JPH0846427A - 電圧制御型水晶発振器 - Google Patents
電圧制御型水晶発振器Info
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- JPH0846427A JPH0846427A JP17910394A JP17910394A JPH0846427A JP H0846427 A JPH0846427 A JP H0846427A JP 17910394 A JP17910394 A JP 17910394A JP 17910394 A JP17910394 A JP 17910394A JP H0846427 A JPH0846427 A JP H0846427A
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- crystal
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 トリマーコンデンサＣＴの可変によって、電
圧制御特性が大きく影響されず、かつ負荷容量を十分に
大きくでき、水晶振動子のドライブレベルを一定以上に
たもつことができる電圧制御型水晶発振器を提供する。 【構成】本発明によれば、水晶振動子Ｘと、トリマーコ
ンデンサＣＴを含む水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚ
と、発振用トランジスタＴｒを含む発振回路部Ｙと、電
圧可変容量素子ＣＶを含む制御電圧可変部Ｗとから成る
電圧制御型水晶発振器において、前記水晶振動子Ｘの一
端側に水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚを接続し、他
端側に発振回路部Ｙを接続するとともに、前記制御電圧
可変部Ｗを前記水晶振動子Ｘと前記発振回路部Ｙとの間
に、夫々に並列的に接続した。
圧制御特性が大きく影響されず、かつ負荷容量を十分に
大きくでき、水晶振動子のドライブレベルを一定以上に
たもつことができる電圧制御型水晶発振器を提供する。 【構成】本発明によれば、水晶振動子Ｘと、トリマーコ
ンデンサＣＴを含む水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚ
と、発振用トランジスタＴｒを含む発振回路部Ｙと、電
圧可変容量素子ＣＶを含む制御電圧可変部Ｗとから成る
電圧制御型水晶発振器において、前記水晶振動子Ｘの一
端側に水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚを接続し、他
端側に発振回路部Ｙを接続するとともに、前記制御電圧
可変部Ｗを前記水晶振動子Ｘと前記発振回路部Ｙとの間
に、夫々に並列的に接続した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧可変容量素子（バ
リキャップダイオード等）の容量を制御電圧を制御して
水晶振動子の発振周波数を変化させる電圧制御型水晶発
振器に関するものである。
リキャップダイオード等）の容量を制御電圧を制御して
水晶振動子の発振周波数を変化させる電圧制御型水晶発
振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セルラー電話、ＰＨＰ（パーソナルハン
デーホーン）などの移動体無線機器に使用される基準周
波数を発生する水晶発振器は、機器の小型化に伴い、使
用条件の過酷（例えば使用される周囲の温度の変化が激
しいなど）化に伴い、小型化・周波数の発振安定化が要
求されている。
デーホーン）などの移動体無線機器に使用される基準周
波数を発生する水晶発振器は、機器の小型化に伴い、使
用条件の過酷（例えば使用される周囲の温度の変化が激
しいなど）化に伴い、小型化・周波数の発振安定化が要
求されている。
【０００３】一般に、水晶発振器に用いられる水晶振動
子は、３次曲線で表わされる固有の周波数−温度特性を
有するため、周波数の安定化においては、周囲の温度を
測定し、この周囲の温度による周波数の変動を補償させ
る必要がある。具体的な回路構成の１つに、コンデン
サ、サーミスタ、抵抗などから成る温度補償回路を水晶
振動子に直接接続する構造があった。また、水晶振動子
を含む電圧制御型水晶発振回路に、周囲の温度に対応す
る制御電圧を供給して、周囲の温度に依存されない安定
な発振周波数を得る構造があった。
子は、３次曲線で表わされる固有の周波数−温度特性を
有するため、周波数の安定化においては、周囲の温度を
測定し、この周囲の温度による周波数の変動を補償させ
る必要がある。具体的な回路構成の１つに、コンデン
サ、サーミスタ、抵抗などから成る温度補償回路を水晶
振動子に直接接続する構造があった。また、水晶振動子
を含む電圧制御型水晶発振回路に、周囲の温度に対応す
る制御電圧を供給して、周囲の温度に依存されない安定
な発振周波数を得る構造があった。
【０００４】後者の場合、電圧制御型水晶発振器では、
水晶振動子の含む負荷容量成分ＣＬの決定の等価的ルー
プ回路内に、バリキャップダイオードなどの電圧可変容
量素子を含む制御電圧可変部を接続して、周囲の温度に
基づく所定制御電圧の印加でバリキャップダイオードの
容量を変化させることによって、実質的に負荷容量成分
ＣＬを所定値にして安定した発振周波数を出力してい
た。
水晶振動子の含む負荷容量成分ＣＬの決定の等価的ルー
プ回路内に、バリキャップダイオードなどの電圧可変容
量素子を含む制御電圧可変部を接続して、周囲の温度に
基づく所定制御電圧の印加でバリキャップダイオードの
容量を変化させることによって、実質的に負荷容量成分
ＣＬを所定値にして安定した発振周波数を出力してい
た。
【０００５】従来、図４に示すような電圧制御型水晶発
振器が用いられていた。図において、Ｘは水晶振動子で
あり、Ｙは発振回路部であり、Ｚは水晶振動子固有発振
周波数調整部、Ｗは制御電圧可変部である。
振器が用いられていた。図において、Ｘは水晶振動子で
あり、Ｙは発振回路部であり、Ｚは水晶振動子固有発振
周波数調整部、Ｗは制御電圧可変部である。
【０００６】水晶振動子Ｘの一端には、コンデンサ
Ｃ2 、トリマーコンデンサＣＴから成る水晶振動子固有
発振周波数調整部Ｚが接続され、同時に、可変容量ダイ
オードＣｖ、コンデンサＣ1 等から成る制御電圧可変部
Ｗが接続されている。また、水晶振動子Ｘの他端には、
コンデンサＣ3 〜Ｃ7 、発振用トランジスタＴｒなどか
ら成る発振回路部Ｙが接続されていた。
Ｃ2 、トリマーコンデンサＣＴから成る水晶振動子固有
発振周波数調整部Ｚが接続され、同時に、可変容量ダイ
オードＣｖ、コンデンサＣ1 等から成る制御電圧可変部
Ｗが接続されている。また、水晶振動子Ｘの他端には、
コンデンサＣ3 〜Ｃ7 、発振用トランジスタＴｒなどか
ら成る発振回路部Ｙが接続されていた。
【０００７】具体的には、バリキャップダイオードＣｖ
には、分圧抵抗Ｒ1 、Ｒ2 とによって決定された直流電
圧が印加されており、この直流電圧に端子ＶＴから供給
される制御電圧を合成してバリキャップダイオードＣｖ
に制御された電圧を印加し、その容量を所定量変化させ
て、水晶振動子Ｘに対する負荷容量成分ＣＬを変化させ
ていた。
には、分圧抵抗Ｒ1 、Ｒ2 とによって決定された直流電
圧が印加されており、この直流電圧に端子ＶＴから供給
される制御電圧を合成してバリキャップダイオードＣｖ
に制御された電圧を印加し、その容量を所定量変化させ
て、水晶振動子Ｘに対する負荷容量成分ＣＬを変化させ
ていた。
【０００８】尚、水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚ
は、異なる水晶振動子Ｘによって、異なる固有発振周波
数を調整するためのものであり、使用される水晶振動子
Ｘによって夫々調整量が異なる。
は、異なる水晶振動子Ｘによって、異なる固有発振周波
数を調整するためのものであり、使用される水晶振動子
Ｘによって夫々調整量が異なる。
【０００９】一般に、バリキャップダイオードＣｖの電
圧−容量特性は非直線性を示すため、電圧制御型水晶発
振器において、制御電圧に対して周波数偏位（Δｆ／
ｆ）も非直線の変化となってしまう。例えば制御電圧が
高い方では、周波数偏位は小さく、制御電圧が低い方で
は、周波数偏位は大きくなってしまう。
圧−容量特性は非直線性を示すため、電圧制御型水晶発
振器において、制御電圧に対して周波数偏位（Δｆ／
ｆ）も非直線の変化となってしまう。例えば制御電圧が
高い方では、周波数偏位は小さく、制御電圧が低い方で
は、周波数偏位は大きくなってしまう。
【００１０】このような欠点を補うために、本出願人は
先に、図５に示すように、周波数偏位の変動に影響され
ない電圧制御型水晶発振器として、水晶振動子Ｘの一端
に、トリマーコンデンサＣＴなどから成る水晶振動子固
有発振周波数調整部ＹとバリキャップダイオードＣｖな
どを含む制御電圧可変部Ｗとを直列に接続した構造の電
圧制御型水晶発振器を提供した。
先に、図５に示すように、周波数偏位の変動に影響され
ない電圧制御型水晶発振器として、水晶振動子Ｘの一端
に、トリマーコンデンサＣＴなどから成る水晶振動子固
有発振周波数調整部ＹとバリキャップダイオードＣｖな
どを含む制御電圧可変部Ｗとを直列に接続した構造の電
圧制御型水晶発振器を提供した。
【００１１】これにより、水晶振動子Ｘ毎の周波数バラ
ツキを補正するトリマーコンデンサＣＴがバリキャップ
ダイオードＣｖに直列的に接続されているため、制御電
圧を変化させて周波数を制御する際には、負荷容量ＣＬ
に対して大きな影響を与えることがないため、安定した
周波数の制御が可能となる。特に、負荷容量ＣＬに対し
て大きな影響を与えることがないため、制御電圧の可変
範囲が比較的低い電圧で変化する場合において、可変容
量ダイオードの非直線性部分の特性が助長されることが
ない。
ツキを補正するトリマーコンデンサＣＴがバリキャップ
ダイオードＣｖに直列的に接続されているため、制御電
圧を変化させて周波数を制御する際には、負荷容量ＣＬ
に対して大きな影響を与えることがないため、安定した
周波数の制御が可能となる。特に、負荷容量ＣＬに対し
て大きな影響を与えることがないため、制御電圧の可変
範囲が比較的低い電圧で変化する場合において、可変容
量ダイオードの非直線性部分の特性が助長されることが
ない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示す電圧制御型水晶発振器では、水晶振動子Ｘに対し
て、バリキャップダイオードＣｖとコンデンサＣ1 との
水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚが、トリマーＣＴに
対して直列的に接続されているため、全体の負荷容量成
分ＣＬを、図４に比較して小さくするように作用するた
め、水晶振動子Ｘのドライブレベルを下げてしまい、発
振しにくい状況が発生してしまうという問題点があっ
た。
示す電圧制御型水晶発振器では、水晶振動子Ｘに対し
て、バリキャップダイオードＣｖとコンデンサＣ1 との
水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚが、トリマーＣＴに
対して直列的に接続されているため、全体の負荷容量成
分ＣＬを、図４に比較して小さくするように作用するた
め、水晶振動子Ｘのドライブレベルを下げてしまい、発
振しにくい状況が発生してしまうという問題点があっ
た。
【００１３】本発明は、上述の問題点を解決するために
案出されたものであり、その目的は、水晶振動子の固有
発振周波数を調整するトリマーコンデンサＣＴによる影
響を少なくすることができ、さらに、負荷容量成分を充
分に確保して安定した発振ができる電圧制御型水晶発振
器を提供するものである。
案出されたものであり、その目的は、水晶振動子の固有
発振周波数を調整するトリマーコンデンサＣＴによる影
響を少なくすることができ、さらに、負荷容量成分を充
分に確保して安定した発振ができる電圧制御型水晶発振
器を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための具体的な手段】本発明によれ
ば、水晶振動子と、トリマーコンデンサを含む水晶振動
子固有発振周波数調整部と、発振用トランジスタを含む
発振回路部と、電圧可変容量素子を含む制御電圧可変部
とから成る電圧制御型水晶発振器において、前記水晶振
動子の一端側に前記水晶振動子固有発振周波数調整部を
接続し、他端側に発振回路部を接続するとともに、前記
制御電圧可変部を前記水晶振動子と前記発振回路部との
間に、夫々に並列的に接続した電圧制御型水晶発振器で
ある。
ば、水晶振動子と、トリマーコンデンサを含む水晶振動
子固有発振周波数調整部と、発振用トランジスタを含む
発振回路部と、電圧可変容量素子を含む制御電圧可変部
とから成る電圧制御型水晶発振器において、前記水晶振
動子の一端側に前記水晶振動子固有発振周波数調整部を
接続し、他端側に発振回路部を接続するとともに、前記
制御電圧可変部を前記水晶振動子と前記発振回路部との
間に、夫々に並列的に接続した電圧制御型水晶発振器で
ある。
【００１５】
【作用】本発明によれば、電圧可変容量素子を含む制御
電圧可変部とトリマーコンデンサＣＴを含む水晶振動子
固有発振周波数調整部とが、夫々水晶振動子を挟んで両
端に接続されているため、電圧可変容量素子とトリマー
コンデンサの容量の変化が互いに影響を与えることがな
いため、特にトリマーコンデンサの可変容量による変調
感動のばらつきが緩和され、制御電圧と発振周波数のと
の関係で充分なリニアリティを得ることができる。
電圧可変部とトリマーコンデンサＣＴを含む水晶振動子
固有発振周波数調整部とが、夫々水晶振動子を挟んで両
端に接続されているため、電圧可変容量素子とトリマー
コンデンサの容量の変化が互いに影響を与えることがな
いため、特にトリマーコンデンサの可変容量による変調
感動のばらつきが緩和され、制御電圧と発振周波数のと
の関係で充分なリニアリティを得ることができる。
【００１６】また、水晶振動子に対する負荷容量を発生
する要素、即ち発振回路部、制御電圧可変部、水晶振動
子固有発振周波数調整部が、夫々水晶振動子に対して並
列的に接続されているため、十分な負荷容量を確保する
ことができ、水晶振動子のドライブレベルが充分に維持
でき、安定した発振が可能となる。
する要素、即ち発振回路部、制御電圧可変部、水晶振動
子固有発振周波数調整部が、夫々水晶振動子に対して並
列的に接続されているため、十分な負荷容量を確保する
ことができ、水晶振動子のドライブレベルが充分に維持
でき、安定した発振が可能となる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の電圧制御型水晶発振器を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１８】図１は、本発明の電圧制御型水晶発振器に
用いられる電圧制御発振回路を示す回路図である。電圧
制御発振回路は、水晶振動子Ｘと発振回路部Ｙと水晶振
動子固有発振周波数調整部Ｚと制御電圧可変部Ｗとから
主に構成されている。
用いられる電圧制御発振回路を示す回路図である。電圧
制御発振回路は、水晶振動子Ｘと発振回路部Ｙと水晶振
動子固有発振周波数調整部Ｚと制御電圧可変部Ｗとから
主に構成されている。
【００１９】水晶振動子Ｘの一端には、コンデンサ
Ｃ2 、トリマーコンデンサＣＴから成る水晶振動子固有
発振周波数調整部Ｚが接続されている。この水晶振動子
固有発振周波数調整部Ｚは、水晶振動子Ｘ毎に異なる水
晶片の厚みのばらつきなどによる周波数のばらつきを調
整するためのものであり、一定条件のもとで、水晶振動
子Ｘの発振周波数を測定して、トリマーコンデンサＣＴ
の容量を可変して所望の発振周波数を得るためのもので
ある。
Ｃ2 、トリマーコンデンサＣＴから成る水晶振動子固有
発振周波数調整部Ｚが接続されている。この水晶振動子
固有発振周波数調整部Ｚは、水晶振動子Ｘ毎に異なる水
晶片の厚みのばらつきなどによる周波数のばらつきを調
整するためのものであり、一定条件のもとで、水晶振動
子Ｘの発振周波数を測定して、トリマーコンデンサＣＴ
の容量を可変して所望の発振周波数を得るためのもので
ある。
【００２０】また、水晶振動子Ｘの他端には、コンデン
サＣ3 〜Ｃ7 、トランジスタＴｒ、抵抗Ｒ3 〜Ｒ6 など
から成る発振回路部Ｙが接続されている。この発振回路
部Ｙは、水晶振動子Ｘの発振信号を発振用トランジスタ
Ｔｒによって所定周波数の発振信号に作成し、出力端子
ＯＵＴから例えば増幅段などに供給する。尚、この発振
回路部ＹにコンデンサＣ3 を含めて表記しているが、コ
ンデンサＣ3 は水晶振動子Ｘと発振用トランジスタＴｒ
を接続するための結合用コンデンサである。
サＣ3 〜Ｃ7 、トランジスタＴｒ、抵抗Ｒ3 〜Ｒ6 など
から成る発振回路部Ｙが接続されている。この発振回路
部Ｙは、水晶振動子Ｘの発振信号を発振用トランジスタ
Ｔｒによって所定周波数の発振信号に作成し、出力端子
ＯＵＴから例えば増幅段などに供給する。尚、この発振
回路部ＹにコンデンサＣ3 を含めて表記しているが、コ
ンデンサＣ3 は水晶振動子Ｘと発振用トランジスタＴｒ
を接続するための結合用コンデンサである。
【００２１】さらに、水晶振動子Ｘの他端と発振回路部
Ｙの入力側（コンデンサＣ3 の水晶振動子Ｘ側）との接
続点Ｖと、アースとの間に、制御電圧可変部Ｗが水晶振
動子Ｘに対して並列的に接続されている。制御電圧可変
部Ｗは、例えばバリキャップダイオードなどの電圧可変
容量素子（以下、バリキャップダイオードを例に説明す
る。）Ｃｖ、コンデンサＣ1 、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 等からな
る。具体的には、制御電圧端子ＶＴから周囲の温度情報
に対応する制御電圧が供給され、その制御電圧が分圧抵
抗Ｒ1 、Ｒ2 によって分割され、バリキャップダイオー
ドＣｖには、分圧された電圧が印加電圧として印加され
ることになる。これにより、バリキャップダイオードＣ
ｖは周囲の温度に対応した容量成分を発生することにな
る。
Ｙの入力側（コンデンサＣ3 の水晶振動子Ｘ側）との接
続点Ｖと、アースとの間に、制御電圧可変部Ｗが水晶振
動子Ｘに対して並列的に接続されている。制御電圧可変
部Ｗは、例えばバリキャップダイオードなどの電圧可変
容量素子（以下、バリキャップダイオードを例に説明す
る。）Ｃｖ、コンデンサＣ1 、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 等からな
る。具体的には、制御電圧端子ＶＴから周囲の温度情報
に対応する制御電圧が供給され、その制御電圧が分圧抵
抗Ｒ1 、Ｒ2 によって分割され、バリキャップダイオー
ドＣｖには、分圧された電圧が印加電圧として印加され
ることになる。これにより、バリキャップダイオードＣ
ｖは周囲の温度に対応した容量成分を発生することにな
る。
【００２２】従って、水晶振動子Ｘから見た全回路の負
荷容量成分ＣＬが変化して、周囲の温度による水晶振動
子の周波数の変動特性を補償することができる。
荷容量成分ＣＬが変化して、周囲の温度による水晶振動
子の周波数の変動特性を補償することができる。
【００２３】また、制御電圧には、上述のように周囲の
温度情報以外に、例えば通信機の通信チャンネルの切り
換えを行うために、即ち、周波数を換えるために、その
情報を制御電圧で供給することにより、所定制御電圧に
よって、所望の発振周波数を得ることができることにな
る。
温度情報以外に、例えば通信機の通信チャンネルの切り
換えを行うために、即ち、周波数を換えるために、その
情報を制御電圧で供給することにより、所定制御電圧に
よって、所望の発振周波数を得ることができることにな
る。
【００２４】上述の回路図の構成によれば、水晶振動子
Ｘに対する負荷容量ＣＬを考えると、水晶振動子Ｘの一
端側の水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚの負荷容量成
分ＣＬ1 と、水晶振動子Ｘの他端側の制御電圧可変部Ｗ
の負荷容量成分ＣＬ2 と、発振回路部Ｙの結合コンデン
サＣ3 とその他の容量成分ＣW の合成負荷容量成分ＣＬ
3 の各負荷容量成分の和となる。負荷容量成分につい
て、等価回路図で表すと、図２（ａ）のようになる。
Ｘに対する負荷容量ＣＬを考えると、水晶振動子Ｘの一
端側の水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚの負荷容量成
分ＣＬ1 と、水晶振動子Ｘの他端側の制御電圧可変部Ｗ
の負荷容量成分ＣＬ2 と、発振回路部Ｙの結合コンデン
サＣ3 とその他の容量成分ＣW の合成負荷容量成分ＣＬ
3 の各負荷容量成分の和となる。負荷容量成分につい
て、等価回路図で表すと、図２（ａ）のようになる。
【００２５】即ち、水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚ
における負荷容量成分ＣＬ1 は、トリマーコンデンサＣ
ＴとコンデンサＣ2 とが並列的に接続されているため、
ＣＬ1 ＝ＣＴ＋Ｃ2 で表される。
における負荷容量成分ＣＬ1 は、トリマーコンデンサＣ
ＴとコンデンサＣ2 とが並列的に接続されているため、
ＣＬ1 ＝ＣＴ＋Ｃ2 で表される。
【００２６】制御電圧可変部Ｗにおける負荷容量成分Ｃ
Ｌ2 は、バリキャップダイオードＣｖとコンデンサＣ1
とが直列的に接続されているため、ＣＬ2 ＝Ｃ1 ・Ｃｖ
／（Ｃ1 ＋Ｃｖ）で表される。
Ｌ2 は、バリキャップダイオードＣｖとコンデンサＣ1
とが直列的に接続されているため、ＣＬ2 ＝Ｃ1 ・Ｃｖ
／（Ｃ1 ＋Ｃｖ）で表される。
【００２７】また、発振回路部Ｙにおける合成負荷容量
成分ＣＬ3 は、結合コンデンサＣ3と合成容量ＣW とが
直列的に接続されているため、ＣＬ3 ＝Ｃ3 ・ＣW ／
（Ｃ3＋ＣW ）で表される。
成分ＣＬ3 は、結合コンデンサＣ3と合成容量ＣW とが
直列的に接続されているため、ＣＬ3 ＝Ｃ3 ・ＣW ／
（Ｃ3＋ＣW ）で表される。
【００２８】さらに、制御電圧可変部Ｗの負荷容量成分
ＣＬ2 と発振回路部Ｙの合成負荷容量成分ＣＬ3 とをま
とめると、図２（ｂ）のようになる。図２（ｂ）におい
て、ＣO は、上述の水晶振動子固有発振周波数調整部Ｙ
の負荷容量ＣＬ1 であり、ＣO ’は、負荷容量成分ＣＬ
2 と合成負荷容量成分ＣＬ3 との和である。
ＣＬ2 と発振回路部Ｙの合成負荷容量成分ＣＬ3 とをま
とめると、図２（ｂ）のようになる。図２（ｂ）におい
て、ＣO は、上述の水晶振動子固有発振周波数調整部Ｙ
の負荷容量ＣＬ1 であり、ＣO ’は、負荷容量成分ＣＬ
2 と合成負荷容量成分ＣＬ3 との和である。
【００２９】即ち、水晶振動子Ｘに対する回路全体の負
荷容量は、１／ＣＬ＝１／ＣO ＋１／ＣO ’となる。
荷容量は、１／ＣＬ＝１／ＣO ＋１／ＣO ’となる。
【００３０】従って、バリキャップダイオードＣｖは、
１／ＣO ’の項にあり、Ｃｖによって電圧可変感度は、
Ｃ1 ・Ｃｖ／（Ｃ1 ＋Ｃｖ）とＣ3 ・Ｃ6 ／（Ｃ3 ＋Ｃ
6 ）との比で決定されることになり、トリマーコンデン
サＣＴは、１／ＣO の項であり、互いに影響しあうこと
がないことになる。
１／ＣO ’の項にあり、Ｃｖによって電圧可変感度は、
Ｃ1 ・Ｃｖ／（Ｃ1 ＋Ｃｖ）とＣ3 ・Ｃ6 ／（Ｃ3 ＋Ｃ
6 ）との比で決定されることになり、トリマーコンデン
サＣＴは、１／ＣO の項であり、互いに影響しあうこと
がないことになる。
【００３１】また、水晶振動子Ｘに対する負荷容量ＣＬ
の構成要素（水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚ、発振
回路部Ｙ、制御電圧可変部Ｗ）は並列的な関係であるた
め、十分な負荷容量ＣＬを得ることができ、水晶振動子
Ｘのドライブレベルを低下させることがなく、安定した
発振動作を行うことができる。
の構成要素（水晶振動子固有発振周波数調整部Ｚ、発振
回路部Ｙ、制御電圧可変部Ｗ）は並列的な関係であるた
め、十分な負荷容量ＣＬを得ることができ、水晶振動子
Ｘのドライブレベルを低下させることがなく、安定した
発振動作を行うことができる。
【００３２】ここで、バリキャップダイオードＣｖの制
御電圧（印加電圧）と容量の関係におけるリニアリティ
ー特性について説明すると、従来の図４の電圧制御型発
振回路においては、特に印加電圧の比較的な高い値にお
いては、非直線性となってしまう。しかし、本発明にお
いては、バリキャップダイオードＣｖと直列的に接続さ
れたコンデンサＣ1 の選定によって、リニアリティー特
性も実用的な範囲においては問題にならないようにな
る。
御電圧（印加電圧）と容量の関係におけるリニアリティ
ー特性について説明すると、従来の図４の電圧制御型発
振回路においては、特に印加電圧の比較的な高い値にお
いては、非直線性となってしまう。しかし、本発明にお
いては、バリキャップダイオードＣｖと直列的に接続さ
れたコンデンサＣ1 の選定によって、リニアリティー特
性も実用的な範囲においては問題にならないようにな
る。
【００３３】例えば、回路定数として、ＣＴ＝１００ｐ
Ｆ、Ｃ2 ＝１５ｐＦ、Ｃ3 ＝４７ｐＦ、ＣW ＝７５ｐＦ
（Ｃ4 ＝１５０ｐＦ、Ｃ5 ＝１５０ｐＦ）、バリキャッ
プダイオードＣｖ（東芝製１ＳＶ２１７）、水晶振動子
Ｘの定数としてＣO ＝２．６ｐＦ、Ｃｘ＝１６ｍｐＦ、
周波数１９．２ＭＨｚの短冊状水晶振動子として、バリ
キャップダイオードＣｖの直列に接続されたコンデンサ
Ｃ1 を１０ｐＦ、１５ｐＦ、２０ｐＦと変化させた時の
回路全体からの発振周波数の変動率（Δｆ／ｆ）を調べ
た。その結果を図３に示す。尚、バリキャップダイオー
ドＣｖに印加する電圧は、２．５Ｖを中心とした。
Ｆ、Ｃ2 ＝１５ｐＦ、Ｃ3 ＝４７ｐＦ、ＣW ＝７５ｐＦ
（Ｃ4 ＝１５０ｐＦ、Ｃ5 ＝１５０ｐＦ）、バリキャッ
プダイオードＣｖ（東芝製１ＳＶ２１７）、水晶振動子
Ｘの定数としてＣO ＝２．６ｐＦ、Ｃｘ＝１６ｍｐＦ、
周波数１９．２ＭＨｚの短冊状水晶振動子として、バリ
キャップダイオードＣｖの直列に接続されたコンデンサ
Ｃ1 を１０ｐＦ、１５ｐＦ、２０ｐＦと変化させた時の
回路全体からの発振周波数の変動率（Δｆ／ｆ）を調べ
た。その結果を図３に示す。尚、バリキャップダイオー
ドＣｖに印加する電圧は、２．５Ｖを中心とした。
【００３４】図３では、コンデンサＣ1 を１０ｐＦとし
た時の特性を線Ａで、１５ｐＦとした時の特性を線Ｂ
で、２０ｐＦとした時の特性を線Ｃで示した。図から理
解できるように、コンデンサＣ1 を１０〜２０ｐＦと設
定すれば、通常用いられるバリキャップダイオードＣｖ
に印加する電圧の範囲において、発振周波数の変動率
（Δｆ／ｆ）が非常に安定した直線性を得ることができ
る。
た時の特性を線Ａで、１５ｐＦとした時の特性を線Ｂ
で、２０ｐＦとした時の特性を線Ｃで示した。図から理
解できるように、コンデンサＣ1 を１０〜２０ｐＦと設
定すれば、通常用いられるバリキャップダイオードＣｖ
に印加する電圧の範囲において、発振周波数の変動率
（Δｆ／ｆ）が非常に安定した直線性を得ることができ
る。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明では、バリキャップ
ダイオードＣｖなどからなる制御電圧可変部が水晶振動
子と発振回路部との間に接続されていおり、しかも、水
晶振動子を挟んで、水晶振動子固有発振周波数調整部と
対向する側の一端に接続されているため、水晶振動子固
有発振周波数調整部のトリマーコンデンサＣＴの容量可
変量の変動に対して、バリキャップダイオードＣｖの容
量が影響されることがなく、安定した動作が可能であ
る。
ダイオードＣｖなどからなる制御電圧可変部が水晶振動
子と発振回路部との間に接続されていおり、しかも、水
晶振動子を挟んで、水晶振動子固有発振周波数調整部と
対向する側の一端に接続されているため、水晶振動子固
有発振周波数調整部のトリマーコンデンサＣＴの容量可
変量の変動に対して、バリキャップダイオードＣｖの容
量が影響されることがなく、安定した動作が可能であ
る。
【００３６】また、バリキャップダイオードＣｖを含む
制御電圧可変部の負荷容量成分、発振回路部の容量成
分、水晶振動子固有発振周波数調整部の負荷容量成分か
らなる水晶振動子の対する負荷容量が、並列的な関係に
なっているので、全負荷容量成分が非常に大きくなり、
安定した水晶振動子のドライブレベルでもって発振させ
ることができる。
制御電圧可変部の負荷容量成分、発振回路部の容量成
分、水晶振動子固有発振周波数調整部の負荷容量成分か
らなる水晶振動子の対する負荷容量が、並列的な関係に
なっているので、全負荷容量成分が非常に大きくなり、
安定した水晶振動子のドライブレベルでもって発振させ
ることができる。
【００３７】即ち、非常に安定した発振が可能となる電
圧制御型水晶発振器が達成されることになる。
圧制御型水晶発振器が達成されることになる。
【図１】本発明の電圧制御型水晶発振器の発振回路図で
ある。
ある。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、図１に示した発振回路図の
負荷容量成分を示した等価回路図である。
負荷容量成分を示した等価回路図である。
【図３】バリキャップダイオードＣｖに接続したコンデ
ンサＣ1 の変化による制御電圧と周波数変動率との関係
の変動特性を示した特性図である。
ンサＣ1 の変化による制御電圧と周波数変動率との関係
の変動特性を示した特性図である。
【図４】従来の電圧制御型水晶発振器の発振回路図であ
る。
る。
【図５】従来の電圧制御型水晶発振器の発振回路図であ
る。
る。
Ｘ・・・水晶振動子 Ｙ・・・発振回路部 Ｚ・・・水晶振動子固有発振周波数調整部 Ｗ・・・制御電圧可変部 Ｃ1 〜Ｃ7 ・・・コンデンサ Ｃｖ・・・・・・電圧可変容量素子（バリキャップダイ
オード） ＣＴ・・・・・・トリマーコンデンサ Ｖｔ・・・・制御端子 Ｏ・・・・・出力端子 Ｖｃｃ・・・電源端子
オード） ＣＴ・・・・・・トリマーコンデンサ Ｖｔ・・・・制御端子 Ｏ・・・・・出力端子 Ｖｃｃ・・・電源端子
Claims (1)
- 【請求項１】 水晶振動子と、トリマーコンデンサを含
む水晶振動子固有発振周波数調整部と、発振用トランジ
スタを含む発振回路部と、電圧可変容量素子を含む制御
電圧可変部とから成る電圧制御型水晶発振器において、 前記水晶振動子の一端側に前記水晶振動子固有発振周波
数調整部を接続し、他端側に発振回路部を接続するとと
もに、前記制御電圧可変部を前記水晶振動子と前記発振
回路部との間に、夫々に並列的に接続したことを特徴と
する電圧制御型水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17910394A JPH0846427A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電圧制御型水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17910394A JPH0846427A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電圧制御型水晶発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0846427A true JPH0846427A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16060086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17910394A Pending JPH0846427A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電圧制御型水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0846427A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008085856A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電圧制御型発振回路 |
| CN101971485A (zh) * | 2008-03-13 | 2011-02-09 | 旭化成微电子株式会社 | 振荡器 |
| JP2013031215A (ja) * | 2007-10-17 | 2013-02-07 | Autoliv Asp Inc | カスケード接続されたエミッタフォロワバッファ段を有する電圧制御発振器 |
| US8854147B2 (en) | 2012-10-12 | 2014-10-07 | Google Inc. | Crystal oscillator with electrostatic discharge (ESD) compliant drive level limiter |
| JP2020155921A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | セイコーエプソン株式会社 | 回路装置、発振器、電子機器及び移動体 |
| CN112711042A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-04-27 | 福建江夏学院 | 一种北斗卫星信号稳定捕获的调钟电路及方法 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17910394A patent/JPH0846427A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008085856A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電圧制御型発振回路 |
| JP2013031215A (ja) * | 2007-10-17 | 2013-02-07 | Autoliv Asp Inc | カスケード接続されたエミッタフォロワバッファ段を有する電圧制御発振器 |
| CN101971485A (zh) * | 2008-03-13 | 2011-02-09 | 旭化成微电子株式会社 | 振荡器 |
| US8854147B2 (en) | 2012-10-12 | 2014-10-07 | Google Inc. | Crystal oscillator with electrostatic discharge (ESD) compliant drive level limiter |
| JP2020155921A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | セイコーエプソン株式会社 | 回路装置、発振器、電子機器及び移動体 |
| CN112711042A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-04-27 | 福建江夏学院 | 一种北斗卫星信号稳定捕获的调钟电路及方法 |
| CN112711042B (zh) * | 2021-01-14 | 2023-05-05 | 福建江夏学院 | 一种北斗卫星信号稳定捕获的调钟电路及方法 |
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