JPH0882686A - リアルタイムクロックの精度向上回路 - Google Patents
リアルタイムクロックの精度向上回路Info
- Publication number
- JPH0882686A JPH0882686A JP6242432A JP24243294A JPH0882686A JP H0882686 A JPH0882686 A JP H0882686A JP 6242432 A JP6242432 A JP 6242432A JP 24243294 A JP24243294 A JP 24243294A JP H0882686 A JPH0882686 A JP H0882686A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- time clock
- oscillator
- frequency
- real
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electric Clocks (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造が簡単で調整が不要なリアルタイムクロ
ックの精度向上回路を実現する。 【構成】 可変容量ダイオードを用いて発振周波数を微
調整するリアルタイムクロック用発振回路を構成し、高
精度発振器の出力の位相とリアルタイムクロック用発振
回路の出力の位相とを比較してその結果を直流電圧に変
換し、可変容量ダイオードのバイアスを変化させ、リア
ルタイムクロック用発振回路の発振周波数を変化させる
ように構成したので、高精度発振器の出力とリアルタイ
ムクロック用発振回路の出力が同相となり、高精度発振
器と同じ精度でリアルタイムクロックを実現できる。
ックの精度向上回路を実現する。 【構成】 可変容量ダイオードを用いて発振周波数を微
調整するリアルタイムクロック用発振回路を構成し、高
精度発振器の出力の位相とリアルタイムクロック用発振
回路の出力の位相とを比較してその結果を直流電圧に変
換し、可変容量ダイオードのバイアスを変化させ、リア
ルタイムクロック用発振回路の発振周波数を変化させる
ように構成したので、高精度発振器の出力とリアルタイ
ムクロック用発振回路の出力が同相となり、高精度発振
器と同じ精度でリアルタイムクロックを実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広い温度範囲で動作さ
せ、かつリアルタイムクロックを使用する装置のリアル
タイムクロックの精度向上に関するものである。
せ、かつリアルタイムクロックを使用する装置のリアル
タイムクロックの精度向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】時刻と密接な関係を持たせて動作させる
必要がある装置はリアルタイムクロック回路により計時
を行っているが、月差による計時誤差だけでなく、温度
変化による計時誤差が無視できない問題となっている。
一般的なリアルタイムクロック発生回路は図２に示すよ
うな回路が用いられている。図２において、１は３２．
７６８ｋＨｚで発振するＹカット水晶振動子、２は発振
用コンデンサ、３は周波数微調整用可変コンデンサ、１
３は市販のリアルタイムクロック用ＬＳＩである。この
ような回路で発振させた場合、例えば、温度範囲０℃〜
５０℃で動作させる必要がある装置や装置内部の温度が
５０℃まで上昇する装置に組み入れた場合、月差±３０
秒以上の計時誤差が発生する。この計時誤差の主要要因
はＹカット水晶振動子１の温度特性である。従来、この
計時誤差をなくすためには、第一の方法として水晶振動
子を恒温槽にいれる方法、第二の方法として温度補償回
路を別に設ける方法、第三の方法として高精度の発振器
の出力を直接使用する方法によって温度変化の影響を受
けなくするようにしていた。
必要がある装置はリアルタイムクロック回路により計時
を行っているが、月差による計時誤差だけでなく、温度
変化による計時誤差が無視できない問題となっている。
一般的なリアルタイムクロック発生回路は図２に示すよ
うな回路が用いられている。図２において、１は３２．
７６８ｋＨｚで発振するＹカット水晶振動子、２は発振
用コンデンサ、３は周波数微調整用可変コンデンサ、１
３は市販のリアルタイムクロック用ＬＳＩである。この
ような回路で発振させた場合、例えば、温度範囲０℃〜
５０℃で動作させる必要がある装置や装置内部の温度が
５０℃まで上昇する装置に組み入れた場合、月差±３０
秒以上の計時誤差が発生する。この計時誤差の主要要因
はＹカット水晶振動子１の温度特性である。従来、この
計時誤差をなくすためには、第一の方法として水晶振動
子を恒温槽にいれる方法、第二の方法として温度補償回
路を別に設ける方法、第三の方法として高精度の発振器
の出力を直接使用する方法によって温度変化の影響を受
けなくするようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のような方法があ
るが、これらの方法は高価なこと、調整が複雑なこと、
また、リアルタイムクロックの性質上電源を切断された
場合でも電池などでバックアップしておく必要があり、
低消費電力回路であることを要求されることなどから見
てあまり実用的でなかった。本発明は、上記課題を解決
するためになされたもので、リアルタイムクロック用発
振器と高精度発振器との間にフェーズロックトループを
かけることによりリアルタイムクロックの精度向上回路
を実現することを目的とする。
るが、これらの方法は高価なこと、調整が複雑なこと、
また、リアルタイムクロックの性質上電源を切断された
場合でも電池などでバックアップしておく必要があり、
低消費電力回路であることを要求されることなどから見
てあまり実用的でなかった。本発明は、上記課題を解決
するためになされたもので、リアルタイムクロック用発
振器と高精度発振器との間にフェーズロックトループを
かけることによりリアルタイムクロックの精度向上回路
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】外部にクロック信号を必
要とするリアルタイムクロック用ＬＳＩを用いるリアル
タイムクロック回路において、基準となる高精度発振器
と、前記高精度発振器の出力と後記電圧制御発振部の出
力の位相を連続的に比較して直流電圧に変換する位相比
較部と、前記位相比較部の出力である直流電圧によって
発振周波数が制御される電圧制御発振部とを有するもの
である。
要とするリアルタイムクロック用ＬＳＩを用いるリアル
タイムクロック回路において、基準となる高精度発振器
と、前記高精度発振器の出力と後記電圧制御発振部の出
力の位相を連続的に比較して直流電圧に変換する位相比
較部と、前記位相比較部の出力である直流電圧によって
発振周波数が制御される電圧制御発振部とを有するもの
である。
【０００５】
【作用】本発明によれば、高精度発振器の出力の位相と
リアルタイムクロック用の出力の位相とを比較してその
結果を直流電圧に変換し、可変容量ダイオードのバイア
スを変化させ、リアルタイムクロック用のクロックの発
振周波数を変化させるように構成したので、高精度発振
器の出力とリアルタイム用のクロックの出力が同相とな
り、高精度発振器と同じ精度でリアルタイムクロックを
実現できる。
リアルタイムクロック用の出力の位相とを比較してその
結果を直流電圧に変換し、可変容量ダイオードのバイア
スを変化させ、リアルタイムクロック用のクロックの発
振周波数を変化させるように構成したので、高精度発振
器の出力とリアルタイム用のクロックの出力が同相とな
り、高精度発振器と同じ精度でリアルタイムクロックを
実現できる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の１実施例を示すリアルタイム
クロックの精度向上回路のブロック図である。図１にお
いて、１３は市販のリアルタイムクロック用ＬＳＩ、１
７は電圧制御発振部で、内部の１はリアルタイムクロッ
ク用ＬＳＩ１３の計時の基本となる３２．７６８ｋＨｚ
のＹカット水晶振動子、４、５は発振用、周波数微調整
用として用いられるカソードに印加される直流バイアス
電圧によって容量が変化する可変容量ダイオード（直流
バイアス電圧が高くなると容量が減少するため発振周波
数は高くなり、直流バイアス電圧が低くなると容量が増
加するため発振周波数は低くなる。）、６、７は可変容
量ダイオード４、５のバイアス抵抗、１４、１５は直流
分カット用のコンデンサである。
クロックの精度向上回路のブロック図である。図１にお
いて、１３は市販のリアルタイムクロック用ＬＳＩ、１
７は電圧制御発振部で、内部の１はリアルタイムクロッ
ク用ＬＳＩ１３の計時の基本となる３２．７６８ｋＨｚ
のＹカット水晶振動子、４、５は発振用、周波数微調整
用として用いられるカソードに印加される直流バイアス
電圧によって容量が変化する可変容量ダイオード（直流
バイアス電圧が高くなると容量が減少するため発振周波
数は高くなり、直流バイアス電圧が低くなると容量が増
加するため発振周波数は低くなる。）、６、７は可変容
量ダイオード４、５のバイアス抵抗、１４、１５は直流
分カット用のコンデンサである。
【０００７】１２は高精度発振器（例えば、ＡＴカット
水晶振動子を発振源とする発振器など）、１６は位相比
較部で、内部の１０、１１はそれぞれの出力周波数が等
しくなるように入力に応じて予め分周比が決められてい
る分周器、９は二つの入力Ａ、Ｂを有し、二つの入力信
号の位相を比較し位相差を直流電圧に変換する位相比較
回路であり、入力Ａの信号の位相が入力Ｂの信号の位相
より進んでいる場合には直流出力電圧が増加し、逆に入
力Ａの信号の位相が入力Ｂの信号の位相より遅れている
場合には直流出力電圧が減少するような機能を有する。
水晶振動子を発振源とする発振器など）、１６は位相比
較部で、内部の１０、１１はそれぞれの出力周波数が等
しくなるように入力に応じて予め分周比が決められてい
る分周器、９は二つの入力Ａ、Ｂを有し、二つの入力信
号の位相を比較し位相差を直流電圧に変換する位相比較
回路であり、入力Ａの信号の位相が入力Ｂの信号の位相
より進んでいる場合には直流出力電圧が増加し、逆に入
力Ａの信号の位相が入力Ｂの信号の位相より遅れている
場合には直流出力電圧が減少するような機能を有する。
【０００８】高精度発振器１２は８ＭＨｚで発振してお
り、出力クロックは分周器１１に供給され、分周器１１
で８，０００，０００分周され１Ｈｚのクロックとなり
位相比較回路９の入力Ａに供給される。Ｙカット水晶振
動子１は３２．７６８ｋＨｚで発振しており、出力クロ
ックはリアルタイムクロック用ＬＳＩ１３に供給される
と同時に、分周器１０に供給され、分周器１０で３２，
７６８分周され１Ｈｚのクロックとなり位相比較回路９
の入力Ｂに供給される。位相比較回路９の直流電圧出力
はバイアス抵抗６、７を介して可変容量ダイオードに供
給され、直流カット用コンデンサ１４、１５によってＹ
カット水晶振動子およびリアルタイムクロック用ＬＳＩ
には供給されない。
り、出力クロックは分周器１１に供給され、分周器１１
で８，０００，０００分周され１Ｈｚのクロックとなり
位相比較回路９の入力Ａに供給される。Ｙカット水晶振
動子１は３２．７６８ｋＨｚで発振しており、出力クロ
ックはリアルタイムクロック用ＬＳＩ１３に供給される
と同時に、分周器１０に供給され、分周器１０で３２，
７６８分周され１Ｈｚのクロックとなり位相比較回路９
の入力Ｂに供給される。位相比較回路９の直流電圧出力
はバイアス抵抗６、７を介して可変容量ダイオードに供
給され、直流カット用コンデンサ１４、１５によってＹ
カット水晶振動子およびリアルタイムクロック用ＬＳＩ
には供給されない。
【０００９】以下に、このようなリアルタイムクロック
の精度向上回路の動作について説明する。Ｙカット水晶
振動子１の周波数が温度変化などにより高い方向に推移
した場合、分周器１０の出力は分周器１１の出力より進
む方向に推移するので、その結果位相比較回路９の出力
電圧は減少する方向に推移して可変容量ダイオードの容
量を増加する方向に推移させ、Ｙカット水晶振動子１の
周波数は低下する方向に推移する。逆に、Ｙカット水晶
振動子１の周波数が温度変化などにより低い方向に推移
した場合、分周器１０の出力は分周器１１の出力より遅
れる方向に推移するので、その結果位相比較回路９の出
力電圧は増加する方向に推移して可変容量ダイオードの
容量を減少する方向に推移させ、Ｙカット水晶振動子１
の周波数は上昇する方向に推移する。この動作はＹカッ
ト水晶振動子１の出力と高精度発振器１２の出力と同相
になるまで繰り返されるので、高精度発振器１２の精度
と同等なクロックがリアルタイムクロック用ＬＳＩに供
給され、リアルタイムクロックの精度が向上する。
の精度向上回路の動作について説明する。Ｙカット水晶
振動子１の周波数が温度変化などにより高い方向に推移
した場合、分周器１０の出力は分周器１１の出力より進
む方向に推移するので、その結果位相比較回路９の出力
電圧は減少する方向に推移して可変容量ダイオードの容
量を増加する方向に推移させ、Ｙカット水晶振動子１の
周波数は低下する方向に推移する。逆に、Ｙカット水晶
振動子１の周波数が温度変化などにより低い方向に推移
した場合、分周器１０の出力は分周器１１の出力より遅
れる方向に推移するので、その結果位相比較回路９の出
力電圧は増加する方向に推移して可変容量ダイオードの
容量を減少する方向に推移させ、Ｙカット水晶振動子１
の周波数は上昇する方向に推移する。この動作はＹカッ
ト水晶振動子１の出力と高精度発振器１２の出力と同相
になるまで繰り返されるので、高精度発振器１２の精度
と同等なクロックがリアルタイムクロック用ＬＳＩに供
給され、リアルタイムクロックの精度が向上する。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、高精度発振器を用い、
リアルタイムクロック用ＬＳＩの計時の基本となるＹカ
ット水晶振動子の出力と高精度発振器の出力の間に位相
比較部と電圧制御発振部を設けてフェーズロックトルー
プをかけることとしたので、特別な調整をすることなく
リアルタイムクロックの精度を高精度発振器の精度と同
等に維持することが可能となる。利用する高精度発振器
は分周器によって分周するので周波数を特定する必要は
ないため、装置内に使用されている発振器を高精度なも
のにすればよく、別個の発振器を追加する必要もない。
また、電源切断時は、リアルタイムクロック用ＬＳＩの
みを電池などでバックアップしておけば、可変容量ダイ
オードに直流バイアスが印加されないだけであるので、
無バイアス時の可変容量ダイオードの容量とＹカット水
晶振動子固有の発振周波数で決まる周波数で発振するた
めリアルタイムクロックが停止することはない。
リアルタイムクロック用ＬＳＩの計時の基本となるＹカ
ット水晶振動子の出力と高精度発振器の出力の間に位相
比較部と電圧制御発振部を設けてフェーズロックトルー
プをかけることとしたので、特別な調整をすることなく
リアルタイムクロックの精度を高精度発振器の精度と同
等に維持することが可能となる。利用する高精度発振器
は分周器によって分周するので周波数を特定する必要は
ないため、装置内に使用されている発振器を高精度なも
のにすればよく、別個の発振器を追加する必要もない。
また、電源切断時は、リアルタイムクロック用ＬＳＩの
みを電池などでバックアップしておけば、可変容量ダイ
オードに直流バイアスが印加されないだけであるので、
無バイアス時の可変容量ダイオードの容量とＹカット水
晶振動子固有の発振周波数で決まる周波数で発振するた
めリアルタイムクロックが停止することはない。
【図１】本発明の１実施例を示すリアルタイムクロック
の精度向上回路のブロック図である。
の精度向上回路のブロック図である。
【図２】従来のリアルタイムクロック発生回路である。
１ Ｙカット水晶振動子 ４、５ 可変容量ダイオード ６、７ バイアス抵抗 ９ 位相比較部 １０、１１ 分周器 １２ 高精度発振器 １３ リアルタイムクロック用ＬＳＩ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｌ 7/06
Claims (1)
- 【請求項１】 外部にクロック信号を必要とするリアル
タイムクロック用ＬＳＩを用いるリアルタイムクロック
回路において、基準となる高精度発振器と、前記高精度
発振器の出力と後記電圧制御発振部の出力の位相を連続
的に比較して直流電圧に変換する位相比較部と、前記位
相比較部の出力である直流電圧によって発振周波数が制
御される電圧制御発振部とを有することを特徴とするリ
アルタイムクロックの精度向上回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6242432A JPH0882686A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | リアルタイムクロックの精度向上回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6242432A JPH0882686A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | リアルタイムクロックの精度向上回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0882686A true JPH0882686A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=17089012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6242432A Pending JPH0882686A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | リアルタイムクロックの精度向上回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0882686A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006090831A1 (ja) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Seiko Epson Corporation | クロック信号出力装置及びその制御方法、電子機器及びその制御方法 |
-
1994
- 1994-09-12 JP JP6242432A patent/JPH0882686A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006090831A1 (ja) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Seiko Epson Corporation | クロック信号出力装置及びその制御方法、電子機器及びその制御方法 |
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