JPH10339755A - 水晶振動子のci測定方法および水晶発振回路 - Google Patents
水晶振動子のci測定方法および水晶発振回路Info
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- JPH10339755A JPH10339755A JP9151420A JP15142097A JPH10339755A JP H10339755 A JPH10339755 A JP H10339755A JP 9151420 A JP9151420 A JP 9151420A JP 15142097 A JP15142097 A JP 15142097A JP H10339755 A JPH10339755 A JP H10339755A
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- 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
- H03B5/364—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 the amplifier comprising field effect transistors
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広帯域の発振周波数や広範囲のCI値を有す
る様々な水晶振動子のCIを、簡易に、且つ高精度で測
定することのできる、新しい水晶振動子のCI測定回
路、および、高安定な出力を得ることのできる、新しい
水晶発振回路を提供する。 【解決手段】 水晶振動子のCIの測定方法であって、
積分回路が、水晶振動子から発振された周波数を出力さ
せる出力段に備えられ、且つ、直流入力電圧に比例した
増幅度を有する1個または複数個のAGC増幅回路が、
水晶振動子と積分回路との間に備えられた水晶発振回路
を用いて、該水晶発振回路における直流入力電圧を水晶
振動子のCIとして測定する。
る様々な水晶振動子のCIを、簡易に、且つ高精度で測
定することのできる、新しい水晶振動子のCI測定回
路、および、高安定な出力を得ることのできる、新しい
水晶発振回路を提供する。 【解決手段】 水晶振動子のCIの測定方法であって、
積分回路が、水晶振動子から発振された周波数を出力さ
せる出力段に備えられ、且つ、直流入力電圧に比例した
増幅度を有する1個または複数個のAGC増幅回路が、
水晶振動子と積分回路との間に備えられた水晶発振回路
を用いて、該水晶発振回路における直流入力電圧を水晶
振動子のCIとして測定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、水晶振動子のC
I測定方法および水晶発振回路に関するものである。
I測定方法および水晶発振回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来より、水晶振動子のCI
の測定方法としては、たとえば抵抗置換法が知られてい
る。抵抗置換法は、被測定水晶振動子が自励発振回路の
帰還ループの中に組み込まれ、この被測定水晶振動子を
完全な直列共振で励振させたときのインピーダンスとし
て水晶振動子のCIを測定する方法である。
の測定方法としては、たとえば抵抗置換法が知られてい
る。抵抗置換法は、被測定水晶振動子が自励発振回路の
帰還ループの中に組み込まれ、この被測定水晶振動子を
完全な直列共振で励振させたときのインピーダンスとし
て水晶振動子のCIを測定する方法である。
【0003】しかしながら、この抵抗置換法では、純直
列共振周波数の下でCIを測定する必要があるため、実
際の発振周波数とは異なる周波数で発振しており、また
発振周波数の調整・設定、および水晶振動子の駆動電力
の設定に非常に時間がかかるといった問題があった。ま
た、様々な発振周波数の水晶振動子のCIを測定する場
合においては、周波数レンジの切り換え、励振レベルの
設定など、非常に煩雑な操作が必要であるといった問題
もあった。
列共振周波数の下でCIを測定する必要があるため、実
際の発振周波数とは異なる周波数で発振しており、また
発振周波数の調整・設定、および水晶振動子の駆動電力
の設定に非常に時間がかかるといった問題があった。ま
た、様々な発振周波数の水晶振動子のCIを測定する場
合においては、周波数レンジの切り換え、励振レベルの
設定など、非常に煩雑な操作が必要であるといった問題
もあった。
【0004】そこで、この発明は、以上の通りの事情に
鑑みてなされたものであり、従来の問題点を解消し、広
帯域の発振周波数や広範囲のCI値を有する様々な水晶
振動子のCIを、簡易に、且つ高精度で測定することの
できる、新しい水晶振動子のCI測定回路、および、高
安定な出力を得ることのできる、新しい水晶発振回路を
提供することを目的としている。
鑑みてなされたものであり、従来の問題点を解消し、広
帯域の発振周波数や広範囲のCI値を有する様々な水晶
振動子のCIを、簡易に、且つ高精度で測定することの
できる、新しい水晶振動子のCI測定回路、および、高
安定な出力を得ることのできる、新しい水晶発振回路を
提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、水晶振動子のCIの測定方法で
あって、積分回路が、水晶振動子から発振された周波数
を出力させる出力段に備えられ、且つ、直流入力電圧に
比例した増幅度を有する1個または複数個のAGC増幅
回路が、水晶振動子と積分回路との間に備えられた水晶
発振回路を用いて、該水晶発振回路における直流入力電
圧を水晶振動子のCIとして測定することを特徴とする
CI測定方法(請求項1)、および、水晶振動子のCI
の測定方法であって、直流入力電圧に比例した増幅度を
有する1個または複数個のAGC増幅回路が備えられた
コルピッツ型水晶発振回路を用いて、該コルピッツ型水
晶発振回路における直流入力電圧を水晶振動子のCIと
して測定することを特徴とするCI測定方法(請求項
2)を提供する。
を解決するものとして、水晶振動子のCIの測定方法で
あって、積分回路が、水晶振動子から発振された周波数
を出力させる出力段に備えられ、且つ、直流入力電圧に
比例した増幅度を有する1個または複数個のAGC増幅
回路が、水晶振動子と積分回路との間に備えられた水晶
発振回路を用いて、該水晶発振回路における直流入力電
圧を水晶振動子のCIとして測定することを特徴とする
CI測定方法(請求項1)、および、水晶振動子のCI
の測定方法であって、直流入力電圧に比例した増幅度を
有する1個または複数個のAGC増幅回路が備えられた
コルピッツ型水晶発振回路を用いて、該コルピッツ型水
晶発振回路における直流入力電圧を水晶振動子のCIと
して測定することを特徴とするCI測定方法(請求項
2)を提供する。
【0006】また、この発明の上記のCI測定方法にお
いて、水晶発振回路に、発振角周波数の2乗に比例した
増幅度を有する第2AGC増幅回路を、水晶振動子と積
分回路との間に備えたこと(請求項3)や、水晶発振回
路に、AGC増幅回路の入力交流電圧および出力交流電
圧を乗算する乗算回路と、該乗算回路から出力された脈
流電圧を平滑化して直流電圧を発生させる平滑回路と、
該平滑回路から出力された直流電圧および水晶振動子駆
動電力設定用直流電圧を比較増幅する比較増幅回路とが
備えられていること(請求項4)や、発振角周波数に比
例した直流電圧を発生させるF−V変換回路と、該F−
V変換回路から出力された直流電圧を二乗する第一乗算
回路と、定電力の設定電力と電力に比例した直流電圧と
を比較増幅する、または定電流の設定電流と電流に比例
した直流電圧とを比較増幅する、または定電圧の設定電
圧と電圧に比例した直流電圧とを比較増幅する比較増幅
回路と、第一乗算回路から出力された二乗直流電圧と比
較増幅回路から出力された直流電圧を乗算する第二乗算
回路とが備えられた直流電圧発生回路を用いて、水晶発
振回路への直流入力電圧を発生させること(請求項5)
などをその態様としている。
いて、水晶発振回路に、発振角周波数の2乗に比例した
増幅度を有する第2AGC増幅回路を、水晶振動子と積
分回路との間に備えたこと(請求項3)や、水晶発振回
路に、AGC増幅回路の入力交流電圧および出力交流電
圧を乗算する乗算回路と、該乗算回路から出力された脈
流電圧を平滑化して直流電圧を発生させる平滑回路と、
該平滑回路から出力された直流電圧および水晶振動子駆
動電力設定用直流電圧を比較増幅する比較増幅回路とが
備えられていること(請求項4)や、発振角周波数に比
例した直流電圧を発生させるF−V変換回路と、該F−
V変換回路から出力された直流電圧を二乗する第一乗算
回路と、定電力の設定電力と電力に比例した直流電圧と
を比較増幅する、または定電流の設定電流と電流に比例
した直流電圧とを比較増幅する、または定電圧の設定電
圧と電圧に比例した直流電圧とを比較増幅する比較増幅
回路と、第一乗算回路から出力された二乗直流電圧と比
較増幅回路から出力された直流電圧を乗算する第二乗算
回路とが備えられた直流電圧発生回路を用いて、水晶発
振回路への直流入力電圧を発生させること(請求項5)
などをその態様としている。
【0007】さらにまた、この発明は、水晶振動子を使
用する水晶発振回路であって、水晶振動子から発振され
た周波数を出力させる出力段に積分回路が備えられてい
ることを特徴とする水晶発振回路をも提供する。
用する水晶発振回路であって、水晶振動子から発振され
た周波数を出力させる出力段に積分回路が備えられてい
ることを特徴とする水晶発振回路をも提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に沿って実施
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
【0009】
(実施例1)図1は、この発明の水晶振動子のCI測定
方法において用いられる水晶発振回路の一例を示したも
のである。この図1に例示した水晶発振回路において、
XTAL1は試料となる水晶振動子、GV1は直流入力
電圧VAGCに比例して増幅度が変化するAGC増幅回
路、C1は発振回路の入力容量を示し、R1、C2、お
よびAVはそれぞれ、積分回路を構成している抵抗、容
量、および高増幅率増幅回路である。
方法において用いられる水晶発振回路の一例を示したも
のである。この図1に例示した水晶発振回路において、
XTAL1は試料となる水晶振動子、GV1は直流入力
電圧VAGCに比例して増幅度が変化するAGC増幅回
路、C1は発振回路の入力容量を示し、R1、C2、お
よびAVはそれぞれ、積分回路を構成している抵抗、容
量、および高増幅率増幅回路である。
【0010】積分回路は、高増幅率増幅回路AVの入力
側に抵抗R1が接続され、且つ高増幅率増幅回路AVの
入力および出力間に容量C2が並列接続されて構成され
ており、水晶振動子XTAL1から発振された周波数を
出力させる出力段に備えられている。図2は、水晶振動
子の等価回路を例示したものであり、Lx、Cx、およ
びRxは、それぞれ、水晶振動子の等価直列共振インダ
クタンス、等価キャパシタンス、および等価抵抗を示し
ている。
側に抵抗R1が接続され、且つ高増幅率増幅回路AVの
入力および出力間に容量C2が並列接続されて構成され
ており、水晶振動子XTAL1から発振された周波数を
出力させる出力段に備えられている。図2は、水晶振動
子の等価回路を例示したものであり、Lx、Cx、およ
びRxは、それぞれ、水晶振動子の等価直列共振インダ
クタンス、等価キャパシタンス、および等価抵抗を示し
ている。
【0011】図1および図2から明らかなように、出力
段に積分回路を有する水晶発振回路の発振持続条件は、
水晶振動子の直列共振抵抗RxをCIとすると、次式に
より表される。
段に積分回路を有する水晶発振回路の発振持続条件は、
水晶振動子の直列共振抵抗RxをCIとすると、次式に
より表される。
【0012】
【数1】
【0013】この式におけるCIは、発振回路のAGC
増幅回路GV1の増幅率(上式においてGV1=増幅
率)に比例している。このため、直流入力電圧VAGC
に正確に比例する増幅度を有するAGC増幅回路GV1
を用いることにより、そのAGC増幅回路GV1の直線
動作範囲内で発振が安定した場合、直流入力電圧VAG
Cを水晶振動子XTAL1のCIの比例値として測定す
ることができ、よって正確なCIを容易に得ることがで
きる。
増幅回路GV1の増幅率(上式においてGV1=増幅
率)に比例している。このため、直流入力電圧VAGC
に正確に比例する増幅度を有するAGC増幅回路GV1
を用いることにより、そのAGC増幅回路GV1の直線
動作範囲内で発振が安定した場合、直流入力電圧VAG
Cを水晶振動子XTAL1のCIの比例値として測定す
ることができ、よって正確なCIを容易に得ることがで
きる。
【0014】また、出力段に積分回路が備えられている
ため、発振周波数によるCIの変化を簡単に補正するこ
とができ、広帯域の周波数および広範囲のCIを測定す
るこができるようになる。 (実施例2)図3は、この発明の水晶振動子のCI測定
方法において用いられる水晶発振回路の別の一例を示し
たものである。
ため、発振周波数によるCIの変化を簡単に補正するこ
とができ、広帯域の周波数および広範囲のCIを測定す
るこができるようになる。 (実施例2)図3は、この発明の水晶振動子のCI測定
方法において用いられる水晶発振回路の別の一例を示し
たものである。
【0015】この図3に例示した水晶発振回路は、コル
ピッツ型水晶発振回路であり、XTAL1は水晶振動
子、C1は発振回路の入力容量、C2は発振回路の出力
容量、R1は出力抵抗、GV1は直流入力電圧VAGC
に比例した増幅度を有するAGC増幅回路であり、水晶
振動子XTAL1と出力抵抗R1との間にAGC増幅回
路GV1が接続されている。
ピッツ型水晶発振回路であり、XTAL1は水晶振動
子、C1は発振回路の入力容量、C2は発振回路の出力
容量、R1は出力抵抗、GV1は直流入力電圧VAGC
に比例した増幅度を有するAGC増幅回路であり、水晶
振動子XTAL1と出力抵抗R1との間にAGC増幅回
路GV1が接続されている。
【0016】このような図3の水晶発振回路における発
振持続条件は、図3および前述の図2から、次式
振持続条件は、図3および前述の図2から、次式
【0017】
【数2】
【0018】により表される。この式から明らかなよう
に、CIはAGC増幅回路GV1の増幅率(上式におい
てGV1=増幅率)に比例しており、したがって、直流
入力電圧VAGCに正確に比例して増幅率が変化するA
GC増幅回路GV1、たとえば乗算回路など、を用いる
ことにより、そのAGC増幅回路GV1の直線動作範囲
内で発振が安定した場合、直流入力電圧VAGCを測定
し、この測定した直流入力電圧VAGCを水晶振動子X
TAL1のCIの比例値と見做すことにより、水晶振動
子のCIを容易且つ正確に得ることができる。
に、CIはAGC増幅回路GV1の増幅率(上式におい
てGV1=増幅率)に比例しており、したがって、直流
入力電圧VAGCに正確に比例して増幅率が変化するA
GC増幅回路GV1、たとえば乗算回路など、を用いる
ことにより、そのAGC増幅回路GV1の直線動作範囲
内で発振が安定した場合、直流入力電圧VAGCを測定
し、この測定した直流入力電圧VAGCを水晶振動子X
TAL1のCIの比例値と見做すことにより、水晶振動
子のCIを容易且つ正確に得ることができる。
【0019】(実施例3)図4は、この発明の水晶振動
子のCI測定方法において用いられる水晶発振回路の他
の一例を示したものである。この図4において、GV2
は発振角周波数の2乗(=ω2 )に比例した増幅度を有
する第2のAGC増幅回路としての可変増幅回路を示
し、この可変増幅回路GV2は、AGC増幅回路GV1
と水晶振動子XTL1との間に直列接続されている。第
1のAGC増幅回路GV1および第2のAGC増幅回路
GV2は、たとえば高速の乗算回路を用いることができ
る。他の構成要素は図1の水晶発振回路と同じである。
子のCI測定方法において用いられる水晶発振回路の他
の一例を示したものである。この図4において、GV2
は発振角周波数の2乗(=ω2 )に比例した増幅度を有
する第2のAGC増幅回路としての可変増幅回路を示
し、この可変増幅回路GV2は、AGC増幅回路GV1
と水晶振動子XTL1との間に直列接続されている。第
1のAGC増幅回路GV1および第2のAGC増幅回路
GV2は、たとえば高速の乗算回路を用いることができ
る。他の構成要素は図1の水晶発振回路と同じである。
【0020】図1の水晶発振回路では、発振持続条件を
表す数1にω2 が含まれており、水晶振動子のCIが発
振角周波数ωの影響を受けてしまうことがわかる。そこ
で、図4に例示したように、発振角周波数の2乗(=ω
2 )に比例した増幅度を有する可変増幅回路GV2を接
続させることにより、発振角周波数ωを容易に補正させ
ることができ、水晶発振回路を広帯域化させて、より広
い周波数範囲の水晶振動子のCIを正確に測定すること
ができるようになる。
表す数1にω2 が含まれており、水晶振動子のCIが発
振角周波数ωの影響を受けてしまうことがわかる。そこ
で、図4に例示したように、発振角周波数の2乗(=ω
2 )に比例した増幅度を有する可変増幅回路GV2を接
続させることにより、発振角周波数ωを容易に補正させ
ることができ、水晶発振回路を広帯域化させて、より広
い周波数範囲の水晶振動子のCIを正確に測定すること
ができるようになる。
【0021】ところで、図3に例示したコルピッツ型の
水晶発振回路では、数3においてωの項が1+ω2 ・C
22 ・R12 という形で含まれているので、コンピュー
タなどを用いて広帯域化を実現させることができる。 (実施例5)図5は、この発明の水晶振動子のCI測定
方法において用いられる水晶発振回路を例示したもので
ある。
水晶発振回路では、数3においてωの項が1+ω2 ・C
22 ・R12 という形で含まれているので、コンピュー
タなどを用いて広帯域化を実現させることができる。 (実施例5)図5は、この発明の水晶振動子のCI測定
方法において用いられる水晶発振回路を例示したもので
ある。
【0022】この図5に例示した水晶発振回路は、図1
の水晶発振回路において水晶振動子XTAL1を定電力
駆動させるために、AGC増幅回路GV1の入力交流電
圧v1および出力交流電圧v2を乗算するための乗算回
路MUL1と、この乗算回路MUL1の出力脈流電圧を
平滑化して直流電圧Vpを出力させる平滑回路LEV1
と、この平滑回路LEV1の出力直流電圧Vpおよび水
晶振動子駆動電力設定用直流電圧VPを比較増幅するた
めの比較増幅回路COMP1とが備えられている。
の水晶発振回路において水晶振動子XTAL1を定電力
駆動させるために、AGC増幅回路GV1の入力交流電
圧v1および出力交流電圧v2を乗算するための乗算回
路MUL1と、この乗算回路MUL1の出力脈流電圧を
平滑化して直流電圧Vpを出力させる平滑回路LEV1
と、この平滑回路LEV1の出力直流電圧Vpおよび水
晶振動子駆動電力設定用直流電圧VPを比較増幅するた
めの比較増幅回路COMP1とが備えられている。
【0023】乗算回路MUL1は、その2つの入力端子
がそれぞれ、乗算対象であるAGC増幅回路GV1の入
力交流電圧v1および出力交流電圧v2を入力させるた
めに、AGC増幅回路GV1の入力側端子および出力側
端子に接続されており、乗算回路MUL1の出力端子に
は平滑回路LEV1の入力端子が接続され、さらに、平
滑回路LEV1の出力端子には、比較増幅回路COMP
1のマイナス入力端子が接続されている。また、比較増
幅回路COMP1のプラス入力端子には、水晶振動子X
TAL1を駆動させさせる電力を設定する水晶振動子駆
動電力設定用直流電圧VPが、別回路または別素子から
印加される。
がそれぞれ、乗算対象であるAGC増幅回路GV1の入
力交流電圧v1および出力交流電圧v2を入力させるた
めに、AGC増幅回路GV1の入力側端子および出力側
端子に接続されており、乗算回路MUL1の出力端子に
は平滑回路LEV1の入力端子が接続され、さらに、平
滑回路LEV1の出力端子には、比較増幅回路COMP
1のマイナス入力端子が接続されている。また、比較増
幅回路COMP1のプラス入力端子には、水晶振動子X
TAL1を駆動させさせる電力を設定する水晶振動子駆
動電力設定用直流電圧VPが、別回路または別素子から
印加される。
【0024】そして、このように接続されている比較増
幅回路COMP1の出力電圧が、直流入力電圧VAGC
として、AGC増幅回路GV1に印加されるようになっ
ている。このような水晶発振回路における、AGC増幅
回路GV1の入力交流電圧v1と出力交流電圧v2とを
乗算回路MUL1によって乗算した結果は、次式のよう
になる。
幅回路COMP1の出力電圧が、直流入力電圧VAGC
として、AGC増幅回路GV1に印加されるようになっ
ている。このような水晶発振回路における、AGC増幅
回路GV1の入力交流電圧v1と出力交流電圧v2とを
乗算回路MUL1によって乗算した結果は、次式のよう
になる。
【0025】
【数3】
【0026】ここで、PD は水晶振動子XTAL1の駆
動電力である。上式には、ωの項が含まれていない。こ
れは発振角周波数ωの補正を行う必要がないことを意味
している。さらにまた、入力交流電圧v1と出力交流電
圧v2とは同位相であるので、それらの乗算v1×v2
は必ず正の値となり、その平均値は駆動電力PD に比例
する。このため、乗算回路MUL1の出力脈流電圧を平
滑回路LEV1により平滑するだけで、容易に直流電圧
Vpを得ることができる。
動電力である。上式には、ωの項が含まれていない。こ
れは発振角周波数ωの補正を行う必要がないことを意味
している。さらにまた、入力交流電圧v1と出力交流電
圧v2とは同位相であるので、それらの乗算v1×v2
は必ず正の値となり、その平均値は駆動電力PD に比例
する。このため、乗算回路MUL1の出力脈流電圧を平
滑回路LEV1により平滑するだけで、容易に直流電圧
Vpを得ることができる。
【0027】したがって、図5に例示した水晶発振回路
を用いて、水晶振動子XTAL1を周波数補正すること
なく簡易に定電力駆動させることができ、この定電力駆
動の水晶振動子XTAL1のCIを、直流入力電圧VA
GCを測定することにより、簡易且つ高精度で得ること
ができる。上述の図1、図3、図4および図5に例示し
たように、この発明の水晶振動子のCI測定方法は、水
晶発振回路を構成するAGC増幅回路の増幅率とCIと
が比例するという水晶発振回路の発振持続条件を利用し
て、水晶振動子のCIを容易且つ正確に測定することが
できるようにしたものである。
を用いて、水晶振動子XTAL1を周波数補正すること
なく簡易に定電力駆動させることができ、この定電力駆
動の水晶振動子XTAL1のCIを、直流入力電圧VA
GCを測定することにより、簡易且つ高精度で得ること
ができる。上述の図1、図3、図4および図5に例示し
たように、この発明の水晶振動子のCI測定方法は、水
晶発振回路を構成するAGC増幅回路の増幅率とCIと
が比例するという水晶発振回路の発振持続条件を利用し
て、水晶振動子のCIを容易且つ正確に測定することが
できるようにしたものである。
【0028】また、このようなこの発明のCI測定方法
において用いられる、出力段に積分回路が備えられた水
晶発振回路、たとえば図1、図4および図5に例示した
水晶発振回路は、発振周波数によるCIの変換を簡単に
補正でき、広帯域周波数の水晶振動子のCIを高精度で
測定することができる。 (実施例6)図6は、この発明の水晶振動子のCI測定
方法において用いられる水晶発振回路への直流入力電圧
VAGCの発生回路の別の一例を示したものである。
において用いられる、出力段に積分回路が備えられた水
晶発振回路、たとえば図1、図4および図5に例示した
水晶発振回路は、発振周波数によるCIの変換を簡単に
補正でき、広帯域周波数の水晶振動子のCIを高精度で
測定することができる。 (実施例6)図6は、この発明の水晶振動子のCI測定
方法において用いられる水晶発振回路への直流入力電圧
VAGCの発生回路の別の一例を示したものである。
【0029】この図6に例示した直流入力電圧VAGC
発生回路は、定電力、定電流、定電圧に対応したもので
あり、また、広帯域化のために周波数補正回路が設けら
れている。図6において、FV1は、入力角周波数ωに
比例した直流電圧Vωを発生させるF−V変換回路であ
り、MUL1は、F−V変換回路FV1の出力側に接続
されて、F−V変換回路の出力である直流電圧Vωを二
乗する第1乗算回路である。また、COMP1は、定電
力を設定する設定電力値VPと定電力駆動のための直流
電圧の検出値Vpとを比較増幅する、あるいは定電流を
設定する設定電流値VIと定電流駆動のための直流電圧
の検出値Viとを比較増幅する、あるいは定電圧を設定
する設定電圧値VVと定電圧駆動のための直流電圧の検
出値Vvとを比較増幅することにより制御電圧VCIを
発生させる比較増幅回路であり、MUL2は、その2つ
の入力端子それぞれが第1乗算回路MUL1の出力端子
および比較増幅回路COMP1の出力端子に接続され
て、第1乗算回路MUL1からの二乗直流電圧Vω2 と
比較増幅回路COMP1からの制御電圧VCIとを乗算
する第2乗算回路であり、この第2乗算回路MUL2に
よって直流入力電圧VAGCが発生されて、この直流入
力電圧VAGCが、この発明の水晶振動子のCI測定方
法において用いられる水晶発振回路に備えられたAGC
増幅回路に送られる。
発生回路は、定電力、定電流、定電圧に対応したもので
あり、また、広帯域化のために周波数補正回路が設けら
れている。図6において、FV1は、入力角周波数ωに
比例した直流電圧Vωを発生させるF−V変換回路であ
り、MUL1は、F−V変換回路FV1の出力側に接続
されて、F−V変換回路の出力である直流電圧Vωを二
乗する第1乗算回路である。また、COMP1は、定電
力を設定する設定電力値VPと定電力駆動のための直流
電圧の検出値Vpとを比較増幅する、あるいは定電流を
設定する設定電流値VIと定電流駆動のための直流電圧
の検出値Viとを比較増幅する、あるいは定電圧を設定
する設定電圧値VVと定電圧駆動のための直流電圧の検
出値Vvとを比較増幅することにより制御電圧VCIを
発生させる比較増幅回路であり、MUL2は、その2つ
の入力端子それぞれが第1乗算回路MUL1の出力端子
および比較増幅回路COMP1の出力端子に接続され
て、第1乗算回路MUL1からの二乗直流電圧Vω2 と
比較増幅回路COMP1からの制御電圧VCIとを乗算
する第2乗算回路であり、この第2乗算回路MUL2に
よって直流入力電圧VAGCが発生されて、この直流入
力電圧VAGCが、この発明の水晶振動子のCI測定方
法において用いられる水晶発振回路に備えられたAGC
増幅回路に送られる。
【0030】このような直流入力電圧VAGC発生回路
では、第1乗算回路MUL1は低速のAGC増幅回路で
あり、第2乗算回路MUL2も低速のAGC増幅回路で
あり、図6に示したように、高速AGC増幅回路の前段
に低速AGC増幅回路を設けるようにしたことにより、
たとえば、入力角周波数ωが100倍になった時にCI
が1/1000になる場合では、直流入力電圧VAGC
の変化量は10倍となる。
では、第1乗算回路MUL1は低速のAGC増幅回路で
あり、第2乗算回路MUL2も低速のAGC増幅回路で
あり、図6に示したように、高速AGC増幅回路の前段
に低速AGC増幅回路を設けるようにしたことにより、
たとえば、入力角周波数ωが100倍になった時にCI
が1/1000になる場合では、直流入力電圧VAGC
の変化量は10倍となる。
【0031】つまり、図6に例示したような直流入力電
圧VAGC発生回路によって、入力角周波数ωが変化し
ても、少ない変化量で直流入力電圧VAGCを安定して
発生させることができ、よって、この直流入力電圧VA
GC発生回路からの変化量の少ない直流入力電圧VAG
Cにより、前述の図1に例示した水晶発振回路における
AGC増幅回路が直線性良く駆動し、より広い周波数範
囲の水晶振動子のCIを高精度で測定することができる
ようになる。
圧VAGC発生回路によって、入力角周波数ωが変化し
ても、少ない変化量で直流入力電圧VAGCを安定して
発生させることができ、よって、この直流入力電圧VA
GC発生回路からの変化量の少ない直流入力電圧VAG
Cにより、前述の図1に例示した水晶発振回路における
AGC増幅回路が直線性良く駆動し、より広い周波数範
囲の水晶振動子のCIを高精度で測定することができる
ようになる。
【0032】ところで、この発明の水晶発振回路は、そ
の出力段に積分回路が備えられているために、CIの変
化による発振周波数の変動を無視することができ、よっ
て、高安定な出力を得ることができる。積分回路は、た
とえば、前述の図1、図4および図5に例示した水晶発
振回路において備えられている、抵抗R1、容量C1お
よび増幅回路AVにより構成されている積分回路と同様
なものとすることができる。
の出力段に積分回路が備えられているために、CIの変
化による発振周波数の変動を無視することができ、よっ
て、高安定な出力を得ることができる。積分回路は、た
とえば、前述の図1、図4および図5に例示した水晶発
振回路において備えられている、抵抗R1、容量C1お
よび増幅回路AVにより構成されている積分回路と同様
なものとすることができる。
【0033】もちろん、この発明は以上の例に限定され
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
ることは言うまでもない。
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
ることは言うまでもない。
【0034】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、広帯域の発振周波数や広範囲のCI値を有する様
々な水晶振動子のCIを、簡易に、且つ高精度で測定す
ることのできる、新しい水晶振動子のCI測定回路、お
よび、高安定な出力を得ることのできる、新しい水晶発
振回路が提供される。
って、広帯域の発振周波数や広範囲のCI値を有する様
々な水晶振動子のCIを、簡易に、且つ高精度で測定す
ることのできる、新しい水晶振動子のCI測定回路、お
よび、高安定な出力を得ることのできる、新しい水晶発
振回路が提供される。
【図1】この発明の水晶振動子のCI測定方法において
用いられる水晶発振回路の一例を示した図である。
用いられる水晶発振回路の一例を示した図である。
【図2】水晶振動子の等価回路を例示した図である。
【図3】この発明の水晶振動子のCI測定方法において
用いられる水晶発振回路の別の一例を示した図である。
用いられる水晶発振回路の別の一例を示した図である。
【図4】この発明の水晶振動子のCI測定方法において
用いられる水晶発振回路の一例を示した図である。
用いられる水晶発振回路の一例を示した図である。
【図5】この発明の水晶振動子のCI測定方法において
用いられる水晶発振回路の一例を示した図である。
用いられる水晶発振回路の一例を示した図である。
【図6】直流入力電圧VAGC発生回路を例示した図で
ある。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 水晶振動子のCIの測定方法であって、
積分回路が、水晶振動子から発振された周波数を出力さ
せる出力段に備えられ、且つ、直流入力電圧に比例した
増幅度を有する1個または複数個のAGC増幅回路が、
水晶振動子と積分回路との間に備えられた水晶発振回路
を用いて、該水晶発振回路における直流入力電圧を水晶
振動子のCIとして測定することを特徴とするCI測定
方法。 - 【請求項2】 水晶振動子のCIの測定方法であって、
直流入力電圧に比例した増幅度を有する1個または複数
個のAGC増幅回路が備えられたコルピッツ型水晶発振
回路を用いて、該コルピッツ型水晶発振回路における直
流入力電圧を水晶振動子のCIとして測定することを特
徴とするCI測定方法。 - 【請求項3】 請求項1または2の水晶振動子のCIの
測定方法であって、水晶発振回路に、発振角周波数の2
乗に比例した増幅度を有する第2AGC増幅回路を、水
晶振動子と積分回路との間に備えたことを特徴とするC
I測定方法。 - 【請求項4】 請求項1の水晶振動子のCI測定方法に
おいて、水晶発振回路に、AGC増幅回路の入力交流電
圧および出力交流電圧を乗算する乗算回路と、該乗算回
路から出力された脈流電圧を平滑化して直流電圧を発生
させる平滑回路と、該平滑回路から出力された直流電圧
および水晶振動子駆動電力設定用直流電圧を比較増幅す
る比較増幅回路とが備えられていることを特徴とする水
晶振動子のCI測定回路。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかの水晶振動
子のCI測定方法において、発振角周波数に比例した直
流電圧を発生させるF−V変換回路と、該F−V変換回
路から出力された直流電圧を二乗する第一乗算回路と、
定電力の設定電力と電力に比例した直流電圧とを比較増
幅する、または定電流の設定電流と電流に比例した直流
電圧とを比較増幅する、または定電圧の設定電圧と電圧
に比例した直流電圧とを比較増幅する比較増幅回路と、
第一乗算回路から出力された二乗直流電圧と比較増幅回
路から出力された直流電圧を乗算する第二乗算回路とが
備えられた直流電圧発生回路を用いて、水晶発振回路へ
の直流入力電圧を発生させることを特徴とする水晶振動
子のCI測定方法。 - 【請求項6】 水晶振動子を使用する水晶発振回路であ
って、水晶振動子から発振された周波数を出力させる出
力段に積分回路が備えられていることを特徴とする水晶
発振回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09151420A JP3135867B2 (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 水晶振動子のci測定方法および水晶発振回路 |
US08/998,895 US5959505A (en) | 1997-06-09 | 1997-12-29 | Crystal oscillator for measuring crystal impedance of a crystal unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09151420A JP3135867B2 (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 水晶振動子のci測定方法および水晶発振回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10339755A true JPH10339755A (ja) | 1998-12-22 |
JP3135867B2 JP3135867B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=15518238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09151420A Expired - Fee Related JP3135867B2 (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 水晶振動子のci測定方法および水晶発振回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5959505A (ja) |
JP (1) | JP3135867B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002148296A (ja) * | 2000-11-13 | 2002-05-22 | Suwa Denshi Kk | 水晶振動子のci測定方法および水晶発振回路 |
JP2008107324A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-05-08 | Citizen Holdings Co Ltd | 圧電素子の検出方法、発振装置、および振動ジャイロ |
JP2011164000A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Seiko Epson Corp | センサー回路 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001242209A (ja) * | 2000-03-01 | 2001-09-07 | Suwa Denshi Kk | 水晶振動子の良否判定方法 |
KR100436762B1 (ko) * | 2002-01-02 | 2004-06-23 | 삼성전자주식회사 | 비선형적으로 가변되는 제어값을 출력하는자동이득조절장치 및 그의 이득조절신호 출력방법 |
US7324561B1 (en) | 2003-06-13 | 2008-01-29 | Silicon Clocks Inc. | Systems and methods for generating an output oscillation signal with low jitter |
US7098753B1 (en) * | 2003-06-13 | 2006-08-29 | Silicon Clocks, Inc. | Oscillator with variable reference |
US7961060B1 (en) * | 2007-06-19 | 2011-06-14 | Cypress Semiconductor Corporation | Amplitude regulated resonant oscillator with sampled feedback |
US8552808B2 (en) * | 2011-06-02 | 2013-10-08 | Tektronix, Inc. | Apparatus and method for oscillator resonator power control |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3676801A (en) * | 1970-10-28 | 1972-07-11 | Motorola Inc | Stabilized complementary micro-power square wave oscillator |
US5142251A (en) * | 1991-10-03 | 1992-08-25 | National Semiconductor Corporation | Wide band selectable gain and operating frequency CMOS oscillator circuit |
-
1997
- 1997-06-09 JP JP09151420A patent/JP3135867B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-29 US US08/998,895 patent/US5959505A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002148296A (ja) * | 2000-11-13 | 2002-05-22 | Suwa Denshi Kk | 水晶振動子のci測定方法および水晶発振回路 |
JP2008107324A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-05-08 | Citizen Holdings Co Ltd | 圧電素子の検出方法、発振装置、および振動ジャイロ |
JP2011164000A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Seiko Epson Corp | センサー回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5959505A (en) | 1999-09-28 |
JP3135867B2 (ja) | 2001-02-19 |
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