JPH0321053Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0321053Y2 JPH0321053Y2 JP1984007648U JP764884U JPH0321053Y2 JP H0321053 Y2 JPH0321053 Y2 JP H0321053Y2 JP 1984007648 U JP1984007648 U JP 1984007648U JP 764884 U JP764884 U JP 764884U JP H0321053 Y2 JPH0321053 Y2 JP H0321053Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- frequency
- temperature range
- crystal
- crystal resonator
- 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
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は温度補償型高安定水晶発振回路の改良
に関するものである。
に関するものである。
（従来技術とその問題点）
第１図および第２図は従来の実施例である。第
１図は直接補償型高安定水晶発振回路例、第２図
は間接補償型高安定水晶発振回路例である。第１
図において１は水晶振動子、２はコンデンサ、３
は周波数微調用可変コンデンサ、４，５はトラン
ジスタ９のバイアス抵抗、６，７は発振回路を構
成するコンデンサ、８はエミツタ抵抗、１０はバ
イパスコンデンサ、１１ま電源端子、１２は出力
端子、１３は温度補償用バイパスコンデンサ、１
４は低温補償用のサーミスタである。室温から高
温領域においてはサーミスタ１４の抵抗値は低
く、温度補償用バイパスコンデンサ１３、サーミ
スタ１４で構成される並列インピーダンスはサー
ミスタ１４の抵抗値が支配的である。一方低温領
域においては、サーミスタ１４の抵抗値は高く、
並列インピーダンスはバイパスコンデンサ１３の
容量値とサーミスタ１４の抵抗値で決定される。
１図は直接補償型高安定水晶発振回路例、第２図
は間接補償型高安定水晶発振回路例である。第１
図において１は水晶振動子、２はコンデンサ、３
は周波数微調用可変コンデンサ、４，５はトラン
ジスタ９のバイアス抵抗、６，７は発振回路を構
成するコンデンサ、８はエミツタ抵抗、１０はバ
イパスコンデンサ、１１ま電源端子、１２は出力
端子、１３は温度補償用バイパスコンデンサ、１
４は低温補償用のサーミスタである。室温から高
温領域においてはサーミスタ１４の抵抗値は低
く、温度補償用バイパスコンデンサ１３、サーミ
スタ１４で構成される並列インピーダンスはサー
ミスタ１４の抵抗値が支配的である。一方低温領
域においては、サーミスタ１４の抵抗値は高く、
並列インピーダンスはバイパスコンデンサ１３の
容量値とサーミスタ１４の抵抗値で決定される。
水晶振動子１の負荷である並列インピーダンス
１３，１４を前記のように温度補償をすることに
より、第４図のａで示す発振周波数特性となる。
図において横軸は温度、縦軸は周波数安定度を示
す。第１図の温度補償方法では、バイパスコンデ
ンサ１３、サーミスタ１４の素子のバラツキによ
り、安定な周波数温度特性が得られず、周囲温度
が−２℃〜＋60℃において周波数安定度は±（２
〜３）×10-6が限界である。又水晶振動子１は、
周波数安定度を周囲温度全域にわたつて保証する
必要があり、非常に高価であつた。
１３，１４を前記のように温度補償をすることに
より、第４図のａで示す発振周波数特性となる。
図において横軸は温度、縦軸は周波数安定度を示
す。第１図の温度補償方法では、バイパスコンデ
ンサ１３、サーミスタ１４の素子のバラツキによ
り、安定な周波数温度特性が得られず、周囲温度
が−２℃〜＋60℃において周波数安定度は±（２
〜３）×10-6が限界である。又水晶振動子１は、
周波数安定度を周囲温度全域にわたつて保証する
必要があり、非常に高価であつた。
第２図において、１５，１６は高抵抗の直流電
圧供給抵抗、１７，１８は可変容量ダイオード２
０のバイアス電圧供給抵抗、１９はサーミスタで
ある。可変容量ダイオード２０は水晶振動子１の
負荷容量となつており、温度により可変容量ダイ
オード２０の容量値を可変して周波数の温度特性
を補償している。可変容量ダイオード２０のバイ
アス電圧はサーミスタ１９の温度補償によつて決
定され、低温領域で低く、高温領域でわずかに高
くなる、いわゆる正の傾斜をもつ。この温度補償
されたバイアス電圧により可変容量ダイオード２
０の容量値は低温領域で大きく、高温領域でわず
かに小さくなり、したがつて水晶振動子１の発振
周波数は低温領域で低く、高温領域でわずかに上
る。この温度補償による周波数特性を第４図のｂ
で示す。第２図の温度補償方法では、素子１９，
２０のバラツキが大きいため、安定な周波数温度
特性が容易に得られない。そこで素子１９，２０
の感度及び素子の温度特性と水晶振動子１の温度
特性を非常にきめこまかく分類して各々組合わせ
て回路を実現している。周囲温度が−30゜〜＋60
℃において周波数安定度は±２×10-6程度はえら
れるが、生産の歩留りが悪く非常に高価である。
圧供給抵抗、１７，１８は可変容量ダイオード２
０のバイアス電圧供給抵抗、１９はサーミスタで
ある。可変容量ダイオード２０は水晶振動子１の
負荷容量となつており、温度により可変容量ダイ
オード２０の容量値を可変して周波数の温度特性
を補償している。可変容量ダイオード２０のバイ
アス電圧はサーミスタ１９の温度補償によつて決
定され、低温領域で低く、高温領域でわずかに高
くなる、いわゆる正の傾斜をもつ。この温度補償
されたバイアス電圧により可変容量ダイオード２
０の容量値は低温領域で大きく、高温領域でわず
かに小さくなり、したがつて水晶振動子１の発振
周波数は低温領域で低く、高温領域でわずかに上
る。この温度補償による周波数特性を第４図のｂ
で示す。第２図の温度補償方法では、素子１９，
２０のバラツキが大きいため、安定な周波数温度
特性が容易に得られない。そこで素子１９，２０
の感度及び素子の温度特性と水晶振動子１の温度
特性を非常にきめこまかく分類して各々組合わせ
て回路を実現している。周囲温度が−30゜〜＋60
℃において周波数安定度は±２×10-6程度はえら
れるが、生産の歩留りが悪く非常に高価である。
（目的）
本考案はこれらの欠点を除去するため、ポジス
タの発熱効果を利用した簡易オーブンにより水晶
振動子をあたため、該水晶振動子を高温域で作用
せしめ、かつ水晶発振回路の発振用トランジスタ
のバイアス抵抗の一部をポジスタで構成し、該バ
イアス抵抗を前記水晶振動子の抵抗負荷としても
作用せしめ室温〜高温域で温度補償し、かつ前記
水晶振動子の容量負荷をコンデンサで低温域を温
度補償し、前記水晶振動子の高温域での発振周波
数温度特性との組合わせで、広い温度範囲にわた
つて非常に安価で発振周波数安定度の極めて良好
な特性をえるものである。
タの発熱効果を利用した簡易オーブンにより水晶
振動子をあたため、該水晶振動子を高温域で作用
せしめ、かつ水晶発振回路の発振用トランジスタ
のバイアス抵抗の一部をポジスタで構成し、該バ
イアス抵抗を前記水晶振動子の抵抗負荷としても
作用せしめ室温〜高温域で温度補償し、かつ前記
水晶振動子の容量負荷をコンデンサで低温域を温
度補償し、前記水晶振動子の高温域での発振周波
数温度特性との組合わせで、広い温度範囲にわた
つて非常に安価で発振周波数安定度の極めて良好
な特性をえるものである。
（実施例）
以下この考案の実施例を第３図により説明す
る。第１図、第２図と同一番号は同一機能を示
す。第３図において２１はポジスタで丸い点線部
２２はオーブンを示す。２３，２４は抵抗、２５
はポジスタで、２３，２４，２５の合成抵抗値は
第１図のバイアス抵抗５に相等し、水晶振動子１
の負荷でもある。２２のオーブンを付加したとき
ポジスタ２１の発熱効果により水晶振動子１の温
度は、例えば周囲温度が−30℃〜＋60℃におい
て、＋30℃〜＋70℃の範囲に圧縮される。水晶振
動子１としてATカツトの振動子を使用すると周
波数の温度特性はオーブン２２がないときは、よ
く知られている３次曲線となるが、オーブン２２
を付加すると温度範囲が圧縮され、２次曲線の範
囲で使用することになる。今２３，２４，２５で
構成される抵抗を温度補償しない場合、即ち第２
図の抵抗５を使用すると、オーブン２２付の周波
数温度特性は第５図の点線で示す２次曲線ｃとな
る。ｃ図からもわかるように指定の温度範囲で、
規定の周波数安定度に設計することは極めて困難
である。そこで先ずコンデンサ２及び可変コンデ
ンサ３で低温域を温度補償する。
る。第１図、第２図と同一番号は同一機能を示
す。第３図において２１はポジスタで丸い点線部
２２はオーブンを示す。２３，２４は抵抗、２５
はポジスタで、２３，２４，２５の合成抵抗値は
第１図のバイアス抵抗５に相等し、水晶振動子１
の負荷でもある。２２のオーブンを付加したとき
ポジスタ２１の発熱効果により水晶振動子１の温
度は、例えば周囲温度が−30℃〜＋60℃におい
て、＋30℃〜＋70℃の範囲に圧縮される。水晶振
動子１としてATカツトの振動子を使用すると周
波数の温度特性はオーブン２２がないときは、よ
く知られている３次曲線となるが、オーブン２２
を付加すると温度範囲が圧縮され、２次曲線の範
囲で使用することになる。今２３，２４，２５で
構成される抵抗を温度補償しない場合、即ち第２
図の抵抗５を使用すると、オーブン２２付の周波
数温度特性は第５図の点線で示す２次曲線ｃとな
る。ｃ図からもわかるように指定の温度範囲で、
規定の周波数安定度に設計することは極めて困難
である。そこで先ずコンデンサ２及び可変コンデ
ンサ３で低温域を温度補償する。
即ちコンデンサ２，３として、負の温度係数を
有する素子を使用すると、低温域で容量値は増加
し、発振周波数は低くなる。一方高温域では容量
値は減少し発振周波数は増加する。この様子を第
５図のｄに示す。次に第２図の抵抗５を第３図で
示す２３，２４，２５の抵抗に置きかえる。ポジ
スタ２５を使用することにより、２３，２４，２
５の合成抵抗値は低温域〜常温域においては（２
３の抵抗値）＋（ポジスタの抵抗値）に等しく、高
温域においては（２３の抵抗値）＋（２４のポジス
タの抵抗値と２５の抵抗の合成抵抗値）に等しく
なる。即ち前記合成抵抗値は低温〜常温域におい
てはほぼ一定値となり、高温域では合成抵抗値は
大きくなる。４の抵抗及び５の抵抗（又は２３，
２４，２５の合成抵抗）はトランジスタ９のバイ
アス抵抗でもある一方、水晶振動子１の負荷であ
る。この負荷により１の水晶振動子の発振周波数
が変化することを利用したものである。高温域に
おいては水晶振動子１からトランジスタ９側をみ
た負荷は前述のように増加し、発振周波数は低く
なる。又低温〜常温域においては前記負荷はほと
んど変化せず、発振周波数の変化はほとんどな
い。今前記２，３のコンデンサ（可変コンデン
サ）を、前述の温度補償を実施せず、２２のオー
ブン実装と、５の抵抗の温度補償即ち２３，２
４，２５の抵抗による温度補償をした場合の周波
数温度特性は第５図のｅで示される。
有する素子を使用すると、低温域で容量値は増加
し、発振周波数は低くなる。一方高温域では容量
値は減少し発振周波数は増加する。この様子を第
５図のｄに示す。次に第２図の抵抗５を第３図で
示す２３，２４，２５の抵抗に置きかえる。ポジ
スタ２５を使用することにより、２３，２４，２
５の合成抵抗値は低温域〜常温域においては（２
３の抵抗値）＋（ポジスタの抵抗値）に等しく、高
温域においては（２３の抵抗値）＋（２４のポジス
タの抵抗値と２５の抵抗の合成抵抗値）に等しく
なる。即ち前記合成抵抗値は低温〜常温域におい
てはほぼ一定値となり、高温域では合成抵抗値は
大きくなる。４の抵抗及び５の抵抗（又は２３，
２４，２５の合成抵抗）はトランジスタ９のバイ
アス抵抗でもある一方、水晶振動子１の負荷であ
る。この負荷により１の水晶振動子の発振周波数
が変化することを利用したものである。高温域に
おいては水晶振動子１からトランジスタ９側をみ
た負荷は前述のように増加し、発振周波数は低く
なる。又低温〜常温域においては前記負荷はほと
んど変化せず、発振周波数の変化はほとんどな
い。今前記２，３のコンデンサ（可変コンデン
サ）を、前述の温度補償を実施せず、２２のオー
ブン実装と、５の抵抗の温度補償即ち２３，２
４，２５の抵抗による温度補償をした場合の周波
数温度特性は第５図のｅで示される。
次に第３図に示すように、本考案の２２のオー
ブン実装と、２，３のコンデンサの温度補償回路
と２３，２４，２５の温度補償回路を付加する
と、第５図のｄとｅで示す特性を合成した周波数
温度特性が得られる。第６図のｆは第３図の本考
案による実施例による発振周波数温度特性例を示
す。指定の温度範囲内で規定の発振周波数温度特
性を満足することができる。例えば周囲温度−
30゜〜＋70℃において±２×10-6の周波数安定度
を非常に安価で、容易に実現できる。
ブン実装と、２，３のコンデンサの温度補償回路
と２３，２４，２５の温度補償回路を付加する
と、第５図のｄとｅで示す特性を合成した周波数
温度特性が得られる。第６図のｆは第３図の本考
案による実施例による発振周波数温度特性例を示
す。指定の温度範囲内で規定の発振周波数温度特
性を満足することができる。例えば周囲温度−
30゜〜＋70℃において±２×10-6の周波数安定度
を非常に安価で、容易に実現できる。
（効果）
この考案による直接型温度補償高安定発振回路
は、広い温度範囲にわたつて極めて高安定な発振
周波数を、非常に安価にかつ簡単な回路構成で実
現でき、従来に比べ小形でかつ発振周波数安定度
が例えば−30゜〜＋70℃にわたつて±２×10-6程
度のものが容易にできる。
は、広い温度範囲にわたつて極めて高安定な発振
周波数を、非常に安価にかつ簡単な回路構成で実
現でき、従来に比べ小形でかつ発振周波数安定度
が例えば−30゜〜＋70℃にわたつて±２×10-6程
度のものが容易にできる。
第１図は従来の実施例、第２図は従来の実施
例、第３図は本考案の実施例、第４図は従来の実
施例による周波数安定度特性例、第５図は本考案
の実施例による周波数安定度実施例、第６図は本
考案による周波数安定度実施例。 １：水晶振動子、２，６，７，１０，１３はコ
ンデンサ、３：可変コンデンサ、４，５，８，１
５，１６，１７，１８，２３，２４：抵抗、９：
トランジスタ、１１：電源端子、１２：出力端
子、１４，１９：サーミスタ、２０：可変容量ダ
イオード、２１，２５：ポジスタ、２２：オーブ
ン。
例、第３図は本考案の実施例、第４図は従来の実
施例による周波数安定度特性例、第５図は本考案
の実施例による周波数安定度実施例、第６図は本
考案による周波数安定度実施例。 １：水晶振動子、２，６，７，１０，１３はコ
ンデンサ、３：可変コンデンサ、４，５，８，１
５，１６，１７，１８，２３，２４：抵抗、９：
トランジスタ、１１：電源端子、１２：出力端
子、１４，１９：サーミスタ、２０：可変容量ダ
イオード、２１，２５：ポジスタ、２２：オーブ
ン。
Claims (1)
- 温度補償型水晶発振回路において、ポジスタ２
１よりなる簡易オーブン２２を水晶振動子のケー
スに装着し、前記水晶発振回路の発振用トランジ
スタ９のバイアス抵抗の一部を別に設けたポジス
タ２５で構成し、かつ前記水晶振動子の負荷容量
を負の温度係数を有するコンデンサで構成したこ
とを特徴とする温度補償型水晶発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP764884U JPS60121312U (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 温度補償型水晶発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP764884U JPS60121312U (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 温度補償型水晶発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121312U JPS60121312U (ja) | 1985-08-16 |
| JPH0321053Y2 true JPH0321053Y2 (ja) | 1991-05-08 |
Family
ID=30486193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP764884U Granted JPS60121312U (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 温度補償型水晶発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121312U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5218372B2 (ja) * | 2009-10-23 | 2013-06-26 | 株式会社大真空 | 圧電発振器、及び圧電発振器の周波数制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4990045U (ja) * | 1972-11-22 | 1974-08-05 |
-
1984
- 1984-01-25 JP JP764884U patent/JPS60121312U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60121312U (ja) | 1985-08-16 |
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