JP2000101346A - 高安定圧電発振器の構造 - Google Patents
高安定圧電発振器の構造Info
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- JP2000101346A JP2000101346A JP10271048A JP27104898A JP2000101346A JP 2000101346 A JP2000101346 A JP 2000101346A JP 10271048 A JP10271048 A JP 10271048A JP 27104898 A JP27104898 A JP 27104898A JP 2000101346 A JP2000101346 A JP 2000101346A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高安定水晶発振器の周波数安定度を改善する
手段を得る。 【解決手段】 高安定水晶発振器の水晶振動子、増幅器
及び熱関連素子（感温素子、ヒーター及びパワートラン
ジスタ）を除く温度制御部を搭載する基板と、前記熱関
連素子を搭載する基板とを別個の基板とすると共に、該
基板をフレキシブルとして前記水晶振動子の外周に密着
させた構造。
手段を得る。 【解決手段】 高安定水晶発振器の水晶振動子、増幅器
及び熱関連素子（感温素子、ヒーター及びパワートラン
ジスタ）を除く温度制御部を搭載する基板と、前記熱関
連素子を搭載する基板とを別個の基板とすると共に、該
基板をフレキシブルとして前記水晶振動子の外周に密着
させた構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高安定圧電発振器に
関し、特に周波数安定度を向上させた高安定水晶発振器
に関する。
関し、特に周波数安定度を向上させた高安定水晶発振器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】水晶発振器は通信装置、無線通信機等に
多く用いられ、周波数安定度の向上が要求されると共
に、その重要性は益々高まっている。特に、セルラー方
式の携帯電話の普及に伴い、多くの基地局に用いられる
高安定発振器の需要は増大の一途をたどっている。周知
のように、水晶発振器は安定した周波数源として広く用
いられているが、上記のような高安定発振が要求される
場合には、常温より高い温度に設定した恒温槽内に水晶
振動子を収容した恒温槽型水晶発振器が用いられてき
た。しかし、近年の小型化の要求に伴い、より簡略化さ
れた構成の高安定発振器が用いられつつある。図２は従
来の高安定発振器の構成を示すブロック図であり、トラ
ンジスタ、容量及び抵抗等からなる増幅部OSCと、水晶
振動子Xtal及び該振動子Xtalの温度を一定に保持する温
度制御部TCとから構成されている。また、図３は高安定
発振器の構造を示す断面図であって、プリント基板PBの
上に増幅部OSC と、温度制御部TCとをリフロー等により
実装した後、前記温度制御部を構成するサーミスタTh、
ヒーターH及びパワートランジスタTr2の上に重ねるよう
に水晶振動子Xtalを搭載したものである。なお、水晶振
動子Xtalと基板PBとの間には熱伝導性の良好な接着剤が
充填されている。さらに、プリント基板PBに搭載された
部品全体を金属ケースに収容して高安定発振器を構成す
るのが一般的である。なお、ここでパワートランジスタ
Tr2は通電すると発熱することから、その熱を補助熱源
として利用すべく水晶振動子Xtalに近接配置されてい
る。
多く用いられ、周波数安定度の向上が要求されると共
に、その重要性は益々高まっている。特に、セルラー方
式の携帯電話の普及に伴い、多くの基地局に用いられる
高安定発振器の需要は増大の一途をたどっている。周知
のように、水晶発振器は安定した周波数源として広く用
いられているが、上記のような高安定発振が要求される
場合には、常温より高い温度に設定した恒温槽内に水晶
振動子を収容した恒温槽型水晶発振器が用いられてき
た。しかし、近年の小型化の要求に伴い、より簡略化さ
れた構成の高安定発振器が用いられつつある。図２は従
来の高安定発振器の構成を示すブロック図であり、トラ
ンジスタ、容量及び抵抗等からなる増幅部OSCと、水晶
振動子Xtal及び該振動子Xtalの温度を一定に保持する温
度制御部TCとから構成されている。また、図３は高安定
発振器の構造を示す断面図であって、プリント基板PBの
上に増幅部OSC と、温度制御部TCとをリフロー等により
実装した後、前記温度制御部を構成するサーミスタTh、
ヒーターH及びパワートランジスタTr2の上に重ねるよう
に水晶振動子Xtalを搭載したものである。なお、水晶振
動子Xtalと基板PBとの間には熱伝導性の良好な接着剤が
充填されている。さらに、プリント基板PBに搭載された
部品全体を金属ケースに収容して高安定発振器を構成す
るのが一般的である。なお、ここでパワートランジスタ
Tr2は通電すると発熱することから、その熱を補助熱源
として利用すべく水晶振動子Xtalに近接配置されてい
る。
【０００３】図４は上記高安定発振器の温度制御部TCに
用いられる電気回路であって、電源Vccとアースとの間
にサーミスタThと抵抗R1の直列回路を接続すると共に、
その中点と第一のトランジスタTr1のベースとを接続す
る。さらに、第一のトランジスタTr1のコレクタは抵抗R
2を介して電源Vccに接続すると共に、トランジスタTr1
のエミッタは抵抗R3を介して接地する。そして、第一の
トランジスタTr1の出力を、そのコレクタと第２のトラ
ンジスタTr2（パワートランジスタ）のベースとの間に
接続された抵抗R4を介して、第２のトランジスタTr2の
ベースに供給する。第２のトランジスタTr2のコレクタ
と電源Vccとの間にはヒーターＨを接続すると共に、ト
ランジスタTr2のエミッタは接地して温度制御部TCを構
成している。
用いられる電気回路であって、電源Vccとアースとの間
にサーミスタThと抵抗R1の直列回路を接続すると共に、
その中点と第一のトランジスタTr1のベースとを接続す
る。さらに、第一のトランジスタTr1のコレクタは抵抗R
2を介して電源Vccに接続すると共に、トランジスタTr1
のエミッタは抵抗R3を介して接地する。そして、第一の
トランジスタTr1の出力を、そのコレクタと第２のトラ
ンジスタTr2（パワートランジスタ）のベースとの間に
接続された抵抗R4を介して、第２のトランジスタTr2の
ベースに供給する。第２のトランジスタTr2のコレクタ
と電源Vccとの間にはヒーターＨを接続すると共に、ト
ランジスタTr2のエミッタは接地して温度制御部TCを構
成している。
【０００４】この温度制御部TCの動作は、サーミスタTh
の周囲温度が高温側に変化するとサーミスタThの抵抗が
小さくなり、第１のトランジスタTr1のベース電位が上
昇し、その結果、第１のトランジスタTr1のコレクタ電
流が増大する。第１のトランジスタTr1のコレクタ電流
が増大すると、抵抗R2の電圧降下が大きくなり、第２の
トランジスタのベース電位が下がり、そのコレクタ電流
が減少して、ヒーターHの温度を下げるように動作す
る。サーミスタThの周囲温度が低温側に変化する場合
は、上記説明と逆に変化することになる。このように、
温度制御部TCはサーミスタThの周囲の温度を検出して、
それに応じてヒーターＨに流れる電流を制御し、サーミ
スタThの周囲の温度即ち、水晶振動子Xtalの温度を常に
一定になるように制御している。
の周囲温度が高温側に変化するとサーミスタThの抵抗が
小さくなり、第１のトランジスタTr1のベース電位が上
昇し、その結果、第１のトランジスタTr1のコレクタ電
流が増大する。第１のトランジスタTr1のコレクタ電流
が増大すると、抵抗R2の電圧降下が大きくなり、第２の
トランジスタのベース電位が下がり、そのコレクタ電流
が減少して、ヒーターHの温度を下げるように動作す
る。サーミスタThの周囲温度が低温側に変化する場合
は、上記説明と逆に変化することになる。このように、
温度制御部TCはサーミスタThの周囲の温度を検出して、
それに応じてヒーターＨに流れる電流を制御し、サーミ
スタThの周囲の温度即ち、水晶振動子Xtalの温度を常に
一定になるように制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
高安定発振器においては、図３に示すように、ヒーター
Ｈから発生する熱が水晶振動子のみならず、プリント基
板PBにも伝導するため、ヒーターHの制御応答が遅くな
り、高安定発振器の周波数安定度が劣化するという問題
があった。例えば、ヒーターＨとして強力な熱源を用い
ることによりこの問題を解決することが可能となるもの
の、近年は発振器に対する小型化、低消費電力化の要求
が高まっており、これにも限界があった。また、同様に
サーミスタThは水晶振動子Xtalのみならずプリント基板
PBからも熱が伝導するため、水晶振動子Xtalの温度とサ
ーミスタThが検出する温度とには温度差が生じ、正確な
温度制御ができないという問題もあった。本発明は上記
問題を解決するためになされたものであって、周波数の
安定した高安定発振器を提供することを目的とする。
高安定発振器においては、図３に示すように、ヒーター
Ｈから発生する熱が水晶振動子のみならず、プリント基
板PBにも伝導するため、ヒーターHの制御応答が遅くな
り、高安定発振器の周波数安定度が劣化するという問題
があった。例えば、ヒーターＨとして強力な熱源を用い
ることによりこの問題を解決することが可能となるもの
の、近年は発振器に対する小型化、低消費電力化の要求
が高まっており、これにも限界があった。また、同様に
サーミスタThは水晶振動子Xtalのみならずプリント基板
PBからも熱が伝導するため、水晶振動子Xtalの温度とサ
ーミスタThが検出する温度とには温度差が生じ、正確な
温度制御ができないという問題もあった。本発明は上記
問題を解決するためになされたものであって、周波数の
安定した高安定発振器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る高安定発振器の構造の請求項１記載の発
明は、圧電振動子と、これを励振するための増幅器と、
前記圧電振動子を加熱するためのヒーターと、前記圧電
振動子の温度を検出するための感温素子と、該感温素子
の出力に基づき前記圧電振動子の温度を一定に保持する
温度制御部とから構成する高安定圧電発振器において、
少なくとも前記感温素子、ヒーター及び前記温度制御部
を構成するパワートランジスタをフレキシブル基板に実
装し、これをとして前記圧電振動子の外周に密着させた
ことを特徴とする高安定圧電発振器の構造である。
に本発明に係る高安定発振器の構造の請求項１記載の発
明は、圧電振動子と、これを励振するための増幅器と、
前記圧電振動子を加熱するためのヒーターと、前記圧電
振動子の温度を検出するための感温素子と、該感温素子
の出力に基づき前記圧電振動子の温度を一定に保持する
温度制御部とから構成する高安定圧電発振器において、
少なくとも前記感温素子、ヒーター及び前記温度制御部
を構成するパワートランジスタをフレキシブル基板に実
装し、これをとして前記圧電振動子の外周に密着させた
ことを特徴とする高安定圧電発振器の構造である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る高
安定発振器の構造を示す断面図である。まず、プリント
基板1上にトランジスタ、容量、抵抗等からなる増幅部
２と、温度制御部からサーミスタTh、ヒーターH及びパ
ワートランジスタTr2を除いた温度制御回路３と、水晶
振動子Ｘとをリフロー等を用いて搭載する。一方、フレ
キシブルプリント基板４上にサーミスタTh、ヒーター
H、パワートランジスタTr2からなる熱関連素子を近接し
て搭載し、その一端をプリント基板1に半田等を用いて
電気的に接続する。そして水晶振動子Ｘの外周上半分と
フレキシブルプリント基板４の前記熱関連素子搭載部分
とが密着するように熱伝導性の良い部材で接着固定す
る。
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る高
安定発振器の構造を示す断面図である。まず、プリント
基板1上にトランジスタ、容量、抵抗等からなる増幅部
２と、温度制御部からサーミスタTh、ヒーターH及びパ
ワートランジスタTr2を除いた温度制御回路３と、水晶
振動子Ｘとをリフロー等を用いて搭載する。一方、フレ
キシブルプリント基板４上にサーミスタTh、ヒーター
H、パワートランジスタTr2からなる熱関連素子を近接し
て搭載し、その一端をプリント基板1に半田等を用いて
電気的に接続する。そして水晶振動子Ｘの外周上半分と
フレキシブルプリント基板４の前記熱関連素子搭載部分
とが密着するように熱伝導性の良い部材で接着固定す
る。
【０００８】上記のように水晶振動子Ｘの上面に薄いフ
レキシブルプリント基板４を介してヒーターH、サーミ
スタTh、パワートランジスタTr2が搭載されるので、ヒ
ーターHから発する熱は上方の空気中と下方の水晶振動
子Ｘとに放熱されることになる。
レキシブルプリント基板４を介してヒーターH、サーミ
スタTh、パワートランジスタTr2が搭載されるので、ヒ
ーターHから発する熱は上方の空気中と下方の水晶振動
子Ｘとに放熱されることになる。
【０００９】ところが、空気中の方が熱絶縁性は高く、
ヒーターHの熱はその大部分が水晶振動子に効率よく供
給されるので、水晶振動子Ｘの温度変動は小さくり、高
安定発振器の周波数安定度は向上することになる。ま
た、同様に水晶振動子Ｘの温度とサーミスタThが呈する
温度との差は小さく正確な温度制御が可能となる。
ヒーターHの熱はその大部分が水晶振動子に効率よく供
給されるので、水晶振動子Ｘの温度変動は小さくり、高
安定発振器の周波数安定度は向上することになる。ま
た、同様に水晶振動子Ｘの温度とサーミスタThが呈する
温度との差は小さく正確な温度制御が可能となる。
【００１０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、水晶振動子の温度をより正確に感知すると共に、
ヒーターから見た熱容量負荷が小さくなるので、温度制
御部の応答時間が速くなって温度安定が向上し、その結
果高安定発振器の周波数安定度が改善されるという優れ
た効果を奏する。
ので、水晶振動子の温度をより正確に感知すると共に、
ヒーターから見た熱容量負荷が小さくなるので、温度制
御部の応答時間が速くなって温度安定が向上し、その結
果高安定発振器の周波数安定度が改善されるという優れ
た効果を奏する。
【図１】本発明に係る高安定発振器の構造を示す断面図
である。
である。
【図２】従来の高安定発振器の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】従来の高安定発振器の構造を示す断面図であ
る。
る。
【図４】従来の高安定発振器の温度制御部の電気回路を
示す図である。
示す図である。
１・・プリント基板 ２・・発振部 ３・・温度制御部 ４・・フレキシブルプリント基板 Ｘ・・水晶振動子 Ｔｈ・・サーミスタ Ｈ・・ヒーター Ｔｒ２・・パワートランジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電振動子と、これを励振するための増
幅器と、前記圧電振動子を加熱するためのヒーターと、
前記圧電振動子の温度を検出するための感温素子と、該
感温素子の出力に基づき前記圧電振動子の温度を一定に
保持する温度制御部とから構成する高安定圧電発振器に
おいて、少なくとも前記感温素子、ヒーター及び前記温
度制御部を構成するパワートランジスタをフレキシブル
基板に実装し、これを前記圧電振動子の外周に密着させ
たことを特徴とする高安定圧電発振器の構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10271048A JP2000101346A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 高安定圧電発振器の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10271048A JP2000101346A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 高安定圧電発振器の構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000101346A true JP2000101346A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17494687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10271048A Pending JP2000101346A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 高安定圧電発振器の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000101346A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6859110B2 (en) | 2002-04-17 | 2005-02-22 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | High-stability piezoelectric oscillator |
| EP1647848A4 (en) * | 2002-04-02 | 2006-04-19 | Sumiden Opcom Ltd | TEMPERATURE REGULATOR AND OPTICAL WAVE LENGTH MULTIPLEXER / DEMOLIPER WAVEGUIDE ARRAY TYPE |
| US7674038B2 (en) * | 2000-12-29 | 2010-03-09 | Tesat-Spacecom Gmbh & Co. Kg | Arrangement for temperature monitoring and regulation |
| US10009004B2 (en) | 2014-07-30 | 2018-06-26 | Seiko Epson Corporation | Resonator device, electronic device, and mobile object |
| US10153730B2 (en) | 2015-10-19 | 2018-12-11 | Seiko Epson Corporation | Resonator device, manufacturing resonator device manufacturing method, oscillator, electronic apparatus, vehicle, and base station |
| JP2020089237A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータ、雲台、および電子機器 |
| CN116073819A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-05-05 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种快速稳定恒温晶体振荡器温度控制电路及其实现方法 |
-
1998
- 1998-09-25 JP JP10271048A patent/JP2000101346A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7674038B2 (en) * | 2000-12-29 | 2010-03-09 | Tesat-Spacecom Gmbh & Co. Kg | Arrangement for temperature monitoring and regulation |
| EP1647848A4 (en) * | 2002-04-02 | 2006-04-19 | Sumiden Opcom Ltd | TEMPERATURE REGULATOR AND OPTICAL WAVE LENGTH MULTIPLEXER / DEMOLIPER WAVEGUIDE ARRAY TYPE |
| EP1647848A1 (en) * | 2002-04-02 | 2006-04-19 | Sumiden Opcom, Ltd. | Temperature controller and array waveguide lattice type optical wavelength multiplexer/demultiplexer |
| US6859110B2 (en) | 2002-04-17 | 2005-02-22 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | High-stability piezoelectric oscillator |
| US10396754B2 (en) | 2014-07-30 | 2019-08-27 | Seiko Epson Corporation | Resonator device, electronic device, and moving object |
| US10009004B2 (en) | 2014-07-30 | 2018-06-26 | Seiko Epson Corporation | Resonator device, electronic device, and mobile object |
| US11101785B2 (en) | 2014-07-30 | 2021-08-24 | Seiko Epson Corporation | Resonator device, electronic device, and moving object |
| US11641186B2 (en) | 2014-07-30 | 2023-05-02 | Seiko Epson Corporation | Resonator device, electronic device, and moving object |
| US11979138B2 (en) | 2014-07-30 | 2024-05-07 | Seiko Epson Corporation | Resonator device, electronic device, and moving object |
| US10153730B2 (en) | 2015-10-19 | 2018-12-11 | Seiko Epson Corporation | Resonator device, manufacturing resonator device manufacturing method, oscillator, electronic apparatus, vehicle, and base station |
| JP2020089237A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータ、雲台、および電子機器 |
| US11454869B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-09-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration actuator, camera platform, and electronic apparatus |
| JP7204455B2 (ja) | 2018-11-30 | 2023-01-16 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータ、雲台、および電子機器 |
| CN116073819A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-05-05 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种快速稳定恒温晶体振荡器温度控制电路及其实现方法 |
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