JPH0629219U - スタータブルオッシレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】出力周波数の温度補償がされたスタータブルオ
ッシレータを実現すること。 【構成】温度変化に依存した電気信号を出力する温度検
出部と、前記温度検出部からの電気信号を増幅し、その
増幅した信号を出力する温度変化信号増幅部と、信号発
振の際の出力周波数の基準となる電圧を定める基準信号
発生部と、前記温度変化信号増幅部からの電圧信号と基
準信号発生部からの電圧信号を加算する基準信号加算部
と、前記基準信号加算部から電圧をその回路内の終端電
圧とする発振信号出力部を設け、温度変化により発振周
波数が変動することが防止されていることを特徴とする
スタータブルオッシレータ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、スタータブルオッシレータの発振周波数における温度補償の改善に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

スタータブルオッシレータの一般的構造を図３に示す。図において５１はＮＯ Ｒ回路、５２は遅延素子、５３は抵抗、Ｖ_Tは終端電圧である。ＮＯＲ回路５１ の負出力を遅延素子５２を介してフィードバックした信号と入力端子を介した外 部からの信号の論理和を出力することで、発振信号（クロック）を出力できる。 具体的には入力端子にＬレベルを入力すると発振信号が出力される。 このような構成において、出力される信号の発振周波数は、ＮＯＲ回路５１お よび遅延素子５２あるいは、このスタータブルオッシレータの回路を構成するた めのパターンにおける遅延時間により定められる。しかしながら、ＮＯＲ回路５ １および遅延素子５２はＥＣＬロジックで構成されているためトランジスタの温 度特性の影響を受けやすく、温度変化により、動作の基準となるレベルに変動が 生じる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このため、図４に示すように温度が変動すると、その変動につれて発振周波数 が変動するという問題が生じる。 本考案はこの課題を解決し、温度による発振周波数の変動を防止する機能を持 つスタータブルオッシレータを実現することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、温度変化に依存した電気信号を出力する温度検出部と、 前記温度検出部からの電気信号を増幅し、出力する温度変化信号増幅部と、 信号発振の際の出力周波数の基準となる電圧を定める基準信号発生部と、 前記温度変化信号増幅部からの電圧信号と基準信号発生部からの電圧信号を加 算する基準信号加算部と、 前記基準信号加算部から電圧をその回路内の終端電圧とし、外部からの信号で 発振信号の出力を開始する発振信号出力部を設け、温度変化による発振周波数が 変動することを防止したことを特徴とするスタータブルオッシレータである。

【０００５】

【作用】

温度変化を電気信号として増幅し、発振回路に於ける終端電圧の制御を行うか ら、出力周波数の温度補償がされたスタータブルオッシレータが実現可能となる 。

【０００６】

【実施例】

図１に本考案の基本的構成図を示す。図において、１は温度検出部で温度変化 に依存した電気信号を出力する。具体的には、トランジスタにおけるＶbe（ベー ス−エミッタ間電圧）の温度依存性を利用した温度センサ等を用いて実現する。 ２は温度変化信号増幅部で、温度検出部１からの電気信号を増幅し、その増幅し た信号を出力する。具体的にはＯＰアンプを用いた増幅器あるいはアナログ増幅 器等を用いて実現する。 ３は基準信号加算部で、温度変化信号増幅部２からの電圧信号と基準信号発生 部４からの電圧信号を加算する。ＯＰアンプを用いた加算器と定電流回路が回路 的に実現しやすい。この出力が発振信号出力部５の終端電圧（Ｖ_T）となる。基 準信号発生部４では信号発振の際の出力周波数の基準となる電圧を定める。すな わち、設計に用いるスタータブルオッシレータごとにその出力周波数の基準は異 なるから、必要とする終端電圧（Ｖ_T）の基準が必要となる。 ５は発振信号出力部で基準信号加算部３の出力を終端電圧とし、入力端子を介 してＬレベルの信号が入力されると発振信号の出力を開始する。

【０００７】 このような構成においては、温度検出部１で検出された温度変化を温度変化信 号増幅部２で増幅し、さらに基準信号発生部４からの出力と基準信号加算部３に て加算した電圧信号を発振信号出力部５の終端電圧（Ｖ_T）としている。従って 、温度が上昇すると終端電圧（Ｖ_T）が上昇し、温度が下降すると終端電圧（Ｖ_T ）が下降することで発振信号出力部５におけるＮＯＲ回路５１のシュレッショル ドレベルを一定に保ち、出力周波数の温度補償がされる。

【０００８】 このような構成の動作原理として、温度変化に伴ってなぜ出力周波数が変動す るかを図２に示すタイムチャートを用いて説明する。 図２において（１）は外部から入力端子を介して入力された信号である。（２ ）は標準の温度の状態、（３）は標準よりも温度が低い状態、（４）は標準より も温度が高い状態である。 温度が下降すると、ＮＯＲ回路５１の出力段のエミッタフォロワにおけるトラ ンジスタの温度係数に従ってＥＣＬトランジスタのＶbe（ベース−エミッタ間電 圧）が変動するから、ＮＯＲ回路５１の出力レベルが上昇する。また温度が上昇 すると、ＮＯＲ回路５１の出力レベルが下降する。 このように、ＮＯＲ回路５１の出力レベルが変動すると、遅延素子を介してフ ィードバックされて、ＮＯＲ回路５１における入力の比較電圧になるから、ＮＯ Ｒ回路５１における入力のスレッショルドレベルが変動する。このため、温度が 下降した場合は、早めにＮＯＲ回路５１の出力が切り変わることになり、温度が 上昇した場合は、遅くＮＯＲ回路５１の出力が切り変わることになるから、図２ のタイムチャートに示すように、温度が下降した場合は出力の発振周波数が高く なり（ΔＴ₁＞ΔＴ₂）、温度が上昇した場合は出力の発振周波数が低くなる（Δ Ｔ₁＜ΔＴ₃）。

【０００９】 この出力段におけるエミッタフォロワの温度係数による出力変動は、その出力 レベルの変動に伴うだけの電流を温度変化に応じて変化させることで改善がされ る。Ｖbeは温度変化及び、そのトランジスタのコレクタ電流に基づいて変動する からである。 すなわち、標準値よりも温度が低くなった場合には、ＮＯＲ回路５１の出力電 流を多く流し、標準値よりも温度が高くなった場合には、ＮＯＲ回路５１の出力 電流を少なく流すことで改善される。

【００１０】 このため終端電圧（Ｖ_T）を変動させることが必要になる。本考案には、この 技術が示されている。 温度が上昇すると、温度検出部１からの電圧は下降する。このとき、温度変化 信号増幅部２はＯＰアンプを用いた反転増幅器となっているので、基準信号加算 部３に加算される電圧は増加することになる。従って、基準信号加算部３から出 力される電圧即ち終端電圧（Ｖ_T）が上昇する。終端電圧（Ｖ_T）が上昇するため ＮＯＲ回路５１に流れる電流が減少する。このため、上記に示したように、各係 数を調整することでＮＯＲ回路５１における入力のスレッショルドレベルを一定 に保つことが可能となり、出力周波数が安定する。

【００１１】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案によれば、出力周波数の温度による変動を 防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の基本的構成図である。

【図２】本考案の説明図である。

【図３】従来例の基本的構成図である。

【図４】本考案の従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ 温度検出部 ２ 温度変化信号増幅部 ３ 基準電圧加算部 ４ 基準電圧発生部 ５ 発振信号出力部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】温度変化に依存した電気信号を出力する温
   度検出部と、 前記温度検出部からの電気信号を増幅し、出力する温度
   変化信号増幅部と、 信号発振の際の出力周波数の基準となる電圧を定める基
   準信号発生部と、 前記温度変化信号増幅部からの電圧信号と基準信号発生
   部からの電圧信号を加算する基準信号加算部と、 前記基準信号加算部から電圧をその回路内の終端電圧と
   し、外部からの信号で発振信号の出力を開始する発振信
   号出力部を設け、温度変化による発振周波数が変動する
   ことを防止したことを特徴とするスタータブルオッシレ
   ータ。