JPH0461405A - 水晶発振器 - Google Patents

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、通信機等に用いられる水晶発振器に関する。

〔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。水晶発振器における発振回路は、大別
してコルピッツ型とハートレー型がある。

第４図にコルピッツ型発振回路の基本回路を示す、第４
図において、トランジスタＴ１のコレフタルベース間に
Ｌ性となる水晶振動子が接続され、エミッターベース間
と、コレフタルエミッタ間にそれぞれコンデンサＣＩ、
ＣＴが接続されている。

通信機器に前記のような発振回路を用いる場合は、負荷
を駆動するのに充分な程度に発振出力を増幅するために
、また負荷変動があってもその影響が発振回路の入力側
に及ぶのを防止するために、負荷駆動回路が併せて設け
られる。

第５図に従来のコルピッツ型発振器の回路図を示す。

第５図において、水晶発振器は水晶発振器Ｂ１０と、こ
の水晶発振器Ｂ１０に結合コンデンサＣ３を介して接続
された負荷駆動回路１１とから構成されており、負荷駆
動回路１１の出力は負荷ＣＬに接続されている。

水晶発振器Ｂ１０は、水晶振動子Ｘ、温度制御素子ＴＣ
、コンデンサＣＩ、Ｃ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３，Ｒ４
及びトランジスタＴ１によって構成されている。そして
、トランジスタＴ１のコレクタから正弦波出力が取り出
され、結合コンデンサＣ３を介して負荷駆動回路１１に
入力されている。負荷駆動回路１１は、ＣＲ結合増幅回
路によって構成されており、抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７、コ
ンデンサＣ４及びトランジスタＴ２によって構成されて
いる。そしてトランジスタＴ２のコレクタから取り出さ
れた出力は、結合コンデンサＣ４を介して負荷ＣＩ、に
接続されている。なお、コンデンサＣ５はノイズ除去の
ために設けられたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

発振器はファクシミリやコードレス電話、セルラー電話
等に多用されているが、このような装置本体の小型化等
の要求により、発振器自体としても小型化を図る必要が
ある。

ところが、前記第５図に示した従来の発振器は２つのト
ランジスタＴＩ及びＴ２を含んでいる。

したがって、体積で１７００〜１８００ｍｍコ（例えば
、ＬｘＷｘＨ＝１８ｍＸ　１２ｍＸ８ａｍ）程度であり
、非常に大きなものである。このように、従来の回路構
成では、特に２つのトランジスタを含んでおり、部品点
数が多く、それらの占める面積のために小型化が困難で
あるという問題がある。

ところで、発振器の負荷としては、Ｃ−ＭＯ３構造のＰ
ＬＬ−１ｃ　（位相制御）が多く、この場合は、発振出
力はＰＬＬ−ＩＣの入力ゲートに直接接続される。そし
て、一般にＰＬＬは、その入力レベルが０．７ＶＰ、で
あれば充分作動するように構成されているので、入力レ
ベルのみを考慮すれば、特に第５図で示したような負荷
駆動回路１１を設けなくてもよい、したがって、前述の
ように発振器の小型化を実現するためには、負荷駆動回
路１１を省略することも考えられる。

しかし、前記負荷駆動回路１１は、第４図に示した容置
ＣＴにも相当しており、この負荷駆動回路１１を省略す
ると、第４図の容量ＣＴは、主に、負荷であるＰＬＬ−
ＩＣの入力容量及び配線の浮遊容量で決定されてしまう
、すると、この容量ＣＴは負荷によって変動し、容ＮＣ
１とＣＴのマ・ンチングがとれずに、安定した発振を保
証することができないという問題がある。

本発明の目的は、安定した発振を行わせることができる
とともに、小型化を実現することができる水晶発振器を
提供するごとにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る水晶発振器は、水晶振動子及びトランジス
タにより正弦波発振出力を得るコルピッツ型発振部を構
成している。さらにトランジスタのコレクタと電源との
間コンデンサを接続している。

〔作用〕

本発明においては、コルピッツ型発振部のトランジスタ
のコレクタと電源の間にコンデンサが接続されている。

したがって、負荷側の容量が変動した場合にも、前記コ
ンデンサによってコルピッツ型発振部の入力コンデンサ
と常に良好なマツチングをとることができ、常に安定し
た発振出力が得られる。

これにより、従来、発振部の出力段に設けられていたバ
ッファ増幅器としての負荷駆動回路が不要となり、部品
点数を少なくして発振器全体を小型化することができる
。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実ｈ＆ｉ例による水晶発振器の回路
図である。この発振器は、発振回路ｌと、ノイズ除去用
のコンデンサＣ５とから構成され、発振回路１の出力に
負荷ＣＬが接続されている。

発振回路１は、第５図に示す従来の発振回路ＩＯと、負
荷駆動口ＩＩＩにおけるバッファの機能を兼ね備えたも
のであり、水晶振動子Ｘと、温度制御素子ＴＣと、バイ
アス抵抗Ｆ？ｌ、　Ｒ２，Ｒ３と、出力抵抗Ｒ４と、コ
ンデンサＣ１と、バイパスコンデンサＣ２と、結合コン
デンサＣ４と、バッファ用のコンデンサＣ６と、トラン
ジスタＴＩとから構成されている。

トランジスタＴ１のベースには、温度制御素子をＴＣを
介して水晶振動子Ｘが接続されている。

また、トランジスタＴｌのヘース〜エミッタ間にはコン
デンサＣＩが接続されており、エミツタはバイアス抵抗
Ｒ３とバイパスコンデンサＣ２の並列回路を介してアー
スに接続されている。さらに、トランジスタＴ１のベー
スには、バイアス抵ｔＡＲ１、Ｒ２及びＲ３によって決
定される電圧が印加され得るようになっている。

また、前記トランジスタＴ　１のコレクタには、出力電
圧を取り出すための抵抗Ｒ４が接続されており、トラン
ジスタＴ１のコレクタ出力は結合コンデンサＣ４を介し
て負荷ＣＬに接続されている。

そしてさらに、トランジスタＴ１のコレクタとプラス電
源との間には、コンデンサＣ６が接続されている。

前記第１図に示した発振器のトランジスタＴＩのエミッ
タを基準にして、交流成分のみが通過する部分を取り出
して示すと第２図に示すようになる。また、この第２図
において水晶振動子ＸをＬ性とし、コンデンサＣ６以外
の容置をＣＴとした場合の回路構成を第３図に示す。

第２図及び第３図の回路構成から明らかなように、コン
デンサＣ６が設けられていない場合には、第２図におけ
るＣ２−Ｃ３−Ｃ６の帰還回路は存在せず、Ｃ２−ＣＬ
−Ｃ４の帰還回路のみになってしまう、この負荷容量Ｃ
Ｌを含む帰還回路では、前述したように、負荷が変動す
ると入力コンデンサＣＩとのマツチングがとれなくなっ
て、安定した発振が得られない場合がある。

そこで本実施例では、トランジスタＴｌのコレクタとプ
ラス電源との間にコンデンサＣ６を挿入し、負荷容置Ｃ
Ｌを含む帰還回路に対して並列に、Ｃ２−Ｃ３−Ｃ６の
帰還回路を設けている。したがって、負荷容ＩＣＬに変
動があっても、コンデンサＣ６を含む帰還回路によって
常に安定した発振を維持することができる。

なお、前記実施例の回路では発振出力が増幅されないが
、一般にこの種の発振器の負荷として用いられるＣ−Ｍ
Ｏ５構造のＰＬＬ−ＩＣへの入力レベルとしては、０．
７Ｖｒｒであれば充分であるので特に発振出力を増幅す
る必要はない。

このような本実施例では、安定した発振を維持できると
ともに、従来設けられていた負荷駆動回路のトランジス
タやそれに付随する抵抗等が省略できるので、発振器全
体を小型化することができる。第１図に示した回路を発
振器として組み立てると、体積で６００ｙｕｇ３程度の
大きさになり、従来装置の１７００〜１８００ｍ”に比
較して１／３程度に小型化することができる。

なお、前記実施例ではコンデンサＣ６を出力抵抗Ｒ４に
並列に接続したが、トランジスタＴ１のコレクタとアー
ス間に挿入してもよく、前記実施例と同様の効果を奏す
る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、コルピッツ型発振回路を
構成するトランジスタのコレクタと電源間にコンデンサ
を設けたので、このコンデンサによって負荷容置が変動
した場合にも常に安定した発振出力を得ることができる
。したがって、従来のバッファとしてｍ能する負荷駆動
回路を省略することができ、発振器全体を小型化するこ
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発振器の回路図、第２
図は第１図の回路をトランジスタのエミッタを基準にし
て交流信号の経路を示した回Ｂ図、第３図は第２図をコ
ルピッツ型発振回路の基本回路に変形した回路図、第４
図はコルピッツ型発振回路の基本回路図、第５図は従来
の発振器の回路図である。 １・・・発振回路、Ｘ・・・水晶振動子、０１〜Ｃ５・
・・コンデンサ、Ｃ６・・・バッファ用コンデンサ、Ｒ
１−Ｒ４・・・抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水晶振動子及びトランジスタにより正弦波発振出
   力を得るコルピッツ型発振部を構成するとともに、前記
   トランジスタのコレクタと電源との間にコンデンサを接
   続した水晶発振器。