JPH0516764B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0516764B2 JPH0516764B2 JP60178914A JP17891485A JPH0516764B2 JP H0516764 B2 JPH0516764 B2 JP H0516764B2 JP 60178914 A JP60178914 A JP 60178914A JP 17891485 A JP17891485 A JP 17891485A JP H0516764 B2 JPH0516764 B2 JP H0516764B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control signal
- frequency control
- crystal oscillator
- frequency
- power
- 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.)
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は水晶発振器に関し、特に周囲温度の変
化に対応して発振周波数を安定に維持するための
周波数制御系の消費電力を低減する水晶発振器に
関する。
化に対応して発振周波数を安定に維持するための
周波数制御系の消費電力を低減する水晶発振器に
関する。
従来、周囲温度の変化に対応して発振周波数を
所定の変動範囲内に保持する水晶発振器に置いて
は、その一例が第2図に示されるように、水晶発
振器14の周囲温度は温度センサ10により検出
され、温度センサ10より出力される周囲温度に
対応するセンサ出力は、A/D変換器11に入力
されてデイジタル値に変換され、ROM(Read
Only Memory)12に入力される。ROM12
においては、A/D変換器11より入力されるデ
イジタル・センサ出力に対応して、あらかじめ格
納されている周波数制御信号のデータ値が読出さ
れ、D/A変換器13に送出される。D/A変換
値13においては、前記データ値がアナログ周波
数制御信号に変換されて出力され、水晶発振器1
4に入力される。水晶発振器14は、例えば水晶
振動子により形成される共振回路にバラクタ・ダ
イオードが含まれており、前記アナログ周波数制
御信号により制御されて、その発振周波数は、周
囲温度の変動に関せず許容周波数偏差内において
安定に維持される。
所定の変動範囲内に保持する水晶発振器に置いて
は、その一例が第2図に示されるように、水晶発
振器14の周囲温度は温度センサ10により検出
され、温度センサ10より出力される周囲温度に
対応するセンサ出力は、A/D変換器11に入力
されてデイジタル値に変換され、ROM(Read
Only Memory)12に入力される。ROM12
においては、A/D変換器11より入力されるデ
イジタル・センサ出力に対応して、あらかじめ格
納されている周波数制御信号のデータ値が読出さ
れ、D/A変換器13に送出される。D/A変換
値13においては、前記データ値がアナログ周波
数制御信号に変換されて出力され、水晶発振器1
4に入力される。水晶発振器14は、例えば水晶
振動子により形成される共振回路にバラクタ・ダ
イオードが含まれており、前記アナログ周波数制
御信号により制御されて、その発振周波数は、周
囲温度の変動に関せず許容周波数偏差内において
安定に維持される。
上述した従来の水晶発振器においては、周囲温
度の変化に対する温度補償用の周波数制御系に対
しては、常時所定の電源電圧が供給されており、
温度センサ10のセンサ出力により水晶発振器1
4の発振周波数は常時制御調整されている。しか
しながら、周囲温度の時間的な変動率が低い場
合、または水晶発振器本体の熱容量の関係等にお
いて、周囲温度による発振周波数に対する影響が
比較的緩慢に現れるような場合等においては、必
ずしも常時連続的に温度補償用の発振周波数の制
御を行う必要はなく、許容できる周波数偏差内に
おいて、周囲温度を検出しつつ間欠的に周波数制
御することでも十分である。しかも、温度補償用
周波数制御系を含む水晶発振器においては、低消
費電力化を計ることが一つの要件であり、特に電
源として電池等を用いる場合には、この低消費電
力条件が極めて重要な条件として要請される。
度の変化に対する温度補償用の周波数制御系に対
しては、常時所定の電源電圧が供給されており、
温度センサ10のセンサ出力により水晶発振器1
4の発振周波数は常時制御調整されている。しか
しながら、周囲温度の時間的な変動率が低い場
合、または水晶発振器本体の熱容量の関係等にお
いて、周囲温度による発振周波数に対する影響が
比較的緩慢に現れるような場合等においては、必
ずしも常時連続的に温度補償用の発振周波数の制
御を行う必要はなく、許容できる周波数偏差内に
おいて、周囲温度を検出しつつ間欠的に周波数制
御することでも十分である。しかも、温度補償用
周波数制御系を含む水晶発振器においては、低消
費電力化を計ることが一つの要件であり、特に電
源として電池等を用いる場合には、この低消費電
力条件が極めて重要な条件として要請される。
従つて、従来の水晶発振器は、常時無条件にて
温度補償用周波数制御系に電源が供給されている
ために、低消費電力化の要求に対応し得ないとい
う欠点がある。
温度補償用周波数制御系に電源が供給されている
ために、低消費電力化の要求に対応し得ないとい
う欠点がある。
上記の問題点を解決するために、本発明の水晶
発振器は、周囲温度を検出する温度センサと、前
記温度センサから送られてくるセンサ出力値に対
応するデイジタル周波数制御信号を生成して出力
する周波数制御信号発生手段と、前記デイジタル
周波数制御信号をD/A交換して発振周波数制御
用のアナログ周波数制御信号を出力する周波数制
御手段と、を備える水晶発振器において、所定の
タイミングにおいて、前記周波数制御信号発生手
段、または前記周波数制御信号発生手段および前
記温度センサに供給される電源をオンオフ制御す
る電源制御信号を出力するとともに、前記タイミ
ングに対応して、前記電源がオフされる時間帯に
おいて、電源オンの時点における前記デイジタル
周波数制御信号のデータ値をそのままの一定値に
保持するための所定の制御信号を出力する制御信
号発生手段と、前記周波数制御信号発生手段より
入力されるデイジタル周波数制御信号のデータ値
を、前記電源オフの時間帯において、前記制御信
号に応答して前記一定値に保持しつつ、この一定
のデータ値に対応するデイジタル周波数制御信号
を出力するデータ保持手段と、を備えている。
発振器は、周囲温度を検出する温度センサと、前
記温度センサから送られてくるセンサ出力値に対
応するデイジタル周波数制御信号を生成して出力
する周波数制御信号発生手段と、前記デイジタル
周波数制御信号をD/A交換して発振周波数制御
用のアナログ周波数制御信号を出力する周波数制
御手段と、を備える水晶発振器において、所定の
タイミングにおいて、前記周波数制御信号発生手
段、または前記周波数制御信号発生手段および前
記温度センサに供給される電源をオンオフ制御す
る電源制御信号を出力するとともに、前記タイミ
ングに対応して、前記電源がオフされる時間帯に
おいて、電源オンの時点における前記デイジタル
周波数制御信号のデータ値をそのままの一定値に
保持するための所定の制御信号を出力する制御信
号発生手段と、前記周波数制御信号発生手段より
入力されるデイジタル周波数制御信号のデータ値
を、前記電源オフの時間帯において、前記制御信
号に応答して前記一定値に保持しつつ、この一定
のデータ値に対応するデイジタル周波数制御信号
を出力するデータ保持手段と、を備えている。
次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
第1図は本発明の一実施例の要部を示すブロツ
ク図である。第1図に示されるように、本実施例
は、温度センサ1と、A/D変換器2および
ROM3を含む周波数制御信号発生手段と、デー
タ保持回路4と、D/A変換器5と、水晶発振器
6と、制御信号発生手段7と、リレー回路8,9
とを備えている。
ク図である。第1図に示されるように、本実施例
は、温度センサ1と、A/D変換器2および
ROM3を含む周波数制御信号発生手段と、デー
タ保持回路4と、D/A変換器5と、水晶発振器
6と、制御信号発生手段7と、リレー回路8,9
とを備えている。
第1図において、制御信号発生手段7から送ら
れてくる電源制御信号102により、リレー回路
8および9は、共に閉路状態または開路状態のい
ずれかの状態となり、端子51を介して入力され
る直流電源は、前記閉路状態においてはA/D変
換器2およびROM3に供給され、前記開路状態
にあるときには、前記直流電源はA/D変換器2
およびROM3には供給されない。なお、A/D
変換器2およびROM3以外の他の構成回路等に
対しては、対応する直流電源等が供給されている
が、本発明の動作説明上の必須要項ではないので
省略し、第1図においても図示されていない。
れてくる電源制御信号102により、リレー回路
8および9は、共に閉路状態または開路状態のい
ずれかの状態となり、端子51を介して入力され
る直流電源は、前記閉路状態においてはA/D変
換器2およびROM3に供給され、前記開路状態
にあるときには、前記直流電源はA/D変換器2
およびROM3には供給されない。なお、A/D
変換器2およびROM3以外の他の構成回路等に
対しては、対応する直流電源等が供給されている
が、本発明の動作説明上の必須要項ではないので
省略し、第1図においても図示されていない。
今、電源制御信号102に応答してリレー回路
8および9が閉路されるタイミングにおいては、
前記直流電源が前述のようにA/D変換器2およ
びROM3に供給され、水晶発振器6に対する温
度補償用の周波数制御系は動作状態となる。水晶
発振器6の周囲温度は温度センサ1により検出さ
れ、周囲温度に対応するセンサ出力はA/D変換
器2に入力されてデイジタル値に変換され、
ROM3に入力される。ROM3においては、
A/D変換器2より入力されるデイジタル・セン
サ出力に対応して、あらかじめ水晶発振器6の周
波数温度特性との関連において格納されている周
波数制御信号のデータ値が読出され、データ保持
回路4を経由してD/A変換器5に入力される。
D/A変換器5においては、前記周波数制御信号
のデータ値がアナログ値に変換され、所定のアナ
ログ周波数制御信号として出力されて、水晶発振
器6に入力される。このアナログ周波数制御信号
により制御されて、水晶発振器6の発振周波数
は、周囲温度による影響を補償する形で許容周波
数偏差内に安定に維持される。なお、上記タイミ
ングに対応して、制御信号発生手段7からデータ
保持回路4に入力される制御信号101は、デー
タ保持回路4のデータ保持機能を解除する役割を
果しており、前述のように、ROM3から読出さ
れる周波数制御信号のデータ値は、そのままD/
A変換器5に送られる。
8および9が閉路されるタイミングにおいては、
前記直流電源が前述のようにA/D変換器2およ
びROM3に供給され、水晶発振器6に対する温
度補償用の周波数制御系は動作状態となる。水晶
発振器6の周囲温度は温度センサ1により検出さ
れ、周囲温度に対応するセンサ出力はA/D変換
器2に入力されてデイジタル値に変換され、
ROM3に入力される。ROM3においては、
A/D変換器2より入力されるデイジタル・セン
サ出力に対応して、あらかじめ水晶発振器6の周
波数温度特性との関連において格納されている周
波数制御信号のデータ値が読出され、データ保持
回路4を経由してD/A変換器5に入力される。
D/A変換器5においては、前記周波数制御信号
のデータ値がアナログ値に変換され、所定のアナ
ログ周波数制御信号として出力されて、水晶発振
器6に入力される。このアナログ周波数制御信号
により制御されて、水晶発振器6の発振周波数
は、周囲温度による影響を補償する形で許容周波
数偏差内に安定に維持される。なお、上記タイミ
ングに対応して、制御信号発生手段7からデータ
保持回路4に入力される制御信号101は、デー
タ保持回路4のデータ保持機能を解除する役割を
果しており、前述のように、ROM3から読出さ
れる周波数制御信号のデータ値は、そのままD/
A変換器5に送られる。
次に、電源制御信号102に応答してリレー回
路8および9が開路されるタイミングにおいて
は、A/D変換器2およびROM3に対しては前
記直流電源が供給されず、水晶発振器6に対する
温度補償用の周波数制御系は非動作状態となる。
このタイミングにおいては、制御信号発生手段7
からデータ保持回路4に入力される制御信号10
1は、A/D変換器2およびROM3に対する直
流電源がオフされる直前において、ROM3から
データ保持回路4に入力された周波数制御信号の
データ値が、そのままの値で保持されるように作
用する。従つて、データ保持回路4からは、前記
保持されたデータ値が出力されてD/A変換器5
に入力され、アナログ周波数制御信号に変換され
て水晶発振器6に入力される。このアナログ周波
数制御信号は、明らかに前記直流電源がオフされ
る直前における周囲温度に対応するアナログ周波
数制御信号そのものであり、この固定されたアナ
ログ周波数制御信号に応答して、水晶発振器6の
発振周波数は、前記直流電源がオフされる直前の
発振周波数にてフリーランされる。
路8および9が開路されるタイミングにおいて
は、A/D変換器2およびROM3に対しては前
記直流電源が供給されず、水晶発振器6に対する
温度補償用の周波数制御系は非動作状態となる。
このタイミングにおいては、制御信号発生手段7
からデータ保持回路4に入力される制御信号10
1は、A/D変換器2およびROM3に対する直
流電源がオフされる直前において、ROM3から
データ保持回路4に入力された周波数制御信号の
データ値が、そのままの値で保持されるように作
用する。従つて、データ保持回路4からは、前記
保持されたデータ値が出力されてD/A変換器5
に入力され、アナログ周波数制御信号に変換され
て水晶発振器6に入力される。このアナログ周波
数制御信号は、明らかに前記直流電源がオフされ
る直前における周囲温度に対応するアナログ周波
数制御信号そのものであり、この固定されたアナ
ログ周波数制御信号に応答して、水晶発振器6の
発振周波数は、前記直流電源がオフされる直前の
発振周波数にてフリーランされる。
第3図aおよびbは、制御信号発生手段7から
データ保持回路4に入力される制御信号101
と、水晶発振器6の発振周波数106との関係を
示す図で、第3図aに示される制御信号101に
おける、t=t1〜t2およびt=t′1〜t′2のタイミン
グは、前述の電源制御信号102の電源オンのタ
イミングに対応しており、また、それ以外のタイ
ミングは、電源制御信号102の電源オフのタイ
ミングに対応している。従つて、タイミングt=
t1〜t2およびt=t′1〜t′2においては、水晶発振器
6の温度補償用の周波数制御系は動作状態にあ
り、それ以外のタイミングにおいては、前記周波
数制御系は非動作状態にある。第3図bにおい
て、103は水晶発振器6に求められる基準周波
数0,104および105は、それぞれ前記基準
周波数0に対する許容周波数偏差の上限0+Δ
および下限0−Δを示している。t=t1において
前記周波数制御系が動作状態とるため、それまで
フリーランニングしていた周波数は、106によ
り示されるように基準周波数103(0)となる
ように制御される。次いでt=t2においては、前
記周波数制御系が非動作状態となるため、水晶発
振器6はフリーランニングの状態となり、その発
振周波数は例えば106に示されるように変動す
る。そしてt=t′1においては角度前記周波数制
御系が動作状態となり、発振周波数は基準周波数
103(0)となるように制御され、t=t′2にお
いて、またフリーランニングの状態となる。この
場合において、ΔTは、水晶発振器6に対する周
波数制御系の時定数に関連して選択され、、また
Tは、周囲温度の時間的な変化、水晶発振器6の
熱容量等に対応して、許容周波数偏差±Δを参
照して選定される。従つて、制御信号発生手段7
において、上記の諸条件を参照して制御信号10
1を生成して出力することにより、水晶発振器6
の発振周波数は許容周波数偏差内に保持される。
しかも、この場合、Tの時間帯においては、前述
のように電源制御信号102によりA/D変換器
2およびROM3に対する直流電源がオフの状態に
あるため、電源消費電力の低減化が実現される。
データ保持回路4に入力される制御信号101
と、水晶発振器6の発振周波数106との関係を
示す図で、第3図aに示される制御信号101に
おける、t=t1〜t2およびt=t′1〜t′2のタイミン
グは、前述の電源制御信号102の電源オンのタ
イミングに対応しており、また、それ以外のタイ
ミングは、電源制御信号102の電源オフのタイ
ミングに対応している。従つて、タイミングt=
t1〜t2およびt=t′1〜t′2においては、水晶発振器
6の温度補償用の周波数制御系は動作状態にあ
り、それ以外のタイミングにおいては、前記周波
数制御系は非動作状態にある。第3図bにおい
て、103は水晶発振器6に求められる基準周波
数0,104および105は、それぞれ前記基準
周波数0に対する許容周波数偏差の上限0+Δ
および下限0−Δを示している。t=t1において
前記周波数制御系が動作状態とるため、それまで
フリーランニングしていた周波数は、106によ
り示されるように基準周波数103(0)となる
ように制御される。次いでt=t2においては、前
記周波数制御系が非動作状態となるため、水晶発
振器6はフリーランニングの状態となり、その発
振周波数は例えば106に示されるように変動す
る。そしてt=t′1においては角度前記周波数制
御系が動作状態となり、発振周波数は基準周波数
103(0)となるように制御され、t=t′2にお
いて、またフリーランニングの状態となる。この
場合において、ΔTは、水晶発振器6に対する周
波数制御系の時定数に関連して選択され、、また
Tは、周囲温度の時間的な変化、水晶発振器6の
熱容量等に対応して、許容周波数偏差±Δを参
照して選定される。従つて、制御信号発生手段7
において、上記の諸条件を参照して制御信号10
1を生成して出力することにより、水晶発振器6
の発振周波数は許容周波数偏差内に保持される。
しかも、この場合、Tの時間帯においては、前述
のように電源制御信号102によりA/D変換器
2およびROM3に対する直流電源がオフの状態に
あるため、電源消費電力の低減化が実現される。
なお、上記の説明においては、低消費電力化の
対象としてA/D変換器2およびROM3に対す
る直流電源の供給をオフとしているが、更に温度
センサ1に対する直流電源の供給をオフすること
も、低消費電力化の対象として加味することが可
能である。また、前記一実施例においては、温度
センサーのセンサ出力より水晶発振器に対するデ
イシタル周波数制御信号を生成する周波数制御信
号発生手段として、A/D変換器およびROMを
含む手段が用いられているが、これらのA/D変
換器およびROMの代りに、例えば携帯電話機等
においては、前記電話機内に備えられるA/D変
換機付マイクロプロセツサを用いてもよく、しか
も、このマイクロプロセツサが、時分割的に水晶
発振器の温度補償用として運用されることにつて
も、十分に本発明の効果が発揮される。
対象としてA/D変換器2およびROM3に対す
る直流電源の供給をオフとしているが、更に温度
センサ1に対する直流電源の供給をオフすること
も、低消費電力化の対象として加味することが可
能である。また、前記一実施例においては、温度
センサーのセンサ出力より水晶発振器に対するデ
イシタル周波数制御信号を生成する周波数制御信
号発生手段として、A/D変換器およびROMを
含む手段が用いられているが、これらのA/D変
換器およびROMの代りに、例えば携帯電話機等
においては、前記電話機内に備えられるA/D変
換機付マイクロプロセツサを用いてもよく、しか
も、このマイクロプロセツサが、時分割的に水晶
発振器の温度補償用として運用されることにつて
も、十分に本発明の効果が発揮される。
以上説明したように、本発明は、温度補償用の
周波数制御系を備える水晶発振器において、前記
周波数制御系の運用を直流電源のオン・オフを対
応して間欠的に行うことにより、低消費電力化を
計ることができるという効果がある。
周波数制御系を備える水晶発振器において、前記
周波数制御系の運用を直流電源のオン・オフを対
応して間欠的に行うことにより、低消費電力化を
計ることができるという効果がある。
第1図は本発明の一実施例の要部を示すブロツ
ク図、第2図は従来の水晶発振器の要部を示すブ
ロツク図、第3図aおよびbは、制御信号を発振
周波数の変化を示す図である。 図において、1,10……温度センサ、2,1
1……A/D変換器、3,12……ROM、4…
…データ保持回路、5,13……D/A変換器、
6,14……水晶発振器、7……制御信号発生手
段、8,9……リレー回路。
ク図、第2図は従来の水晶発振器の要部を示すブ
ロツク図、第3図aおよびbは、制御信号を発振
周波数の変化を示す図である。 図において、1,10……温度センサ、2,1
1……A/D変換器、3,12……ROM、4…
…データ保持回路、5,13……D/A変換器、
6,14……水晶発振器、7……制御信号発生手
段、8,9……リレー回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 周囲温度を検出する温度センサと、前記温度
センサから送られてくるセンサ出力値に対応する
デイジタル周波数制御信号を生成して出力する周
波数制御信号発生手段と、前記デイジタル周波数
制御信号をD/A変換して発振周波数制御用のア
ナログ周波数制御信号を出力する周波数制御手段
とを備える水晶発振器において、 所定のタイミングにおいて、前記周波数制御信
号発生手段、または前記周波数制御信号発生手段
および前記温度センサに供給される電源をオンオ
フ制御する電源制御信号を出力するとともに、前
記所定のタイミングに対応して、前記電源がオフ
される時間帯において、電源オンの時点における
前記デイジタル周波数制御信号のデータ値をその
ままの一定値に保持するための所定の制御信号を
出力する制御信号発生手段と、 前記周波数制御信号発生手段より入力されるデ
イジタル周波数制御信号のデータ値を、前記電源
オフの時間帯において、前記制御信号に応答して
前記一定値に保持しつつ、この一定のデータ値に
対応するデイジタル周波数制御信号を出力するデ
ータ保持手段と、 を備えることを特徴とする水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17891485A JPS6238605A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17891485A JPS6238605A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 水晶発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6238605A JPS6238605A (ja) | 1987-02-19 |
| JPH0516764B2 true JPH0516764B2 (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16056868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17891485A Granted JPS6238605A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6238605A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08288741A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水晶発振装置とその調整方法 |
| JP3358619B2 (ja) * | 1999-12-06 | 2002-12-24 | セイコーエプソン株式会社 | 温度補償型発振器、温度補償型発振器の制御方法及び無線通信装置 |
| JP5776884B2 (ja) | 2011-04-18 | 2015-09-09 | セイコーエプソン株式会社 | 温度補償型発振回路、電子機器 |
| JP5787068B2 (ja) | 2011-05-13 | 2015-09-30 | セイコーエプソン株式会社 | 温度補償型発振回路、電子機器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH620087B (de) * | 1979-03-09 | Suisse Horlogerie | Oszillator mit einem hochfrequenz-quarzresonator. | |
| JPS5619484A (en) * | 1979-07-27 | 1981-02-24 | Citizen Watch Co Ltd | Electronic timepiece equipped with temperature compensating circuit |
| JPS58223778A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-26 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 温度補償機能付き電子時計 |
-
1985
- 1985-08-13 JP JP17891485A patent/JPS6238605A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6238605A (ja) | 1987-02-19 |
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