JPH07105661B2 - 水晶発振回路 - Google Patents
水晶発振回路Info
- Publication number
- JPH07105661B2 JPH07105661B2 JP1003922A JP392289A JPH07105661B2 JP H07105661 B2 JPH07105661 B2 JP H07105661B2 JP 1003922 A JP1003922 A JP 1003922A JP 392289 A JP392289 A JP 392289A JP H07105661 B2 JPH07105661 B2 JP H07105661B2
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- Japan
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- crystal
- circuit
- crystal oscillator
- oscillation circuit
- oscillator
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水晶発振回路に関し、特に高信頼性を要求され
る電子機器類に用いるに好適な水晶発振回路に関する。
る電子機器類に用いるに好適な水晶発振回路に関する。
従来の水晶発振回路としては、例えば、柳沢著「トラン
ジスタ回路入門」第186頁の図10・17に示されている無
調整水晶発振回路が挙げられる。
ジスタ回路入門」第186頁の図10・17に示されている無
調整水晶発振回路が挙げられる。
上記従来技術は、発振回路を構成する抵抗，コンデンサ
およびトランジスタ等の能動素子が図の如く接続された
状態となっており、発振回路に組込まれた水晶振動子の
特性を知る手段について配慮がなされておらず、以下の
如き問題があった。
およびトランジスタ等の能動素子が図の如く接続された
状態となっており、発振回路に組込まれた水晶振動子の
特性を知る手段について配慮がなされておらず、以下の
如き問題があった。
（１）水晶振動子に特性異常品が存在しても、一旦発振
回路に組込んだ後では、発振回路を構成する抵抗，コン
デンサおよびトランジスタ等の能動素子が影響し、水晶
振動子単体の特性を測定することができず、水晶発振回
路が発振停止を起こすまでわからない。
回路に組込んだ後では、発振回路を構成する抵抗，コン
デンサおよびトランジスタ等の能動素子が影響し、水晶
振動子単体の特性を測定することができず、水晶発振回
路が発振停止を起こすまでわからない。
（２）裸の水晶振動子と発振回路を一つのケースに入れ
た水晶発振モジュールでは、製造工程で水晶振動子に異
物等が付着し、特性が悪くなっても、ケース封止後では
わからない。
た水晶発振モジュールでは、製造工程で水晶振動子に異
物等が付着し、特性が悪くなっても、ケース封止後では
わからない。
水晶発振回路に使用される水晶能動子は、第７図に示す
等価回路で表わすことができる。この等価回路におい
て、L0はインダクタンス分、C0は容量分、Ｃは端子間容
量である。水晶振動子の共振周波数は、L0,C0の直列共
振周波数で決まり、共振周波数における水晶振動子の純
抵抗分はＲで表わされる。以下、このＲを水晶インピー
ダンスという。
等価回路で表わすことができる。この等価回路におい
て、L0はインダクタンス分、C0は容量分、Ｃは端子間容
量である。水晶振動子の共振周波数は、L0,C0の直列共
振周波数で決まり、共振周波数における水晶振動子の純
抵抗分はＲで表わされる。以下、このＲを水晶インピー
ダンスという。
上記（２）に述べた問題点は、水晶振動子は水晶片の電
極部に異物が付着すると経時変化により、上述の水晶イ
ンピーダンスが第６図に示す如く高くなり、動作条件が
悪くなることである。発振器の動作条件は、帰還回路の
ループ利得が位相０゜（または、−360゜）で0dB（１
倍）以上あれば良い訳であるが、これは発振が持続して
いるときに成立つ条件である。発振開始から安定状態に
至るまでの間は、発振が成長するために、前記条件の中
で増幅器の利得が大きいことが要求される。しかしなが
ら、増幅器の利得は、電源電圧に比例するので、電源電
圧の低いところでは小さくなってしまう。従って、第６
図に示す如く、水晶インピーダンスが高く変化すると、
帰還回路のインピーダンスが高くなったことになり、電
源立上り過渡期において、帰還回路のループ利得が0dB
（１倍）未満になり、発振条件が成立しない確率がでて
来る。
極部に異物が付着すると経時変化により、上述の水晶イ
ンピーダンスが第６図に示す如く高くなり、動作条件が
悪くなることである。発振器の動作条件は、帰還回路の
ループ利得が位相０゜（または、−360゜）で0dB（１
倍）以上あれば良い訳であるが、これは発振が持続して
いるときに成立つ条件である。発振開始から安定状態に
至るまでの間は、発振が成長するために、前記条件の中
で増幅器の利得が大きいことが要求される。しかしなが
ら、増幅器の利得は、電源電圧に比例するので、電源電
圧の低いところでは小さくなってしまう。従って、第６
図に示す如く、水晶インピーダンスが高く変化すると、
帰還回路のインピーダンスが高くなったことになり、電
源立上り過渡期において、帰還回路のループ利得が0dB
（１倍）未満になり、発振条件が成立しない確率がでて
来る。
上述の水晶インピーダンスは、水晶振動子が従来の如く
発振回路に接続されていると、発振回路の影響で測定で
きない。
発振回路に接続されていると、発振回路の影響で測定で
きない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、従来の技術における上述の如き問題を解
消し、水晶振動子の端子を発振回路から任意に切離し可
能とし、水晶振動子を発振回路に組込んだ後でも、水晶
振動子単体の特性を測定することが可能で、不良品の除
去，不良解析の容易な水晶発振回路を提供することにあ
る。
するところは、従来の技術における上述の如き問題を解
消し、水晶振動子の端子を発振回路から任意に切離し可
能とし、水晶振動子を発振回路に組込んだ後でも、水晶
振動子単体の特性を測定することが可能で、不良品の除
去，不良解析の容易な水晶発振回路を提供することにあ
る。
上記目的を達成するため、本発明の水晶発振回路は、
（ｉ）水晶振動子１と発振回路２とを回路組込してなる
水晶発振回路において、水晶振動子１および発振回路２
に共通な電源（電源端子３）に接続され、この共通な電
源のオン時に水晶振動子１と発振回路２とを接続し、共
通な電源のオフ時に水晶振動子１と発振回路２との接続
を切断する分離手段（電界効果トランジスタ６、リレー
8,9）と、この分離手段で発振回路２との接続が切断さ
れる側の水晶振動子１の接続端に接続され、回路組込後
に外部から接触可能な測定用端子（水晶振動子測定端子
７）とを設け、回路組込後に水晶振動子測定端子７を介
して、分離手段により発振回路２から切断された水晶振
動子１単体の測定特性がなされることを特徴とする。
（ｉ）水晶振動子１と発振回路２とを回路組込してなる
水晶発振回路において、水晶振動子１および発振回路２
に共通な電源（電源端子３）に接続され、この共通な電
源のオン時に水晶振動子１と発振回路２とを接続し、共
通な電源のオフ時に水晶振動子１と発振回路２との接続
を切断する分離手段（電界効果トランジスタ６、リレー
8,9）と、この分離手段で発振回路２との接続が切断さ
れる側の水晶振動子１の接続端に接続され、回路組込後
に外部から接触可能な測定用端子（水晶振動子測定端子
７）とを設け、回路組込後に水晶振動子測定端子７を介
して、分離手段により発振回路２から切断された水晶振
動子１単体の測定特性がなされることを特徴とする。
また、（ii）上記（ｉ）に記載の水晶発振回路におい
て、分離手段として、電界効果トランジスタ６を使用
し、電界効果トランジスタ６のゲートを共通な電源に、
ドレインを水晶振動子１に、ソースを発振回路２に各々
接続することを特徴とする。
て、分離手段として、電界効果トランジスタ６を使用
し、電界効果トランジスタ６のゲートを共通な電源に、
ドレインを水晶振動子１に、ソースを発振回路２に各々
接続することを特徴とする。
また、（iii）上記（ｉ）に記載の水晶発振回路におい
て、分離手段として、リレー8,9を使用することを特徴
とする。
て、分離手段として、リレー8,9を使用することを特徴
とする。
また、（iv）水晶振動子１と発振回路２とをモジュール
化してなる水晶発振回路において、発振回路２の入力端
と、発振回路の入力端が接続先となる水晶振動子１の接
続端のそれぞれに、水晶振動子１と発振回路２からなる
モジュールを実装する基板上のパターンで接続される外
部端子（水晶振動子測定端子7,10）を設け、このパター
ンを水晶振動子１と発振回路２の接続・分離用の機械的
スイッチとして用い、このパターンで接続されていない
状態の水晶振動子１の外部端子（水晶振動子測定端子
７）を介して、モジュール化後の水晶振動子１単体の特
性測定がなされることを特徴とする。
化してなる水晶発振回路において、発振回路２の入力端
と、発振回路の入力端が接続先となる水晶振動子１の接
続端のそれぞれに、水晶振動子１と発振回路２からなる
モジュールを実装する基板上のパターンで接続される外
部端子（水晶振動子測定端子7,10）を設け、このパター
ンを水晶振動子１と発振回路２の接続・分離用の機械的
スイッチとして用い、このパターンで接続されていない
状態の水晶振動子１の外部端子（水晶振動子測定端子
７）を介して、モジュール化後の水晶振動子１単体の特
性測定がなされることを特徴とする。
本発明に係る水晶発振回路においては、水晶振動子は、
電界効果トランジスタ，リレーまたは機械的スイッチに
より任意に発振回路から切離される。それにより、水晶
振動子の水晶インピーダンス測定が可能になる。
電界効果トランジスタ，リレーまたは機械的スイッチに
より任意に発振回路から切離される。それにより、水晶
振動子の水晶インピーダンス測定が可能になる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例である水晶発振回路を示す
ものである。第１図において、１は水晶振動子、２は発
振回路で、例えば、第５図に示す公知の無調整水晶発振
回路から、水晶振動子１を除いた回路であり、また、３
は電源端子、４は発振出力端子、６は電界効果トランジ
スタ、７は水晶振動子測定端子、17はGND端子を示して
いる。なお、第５図中、1,3,4および17は上記構成要素
を、また、11〜13は抵抗、14,15はコンデンサ、16はト
ランジスタを示している。
ものである。第１図において、１は水晶振動子、２は発
振回路で、例えば、第５図に示す公知の無調整水晶発振
回路から、水晶振動子１を除いた回路であり、また、３
は電源端子、４は発振出力端子、６は電界効果トランジ
スタ、７は水晶振動子測定端子、17はGND端子を示して
いる。なお、第５図中、1,3,4および17は上記構成要素
を、また、11〜13は抵抗、14,15はコンデンサ、16はト
ランジスタを示している。
第１図に示した実施例の動作は以下の通りである。すな
わち、電源端子３とGND端子17の間に電源電圧を印加す
ると、発振回路２および電界効果トランジスタ６のゲー
ト（Ｇ），ソース（Ｓ）間に電圧がかかるため、電界効
果トランジスタ６のドレイン（Ｄ），ソース（Ｓ）間が
オン状態となり、水晶振動子１が発振回路２に接続さ
れ、発振動作が行われる。次に、電源電圧を印加しない
場合は、上記電界効果トランジスタ６のゲート（Ｇ），
ソース（Ｓ）間がバイアスされないため、電界効果トラ
ンジスタ６のドレイン（Ｄ），ソース（Ｓ）間はオフ状
態となり、水晶振動子１は発振回路２から分離される。
従って、電源電圧を印加しない場合は、水晶振動子測定
端子７と電源端子３の間で、水晶インピーダンスの測定
が可能である。
わち、電源端子３とGND端子17の間に電源電圧を印加す
ると、発振回路２および電界効果トランジスタ６のゲー
ト（Ｇ），ソース（Ｓ）間に電圧がかかるため、電界効
果トランジスタ６のドレイン（Ｄ），ソース（Ｓ）間が
オン状態となり、水晶振動子１が発振回路２に接続さ
れ、発振動作が行われる。次に、電源電圧を印加しない
場合は、上記電界効果トランジスタ６のゲート（Ｇ），
ソース（Ｓ）間がバイアスされないため、電界効果トラ
ンジスタ６のドレイン（Ｄ），ソース（Ｓ）間はオフ状
態となり、水晶振動子１は発振回路２から分離される。
従って、電源電圧を印加しない場合は、水晶振動子測定
端子７と電源端子３の間で、水晶インピーダンスの測定
が可能である。
第２図に示した実施例は、第１図の実施例で水晶振動子
１の接続切換えに電界効果トランジスタを使用したのに
対し、リレーを用いた例である。電源端子３とGND端子1
7の間に電源電圧を印加すると、発振回路およびリレー
コイル８に電圧がかかり、リレー接点９が閉じ、水晶振
動子１が発振回路２に接続されて、発振動作が行われ
る。次に、電源電圧を印加しない場合、リレー接点９が
開いた状態であるため、水晶振動子測定端子７と電源端
子３の間で、水晶インピーダンスの測定が可能である。
１の接続切換えに電界効果トランジスタを使用したのに
対し、リレーを用いた例である。電源端子３とGND端子1
7の間に電源電圧を印加すると、発振回路およびリレー
コイル８に電圧がかかり、リレー接点９が閉じ、水晶振
動子１が発振回路２に接続されて、発振動作が行われ
る。次に、電源電圧を印加しない場合、リレー接点９が
開いた状態であるため、水晶振動子測定端子７と電源端
子３の間で、水晶インピーダンスの測定が可能である。
第３図に示した実施例は、第２図の実施例でリレーをメ
イク接点からトランスファ接点に置換えたもので、発振
動作時に、水晶振動子１の端子を水晶振動子測定端子７
に接続しないため、外部ノイズ等の影響を少なくできる
特徴を有する。
イク接点からトランスファ接点に置換えたもので、発振
動作時に、水晶振動子１の端子を水晶振動子測定端子７
に接続しないため、外部ノイズ等の影響を少なくできる
特徴を有する。
第４図に示した実施例は、水晶振動子測定端子７と水晶
振動子接続端子10を独立した端子として設け、これら二
つの端子を機械的スイッチにより開閉するようにした例
を示している。発振動作時は、水晶振動子測定端子７と
水晶振動子接続端子10を機械的スイッチにより接続し、
水晶インピーダンス測定時は、機械的スイッチを開放す
る。
振動子接続端子10を独立した端子として設け、これら二
つの端子を機械的スイッチにより開閉するようにした例
を示している。発振動作時は、水晶振動子測定端子７と
水晶振動子接続端子10を機械的スイッチにより接続し、
水晶インピーダンス測定時は、機械的スイッチを開放す
る。
上述の各実施例については、水晶発振回路全体を一つの
ケースに入れ、電源端子3,GND端子17,水晶振動子測定端
子7,発振出力端子４および水晶振動子測定端子10（第４
図のみ）を、外部接続端子として出した例が考えられ
る。この場合、第４図に示した実施例の水晶発振回路を
モジュール化するに際しては、水晶振動子測定端子７と
水晶振動子測定端子10の接続を、機械スイッチに代っ
て、モジュールを実装する基板のパターンによって行う
ことが可能である。
ケースに入れ、電源端子3,GND端子17,水晶振動子測定端
子7,発振出力端子４および水晶振動子測定端子10（第４
図のみ）を、外部接続端子として出した例が考えられ
る。この場合、第４図に示した実施例の水晶発振回路を
モジュール化するに際しては、水晶振動子測定端子７と
水晶振動子測定端子10の接続を、機械スイッチに代っ
て、モジュールを実装する基板のパターンによって行う
ことが可能である。
上記各実施例によれば、水晶振動子を発振回路に実装し
た後においても、任意に水晶振動子の水晶インピーダン
スを測定することができるので、水晶振動子の異常を容
易に知ることができる。特に、水晶振動子と発振回路を
一つのケースに入れた前記モジュールでは、ケース封入
後においても上記測定が可能になるため、ケース封止工
程までに、水晶片に付着した有害な異物のチェックが後
工程で電気的にできるという効果がある。
た後においても、任意に水晶振動子の水晶インピーダン
スを測定することができるので、水晶振動子の異常を容
易に知ることができる。特に、水晶振動子と発振回路を
一つのケースに入れた前記モジュールでは、ケース封入
後においても上記測定が可能になるため、ケース封止工
程までに、水晶片に付着した有害な異物のチェックが後
工程で電気的にできるという効果がある。
なお、現在、主に使用されている前記モジュールは、４
本ピンのものであり、そのうちの１本のピンは使用され
ていないので、これを利用するようにすれば、上記各実
施例に示したモジュールは現在と同じケースに収めるこ
とが可能である。
本ピンのものであり、そのうちの１本のピンは使用され
ていないので、これを利用するようにすれば、上記各実
施例に示したモジュールは現在と同じケースに収めるこ
とが可能である。
以上述べた如く、本発明によれば、水晶発振回路におい
て、水晶振動子と発振回路とを分離する手段を設けると
ともに、水晶振動子の両端子に外部から接触可能に構成
したので、水晶振動子を発振回路に組込んだ後でも、水
晶振動子単体の特性を測定することが可能な水晶発振回
路を実現できるという顕著な効果を奏するものである。
て、水晶振動子と発振回路とを分離する手段を設けると
ともに、水晶振動子の両端子に外部から接触可能に構成
したので、水晶振動子を発振回路に組込んだ後でも、水
晶振動子単体の特性を測定することが可能な水晶発振回
路を実現できるという顕著な効果を奏するものである。
第１図〜第４図はそれぞれ本発明の実施例を示す回路
図、第５図は公知の無調整発振回路の一例を示す図、第
６図は水晶振動子の励振電流と水晶インピーダンス特性
を示す図、第７図は水晶振動子の等価回路図である。 1:水晶振動子、2:発振回路、3:電源端子、4:発振出力端
子、6:電界効果トランジスタ、7:水晶振動子測定端子、
8:リレーコイル、9:リレー接点、5,11〜13は抵抗、14,1
5:コンデンサ、16:トランジスタ、17:GND端子。
図、第５図は公知の無調整発振回路の一例を示す図、第
６図は水晶振動子の励振電流と水晶インピーダンス特性
を示す図、第７図は水晶振動子の等価回路図である。 1:水晶振動子、2:発振回路、3:電源端子、4:発振出力端
子、6:電界効果トランジスタ、7:水晶振動子測定端子、
8:リレーコイル、9:リレー接点、5,11〜13は抵抗、14,1
5:コンデンサ、16:トランジスタ、17:GND端子。
Claims (4)
- 【請求項１】水晶振動子と、抵抗、コンデンサおよびト
ランジスタ等の能動素子からなる発振回路とを回路組込
してなる水晶発振回路において、前記水晶振動子および
前記発振回路に共通な電源に接続され、該共通な電源の
オン時に前記水晶振動子と前記発振回路とを接続し、前
記共通な電源のオフ時に前記水晶振動子と前記発振回路
との接続を切断する分離手段と、該分離手段で前記発振
回路との接続が切断される側の前記水晶振動子の接続端
に接続され、回路組込後に外部から接触可能な測定用端
子とを設け、回路組込後に前記測定用端子を介して、前
記分離手段により前記発振回路から切断された前記水晶
振動子単体の特性測定がなされることを特徴とする水晶
発振回路。 - 【請求項２】請求項１に記載の水晶発振回路において、
前記分離手段として、電界効果トランジスタを使用し、
該電界効果トランジスタのゲートを前記共通な電源に、
ドレインを前記水晶振動子に、ソースを前記発振回路に
各々接続することを特徴とする水晶発振回路。 - 【請求項３】請求項１に記載の水晶発振回路において、
前記分離手段として、リレーを使用することを特徴とす
る水晶発振回路。 - 【請求項４】水晶振動子と、抵抗、コンデンサおよびト
ランジスタ等の能動素子からなる発振回路とをモジュー
ル化してなる水晶発振回路において、前記発振回路の入
力端と、該発振回路の入力端が接続先となる前記水晶振
動子の接続端のそれぞれに、該水晶振動子と前記発振回
路からなるモジュールを実装する基板上のパターンで接
続される外部端子を設け、前記パターンを前記水晶振動
子と前記発振回路の接続・分離用の機械的スイッチとし
て用い、該パターンで接続されていない状態の前記水晶
振動子の外部端子を介して、前記モジュール化後の水晶
振動子単体の特性測定がなされることを特徴とする水晶
発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1003922A JPH07105661B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 水晶発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1003922A JPH07105661B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 水晶発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02184103A JPH02184103A (ja) | 1990-07-18 |
| JPH07105661B2 true JPH07105661B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=11570637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1003922A Expired - Lifetime JPH07105661B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 水晶発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105661B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6301620B2 (ja) * | 2013-09-26 | 2018-03-28 | 日本電波工業株式会社 | 発振器及び発振器の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5750085B2 (ja) * | 1974-04-18 | 1982-10-26 | ||
| JPS565350Y2 (ja) * | 1975-10-06 | 1981-02-05 | ||
| JPS57109406A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | Oscillating circuit |
-
1989
- 1989-01-11 JP JP1003922A patent/JPH07105661B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02184103A (ja) | 1990-07-18 |
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