器の消費電力の大幅な
増大を避けることができる。
【図１】本発明の実施例のブロック図
【図２】本発明の実施例に使用される水晶振動子対の温
度特性図
度特性図
【図３】（ａ）は本発明の実施例の水晶振動子の構成例
の側断面図、（ｂ）および（ｃ）は上記水晶振動子の構
成要素の斜視図
の側断面図、（ｂ）および（ｃ）は上記水晶振動子の構
成要素の斜視図
【図４】本発明の実施例の水晶振動子の構成例の側断面
図
図
１，２ 振動子片
３〜６ 電極
７，１７ 保持材
８，１８ 金属ケース
９，１０，１９，２０ 端子
１１，１２，２１，２２ 絶縁部材５１，５２
発振器 ５３ カウンタ ５４ 読出し専用メモリ（ＲＯＭ）５５
ディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）５６ 電
圧制御発振器（ＶＣＯ）Ｑ１，Ｑ２ 水晶振動子
発振器 ５３ カウンタ ５４ 読出し専用メモリ（ＲＯＭ）５５
ディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）５６ 電
圧制御発振器（ＶＣＯ）Ｑ１，Ｑ２ 水晶振動子
Claims (3)
- 【請求項１】 制御電圧に応答して発振周波数を変化
させる電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の周辺の温
度変化を表わす電気信号を発生する温度検出手段と、該
電気信号に応答して前記電圧制御発振器に対する前記温
度変化の影響を相殺するようなアナログ電圧を前記制御
電圧として前記電圧制御発振器に印加する制御電圧供給
手段とを備える温度補償発振器において、前記温度検出
手段が、互いにほぼ等しい固有振動数と互いに相異なる
カット角とをもつ１対のＡＴカットの水晶振動子と、こ
れら水晶振動子のおのおのの両面にそれぞれ膜状に形成
された電極と、これら電極の部分にて前記水晶振動子を
それぞれ保持する複数の支持部材と、これら支持部材を
保持して前記水晶振動子を収容するケース部材と、前記
水晶振動子を共振回路にそれぞれ接続した第１および第
２の発振器と、これら発振器の発振周波数の差を表わす
電気信号を発してこれにより前記温度変化を表わす周波
数差信号発生回路とを含んでいることを特徴とする温度
補償発振器。 - 【請求項２】 前記周波数差信号発生回路が、前記第
１および第２の発振器の出力パルス数をそれぞれカウン
トアップおよびカウントダウンする可逆カウンタをもち
、かつ前記制御電圧供給手段が、前記制御電圧のとり得
る複数のディジタル値を複数のアドレスにそれぞれ予め
格納してあり前記可逆カウンタの出力に応答して前記複
数のアドレスの１つを選んでそのアドレスに格納された
前記ディジタル値を読出すリードオンリーメモリーと、
そのディジタル値を前記アナログ電圧に変換する変換手
段とをもっている、請求項１記載の温度補償発振器。 - 【請求項３】 固有振動数の対温度変化が互いに異な
る第１および第２の水晶振動子と、これら水晶振動子を
共振回路にそれぞれ接続した第１および第２の発振器と
、これら発振器の発振周波数に応答して前記水晶振動子
の近傍の温度変化を表わす電気信号を発生する手段とを
備える温度検出装置において、前記第１および第２の水
晶振動子が、互いにほぼ等しい固有振動数と互いに相異
なるカット角とをもつ１対のＡＴカットの水晶振動子片
であり、かつ前記電気信号発生手段が、前記第１および
第２の発振器の出力パルスをそれぞれカウントアップお
よびカウントダウンする可逆カウンタをもっていること
を特徴とする温度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24962991A JP2748740B2 (ja) | 1990-09-28 | 1991-09-27 | 温度補償発振器および温度検出装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26133490 | 1990-09-28 | ||
| JP2-261334 | 1990-09-28 | ||
| JP24962991A JP2748740B2 (ja) | 1990-09-28 | 1991-09-27 | 温度補償発振器および温度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04363913A true JPH04363913A (ja) | 1992-12-16 |
| JP2748740B2 JP2748740B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=26539401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24962991A Expired - Lifetime JP2748740B2 (ja) | 1990-09-28 | 1991-09-27 | 温度補償発振器および温度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2748740B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7387435B2 (en) | 1999-12-10 | 2008-06-17 | Fujitsu Limited | Temperature sensor |
| US7649426B2 (en) | 2006-09-12 | 2010-01-19 | Cts Corporation | Apparatus and method for temperature compensation of crystal oscillators |
| JP2012170050A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-09-06 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 発振装置 |
| JP2013051676A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-03-14 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶発振器 |
| JP2014116791A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 発振装置 |
| JP2014168220A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-09-11 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶発振器及び発振装置 |
| JP2014533015A (ja) * | 2011-10-31 | 2014-12-08 | アンハーモニック ビー．ヴイ．Ａｎｈａｒｍｏｎｉｃ Ｂ．Ｖ． | 電子発振回路 |
| JP2018080921A (ja) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | 日本電波工業株式会社 | 温度検出装置 |
| US11070212B2 (en) | 2019-03-05 | 2021-07-20 | Seiko Epson Corporation | Oscillator, electronic apparatus and vehicle |
| US11070169B2 (en) | 2019-10-18 | 2021-07-20 | Seiko Epson Corporation | Vibration element and oscillator |
| US11115028B2 (en) | 2019-03-05 | 2021-09-07 | Seiko Epson Corporation | Oscillator, electronic apparatus, and vehicle |
| US11722098B2 (en) | 2021-03-12 | 2023-08-08 | Seiko Epson Corporation | Vibrator and oscillator |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP24962991A patent/JP2748740B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7387435B2 (en) | 1999-12-10 | 2008-06-17 | Fujitsu Limited | Temperature sensor |
| US7649426B2 (en) | 2006-09-12 | 2010-01-19 | Cts Corporation | Apparatus and method for temperature compensation of crystal oscillators |
| JP2012170050A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-09-06 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 発振装置 |
| JP2013051676A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-03-14 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶発振器 |
| JP2013051677A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-03-14 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶発振器 |
| JP2014533015A (ja) * | 2011-10-31 | 2014-12-08 | アンハーモニック ビー．ヴイ．Ａｎｈａｒｍｏｎｉｃ Ｂ．Ｖ． | 電子発振回路 |
| JP2014116791A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 発振装置 |
| JP2014168220A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-09-11 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶発振器及び発振装置 |
| JP2018080921A (ja) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | 日本電波工業株式会社 | 温度検出装置 |
| CN109952495A (zh) * | 2016-11-14 | 2019-06-28 | 日本电波工业株式会社 | 温度检测装置 |
| US11070212B2 (en) | 2019-03-05 | 2021-07-20 | Seiko Epson Corporation | Oscillator, electronic apparatus and vehicle |
| US11115028B2 (en) | 2019-03-05 | 2021-09-07 | Seiko Epson Corporation | Oscillator, electronic apparatus, and vehicle |
| US11070169B2 (en) | 2019-10-18 | 2021-07-20 | Seiko Epson Corporation | Vibration element and oscillator |
| US11264950B2 (en) | 2019-10-18 | 2022-03-01 | Seiko Epson Corporation | Vibration element and oscillator |
| US11722098B2 (en) | 2021-03-12 | 2023-08-08 | Seiko Epson Corporation | Vibrator and oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2748740B2 (ja) | 1998-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5214668A (en) | Temperature detector and a temperature compensated oscillator using the temperature detector | |
| US4039969A (en) | Quartz thermometer | |
| US5925968A (en) | Piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator device having the same and circuit device having the piezoelectric vibrator device | |
| JP5015229B2 (ja) | 水晶発振器 | |
| US7564326B2 (en) | Electronic apparatus and manufacturing method of the same | |
| US9077308B2 (en) | Method for manufacturing a quartz crystal unit, quartz crystal oscillator and electronic apparatus | |
| JP3969824B2 (ja) | 角速度センサ | |
| JP2013102315A (ja) | 圧電デバイス、及び電子機器 | |
| US9154076B2 (en) | Dual-mode crystal oscillator | |
| JPH04363913A (ja) | 温度補償発振器および温度検出装置 | |
| US20050206277A1 (en) | Tuning-fork-type vibrating reed, piezoelectric vibrator, angular-rate sensor, and electronic device | |
| US20060176120A1 (en) | SC cut crystal microbalance | |
| US4583019A (en) | Piezoelectric resonator using 165° Y-cut LiNbO3 | |
| JP2016187131A (ja) | 発振器、電子機器、および移動体 | |
| JPH10322129A (ja) | チップ部品複合圧電デバイス | |
| JP2005026843A (ja) | 圧電デバイス | |
| US3465178A (en) | Driven-boundary piezoelectric crystals | |
| JPH03252204A (ja) | 温度補償水晶発振器 | |
| JP2004120073A (ja) | 圧電デバイス、その製造方法およびクロック装置並びに圧電デバイス用パッケージ | |
| US20240106393A1 (en) | Method For Manufacturing Oscillator | |
| JP6623535B2 (ja) | 発振器、電子機器、および移動体 | |
| JPH02170607A (ja) | 周波数温度補償水晶発振器 | |
| JP2008082841A (ja) | 角速度センサ素子および角速度センサ | |
| JP2975037B2 (ja) | 温度補償型の水晶発振器 | |
| JP2001186020A (ja) | 発振装置およびその発振周波数設定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980120 |