JPH0326663Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0326663Y2 JPH0326663Y2 JP1985080575U JP8057585U JPH0326663Y2 JP H0326663 Y2 JPH0326663 Y2 JP H0326663Y2 JP 1985080575 U JP1985080575 U JP 1985080575U JP 8057585 U JP8057585 U JP 8057585U JP H0326663 Y2 JPH0326663 Y2 JP H0326663Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- resonator
- frequency
- logic
- coupling
- 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
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、圧電振動子の高次モードを発振可能
とした論理ICの圧電発振回路に関する。
とした論理ICの圧電発振回路に関する。
圧電振動子の中でも特に多く用いられている水
晶振動子を用いた発振回路としては、低消費電力
の利点からCMOS ICのインバーターを用いたも
のが広く使用されている。 第３図は、CMOS
発振回路の一般的な構成である。
晶振動子を用いた発振回路としては、低消費電力
の利点からCMOS ICのインバーターを用いたも
のが広く使用されている。 第３図は、CMOS
発振回路の一般的な構成である。
CMOS ICのインバーター１１に直流帰還抵抗
１２を接続することにより増幅器を成し、また水
晶振動子１３と負荷コンデンサー３４，１５で交
流信号の帰還回路を成し、全体として水晶発振回
路を構成している。なお、インバーター１６はバ
ツフアーであり波形の成形も兼ねている。
１２を接続することにより増幅器を成し、また水
晶振動子１３と負荷コンデンサー３４，１５で交
流信号の帰還回路を成し、全体として水晶発振回
路を構成している。なお、インバーター１６はバ
ツフアーであり波形の成形も兼ねている。
そして、水晶振動子１３はAT板の厚みすべり
振動を利用するものが一般的であるが、これには
基本波の他に奇数次の高次モードの振動が存在し
ている。しかし、第３図の発振回路は、帰還回路
が低域通過のフイルターであるため最も周波数の
低い基本波で発振する。
振動を利用するものが一般的であるが、これには
基本波の他に奇数次の高次モードの振動が存在し
ている。しかし、第３図の発振回路は、帰還回路
が低域通過のフイルターであるため最も周波数の
低い基本波で発振する。
一方、この水晶発振回路を電卓やウオツチに使
用する場合は、動作速度を高速にする必要はそれ
ほどないが、マイコン等に使用する場合は動作速
度の速いものが望まれる。それには発振周波数を
高くする必要がある。しかし、水晶発振子の基本
波周波数を高くするには、厚みを薄くする必要か
ら加工上に限度があり、水晶発振子の高次モード
の振動を利用できれば便利である。しかしなが
ら、このCMOS ICの圧電発振回路で高次モード
を発振させるには、Ｌ，Ｃ等で共振回路を設ける
必要があり、部品点数が増え、小型化の際に不都
合である。
用する場合は、動作速度を高速にする必要はそれ
ほどないが、マイコン等に使用する場合は動作速
度の速いものが望まれる。それには発振周波数を
高くする必要がある。しかし、水晶発振子の基本
波周波数を高くするには、厚みを薄くする必要か
ら加工上に限度があり、水晶発振子の高次モード
の振動を利用できれば便利である。しかしなが
ら、このCMOS ICの圧電発振回路で高次モード
を発振させるには、Ｌ，Ｃ等で共振回路を設ける
必要があり、部品点数が増え、小型化の際に不都
合である。
〔考案が解決しようとする問題点〕
本考案は、論理ICのインバーターを用い、圧
電振動子を高次モードで発振可能とさせた圧電発
振回路を提供するものである。
電振動子を高次モードで発振可能とさせた圧電発
振回路を提供するものである。
本考案の目的を達成するため、本考案では論理
ICによつて圧電振動子を高次モードで発振させ
る圧電発振回路において、該論理ICの入力と接
地間および／または出力と接地間に該圧電振動子
よりも電気機械結合係数の大きな高結合振動子を
接続した構成の圧電発振回路である。
ICによつて圧電振動子を高次モードで発振させ
る圧電発振回路において、該論理ICの入力と接
地間および／または出力と接地間に該圧電振動子
よりも電気機械結合係数の大きな高結合振動子を
接続した構成の圧電発振回路である。
第１図ａは、本考案の実施例を示す水晶発振回
路である。これは、第３図の論理ICとして
CMOS ICの発振回路において、インバーター１
１の入力と接地間にある負荷コンデンサー３４
を、水晶振動子１３よりも電気機械結合係数の大
きな高結合振動子１４に置き換えたものである。
高結合振動子１４としては、ニオブ酸リチウム、
タンタル酸リチウム、圧電セラミツク等の材質か
ら作られた振動子で、電気機械結合係数が大きい
ため圧電効果が大きい。
路である。これは、第３図の論理ICとして
CMOS ICの発振回路において、インバーター１
１の入力と接地間にある負荷コンデンサー３４
を、水晶振動子１３よりも電気機械結合係数の大
きな高結合振動子１４に置き換えたものである。
高結合振動子１４としては、ニオブ酸リチウム、
タンタル酸リチウム、圧電セラミツク等の材質か
ら作られた振動子で、電気機械結合係数が大きい
ため圧電効果が大きい。
第１図ｂは、水晶振動子１３と高結合振動子１
４の周波数特性を示したもので水晶振動子１３の
基本波周波数f0、３次の共振周波数が3f0である。
一方、高結合振動子１４も同様に基本波周波数
f1、３次の共振周波数が3f1である。なお、水晶
振動子１３と高結合振動子１４の基本波の周波数
は、概略合わされている。
４の周波数特性を示したもので水晶振動子１３の
基本波周波数f0、３次の共振周波数が3f0である。
一方、高結合振動子１４も同様に基本波周波数
f1、３次の共振周波数が3f1である。なお、水晶
振動子１３と高結合振動子１４の基本波の周波数
は、概略合わされている。
水晶振動子は、圧電セラミツクやタンタル酸リ
チウム等の振動子に比べＱが高く、電気機械結合
係数は低い。これら振動子に励振電極を施し、さ
らに周波数調整のため電極を厚くすると圧電反作
用により周波数が低下する。これは特に結合係数
の大きな振動子の方が結合係数の低い振動子より
も顕著に表れる。そして高次モード振動よりも基
本波の方が影響が大きく共振次数の２乗に反比例
して低下する。高結合振動子の電極に負荷を加え
ていくと高次モード振動周波数の低下は少ない
が、基本波では周波数が多く低下し、第１図ｂの
ように水晶振動子の基本波f0とオーバートーンの
周波数3f0の周波数差（3f0−f0）よりも圧電セラ
ミツク等高結合振動子の基本波f1とオーバートー
ンの周波数3f1の周波数差（3f1−f1）の方が広く
なる。すなわち水晶振動子と高結合振動子との基
本波周波数を一致させておくと、高次モードの共
振周波数は、水晶振動子よりも高結合振動子の方
が高くなる。これを本考案の発振回路に利用する
と、基本波は高次結合振動子を通じて接地され、
高次モード振動のみが発振し、高次モードでは周
波数が異なつているため影響しない。また、水晶
振動子ではＱが高いため、基本波において共振点
と反共振点の間隔は狭いが、圧電セラミツク等高
結合振動子ではＱが低く基本波の共振点と反共振
点が広く、フイルタとして高結合振動子を考えた
時に高結合振動子の共振点と反共振点の間に水晶
振動子の基本波周波数を一致させればよいが、前
述のように高結合振動子では共振点と反共振点が
広いため周波数が合わせ易い。
チウム等の振動子に比べＱが高く、電気機械結合
係数は低い。これら振動子に励振電極を施し、さ
らに周波数調整のため電極を厚くすると圧電反作
用により周波数が低下する。これは特に結合係数
の大きな振動子の方が結合係数の低い振動子より
も顕著に表れる。そして高次モード振動よりも基
本波の方が影響が大きく共振次数の２乗に反比例
して低下する。高結合振動子の電極に負荷を加え
ていくと高次モード振動周波数の低下は少ない
が、基本波では周波数が多く低下し、第１図ｂの
ように水晶振動子の基本波f0とオーバートーンの
周波数3f0の周波数差（3f0−f0）よりも圧電セラ
ミツク等高結合振動子の基本波f1とオーバートー
ンの周波数3f1の周波数差（3f1−f1）の方が広く
なる。すなわち水晶振動子と高結合振動子との基
本波周波数を一致させておくと、高次モードの共
振周波数は、水晶振動子よりも高結合振動子の方
が高くなる。これを本考案の発振回路に利用する
と、基本波は高次結合振動子を通じて接地され、
高次モード振動のみが発振し、高次モードでは周
波数が異なつているため影響しない。また、水晶
振動子ではＱが高いため、基本波において共振点
と反共振点の間隔は狭いが、圧電セラミツク等高
結合振動子ではＱが低く基本波の共振点と反共振
点が広く、フイルタとして高結合振動子を考えた
時に高結合振動子の共振点と反共振点の間に水晶
振動子の基本波周波数を一致させればよいが、前
述のように高結合振動子では共振点と反共振点が
広いため周波数が合わせ易い。
このようにインバーター１１の入力と接地間に
負荷コンデンサーの代わりに高結合振動子１４を
接続したものであるから、高結合振動子１４がト
ラツプとして作用し、水晶振動子１３の３次の共
振周波数では単なるコンデンサーとして機能す
る。従つて水晶振動子１３の基本波周波数は抑圧
され、３次の共振周波数で安定に発振する。
負荷コンデンサーの代わりに高結合振動子１４を
接続したものであるから、高結合振動子１４がト
ラツプとして作用し、水晶振動子１３の３次の共
振周波数では単なるコンデンサーとして機能す
る。従つて水晶振動子１３の基本波周波数は抑圧
され、３次の共振周波数で安定に発振する。
第２図ａ，ｂは、他の実施例を示す発振回路図
である。第２図ａは、CMOS ICの発振回路にお
いて、水晶振動子１３よりも電気機械結合係数の
大きな高結合振動子１４をインバーター１１の出
力と接地間に設けたもので、これによつても効果
は、第１図ａと同様である。また第２図ｂは、イ
ンバーター１１の入力と接地間、出力と接地間の
両方に高結合振動子１４を施したもので、これも
第１図ａと同様の効果がある。
である。第２図ａは、CMOS ICの発振回路にお
いて、水晶振動子１３よりも電気機械結合係数の
大きな高結合振動子１４をインバーター１１の出
力と接地間に設けたもので、これによつても効果
は、第１図ａと同様である。また第２図ｂは、イ
ンバーター１１の入力と接地間、出力と接地間の
両方に高結合振動子１４を施したもので、これも
第１図ａと同様の効果がある。
なお、本考案において、圧電振動子として水晶
振動子を取り挙げたが、電気機械結合係数の低い
方を発振子とし、高い方を共振子として用いれ
ば、どのような圧電振動子の組み合わせであつて
もよい。また論理ICとしてCMOSの例を挙げた
が、もちろんTTL等であつて良い。
振動子を取り挙げたが、電気機械結合係数の低い
方を発振子とし、高い方を共振子として用いれ
ば、どのような圧電振動子の組み合わせであつて
もよい。また論理ICとしてCMOSの例を挙げた
が、もちろんTTL等であつて良い。
本考案は、論理ICを用い圧電振動子の高次モ
ードで発振する圧電発振回路で、論理ICの入力
と接地間および／または出力と接地間に圧電振動
子よりも高結合の振動子を設けたものであつて、
これにより容易に高次モードの発振を得ることが
出来、また動作速度を高速化することが出来たた
めメモリーやマイコン等にも利用することが出来
た。また、従来の高次モード発振器で用いる、イ
ンダクターやコンデンサー等の共振回路が不要と
なり、部品点数が減らせることから小型化にも寄
与した。
ードで発振する圧電発振回路で、論理ICの入力
と接地間および／または出力と接地間に圧電振動
子よりも高結合の振動子を設けたものであつて、
これにより容易に高次モードの発振を得ることが
出来、また動作速度を高速化することが出来たた
めメモリーやマイコン等にも利用することが出来
た。また、従来の高次モード発振器で用いる、イ
ンダクターやコンデンサー等の共振回路が不要と
なり、部品点数が減らせることから小型化にも寄
与した。
第１図ａ、第２図ａ，ｂは、本考案の論理IC
の圧電発振回路。第１図ｂは、発振周波数の状態
を示す図。第３図は、一般の論理ICの圧電発振
回路。 １１……論理IC、１３……圧電振動子、１４
……高結合振動子。
の圧電発振回路。第１図ｂは、発振周波数の状態
を示す図。第３図は、一般の論理ICの圧電発振
回路。 １１……論理IC、１３……圧電振動子、１４
……高結合振動子。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 論理ICによつて圧電振動子を高次モードで
発振させる圧電発振回路において、該論理IC
の入力と接地間および／または出力と接地側に
該圧電振動子と基本波周波数を一致させ、かつ
該圧電振動子よりも電気機械結合係数の大きな
高結合振動子を接続したことを特徴とする圧電
発振回路。 (2) 該圧電振動子が水晶振動子であることを特徴
とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の圧
電発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985080575U JPH0326663Y2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985080575U JPH0326663Y2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61195615U JPS61195615U (ja) | 1986-12-05 |
| JPH0326663Y2 true JPH0326663Y2 (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=30626553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985080575U Expired JPH0326663Y2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0326663Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58198904A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-19 | Nec Corp | 不要モ−ド抑圧型水晶発振器 |
-
1985
- 1985-05-28 JP JP1985080575U patent/JPH0326663Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61195615U (ja) | 1986-12-05 |
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