JPH05283968A - 発振回路 - Google Patents
発振回路Info
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- JPH05283968A JPH05283968A JP4105857A JP10585792A JPH05283968A JP H05283968 A JPH05283968 A JP H05283968A JP 4105857 A JP4105857 A JP 4105857A JP 10585792 A JP10585792 A JP 10585792A JP H05283968 A JPH05283968 A JP H05283968A
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- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/02—Details
- H03B5/04—Modifications of generator to compensate for variations in physical values, e.g. power supply, load, temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】帯域ΔＦの広いセラミック共振子を用いるとと
もに、負荷容量を変化させずに発振周波数の温度特性を
改善できる発振回路を提供することにある。 【構成】エネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モードの
セラミック共振子を用いたコルピッツ型発振回路におい
て、セラミック共振子の反共振周波数が共振周波数より
緩やかな負の温度特性を有し、常温における発振回路の
発振周波数Ｆoscがセラミック共振子の中心周波数（Ｆ
ｒ＋Ｆａ）／２より高周波側となるように、セラミック
共振子の端子間容量を設定する。
もに、負荷容量を変化させずに発振周波数の温度特性を
改善できる発振回路を提供することにある。 【構成】エネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モードの
セラミック共振子を用いたコルピッツ型発振回路におい
て、セラミック共振子の反共振周波数が共振周波数より
緩やかな負の温度特性を有し、常温における発振回路の
発振周波数Ｆoscがセラミック共振子の中心周波数（Ｆ
ｒ＋Ｆａ）／２より高周波側となるように、セラミック
共振子の端子間容量を設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエネルギー閉じ込め型厚
みすべり振動モードのセラミック共振子を用いたコルピ
ッツ型発振回路に関するものである。
みすべり振動モードのセラミック共振子を用いたコルピ
ッツ型発振回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１に示されるようなエネルギー閉じ込
め型厚みすべり振動モードを利用したセラミック共振子
では、発振周波数飛びなどの異常発振をなくすために、
帯域ΔＦ内にできるだけリップルが発生しないように電
極の幅寸法Ｗや重なり幅ΔＬを選択している。帯域ΔＦ
の幅はセラミック材料によって異なるが、帯域幅の広い
セラミック共振子、つまり電気機械結合係数の大きなセ
ラミック共振子は発振の立ち上がり時間を短縮でき、低
い電圧で発振できる等の利点があるため、マイコンの基
準クロック以外の広い用途に使用できる。
め型厚みすべり振動モードを利用したセラミック共振子
では、発振周波数飛びなどの異常発振をなくすために、
帯域ΔＦ内にできるだけリップルが発生しないように電
極の幅寸法Ｗや重なり幅ΔＬを選択している。帯域ΔＦ
の幅はセラミック材料によって異なるが、帯域幅の広い
セラミック共振子、つまり電気機械結合係数の大きなセ
ラミック共振子は発振の立ち上がり時間を短縮でき、低
い電圧で発振できる等の利点があるため、マイコンの基
準クロック以外の広い用途に使用できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、帯域幅
の広いセラミック材料は共振周波数Ｆｒおよび反共振周
波数Ｆａの温度特性が共に負傾向で、かつ共振周波数Ｆ
ｒの温度特性が反共振周波数Ｆａのそれより急な負傾向
になるという性質がある。そのため、このような材料を
用いたセラミック共振子をコルピッツ型発振回路に適用
すると、その発振周波数Ｆosc も負傾向になる。なぜな
ら、発振周波数Ｆosc は共振周波数Ｆｒと反共振周波数
Ｆａとの間、つまり帯域ΔＦ内に必ず存在するからであ
る。特に、発振周波数Ｆosc が共振周波数Ｆｒ側に寄っ
ていると、共振周波数Ｆｒの温度特性に引っ張られる形
となり、発振周波数Ｆosc の温度特性が悪化する。
の広いセラミック材料は共振周波数Ｆｒおよび反共振周
波数Ｆａの温度特性が共に負傾向で、かつ共振周波数Ｆ
ｒの温度特性が反共振周波数Ｆａのそれより急な負傾向
になるという性質がある。そのため、このような材料を
用いたセラミック共振子をコルピッツ型発振回路に適用
すると、その発振周波数Ｆosc も負傾向になる。なぜな
ら、発振周波数Ｆosc は共振周波数Ｆｒと反共振周波数
Ｆａとの間、つまり帯域ΔＦ内に必ず存在するからであ
る。特に、発振周波数Ｆosc が共振周波数Ｆｒ側に寄っ
ていると、共振周波数Ｆｒの温度特性に引っ張られる形
となり、発振周波数Ｆosc の温度特性が悪化する。
【０００４】発振周波数Ｆosc の温度特性を改善する方
法として、発振回路の負荷容量ＣLを小さくし、発振周
波数Ｆosc を反共振周波数Ｆａ側へずらすことが考えら
れる。しかしながら、これでは回路中の高周波ゲインが
上昇し、例えばオーバートーンモードで発振して３倍波
のようなスプリアス発振が発生する恐れがあるという問
題がある。そのため、発振回路の負荷容量ＣL を変化さ
せることは望ましくない。そこで、本発明の目的は、帯
域ΔＦの広いセラミック共振子を用いながら、負荷容量
を変化させずに発振周波数の温度特性を改善できる発振
回路を提供することにある。
法として、発振回路の負荷容量ＣLを小さくし、発振周
波数Ｆosc を反共振周波数Ｆａ側へずらすことが考えら
れる。しかしながら、これでは回路中の高周波ゲインが
上昇し、例えばオーバートーンモードで発振して３倍波
のようなスプリアス発振が発生する恐れがあるという問
題がある。そのため、発振回路の負荷容量ＣL を変化さ
せることは望ましくない。そこで、本発明の目的は、帯
域ΔＦの広いセラミック共振子を用いながら、負荷容量
を変化させずに発振周波数の温度特性を改善できる発振
回路を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、エネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モ
ードのセラミック共振子を用いたコルピッツ型発振回路
において、上記セラミック共振子の共振周波数が負の温
度特性を有するとともに、反共振周波数が共振周波数よ
り緩やかな負の温度特性を有し、常温における発振周波
数Ｆosc がセラミック共振子の中心周波数（Ｆｒ＋Ｆ
ａ）／２より高周波側となるように、セラミック共振子
の端子間容量を設定したものである。
め、本発明は、エネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モ
ードのセラミック共振子を用いたコルピッツ型発振回路
において、上記セラミック共振子の共振周波数が負の温
度特性を有するとともに、反共振周波数が共振周波数よ
り緩やかな負の温度特性を有し、常温における発振周波
数Ｆosc がセラミック共振子の中心周波数（Ｆｒ＋Ｆ
ａ）／２より高周波側となるように、セラミック共振子
の端子間容量を設定したものである。
【０００６】
【作用】セラミック共振子の端子間容量を調整すること
によって、発振周波数Ｆosc の温度特性を改善できる理
由を以下に説明する。まず、セラミック共振子の等価回
路は図２のように表され、その共振周波数Ｆｒおよび反
共振周波数Ｆａは次式で表される。
によって、発振周波数Ｆosc の温度特性を改善できる理
由を以下に説明する。まず、セラミック共振子の等価回
路は図２のように表され、その共振周波数Ｆｒおよび反
共振周波数Ｆａは次式で表される。
【数１】Ｆｒ＝１／２π√（Ｌ1 Ｃ1 ）
【数２】Ｆａ＝Ｆｒ√（１＋Ｃ1 ／Ｃ0 ） したがって、両者の比は次式のようになる。
【数３】Ｆａ／Ｆｒ＝ √（１＋Ｃ1 ／Ｃ0 ） 同一厚みの厚みすべり振動モードのセラミック共振子の
場合、対向電極の面積が大きくなれば、端子間容量ＣF
も当然大きくなる。端子間容量ＣF はその等価直列容量
Ｃ1 と等価並列容量Ｃ0 の和で与えられる。
場合、対向電極の面積が大きくなれば、端子間容量ＣF
も当然大きくなる。端子間容量ＣF はその等価直列容量
Ｃ1 と等価並列容量Ｃ0 の和で与えられる。
【数４】ＣF ＝Ｃ1 ＋Ｃ0
【０００７】図３はコルピッツ型発振回路を示し、１は
セラミック共振子、２，３はＣ−ＭＯＳのインバータ、
Ｒf は並列抵抗、ＣL1，ＣL2はコンデンサである。この
コルピッツ型発振回路の発振周波数Ｆosc は次式で表さ
れる。なお、インバータ２，３に代えてトランジスタあ
るいはＴＴＬを用いても、次式と同様の式となる。
セラミック共振子、２，３はＣ−ＭＯＳのインバータ、
Ｒf は並列抵抗、ＣL1，ＣL2はコンデンサである。この
コルピッツ型発振回路の発振周波数Ｆosc は次式で表さ
れる。なお、インバータ２，３に代えてトランジスタあ
るいはＴＴＬを用いても、次式と同様の式となる。
【数５】 ここで、ＣC は回路の負荷容量やインバータの内部容量
などによって決まる値である。
などによって決まる値である。
【０００８】等価直列容量Ｃ1 と等価並列容量Ｃ0 の比
（Ｃ1 ／Ｃ0 ）は端子間容量ＣF に関係なく殆ど一定で
あるから、Ｃ1 ＝ａＣ0 （但し、ａは一定値）と表すこ
とができる。これをＦosc の式に代入すると、次のよう
になる。
（Ｃ1 ／Ｃ0 ）は端子間容量ＣF に関係なく殆ど一定で
あるから、Ｃ1 ＝ａＣ0 （但し、ａは一定値）と表すこ
とができる。これをＦosc の式に代入すると、次のよう
になる。
【数６】 この式は次のように変形できる。
【数７】
【０００９】数式７の中で、ＣF を大きくするとＣ0 も
大きくなるので、ＣC ／Ｃ0 が小さくなり、Ｆosc は大
きくなる。つまり、端子間容量ＣF を大きくすることに
よって発振周波数Ｆosc を反共振周波数Ｆａに近づける
ことができる。換言すれば発振周波数Ｆosc を共振子の
中心周波数（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より高くすることによ
り、発振周波数Ｆosc の温度特性を反共振周波数Ｆａの
それに近づけることができる。ここで、帯域幅の広いセ
ラミック材料を使用した場合、反共振周波数Ｆａの温度
特性が共振周波数Ｆｒより緩やかな負傾向を有するの
で、発振周波数Ｆosc の温度特性を反共振周波数Ｆａの
それに近づければ、それだけ発振周波数Ｆosc の温度特
性が改善されることになる。これが本発明の第１の理由
である。
大きくなるので、ＣC ／Ｃ0 が小さくなり、Ｆosc は大
きくなる。つまり、端子間容量ＣF を大きくすることに
よって発振周波数Ｆosc を反共振周波数Ｆａに近づける
ことができる。換言すれば発振周波数Ｆosc を共振子の
中心周波数（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より高くすることによ
り、発振周波数Ｆosc の温度特性を反共振周波数Ｆａの
それに近づけることができる。ここで、帯域幅の広いセ
ラミック材料を使用した場合、反共振周波数Ｆａの温度
特性が共振周波数Ｆｒより緩やかな負傾向を有するの
で、発振周波数Ｆosc の温度特性を反共振周波数Ｆａの
それに近づければ、それだけ発振周波数Ｆosc の温度特
性が改善されることになる。これが本発明の第１の理由
である。
【００１０】一般に圧電体の誘電率εの正の温度特性を
有するので、端子間容量ＣF の温度特性も正傾向とな
る。端子間容量ＣF の温度特性が正傾向であるというこ
とは、容量Ｃ0 も正傾向になるので、数式７の√の中の
値は温度上昇に伴って大きくなる。つまり、端子間容量
ＣF の温度特性によって発振周波数Ｆosc の温度特性が
正方向に補正される。この場合、発振周波数Ｆosc が共
振子の中心周波数（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より高いか否か、
つまり端子間容量ＣF の大きさによって温度特性が大き
く異なる。発振周波数Ｆosc が中心周波数（Ｆｒ＋Ｆ
ａ）／２より低いと、容量Ｃ0 による影響が小さいた
め、発振周波数Ｆosc の温度特性の補正効果は少ない。
そこで、本発明では発振周波数Ｆosc を中心周波数（Ｆ
ｒ＋Ｆａ）／２より高くすることにより、温度特性を一
層効果的に改善している。これが本発明の第２の理由で
ある。なお、端子間容量ＣF を大きくすれば、それだけ
発振周波数Ｆosc の温度特性の改善効果が増すが、逆に
帯域ΔＦ内にリップルが発生し、異常発振が生じる恐れ
があるので、Ｆosc が（Ｆｒ＋Ｆａ）／２よりやや高目
の値となるようにＣFを設定するのが望ましい。
有するので、端子間容量ＣF の温度特性も正傾向とな
る。端子間容量ＣF の温度特性が正傾向であるというこ
とは、容量Ｃ0 も正傾向になるので、数式７の√の中の
値は温度上昇に伴って大きくなる。つまり、端子間容量
ＣF の温度特性によって発振周波数Ｆosc の温度特性が
正方向に補正される。この場合、発振周波数Ｆosc が共
振子の中心周波数（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より高いか否か、
つまり端子間容量ＣF の大きさによって温度特性が大き
く異なる。発振周波数Ｆosc が中心周波数（Ｆｒ＋Ｆ
ａ）／２より低いと、容量Ｃ0 による影響が小さいた
め、発振周波数Ｆosc の温度特性の補正効果は少ない。
そこで、本発明では発振周波数Ｆosc を中心周波数（Ｆ
ｒ＋Ｆａ）／２より高くすることにより、温度特性を一
層効果的に改善している。これが本発明の第２の理由で
ある。なお、端子間容量ＣF を大きくすれば、それだけ
発振周波数Ｆosc の温度特性の改善効果が増すが、逆に
帯域ΔＦ内にリップルが発生し、異常発振が生じる恐れ
があるので、Ｆosc が（Ｆｒ＋Ｆａ）／２よりやや高目
の値となるようにＣFを設定するのが望ましい。
【００１１】
【実施例】材料として帯域ΔＦの広いチタン酸ジルコン
酸鉛（ＰＺＴ）を用い、図１と同様な形状で、かつ各部
の寸法が次表のような４種類の厚みすべり振動モードの
セラミック共振子を試作した。
酸鉛（ＰＺＴ）を用い、図１と同様な形状で、かつ各部
の寸法が次表のような４種類の厚みすべり振動モードの
セラミック共振子を試作した。
【表１】
【００１２】上記の４種類の試料Ａ〜Ｄの共振周波数Ｆ
ｒ，反共振周波数Ｆａ，ΔＦ，中心周波数 (Fr＋Fa)/2
の値を表２に示す。同時に、これら試料を図３のような
コルピッツ型発振回路に組み込み、その発振周波数Ｆos
c を測定した。単位はＭＨｚである。なお、発振回路の
各部の値は次の通りである。 インバータ：ＣＤ４０６９ＵＢＥ（商品名） ＣL1＝ＣL2＝１５ｐＦ Ｒf ＝１ＭΩ ＶDD＝５ｖ
ｒ，反共振周波数Ｆａ，ΔＦ，中心周波数 (Fr＋Fa)/2
の値を表２に示す。同時に、これら試料を図３のような
コルピッツ型発振回路に組み込み、その発振周波数Ｆos
c を測定した。単位はＭＨｚである。なお、発振回路の
各部の値は次の通りである。 インバータ：ＣＤ４０６９ＵＢＥ（商品名） ＣL1＝ＣL2＝１５ｐＦ Ｒf ＝１ＭΩ ＶDD＝５ｖ
【００１３】
【表２】 上表から分かるように、試料Ａ，Ｃを用いた場合の発振
周波数Ｆosc は中心周波数よりやや低く、試料Ｂ，Ｄを
用いた場合の発振周波数Ｆosc は中心周波数よりやや高
い。
周波数Ｆosc は中心周波数よりやや低く、試料Ｂ，Ｄを
用いた場合の発振周波数Ｆosc は中心周波数よりやや高
い。
【００１４】図４，図５は上記の発振周波数Ｆosc の温
度特性を示す。図４から明らかなように、幅寸法Ｗが小
さい試料Ａに比べて幅寸法Ｗの大きい試料Ｂを用いた発
振回路の場合、発振周波数Ｆosc の温度特性が緩やかに
なっており、温度特性が改善されていることがわかる。
また、図５においても、幅寸法Ｗが小さい試料Ｃに比べ
てＷの大きい試料Ｄの温度特性が緩やかになっており、
温度特性が改善されていることがわかる。図４，図５か
ら求めた試料Ａ〜Ｄの常温における発振周波数Ｆosc の
温度特性の値は以下の通りである。なお、試料材料（Ｐ
ＺＴ）の常温における共振周波数Ｆｒの温度特性は−３
４０ｐｐｍ／℃であり、反共振周波数Ｆａの温度特性は
−２００ｐｐｍ／℃である。
度特性を示す。図４から明らかなように、幅寸法Ｗが小
さい試料Ａに比べて幅寸法Ｗの大きい試料Ｂを用いた発
振回路の場合、発振周波数Ｆosc の温度特性が緩やかに
なっており、温度特性が改善されていることがわかる。
また、図５においても、幅寸法Ｗが小さい試料Ｃに比べ
てＷの大きい試料Ｄの温度特性が緩やかになっており、
温度特性が改善されていることがわかる。図４，図５か
ら求めた試料Ａ〜Ｄの常温における発振周波数Ｆosc の
温度特性の値は以下の通りである。なお、試料材料（Ｐ
ＺＴ）の常温における共振周波数Ｆｒの温度特性は−３
４０ｐｐｍ／℃であり、反共振周波数Ｆａの温度特性は
−２００ｐｐｍ／℃である。
【００１５】
【表３】
【００１６】表３から明らかなように、試料Ａ〜Ｄの何
れのＦosc の温度特性もＦｒ，Ｆａより改善されている
が、試料Ａの場合にはＦosc が（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より
低いのに対し、対向電極面積を大きくした試料ＢではＦ
osc が（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より高くなり、かつＦosc の
温度特性を試料Ａに比べて約４０％改善できた。また、
試料Ｃ，Ｄも同様であり、試料Ｃの場合にはＦosc が
（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より低いのに対し、対向電極面積を
大きくした試料ＤではＦosc が（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より
高くなり、Ｆosc の温度特性を試料Ｃに比べて約４０％
改善できた。
れのＦosc の温度特性もＦｒ，Ｆａより改善されている
が、試料Ａの場合にはＦosc が（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より
低いのに対し、対向電極面積を大きくした試料ＢではＦ
osc が（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より高くなり、かつＦosc の
温度特性を試料Ａに比べて約４０％改善できた。また、
試料Ｃ，Ｄも同様であり、試料Ｃの場合にはＦosc が
（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より低いのに対し、対向電極面積を
大きくした試料ＤではＦosc が（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より
高くなり、Ｆosc の温度特性を試料Ｃに比べて約４０％
改善できた。
【００１７】図６〜図９は各試料Ａ〜Ｄのインピーダン
ス特性および位相特性を示し、いずれの試料においても
帯域内にリップルのない良好な特性が得られていること
が分かる。したがって、試料Ａ，Ｃに比べて試料Ｂおよ
びＤを用いた発振回路の方が望ましい温度特性を有す
る。
ス特性および位相特性を示し、いずれの試料においても
帯域内にリップルのない良好な特性が得られていること
が分かる。したがって、試料Ａ，Ｃに比べて試料Ｂおよ
びＤを用いた発振回路の方が望ましい温度特性を有す
る。
【００１８】本発明者は上記試料以外に対向電極面積を
変化させたときのリップルの発生状況について実験した
ところ、次表のような結果となった。なお、良とはリッ
プルが殆ど発生しない場合、やや良とはリップルが若干
発生するが実用上問題のない場合、不良とはリップルが
大きく、実用に適しない場合をいう。なお、ここで用い
たセラミック共振子の長さＬ＝１０ｍｍ，電極の重なり
寸法ΔＬ＝１．７ｍｍである。
変化させたときのリップルの発生状況について実験した
ところ、次表のような結果となった。なお、良とはリッ
プルが殆ど発生しない場合、やや良とはリップルが若干
発生するが実用上問題のない場合、不良とはリップルが
大きく、実用に適しない場合をいう。なお、ここで用い
たセラミック共振子の長さＬ＝１０ｍｍ，電極の重なり
寸法ΔＬ＝１．７ｍｍである。
【表４】 本発明にかかるおよびの場合には、およびに比
べて若干のリップルが発生するが、これはセラミック共
振子単体での特性であり、セラミック共振子に端子を半
田付けしたり、外装樹脂で封止すれば、リップルを殆ど
無視できる程度まで抑制でき、良好な特性となる。
べて若干のリップルが発生するが、これはセラミック共
振子単体での特性であり、セラミック共振子に端子を半
田付けしたり、外装樹脂で封止すれば、リップルを殆ど
無視できる程度まで抑制でき、良好な特性となる。
【００１９】本発明において、発振回路に用いられる増
幅器としては、図３のようなＣ−ＭＯＳインバータに限
らず、トランジスタ、ＴＴＬ等を用いることもできる。
また、端子間容量を調整する方法としては、実施例のよ
うに幅寸法Ｗを変更する方法のほか、対向電極の重なり
寸法ΔＬを変更してもよい。幅寸法Ｗはマザー基板から
カッティングする際の幅を変更することにより、また重
なり寸法ΔＬは電極印刷パターンによって容易に変更で
きる。さらに、共振周波数が負の温度特性を有し、かつ
反共振周波数が共振周波数より緩やかな負の温度特性を
有するセラミック材料としては、ＰＺＴの他に、チタン
酸鉛等も使用可能である。
幅器としては、図３のようなＣ−ＭＯＳインバータに限
らず、トランジスタ、ＴＴＬ等を用いることもできる。
また、端子間容量を調整する方法としては、実施例のよ
うに幅寸法Ｗを変更する方法のほか、対向電極の重なり
寸法ΔＬを変更してもよい。幅寸法Ｗはマザー基板から
カッティングする際の幅を変更することにより、また重
なり寸法ΔＬは電極印刷パターンによって容易に変更で
きる。さらに、共振周波数が負の温度特性を有し、かつ
反共振周波数が共振周波数より緩やかな負の温度特性を
有するセラミック材料としては、ＰＺＴの他に、チタン
酸鉛等も使用可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、常温における発振周波数Ｆosc がセラミック共
振子の中心周波数（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より高周波側とな
るようにセラミック共振子の端子間容量を設定したの
で、発振周波数Ｆosc の温度特性を改善できる。しか
も、セラミック共振子として広帯域のものを使用してい
るので、発振回路を多用途に使用できるという特徴があ
る。また、発振回路の負荷容量を変更する必要がないの
で、３倍波のようなスプリアス発振が発生する恐れがな
く、また回路にコンデンサ等の別部品を追加する必要も
ないので、部品数が増加しない。さらに、厚みすべり振
動モードのセラミック共振子の場合、その端子間容量は
マザー基板から素子を切り出す際のカッティング幅また
はマザー基板への電極印刷パターンによって変更できる
ので、端子間容量を調整するのは極めて簡単である。
よれば、常温における発振周波数Ｆosc がセラミック共
振子の中心周波数（Ｆｒ＋Ｆａ）／２より高周波側とな
るようにセラミック共振子の端子間容量を設定したの
で、発振周波数Ｆosc の温度特性を改善できる。しか
も、セラミック共振子として広帯域のものを使用してい
るので、発振回路を多用途に使用できるという特徴があ
る。また、発振回路の負荷容量を変更する必要がないの
で、３倍波のようなスプリアス発振が発生する恐れがな
く、また回路にコンデンサ等の別部品を追加する必要も
ないので、部品数が増加しない。さらに、厚みすべり振
動モードのセラミック共振子の場合、その端子間容量は
マザー基板から素子を切り出す際のカッティング幅また
はマザー基板への電極印刷パターンによって変更できる
ので、端子間容量を調整するのは極めて簡単である。
【図１】一般的な厚みすべり振動モードのセラミック共
振子の斜視図である。
振子の斜視図である。
【図２】セラミック共振子の等価回路図である。
【図３】コルピッツ型発振回路の回路図である。
【図４】試料Ａ，Ｂを用いた発振回路の発振周波数の温
度特性図である。
度特性図である。
【図５】試料Ｃ，Ｄを用いた発振回路の発振周波数の温
度特性図である。
度特性図である。
【図６】試料Ａのインピーダンス特性および位相特性図
である。
である。
【図７】試料Ｂのインピーダンス特性および位相特性図
である。
である。
【図８】試料Ｃのインピーダンス特性および位相特性図
である。
である。
【図９】試料Ｄのインピーダンス特性および位相特性図
である。
である。
１ セラミック共振子 ２，３ インバータ Ｒf 並列抵抗 ＣL1，ＣL2 コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】エネルギー閉じ込め型厚みすべり振動モー
ドのセラミック共振子を用いたコルピッツ型発振回路に
おいて、 上記セラミック共振子の共振周波数が負の温度特性を有
するとともに、反共振周波数が共振周波数より緩やかな
負の温度特性を有し、常温において次式を満たすように
セラミック共振子の端子間容量を設定したことを特徴と
する発振回路。 但し、 Ｆｒ：セラミック共振子の共振周波数 Ｆａ：セラミック共振子の反共振周波数 Ｆosc ：発振回路の発振周波数
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105857A JP2743701B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 発振回路 |
| US08/037,259 US5399997A (en) | 1992-03-30 | 1993-03-26 | Oscillation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105857A JP2743701B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283968A true JPH05283968A (ja) | 1993-10-29 |
| JP2743701B2 JP2743701B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=14418663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4105857A Expired - Lifetime JP2743701B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 発振回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5399997A (ja) |
| JP (1) | JP2743701B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100475996B1 (ko) * | 2001-07-10 | 2005-03-10 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 발진기 및 그 제조 방법 |
| US6950640B2 (en) | 2002-02-05 | 2005-09-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | FM detector circuit |
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|---|---|---|---|---|
| JPH09172344A (ja) * | 1995-12-19 | 1997-06-30 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子 |
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| JP2002299998A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電振動素子および圧電フィルタ |
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-
1992
- 1992-03-30 JP JP4105857A patent/JP2743701B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-26 US US08/037,259 patent/US5399997A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100475996B1 (ko) * | 2001-07-10 | 2005-03-10 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 발진기 및 그 제조 방법 |
| US6950640B2 (en) | 2002-02-05 | 2005-09-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | FM detector circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5399997A (en) | 1995-03-21 |
| JP2743701B2 (ja) | 1998-04-22 |
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