JPH0718897B2 - 水晶発振器の周波数温度補償回路 - Google Patents
水晶発振器の周波数温度補償回路Info
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- JPH0718897B2 JPH0718897B2 JP61123896A JP12389686A JPH0718897B2 JP H0718897 B2 JPH0718897 B2 JP H0718897B2 JP 61123896 A JP61123896 A JP 61123896A JP 12389686 A JP12389686 A JP 12389686A JP H0718897 B2 JPH0718897 B2 JP H0718897B2
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
-
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S331/00—Oscillators
- Y10S331/03—Logic gate active element oscillator
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水晶振動子を用いた発振器（以下、水晶発振
器）に関するものであり、発振周波数（以下、周波数）
の調整と、周波数温度特性の補償とを、同一の電気素子
で行う手段を提供するものである。
器）に関するものであり、発振周波数（以下、周波数）
の調整と、周波数温度特性の補償とを、同一の電気素子
で行う手段を提供するものである。
水晶発振器、周波数安定度が優秀なので、各種の分野で
広く用いられている。しかし、車載無線機に代表される
移動通信用水晶発振器には、極めて高い周波数安定度の
ほか、小形であり、消費電力が少ないことを要求され
る。水晶発振器の周波数安定度は、主として、周波数確
度（合せ込み精度）と周囲温度に対する周波数安定度と
を含んでいる。このため、従来の高精度水晶発振器は、
トリマ・コンデンサ等による周波数微調整手段、および
バリキャップ・ダイオードのような印加電圧によってキ
ャパシタンスが変わる電気素子とサーミスタのような温
度によって特性の変化する電気素子を組合わせて、水晶
振動子の周波数温度特性を補償する（周波数温度補償）
手段とを内蔵していた。従来のトリマ・コンデンサは、
機械的にキャパシタンスを変えるので、小形化すると、
その安定度に問題が発生し、これを改善するため機械的
に安定な構造にすると大形になるという欠点があり、高
精度水晶発振器の小形化に著しい制限を加えていた。
広く用いられている。しかし、車載無線機に代表される
移動通信用水晶発振器には、極めて高い周波数安定度の
ほか、小形であり、消費電力が少ないことを要求され
る。水晶発振器の周波数安定度は、主として、周波数確
度（合せ込み精度）と周囲温度に対する周波数安定度と
を含んでいる。このため、従来の高精度水晶発振器は、
トリマ・コンデンサ等による周波数微調整手段、および
バリキャップ・ダイオードのような印加電圧によってキ
ャパシタンスが変わる電気素子とサーミスタのような温
度によって特性の変化する電気素子を組合わせて、水晶
振動子の周波数温度特性を補償する（周波数温度補償）
手段とを内蔵していた。従来のトリマ・コンデンサは、
機械的にキャパシタンスを変えるので、小形化すると、
その安定度に問題が発生し、これを改善するため機械的
に安定な構造にすると大形になるという欠点があり、高
精度水晶発振器の小形化に著しい制限を加えていた。
上記の欠点を根本的に解決するために、フローティング
電極可変容量素子（以下、peac素子という。）が発明さ
れ、水晶発振器に応用されている。このpeac素子、絶縁
膜を介してフローティング電極に電荷を注入することに
よってキャパシタンスを変えるものであり、注入電圧を
とり去っても電荷は半永久的に保存されるのでキャパシ
タンスは保持される。peac素子の詳細は、公開特許公
報、昭57−5369号に開示されている。また、水晶発振器
へのpeac素子の応用については、JEE誌1986年１月号,P3
2〜P36詳細に開示されている。この発明によって、周波
数調整精度は非常に向上し、水晶発振器は著しく小形化
された。前記peac素子を使用した従来の高精度の水晶発
振器を図によって説明する。
電極可変容量素子（以下、peac素子という。）が発明さ
れ、水晶発振器に応用されている。このpeac素子、絶縁
膜を介してフローティング電極に電荷を注入することに
よってキャパシタンスを変えるものであり、注入電圧を
とり去っても電荷は半永久的に保存されるのでキャパシ
タンスは保持される。peac素子の詳細は、公開特許公
報、昭57−5369号に開示されている。また、水晶発振器
へのpeac素子の応用については、JEE誌1986年１月号,P3
2〜P36詳細に開示されている。この発明によって、周波
数調整精度は非常に向上し、水晶発振器は著しく小形化
された。前記peac素子を使用した従来の高精度の水晶発
振器を図によって説明する。
第２図は、前記peac素子の原理を示す図であり、第３図
（ａ）は、前記peac素子の等価回路を示す図、第３図
（ｂ）は、前記peac素子の印加電圧とキャパシタンスの
関係を示す図である。第２図において、１はＮ形シリコ
ンより成るＮサブストレートであり、この中に、4,6で
示される低濃度ドーブされたＰウェル、5,9で示される
高精度ドープされたN+領域、及び7,8で示される高濃度
ドープされたP+領域を有している。前記Ｎサブストレー
トの上表面は酸化膜２で覆われていて、前記酸化膜２の
中に、多結晶シリコンよりなるフローティング電極（F
E）３が在る。前記Ｎサブストレート１の裏面には接地
端子（ＴＧ）10が接続し、前記N+領域５には注入端子
（ＴＩ）11が接続し、前記N+領域９と前記P+領域８とに
またがって容量端子（ＴＣ）12が接続する。容量端子12
と接地端子10との間のキャパシタンス（ＣＰ）はN+領域
９とフローティング電極３との間のキャパシタンス
（C1）、Ｎサブストレート１の上面とフローティング電
極との間のキャパシタンス（C2）、Ｎサブストレート１
の上表面とサブストレート１との間に形成される空乏層
キャパシタンスＣｄ、およびP+領域８とサブストレート
１との間に形成される空乏層キャパシタンス（C3）によ
って構成され、その等価回路は第３図（ａ）のようにな
る。ここ、N+領域４の表面とフローティング電極３との
間隙は100Å程度に保たれる。このため、注入端子11と
接続端子10間に正電圧を印加すると正電荷が、負電圧を
印加すると負電荷が、それぞれフローティング電極３に
トンネル電流によって注入される。
（ａ）は、前記peac素子の等価回路を示す図、第３図
（ｂ）は、前記peac素子の印加電圧とキャパシタンスの
関係を示す図である。第２図において、１はＮ形シリコ
ンより成るＮサブストレートであり、この中に、4,6で
示される低濃度ドーブされたＰウェル、5,9で示される
高精度ドープされたN+領域、及び7,8で示される高濃度
ドープされたP+領域を有している。前記Ｎサブストレー
トの上表面は酸化膜２で覆われていて、前記酸化膜２の
中に、多結晶シリコンよりなるフローティング電極（F
E）３が在る。前記Ｎサブストレート１の裏面には接地
端子（ＴＧ）10が接続し、前記N+領域５には注入端子
（ＴＩ）11が接続し、前記N+領域９と前記P+領域８とに
またがって容量端子（ＴＣ）12が接続する。容量端子12
と接地端子10との間のキャパシタンス（ＣＰ）はN+領域
９とフローティング電極３との間のキャパシタンス
（C1）、Ｎサブストレート１の上面とフローティング電
極との間のキャパシタンス（C2）、Ｎサブストレート１
の上表面とサブストレート１との間に形成される空乏層
キャパシタンスＣｄ、およびP+領域８とサブストレート
１との間に形成される空乏層キャパシタンス（C3）によ
って構成され、その等価回路は第３図（ａ）のようにな
る。ここ、N+領域４の表面とフローティング電極３との
間隙は100Å程度に保たれる。このため、注入端子11と
接続端子10間に正電圧を印加すると正電荷が、負電圧を
印加すると負電荷が、それぞれフローティング電極３に
トンネル電流によって注入される。
いったん注入された電荷は、前記印加電圧をとり去って
も、フローティング電極３に半永久的に保存される。フ
ローティング電極３に何ら電荷が注入されなくとも、シ
リコンと酸化膜の仕事関数の差によってフローティング
電極３とサブストレート１の上表面との間に電界が発生
するので、空乏層キャパシタンスＣｄはある値をとる。
この時前記peac素子の全容量ＣＰはＣｏとなる（第３図
（ｂ）参照）。ここでフローティング電極に正電荷を注
入してゆくと、フローティング電極下方に形成される空
乏層は次第にせばまり、ついには消滅する。したがっ
て、全容量ＣｐはC1,C2,C3によりきまり、ある最大値Ｃ
maxに近づく（第３図（ｂ））。フローティング電極３
に負電荷を注入してゆくと、正電荷がサブストレート１
の上表面に集まり空乏層が広がりＣｄは小さくなるが、
やがてサブストレート１の表面全体に正電荷が集まるの
で、それ以上負電荷をフローティング電極３に注入して
もＣｄは変化しなくなる。従って全容量Ｃｐはある最小
値Ｃminに近づく（第３図ｂ））。ここで、薄い酸化膜
を介して電荷を注入するには、ある一定以上の電界強度
が必要なので、注入電圧を変えても全容量ＣＰが変化し
ない範囲がある（第２図（ｂ）のVth（＋）〜Vth
（−））。第４図は前記peac素子を用いた従来の水晶発
振器を示す図で、13はインバータ、14はpeac素子、15は
出力側負荷容量、16は帰還抵抗、17は水晶振動子であ
る。ここで端子ＴＧはpeac素子の構造上ＶDD（正電圧）
に接続され、注入電圧ＶＩは、注入端子ＴＩとＶDD間に
印加される。前述のように、正電荷を注入することによ
ってキャパシタンスを一定値Ｃｏより大きくするので、
発振周波数を低下させることができ、負電荷を注入する
ことによって発振周波数を逆に増加させることができ
る。これを第４図（ｂ）に示す。第４図（ｂ）におい
て、斜線は、定められた周波数温度規格を満足する領域
であり、直線18,20は、これを満たしていないが、前記p
eac素子の注入電圧を変えることによって直線19のよう
にすることが容易に可能である。
も、フローティング電極３に半永久的に保存される。フ
ローティング電極３に何ら電荷が注入されなくとも、シ
リコンと酸化膜の仕事関数の差によってフローティング
電極３とサブストレート１の上表面との間に電界が発生
するので、空乏層キャパシタンスＣｄはある値をとる。
この時前記peac素子の全容量ＣＰはＣｏとなる（第３図
（ｂ）参照）。ここでフローティング電極に正電荷を注
入してゆくと、フローティング電極下方に形成される空
乏層は次第にせばまり、ついには消滅する。したがっ
て、全容量ＣｐはC1,C2,C3によりきまり、ある最大値Ｃ
maxに近づく（第３図（ｂ））。フローティング電極３
に負電荷を注入してゆくと、正電荷がサブストレート１
の上表面に集まり空乏層が広がりＣｄは小さくなるが、
やがてサブストレート１の表面全体に正電荷が集まるの
で、それ以上負電荷をフローティング電極３に注入して
もＣｄは変化しなくなる。従って全容量Ｃｐはある最小
値Ｃminに近づく（第３図ｂ））。ここで、薄い酸化膜
を介して電荷を注入するには、ある一定以上の電界強度
が必要なので、注入電圧を変えても全容量ＣＰが変化し
ない範囲がある（第２図（ｂ）のVth（＋）〜Vth
（−））。第４図は前記peac素子を用いた従来の水晶発
振器を示す図で、13はインバータ、14はpeac素子、15は
出力側負荷容量、16は帰還抵抗、17は水晶振動子であ
る。ここで端子ＴＧはpeac素子の構造上ＶDD（正電圧）
に接続され、注入電圧ＶＩは、注入端子ＴＩとＶDD間に
印加される。前述のように、正電荷を注入することによ
ってキャパシタンスを一定値Ｃｏより大きくするので、
発振周波数を低下させることができ、負電荷を注入する
ことによって発振周波数を逆に増加させることができ
る。これを第４図（ｂ）に示す。第４図（ｂ）におい
て、斜線は、定められた周波数温度規格を満足する領域
であり、直線18,20は、これを満たしていないが、前記p
eac素子の注入電圧を変えることによって直線19のよう
にすることが容易に可能である。
以上述べてきたように、前記peac素子は、これによって
周波数を合せ込むことができるので、、高精度水晶発振
器の実現に非常に有用である。しかし、第４図（ｂ）に
示すように、前記peac素子に電荷を注入るだけでは発振
周波数の温度特性を合せ込むことが不可能であった。こ
のため、従来のようにバリキャップ・ダイオードをあら
たに設け、周波数合せ込みとは独立に周波数温度特性の
補償をする事は可能であるが、これは更に回路を複雑に
し、素子数もふえ、小形化の要求に合致しない。本発明
は以上のような状況に鑑み為されたもので、前記peac素
子１個により、周波数調整と周波数温度特性の補償をす
る手段を提供するものである。
周波数を合せ込むことができるので、、高精度水晶発振
器の実現に非常に有用である。しかし、第４図（ｂ）に
示すように、前記peac素子に電荷を注入るだけでは発振
周波数の温度特性を合せ込むことが不可能であった。こ
のため、従来のようにバリキャップ・ダイオードをあら
たに設け、周波数合せ込みとは独立に周波数温度特性の
補償をする事は可能であるが、これは更に回路を複雑に
し、素子数もふえ、小形化の要求に合致しない。本発明
は以上のような状況に鑑み為されたもので、前記peac素
子１個により、周波数調整と周波数温度特性の補償をす
る手段を提供するものである。
第３図（ａ）に示すC3は、容量端子Ｔｃと接地端子ＴＧ
間の空乏層キャパシタンスなので、接地端子ＴＧに対し
て負の電圧（バイアス電圧）を容量端子に印加すること
によって空乏層キャパシタンスC3を自由に変えることが
できる。本発明は、前記バイアス電圧をサーミスタ等の
感温素子を適用して温度によって自動的に変化せしめ、
これによって前記peac素子の全容量ＣＰを変化せしめ、
水晶振動子の周波数温度特性を補償するものである。
間の空乏層キャパシタンスなので、接地端子ＴＧに対し
て負の電圧（バイアス電圧）を容量端子に印加すること
によって空乏層キャパシタンスC3を自由に変えることが
できる。本発明は、前記バイアス電圧をサーミスタ等の
感温素子を適用して温度によって自動的に変化せしめ、
これによって前記peac素子の全容量ＣＰを変化せしめ、
水晶振動子の周波数温度特性を補償するものである。
第５図（ａ）は水晶発振器回路において、前記peac素子
にバイアス電圧ＶＢを与える回路構成を示し、第５図
（ｂ）は、バイアス電圧ＶＢを変えた時の発振周波数の
変化を示している。第５図（ａ）において、18は直流を
遮断するためのコンデンサであり、19は高周波信号が電
源側に流出することを阻止する抵抗である。ＶＢを大き
くとると空乏層キャパシタンスが小さくなり、発振周波
数は増加する（第５図（ｂ））。本発明は、ＶＢを周囲
温度によって自動的に、水晶振動子周波数温度特性を補
償するように変化せしめることによって、発振周波数及
び周波数温度特性が変化しない安定な高精度水晶発振器
を提供するものである。
にバイアス電圧ＶＢを与える回路構成を示し、第５図
（ｂ）は、バイアス電圧ＶＢを変えた時の発振周波数の
変化を示している。第５図（ａ）において、18は直流を
遮断するためのコンデンサであり、19は高周波信号が電
源側に流出することを阻止する抵抗である。ＶＢを大き
くとると空乏層キャパシタンスが小さくなり、発振周波
数は増加する（第５図（ｂ））。本発明は、ＶＢを周囲
温度によって自動的に、水晶振動子周波数温度特性を補
償するように変化せしめることによって、発振周波数及
び周波数温度特性が変化しない安定な高精度水晶発振器
を提供するものである。
第１図（ａ）は本発明の実施例を示し、第１図（ｂ）か
ら第１図（ｄ）は、実施例の動作を説明する図である。
第１図（ａ）において、21は感温機能として負の温度係
数を有するサーミスタ、22は前記サーミスタの抵抗温度
特性を緩和するための抵抗であり、23,24は前記サーミ
スタと前記抵抗22と共に、前記バイアス電圧ＶＢを適正
に定めるための抵抗であり、ＲＸは前記サーミスタと前
記抵抗22,23による合成抵抗値である。第１図（ｂ）に
示すように、周囲温度が増加するにつれて、前記サーミ
スタ21の抵抗値が低下するので、合成抵抗値ＲＸは低下
する。の時電源電圧ＶDDを基準にしたバイアス電圧ＶＢ
は、第１図（ｃ）に示すように、周囲温度の増加ととも
に増大し、この結果、前記peac素子の全容量ＣＰは低下
し、発振周波数は第１図（ｄ）の実線f0に示すように、
増加する。従って、水晶振動子の周波数温度特性が、第
１図（ｂ）の破線▲ｆ′ ０▼で示すもであれば、第１図
（ａ）で示す水晶発振回路の出力端子25の出力信号の周
波数は、周囲温度が変わっても、全く変化しない。
ら第１図（ｄ）は、実施例の動作を説明する図である。
第１図（ａ）において、21は感温機能として負の温度係
数を有するサーミスタ、22は前記サーミスタの抵抗温度
特性を緩和するための抵抗であり、23,24は前記サーミ
スタと前記抵抗22と共に、前記バイアス電圧ＶＢを適正
に定めるための抵抗であり、ＲＸは前記サーミスタと前
記抵抗22,23による合成抵抗値である。第１図（ｂ）に
示すように、周囲温度が増加するにつれて、前記サーミ
スタ21の抵抗値が低下するので、合成抵抗値ＲＸは低下
する。の時電源電圧ＶDDを基準にしたバイアス電圧ＶＢ
は、第１図（ｃ）に示すように、周囲温度の増加ととも
に増大し、この結果、前記peac素子の全容量ＣＰは低下
し、発振周波数は第１図（ｄ）の実線f0に示すように、
増加する。従って、水晶振動子の周波数温度特性が、第
１図（ｂ）の破線▲ｆ′ ０▼で示すもであれば、第１図
（ａ）で示す水晶発振回路の出力端子25の出力信号の周
波数は、周囲温度が変わっても、全く変化しない。
第６図は本発明の実施例における発振周波数の温度特性
の実測例を示す。本実施例は第５図（ａ）において、R
22＝15KΩ,R23＝33KΩ,R24＝15KΩ,R19＝47KΩ,C15＝15
PF,C18＝200PF,R16＝5MΩ,VSS＝1.85V,水晶振動子は2.1
MHzのGTカット振動子である。第６図において、曲線25
は温度補償前の水晶発振器の周波数の温度特性を示し、
26は本発明による温度補償を施した時の発振周波数の温
度特性を示している。本実施例においては、温度補償を
施さない前の水晶発振器の周波数の温度係数が負（温度
が上がると周波数が低くなる）の場合についての温度補
償の方法を示した。温度補償前の水晶発振器の周波数温
度係数が正（温度が上がると周波数が増加する）の場合
は、第５図による説明から、第５図（ａ）において、抵
抗24をＶSS側に接続し、サーミスタ21と抵抗22,抵抗23
による合成抵抗をＶDD側に接続することによって、全く
同様に温度補償できることは明白である。
の実測例を示す。本実施例は第５図（ａ）において、R
22＝15KΩ,R23＝33KΩ,R24＝15KΩ,R19＝47KΩ,C15＝15
PF,C18＝200PF,R16＝5MΩ,VSS＝1.85V,水晶振動子は2.1
MHzのGTカット振動子である。第６図において、曲線25
は温度補償前の水晶発振器の周波数の温度特性を示し、
26は本発明による温度補償を施した時の発振周波数の温
度特性を示している。本実施例においては、温度補償を
施さない前の水晶発振器の周波数の温度係数が負（温度
が上がると周波数が低くなる）の場合についての温度補
償の方法を示した。温度補償前の水晶発振器の周波数温
度係数が正（温度が上がると周波数が増加する）の場合
は、第５図による説明から、第５図（ａ）において、抵
抗24をＶSS側に接続し、サーミスタ21と抵抗22,抵抗23
による合成抵抗をＶDD側に接続することによって、全く
同様に温度補償できることは明白である。
第７図は本発明の他の実施例である。第７図（ａ）はそ
の構成を示していて、電源電圧ＶDD−ＶSSの間に定電圧
回路27があり、前記定電圧回路27から前記発振回路の電
源電圧ＶDD−ＶSSを作っている。第７図（ｂ）は、前記
定電圧回路の出力電圧ＶDD−ＶSSと入力電圧ＶDD−Ｖ
SS1との関係を模式的に示していて、入力電圧がＶmin以
上では、出力電圧ＶDD−ＶSSは入力電圧ＶDD−ＶSS1が
変化しても変わらない。このため、第７図（ａ）におい
て、前記peac素子14のバイアス電圧ＶＢは、電源電圧Ｖ
DD−ＶSS1が変化しても一定であるので、発振周波数も
変化しないし、又、周波数温度特性も変化しない。これ
は、本発明による周波数温度補償手段を実施する上で重
要である。
の構成を示していて、電源電圧ＶDD−ＶSSの間に定電圧
回路27があり、前記定電圧回路27から前記発振回路の電
源電圧ＶDD−ＶSSを作っている。第７図（ｂ）は、前記
定電圧回路の出力電圧ＶDD−ＶSSと入力電圧ＶDD−Ｖ
SS1との関係を模式的に示していて、入力電圧がＶmin以
上では、出力電圧ＶDD−ＶSSは入力電圧ＶDD−ＶSS1が
変化しても変わらない。このため、第７図（ａ）におい
て、前記peac素子14のバイアス電圧ＶＢは、電源電圧Ｖ
DD−ＶSS1が変化しても一定であるので、発振周波数も
変化しないし、又、周波数温度特性も変化しない。これ
は、本発明による周波数温度補償手段を実施する上で重
要である。
以上述べてきたように、本発明によれば、フローティン
グ電極に電荷を注入することによって電気的にキャパシ
タンスを永久変化する事のできるフローティング電極可
変容量素子peacを用い、前記peac素子の他の空乏層キャ
パシタンスを、サーミスタ回路網によって周囲温度に応
じて自動的に変えることによって、極めて容易に発振周
波数の温度補償を実施することができる。本発明によっ
てバリキャップ・ダイオードを用いるとなく、１個のpe
ac素子によって、周波数調整と周波数温度特性の調整の
両者を行うことができるので、周波数確度を極めて高
く、周波数の温度による変化が極めて少なく、しかも極
めて小形の高精度水晶発振器が実現した。また、本発明
になる周波数温度補償の施された水晶発振回路の電源電
圧を、定電圧回路によって安定化することによって、電
源電圧が変動しても、発振周波数や周波数温度特性が変
化しない安定な水晶発振器を得ることできる、等、本発
明は高精度水晶発振器の実現に、多くの効果を有するも
のである。
グ電極に電荷を注入することによって電気的にキャパシ
タンスを永久変化する事のできるフローティング電極可
変容量素子peacを用い、前記peac素子の他の空乏層キャ
パシタンスを、サーミスタ回路網によって周囲温度に応
じて自動的に変えることによって、極めて容易に発振周
波数の温度補償を実施することができる。本発明によっ
てバリキャップ・ダイオードを用いるとなく、１個のpe
ac素子によって、周波数調整と周波数温度特性の調整の
両者を行うことができるので、周波数確度を極めて高
く、周波数の温度による変化が極めて少なく、しかも極
めて小形の高精度水晶発振器が実現した。また、本発明
になる周波数温度補償の施された水晶発振回路の電源電
圧を、定電圧回路によって安定化することによって、電
源電圧が変動しても、発振周波数や周波数温度特性が変
化しない安定な水晶発振器を得ることできる、等、本発
明は高精度水晶発振器の実現に、多くの効果を有するも
のである。
なお、本実施例においては触れなかったが、サーミスタ
回路網の代わりに、周波数温度補償前の水晶発振回路の
周波数温度特性を記憶するメモリを有し、前記メモリの
デジタル信号をアナログ信号に変換して前記peac素子の
全容量を制御するような、デジタル温度補償も、本発明
の思想から容易に類推できことは明白である。
回路網の代わりに、周波数温度補償前の水晶発振回路の
周波数温度特性を記憶するメモリを有し、前記メモリの
デジタル信号をアナログ信号に変換して前記peac素子の
全容量を制御するような、デジタル温度補償も、本発明
の思想から容易に類推できことは明白である。
第１図（ａ）は本発明の実施例を示す図、第１図（ｂ）
から第１図（ｄ）は、本発明による周波数温度補償の動
作を説明する図、第２図はフローティング電極可変容量
素子（peac）の構造を模式的に示す図、第３図（ａ）は
前記peac素子の電気的等価回路を示す図、第３図（ｂ）
は前記peac素子の注入電圧をキャパシタンスの関係を示
す図、第４図（ａ）は前記peac素子を用いた水晶発振回
路を示す図、第４図（ｂ）は前記peac素子による周波数
調整効果を示す図、第５図（ａ）は前記peac素子を用い
た水晶発振回路において前記peac素子の容量端子にバイ
アス電圧を印加するための回路を示す図、第５図（ｂ）
は前記バイアス電圧と発振周波数の変化を示す図、第６
図は本発明の実施例における周波数温度特性を示す図、
第７図（ａ）は本発明の他の実施例を示す図、第７図
（ｂ）は定電圧回路の定電圧特性を示す図である。 １……Ｎサブストレート ２……酸化膜 ３……フローティング電極 10……接地端子（ＴＧ） 11……注入端子（ＴＩ） 12……容量端子（ＴＣ） 13……インバータ 14……電気的可変容量素子（peac素子） 15,18……コンデンサ 16,19,22,23,24……抵抗 16……水晶振動子 21……サーミスタ 25……温度補償前の周波数温度特性 26……温度補償後の周波数温度特性 27……定電圧回路
から第１図（ｄ）は、本発明による周波数温度補償の動
作を説明する図、第２図はフローティング電極可変容量
素子（peac）の構造を模式的に示す図、第３図（ａ）は
前記peac素子の電気的等価回路を示す図、第３図（ｂ）
は前記peac素子の注入電圧をキャパシタンスの関係を示
す図、第４図（ａ）は前記peac素子を用いた水晶発振回
路を示す図、第４図（ｂ）は前記peac素子による周波数
調整効果を示す図、第５図（ａ）は前記peac素子を用い
た水晶発振回路において前記peac素子の容量端子にバイ
アス電圧を印加するための回路を示す図、第５図（ｂ）
は前記バイアス電圧と発振周波数の変化を示す図、第６
図は本発明の実施例における周波数温度特性を示す図、
第７図（ａ）は本発明の他の実施例を示す図、第７図
（ｂ）は定電圧回路の定電圧特性を示す図である。 １……Ｎサブストレート ２……酸化膜 ３……フローティング電極 10……接地端子（ＴＧ） 11……注入端子（ＴＩ） 12……容量端子（ＴＣ） 13……インバータ 14……電気的可変容量素子（peac素子） 15,18……コンデンサ 16,19,22,23,24……抵抗 16……水晶振動子 21……サーミスタ 25……温度補償前の周波数温度特性 26……温度補償後の周波数温度特性 27……定電圧回路
Claims (1)
- 【請求項１】定電圧回路から供給される電源と接地間に
第１の抵抗、感温素子と前記感温素子に並列接続された
第２の抵抗、および、第３の抵抗が直列に接続された抵
抗・感温素子回路網を挿入し、前記電源電圧を分圧し、
前記分圧電圧が第４の抵抗を介し変容量素子に印加され
る温度補償型水晶発振回路において、前記可変容量素子
として、注入端子、容量端子、接地端子を有し、前記注
入端子に注入電圧を印加することにより前記容量端子と
前記接地端子間の静電容量を変える浮遊電極構造を有す
るMOS可変容量素子を用い、前記容量端子に前記第４の
抵抗を介し、前記分圧電圧を印加することを特徴とする
水晶発振器の周波数温度補償回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61123896A JPH0718897B2 (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | 水晶発振器の周波数温度補償回路 |
| DE8787304692T DE3784376T2 (de) | 1986-05-28 | 1987-05-27 | Temperatur-kompensierte oszillatorschaltung. |
| US07/054,855 US4851792A (en) | 1986-05-28 | 1987-05-27 | Temperature-compensated oscillator circuit |
| EP87304692A EP0248589B1 (en) | 1986-05-28 | 1987-05-27 | Temperature-compensated oscillator circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61123896A JPH0718897B2 (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | 水晶発振器の周波数温度補償回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62280653A JPS62280653A (ja) | 1987-12-05 |
| JPH0718897B2 true JPH0718897B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=14872019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61123896A Expired - Lifetime JPH0718897B2 (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | 水晶発振器の周波数温度補償回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4851792A (ja) |
| EP (1) | EP0248589B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0718897B2 (ja) |
| DE (1) | DE3784376T2 (ja) |
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| CN102332891A (zh) * | 2010-07-14 | 2012-01-25 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 具有可调频功能的晶振电路 |
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|---|---|---|---|---|
| FR2284219A1 (fr) * | 1974-09-06 | 1976-04-02 | Cepe | Oscillateur a cristal compense en temperature |
| JPS5555604A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-23 | Nec Corp | Piezoelectric oscillator of temperature compensation type |
| GB2063603B (en) * | 1979-10-05 | 1983-10-05 | Seikosha Kk | Frequency controlled oscillator circuit |
| JPS5719693A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-01 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic timepiece |
| JPS5933906A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-24 | Nec Corp | 水晶発振器 |
| JPS6024704A (ja) * | 1983-07-20 | 1985-02-07 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 温度補償発振器 |
| JPS60147169A (ja) * | 1984-01-10 | 1985-08-03 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体可変容量素子 |
-
1986
- 1986-05-28 JP JP61123896A patent/JPH0718897B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-05-27 US US07/054,855 patent/US4851792A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-27 EP EP87304692A patent/EP0248589B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-27 DE DE8787304692T patent/DE3784376T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4851792A (en) | 1989-07-25 |
| EP0248589A3 (en) | 1988-10-05 |
| EP0248589B1 (en) | 1993-03-03 |
| DE3784376T2 (de) | 1993-06-17 |
| JPS62280653A (ja) | 1987-12-05 |
| DE3784376D1 (de) | 1993-04-08 |
| EP0248589A2 (en) | 1987-12-09 |
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