JPH0537286A - ピエゾ電気的結晶体とインダクタンス素子とを具える周波数選択性回路部分を含む電子回路 - Google Patents
ピエゾ電気的結晶体とインダクタンス素子とを具える周波数選択性回路部分を含む電子回路Info
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
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- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
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- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
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- H03B5/04—Modifications of generator to compensate for variations in physical values, e.g. power supply, load, temperature
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- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 発振周波数の引込み特性を改善するための結
晶体と可変インダクタンスとの直列回路が組込まれた周
波数選択性回路部分を有する発振器において、結晶体の
温度依存性を補償するための電気的パラメータを発生さ
せる温度センサ及び／又は回路を用いることなく、周波
数の温度依存性に作用するインダクタンスの影響を減少
させる。 【構成】 ピエゾ電気結晶体１０２及びインダクタンス
１０８を有する電子回路１００において、結晶体１０２
は、その温度係数とインダクタンス１０８の温度係数が
互に反対符号になるように結晶軸に対して形成する。
晶体と可変インダクタンスとの直列回路が組込まれた周
波数選択性回路部分を有する発振器において、結晶体の
温度依存性を補償するための電気的パラメータを発生さ
せる温度センサ及び／又は回路を用いることなく、周波
数の温度依存性に作用するインダクタンスの影響を減少
させる。 【構成】 ピエゾ電気結晶体１０２及びインダクタンス
１０８を有する電子回路１００において、結晶体１０２
は、その温度係数とインダクタンス１０８の温度係数が
互に反対符号になるように結晶軸に対して形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ピエゾ電気的結晶体と
インダクタンス素子とを具える周波数選択性回路部分を
含む電子回路に関するものである。尚、このインダクタ
ンス素子は回路（例えば、発振器）の引込み特性を改善
するため、すなわち予め定めた周波数範囲内でその制御
性を改善するため通常設けられる。
インダクタンス素子とを具える周波数選択性回路部分を
含む電子回路に関するものである。尚、このインダクタ
ンス素子は回路（例えば、発振器）の引込み特性を改善
するため、すなわち予め定めた周波数範囲内でその制御
性を改善するため通常設けられる。
【０００２】
【従来の技術】上述した型式の電子回路は例えば1963年
に発行されたFunkschau Os83, 第４巻、第 216頁から既
知である。この既知の電子回路は、発振周波数の引込み
特性を改善するため結晶体と可変インダクタンスとの直
列回路が組み込まれた周波数選択性回路部分を有する発
振器である。
に発行されたFunkschau Os83, 第４巻、第 216頁から既
知である。この既知の電子回路は、発振周波数の引込み
特性を改善するため結晶体と可変インダクタンスとの直
列回路が組み込まれた周波数選択性回路部分を有する発
振器である。
【０００３】この回路の引込特性はインダクタンスを挿
入することにより改善されるが、インダクタンスが不所
望な影響を誘導するため他の特性例えば温度に対する周
波数依存性が相当害されてしまう。また、ドイツ連邦共
和国の特許出願公開第1766435 号公報から、温度に対し
て依存性を有する直流電流を結晶体に直列に接続したイ
ンダクタンスに供給することにより発振器の温度変動を
補償することが既知である。
入することにより改善されるが、インダクタンスが不所
望な影響を誘導するため他の特性例えば温度に対する周
波数依存性が相当害されてしまう。また、ドイツ連邦共
和国の特許出願公開第1766435 号公報から、温度に対し
て依存性を有する直流電流を結晶体に直列に接続したイ
ンダクタンスに供給することにより発振器の温度変動を
補償することが既知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た既知の発振器においては、出力が、温度センサとして
作用する温度依存性抵抗の値に基いて取り出される温度
依存性電流が必要となってしまう。従って、本発明の目
的は、冒頭部で述べた型式の電子回路において、結晶体
の温度依存性を補償するための電気的パラメータを発生
させる温度センサ及び／又は回路を用いることなく周波
数の温度依存性に作用するインダクタンスの影響を相当
減少させることができる電子回路を提供することにあ
る。
た既知の発振器においては、出力が、温度センサとして
作用する温度依存性抵抗の値に基いて取り出される温度
依存性電流が必要となってしまう。従って、本発明の目
的は、冒頭部で述べた型式の電子回路において、結晶体
の温度依存性を補償するための電気的パラメータを発生
させる温度センサ及び／又は回路を用いることなく周波
数の温度依存性に作用するインダクタンスの影響を相当
減少させることができる電子回路を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明による電子回路は、結晶体を、その温度係
数とインダクタンスの温度係数とが互い反対符号になる
ように結晶軸に対して形成したことを特徴とする。すな
わち、結晶体共振周波数の温度依存性は、結晶構造につ
いて予め定めた方向に切り出すことによって結晶体スラ
ブを形成することにより制御することができる。結晶体
及びインダクタンスが相互に反対符号で好ましくは同一
の大きさの温度係数を有するように結晶体の切り出し角
を選択することにより、温度依存性は相互に相殺され
る。この結果、制御回路を付加的に設ける必要性が回避
される。本発明による電子回路は水晶発振器又は水晶フ
ィルタを構成することができる。インダクタンス素子と
結晶体は例えば並列又は直列回路とすることができる。
ため、本発明による電子回路は、結晶体を、その温度係
数とインダクタンスの温度係数とが互い反対符号になる
ように結晶軸に対して形成したことを特徴とする。すな
わち、結晶体共振周波数の温度依存性は、結晶構造につ
いて予め定めた方向に切り出すことによって結晶体スラ
ブを形成することにより制御することができる。結晶体
及びインダクタンスが相互に反対符号で好ましくは同一
の大きさの温度係数を有するように結晶体の切り出し角
を選択することにより、温度依存性は相互に相殺され
る。この結果、制御回路を付加的に設ける必要性が回避
される。本発明による電子回路は水晶発振器又は水晶フ
ィルタを構成することができる。インダクタンス素子と
結晶体は例えば並列又は直列回路とすることができる。
【０００６】上述した説明で用いた“結晶体”という文
言は、例えばリチウムニオベイトのようなセラミック材
料も含んでおり、この材料もピエゾ電気結晶体と同様な
ピエゾ電気特性を有している。
言は、例えばリチウムニオベイトのようなセラミック材
料も含んでおり、この材料もピエゾ電気結晶体と同様な
ピエゾ電気特性を有している。
【０００７】以下、図面に基き本発明を詳細に説明す
る。
る。
【実施例】図１において、結晶発振器の基本的回路部分
を線図的に示す。図示の回路部分100 は周波数選択性素
子として例えば天然又は人工の水晶結晶体のようなピエ
ゾ電気結晶体102 を有すると共に、さらに２個のコンデ
ンサ104 及びインダクタンス素子108 とを有している。
ここで、機械的に変形させた場合電気的ポテンシャルを
生ずる材料はピエゾ電気的であると言われている。ま
た、ピエゾ電気結晶体の面間に電圧を印加すると、この
結晶体は正確に予想され得るように変形する。ピエゾ電
気結晶体は、その寸法に依存する共振周波数と関連す
る。このピエゾ電気特性により、ピエゾ電気結晶体は共
振周波数のＡ，Ｃ．電圧を発生する。この共振周波数
は、増幅され発振を持続するためフィードバックされる
信号となる。一般に、結晶発振器は所望の温度域の微小
な温度係数を有している。
を線図的に示す。図示の回路部分100 は周波数選択性素
子として例えば天然又は人工の水晶結晶体のようなピエ
ゾ電気結晶体102 を有すると共に、さらに２個のコンデ
ンサ104 及びインダクタンス素子108 とを有している。
ここで、機械的に変形させた場合電気的ポテンシャルを
生ずる材料はピエゾ電気的であると言われている。ま
た、ピエゾ電気結晶体の面間に電圧を印加すると、この
結晶体は正確に予想され得るように変形する。ピエゾ電
気結晶体は、その寸法に依存する共振周波数と関連す
る。このピエゾ電気特性により、ピエゾ電気結晶体は共
振周波数のＡ，Ｃ．電圧を発生する。この共振周波数
は、増幅され発振を持続するためフィードバックされる
信号となる。一般に、結晶発振器は所望の温度域の微小
な温度係数を有している。
【０００８】共振周波数を取り出すため、すなわち、周
波数選択性回路部分100 の共振周波数を相当な範囲に亘
って制御可能に変化させるために通常インダクタンス10
8 を設ける。一方、インダクタンス108 を挿入すること
は、インダクタンスの温度依存性に起因する周波数選択
性回路部分100 の共振周波数の温度安定化に対して有害
な効果を伴うことになる。制御するために周波数選択性
回路部分に結合した基準回路（図示せず）は温度依存性
を安定化するための手段となるが、回路素子を付加する
ことになりコスト的にあまり好ましくない。変形例とし
て、結晶体及びインダクタンス素子を並列に配置するこ
とができる。
波数選択性回路部分100 の共振周波数を相当な範囲に亘
って制御可能に変化させるために通常インダクタンス10
8 を設ける。一方、インダクタンス108 を挿入すること
は、インダクタンスの温度依存性に起因する周波数選択
性回路部分100 の共振周波数の温度安定化に対して有害
な効果を伴うことになる。制御するために周波数選択性
回路部分に結合した基準回路（図示せず）は温度依存性
を安定化するための手段となるが、回路素子を付加する
ことになりコスト的にあまり好ましくない。変形例とし
て、結晶体及びインダクタンス素子を並列に配置するこ
とができる。
【０００９】本発明では、結晶体の温度係数が結晶体の
結晶軸に対する切り出し方法又は成長方法に依存すると
いう観点に基く別の要因についても検討する。この要因
について図２を参照して説明する。
結晶軸に対する切り出し方法又は成長方法に依存すると
いう観点に基く別の要因についても検討する。この要因
について図２を参照して説明する。
【００１０】図２に温度Ｔ及び切り出し角αに対する相
対周波数変化の依存性の特性について一例を示す。これ
らの結果は、結晶体が切り出される角度を決定するに際
し、例えばＸ線解析により結晶軸の配向方向を決定する
ことにより得られる。そして、各角度毎に温度に対する
相対周波数変化Δｆ／ｆの依存性を測定した。
対周波数変化の依存性の特性について一例を示す。これ
らの結果は、結晶体が切り出される角度を決定するに際
し、例えばＸ線解析により結晶軸の配向方向を決定する
ことにより得られる。そして、各角度毎に温度に対する
相対周波数変化Δｆ／ｆの依存性を測定した。
【００１１】図２から明らかなように、上述した特性を
縮尺表示するに際し、周波数変化Δｆ／ｆの大きさを 1
0 -5とし、温度の大きさは10℃単位とし、切り出し角の
大きさは１分単位とした。
縮尺表示するに際し、周波数変化Δｆ／ｆの大きさを 1
0 -5とし、温度の大きさは10℃単位とし、切り出し角の
大きさは１分単位とした。
【００１２】図２の結果に基けば、図示のパラメータの
範囲内のインダクタンスに対して、本発明の発振器又は
フィルタに用いられる結晶体とインダクタンスとの間で
温度安定化された結晶体を形成できるように結晶体の切
り出し角を適切に選択することができる。
範囲内のインダクタンスに対して、本発明の発振器又は
フィルタに用いられる結晶体とインダクタンスとの間で
温度安定化された結晶体を形成できるように結晶体の切
り出し角を適切に選択することができる。
【図１】図１はインダクタンスを有する水晶発振器の基
本回路部分の構成を示す回路図である。
本回路部分の構成を示す回路図である。
【図２】図２は周波数、温度及び切り出し角の相互依存
性を示す特性図である。
性を示す特性図である。
100 周波数選択性回路部分
102 ピエゾ電気結晶体
104, 106 コンデンサ
108 インダクタンス
Claims (5)
- 【請求項１】 ピエゾ電気的結晶体とインダクタンス素
子とを具える周波数選択性回路部分を含む電子回路にお
いて、 前記結晶体を、その結晶軸に対して、結晶体の温度係数
及び前記インダクタンスの温度係数が周波数選択性回路
部分の発振周波数に対して符号が互いに反対となるよう
に構成したことを特徴とするピエゾ電気的結晶体とイン
ダクタンス素子とを具える周波数選択性回路部分を含む
電子回路。 - 【請求項２】 前記温度係数が互いにほぼ相殺されるよ
うに構成したことを特徴とする請求項１記載のピエゾ電
気的結晶体とインダクタンス素子とを具える周波数選択
性回路部分を含む電子回路。 - 【請求項３】 水晶発振器として構成したことを特徴と
する請求項１又は２に記載のピエゾ電気的結晶体とイン
ダクタンス素子とを具える周波数選択性回路部分を含む
電子回路。 - 【請求項４】 水晶フィルタとして構成したことを特徴
とする請求項１又は２に記載のピエゾ電気的結晶体とイ
ンダクタンス素子とを具える周波数選択性回路部分を含
む電子回路。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載の電子回路に用い
るのに好適な周波数選択性回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP90202116A EP0469193A1 (en) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | Temperature stabilized crystal oscillator |
| NL90202116.1 | 1990-08-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0537286A true JPH0537286A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=8205095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3216612A Pending JPH0537286A (ja) | 1990-08-03 | 1991-08-02 | ピエゾ電気的結晶体とインダクタンス素子とを具える周波数選択性回路部分を含む電子回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5424601A (ja) |
| EP (1) | EP0469193A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0537286A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3432001B2 (ja) * | 1994-06-27 | 2003-07-28 | キヤノン株式会社 | 振動波装置 |
| US5883844A (en) * | 1997-05-23 | 1999-03-16 | Stmicroelectronics, Inc. | Method of stress testing integrated circuit having memory and integrated circuit having stress tester for memory thereof |
| JP3661602B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2005-06-15 | 株式会社村田製作所 | 圧電共振子の温度特性演算方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1840580A (en) * | 1927-07-25 | 1932-01-12 | Bell Telephone Labor Inc | Crystal-controlled oscillator |
| US1915368A (en) * | 1928-08-08 | 1933-06-27 | Bell Telephone Labor Inc | Oscillator |
| NL26563C (ja) * | 1928-10-26 | |||
| US2967957A (en) * | 1957-09-17 | 1961-01-10 | Massa Frank | Electroacoustic transducer |
| US3322981A (en) * | 1964-04-29 | 1967-05-30 | Gen Electric | Crystal temperature compensation |
| GB1084945A (en) * | 1965-06-14 | 1967-09-27 | Standard Telephones Cables Ltd | Improvements in temperature compensation of crystal oscillators |
| GB1117343A (en) * | 1966-01-28 | 1968-06-19 | Marconi Co Ltd | Improvements in or relating to piezo-electric crystal circuit arrangements |
| US3404298A (en) * | 1966-08-19 | 1968-10-01 | Kenton Engineering Corp | Thermally sensitive compensating device |
| US3457529A (en) * | 1967-07-18 | 1969-07-22 | Gen Electric | Temperature compensation of crystal-controlled circuit |
| GB1430398A (en) * | 1972-12-29 | 1976-03-31 | Onoe M | Temperature compensation piezoelectric oscillator |
| JPS508451A (ja) * | 1973-05-21 | 1975-01-28 | ||
| US3890513A (en) * | 1974-02-14 | 1975-06-17 | Systron Donner Corp | Acoustic transducer |
| JPS59181585A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-16 | Toshiba Corp | 変位発生装置 |
-
1990
- 1990-08-03 EP EP90202116A patent/EP0469193A1/en not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-07-12 US US07/728,921 patent/US5424601A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-02 JP JP3216612A patent/JPH0537286A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5424601A (en) | 1995-06-13 |
| EP0469193A1 (en) | 1992-02-05 |
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