JPS6316167Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は基本波振動発振子として水晶振動子を
使用した電圧制御発振器に関するもので、さらに
詳しくは可変容量ダイオードに加える電圧を、定
電圧ダイオードと抵抗との組合せの回路で温度補
償するようにした温度補償回路に関するものであ
る。

従来、第１図に示すように、基本波振動発振子
として水晶振動子１を用い、かつ電圧変化を周波
数変化に変換するために可変容量ダイオード２を
用いた電圧制御発振器３において、前記可変容量
ダイオード２に加える電圧の温度補償回路として
サーミスタ４，５と抵抗６，７，８の組合せ回路
で構成されていた。

このような構成では、サーミスタと抵抗のばら
つきにより、可変容量ダイオードの制御電圧を数
10mVの単位で制御することは困難であつた。

一般に、基本波振動子の場合、３〜4KHz／Ｖ
の周波数可変幅は容易に得られるため、10mVの
変化をすると、30〜40Hzであり、30MHzとすると
約1ppMのばらつきとなり、同様に0.1Vの変化に
対し10ppMのばらつきとなり、サーミスタと抵
抗の組合せでは抑えられない範囲である。ちなみ
に、サーミスタでは±10％の規格で約±0.1V、
抵抗では±20％の規格で約0.15Vの素子によるば
らつきが考えられる。

本考案はサーミスタと抵抗の組合せ回路では制
御不可能な単位のばらつきを、温度係数の異なる
定電圧ダイオードの組合せにより数10mVの単位
までの補償を可能としたものである。

以下、本考案の実施例を第２図以下の図面に基
づいて説明する。

第２図は第１実施例を示すコルピツツ型発振回
路で、スイツチングトランジスタ１０、基本波発
振用の水晶振動子１１、可変容量ダイオード１
２、周波数設定用のコイル１３とコンデンサ１
４，１５、微調整用のコイル１６、このコイル１
６のダンピング抵抗１７、カツプリングコンデン
サ９、バイアス抵抗１８，１９，２０，２１，２
２、負荷用コイル２３、このコイル２３のダンピ
ング抵抗２４からなつている。そして、このよう
な発振回路２５には、電圧調整器２６と、この電
圧調整器２６の−１ないし2mVの小さな変動を
補償する補償用ツエナーダイオード２７とを介し
電源供給端子２８から安定化電源が供給され、ま
た、前記可変容量ダイオード１２と水晶振動子１
１との結合点２９には、変調電圧供給用抵抗３
０、カツプリングコンデンサ３１、ハイパスコン
デンサ３２を介して変調入力端子３３が供給さ
れ、さらに前記トランジスタ１０のコレクタに
は、カツプリングコンデンサ３４，３５、結合用
コイル３６，３７を介して出力端子３８に結合さ
れている。

つぎに、前記結合点２９と電源供給端子２８と
の間には、温度補償回路３９が挿入されている。
この温度補償回路３９は、ツエナーダイオードと
抵抗の組合せ回路から構成されるが、このツエナ
ーダイオードは、第４図に示すように、約5Vを
境として5V以上では正の温度係数を有し、5V以
下では負の温度係数を有している。そして、この
温度補償回路３９は複数の回路を有し、前記水晶
振動子１１の温度特性に応じて選択的に切換え接
続できるようになつている。具体的には、前記電
源供給端子２８と接地間に、抵抗４０とツエナー
ダイオード４１を順に接続した直列回路と、２個
のツエナーダイオード４２，４３と抵抗４４を順
に接続した直列回路を互いに並列に接続し、ま
た、前記抵抗４０とツエナーダイオード４１の中
点を切換スイツチ４５の一方の切換接点４６に結
合し、前記ツエナーダイオード４２，４３と抵抗
４４の中点を切換スイツチ４５の他方の切換接点
４７に結合する。さらにこの切換スイツチ４５の
共通接点４８はバイアス用の抵抗１８を介して前
記結合点２９に結合されている。

つぎに、本考案による回路の作用を説明する。

電圧調整器２６で調整された電圧が補償用ツエ
ナーダイオード２７でさらに平担に補償される。
この電圧が電源供給端子２８から温度補償回路３
９なしでそのまま発振器２５の可変容量ダイオー
ド１２に印加されると、温度の変化に対する発振
周波数の変動は、第３図に示すように、３次曲線
のように変化する。つまり、水晶振動子１１に、
温度補償しない電圧を印加したときの直列共振特
性が第３図に示すような特性となる。そこで、水
晶振動子１１の特性に応じて切換スイツチ４５
を、その切換接点４６，４７のうちのいずれか一
方、例えば切換接点４７に切換え接続する。ここ
で、10V以下のツエナーダイオードの温度係数は
第４図に示すように、電圧に比例し−2mV／℃
〜＋4mV／℃の範囲であり、かつ5Vを境として
それ以上では正の温度係数、それ以下では負の温
度係数である。切換スイツチ４５の共通接点４８
を他方の切換接点４７に結合すると、補償後の電
源供給端子２８の電圧特性は、第５図の実線Ａの
ようになり、また結合点２９の電圧は点線Ｂのよ
うに略直線となる。

なお、第２図において、３次以上のオーバート
ーン発振子の場合には、温度補償回路３９と可変
容量ダイオード１２との間に直流増幅器４９が挿
入される。

つぎに、第６図は可変容量ダイオード１２の接
続位置を異ならせた他の実施例を示すものであ
り、基本的に第２図と異なるところはない。

前記実施例では温度補償回路として、２つの回
路を互いに並列接続して構成したが、水晶振動子
の温度特性を２以上に分類したときは、それに対
応する数の回路を設け、選択的に接続するように
構成してもよい。

本考案は上述のように構成したので、温度係数
の異なるツエナーダイオードの組合せによりツエ
ナ電圧の温度変化巾で、つまり数10mVの単位で
補償ができる。また、温度補償回路を複数の回路
で構成し、水晶振動子の温度特性に対応して選択
的に接続したので、水晶振動子に特性のばらつき
があつても簡単に、しかも正確に調整できるもの
である。

直流増巾器を電源供給端子と可変容量ダイオー
ドとの間に介在させたので、補償温度の精度が高
くなり、さらに、直流増巾器のゲインを変更する
ことによつて、水晶振動子の温度特性を補償でき
る範囲及び補償できる水晶振動子の範囲が広が
る。また低い電圧のツエナーダイオードおよび高
い電圧のツエナーダイオードも使用できるように
なるので、ツエナーダイオードの選択範囲も広が
り、結局補償できる温度範囲、水晶振動子の範囲
が広がるなど、すぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の温度補償回路図、第２図は本考
案による温度補償回路付き電圧制御発振器の電気
回路図、第３図は水晶振動子単体の直列共振特性
図、第４図はツエナーダイオードの特性図、第５
図は温度補償後の特性図、第６図は他の実施例を
示す電気回路図である。 １１……水晶振動子、１２……可変容量ダイオ
ード、２５……電圧制御発振器、２８……電源供
給端子、３９……温度補償回路、４０，４４……
抵抗、４１，４２，４３……ツエナーダイオー
ド、４５……切換スイツチ、４９……直流増幅
器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基本波振動発振子として水晶振動子を用い、電
   圧変化を周波数変化に変換するために可変容量ダ
   イオードを用いた電圧制御発振器において、電源
   供給端子と前記可変容量ダイオードとの間に、ツ
   エナーダイオードと抵抗とを組合せた補償特性の
   異なる複数の温度補償回路を挿入し、この温度補
   償回路を構成する複数の回路は、電源供給端子と
   接地間に、抵抗とツエナーダイオードの順に接続
   した直列回路と、ツエナーダイオードと抵抗の順
   に接続した直列回路とからなり、これらの直列回
   路を互いに並列に接続し、これらの直列回路のそ
   れぞれの中点と可変容量素子との間に、水晶振動
   子の温度特性に対応して前記直列回路を選択的に
   前記可変容量素子に接続する切換スイツチを介在
   し、かつこの切換スイツチと可変容量素子との間
   に直流増幅器を介在してなることを特徴とする電
   圧制御発振器。