JPH1022733A - 水晶制御発振器において水晶を切り換える方法および装置 - Google Patents
水晶制御発振器において水晶を切り換える方法および装置Info
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- JPH1022733A JPH1022733A JP9059797A JP5979797A JPH1022733A JP H1022733 A JPH1022733 A JP H1022733A JP 9059797 A JP9059797 A JP 9059797A JP 5979797 A JP5979797 A JP 5979797A JP H1022733 A JPH1022733 A JP H1022733A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
- H03B5/36—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device
- H03B5/366—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device and comprising means for varying the frequency by a variable voltage or current
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １つの水晶設計毎に１つの外部ピンを維持し
ながらバスを介して水晶の切換を可能にする方法および
装置を提供する。 【解決手段】 多重水晶制御発振器１０とその方法は、
第１水晶共振器１１，第２水晶共振器１４，発振器回路
２３およびスイッチ２９を備える。スイッチ２９は、第
１水晶共振器１１と発振器回路２３との間と、第２水晶
共振器１４と発振器回路２３との間とに結合される。発
振器１０は、第１水晶共振器１１と電気接地１８との間
に結合された第１プルダウンFET ７２と、第２水晶共振
器１４と電気接地１８との間に結合された第２プルダウ
ンFET ７４とを備える。
ながらバスを介して水晶の切換を可能にする方法および
装置を提供する。 【解決手段】 多重水晶制御発振器１０とその方法は、
第１水晶共振器１１，第２水晶共振器１４，発振器回路
２３およびスイッチ２９を備える。スイッチ２９は、第
１水晶共振器１１と発振器回路２３との間と、第２水晶
共振器１４と発振器回路２３との間とに結合される。発
振器１０は、第１水晶共振器１１と電気接地１８との間
に結合された第１プルダウンFET ７２と、第２水晶共振
器１４と電気接地１８との間に結合された第２プルダウ
ンFET ７４とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に発振器に関し、
さらに詳しくは、水晶制御可能な発振器に関する。
さらに詳しくは、水晶制御可能な発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】モノ
リシック集積回路の形態で作成され、電圧制御発振器
（VCO ：voltage controlled oscillator ）として動作
されるのに適した水晶制御可能な発振器は、当技術では
周知のものである。たとえば、米国特許第４，５７１，
５８８号は、このような発振器を開示する。’５８８号
特許に開示される発振器回路は、外部の水晶共振器網に
接続するために集積回路から１つの外部ピンアウトを追
加するだけで済む。’５８８号の発振器は、差分増幅器
の入力と出力との間に接続された１対の積分器によって
構成される発振維持帰還ループを備え、発振を維持する
ためにそれらの間に正しい位相シフトを導入する。
リシック集積回路の形態で作成され、電圧制御発振器
（VCO ：voltage controlled oscillator ）として動作
されるのに適した水晶制御可能な発振器は、当技術では
周知のものである。たとえば、米国特許第４，５７１，
５８８号は、このような発振器を開示する。’５８８号
特許に開示される発振器回路は、外部の水晶共振器網に
接続するために集積回路から１つの外部ピンアウトを追
加するだけで済む。’５８８号の発振器は、差分増幅器
の入力と出力との間に接続された１対の積分器によって
構成される発振維持帰還ループを備え、発振を維持する
ためにそれらの間に正しい位相シフトを導入する。
【０００３】製造歩留まりを増大させ、製造コストを下
げるために簡略化された構造を有する改善された集積水
晶制御発振器は、米国特許第４，６４６，０３３号に開
示された。’０３３号の発振器は、周波数安定性が改善
され、エミッタ結合論理（ECL ：emitter-coupled logi
c ）負荷を駆動する機能がある。’０３３号特許は、本
特許申請と同一の発明者によるものであり、同一の譲受
人に譲渡される。’０３３号の発振器の特徴は、周波数
調整回路が第２増幅器の出力に接続されることである。
周波数調整回路は、帰還ループ内に可変位相シフトを導
入して、水晶の周波数を強制的に変化させ、それによっ
て発振器をVCO として動作させることができる。
げるために簡略化された構造を有する改善された集積水
晶制御発振器は、米国特許第４，６４６，０３３号に開
示された。’０３３号の発振器は、周波数安定性が改善
され、エミッタ結合論理（ECL ：emitter-coupled logi
c ）負荷を駆動する機能がある。’０３３号特許は、本
特許申請と同一の発明者によるものであり、同一の譲受
人に譲渡される。’０３３号の発振器の特徴は、周波数
調整回路が第２増幅器の出力に接続されることである。
周波数調整回路は、帰還ループ内に可変位相シフトを導
入して、水晶の周波数を強制的に変化させ、それによっ
て発振器をVCO として動作させることができる。
【０００４】ビデオ・キャプチャまたはピクチャ・イン
・ピクチャ（PIP ）ビデオ・システムなどの複数の水晶
を用いる用途において、１つの水晶設計毎に１つの外部
ピンを維持しながらバスを介して水晶の切換を可能にす
ることが必要である。
・ピクチャ（PIP ）ビデオ・システムなどの複数の水晶
を用いる用途において、１つの水晶設計毎に１つの外部
ピンを維持しながらバスを介して水晶の切換を可能にす
ることが必要である。
【０００５】
【問題を解決するための方法および手段】従って、外部
の水晶共振器網に接続するために、集積回路の外部ピン
アウトを１つだけ追加することを必要とする発振器回路
の方法および装置を提供することが本発明の利点であ
る。製造歩留まりを上げ、製造コストを下げるために簡
略化された構造を有する集積水晶制御発振器を提供する
ことが本発明のさらに別の利点である。周波数安定性を
改善し、エミッタ結合論理（ECL ）負荷を駆動すること
のできる機能を提供することが本発明のさらに別の利点
である。周波数調整回路に結合されると、VCO として動
作することができることが本発明のさらに別の利点であ
る。ビデオ・キャプチャまたはピクチャ・イン・ピクチ
ャ（PIP ）ビデオ・システムなどの複数の水晶を用いる
用途においてバスを介して水晶の切換を行うことができ
ることが本発明のさらに別の利点である。
の水晶共振器網に接続するために、集積回路の外部ピン
アウトを１つだけ追加することを必要とする発振器回路
の方法および装置を提供することが本発明の利点であ
る。製造歩留まりを上げ、製造コストを下げるために簡
略化された構造を有する集積水晶制御発振器を提供する
ことが本発明のさらに別の利点である。周波数安定性を
改善し、エミッタ結合論理（ECL ）負荷を駆動すること
のできる機能を提供することが本発明のさらに別の利点
である。周波数調整回路に結合されると、VCO として動
作することができることが本発明のさらに別の利点であ
る。ビデオ・キャプチャまたはピクチャ・イン・ピクチ
ャ（PIP ）ビデオ・システムなどの複数の水晶を用いる
用途においてバスを介して水晶の切換を行うことができ
ることが本発明のさらに別の利点である。
【０００６】本発明の上記とその他の機能および利点
は、以下の詳細な説明ならびに添付の図面からより良く
理解頂けよう。
は、以下の詳細な説明ならびに添付の図面からより良く
理解頂けよう。
【０００７】
【実施例】図１には、本発明の好適な実施例による二重
水晶発振器の概略図が示される。この特定の実施例では
２つの水晶を用いるが、本方法および装置は３つ以上の
水晶にも一般化することができる。さらに、図１に概略
的に示される方法および装置は、PIP システムでの利
用、たとえば米国の基準に対して欧州の基準に関する副
搬送波に関する水晶の選択も含まれる。図１に概略図で
示される本装置は、モノリシック集積回路の形態にも作
成することができる。
水晶発振器の概略図が示される。この特定の実施例では
２つの水晶を用いるが、本方法および装置は３つ以上の
水晶にも一般化することができる。さらに、図１に概略
的に示される方法および装置は、PIP システムでの利
用、たとえば米国の基準に対して欧州の基準に関する副
搬送波に関する水晶の選択も含まれる。図１に概略図で
示される本装置は、モノリシック集積回路の形態にも作
成することができる。
【０００８】図１の発振器１０は、多重水晶制御発振器
であり、水晶１１のための外部端子１２または水晶１４
のための端子３１の１つの追加端子しか必要としない。
水晶１１および水晶１４は、発振器１０に関してそれぞ
れ第１および第２水晶共振器を構成する。水晶１４は、
キャパシタ１６と直列に接続されノード２０で電気接地
１８に接続される。同様に、水晶１１は、キャパシタ１
３と直列に接続されノード２０で電気接地される。（水
晶１１の第２側に接続XTAL1 を行う）端子１２と、（水
晶１４の第２側に接続XTAL2 を行う）端子３１とは、ス
イッチ２９に結合される。スイッチ２９は、発振器が水
晶１１と水晶１４との間で切り替わるための手段とな
り、伝送ゲート１７，１９と増幅器１５とによって構成
される。
であり、水晶１１のための外部端子１２または水晶１４
のための端子３１の１つの追加端子しか必要としない。
水晶１１および水晶１４は、発振器１０に関してそれぞ
れ第１および第２水晶共振器を構成する。水晶１４は、
キャパシタ１６と直列に接続されノード２０で電気接地
１８に接続される。同様に、水晶１１は、キャパシタ１
３と直列に接続されノード２０で電気接地される。（水
晶１１の第２側に接続XTAL1 を行う）端子１２と、（水
晶１４の第２側に接続XTAL2 を行う）端子３１とは、ス
イッチ２９に結合される。スイッチ２９は、発振器が水
晶１１と水晶１４との間で切り替わるための手段とな
り、伝送ゲート１７，１９と増幅器１５とによって構成
される。
【０００９】図１のスイッチ２９に対する水晶選択入力
（XTAL SELECT ）は増幅器１５に入力される。増幅器１
５の出力（反転され増幅されたXTAL SELECT ）は、伝送
ゲート１７の反転入力と、伝送ゲート１９の非反転入力
との間に結合される。伝送ゲート１９の反転入力は、伝
送ゲート１７の非反転入力と、XTAL SELECT 入力とに結
合される。端子１２は伝送ゲート１９の入力に結合さ
れ、端子３１は伝送ゲート１７の入力に結合される。伝
送ゲート１９，１７の出力は、共にスイッチ出力２７に
結合される。
（XTAL SELECT ）は増幅器１５に入力される。増幅器１
５の出力（反転され増幅されたXTAL SELECT ）は、伝送
ゲート１７の反転入力と、伝送ゲート１９の非反転入力
との間に結合される。伝送ゲート１９の反転入力は、伝
送ゲート１７の非反転入力と、XTAL SELECT 入力とに結
合される。端子１２は伝送ゲート１９の入力に結合さ
れ、端子３１は伝送ゲート１７の入力に結合される。伝
送ゲート１９，１７の出力は、共にスイッチ出力２７に
結合される。
【００１０】図１の端子３１は、トランジスタ２１のベ
ースにも結合される。トランジスタ２１のコレクタは、
電源導体３２に（動作電位Vcc で）結合され、トランジ
スタ２１のエミッタは抵抗３０の第１側に結合される。
差分接続されたトランジスタ２４，２６によって構成さ
れる第１増幅器２２は、入力としてトランジスタ２４の
ベースを、出力としてノード２８を有する。トランジス
タ２４のベースは、スイッチ出力２５（XTAL１入力）で
端子１２に結合される。トランジスタ２４，２６のエミ
ッタは、トランジスタ２１のエミッタに接続され、さら
に抵抗３０を介して電気接地１８に接続される。トラン
ジスタ２４のコレクタは、Vcc で電源導体３２に直接的
に接続され、電流I が電流源３４からノード２８とトラ
ンジスタ２６のコレクタとに供給される。トランジスタ
２６のベースは、スイッチ出力２７とノード３７とに結
合される。
ースにも結合される。トランジスタ２１のコレクタは、
電源導体３２に（動作電位Vcc で）結合され、トランジ
スタ２１のエミッタは抵抗３０の第１側に結合される。
差分接続されたトランジスタ２４，２６によって構成さ
れる第１増幅器２２は、入力としてトランジスタ２４の
ベースを、出力としてノード２８を有する。トランジス
タ２４のベースは、スイッチ出力２５（XTAL１入力）で
端子１２に結合される。トランジスタ２４，２６のエミ
ッタは、トランジスタ２１のエミッタに接続され、さら
に抵抗３０を介して電気接地１８に接続される。トラン
ジスタ２４のコレクタは、Vcc で電源導体３２に直接的
に接続され、電流I が電流源３４からノード２８とトラ
ンジスタ２６のコレクタとに供給される。トランジスタ
２６のベースは、スイッチ出力２７とノード３７とに結
合される。
【００１１】キャパシタ３８によって構成される第１積
分器は、増幅器２２の出力となるノード２８と、ノード
２０における電気接地との間に結合される。トランジス
タ２６の高インピーダンス出力と共に、これは増幅器２
２の出力に現れる電圧の位相に９０度の遅延を招く。増
幅器２２の出力の電圧信号は、エミッタ・フォロアで構
成されるトランジスタ４０のベースに供給され、トラン
ジスタ４２のベースに現れると共に、位相シフトを起こ
さずに電流源４４の両端にも現れる。
分器は、増幅器２２の出力となるノード２８と、ノード
２０における電気接地との間に結合される。トランジス
タ２６の高インピーダンス出力と共に、これは増幅器２
２の出力に現れる電圧の位相に９０度の遅延を招く。増
幅器２２の出力の電圧信号は、エミッタ・フォロアで構
成されるトランジスタ４０のベースに供給され、トラン
ジスタ４２のベースに現れると共に、位相シフトを起こ
さずに電流源４４の両端にも現れる。
【００１２】トランジスタ４２は、トランジスタ４６と
差分接続され、第２差分増幅器４８を形成する。トラン
ジスタ４２，４６のエミッタは、（２I を生成する）電
流源５０を介して、ノード２０で電気接地１８に接続さ
れる。トランジスタ４２のコレクタは、電源導体３２に
直接的に結合され、一方トランジスタ４６のコレクタ
は、（I を生成する）電流源５２を介して電源導体３２
に接続される。差分増幅器４８は第２増幅器として機能
し、その入力はトランジスタ４２のベースに対応する。
増幅器４８の出力は、ノード５４においてトランジスタ
４６のコレクタに供給される。直流（DC）バイアス電圧
Vrefがトランジスタ４６のベースに供給される。
差分接続され、第２差分増幅器４８を形成する。トラン
ジスタ４２，４６のエミッタは、（２I を生成する）電
流源５０を介して、ノード２０で電気接地１８に接続さ
れる。トランジスタ４２のコレクタは、電源導体３２に
直接的に結合され、一方トランジスタ４６のコレクタ
は、（I を生成する）電流源５２を介して電源導体３２
に接続される。差分増幅器４８は第２増幅器として機能
し、その入力はトランジスタ４２のベースに対応する。
増幅器４８の出力は、ノード５４においてトランジスタ
４６のコレクタに供給される。直流（DC）バイアス電圧
Vrefがトランジスタ４６のベースに供給される。
【００１３】キャパシタ５６によって構成される第２積
分器は、出力ノード５４とノード２０の電気接地１８と
の間に結合され、トランジスタ４６の高コレクタ・イン
ピーダンスと共に、キャパシタ５６の両端に生じる電圧
の位相に９０度の遅延を生成する。この電圧は、エミッ
タ・フォロア構造のトランジスタ５８のベ−スとノード
３７へと印加される。ノード３７は、電流源６０を介し
てノード２０で電気接地１８に結合される。ノード３７
は、トランジスタ２６のベースと、スイッチ２９を介し
てトランジスタ２４のベースとにも接続される。
分器は、出力ノード５４とノード２０の電気接地１８と
の間に結合され、トランジスタ４６の高コレクタ・イン
ピーダンスと共に、キャパシタ５６の両端に生じる電圧
の位相に９０度の遅延を生成する。この電圧は、エミッ
タ・フォロア構造のトランジスタ５８のベ−スとノード
３７へと印加される。ノード３７は、電流源６０を介し
てノード２０で電気接地１８に結合される。ノード３７
は、トランジスタ２６のベースと、スイッチ２９を介し
てトランジスタ２４のベースとにも接続される。
【００１４】増幅器２２の出力から増幅器４８を介し増
幅器２２の入力に帰る接続部は、キャパシタ３８，５６
を含め、以下に説明する発振を維持するための帰還ルー
プとなる。説明のために、発振器１０は静止発振状態に
あるとする。さらに、ノード３７に現れる発振信号の位
相は０度であるとする。発振を維持するために、上記の
帰還ループは、ノード３７から増幅器２２，４８を通
り、エミッタ・フォロア・トランジスタ４０，５８を介
してノード３７に帰る正の帰還を与え、それによりトラ
ンジスタ５８のエミッタに現れる信号はゼロの位相を持
つ。
幅器２２の入力に帰る接続部は、キャパシタ３８，５６
を含め、以下に説明する発振を維持するための帰還ルー
プとなる。説明のために、発振器１０は静止発振状態に
あるとする。さらに、ノード３７に現れる発振信号の位
相は０度であるとする。発振を維持するために、上記の
帰還ループは、ノード３７から増幅器２２，４８を通
り、エミッタ・フォロア・トランジスタ４０，５８を介
してノード３７に帰る正の帰還を与え、それによりトラ
ンジスタ５８のエミッタに現れる信号はゼロの位相を持
つ。
【００１５】図１の水晶１４を回路に結合した静止発振
状態では、発振器１０は水晶１４の共振周波数で発振す
る。以下に説明するように、発振器１０の第２動作モー
ドとは、水晶１１を水晶１４の代わりに回路内に結合す
ることである。回路の機能は同じであるが、発振器１０
は水晶１１が水晶１４の代わりに回路内に結合されるの
で水晶１１の共振周波数で発振する。これについて以下
に説明する。入力XTALSELECT が伝送ゲート１９がオン
になるようなものであると、伝送ゲート１７がオフにな
り、水晶１１は図１の発振器１０内に能動的に結合され
る。逆に、XTALSELECT に対する入力が伝送ゲート１９
がオフになるようなものであると、伝送ゲート１７がオ
ンとなり、図１の水晶１４が共振器回路伝送に能動結合
される。このように、スイッチ２９は、スイッチ２９に
対するXTAL SELECT 入力に応答して、水晶１１（第１水
晶共振器）または水晶１４（第２水晶共振器）のいずれ
か一方を二者択一的に、発振器回路２３に対して電気的
に切り換えるか、あるいは結合する。
状態では、発振器１０は水晶１４の共振周波数で発振す
る。以下に説明するように、発振器１０の第２動作モー
ドとは、水晶１１を水晶１４の代わりに回路内に結合す
ることである。回路の機能は同じであるが、発振器１０
は水晶１１が水晶１４の代わりに回路内に結合されるの
で水晶１１の共振周波数で発振する。これについて以下
に説明する。入力XTALSELECT が伝送ゲート１９がオン
になるようなものであると、伝送ゲート１７がオフにな
り、水晶１１は図１の発振器１０内に能動的に結合され
る。逆に、XTALSELECT に対する入力が伝送ゲート１９
がオフになるようなものであると、伝送ゲート１７がオ
ンとなり、図１の水晶１４が共振器回路伝送に能動結合
される。このように、スイッチ２９は、スイッチ２９に
対するXTAL SELECT 入力に応答して、水晶１１（第１水
晶共振器）または水晶１４（第２水晶共振器）のいずれ
か一方を二者択一的に、発振器回路２３に対して電気的
に切り換えるか、あるいは結合する。
【００１６】図２では、電界効果トランジスタ（FET ）
７２が、伝送ゲート１９がオンのときに伝送ゲート１７
の両端の電位差をゼロに引き下げる手段となり、FET ７
４が、伝送ゲート１７がオンのときに伝送ゲート１９の
両端の電位差をゼロに引き下げる手段となることに注目
されたい。このような引き下げにより、本発明の方法お
よび装置を実現することのできる装置内で隣接する半導
体チップ・ピン上の構造に関して、容量干渉が最小限に
抑えられるか、あるいはなくなる。
７２が、伝送ゲート１９がオンのときに伝送ゲート１７
の両端の電位差をゼロに引き下げる手段となり、FET ７
４が、伝送ゲート１７がオンのときに伝送ゲート１９の
両端の電位差をゼロに引き下げる手段となることに注目
されたい。このような引き下げにより、本発明の方法お
よび装置を実現することのできる装置内で隣接する半導
体チップ・ピン上の構造に関して、容量干渉が最小限に
抑えられるか、あるいはなくなる。
【００１７】説明のために、図１の発振器回路１０の機
能を、水晶１４が回路内に結合され、水晶１１がスイッ
チ２９により発振器１０から分離された例に関して説明
する。このような状態では、水晶１４とキャパシタ１６
は、トランジスタ２４のベースに現れる任意の発振信号
の電気接地に対する短絡回路となる。これにより、発振
周波数において電流源６０の両端に生じる電圧はすべ
て、トランジスタ２６を通じて反転され、ノード２８に
おいて、ノード３７で生じる発振信号に関して１８０度
位相がずれた状態で現れる。
能を、水晶１４が回路内に結合され、水晶１１がスイッ
チ２９により発振器１０から分離された例に関して説明
する。このような状態では、水晶１４とキャパシタ１６
は、トランジスタ２４のベースに現れる任意の発振信号
の電気接地に対する短絡回路となる。これにより、発振
周波数において電流源６０の両端に生じる電圧はすべ
て、トランジスタ２６を通じて反転され、ノード２８に
おいて、ノード３７で生じる発振信号に関して１８０度
位相がずれた状態で現れる。
【００１８】キャパシタ３８は、その両端に、トランジ
スタ２６のコレクタで生成される電圧の位相を９０度遅
延させる電圧、すなわちノード３７に生じる電圧信号に
関してプラス９０度の位相をもつ電圧を生成する。エミ
ッタ・フォロア・トランジスタ４０は、そのベースに印
加された電圧をレベル・シフトさせ、電流源４４の両端
に、キャパシタ３８の両端に生じる電圧と同じ位相の電
圧を設ける。従って、トランジスタ４２のベースに供給
される電圧は、ノード３７の電圧に関してプラス９０度
の位相を有する。
スタ２６のコレクタで生成される電圧の位相を９０度遅
延させる電圧、すなわちノード３７に生じる電圧信号に
関してプラス９０度の位相をもつ電圧を生成する。エミ
ッタ・フォロア・トランジスタ４０は、そのベースに印
加された電圧をレベル・シフトさせ、電流源４４の両端
に、キャパシタ３８の両端に生じる電圧と同じ位相の電
圧を設ける。従って、トランジスタ４２のベースに供給
される電圧は、ノード３７の電圧に関してプラス９０度
の位相を有する。
【００１９】トランジスタ４６のコレクタで生成される
電圧は、トランジスタ４２のベースに供給される電圧と
同相である。キャパシタ５６の両端に、トランジスタ４
６のコレクタの電圧の位相を９０度遅延させる、従って
ノード３７に生じる電圧信号と同相の電圧が生じる。エ
ミッタ・フォロア・トランジスタ５８は、そのベースに
供給される電圧をレベル・シフトして、ノード３７に、
前提とされる発振信号と同相の電圧を設ける。これによ
り、帰還ループがループの周囲に３６０度の位相シフト
を行うので、発振器１０により、発振は水晶１４の共振
周波数に維持される。
電圧は、トランジスタ４２のベースに供給される電圧と
同相である。キャパシタ５６の両端に、トランジスタ４
６のコレクタの電圧の位相を９０度遅延させる、従って
ノード３７に生じる電圧信号と同相の電圧が生じる。エ
ミッタ・フォロア・トランジスタ５８は、そのベースに
供給される電圧をレベル・シフトして、ノード３７に、
前提とされる発振信号と同相の電圧を設ける。これによ
り、帰還ループがループの周囲に３６０度の位相シフト
を行うので、発振器１０により、発振は水晶１４の共振
周波数に維持される。
【００２０】負のDC帰還を用いて、トランジスタ２４，
２６，４２，４６のベースのすべてを同じ電圧に設定す
ることにより、トランジスタ５８のエミッタにおける静
止電圧レベルをVrefに設定する。トランジスタ４６のベ
ースの電圧が上がると、負の帰還ループによりトランジ
スタ５８のベースの電位が下がる。これにより、ノード
３７とトランジスタ２４，２６のベースとの電位が対応
して下がる。その結果、トランジスタ４０のベースの電
圧が上がり、それにより、トランジスタ４６のベースの
バイアス電位の増加が釣り合うまで、トランジスタ４２
のベースに印加される電圧が上がる。従って、負のDC帰
還ループが発振器１０のDC動作条件を設定する。抵抗３
０内の電流をI の２倍の値に設定することにより、トラ
ンジスタ２４，２６，４２，４６のベースのすべてがバ
イアス電位となる電圧Vrefに設定される。
２６，４２，４６のベースのすべてを同じ電圧に設定す
ることにより、トランジスタ５８のエミッタにおける静
止電圧レベルをVrefに設定する。トランジスタ４６のベ
ースの電圧が上がると、負の帰還ループによりトランジ
スタ５８のベースの電位が下がる。これにより、ノード
３７とトランジスタ２４，２６のベースとの電位が対応
して下がる。その結果、トランジスタ４０のベースの電
圧が上がり、それにより、トランジスタ４６のベースの
バイアス電位の増加が釣り合うまで、トランジスタ４２
のベースに印加される電圧が上がる。従って、負のDC帰
還ループが発振器１０のDC動作条件を設定する。抵抗３
０内の電流をI の２倍の値に設定することにより、トラ
ンジスタ２４，２６，４２，４６のベースのすべてがバ
イアス電位となる電圧Vrefに設定される。
【００２１】上記のように、発振器１０は、どちらの水
晶が発振器１０のノード３７に結合されるかにより、水
晶１４の一定の共振周波数あるいは水晶１１の一定の共
振周波数で動作することができる。増幅器１５の入力
（XTAL SELECT ）が伝送ゲート１９がオンになるような
ものであれば、伝送ゲート１７がオフになり、水晶１１
がノード３７に対して伝送ゲート１９を通じて発振器１
０内に能動的に結合される。逆に、増幅器１５に対する
入力（XTAL SELECT ）が伝送ゲート１９がオフになるよ
うなものであれば、伝送ゲート１７がオンになり、水晶
１４がノード３７に対して共振器回路伝送ゲート１７内
に能動的に結合される。
晶が発振器１０のノード３７に結合されるかにより、水
晶１４の一定の共振周波数あるいは水晶１１の一定の共
振周波数で動作することができる。増幅器１５の入力
（XTAL SELECT ）が伝送ゲート１９がオンになるような
ものであれば、伝送ゲート１７がオフになり、水晶１１
がノード３７に対して伝送ゲート１９を通じて発振器１
０内に能動的に結合される。逆に、増幅器１５に対する
入力（XTAL SELECT ）が伝送ゲート１９がオフになるよ
うなものであれば、伝送ゲート１７がオンになり、水晶
１４がノード３７に対して共振器回路伝送ゲート１７内
に能動的に結合される。
【００２２】主信号経路に対して直角位相を持つ発振信
号の可変部分を導入して水晶の周波数を強制的にシフト
させると、発振器１０を電圧制御発振器（VCO ）として
用いることができる。このような方法および装置は、本
申請と同一の発明人による、同一の譲受人に譲渡され、
本件に参考文献として含まれる米国特許第４，６４６，
０３３号「Crystal Controlled Oscillator 」に開示さ
れる。
号の可変部分を導入して水晶の周波数を強制的にシフト
させると、発振器１０を電圧制御発振器（VCO ）として
用いることができる。このような方法および装置は、本
申請と同一の発明人による、同一の譲受人に譲渡され、
本件に参考文献として含まれる米国特許第４，６４６，
０３３号「Crystal Controlled Oscillator 」に開示さ
れる。
【００２３】図２には、本発明の好適な実施例による図
１の二重水晶発振器で用いるのに適した二重水晶スイッ
チ２９の概略図を示す。スイッチ２９は、３つの入力、
すなわちXTAL1,XTAL2 ，XTAL SELECT を有し、このうち
最初の２つは、それぞれ水晶１１および水晶１４に対す
る接続部となり、最後の入力は水晶１１または１４を選
択するための選択入力となる。
１の二重水晶発振器で用いるのに適した二重水晶スイッ
チ２９の概略図を示す。スイッチ２９は、３つの入力、
すなわちXTAL1,XTAL2 ，XTAL SELECT を有し、このうち
最初の２つは、それぞれ水晶１１および水晶１４に対す
る接続部となり、最後の入力は水晶１１または１４を選
択するための選択入力となる。
【００２４】図２のFET ７２のドレインは、スイッチ２
９に対するXTAL2 入力に結合され、FET ７２のソースは
ノード９０で電気接地に結合される。FET ７４のドレイ
ンは、スイッチ２９に対するXTAL1 入力に結合され、FE
T ７４のソースはノード９０で電気接地に結合される。
FET ７２のベースはFET ７６のベースに結合される。FE
T ７６のベースは、また、FET ７８の反転ベースにも結
合される。FET ７８のソースは印加された動作電位Vcc
に結合される。FET ７８のドレインは、FET ７６のドレ
インに結合され、FET ７６のソースはノード９０で電気
接地に結合される。FET ７４のベースは、FET ７６のド
レインと、ノード９２とに結合される。図２の伝送ゲー
ト１７はFET ８０，８２によって構成され、図２の伝送
ゲート１９はFET ８４，８６によって構成される。FET
８０のドレインは、FET ８２のソースに結合され、共通
接続部がXTAL2 入力に結合される。FET ８０のソースは
FET のドレインに結合される。FET ８０のベースはノー
ド９２に結合される。
９に対するXTAL2 入力に結合され、FET ７２のソースは
ノード９０で電気接地に結合される。FET ７４のドレイ
ンは、スイッチ２９に対するXTAL1 入力に結合され、FE
T ７４のソースはノード９０で電気接地に結合される。
FET ７２のベースはFET ７６のベースに結合される。FE
T ７６のベースは、また、FET ７８の反転ベースにも結
合される。FET ７８のソースは印加された動作電位Vcc
に結合される。FET ７８のドレインは、FET ７６のドレ
インに結合され、FET ７６のソースはノード９０で電気
接地に結合される。FET ７４のベースは、FET ７６のド
レインと、ノード９２とに結合される。図２の伝送ゲー
ト１７はFET ８０，８２によって構成され、図２の伝送
ゲート１９はFET ８４，８６によって構成される。FET
８０のドレインは、FET ８２のソースに結合され、共通
接続部がXTAL2 入力に結合される。FET ８０のソースは
FET のドレインに結合される。FET ８０のベースはノー
ド９２に結合される。
【００２５】同様に、図２の伝送ゲート１９はFET ８
４，８６によって構成される。FET ８４のドレインはFE
T ８６のソースに結合され、共通接続部がXTAL1 入力と
出力２５とに結合される。FET ８４のソースはFET ８６
のドレインに結合され、共通接続部がFET ８０，８２の
共通ソース−ドレイン接続部と、出力２７とに結合され
る。FET ８２の反転ベースはノード９２に結合される。
本発明の好適な実施例においては、スイッチ２９のイン
ピーダンス成分は、上記’０３３号特許の帰還抵抗、す
なわち抵抗３６の抵抗とほぼ同じである。
４，８６によって構成される。FET ８４のドレインはFE
T ８６のソースに結合され、共通接続部がXTAL1 入力と
出力２５とに結合される。FET ８４のソースはFET ８６
のドレインに結合され、共通接続部がFET ８０，８２の
共通ソース−ドレイン接続部と、出力２７とに結合され
る。FET ８２の反転ベースはノード９２に結合される。
本発明の好適な実施例においては、スイッチ２９のイン
ピーダンス成分は、上記’０３３号特許の帰還抵抗、す
なわち抵抗３６の抵抗とほぼ同じである。
【００２６】上述のように、図１の発振器１０は、どち
らの水晶が発振器１０のノード３７に能動的に結合され
るかにより、水晶１４の一定の共振周波数または水晶１
１の一定の共振周波数のいずれかで動作することができ
る。図２のスイッチ２９の場合、入力XTAL SELECT が伝
送ゲート１９がオンになるようなものであると、伝送ゲ
ート１７がオフになり、水晶１１が図１の発振器１０に
能動的に結合される。逆に、XTAL SELECT に対する入力
が伝送ゲート１９がオフになるようなものであると、伝
送ゲート１７がオンとなり、図１の水晶１４が共振器回
路伝送に能動的に結合される。図２では、伝送ゲート１
９がオンのときは伝送ゲート１７の両端の電位差がFET
７２によりゼロに引き下げられ、伝送ゲート１７がオン
のときは伝送ゲート１９の両端の電位差がFET ７４によ
りゼロに引き下げられることに注目されたい。このよう
な引き下げにより、本発明の方法および装置が実現され
る装置内で隣接する半導体チップ・ピン上の構造に関す
る容量干渉が最小限に抑えられるか、あるいはなくな
る。
らの水晶が発振器１０のノード３７に能動的に結合され
るかにより、水晶１４の一定の共振周波数または水晶１
１の一定の共振周波数のいずれかで動作することができ
る。図２のスイッチ２９の場合、入力XTAL SELECT が伝
送ゲート１９がオンになるようなものであると、伝送ゲ
ート１７がオフになり、水晶１１が図１の発振器１０に
能動的に結合される。逆に、XTAL SELECT に対する入力
が伝送ゲート１９がオフになるようなものであると、伝
送ゲート１７がオンとなり、図１の水晶１４が共振器回
路伝送に能動的に結合される。図２では、伝送ゲート１
９がオンのときは伝送ゲート１７の両端の電位差がFET
７２によりゼロに引き下げられ、伝送ゲート１７がオン
のときは伝送ゲート１９の両端の電位差がFET ７４によ
りゼロに引き下げられることに注目されたい。このよう
な引き下げにより、本発明の方法および装置が実現され
る装置内で隣接する半導体チップ・ピン上の構造に関す
る容量干渉が最小限に抑えられるか、あるいはなくな
る。
【００２７】以上、本発明の実施例により、上記の目的
および利点を完全に満足する、水晶制御発振器内で水晶
を切り換えるための方法および装置が提供された。本発
明の方法および装置は、外部の水晶共振器網に対する接
続に関して、水晶毎に１つの外部ピンアウトの設計を維
持する。本発明の方法および装置はまた、製造歩留まり
を上げ、製造コストを下げる簡略化された構造と、周波
数安定性の改善およびエミッタ結合論理（ECL ）負荷を
駆動する機能とを可能にする。本発明の方法および装置
は、さらに、周波数調整回路と共に用いて、発振器をVC
O として動作させることができる。本発明の方法および
装置は、ビデオ・キャプチャまたはピクチャ・イン・ピ
クチャ（PIP ）ビデオ・システム内でバス制御を介して
水晶の切換を行うこともできる。
および利点を完全に満足する、水晶制御発振器内で水晶
を切り換えるための方法および装置が提供された。本発
明の方法および装置は、外部の水晶共振器網に対する接
続に関して、水晶毎に１つの外部ピンアウトの設計を維
持する。本発明の方法および装置はまた、製造歩留まり
を上げ、製造コストを下げる簡略化された構造と、周波
数安定性の改善およびエミッタ結合論理（ECL ）負荷を
駆動する機能とを可能にする。本発明の方法および装置
は、さらに、周波数調整回路と共に用いて、発振器をVC
O として動作させることができる。本発明の方法および
装置は、ビデオ・キャプチャまたはピクチャ・イン・ピ
クチャ（PIP ）ビデオ・システム内でバス制御を介して
水晶の切換を行うこともできる。
【００２８】本発明は、特定の実施例に関して説明され
たが、上記の説明に照らして多くの代替例，改良および
変形が当業者には可能であろう。従って、本発明は添付
の請求項の精神と広い範囲とに入るすべてのこのような
代替例，修正および変形を包含するものである。
たが、上記の説明に照らして多くの代替例，改良および
変形が当業者には可能であろう。従って、本発明は添付
の請求項の精神と広い範囲とに入るすべてのこのような
代替例，修正および変形を包含するものである。
【図１】本発明の好適な実施例による二重水晶発振器の
概略図である。
概略図である。
【図２】本発明の好適な実施例による図１の二重水晶発
振器で用いるのに適した二重水晶スイッチの概略図であ
る。
振器で用いるのに適した二重水晶スイッチの概略図であ
る。
１０ 二重水晶制御発振器 １１，１４ 水晶 １２，３１ 端子 １３，１６，３８，５６ キャパシタ １５，２２，４８ 増幅器 １７，１９ 伝送ゲート １８ 接地 ２０，２８，３７，５４ ノード ２１，２４，２６，４２，４６，５８ トランジスタ ２３ 発振器回路 ２５，２７ スイッチ出力 ２９ スイッチ ３０ 抵抗 ３２ 電源導体 ３４，４４，５０，５２，６０ 電流源
Claims (2)
- 【請求項１】 多重水晶制御発振器であって： 第１水晶共振器（１１）； 第２水晶共振器（１４）； 発振器回路（２３）；および前記第１水晶共振器と前記
発振器回路との間と、前記第２水晶共振器と前記発振器
回路との間とに結合されたスイッチ（２９）であって、
前記スイッチに対する水晶選択入力に応答して、前記第
１水晶共振器を前記発振器回路に電気的に結合するか、
前記第２水晶発振器を前記発振器回路に電気的に結合す
るスイッチ（２９）；によって構成されることを特徴と
する多重水晶制御発振器。 - 【請求項２】 多重水晶制御発振器を切り換える方法で
あって：第１水晶共振器（１１），第２水晶共振器（１
４），発振器回路（２３）およびスイッチ（２９）を設
ける段階；および前記スイッチに対する水晶選択入力に
応答して、前記第１水晶共振器と前記発振器回路との間
と、前記第２水晶共振器と前記発振器回路との間とで二
者択一的に電気結合を切り換える段階；によって構成さ
れることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US610006 | 1996-03-04 | ||
| US08/610,006 US5646580A (en) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Method and apparatus for switching crystals in a crystal controlled oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1022733A true JPH1022733A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=24443224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9059797A Pending JPH1022733A (ja) | 1996-03-04 | 1997-02-26 | 水晶制御発振器において水晶を切り換える方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5646580A (ja) |
| EP (1) | EP0794611A1 (ja) |
| JP (1) | JPH1022733A (ja) |
| KR (1) | KR100460813B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100447743B1 (ko) * | 2002-02-27 | 2004-09-08 | (주)쎄트렉아이 | 복수의 공진기를 포함하는 전압제어 발진 장치 |
| JP2009267887A (ja) * | 2008-04-26 | 2009-11-12 | Kyocera Kinseki Corp | 温度補償型水晶発振器 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000236218A (ja) | 1999-02-17 | 2000-08-29 | Murata Mfg Co Ltd | 発振器および電圧制御型発振器 |
| US7075381B2 (en) * | 2003-04-15 | 2006-07-11 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Oscillator circuit and oscillator |
| US7060864B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-06-13 | Saudi Basic Industries Corporation | Toluene methylation process |
| DE102004028068A1 (de) * | 2004-06-09 | 2005-12-29 | Epcos Ag | Oszillator |
| JP4623595B2 (ja) * | 2006-09-08 | 2011-02-02 | 日本電波工業株式会社 | 周波数選択型発振器回路 |
| JP5912598B2 (ja) * | 2011-03-24 | 2016-04-27 | 日本電波工業株式会社 | 電圧制御発振回路及び水晶発振器 |
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|---|---|---|---|---|
| US3233191A (en) * | 1961-03-13 | 1966-02-01 | Litton Systems Inc | Amplitude stabilized variable frequency oscillator |
| US3614667A (en) * | 1964-03-19 | 1971-10-19 | Itek Corp | Switchable and modulatory crystal oscillator |
| GB1177286A (en) * | 1967-04-21 | 1970-01-07 | Standard Telephones Cables Ltd | Oscillator |
| US3581239A (en) * | 1969-03-05 | 1971-05-25 | Motorola Inc | Frequency modulated crystal controlled oscillator operable at a plurality of temperature compensated center frequencies |
| US3626330A (en) * | 1970-01-15 | 1971-12-07 | Itt | Capacitive diode controlled oscillator frequency shift keying circuit |
| US3763440A (en) * | 1972-04-24 | 1973-10-02 | Integrated Systems Technology | Temperature compensated signal generation circuit employing a single temperature sensing element |
| US3854093A (en) * | 1973-04-20 | 1974-12-10 | Regency Electronic Inc | Transceiver channel selector |
| JPS622813Y2 (ja) * | 1979-07-20 | 1987-01-22 | ||
| DE3382208D1 (de) * | 1982-12-15 | 1991-04-18 | Nec Corp | Monolithisches vielschichtkeramiksubstrat mit mindestens einer dielektrischen schicht aus einem material mit perovskit-struktur. |
| US4571588A (en) | 1983-05-23 | 1986-02-18 | Varian Associates, Inc. | Scaling circuit for remote measurement system |
| GB2152312B (en) * | 1983-11-01 | 1987-04-23 | Motorola Inc | Oscillator circuit |
| US4646033A (en) * | 1986-04-03 | 1987-02-24 | Motorola, Inc. | Crystal controlled oscillator |
| DE3718292A1 (de) * | 1987-05-30 | 1987-10-22 | Harald Helpert | Colpitts-quarzoszillator mit grossem ziehbereich |
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| US5229735A (en) * | 1992-03-30 | 1993-07-20 | Macrovision Corporation | Wide frequency deviation voltage controlled crystal oscillator having plural parallel crystals |
-
1996
- 1996-03-04 US US08/610,006 patent/US5646580A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-02-26 JP JP9059797A patent/JPH1022733A/ja active Pending
- 1997-02-27 EP EP97103194A patent/EP0794611A1/en not_active Withdrawn
- 1997-03-04 KR KR1019970007922A patent/KR100460813B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100447743B1 (ko) * | 2002-02-27 | 2004-09-08 | (주)쎄트렉아이 | 복수의 공진기를 포함하는 전압제어 발진 장치 |
| JP2009267887A (ja) * | 2008-04-26 | 2009-11-12 | Kyocera Kinseki Corp | 温度補償型水晶発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0794611A1 (en) | 1997-09-10 |
| KR100460813B1 (ko) | 2005-06-02 |
| KR970068125A (ko) | 1997-10-13 |
| US5646580A (en) | 1997-07-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061024 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070710 |