JPH06310975A - 水晶振動子の広域温度範囲での周波数安定方法及び温度補償型水晶振動子 - Google Patents
水晶振動子の広域温度範囲での周波数安定方法及び温度補償型水晶振動子Info
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- JPH06310975A JPH06310975A JP11921193A JP11921193A JPH06310975A JP H06310975 A JPH06310975 A JP H06310975A JP 11921193 A JP11921193 A JP 11921193A JP 11921193 A JP11921193 A JP 11921193A JP H06310975 A JPH06310975 A JP H06310975A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水晶振動子の温度変化による振動周波数の変
化が大きいところでのみ周波数変化の抑制を行なうこと
とした広域温度範囲での周波数安定方法と温度補償型水
晶振動子を提供する。 【構成】 特に約０℃〜５０℃以外の温度域の温度変化
による水晶振動子の振動周波数変化に対し、前記約０℃
〜５０℃以外の温度域で反応伸縮する変形体を使用し、
又は水晶振動子の外周の略対称位置に設けた電極導通保
持板の一方に電気的に絶縁して変形体（バイメタル）を
付設し、他方の電極導通保持板に略コの字状の空間を有
する受部を形成して、常温時にこの空間の中間に前記変
形体の先端部が位置するように設け、前記変形体が約０
℃〜５０℃ではその空間内での変形で留まって前記保持
板に負荷をかけず、約０℃〜５０℃以外の温度域では前
記受部に当接して前記両保持板に機械的力を負荷して広
域温度範囲で周波数安定を行なう。
化が大きいところでのみ周波数変化の抑制を行なうこと
とした広域温度範囲での周波数安定方法と温度補償型水
晶振動子を提供する。 【構成】 特に約０℃〜５０℃以外の温度域の温度変化
による水晶振動子の振動周波数変化に対し、前記約０℃
〜５０℃以外の温度域で反応伸縮する変形体を使用し、
又は水晶振動子の外周の略対称位置に設けた電極導通保
持板の一方に電気的に絶縁して変形体（バイメタル）を
付設し、他方の電極導通保持板に略コの字状の空間を有
する受部を形成して、常温時にこの空間の中間に前記変
形体の先端部が位置するように設け、前記変形体が約０
℃〜５０℃ではその空間内での変形で留まって前記保持
板に負荷をかけず、約０℃〜５０℃以外の温度域では前
記受部に当接して前記両保持板に機械的力を負荷して広
域温度範囲で周波数安定を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通信機、コンピュータ
ー、測定器などに使用されている水晶振動子の広域温度
範囲での周波数安定方法及び安定性の高い水晶振動子に
関する。
ー、測定器などに使用されている水晶振動子の広域温度
範囲での周波数安定方法及び安定性の高い水晶振動子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】水晶振動子は、その優れた圧電効果を応
用し通信機や各種電子機器の基本動作を調整する周波数
発信源に広く使用されている。
用し通信機や各種電子機器の基本動作を調整する周波数
発信源に広く使用されている。
【０００３】特に振動周波数の安定性を高めるため水晶
結晶のＺ軸に対し３５°１５′近辺の角度で切断したＡ
Ｔカット板の厚味すべり振動の水晶振動子は、周波数温
度特性が自然界の温度範囲でもっとも変化が少なく、常
温（２５℃）の近傍に変曲点をもつ正の３次曲線に近い
ため、比較的安定性が高い。ＡＴカット水晶板を基本波
振動周波数や奇数逓倍波振動周波数に応じて正確な方位
角度で切断した水晶板（水晶片）の振動子は、常温近く
で図３の点線４で示す変化曲線となる周波数温度特性を
もつ水晶振動子であり、一般に広い分野で多く使われて
いる。
結晶のＺ軸に対し３５°１５′近辺の角度で切断したＡ
Ｔカット板の厚味すべり振動の水晶振動子は、周波数温
度特性が自然界の温度範囲でもっとも変化が少なく、常
温（２５℃）の近傍に変曲点をもつ正の３次曲線に近い
ため、比較的安定性が高い。ＡＴカット水晶板を基本波
振動周波数や奇数逓倍波振動周波数に応じて正確な方位
角度で切断した水晶板（水晶片）の振動子は、常温近く
で図３の点線４で示す変化曲線となる周波数温度特性を
もつ水晶振動子であり、一般に広い分野で多く使われて
いる。
【０００４】このＡＴカット板の水晶振動子において、
自然界における温度範囲（−３５℃〜＋８５℃）で周波
数温度変化の少ない０周波数温度係数にするためには、
水晶振動子発振回路の素子を利用して温度補償を行う
か、或は温度を一定に保つ恒温容器の中に水晶振動子を
入れて振動させる方法で温度補償していた。
自然界における温度範囲（−３５℃〜＋８５℃）で周波
数温度変化の少ない０周波数温度係数にするためには、
水晶振動子発振回路の素子を利用して温度補償を行う
か、或は温度を一定に保つ恒温容器の中に水晶振動子を
入れて振動させる方法で温度補償していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＡＴカット板の
水晶振動子は、図３のように周波数温度特性が０℃から
５０℃までの温度範囲では０温度係数に近く、温度によ
る振動周波数変化の少ないものが得られるが、それ以外
の０℃〜−３５℃や＋５０℃〜＋８５℃ の機器使用環
境温度の温度範囲になると０温度係数を徐々に外れ、周
波数の変化曲線を示す点線４のように周波数変化が大き
くなる。図３において、１は周波数変化の割合（周波数
変化量÷周波数）、２は温度、４の点線は従来の振動子
の周波数の変化曲線である。そのために、その機器使用
が予想される温度全域でも安定した周波数を維持するた
めには、発振回路や恒温容器の開発などが要請され、装
置も複雑化する課題があった。
水晶振動子は、図３のように周波数温度特性が０℃から
５０℃までの温度範囲では０温度係数に近く、温度によ
る振動周波数変化の少ないものが得られるが、それ以外
の０℃〜−３５℃や＋５０℃〜＋８５℃ の機器使用環
境温度の温度範囲になると０温度係数を徐々に外れ、周
波数の変化曲線を示す点線４のように周波数変化が大き
くなる。図３において、１は周波数変化の割合（周波数
変化量÷周波数）、２は温度、４の点線は従来の振動子
の周波数の変化曲線である。そのために、その機器使用
が予想される温度全域でも安定した周波数を維持するた
めには、発振回路や恒温容器の開発などが要請され、装
置も複雑化する課題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の周波数
温度補償を発振回路の素子や恒温容器を用いずに、圧電
効果による振動している水晶板の振動を妨げない側面外
周を水晶結晶のＸ軸方向に近い平行な力を加圧すると振
動周波数が高くなり、一方引張ると低くなることを利用
し、温度によって伸縮或は開閉動などの変形する物体・
例えば一般にいうバイメタルその他の感温変形体を取付
けてその変形による機械的力を加圧または引張りとして
水晶振動子に負荷し、水晶振動子が温度によって振動周
波数の変わる分を相殺し打ち消すことで、温度による周
波数変化を減少補正する水晶振動子の周波数安定法及び
温度補償型水晶振動子を開発したものであって、特にそ
の機械的負荷を、水晶振動子が約０℃〜５０℃の温度域
においては周波数温度特性が０係数に近く周波数変化が
少ないので、温度補償をこの温度範囲域外になったとき
にはじめて実行するように構成したものである。
温度補償を発振回路の素子や恒温容器を用いずに、圧電
効果による振動している水晶板の振動を妨げない側面外
周を水晶結晶のＸ軸方向に近い平行な力を加圧すると振
動周波数が高くなり、一方引張ると低くなることを利用
し、温度によって伸縮或は開閉動などの変形する物体・
例えば一般にいうバイメタルその他の感温変形体を取付
けてその変形による機械的力を加圧または引張りとして
水晶振動子に負荷し、水晶振動子が温度によって振動周
波数の変わる分を相殺し打ち消すことで、温度による周
波数変化を減少補正する水晶振動子の周波数安定法及び
温度補償型水晶振動子を開発したものであって、特にそ
の機械的負荷を、水晶振動子が約０℃〜５０℃の温度域
においては周波数温度特性が０係数に近く周波数変化が
少ないので、温度補償をこの温度範囲域外になったとき
にはじめて実行するように構成したものである。
【０００７】本発明では、第１には、約０℃〜５０℃の
温度域外において、変形する変形体を用いて、約０℃〜
５０℃の温度域外でのみ周波数変化を補正する方法を提
案する。第２に、−３５℃〜＋８５℃の広域温度範囲で
変形する変形体を絶縁して水晶振動子の保持板に取り付
け、その変形力のうち約０℃〜５０℃のものは保持板に
影響させないように構成した温度補償型振動子を提案す
る。本発明では、変形体の変形力を機械的力として水晶
振動子＝水晶板の外周に負荷することで周波数変化を制
御するものである。原理的には水晶板の側面外周を水晶
結晶のＸ軸に垂直に近い方向に力を加圧すると振動周波
数が低くなり、一方引張ると高くなることを利用してい
る。変形体の変化は温度上昇で膨張するもの或は逆に収
縮する変化を利用し、各変形体を適宜な取付け方をし
て、水晶振動子が温度変化によって振動周波数の変わる
分を相殺し減少するようにすることも本発明の実行手段
に含まれる。
温度域外において、変形する変形体を用いて、約０℃〜
５０℃の温度域外でのみ周波数変化を補正する方法を提
案する。第２に、−３５℃〜＋８５℃の広域温度範囲で
変形する変形体を絶縁して水晶振動子の保持板に取り付
け、その変形力のうち約０℃〜５０℃のものは保持板に
影響させないように構成した温度補償型振動子を提案す
る。本発明では、変形体の変形力を機械的力として水晶
振動子＝水晶板の外周に負荷することで周波数変化を制
御するものである。原理的には水晶板の側面外周を水晶
結晶のＸ軸に垂直に近い方向に力を加圧すると振動周波
数が低くなり、一方引張ると高くなることを利用してい
る。変形体の変化は温度上昇で膨張するもの或は逆に収
縮する変化を利用し、各変形体を適宜な取付け方をし
て、水晶振動子が温度変化によって振動周波数の変わる
分を相殺し減少するようにすることも本発明の実行手段
に含まれる。
【０００８】つまり本発明は、水晶結晶に次の〜の
ように機械的力を負荷することにより生じる振動周波数
の変化によって、温度変化による周波数変化分を相殺し
減少補正する周波数安定法とこれを実施する温度補償型
振動子を提供する。なおここでの相殺とは、周波数変化
を０に近いほうへ作用させるということを意味し、一方
が他方に一方的に影響を与える場合と互いに影響し合っ
て変化を減殺する場合とを含む。 Ｘ軸に垂直に近い方向に、加圧すると振動周波数低下
へ変化 Ｘ軸に平行に近い方向に、加圧すると振動周波数上昇
へ変化 Ｘ軸に垂直に近い方向に、引っ張ると振動周波数上昇
へ変化 Ｘ軸に平行に近い方向に、引っ張ると振動周波数低下
へ変化 加圧又は引っ張りの機械的力は、水晶振動子の外周の略
対称位置に、１個以上、間接又は直接に、温度によって
変形する物体＝変形体を取付けてその変形力で負荷す
る。前記〜の機械的加圧または引っ張りは、単独で
もまた複合して利用することもできる。例えば、引っ張
り作用のみで制御する場合は、前記を組み合わせ
て、水晶振動子の上下左右のクロスする２方向から引っ
張りの機械的力を付与するように所定温度に感応する変
形体を外周に構成し、上下方向又は左右方向の引張り力
を使用して周波数変化を制御できる。しかも本発明で
は、一定温度域では、その加圧又は引っ張りを作用させ
ないで無駄な構成を省力した特長がある。
ように機械的力を負荷することにより生じる振動周波数
の変化によって、温度変化による周波数変化分を相殺し
減少補正する周波数安定法とこれを実施する温度補償型
振動子を提供する。なおここでの相殺とは、周波数変化
を０に近いほうへ作用させるということを意味し、一方
が他方に一方的に影響を与える場合と互いに影響し合っ
て変化を減殺する場合とを含む。 Ｘ軸に垂直に近い方向に、加圧すると振動周波数低下
へ変化 Ｘ軸に平行に近い方向に、加圧すると振動周波数上昇
へ変化 Ｘ軸に垂直に近い方向に、引っ張ると振動周波数上昇
へ変化 Ｘ軸に平行に近い方向に、引っ張ると振動周波数低下
へ変化 加圧又は引っ張りの機械的力は、水晶振動子の外周の略
対称位置に、１個以上、間接又は直接に、温度によって
変形する物体＝変形体を取付けてその変形力で負荷す
る。前記〜の機械的加圧または引っ張りは、単独で
もまた複合して利用することもできる。例えば、引っ張
り作用のみで制御する場合は、前記を組み合わせ
て、水晶振動子の上下左右のクロスする２方向から引っ
張りの機械的力を付与するように所定温度に感応する変
形体を外周に構成し、上下方向又は左右方向の引張り力
を使用して周波数変化を制御できる。しかも本発明で
は、一定温度域では、その加圧又は引っ張りを作用させ
ないで無駄な構成を省力した特長がある。
【０００９】ここに本発明は、約０℃〜５０℃以外の温
度域の温度変化による水晶振動子の振動周波数変化に対
し、前記約０℃〜５０℃以外の温度域で反応伸縮する変
形体で、水晶振振動子の外周より加圧または引張りの機
械的力を負荷することによって逆の振動周波数変化を付
与し、周波数温度特性が０係数に近い温度範囲外のみで
負荷作用をして水晶振動子の温度による振動周波数変化
を相殺減少する水晶振動子の広域温度範囲での周波数安
定方法を提案する。
度域の温度変化による水晶振動子の振動周波数変化に対
し、前記約０℃〜５０℃以外の温度域で反応伸縮する変
形体で、水晶振振動子の外周より加圧または引張りの機
械的力を負荷することによって逆の振動周波数変化を付
与し、周波数温度特性が０係数に近い温度範囲外のみで
負荷作用をして水晶振動子の温度による振動周波数変化
を相殺減少する水晶振動子の広域温度範囲での周波数安
定方法を提案する。
【００１０】さらに本発明は、水晶振動子の外周の略対
称位置に設けた電極導通保持板の一方に電気的に絶縁し
て広域温度範囲で反応伸縮する変形体を付設し、他方の
電極導通保持板に略コの字状の空間を有する受部を形成
して、約２５℃の常温時にこの空間の中間に前記変形体
の先端部が位置するように設け、前記変形体が約０℃〜
５０℃ではその空間内での変形で留まって前記保持板に
負荷をかけず、約０℃〜５０℃以外の温度域になったと
きにはじめて前記受部に当接して前記両保持板を加圧ま
たは引張って機械的力を水晶振動子の外周に負荷するこ
とを特徴とする広域温度範囲の温度補償型水晶振動子を
提案する。
称位置に設けた電極導通保持板の一方に電気的に絶縁し
て広域温度範囲で反応伸縮する変形体を付設し、他方の
電極導通保持板に略コの字状の空間を有する受部を形成
して、約２５℃の常温時にこの空間の中間に前記変形体
の先端部が位置するように設け、前記変形体が約０℃〜
５０℃ではその空間内での変形で留まって前記保持板に
負荷をかけず、約０℃〜５０℃以外の温度域になったと
きにはじめて前記受部に当接して前記両保持板を加圧ま
たは引張って機械的力を水晶振動子の外周に負荷するこ
とを特徴とする広域温度範囲の温度補償型水晶振動子を
提案する。
【００１１】
【実施例】次に本発明に係る周波数安定方法及び温度補
償型水晶振動子の実施例を説明する。水晶振動子の周波
数安定方法は、水晶振動子の温度変化による振動周波数
変化に対し、水晶振振動子の外周より加圧または引張り
の機械的力を負荷することによって逆の振動周波数変化
を付与し、水晶振動子の温度による振動周波数変化を相
殺減少することを基本としている。しかも本発明では、
約０℃〜５０℃の温度域では水晶振動子の周波数温度特
性が０係数に近く周波数変化が極めて少ないので、この
温度域では、機械的力の負荷をしないようにした特徴が
ある。つまり約０℃〜５０℃以外の温度域換言すれば温
度特性が０係数外のときにのみ負荷作用を行う方法であ
る。この方法では、前記のような機械的力を負荷する変
形体として、約０℃〜５０℃以外の温度域でのみ反応伸
縮する変形体を採用している。図示していないが、この
方法の実施は、前記特定温度域で変形する変形体を、水
晶振動子の両保持板に連結して、その特定温度時の変形
力（引っ張りや加圧）を保持板に負荷することで実施で
きる。約０℃〜５０℃以外の温度域の温度変化による水
晶振動子の振動周波数変化に対し、前記約０℃〜５０℃
以外の温度域で反応伸縮する変形体で、水晶振動子の外
周より加圧または引張りの機械的力を負荷することによ
って逆の振動周波数変化を付与し、周波数温度特性が０
係数に近い温度範囲外のみで負荷作用をして水晶振動子
の温度による振動周波数変化を相殺減少する水晶振動子
の広域温度範囲での周波数安定方法である。この方法で
は、通常温度では余分であった安定化のための構成が不
要になるメリットがある。この方法によれば、周波数変
化の生じる事態のときにのみ機械的負荷を作用し安定化
を図ることができる。
償型水晶振動子の実施例を説明する。水晶振動子の周波
数安定方法は、水晶振動子の温度変化による振動周波数
変化に対し、水晶振振動子の外周より加圧または引張り
の機械的力を負荷することによって逆の振動周波数変化
を付与し、水晶振動子の温度による振動周波数変化を相
殺減少することを基本としている。しかも本発明では、
約０℃〜５０℃の温度域では水晶振動子の周波数温度特
性が０係数に近く周波数変化が極めて少ないので、この
温度域では、機械的力の負荷をしないようにした特徴が
ある。つまり約０℃〜５０℃以外の温度域換言すれば温
度特性が０係数外のときにのみ負荷作用を行う方法であ
る。この方法では、前記のような機械的力を負荷する変
形体として、約０℃〜５０℃以外の温度域でのみ反応伸
縮する変形体を採用している。図示していないが、この
方法の実施は、前記特定温度域で変形する変形体を、水
晶振動子の両保持板に連結して、その特定温度時の変形
力（引っ張りや加圧）を保持板に負荷することで実施で
きる。約０℃〜５０℃以外の温度域の温度変化による水
晶振動子の振動周波数変化に対し、前記約０℃〜５０℃
以外の温度域で反応伸縮する変形体で、水晶振動子の外
周より加圧または引張りの機械的力を負荷することによ
って逆の振動周波数変化を付与し、周波数温度特性が０
係数に近い温度範囲外のみで負荷作用をして水晶振動子
の温度による振動周波数変化を相殺減少する水晶振動子
の広域温度範囲での周波数安定方法である。この方法で
は、通常温度では余分であった安定化のための構成が不
要になるメリットがある。この方法によれば、周波数変
化の生じる事態のときにのみ機械的負荷を作用し安定化
を図ることができる。
【００１３】図１・図２の実施例は本発明に係る温度補
償型水晶振動子であって、水晶板５の外周の左右の対称
位置に設けた一対の保持板６・７へ、水晶板５の両面の
電極１３が電気的に導通するように導電接着し、保持板
６の上部に略Ｌ字状の温度により変形する物体＝変形体
１２を電気的に絶縁（ガラスフィーラーを混合した絶縁
性接着剤１４で付着）して取付けたものである。変形体
１２は、約０℃〜５０℃以外の温度域（ー３５℃〜０℃
と＋５０℃〜＋８５℃の温度域）で所定量大きく変形す
る湾曲バイメタルか、又はー３５℃〜＋８５℃の機器使
用温度域で比較的平均的に伸縮変形するバイメタルを使
用する。変形体１２は、温度が高くなると曲率半径が大
きくなり温度が低くなると曲率半径が小さくなる変形を
するものを用いている。実施例のバイメタルは、変形体
１２の先端部分が、２５℃以下に温度が下がってゆくと
図中矢印Ａ方向へ曲がり、約２５℃以上にあがってゆく
と矢印Ｂ方向へと曲る特性のものである。本来本発明で
は、変形体１２は、約０℃〜５０℃の温度域では大きな
変形をしないことが好ましいが、一般市販のバイメタル
などの変形体１２は、約０℃〜５０℃の間でも温度によ
る変形が生じる。図１の実施例振動子ではこのような特
性の変形体１２を使用しながら、その変形が、特定温度
域では構成上後述のように前記コの字状の受部８の間隙
内での変形に留まり、保持板７にその変形が伝わらない
ことが大きな特徴になっている。
償型水晶振動子であって、水晶板５の外周の左右の対称
位置に設けた一対の保持板６・７へ、水晶板５の両面の
電極１３が電気的に導通するように導電接着し、保持板
６の上部に略Ｌ字状の温度により変形する物体＝変形体
１２を電気的に絶縁（ガラスフィーラーを混合した絶縁
性接着剤１４で付着）して取付けたものである。変形体
１２は、約０℃〜５０℃以外の温度域（ー３５℃〜０℃
と＋５０℃〜＋８５℃の温度域）で所定量大きく変形す
る湾曲バイメタルか、又はー３５℃〜＋８５℃の機器使
用温度域で比較的平均的に伸縮変形するバイメタルを使
用する。変形体１２は、温度が高くなると曲率半径が大
きくなり温度が低くなると曲率半径が小さくなる変形を
するものを用いている。実施例のバイメタルは、変形体
１２の先端部分が、２５℃以下に温度が下がってゆくと
図中矢印Ａ方向へ曲がり、約２５℃以上にあがってゆく
と矢印Ｂ方向へと曲る特性のものである。本来本発明で
は、変形体１２は、約０℃〜５０℃の温度域では大きな
変形をしないことが好ましいが、一般市販のバイメタル
などの変形体１２は、約０℃〜５０℃の間でも温度によ
る変形が生じる。図１の実施例振動子ではこのような特
性の変形体１２を使用しながら、その変形が、特定温度
域では構成上後述のように前記コの字状の受部８の間隙
内での変形に留まり、保持板７にその変形が伝わらない
ことが大きな特徴になっている。
【００１４】次に変形体１２の先端部は、水晶板５のも
う一方の電極１３の保持板７に設けたコの字状の受部８
の間隙空間の略中間に位置して設けられる。実施例で
は、コの字状の受部８は保持板７の垂下辺の外側中間に
設けられ、変形体１２の端部をその間隙の中間に位置さ
せて、左右にそれぞれ１００分の５mmの隙間をおいてい
る。変形体１２は、約０℃〜５０℃の間での変形は、前
記コの字状の間隙内での変形で、保持板７にその変形が
伝わらないことが大きな特徴になっている。一方この構
成により、約５０℃以上に温度が高くなると変形体１２
の先端は前記コの字状の後縁に当接して、保持板７を矢
印Ｂの方向へ引っ張り、水晶板５が引張られる。この逆
に約０℃以下になると変形体１２の先端はコの字状の受
部８の前端に当接して保持板７が矢印Ａのように作用
し、水晶板１３は加圧される。なお電極１３は、水晶板
の両面に金属の真空蒸着等の方法で施したものである。
図１の中で、９はハーメチックステム、１０は外部リー
ド、１１は絶縁体、１４は絶縁性接着剤である。
う一方の電極１３の保持板７に設けたコの字状の受部８
の間隙空間の略中間に位置して設けられる。実施例で
は、コの字状の受部８は保持板７の垂下辺の外側中間に
設けられ、変形体１２の端部をその間隙の中間に位置さ
せて、左右にそれぞれ１００分の５mmの隙間をおいてい
る。変形体１２は、約０℃〜５０℃の間での変形は、前
記コの字状の間隙内での変形で、保持板７にその変形が
伝わらないことが大きな特徴になっている。一方この構
成により、約５０℃以上に温度が高くなると変形体１２
の先端は前記コの字状の後縁に当接して、保持板７を矢
印Ｂの方向へ引っ張り、水晶板５が引張られる。この逆
に約０℃以下になると変形体１２の先端はコの字状の受
部８の前端に当接して保持板７が矢印Ａのように作用
し、水晶板１３は加圧される。なお電極１３は、水晶板
の両面に金属の真空蒸着等の方法で施したものである。
図１の中で、９はハーメチックステム、１０は外部リー
ド、１１は絶縁体、１４は絶縁性接着剤である。
【００１５】変形体１２は、前記実施例の形状や素材に
限定されるものではなく、板状や線状のもの、温度の膨
張係数の適宜なものなどが選定される。また、保持板６
・７や水晶板５の形状も、用途に応じて種々に設計変更
ができる。なお変形体１２の変形による機械的力は、そ
の変形体１２の幅の広狭等の選定によって比較的容易に
設定制御できる。
限定されるものではなく、板状や線状のもの、温度の膨
張係数の適宜なものなどが選定される。また、保持板６
・７や水晶板５の形状も、用途に応じて種々に設計変更
ができる。なお変形体１２の変形による機械的力は、そ
の変形体１２の幅の広狭等の選定によって比較的容易に
設定制御できる。
【００１６】
【発明の効果】本発明に係る水晶振動子の広域温度範囲
の周波数安定方法及び温度補償型水晶振動子は、温度に
よる上下変化に対し機械的力で逆の周波数変化を付与し
て、変化程度を相殺補正することを基本とするもので、
とくに特定温度域で周波数変化の大きい時にのみ有効に
作用するように案出したものである。変形体の機械的力
は、一定温度条件で均等な変形を生じるもので得るた
め、自動的かつ安定しており、従来のように無駄な負荷
を付与しない特徴がある。
の周波数安定方法及び温度補償型水晶振動子は、温度に
よる上下変化に対し機械的力で逆の周波数変化を付与し
て、変化程度を相殺補正することを基本とするもので、
とくに特定温度域で周波数変化の大きい時にのみ有効に
作用するように案出したものである。変形体の機械的力
は、一定温度条件で均等な変形を生じるもので得るた
め、自動的かつ安定しており、従来のように無駄な負荷
を付与しない特徴がある。
【００１７】このように本発明によれば、０℃以下や約
５０℃以上の温度においてのみ温度変化による水晶振動
周波数変化を自動的機械的力で負荷し小さくすることが
でき、温度に左右されにくい安定した周波数の水晶振動
子を提供できる。図３においての符号３は、本発明の温
度補償型水晶振動子を使用した場合の温度変化による周
波数の変化曲線であり、平坦な曲線になっている。広域
温度範囲に対応し、必要最小限の変形で周波数変化を抑
制できる温度補償型振動子は、比較的広い温度域で安定
した周波数振動を維持するので種々の分野の周波数発信
源として利用することができる。
５０℃以上の温度においてのみ温度変化による水晶振動
周波数変化を自動的機械的力で負荷し小さくすることが
でき、温度に左右されにくい安定した周波数の水晶振動
子を提供できる。図３においての符号３は、本発明の温
度補償型水晶振動子を使用した場合の温度変化による周
波数の変化曲線であり、平坦な曲線になっている。広域
温度範囲に対応し、必要最小限の変形で周波数変化を抑
制できる温度補償型振動子は、比較的広い温度域で安定
した周波数振動を維持するので種々の分野の周波数発信
源として利用することができる。
【図１】本発明の広域温度範囲の温度補償型水晶振動子
の実施例を示す内部構造図。
の実施例を示す内部構造図。
【図２】本発明の広域温度範囲の温度補償型水晶振動子
であって、一方の保持板に付設したコの字状の受部の部
分断面図。
であって、一方の保持板に付設したコの字状の受部の部
分断面図。
【図３】本発明のＡＴカットの温度補償型水晶振動子の
周波数温度特性を示す図図中点線４は従来のＡＴカット
の水晶振動子の周波数温度特性
周波数温度特性を示す図図中点線４は従来のＡＴカット
の水晶振動子の周波数温度特性
１ 周波数変化の割合（周波数変化量÷周波数） ２ 温度 ３ ＡＴカット温度補償型水晶振動子の温度変化
による周波数の変化曲線 ４ 従来の水晶振動子の周波数の変化曲線 ５ 水晶板 ６、７ 保持板 ８ 一方の保持板に付設したコの字状の受部 ９ ハーメチックステム １０ 外部リード １１ 絶縁体 １２ 温度により変形する変形体 １３ 水晶板の両面に金属の真空蒸着等の方法で施
した電極 １４ 絶縁性接着剤
による周波数の変化曲線 ４ 従来の水晶振動子の周波数の変化曲線 ５ 水晶板 ６、７ 保持板 ８ 一方の保持板に付設したコの字状の受部 ９ ハーメチックステム １０ 外部リード １１ 絶縁体 １２ 温度により変形する変形体 １３ 水晶板の両面に金属の真空蒸着等の方法で施
した電極 １４ 絶縁性接着剤
Claims (2)
- 【請求項１】 約０℃〜５０℃以外の温度域の温度変化
による水晶振動子の振動周波数変化に対し、前記約０℃
〜５０℃以外の温度域で反応伸縮する変形体で、水晶振
動子の外周より加圧または引張りの機械的力を負荷する
ことによって逆の振動周波数変化を付与し、周波数温度
特性が０係数に近い温度範囲外のみで負荷作用をして水
晶振動子の温度による振動周波数変化を相殺減少する水
晶振動子の広域温度範囲での周波数安定方法。 - 【請求項２】 水晶振動子の外周の略対称位置に設けた
電極導通保持板の一方に電気的に絶縁して広域温度範囲
で反応伸縮する変形体を付設し、他方の電極導通保持板
に略コの字状の空間を有する受部を形成して、常温時に
この空間の中間に前記変形体の先端部が位置するように
設け、前記変形体が約０℃〜５０℃ではその空間内での
変形で留まって前記保持板に負荷をかけず、約０℃〜５
０℃以外の温度域では前記受部に当接して前記両保持板
を加圧または引張って機械的力を水晶振動子の外周に負
荷することを特徴とする広域温度範囲の温度補償型水晶
振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11921193A JPH06310975A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 水晶振動子の広域温度範囲での周波数安定方法及び温度補償型水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11921193A JPH06310975A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 水晶振動子の広域温度範囲での周波数安定方法及び温度補償型水晶振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310975A true JPH06310975A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14755693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11921193A Pending JPH06310975A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 水晶振動子の広域温度範囲での周波数安定方法及び温度補償型水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06310975A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100459428C (zh) * | 2005-04-11 | 2009-02-04 | 西安电子科技大学 | 基于温度传感材料应力补偿晶体频率温度特性的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4984388A (ja) * | 1972-12-18 | 1974-08-13 | ||
| JPS5536670B2 (ja) * | 1972-06-16 | 1980-09-22 | ||
| JPS58100517A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-15 | Seikosha Co Ltd | 温度補償型厚みすべり圧電振動子 |
| JPS6118207A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-27 | Kinseki Kk | 温度補償水晶振動子 |
| JPS6118627B2 (ja) * | 1979-07-10 | 1986-05-13 | Sekisui Chemical Co Ltd | |
| JPS62239707A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-20 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶振動子 |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP11921193A patent/JPH06310975A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5536670B2 (ja) * | 1972-06-16 | 1980-09-22 | ||
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| JPS62239707A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-20 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶振動子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100459428C (zh) * | 2005-04-11 | 2009-02-04 | 西安电子科技大学 | 基于温度传感材料应力补偿晶体频率温度特性的方法 |
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