JPH0680980B2 - 発振回路 - Google Patents
発振回路Info
- Publication number
- JPH0680980B2 JPH0680980B2 JP9279084A JP9279084A JPH0680980B2 JP H0680980 B2 JPH0680980 B2 JP H0680980B2 JP 9279084 A JP9279084 A JP 9279084A JP 9279084 A JP9279084 A JP 9279084A JP H0680980 B2 JPH0680980 B2 JP H0680980B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitance
- output
- filter
- oscillation
- frequency
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- 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
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、圧電振動子を利用して発振を行う発振回路
に関する。
に関する。
従来、圧電振動子を用いた発振回路としては２種類知ら
れている。
れている。
先ず、第１の従来例を第１図および第２図をもとに説明
する。
する。
図において、1,2は所望の周波数で振動する一対の圧電
振動子で、この圧電振動子1,2は夫々両端に電極板1a,1
b,2a,2bを有し、この電極板1b,2bは導体３を介して接地
されている。４は圧電振動子１の電極板1aに接続されて
いる移相回路、５は前記移相回路４の出力を増幅して、
前記圧電素子1,2に帰還している増幅回路である。
振動子で、この圧電振動子1,2は夫々両端に電極板1a,1
b,2a,2bを有し、この電極板1b,2bは導体３を介して接地
されている。４は圧電振動子１の電極板1aに接続されて
いる移相回路、５は前記移相回路４の出力を増幅して、
前記圧電素子1,2に帰還している増幅回路である。
６は前記圧電振動子1,2の等価回路で、基本発振周波数f
0に対応する共振回路A0と、この共振回路A0に相対向し
て設けられる高周波f1〜fnの共振回路A1〜Anと、前記共
振回路A0〜Anを入出力側に電磁結合させる結合回路M0〜
Mnと、入出力側に位置する入出力容量C0とより成る。な
お、T1,T2およびT3,T4は夫々この等価回路６で表わされ
る圧電振動子1,2の入出力端子である。
0に対応する共振回路A0と、この共振回路A0に相対向し
て設けられる高周波f1〜fnの共振回路A1〜Anと、前記共
振回路A0〜Anを入出力側に電磁結合させる結合回路M0〜
Mnと、入出力側に位置する入出力容量C0とより成る。な
お、T1,T2およびT3,T4は夫々この等価回路６で表わされ
る圧電振動子1,2の入出力端子である。
上述のように構成される従来の発振回路において、電源
が投入されると、圧電振動子1,2は圧電歪作用により機
械的振動を生じているので、目的とする基本発振周波数
f0以外に、この発振周波数の整数倍の周波数を有する高
調波振動等の所謂スプリアス振動が寄生しているが、こ
の振動が増幅回路５により増幅されると有害な高調波発
振を惹起するという問題点がある。殊に、発振を円滑に
行うために、圧電振動子1,2に接続される増幅回路５に
充分大きな増幅利得を保持させている場合は、その増幅
利得に応じて高調波発振も著しくなる。
が投入されると、圧電振動子1,2は圧電歪作用により機
械的振動を生じているので、目的とする基本発振周波数
f0以外に、この発振周波数の整数倍の周波数を有する高
調波振動等の所謂スプリアス振動が寄生しているが、こ
の振動が増幅回路５により増幅されると有害な高調波発
振を惹起するという問題点がある。殊に、発振を円滑に
行うために、圧電振動子1,2に接続される増幅回路５に
充分大きな増幅利得を保持させている場合は、その増幅
利得に応じて高調波発振も著しくなる。
そこで、この高調波発振を防止するために、従来より高
調波発振の周波数に対応する減衰極を有する（例えばメ
カニカルフイルタ）高調波発振防止用の素子や、トラン
ジスタ等の能動素子を用いて構成されるアクテイブフイ
ルタを適宜用いていた。
調波発振の周波数に対応する減衰極を有する（例えばメ
カニカルフイルタ）高調波発振防止用の素子や、トラン
ジスタ等の能動素子を用いて構成されるアクテイブフイ
ルタを適宜用いていた。
ところが、このような減衰極を有する素子やアクテイブ
フイルタを用いると発振回路が高価となる欠点があつ
た。
フイルタを用いると発振回路が高価となる欠点があつ
た。
また、第２の従来例として第３図および第５図に示す発
振回路が提案されている。
振回路が提案されている。
次に、この発振回路について説明する。ただし、第１の
従来例と同一または相当部分は同一符号を付し、その詳
細は省略する。
従来例と同一または相当部分は同一符号を付し、その詳
細は省略する。
図において、20は圧電振動子1,2の出力側を示す等価回
路で、電流源21と、この電流源21に並列に接続される出
力容量C0とより成り、前記電流源21は圧電振動子1,2の
出力を示し、各発振周波数f0〜fnに対応するピーク出力
を有している。
路で、電流源21と、この電流源21に並列に接続される出
力容量C0とより成り、前記電流源21は圧電振動子1,2の
出力を示し、各発振周波数f0〜fnに対応するピーク出力
を有している。
22は圧電振動子1,2の出力側に接続され、高調波を除去
するフイルタで、増幅回路５に接続されている。
するフイルタで、増幅回路５に接続されている。
前記フイルタ22は、抵抗R1〜R2とコンデンサC1,C2で形
成される一対の低域フイルタ22a,22bで形成され、第５
図に示す濾波特性をもたせて高調波の防止を図るもの
で、抵抗R1,R2は圧電振動子1,2の出力インビーダンスす
なわち|1/jωC0|よりも充分小さく、コンデンサC1,C2の
容量は出力容量C0より充分大きく設定されている。
成される一対の低域フイルタ22a,22bで形成され、第５
図に示す濾波特性をもたせて高調波の防止を図るもの
で、抵抗R1,R2は圧電振動子1,2の出力インビーダンスす
なわち|1/jωC0|よりも充分小さく、コンデンサC1,C2の
容量は出力容量C0より充分大きく設定されている。
ところで、上記のような従来の発振回路においては、高
調波f1〜fnを減衰することによつて有害な発振を防止す
るようにしているが、基本発振周波数f0での発振を円滑
にするために増幅回路５の増幅利得を、通常30dB以上に
設定する必要があるので、２個の低域フイルタ22a,22b
により２次特性をもたせている。
調波f1〜fnを減衰することによつて有害な発振を防止す
るようにしているが、基本発振周波数f0での発振を円滑
にするために増幅回路５の増幅利得を、通常30dB以上に
設定する必要があるので、２個の低域フイルタ22a,22b
により２次特性をもたせている。
ところが、このフイルタ22a,22bを用いて高調波f1〜fn
の減衰を行うと、減衰量が過大となり、基本発振周波数
f0での発振が困難そなつたり、また基本発振周波数f0で
の発振を確固とするための位相合せが著しく困難で、安
定した発振を接続できないという問題点がある。
の減衰を行うと、減衰量が過大となり、基本発振周波数
f0での発振が困難そなつたり、また基本発振周波数f0で
の発振を確固とするための位相合せが著しく困難で、安
定した発振を接続できないという問題点がある。
更に、フイルタ22の出力電圧V1は、C1＝C2≡Ｃφ、R1＝
R2≡Ｒφとすれば、Ｃφ≫C0,Rφ≪|1/jωC0|であるか
ら、 で表わされ、周波数の低い低域部Ｐφ（第５図（ａ）参
照）において出力が過大となり、特に周波数が零の直流
部においては、出力が極度に大となり、直流分だけが出
力されたりし、一方発振時の出力側の位相は、第５図
（ｂ）のように−90゜から−180゜の範囲に亘って変化
できるが、入力側との位相差を零にすることができない
ので、位相合せが完壁にできず、従つて発振回路は安定
した発振を保持できないという欠点がある。
R2≡Ｒφとすれば、Ｃφ≫C0,Rφ≪|1/jωC0|であるか
ら、 で表わされ、周波数の低い低域部Ｐφ（第５図（ａ）参
照）において出力が過大となり、特に周波数が零の直流
部においては、出力が極度に大となり、直流分だけが出
力されたりし、一方発振時の出力側の位相は、第５図
（ｂ）のように−90゜から−180゜の範囲に亘って変化
できるが、入力側との位相差を零にすることができない
ので、位相合せが完壁にできず、従つて発振回路は安定
した発振を保持できないという欠点がある。
〔目 的〕 この発明は、上記の点に着目してなされたもので、基本
発振周波数とは異なる周波数を有する寄生振動、特に高
次の周波数を有する高調波発振の防止および直流分の抑
制を可能とした発振回路を提供することを目的とする。
発振周波数とは異なる周波数を有する寄生振動、特に高
次の周波数を有する高調波発振の防止および直流分の抑
制を可能とした発振回路を提供することを目的とする。
以下、この発明の１実施例を第６図および第７図を参照
して説明する。なお、従来例と同一または相当部分には
同一符号を付し、その詳細は省略する。
して説明する。なお、従来例と同一または相当部分には
同一符号を付し、その詳細は省略する。
図において、30はこの発明の発振回路で、所望の振動数
で振動する発振手段31と、この発振手段31の出力を濾波
手段（フイルタ手段）32を介して増幅する増幅手段33と
を備え、かつ前記濾波手段32は、直流分の抑制が可能な
第１の低域フイルタ32aと、この低域フイルタ32aの出力
側に接続される第２の低域フイルタ32bとより成る。
で振動する発振手段31と、この発振手段31の出力を濾波
手段（フイルタ手段）32を介して増幅する増幅手段33と
を備え、かつ前記濾波手段32は、直流分の抑制が可能な
第１の低域フイルタ32aと、この低域フイルタ32aの出力
側に接続される第２の低域フイルタ32bとより成る。
前記第１の低域フイルタ32aは、コンデンサC3と抵抗R3
の並列回路によつて形成され、一端が接地されている。
の並列回路によつて形成され、一端が接地されている。
前記第２の低域フイルタ32bは、一端が第１の低域フイ
ルタ32aの出力側に接続される抵抗R4と、この抵抗R4の
他端と接地間に接続されるコンデンサC4とより成る。
ルタ32aの出力側に接続される抵抗R4と、この抵抗R4の
他端と接地間に接続されるコンデンサC4とより成る。
上記両低域フイルタ32a,32bにより形成される先の濾波
手段32は、第７図（ａ），（ｂ）に示すように所望の周
波数の付近の領域である基本発振周波数f0の存在する低
域部P0はほぼ平坦で、この低域部P0よりも周波数の高い
高域部P1は急峻な傾斜となる減衰特性を有するとともに
第７図（ｂ）に示すように低域部P0での位相差が零度で
入出力がほぼ同位相となり発振を安定に保持する順位相
に対して高域部P1での位相がほぼ−180゜の逆位相とな
る位相特性を有し、高調波の除去及び直流分の抑制がで
きるように構成されている。
手段32は、第７図（ａ），（ｂ）に示すように所望の周
波数の付近の領域である基本発振周波数f0の存在する低
域部P0はほぼ平坦で、この低域部P0よりも周波数の高い
高域部P1は急峻な傾斜となる減衰特性を有するとともに
第７図（ｂ）に示すように低域部P0での位相差が零度で
入出力がほぼ同位相となり発振を安定に保持する順位相
に対して高域部P1での位相がほぼ−180゜の逆位相とな
る位相特性を有し、高調波の除去及び直流分の抑制がで
きるように構成されている。
なお、濾波手段32を構成する抵抗R3,R4の値は同一と
し、またコンデンサC3,C4も同一の値とし、かつ抵抗R3,
R4は、発振手段31の出力容量C0によるインピーダンスに
比し充分小さい値とし、コンデンサC3,C4は出力容量C0
よりも充分大きい値とする。すなわち、R3＝R4≡Ｒφ,C
3＝C4≡Ｃφ，かつＲφ≪|1/jωC0|,Cφ≫C0とする。
し、またコンデンサC3,C4も同一の値とし、かつ抵抗R3,
R4は、発振手段31の出力容量C0によるインピーダンスに
比し充分小さい値とし、コンデンサC3,C4は出力容量C0
よりも充分大きい値とする。すなわち、R3＝R4≡Ｒφ,C
3＝C4≡Ｃφ，かつＲφ≪|1/jωC0|,Cφ≫C0とする。
以上のように構成される発振回路30において、発振手段
31よりの基本発振出力に高調波f1〜fnが寄生している
と、濾波手段32の減衰特性の高域部P1に存在する高調波
f1〜fnは、濾波手段32の作用により著しく減衰されるの
で、高調波による発振が防止される。一方、減衰特性の
低域部P0に存在する基本発振周波数f0は、ほとんど減衰
されずに増幅手段33に伝達され、しかも位相差もほぼ零
度の順位相（第７図（ｂ）参照）となつているので位相
合せを頻る容易に行うことが可能であり、安定した発振
を確固と保持できる。
31よりの基本発振出力に高調波f1〜fnが寄生している
と、濾波手段32の減衰特性の高域部P1に存在する高調波
f1〜fnは、濾波手段32の作用により著しく減衰されるの
で、高調波による発振が防止される。一方、減衰特性の
低域部P0に存在する基本発振周波数f0は、ほとんど減衰
されずに増幅手段33に伝達され、しかも位相差もほぼ零
度の順位相（第７図（ｂ）参照）となつているので位相
合せを頻る容易に行うことが可能であり、安定した発振
を確固と保持できる。
更に、濾波手段32の出力電圧V2は、R3＝R4≡Ｒφ,C3＝C
4≡Ｃφ，かつＲφ≪|1/jωC0|,C3,C4≫C0であるから、 で表わすことができ、基本発振周波数f0の存在する低域
部P0において、濾波手段32の出力電圧V2はほぼ平坦な特
性を示し、殊に直流域においてはV2＝Ｒφとなつて有
限な値となり、従つて直流成分はこの値に抑制されるの
で、発振回路30の安定した発振を確固と保持できる。
4≡Ｃφ，かつＲφ≪|1/jωC0|,C3,C4≫C0であるから、 で表わすことができ、基本発振周波数f0の存在する低域
部P0において、濾波手段32の出力電圧V2はほぼ平坦な特
性を示し、殊に直流域においてはV2＝Ｒφとなつて有
限な値となり、従つて直流成分はこの値に抑制されるの
で、発振回路30の安定した発振を確固と保持できる。
以上説明したように、この発明によれば、基本発振周波
数とは異なる周波数を有する振動、特に高次の奇生振動
である高調波発振の顕著な防止効果を奏し、しかも直流
分が抑圧できるので安定した発振を確固と保持できると
いう頻る顕著な作用効果を奏する。
数とは異なる周波数を有する振動、特に高次の奇生振動
である高調波発振の顕著な防止効果を奏し、しかも直流
分が抑圧できるので安定した発振を確固と保持できると
いう頻る顕著な作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】 第１図は第１の従来の発振回路図、第２図は第１図の圧
電振動子の等価回路図、第３図は第１図の等価回路図、
第４図は第３図のフイルタの詳細を示す回路図、第５図
（ａ），（ｂ）は第３図のフイルタの特性図、第６図は
この発明の発振回路図、第７図（ａ），（ｂ）は第６図
の濾波手段の特性図である。 30……発振回路 31……発振手段 32……濾波手段 32a……第１の低域フイルタ 32b……第２の低域フイルタ 33……増幅手段
電振動子の等価回路図、第３図は第１図の等価回路図、
第４図は第３図のフイルタの詳細を示す回路図、第５図
（ａ），（ｂ）は第３図のフイルタの特性図、第６図は
この発明の発振回路図、第７図（ａ），（ｂ）は第６図
の濾波手段の特性図である。 30……発振回路 31……発振手段 32……濾波手段 32a……第１の低域フイルタ 32b……第２の低域フイルタ 33……増幅手段
Claims (3)
- 【請求項１】所望の周波数で振動する発振手段の出力を
フィルタ手段を介して増幅手段へ入力するようにした発
振回路において、 前記フィルタ手段は、前記発振手段の出力側に接続され
た第１の低域フィルタと、この第１の低域フィルタの出
力側に接続され、高調波成分を除去する第２の低域フィ
ルタとより成り、 前記第１のフィルタは第１のキャパシタンスと第１の抵
抗の並列回路によって構成され、前記第１のキャパシタ
ンスと前記第１の抵抗の一端が接地されており、前記第
２のフィルタは一端が前記第１のフィルタの出力側に接
続された第２の抵抗と、前記第２の抵抗の他端と接地間
に接続された第２のキャパシタンスによって構成され、
前記第２のキャパシタンスの両端を出力端とするもので
あり、 更に前記フィルタ手段は、前記所望の周波数の付近の領
域ではほぼ平坦で、この領域よりも周波数の高い領域で
は急峻な傾斜となる減衰特性と、前記所望の周波数の付
近の領域では入出力がほぼ同位相となり、この領域より
も周波数の高い領域では入出力がほぼ逆位相となる位相
特性とを有することを特徴とする発振回路。 - 【請求項２】前記第１の抵抗の値と前記第２の抵抗の値
は同一であり、前記第１のキャパシタンスの値と前記第
２のキャパシタンスの値は同一であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の発振回路。 - 【請求項３】前記第1,第２の抵抗の値は前記発振手段の
出力容量によるインピーダンスよりも十分小さく、前記
第1,第２のキャパシタンスの値は前記発振手段の出力容
量よりも十分大きいことを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9279084A JPH0680980B2 (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9279084A JPH0680980B2 (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60237704A JPS60237704A (ja) | 1985-11-26 |
| JPH0680980B2 true JPH0680980B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=14064211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9279084A Expired - Lifetime JPH0680980B2 (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680980B2 (ja) |
-
1984
- 1984-05-11 JP JP9279084A patent/JPH0680980B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60237704A (ja) | 1985-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |