JPS6256683B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6256683B2 JPS6256683B2 JP8167382A JP8167382A JPS6256683B2 JP S6256683 B2 JPS6256683 B2 JP S6256683B2 JP 8167382 A JP8167382 A JP 8167382A JP 8167382 A JP8167382 A JP 8167382A JP S6256683 B2 JPS6256683 B2 JP S6256683B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- circuit
- resonant circuit
- wave
- crystal oscillator
- 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.)
- Expired
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 39
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
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
- H03B5/362—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 being a single transistor
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水晶発振器に関し、特に不要モードを
抑圧した高安定水晶発振器に関するものである。
抑圧した高安定水晶発振器に関するものである。
通信機及び測定器等には信号源に水晶発振器が
多用されている。これらの発振器に要求される周
波数温度安定度は高度のものとなり、そのため恒
温槽付水晶発振器を採用することが多くなつた。
そして、恒温槽付水晶発振器に使用する水晶振動
子として、従来の水晶振動子より電気的諸特性が
すぐれているものが出現してきた。しかし、この
振動子は希望発振周波数に相当する共振周波数近
傍に不要波モードの共振周波数が存在するので、
安定な発振回路を実現するための調整が非常に困
難であるという問題があつた。
多用されている。これらの発振器に要求される周
波数温度安定度は高度のものとなり、そのため恒
温槽付水晶発振器を採用することが多くなつた。
そして、恒温槽付水晶発振器に使用する水晶振動
子として、従来の水晶振動子より電気的諸特性が
すぐれているものが出現してきた。しかし、この
振動子は希望発振周波数に相当する共振周波数近
傍に不要波モードの共振周波数が存在するので、
安定な発振回路を実現するための調整が非常に困
難であるという問題があつた。
以下、従来の水晶発振器について図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
従来の恒温槽付水晶発振器に使用する水晶振動
子としては、オーバ・トーン動作をさせる物が多
く、第１図に示す様なリアクタンス特性を持つて
いる。第１図において、横軸は周波数、縦軸は
リアクタンス値ｊxである。そして、01及び03
はそれぞれ水晶振動子の基本波及び３次オーバ・
トーン波の並列共振周波数，∞1及び∞3はそ
れぞれ基本波及び３次オーバ・トーン波の直列共
振周波数である。さらに、１は基本波の誘導性領
域、２は３次オーバ・トーン波の誘導性領域を示
す。
子としては、オーバ・トーン動作をさせる物が多
く、第１図に示す様なリアクタンス特性を持つて
いる。第１図において、横軸は周波数、縦軸は
リアクタンス値ｊxである。そして、01及び03
はそれぞれ水晶振動子の基本波及び３次オーバ・
トーン波の並列共振周波数，∞1及び∞3はそ
れぞれ基本波及び３次オーバ・トーン波の直列共
振周波数である。さらに、１は基本波の誘導性領
域、２は３次オーバ・トーン波の誘導性領域を示
す。
第１図に示す特性を持つ水晶振動子を使用した
水晶発振器の基本回路を第２図に示す。第２図に
おいて、３はトランジスタ、４はコンデンサ、５
は水晶振動子、６は並列共振器を示す。この水晶
発振器は、並列共振器６を、基本波周波数では誘
導性を示し、３次オーバ・トーン波周波数では容
量性を示す様に設定することにより、３次オー
バ・トーン波のみで発振条件を満足し発振する。
水晶発振器の基本回路を第２図に示す。第２図に
おいて、３はトランジスタ、４はコンデンサ、５
は水晶振動子、６は並列共振器を示す。この水晶
発振器は、並列共振器６を、基本波周波数では誘
導性を示し、３次オーバ・トーン波周波数では容
量性を示す様に設定することにより、３次オー
バ・トーン波のみで発振条件を満足し発振する。
近年、恒温槽付水晶発振器に使用する水晶振動
子の電気的特性の改善が進んでいるが、これに伴
い第３図に示す様に発振を希望する共振周波数以
外の不要波モードの共振周波数を持つ水晶振動子
が出現した。第３図において、横軸は周波数、
縦軸はリアクタンス値ｊxである。また、p1，
p3，∞1，∞3，１及び２は第１図と同じで
ある。さらに、ps1，ps2，ps3は不要波モー
ドの直列共振周波数、∞s1，∞s2，∞s3は
不要波モードの直列共振周波数、７〜９は不要波
モードの誘導性領域を示す。この様なリアクタン
ス特性を持つ水晶振動子を第２図の同調回路付水
晶発振器で使用すると、発振を希望する共振周波
数より下側の基本波及び不要波モードでの発振は
抑圧できるが、発振を希望する共振周波数より上
側の不要波モードでの発振は抑圧できないという
欠点があつた。
子の電気的特性の改善が進んでいるが、これに伴
い第３図に示す様に発振を希望する共振周波数以
外の不要波モードの共振周波数を持つ水晶振動子
が出現した。第３図において、横軸は周波数、
縦軸はリアクタンス値ｊxである。また、p1，
p3，∞1，∞3，１及び２は第１図と同じで
ある。さらに、ps1，ps2，ps3は不要波モー
ドの直列共振周波数、∞s1，∞s2，∞s3は
不要波モードの直列共振周波数、７〜９は不要波
モードの誘導性領域を示す。この様なリアクタン
ス特性を持つ水晶振動子を第２図の同調回路付水
晶発振器で使用すると、発振を希望する共振周波
数より下側の基本波及び不要波モードでの発振は
抑圧できるが、発振を希望する共振周波数より上
側の不要波モードでの発振は抑圧できないという
欠点があつた。
本発明の目的は、この欠点を除去した不要モー
ド抑圧型水晶発振器を提供することにある。
ド抑圧型水晶発振器を提供することにある。
本発明による不要モード抑圧型水晶発振器は、
位相反転増幅器の入力側回路及び出力側回路の一
方に発振を希望する共振周波数より高くかつ上側
の不要波モードの共振周波数より低く設定した直
列共振周波数を有する直列共振回路を、他方に発
振を希望する共振周波数より低くかつ下側の不要
波モードの共振周波数よりも高く設定した並列共
振周波数を有する並列共振回路を設けることを特
徴とし、並列共振回路の共振周波数と直列共振回
路の共振周波数の間だけ発振条件を満足するよう
にし、他の不要波モードでの発振を抑圧するよう
にしたものである。
位相反転増幅器の入力側回路及び出力側回路の一
方に発振を希望する共振周波数より高くかつ上側
の不要波モードの共振周波数より低く設定した直
列共振周波数を有する直列共振回路を、他方に発
振を希望する共振周波数より低くかつ下側の不要
波モードの共振周波数よりも高く設定した並列共
振周波数を有する並列共振回路を設けることを特
徴とし、並列共振回路の共振周波数と直列共振回
路の共振周波数の間だけ発振条件を満足するよう
にし、他の不要波モードでの発振を抑圧するよう
にしたものである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
第４図は本発明の一実施例であつて、AGC付
高安定水晶発振器の発振部の回路図である。図に
おいて、１０は位相反転増幅器を構成する発振用
トランジスタ、１１は不要波モードの共振周波数
を持つ水晶振動子、１２は位相反転増幅器の入力
側回路である並列共振回路、１３は位相反転増幅
器の出力側回路である直列共振回路、１４は周波
数調整用の可変容量ダイオード、１５は電流制限
用抵抗、１６は周波数調整用のコンデンサ、１７
及び１８は直流阻止コンデンサ、１９及び２０は
電流制限用抵抗、２１は高周波バイパスコンデン
サ、２２は電流制限用抵抗、２３は周波数調整用
バイアス端子、２４はAGCバイアス電圧入力端
子、２５は高周波出力端子、２６は電源端子であ
る。
高安定水晶発振器の発振部の回路図である。図に
おいて、１０は位相反転増幅器を構成する発振用
トランジスタ、１１は不要波モードの共振周波数
を持つ水晶振動子、１２は位相反転増幅器の入力
側回路である並列共振回路、１３は位相反転増幅
器の出力側回路である直列共振回路、１４は周波
数調整用の可変容量ダイオード、１５は電流制限
用抵抗、１６は周波数調整用のコンデンサ、１７
及び１８は直流阻止コンデンサ、１９及び２０は
電流制限用抵抗、２１は高周波バイパスコンデン
サ、２２は電流制限用抵抗、２３は周波数調整用
バイアス端子、２４はAGCバイアス電圧入力端
子、２５は高周波出力端子、２６は電源端子であ
る。
第５図は位相反転増幅器の出力側回路である直
列共振回路１３のリアクタンス特性である。第６
図は位相反転増幅器の入力側回路である並列共振
回路１２のリアクタンス特性である。第５図及び
第６図において、縦軸はリアクタンス値ｊx、横
軸は周波数である。そして、３は３次オー
バ・トーンで発振を希望する周波数を示す。s
は直列共振回路の直列共振周波数で、３次オー
バ・トーン波の直列共振周波数∞3と上側の不
要波モードの並列共振周波数ps3の間に設定す
る。pは並列共振回路の並列共振周波数で、３
次オーバ・トーン波の並列共振周波数p3と下側
の不要波モードの直列共振周波数∞s2の間に設
定する。第５図の２７及び第６図の２８は直列共
振回路及び並列共振回路が容量性となる周波数領
域を示す。
列共振回路１３のリアクタンス特性である。第６
図は位相反転増幅器の入力側回路である並列共振
回路１２のリアクタンス特性である。第５図及び
第６図において、縦軸はリアクタンス値ｊx、横
軸は周波数である。そして、３は３次オー
バ・トーンで発振を希望する周波数を示す。s
は直列共振回路の直列共振周波数で、３次オー
バ・トーン波の直列共振周波数∞3と上側の不
要波モードの並列共振周波数ps3の間に設定す
る。pは並列共振回路の並列共振周波数で、３
次オーバ・トーン波の並列共振周波数p3と下側
の不要波モードの直列共振周波数∞s2の間に設
定する。第５図の２７及び第６図の２８は直列共
振回路及び並列共振回路が容量性となる周波数領
域を示す。
第４図に示す回路はトランジスタが位相反転増
幅器になつているので、入力側回路である並列共
振回路が容量性、出力側回路である直列共振回路
が容量性、帰還回路にある水晶振動子が誘導性に
なる時に発振をし、その他の条件の時は発振しな
い。入出力側にある直列共振回路と並列共振回路
とが同時に容量性となる周波数領域を第７図に示
す。第７図において、縦軸、横軸、p，３，
sは第５図及び第６図と同一であり、２９は直
列共振回路と並列共振回路が同時に容量性となる
周波数領域を示す。第７図より位相反転増幅器の
入出力側回路である直列共振回路と並列共振回路
が同時に容量性を示す周波数領域はpからsの
間しか存在せず、この周波数領域で帰還回路にあ
る水晶振動子が誘導性になるのは第３図より発振
を希望する３次オーバ・トーン波の時のみであ
る。その他の不要波モード及び基本波が誘導性を
示す周波数では位相反転増幅器の入出力側回路の
いずれか一方が誘導性を示し、発振条件を満足し
ない。
幅器になつているので、入力側回路である並列共
振回路が容量性、出力側回路である直列共振回路
が容量性、帰還回路にある水晶振動子が誘導性に
なる時に発振をし、その他の条件の時は発振しな
い。入出力側にある直列共振回路と並列共振回路
とが同時に容量性となる周波数領域を第７図に示
す。第７図において、縦軸、横軸、p，３，
sは第５図及び第６図と同一であり、２９は直
列共振回路と並列共振回路が同時に容量性となる
周波数領域を示す。第７図より位相反転増幅器の
入出力側回路である直列共振回路と並列共振回路
が同時に容量性を示す周波数領域はpからsの
間しか存在せず、この周波数領域で帰還回路にあ
る水晶振動子が誘導性になるのは第３図より発振
を希望する３次オーバ・トーン波の時のみであ
る。その他の不要波モード及び基本波が誘導性を
示す周波数では位相反転増幅器の入出力側回路の
いずれか一方が誘導性を示し、発振条件を満足し
ない。
本実施例の如く、不要波モードの共振周波数を
持つ水晶振動子を使用する発振回路において、位
相反転増幅器の入出力側回路の一方に直列共振回
路、他の一方に並列共振回路を使用することによ
り、不要波モードでの発振を抑圧し、希望共振周
波数でのみ発振させることが出来る。
持つ水晶振動子を使用する発振回路において、位
相反転増幅器の入出力側回路の一方に直列共振回
路、他の一方に並列共振回路を使用することによ
り、不要波モードでの発振を抑圧し、希望共振周
波数でのみ発振させることが出来る。
以上の説明では、３次オーバ・トーン波の水晶
振動子の例で説明したが、オーバ・トーン次数及
び使用周波数帯、形状、特性については特に規定
るものではない。
振動子の例で説明したが、オーバ・トーン次数及
び使用周波数帯、形状、特性については特に規定
るものではない。
以上説明した様に、本発明によれば、不要波モ
ードの共振周波数を持つ水晶振動子を位相反転増
幅器の帰還回路に、位相反転増幅器の入出力側回
路の一方に直列共振回路、他方に並列共振回路を
設けることによつて、希望する共振周波数でのみ
発振をし、他の不要波モードでは発振を抑圧する
ことができ、高安定水晶発振器の実用に際し非常
に有益である。
ードの共振周波数を持つ水晶振動子を位相反転増
幅器の帰還回路に、位相反転増幅器の入出力側回
路の一方に直列共振回路、他方に並列共振回路を
設けることによつて、希望する共振周波数でのみ
発振をし、他の不要波モードでは発振を抑圧する
ことができ、高安定水晶発振器の実用に際し非常
に有益である。
第１図は水晶振動子のリアクタンス特性を示す
図である。第２図は従来の水晶発振器の回路図で
ある。第３図は不要波モードの共振周波数を持つ
水晶振動子のリアクタンス特性を示す図である。
第４図は本発明の実施例の回路図である。第５図
は第４図の直列共振回路１３のリアクタンス特性
を示す図、第６図は第４図の並列共振回路１２の
リアクタンス特性を示す図、第７図は直列共振回
路１３及び並列共振回路１２の両方のリアクタン
ス特性を示す図である。 図において、p1，p3……基本波および３次
オーバ・トーン波の並列共振周波数、∞1，
∞3……基本波および３次オーバ・トーン波の直
列共振周波数、ps1，ps2，ps3……不要波モ
ードの並列共振周波数、∞s1，∞s2，∞s3
……不要波モードの直列共振周波数、３……３
次オーバ・トーン波、s……直列共振器の直列
共振周波数、p……並列共振器の並列共振周波
数、１……基本波の誘導性領域、２……３次オー
バ・トーン波の誘導性領域、３……トランジス
タ、４……コンデンサ、５……水晶振動子、６…
…並列共振器、７〜９……不要波モードの誘導性
領域、１０……発振用トランジスタ、１１……不
要波モードを持つ水晶振動子、１２……並列共振
回路、１３……直列共振回路、１４……可変容量
ダイオード、１５……抵抗、１６……コンデン
サ、１７〜１８……コンデンサ、１９〜２０……
抵抗、２１……コンデンサ、２２……抵抗、２３
……バイアス端子、２４……AGCバイアス端
子、２５……高周波出力端子、２６……電源端
子、２７〜２８……直列共振回路及び並列共振回
路が容量性を示す周波数領域、２９……直列共振
回路及び並列共振回路が同時に容量性を示す周波
数領域である。
図である。第２図は従来の水晶発振器の回路図で
ある。第３図は不要波モードの共振周波数を持つ
水晶振動子のリアクタンス特性を示す図である。
第４図は本発明の実施例の回路図である。第５図
は第４図の直列共振回路１３のリアクタンス特性
を示す図、第６図は第４図の並列共振回路１２の
リアクタンス特性を示す図、第７図は直列共振回
路１３及び並列共振回路１２の両方のリアクタン
ス特性を示す図である。 図において、p1，p3……基本波および３次
オーバ・トーン波の並列共振周波数、∞1，
∞3……基本波および３次オーバ・トーン波の直
列共振周波数、ps1，ps2，ps3……不要波モ
ードの並列共振周波数、∞s1，∞s2，∞s3
……不要波モードの直列共振周波数、３……３
次オーバ・トーン波、s……直列共振器の直列
共振周波数、p……並列共振器の並列共振周波
数、１……基本波の誘導性領域、２……３次オー
バ・トーン波の誘導性領域、３……トランジス
タ、４……コンデンサ、５……水晶振動子、６…
…並列共振器、７〜９……不要波モードの誘導性
領域、１０……発振用トランジスタ、１１……不
要波モードを持つ水晶振動子、１２……並列共振
回路、１３……直列共振回路、１４……可変容量
ダイオード、１５……抵抗、１６……コンデン
サ、１７〜１８……コンデンサ、１９〜２０……
抵抗、２１……コンデンサ、２２……抵抗、２３
……バイアス端子、２４……AGCバイアス端
子、２５……高周波出力端子、２６……電源端
子、２７〜２８……直列共振回路及び並列共振回
路が容量性を示す周波数領域、２９……直列共振
回路及び並列共振回路が同時に容量性を示す周波
数領域である。
Claims (1)
- １ 発振させるべき周波数よりも高周波側及び低
周波側にそれぞれ少なくとも１つの不要モード共
振周波数をもつ水晶振動子を使用する水晶発振器
において、前記水晶振動子を位相反転増幅器の帰
還回路に設置し、その位相反転増幅器の入力側回
路及び出力側回路のうちの一方に直列共振回路を
他方に並列共振回路を設け、前記直列共振回路の
直列共振周波数を、発振させるべき周波数より高
くかつ高周波側の不要モード共振周波数より低く
設定し、前記並列共振回路の並列共振周波数を、
発振させるべき周波数より低くかつ低周波側の不
要モード共振周波数より高く設定したことを特徴
とする不要モード抑圧型水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8167382A JPS58198904A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 不要モ−ド抑圧型水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8167382A JPS58198904A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 不要モ−ド抑圧型水晶発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198904A JPS58198904A (ja) | 1983-11-19 |
| JPS6256683B2 true JPS6256683B2 (ja) | 1987-11-26 |
Family
ID=13752860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8167382A Granted JPS58198904A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 不要モ−ド抑圧型水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58198904A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0326663Y2 (ja) * | 1985-05-28 | 1991-06-10 | ||
| US6169460B1 (en) * | 1999-09-15 | 2001-01-02 | Cts Corporation | Oscillator mode suppression circuit |
| JP4628878B2 (ja) | 2005-06-07 | 2011-02-09 | 日本電波工業株式会社 | 水晶発振回路 |
-
1982
- 1982-05-17 JP JP8167382A patent/JPS58198904A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58198904A (ja) | 1983-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3731230A (en) | Broadband circuit for minimizing the effects of crystal shunt capacitance | |
| US6294964B1 (en) | High-stability piezoelectric oscillator | |
| US6380816B1 (en) | Oscillator and voltage controlled oscillator | |
| JPH09153740A (ja) | 圧電発振器 | |
| KR100209868B1 (ko) | 오버톤 수정 발진기 | |
| US6169460B1 (en) | Oscillator mode suppression circuit | |
| JPS6256683B2 (ja) | ||
| JP2553281B2 (ja) | 水晶振動子を有する発振回路 | |
| JPS6260843B2 (ja) | ||
| US5721515A (en) | High stability single-port saw resonator oscillator | |
| JPH04323906A (ja) | 電圧制御発振システム | |
| US9077281B2 (en) | Oscillator circuit | |
| JP2000082922A (ja) | 圧電発振器 | |
| JP2686991B2 (ja) | オーバトーン用発振回路 | |
| JPS60261205A (ja) | 発振回路 | |
| JPH056363B2 (ja) | ||
| JPH0319506A (ja) | 水晶発振回路 | |
| JPH04207608A (ja) | 水晶発振器 | |
| JP2002217644A (ja) | 水晶発振器 | |
| JPS6290006A (ja) | 電圧制御水晶発振器 | |
| JPH04137805A (ja) | 水晶発振回路 | |
| JPH11154824A (ja) | 温度補償型発振器 | |
| JPS6223124Y2 (ja) | ||
| JP2009171385A (ja) | Ｓａｗ発振回路、電圧制御発振器及び発振回路 | |
| JP2002261546A (ja) | 圧電発振器 |