JPH0637543A - 水晶発振回路 - Google Patents
水晶発振回路Info
- Publication number
- JPH0637543A JPH0637543A JP18935492A JP18935492A JPH0637543A JP H0637543 A JPH0637543 A JP H0637543A JP 18935492 A JP18935492 A JP 18935492A JP 18935492 A JP18935492 A JP 18935492A JP H0637543 A JPH0637543 A JP H0637543A
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- JP
- Japan
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- output
- circuit
- current consumption
- oscillator
- crystal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低い消費電流で高いＶPP出力信号を発生する
ことができる水晶発振回路を提供する。 【構成】 出力トランジスタを、水晶振動子の発振周波
数と同一周波数の共振周波数を有する並列共振回路を介
して電源端子に接続する。
ことができる水晶発振回路を提供する。 【構成】 出力トランジスタを、水晶振動子の発振周波
数と同一周波数の共振周波数を有する並列共振回路を介
して電源端子に接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水晶発振回路、特に低い
消費電流で高いＶPP電圧を出力することができる水晶発
振回路に関するものである。
消費電流で高いＶPP電圧を出力することができる水晶発
振回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水晶振動子を有する発振回路は周波数安
定度が極めて良好なため、標準信号発生器、周波数カウ
ンタ、周波数シンセサイザ等における基本発振源として
広く使用されている。
定度が極めて良好なため、標準信号発生器、周波数カウ
ンタ、周波数シンセサイザ等における基本発振源として
広く使用されている。
【０００３】図７は従来の水晶発振回路を構成を示す回
路である。水晶振動子を含む発振部１の出力を結合コン
デンサＣ1 を介して出力トランジスタ２のゲート電極に
接続する。結合コンデンサＣ1 とゲート電極との間に抵
抗Ｒ1 を接続し、その他端を接地する。出力トランジス
タ2 のドレインは抵抗Ｒ2 を介して電源端子３に接続
し、ソースは抵抗ＲS を介して接地し、抵抗ＲS と並列
にコンデンサＣ2 を接続する。さらに、出力トランジス
タ２のドレインは出力コンデンサＣ3 を介して出力端子
４に接続され、この出力端子から所定の周波数の発振信
号が出力されている。一方、出力される発振信号の出力
レベルは一般的に１ＶPP以上必要であり，この出力レベ
ルを確保するため１〜1.2mA 程度の消費電流を必要とし
ている。
路である。水晶振動子を含む発振部１の出力を結合コン
デンサＣ1 を介して出力トランジスタ２のゲート電極に
接続する。結合コンデンサＣ1 とゲート電極との間に抵
抗Ｒ1 を接続し、その他端を接地する。出力トランジス
タ2 のドレインは抵抗Ｒ2 を介して電源端子３に接続
し、ソースは抵抗ＲS を介して接地し、抵抗ＲS と並列
にコンデンサＣ2 を接続する。さらに、出力トランジス
タ２のドレインは出力コンデンサＣ3 を介して出力端子
４に接続され、この出力端子から所定の周波数の発振信
号が出力されている。一方、出力される発振信号の出力
レベルは一般的に１ＶPP以上必要であり，この出力レベ
ルを確保するため１〜1.2mA 程度の消費電流を必要とし
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】携帯電話等の電池で駆
動する各種の回路装置が実用化されており、水晶発振回
路を電池で駆動する回路装置の発振源として用いる場合
消費電流をできるだけ小さくすることが強く要請されて
いる。
動する各種の回路装置が実用化されており、水晶発振回
路を電池で駆動する回路装置の発振源として用いる場合
消費電流をできるだけ小さくすることが強く要請されて
いる。
【０００５】消費電流を小さくする方法として、出力ト
ランジスタのソースとアースとの間に接続した抵抗ＲS
の抵抗値を大きくすることが考えられる。しかしなが
ら、抵抗ＲS の抵抗値を大きくすると、出力域信号のＶ
PP電圧が小なくなり１ＶPP以上の出力レベルが得られな
くなってしまう。この場合、電源電圧を高く設定すれ
ば、大きなＶPP出力が得られるが、消費電力が大きくな
る不都合が生じてしまう。
ランジスタのソースとアースとの間に接続した抵抗ＲS
の抵抗値を大きくすることが考えられる。しかしなが
ら、抵抗ＲS の抵抗値を大きくすると、出力域信号のＶ
PP電圧が小なくなり１ＶPP以上の出力レベルが得られな
くなってしまう。この場合、電源電圧を高く設定すれ
ば、大きなＶPP出力が得られるが、消費電力が大きくな
る不都合が生じてしまう。
【０００６】従って、本発明の目的は、一層小さな消費
電流で大きなＶPP出力レベルが得られる水晶発振回路を
実現することにある。
電流で大きなＶPP出力レベルが得られる水晶発振回路を
実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による水晶発振回
路は、水晶振動子を含む発振部と、制御電極が発振部の
出力に結合されている出力トランジスタと、この出力ト
ランジスタの第１主電極に結合した電源端子及び出力端
子とを具え、前記出力トランジスタの第１主電極を、前
記水晶振動子の発振周波数にほぼ等しい共振周波数を有
する並列共振回路を経て電源端子に接続し、前記出力ト
ランジスタの第２主電極を抵抗を介して接地したことを
特徴とする。
路は、水晶振動子を含む発振部と、制御電極が発振部の
出力に結合されている出力トランジスタと、この出力ト
ランジスタの第１主電極に結合した電源端子及び出力端
子とを具え、前記出力トランジスタの第１主電極を、前
記水晶振動子の発振周波数にほぼ等しい共振周波数を有
する並列共振回路を経て電源端子に接続し、前記出力ト
ランジスタの第２主電極を抵抗を介して接地したことを
特徴とする。
【０００８】
【作用】出力トランジスタを大きな抵抗値の抵抗を介し
て、接地することにより消費電流を小さくすることがで
きる。しかしながら、高抵抗を介して接地すると、消費
電流が小さくなるが、出力信号のＶPP電圧も低下してし
まう。このため、本発明では、電源端子と出力トランジ
スタとの間に水晶振動子の発振周波数に等しい共振周波
数を有する並列共振回路を接続する。出力トランジスタ
と電源端子との間に並列共振回路を接続すると、出力信
号のＶPP電圧を極めて大きくすることができる。この結
果、出力トランジスタを高抵抗を介して接地しても高い
ＶPP電圧を得ることができ、低消費電流で高ＶPPの出力
信号を発生させることができる。
て、接地することにより消費電流を小さくすることがで
きる。しかしながら、高抵抗を介して接地すると、消費
電流が小さくなるが、出力信号のＶPP電圧も低下してし
まう。このため、本発明では、電源端子と出力トランジ
スタとの間に水晶振動子の発振周波数に等しい共振周波
数を有する並列共振回路を接続する。出力トランジスタ
と電源端子との間に並列共振回路を接続すると、出力信
号のＶPP電圧を極めて大きくすることができる。この結
果、出力トランジスタを高抵抗を介して接地しても高い
ＶPP電圧を得ることができ、低消費電流で高ＶPPの出力
信号を発生させることができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明による水晶発振回路の一例の構
成を示す回路図である。発振部10は、例えば12.8MHz の
発振周波数の水晶振動子11を有し、この水晶振動子に並
列に１Ｍオームの抵抗Ｒ10及びインバータ12を接続す
る。水晶振動子の一方の電極にはコンデンサＣ10と可変
容量コンデンサＣ11との並列回路を接続し、これらコン
デンサの他端を接地する。また、水晶振動子11の他方の
電極にはコンデンサＣ 12を接続し、その他端を接地す
る。発振部10の出力端子13には12.8MHz の発振信号が発
生し、この出力端子13を５PF下の結合コンデンサＣ13を
介して出力トランジスタ14のゲートに接続する。結合コ
ンデンサＣ13とゲートとの間に470Kオームの抵抗Ｒ11を
結合し、その他端を接地する。出力トランジスタ14のソ
ースは抵抗ＲS を介して接地し、抵抗ＲS と並列にコン
デンサＣ14を接続する。出力トランジスタ14のドレイン
は、コンデンサＣ15とインダクタＬ1 とから成る並列共
振回路15を介して２Ｖの定電圧を発生する定電圧回路16
に接続し、この定電圧回路を電源端子17に接続する。並
列共振回路15の共振周波数は水晶振動子11の発振周波数
にほぼ等しくなるように設定する。尚、定電圧回路16の
出力部は0.01μF の平滑コンデンサＣ16に接続すると共
にインバータ12の制御入力部にも接続する。出力トラン
ジスタ14のドレインは0.01μF の出力コンデンサＣ17を
介して出力端子18に接続する。
成を示す回路図である。発振部10は、例えば12.8MHz の
発振周波数の水晶振動子11を有し、この水晶振動子に並
列に１Ｍオームの抵抗Ｒ10及びインバータ12を接続す
る。水晶振動子の一方の電極にはコンデンサＣ10と可変
容量コンデンサＣ11との並列回路を接続し、これらコン
デンサの他端を接地する。また、水晶振動子11の他方の
電極にはコンデンサＣ 12を接続し、その他端を接地す
る。発振部10の出力端子13には12.8MHz の発振信号が発
生し、この出力端子13を５PF下の結合コンデンサＣ13を
介して出力トランジスタ14のゲートに接続する。結合コ
ンデンサＣ13とゲートとの間に470Kオームの抵抗Ｒ11を
結合し、その他端を接地する。出力トランジスタ14のソ
ースは抵抗ＲS を介して接地し、抵抗ＲS と並列にコン
デンサＣ14を接続する。出力トランジスタ14のドレイン
は、コンデンサＣ15とインダクタＬ1 とから成る並列共
振回路15を介して２Ｖの定電圧を発生する定電圧回路16
に接続し、この定電圧回路を電源端子17に接続する。並
列共振回路15の共振周波数は水晶振動子11の発振周波数
にほぼ等しくなるように設定する。尚、定電圧回路16の
出力部は0.01μF の平滑コンデンサＣ16に接続すると共
にインバータ12の制御入力部にも接続する。出力トラン
ジスタ14のドレインは0.01μF の出力コンデンサＣ17を
介して出力端子18に接続する。
【００１０】次に、本発明による水晶発振回路と従来の
水晶発振回路との性能比較について説明する。比較実験
において、本発明による水晶発振回路として図１に示す
構成のものを用い、従来の水晶発振回路として図１に示
す回路の出力段に設けた並列共振回路15の代り抵抗を接
続した回路を用い、抵抗ＲS を種々の抵抗値のものを用
いた。そして、電源電圧を変化させながら出力レベルＶ
PP及び消費電流を測定して性能比較を行なった。図２〜
図６において横軸は電源電圧を示し、縦軸は出力Ｖ
PP（実線）及び消費電流（破線）を示す。
水晶発振回路との性能比較について説明する。比較実験
において、本発明による水晶発振回路として図１に示す
構成のものを用い、従来の水晶発振回路として図１に示
す回路の出力段に設けた並列共振回路15の代り抵抗を接
続した回路を用い、抵抗ＲS を種々の抵抗値のものを用
いた。そして、電源電圧を変化させながら出力レベルＶ
PP及び消費電流を測定して性能比較を行なった。図２〜
図６において横軸は電源電圧を示し、縦軸は出力Ｖ
PP（実線）及び消費電流（破線）を示す。
【００１１】図２は従来の水晶発振器においてＲS ＝1.
8kΩに設定したときの性能を示す。電源電圧が高くなる
につれて出力ＶPP及び消費電流も大きくなった。そし
て、電源電圧２Ｖにおいて出力ＶPPは0.6 Ｖであり消費
電流は0.6mA であり、電源電圧３Ｖにおいて出力ＶPPは
1.0 Ｖであり消費電流は1.1mA であった。
8kΩに設定したときの性能を示す。電源電圧が高くなる
につれて出力ＶPP及び消費電流も大きくなった。そし
て、電源電圧２Ｖにおいて出力ＶPPは0.6 Ｖであり消費
電流は0.6mA であり、電源電圧３Ｖにおいて出力ＶPPは
1.0 Ｖであり消費電流は1.1mA であった。
【００１２】図３は従来の水晶発振回路においてＲS ＝
3.9kΩに設定したときの性能を示す。抵抗ＲS の抵抗値
を大きくすると、消費電流が小さくなる。しかしなが
ら、出力ＶPPも低下してしまい、電源電圧を５Ｖ以上に
設定しても１Ｖ以上の出力ＶPPを得ることはできなかっ
た。
3.9kΩに設定したときの性能を示す。抵抗ＲS の抵抗値
を大きくすると、消費電流が小さくなる。しかしなが
ら、出力ＶPPも低下してしまい、電源電圧を５Ｖ以上に
設定しても１Ｖ以上の出力ＶPPを得ることはできなかっ
た。
【００１３】図４は本発明による水晶発振器においてＲ
S ＝1.8kΩに設定したときの性能を示す。図４に示すよ
うに、電源電圧が高くなに従って出力ＶPPは急激に増大
している。しかも電源電圧が2.0 Ｖにおいて2.7 Ｖの出
力ＶPPが得られ、図２に示す従来の水晶発振回路の性能
に比べて約4.5 倍以上の出力ＶPPが得られた。消費電流
については、図２に示す性能結果とほぼ同様な結果であ
った。この実験結果より、出力段に並列共振回路を設け
ることは、出力ＶPPを増大させるための極めて有効な方
法であることが理解できる。
S ＝1.8kΩに設定したときの性能を示す。図４に示すよ
うに、電源電圧が高くなに従って出力ＶPPは急激に増大
している。しかも電源電圧が2.0 Ｖにおいて2.7 Ｖの出
力ＶPPが得られ、図２に示す従来の水晶発振回路の性能
に比べて約4.5 倍以上の出力ＶPPが得られた。消費電流
については、図２に示す性能結果とほぼ同様な結果であ
った。この実験結果より、出力段に並列共振回路を設け
ることは、出力ＶPPを増大させるための極めて有効な方
法であることが理解できる。
【００１４】図５及び図６は抵抗ＲS の抵抗値をそれぞ
れ3.9kΩ及び8.2kΩに増大させたときの性能結果を示
す。抵抗ＲS の抵抗値を大きくすると、出力ＶPPは除々
に低下している。一方、消費電流は、抵抗ＲS の増大に
伴い大幅に低下している。図６に示す性能結果と図２に
示す性能結果を比較すると、電源電圧２Ｖの場合、本発
明の出力レベルは2.2 ＶPPであり、従来の装置のＶPPは
0.6 Ｖであり、出力ＶPPについては約3.7 倍以上性能が
向上している。また、消費電流については0.6mAから0.4
mA と大幅に低下している。
れ3.9kΩ及び8.2kΩに増大させたときの性能結果を示
す。抵抗ＲS の抵抗値を大きくすると、出力ＶPPは除々
に低下している。一方、消費電流は、抵抗ＲS の増大に
伴い大幅に低下している。図６に示す性能結果と図２に
示す性能結果を比較すると、電源電圧２Ｖの場合、本発
明の出力レベルは2.2 ＶPPであり、従来の装置のＶPPは
0.6 Ｖであり、出力ＶPPについては約3.7 倍以上性能が
向上している。また、消費電流については0.6mAから0.4
mA と大幅に低下している。
【００１５】本発明は上述した実施例だけに限定され
ず、種々の変更や変形が可能である。例えば、上述した
実施例では出力トランジスタとして電界効果トランジス
タを用いたが、勿論バイポーラトランジスタを用いるこ
とも可能である。また、上述した実施例では、発振部と
してコルピッツ型の発振器を用いたが、ハートレイ型及
び無調整型の発振器にも適用することができる。
ず、種々の変更や変形が可能である。例えば、上述した
実施例では出力トランジスタとして電界効果トランジス
タを用いたが、勿論バイポーラトランジスタを用いるこ
とも可能である。また、上述した実施例では、発振部と
してコルピッツ型の発振器を用いたが、ハートレイ型及
び無調整型の発振器にも適用することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、出
力段に水晶振動子の発振周波数とほぼ同一の共振周波数
の並列共振回路を設けているから、極めて大きなＶPPの
出力嵌合を発生させることができる。この結果、出力ト
ランジスタを大きな抵抗値の抵抗を介して接地しても十
分高いＶPP出力信号を発生させることができるので、低
い消費電流で高いＶPP電圧の発振信号を出力することが
できる。
力段に水晶振動子の発振周波数とほぼ同一の共振周波数
の並列共振回路を設けているから、極めて大きなＶPPの
出力嵌合を発生させることができる。この結果、出力ト
ランジスタを大きな抵抗値の抵抗を介して接地しても十
分高いＶPP出力信号を発生させることができるので、低
い消費電流で高いＶPP電圧の発振信号を出力することが
できる。
【図１】図１は本発明による水晶発振回路の一例の構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図２】図２は従来の水晶発振器の性能を示すグラフで
ある。
ある。
【図３】図３は従来の水晶発振回路の性能を示すグラフ
である。
である。
【図４】図４は本発明による水晶発振回路の性能を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】図５は同じく本発明による水晶発振回路の性能
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図６】図６は同じく本発明の水晶発振回路の性能を示
すグラフである。
すグラフである。
【図７】図７は従来の水晶発振回路の構成を示す回路図
である。
である。
10 発振部 11 水晶振動子 14 出力トランジスタ 15 並列共振回路 16 定電圧回路 17 電源端子 18 出力端子
Claims (1)
- 【請求項１】 水晶振動子を含む発振部と、制御電極が
発振部の出力に結合されている出力トランジスタと、こ
の出力トランジスタの第１主電極に結合した電源端子及
び出力端子とを具え、前記出力トランジスタの第１主電
極を、前記水晶振動子の発振周波数にほぼ等しい共振周
波数を有する並列共振回路を経て電源端子に接続し、前
記出力トランジスタの第２主電極を抵抗を介して接地し
たことを特徴とする水晶発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4189354A JP3004817B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 水晶発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4189354A JP3004817B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 水晶発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0637543A true JPH0637543A (ja) | 1994-02-10 |
| JP3004817B2 JP3004817B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=16239926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4189354A Expired - Fee Related JP3004817B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 水晶発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3004817B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008005251A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Yoshinori Kanno | 発振回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486315U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-27 |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP4189354A patent/JP3004817B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486315U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-27 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008005251A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Yoshinori Kanno | 発振回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3004817B2 (ja) | 2000-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |