JPH0846427A - Voltage controlled crystal oscillator - Google Patents

Voltage controlled crystal oscillator

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JPH0846427A
JPH0846427A JP17910394A JP17910394A JPH0846427A JP H0846427 A JPH0846427 A JP H0846427A JP 17910394 A JP17910394 A JP 17910394A JP 17910394 A JP17910394 A JP 17910394A JP H0846427 A JPH0846427 A JP H0846427A
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JP
Japan
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unit
crystal oscillator
crystal
voltage
oscillation
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Application number
JP17910394A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Nakazawa
利夫 中沢
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a voltage controlled crystal oscillator capable of inhibiting voltage control characteristics from being influenced by the change of a trimmer capacitor CT, making a load capacity sufficiently large and maintaining the drive level of a crystal resonator above a fixed level. CONSTITUTION:In this voltage controlled crystal oscillator composed of the crystal resonator X, a crystal resonator intrinsic oscillation frequency adjustment part Z including a trimmer capacitor CT, an oscillator circuit part Y including a transistor TR for oscillation and a control voltage varying part W including a voltage variable capacitive element CV, the crystal resonator intrinsic oscillation frequency adjustment part Z is connected to one end side of the crystal resonator X, the oscillator circuit part Y is connected to the other end side and the control voltage varying part W is respectively parallelly connected between the crystal resonator X and the oscillation circuit part Y.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電圧可変容量素子(バ
リキャップダイオード等)の容量を制御電圧を制御して
水晶振動子の発振周波数を変化させる電圧制御型水晶発
振器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage-controlled crystal oscillator in which the capacitance of a voltage variable capacitance element (varicap diode or the like) is controlled by a control voltage to change the oscillation frequency of a crystal oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】セルラー電話、PHP(パーソナルハン
デーホーン)などの移動体無線機器に使用される基準周
波数を発生する水晶発振器は、機器の小型化に伴い、使
用条件の過酷(例えば使用される周囲の温度の変化が激
しいなど)化に伴い、小型化・周波数の発振安定化が要
求されている。
2. Description of the Related Art A crystal oscillator for generating a reference frequency used in a mobile radio device such as a cellular phone or a PHP (personal handheld horn) is subject to severe operating conditions (for example, surroundings in which it is used) as the device becomes smaller. The temperature is changing drastically) and downsizing of frequency and stabilization of frequency are required.

【0003】一般に、水晶発振器に用いられる水晶振動
子は、3次曲線で表わされる固有の周波数−温度特性を
有するため、周波数の安定化においては、周囲の温度を
測定し、この周囲の温度による周波数の変動を補償させ
る必要がある。具体的な回路構成の1つに、コンデン
サ、サーミスタ、抵抗などから成る温度補償回路を水晶
振動子に直接接続する構造があった。また、水晶振動子
を含む電圧制御型水晶発振回路に、周囲の温度に対応す
る制御電圧を供給して、周囲の温度に依存されない安定
な発振周波数を得る構造があった。
In general, a crystal resonator used in a crystal oscillator has an inherent frequency-temperature characteristic represented by a cubic curve. Therefore, in stabilizing the frequency, the ambient temperature is measured and the ambient temperature is measured. It is necessary to compensate for frequency fluctuations. One of the specific circuit configurations has a structure in which a temperature compensation circuit including a capacitor, a thermistor, and a resistor is directly connected to a crystal oscillator. Further, there is a structure in which a voltage controlled crystal oscillation circuit including a crystal oscillator is supplied with a control voltage corresponding to the ambient temperature to obtain a stable oscillation frequency independent of the ambient temperature.

【0004】後者の場合、電圧制御型水晶発振器では、
水晶振動子の含む負荷容量成分CLの決定の等価的ルー
プ回路内に、バリキャップダイオードなどの電圧可変容
量素子を含む制御電圧可変部を接続して、周囲の温度に
基づく所定制御電圧の印加でバリキャップダイオードの
容量を変化させることによって、実質的に負荷容量成分
CLを所定値にして安定した発振周波数を出力してい
た。
In the latter case, in the voltage controlled crystal oscillator,
By connecting a control voltage variable unit including a voltage variable capacitance element such as a varicap diode in an equivalent loop circuit for determining the load capacitance component CL included in the crystal unit, and applying a predetermined control voltage based on the ambient temperature. By changing the capacitance of the varicap diode, the load capacitance component CL is substantially set to a predetermined value and a stable oscillation frequency is output.

【0005】従来、図4に示すような電圧制御型水晶発
振器が用いられていた。図において、Xは水晶振動子で
あり、Yは発振回路部であり、Zは水晶振動子固有発振
周波数調整部、Wは制御電圧可変部である。
Conventionally, a voltage controlled crystal oscillator as shown in FIG. 4 has been used. In the figure, X is a crystal unit, Y is an oscillation circuit unit, Z is a crystal unit-specific oscillation frequency adjustment unit, and W is a control voltage variable unit.

【0006】水晶振動子Xの一端には、コンデンサ
2 、トリマーコンデンサCTから成る水晶振動子固有
発振周波数調整部Zが接続され、同時に、可変容量ダイ
オードCv、コンデンサC1 等から成る制御電圧可変部
Wが接続されている。また、水晶振動子Xの他端には、
コンデンサC3 〜C7 、発振用トランジスタTrなどか
ら成る発振回路部Yが接続されていた。
A crystal unit oscillation frequency adjusting section Z composed of a capacitor C 2 and a trimmer capacitor CT is connected to one end of the crystal unit X, and at the same time, a control voltage variable unit composed of a variable capacitance diode Cv, a capacitor C 1 and the like. Part W is connected. Also, at the other end of the crystal unit X,
Capacitor C 3 -C 7, an oscillation circuit portion Y composed of such oscillating transistor Tr is connected.

【0007】具体的には、バリキャップダイオードCv
には、分圧抵抗R1 、R2 とによって決定された直流電
圧が印加されており、この直流電圧に端子VTから供給
される制御電圧を合成してバリキャップダイオードCv
に制御された電圧を印加し、その容量を所定量変化させ
て、水晶振動子Xに対する負荷容量成分CLを変化させ
ていた。
Specifically, the varicap diode Cv
A DC voltage determined by the voltage dividing resistors R 1 and R 2 is applied to the varicap diode Cv by combining the DC voltage with the control voltage supplied from the terminal VT.
A controlled voltage is applied to the crystal oscillator X to change its capacitance by a predetermined amount to change the load capacitance component CL for the crystal unit X.

【0008】尚、水晶振動子固有発振周波数調整部Z
は、異なる水晶振動子Xによって、異なる固有発振周波
数を調整するためのものであり、使用される水晶振動子
Xによって夫々調整量が異なる。
The crystal oscillator natural oscillation frequency adjusting section Z
Is for adjusting different natural oscillation frequencies by different crystal oscillators X, and the adjustment amount differs depending on the crystal oscillator X used.

【0009】一般に、バリキャップダイオードCvの電
圧−容量特性は非直線性を示すため、電圧制御型水晶発
振器において、制御電圧に対して周波数偏位(Δf/
f)も非直線の変化となってしまう。例えば制御電圧が
高い方では、周波数偏位は小さく、制御電圧が低い方で
は、周波数偏位は大きくなってしまう。
In general, the voltage-capacitance characteristic of the varicap diode Cv exhibits non-linearity, so that in a voltage controlled crystal oscillator, a frequency deviation (Δf / Δf /
f) also becomes a non-linear change. For example, if the control voltage is high, the frequency deviation is small, and if the control voltage is low, the frequency deviation is large.

【0010】このような欠点を補うために、本出願人は
先に、図5に示すように、周波数偏位の変動に影響され
ない電圧制御型水晶発振器として、水晶振動子Xの一端
に、トリマーコンデンサCTなどから成る水晶振動子固
有発振周波数調整部YとバリキャップダイオードCvな
どを含む制御電圧可変部Wとを直列に接続した構造の電
圧制御型水晶発振器を提供した。
In order to make up for such a drawback, the present applicant has previously shown that, as shown in FIG. 5, a trimmer is provided at one end of a crystal resonator X as a voltage controlled crystal oscillator which is not affected by fluctuations in frequency deviation. There is provided a voltage-controlled crystal oscillator having a structure in which a crystal oscillator natural oscillation frequency adjusting section Y including a capacitor CT and a control voltage varying section W including a varicap diode Cv are connected in series.

【0011】これにより、水晶振動子X毎の周波数バラ
ツキを補正するトリマーコンデンサCTがバリキャップ
ダイオードCvに直列的に接続されているため、制御電
圧を変化させて周波数を制御する際には、負荷容量CL
に対して大きな影響を与えることがないため、安定した
周波数の制御が可能となる。特に、負荷容量CLに対し
て大きな影響を与えることがないため、制御電圧の可変
範囲が比較的低い電圧で変化する場合において、可変容
量ダイオードの非直線性部分の特性が助長されることが
ない。
As a result, since the trimmer capacitor CT for correcting the frequency variation of each crystal unit X is connected in series to the varicap diode Cv, when the frequency is controlled by changing the control voltage, the load is reduced. Capacity CL
Therefore, stable frequency control becomes possible. In particular, since the load capacitance CL is not significantly affected, the characteristic of the nonlinear portion of the variable capacitance diode is not promoted when the variable range of the control voltage changes at a relatively low voltage. .

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示す電圧制御型水晶発振器では、水晶振動子Xに対し
て、バリキャップダイオードCvとコンデンサC1 との
水晶振動子固有発振周波数調整部Zが、トリマーCTに
対して直列的に接続されているため、全体の負荷容量成
分CLを、図4に比較して小さくするように作用するた
め、水晶振動子Xのドライブレベルを下げてしまい、発
振しにくい状況が発生してしまうという問題点があっ
た。
However, in the voltage-controlled crystal oscillator shown in FIG. 5, the crystal oscillator intrinsic oscillation frequency adjusting section Z including the varicap diode Cv and the capacitor C 1 is provided for the crystal oscillator X. , And is connected in series to the trimmer CT, it acts so as to reduce the entire load capacitance component CL as compared with FIG. 4, so that the drive level of the crystal unit X is lowered and oscillation occurs. There was a problem that it was difficult to do so.

【0013】本発明は、上述の問題点を解決するために
案出されたものであり、その目的は、水晶振動子の固有
発振周波数を調整するトリマーコンデンサCTによる影
響を少なくすることができ、さらに、負荷容量成分を充
分に確保して安定した発振ができる電圧制御型水晶発振
器を提供するものである。
The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to reduce the influence of the trimmer capacitor CT for adjusting the natural oscillation frequency of the crystal unit. Further, the present invention provides a voltage controlled crystal oscillator capable of ensuring a sufficient load capacitance component and performing stable oscillation.

【0014】[0014]

【課題を解決するための具体的な手段】本発明によれ
ば、水晶振動子と、トリマーコンデンサを含む水晶振動
子固有発振周波数調整部と、発振用トランジスタを含む
発振回路部と、電圧可変容量素子を含む制御電圧可変部
とから成る電圧制御型水晶発振器において、前記水晶振
動子の一端側に前記水晶振動子固有発振周波数調整部を
接続し、他端側に発振回路部を接続するとともに、前記
制御電圧可変部を前記水晶振動子と前記発振回路部との
間に、夫々に並列的に接続した電圧制御型水晶発振器で
ある。
According to the present invention, a crystal unit, a crystal unit-specific oscillation frequency adjustment unit including a trimmer capacitor, an oscillation circuit unit including an oscillation transistor, and a voltage variable capacitor. In a voltage controlled crystal oscillator comprising a control voltage variable unit including an element, the crystal oscillator natural oscillation frequency adjusting unit is connected to one end side of the crystal oscillator, and the oscillation circuit unit is connected to the other end side, In the voltage-controlled crystal oscillator, the control voltage varying unit is connected in parallel between the crystal unit and the oscillation circuit unit.

【0015】[0015]

【作用】本発明によれば、電圧可変容量素子を含む制御
電圧可変部とトリマーコンデンサCTを含む水晶振動子
固有発振周波数調整部とが、夫々水晶振動子を挟んで両
端に接続されているため、電圧可変容量素子とトリマー
コンデンサの容量の変化が互いに影響を与えることがな
いため、特にトリマーコンデンサの可変容量による変調
感動のばらつきが緩和され、制御電圧と発振周波数のと
の関係で充分なリニアリティを得ることができる。
According to the present invention, the control voltage variable section including the voltage variable capacitance element and the crystal oscillator natural oscillation frequency adjusting section including the trimmer capacitor CT are connected to both ends with the crystal oscillator interposed therebetween. Since the change in the capacitance of the voltage variable capacitance element and the trimmer capacitor do not affect each other, the variation of the modulation impression due to the variable capacitance of the trimmer capacitor is alleviated, and the linearity is sufficient in the relationship between the control voltage and the oscillation frequency. Can be obtained.

【0016】また、水晶振動子に対する負荷容量を発生
する要素、即ち発振回路部、制御電圧可変部、水晶振動
子固有発振周波数調整部が、夫々水晶振動子に対して並
列的に接続されているため、十分な負荷容量を確保する
ことができ、水晶振動子のドライブレベルが充分に維持
でき、安定した発振が可能となる。
Further, an element that generates a load capacitance for the crystal unit, that is, an oscillation circuit unit, a control voltage variable unit, and a crystal unit specific oscillation frequency adjusting unit are connected in parallel to the crystal unit. Therefore, a sufficient load capacity can be secured, the drive level of the crystal unit can be sufficiently maintained, and stable oscillation can be performed.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の電圧制御型水晶発振器を図面
に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A voltage controlled crystal oscillator according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は、本発明の電圧制御型水晶発振器に
用いられる電圧制御発振回路を示す回路図である。電圧
制御発振回路は、水晶振動子Xと発振回路部Yと水晶振
動子固有発振周波数調整部Zと制御電圧可変部Wとから
主に構成されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a voltage controlled oscillator circuit used in the voltage controlled crystal oscillator of the present invention. The voltage controlled oscillator circuit is mainly composed of a crystal unit X, an oscillator circuit unit Y, a crystal unit specific oscillation frequency adjustment unit Z, and a control voltage variable unit W.

【0019】水晶振動子Xの一端には、コンデンサ
2 、トリマーコンデンサCTから成る水晶振動子固有
発振周波数調整部Zが接続されている。この水晶振動子
固有発振周波数調整部Zは、水晶振動子X毎に異なる水
晶片の厚みのばらつきなどによる周波数のばらつきを調
整するためのものであり、一定条件のもとで、水晶振動
子Xの発振周波数を測定して、トリマーコンデンサCT
の容量を可変して所望の発振周波数を得るためのもので
ある。
A crystal oscillator natural oscillation frequency adjusting section Z including a capacitor C 2 and a trimmer capacitor CT is connected to one end of the crystal oscillator X. The crystal oscillator natural oscillation frequency adjustment unit Z is for adjusting the variation in frequency due to the variation in the thickness of the crystal piece that is different for each crystal oscillator X, and the crystal oscillator X is controlled under certain conditions. Of the trimmer capacitor CT
To obtain a desired oscillation frequency by changing the capacity of the.

【0020】また、水晶振動子Xの他端には、コンデン
サC3 〜C7 、トランジスタTr、抵抗R3 〜R6 など
から成る発振回路部Yが接続されている。この発振回路
部Yは、水晶振動子Xの発振信号を発振用トランジスタ
Trによって所定周波数の発振信号に作成し、出力端子
OUTから例えば増幅段などに供給する。尚、この発振
回路部YにコンデンサC3 を含めて表記しているが、コ
ンデンサC3 は水晶振動子Xと発振用トランジスタTr
を接続するための結合用コンデンサである。
Further, the oscillation circuit section Y including capacitors C 3 to C 7 , transistors Tr, resistors R 3 to R 6 and the like is connected to the other end of the crystal resonator X. The oscillation circuit unit Y creates an oscillation signal of the crystal unit X into an oscillation signal of a predetermined frequency by the oscillation transistor Tr and supplies it from the output terminal OUT to, for example, an amplification stage. Although not denoted including a capacitor C 3 to the oscillator circuit part Y, the capacitor C 3 is a crystal resonator X and oscillating transistor Tr
Is a coupling capacitor for connecting to.

【0021】さらに、水晶振動子Xの他端と発振回路部
Yの入力側(コンデンサC3 の水晶振動子X側)との接
続点Vと、アースとの間に、制御電圧可変部Wが水晶振
動子Xに対して並列的に接続されている。制御電圧可変
部Wは、例えばバリキャップダイオードなどの電圧可変
容量素子(以下、バリキャップダイオードを例に説明す
る。)Cv、コンデンサC1 、抵抗R1 、R2 等からな
る。具体的には、制御電圧端子VTから周囲の温度情報
に対応する制御電圧が供給され、その制御電圧が分圧抵
抗R1 、R2 によって分割され、バリキャップダイオー
ドCvには、分圧された電圧が印加電圧として印加され
ることになる。これにより、バリキャップダイオードC
vは周囲の温度に対応した容量成分を発生することにな
る。
Further, a control voltage variable section W is provided between the ground and a connection point V between the other end of the crystal unit X and the input side of the oscillation circuit section Y (the crystal unit X side of the capacitor C 3 ). It is connected in parallel to the crystal unit X. The control voltage variable unit W includes, for example, a voltage variable capacitance element such as a varicap diode (hereinafter, a varicap diode will be described as an example) Cv, a capacitor C 1 , resistors R 1 and R 2, and the like. Specifically, a control voltage corresponding to ambient temperature information is supplied from the control voltage terminal VT, the control voltage is divided by the voltage dividing resistors R 1 and R 2 , and the varicap diode Cv is divided. The voltage will be applied as the applied voltage. As a result, the varicap diode C
v will generate a capacitive component corresponding to the ambient temperature.

【0022】従って、水晶振動子Xから見た全回路の負
荷容量成分CLが変化して、周囲の温度による水晶振動
子の周波数の変動特性を補償することができる。
Therefore, the load capacitance component CL of the entire circuit viewed from the crystal unit X changes, and the fluctuation characteristic of the frequency of the crystal unit due to the ambient temperature can be compensated.

【0023】また、制御電圧には、上述のように周囲の
温度情報以外に、例えば通信機の通信チャンネルの切り
換えを行うために、即ち、周波数を換えるために、その
情報を制御電圧で供給することにより、所定制御電圧に
よって、所望の発振周波数を得ることができることにな
る。
In addition to the ambient temperature information as described above, the control voltage is supplied with the control voltage in order to switch the communication channel of the communication device, that is, to change the frequency. As a result, a desired oscillation frequency can be obtained with the predetermined control voltage.

【0024】上述の回路図の構成によれば、水晶振動子
Xに対する負荷容量CLを考えると、水晶振動子Xの一
端側の水晶振動子固有発振周波数調整部Zの負荷容量成
分CL1 と、水晶振動子Xの他端側の制御電圧可変部W
の負荷容量成分CL2 と、発振回路部Yの結合コンデン
サC3 とその他の容量成分CW の合成負荷容量成分CL
3 の各負荷容量成分の和となる。負荷容量成分につい
て、等価回路図で表すと、図2(a)のようになる。
According to the configuration of the above circuit diagram, considering the load capacitance CL for the crystal unit X, the load capacitance component CL 1 of the crystal unit natural oscillation frequency adjusting unit Z on one end side of the crystal unit X, Control voltage variable unit W on the other end side of the crystal unit X
Combined load capacitance component CL 2 of the oscillator circuit section Y, the combined load capacitance component CL of the coupling capacitor C 3 of the oscillation circuit unit Y and other capacitance components C W
It is the sum of each load capacity component of 3 . The equivalent circuit diagram of the load capacitance component is as shown in FIG.

【0025】即ち、水晶振動子固有発振周波数調整部Z
における負荷容量成分CL1 は、トリマーコンデンサC
TとコンデンサC2 とが並列的に接続されているため、
CL1 =CT+C2 で表される。
That is, the crystal oscillator natural oscillation frequency adjusting section Z
The load capacitance component CL 1 at is the trimmer capacitor C
Since T and the capacitor C 2 are connected in parallel,
It is represented by CL 1 = CT + C 2 .

【0026】制御電圧可変部Wにおける負荷容量成分C
2 は、バリキャップダイオードCvとコンデンサC1
とが直列的に接続されているため、CL2 =C1 ・Cv
/(C1 +Cv)で表される。
A load capacitance component C in the control voltage variable section W
L 2 is a varicap diode Cv and a capacitor C 1
Since and are connected in series, CL 2 = C 1 · Cv
It is represented by / (C 1 + Cv).

【0027】また、発振回路部Yにおける合成負荷容量
成分CL3 は、結合コンデンサC3と合成容量CW とが
直列的に接続されているため、CL3 =C3 ・CW
(C3+CW )で表される。
The combined load capacitance component CL 3 in the oscillation circuit section Y is CL 3 = C 3 · C W / since the coupling capacitor C 3 and the combined capacitance C W are connected in series.
It is represented by (C 3 + C W ).

【0028】さらに、制御電圧可変部Wの負荷容量成分
CL2 と発振回路部Yの合成負荷容量成分CL3 とをま
とめると、図2(b)のようになる。図2(b)におい
て、CO は、上述の水晶振動子固有発振周波数調整部Y
の負荷容量CL1 であり、CO ’は、負荷容量成分CL
2 と合成負荷容量成分CL3 との和である。
Further, the load capacitance component CL 2 of the control voltage variable portion W and the combined load capacitance component CL 3 of the oscillation circuit portion Y are summarized as shown in FIG. 2 (b). In FIG. 2B, C O is the above-mentioned crystal unit natural oscillation frequency adjustment unit Y
Is the load capacitance CL 1 , and C O 'is the load capacitance component CL
It is the sum of 2 and the combined load capacitance component CL 3 .

【0029】即ち、水晶振動子Xに対する回路全体の負
荷容量は、1/CL=1/CO +1/CO ’となる。
That is, the load capacitance of the entire circuit with respect to the crystal unit X is 1 / CL = 1 / C O + 1 / C O '.

【0030】従って、バリキャップダイオードCvは、
1/CO ’の項にあり、Cvによって電圧可変感度は、
1 ・Cv/(C1 +Cv)とC3 ・C6 /(C3 +C
6 )との比で決定されることになり、トリマーコンデン
サCTは、1/CO の項であり、互いに影響しあうこと
がないことになる。
Therefore, the varicap diode Cv is
It is in the term of 1 / C O 'and the voltage variable sensitivity by Cv is
C 1 · Cv / (C 1 + Cv) and C 3 · C 6 / (C 3 + C
Will be determined by the ratio of the 6), the trimmer capacitor CT is a term of 1 / C O, would never influence each other.

【0031】また、水晶振動子Xに対する負荷容量CL
の構成要素(水晶振動子固有発振周波数調整部Z、発振
回路部Y、制御電圧可変部W)は並列的な関係であるた
め、十分な負荷容量CLを得ることができ、水晶振動子
Xのドライブレベルを低下させることがなく、安定した
発振動作を行うことができる。
The load capacitance CL for the crystal unit X
Since the constituent elements (the crystal oscillator natural oscillation frequency adjusting unit Z, the oscillation circuit unit Y, and the control voltage varying unit W) are in a parallel relationship, a sufficient load capacitance CL can be obtained, and the crystal oscillator X A stable oscillation operation can be performed without lowering the drive level.

【0032】ここで、バリキャップダイオードCvの制
御電圧(印加電圧)と容量の関係におけるリニアリティ
ー特性について説明すると、従来の図4の電圧制御型発
振回路においては、特に印加電圧の比較的な高い値にお
いては、非直線性となってしまう。しかし、本発明にお
いては、バリキャップダイオードCvと直列的に接続さ
れたコンデンサC1 の選定によって、リニアリティー特
性も実用的な範囲においては問題にならないようにな
る。
Here, the linearity characteristic of the relationship between the control voltage (applied voltage) of the varicap diode Cv and the capacitance will be described. Particularly, in the conventional voltage controlled oscillator circuit of FIG. 4, a comparatively high value of the applied voltage is obtained. In, it becomes non-linear. However, in the present invention, by selecting the capacitor C 1 connected in series with the varicap diode Cv, the linearity characteristic does not become a problem in a practical range.

【0033】例えば、回路定数として、CT=100p
F、C2 =15pF、C3 =47pF、CW =75pF
(C4 =150pF、C5 =150pF)、バリキャッ
プダイオードCv(東芝製1SV217)、水晶振動子
Xの定数としてCO =2.6pF、Cx=16mpF、
周波数19.2MHzの短冊状水晶振動子として、バリ
キャップダイオードCvの直列に接続されたコンデンサ
1 を10pF、15pF、20pFと変化させた時の
回路全体からの発振周波数の変動率(Δf/f)を調べ
た。その結果を図3に示す。尚、バリキャップダイオー
ドCvに印加する電圧は、2.5Vを中心とした。
For example, as a circuit constant, CT = 100p
F, C 2 = 15 pF, C 3 = 47 pF, C W = 75 pF
(C 4 = 150 pF, C 5 = 150 pF), varicap diode Cv (Toshiba 1SV217), crystal oscillator X constants C O = 2.6 pF, Cx = 16 mpF,
As a strip-shaped crystal oscillator having a frequency of 19.2 MHz, a fluctuation rate (Δf / f) of the oscillation frequency from the entire circuit when the capacitor C 1 connected in series with the varicap diode Cv is changed to 10 pF, 15 pF, and 20 pF. ) Was investigated. The result is shown in FIG. The voltage applied to the varicap diode Cv was centered on 2.5V.

【0034】図3では、コンデンサC1 を10pFとし
た時の特性を線Aで、15pFとした時の特性を線B
で、20pFとした時の特性を線Cで示した。図から理
解できるように、コンデンサC1 を10〜20pFと設
定すれば、通常用いられるバリキャップダイオードCv
に印加する電圧の範囲において、発振周波数の変動率
(Δf/f)が非常に安定した直線性を得ることができ
る。
In FIG. 3, the characteristic when the capacitor C 1 is 10 pF is a line A, and the characteristic when the capacitor C 1 is 15 pF is a line B.
The line C shows the characteristic at 20 pF. As can be understood from the figure, if the capacitor C 1 is set to 10 to 20 pF, the normally used varicap diode Cv
It is possible to obtain linearity in which the fluctuation rate (Δf / f) of the oscillation frequency is very stable in the range of the voltage applied to.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように本発明では、バリキャップ
ダイオードCvなどからなる制御電圧可変部が水晶振動
子と発振回路部との間に接続されていおり、しかも、水
晶振動子を挟んで、水晶振動子固有発振周波数調整部と
対向する側の一端に接続されているため、水晶振動子固
有発振周波数調整部のトリマーコンデンサCTの容量可
変量の変動に対して、バリキャップダイオードCvの容
量が影響されることがなく、安定した動作が可能であ
る。
As described above, according to the present invention, the control voltage variable section including the varicap diode Cv and the like is connected between the crystal oscillator and the oscillation circuit section. Since it is connected to one end on the side facing the crystal oscillator natural oscillation frequency adjustment unit, the capacitance of the varicap diode Cv is changed with respect to the variation of the capacitance variable amount of the trimmer capacitor CT of the crystal oscillator natural oscillation frequency adjustment unit. Stable operation is possible without being affected.

【0036】また、バリキャップダイオードCvを含む
制御電圧可変部の負荷容量成分、発振回路部の容量成
分、水晶振動子固有発振周波数調整部の負荷容量成分か
らなる水晶振動子の対する負荷容量が、並列的な関係に
なっているので、全負荷容量成分が非常に大きくなり、
安定した水晶振動子のドライブレベルでもって発振させ
ることができる。
Further, the load capacitance for the crystal unit, which is composed of the load capacitance component of the control voltage variable unit including the varicap diode Cv, the capacitance component of the oscillation circuit unit, and the load capacitance component of the crystal oscillator specific oscillation frequency adjusting unit, Because of the parallel relationship, the total load capacitance component becomes extremely large,
It is possible to oscillate with the stable drive level of the crystal unit.

【0037】即ち、非常に安定した発振が可能となる電
圧制御型水晶発振器が達成されることになる。
That is, a voltage-controlled crystal oscillator capable of achieving extremely stable oscillation is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電圧制御型水晶発振器の発振回路図で
ある。
FIG. 1 is an oscillation circuit diagram of a voltage controlled crystal oscillator according to the present invention.

【図2】(a)、(b)は、図1に示した発振回路図の
負荷容量成分を示した等価回路図である。
2A and 2B are equivalent circuit diagrams showing a load capacitance component of the oscillation circuit diagram shown in FIG.

【図3】バリキャップダイオードCvに接続したコンデ
ンサC1 の変化による制御電圧と周波数変動率との関係
の変動特性を示した特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a variation characteristic of a relationship between a control voltage and a frequency variation rate due to a change in a capacitor C 1 connected to a varicap diode Cv.

【図4】従来の電圧制御型水晶発振器の発振回路図であ
る。
FIG. 4 is an oscillation circuit diagram of a conventional voltage controlled crystal oscillator.

【図5】従来の電圧制御型水晶発振器の発振回路図であ
る。
FIG. 5 is an oscillation circuit diagram of a conventional voltage controlled crystal oscillator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

X・・・水晶振動子 Y・・・発振回路部 Z・・・水晶振動子固有発振周波数調整部 W・・・制御電圧可変部 C1 〜C7 ・・・コンデンサ Cv・・・・・・電圧可変容量素子(バリキャップダイ
オード) CT・・・・・・トリマーコンデンサ Vt・・・・制御端子 O・・・・・出力端子 Vcc・・・電源端子
X ... Crystal oscillator Y ... Oscillation circuit unit Z ... Crystal oscillator specific oscillation frequency adjustment unit W ... Control voltage variable unit C 1 to C 7 ... Capacitor Cv .... Voltage variable capacitance element (varicap diode) CT ... Trimmer capacitor Vt ... Control terminal O ... Output terminal Vcc ... Power supply terminal

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水晶振動子と、トリマーコンデンサを含
む水晶振動子固有発振周波数調整部と、発振用トランジ
スタを含む発振回路部と、電圧可変容量素子を含む制御
電圧可変部とから成る電圧制御型水晶発振器において、 前記水晶振動子の一端側に前記水晶振動子固有発振周波
数調整部を接続し、他端側に発振回路部を接続するとと
もに、前記制御電圧可変部を前記水晶振動子と前記発振
回路部との間に、夫々に並列的に接続したことを特徴と
する電圧制御型水晶発振器。
1. A voltage control type comprising a crystal unit, a crystal unit specific oscillation frequency adjusting unit including a trimmer capacitor, an oscillation circuit unit including an oscillating transistor, and a control voltage changing unit including a voltage variable capacitance element. In the crystal oscillator, the crystal oscillator natural oscillation frequency adjusting unit is connected to one end side of the crystal oscillator, the oscillation circuit unit is connected to the other end side, and the control voltage varying unit is connected to the crystal oscillator and the oscillation unit. A voltage-controlled crystal oscillator characterized in that it is connected in parallel with the circuit section.
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