JPS5824884A - 水晶時計 - Google Patents
水晶時計Info
- Publication number
- JPS5824884A JPS5824884A JP13139982A JP13139982A JPS5824884A JP S5824884 A JPS5824884 A JP S5824884A JP 13139982 A JP13139982 A JP 13139982A JP 13139982 A JP13139982 A JP 13139982A JP S5824884 A JPS5824884 A JP S5824884A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- oscillation circuit
- vibration
- oscillation
- tuning fork
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010453 quartz Substances 0.000 title abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 32
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F5/00—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
- G04F5/04—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses
- G04F5/06—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses using piezoelectric resonators
- G04F5/063—Constructional details
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水晶発振回路を有する水晶時計に関する。
本発明は、水晶振動子の勤インピーダンスを適当に選ぶ
ことにより安定した水晶発振回路を提供するものであり
、かつ長寿命水晶時計を提供するものである。
ことにより安定した水晶発振回路を提供するものであり
、かつ長寿命水晶時計を提供するものである。
近年、水晶時計への電子化は目ざましく、これに伴ない
、水晶時計の時間標準である水晶Ｓ’ＪＪ子の開発が活
発に行なわれている。現在、水晶時計の時間標準として
は、音叉型水晶振動子が一般的に使甲されている。この
タイプの水晶振動子は、特性的に安定している点で良く
使用される。水晶時計の時間精度は、水晶発振回路の安
定性によって決まると言っても過言ではない。しかしこ
のような振動素子を取り扱う場合、特に注意を用するこ
とは、必ず高調波振動を伴なうことである。高調波振１
ｒＩＩは、水晶発振回路と密接な関係を持っている。そ
のため水晶振動子と発振回路との関係を充分に把握する
必要がある。
、水晶時計の時間標準である水晶Ｓ’ＪＪ子の開発が活
発に行なわれている。現在、水晶時計の時間標準として
は、音叉型水晶振動子が一般的に使甲されている。この
タイプの水晶振動子は、特性的に安定している点で良く
使用される。水晶時計の時間精度は、水晶発振回路の安
定性によって決まると言っても過言ではない。しかしこ
のような振動素子を取り扱う場合、特に注意を用するこ
とは、必ず高調波振動を伴なうことである。高調波振１
ｒＩＩは、水晶発振回路と密接な関係を持っている。そ
のため水晶振動子と発振回路との関係を充分に把握する
必要がある。
第１図は、従来の音叉型屈曲水晶振動子の概観図を示し
、２は音叉腕の長さ、Ｌθは励振用電極の長さを示す。
、２は音叉腕の長さ、Ｌθは励振用電極の長さを示す。
１は音叉型水晶振動子、２は一方の励振用電極、３は他
の一方の励振用電極である。
の一方の励振用電極である。
従来一般に使用されている音叉型水晶振動子の励振用電
極２θ／２は約０．８位であった。これは基本振動姿態
に於けるコンダクタンスＧをできる限り大きくするため
であった。しかし、Ｘｅ／Ｉ１．が［１，８付近では、
第二高調波に於けるコンダクタンスは基本撮動に於ける
コンダクタンスよりも大きく、発振回路の条件によって
は充分に発振する特性を持っている。
極２θ／２は約０．８位であった。これは基本振動姿態
に於けるコンダクタンスＧをできる限り大きくするため
であった。しかし、Ｘｅ／Ｉ１．が［１，８付近では、
第二高調波に於けるコンダクタンスは基本撮動に於ける
コンダクタンスよりも大きく、発振回路の条件によって
は充分に発振する特性を持っている。
以下、発振条件について述べる。
第２図は、本発明の水晶時計に使用されている発振回路
を示し、４ばＣ−ＭＯ８工０（インバーター）、Ｒｆ、
Ｒｄは抵抗、Ｏｇ、Ｃｄはコンデンサー、５け水晶振動
子、 ＶＴＩＤは電源電圧を示し、点線６は帰還回路を
示す。今、０−Ｍ０８Ｔ、Ｏの増幅率をＡ５帰還回路の
帰還率をβとすれば、振幅発振条件はＡ・β≧１である
。さらに発振条件としては、帰還回路での位相が１８０
°ずれている必要がある。
を示し、４ばＣ−ＭＯ８工０（インバーター）、Ｒｆ、
Ｒｄは抵抗、Ｏｇ、Ｃｄはコンデンサー、５け水晶振動
子、 ＶＴＩＤは電源電圧を示し、点線６は帰還回路を
示す。今、０−Ｍ０８Ｔ、Ｏの増幅率をＡ５帰還回路の
帰還率をβとすれば、振幅発振条件はＡ・β≧１である
。さらに発振条件としては、帰還回路での位相が１８０
°ずれている必要がある。
第３図は、第２図の点線部である帰還回路を示し、Ｖｄ
は入力電圧、Ｖｇは出力゛電圧である。
は入力電圧、Ｖｇは出力゛電圧である。
第４図は、水晶振動子を実数成分と虚数成分に分けた図
で、水晶振動子のインピーダンスｚＨ２＝Ｒθ＋ｊＸｅ
で与えられる。Ｒｅは実数成分、Ｘθは虚数成分、
１１，１鵞は各ループに流れる電流である。キルヒホッ
フの法則によシ次の式が成り立つ。
で、水晶振動子のインピーダンスｚＨ２＝Ｒθ＋ｊＸｅ
で与えられる。Ｒｅは実数成分、Ｘθは虚数成分、
１１，１鵞は各ループに流れる電流である。キルヒホッ
フの法則によシ次の式が成り立つ。
Ｒａ１ｔ ＋ （ｉｔ −ｉｔ ） ＝ Ｖｄ
・・・・・・・・・・・・（１）ｊωＣｄ ・・・・・・・・・・・・（２） −ｉ、 ＝ Ｖ ｇ ・・・・・・・
・・・・・（３）ｊωＣ鑓 （１） ｌ （２） 、 （３）より Ｖｄ／Ｖｇ ：１−ω０ｇＸｅ−ω” ＲｄＯｄＲｅ−
）−ｊω０ｇＲｅ十ｊωＲｄＣ！ｇ−ｊａ）２ＲｄＣｄ
ＣｇＸｅ−１−ｊ（ｃｌＲｄｏｄ・・・・・・・・・・
・・（４） 位相が１８０°反転するには虚部が零となるから（４）
式を整理して ω＝２ πｆ ｆ＝周波数 （５）式が他方の発振条件である。
・・・・・・・・・・・・（１）ｊωＣｄ ・・・・・・・・・・・・（２） −ｉ、 ＝ Ｖ ｇ ・・・・・・・
・・・・・（３）ｊωＣ鑓 （１） ｌ （２） 、 （３）より Ｖｄ／Ｖｇ ：１−ω０ｇＸｅ−ω” ＲｄＯｄＲｅ−
）−ｊω０ｇＲｅ十ｊωＲｄＣ！ｇ−ｊａ）２ＲｄＣｄ
ＣｇＸｅ−１−ｊ（ｃｌＲｄｏｄ・・・・・・・・・・
・・（４） 位相が１８０°反転するには虚部が零となるから（４）
式を整理して ω＝２ πｆ ｆ＝周波数 （５）式が他方の発振条件である。
（５）式に於いて、従来の発振回路では、ｃｇ、ｃａは
約２５ＰＦ〜５０ＰＦ と大きい容量を使用している
ため、基本振動に於ける実効Ｌ（インダクタンス）成分
は第二高調波に於ける実効り成分より太きいため、基本
振動で発振をする。しかしＣｇ。
約２５ＰＦ〜５０ＰＦ と大きい容量を使用している
ため、基本振動に於ける実効Ｌ（インダクタンス）成分
は第二高調波に於ける実効り成分より太きいため、基本
振動で発振をする。しかしＣｇ。
ｃｄの容量を小さくした場合、第二高周波振動の勤イン
ピーダンスが基本振動に於ける勤インピーダンスよりも
小さいとき、発揚回路に於いて第二高調波振動の実効り
成分は基本振動による実効り成分より太きくなるので、
第二高調波振動をするという不具合を生じる。
ピーダンスが基本振動に於ける勤インピーダンスよりも
小さいとき、発揚回路に於いて第二高調波振動の実効り
成分は基本振動による実効り成分より太きくなるので、
第二高調波振動をするという不具合を生じる。
さらに、容量が大きいときには消費電流が太きいという
欠点も有する（消費電流は容量に比例する。）。
欠点も有する（消費電流は容量に比例する。）。
本発明は、上記の欠点を除去したものである。
即ち本発明では、水晶振動子の勤インピーダンスを選択
することにちゃ、さらに詳しく言えば、第二高調波振動
の勤インピーダンスを基本振動の場合の勤インピーダン
スよシ太きくすることによって、発振回路のＣｇ、ｃｄ
を小さくした場合でも基本振動に於ける発振回路での実
効り成分を太きくするものでちゃ、基本撮動の安定発振
を行なう ５ − ものである。それ故、Ｏｇ、Ｏ（ｌの容量が小さいため
消費電流が小さいという長所を有する（消費電流は容量
に比例する）。本発明で第二高調波振動の動インピーダ
ンスを基本振動の勤インピーダンスより大きくするには
、２ｅ／μを０．６５以下にすれば容易に達成される。
することにちゃ、さらに詳しく言えば、第二高調波振動
の勤インピーダンスを基本振動の場合の勤インピーダン
スよシ太きくすることによって、発振回路のＣｇ、ｃｄ
を小さくした場合でも基本振動に於ける発振回路での実
効り成分を太きくするものでちゃ、基本撮動の安定発振
を行なう ５ − ものである。それ故、Ｏｇ、Ｏ（ｌの容量が小さいため
消費電流が小さいという長所を有する（消費電流は容量
に比例する）。本発明で第二高調波振動の動インピーダ
ンスを基本振動の勤インピーダンスより大きくするには
、２ｅ／μを０．６５以下にすれば容易に達成される。
更に、本発明の発振回路の出力側には出力抵抗Ｒ４が接
続されているから、消費電流をさらに小さくすることが
できる。通常、出力抵抗Ｒ４は１０にΩ〜６００にΩの
範囲内から、必要な回路条件に従って選択される。以上
述べたように、本発明は発振回路の容量を小さくした場
合にも基本振動で安定発振させるものであり、更に、出
力抵抗の挿入によって長寿命水晶時計が可能になった。
続されているから、消費電流をさらに小さくすることが
できる。通常、出力抵抗Ｒ４は１０にΩ〜６００にΩの
範囲内から、必要な回路条件に従って選択される。以上
述べたように、本発明は発振回路の容量を小さくした場
合にも基本振動で安定発振させるものであり、更に、出
力抵抗の挿入によって長寿命水晶時計が可能になった。
第１図は、従来の音叉型水晶撮動子の概観図を示す。第
２図は、本発明の一実施例を示す水晶発振回路図である
。 第３図、第４図は、本発明の水晶発１辰回路に於 ６− ける帰還回路図である。 １・・・・・・音叉型水晶撮動子 ２．３・・・・・・電 極 ４・・・・・・インバーター ５・・・・・・水晶撮動子 （’３ｇ、Ｃ！ｄ・・・・・・負荷容量以 上 出願人 株式会社 第二梢工舎 代理人 弁理士 最上 務 ７−
２図は、本発明の一実施例を示す水晶発振回路図である
。 第３図、第４図は、本発明の水晶発１辰回路に於 ６− ける帰還回路図である。 １・・・・・・音叉型水晶撮動子 ２．３・・・・・・電 極 ４・・・・・・インバーター ５・・・・・・水晶撮動子 （’３ｇ、Ｃ！ｄ・・・・・・負荷容量以 上 出願人 株式会社 第二梢工舎 代理人 弁理士 最上 務 ７−
Claims (1)
- （１）増幅器、コンデンサー、水晶振動子から構成きね
る水晶発振回路に於いて、前記水晶発振回路の出力側に
１ケ出力抵抗が接続され、前記発振回路を水晶時計の時
間標準としたことを特徴とする水晶時計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13139982A JPS5824884A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 水晶時計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13139982A JPS5824884A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 水晶時計 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9566076A Division JPS5320845A (en) | 1976-08-11 | 1976-08-11 | Quartz crystal watch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5824884A true JPS5824884A (ja) | 1983-02-14 |
Family
ID=15057060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13139982A Pending JPS5824884A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 水晶時計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5824884A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003273700A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-09-26 | Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk | 水晶発振器と水晶発振器の製造方法 |
| JP2004328701A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk | 水晶発振器の製造方法 |
| JP2005168066A (ja) * | 2002-01-11 | 2005-06-23 | Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk | 電子機器 |
| JP2008228334A (ja) * | 2002-01-11 | 2008-09-25 | Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk | 水晶振動子と水晶ユニットの製造方法 |
-
1982
- 1982-07-28 JP JP13139982A patent/JPS5824884A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003273700A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-09-26 | Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk | 水晶発振器と水晶発振器の製造方法 |
| JP2005168066A (ja) * | 2002-01-11 | 2005-06-23 | Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk | 電子機器 |
| JP4074935B2 (ja) * | 2002-01-11 | 2008-04-16 | 有限会社ピエデック技術研究所 | 水晶発振器と水晶発振器の製造方法 |
| JP2008228334A (ja) * | 2002-01-11 | 2008-09-25 | Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk | 水晶振動子と水晶ユニットの製造方法 |
| JP2008259216A (ja) * | 2002-01-11 | 2008-10-23 | Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk | 水晶発振器の製造方法と水晶発振器を搭載した携帯機器の製造方法 |
| JP2010141908A (ja) * | 2002-01-11 | 2010-06-24 | Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk | 水晶振動子、水晶ユニット、水晶発振器と電子機器 |
| JP2004328701A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Piedekku Gijutsu Kenkyusho:Kk | 水晶発振器の製造方法 |
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