KR910003750Y1 - 수정발진기의 온도보상 회로 - Google Patents

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내용 없음.

Description

수정발진기의 온도보상 회로
제 1 도는 본 고안의 일실시예를 보인 회로도.
제 2 도 -제 4 도는 본 고안의 다른 실시예를 보인 회로도.
본 고안은 수정발진기의 온도보상회로에 관한 것이다.
크리스탈 발진에서 주파수 안정도에 영향을 미치는 요인으로서는 여러 가지가 있으나 그중 온도에 의한 영향이 무엇보다도 심각하였다.
그런데 크리스탈 발진기가 온도에 관련하여 주파수 대 온도특성은 수정의 결정학적축에 대한 크리스탈 플레이트의 절단 각도에 의하여 결정되며, 이들 결정의 제로 온도상수의 변이점은 절단각도를 변경시키므로서 넓은 범위에서 변화됨을 알 수 있었다.
즉, 크리스탈 플레이트의 절단에 의한 온도 변이점은 절단각도에 따라 변경되므로 주파수 대 온도특성에서의 안정성을 얻기란 매우 어려웠다.
그러므로 높은 안전성을 얻기 위하여 오븐 제어되는 발진기가 사용되었다.
이러한 발진기에서 크리스탈 유니트와 발진기에 온도감지 소자는 크리스탈이 온도를 가지는 오븐내에 위치되게 하였다.
그러나 이러한 오븐제어발진기는 부피가 크며 다른 것보다 전력소비가 크고, 또 오븐제어발진기가 작동될 때 발진기가 안정하게 동작하는데는 예열시간을 필요로 하고 부품 특히 진동자가 고온상태에서 사용되어짐으로 Aging 특성이 나쁘다.
따라서 본 고안의 목적은 온도변화에 대하여 변화하는 주파수특성을 온도 대 주파수특성으로 보상한 수정발진기의 온도보상회로를 제공하는데 있으며, 상기의 목적을 실현하기 위하여 본 고안은 고온감지용 감온소자를 구비하고 이 소자와 병렬로 캐패시터를 접속시켜 고온에서의 온도 대 주파수 특성을 보상하는 제 1 병렬회로와, 저온감지용 감온소자를 구비하고, 이 소자와 직병렬로 캐패시터를 접속시켜 저온에서의 온도 대 주파수 특성을 보상하는 제 2 병렬회로와, 상기 제 1 또는 제 2 병렬회로에서 보상된 주파수 특성에 대하여 주파수를 미세 조정하기 위한 캐패시터와 트리머를 병렬 접속시킨 주파수 조정회로로 구성한 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면에 의거 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 본 고안 수정발진기의 온도보상회로도로서 크리스탈(X-tal), 크리스탈발진회로(A), 온도보상회로(B)로 구성되고, 상기 크리스탈발진회로(A)는 통상적으로 콜피츠 또는 하트레이 발진기로 구성된다.
상기 온도보상회로(B)는 제 1 병렬회로(1), 제 2 병렬회로(2), 주파수 조정회로(3)으로 구성하되, 상기 제 1 병렬회로(1)는 고온에서의 온도 대 주파수특성을 보상하는 회로로서 상기 크리스탈(X-tal)과 고온감지용 감온소자(Th2)와 온도보상용 캐패시터(C3)를 병렬로 접속 구성한다.
상기 제 2 병렬회로(2)는 저온에서의 온도 대 주파수특성을 보상하는 회로로서 상기 제 1 병렬회로(1)의 고온감지용 감온소자(Th2)와 상기 온도보상용 캐패시터(C3)에 대하여 저온감지용 감온소자(Th1), 온도보상용 캐패시터(C1)와 온도보상용 캐패시터(C2)를 상호 직병렬로 각각 접속 구성한다.
상기 주파수 조정회로(3)은 보상된 주파수특성에 대하여 주파수의 미세 조정을 하기 위한 회로로서, 상기 제 2 병렬회로(2)의 캐패시터(C1)과 온도보상용 캐패시터(C2)와 상호 직병렬로 캐패시터(C5)와 트리머(Cv)를 접속시켜 구성한 것이다.
상기와 같이 구성된 본 고안은 일반적으로 크리스탈(X-tal)과 크리스탈 발진회로(A)가 상온 25℃를 기준하여 온도변화에 대한 주파수특성이 변화하게 되는데 이때 크리스탈(X-tal)은 온도가 높거나 낮을수록 주파수 편차폭이 커지게 되는바, 즉, 상기 상온 25℃ 기준하여 25℃이상 고온일 때, 온도보상회로(B)에서 제 1 병렬회로(1)의 고온감지용 감온소자(Th2)는 고온 상태를 감지하게 되고, 이 감지된 온도에 비례하는 저항값을 발생시키게 되는데 온도가 고온일수록 저항값은 작아지고, 저온일수록 저항값은 커지게 되는바, 이 고온감지용 감온소자(Th2)에서 감지된 온도에 대한 저항값은 작아지게 되므로 크리스탈(X-tal)의 주파수 편차가 커지게 되지만 이와 병렬 접속된 온도보상용 캐패시터(C3)에 대한 용량값은 상기 감온소자(Th2)에 대한 온도변화에 대한 저항값을 보상시켜줄 수 있게 되어 큰 주파수편차를 낮추어 줄 수 있게 된다.
즉, 온도보상용 캐패시터(C3)에 의하여 온도변화에 대한 주파수 변화폭을 조정할 수 있게 되는 것이다.
이때 고온상태에서 제 2 병렬회로(2)의 저온감지용 감온소자(Th1)는 다소 저항값에 변화를 갖게 되지만 감온소자(Th1)는 고온상태에서는 저항성분이 없어지게 되어 상기 고온시에 제 2 병렬회로(2)는 제 1 병렬회로(1)에 거의 영향을 주지 못하게 된다.
상기와 같이 주파수편차를 보상해준 상태에서 다소주파수 특성에 오차가 발생되는데 이때 발생되는 오차는 주파수조정회로(3)의 캐패시터(C5)의 저항성분 용량값을 조정하여 설정시켜줌으로써 주파수오차를 조정할 수 있게 된다.
또한 상기 주파수 조정회로(3)의 트리머(CV)는 크리스탈발진기의 주파수 특성에 미세조정이 끝난 상태에서 기타 외부적인 요인으로 인하여 다소 변화가 생겼을 때 조정하게 되는 것이다.
한편 주위의 온도가 상온 25℃이하일 경우 상기 제 1 병렬회로(1)의 고온감지용 감온소자(Th2)는 저온상태에서 거의 저항값이 ∞이므로, 제 2 병렬회로(2)의 저온감지용 감온소자(Th1)에는 영향을 미치지 않게 된다.
따라서 상기 저온감지용 감온소자(Th1)에서는 감지된 온도에 대한 저항값은 저온상태에서 커지게 되므로 주파수 편차가 커지게 되지만 상기 저온감지용 감온소자(Th1)와 직렬 접속된 온도보상용 캐패시터(C1)와 이와 병렬 접속된 캐패시터(C2)는 반대로 용량값이 작아지게 되어 상기 감온소자(Th1)의 저항값과 상쇄되기 때문에 상기 큰 주파수 편차를 낮추어 주어 온도변화에 대한 주파수 편차를 조정할 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 고안의 제 2 실시예가 제 2 도에 도시되며 제 3 및 제 4 실시예가 제 3 도 및 제 4 도에 개별적으로 도시되게 된다.
이들 제 2-제 4 실시예는 제 1 실시예에서와 같이 저온용 감온소자 및 고온용 감온소자를 구비하고 있게되고 또 동일소자에 대하여서는 동일 부호가 명기되게 된다.
이들 제 2-제 4 실시예가 제 1 실시예와의 다른 것은 제 1 실시예의 저온 및 고온감온소자가 직렬로 접속된 것에 반하여 제 2-제 4 실시예의 저온 및 고온감온소자는 병렬로 접속시킨 것이 있다.
구체적으로 설명하면 제 2 도에서 TRIM 조정용 캐패시터(C5)와 트리머(CV)의 병렬회로에 주파수 조정용 캐패시터(C4)가 접속되게 되고, 또한 온도보상 크리스탈 발진회로에서 저온용 감온소자(Th1)는 저항(R1)과 병렬로 접속되고, 또 캐패시터(C1) 및 (C2)와 직병렬로 접속되게 된다.
여기서 저항(R1)은 저온감지용 더미스터(Th1)의 온도 상승에 따른 저항값에 대한 변화폭을 줄이도록 저온감지용 더미스터(Th1)와 병렬로 접속시키게 된다.
저항(R2)은 일정 고온이상에서 고온감온소자의 더미스터(Th2)가 작동하는데 따른 기준 저항값을 갖도록 접속시킨다.
그러나 제 3 및 제 4 실시예에서와 같이 온도상승에 따라 소정 저항값을 갖게한 저온 및 고온 더미스터(Th1) 및 (Th2)들을 단독으로 접속시켜서 된 것이다.
다시 제 2 도를 참조하며, 더미스터(Th1)는 온도보상용 캐피시터(C1) 및 (C2)와 직병렬로 접속시켜 저온 보상회로로 구성시키고 이 저온보상 회로의 입출력단 사이에는 고온감온소자의 더미스터(Th2)와 병렬회로로 구성되는 온도보상용 캐패시터(C3)를 접속시켜 고온보상회로를 구성시킨 것이다.
마찬가지로 제 3 및 제 4 실시예에서도 저온 및 고온 보상회로가 제 2 실시예와 동일한 구성으로 되며 다만 더미스터(Th1) 및 (Th2)와 직병렬로 접속되는 저항(R1) 및 (R2)가 제거된 상태이며 제 4 실시예에서는 TRIM조정용 캐패시터(C5)와 트리머(CV)의 병렬회로에 직렬로 주파수 조정용 캐패시터(C4)가 생략시킨 것으로 이때 상기 주파수 미세조정을 제 1 도에 도시한 바와같이 캐패시터(C5)가 하게 된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 온도변화에 대하여 변화하는 수정발진기의 주파수특성을 개선시키기 위하여 수정발진기에 고온에서의 온도 대 주파수특성을 보상하는 제 1 병렬회로, 저온에서의 온도 대 주파수특성을 보상하는 제 2 병렬회로, 상기 제 1, 제 2 병렬회로에서 보상된 주파수 특성에 대한 미세조정을 하는 주파수조정 회로로 구성된 온도보상회로를 부가시켜 수정발진기의 온도 대 주파수 특성을 보상할 수 있게 함으로써 어떠한 온도 상태에서 변화없는 항상 안정된 주파수 특성을 발휘할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (3)

  1. 수정진동자를 이용한 수정발진기의 온도보상 회로에 있어서, 수정진동자(X-tal)에 고온에서 주파수특성을 보상하기 위하여 고온감지용 감온소자(Th2), 온도보상용 캐패시터(C3)를 구성된 제 1 병렬회로(1)와, 저온에서 주파수 특성을 보상하기 위하여 저온감지용감온소자(Th1) 온도보상용 캐패시터(C1)(C2)로 구성된 제 2 병렬회로(2)와, 상기 제 1, 제 2 병렬회로(1),(2)에서 보상된 주파수특성을 미세조정하기 위하여 주파수 조정용 캐패시터(C5), 트리머(CV)로 구성된 주파수조정회로(3)을 구비한 온도 보상회로(B)를 접속시켜서 된 것을 특징으로 하는 수정 발진기의 온도보상회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 수정진동자(X-tal)에 제 1 병렬회로(1), 제 2 병렬회로(2), 주파수조정회로(3)를 직렬로 구성시킨 온도 보상회로(B)를 접속시켜서 된 것을 특징으로 하는 수정 발진기의 온도보상회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 수정진동자(X-tal)에 제 1 병렬회로(1), 제 2 병렬회로(2)를 병렬로 구성시킨 온도보상회로(B)를 접속시켜서 된 것을 특징으로 하는 수정발진기의 온도보상회로.
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