JPS5816364B2 - 時間標準器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水晶振動子を有す時間標準器の・高精度化に
関する。

水晶振動子９最大の欠点は１周。波数温度特性が比較的
大きいことである。

この欠点を除くため、一般には恒温槽が使用されるが、
小型携帯機器では電力及び寸法等の制約が大きく、この
方法はとれない。

このような高精度の携帯機器では普通感温素子を使い、
発振回路のリアクタ。

ンス成分に何らかの作用を与え、温度補正な行なってい
る。

本発明は、このような方法の１つである、発振回路のり
アクタンス素子をオン・オフの時間レシオを変えてスイ
ッチングすることにより、周波数６を可変する原理を使
った温度補正方式の改良に関する。

本発明は、特に感温領域で使われる低周波数振動子の温
度補正を目的とする。

このような振動子は２次の周波数温度特性を有するため
、広い温度範囲に渡りこれを補正するような特性な補正
装置に与えることは難しい。

第１図は、本発明になる時間標準器の一具体例である。

インバータエ１、水晶Ｘ、コンデンサＣ１゜Ｃ２，Ｃ３
は水晶発振器を構成している。

Ｃ３は、ゲート・トランジスタＴｐを通して電源のに接
続されているため、Ｔｐのオン・オフ状態により発振周
波数が変化する。

即ち、Ｔｐが常にオフ状態なら水晶振動子の負荷容量は
ＣＩ とＣ２だけとなり、発振周波数は最も高く、Ｔ
ｐが常にオン状態なら負荷容量はＣ１と０２＋Ｃ３と最
大で、発振周波数は最も低いＴｐのオン、オフ状態をあ
る時間レシオで与えれば、両者の中間の周波数で発振す
る。

従って、この時間レシオな水晶振動子の周波数温度特性
に合せて可変してやれば補正される訳である。

第１図ブロックＤは分局器で、発振信号を入力ｉに受け
これを分周する。

０．．０２は分周器の出力信号で、そのタイミングを第
２図に示す。

０１は分周信号の１つで、０２は０、を微分した信号で
あり、モノマルチをトリガーする。

モノマルチはインバータ■２、ノアゲートＮＯＲ，：７
ンデンサＣｏ、抵抗Ｒｔ、Ｒｓ、Ｒｐにより構成される
。

Ｒｔはサーミスタ等の感温素子であるため、モノマルチ
の出力Ｍのパルス幅ＴＭは温度によって変化する。

この出力Ｍと、前記分周器の安定した出力０１ を比
較するエクスクル−シブ・オアデー）ＥＸが前記ゲート
トランジスタＴｐのゲート信号Ｇを形成する。

今、Ｒｔを負の温度係数をもつサーミスタとすると、温
度が高温から低温忙移っていく過程でゲート信号がどの
ように変化していくのかを示したのが、第２図の■、■
。

■のタイミングチャートである。

これをグラフ化してみると、第３図のような特性を画く
。

横軸は温度、縦軸は時間レシオに＝ＴＭ／Ｔｏおよび周
波数ｆを示す。

又前述したごとく、負荷容量の変化、即ち発振器の周波
数調整の様子は、図のｋの変化と同じような曲線を画く
。

そして水晶振動子の周波数温度特性は、図の曲線ｆに示
すよ５に変化するため、丁度補正される方向にある。

同、第１図に示す抵抗Ｒｓ、Ｒｐは、Ｒｔの温度特性を
修正するものでＲｓは高温側、Ｒｐは低温側を夫々はぼ
独立に修正することができる。

このため、水晶発振器の発振周波数は広い温度範囲忙渡
って極めて良く補正することが可能になる。

１以上のように本発明によれば、サーミ
スタ等の感温素子を使って、水晶発振器の周波数温度特
性を広範囲にわたって補正することができ、高精度の時
間標準器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になる時間標準器の回路例である。 Ｄは分局器、Ｒｔはサーミスタ、ＴｐはｐチャンネルＭ
ｏ５Ｔ０ 第１図は、第１図各部の電圧波形を示すタイミングチャ
ートである。 ■は高温、■は中間温度、■は低温における状態を示す
。 第３図、ｆは水晶振動子の周波数温度特性を示す曲線、
ｋはゲート信号の時間レシオの温度特性を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水晶発振器の出力信号を分局器によって分周して基
   準周期信号を形成する時間標準器に於いて、前記分局器
   の任意段の出力信号と感温素子の出力から温度によって
   時間幅の変わるゲート信号を形成するゲート信号形成回
   路を設けると共に、前記水晶発振器には周波数可変用の
   りアクタンス素子をスイッチを介して設け、前記ゲート
   信号によつ。 て前記スイッチを開閉する時間幅を制御することにより
   温度補正することを特徴とする時間標準器。