JPH07240628A - 恒温槽の制御回路及びこれを用いた水晶発振器 - Google Patents
恒温槽の制御回路及びこれを用いた水晶発振器Info
- Publication number
- JPH07240628A JPH07240628A JP10345294A JP10345294A JPH07240628A JP H07240628 A JPH07240628 A JP H07240628A JP 10345294 A JP10345294 A JP 10345294A JP 10345294 A JP10345294 A JP 10345294A JP H07240628 A JPH07240628 A JP H07240628A
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- JP
- Japan
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- control circuit
- crystal oscillator
- differential amplifier
- resistor
- dividing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 作業性を良好として自動化に適した恒温槽の
制御回路及びこれを用いた水晶発振器を提供する。 【構成】 差動増幅素子の入力側に設けられた基準電圧
設定用の第１及び第２の分割抵抗と比較電圧発生用の第
３及び第４の分割抵抗を有し、該第３の分割抵抗をサー
ミスタとした差動増幅回路と、前記差動増幅素子の出力
をベースに接続したトランジスタと、前記トランジスタ
のエミッタ・コレクタ間に接続したヒータとを具備した
恒温槽の制御回路において、上記第４の分割抵抗をデジ
タル信号によりその値を選択されるデジタル制御可変抵
抗器とした構成とする。また、この制御回路を用いて水
晶発振器を構成する。
制御回路及びこれを用いた水晶発振器を提供する。 【構成】 差動増幅素子の入力側に設けられた基準電圧
設定用の第１及び第２の分割抵抗と比較電圧発生用の第
３及び第４の分割抵抗を有し、該第３の分割抵抗をサー
ミスタとした差動増幅回路と、前記差動増幅素子の出力
をベースに接続したトランジスタと、前記トランジスタ
のエミッタ・コレクタ間に接続したヒータとを具備した
恒温槽の制御回路において、上記第４の分割抵抗をデジ
タル信号によりその値を選択されるデジタル制御可変抵
抗器とした構成とする。また、この制御回路を用いて水
晶発振器を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水晶発振器等に使用さ
れる恒温槽の制御回路を利用分野とし、特に制御回路を
構成する差動増幅回路の比較電圧発生用の第４の分割抵
抗に関する。
れる恒温槽の制御回路を利用分野とし、特に制御回路を
構成する差動増幅回路の比較電圧発生用の第４の分割抵
抗に関する。
【０００２】
【発明の背景】恒温槽を用いた水晶発振器は、温度を一
定とした状態で発振することから、その周波数温度特性
に拘らず、安定な発振周波数を供給でき、高級な通信機
器に用いられる。恒温槽は制御回路により熱源（ヒー
タ）への電流を制御され温度を一定に維持される。一般
には、主構成部として差動増幅回路が使用されている。
定とした状態で発振することから、その周波数温度特性
に拘らず、安定な発振周波数を供給でき、高級な通信機
器に用いられる。恒温槽は制御回路により熱源（ヒー
タ）への電流を制御され温度を一定に維持される。一般
には、主構成部として差動増幅回路が使用されている。
【０００３】
【従来技術】第３図は従来例を説明する恒温槽を用いた
水晶発振器の概略回路図である。水晶発振器は水晶振動
子１を発振用増幅器２に接続して、コルピッツ発振回路
を形成する。水晶振動子１は、制御回路３により、その
温度を一定に制御される恒温槽４に収納される。恒温槽
４は、水晶振動子１をＡＴカットとした場合、通常で
は、３次曲線となる周波数温度特性中の、極小値となる
約６０℃に制御される。すなわち、水晶振動子１の動作
温度を６０℃とする。制御回路３は差動増幅回路５とト
ランジスタ６からなる。差動増幅回路５は、集積回路か
らなる差動増幅素子７と、入力側に設けられた基準電圧
設定用の分割抵抗８、９と、比較電圧発生用の分割抵抗
１０、１１と、帰還抵抗１２からなる。但し、分割抵抗
１０はサーミスタとする。トランジスタ６は、差動増幅
素子７の出力にそのベースを接続し、例えばコレクタ側
に恒温槽４のヒータ（熱線）１３を接続する。なお、こ
れらの発振回路及び制御回路３は、第６図に示したよう
に、各素子（未図示）は基板１４上に搭載される。そし
て、特に、ヒータ１３の巻装された恒温槽４（水晶振動
子１）を断熱材１５で覆い、気密端子１６を有する容器
１７内に収納される。このようなものでは、基準電圧設
定用の分割抵抗８、９による分割電圧を基準電圧Ｖrと
し、分割抵抗１０、１１による分割電圧を比較電圧ＶS
とする。そして、基準電圧Ｖrと比較電圧ＶSの差電圧Ｖ
dを差動増幅素子７により増幅してベース電流とし、こ
れによりコレクタ電流を制御する。すなわち、ヒータ１
３への電流を制御する。例えばヒータ１３（周囲温度）
を６０℃の一定値に制御する場合には、次のようにな
る。但し、サーミスタ１０の６０℃における抵抗値（基
準抵抗値）のとき、ヒータ１３の温度を６０℃にする差
電圧Ｖdになるように各抵抗４、５、７が設定されてい
る。このようなもとで、例えば周囲温度が７０℃なった
場合は、サーミスタ１０は基準抵抗値より小さくなるの
で、比較電圧Ｖsは上昇する。これに伴い、差電圧Ｖdも
上昇する。したがって、ベース電流及びコレクタ電流も
減少し、ヒータ１３の温度も下降して６０℃に戻る。逆
に、周囲温度が５０℃に低下した場合には、サーミスタ
１０は基準抵抗値より大きくなるので、比較電圧Ｖsと
ともに差電圧Ｖdは降下する。したがって、ベース電流
及びコレクタ電流も増加し、ヒータ１３の温度も上昇し
て６０℃に戻る。通常では、所定の値に設定された分割
抵抗８、９及びサーミス１０を基板１４上に装着した
後、分割抵抗１１の抵抗値を以下のようにして設定して
いた。すなわち、分割抵抗１１を可変抵抗としてその値
を変化させ、ヒータ１３の温度を６０℃とする抵抗値を
探す。実際には、水晶発振器の発振周波数を計測して極
小値となる抵抗値を探す。そして、可変抵抗に代え、極
小値となる抵抗値をもった固定抵抗を設置していた。な
お、各水晶振動子毎に極小値がバラツクためである。
水晶発振器の概略回路図である。水晶発振器は水晶振動
子１を発振用増幅器２に接続して、コルピッツ発振回路
を形成する。水晶振動子１は、制御回路３により、その
温度を一定に制御される恒温槽４に収納される。恒温槽
４は、水晶振動子１をＡＴカットとした場合、通常で
は、３次曲線となる周波数温度特性中の、極小値となる
約６０℃に制御される。すなわち、水晶振動子１の動作
温度を６０℃とする。制御回路３は差動増幅回路５とト
ランジスタ６からなる。差動増幅回路５は、集積回路か
らなる差動増幅素子７と、入力側に設けられた基準電圧
設定用の分割抵抗８、９と、比較電圧発生用の分割抵抗
１０、１１と、帰還抵抗１２からなる。但し、分割抵抗
１０はサーミスタとする。トランジスタ６は、差動増幅
素子７の出力にそのベースを接続し、例えばコレクタ側
に恒温槽４のヒータ（熱線）１３を接続する。なお、こ
れらの発振回路及び制御回路３は、第６図に示したよう
に、各素子（未図示）は基板１４上に搭載される。そし
て、特に、ヒータ１３の巻装された恒温槽４（水晶振動
子１）を断熱材１５で覆い、気密端子１６を有する容器
１７内に収納される。このようなものでは、基準電圧設
定用の分割抵抗８、９による分割電圧を基準電圧Ｖrと
し、分割抵抗１０、１１による分割電圧を比較電圧ＶS
とする。そして、基準電圧Ｖrと比較電圧ＶSの差電圧Ｖ
dを差動増幅素子７により増幅してベース電流とし、こ
れによりコレクタ電流を制御する。すなわち、ヒータ１
３への電流を制御する。例えばヒータ１３（周囲温度）
を６０℃の一定値に制御する場合には、次のようにな
る。但し、サーミスタ１０の６０℃における抵抗値（基
準抵抗値）のとき、ヒータ１３の温度を６０℃にする差
電圧Ｖdになるように各抵抗４、５、７が設定されてい
る。このようなもとで、例えば周囲温度が７０℃なった
場合は、サーミスタ１０は基準抵抗値より小さくなるの
で、比較電圧Ｖsは上昇する。これに伴い、差電圧Ｖdも
上昇する。したがって、ベース電流及びコレクタ電流も
減少し、ヒータ１３の温度も下降して６０℃に戻る。逆
に、周囲温度が５０℃に低下した場合には、サーミスタ
１０は基準抵抗値より大きくなるので、比較電圧Ｖsと
ともに差電圧Ｖdは降下する。したがって、ベース電流
及びコレクタ電流も増加し、ヒータ１３の温度も上昇し
て６０℃に戻る。通常では、所定の値に設定された分割
抵抗８、９及びサーミス１０を基板１４上に装着した
後、分割抵抗１１の抵抗値を以下のようにして設定して
いた。すなわち、分割抵抗１１を可変抵抗としてその値
を変化させ、ヒータ１３の温度を６０℃とする抵抗値を
探す。実際には、水晶発振器の発振周波数を計測して極
小値となる抵抗値を探す。そして、可変抵抗に代え、極
小値となる抵抗値をもった固定抵抗を設置していた。な
お、各水晶振動子毎に極小値がバラツクためである。
【０００４】
【従来技術の問題点】しかしながら、上記構成の制御回
路では、上述のように水晶発振器の容器１７を開封し、
断熱材１５を装着しない状態で、個々に分割抵抗１１の
抵抗値を可変抵抗により設定する。したがって、水晶振
動子１の周囲温度が、例えば微風等により低下する事態
を招く。この場合、制御回路３は周囲温度を６０℃にす
るための供給電流を増加させることになる。このような
ことから、断熱材１５及び容器１７内に封入された場合
と、未封入の場合とでは、その条件が異なり、発振周波
数を極小値とするための、抵抗１１の真の抵抗値を見い
だすことには困難があった。このことから、容器内１７
に密封した状態で、抵抗１１の端子のみを容器外に導出
し、ここに可変抵抗を装着して、抵抗値を設定する。そ
して、その後、容器１７を開封して固定抵抗を装着する
ことが行われた。しかし、この場合には、容器１７の開
閉を要し、作業性を低下させるとともに自動化にも適し
ない問題があった。なお、可変抵抗を容器１７に封入し
た状態で、調整棒により、抵抗値を設定することも考え
られるが、可変抵抗は、基本的には、長期的な安定度に
欠け、現実的には採用できない。
路では、上述のように水晶発振器の容器１７を開封し、
断熱材１５を装着しない状態で、個々に分割抵抗１１の
抵抗値を可変抵抗により設定する。したがって、水晶振
動子１の周囲温度が、例えば微風等により低下する事態
を招く。この場合、制御回路３は周囲温度を６０℃にす
るための供給電流を増加させることになる。このような
ことから、断熱材１５及び容器１７内に封入された場合
と、未封入の場合とでは、その条件が異なり、発振周波
数を極小値とするための、抵抗１１の真の抵抗値を見い
だすことには困難があった。このことから、容器内１７
に密封した状態で、抵抗１１の端子のみを容器外に導出
し、ここに可変抵抗を装着して、抵抗値を設定する。そ
して、その後、容器１７を開封して固定抵抗を装着する
ことが行われた。しかし、この場合には、容器１７の開
閉を要し、作業性を低下させるとともに自動化にも適し
ない問題があった。なお、可変抵抗を容器１７に封入し
た状態で、調整棒により、抵抗値を設定することも考え
られるが、可変抵抗は、基本的には、長期的な安定度に
欠け、現実的には採用できない。
【０００５】
【発明の目的】本発明は作業性を良好として自動化に適
した恒温槽の制御回路を提供することを目的とする。
した恒温槽の制御回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【解決手段】本発明は比較電圧発生用の分割抵抗をデジ
タル信号によりその値を選択されるデジタル制御可変抵
抗器（通称デジタルポテンショメータ）としたことを解
決手段とする。以下、本発明の一実施例をその作用効果
とともに説明する。
タル信号によりその値を選択されるデジタル制御可変抵
抗器（通称デジタルポテンショメータ）としたことを解
決手段とする。以下、本発明の一実施例をその作用効果
とともに説明する。
【０００７】
【実施例】第１図は本発明の一実施例を説明する恒温槽
の制御回路の図である。なお、前従来例と同一部分には
同番号を付与し、その説明は簡略する。制御回路は、前
述同様に、差動増幅素子７、基準電圧設定用の分割抵抗
８、９、比較電圧発生用の分割抵抗１０、１８、帰還抵
抗１２からなる差動増幅回路５と、コレクタ側に恒温槽
４のヒータ（熱線）１３を有するトランジスタ６からな
る。そして、この実施例では、分割抵抗１８をデジタル
ポテンショメータ（ＤＰＭとする）として構成される。
ＤＰＭは、第２図に示したように外部からのデジタル信
号ｐにより、選択器が作動して、その抵抗値（端子間ａ
ｂ）を設定される。
の制御回路の図である。なお、前従来例と同一部分には
同番号を付与し、その説明は簡略する。制御回路は、前
述同様に、差動増幅素子７、基準電圧設定用の分割抵抗
８、９、比較電圧発生用の分割抵抗１０、１８、帰還抵
抗１２からなる差動増幅回路５と、コレクタ側に恒温槽
４のヒータ（熱線）１３を有するトランジスタ６からな
る。そして、この実施例では、分割抵抗１８をデジタル
ポテンショメータ（ＤＰＭとする）として構成される。
ＤＰＭは、第２図に示したように外部からのデジタル信
号ｐにより、選択器が作動して、その抵抗値（端子間ａ
ｂ）を設定される。
【０００８】このようなものでは、所定の値に設定され
た分割抵抗８、９及びサーミス１０とともにＤＰＭをも
基板に装着し、水晶発振器の容器内に発振回路とともに
封入する。そして、封入後、ＤＰＭの容器外に導出した
端子ｃに、デジタル信号ｐ(1〜n)を入れ、抵抗値を変化
させる。次に、抵抗値に応答した発振周波数をプロット
し、極小値となる抵抗値を選定する。最後に、極小値と
なるデジタル信号ｐにより抵抗値を改めて設定する。
た分割抵抗８、９及びサーミス１０とともにＤＰＭをも
基板に装着し、水晶発振器の容器内に発振回路とともに
封入する。そして、封入後、ＤＰＭの容器外に導出した
端子ｃに、デジタル信号ｐ(1〜n)を入れ、抵抗値を変化
させる。次に、抵抗値に応答した発振周波数をプロット
し、極小値となる抵抗値を選定する。最後に、極小値と
なるデジタル信号ｐにより抵抗値を改めて設定する。
【０００９】このような制御回路であれば、水晶発振器
の容器を封入した状態で、分割抵抗１８の抵抗値を設定
できるので、作業性を良好とする。そして、コンピュー
タを採用することにより一連の作業を自動化できる。こ
のような制御回路であれば、分割抵抗１８を容器内に封
入して水晶発振器を構造的に完成させた後、実際の動作
状態と同一条件のもとで、その抵抗値を設定する。した
がって、開封状態での微風等による周囲温度の変化を防
止して正確な抵抗値を設定できるとともに、容器１７の
開閉を繰り返すことなく、作業性を良好とする。そし
て、抵抗値の設定には、コンピュータを採用することに
より、その作業を自動化できる。
の容器を封入した状態で、分割抵抗１８の抵抗値を設定
できるので、作業性を良好とする。そして、コンピュー
タを採用することにより一連の作業を自動化できる。こ
のような制御回路であれば、分割抵抗１８を容器内に封
入して水晶発振器を構造的に完成させた後、実際の動作
状態と同一条件のもとで、その抵抗値を設定する。した
がって、開封状態での微風等による周囲温度の変化を防
止して正確な抵抗値を設定できるとともに、容器１７の
開閉を繰り返すことなく、作業性を良好とする。そし
て、抵抗値の設定には、コンピュータを採用することに
より、その作業を自動化できる。
【００１０】本発明は比較電圧発生用の分割抵抗をデジ
タル信号によりその値を選択されるＤＰＭとしたので、
作業性を良好として自動化に適した恒温槽の制御回路及
びこれを用いた水晶発振器を提供できる。
タル信号によりその値を選択されるＤＰＭとしたので、
作業性を良好として自動化に適した恒温槽の制御回路及
びこれを用いた水晶発振器を提供できる。
【第１図】本発明の一実施例を説明する恒温槽の制御回
路図である。
路図である。
【第２図】本発明の一実施例を説明する制御回路図にお
けるＤＰＭの概略回路図である。
けるＤＰＭの概略回路図である。
【第３図】従来例を説明する恒温槽付き水晶発振器の概
略回路図である。
略回路図である。
【第４図】従来例を説明する水晶発振器の周波数温度特
性図である。
性図である。
【第５図】従来例を説明する水晶発振器の周波数温度特
性図である。
性図である。
【第６図】従来例を説明する水晶発振器の構造図であ
る。
る。
１ 水晶振動子、４ 恒温槽、５ 差動増幅回路、８、
９ 基準電圧設定用の分割抵抗、１０、１１ 比較電圧
設定用の分割抵抗、１３ ヒータ．
９ 基準電圧設定用の分割抵抗、１０、１１ 比較電圧
設定用の分割抵抗、１３ ヒータ．
Claims (2)
- 【請求項１】 差動増幅素子の入力側に設けられた基準
電圧設定用の第１及び第２の分割抵抗と比較電圧発生用
の第３及び第４の分割抵抗を有し、該第３の分割抵抗を
サーミスタとした差動増幅回路と、前記差動増幅素子の
出力をベースに接続したトランジスタと、前記トランジ
スタのエミッタ・コレクタ間に接続したヒータとを具備
した恒温槽の制御回路において、上記第４の分割抵抗を
デジタル信号によりその値を選択されるデジタル制御可
変抵抗器としたことを特徴とする恒温槽の制御回路。 - 【請求項２】 第１項記載の恒温槽の制御回路を用いて
構成した水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10345294A JPH07240628A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 恒温槽の制御回路及びこれを用いた水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10345294A JPH07240628A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 恒温槽の制御回路及びこれを用いた水晶発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240628A true JPH07240628A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=14354423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10345294A Pending JPH07240628A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 恒温槽の制御回路及びこれを用いた水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07240628A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011171828A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 電圧制御発振器 |
| JP2012257195A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-27 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 恒温槽付水晶発振器の温度制御回路 |
| JP2017157953A (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | 日本電波工業株式会社 | 恒温槽付水晶発振器 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP10345294A patent/JPH07240628A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011171828A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 電圧制御発振器 |
| US8264296B2 (en) | 2010-02-16 | 2012-09-11 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd | Voltage controlled oscillator |
| JP2012257195A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-27 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 恒温槽付水晶発振器の温度制御回路 |
| US8653420B2 (en) | 2011-05-18 | 2014-02-18 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Temperature control circuit of oven controlled crystal oscillator |
| JP2017157953A (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | 日本電波工業株式会社 | 恒温槽付水晶発振器 |
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