JPH1155035A - 発振回路の温度補正方法および温度補正装置 - Google Patents
発振回路の温度補正方法および温度補正装置Info
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- JPH1155035A JPH1155035A JP9210491A JP21049197A JPH1155035A JP H1155035 A JPH1155035 A JP H1155035A JP 9210491 A JP9210491 A JP 9210491A JP 21049197 A JP21049197 A JP 21049197A JP H1155035 A JPH1155035 A JP H1155035A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】比較的安価に、温度変化による発振周波数の変
動を補正できるようにすることを目的とする。 【解決手段】予め水晶振動子１０の温度と発振周波数と
の関係を示す温度特性データとしての一次式を求めてお
き、一定周期で水晶振動子１０の温度を、温度検出手段
としてのダイオード６で検出し、検出した温度に対応す
る発振周波数を、前記一次式から算出し、発振回路１１
の発振出力を分周する内蔵のカウンタの分周比を、算出
した発振周波数に応じて可変し、発振周波数の変動に拘
わらず、一定周期の基準クロックを得るように構成して
いる。
動を補正できるようにすることを目的とする。 【解決手段】予め水晶振動子１０の温度と発振周波数と
の関係を示す温度特性データとしての一次式を求めてお
き、一定周期で水晶振動子１０の温度を、温度検出手段
としてのダイオード６で検出し、検出した温度に対応す
る発振周波数を、前記一次式から算出し、発振回路１１
の発振出力を分周する内蔵のカウンタの分周比を、算出
した発振周波数に応じて可変し、発振周波数の変動に拘
わらず、一定周期の基準クロックを得るように構成して
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子時計、タイ
マ、プログラム温度調節器あるいは送信機などの安定な
発振を必要とする各種機器に用いられる発振回路の温度
による発振周波数の変動を補正するための方法および装
置に関する。
マ、プログラム温度調節器あるいは送信機などの安定な
発振を必要とする各種機器に用いられる発振回路の温度
による発振周波数の変動を補正するための方法および装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】発振回路の発振出力は、基準となるクロ
ックを生成するために用いられ、かかる基準クロックに
基づいて、時間の計測などが行われることになるが、温
度の影響を受け易い発振素子、例えば水晶振動子を用い
た発振回路では、周囲の温度変化によって発振周波数が
変動するために、安定な発振精度が要求される場合に
は、温度変化による発振周波数の変動を補正する必要が
あり、従来、かかる発振回路の温度補正は、例えば、次
のようにして行われている。
ックを生成するために用いられ、かかる基準クロックに
基づいて、時間の計測などが行われることになるが、温
度の影響を受け易い発振素子、例えば水晶振動子を用い
た発振回路では、周囲の温度変化によって発振周波数が
変動するために、安定な発振精度が要求される場合に
は、温度変化による発振周波数の変動を補正する必要が
あり、従来、かかる発振回路の温度補正は、例えば、次
のようにして行われている。
【０００３】すなわち、水晶振動子を含む発振回路自体
を恒温槽に入れる方法、周囲温度の変化に対して発振周
波数の変動が少ない温度特性の良好な水晶振動子を使用
する方法、あるいは、周囲温度を検出して回路的に水晶
振動子の共振点を可変する方法、さらには、周囲温度の
上昇によって発振周波数が増加する正の温度定数を有す
る水晶振動子と周囲温度の上昇によって発振周波数が低
下する負の温度定数を有する水晶振動子とを併用して補
正する方法などがある。
を恒温槽に入れる方法、周囲温度の変化に対して発振周
波数の変動が少ない温度特性の良好な水晶振動子を使用
する方法、あるいは、周囲温度を検出して回路的に水晶
振動子の共振点を可変する方法、さらには、周囲温度の
上昇によって発振周波数が増加する正の温度定数を有す
る水晶振動子と周囲温度の上昇によって発振周波数が低
下する負の温度定数を有する水晶振動子とを併用して補
正する方法などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発振回
路を恒温槽に入れる方法では、実装スペースが大きくな
り、コストが非常に高くつき、また、温度特性の良好の
水晶振動子を使用する方法では、水晶振動子自体が非常
に高価であり、さらに、周囲温度を検出して回路的に水
晶振動子の共振点を可変する方法では、共振点を可変す
るためのバリキャプダイオードや制御回路からの補正用
のデジタルデータをアナログデータに変換してバリキャ
プダイオードに与える高精度のＤ／Ａコンバータなどが
必要となってコストが高くつき、さらに、正および負の
温度定数の水晶振動子を併用する方法では、温度定数の
絶対値が等しい水晶振動子を併用する必要があり、水晶
振動子自体が非常に高価になるといった難点がある。
路を恒温槽に入れる方法では、実装スペースが大きくな
り、コストが非常に高くつき、また、温度特性の良好の
水晶振動子を使用する方法では、水晶振動子自体が非常
に高価であり、さらに、周囲温度を検出して回路的に水
晶振動子の共振点を可変する方法では、共振点を可変す
るためのバリキャプダイオードや制御回路からの補正用
のデジタルデータをアナログデータに変換してバリキャ
プダイオードに与える高精度のＤ／Ａコンバータなどが
必要となってコストが高くつき、さらに、正および負の
温度定数の水晶振動子を併用する方法では、温度定数の
絶対値が等しい水晶振動子を併用する必要があり、水晶
振動子自体が非常に高価になるといった難点がある。
【０００５】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、比較的安価に、温度変化による発振周波数の
変動を補正できるようにすることを目的とする。
であって、比較的安価に、温度変化による発振周波数の
変動を補正できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
を達成するために、次のように構成している。
【０００７】すなわち、本発明は、温度変化による発振
回路の発振周波数の変動を補正する方法であって、前記
発振回路の発振素子の温度を検出し、検出された温度お
よび前記発振素子の温度特性データに基づいて、検出さ
れた温度に対応する発振周波数を算出し、前記発振回路
の発振出力を分周して基準となるクロックを生成するた
めの分周比を、前記算出した発振周波数に応じて可変す
るものである。
回路の発振周波数の変動を補正する方法であって、前記
発振回路の発振素子の温度を検出し、検出された温度お
よび前記発振素子の温度特性データに基づいて、検出さ
れた温度に対応する発振周波数を算出し、前記発振回路
の発振出力を分周して基準となるクロックを生成するた
めの分周比を、前記算出した発振周波数に応じて可変す
るものである。
【０００８】また、本発明は、温度変化による発振回路
の発振周波数の変動を補正する装置であって、前記発振
回路の発振素子の温度を検出する温度検出手段と、検出
された温度および前記発振素子の温度特性データに基づ
いて、検出された温度に対応する発振周波数を算出する
発振周波数算出手段と、算出された発振周波数に応じた
分周比で、前記発振回路の発振出力を分周して基準とな
るクロックを生成する分周手段とを備えている。
の発振周波数の変動を補正する装置であって、前記発振
回路の発振素子の温度を検出する温度検出手段と、検出
された温度および前記発振素子の温度特性データに基づ
いて、検出された温度に対応する発振周波数を算出する
発振周波数算出手段と、算出された発振周波数に応じた
分周比で、前記発振回路の発振出力を分周して基準とな
るクロックを生成する分周手段とを備えている。
【０００９】また、本発明の温度補正装置では、前記発
振素子が水晶振動子である。
振素子が水晶振動子である。
【００１０】さらに、本発明の温度補正装置では、分周
手段の分周比を、発振周波数の変動に拘わらず、前記基
準となるクロックの周期が、一定となる分周比としてい
る。
手段の分周比を、発振周波数の変動に拘わらず、前記基
準となるクロックの周期が、一定となる分周比としてい
る。
【００１１】また、本発明の温度補正装置では、前記温
度特性データは、前記発振素子の既知の温度定数と、予
め計測された前記発振回路の発振周波数およびそのとき
の発振素子の温度により得られるものである。
度特性データは、前記発振素子の既知の温度定数と、予
め計測された前記発振回路の発振周波数およびそのとき
の発振素子の温度により得られるものである。
【００１２】本発明の温度補正方法によれば、発振回路
の発振素子の温度を検出し、発振素子の温度特性データ
に基づいて、検出された温度に対応する発振周波数を算
出し、発振回路の発振出力を分周する分周比を、算出し
た発振周波数に応じて可変するので、温度変化による発
振周波数の変動を補正するように分周比を可変すること
により、基準となるクロックを、温度変化に拘わらず、
一定の周期にすることができ、しかも、高価な水晶振動
子や恒温層などを使用することなく、比較的安価に温度
変化による発振周波数の変動を補正できることになる。
の発振素子の温度を検出し、発振素子の温度特性データ
に基づいて、検出された温度に対応する発振周波数を算
出し、発振回路の発振出力を分周する分周比を、算出し
た発振周波数に応じて可変するので、温度変化による発
振周波数の変動を補正するように分周比を可変すること
により、基準となるクロックを、温度変化に拘わらず、
一定の周期にすることができ、しかも、高価な水晶振動
子や恒温層などを使用することなく、比較的安価に温度
変化による発振周波数の変動を補正できることになる。
【００１３】本発明の温度補正装置によれば、温度検出
手段によって発振回路の発振素子、例えば水晶振動子の
温度を検出し、発振周波数算出手段で水晶振動子の温度
特性データに基づいて、検出された温度に対応する発振
周波数を算出し、分周手段で算出された発振周波数に応
じた分周比で、発振回路の発振出力を分周して基準とな
るクロックを生成するので、温度変化による発振周波数
の変動を補正するような分周比で分周することにより、
基準となるクロックを、温度変化に拘わらず、一定の周
期にすることができ、しかも、高価な水晶振動子や恒温
層などを使用することなく、比較的安価に温度変化によ
る発振周波数の変動を補正できることになる。
手段によって発振回路の発振素子、例えば水晶振動子の
温度を検出し、発振周波数算出手段で水晶振動子の温度
特性データに基づいて、検出された温度に対応する発振
周波数を算出し、分周手段で算出された発振周波数に応
じた分周比で、発振回路の発振出力を分周して基準とな
るクロックを生成するので、温度変化による発振周波数
の変動を補正するような分周比で分周することにより、
基準となるクロックを、温度変化に拘わらず、一定の周
期にすることができ、しかも、高価な水晶振動子や恒温
層などを使用することなく、比較的安価に温度変化によ
る発振周波数の変動を補正できることになる。
【００１４】また、分周手段の分周比は、発振周波数の
変動に拘わらず、前記基準となるクロックの周期が、一
定となる分周比であるので、発振周波数の変動による基
準クロックの変動を補正できることになる。
変動に拘わらず、前記基準となるクロックの周期が、一
定となる分周比であるので、発振周波数の変動による基
準クロックの変動を補正できることになる。
【００１５】さらに、発振素子の温度特性データは、発
振素子の既知の温度定数と、予め計測された前記発振回
路の発振周波数およびそのときの発振素子の温度に基づ
いて得られるものであり、工場での校正時などに、前記
発振回路の発振周波数および発振素子の温度を計測して
おくことにより、発振素子の温度特性データが得られる
ことになる。
振素子の既知の温度定数と、予め計測された前記発振回
路の発振周波数およびそのときの発振素子の温度に基づ
いて得られるものであり、工場での校正時などに、前記
発振回路の発振周波数および発振素子の温度を計測して
おくことにより、発振素子の温度特性データが得られる
ことになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。
の形態について詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明の一つの実施の形態に係る
発振回路の温度補正装置が内蔵された機器としてのプロ
グラム温度調節器を用いたシステムの構成図である。
発振回路の温度補正装置が内蔵された機器としてのプロ
グラム温度調節器を用いたシステムの構成図である。
【００１８】プログラム温度調節器１は、例えば図２に
示されるように、実行時間ｔ1〜ｔ4および目標温度
Ｔ1，Ｔ2を設定することにより、折れ線による任意のプ
ログラムを設定できるものであり、この設定されたプロ
グラムに従って温度制御を行うものである。
示されるように、実行時間ｔ1〜ｔ4および目標温度
Ｔ1，Ｔ2を設定することにより、折れ線による任意のプ
ログラムを設定できるものであり、この設定されたプロ
グラムに従って温度制御を行うものである。
【００１９】このプログラム温度調節器１は、制御対象
である電気炉２の温度を温度センサ３で計測し、上述の
ようにして設定されたプログラムに従って目標温度にな
るようにヒータ４の通電を制御するものであり、温度セ
ンサ３の入力が与えられる入力回路５と、入力回路５の
出力および後述の温度検出手段としてのダイオード６の
出力を、Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路７と、現在温度
や設定温度などを表示する表示回路８と、上述の目標温
度Ｔ1，Ｔ2などを設定する設定回路９と、発振素子とし
ての水晶振動子１０を備えた発振回路１１と、後述のよ
うに、温度による発振回路１１の発振周波数の変動を補
正するとともに、温度センサ３の入力および設定回路９
の設定に基づいて、制御出力を増幅回路１２に与えるマ
イクロコンピュータ１３と、各部に電源を供給する電源
回路１４とを備えている。
である電気炉２の温度を温度センサ３で計測し、上述の
ようにして設定されたプログラムに従って目標温度にな
るようにヒータ４の通電を制御するものであり、温度セ
ンサ３の入力が与えられる入力回路５と、入力回路５の
出力および後述の温度検出手段としてのダイオード６の
出力を、Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路７と、現在温度
や設定温度などを表示する表示回路８と、上述の目標温
度Ｔ1，Ｔ2などを設定する設定回路９と、発振素子とし
ての水晶振動子１０を備えた発振回路１１と、後述のよ
うに、温度による発振回路１１の発振周波数の変動を補
正するとともに、温度センサ３の入力および設定回路９
の設定に基づいて、制御出力を増幅回路１２に与えるマ
イクロコンピュータ１３と、各部に電源を供給する電源
回路１４とを備えている。
【００２０】マイクロコンピュータ１３は、発振回路１
１の発振出力を分周して基準クロックを生成する分周比
が可変のカウンタを内蔵しており、この基準クロックに
基づいて、設定された上述の実行時間ｔ1〜ｔ4の計測な
どを行って設定されたプログラムに従った温度制御を行
うものである。
１の発振出力を分周して基準クロックを生成する分周比
が可変のカウンタを内蔵しており、この基準クロックに
基づいて、設定された上述の実行時間ｔ1〜ｔ4の計測な
どを行って設定されたプログラムに従った温度制御を行
うものである。
【００２１】この実行時間ｔ1〜ｔ4は、時間精度が要求
されるのに対して、水晶振動子１０を用いた発振回路１
１の発振周波数は、周囲温度の変化によって変動するの
で、それに基づく基準クロックの周期も変動することに
なる。
されるのに対して、水晶振動子１０を用いた発振回路１
１の発振周波数は、周囲温度の変化によって変動するの
で、それに基づく基準クロックの周期も変動することに
なる。
【００２２】そこで、この実施の形態では、周囲温度の
変化による発振回路１１の発振周波数の変動を、次のよ
うにして補正している。
変化による発振回路１１の発振周波数の変動を、次のよ
うにして補正している。
【００２３】図３は、水晶振動子の周囲の温度変化に対
する発振周波数の変化を示す特性図であり、この図３に
示されるように、周囲の温度の変化に応じて、一定の温
度定数（傾き）で変化し、しかも、発振回路のパターン
の浮遊容量やコンデンサのバラツキなどによって、同一
種類の水晶振動子であっても、Ｘｔａｌ１〜３に示され
るように、ある温度Ｔａにおける発振周波数ｆ１〜ｆ３
がバラツクことになる。
する発振周波数の変化を示す特性図であり、この図３に
示されるように、周囲の温度の変化に応じて、一定の温
度定数（傾き）で変化し、しかも、発振回路のパターン
の浮遊容量やコンデンサのバラツキなどによって、同一
種類の水晶振動子であっても、Ｘｔａｌ１〜３に示され
るように、ある温度Ｔａにおける発振周波数ｆ１〜ｆ３
がバラツクことになる。
【００２４】一定の温度定数は、既知であるので、ある
温度における発振周波数が計測できれば、その水晶振動
子の温度と発振周波数との関係を示す温度特性データと
しての一次式が決定できることになり、この一次式に基
づいて、任意の温度における発振周波数を算出できるこ
とになる。
温度における発振周波数が計測できれば、その水晶振動
子の温度と発振周波数との関係を示す温度特性データと
しての一次式が決定できることになり、この一次式に基
づいて、任意の温度における発振周波数を算出できるこ
とになる。
【００２５】したがって、水晶振動子１０の温度を検出
し、その温度に対応する発振周波数を、前記一次式によ
って算出し、その発振周波数に応じて発振出力の分周比
を、基準クロックの周期が一定になるように可変すれ
ば、温度変化による発振周波数の変動が補正された周期
が一定の基準クロックが得られることになる。
し、その温度に対応する発振周波数を、前記一次式によ
って算出し、その発振周波数に応じて発振出力の分周比
を、基準クロックの周期が一定になるように可変すれ
ば、温度変化による発振周波数の変動が補正された周期
が一定の基準クロックが得られることになる。
【００２６】このため、この実施の形態では、予め前記
一次式を算出するために、工場における校正時に、発振
回路１１の発振周波数を正確に計測するとともに、その
ときの水晶振動子１０の温度を温度検出手段としてのダ
イオード６によって検出し、上述のように、温度特性デ
ータとしての一次式を決定するものである。この温度検
出手段としてのダイオード６は、水晶振動子１０に近接
配置されて周囲温度に対応した水晶振動子１０の温度を
検出するものである。
一次式を算出するために、工場における校正時に、発振
回路１１の発振周波数を正確に計測するとともに、その
ときの水晶振動子１０の温度を温度検出手段としてのダ
イオード６によって検出し、上述のように、温度特性デ
ータとしての一次式を決定するものである。この温度検
出手段としてのダイオード６は、水晶振動子１０に近接
配置されて周囲温度に対応した水晶振動子１０の温度を
検出するものである。
【００２７】この実施の形態では、工場における校正時
には、図４に示されるように、プログラム温度調節器１
の発振回路１１の原発振出力を、校正用機器１５に与
え、校正用機器１５では、一定期間、例えば１秒間ハイ
レベルとなる正確なゲート信号を生成し、このゲート信
号とプログラム温度調節器１からの原発振出力とをアン
ドゲート１６に入力し、このアンドゲート１６の出力
を、高精度のカウンタ１７で計数し、その計数出力を、
プログラム温度調節器１のマイクロコンピュータ１３に
出力するものである。
には、図４に示されるように、プログラム温度調節器１
の発振回路１１の原発振出力を、校正用機器１５に与
え、校正用機器１５では、一定期間、例えば１秒間ハイ
レベルとなる正確なゲート信号を生成し、このゲート信
号とプログラム温度調節器１からの原発振出力とをアン
ドゲート１６に入力し、このアンドゲート１６の出力
を、高精度のカウンタ１７で計数し、その計数出力を、
プログラム温度調節器１のマイクロコンピュータ１３に
出力するものである。
【００２８】すなわち、１秒間の原発振クロックの数を
正確に計数、つまり、原発振周波数を正確に計測してマ
イクロコンピュータ１３に与えるのである。なお、本発
明の他の実施の形態として、正確なゲート信号をプログ
ラム温度調節器１に与えて、プログラム温度調節器１側
で原発振周波数を計測してもよい。
正確に計数、つまり、原発振周波数を正確に計測してマ
イクロコンピュータ１３に与えるのである。なお、本発
明の他の実施の形態として、正確なゲート信号をプログ
ラム温度調節器１に与えて、プログラム温度調節器１側
で原発振周波数を計測してもよい。
【００２９】また、マイクロコンピュータ１３は、校正
用機器１５からの計数値を取り込むと同時に、その時の
水晶振動子１０の温度を、温度検出手段としてのダイオ
ード６の出力として取り込み、この検出された温度、計
測された発振周波数および既知の温度定数から水晶振動
子の温度特性データとしての一次式を決定するのであ
る。
用機器１５からの計数値を取り込むと同時に、その時の
水晶振動子１０の温度を、温度検出手段としてのダイオ
ード６の出力として取り込み、この検出された温度、計
測された発振周波数および既知の温度定数から水晶振動
子の温度特性データとしての一次式を決定するのであ
る。
【００３０】例えば、図５の特性図に示されるように、
校正時に検出された水晶振動子１０の温度をＴa、計測
された発振周波数をｆｍとし、既知の温度定数をａ＝Δ
ｆ／ΔＴとすると、温度特性の一次式ｆ（Ｔ）＝ａＴ＋
ｂは、ｆｍ＝ａＴa＋ｂとなり、ｂ＝ｆｍ−ａＴaとな
る。
校正時に検出された水晶振動子１０の温度をＴa、計測
された発振周波数をｆｍとし、既知の温度定数をａ＝Δ
ｆ／ΔＴとすると、温度特性の一次式ｆ（Ｔ）＝ａＴ＋
ｂは、ｆｍ＝ａＴa＋ｂとなり、ｂ＝ｆｍ−ａＴaとな
る。
【００３１】したがって、温度特性の一次式は、 となる。
【００３２】この校正時の温度Ｔaおよび計測された発
振周波数ｆｍは、発振周波数算出手段としてのマイクロ
コンピュータ１３のＲＯＭあるいは不揮発性メモリに格
納される。
振周波数ｆｍは、発振周波数算出手段としてのマイクロ
コンピュータ１３のＲＯＭあるいは不揮発性メモリに格
納される。
【００３３】以上のようにして工場での校正が終わった
後には、ユーザの温度制御システムにおいて、マイクロ
コンピュータ１３は、一定の周期で水晶振動子１０の検
出温度を取り込み、例えば、検出温度が、上述の図５に
おいて、Ｔ1になったとすると、上記温度特性の一次式
ｆ（Ｔ）＝ａ（Ｔ−Ｔa）＋ｆｍのＴにＴ1を代入して発
振周波数ｆ（Ｔ）を算出し、算出したｆ（Ｔ）に応じて
分周比を変更し、分周された基準クロックの周期が一定
となるようにしている。
後には、ユーザの温度制御システムにおいて、マイクロ
コンピュータ１３は、一定の周期で水晶振動子１０の検
出温度を取り込み、例えば、検出温度が、上述の図５に
おいて、Ｔ1になったとすると、上記温度特性の一次式
ｆ（Ｔ）＝ａ（Ｔ−Ｔa）＋ｆｍのＴにＴ1を代入して発
振周波数ｆ（Ｔ）を算出し、算出したｆ（Ｔ）に応じて
分周比を変更し、分周された基準クロックの周期が一定
となるようにしている。
【００３４】例えば、校正時の検出温度Ｔaにおいて、
計測された発振周波数ｆｍ＝１０００Ｈｚで周期１秒の
基準クロックを得るための分周比が１０００であって、
マイクロコンピュータ１３内蔵の分周手段としてのカウ
ンタで１／１０００の分周を行っていたとする。
計測された発振周波数ｆｍ＝１０００Ｈｚで周期１秒の
基準クロックを得るための分周比が１０００であって、
マイクロコンピュータ１３内蔵の分周手段としてのカウ
ンタで１／１０００の分周を行っていたとする。
【００３５】その状態で周囲温度が変化して検出温度が
Ｔ1になり、上述の温度特性の一次式によって算出され
る発振周波数ｆ（Ｔ）が、９９０Ｈｚになったとする
と、マイクロコンピュータ１３は、１秒の周期の基準ク
ロックを得るために、内蔵のカウンタの分周比を、次式
で算出される９９０に変更し、マイクロコンピュータ１
３内蔵のカウンタで１／９９０の分周を行って基準クロ
ックを生成するものである。
Ｔ1になり、上述の温度特性の一次式によって算出され
る発振周波数ｆ（Ｔ）が、９９０Ｈｚになったとする
と、マイクロコンピュータ１３は、１秒の周期の基準ク
ロックを得るために、内蔵のカウンタの分周比を、次式
で算出される９９０に変更し、マイクロコンピュータ１
３内蔵のカウンタで１／９９０の分周を行って基準クロ
ックを生成するものである。
【００３６】基準クロックの周期＝分周比×（１／一次
式で算出された発振周波数） 以上のようにして、予め発振周波数とその時の水晶振動
子１０の温度を検出して温度特性データとしての一次式
を求めておき、以後は、一定の周期で水晶振動子１０の
温度を検出し、その温度に対応する発振周波数を前記一
次式で算出し、その算出した発振周波数に応じて分周比
を可変するので、温度によって発振回路１１の発振周波
数が変動しても分周比の可変によってその変動が補正さ
れて一定周期の基準クロックが得られることになる。
式で算出された発振周波数） 以上のようにして、予め発振周波数とその時の水晶振動
子１０の温度を検出して温度特性データとしての一次式
を求めておき、以後は、一定の周期で水晶振動子１０の
温度を検出し、その温度に対応する発振周波数を前記一
次式で算出し、その算出した発振周波数に応じて分周比
を可変するので、温度によって発振回路１１の発振周波
数が変動しても分周比の可変によってその変動が補正さ
れて一定周期の基準クロックが得られることになる。
【００３７】特に、水晶振動子１０の温度検出の周期
を、短くすることにより、誤差の累積を抑えて、より高
い時間精度が得られることになる。
を、短くすることにより、誤差の累積を抑えて、より高
い時間精度が得られることになる。
【００３８】しかも、高価な水晶振動子や実装スペース
を必要とする恒温槽などを用いることなく、比較的安価
な構成で高精度の補正が可能となる。
を必要とする恒温槽などを用いることなく、比較的安価
な構成で高精度の補正が可能となる。
【００３９】さらに、工場のおいて、発振周波数を正確
に調整する従来の校正に比べて、発振周波数を正確に計
測するだけでよく、校正作業が容易である。
に調整する従来の校正に比べて、発振周波数を正確に計
測するだけでよく、校正作業が容易である。
【００４０】また、本発明の他の実施の形態として、図
６に示されるように、発振回路１１にトリマコンデンサ
１８を設け、このトリマコンデンサ１８によって、発振
回路のパターンの浮遊容量やコンデンサのバラツキなど
に起因する図３に示される発振周波数のバラツキを補正
し、例えば、予め原点を通る特性、すなわち、図３のＸ
ｔａｌ２の特性に調整しておくことにより、温度特性デ
ータとしての一次式は、既知の温度定数ａによって、ｆ
（Ｔ）＝ａＴとして求められることになり、この場合に
は、上述の実施の形態ように、工場で正確な発振周波数
を計測する必要がなく、水晶振動子１０の温度を検出
し、その検出温度を前記一次式に代入することにより、
その温度における発振周波数が得られることになり、こ
の発振周波数に応じて、上述の実施の形態と同様に分周
比を可変すればよい。
６に示されるように、発振回路１１にトリマコンデンサ
１８を設け、このトリマコンデンサ１８によって、発振
回路のパターンの浮遊容量やコンデンサのバラツキなど
に起因する図３に示される発振周波数のバラツキを補正
し、例えば、予め原点を通る特性、すなわち、図３のＸ
ｔａｌ２の特性に調整しておくことにより、温度特性デ
ータとしての一次式は、既知の温度定数ａによって、ｆ
（Ｔ）＝ａＴとして求められることになり、この場合に
は、上述の実施の形態ように、工場で正確な発振周波数
を計測する必要がなく、水晶振動子１０の温度を検出
し、その検出温度を前記一次式に代入することにより、
その温度における発振周波数が得られることになり、こ
の発振周波数に応じて、上述の実施の形態と同様に分周
比を可変すればよい。
【００４１】上述の各実施の形態では、発振素子として
水晶振動子を用いたけれども、本発明は、水晶振動子に
限らず、温度の影響を受け易い他の発振素子、例えばセ
ラミック振動子などを用いた発振回路にも同様に適用で
きるものである。
水晶振動子を用いたけれども、本発明は、水晶振動子に
限らず、温度の影響を受け易い他の発振素子、例えばセ
ラミック振動子などを用いた発振回路にも同様に適用で
きるものである。
【００４２】上述の実施の形態では、温度調節器に適用
したけれども、本発明は、温度調節器に限らず、電子時
計、タイマあるいは送信機などの発振回路を備える他の
機器にも適用できるのは勿論である。
したけれども、本発明は、温度調節器に限らず、電子時
計、タイマあるいは送信機などの発振回路を備える他の
機器にも適用できるのは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、発振回路
の発振素子の温度を検出し、発振素子の温度特性データ
に基づいて、検出された温度に対応する発振周波数を算
出し、発振回路の発振出力を分周する分周比を、算出し
た発振周波数に応じて可変するので、温度変化による発
振周波数の変動を補正するように分周比を可変すること
により、基準となるクロックを、温度変化に拘わらず、
一定の周期にすることができ、しかも、高価な水晶振動
子や恒温層などを使用することなく、比較的安価に温度
変化による発振周波数の変動を補正できることになる。
の発振素子の温度を検出し、発振素子の温度特性データ
に基づいて、検出された温度に対応する発振周波数を算
出し、発振回路の発振出力を分周する分周比を、算出し
た発振周波数に応じて可変するので、温度変化による発
振周波数の変動を補正するように分周比を可変すること
により、基準となるクロックを、温度変化に拘わらず、
一定の周期にすることができ、しかも、高価な水晶振動
子や恒温層などを使用することなく、比較的安価に温度
変化による発振周波数の変動を補正できることになる。
【００４４】また、分周比は、発振周波数の変動に拘わ
らず、基準となるクロックの周期が、一定となる分周比
であるので、発振周波数の変動による基準クロックの変
動を補正できることになる。
らず、基準となるクロックの周期が、一定となる分周比
であるので、発振周波数の変動による基準クロックの変
動を補正できることになる。
【００４５】さらに、発振素子の温度特性データは、発
振素子の既知の温度定数と、予め計測された前記発振回
路の発振周波数およびそのときの発振素子の温度に基づ
いて得られるものであり、工場での校正時などに、前記
発振回路の発振周波数および発振素子の温度を計測して
おくことにより、発振素子の温度特性データが得られる
ことになる。
振素子の既知の温度定数と、予め計測された前記発振回
路の発振周波数およびそのときの発振素子の温度に基づ
いて得られるものであり、工場での校正時などに、前記
発振回路の発振周波数および発振素子の温度を計測して
おくことにより、発振素子の温度特性データが得られる
ことになる。
【図１】本発明に係るプログラム温度調節器を用いたシ
ステムの構成図である。
ステムの構成図である。
【図２】図１の温度調節器のプログラム制御の一例を示
す図である。
す図である。
【図３】水晶振動子の温度と発振周波数との関係を示す
特性図である。
特性図である。
【図４】工場のおける校正時の構成図である。
【図５】水晶振動子の温度特性図である。
【図６】本発明の他の実施の形態のプログラム温度調節
器のブロック図である。
器のブロック図である。
１ プログラム温度調節器 ６ ダイオード（温度検出手段） １０ 水晶振動子 １１ 発振回路 １３ マイクロコンピュータ
Claims (5)
- 【請求項１】 温度変化による発振回路の発振周波数の
変動を補正する方法であって、 前記発振回路の発振素子の温度を検出し、 検出された温度および前記発振素子の温度特性データに
基づいて、検出された温度に対応する発振周波数を算出
し、 前記発振回路の発振出力を分周して基準となるクロック
を生成するための分周比を、前記算出した発振周波数に
応じて可変することを特徴とする発振回路の温度補正方
法。 - 【請求項２】 温度変化による発振回路の発振周波数の
変動を補正する装置であって、 前記発振回路の発振素子の温度を検出する温度検出手段
と、 検出された温度および前記発振素子の温度特性データに
基づいて、検出された温度に対応する発振周波数を算出
する発振周波数算出手段と、 算出された発振周波数に応じた分周比で、前記発振回路
の発振出力を分周して基準となるクロックを生成する分
周手段と、 を備えることを特徴とする発振回路の温度補正装置。 - 【請求項３】 前記発振素子が水晶振動子である請求項
２記載の発振回路の温度補正装置。 - 【請求項４】 前記分周手段の分周比は、発振周波数の
変動に拘わらず、前記基準となるクロックの周期が、一
定となる分周比である請求項２または３記載の発振回路
の温度補正装置。 - 【請求項５】 前記温度特性データは、前記発振素子の
既知の温度定数と、予め計測された前記発振回路の発振
周波数およびそのときの前記発振素子の温度に基づいて
得られるものである請求項２ないし４のいずれかに記載
の発振回路の温度補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9210491A JPH1155035A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 発振回路の温度補正方法および温度補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9210491A JPH1155035A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 発振回路の温度補正方法および温度補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155035A true JPH1155035A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16590237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9210491A Pending JPH1155035A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 発振回路の温度補正方法および温度補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1155035A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011150492A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 無線通信システム |
| JP2011163885A (ja) * | 2010-02-08 | 2011-08-25 | Seiko Epson Corp | 圧電振動子の周波数応答特性測定方法、圧電振動子用測定機器 |
| JP2011196747A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Seiko Epson Corp | 圧電発振器の周波数温度特性の測定システム及び測定方法 |
-
1997
- 1997-08-05 JP JP9210491A patent/JPH1155035A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011150492A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 無線通信システム |
| JP2011163885A (ja) * | 2010-02-08 | 2011-08-25 | Seiko Epson Corp | 圧電振動子の周波数応答特性測定方法、圧電振動子用測定機器 |
| JP2011196747A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Seiko Epson Corp | 圧電発振器の周波数温度特性の測定システム及び測定方法 |
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