JPH09294021A - アナログ/デジタル入出力スイッチ回路 - Google Patents
アナログ/デジタル入出力スイッチ回路Info
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- JPH09294021A JPH09294021A JP12791196A JP12791196A JPH09294021A JP H09294021 A JPH09294021 A JP H09294021A JP 12791196 A JP12791196 A JP 12791196A JP 12791196 A JP12791196 A JP 12791196A JP H09294021 A JPH09294021 A JP H09294021A
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Abstract
度補償の調整のために入出力されるアナログ信号とデジ
タル信号とを共通に切り替えすることにより省スペース
化を達成できるアナログ/デジタル入出力スイッチ回路
を提供する。 【解決手段】 IC化した温度補償発振器(TCO)に
おいて温度補償のために入出力されるアナログ信号とデ
ジタル信号とを共通に切り替えするためのアナログ/デ
ジタル入出力スイッチ回路であって、供給されるモード
設定信号に従って、上記IC内の温度補償のための補正
データを記憶するメモリにアクセスしてデジタル信号を
入出力するデジタル系モードと上記IC内のアナログ部
分に対しアナログ信号を入出力するアナログ系モードと
に切り替わる構成となっている。
Description
発振器の発振周波数を周囲の温度の変化に対して安定化
する温度補償発振器(TCO)に関し、特に、上記TC
OをIC化して小型化した場合に上記温度補償の調整の
ために入出力されるアナログ信号とデジタル信号とを切
り替えることにより省スペース化を達成できるアナログ
/デジタル入出力スイッチ回路に関する。
及ぼす外部要因は種々あるが、そのうちで実用上最も大
きな要因をなすものはその発振器の置かれる場所の温度
である。以下、水晶振動子を用いた温度補償水晶発振器
(TCXO)を例に説明する。即ち、上記温度による影
響を排除するためには種々の方法が提案されているが、
その一つに補償回路によって水晶発振器の負荷容量を変
化させることによって発振周波数を周囲温度の変化に対
して所望の偏差に安定化する温度補償水晶発振器(TC
XO)が知られている。従来の温度補償水晶発振器(T
CXO)の基本構成は、図5(a)に示す様に水晶振動
子3と増幅器4に直列にバラクタダイオード(バリキャ
ップ)2を挿入し、補償回路1によって発生する直流電
圧を前記バリキャップ2に印加するものである。なお、
上記バラクタダイオード2に接続されたコンデンサ5
は、制御感度(AFC感度)を調整するための容量(コ
ンデンサ)である。
すように複数のサーミスタR(T)と抵抗Rを含む抵抗
回路網で形成されており、水晶発振器の発振周波数が温
度変化に伴って変化する際、各温度においてその変化を
打ち消すようなバリキャップの容量となるように直流電
圧を発生するように構成されている。なお、補償回路1
は上記抵抗回路網の各回路素子を製品毎に付け換えるこ
とによって水晶の温度特性のばらつきや他の回路素子の
ばらつきを補正して、希望する温度範囲において規定す
る周波数偏差以下となるように調整するのが一般的であ
る。なお、TCXOとしては、上記図5に示したように
サーミスタと抵抗等の補償回路によって単に直流電圧変
化を発生する間接型の他に、サーミスタとコンデンサと
の並列回路を直接水晶振動子に直列に接続し、該補償回
路に直接高周波電流を流し、温度によるサーミスタの抵
抗変化によって、等価直列容量を変化させることにより
温度補償を行う直接型がある。
く、サーミスタとコンデンサとの並列回路を水晶振動子
に接続する直接型TCXOにおいては、サーミスタの温
度特性そのものが温度補償特性を左右するが、一方、サ
ーミスタのB定数や常温値の抵抗値等の温度特性は入手
し得る材料の種類が限られるため、さほど種類が多くな
く、水晶のカット角の誤差範囲の全てについて適したサ
ーミスタが得られる訳ではない。また、周波数安定度を
より厳しく微小に抑圧するためには並列コンデンサの値
や感度調整用にサーミスタに直列又は並列に接続する抵
抗の値を厳密に選択する必要があり、工数増加と歩留率
の悪化を伴っていた。一方、間接型TCXOにおいて
は、図5(a)、(b)に示したように構成するが、上
記補償回路1の抵抗回路網がかなりのスペースを必要と
する構成となっているので小型化に限界があった。
も補償回路の抵抗回路網においては、その抵抗素子の各
回路定数の調整は、その抵抗素子自身を差し換え、その
都度温度試験を繰り返して行っていたので差し換え用の
抵抗は、補償回路の差し換え可能なようにIC外部に配
置しなければならず、結果として小型化を妨げていた。
また、上記抵抗素子の差し換え作業は直接型と同様手間
がかかり非効率であった。そこで、上記TCXOの補償
回路を中心にIC化して画期的な小型化および調整の効
率化を達成させることが提唱されているが、上記IC化
のためには以下の様な問題点があった。すなわち、上記
TCXOをIC化する場合、温度補償の調整や測定を行
うための種々の信号を入出力するための入出力端子が必
要となるが、上記ICは、その内部に抵抗回路網の温度
特性等のばらつきを補正するための補正データを記憶す
るメモリを有するため、調整情報を外部から書き込むた
めの信号線を多数持つ必要があると共に、調整時に同時
にIC内の各部を外部から計測するための信号線を持つ
必要があり、これらの必要とされる信号線の数に対応す
る端子を設けると端子数が大幅に増大し、上記ICを大
型化せざるを得ないという問題点があった。そこで、上
記端子数を減らすために、いくつかの信号線をスイッチ
で切り替えて1つの共用端子に接続する方法が考えられ
るが、上記ICに入出力される種々の信号には、抵抗回
路網のアナログスイッチを切り替えるためのアナログ信
号や、抵抗回路網の温度特性等のばらつきを補正するに
必要な補正データを記憶するメモリへ入出力を行うため
のデジタル信号が含まれるため、ただ単にスイッチを介
して接続したのでは以下の様な問題が生じてしまう。す
なわち、上記スイッチを全部アナログスイッチにすると
デジタル系では上記アナログスイッチのON抵抗によっ
て波形がなまってしまい、ロジック回路で切り替えを行
うとアナログ値が測定できなくなる。
って、温度補償発振器(TCO)をIC化して小型化し
た場合に上記温度補償の調整のために入出力されるアナ
ログ信号とデジタル信号とを共通に切り替えすることに
より省スペース化を達成できるアナログ/デジタル入出
力スイッチ回路を提供することを目的とする。
め、本発明は、入出力されるアナログ信号とデジタル信
号とを共通に切り替えるためのアナログ/デジタル入出
力スイッチ回路において、供給されるモード設定信号に
従って、デジタル信号を入出力するデジタル系モードと
アナログ信号を入出力するアナログ系モードとに切り替
えることを特徴とする。本発明の他の特徴は、IC化し
た温度補償発振器(TCO)における温度補償のために
入出力されるアナログ信号とデジタル信号とを共通に切
り替えるためのアナログ/デジタル入出力スイッチ回路
において、供給されるモード設定信号に従って、温度補
償のための補正データを記憶するメモリにアクセスして
デジタル信号を入出力するデジタル系モードと上記IC
内のアナログ部分に対しアナログ信号を入出力するアナ
ログ系モードとに切り替える切り替え手段を具備するこ
とである。
て本発明を詳細に説明する。図1は、本発明によるアナ
ログ/デジタル入出力スイッチ回路を適用するTCXO
の一実施形態を有するIC化された温度補償水晶発振器
(TCXO)の例を示す構成ブロック図である。図1に
示す様に、上記TCXOは、温度軸に対して特定の関数
電圧を発生させるための補償回路部および発振回路部を
有するIC化されたIC部6と、上記IC部6に外付け
で接続されたバリキャップ部7と、上記バリキャップ部
7に接続された水晶振動子8とを有する構成となってい
る。なお、補償回路のサーミスタ部9は上記IC部6に
外付けで接続されたもので、温度変化に伴って温度の3
次関数の直流電圧を発生するものである。
行うに必要な種々の信号を入出力するための入出力端子
群10と、上記端子群10に接続された切替回路11
と、上記切替回路11に接続されたメモリ(EE−PR
OM)12と、上記メモリ12に接続されたレギュレー
タ13と、上記切替回路11およびメモリ12およびサ
ーミスタ部9およびバリキャップ部7に接続された可変
抵抗回路網14と、上記切替回路11およびメモリ12
およびバリキャップ部7に接続された分圧回路15と、
上記バリキャップ部7に接続された発振回路16と、上
記発振回路16および出力端子17に接続された出力バ
ッファ18と、上記切替回路11およびメモリ12およ
びレギュレータ13に接続された電源端子19、20と
を有する構成となっている。
て、上記TCXOの製造過程、特に調整の概要を説明す
ると、まず、ステップ100において、補償する前の温
度特性を測定する。この測定の結果、各温度における周
波数偏のデータを取得し、上記切替回路11を介して上
記端子群10より上記メモリ12へ上記分圧回路15の
分圧や可変抵抗回路網14の温度特性やレギュレータ1
3の出力電圧のばらつきの補正を含めた補正データを書
き込む(ステップ101)。次に、ステップ102にお
いて、実際に補償動作を機能させて各温度における出力
周波数および必要があれば各部の電圧を測定する。その
結果、周波数の温度特性が規定値以内であれば調整を終
了するが、規格値を満たさない場合は(ステップ103
にてNO)、その測定結果に基づいて更に部分的に補正
データを上記メモリ12へ書き込む(ステップ10
4)。このような調整を終えたTCXOでは、実際の動
作においては、上記メモリ12より上記調整済の補正デ
ータが読み出され、上記温度特性や出力電圧のばらつき
を補正するために上記補正データを必要とする上記IC
部6内の各部(上記切替回路11、レギュレータ13、
可変抵抗回路網14、分圧回路15)へ送られる。ま
た、使用時においては、ユーザにより上記分圧回路15
によるAFC感度の調整が行われることもある。
ついて説明する。上記切替回路11は、上記温度補償の
調整のために入出力されるアナログ信号とデジタル信号
とを共通に切り替える機能を有するアナログ/デジタル
入出力スイッチ回路を複数有することにより構成される
もので、以下に、その1つを例にとって説明する。図3
は、上記アナログ/デジタル入出力スイッチ回路の構成
図である。図3に示す様に、このアナログ/デジタル入
出力スイッチ回路は、入出力端子群10内のある端子1
0aと上記メモリ(EE−PROM)12とを切り替え
て接続するデジタル系のデジタルスイッチ部21と、上
記端子10aと可変抵抗回路網14等の各部とを切り替
えて接続するアナログ系のアナログスイッチ部22とを
有している。
プルダウン抵抗の機能を果すために、そのドレイン端子
が上記端子10aに接続されているFET23と、その
出力側が上記FET23のゲート端子に接続されている
第1のインバータ24と、その一方の入力が上記端子1
0aに接続されているNAND回路25と、その出力側
が上記NAND回路25の他方の入力に接続されている
第2のインバータ26と、上記NAND回路25と上記
メモリ12との間に接続されている第3のインバータ2
7とを有しており、上記第1および第2のインバータ2
4、26の入力側には、上記アナログ/デジタル入出力
スイッチ回路をアナログ系モードあるいはデジタル系モ
ードに設定するためのモード設定信号CTRLが入力端
子A(図1参照)より入力される様になっている。ま
た、上記アナログスイッチ部22は、上記端子10aと
上記可変抵抗回路網14等の各部との間に接続されたア
ナログスイッチ群28から成っている。
ル入出力スイッチ回路の動作について説明する。上記ア
ナログ/デジタル入出力スイッチ回路は、図4に示す様
に、上記モード設定信号CTRLがロー(Low)信号
の場合、上記第1および第2のインバータ24、26に
よって上記ロー信号が反転されて上記プルダウン機能の
FET23のゲート端子および上記NAND回路25の
他方の入力へ供給されるためデジタル系モード(メモリ
アクセスモード)となり、上記端子10aとメモリ12
とがアクセスされプルダウンされる。次に、上記モード
設定信号CTRLがハイ(High)信号かあるいは解
放されている場合、上記第1および第2のインバータ2
4、26によって上記ハイ信号あるいは解放信号が反転
されて上記FET23のゲート端子および上記NAND
回路25の他方の入力へ供給されるので、アナログ系モ
ードとなり、上記FET23によってプルダウンは行わ
れず上記NAND回路25によるゲートは閉じられ、上
記アナログスイッチ群28を介して上記端子10aと上
記可変抵抗回路網14等の各部とがつながれる。
IC化して小型化した場合に上記温度補償の調整のため
に入出力されるアナログ信号とデジタル信号とを共通に
切り替えるように構成したので、スイッチとしてアナロ
グ信号用とデジタル信号用とが共用できるので、スイッ
チの数を大幅に削減可能となり、省スペース化を達成で
きる。
チ回路の一実施形態を有するIC化された温度補償水晶
発振器(TCXO)の構成ブロック図である。
ートである。
入出力スイッチ回路の内部構成図である。
チ回路におけるモード切替動作を示す図である。
O)の基本構成図であり、(b)は(a)に示した補償
回路の構成図である。
プ)、3、8…水晶振動子、4、16…発振回路(OS
C)、 5…コンデンサ、6…IC部、
7…バリキャップ部、9…サー
ミスタ部、 10…入出力端子
群、10a…端子、 11…
切替回路、12…メモリ(EE−PROM)、
13…レギュレータ、14…可変抵抗回路網、
15…分圧回路、17…出力端子、
18…出力バッファ、19、20…電
源端子、 21…デジタルスイッチ
部、22…アナログスイッチ部、 23…
FET、24、26、27…第1、第2および第3のイ
ンバータ、25…NAND回路、
28…アナログスイッチ群、A…入力端子、
Claims (2)
- 【請求項1】 入出力されるアナログ信号とデジタル信
号とを切り替えるためのアナログ/デジタル入出力スイ
ッチ回路であって、供給されるモード設定信号に従っ
て、デジタル信号を入出力するデジタル系モードとアナ
ログ信号を入出力するアナログ系モードとに切り替わる
ことを特徴とするアナログ/デジタル入出力スイッチ回
路。 - 【請求項2】 IC化した温度補償発振器(TCO)に
おいて温度補償のために入出力されるアナログ信号とデ
ジタル信号とを切り替えるためのアナログ/デジタル入
出力スイッチ回路であって、供給されるモード設定信号
に従って、温度補償のための補正データを記憶するメモ
リにアクセスしてデジタル信号を入出力するデジタル系
モードと上記IC内のアナログ部分に対しアナログ信号
を入出力するアナログ系モードとに切り替わる切り替え
手段を具備することを特徴とするアナログ/デジタル入
出力スイッチ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12791196A JP3911722B2 (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | アナログ/デジタル入出力スイッチ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12791196A JP3911722B2 (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | アナログ/デジタル入出力スイッチ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09294021A true JPH09294021A (ja) | 1997-11-11 |
JP3911722B2 JP3911722B2 (ja) | 2007-05-09 |
Family
ID=14971705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12791196A Expired - Lifetime JP3911722B2 (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | アナログ/デジタル入出力スイッチ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3911722B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9467148B2 (en) | 2014-09-08 | 2016-10-11 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, oscillator, electronic device, moving object, and control method of oscillator |
JP2021118443A (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-10 | セイコーエプソン株式会社 | 発振回路、発振器及び発振回路の動作モード切替方法 |
-
1996
- 1996-04-24 JP JP12791196A patent/JP3911722B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9467148B2 (en) | 2014-09-08 | 2016-10-11 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, oscillator, electronic device, moving object, and control method of oscillator |
JP2021118443A (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-10 | セイコーエプソン株式会社 | 発振回路、発振器及び発振回路の動作モード切替方法 |
US11205996B2 (en) | 2020-01-27 | 2021-12-21 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, oscillator, and operation mode switching method of oscillation circuit |
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---|---|
JP3911722B2 (ja) | 2007-05-09 |
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