JPS6261163B2 - - Google Patents
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- JPS6261163B2 JPS6261163B2 JP12610079A JP12610079A JPS6261163B2 JP S6261163 B2 JPS6261163 B2 JP S6261163B2 JP 12610079 A JP12610079 A JP 12610079A JP 12610079 A JP12610079 A JP 12610079A JP S6261163 B2 JPS6261163 B2 JP S6261163B2
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- Japan
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- circuit
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- crystal resonator
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
- G04G3/00—Producing timing pulses
- G04G3/04—Temperature-compensating arrangements
-
- 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
- H03L1/026—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 a memory for digitally storing correction values
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は温度特性が近似的に２次曲線で与えら
れる水晶振動子の頂点温度の量産ばらつきを初期
調整する回路に関する。
れる水晶振動子の頂点温度の量産ばらつきを初期
調整する回路に関する。
まず、本発明の背景及び目的について述べる。
水晶発振式ウオツチ等の発振回路に用いられる音
叉型水晶振動子は第１図ａに実線で示すような近
似的に２次曲線で与えられる発振周波数対温度特
性を有する。同図でθ０は放物線の頂点に相当す
る温度を表わす。（以下θ０を頂点温度と呼ぶ。）
第２図は時計用集積回路内に温度センサーを設け
て第１図に実線で示す温度特性を補正する場合の
温度検出部のブロツク図である。同図で、２０１
は温度センサー、２０２は比較器、２０３はカウ
ンタ及びデコーダ、２０４は２０１で得られたア
ナログの温度信号をデイジタル値に変換するため
の参照電位を与える参照電圧発生回路である。同
図の温度検出部の働きは、２０３を掃引すること
により信号２１３のレベルを順次変化させ信号２
１２の反転を検出することにより２０３の掃引を
止めてアナログ温度信号２１１をデイジタル信号
２１４に変換することである。第２図の温度検出
回路を時計の歩度緩急に利用する場合、デイジタ
ル信号２１４に応じて分周回路に論理緩急を施
す。この際、第１図に示す水晶振動子の温度特
性、特に頂点温度θ０が設計値からずれると歩度
の緩急が正確に行われないという問題が生ずる。
現在量産されている音叉型水晶振動子の頂点温度
±４℃程度のばらつきを含んでおり、これは正確
な歩度緩急を行う際に大きな支障を来たす。本発
明の目的は、上述の欠点を除去し頂点温度の量産
ばらつきに起因する歩度緩急の誤差を十分に小さ
な量に抑えることである。
水晶発振式ウオツチ等の発振回路に用いられる音
叉型水晶振動子は第１図ａに実線で示すような近
似的に２次曲線で与えられる発振周波数対温度特
性を有する。同図でθ０は放物線の頂点に相当す
る温度を表わす。（以下θ０を頂点温度と呼ぶ。）
第２図は時計用集積回路内に温度センサーを設け
て第１図に実線で示す温度特性を補正する場合の
温度検出部のブロツク図である。同図で、２０１
は温度センサー、２０２は比較器、２０３はカウ
ンタ及びデコーダ、２０４は２０１で得られたア
ナログの温度信号をデイジタル値に変換するため
の参照電位を与える参照電圧発生回路である。同
図の温度検出部の働きは、２０３を掃引すること
により信号２１３のレベルを順次変化させ信号２
１２の反転を検出することにより２０３の掃引を
止めてアナログ温度信号２１１をデイジタル信号
２１４に変換することである。第２図の温度検出
回路を時計の歩度緩急に利用する場合、デイジタ
ル信号２１４に応じて分周回路に論理緩急を施
す。この際、第１図に示す水晶振動子の温度特
性、特に頂点温度θ０が設計値からずれると歩度
の緩急が正確に行われないという問題が生ずる。
現在量産されている音叉型水晶振動子の頂点温度
±４℃程度のばらつきを含んでおり、これは正確
な歩度緩急を行う際に大きな支障を来たす。本発
明の目的は、上述の欠点を除去し頂点温度の量産
ばらつきに起因する歩度緩急の誤差を十分に小さ
な量に抑えることである。
本発明は第２図の参照電圧発生回路２０４の部
分に頂点温度調整回路を設けるものである。第３
図に従来構成による第２図２０４の構成例を示
す。第３図の例では参照電圧を与える節点が７
点、負電源電位を与える節点が１点設けられてい
る。同図で３０３乃至３０９は集積化された抵
抗、３１１は正電源、３１９は負電源、３１２乃
至３１８は参照電位を与える節点、３１９は負電
源電位を与える節点であり、３２１乃至３２８は
第２図２０３のカウンタの掃引によつて順次同時
に１個に限り導通するよう設定されているアナロ
グ・スイツチ（例えばトランスミツシヨンゲート
またはトランスフアーゲート）である。また、入
力端子３３１からは基準電位が供給され演算増幅
器３０１の働きにより節点３１５に該基準電位が
伝えられる。一方MOS電界効果トランジスタ
（以下MOSFETと略記する。）３０２は節点３１
５が供給された基準電位となるように抵抗３０３
乃至３０９に電流を流す。以上の働きにより、節
点３３２には３１２乃至３１９のうち選択されて
いる節点に相当する参照電位が得られ第２図２０
２の比較器の入力端子へと伝えられる。節点３１
２乃至３１８に生ずる参照電位はそれぞれ温度に
対応しており、例えば３１２が43℃、３１３が37
℃、３１４が31℃、３１５が25℃、３１６が19
℃、３１７が13℃、３１８が７℃のようになる。
時計の歩度調整を行う場合、論理緩急は、第２図
２１４のデイジタル値で表わされた温度信号に従
つて、あらかじめ定められたリードオンリーメモ
リ（以下ROMと略記する。）の内容を続み出すこ
とにより成される。この際、緩急の度合いを与え
る前記ROMの内容は、例えば頂点温度が25℃で
ある水晶振動子に合わせて設定される。ところ
が、先にも述べたように量産された水晶振動子の
頂点温度には最大で±４℃程度のばらつきが含ま
れている。頂点温度が設計値（ROMにあらかじ
め書き込まれている設定値）からずれた場合の歩
度緩急の誤差について第１図ａ，ｂを用いて説明
しよう。頂点温度の設計値をθ０とする。第１図
ａは頂点温度が設計値に等しい水晶振動子に関す
るもので、実線は論理緩急を施さない場合、点線
は論理緩急を施した場合の温度特性である。次
に、用いる水晶振動子の頂点温度がθ１（θ１≠
θ０）であつたとする。この場合の温度特性は第
１図ｂのようになり、誤つた緩急が施される結果
となる。第１図ｂから明らかなように、頂点温度
がθ１―θ０だけずれることは温度センサーがθ
１―θ０だけ誤つて温度を検出することと等価で
ある。そこで、本発明では、頂点温度がθ１―θ
０だけずれた水晶振動子に対しては、第２図２０
４の回路で与えられる参照電位を温度に換算して
θ１―θ０に相当する分だけずらす働きをする微
調整回路を設ける。即ち、第３図において、設計
時における各節点に対する温度設定が３１２―43
℃、３１３―37℃、３１４―31℃、３１５―25
℃、３１６―19℃、３１７―13℃、３１８―７℃
でありこれが頂点温度25℃の水晶振動子に合わせ
て設計されたものであるとするとき、頂点温度27
℃の水晶振動子に対しては各節点に相当する温度
が３１２―45℃、３１３―39℃、３１４―33℃、
３１５―27℃、３１６―21℃、３１７―15℃、３
１８―９℃となるように微調整を施す。第４図に
本発明の頂点温度調整回路の実施例を示す。同図
は、水晶振動子の頂点温度を、例えば21℃，23
℃，25℃，27℃のように４段階で調整する場合の
例である。第４図ａにおいて、４１１，４１２は
第２図２０３のカウンタの掃引によつて、順次、
同時に１個に限り導通するように設定されている
アナログスイツチであり、第３図３２１〜３２８
に相当するものである。また、４２２〜４２４，
４２６〜４２８は頂点温度調整用の抵抗であり、
４０２〜４０５，４０６〜４０９は頂点温度調整
用の節点である。これら頂点温度調整用節点は第
３図では１点に固定されていたものである。４３
２〜４３５及び４３６〜４３９は頂点温度調整用
のアナログスイツチ（例えばトランンスミツシヨ
ンゲートまたはトランスフアゲート）である。こ
れら頂点温度調整用アナログスイツチのうちどれ
が導通とされるかは実際の頂点温度の設計値から
のずれに応じて４３２，４３６，……の系列、４
３３，４３７……の系列、４３４，４３８……の
系列、４３５，４３９……の系列のように組にし
て選択される。４１３は導通させるべきアナログ
スイツチの系列を、用いられる水晶振動子の頂点
温度に応じて選択するためのプログラマブルリー
ドオンリーメモリ（以下PROMと略記する。）で
ある。
分に頂点温度調整回路を設けるものである。第３
図に従来構成による第２図２０４の構成例を示
す。第３図の例では参照電圧を与える節点が７
点、負電源電位を与える節点が１点設けられてい
る。同図で３０３乃至３０９は集積化された抵
抗、３１１は正電源、３１９は負電源、３１２乃
至３１８は参照電位を与える節点、３１９は負電
源電位を与える節点であり、３２１乃至３２８は
第２図２０３のカウンタの掃引によつて順次同時
に１個に限り導通するよう設定されているアナロ
グ・スイツチ（例えばトランスミツシヨンゲート
またはトランスフアーゲート）である。また、入
力端子３３１からは基準電位が供給され演算増幅
器３０１の働きにより節点３１５に該基準電位が
伝えられる。一方MOS電界効果トランジスタ
（以下MOSFETと略記する。）３０２は節点３１
５が供給された基準電位となるように抵抗３０３
乃至３０９に電流を流す。以上の働きにより、節
点３３２には３１２乃至３１９のうち選択されて
いる節点に相当する参照電位が得られ第２図２０
２の比較器の入力端子へと伝えられる。節点３１
２乃至３１８に生ずる参照電位はそれぞれ温度に
対応しており、例えば３１２が43℃、３１３が37
℃、３１４が31℃、３１５が25℃、３１６が19
℃、３１７が13℃、３１８が７℃のようになる。
時計の歩度調整を行う場合、論理緩急は、第２図
２１４のデイジタル値で表わされた温度信号に従
つて、あらかじめ定められたリードオンリーメモ
リ（以下ROMと略記する。）の内容を続み出すこ
とにより成される。この際、緩急の度合いを与え
る前記ROMの内容は、例えば頂点温度が25℃で
ある水晶振動子に合わせて設定される。ところ
が、先にも述べたように量産された水晶振動子の
頂点温度には最大で±４℃程度のばらつきが含ま
れている。頂点温度が設計値（ROMにあらかじ
め書き込まれている設定値）からずれた場合の歩
度緩急の誤差について第１図ａ，ｂを用いて説明
しよう。頂点温度の設計値をθ０とする。第１図
ａは頂点温度が設計値に等しい水晶振動子に関す
るもので、実線は論理緩急を施さない場合、点線
は論理緩急を施した場合の温度特性である。次
に、用いる水晶振動子の頂点温度がθ１（θ１≠
θ０）であつたとする。この場合の温度特性は第
１図ｂのようになり、誤つた緩急が施される結果
となる。第１図ｂから明らかなように、頂点温度
がθ１―θ０だけずれることは温度センサーがθ
１―θ０だけ誤つて温度を検出することと等価で
ある。そこで、本発明では、頂点温度がθ１―θ
０だけずれた水晶振動子に対しては、第２図２０
４の回路で与えられる参照電位を温度に換算して
θ１―θ０に相当する分だけずらす働きをする微
調整回路を設ける。即ち、第３図において、設計
時における各節点に対する温度設定が３１２―43
℃、３１３―37℃、３１４―31℃、３１５―25
℃、３１６―19℃、３１７―13℃、３１８―７℃
でありこれが頂点温度25℃の水晶振動子に合わせ
て設計されたものであるとするとき、頂点温度27
℃の水晶振動子に対しては各節点に相当する温度
が３１２―45℃、３１３―39℃、３１４―33℃、
３１５―27℃、３１６―21℃、３１７―15℃、３
１８―９℃となるように微調整を施す。第４図に
本発明の頂点温度調整回路の実施例を示す。同図
は、水晶振動子の頂点温度を、例えば21℃，23
℃，25℃，27℃のように４段階で調整する場合の
例である。第４図ａにおいて、４１１，４１２は
第２図２０３のカウンタの掃引によつて、順次、
同時に１個に限り導通するように設定されている
アナログスイツチであり、第３図３２１〜３２８
に相当するものである。また、４２２〜４２４，
４２６〜４２８は頂点温度調整用の抵抗であり、
４０２〜４０５，４０６〜４０９は頂点温度調整
用の節点である。これら頂点温度調整用節点は第
３図では１点に固定されていたものである。４３
２〜４３５及び４３６〜４３９は頂点温度調整用
のアナログスイツチ（例えばトランンスミツシヨ
ンゲートまたはトランスフアゲート）である。こ
れら頂点温度調整用アナログスイツチのうちどれ
が導通とされるかは実際の頂点温度の設計値から
のずれに応じて４３２，４３６，……の系列、４
３３，４３７……の系列、４３４，４３８……の
系列、４３５，４３９……の系列のように組にし
て選択される。４１３は導通させるべきアナログ
スイツチの系列を、用いられる水晶振動子の頂点
温度に応じて選択するためのプログラマブルリー
ドオンリーメモリ（以下PROMと略記する。）で
ある。
第４図の例のように頂点温度が４段階に分類さ
れている場合、必要なPROMのビツト数は２であ
る。一般に頂点温度の分類が２n-1乃至２nの段階
で成されている場合、必要なPROMのビツト数は
ｎである。第４図ｂは第２図２０４の回路を第４
図ａの頂点温度調整回路を用いて構成した例であ
る。４５２は正電源、４５３は負電源、４４１〜
４４７は頂点温度調整回路である。また、４５１
は頂点温度の設計値（即ちθ０）に相当する節点
に接続される。なお第３図、第４図ｂでは
MOSFETはＰ型を用いているが、この代わりに
Ｎ型を用いて正電源、負電源を逆に接続しても本
発明に該当する。
れている場合、必要なPROMのビツト数は２であ
る。一般に頂点温度の分類が２n-1乃至２nの段階
で成されている場合、必要なPROMのビツト数は
ｎである。第４図ｂは第２図２０４の回路を第４
図ａの頂点温度調整回路を用いて構成した例であ
る。４５２は正電源、４５３は負電源、４４１〜
４４７は頂点温度調整回路である。また、４５１
は頂点温度の設計値（即ちθ０）に相当する節点
に接続される。なお第３図、第４図ｂでは
MOSFETはＰ型を用いているが、この代わりに
Ｎ型を用いて正電源、負電源を逆に接続しても本
発明に該当する。
本発明は、時計用集積回路内に温度センサーを
設け論理緩急を施すことにより水晶振動子に対す
る温度補正を行う際に水晶振動子の頂点温度のば
らつきに起因する誤差を著しく減少させる効果を
有する。
設け論理緩急を施すことにより水晶振動子に対す
る温度補正を行う際に水晶振動子の頂点温度のば
らつきに起因する誤差を著しく減少させる効果を
有する。
第１図ａは水晶振動子の温度特性及び論理緩急
を施した場合の補正された温度特性を示し、同図
ｂは水晶振動子の頂点温度のずれの様子を示す。
第２図は温度検出回路のブロツク図の一例であ
る。第３図は従来構成を示し、第４図ａ，ｂは本
発明の実施例を示す。
を施した場合の補正された温度特性を示し、同図
ｂは水晶振動子の頂点温度のずれの様子を示す。
第２図は温度検出回路のブロツク図の一例であ
る。第３図は従来構成を示し、第４図ａ，ｂは本
発明の実施例を示す。
Claims (1)
- １ 温度検出回路を用いることにより近似的な２
次曲線の温度特性を有する水晶振動子の温度補償
を行なう水晶振動子の温度補償回路において、前
記温度検出回路は、温度センサー２０１と、参照
電圧発生回路２０４と、該参照電圧発生回路が出
力する参照電圧のレベルを選択するカウンタ２０
３と、前記温度センサーの出力と前記参照電圧と
を比較して前記カウンタ２０３の内容を設定する
比較器２０２とを備え、前記参照電圧発生回路
は、複数の第１抵抗３０３〜３０９を直列接続し
て成る第１抵抗列と、該第１抵抗列の各節点に挿
入される複数の調整回路４４１〜４４７と、該各
調整回路と前記比較器との間に接続される複数の
第１アナログスイツチ３２１〜３２８とを有し、
前記各調整回路は、前記第１抵抗に直列な複数の
第２抵抗４２２〜４２４，４２６〜４２８を直列
接続して成る第２抵抗列と、該第２抵抗列の各節
点と前記各第１アナログスイツチとの間に接続さ
れる複数の第２アナログスイツチ４３２〜４３
５，４３６〜４３９と、該第２アナログスイツチ
のオン・オフを記憶する記憶回路４１３とを含
み、前記水晶振動子の頂点温度に応じて前記第２
アナログスイツチのオン・オフを選択して成り、
前記カウンタにより選択された前記第１アナログ
スイツチを介して前記参照電圧を供給することを
特徴とする水晶振動子の温度補償回路。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12610079A JPS5648706A (en) | 1979-09-28 | 1979-09-28 | Adjusting circuit for peak temperature of quartz oscillator |
| GB8016491A GB2054997B (en) | 1979-05-23 | 1980-05-19 | Temperature detecting circuit |
| FR8011337A FR2457606B1 (fr) | 1979-05-23 | 1980-05-21 | Circuit de detection et de compensation de temperature pour une montre |
| US06/152,448 US4465379A (en) | 1979-05-23 | 1980-05-22 | Temperature detector circuit for timepiece |
| DE3019831A DE3019831C2 (de) | 1979-05-23 | 1980-05-23 | Temperaturfühlerschaltung |
| CH406480A CH654716GA3 (ja) | 1979-05-23 | 1980-05-23 | |
| GB08233659A GB2114835B (en) | 1979-05-23 | 1982-11-25 | Temperature detecting device |
| HK882/85A HK88285A (en) | 1979-05-23 | 1985-11-07 | Temperature detecting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12610079A JPS5648706A (en) | 1979-09-28 | 1979-09-28 | Adjusting circuit for peak temperature of quartz oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5648706A JPS5648706A (en) | 1981-05-02 |
| JPS6261163B2 true JPS6261163B2 (ja) | 1987-12-19 |
Family
ID=14926606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12610079A Granted JPS5648706A (en) | 1979-05-23 | 1979-09-28 | Adjusting circuit for peak temperature of quartz oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5648706A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654110A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-14 | Seiko Epson Corp | Top temperature adjusting circuit for quartz oscillator |
-
1979
- 1979-09-28 JP JP12610079A patent/JPS5648706A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5648706A (en) | 1981-05-02 |
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