JPH03201808A - 温度補償発振器 - Google Patents
温度補償発振器Info
- Publication number
- JPH03201808A JPH03201808A JP34400589A JP34400589A JPH03201808A JP H03201808 A JPH03201808 A JP H03201808A JP 34400589 A JP34400589 A JP 34400589A JP 34400589 A JP34400589 A JP 34400589A JP H03201808 A JPH03201808 A JP H03201808A
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- Japan
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- bias
- temperature
- circuit
- oscillation frequency
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (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】
（発明の技術分野）
本発明は、温度変化による発振周波数の変化を補償する
温度補償発振器に係わり、特にバイアス電圧値に応じて
発振周波数を微調整するバイアス回路の改良に関する。
温度補償発振器に係わり、特にバイアス電圧値に応じて
発振周波数を微調整するバイアス回路の改良に関する。
（発明の技術的背景とその問題点）
近時、周波数、時間等の基準として水晶発振器が広く用
いられている。ところで水晶発振器に用いる水晶振動子
は一般に温度係数を持ち、温度の変化によって周波数も
変化する。たとえは、数ＭＨｚないし十数ＭＨｚ程度の
周波数で使用する一般的なＡＴカットの水晶振動子は、
第３図に示すような略３次曲線状の温度係数を示し、そ
の特性は切断角度に応じて微細に変化し、変極点は２５
℃前後になる。
いられている。ところで水晶発振器に用いる水晶振動子
は一般に温度係数を持ち、温度の変化によって周波数も
変化する。たとえは、数ＭＨｚないし十数ＭＨｚ程度の
周波数で使用する一般的なＡＴカットの水晶振動子は、
第３図に示すような略３次曲線状の温度係数を示し、そ
の特性は切断角度に応じて微細に変化し、変極点は２５
℃前後になる。
一方、電子機器の高精度化がすすむにつれて水晶発振器
にあっても発振周波数は、より安定であることを要求さ
れる傾向にある。
にあっても発振周波数は、より安定であることを要求さ
れる傾向にある。
このような要求を満たす水晶発振器としては発振回路を
恒温槽に収納したものがある。しかしながら恒温槽を用
いたものでは形状が大型化し、消費電力も大きく、電源
の投入時に周波数が安定化するまでに時間がかかり、し
かも部品は７０℃程度の比較的高温度にさらされるため
に信頼性にも問題がある。
恒温槽に収納したものがある。しかしながら恒温槽を用
いたものでは形状が大型化し、消費電力も大きく、電源
の投入時に周波数が安定化するまでに時間がかかり、し
かも部品は７０℃程度の比較的高温度にさらされるため
に信頼性にも問題がある。
このために水晶振動子に、たとえはバリキャップ等の電
圧容量変換素子を接続し、サーミスタ等の温度検出素子
の検出温度に応じて補償電圧発生回路により補償電圧を
生成し、この補償電圧を上記バリキャップに印加して温
度補償を行うものがある。
圧容量変換素子を接続し、サーミスタ等の温度検出素子
の検出温度に応じて補償電圧発生回路により補償電圧を
生成し、この補償電圧を上記バリキャップに印加して温
度補償を行うものがある。
第２図は従来のこの種の温度補償発振器の一例を示すブ
ロック図で、いわゆるコルピッツ型の水晶発振器１の水
晶振動子２に直列に電圧容量可変素子３、たとえはバリ
キャップを接続している。
ロック図で、いわゆるコルピッツ型の水晶発振器１の水
晶振動子２に直列に電圧容量可変素子３、たとえはバリ
キャップを接続している。
そしてサーミスタ等の温度センサ４の検出温度信号を補
償電圧発生回路５に与えて温度補償電圧を得て上記バリ
キャップ３に印加する。ところでこのような温度補償発
振器では、水晶振動子の経時変化等により周波数がわず
かに変化した場合、発振周波数を目的周波数に正確に一
致させるために微細な調整を行えるようにする必要があ
る。このため上記バリキャップ３に高抵抗６を介してバ
イアス入力端子７からバイアス電圧ｖｂを印加するよう
にしている。
償電圧発生回路５に与えて温度補償電圧を得て上記バリ
キャップ３に印加する。ところでこのような温度補償発
振器では、水晶振動子の経時変化等により周波数がわず
かに変化した場合、発振周波数を目的周波数に正確に一
致させるために微細な調整を行えるようにする必要があ
る。このため上記バリキャップ３に高抵抗６を介してバ
イアス入力端子７からバイアス電圧ｖｂを印加するよう
にしている。
なお、−船釣には第３図に示すグラフのようにバイアス
電圧ｖｂの可変幅を最も効率よく利用するためにバイア
ス電圧ｖｂの可変幅の略中点電位■ｂＯにおいて目的周
波数ｆＯとなるように設計される。
電圧ｖｂの可変幅を最も効率よく利用するためにバイア
ス電圧ｖｂの可変幅の略中点電位■ｂＯにおいて目的周
波数ｆＯとなるように設計される。
このようにすればバイアス入力端子７に与える電圧に応
じて発振周波数を微細に調整することができ、所定の目
的周波数に正確に合わせ込むことが可能となる。
じて発振周波数を微細に調整することができ、所定の目
的周波数に正確に合わせ込むことが可能となる。
しかしながらこのようなものでは、厳密にはバイアス入
力端子７に接続する電圧源の内部抵抗が変化すると補償
電圧発生回路５の補償電圧による温度補償特性が変化し
所望の補償特性が得られなくなる。したがってバイアス
入力端子７には所定の特性の可変可能な定電圧源を接続
する必要があり実際の取扱はきわめて面倒であった。
力端子７に接続する電圧源の内部抵抗が変化すると補償
電圧発生回路５の補償電圧による温度補償特性が変化し
所望の補償特性が得られなくなる。したがってバイアス
入力端子７には所定の特性の可変可能な定電圧源を接続
する必要があり実際の取扱はきわめて面倒であった。
またバイアス入力端子７をオーブンにした場合は、発振
周波数はバイアス電圧ｖｂによる周波数の可変幅の略下
端の周波数になり、しかも所定の温度補償特性も得られ
なくなる。
周波数はバイアス電圧ｖｂによる周波数の可変幅の略下
端の周波数になり、しかも所定の温度補償特性も得られ
なくなる。
また、このようなバイアス入力端子を有する比較的高級
な仕様の温度補償発振器と、バイアス入力端子を設けな
い比較的簡単な仕様の発振器とは同じ発振周波数であっ
ても温度補償回路の構成を異ならせる必要がある。この
ために同じ発振器であってもバイアス入力端子の有無に
応じて別々の温度補償回路を必要とする問題もあった。
な仕様の温度補償発振器と、バイアス入力端子を設けな
い比較的簡単な仕様の発振器とは同じ発振周波数であっ
ても温度補償回路の構成を異ならせる必要がある。この
ために同じ発振器であってもバイアス入力端子の有無に
応じて別々の温度補償回路を必要とする問題もあった。
このために、温度補償用の電圧容量変換素子と、バイア
ス用の電圧容量変換素子とを各別に設けたものもある。
ス用の電圧容量変換素子とを各別に設けたものもある。
しかしながら、このようなものでは電気的な構成が複雑
になり発振周波数に影響を及ぼす素子の数が多くなり高
精度の温度補償を行うことは難しくなる問題があった。
になり発振周波数に影響を及ぼす素子の数が多くなり高
精度の温度補償を行うことは難しくなる問題があった。
（発明の目的）
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、バイア
ス源の直流特性によって温度補償特性を損なうことがな
く、バイアス電圧を印可すればその値に応じて周波数を
＠細に調整でき、発振周波数を微細に調整する必要のな
い場合には端子をオーブンにすれば自動的にバイアス電
圧による可変範囲の略中心の周波数に設定可能で所定の
温度補償特性を得られる温度補償発振器を提供すること
を目的とするものである。
ス源の直流特性によって温度補償特性を損なうことがな
く、バイアス電圧を印可すればその値に応じて周波数を
＠細に調整でき、発振周波数を微細に調整する必要のな
い場合には端子をオーブンにすれば自動的にバイアス電
圧による可変範囲の略中心の周波数に設定可能で所定の
温度補償特性を得られる温度補償発振器を提供すること
を目的とするものである。
（発明の概要）
本発明は、発振周波数を制御する電圧容量変換素子に温
度補償電圧を印加して温度補償を行う発振器において、
発振周波数の微調整を行うバイアス回路は入力をバイア
ス入力端子に接続し出力を上記電圧容量変換素子に与え
る高入力インピーダンス増幅器と、この高入力インピー
ダンス増幅器の入力を上記バイアス電圧の可変範囲の略
中点電位にプルアップするプルアップ回路とからなるこ
とを特徴とするものである。
度補償電圧を印加して温度補償を行う発振器において、
発振周波数の微調整を行うバイアス回路は入力をバイア
ス入力端子に接続し出力を上記電圧容量変換素子に与え
る高入力インピーダンス増幅器と、この高入力インピー
ダンス増幅器の入力を上記バイアス電圧の可変範囲の略
中点電位にプルアップするプルアップ回路とからなるこ
とを特徴とするものである。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を、第１図に示すブロック図を
参照して詳細に説明する。
参照して詳細に説明する。
図中１１は、温度センサで、たとえば温度変化に応じて
抵抗値が変化するサーミスタである。そして１２は温度
センサ１１から検出温度に応した温度信号を与えられて
温度補償電圧Ｖｔを生成する補償電圧発生回路である。
抵抗値が変化するサーミスタである。そして１２は温度
センサ１１から検出温度に応した温度信号を与えられて
温度補償電圧Ｖｔを生成する補償電圧発生回路である。
そして補償電圧発生回路１２から出力する温度補償電圧
Ｖｔは抵抗１３を介して電圧容量変換素子１４に印加し
てその静電容量を制御する。
Ｖｔは抵抗１３を介して電圧容量変換素子１４に印加し
てその静電容量を制御する。
この電圧容量変換素子１４は、たとえばコルピッツ型の
水晶発振回路１５の水晶振動子１６に直列に接続し、そ
の発振周波数を微細に可変し、温度変化による発振周波
数の変化を補償する。
水晶発振回路１５の水晶振動子１６に直列に接続し、そ
の発振周波数を微細に可変し、温度変化による発振周波
数の変化を補償する。
そして１７は高入力インピーダンス増幅器で、たとえば
演算増幅器の反転入力を出力に接続した、いわゆる増幅
率が１倍のボルテージホロワ回路である。そしてこの高
入力インピーダンス増幅器１７の入力を外部からの制御
電圧を与えるバイアス入力端子１８に接続するとともに
抵抗２０を介して上記制御電圧の可変範囲の略中点電位
の電圧■ｎにプルアップしている。そして高入力インピ
ーダンス増幅器１７の出力、すなわちバイアス電圧ｖｂ
を抵抗１９を介して上記電圧容量変換素子１４に印加す
る。
演算増幅器の反転入力を出力に接続した、いわゆる増幅
率が１倍のボルテージホロワ回路である。そしてこの高
入力インピーダンス増幅器１７の入力を外部からの制御
電圧を与えるバイアス入力端子１８に接続するとともに
抵抗２０を介して上記制御電圧の可変範囲の略中点電位
の電圧■ｎにプルアップしている。そして高入力インピ
ーダンス増幅器１７の出力、すなわちバイアス電圧ｖｂ
を抵抗１９を介して上記電圧容量変換素子１４に印加す
る。
このような構成であれば、温度センサ１１の検出温度に
応じた補償電圧Ｖｔを補償電圧発生回路１２で得て電圧
容量変換素子１４に印加して温度補償を行うことができ
る。そして、バイアス入力端子１８がオーブンで制御電
圧が印加されない場合は、高入力インピーダンス増幅器
１７０入力は上記中点電位となり、自動的に制御電圧ｔ
こよる周波数可変幅の略中心周波数となる。またバイア
ス入力端子１８に制御電圧を与えれはその値に応じて発
振周波数を微細に調整することができる。
応じた補償電圧Ｖｔを補償電圧発生回路１２で得て電圧
容量変換素子１４に印加して温度補償を行うことができ
る。そして、バイアス入力端子１８がオーブンで制御電
圧が印加されない場合は、高入力インピーダンス増幅器
１７０入力は上記中点電位となり、自動的に制御電圧ｔ
こよる周波数可変幅の略中心周波数となる。またバイア
ス入力端子１８に制御電圧を与えれはその値に応じて発
振周波数を微細に調整することができる。
しかして補償電圧発生回路１２とバイアス入力端子１８
とは高入力インピーダンス増幅器１７によって直流的に
切り放されているのでバイアス入力端子１８に接続され
る回路の内部インピーダンスによって温度補償特性が損
なわれることもない。
とは高入力インピーダンス増幅器１７によって直流的に
切り放されているのでバイアス入力端子１８に接続され
る回路の内部インピーダンスによって温度補償特性が損
なわれることもない。
さらにバイアス入力端子を有する比較的高級な仕様の温
度補償発振器と、バイアス入力端子を設けない比較的簡
単な仕様の発振器とは同じ構成で製作でき共通の水晶振
動子を使用できるので機種を共通化できる利点もある。
度補償発振器と、バイアス入力端子を設けない比較的簡
単な仕様の発振器とは同じ構成で製作でき共通の水晶振
動子を使用できるので機種を共通化できる利点もある。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
たとえば上記高入力インピーダンス増幅器は演算増幅器
だけでなく電界効果トランジスタ等を用いて構成しても
よい。
たとえば上記高入力インピーダンス増幅器は演算増幅器
だけでなく電界効果トランジスタ等を用いて構成しても
よい。
また補償電圧発生回路としてはアナログ的に補償電圧を
発生するものでも良いし、デジタル的に記憶素子から補
償データを読みだして補償するものでも良いことは勿論
である。
発生するものでも良いし、デジタル的に記憶素子から補
償データを読みだして補償するものでも良いことは勿論
である。
（発明の効果）
以上詳述しｋように本発明によればバイアス電圧によっ
て発振周波数を微細に調整することが可能でバイアス源
の特性が温度補償特性に影響することなく、しかも発振
周波数を調整する必要のない場合はバイアス入力端子を
オーブンにすれば温度補償特性を損なうことなく目的周
波数に自動的に調定することができる温度補償発振器を
提供することができる。
て発振周波数を微細に調整することが可能でバイアス源
の特性が温度補償特性に影響することなく、しかも発振
周波数を調整する必要のない場合はバイアス入力端子を
オーブンにすれば温度補償特性を損なうことなく目的周
波数に自動的に調定することができる温度補償発振器を
提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来の温度補償発振器の一例を示すブロック図、 第３図はバイアス電圧による周波数の調整を説明するグ
ラフである。 １１ ・ ｌ ２ ・ １４ φ ｌ ５ ・ １６ ・ １７ ◆ ｌ ８ ・ 温度センサ 補償電圧発生回路 電圧容量変換素子 発振回路 水晶振動子 高入力インピーダンス増幅器 バイアス入力端子
従来の温度補償発振器の一例を示すブロック図、 第３図はバイアス電圧による周波数の調整を説明するグ
ラフである。 １１ ・ ｌ ２ ・ １４ φ ｌ ５ ・ １６ ・ １７ ◆ ｌ ８ ・ 温度センサ 補償電圧発生回路 電圧容量変換素子 発振回路 水晶振動子 高入力インピーダンス増幅器 バイアス入力端子
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 温度を検出する温度センサと、 この温度センサの検出出力に応じた温度補償電圧を出力
する補償電圧発生回路と、 この補償電圧発生回路の出力に応じて静電容量を制御さ
れる電圧容量変換素子と、 この電圧容量変換素子によって周波数を制御される圧電
振動子と、 この圧電振動子と共に発振器を構成する発振回路と、 上記電圧容量変換素子に上記発振回路の発振周波数を所
定周波数に設定するバイアス電圧を印加するバイアス回
路と、 を具備するものにおいて、 上記バイアス回路は入力をバイアス入力端子に接続し出
力を上記電圧容量変換素子に与える高入力インピーダン
ス増幅器と、この高入力インピーダンス増幅器の入力を
上記バイアス電圧の可変範囲の略中点電位にプルアップ
するプルアップ回路とからなることを特徴とする温度補
償発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1344005A JP3058425B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 温度補償発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1344005A JP3058425B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 温度補償発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201808A true JPH03201808A (ja) | 1991-09-03 |
| JP3058425B2 JP3058425B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=18365928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1344005A Expired - Fee Related JP3058425B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 温度補償発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058425B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH077326A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-01-10 | Nec Corp | 周波数変調装置 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1344005A patent/JP3058425B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH077326A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-01-10 | Nec Corp | 周波数変調装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3058425B2 (ja) | 2000-07-04 |
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Legal Events
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