JPH09102713A - Crystal oscillator device and its control method - Google Patents
Crystal oscillator device and its control methodInfo
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- JPH09102713A JPH09102713A JP25737895A JP25737895A JPH09102713A JP H09102713 A JPH09102713 A JP H09102713A JP 25737895 A JP25737895 A JP 25737895A JP 25737895 A JP25737895 A JP 25737895A JP H09102713 A JPH09102713 A JP H09102713A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は温度補償機能付の水
晶発振装置とその調整方法に関するものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a crystal oscillator having a temperature compensation function and a method of adjusting the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】水晶発振装置は水晶発振器を備えている
が、この水晶発振器は温度変動にともないその発振周波
数が大きく変動する。2. Description of the Related Art A crystal oscillating device is provided with a crystal oscillator, and the oscillating frequency of this crystal oscillator fluctuates greatly with temperature fluctuations.
【0003】そのため従来より上記温度変動にともなう
水晶発振器の発振周波数変動を小さくするために、水晶
発振器の周波数調整素子として用いたバラクターダイオ
ードに印加する電圧を制御回路により制御するようにし
ている。For this reason, conventionally, in order to reduce the oscillation frequency fluctuation of the crystal oscillator due to the temperature fluctuation, a voltage applied to a varactor diode used as a frequency adjusting element of the crystal oscillator is controlled by a control circuit.
【0004】また上記従来の制御回路の構成としては、
低温から高温例えば−35℃から95℃までの130℃
の間の温度補償を行うものであれば、この130℃を4
℃ごとに分割し、各4℃ごとの温度補償データをそれぞ
れメモリに記憶させる様になっていた。The configuration of the conventional control circuit is as follows.
130 ° C from low to high, for example -35 ° C to 95 ° C
If temperature compensation is performed between the
The temperature compensation data for each 4 ° C. is stored in a memory.
【0005】この場合前記従来例における補償データ
は、精密傾斜、温度バイアス点、極性、粗い傾斜、固定
オフセットに関するデータを前記各4℃ごとに必要とす
るものであるので、これらのデータを一つの制御電圧設
定グループとして32グループをメモリ内に記憶させて
いた。In this case, the compensation data in the above-mentioned conventional example requires data relating to a precise slope, a temperature bias point, a polarity, a coarse slope, and a fixed offset for each of the 4 ° C. Thirty-two groups were stored in the memory as control voltage setting groups.
【0006】すなわち温度センサで検出した温度によっ
てメモリ内から一つの制御電圧設定グループのデータを
選択出力し、これにより水晶発振器の発振周波数を周囲
温度の変動にかかわらず安定化させる構成となっていた
のである。That is, the data of one control voltage setting group is selectively output from the memory according to the temperature detected by the temperature sensor, thereby stabilizing the oscillation frequency of the crystal oscillator irrespective of the fluctuation of the ambient temperature. It is.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記従来例において問
題となるのはメモリが大きくなる結果としてこのメモリ
と制御回路からなる半導体集積回路が大型化するととも
に、制御回路としても複雑なものとなり、消費電力も大
きくなってしまうということであった。The problem with the prior art is that the size of the memory is increased and the size of the semiconductor integrated circuit including the memory and the control circuit is increased. It meant that the power would also increase.
【0008】すなわち前記従来例では−35℃から95
℃までを4℃ごとに温度補償すべく、4℃ごとの温度補
償データをメモリの制御電圧設定グループに記憶させて
いるので、このメモリとしては32個の制御電圧設定グ
ループを有する大容量のものが必要となり、またこの様
に制御電圧設定グループを32グループも有する大容量
のメモリを制御するには制御回路も複雑で大型化しやす
く、これらの結果としてこのメモリと制御回路からなる
半導体集積回路が大型化してしまうのであった。That is, in the conventional example, the temperature is from -35.degree.
The temperature compensation data for each 4 ° C. is stored in the control voltage setting group of the memory in order to compensate the temperature up to 4 ° C. every 4 ° C. Therefore, this memory has a large capacity having 32 control voltage setting groups. In order to control such a large-capacity memory having as many as 32 control voltage setting groups, the control circuit is also complicated and easy to increase in size. As a result, a semiconductor integrated circuit comprising the memory and the control circuit is required. It was enlarged.
【0009】またメモリとして32個の制御電圧設定グ
ループを有するものを制御する制御回路は消費電力も大
きくなりやすいのであった。Further, a control circuit for controlling a memory having 32 control voltage setting groups tends to consume a large amount of power.
【0010】そこで本発明はメモリと制御回路からなる
半導体集積回路が小型化しやすく、しかも消費電力も小
さくしやすく、さらに周波数調整精度を高くしやすいも
のを提供することを目的とするものである。Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit including a memory and a control circuit, which can be easily downsized, the power consumption can be easily reduced, and the frequency adjustment accuracy can be easily increased.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】そしてこの目的を達成す
るために本発明は、水晶発振器と、この水晶発振器に電
気的に接続された周波数調整素子と、この周波数調整素
子に印加する電圧を制御する制御回路とを備え、前記制
御回路は、温度センサと、この温度センサに電気的に接
続された温度検知部と、この温度検知部に電気的に接続
されたメモリと、このメモリおよび前記温度センサが電
気的に接続された増幅部と、前記メモリと温度検知部と
の間に電気的に介在させた第1のD/A変換部と、前記
メモリと増幅部との間に電気的に介在させた第2のD/
A変換部とを有し、前記増幅部は、前記温度センサに接
続された極性反転回路と、この極性反転回路に順に接続
された可変減衰器とオフセット調整回路と増幅回路によ
り構成され、前記メモリは、実稼動する8個以下の制御
電圧設定グループを持ち、各制御電圧設定グループは、
温度検出データと増幅度設定データとオフセット電圧デ
ータを記憶している構成としたものである。そしてこれ
により小型化を図るとともに周波数調整精度を高くする
ものである。According to the present invention, there is provided a crystal oscillator, a frequency adjusting element electrically connected to the crystal oscillator, and a control circuit for controlling a voltage applied to the frequency adjusting element. A temperature sensor, a temperature detector electrically connected to the temperature sensor, a memory electrically connected to the temperature detector, the memory and the temperature. An amplifying unit to which a sensor is electrically connected; a first D / A conversion unit electrically interposed between the memory and the temperature detecting unit; and an electrically connecting unit between the memory and the amplifying unit. The second D /
An A conversion unit, wherein the amplification unit includes a polarity inversion circuit connected to the temperature sensor, a variable attenuator, an offset adjustment circuit, and an amplification circuit sequentially connected to the polarity inversion circuit; Has eight or less control voltage setting groups that actually operate, and each control voltage setting group
The temperature detection data, the amplification degree setting data, and the offset voltage data are stored. By doing so, the size is reduced and the frequency adjustment accuracy is increased.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1の発明とする
と、メモリは、温度検出データと増幅度設定データとオ
フセット電圧データを一つの制御電圧設定グループとす
るものを、実稼動するものとして8個以下有するものと
なるので、メモリ容量が小さく、また実稼動する制御電
圧設定グループが8個以下のメモリの制御回路としても
構成が簡単で小型化しやすく、これらの結果としてメモ
リと制御回路を有する半導体集積回路を小型化しやすく
なるのである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the invention of claim 1 of the present invention, a memory in which temperature detection data, amplification degree setting data, and offset voltage data are included in one control voltage setting group is actually operated. Since it has 8 or less, the memory capacity is small, and even a control circuit for a memory having actually 8 or less control voltage setting groups is simple in configuration and easily miniaturized. As a result, the memory and control circuit are This facilitates miniaturization of the semiconductor integrated circuit included therein.
【0013】またその様にメモリ容量が小さくしかも制
御回路も簡単なものであれば、その消費電力も小さくし
やすくなるのである。さらに増幅部においては極性反転
回路で極性が設定され、次に可変減衰器で傾斜が設定さ
れた制御電圧がオフセット調整回路でオフセット調整が
行われた後に増幅回路で増幅され、周波数調整素子に印
加されることとなるので、周波数調整精度の高いものと
なる。If the memory capacity is small and the control circuit is simple, the power consumption can be easily reduced. Further, in the amplifying section, the polarity is set by the polarity inverting circuit, and then the control voltage, the slope of which is set by the variable attenuator, is adjusted by the offset adjusting circuit, then amplified by the amplifying circuit, and applied to the frequency adjusting element. Therefore, the frequency adjustment accuracy is high.
【0014】図2は携帯電話のブロック図であり、1は
アンテナで、このアンテナ1と受話器2の間には、アン
テナ1側からアンテナ共用器3、増幅器4、バンドパス
フィルタ5、ミキサ6、バンドパスフィルタ7、ミキサ
8、バンドパスフィルタ9、復調器10、受信信号処理
回路11が設けられている。また、送話器12と、アン
テナ共用器3の間には送話器12側から、送信信号処理
回路13、変調器14、バンドパスフィルタ15、電力
増幅部16、アイソレータ17が設けられている。ま
た、ミキサ6はバンドパスフィルタ18を介してVCO
/シンセサイザ19が接続され、このVCO/シンセサ
イザ19は変調器14にも接続されている。VCO/シ
ンセサイザ19には制御回路20と温度補償型水晶発振
器(以下TCXOと称す)21の閉回路が接続されてい
る。また、制御回路20は受信・送信信号処理回路1
1,13及びキー・表示パネル22が接続されている。
なお、ミキサ8には、水晶発振器23が接続されてい
る。FIG. 2 is a block diagram of a mobile phone. Reference numeral 1 denotes an antenna. Between the antenna 1 and the receiver 2, an antenna duplexer 3, an amplifier 4, a bandpass filter 5, a mixer 6, A bandpass filter 7, a mixer 8, a bandpass filter 9, a demodulator 10, and a received signal processing circuit 11 are provided. Further, a transmission signal processing circuit 13, a modulator 14, a bandpass filter 15, a power amplification unit 16, and an isolator 17 are provided between the transmitter 12 and the antenna duplexer 3 from the transmitter 12 side. . The mixer 6 is connected to the VCO via the bandpass filter 18.
/ Synthesizer 19, and this VCO / synthesizer 19 is also connected to the modulator 14. The VCO / synthesizer 19 is connected to a control circuit 20 and a closed circuit of a temperature-compensated crystal oscillator (hereinafter referred to as TCXO) 21. Further, the control circuit 20 includes the reception / transmission signal processing circuit 1
1, 13 and the key / display panel 22 are connected.
Note that a crystal oscillator 23 is connected to the mixer 8.
【0015】つまり、TCXO21で生成された信号が
VCO/シンセサイザ19で逓倍され、それがバンドパ
スフィルタ18を介して受信系ミキサ6にまた、直接送
信系の変調器14に出力されるようになっているのであ
り、このブロック図は周知である。さて、本実施形態に
おけるTCXO21の構成は図1,図3に示されてい
る。図3において、23は基板で、この基板23上に
は、水晶振動子24と半導体集積回路(以下ICと称
す)25が実装され、その状態でこの基板23上に装着
された金属製のケース26により密封、保持されてい
る。IC25は、図1に示すごとくそのVcc端子27に
は図2に示す携帯電話の電池28が接続されている。ま
た、このVcc端子27には電源を安定させるための電源
レギュレータ29が接続されている。That is, the signal generated by the TCXO 21 is multiplied by the VCO / synthesizer 19 and output to the reception mixer 6 via the band-pass filter 18 and to the modulator 14 of the direct transmission system. This block diagram is well known. Now, the configuration of the TCXO 21 in this embodiment is shown in FIGS. In FIG. 3, reference numeral 23 denotes a substrate, on which a crystal unit 24 and a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as IC) 25 are mounted, and in this state, a metal case mounted on the substrate 23 It is sealed and held by 26. As shown in FIG. 1, the Vcc terminal 27 of the IC 25 is connected to the battery 28 of the mobile phone shown in FIG. A power supply regulator 29 for stabilizing the power supply is connected to the Vcc terminal 27.
【0016】この電源レギュレータ29はこの図1に示
す各部に電源を安定的に供給するものである。さてIC
25内に設けられた温度センサ30は増幅部31と温度
検知部32に接続され、検出温度信号を両者に供給する
様にしている。なお温度センサ30は半導体ダイオード
により構成されたもので、低温から高温になると徐々に
その抵抗値を直線状に低下させ、これによりこれよりの
出力電圧も連続した直線状に低下する。The power supply regulator 29 stably supplies power to each section shown in FIG. Well IC
A temperature sensor 30 provided in the unit 25 is connected to an amplification unit 31 and a temperature detection unit 32 so as to supply a detected temperature signal to both. The temperature sensor 30 is composed of a semiconductor diode, and its resistance value gradually decreases linearly from a low temperature to a high temperature, whereby the output voltage further decreases linearly.
【0017】増幅部31は温度センサ30に接続された
極性反転回路33とこれに順に接続された可変減衰器3
4とオフセット調整回路100と増幅回路35とにより
構成されている。また可変減衰器34には、極性反転回
路33と、オフセット調整回路100と、メモリ36が
接続されている。またオフセット調整回路100には第
2のD/A変換部37が接続されている。The amplifying unit 31 includes a polarity inversion circuit 33 connected to the temperature sensor 30 and a variable attenuator 3 connected to the polarity inversion circuit 33 in order.
4, an offset adjustment circuit 100 and an amplification circuit 35. The polarity reversing circuit 33, the offset adjusting circuit 100, and the memory 36 are connected to the variable attenuator 34. Further, a second D / A converter 37 is connected to the offset adjustment circuit 100.
【0018】さらに増幅回路35には、メモリ36と、
オフセット調整回路100と、第2のD/A変換部37
が接続されている。またメモリ36と温度検知部32の
間には、第1のD/A変換部38が介在させられてい
る。The amplifier circuit 35 further includes a memory 36,
Offset adjustment circuit 100 and second D / A converter 37
Is connected. Further, a first D / A converter 38 is interposed between the memory 36 and the temperature detector 32.
【0019】さらに増幅部31の増幅回路35には加算
器39が接続され、この加算器39にはVc端子40を
介して図2に示す携帯電話の制御回路20が接続されて
いる。Further, an adder 39 is connected to the amplifying circuit 35 of the amplifying section 31, and the control circuit 20 of the portable telephone shown in FIG. 2 is connected to the adder 39 via a Vc terminal 40.
【0020】また加算器39の出力はサンプルホールド
回路41を介して電圧制御水晶発振器42へと供給さ
れ、この電圧制御水晶発振器42の出力はVout端子4
3を介して図2に示すVCO/シンセサイザ19へと供
給される様になっている。The output of the adder 39 is supplied to a voltage controlled crystal oscillator 42 via a sample hold circuit 41, and the output of this voltage controlled crystal oscillator 42 is Vout terminal 4.
2 to the VCO / synthesizer 19 shown in FIG.
【0021】なお図1において44はこのTCXO21
を後述のごとく間欠動作させるための電源制御部であ
り、45はGND端子である。In FIG. 1, reference numeral 44 denotes the TCXO 21
Is a power supply controller for intermittently operating as described later, and 45 is a GND terminal.
【0022】この図1に示したTCXO21の動作につ
いては後で詳しく説明するが、理解を容易とするために
ここでその全体的な動作を簡単に説明しておく。The operation of the TCXO 21 shown in FIG. 1 will be described later in detail, but the overall operation will be briefly described here for easy understanding.
【0023】つまりメモリ36内には温度検出データと
増幅度設定データとオフセット電圧データが一つの制御
電圧設定グループとして最大8グループ記憶されてい
る。That is, the memory 36 stores a maximum of eight groups of temperature detection data, amplification degree setting data, and offset voltage data as one control voltage setting group.
【0024】したがって温度センサ30で検出した温度
が温度検知部32に第1の信号として伝達されると、メ
モリ36内に記憶されている8個の制御電圧設定グルー
プ内の温度検出データが第1のD/A変換部38を介し
て温度検知部32に第2の信号として順に供給され、こ
こで第1,第2の信号比較が行われることとなる。Therefore, when the temperature detected by the temperature sensor 30 is transmitted as a first signal to the temperature detecting section 32, the temperature detection data in the eight control voltage setting groups stored in the memory 36 is converted to the first signal. Are sequentially supplied as second signals to the temperature detection unit 32 via the D / A conversion unit 38, where the first and second signal comparisons are performed.
【0025】そしてその比較によりメモリ36内に8個
あるどの制御電圧設定グループの増幅度設定データとオ
フセット電圧データを増幅部31、第2のD/A変換部
37に供給するのが決定され、実行される。From the comparison, it is determined that the amplification degree setting data and the offset voltage data of any of the eight control voltage setting groups in the memory 36 are supplied to the amplifier 31 and the second D / A converter 37. Be executed.
【0026】そしてこの実行により温度変動にともなう
発振周波数変動を抑制するための動作が行われるもので
あり、この点は後で詳細に説明する。By performing this operation, an operation for suppressing the oscillation frequency fluctuation due to the temperature fluctuation is performed, and this point will be described in detail later.
【0027】次に図1における電圧制御水晶発振器42
の構成を図4を用いて説明する。この電圧制御水晶発振
器42においては、図1の電源レギュレータ29から安
定した直流電圧が増幅回路46,47に供給されてい
る。Next, the voltage controlled crystal oscillator 42 shown in FIG.
Will be described with reference to FIG. In the voltage controlled crystal oscillator 42, a stable DC voltage is supplied to the amplifier circuits 46 and 47 from the power supply regulator 29 of FIG.
【0028】周知の通り増幅回路46と並列接続された
抵抗48で発振回路が形成されており、水晶振動子24
はこの発振回路により発振することとなる。As is well known, an oscillation circuit is formed by a resistor 48 connected in parallel with the amplification circuit 46, and the crystal oscillator 24
Will be oscillated by this oscillation circuit.
【0029】そしてこの発振出力が増幅回路47、Vou
t端子43を介して図2のVCO/シンセサイザ19へ
と出力されることになる。The oscillation output is supplied to the amplifier circuit 47, Vou
The signal is output to the VCO / synthesizer 19 of FIG.
【0030】さて図4において発振周波数を調整するの
が、水晶振動子24の入力側と出力側に周波数調整素子
として設けた複数のバラクターダイオード49である。
つまりバラクターダイオード49のカソードに図1のサ
ンプルホールド回路41を介して印加される直流電圧の
レベルに応じてこれらのバラクターダイオード49の容
量が調整され、これにより発振周波数が調整されるよう
になっているのである。In FIG. 4, what adjusts the oscillation frequency is a plurality of varactor diodes 49 provided as frequency adjusting elements on the input side and the output side of the crystal unit 24.
That is, the capacitance of these varactor diodes 49 is adjusted according to the level of the DC voltage applied to the cathode of the varactor diode 49 via the sample and hold circuit 41 of FIG. 1, so that the oscillation frequency is adjusted. It is becoming.
【0031】なお本実施形態においては、水晶振動子2
4の入力側に設けた複数のバラクターダイオード49の
総合容量を、出力側のバラクターダイオード49の総合
容量と同等かそれよりも大きくしている。この理由は、
消費電力を小さくするためであり、出力側において容量
を大きくすると大きな電流が流れやすくなって消費電力
が大きくなってしまうのである。In this embodiment, the quartz oscillator 2
The total capacity of the plurality of varactor diodes 49 provided on the input side of No. 4 is equal to or larger than the total capacity of the varactor diode 49 on the output side. The reason for this is
This is to reduce the power consumption. If the capacity is increased on the output side, a large current flows easily, and the power consumption increases.
【0032】さて次に図1に戻って増幅部31について
説明する。この増幅部31は上述のごとく極性反転回路
33、可変減衰器34、オフセット調整回路100、増
幅回路35の直列接続体により構成されており、その詳
細は図5に示されている。Next, returning to FIG. 1, the amplifying section 31 will be described. As described above, the amplifying section 31 is composed of a series connection of the polarity inverting circuit 33, the variable attenuator 34, the offset adjusting circuit 100, and the amplifying circuit 35, the details of which are shown in FIG.
【0033】すなわち極性反転回路33は、増幅回路5
0と、増幅回路50と温度センサ30間のバッファ用の
増幅回路101と、2つのスイッチング素子51,52
と、バッファ用の増幅回路102から構成されている。
このうちスイッチング素子51,52は相反するスイッ
チング動作を行うようになっており、また増幅回路50
の増幅度は1倍となっており、しかも温度センサ30か
らの増幅回路101を介した出力は増幅回路50の反転
入力端子に入力される様になっている。That is, the polarity inversion circuit 33 is
0, an amplifier circuit 101 for buffering between the amplifier circuit 50 and the temperature sensor 30, and two switching elements 51 and 52.
And an amplifier circuit 102 for a buffer.
The switching elements 51 and 52 are designed to perform opposing switching operations.
Of the temperature sensor 30 and the output from the temperature sensor 30 via the amplifier circuit 101 is input to the inverting input terminal of the amplifier circuit 50.
【0034】そし前記スイッチング素子51,52のオ
ン、オフはメモリ36からのディジタルデータにより決
定されるようになっている。The ON / OFF of the switching elements 51 and 52 is determined by the digital data from the memory 36.
【0035】つまり前記メモリ36からのディジタルデ
ータによりスイッチング素子51がオン、52がオフの
時には温度センサ30からの出力は増幅回路50をバイ
パスしてスイッチング素子51を通り、増幅回路102
を介してそのまま可変減衰器34へと出力されて行く。That is, when the switching element 51 is turned on and 52 is turned off by the digital data from the memory 36, the output from the temperature sensor 30 bypasses the amplifier circuit 50 and passes through the switching element 51, and the amplifier circuit 102.
And is output to the variable attenuator 34 as it is.
【0036】それとは逆にスイッチング素子51がオ
フ、52がオンの時には、温度センサ30からの出力は
増幅回路50で反転されて、増幅回路102を介して可
変減衰器34へと出力されて行く。On the contrary, when the switching element 51 is off and 52 is on, the output from the temperature sensor 30 is inverted by the amplifier circuit 50 and output to the variable attenuator 34 via the amplifier circuit 102. .
【0037】この様な極性反転回路33からの出力を受
けた可変減衰器34は、最終的に増幅回路35の増幅を
受ける結果として得られる傾斜を考慮して、時前の傾斜
を生成するためのものである。The variable attenuator 34 having received the output from the polarity inverting circuit 33 generates the slope before the time in consideration of the slope obtained as a result of finally being amplified by the amplifier circuit 35. belongs to.
【0038】つまり可変減衰器34は直列接続された1
6個の抵抗54と、選択された抵抗54の両端の電圧を
増幅回路55,56に導出するための2個で1セットの
複数のスイッチング素子57,58とを有しており、選
択されたスイッチング素子57,58は同時にオンする
ようになっている。That is, the variable attenuator 34 is connected to the serially connected 1
It has six resistors 54 and two sets of a plurality of switching elements 57 and 58 for leading the voltage between both ends of the selected resistor 54 to the amplifier circuits 55 and 56. The switching elements 57 and 58 are turned on at the same time.
【0039】これら2個で1セットのスイッチング素子
57,58の選択は、メモリ36からのディジタルデー
タにより、複数個設けたどのNAND素子59が選択さ
れるかにより決定されるようになっている。The selection of one set of these two switching elements 57 and 58 is determined by the digital data from the memory 36 which of the plurality of NAND elements 59 is selected.
【0040】そして選択されたスイッチング素子57,
58のオンにより選定された抵抗54の両端電圧の一方
は増幅回路55へ、他方は増幅回路56へと出力されて
行く。The selected switching element 57,
One of the voltages across the resistor 54 selected by turning on 58 is output to the amplifier 55 and the other is output to the amplifier 56.
【0041】増幅回路55,56の出力間には16個の
抵抗60が直列に接続されており、どの抵抗60の上端
が選択されるかはメモリ36からのディジタルデータに
より、複数個設けたどのNAND素子61が選択される
かにより決定される。そして選択された抵抗60の上端
の電圧が増幅回路62へと出力されて行く。16 resistors 60 are connected in series between the outputs of the amplifier circuits 55 and 56. Which of the resistors 60 is selected depends on the digital data from the memory 36 which upper end of the resistor 60 is selected. It is determined by whether the NAND element 61 is selected. Then, the voltage at the upper end of the selected resistor 60 is output to the amplifier circuit 62.
【0042】つまり可変減衰器34の図5の上段部分で
一次的な電圧選択が行われ、例えば8/16*Vと7/
16*Vが選択され、次に図5の下段部分で二次的な電
圧選択、すなわち8/16*Vと7/16*Vの間のど
の値の電圧にするのかが16個の抵抗60の選択により
決定されるのである。That is, the primary voltage selection is performed in the upper part of the variable attenuator 34 in FIG. 5, for example, 8/16 * V and 7 /
16 * V is selected, and then, in the lower part of FIG. 5, a secondary voltage selection, that is, a value between 8/16 * V and 7/16 * V is determined by 16 resistors 60. Is determined by the selection of
【0043】そしてこれにより例えば7.5/16*V
が選択されると、それは次に増幅回路62を介してオフ
セット調整回路100へと供給され、次にオフセット調
整回路100でオフセット調整が行われた後増幅回路5
3へと供給されることとなる。Thus, for example, 7.5 / 16 * V
Is supplied to the offset adjustment circuit 100 via the amplifier circuit 62, and then the offset adjustment circuit 100 performs the offset adjustment.
3 will be supplied.
【0044】それでは先ずオフセット調整回路100に
おけるオフセット動作について説明する。First, the offset operation in the offset adjustment circuit 100 will be described.
【0045】増幅回路62からの電圧は、ゲインが−1
倍の増幅回路よりなるオフセット調整回路100の反転
入力端子に供給される。一方このオフセット調整回路1
00の非反転入力端子には第2のD/A変換部37から
のオフセット電圧が供給され、このオフセット電圧の供
給によりオフセット調整が行われる。なおオフセット電
圧はメモリ36内の選択された制御電圧設定グループ内
のオフセット電圧データを第2のD/A変換部37に供
給することにより得られるものであり、これにより例え
ばオフセット電圧が1.5ボルトであれば、次のような
オフセット調整が行われる。The voltage from the amplifier circuit 62 has a gain of -1.
It is supplied to an inverting input terminal of an offset adjustment circuit 100 composed of a double amplification circuit. On the other hand, this offset adjustment circuit 1
An offset voltage from the second D / A converter 37 is supplied to the non-inverting input terminal of 00, and the offset adjustment is performed by the supply of the offset voltage. The offset voltage is obtained by supplying the offset voltage data in the selected control voltage setting group in the memory 36 to the second D / A conversion unit 37, whereby the offset voltage is, for example, 1.5. If it is a bolt, the following offset adjustment is performed.
【0046】つまりこのオフセット調整回路100にお
いて、反転入力をVin、非反転入力をVREFとすると、
出力Voutは次式のようになる。That is, in this offset adjustment circuit 100, if the inverting input is Vin and the non-inverting input is VREF,
The output Vout is as follows.
【0047】Vout=(Vin−VREF)*−1+VREF したがってこの式中のVinとして上記7.5/16*
V、VREFとして上記1.5Vが代入された結果がVout
となる。Vout = (Vin-VREF) *-1 + VREF Therefore, as Vin in this equation, 7.5 / 16 *
The result of substituting the above 1.5V as V and VREF is Vout
Becomes
【0048】そしてこの様にオフセット調整されたオフ
セット電圧(Vout)が増幅回路53の反転入力端子に
供給される。The offset voltage (Vout) thus adjusted is supplied to the inverting input terminal of the amplifier circuit 53.
【0049】増幅回路53は例えばその増幅度が8倍と
固定されており、上記オフセット調整回路100からの
出力が反転入力端子に入力されることから−8倍を出力
することとなる。これにより上記極性反転回路33で極
性設定されたものの傾斜がこの増幅回路53で設定され
ることになるのである。The amplification degree of the amplification circuit 53 is fixed to, for example, eight times. Since the output from the offset adjustment circuit 100 is input to the inverting input terminal, the amplification circuit 53 outputs -8 times. As a result, the slope of the polarity set by the polarity inversion circuit 33 is set by the amplification circuit 53.
【0050】またこの増幅回路53の非反転入力端子に
も第2のD/A変換部37からアナログ電圧が供給され
るようになっている。その理由は、オフセット調整回路
100にてオフセット調整したものが増幅回路53で8
倍に増幅された場合のオフセットずれを防止するためで
あり、増幅回路53とオフセット調整回路100の基準
電圧を同じものとすればオフセットずれを防止すること
ができるのである。An analog voltage is also supplied from the second D / A converter 37 to the non-inverting input terminal of the amplifier circuit 53. The reason is that the offset adjusted by the offset adjusting circuit 100 is
This is to prevent an offset shift in the case of double amplification, and the offset shift can be prevented if the reference voltages of the amplifier circuit 53 and the offset adjustment circuit 100 are the same.
【0051】そしてこの様に増幅部31により極性、傾
斜、オフセットが行われた電圧はバッファ用の増幅回路
103を介して次に加算器39に出力されるようになっ
ており、加算器39の構成は図6に示すようになってい
る。The voltage thus polarized, inclined, and offset by the amplifier 31 is output to the adder 39 through the buffer amplifier circuit 103, and the adder 39 outputs the voltage. The structure is as shown in FIG.
【0052】つまり図5の増幅部31からの出力は増幅
度1倍の増幅回路63,64の反転入力端子へと供給さ
れるようになっているのであるが、経時変化等により発
振周波数がずれた場合にはVc端子40には図2に示す
携帯電話の制御回路20からの直流電圧が供給されるこ
ととなる。That is, the output from the amplifying unit 31 in FIG. 5 is supplied to the inverting input terminals of the amplifying circuits 63 and 64 having the amplification factor of 1. However, the oscillation frequency is shifted due to a change over time or the like. In this case, the DC voltage from the control circuit 20 of the mobile phone shown in FIG.
【0053】このVc端子40に供給される直流電圧
は、上記発振周波数が低い側にずれた時には所定値より
も高い直流電圧が供給され、また高い側にずれた時には
所定値よりも低い直流電圧が供給される。As the DC voltage supplied to the Vc terminal 40, a DC voltage higher than a predetermined value is supplied when the oscillation frequency shifts to a lower side, and a DC voltage lower than a predetermined value when the oscillation frequency shifts to a higher side. Is supplied.
【0054】コンパレータ65は制御回路20から上述
のような所定値より低いか高い直流電圧が供給されたか
否かを見ており、これが反転入力端子に供給されるとオ
フ状態となる。するとスイッチング素子66がオン、6
7がオフとなり、この結果Vc端子40に供給された上
記所定値より低いか高い直流電圧が増幅回路64の非反
転入力端子に供給され、ここに上記低い電圧が供給され
れば図4におけるバラクターダイオード49のカソード
に供給される電圧が低くなってその容量が増え、発振周
波数が低くなる。The comparator 65 checks whether or not a DC voltage lower or higher than the above-mentioned predetermined value is supplied from the control circuit 20. When the DC voltage is supplied to the inverting input terminal, the comparator 65 is turned off. Then, the switching element 66 is turned on, and 6
7 is turned off, and as a result, a DC voltage lower or higher than the predetermined value supplied to the Vc terminal 40 is supplied to the non-inverting input terminal of the amplifier circuit 64. If the low voltage is supplied thereto, the variation in FIG. The voltage supplied to the cathode of the collector diode 49 decreases, the capacitance increases, and the oscillation frequency decreases.
【0055】また逆にVc端子40に供給される直流電
圧が高くなれば上記の理由でバラクターダイオード49
の容量が減少し、発振周波数は高くなる。つまりこの様
に加算器39は経時変化等による発振周波数のずれを防
止するものである。Conversely, if the DC voltage supplied to the Vc terminal 40 increases, the varactor diode
And the oscillation frequency increases. That is, the adder 39 prevents the oscillation frequency from being shifted due to a change over time.
【0056】さて次にこの加算器39からの出力はこの
図6にも示すようにサンプルホールド回路41に供給さ
れる。Next, the output from the adder 39 is supplied to the sample hold circuit 41 as shown in FIG.
【0057】このサンプルホールド回路41は、増幅回
路68と、その非反転入力端子に接続したコンデンサ6
9と、その入力側に設けたスイッチング素子70等によ
り構成されている。The sample-hold circuit 41 includes an amplifier circuit 68 and a capacitor 6 connected to its non-inverting input terminal.
9 and the switching element 70 and the like provided on the input side thereof.
【0058】つまりスイッチング素子70は図1に示す
電源制御部44により間欠時に開閉が繰り返される様に
なっており、図7のごとく閉成時間は10μsec、開
成時間は310μsecとなっている。That is, the switching element 70 is configured to be repeatedly opened and closed by the power supply control unit 44 shown in FIG. 1, and the closing time is 10 μsec and the opening time is 310 μsec as shown in FIG.
【0059】そして閉成時にコンデンサ69はそれまで
の各条件により設定された直流電圧レベルに充電され、
この充電レベルによりバラクターダイオード49のカソ
ードに供給される直流電圧値が決められるのである。At the time of closing, the capacitor 69 is charged to the DC voltage level set according to the above conditions,
The DC voltage value supplied to the cathode of the varactor diode 49 is determined by this charge level.
【0060】しかしスイッチング素子70の開放後コン
デンサ69は自己放電によりその充電電圧が低下してく
るので、上述のごとく310μsec後には再びスイッ
チング素子70を閉成して充電を行うのである。However, after the switching element 70 is opened, the charging voltage of the capacitor 69 decreases due to self-discharge, so that the switching element 70 is closed again for charging after 310 μsec as described above.
【0061】そしてこのスイッチング素子70の開放時
には、電源制御部44からの指示により、増幅部31の
全て、および加算器39、第1,第2のD/A変換部3
8,37への電源供給を停止することで省エネルギー化
を図っている。When the switching element 70 is opened, all of the amplification section 31, the adder 39, and the first and second D / A conversion sections 3 are instructed by the power supply control section 44.
By stopping power supply to 8, 37, energy saving is achieved.
【0062】なお、これらへの電源供給停止は、図7の
ごとくサンプルホールド回路41の開放後に必ず行われ
るようにすることで、コンデンサ69への充電が確実に
行われる様にしている。It is to be noted that the power supply to these is stopped without fail after the sample hold circuit 41 is opened as shown in FIG. 7, so that the capacitor 69 is reliably charged.
【0063】一方メモリ36は定められたルーチンを繰
り返し実行しているのであるが、このメモリ36への通
電も電源制御部44により間欠時に行うことで省エネル
ギー化を図っている。On the other hand, the memory 36 repeatedly executes a predetermined routine, and power is supplied to the memory 36 by the power supply control section 44 at intermittent intervals to save energy.
【0064】なおメモリ36への通電時間はルーチンの
1サイクル時間が2.56msecかかることからこれ
を通電時間とし、休止時間は1secとしている。The energization time to the memory 36 is 2.56 msec, which is one cycle time of the routine. Therefore, the energization time is set to 1 sec.
【0065】メモリ36はEEPROMで形成されてお
り、データを書き換えることができるものである。The memory 36 is formed of an EEPROM and is capable of rewriting data.
【0066】具体的には図8のごとくメモリ36内は4
バイトを一つのグループとする8個の制御電圧設定グル
ープが設けられている。Specifically, as shown in FIG.
Eight control voltage setting groups are provided, each group including a byte.
【0067】各制御電圧設定グループの1バイト目には
温度検出データ、2バイト目には傾斜設定データ、3バ
イト目には傾斜設定データ、4バイト目にはオフセット
電圧データが記憶されている。Temperature detection data is stored in the first byte of each control voltage setting group, slope setting data is stored in the second byte, slope setting data is stored in the third byte, and offset voltage data is stored in the fourth byte.
【0068】また第1の制御電圧設定グループとは低温
から高温側への第1番目の直線制御電圧(極性、傾斜、
オフセット電圧を有する)、第2の制御電圧設定グルー
プとはそれよりは高温側の第2番目、第3の制御電圧設
定グループとはそれよりは高温側の第3番目、第4の制
御電圧設定グループとはそれよりは高温側の第4番目、
第5の制御電圧設定グループとはそれよりは高温側の第
5番目、第6の制御電圧設定グループとはそれよりは高
温側の第6番目、第7の制御電圧設定グループとはそれ
よりは高温側の第7番目、第8の制御電圧設定グループ
とはそれよりは高温側の第8番目の直線制御電圧を形成
するものであるが、水晶振動子24の特性によっては第
8の制御電圧設定グループまで使用しなくても低温から
高温までの温度補償を実行することができるものもあ
る。The first control voltage setting group is the first linear control voltage (polarity, slope,
The second control voltage setting group is higher than the second control voltage setting group, and the third control voltage setting group is higher than the third control voltage setting group. The group is the fourth higher temperature side,
The fifth control voltage setting group is higher than the fifth control voltage setting group, the sixth control voltage setting group is higher than the sixth control voltage setting group, and the seventh control voltage setting group is higher than the fifth control voltage setting group. The seventh and eighth control voltage setting groups on the high temperature side form the eighth linear control voltage on the higher temperature side. However, depending on the characteristics of the crystal resonator 24, the eighth control voltage setting group may be used. Some can perform temperature compensation from low to high temperatures without using up to a set group.
【0069】つまり本実施形態では最も多くても8本の
直線制御電圧により低温から高温までの温度補償を直線
近似することを最も大きな特徴としているのである。That is, the greatest feature of this embodiment is that the temperature compensation from low temperature to high temperature is linearly approximated by at most eight linear control voltages.
【0070】さて本実施形態においては先ず図3に示す
ケース26を基板23上に装着し、IC25と水晶振動
子24を密封した状態でこれを恒温槽内に入れて、デー
タをメモリ36に書き込むことから始める。その時は図
6におけるスイッチング素子70を開放状態に保持した
状態とする。In this embodiment, first, the case 26 shown in FIG. 3 is mounted on the substrate 23, and the IC 25 and the crystal oscillator 24 are placed in a thermostatic chamber in a sealed state, and data is written in the memory 36. Start with that. At that time, the switching element 70 in FIG. 6 is held in the open state.
【0071】恒温槽は先ず−30℃から80℃へと徐々
に温度を上げて行き、その間の10℃ごとに図6のコン
デンサ69、増幅回路68を介してバラクターダイオー
ド49に直流電圧を印加する。First, the temperature of the constant temperature bath is gradually raised from -30 ° C to 80 ° C, and a DC voltage is applied to the varactor diode 49 via the capacitor 69 and the amplifier circuit 68 of Fig. 6 every 10 ° C during that period. To do.
【0072】そして各10℃ごとに電圧制御水晶発振器
42の発振周波数が例えば基準周波数である12.8M
Hz一定となる制御電圧をプロットし、これを結んで図
9におけるM線を求める。The oscillation frequency of the voltage controlled crystal oscillator 42 is, for example, a reference frequency of 12.8 M at each 10 ° C.
A control voltage that is constant at Hz is plotted, and this is connected to obtain the M line in FIG.
【0073】次に同じく各10℃ごとに電圧制御水晶発
振器42の発振周波数が基準周波数である12.8MH
zから+1ppmとなる制御電圧をプロットし、これを
結んでY線を求める。Similarly, the oscillation frequency of the voltage controlled crystal oscillator 42 is 12.8 MH, which is the reference frequency, every 10 ° C.
A control voltage at +1 ppm from z is plotted and connected to obtain the Y line.
【0074】次に同じ各10℃ごとに電圧制御水晶発振
器42の発振周波数が基準周波数である12.8MHz
から−1ppmとなる制御電圧をプロットし、これを結
んでK線を求める。Next, the oscillation frequency of the voltage-controlled crystal oscillator 42 is the reference frequency of 12.8 MHz for each 10 ° C.
Then, the control voltage at which -1 ppm is plotted is plotted, and this is connected to obtain the K line.
【0075】そしてY線とK線で挟まれた制御電圧帯内
に納まる様に、−30℃から80℃までを結ぶと図10
の5本の直線制御電圧(T線)を求めることができる。Then, if the temperature range of -30 ° C. to 80 ° C. is connected so as to be within the control voltage band sandwiched by the Y line and the K line, FIG.
The five linear control voltages (T lines) can be obtained.
【0076】この直線制御電圧T線を見ると低温からの
一本目は−30℃から−12℃までで、3.45Vから
2.54Vを結ぶ直線制御電圧となる。Looking at this linear control voltage T line, the first line from a low temperature is from −30 ° C. to −12 ° C. and becomes a linear control voltage connecting 3.45V to 2.54V.
【0077】二本目は−12℃から+9℃までで、2.
54Vから2.33Vを結ぶ直線制御電圧となる。The second one is from -12 ° C to + 9 ° C.
It becomes a linear control voltage connecting 54V to 2.33V.
【0078】三本目は9℃から43℃までで、2.33
Vから2.55Vを結ぶ直線制御電圧となる。The third one is from 9 ° C. to 43 ° C. and 2.33
It is a linear control voltage connecting V to 2.55V.
【0079】四本目は43℃から63℃までで、2.5
5Vから2.35Vを結ぶ直線制御電圧となる。The fourth one is from 43 ° C. to 63 ° C., 2.5
It becomes a linear control voltage connecting 5V to 2.35V.
【0080】五本目は63℃から80℃までで、2.3
5Vから1.65Vを結ぶ直線制御電圧となる。The fifth one is from 63 ° C. to 80 ° C. and 2.3.
It is a linear control voltage connecting 5V to 1.65V.
【0081】そしてこれらの五本の直線制御電圧の一本
ごとの上記データがメモリ36の第1〜第5の制御電圧
設定グループに、それぞれ温度検出データ、傾斜設定デ
ータ、オフセット電圧データとして記憶させられること
になるのである。The above-mentioned data for each of these five linear control voltages are stored in the first to fifth control voltage setting groups of the memory 36 as temperature detection data, slope setting data, and offset voltage data, respectively. It will be done.
【0082】そしてこの様にしてメモリ36へのデータ
記憶が完了すると図6におけるスイッチング素子70を
定常状態に戻し、上述のごとく電源制御部44により開
閉制御される状態とする。When the data storage in the memory 36 is completed in this way, the switching element 70 in FIG. 6 is returned to the steady state, and the power supply control section 44 controls the opening / closing as described above.
【0083】この状態として再び恒温槽を−30℃から
80℃まで徐々に上昇させて行くと、その時々の温度に
よりバラクターダイオード49のアノードにはメモリ3
6からのデータにもとづき図10に示した制御電圧(T
線)が印加される結果、電圧制御水晶発振器42の発振
周波数は図10のH線のごとく±1ppm内で保持され
るきわめて高精度の水晶発振装置が提供されることとな
ったのである。In this state, when the temperature of the thermostat is gradually raised from −30 ° C. to 80 ° C. again, the anode of the varactor diode 49 has a memory 3 depending on the temperature.
Based on the data from 6, the control voltage (T
As a result, the oscillation frequency of the voltage-controlled crystal oscillator 42 is provided within ± 1 ppm as shown by the line H in FIG. 10, and an extremely high precision crystal oscillation device is provided.
【0084】なお図10におけるL線は上述のような制
御電圧を印加しなかった時の発振周波数変動を示すもの
であって、このL線と本実施形態のH線との比較からも
たとえ5本の直線制御電圧による直線近似であってもそ
の精度がきわめて高いものであることが理解されよう。The L line in FIG. 10 shows the oscillation frequency fluctuation when the control voltage as described above is not applied, and even if the L line and the H line of the present embodiment are compared, It will be understood that the accuracy of the linear approximation by the linear control voltage of the book is extremely high.
【0085】なおメモリ36の各制御電圧設定グループ
の温度検出データは図1の第1のD/A変換部38で直
流電圧に変換され、温度検知部32に伝達され、温度セ
ンサ30からの現時点における検出温度と比較される。
なお温度センサ30は半導体ダイオードを用いているの
で、温度が高くなればなる程その出力電圧は直線的に低
くなるものである。The temperature detection data of each control voltage setting group of the memory 36 is converted into a DC voltage by the first D / A converter 38 of FIG. 1 and transmitted to the temperature detector 32. Compared to the detected temperature at.
Since the temperature sensor 30 uses a semiconductor diode, the output voltage linearly decreases as the temperature increases.
【0086】そしてこの温度比較により第1のD/A変
換部38からの電圧の方が高ければメモリ36の次の制
御電圧設定グループのデータ読取へとシーケンスが実行
される。Then, if the voltage from the first D / A converter 38 is higher than the temperature comparison, the sequence is executed to read the data of the next control voltage setting group of the memory 36.
【0087】そしてその繰り返しにより第1のD/A変
換部38の直流電圧よりも温度センサ30からの直流電
圧が高くなると、メモリ36におけるその制御電圧設定
グループの傾斜設定データとオフセット電圧データが読
み出されることとなる。この内傾斜設定データが上述の
ごとく図5の増幅部31の極性反転回路33と可変減衰
器34に供給されることとなる。またオフセット電圧デ
ータは第2のD/A変換部37を介して上述のごとく図
5のオフセット調整回路100と、増幅回路35内の増
幅回路53へと供給されることとなる。When the DC voltage from the temperature sensor 30 becomes higher than the DC voltage of the first D / A converter 38 by repeating the above, the slope setting data and the offset voltage data of the control voltage setting group in the memory 36 are read out. Will be done. The inclination setting data is supplied to the polarity inverting circuit 33 and the variable attenuator 34 of the amplifying unit 31 shown in FIG. Also, the offset voltage data is supplied to the offset adjustment circuit 100 of FIG. 5 and the amplification circuit 53 in the amplification circuit 35 via the second D / A conversion section 37 as described above.
【0088】以上のごとく本実施形態においては8本以
内の直線制御電圧により直線近似を行うものであるが、
これは電圧制御水晶発振器においては1個ずつ全て図9
に示す制御電圧帯の形状が異なるものではあったことを
確認する内で、それでも8本の直線制御電圧があれば±
1ppmの高精度の制御が実現できることを見出した結
果にもとづくものである。As described above, in the present embodiment, the linear approximation is performed by using the linear control voltage within 8 lines.
This is the case for the voltage-controlled crystal oscillator one by one.
In confirming that the shapes of the control voltage bands shown in Fig. 7 were different, if there were still eight linear control voltages, ±
This is based on the finding that a highly accurate control of 1 ppm can be realized.
【0089】そしてこのことがメモリ36の実稼動制御
電圧設定グループを8グループとすることができること
となり、大幅なメモリサイズの小型化の達成、およびメ
モリサイズの小型化による制御回路の小型化、簡略化、
それにともなう省エネルギー化の達成へと効果を拡大す
ることができたのである。This makes it possible to set eight groups of the actual operation control voltage setting of the memory 36, and achieves a drastic reduction in the memory size, and a reduction in the size and simplification of the control circuit due to the reduction in the memory size. Becoming
As a result, it was possible to expand the effects of achieving energy savings.
【0090】[0090]
【発明の効果】以上のように本発明は、水晶発振器と、
この水晶発振器に電気的に接続された周波数調整素子
と、この周波数調整素子に印加する電圧を制御する制御
回路とを備え、前記制御回路は、温度センサと、この温
度センサに電気的に接続された温度検知部と、この温度
検知部に電気的に接続されたメモリと、このメモリおよ
び前記温度センサが電気的に接続された増幅部と、前記
メモリと温度検知部との間に電気的に介在させた第1の
D/A変換部と、前記メモリと増幅部との間に電気的に
介在させた第2のD/A変換部とを有し、前記増幅部
は、前記温度センサに接続された極性反転回路と、この
極性反転回路に順に接続された可変減衰器とオフセット
調整回路と増幅回路により構成され、前記メモリは、実
稼動する8個以下の制御電圧設定グループを持ち、各制
御電圧設定グループは、温度検出データと増幅度設定デ
ータとオフセット電圧データを記憶している構成とした
ものである。As described above, the present invention provides a crystal oscillator,
A frequency adjustment element electrically connected to the crystal oscillator; and a control circuit for controlling a voltage applied to the frequency adjustment element.The control circuit is connected to a temperature sensor and the temperature sensor. A temperature detecting section, a memory electrically connected to the temperature detecting section, an amplifying section electrically connected to the memory and the temperature sensor, and an electrical section between the memory and the temperature detecting section. A first D / A conversion unit interposed therebetween, and a second D / A conversion unit electrically interposed between the memory and the amplification unit, wherein the amplification unit is connected to the temperature sensor. The memory includes a polarity inversion circuit connected thereto, a variable attenuator, an offset adjustment circuit, and an amplification circuit sequentially connected to the polarity inversion circuit. The memory has eight or less control voltage setting groups that are actually operated. The control voltage setting group It is obtained by a structure for storing the amplification degree setting data and offset voltage data and temperature detection data.
【0091】そして以上の構成とすると、メモリは、温
度検出データと増幅度設定データとオフセット電圧デー
タを一つの制御電圧設定グループとするものを、実稼動
するものとして8個以下有するものとなるので、メモリ
容量が小さく、また実稼動する制御電圧設定グループが
8個以下のメモリの制御回路としても構成が簡単で小型
化しやすく、これらの結果としてメモリと制御回路を有
する半導体集積回路を小型化しやすくなるのである。With the above structure, the memory has eight or less of the temperature detection data, the amplification degree setting data, and the offset voltage data as one control voltage setting group as the actual operation. Also, the memory capacity is small, and even a control circuit of a memory having actually operated control voltage setting groups of 8 or less has a simple structure and is easily miniaturized. It will be.
【0092】またその様にメモリ容量が小さくしかも制
御回路も簡単なものであれば、その消費電力も小さくし
やすくなるのである。さらに増幅部においては極性反転
回路で極性が設定され、次に可変減衰器で傾斜が設定さ
れた制御電圧がオフセット調整回路でオフセット調整が
行われた後に増幅回路で増幅され、周波数調整素子に印
加されることとなるので、周波数調整精度の高いものと
なる。Further, if the memory capacity is small and the control circuit is simple, the power consumption can be easily reduced. Further, in the amplifying section, the polarity is set by the polarity inverting circuit, and then the control voltage, the slope of which is set by the variable attenuator, is adjusted by the offset adjusting circuit, then amplified by the amplifying circuit, and applied to the frequency adjusting element. Therefore, the frequency adjustment accuracy is high.
【図1】本発明の一実施形態の水晶発振装置のブロック
図FIG. 1 is a block diagram of a crystal oscillation device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の水晶発振装置を使用した携帯電話のブロ
ック図FIG. 2 is a block diagram of a mobile phone using the crystal oscillation device of FIG. 1;
【図3】図1の水晶発振装置で用いたTCXOの分解斜
視図FIG. 3 is an exploded perspective view of a TCXO used in the crystal oscillation device of FIG. 1;
【図4】図1の水晶発振装置で用いた電圧制御水晶発振
器のブロック図FIG. 4 is a block diagram of a voltage controlled crystal oscillator used in the crystal oscillation device of FIG.
【図5】図1の水晶発振装置で用いた増幅部の回路図FIG. 5 is a circuit diagram of an amplification unit used in the crystal oscillation device of FIG. 1;
【図6】図1の水晶発振装置で用いた加算器とサンプル
ホールド回路の回路図6 is a circuit diagram of an adder and a sample hold circuit used in the crystal oscillator of FIG.
【図7】図1の水晶発振装置の要部の動作状態を示すタ
イムチャートFIG. 7 is a time chart showing an operation state of a main part of the crystal oscillation device of FIG. 1;
【図8】図1の水晶発振装置で用いたメモリのメモリマ
ップ8 is a memory map of a memory used in the crystal oscillator of FIG.
【図9】図1の水晶発振装置で用いた電圧制御水晶発振
器のバラクターダイオードに印加する制御電圧を示す図9 is a diagram showing a control voltage applied to a varactor diode of a voltage controlled crystal oscillator used in the crystal oscillator of FIG.
【図10】図1の水晶発振装置で用いた電圧制御水晶発
振器のバラクターダイオードに印加する電圧と発振周波
数を示した図10 is a diagram showing a voltage applied to a varactor diode of a voltage controlled crystal oscillator used in the crystal oscillator of FIG. 1 and an oscillation frequency.
24 水晶振動子 30 温度センサ 31 増幅部 32 温度検知部 33 極性反転回路 34 可変減衰器 35 増幅回路 36 メモリ 37 第2のD/A変換部 38 第1のD/A変換部 41 サンプルホールド回路 42 電圧制御水晶発振器 100 オフセット調整回路 24 Crystal oscillator 30 Temperature sensor 31 Amplifying unit 32 Temperature detecting unit 33 Polarity inverting circuit 34 Variable attenuator 35 Amplifying circuit 36 Memory 37 Second D / A converting unit 38 First D / A converting unit 41 Sample and hold circuit 42 Voltage controlled crystal oscillator 100 Offset adjustment circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 親男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Chikao Maeda 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (12)
に接続された周波数調整素子と、この周波数調整素子に
印加する電圧を制御する制御回路とを備え、前記制御回
路は、温度センサと、この温度センサに電気的に接続さ
れた温度検知部と、この温度検知部に電気的に接続され
たメモリと、このメモリおよび前記温度センサが電気的
に接続された増幅部と、前記メモリと温度検知部との間
に電気的に介在させた第1のディジタル・アナログ変換
部(以下D/A変換部と称す)と、前記メモリと増幅部
との間に電気的に介在させた第2のディジタル・アナロ
グ変換部(以下D/A変換部と称す)とを有し、前記増
幅部は、前記温度センサに接続された極性反転回路と、
この極性反転回路に順に接続された可変減衰器とオフセ
ット調整回路と増幅回路により構成され、前記メモリ
は、実稼動する8個以下の制御電圧設定グループを持
ち、各制御電圧設定グループは、温度検出データと増幅
度設定データとオフセット電圧データを記憶している水
晶発振装置。1. A crystal oscillator, a frequency adjusting element electrically connected to the crystal oscillator, and a control circuit for controlling a voltage applied to the frequency adjusting element, wherein the control circuit includes a temperature sensor, A temperature detector electrically connected to the temperature sensor, a memory electrically connected to the temperature detector, an amplifier electrically connected to the memory and the temperature sensor; A first digital-to-analog converter (hereinafter referred to as a D / A converter) electrically interposed between the detector and a second digital-to-analog converter electrically interposed between the memory and the amplifier; A digital / analog converter (hereinafter, referred to as a D / A converter), wherein the amplifying unit includes: a polarity inverting circuit connected to the temperature sensor;
It is composed of a variable attenuator, an offset adjusting circuit and an amplifying circuit which are sequentially connected to the polarity reversing circuit, and the memory has eight or less control voltage setting groups which are actually operated, and each control voltage setting group is a temperature detection A crystal oscillator that stores data, amplification setting data, and offset voltage data.
度検出部とメモリの少なくとも一つは間欠動作を行わせ
ることを特徴とする請求項1に記載の水晶発振装置。2. The crystal oscillating device according to claim 1, wherein at least one of the amplifying section, the first and second D / A converting sections, the temperature detecting section and the memory performs an intermittent operation.
度検出部の少なくとも一つの間欠動作における休止時間
は、メモリの間欠動作における休止時間よりも短くした
請求項2に記載の水晶発振装置。3. The pause time in the intermittent operation of at least one of the amplification section, the first and second D / A conversion sections, and the temperature detection section is shorter than the pause time in the intermittent operation of the memory. Crystal oscillator.
ルホールド回路を介在させた請求項2または3に記載の
水晶発振装置。4. The crystal oscillation device according to claim 2, wherein a sample hold circuit is interposed between the frequency adjustment element and the amplification section.
0より高い電圧に設定した請求項1に記載の水晶発振装
置。5. The crystal oscillator according to claim 1, wherein the lower output level of the variable attenuator is set to a voltage higher than 0.
器により構成した請求項1に記載の水晶発振装置。6. The crystal oscillation device according to claim 1, wherein the first and second D / A conversion units are variable attenuators.
0より高い電圧に設定した請求項6に記載の水晶発振装
置。7. The crystal oscillator according to claim 6, wherein the lower output level of the variable attenuator is set to a voltage higher than 0.
イオードにより構成し、これらのバラクターダイオード
は水晶発振器の入力側と出力側に電気的に接続した請求
項1に記載の水晶発振装置。8. The crystal oscillating device according to claim 1, wherein the frequency adjusting element comprises a plurality of varactor diodes, and these varactor diodes are electrically connected to an input side and an output side of the crystal oscillator.
は、出力側のバラクターダイオードの容量と等しいかそ
れ以上とした請求項8に記載の水晶発振装置。9. The crystal oscillator according to claim 8, wherein the capacitance of the varactor diode on the input side is equal to or larger than the capacitance of the varactor diode on the output side.
続するバラクターダイオードの数は、水晶発振器の発振
周波数に応じて選択される構成とした請求項8に記載の
水晶発振装置。10. The crystal oscillation device according to claim 8, wherein the number of varactor diodes electrically connected to the input and output sides of the crystal oscillator is selected according to the oscillation frequency of the crystal oscillator.
用スイッチを設けるとともに、この開路用スイッチと周
波数調整素子との間に外部電圧入力端子を電気的に接続
した請求項1に記載の水晶発振装置。11. The open circuit switch is provided between the amplifying section and the frequency adjusting element, and an external voltage input terminal is electrically connected between the open circuit switch and the frequency adjusting element. Crystal oscillator.
的に接続された周波数調整素子と、この周波数調整素子
に印加する電圧を制御する制御回路とを備え、前記制御
回路は、温度センサと、この温度センサに電気的に接続
された温度検知部と、この温度検知部に電気的に接続さ
れたメモリと、このメモリおよび前記温度センサが電気
的に接続された増幅部と、前記メモリと温度検知部との
間に電気的に介在させた第1のD/A変換部と、前記メ
モリと増幅部との間に電気的に介在させた第2のD/A
変換部とを有し、前記増幅部は、前記温度センサに接続
された極性反転回路と、この極性反転回路に順に接続さ
れた可変減衰器とオフセット調整回路と増幅回路により
構成され、前記メモリは、実稼動する8個以下の制御電
圧設定グループを持つ水晶発振装置において、増幅部と
周波数調整素子間を開路状態とし、この開路状態とした
状態で、水晶発振装置を恒温槽に入れ、次にこの恒温槽
の温度を、低温から高温まで可変し、この可変される温
度内の所定温度ごとに前記周波数調整素子に制御電圧を
印加することにより水晶発振器の発振周波数が所定の誤
差内に納まる上下の制御電圧幅を検出し、この検出によ
り求められた前記低温から高温までの制御電圧帯内に納
まる様に、前記低温から高温までを8本以内の直線で結
び、この8本以内の各直線と温度センサの同低温から高
温までの検出出力とから算出されるデータを、各直線に
対応する温度検出データ、増幅度設定データ、オフセッ
ト電圧データとして、メモリに記憶させる水晶発振装置
の調整方法。12. A crystal oscillator, a frequency adjusting element electrically connected to the crystal oscillator, and a control circuit for controlling a voltage applied to the frequency adjusting element, wherein the control circuit includes a temperature sensor, A temperature detection unit electrically connected to the temperature sensor, a memory electrically connected to the temperature detection unit, an amplification unit electrically connected to the memory and the temperature sensor, the memory and the temperature A first D / A converter electrically interposed between the detector and a second D / A electrically interposed between the memory and the amplifier.
A conversion unit, the amplification unit is composed of a polarity reversal circuit connected to the temperature sensor, a variable attenuator connected to the polarity reversal circuit in order, an offset adjustment circuit, and an amplification circuit, the memory In a crystal oscillation device having 8 or less control voltage setting groups that are actually operated, the amplifier section and the frequency adjusting element are opened, and in this open state, the crystal oscillation device is placed in a thermostatic chamber. By changing the temperature of the constant temperature bath from low temperature to high temperature, and applying a control voltage to the frequency adjusting element for each predetermined temperature within this variable temperature, the oscillation frequency of the crystal oscillator falls within a predetermined error range. The control voltage range of is detected, and the low temperature to the high temperature are connected by a straight line within 8 lines so that the temperature falls within the control voltage range from the low temperature to the high temperature obtained by this detection. Adjustment of the crystal oscillator in which data calculated from each straight line and the detection output from the same low temperature to the high temperature of the temperature sensor is stored in the memory as temperature detection data, amplification degree setting data, and offset voltage data corresponding to each straight line Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25737895A JPH09102713A (en) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | Crystal oscillator device and its control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25737895A JPH09102713A (en) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | Crystal oscillator device and its control method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09102713A true JPH09102713A (en) | 1997-04-15 |
Family
ID=17305562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25737895A Pending JPH09102713A (en) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | Crystal oscillator device and its control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09102713A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001257530A (en) * | 2000-03-09 | 2001-09-21 | Seiko Epson Corp | Temperature compensated oscillator, communication equipment and electronic appliance |
JP2008252812A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kyocera Kinseki Corp | Temperature compensation method of temperature compensating oscillator and temperature compensating oscillator |
CN106026915A (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-12 | 精工爱普生株式会社 | Oscillator, electronic apparatus, and moving object |
JP2016187131A (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | セイコーエプソン株式会社 | Oscillator, electronic device, and mobile body |
-
1995
- 1995-10-04 JP JP25737895A patent/JPH09102713A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001257530A (en) * | 2000-03-09 | 2001-09-21 | Seiko Epson Corp | Temperature compensated oscillator, communication equipment and electronic appliance |
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CN106026915A (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-12 | 精工爱普生株式会社 | Oscillator, electronic apparatus, and moving object |
JP2016187131A (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | セイコーエプソン株式会社 | Oscillator, electronic device, and mobile body |
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