JPH06326598A - Digital temperature compensation type oscillator - Google Patents
Digital temperature compensation type oscillatorInfo
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- JPH06326598A JPH06326598A JP11341893A JP11341893A JPH06326598A JP H06326598 A JPH06326598 A JP H06326598A JP 11341893 A JP11341893 A JP 11341893A JP 11341893 A JP11341893 A JP 11341893A JP H06326598 A JPH06326598 A JP H06326598A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 周囲温度が変化しても周期的に行われる温度
補償時に電圧制御発振器が周波数を滑らかに変化させる
ことができるようにする。
【構成】 入力されるアナログ電圧に応じた周波数を出
力する電圧制御圧電発振器２４と、この周囲温度を測定
する温度センサ１１と、温度センサ１１の検出した周囲
温度と電圧制御圧電発振器２４に対する制御電圧１７と
を基にして温度補償の行われる目標電圧を所定の周期ご
とに演算する第１の演算手段４１と、温度補償直前に電
圧制御圧電発振器に供給された制御電圧とこの目標電圧
とを比較する比較手段４３と、比較手段４３が両者の不
一致を検出したとき、第１の演算手段４１によって演算
された目標電圧に前記した周期の範囲内で段階的に変化
するような経時変化的電圧を演算し電圧制御圧電発振器
２４に出力する第２の演算手段４２とでディジタル温度
補償型発振器を構成している。
(57) [Abstract] [Purpose] To enable the voltage controlled oscillator to smoothly change the frequency during temperature compensation that is periodically performed even when the ambient temperature changes. A voltage-controlled piezoelectric oscillator 24 that outputs a frequency according to an input analog voltage, a temperature sensor 11 that measures the ambient temperature, an ambient temperature detected by the temperature sensor 11, and a control voltage for the voltage-controlled piezoelectric oscillator 24. First calculation means 41 for calculating a target voltage for which temperature compensation is performed for each predetermined cycle based on 17 and the control voltage supplied to the voltage controlled piezoelectric oscillator immediately before temperature compensation and this target voltage are compared. When the comparison means 43 and the comparison means 43 detect a mismatch between the two, the target voltage calculated by the first calculation means 41 is set to a time-varying voltage that changes stepwise within the range of the above-described cycle. A digital temperature compensation oscillator is constituted by the second calculation means 42 which calculates and outputs to the voltage controlled piezoelectric oscillator 24.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は通信装置等のＰＬＬ回路
等に使用される電圧制御発振器に係わり、詳細には温度
変化に対するディジタル的な補償動作を行うディジタル
温度補償型発振器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage controlled oscillator used in a PLL circuit of a communication device or the like, and more particularly to a digital temperature compensation type oscillator which performs a digital compensation operation with respect to a temperature change.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば通信装置のＰＬＬ回路には、入力
電圧に応じて発振周波数を変化させる圧電発振器が使用
されており、高精度の周波数制御を必要とする用途では
従来からマイクロコンピュータ等の装置を使用したディ
ジタル温度補償が行われている。2. Description of the Related Art For example, in a PLL circuit of a communication device, a piezoelectric oscillator that changes an oscillation frequency according to an input voltage is used, and a device such as a microcomputer has been conventionally used for applications requiring high precision frequency control. Is used for digital temperature compensation.
【０００３】図４は、従来使用されたディジタル温度補
償型圧電発振器の構成の一例を表わしたものであり、こ
のようなものとしては例えば特開平２−１７７７０４号
公報にも開示がある。この従来のディジタル温度補償型
圧電発振器は周囲温度を検出するための温度センサ１１
を備えている。温度センサ１１のアナログ出力１２は第
１のアナログ−ディジタル変換器１３に入力されて、周
囲温度を表わしたディジタル信号１４に変換される。こ
のディジタル信号１４は温度補償制御を行うためのＣＰ
Ｕ１５に入力される。ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）
１５は、温度補償制御を行うためのプログラムを格納し
たり各種データの一時的な格納を行うためのメモリ回路
１６に接続されている。FIG. 4 shows an example of the structure of a conventionally used digital temperature compensation type piezoelectric oscillator, and such a structure is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-177704. This conventional digital temperature compensation type piezoelectric oscillator has a temperature sensor 11 for detecting an ambient temperature.
Is equipped with. The analog output 12 of the temperature sensor 11 is input to the first analog-digital converter 13 and converted into a digital signal 14 representing the ambient temperature. This digital signal 14 is a CP for performing temperature compensation control.
Input to U15. CPU (microcomputer)
Reference numeral 15 is connected to a memory circuit 16 for storing a program for performing temperature compensation control and temporarily storing various data.
【０００４】一方、このディジタル温度補償型圧電発振
器の周波数制御を行うための外部制御電圧１７は第２の
アナログ−ディジタル変換器１８に入力され、ディジタ
ル信号１９に変換される。このディジタル信号１９もＣ
ＰＵ１５に入力される。ＣＰＵ１９は両ディジタル信号
１４、１９を用いて温度補償された外部制御電圧データ
２１を作成し、これをディジタル−アナログ変換器２２
に供給する。ディジタル−アナログ変換器２２は、これ
をアナログ信号に変換し外部制御電圧２３として電圧制
御圧電発振器２４に供給する。On the other hand, an external control voltage 17 for controlling the frequency of the digital temperature compensation type piezoelectric oscillator is input to a second analog-digital converter 18 and converted into a digital signal 19. This digital signal 19 is also C
Input to PU15. The CPU 19 creates temperature-compensated external control voltage data 21 using both digital signals 14 and 19, and uses this to generate a digital-analog converter 22.
Supply to. The digital-analog converter 22 converts this into an analog signal and supplies it as an external control voltage 23 to the voltage controlled piezoelectric oscillator 24.
【０００５】図５は、このディジタル温度補償型圧電発
振器が温度補償を行った場合と行わなかった場合の周囲
温度に対する周波数変化の様子を表わしたものである。
同図で横軸は周囲温度の変化を示しており、縦軸はこの
温度変化に対する電圧制御圧電発振器２４の出力する周
波数の変化を示している。同図で曲線３１は温度補償が
行われなかった場合の特性を示している。このように周
囲温度に応じて周波数が設定値に対して大きく変動す
る。FIG. 5 shows how the frequency of this digital temperature-compensated piezoelectric oscillator changes with respect to the ambient temperature with and without temperature compensation.
In the figure, the horizontal axis shows the change in ambient temperature, and the vertical axis shows the change in frequency output from the voltage-controlled piezoelectric oscillator 24 with respect to this temperature change. In the figure, a curve 31 shows the characteristic when the temperature compensation is not performed. In this way, the frequency greatly changes with respect to the set value according to the ambient temperature.
【０００６】同図で他の曲線３２は、図４で示したディ
ジタル温度補償型圧電発振器の出力であり、温度補償が
行われた状態を表わしている。図４に示したメモリ回路
１６には、温度補償を行うためのプログラムと定数が記
憶されているので、ＣＰＵ１５がこれを基にして補償デ
ータを計算し、補償動作を行っている。この結果、周囲
温度が変化しても電圧制御圧電発振器２４の出力する周
波数は設定値に対して小さく変動するのみである。Another curve 32 in the figure is the output of the digital temperature compensation type piezoelectric oscillator shown in FIG. 4, and represents the state in which temperature compensation is performed. Since the memory circuit 16 shown in FIG. 4 stores a program for temperature compensation and constants, the CPU 15 calculates compensation data based on this and performs compensation operation. As a result, even if the ambient temperature changes, the frequency output from the voltage-controlled piezoelectric oscillator 24 only slightly changes with respect to the set value.
【０００７】図６は、この従来のディジタル温度補償型
圧電発振器における制御動作の流れを表わしたものであ
る。まず電圧制御圧電発振器２４に対する周囲温度の測
定結果がサンプリングされ（ステップＳ１０１）、次に
外部制御電圧１７のサンプリングが行われる（ステップ
Ｓ１０２）。ＣＰＵ１５はこれらを基にして温度補償の
ための補償データ（外部制御電圧データ２１）を作成す
る（ステップＳ１０３）。そして、これをディジタル−
アナログ変換器２２に供給してアナログレベルの外部制
御電圧２３に変換させ（ステップＳ１０４）、電圧制御
圧電発振器２４の制御を行わせる。FIG. 6 shows a flow of control operation in this conventional digital temperature compensation type piezoelectric oscillator. First, the measurement result of the ambient temperature for the voltage-controlled piezoelectric oscillator 24 is sampled (step S101), and then the external control voltage 17 is sampled (step S102). The CPU 15 creates compensation data (external control voltage data 21) for temperature compensation based on these (step S103). And this is digital
The voltage is supplied to the analog converter 22 and converted into an analog level external control voltage 23 (step S104) to control the voltage controlled piezoelectric oscillator 24.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図７は、この従来のデ
ィジタル温度補償型圧電発振器の温度補償の様子の詳細
を表わしたものである。ここで横軸は経過時間を示して
おり、縦軸は周波数変化を示している。また周波数ｆ0
は、外部制御電圧１７（図４）によって設定された周波
数である。この従来のディジタル温度補償型圧電発振器
では、ステップＳ１０３によって所定の周期ごとにその
時点ごとの理想的な補償データが作成される。この結果
として、図７における時刻ｔ0 、ｔ1 、ｔ2 、……にお
いて理想的な周波数ｆ0 に補正が行われる。FIG. 7 shows the details of the temperature compensation state of the conventional digital temperature compensation type piezoelectric oscillator. Here, the horizontal axis represents the elapsed time and the vertical axis represents the frequency change. Also, the frequency f 0
Is the frequency set by the external control voltage 17 (FIG. 4). In this conventional digital temperature compensation type piezoelectric oscillator, ideal compensation data for each time point is created in a predetermined cycle in step S103. As a result, correction is performed to the ideal frequency f 0 at times t 0 , t 1 , t 2 , ... In FIG.
【０００９】ところが、このような補正が行われると、
直前に温度変化によって変動していた周波数が一気に理
想的な周波数ｆ0 に変更されることになり、電圧制御圧
電発振器２４の出力する周波数が急激に変化してしま
う。したがって、例えば前記したＰＬＬ回路にこのディ
ジタル温度補償型圧電発振器を適用すると、これらの時
刻ｔ0 、ｔ1 、ｔ2 、……における温度補償時に、定常
位相誤差が一瞬大きくなってしまうといった現象が発生
することになった。However, if such a correction is made,
The frequency fluctuating due to the temperature change immediately before is suddenly changed to the ideal frequency f 0, and the frequency output from the voltage controlled piezoelectric oscillator 24 suddenly changes. Therefore, for example, when this digital temperature compensation type piezoelectric oscillator is applied to the above-mentioned PLL circuit, a phenomenon that the steady phase error becomes momentarily large at the time of temperature compensation at these times t 0 , t 1 , t 2 , ... It happened.
【００１０】そこで本発明の目的は、周囲温度が変化し
ても周期的に行われる温度補償時に電圧制御発振器が周
波数を滑らかに変化させることのできるディジタル温度
補償型発振器を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a digital temperature compensation oscillator in which the voltage controlled oscillator can smoothly change the frequency during temperature compensation which is periodically performed even if the ambient temperature changes.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）入力されるアナログ電圧に応じた周波数を出
力する電圧制御発振器と、（ロ）この電圧制御発振器の
周囲温度を測定する温度センサと、（ハ）温度センサの
検出した周囲温度と電圧制御発振器に対する発振周波数
制御用の制御電圧とを基にして温度補償の行われる目標
としての目標電圧を所定の周期ごとに演算する第１の演
算手段と、（ニ）温度補償直前に電圧制御発振器に供給
された制御電圧から第１の演算手段によって演算された
目標電圧に前記した周期の範囲内で段階的に変化するよ
うな経時変化的制御電圧を演算し電圧制御発振器に出力
する第２の演算手段とをディジタル温度補償型発振器に
具備させる。According to a first aspect of the present invention, (a) a voltage controlled oscillator that outputs a frequency corresponding to an input analog voltage; and (b) an ambient temperature of the voltage controlled oscillator is measured. (C) A target voltage as a target for temperature compensation is calculated for each predetermined period based on the ambient temperature detected by the temperature sensor and the control voltage for oscillation frequency control with respect to the voltage controlled oscillator. And (d) a lapse of time such that the control voltage supplied to the voltage controlled oscillator immediately before temperature compensation changes stepwise within the above-mentioned cycle to the target voltage calculated by the first calculating means. The digital temperature-compensated oscillator is provided with a second calculation means for calculating the variable control voltage and outputting it to the voltage controlled oscillator.
【００１２】すなわち請求項１記載の発明では、第１の
演算手段で電圧制御発振器の周囲温度の変化に対する補
正用の補償データを目標電圧として演算し、この目標電
圧に段階的に到達するような経時変化的制御電圧を第２
の演算手段で演算を行うようにしたので、電圧制御発振
器の出力する周波数の急激な変化を抑えることができ
る。That is, according to the first aspect of the present invention, the first arithmetic means calculates compensation data for correction for a change in the ambient temperature of the voltage controlled oscillator as the target voltage, and the target voltage is reached stepwise. 2nd control voltage that changes over time
Since the calculation means is used to perform the calculation, it is possible to suppress a sudden change in the frequency output from the voltage controlled oscillator.
【００１３】請求項２記載の発明では、（イ）入力され
るアナログ電圧に応じた周波数を出力する電圧制御圧電
発振器と、（ロ）この電圧制御圧電発振器の周囲温度を
測定する温度センサと、（ハ）温度センサの検出した周
囲温度と電圧制御圧電発振器に対する発振周波数制御用
の制御電圧とを基にして温度補償の行われる目標として
の目標電圧を所定の周期ごとに演算する第１の演算手段
と、（ニ）温度補償直前に電圧制御圧電発振器に供給さ
れた制御電圧と、この第１の演算手段の演算した目標電
圧とを比較する比較手段と、（ホ）比較手段が両者の不
一致を検出したとき、第１の演算手段によって演算され
た目標電圧に前記した周期の範囲内で段階的に変化する
ような経時変化的電圧を演算し電圧制御圧電発振器に出
力する一方、両者の一致を検出したときには温度補償直
前に電圧制御圧電発振器に供給された制御電圧をそのま
ま電圧制御圧電発振器に出力する第２の演算手段とをデ
ィジタル温度補償型発振器に具備させる。According to a second aspect of the present invention, (a) a voltage controlled piezoelectric oscillator that outputs a frequency corresponding to an input analog voltage; and (b) a temperature sensor that measures the ambient temperature of the voltage controlled piezoelectric oscillator. (C) A first calculation for calculating a target voltage as a target for temperature compensation at predetermined intervals based on the ambient temperature detected by the temperature sensor and the control voltage for oscillation frequency control for the voltage controlled piezoelectric oscillator Means, (d) a comparing means for comparing the control voltage supplied to the voltage controlled piezoelectric oscillator immediately before temperature compensation with the target voltage calculated by the first calculating means, and (e) comparing means for disagreement between them. When the voltage is detected, a time-varying voltage that changes stepwise within the range of the above-described period is calculated as the target voltage calculated by the first calculating means and is output to the voltage-controlled piezoelectric oscillator. Upon detecting a match to and a second arithmetic means for outputting a control voltage supplied to the voltage controlled piezoelectric oscillator immediately before temperature compensation directly to the voltage controlled piezoelectric oscillator in a digital temperature compensated oscillator.
【００１４】すなわち請求項２記載の発明では、第１の
演算手段で電圧制御発振器の周囲温度の変化に対する補
正用の補償データを目標電圧として演算し、この値を温
度補償直前に電圧制御圧電発振器に供給された制御電圧
と比較手段で比較する。そして、両者が一致しない場合
には、今回演算した目標電圧に段階的に到達するような
経時変化的制御電圧を第２の演算手段で演算を行うよう
にしたので、電圧制御圧電発振器の出力する周波数の急
激な変化を抑えることができる。That is, according to the second aspect of the present invention, the first calculating means calculates the compensation data for correction for the change in the ambient temperature of the voltage controlled oscillator as the target voltage, and this value is calculated immediately before the temperature compensation. It is compared with the control voltage supplied to. If they do not match, the second arithmetic means calculates the time-varying control voltage that reaches the target voltage calculated this time stepwise, so that the voltage-controlled piezoelectric oscillator outputs it. It is possible to suppress a sudden change in frequency.
【００１５】請求項３記載の発明では、第１および第２
の演算手段はマイクロコンピュータによって構成されて
おり、発振周波数制御用の制御電圧と目標電圧はディジ
タル信号として変換された後にマイクロコンピュータに
入力され、第２の演算手段の出力する経時変化的電圧あ
るいは制御電圧はアナログ信号として変換された後に電
圧制御圧電発振器に入力されることを一例として具体化
して表わしている。According to a third aspect of the invention, the first and second aspects are provided.
The calculating means of is constituted by a microcomputer, and the control voltage for controlling the oscillation frequency and the target voltage are converted into digital signals and then input to the microcomputer, and the time-varying voltage or control output from the second calculating means. The voltage is converted into an analog signal and then input to the voltage-controlled piezoelectric oscillator as an example.
【００１６】[0016]
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples.
【００１７】図１は、本発明の一実施例におけるディジ
タル温度補償型圧電発振器の原理的な回路構成を表わし
たものである。この図で図４と同一部分には同一の符号
を付しており、これらの説明を適宜省略する。本実施例
のディジタル温度補償型圧電発振器では、第１のアナロ
グ−ディジタル変換器１３の出力する周囲温度を表わし
たディジタル信号１４と、第２のアナログ−ディジタル
変換器１８の出力する外部制御電圧１７を表わしたディ
ジタル信号１９とは、ディジタル温度補償部４０に入力
される。ディジタル温度補償部４０には、第１の演算手
段４１と第２の演算手段４２の２つの演算手段と、前回
の第１の演算手段４１の演算した制御電圧と今回の演算
結果としての制御電圧を比較する比較手段４３とが備え
られている。FIG. 1 shows a principle circuit configuration of a digital temperature compensation type piezoelectric oscillator according to an embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. In the digital temperature compensation type piezoelectric oscillator of this embodiment, the digital signal 14 representing the ambient temperature output from the first analog-digital converter 13 and the external control voltage 17 output from the second analog-digital converter 18 are used. The digital signal 19 representing the above is input to the digital temperature compensating section 40. The digital temperature compensating section 40 includes two calculation means, a first calculation means 41 and a second calculation means 42, a control voltage calculated by the first first calculation means 41 at the previous time, and a control voltage as a current calculation result. And a comparison means 43 for comparing.
【００１８】ここで第１の演算手段４１とは、図４で説
明した従来のＣＰＵ１５がメモリ回路１６に格納されて
いるプログラム等を基にして演算していた補償データ
（外部制御電圧データ２１）と同一の演算を行う手段で
ある。第２の演算手段４２は、比較手段４３の比較結果
が一致しなかったときに、補償データを段階的な補償を
行うデータとして演算しなおす手段である。比較結果が
一致した場合には、このような演算が行われず、第１の
演算手段４１の演算結果、すなわち前回の演算結果が採
用される。このようにしてディジタル温度補償部４０か
ら出力される外部制御電圧データ４４は、図４と同様に
ディジタル−アナログ変換器２２に供給されてアナログ
レベルの外部制御電圧２３に変換され、電圧制御圧電発
振器２４の制御が行われることになる。Here, the first arithmetic means 41 is the compensation data (external control voltage data 21) which the conventional CPU 15 explained in FIG. 4 has calculated based on the program stored in the memory circuit 16 or the like. Is a means for performing the same calculation as. The second calculation means 42 is means for recalculating the compensation data as data for performing stepwise compensation when the comparison results of the comparison means 43 do not match. When the comparison results match, such calculation is not performed, and the calculation result of the first calculation means 41, that is, the previous calculation result is adopted. In this way, the external control voltage data 44 output from the digital temperature compensator 40 is supplied to the digital-analog converter 22 and converted into the analog-level external control voltage 23 as in FIG. Control of 24 will be performed.
【００１９】なお、図１に示したディジタル温度補償部
４０は、図４に示したＣＰＵ１５およびメモリ回路１６
で同様に構成することができる。すなわち、本実施例の
ディジタル温度補償型圧電発振器は、図４に示したメモ
リ回路に格納されるプログラムおよび定数を換えること
によって図４に示したと同一の構成の回路とすることは
可能である。そこで、以下の説明では本実施例のディジ
タル温度補償型圧電発振器が図４と同一回路で構成され
ているものとして説明を行う。The digital temperature compensating section 40 shown in FIG. 1 has the CPU 15 and the memory circuit 16 shown in FIG.
Can be similarly configured. That is, the digital temperature-compensated piezoelectric oscillator of the present embodiment can be made into a circuit having the same configuration as shown in FIG. 4 by changing the programs and constants stored in the memory circuit shown in FIG. Therefore, in the following description, it is assumed that the digital temperature compensation type piezoelectric oscillator according to the present embodiment has the same circuit as that shown in FIG.
【００２０】図２は、本実施例のディジタル温度補償型
圧電発振器の制御動作を表わしたものである。本実施例
でもまず電圧制御圧電発振器２４に対する周囲温度の測
定結果がサンプリングされ（ステップＳ１０１）、次に
外部制御電圧１７のサンプリングが行われる（ステップ
Ｓ１０２）。ＣＰＵ１５はこれらを基にして温度補償の
ための補償データ（第１の演算手段４１の演算結果）を
作成する（ステップＳ１０３）。FIG. 2 shows the control operation of the digital temperature compensation type piezoelectric oscillator of this embodiment. Also in this embodiment, first, the measurement result of the ambient temperature for the voltage controlled piezoelectric oscillator 24 is sampled (step S101), and then the external control voltage 17 is sampled (step S102). The CPU 15 creates compensation data for temperature compensation (calculation result of the first calculation means 41) based on these (step S103).
【００２１】ＣＰＵ１５は、次にこの補償データを前回
の補償データ（第１の演算手段４１の演算結果）と比較
する（ステップＳ２０４）。そして、これらが一致しな
かった場合には（Ｎ）、第１の演算手段４１の演算周期
の範囲内で段階的に変化するような経時変化的電圧を演
算する（第２の演算手段４２の演算）（ステップＳ２０
５）。そして、これをアナログ電圧に変換させて（ステ
ップＳ２０６）、電圧制御圧電発振器２４を制御させる
ことになる（ステップＳ２０７）。The CPU 15 then compares this compensation data with the previous compensation data (calculation result of the first calculation means 41) (step S204). If they do not match (N), a time-varying voltage that changes stepwise within the range of the calculation cycle of the first calculation means 41 is calculated (of the second calculation means 42). Calculation) (Step S20
5). Then, this is converted into an analog voltage (step S206), and the voltage-controlled piezoelectric oscillator 24 is controlled (step S207).
【００２２】これに対して、ステップＳ２０４で補償デ
ータが一致していた場合には、温度の変動が生じておら
ず周波数を変更する必要がない。したがって、周波数の
急激な変化を緩和する必要もないので、ステップＳ２０
５の演算作業を行うことなく、直ちにステップＳ２０６
の制御を行うことになる。On the other hand, if the compensation data match in step S204, there is no temperature change and there is no need to change the frequency. Therefore, it is not necessary to mitigate the abrupt change in frequency.
Immediately without performing the calculation work of 5, step S206
Will be controlled.
【００２３】図３は、本実施例による温度補償の様子を
図７に対応させて示したものである。この図で了解され
るように、第１の演算手段４１が演算を行った各時刻ｔ
1 、ｔ2 、ｔ3 、……において直ちに理想的な周波数ｆ
0 に変更するのではなく、第２の演算手段４２によって
演算された段階的な周波数変換を行って電圧制御圧電発
振器２４の出力する周波数の変化を緩和している。この
例では、各周期のほぼ２分の１の時間が経過した後に理
想的な周波数ｆ0 に収束させている。FIG. 3 shows a state of temperature compensation according to this embodiment in correspondence with FIG. As can be understood from this figure, each time t when the first calculating means 41 performs the calculation
At 1 , t 2 , t 3 , ... Immediately ideal frequency f
Instead of changing to 0 , the stepwise frequency conversion calculated by the second calculating means 42 is performed to reduce the change in the frequency output from the voltage controlled piezoelectric oscillator 24. In this example, the frequency is converged to the ideal frequency f 0 after a time of approximately ½ of each cycle has elapsed.
【００２４】このような演算の一例を挙げる。温度セン
サ１１から送られてくる温度をＴとし、電圧制御圧電発
振器２４を制御する電圧をＶとする。予め測定しておい
た温度補償用データをａ，ｂ，ｃ，ｄ，……とする。図
１に示したディジタル温度補償部４０は、制御電圧Ｖ
（Ｔ）を次の（１）式のような近似関数計算によって求
め、温度補償を行うことができる。An example of such calculation will be given. Let T be the temperature sent from the temperature sensor 11, and let V be the voltage that controls the voltage-controlled piezoelectric oscillator 24. The data for temperature compensation measured in advance are a, b, c, d, .... The digital temperature compensator 40 shown in FIG.
The temperature compensation can be performed by obtaining (T) by an approximate function calculation such as the following equation (1).
【００２５】[0025]
【数１】 Ｖ（Ｔ）＝ａ＋ｂＴ＋ｃＴ2 ＋ｄＴ3 ＋…… …（１）## EQU1 ## V (T) = a + bT + cT 2 + dT 3 + ... (1)
【００２６】すなわち、電圧制御圧電発振器２４の周囲
温度が変化して温度データがＴ1 からＴ2 に変化した場
合には、Ｖ（Ｔ1 ）からＶ（Ｔ2 ）まで任意の時間内に
任意のビット数だけ変化させることによって、電圧制御
圧電発振器２４の周波数変化を緩和させることができ
る。That is, when the ambient temperature of the voltage-controlled piezoelectric oscillator 24 changes and the temperature data changes from T 1 to T 2 , any value from V (T 1 ) to V (T 2 ) can be set within an arbitrary time. It is possible to reduce the frequency change of the voltage-controlled piezoelectric oscillator 24 by changing the number of bits.
【００２７】なお、実施例ではディジタル温度補償型圧
電発振器をマイクロコンピュータを使用して構成した
が、これに限るものではない。また、実施例ではアナロ
グデータをディジタルデータに変換したりこの逆の変換
を行うことにしたが、装置あるいは使用する素子によっ
てはこのような変換の一部または全部を行う必要がない
ことは当然である。更に実施例では電圧制御圧電発振器
について説明したが、電圧制御発振器一般に本発明を適
用することができる。Although the digital temperature compensation type piezoelectric oscillator is constructed by using the microcomputer in the embodiment, the invention is not limited to this. In the embodiment, the analog data is converted into digital data and vice versa. However, it is not necessary to perform some or all of such conversion depending on the device or the element used. is there. Furthermore, although the voltage-controlled piezoelectric oscillator has been described in the embodiments, the present invention can be applied to voltage-controlled oscillators in general.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、所
定の周期で計算した温度補償のためのデータを用いて経
時的に変化を緩和させるような制御電圧を演算すること
にしたので、温度補償のためのデータを算出する周期を
それほど短くしなくても周波数の変化を和らげることが
できる。したがって、通信装置等で使用されるＰＬＬ回
路に本発明を使用した場合には、温度補償時に定常位相
誤差が一瞬の間大きくなるような不都合な現象を抑える
ことができるという効果がある。As described above, according to the present invention, it is decided to use the data for temperature compensation calculated in a predetermined cycle to calculate the control voltage that alleviates the change over time. The change in frequency can be moderated without shortening the cycle for calculating data for temperature compensation so much. Therefore, when the present invention is used for a PLL circuit used in a communication device or the like, there is an effect that it is possible to suppress an inconvenient phenomenon that a steady phase error becomes large for a moment during temperature compensation.
【図１】本発明の一実施例におけるディジタル温度補償
型圧電発振器の原理的な回路構成を表わしたブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram showing a principle circuit configuration of a digital temperature compensation type piezoelectric oscillator according to an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例のディジタル温度補償型圧電発振器の
制御動作を表わした流れ図である。FIG. 2 is a flow chart showing a control operation of the digital temperature compensation type piezoelectric oscillator of the present embodiment.
【図３】本実施例による温度補償の様子を図７に対応さ
せて示した特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a state of temperature compensation according to the present embodiment in association with FIG. 7.
【図４】従来使用されたディジタル温度補償型圧電発振
器の構成の一例を表わしたブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a conventionally used digital temperature compensation type piezoelectric oscillator.
【図５】一般にディジタル温度補償型圧電発振器が温度
補償を行った場合と行わなかった場合の周囲温度に対す
る周波数変化の様子を表わした特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a state of frequency change with respect to an ambient temperature in a case where a digital temperature-compensated piezoelectric oscillator is or is not generally temperature-compensated.
【図６】従来のディジタル温度補償型圧電発振器におけ
る制御動作の流れを表わした流れ図である。FIG. 6 is a flowchart showing a flow of control operation in a conventional digital temperature compensation type piezoelectric oscillator.
【図７】従来のディジタル温度補償型圧電発振器の温度
補償の様子の詳細を表わした特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing details of temperature compensation in a conventional digital temperature compensation type piezoelectric oscillator.
１１ 温度センサ １３ 第１のアナログ−ディジタル変換器 １５ ＣＰＵ １６ メモリ回路 １７ 外部制御電圧 １８ 第２のアナログ−ディジタル変換器 ２２ ディジタル−アナログ変換器 ２４ 電圧制御圧電発振器 ４０ ディジタル温度補償部 ４１ 第１の演算手段 ４２ 第２の演算手段 ４３ 比較手段 11 Temperature Sensor 13 First Analog-Digital Converter 15 CPU 16 Memory Circuit 17 External Control Voltage 18 Second Analog-Digital Converter 22 Digital-Analog Converter 24 Voltage-Controlled Piezoelectric Oscillator 40 Digital Temperature Compensator 41 First Arithmetic means 42 Second arithmetic means 43 Comparing means
Claims (3)
を出力する電圧制御発振器と、 この電圧制御発振器の周囲温度を測定する温度センサ
と、 温度センサの検出した周囲温度と前記電圧制御発振器に
対する発振周波数制御用の制御電圧とを基にして温度補
償の行われる目標としての目標電圧を所定の周期ごとに
演算する第１の演算手段と、 温度補償直前に前記電圧制御発振器に供給された制御電
圧から第１の演算手段によって演算された目標電圧に前
記周期の範囲内で段階的に変化するような経時変化的制
御電圧を演算し前記電圧制御発振器に出力する第２の演
算手段とを具備することを特徴とするディジタル温度補
償型発振器。1. A voltage-controlled oscillator that outputs a frequency according to an analog voltage that is input, a temperature sensor that measures an ambient temperature of the voltage-controlled oscillator, an ambient temperature detected by the temperature sensor, and an oscillation with respect to the voltage-controlled oscillator. First calculation means for calculating a target voltage as a target for temperature compensation for each predetermined cycle based on a control voltage for frequency control; and a control voltage supplied to the voltage controlled oscillator immediately before temperature compensation. To the target voltage calculated by the first calculation means, the second calculation means for calculating a time-varying control voltage that changes stepwise within the range of the cycle and outputting it to the voltage controlled oscillator. A digital temperature compensated oscillator characterized by the following.
を出力する電圧制御圧電発振器と、 この電圧制御圧電発振器の周囲温度を測定する温度セン
サと、 温度センサの検出した周囲温度と前記電圧制御圧電発振
器に対する発振周波数制御用の制御電圧とを基にして温
度補償の行われる目標としての目標電圧を所定の周期ご
とに演算する第１の演算手段と、 温度補償直前に前記電圧制御圧電発振器に供給された制
御電圧と、この第１の演算手段の演算した目標電圧とを
比較する比較手段と、 比較手段が両者の不一致を検出したとき、第１の演算手
段によって演算された目標電圧に前記周期の範囲内で段
階的に変化するような経時変化的電圧を演算し前記電圧
制御圧電発振器に出力する一方、両者の一致を検出した
ときには温度補償直前に前記電圧制御圧電発振器に供給
された制御電圧をそのまま電圧制御圧電発振器に出力す
る第２の演算手段とを具備することを特徴とするディジ
タル温度補償型発振器。2. A voltage-controlled piezoelectric oscillator that outputs a frequency according to an input analog voltage, a temperature sensor that measures the ambient temperature of the voltage-controlled piezoelectric oscillator, an ambient temperature detected by a temperature sensor, and the voltage-controlled piezoelectric oscillator. First calculating means for calculating a target voltage as a target for temperature compensation at predetermined intervals based on a control voltage for controlling an oscillation frequency for the oscillator; and supplying to the voltage controlled piezoelectric oscillator immediately before temperature compensation. Comparing means for comparing the controlled voltage thus calculated with the target voltage calculated by the first calculating means; and when the comparing means detects a mismatch between the two, the target voltage calculated by the first calculating means is equal to the period. The time-varying voltage that changes stepwise within the range is calculated and output to the voltage-controlled piezoelectric oscillator. Digital Temperature compensated oscillator, characterized by comprising a second calculating means for outputting a control voltage supplied to the pressure control piezoelectric oscillator as a voltage controlled piezoelectric oscillator.
ロコンピュータによって構成されており、前記発振周波
数制御用の制御電圧と目標電圧はディジタル信号として
変換された後にマイクロコンピュータに入力され、第２
の演算手段の出力する経時変化的電圧あるいは制御電圧
はアナログ信号として変換された後に電圧制御圧電発振
器に入力されることを特徴とする請求項２記載のディジ
タル温度補償型発振器。3. The first and second calculating means are constituted by a microcomputer, and the control voltage and the target voltage for controlling the oscillation frequency are converted into digital signals and then input to the microcomputer,
3. The digital temperature-compensated oscillator according to claim 2, wherein the time-varying voltage or the control voltage output from the calculating means is input to the voltage controlled piezoelectric oscillator after being converted into an analog signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5113418A JP2648080B2 (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Digital temperature compensated oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5113418A JP2648080B2 (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Digital temperature compensated oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326598A true JPH06326598A (en) | 1994-11-25 |
| JP2648080B2 JP2648080B2 (en) | 1997-08-27 |
Family
ID=14611756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5113418A Expired - Lifetime JP2648080B2 (en) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | Digital temperature compensated oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2648080B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8669816B2 (en) | 2010-09-27 | 2014-03-11 | Mediatek Singapore Pte. Ltd. | Integrated circuit device, electronic device and method therefor |
| US10218375B2 (en) | 2015-10-27 | 2019-02-26 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, oscillator, electronic apparatus, and vehicle |
| US10270452B2 (en) | 2015-11-12 | 2019-04-23 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, oscillator, electronic apparatus, and moving object |
| US10305490B2 (en) | 2015-10-27 | 2019-05-28 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, oscillator, electronic apparatus, and moving object |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166410A (en) * | 1984-09-10 | 1986-04-05 | Nec Corp | Temperature compensation oscillator |
| JPS6350211A (en) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature compensation PLL circuit |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP5113418A patent/JP2648080B2/en not_active Expired - Lifetime
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| US10305490B2 (en) | 2015-10-27 | 2019-05-28 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, oscillator, electronic apparatus, and moving object |
| US10270452B2 (en) | 2015-11-12 | 2019-04-23 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, oscillator, electronic apparatus, and moving object |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2648080B2 (en) | 1997-08-27 |
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