JPH06318820A - デジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路 - Google Patents
デジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路Info
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- JPH06318820A JPH06318820A JP13270393A JP13270393A JPH06318820A JP H06318820 A JPH06318820 A JP H06318820A JP 13270393 A JP13270393 A JP 13270393A JP 13270393 A JP13270393 A JP 13270393A JP H06318820 A JPH06318820 A JP H06318820A
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- analog voltage
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- crystal oscillator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度変化に対する周波数安定度の比較的低い
水晶振動子を使用しても、温度変化に対する周波数安定
度が高い発振器を実現することができ、しかも、温度変
化に対する発振周波数変化の特性を自由に調整できるデ
ジタル制御温度補償型水晶発振器の周波数特性の制御回
路を提供することを目的とするものである。 【構成】 検出温度に応じてメモリから読み出された補
正データに対応する第１のアナログ電圧をバリキャップ
・ダイオードの一方の端子に印加し、水晶振動子の周囲
温度に応じた第２のアナログ電圧をバリキャップ・ダイ
オードの他方の端子に印加するものである。
水晶振動子を使用しても、温度変化に対する周波数安定
度が高い発振器を実現することができ、しかも、温度変
化に対する発振周波数変化の特性を自由に調整できるデ
ジタル制御温度補償型水晶発振器の周波数特性の制御回
路を提供することを目的とするものである。 【構成】 検出温度に応じてメモリから読み出された補
正データに対応する第１のアナログ電圧をバリキャップ
・ダイオードの一方の端子に印加し、水晶振動子の周囲
温度に応じた第２のアナログ電圧をバリキャップ・ダイ
オードの他方の端子に印加するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水晶発振器の周囲温度
に対する発振周波数の特性をデジタル制御で補正するデ
ジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性を
制御する回路に関する。
に対する発振周波数の特性をデジタル制御で補正するデ
ジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性を
制御する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来のデジタル制御温度補償型
水晶発振器（デジタルＴＣＸＯ）を示す回路図である。
水晶発振器（デジタルＴＣＸＯ）を示す回路図である。
【０００３】この従来例は、水晶発振子５１と発振器５
０と周波数特性の制御回路４とで構成され、周波数特性
の制御回路４は、水晶振動子５１の周囲温度に応じたア
ナログ電圧（補正電圧）をバリキャップ・ダイオードＶ
Ｃに印加することによってバリキャップ・ダイオードＶ
Ｃの容量を変化させ、この容量変化に伴って発振周波数
を制御するものである。
０と周波数特性の制御回路４とで構成され、周波数特性
の制御回路４は、水晶振動子５１の周囲温度に応じたア
ナログ電圧（補正電圧）をバリキャップ・ダイオードＶ
Ｃに印加することによってバリキャップ・ダイオードＶ
Ｃの容量を変化させ、この容量変化に伴って発振周波数
を制御するものである。
【０００４】つまり、周波数特性の制御回路４は、水晶
振動子の温度対発振周波数の特性を補正する補正データ
をメモリ３０に予め格納し、水晶振動子５１の周囲温度
を温度検出部１０で検出し、この検出された温度データ
をＡ／Ｄ変換部２０でデジタル信号に変換し、このデジ
タルデータをアドレス信号としてメモリ３０から補正デ
ータを読み出し、この読み出された補正データがＤ／Ａ
変換部４０によってアナログ電圧に変換され、このアナ
ログ電圧をバリキャップ・ダイオードＶＣに印加するこ
とによってバリキャップ・ダイオードＶＣの容量を変化
させ、この容量変化に伴って発振周波数を制御するもの
である。このデジタル制御温度補償型水晶発振器の周波
数安定度は、他の発振器と比較すると非常に高い。
振動子の温度対発振周波数の特性を補正する補正データ
をメモリ３０に予め格納し、水晶振動子５１の周囲温度
を温度検出部１０で検出し、この検出された温度データ
をＡ／Ｄ変換部２０でデジタル信号に変換し、このデジ
タルデータをアドレス信号としてメモリ３０から補正デ
ータを読み出し、この読み出された補正データがＤ／Ａ
変換部４０によってアナログ電圧に変換され、このアナ
ログ電圧をバリキャップ・ダイオードＶＣに印加するこ
とによってバリキャップ・ダイオードＶＣの容量を変化
させ、この容量変化に伴って発振周波数を制御するもの
である。このデジタル制御温度補償型水晶発振器の周波
数安定度は、他の発振器と比較すると非常に高い。
【０００５】図７は、マイクロコンピュータ（マイコ
ン）ＭＣを使用して、図６に示す従来例を回路構成した
場合の周波数特性の制御回路５を示す図である。
ン）ＭＣを使用して、図６に示す従来例を回路構成した
場合の周波数特性の制御回路５を示す図である。
【０００６】この周波数特性の制御回路５において、Ａ
／Ｄ変換部とメモリアクセス機能とはマイコンＭＣに内
蔵され、Ａ／Ｄ変換部が出力するデジタル値がメモリア
クセスのアドレス情報となり、このアドレス情報に基づ
いてマイコンＭＣがメモリ３０から補正データを読み出
す。
／Ｄ変換部とメモリアクセス機能とはマイコンＭＣに内
蔵され、Ａ／Ｄ変換部が出力するデジタル値がメモリア
クセスのアドレス情報となり、このアドレス情報に基づ
いてマイコンＭＣがメモリ３０から補正データを読み出
す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図８（１）の実線は、
デジタル温度補償を行わない状態における水晶発振器の
温度対周波数特性の一例を示すものであり、この周波数
特性を有する水晶発振器にデジタル温度補償を行った状
態における温度対周波数特性の例を図８（２）に実線で
示してある。なお、デジタル温度補償における温度検出
分解能は実際には０．５〜１℃程度であるが、図８
（２）においては、図を見やすくするために、温度検出
分解能を１０℃としてある。
デジタル温度補償を行わない状態における水晶発振器の
温度対周波数特性の一例を示すものであり、この周波数
特性を有する水晶発振器にデジタル温度補償を行った状
態における温度対周波数特性の例を図８（２）に実線で
示してある。なお、デジタル温度補償における温度検出
分解能は実際には０．５〜１℃程度であるが、図８
（２）においては、図を見やすくするために、温度検出
分解能を１０℃としてある。
【０００８】図８（２）の実線からわかるように、デジ
タル温度補償後の動作温度領域における周波数変化量
は、デジタル温度補償前の温度対周波数特性の傾きに大
きく依存している。
タル温度補償後の動作温度領域における周波数変化量
は、デジタル温度補償前の温度対周波数特性の傾きに大
きく依存している。
【０００９】図８（２）の実線で示す特性の周波数変化
量を小さくする第１の方法は、特性の傾きが大きい温度
領域において温度検出分解能を高くすることであるが、
図６に示すサーミスタＴＨと抵抗Ｒ１とを使用した温度
検出回路１０では、温度検出分解能を高くすることに限
界がある。
量を小さくする第１の方法は、特性の傾きが大きい温度
領域において温度検出分解能を高くすることであるが、
図６に示すサーミスタＴＨと抵抗Ｒ１とを使用した温度
検出回路１０では、温度検出分解能を高くすることに限
界がある。
【００１０】図８（２）の実線で示す特性の周波数変化
量を小さくする第２の方法は、デジタル温度補償前の温
度対周波数特性の傾き（周波数変化率）を小さくするこ
とである。ここで、図８（１）に破線で示される温度対
周波数特性を有する水晶発振器にデジタル温度補償を行
うと、図８（２）に破線で示す温度対周波数特性を実現
でき、この破線で示す特性は、実線で示す特性よりも動
作温度領域における周波数変化量が小さい。つまり、デ
ジタル温度補償前の温度対周波数特性の傾きを小さくす
れば、図８（２）の実線で示す特性の周波数変化量を小
さくすることができる。
量を小さくする第２の方法は、デジタル温度補償前の温
度対周波数特性の傾き（周波数変化率）を小さくするこ
とである。ここで、図８（１）に破線で示される温度対
周波数特性を有する水晶発振器にデジタル温度補償を行
うと、図８（２）に破線で示す温度対周波数特性を実現
でき、この破線で示す特性は、実線で示す特性よりも動
作温度領域における周波数変化量が小さい。つまり、デ
ジタル温度補償前の温度対周波数特性の傾きを小さくす
れば、図８（２）の実線で示す特性の周波数変化量を小
さくすることができる。
【００１１】ところで、デジタル温度補償前の温度対周
波数特性を、図８（１）に実線で示すものから図８
（１）に破線で示すものに変更するには、水晶振動子の
カット角度を変更する必要がある。
波数特性を、図８（１）に実線で示すものから図８
（１）に破線で示すものに変更するには、水晶振動子の
カット角度を変更する必要がある。
【００１２】しかし、一般に、図８（１）に実線で示す
特性に比べて図８（１）に破線で示す特性が動作温度領
域における周波数変化量が小さいために、水晶振動子の
コストが高くなるという問題がある。また、カット角度
を変更した水晶振動子を製作するには、水晶振動子メー
カーに特別注文をする必要があり、その注文から完成ま
でに比較的長期間（１．５〜２ケ月）を必要とするとい
う問題がある。
特性に比べて図８（１）に破線で示す特性が動作温度領
域における周波数変化量が小さいために、水晶振動子の
コストが高くなるという問題がある。また、カット角度
を変更した水晶振動子を製作するには、水晶振動子メー
カーに特別注文をする必要があり、その注文から完成ま
でに比較的長期間（１．５〜２ケ月）を必要とするとい
う問題がある。
【００１３】本発明は、図８（１）に実線で示すような
温度対周波数特性を有する水晶振動子を使用しながら、
図８（１）に破線で示すような温度対周波数特性を実現
し、結果として、デジタル温度補償を行った後の周波数
変化量が小さくなるデジタル温度補償型水晶発振器を提
供することを目的とするものである。また、温度対周波
数特性の変更に関して、変更の度合いを任意に設定でき
るデジタル温度補償型水晶発振器を提供することを目的
とするものである。
温度対周波数特性を有する水晶振動子を使用しながら、
図８（１）に破線で示すような温度対周波数特性を実現
し、結果として、デジタル温度補償を行った後の周波数
変化量が小さくなるデジタル温度補償型水晶発振器を提
供することを目的とするものである。また、温度対周波
数特性の変更に関して、変更の度合いを任意に設定でき
るデジタル温度補償型水晶発振器を提供することを目的
とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、デジタル温度
補償を行う前の水晶発振器の温度特性を、水晶振動子の
カット角度を変更せずに変更・制御するために、水晶振
動子の周囲温度に対応して容量が変化する回路を水晶発
振器に予め付加し、この発振器に対してデジタル温度補
償を行うものである。
補償を行う前の水晶発振器の温度特性を、水晶振動子の
カット角度を変更せずに変更・制御するために、水晶振
動子の周囲温度に対応して容量が変化する回路を水晶発
振器に予め付加し、この発振器に対してデジタル温度補
償を行うものである。
【００１５】
【作用】本発明は、水晶振動子の周囲温度に対応して容
量が変化する回路を水晶発振器に予め付加し、この発振
器に対してデジタル温度補償を行うので、サーミスタ、
抵抗の値によって特性の変更・制御の度合いを任意に設
定でき、さらに、この水晶発振器にデジタル温度補償を
施したときに、特性の変更・制御を行わない場合と比べ
て動作温度領域における周波数変化量を小さくすること
ができる。
量が変化する回路を水晶発振器に予め付加し、この発振
器に対してデジタル温度補償を行うので、サーミスタ、
抵抗の値によって特性の変更・制御の度合いを任意に設
定でき、さらに、この水晶発振器にデジタル温度補償を
施したときに、特性の変更・制御を行わない場合と比べ
て動作温度領域における周波数変化量を小さくすること
ができる。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例であるデジタル制
御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路
１を示す回路図である。
御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路
１を示す回路図である。
【００１７】この実施例において、第１の温度検出部１
１は、水晶振動子５１の近傍に設置されたサーミスタＴ
Ｈ１と抵抗Ｒ１との直列回路で構成され、抵抗Ｒ１の一
端が電源Ｖccに接続され、抵抗Ｒ１の他端がサーミスタ
ＴＨ１に接続され、抵抗Ｒ１とサーミスタＴＨ１との接
続点が第１の温度検出部１１の出力端子になる。Ａ／Ｄ
変換部２０は、第１の温度検出部１１が出力するアナロ
グデータをデジタルデータに変換し、このデジタルデー
タをアドレス信号として、メモリ３０に供給するもので
ある。メモリ３０には、温度変化に対する水晶振動子５
１の発振周波数の特性を補正する補正データが格納され
ている。
１は、水晶振動子５１の近傍に設置されたサーミスタＴ
Ｈ１と抵抗Ｒ１との直列回路で構成され、抵抗Ｒ１の一
端が電源Ｖccに接続され、抵抗Ｒ１の他端がサーミスタ
ＴＨ１に接続され、抵抗Ｒ１とサーミスタＴＨ１との接
続点が第１の温度検出部１１の出力端子になる。Ａ／Ｄ
変換部２０は、第１の温度検出部１１が出力するアナロ
グデータをデジタルデータに変換し、このデジタルデー
タをアドレス信号として、メモリ３０に供給するもので
ある。メモリ３０には、温度変化に対する水晶振動子５
１の発振周波数の特性を補正する補正データが格納され
ている。
【００１８】Ｄ／Ａ変換部４０は、メモリ３０の出力デ
ータをアナログ電圧（第１のアナログ電圧）に変換する
ものであり、第１のバリキャップ・ダイオードＶＣ１の
カソード端子に印加され、コンデンサＣ１を介して発振
器５０に接続され、バリキャップ・ダイオードＶＣ１の
アノード端子はアースされている。
ータをアナログ電圧（第１のアナログ電圧）に変換する
ものであり、第１のバリキャップ・ダイオードＶＣ１の
カソード端子に印加され、コンデンサＣ１を介して発振
器５０に接続され、バリキャップ・ダイオードＶＣ１の
アノード端子はアースされている。
【００１９】第２の温度検出部１２は、温度検出部１１
と同様のものであり、水晶振動子５１の近傍に設置され
たサーミスタＴＨ２と抵抗Ｒ４、Ｒ５との直列回路で構
成され、抵抗Ｒ４の一端が電源Ｖccに接続され、抵抗Ｒ
４の他端がサーミスタＴＨ２の一端に接続され、サーミ
スタＴＨ２の他端が抵抗Ｒ５を介してアースに接続さ
れ、抵抗Ｒ４とサーミスタＴＨ２との接続点が第２の温
度検出部１２の出力端子であり、この出力端子から第２
のアナログ電圧が出力される。温度検出部１２の出力端
子は、第２のバリキャップ・ダイオードＶＣ２のカソー
ド端子に接続されるとともに、コンデンサＣ２を介して
発振器５０に接続されている。バリキャップ・ダイオー
ドＶＣ２のアノード端子はアースされている。
と同様のものであり、水晶振動子５１の近傍に設置され
たサーミスタＴＨ２と抵抗Ｒ４、Ｒ５との直列回路で構
成され、抵抗Ｒ４の一端が電源Ｖccに接続され、抵抗Ｒ
４の他端がサーミスタＴＨ２の一端に接続され、サーミ
スタＴＨ２の他端が抵抗Ｒ５を介してアースに接続さ
れ、抵抗Ｒ４とサーミスタＴＨ２との接続点が第２の温
度検出部１２の出力端子であり、この出力端子から第２
のアナログ電圧が出力される。温度検出部１２の出力端
子は、第２のバリキャップ・ダイオードＶＣ２のカソー
ド端子に接続されるとともに、コンデンサＣ２を介して
発振器５０に接続されている。バリキャップ・ダイオー
ドＶＣ２のアノード端子はアースされている。
【００２０】第２の温度検出部１２は、水晶振動子の周
囲温度に応じた第２のアナログ電圧を発生する電圧発生
手段の例であり、バリキャップ・ダイオードＶＣ２は、
第２のアナログ電圧によって容量が変化する第２のバリ
キャップ・ダイオードの例であり、第１のバリキャップ
・ダイオードＶＣ１の容量変化と第２のバリキャップ・
ダイオードＶＣ２の容量変化とに応じて、発振器５０の
発振周波数が制御される。
囲温度に応じた第２のアナログ電圧を発生する電圧発生
手段の例であり、バリキャップ・ダイオードＶＣ２は、
第２のアナログ電圧によって容量が変化する第２のバリ
キャップ・ダイオードの例であり、第１のバリキャップ
・ダイオードＶＣ１の容量変化と第２のバリキャップ・
ダイオードＶＣ２の容量変化とに応じて、発振器５０の
発振周波数が制御される。
【００２１】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
る。
【００２２】図２は、上記実施例において、第２の温度
検出部１２とバリキャップ・ダイオードＶＣ２とコンデ
ンサＣ２と発振器５０と発振子５１とを抜き出した回路
図である。
検出部１２とバリキャップ・ダイオードＶＣ２とコンデ
ンサＣ２と発振器５０と発振子５１とを抜き出した回路
図である。
【００２３】図２に示す回路において、第２の温度検出
部１２を構成する抵抗Ｒ４、Ｒ５、サーミスタＴＨ２の
定数を適当に選択すれば、デジタル制御温度補償前にお
ける温度対周波数特性が良好ではない（図８（１）に実
線で示す特性が良好でない）水晶発振子を使用した場
合、デジタル制御温度補償前における温度対周波数特性
が優れた特性（図８（１）に破線で示す特性）を得るこ
とができる。これは、次の理由による。
部１２を構成する抵抗Ｒ４、Ｒ５、サーミスタＴＨ２の
定数を適当に選択すれば、デジタル制御温度補償前にお
ける温度対周波数特性が良好ではない（図８（１）に実
線で示す特性が良好でない）水晶発振子を使用した場
合、デジタル制御温度補償前における温度対周波数特性
が優れた特性（図８（１）に破線で示す特性）を得るこ
とができる。これは、次の理由による。
【００２４】発振子５１の周囲温度に対するサーミスタ
ＴＨ２の抵抗値変化を図３（１）に示してあるが、周囲
温度が上昇するに従ってサーミスタＴＨ２の抵抗値が低
下し、第２のアナログ電圧（図３（２）に示してある）
は、図３（１）のカーブと同じ傾向を示し、周囲温度が
上昇するに従ってバリキャップ・ダイオードＶＣ２のカ
ソード電圧が低下する。したがって、第２の温度検出部
１２は、周囲温度が上昇するに従って、バリキャップ・
ダイオードＶＣ２の両端電圧を低くする方向に作用し、
これはバリキャップ・ダイオードＶＣ２による容量を大
きくする方向に作用し、発振器５０の発振周波数を低く
する方向に作用する。
ＴＨ２の抵抗値変化を図３（１）に示してあるが、周囲
温度が上昇するに従ってサーミスタＴＨ２の抵抗値が低
下し、第２のアナログ電圧（図３（２）に示してある）
は、図３（１）のカーブと同じ傾向を示し、周囲温度が
上昇するに従ってバリキャップ・ダイオードＶＣ２のカ
ソード電圧が低下する。したがって、第２の温度検出部
１２は、周囲温度が上昇するに従って、バリキャップ・
ダイオードＶＣ２の両端電圧を低くする方向に作用し、
これはバリキャップ・ダイオードＶＣ２による容量を大
きくする方向に作用し、発振器５０の発振周波数を低く
する方向に作用する。
【００２５】このために、図２の回路を使用すれば、図
８（１）に実線で示す良好でない特性から、図８（１）
に破線で示す良好な特性に変更される。また、第２の温
度検出部１２におけるサーミスタＴＨ２の特性、抵抗Ｒ
４、Ｒ５の抵抗値を調整することによって、発振子の周
囲温度に対する第２のアナログ電圧の特性を調整でき
る。
８（１）に実線で示す良好でない特性から、図８（１）
に破線で示す良好な特性に変更される。また、第２の温
度検出部１２におけるサーミスタＴＨ２の特性、抵抗Ｒ
４、Ｒ５の抵抗値を調整することによって、発振子の周
囲温度に対する第２のアナログ電圧の特性を調整でき
る。
【００２６】上記実施例は、図２に示す回路と従来のデ
ジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の
制御回路４とを合せたものであり、図２に示す回路は、
デジタル制御温度補償を行う前の温度に対する周波数変
化率を小さくするもの（デジタル制御温度補償を行う前
の温度対周波数特性の傾斜を緩やかにするもの）であ
り、周波数特性の制御回路４は、デジタル制御温度補償
を行って温度対周波数安定度を高くすることができ、し
たがって、上記実施例によれば、デジタル制御温度補償
を行う前の温度対周波数特性が良好ではない水晶発振子
を使用しても、温度対周波数特性が優れた特性を得るこ
とができる。しかも、第２の温度検出部１２におけるサ
ーミスタＴＨ２の特性、抵抗Ｒ４、Ｒ５の抵抗値を調整
することによって、発振子５１の周囲温度に対する第２
のアナログ電圧の特性を調整できるので、温度対周波数
特性を自由に調整することができる。
ジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の
制御回路４とを合せたものであり、図２に示す回路は、
デジタル制御温度補償を行う前の温度に対する周波数変
化率を小さくするもの（デジタル制御温度補償を行う前
の温度対周波数特性の傾斜を緩やかにするもの）であ
り、周波数特性の制御回路４は、デジタル制御温度補償
を行って温度対周波数安定度を高くすることができ、し
たがって、上記実施例によれば、デジタル制御温度補償
を行う前の温度対周波数特性が良好ではない水晶発振子
を使用しても、温度対周波数特性が優れた特性を得るこ
とができる。しかも、第２の温度検出部１２におけるサ
ーミスタＴＨ２の特性、抵抗Ｒ４、Ｒ５の抵抗値を調整
することによって、発振子５１の周囲温度に対する第２
のアナログ電圧の特性を調整できるので、温度対周波数
特性を自由に調整することができる。
【００２７】図４は、本発明の他の実施例であるデジタ
ル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御
回路２を示す回路図である。
ル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御
回路２を示す回路図である。
【００２８】この実施例において、第１の温度検出部１
１と、Ａ／Ｄ変換部２０と、メモリ３０と、Ｄ／Ａ変換
部４０と、第２の温度検出部１２とは、図１に示す制御
回路１と同じである。
１と、Ａ／Ｄ変換部２０と、メモリ３０と、Ｄ／Ａ変換
部４０と、第２の温度検出部１２とは、図１に示す制御
回路１と同じである。
【００２９】Ｄ／Ａ変換部４０が出力するアナログ電圧
（第１のアナログ電圧）が抵抗Ｒ２を介してバリキャッ
プ・ダイオードＶＣのアノード端子に印加され、バリキ
ャップ・ダイオードＶＣのアノード端子はコンデンサＣ
２を介してアースされている。バリキャップ・ダイオー
ドＶＣのカソード端子は、発振器５０に接続されてい
る。また、第２の温度検出部１２の出力端子から第２の
アナログ電圧が出力され、温度検出部１２の出力端子は
バリキャップ・ダイオードＶＣのカソード端子に接続さ
れている。
（第１のアナログ電圧）が抵抗Ｒ２を介してバリキャッ
プ・ダイオードＶＣのアノード端子に印加され、バリキ
ャップ・ダイオードＶＣのアノード端子はコンデンサＣ
２を介してアースされている。バリキャップ・ダイオー
ドＶＣのカソード端子は、発振器５０に接続されてい
る。また、第２の温度検出部１２の出力端子から第２の
アナログ電圧が出力され、温度検出部１２の出力端子は
バリキャップ・ダイオードＶＣのカソード端子に接続さ
れている。
【００３０】第１の温度検出部１１とＡ／Ｄ変換部２０
とメモリ３０とＤ／Ａ変換部４０とは、第１のアナログ
電圧を発生する手段の例であり、第２の温度検出部１２
は、水晶振動子の周囲温度に応じた第２のアナログ電圧
を発生する電圧発生手段の例である。
とメモリ３０とＤ／Ａ変換部４０とは、第１のアナログ
電圧を発生する手段の例であり、第２の温度検出部１２
は、水晶振動子の周囲温度に応じた第２のアナログ電圧
を発生する電圧発生手段の例である。
【００３１】次に、制御回路４の動作について説明す
る。
る。
【００３２】まず、第２の温度検出部１２の出力電圧が
温度に関係なく一定であると仮定した場合は、図８に示
す制御回路６と同じ回路構成になり、デジタル制御温度
補償を行って温度対周波数安定度を非常に高くすること
ができる。ただし、この場合は、従来例の問題点で説明
したように、デジタル制御温度補償を行う前の温度対周
波数安定度が比較的低い水晶振動子を使用した場合に
は、温度対周波数安定度が高い発振器を実現することが
できない。
温度に関係なく一定であると仮定した場合は、図８に示
す制御回路６と同じ回路構成になり、デジタル制御温度
補償を行って温度対周波数安定度を非常に高くすること
ができる。ただし、この場合は、従来例の問題点で説明
したように、デジタル制御温度補償を行う前の温度対周
波数安定度が比較的低い水晶振動子を使用した場合に
は、温度対周波数安定度が高い発振器を実現することが
できない。
【００３３】ところが、第２の温度検出部１２の出力電
圧は一定ではなく、温度に応じて変化し、図３（１）に
示してあるように、周囲温度が上昇するに従ってサーミ
スタＴＨ２の抵抗値が低下し、第２のアナログ電圧（図
３（２）に示してある）は、図３（１）のカーブと同じ
傾向を示し、周囲温度が上昇するに従ってバリキャップ
・ダイオードＶＣのカソード電圧が低下する。したがっ
て、第２の温度検出部１２は、周囲温度が上昇するに従
って、バリキャップ・ダイオードＶＣの両端電圧を低く
する方向に作用し、これはバリキャップ・ダイオードＶ
Ｃによる容量を大きくする方向に作用し、発振器５０の
発振周波数を低くする方向に作用する。
圧は一定ではなく、温度に応じて変化し、図３（１）に
示してあるように、周囲温度が上昇するに従ってサーミ
スタＴＨ２の抵抗値が低下し、第２のアナログ電圧（図
３（２）に示してある）は、図３（１）のカーブと同じ
傾向を示し、周囲温度が上昇するに従ってバリキャップ
・ダイオードＶＣのカソード電圧が低下する。したがっ
て、第２の温度検出部１２は、周囲温度が上昇するに従
って、バリキャップ・ダイオードＶＣの両端電圧を低く
する方向に作用し、これはバリキャップ・ダイオードＶ
Ｃによる容量を大きくする方向に作用し、発振器５０の
発振周波数を低くする方向に作用する。
【００３４】このために、第２の温度検出部１２の出力
端子をバリキャップ・ダイオードＶＣのカソード側端子
に接続すると、デジタル制御温度補償を行う前の温度対
周波数安定度が比較的低い水晶振動子を使用した場合で
も、温度対周波数安定度が高い発振器を実現することが
できる。また、第２の温度検出部１２におけるサーミス
タＴＨ２の特性、抵抗Ｒ４、Ｒ５の抵抗値を調整するこ
とによって、発振子の周囲温度に対する第２のアナログ
電圧の特性を調整でき、温度対発振周波数変化の特性を
自由に調整できる。
端子をバリキャップ・ダイオードＶＣのカソード側端子
に接続すると、デジタル制御温度補償を行う前の温度対
周波数安定度が比較的低い水晶振動子を使用した場合で
も、温度対周波数安定度が高い発振器を実現することが
できる。また、第２の温度検出部１２におけるサーミス
タＴＨ２の特性、抵抗Ｒ４、Ｒ５の抵抗値を調整するこ
とによって、発振子の周囲温度に対する第２のアナログ
電圧の特性を調整でき、温度対発振周波数変化の特性を
自由に調整できる。
【００３５】図５は、本発明の別の実施例であるデジタ
ル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御
回路３を示す図である。
ル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御
回路３を示す図である。
【００３６】この制御回路３は、制御回路２における第
１のアナログ電圧をバリキャップ・ダイオードＶＣのカ
ソード端子に印加し、第２のアナログ電圧をバリキャッ
プ・ダイオードＶＣのアノード端子に印加したものであ
る。
１のアナログ電圧をバリキャップ・ダイオードＶＣのカ
ソード端子に印加し、第２のアナログ電圧をバリキャッ
プ・ダイオードＶＣのアノード端子に印加したものであ
る。
【００３７】制御回路３において、第１の温度検出部１
１〜Ｄ／Ａ変換部４０は、制御回路２の場合と同じであ
り、Ｄ／Ａ変換部４０の出力端子が抵抗Ｒ２を介してバ
リキャップ・ダイオードＶＣのカソード端子に接続され
ている。バリキャップ・ダイオードＶＣのカソード端子
は、発振器５０に接続されている。また、第２の温度検
出部１３は、水晶振動子５１の近傍に設置されたサーミ
スタＴＨ３と抵抗Ｒ６、Ｒ７との直列回路で構成され、
抵抗Ｒ６の一端が電源Ｖccに接続され、抵抗Ｒ６の他端
がサーミスタＴＨ３の一端に接続され、サーミスタＴＨ
３の他端が抵抗Ｒ７を介してアースに接続され、サーミ
スタＴＨ３と抵抗Ｒ７との接続点が第２のアナログ電圧
を出力する第２の温度検出部１３の出力端子になる。第
２の温度検出部１３の出力端子は、バリキャップ・ダイ
オードＶＣのアノード端子に接続され、このアノード端
子はコンデンサＣ２を介してアースに接続されている。
１〜Ｄ／Ａ変換部４０は、制御回路２の場合と同じであ
り、Ｄ／Ａ変換部４０の出力端子が抵抗Ｒ２を介してバ
リキャップ・ダイオードＶＣのカソード端子に接続され
ている。バリキャップ・ダイオードＶＣのカソード端子
は、発振器５０に接続されている。また、第２の温度検
出部１３は、水晶振動子５１の近傍に設置されたサーミ
スタＴＨ３と抵抗Ｒ６、Ｒ７との直列回路で構成され、
抵抗Ｒ６の一端が電源Ｖccに接続され、抵抗Ｒ６の他端
がサーミスタＴＨ３の一端に接続され、サーミスタＴＨ
３の他端が抵抗Ｒ７を介してアースに接続され、サーミ
スタＴＨ３と抵抗Ｒ７との接続点が第２のアナログ電圧
を出力する第２の温度検出部１３の出力端子になる。第
２の温度検出部１３の出力端子は、バリキャップ・ダイ
オードＶＣのアノード端子に接続され、このアノード端
子はコンデンサＣ２を介してアースに接続されている。
【００３８】次に、制御回路３の動作について説明す
る。
る。
【００３９】周囲温度が上昇するに従ってサーミスタＴ
Ｈ３の抵抗値が低下し、第２のアナログ電圧は、図３
（２）のカーブの上下が逆である傾向（温度が高くなる
にしたがって単調増加する傾向）を示し、周囲温度が上
昇するに従ってバリキャップ・ダイオードＶＣのアノー
ド電圧が上昇する。したがって、第２の温度検出部１３
は、周囲温度が上昇するに従って、バリキャップ・ダイ
オードＶＣの両端電圧を低くする方向に作用し、これは
バリキャップ・ダイオードＶＣによる容量を大きくする
方向に作用し、発振器５０の発振周波数を低くする方向
に作用する。
Ｈ３の抵抗値が低下し、第２のアナログ電圧は、図３
（２）のカーブの上下が逆である傾向（温度が高くなる
にしたがって単調増加する傾向）を示し、周囲温度が上
昇するに従ってバリキャップ・ダイオードＶＣのアノー
ド電圧が上昇する。したがって、第２の温度検出部１３
は、周囲温度が上昇するに従って、バリキャップ・ダイ
オードＶＣの両端電圧を低くする方向に作用し、これは
バリキャップ・ダイオードＶＣによる容量を大きくする
方向に作用し、発振器５０の発振周波数を低くする方向
に作用する。
【００４０】このために、第２の温度検出部１３の出力
端子をバリキャップ・ダイオードＶＣのアノード側端子
に接続すると、デジタル制御温度補償を行う前の温度対
周波数安定度が比較的低い水晶振動子を使用した場合で
も、温度対周波数安定度が高い発振器を実現することが
できる。また、第２の温度検出部１３におけるサーミス
タＴＨ３の特性、抵抗Ｒ６、Ｒ７の抵抗値を調整するこ
とによって、発振子の周囲温度に対する第２のアナログ
電圧の特性を調整でき、温度対発振周波数変化の特性を
自由に調整できる。
端子をバリキャップ・ダイオードＶＣのアノード側端子
に接続すると、デジタル制御温度補償を行う前の温度対
周波数安定度が比較的低い水晶振動子を使用した場合で
も、温度対周波数安定度が高い発振器を実現することが
できる。また、第２の温度検出部１３におけるサーミス
タＴＨ３の特性、抵抗Ｒ６、Ｒ７の抵抗値を調整するこ
とによって、発振子の周囲温度に対する第２のアナログ
電圧の特性を調整でき、温度対発振周波数変化の特性を
自由に調整できる。
【００４１】なお、上記実施例において、サーミスタＴ
Ｈ１、ＴＨ２、ＴＨ３を使用する代わりに、正の抵抗温
度係数を有する温度検出素子を使用して温度検出部を構
成するようにしてもよい。
Ｈ１、ＴＨ２、ＴＨ３を使用する代わりに、正の抵抗温
度係数を有する温度検出素子を使用して温度検出部を構
成するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、デジタル制御温度補償
型水晶発振器において、デジタル制御温度補償を行う前
の温度対周波数安定度が低い水晶振動子を使用しても、
温度対周波数安定度が高い発振器を実現することがで
き、しかも、温度対発振周波数変化の特性を自由に調整
できるという効果を奏する。
型水晶発振器において、デジタル制御温度補償を行う前
の温度対周波数安定度が低い水晶振動子を使用しても、
温度対周波数安定度が高い発振器を実現することがで
き、しかも、温度対発振周波数変化の特性を自由に調整
できるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例であるデジタル制御温度補償
型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路１を示す図
である。
型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路１を示す図
である。
【図２】上記実施例の動作を説明する回路図である。
【図３】上記実施例において、温度に対するサーミスタ
の抵抗値の変化と、温度に対する第２のアナログ電圧の
変化とを示す図である。
の抵抗値の変化と、温度に対する第２のアナログ電圧の
変化とを示す図である。
【図４】本発明の他の実施例であるデジタル制御温度補
償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路２を示す
図である。
償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路２を示す
図である。
【図５】本発明の別の実施例であるデジタル制御温度補
償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路３を示す
図である。
償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路３を示す
図である。
【図６】従来の制御回路４を示す回路図である。
【図７】マイクロコンピュータＭＣを使用して、図６に
示す従来例を回路構成した場合のデジタル制御温度補償
型水晶発振器ＯＳＣ２を示す図である。
示す従来例を回路構成した場合のデジタル制御温度補償
型水晶発振器ＯＳＣ２を示す図である。
【図８】カット角度等が異なる水晶振動子を使用した場
合おいて、デジタル制御温度補償を行う前の温度対周波
数特性と、デジタル制御温度補償を行った後の温度対周
波数特性とを示す図である。
合おいて、デジタル制御温度補償を行う前の温度対周波
数特性と、デジタル制御温度補償を行った後の温度対周
波数特性とを示す図である。
１〜６…デジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周
波数特性の制御回路、 １１…第１の温度検出部、 ２０…Ａ／Ｄ変換部、 ３０…メモリ、 ４０…Ｄ／Ａ変換部、 ５０…発振器、 ５１…水晶振動子、 １２、１３…第２の温度検出部、 ＶＣ、ＶＣ１、ＶＣ２…バリキャップ・ダイオード、 ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３…サーミスタ。
波数特性の制御回路、 １１…第１の温度検出部、 ２０…Ａ／Ｄ変換部、 ３０…メモリ、 ４０…Ｄ／Ａ変換部、 ５０…発振器、 ５１…水晶振動子、 １２、１３…第２の温度検出部、 ＶＣ、ＶＣ１、ＶＣ２…バリキャップ・ダイオード、 ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３…サーミスタ。
Claims (3)
- 【請求項１】 水晶振動子の温度対発振周波数の特性を
補正する補正データをメモリに格納し、上記水晶振動子
の周囲温度に応じて上記メモリから上記補正データを読
み出し、この読み出された補正データがアナログ信号に
変換された第１のアナログ電圧を第１のバリキャップ・
ダイオードに印加し、この第１のバリキャップ・ダイオ
ードの容量変化に応じて発振周波数を制御するデジタル
制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回
路において、 上記水晶振動子の周囲温度に応じた第２のアナログ電圧
を発生する電圧発生手段と、上記第２のアナログ電圧に
よって容量が変化する第２のバリキャップ・ダイオード
とを設け、上記第１のバリキャップ・ダイオードの容量
変化と上記第２のバリキャップ・ダイオードの容量変化
とに応じて発振周波数を制御することを特徴とするデジ
タル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制
御回路。 - 【請求項２】 水晶振動子の温度対発振周波数の特性を
補正する補正データをメモリに格納し、上記水晶振動子
の周囲温度に応じて上記メモリから上記補正データを読
み出し、この読み出された補正データがアナログ信号に
変換された第１のアナログ電圧をバリキャップ・ダイオ
ードに印加し、このバリキャップ・ダイオードの容量変
化に応じて発振周波数を制御するデジタル制御温度補償
型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路において、 上記水晶振動子の周囲温度に応じた第２のアナログ電圧
を発生する電圧発生手段を設け、上記第１のアナログ電
圧を上記バリキャップ・ダイオードのカソード端子に印
加し、上記第２のアナログ電圧を上記バリキャップ・ダ
イオードのアノード端子に印加することを特徴とするデ
ジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の
制御回路。 - 【請求項３】 水晶振動子の温度対発振周波数の特性を
補正する補正データをメモリに格納し、上記水晶振動子
の周囲温度に応じて上記メモリから上記補正データを読
み出し、この読み出された補正データがアナログ信号に
変換された第１のアナログ電圧をバリキャップ・ダイオ
ードに印加し、このバリキャップ・ダイオードの容量変
化に応じて発振周波数を制御するデジタル制御温度補償
型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路において、 上記水晶振動子の周囲温度に応じた第２のアナログ電圧
を発生する電圧発生手段を設け、上記第１のアナログ電
圧を上記バリキャップ・ダイオードのアノード端子に印
加し、上記第２のアナログ電圧を上記バリキャップ・ダ
イオードのカソード端子に印加することを特徴とするデ
ジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の
制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13270393A JPH06318820A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | デジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13270393A JPH06318820A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | デジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06318820A true JPH06318820A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=15087588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13270393A Withdrawn JPH06318820A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | デジタル制御温度補償型水晶発振器の温度対周波数特性の制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06318820A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990003054A1 (en) * | 1988-09-05 | 1990-03-22 | Fujitsu Limited | Wavelength stabilized source of light |
| WO2006046572A1 (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Epson Toyocom Corporation | 温度補償型圧電発振器 |
| US9350291B2 (en) | 2013-12-25 | 2016-05-24 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, oscillator, electronic apparatus, and moving object |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP13270393A patent/JPH06318820A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990003054A1 (en) * | 1988-09-05 | 1990-03-22 | Fujitsu Limited | Wavelength stabilized source of light |
| WO2006046572A1 (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Epson Toyocom Corporation | 温度補償型圧電発振器 |
| US9350291B2 (en) | 2013-12-25 | 2016-05-24 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, oscillator, electronic apparatus, and moving object |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |