JPH10163752A - 水晶発振回路 - Google Patents

水晶発振回路

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JPH10163752A
JPH10163752A JP33473896A JP33473896A JPH10163752A JP H10163752 A JPH10163752 A JP H10163752A JP 33473896 A JP33473896 A JP 33473896A JP 33473896 A JP33473896 A JP 33473896A JP H10163752 A JPH10163752 A JP H10163752A
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emitter
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crystal
capacitor
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Kuichi Kubo
保 九 一 久
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 低電圧の電源で動作することができ、歪みの
少ない発振出力を得ることができ、動作効率も良好で、
しかも負荷抵抗の変化による出力レベルの変動の少ない
水晶発振回路を提供すること。 【解決手段】 電源と接地電位間にNPN型とPNP型
のトランジスタQ1とQ2を直列に接続したB級増幅器
の入力に水晶振動子を接続した水晶発振回路において、
一端を接地した水晶振動子の他端にPNP型及びNPN
型のトランジスタQ3とQ4のベースを接続しトランジ
スタQ1(Q2)のベースをトランジスタQ3(Q4)
のエミッタに接続し、トランジスタQ1、Q2の直列接
続点に出力端子を接続し、トランジスタQ3(Q4)の
ベース・エミッタ間にトランジスタQ1(Q2)のベー
ス電圧の正(負)のピーク値を引き上(下)げるコンデ
ンサC1(C2)を接続したことを特徴とするものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低電圧の電源で動
作することができ、歪み特性も良好で高効率で動作し、
かつ負荷の変動による出力レベルの変化の少ない水晶発
振回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水晶発振回路としては、たとえば
図4に示すようなコルピッツ型水晶発振回路が知られて
いる。この水晶発振回路では水晶振動子1を周波数源と
するコルピッツ発振回路をトランジスタ2によって構成
している。トランジスタ2はエミッタ接地の増幅器とし
て動作し、発振出力3をエミッタから取り出すようにし
ている。
【0003】しかしながら、このような回路構成では、
トランジスタ2の動作点としてバイアス電圧を比較的、
高く設定することが行われる。したがって、常時コレク
タ電流の流れる、いわゆるA級増幅器として動作するた
めに動作効率も低く、消費電流も多くなる問題がある。
また、このようなものでは、負荷の変動等の影響は、直
接、発振段のトランジスタ2へ及ぶために安定性に劣
り、多くの場合、発振出力をバッファ回路で受けて負荷
へ供給することが行われている。
【0004】しかしながら、電源電圧の低い、たとえば
2.6V程度の電源を用いる場合に、バッファ回路を設
けると発振段とバッファ回路との電圧の配分の問題を生
じて動作電圧が低くなり、発振出力がクリップされるた
めに歪みを生じたり振幅が小さくなってしまう問題があ
った。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、低電圧の電源で動作することが
でき、歪みの少ない発振出力を得ることができ、動作効
率も良好で、しかも負荷抵抗の変化による出力レベルの
変動の少ない水晶発振回路を提供することを目的とする
ものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、電源と接地電
位間にNPN型の第1のトランジスタのコレクタ・エミ
ッタとPNP型の第2のトランジスタのエミッタ・コレ
クタとを直列に接続したB級増幅器の入力に水晶振動子
を接続した水晶発振回路において、水晶振動子の一端を
接地し、PNP型の第3のトランジスタのベースに水晶
振動子の他端を接続するとともにコレクタを接地しエミ
ッタをエミッタ抵抗を介して電源に接続し、NPN型の
第4のトランジスタのベースに水晶振動子の他端を接続
するとともにコレクタを電源に接続しエミッタをエミッ
タ抵抗を介して接地し、第3のトランジスタのエミッタ
に第1のトランジスタのベースを接続し、第4のトラン
ジスタのエミッタに第2のトランジスタのベースを接続
し、第1、第2のトランジスタのエミッタの直列接続点
から出力端子を導出し、第3のトランジスタのベース・
エミッタ間に第1のトランジスタのベース電圧の正のピ
ーク値を引き上げる第1のコンデンサを接続し、第4の
トランジスタのベース・エミッタ間に第2のトランジス
タのベース電圧の負のピーク値を引き下げる第2のコン
デンサを接続し、第3、第4のトランジスタのベースと
出力端子との間に第3のコンデンサを介挿し、一端を上
記出力端子に接続し他端を接地した第4のコンデンサを
設けたことを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図1に示す回路図を参照し
て、本発明の実施の形態を説明する。Q1はNPN型の
第1のトランジスタ、Q2はPNP型の第2のトランジ
スタである。第1のトランジスタQ1のコレクタを電源
Vccに接続し、第2のトランジスタQ2のコレクタを
接地し、エミッタを共通に出力端子Outに接続してい
る。
【0008】そして第1、第2のトランジスタQ1、Q
2によっていわゆる相補型のB級出力回路を形成してい
る。そしてQ3はPNP型の第3のトランジスタで、エ
ミッタをエミッタ抵抗R1を介して、たとえば電圧2.
6Vの電源Vccに接続し、コレクタを接地している。
【0009】またQ4はNPN型の第4のトランジスタ
で、コレクタを電源Vccに接続し、エミッタをエミッ
タ抵抗R2を介して接地しているそして一端を接地した
水晶振動子Xの他端に第3、第4の各トランジスタQ
3、Q4のベースを接続している。
【0010】そして第3のトランジスタQ3のエミッタ
を第1のトランジスタQ1のベースに接続し、第4のト
ランジスタQ4のエミッタを第2のトランジスタQ2の
ベースに接続して、それぞれ出力段の第1、第2のトラ
ンジスタQ1、Q2をドライブするようにしている。
【0011】そして第3のトランジスタQ3のベース・
エミッタ間に、第1のトランジスタQ1のベース電圧V
b1の正のピーク値を引き上げる第1のコンデンサC1
を介挿している。同様に第4のトランジスタQ4のベー
ス・エミッタ間に、第2のトランジスタQ2のベース電
圧Vb2の負のピーク値を引き下げる第2のコンデンサ
C2を介挿している。
【0012】そして第3、第4の各トランジスタQ3、
Q4のベースを、バイアス抵抗R3を介して電源Vcc
に接続し、またバイアス抵抗R4を介して接地し、第
3、第4の各トランジスタQ3、Q4のベースへバイア
ス電圧を与えるようにしている。
【0013】そして、上記第3、第4のトランジスタQ
3、Q4のベースと出力端子Outとの間に第3のコン
デンサC3を接続している。さらに、出力端子Outと
接地電位との間に第4のコンデンサC4を接続してい
る。
【0014】このような構成であれば、第3、第4のト
ランジスタQ3、Q4によって出力段の第1、第2の各
トランジスタQ1、Q2のベース・エミッタ電圧Vbe
を吸収することができクロスオーバー歪の発生を防止す
ることができる。そして第3、第4のトランジスタQ
3、Q4のベースに接続した水晶振動子Xの圧電振動に
よって出力段の第1、第2のトランジスタQ1、Q2を
駆動することができる。
【0015】ここで、出力段の第1、第2のトランジス
タQ1、Q2に図2にInで示すような正弦波信号が入
力された場合、トランジスタQ1、Q2のベース電圧V
b1、Vb2は、それぞれ図2にVb1、Vb2で示す
ように変化する。
【0016】すなわち、トランジスタQ1の正のピーク
値はコンデンサC1の充電電荷によって引き上げられ、
同様にトランジスタQ2の負のピーク値はコンデンサC
2の充電電荷によって引き下げられる。
【0017】なお図2で破線は、たとえば電源電圧が低
く、かつ第1、第2のコンデンサC1、C2のない場合
に正負ピーク値が歪む様子を示すものである。しかし
て、上記実施例では、出力端子Outの発振出力は図3
に実線で示すように歪みのない信号を得ることができ
る。なお図3で破線は、ベース電圧Vb1、Vb2が図
2に破線で示すように歪んだ場合の出力信号の歪みを示
すものである。
【0018】またB級増幅器を用いた発振回路は、たと
えば図4に示すような従来のコルピッツ型水晶発振回路
に比して大きな出力を得ることができ、たとえば負荷変
動による出力レベルの変動も少なく低抵抗の負荷に対し
ても大きな振幅で駆動することができる利点がある。
【0019】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば上記実施例では水晶振動子の一端を
直接、接地するようにしたが、ここにコンデンサを介挿
することによって発振周波数をわずかに可変することが
できる。したがって、ここに可変コンデンサを用いるよ
うにすれば発振周波数を連続的に変化させることができ
正確な発振周波数に調整することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0021】発振回路にB級増幅器を用いているために
動作効率がよく、かつ低電圧、たとえば2.6V程度の
電源電圧でも歪みを生じることなく大きな振幅の出力を
得ることができる。したがって負荷変動による出力レベ
ルの変動も少なく、消費電力も少ない出力回路を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の発振回路の回路図である。
【図2】図1に示す実施例の出力段のトランジスタのベ
ース電圧の変化を示す波形図である。
【図3】図1に示す実施例の発振出力を示す波形図であ
る。
【図4】従来のコルピッツ型発振回路の回路図である。
【符号の説明】
Q1、Q2、Q3、Q4 トランジスタ C1、C2、C3、C4 コンデンサ R1、R2、R3、R4 抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電源と接地電位間にNPN型の第1のトラ
    ンジスタのコレクタ・エミッタとPNP型の第2のトラ
    ンジスタのエミッタ・コレクタとを直列に接続したB級
    増幅器の入力に水晶振動子を接続した水晶発振回路にお
    いて、 一端を接地した水晶振動子と、 この水晶振動子の他端にベースを接続しコレクタを接地
    するとともにエミッタをエミッタ抵抗を介して電源に接
    続したPNP型の第3のトランジスタと、 上記水晶振動子の他端にベースを接続するとともにコレ
    クタを電源に接続しエミッタをエミッタ抵抗を介して接
    地したNPN型の第4のトランジスタと、 ベースを上記第3のトランジスタのエミッタに接続した
    NPN型の第1のトランジスタと、 ベースを上記第4のトランジスタのエミッタに接続した
    PNP型の第2のトランジスタと、 上記第1のトランジスタのエミッタと上記第2のトラン
    ジスタのエミッタとの直列接続点から導出した出力端子
    と、 上記第3のトランジスタのベース・エミッタ間に接続さ
    れ第1のトランジスタのベース電圧の正のピーク値を引
    き上げる第1のコンデンサと、 上記第4のトランジスタのベース・エミッタ間に接続さ
    れ第2のトランジスタのベース電圧の負のピーク値を引
    き下げる第2のコンデンサと、 上記第3、第4のトランジスタのベースと出力端子との
    間に介挿した第3のコンデンサと、 一端を上記出力端子に接続し他端を接地した第4のコン
    デンサと、 を具備することを特徴とする水晶発振回路。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のものにおいて、水晶振動
    子の一端側に発振周波数を調整するコンデンサを介挿し
    たことを特徴とする水晶発振回路。
  3. 【請求項3】請求項2に記載のものにおいて、水晶振動
    子の一端側に介挿したコンデンサは可変コンデンサであ
    ることを特徴とする水晶発振回路。
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