JPS60130904A - 周波数信号出力装置 - Google Patents
周波数信号出力装置Info
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- JPS60130904A JPS60130904A JP24052183A JP24052183A JPS60130904A JP S60130904 A JPS60130904 A JP S60130904A JP 24052183 A JP24052183 A JP 24052183A JP 24052183 A JP24052183 A JP 24052183A JP S60130904 A JPS60130904 A JP S60130904A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 16
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- 101100339482 Colletotrichum orbiculare (strain 104-T / ATCC 96160 / CBS 514.97 / LARS 414 / MAFF 240422) HOG1 gene Proteins 0.000 abstract 2
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- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract 1
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
- H03L1/027—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using frequency conversion means which is variable with temperature, e.g. mixer, frequency divider, pulse add/substract logic circuit
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、水晶振動子を利用して、安定な基準周波数信
号を出力する周波数信号出力装置に関するものである。
号を出力する周波数信号出力装置に関するものである。
従来より水晶振動子の共振周波数を基準信号として利用
する装置は公知である。
する装置は公知である。
水晶振動子は、共振周波数が温度によって影響を受ける
ために、従来装置においては、水晶撮動子を恒温槽に入
れたり、ＶＣＯＸ （電圧制御型水晶発振器）あるいは
、ＴＣＸＯ（温度制御型水晶発振器）を用いている。
ために、従来装置においては、水晶撮動子を恒温槽に入
れたり、ＶＣＯＸ （電圧制御型水晶発振器）あるいは
、ＴＣＸＯ（温度制御型水晶発振器）を用いている。
しかしながら、これらは、温度検出のための手段が必要
で構成が複雑となる欠点がある。
で構成が複雑となる欠点がある。
本発明は仁の様な従来技術に鑑みてなされたもる。
本発明に係る装置は、音叉形水晶振動子と、この水晶振
動子を屈曲振動させる第１の自励発振ループと、水晶振
動子をねじシ振動させる第２の自励発振ループと、第１
．第２の各自励発振ループから得られる共振周波数信号
ｆ１１ｆ２を入力しくｆ□−ｆ２）Ｋ関連して水晶振動
子の負荷容量又は水晶振動子の温度を制御する制御ルー
プとで構成される点に特徴がある。
動子を屈曲振動させる第１の自励発振ループと、水晶振
動子をねじシ振動させる第２の自励発振ループと、第１
．第２の各自励発振ループから得られる共振周波数信号
ｆ１１ｆ２を入力しくｆ□−ｆ２）Ｋ関連して水晶振動
子の負荷容量又は水晶振動子の温度を制御する制御ルー
プとで構成される点に特徴がある。
第１図は本発明に係る装置の一例を示す構成ブロック図
である。図において、１は腕１ａ、 ｌｂを有する音叉
状の水晶振動子で、これには図示してないが水晶振動子
を励振させる励振電極と、振動を検出する検出電極とが
設けられている。この水晶振動子１は、例えば、厚さｔ
が０．０２５〜０．２ｍｍ程朋、両腕１ａ、 ｌｂの長
さｔが２．５〜２０ｍｍ （１００，ｔ）程度、両腕１
ａ、 ｌｂの幅Ｗが０．０５−０．５ｍｍ程度の大きさ
であって、形状の製作及び各電極の形成は、ホトリソグ
ラフィーとエツチングの技術を利用して行なわれる。２
１．２２は振動検出電極に結合するフィルタ回路で、一
方のフィルタ回路２１は、水晶振動子１の屈曲振動周波
数ｆ□が通過する低域フィルタであり、他方のフィルタ
回路２２は、水晶振動子１のねじり振動周波数ｆ２が通
過する帯域フィルタとなっている。３１．３２は各フィ
ルタ回路２１．２２からの周波数信号を増幅するアンプ
、４け各アンプ３１、３２からの信号を加算し、この加
算信号を励振用の電極に出力する加算回路である。
である。図において、１は腕１ａ、 ｌｂを有する音叉
状の水晶振動子で、これには図示してないが水晶振動子
を励振させる励振電極と、振動を検出する検出電極とが
設けられている。この水晶振動子１は、例えば、厚さｔ
が０．０２５〜０．２ｍｍ程朋、両腕１ａ、 ｌｂの長
さｔが２．５〜２０ｍｍ （１００，ｔ）程度、両腕１
ａ、 ｌｂの幅Ｗが０．０５−０．５ｍｍ程度の大きさ
であって、形状の製作及び各電極の形成は、ホトリソグ
ラフィーとエツチングの技術を利用して行なわれる。２
１．２２は振動検出電極に結合するフィルタ回路で、一
方のフィルタ回路２１は、水晶振動子１の屈曲振動周波
数ｆ□が通過する低域フィルタであり、他方のフィルタ
回路２２は、水晶振動子１のねじり振動周波数ｆ２が通
過する帯域フィルタとなっている。３１．３２は各フィ
ルタ回路２１．２２からの周波数信号を増幅するアンプ
、４け各アンプ３１、３２からの信号を加算し、この加
算信号を励振用の電極に出力する加算回路である。
低域フィルタ回路２１、アンプ３１、加算回路４を含ん
で形成されるループは、水晶振動子１を屈曲振動させる
自励発振ループ０ＳＣ１を構成し、低域フィルタ回路２
２、アンプ３２、加算回路４を含んで形成されるループ
は、水晶振動子１をねじり振動させる自励発振ループ０
８Ｃ２を構成している。
で形成されるループは、水晶振動子１を屈曲振動させる
自励発振ループ０ＳＣ１を構成し、低域フィルタ回路２
２、アンプ３２、加算回路４を含んで形成されるループ
は、水晶振動子１をねじり振動させる自励発振ループ０
８Ｃ２を構成している。
５は２つの自励発振ループ０８ＣＩ、 ０８Ｃ２から得
られる周波数信号ｆ□、ｆ２を入力し、水晶振動子１の
負荷容量を周ｆＩｔ数信号の差（ｆニーｆ２）に応じて
制御する制御ループで、ｆ□とｆ２の差信号を演算する
演算回路５１と、水晶振動子１に接続された負荷容量５
２と、この負荷容量を演算回路５１からの信号によって
変化させる駆動回路５３とで構成されている。
られる周波数信号ｆ□、ｆ２を入力し、水晶振動子１の
負荷容量を周ｆＩｔ数信号の差（ｆニーｆ２）に応じて
制御する制御ループで、ｆ□とｆ２の差信号を演算する
演算回路５１と、水晶振動子１に接続された負荷容量５
２と、この負荷容量を演算回路５１からの信号によって
変化させる駆動回路５３とで構成されている。
第２図は、水晶振動子１の屈曲振動の説明図である。音
叉状の水晶振動子１の両腕１ａ、 ｌｂが矢印（１）に
示すように振動（振動モードは対称振動）するのが屈曲
振動であって、その共振周波数ｆ１は、振動子１の各寸
法を図示するようにとれば、（１）式％式％ （１） ただし、α：固有値 に：補正係数 ρ：：晶振動子の密度 Ｓ２ｄ：水晶振動子のヤング率に関連した値 ５４４１−水晶振動子のねじり剛性に関連した値 第５図は、水晶振動子１のねじシ振動の説明図である。
叉状の水晶振動子１の両腕１ａ、 ｌｂが矢印（１）に
示すように振動（振動モードは対称振動）するのが屈曲
振動であって、その共振周波数ｆ１は、振動子１の各寸
法を図示するようにとれば、（１）式％式％ （１） ただし、α：固有値 に：補正係数 ρ：：晶振動子の密度 Ｓ２ｄ：水晶振動子のヤング率に関連した値 ５４４１−水晶振動子のねじり剛性に関連した値 第５図は、水晶振動子１のねじシ振動の説明図である。
音叉状振動子１の両腕１ａ、 ｌｂが矢印■に示すよう
に振動（振動モードは対称でも非対称でもよい）するの
がねじり振動であって、その共振周波数ｆ２は、（２）
式で表わすことができる。
に振動（振動モードは対称でも非対称でもよい）するの
がねじり振動であって、その共振周波数ｆ２は、（２）
式で表わすことができる。
（２）
ただし、β：固固有値
値
ｎ：振動モードの次数
第４図は、水晶振動子１を作る水晶基板として、Ｚ板（
２カツト板）を基準として、１回目の回転がＸ軸に対し
て±１０°Ｙ＠に対して±１０°の範囲のものを使用し
、これを屈曲振動させた場合の共振周波数ｆ１の温度特
性を示す線図である。
２カツト板）を基準として、１回目の回転がＸ軸に対し
て±１０°Ｙ＠に対して±１０°の範囲のものを使用し
、これを屈曲振動させた場合の共振周波数ｆ１の温度特
性を示す線図である。
この線図において、屈曲振動の共振周波数ｆ１の温度に
対する変化は全体として小さく、特に２０℃〜３０℃の
常温付近での温度係数α、は非常に小さくなり、例えば
α１＝ ０．Ｏ４ｐｐｍ ／ ℃２ 程度となる。
対する変化は全体として小さく、特に２０℃〜３０℃の
常温付近での温度係数α、は非常に小さくなり、例えば
α１＝ ０．Ｏ４ｐｐｍ ／ ℃２ 程度となる。
ここで、２次以後の温度係数を無視すれば、屈曲振動の
共振周波数ｆ□と、屈曲振動の１次温度係数αとは、温
度Ｔに対して（３）式に示す関係がある。
共振周波数ｆ□と、屈曲振動の１次温度係数αとは、温
度Ｔに対して（３）式に示す関係がある。
ｆｌ−ｆ。１（１＋α１（Ｔ −Ｔｏ＞ ） （３）た
だしｆ。、：温度Ｔ。の時の屈曲振動の周波数また、ｆ
□け（１）式から明らかなように、形状寸法ｖｔ／１等
によっても変わるもので、これらを特定な値に選定する
ことにより、ｆ□を温度Ｔ。において、２ｎに相当する
例えば３２．７６８ｋ）Ｉｚとすることができる。
だしｆ。、：温度Ｔ。の時の屈曲振動の周波数また、ｆ
□け（１）式から明らかなように、形状寸法ｖｔ／１等
によっても変わるもので、これらを特定な値に選定する
ことにより、ｆ□を温度Ｔ。において、２ｎに相当する
例えば３２．７６８ｋ）Ｉｚとすることができる。
第５図は、前記の水晶振動子１をねじシ振動させた場合
の共振周波数ｆ２の温度特性を示す線図である。
の共振周波数ｆ２の温度特性を示す線図である。
この線図において、ねじシ振動の共振周波数ｆ２の温度
に対する変化は、直線的に変化し、その温度係ｆｒ、α
２は、水晶振動子の寸法形状を例えばｔ／ｗ！＝ｉ ０
．４ 、ｌ ＝ ２．５ｙｎｍとした場合、α２＝ ”
Ｉ）ｐｍ ／ ℃程度となる。
に対する変化は、直線的に変化し、その温度係ｆｒ、α
２は、水晶振動子の寸法形状を例えばｔ／ｗ！＝ｉ ０
．４ 、ｌ ＝ ２．５ｙｎｍとした場合、α２＝ ”
Ｉ）ｐｍ ／ ℃程度となる。
第１図において、水晶振動子１け、２つの自励発振ルー
プ０８ＣＩ、 ０８Ｃ２によって、屈曲振動と、ねじり
振動とを同時に行ない、各自励発振ループ０８ＣＩ 、
０８Ｃ２から周波数信号ｆ工と、ｆ２とを出力する。
プ０８ＣＩ、 ０８Ｃ２によって、屈曲振動と、ねじり
振動とを同時に行ない、各自励発振ループ０８ＣＩ 、
０８Ｃ２から周波数信号ｆ工と、ｆ２とを出力する。
通常、ねじり振動の共振周波数ｆ２は、屈曲振動の共振
周波数ｆ□よりも高く（ｆ２〉ｆｌ）、これらの周波数
信号は低域フィルタ回路２１と、帯域フィルタ回路２２
とによって分離され、各自励発振ループは互いに非同期
で自励発振を持続する。
周波数ｆ□よりも高く（ｆ２〉ｆｌ）、これらの周波数
信号は低域フィルタ回路２１と、帯域フィルタ回路２２
とによって分離され、各自励発振ループは互いに非同期
で自励発振を持続する。
制御回路５け、各自励発振ループ０３Ｃ１，０８Ｃ２か
らの周波数信号ｆ工、ｆ２を入力し、ｆニーｆ２なる演
算を行なうことによって、温度依存性のある差信号ｆｔ
を得る。この差信号ｆｔは駆動回路５３に印加され、）
駆動回路５３は温度による共振周波数ｆ１． ｆ２のド
リフト分を補償するように負荷容量５２の容量を連続的
に変化させる。
らの周波数信号ｆ工、ｆ２を入力し、ｆニーｆ２なる演
算を行なうことによって、温度依存性のある差信号ｆｔ
を得る。この差信号ｆｔは駆動回路５３に印加され、）
駆動回路５３は温度による共振周波数ｆ１． ｆ２のド
リフト分を補償するように負荷容量５２の容量を連続的
に変化させる。
この様な動作によって、自励発振ループ０８Ｃ１の共振
周波数ｆ１は、温度の影響を受けない安定な基準周波数
信号となる。
周波数ｆ１は、温度の影響を受けない安定な基準周波数
信号となる。
第６図は本発明に係る装置の他の例を示す構成ブロック
図である。この実施例においては、水晶振動子１を容器
１ｏ内に設置するとともに、水晶振動子１を！駆動回路
５３の出力で加熱するためのヒータ５４を設けたもので
ある。このヒータ５４によって、水晶振動子１け周囲温
度の変化に対応して加熱され、共振周波数ｆ１け、温度
の影響を受けない安定な基準周波数信号となる。
図である。この実施例においては、水晶振動子１を容器
１ｏ内に設置するとともに、水晶振動子１を！駆動回路
５３の出力で加熱するためのヒータ５４を設けたもので
ある。このヒータ５４によって、水晶振動子１け周囲温
度の変化に対応して加熱され、共振周波数ｆ１け、温度
の影響を受けない安定な基準周波数信号となる。
第７図及び第８図は水晶振動子１に設ける電極の形成例
を示したもので、いずれも（、）は斜視図、（ｂ）は（
、）図におけるｘ−ｘ断面図である。
を示したもので、いずれも（、）は斜視図、（ｂ）は（
、）図におけるｘ−ｘ断面図である。
いずれのものも、水晶振動子１０両腕の両表面に、互い
に平行して並ぶ対向電極１５．１６及び１７゜１８を形
成させたものである。周知のように水晶は弾性体であり
、しかも圧電体であることから、例えば電１ｆｊｘ５．
１ｓ間に加算回路４からの励振信号を与えることによっ
て屈曲振動及びねじり振動をし、また、電極１７．１８
間には水晶振動子１の振動に応じた電圧信号が発生する
。
に平行して並ぶ対向電極１５．１６及び１７゜１８を形
成させたものである。周知のように水晶は弾性体であり
、しかも圧電体であることから、例えば電１ｆｊｘ５．
１ｓ間に加算回路４からの励振信号を与えることによっ
て屈曲振動及びねじり振動をし、また、電極１７．１８
間には水晶振動子１の振動に応じた電圧信号が発生する
。
なお、電極は各節１ａ、 、１．ｂの側面に設けてもよ
い。
い。
以上説明したように、本発明によれば、温度検出手段を
用いることなく、周囲温度に影響されないで安定した基
準周波数信号を得ることのできる装置が実現できる。
用いることなく、周囲温度に影響されないで安定した基
準周波数信号を得ることのできる装置が実現できる。
第１図は本発明に係る装置の一例を示す構成ブロック図
、第２図は水晶振動子の屈曲振動の説明図、第３図は水
晶振動子のねじシ振動の説明図、第４図は本発明におい
て用いられている水晶振動子の屈曲振動の共振周波ｆｉ
ｆ□と温度との関係を示す線図、第５図はねじり振動の
共振周波数ｆ２と温度との関係を示す線図、第６図は本
発明に係る装置の他の実施例の構成ブロック図、第７図
及び第８図は水晶振動子に設ける電極の形成例を示す説
明図である。 １・・・水晶振動子、０８ＣＩ、 ０８Ｃ２・・・自励
発振ループ、４・・・加算回路、５・・・制御ループ、
５２・・・負荷容量、５４°°゛ヒータ０
、第２図は水晶振動子の屈曲振動の説明図、第３図は水
晶振動子のねじシ振動の説明図、第４図は本発明におい
て用いられている水晶振動子の屈曲振動の共振周波ｆｉ
ｆ□と温度との関係を示す線図、第５図はねじり振動の
共振周波数ｆ２と温度との関係を示す線図、第６図は本
発明に係る装置の他の実施例の構成ブロック図、第７図
及び第８図は水晶振動子に設ける電極の形成例を示す説
明図である。 １・・・水晶振動子、０８ＣＩ、 ０８Ｃ２・・・自励
発振ループ、４・・・加算回路、５・・・制御ループ、
５２・・・負荷容量、５４°°゛ヒータ０
Claims (1)
- （１） 音叉形水晶振動子、この水晶撮動子を屈曲振動
させる第１の自励発振ループ、前記水晶振動子をねじり
振動させる第２の自励発振ループ、前記第１１Ｍ２の自
励発振ループから得られる共振周波数信号ｆ□、ｆ２を
入力し画周波数信号の差に関連して前記水晶振動子の負
荷容量又は水晶振動子の温度を制御する制御ループを備
え、 前記第１の自励発振ループから得られる共振周波数信号
ｆ□を基準周波数信号として出力するようにした周波数
信号出力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24052183A JPS60130904A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 周波数信号出力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24052183A JPS60130904A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 周波数信号出力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60130904A true JPS60130904A (ja) | 1985-07-12 |
| JPH0515082B2 JPH0515082B2 (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=17060759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24052183A Granted JPS60130904A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 周波数信号出力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60130904A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002371636A (ja) * | 2001-06-18 | 2002-12-26 | Sanyo Showa Panel System Co Ltd | パネルの連結兼目地部カバー装置 |
| JP2014062812A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Fujitsu Ltd | 温度センサー及び温度補償発振器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55163481A (en) * | 1979-06-07 | 1980-12-19 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Time standard generator |
| JPS6316169U (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-02 |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP24052183A patent/JPS60130904A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55163481A (en) * | 1979-06-07 | 1980-12-19 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Time standard generator |
| JPS6316169U (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-02 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002371636A (ja) * | 2001-06-18 | 2002-12-26 | Sanyo Showa Panel System Co Ltd | パネルの連結兼目地部カバー装置 |
| JP2014062812A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Fujitsu Ltd | 温度センサー及び温度補償発振器 |
| US9464943B2 (en) | 2012-09-21 | 2016-10-11 | Fujitsu Limited | Temperature sensor and temperature compensation oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515082B2 (ja) | 1993-02-26 |
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