JPH06224635A - 温度補償水晶発振器 - Google Patents
温度補償水晶発振器Info
- Publication number
- JPH06224635A JPH06224635A JP918193A JP918193A JPH06224635A JP H06224635 A JPH06224635 A JP H06224635A JP 918193 A JP918193 A JP 918193A JP 918193 A JP918193 A JP 918193A JP H06224635 A JPH06224635 A JP H06224635A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- crystal oscillator
- voltage
- compensation
- compensated crystal
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- Pending
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 広い温度範囲で安定した周波数を得、同時に
小型、低価格化を実現する。 【構成】 例えばＡＴカットの水晶振動子１の一端が可
変容量素子２を介して接地されると共に、他端が発振増
幅回路３に接続されて電圧制御水晶発振器１０が構成さ
れる。このような発振器１０に対して、補償電圧発生回
路の電源Ｖi 側に抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 が接続され、接
地側に感温素子ＲT1、ＲT2、ＲT3が接続され、これらの
抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 及び感温素子ＲT1、ＲT2、ＲT3の
接続点の分圧出力部がダイオードＤ1 、Ｄ2 を介して互
いに接続されて補償回路が形成される。そしてこのダイ
オードＤ1 、Ｄ2 の接続点が、発振器１０を構成する可
変容量素子２の一端に接続される。
小型、低価格化を実現する。 【構成】 例えばＡＴカットの水晶振動子１の一端が可
変容量素子２を介して接地されると共に、他端が発振増
幅回路３に接続されて電圧制御水晶発振器１０が構成さ
れる。このような発振器１０に対して、補償電圧発生回
路の電源Ｖi 側に抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 が接続され、接
地側に感温素子ＲT1、ＲT2、ＲT3が接続され、これらの
抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 及び感温素子ＲT1、ＲT2、ＲT3の
接続点の分圧出力部がダイオードＤ1 、Ｄ2 を介して互
いに接続されて補償回路が形成される。そしてこのダイ
オードＤ1 、Ｄ2 の接続点が、発振器１０を構成する可
変容量素子２の一端に接続される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にＡＴカットの水晶
振動子を用いた電圧制御水晶発振器の温度による周波数
変化を補償した温度補償水晶発振器に関するものであ
る。
振動子を用いた電圧制御水晶発振器の温度による周波数
変化を補償した温度補償水晶発振器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】温度補償水晶発振器の補償電圧を得る方
法としては、従来より (1) １次の抵抗温度係数をもつ感温素子と抵抗とを直列
接続し、両者の接続点における分圧により補償電圧を得
る方法 (2) Ａ／Ｄ変換、メモリ、Ｄ／Ａ変換部をもち、これら
により補償電圧を得る方法 等が知られている。
法としては、従来より (1) １次の抵抗温度係数をもつ感温素子と抵抗とを直列
接続し、両者の接続点における分圧により補償電圧を得
る方法 (2) Ａ／Ｄ変換、メモリ、Ｄ／Ａ変換部をもち、これら
により補償電圧を得る方法 等が知られている。
【０００３】しかしながら、(1) の場合は、０°Ｃ〜５
０°Ｃというような、比較的温度範囲が狭い場合には有
効であるが、さらに広い範囲では細かな補償ができなく
なる。また(2) の場合には、温度に応じた補償電圧をメ
モリに記憶することにより、広い温度範囲での補償が可
能であるが、回路が複雑となり大型かつ高価となってし
まう。
０°Ｃというような、比較的温度範囲が狭い場合には有
効であるが、さらに広い範囲では細かな補償ができなく
なる。また(2) の場合には、温度に応じた補償電圧をメ
モリに記憶することにより、広い温度範囲での補償が可
能であるが、回路が複雑となり大型かつ高価となってし
まう。
【０００４】このように従来の方法では、小型、高性
能、安価等の目的を同時に達成することはできないもの
であった。この出願はこのような点に鑑みて成されたも
のである。
能、安価等の目的を同時に達成することはできないもの
であった。この出願はこのような点に鑑みて成されたも
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の方法では、小型、高性能、安価等の目的を
同時に達成することはできないというものである。
点は、従来の方法では、小型、高性能、安価等の目的を
同時に達成することはできないというものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の手段
は、電圧制御水晶発振器１０に補償電圧を供給して温度
による周波数変化を補償した温度補償水晶発振器におい
て、低温側、常温付近、高温側の補償用として補償電圧
発生部の電源側に抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を、接地側に感
温素子ＲT1、ＲT2、ＲT3をそれぞれ接続すると共に、お
のおのの上記抵抗及び感温素子の接続点の分圧出力部に
ダイオードＤ1 、Ｄ2 を接続してスイッチさせることに
より、上記低温側、常温付近、高温側の補償電圧
Ｖ1(T)、Ｖ2(T)、Ｖ3(T)を選択的に取り出せるようにし
た補償回路を設けたことを特徴とする温度補償水晶発振
器である。
は、電圧制御水晶発振器１０に補償電圧を供給して温度
による周波数変化を補償した温度補償水晶発振器におい
て、低温側、常温付近、高温側の補償用として補償電圧
発生部の電源側に抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を、接地側に感
温素子ＲT1、ＲT2、ＲT3をそれぞれ接続すると共に、お
のおのの上記抵抗及び感温素子の接続点の分圧出力部に
ダイオードＤ1 、Ｄ2 を接続してスイッチさせることに
より、上記低温側、常温付近、高温側の補償電圧
Ｖ1(T)、Ｖ2(T)、Ｖ3(T)を選択的に取り出せるようにし
た補償回路を設けたことを特徴とする温度補償水晶発振
器である。
【０００７】本発明による第２の手段は、上記高温側の
補償部の電源側に正の抵抗温度係数をもった感温素子Ｒ
T4を接続し、上記高温側の補償をより高精度化するよう
にした第１の手段記載の温度補償水晶発振器である。
補償部の電源側に正の抵抗温度係数をもった感温素子Ｒ
T4を接続し、上記高温側の補償をより高精度化するよう
にした第１の手段記載の温度補償水晶発振器である。
【０００８】
【作用】これによれば、電圧制御水晶発振器の周波数温
度特性を、低温側、常温付近、高温側に分けて補償する
ことにより、広い温度範囲で安定した周波数を得ること
ができ、しかも同時に小型、低価格化を実現することが
できる。
度特性を、低温側、常温付近、高温側に分けて補償する
ことにより、広い温度範囲で安定した周波数を得ること
ができ、しかも同時に小型、低価格化を実現することが
できる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明による温度補償水晶発振器の一
実施例の構成を示す。この図において、１は電圧制御水
晶発振器（ＶＣＸＯ）１０を構成する水晶振動子、例え
ばＡＴカットの水晶振動子である。この水晶振動子１の
一端が可変容量素子２を介して接地されると共に、他端
が発振増幅回路３に接続されて発振器１０が構成され
る。
実施例の構成を示す。この図において、１は電圧制御水
晶発振器（ＶＣＸＯ）１０を構成する水晶振動子、例え
ばＡＴカットの水晶振動子である。この水晶振動子１の
一端が可変容量素子２を介して接地されると共に、他端
が発振増幅回路３に接続されて発振器１０が構成され
る。
【００１０】このような発振器１０に対して、補償回路
を構成する抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 と、負の温度係数を持
つ感温素子ＲT1、ＲT3及び正の温度係数を持つ感温素子
ＲT2との直列回路が、ダイオードＤ1 、Ｄ2 を介して設
けられる。
を構成する抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 と、負の温度係数を持
つ感温素子ＲT1、ＲT3及び正の温度係数を持つ感温素子
ＲT2との直列回路が、ダイオードＤ1 、Ｄ2 を介して設
けられる。
【００１１】すなわち電源Ｖi 側に抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ
3 が接続され、接地側に感温素子Ｒ T1、ＲT2、ＲT3が接
続される。これらの抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 及び感温素子
ＲT1、ＲT2、ＲT3の接続点の分圧出力部がダイオードＤ
1 、Ｄ2 を介して互いに接続される。そしてこのダイオ
ードＤ1 、Ｄ2 の接続点が可変容量素子２の一端に接続
される。
3 が接続され、接地側に感温素子Ｒ T1、ＲT2、ＲT3が接
続される。これらの抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 及び感温素子
ＲT1、ＲT2、ＲT3の接続点の分圧出力部がダイオードＤ
1 、Ｄ2 を介して互いに接続される。そしてこのダイオ
ードＤ1 、Ｄ2 の接続点が可変容量素子２の一端に接続
される。
【００１２】そこでこの回路において、Ｒ1 ─ＲT1、Ｒ
2 ─ＲT2、Ｒ3 ─ＲT3で分圧される電圧を、それぞれ図
２のようにＶ1(T)、Ｖ2(T)、Ｖ3(T)として、低温側、常
温付近、高温側での回路の動作を考える。
2 ─ＲT2、Ｒ3 ─ＲT3で分圧される電圧を、それぞれ図
２のようにＶ1(T)、Ｖ2(T)、Ｖ3(T)として、低温側、常
温付近、高温側での回路の動作を考える。
【００１３】その場合に、まず常温付近では、Ｖ1(T)＜
Ｖ2(T)＜Ｖ3(T)となるように各定数を設定する。これに
よって常温付近ではダイオードＤ1 、Ｄ2 は共にオフと
なり、Ｖ2(T)が補償電圧としてダイオードＤ1 、Ｄ2 の
接続点から取り出される。
Ｖ2(T)＜Ｖ3(T)となるように各定数を設定する。これに
よって常温付近ではダイオードＤ1 、Ｄ2 は共にオフと
なり、Ｖ2(T)が補償電圧としてダイオードＤ1 、Ｄ2 の
接続点から取り出される。
【００１４】次に低温側では、Ｖ2(T)＜Ｖ1(T)≦Ｖ3(T)
となるように各定数を設定する。これによって低温側で
はダイオードＤ1 のみオンとなり、抵抗Ｒ2 に対して抵
抗Ｒ 1 に充分小さいものを使用すれば、Ｖ1(T)が補償電
圧としてダイオードＤ1 、Ｄ 2 の接続点から取り出され
る。
となるように各定数を設定する。これによって低温側で
はダイオードＤ1 のみオンとなり、抵抗Ｒ2 に対して抵
抗Ｒ 1 に充分小さいものを使用すれば、Ｖ1(T)が補償電
圧としてダイオードＤ1 、Ｄ 2 の接続点から取り出され
る。
【００１５】さらに高温側では、Ｖ1(T)≦Ｖ3(T)＜Ｖ
2(T)となるように各定数を設定する。これによって高温
側ではダイオードＤ2 のみオンとなり、抵抗Ｒ2 に対し
て抵抗Ｒ3 に充分小さいものを使用すれば、Ｖ3(T)が補
償電圧としてダイオードＤ1 、Ｄ2 の接続点から取り出
される。そしてこのダイオードＤ1 、Ｄ2 の接続点から
取り出される補償電圧が可変容量素子２に供給される。
2(T)となるように各定数を設定する。これによって高温
側ではダイオードＤ2 のみオンとなり、抵抗Ｒ2 に対し
て抵抗Ｒ3 に充分小さいものを使用すれば、Ｖ3(T)が補
償電圧としてダイオードＤ1 、Ｄ2 の接続点から取り出
される。そしてこのダイオードＤ1 、Ｄ2 の接続点から
取り出される補償電圧が可変容量素子２に供給される。
【００１６】従ってこの回路からは、例えば図３に示す
ような補償電圧Ｖ(T) が取り出される。すなわち図中の
太線部が補償電圧として得られ、例えばＡＴカットの水
晶振動子における３次曲線状の周波数温度特性を補償す
るのに適切な曲線が得られる。
ような補償電圧Ｖ(T) が取り出される。すなわち図中の
太線部が補償電圧として得られ、例えばＡＴカットの水
晶振動子における３次曲線状の周波数温度特性を補償す
るのに適切な曲線が得られる。
【００１７】またＲ1 ：ＲT1及びＲ3 ：ＲT3を変えるこ
とで、常温においての周波数を変えることなく補償量を
調節することができる。なお抵抗Ｒ1 、抵抗Ｒ3 は半固
定抵抗器を用いてもよい。
とで、常温においての周波数を変えることなく補償量を
調節することができる。なお抵抗Ｒ1 、抵抗Ｒ3 は半固
定抵抗器を用いてもよい。
【００１８】こうして上述した本発明の温度補償水晶発
振器によれば、電圧制御水晶発振器１０の周波数温度特
性を、低温側、常温付近、高温側に分けて補償すること
により、広い温度範囲で安定した周波数を得ることがで
き、しかも同時に小型、低価格化を実現することができ
るものである。
振器によれば、電圧制御水晶発振器１０の周波数温度特
性を、低温側、常温付近、高温側に分けて補償すること
により、広い温度範囲で安定した周波数を得ることがで
き、しかも同時に小型、低価格化を実現することができ
るものである。
【００１９】なお本発明により改善を行った一例の周波
数温度特性の測定結果を図４に示す。この図中で、で
示す曲線は電圧制御水晶発振器に一定のバイアス電圧を
供給した時の特性であり、の曲線は従来の正の１次温
度係数の感温素子と抵抗との分圧による補償電圧を用い
た場合である。この場合に０°Ｃ〜５０°Ｃ付近での温
度補償が行われている。これに対して、は本発明によ
る特性であって、図中に示すように充分広い温度範囲で
周波数変動を小さく抑えることが可能である。
数温度特性の測定結果を図４に示す。この図中で、で
示す曲線は電圧制御水晶発振器に一定のバイアス電圧を
供給した時の特性であり、の曲線は従来の正の１次温
度係数の感温素子と抵抗との分圧による補償電圧を用い
た場合である。この場合に０°Ｃ〜５０°Ｃ付近での温
度補償が行われている。これに対して、は本発明によ
る特性であって、図中に示すように充分広い温度範囲で
周波数変動を小さく抑えることが可能である。
【００２０】従って本発明により、多くの分野で要求さ
れる広い範囲で高い周波数安定度を得ることができ、小
型、低コストの温度補償水晶発振器の製造が可能となっ
た。
れる広い範囲で高い周波数安定度を得ることができ、小
型、低コストの温度補償水晶発振器の製造が可能となっ
た。
【００２１】さらに図５〜図７は他の実施例について示
す。なおこれらの図の回路では簡略化のため補償回路の
部分のみが示されている。
す。なおこれらの図の回路では簡略化のため補償回路の
部分のみが示されている。
【００２２】まず図５において、同図のＡに示す回路で
は、抵抗Ｒ3 に代えて正の温度係数の感温素子ＲT4が設
けられる。これによれば、同図のＢに示すように高温側
の補償電圧の曲線を急峻にすることができ、高温側の補
償をより良好に行うことができる。
は、抵抗Ｒ3 に代えて正の温度係数の感温素子ＲT4が設
けられる。これによれば、同図のＢに示すように高温側
の補償電圧の曲線を急峻にすることができ、高温側の補
償をより良好に行うことができる。
【００２３】また図６において、同図のＡに示す回路で
は、感温素子ＲT2に代えて抵抗Ｒ4が設けられる。この
場合には、回路を簡素化することができるが、同図のＢ
に示すように常温付近での補償電圧の変化が０となる。
従って水晶振動子の常温付近での温度係数が０のものに
適用される。
は、感温素子ＲT2に代えて抵抗Ｒ4が設けられる。この
場合には、回路を簡素化することができるが、同図のＢ
に示すように常温付近での補償電圧の変化が０となる。
従って水晶振動子の常温付近での温度係数が０のものに
適用される。
【００２４】さらに図７において、同図のＡに示す回路
では、ダイオードＤ1 、Ｄ2 に直列に抵抗Ｒ5 、Ｒ6 が
設けられる。これによれば、同図のＢに示すようにスイ
ッチングしたときの変化を滑らかにすることができる。
では、ダイオードＤ1 、Ｄ2 に直列に抵抗Ｒ5 、Ｒ6 が
設けられる。これによれば、同図のＢに示すようにスイ
ッチングしたときの変化を滑らかにすることができる。
【００２５】そしてこれらの例を適当に組合せる事によ
り、ＡＴカット以外の切断で得られる水晶発振器はもと
より、他の圧電素子を用いた発振器の温度補償を行う事
が出来る事は明白である。
り、ＡＴカット以外の切断で得られる水晶発振器はもと
より、他の圧電素子を用いた発振器の温度補償を行う事
が出来る事は明白である。
【００２６】
【発明の効果】この発明によれば、電圧制御水晶発振器
の周波数温度特性を、低温側、常温付近、高温側に分け
て補償することにより、広い温度範囲で安定した周波数
を得ることができ、しかも同時に小型、低価格化を実現
することができるようになる。
の周波数温度特性を、低温側、常温付近、高温側に分け
て補償することにより、広い温度範囲で安定した周波数
を得ることができ、しかも同時に小型、低価格化を実現
することができるようになる。
【図１】本発明による温度補償水晶発振器の一例の構成
図である。
図である。
【図２】その説明のための図である。
【図３】その説明のための特性図である。
【図４】その回路の一例の測定結果を示す図である。
【図５】他の実施例の説明のための図である。
【図６】他の実施例の説明のための図である。
【図７】他の実施例の説明のための図である。
１ 例えばＡＴカットの水晶振動子 ２ 可変容量素子 ３ 発振増幅回路 １０ 電圧制御水晶発振器 Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 抵抗 ＲT1、ＲT3 負の温度係数を持つ感温素子 ＲT2 正の温度係数を持つ感温素子 Ｄ1 、Ｄ2 ダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】 電圧制御水晶発振器に補償電圧を供給し
て温度による周波数変化を補償した温度補償水晶発振器
において、 低温側、常温付近、高温側の補償用として補償電圧発生
部の電源側に抵抗を、接地側に感温素子をそれぞれ接続
すると共に、おのおのの上記抵抗及び感温素子の接続点
の分圧出力部にダイオードを接続してスイッチさせるこ
とにより、上記低温側、常温付近、高温側の補償電圧を
選択的に取り出せるようにした補償回路を設けたことを
特徴とする温度補償水晶発振器。 - 【請求項２】 上記高温側の補償部の電源側に正の抵抗
温度係数をもった感温素子を接続し、上記高温側の補償
をより高精度化するようにした請求項１記載の温度補償
水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP918193A JPH06224635A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 温度補償水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP918193A JPH06224635A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 温度補償水晶発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224635A true JPH06224635A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11713390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP918193A Pending JPH06224635A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 温度補償水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06224635A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007049254A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶発振器 |
| US7205858B2 (en) | 2003-08-21 | 2007-04-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Temperature compensated piezoelectric oscillator and electronic apparatus comprising it |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP918193A patent/JPH06224635A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7205858B2 (en) | 2003-08-21 | 2007-04-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Temperature compensated piezoelectric oscillator and electronic apparatus comprising it |
| JP2007049254A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶発振器 |
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