JP2000269738A - 補償電圧発生回路及びこれを用いた温度補償水晶発振器 - Google Patents
補償電圧発生回路及びこれを用いた温度補償水晶発振器Info
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- JP2000269738A JP2000269738A JP11070525A JP7052599A JP2000269738A JP 2000269738 A JP2000269738 A JP 2000269738A JP 11070525 A JP11070525 A JP 11070525A JP 7052599 A JP7052599 A JP 7052599A JP 2000269738 A JP2000269738 A JP 2000269738A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】調整を容易にして生産性を高める温度補償回路
及びこれを用いた温度補償発振器を提供する。 【解決手段】温度特性の極小値以上の温度に応答して指
数関数的な高温補償予備電圧を、温度特性の極大値以下
の温度に応答して指数関数的な低温補償予備電圧を形成
し、さらに極大値と極小値間の温度に応答して一次関数
的な中温補償電圧を形成してこれらを合成し補償電圧を
得て、調整を容易にして生産性を高める温度補償回路及
びこれを用いた温度補償発振器を提供できる。
及びこれを用いた温度補償発振器を提供する。 【解決手段】温度特性の極小値以上の温度に応答して指
数関数的な高温補償予備電圧を、温度特性の極大値以下
の温度に応答して指数関数的な低温補償予備電圧を形成
し、さらに極大値と極小値間の温度に応答して一次関数
的な中温補償電圧を形成してこれらを合成し補償電圧を
得て、調整を容易にして生産性を高める温度補償回路及
びこれを用いた温度補償発振器を提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は温度補償用の電圧発
生回路（以下温度補償回路とする）及びこれを用いた温
度補償水晶発振器（温度補償発振器とする）を産業上の
技術分野とし、特に小型化に適して生産性を良好とした
温度補償発振器に関する。
生回路（以下温度補償回路とする）及びこれを用いた温
度補償水晶発振器（温度補償発振器とする）を産業上の
技術分野とし、特に小型化に適して生産性を良好とした
温度補償発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】（発明の背景）温度補償発振器は、例え
ば携帯電話に代表されるように動的環境下で使用される
移動体通信機器やデジタル制御機器等に周波数及び時間
の基準源として使用される。近年では、小型化指向に基
づき、温度補償回路を含む発振回路を集積化して１チッ
プ化を目標とした（但し水晶振動子は除く）温度補償発
振器の開発がある（参照：特開平３−２９５０５号公
報、同１０−２７０９４１号公報）。
ば携帯電話に代表されるように動的環境下で使用される
移動体通信機器やデジタル制御機器等に周波数及び時間
の基準源として使用される。近年では、小型化指向に基
づき、温度補償回路を含む発振回路を集積化して１チッ
プ化を目標とした（但し水晶振動子は除く）温度補償発
振器の開発がある（参照：特開平３−２９５０５号公
報、同１０−２７０９４１号公報）。
【０００３】（従来技術の一例）第４図はこの種の一従
来例を説明する温度補償発振器の図である。温度補償発
振器は電圧制御発振器１と温度補償回路２とからなる。
電圧制御発振器２は、例えばコルピッツ型の発振回路３
（略図）を構成するインダクタ成分としての水晶振動子
４に電圧可変容量ダイオード（可変容量ダイオードとす
る）５を接続してなる。水晶振動子４は例えばＡＴカッ
トとして、発振回路３の周波数温度特性（温度特性とす
る）を、第５図の曲線イに示すように常温近傍（約２５
℃）に変曲点ｆc、低温側（約−１０℃）に極大値ｆm、
高温側（約６０℃）に極小値ｆnを有する三次関数的な
曲線とする。
来例を説明する温度補償発振器の図である。温度補償発
振器は電圧制御発振器１と温度補償回路２とからなる。
電圧制御発振器２は、例えばコルピッツ型の発振回路３
（略図）を構成するインダクタ成分としての水晶振動子
４に電圧可変容量ダイオード（可変容量ダイオードとす
る）５を接続してなる。水晶振動子４は例えばＡＴカッ
トとして、発振回路３の周波数温度特性（温度特性とす
る）を、第５図の曲線イに示すように常温近傍（約２５
℃）に変曲点ｆc、低温側（約−１０℃）に極大値ｆm、
高温側（約６０℃）に極小値ｆnを有する三次関数的な
曲線とする。
【０００４】温度補償回路２は、第６図に示したよう
に、温度感応回路６を有して、低温及び高温補償回路
７、８及び補正回路９からなる。温度感応回路６は低温
用と高温用からなり、温度感応素子としてのダイオード
（温度感応ダイオードとする）１０と抵抗Ｒ1の直列回
路に電源Ｅ1を接続し、中点からの温度感応電圧Ｖ1を共
用する。温度感応ダイオード１０は、周囲温度に対して
端子間電圧が直線的に変化（減少）し、温度感応電圧Ｖ
1は右下がりの直線となる（第７図）。
に、温度感応回路６を有して、低温及び高温補償回路
７、８及び補正回路９からなる。温度感応回路６は低温
用と高温用からなり、温度感応素子としてのダイオード
（温度感応ダイオードとする）１０と抵抗Ｒ1の直列回
路に電源Ｅ1を接続し、中点からの温度感応電圧Ｖ1を共
用する。温度感応ダイオード１０は、周囲温度に対して
端子間電圧が直線的に変化（減少）し、温度感応電圧Ｖ
1は右下がりの直線となる（第７図）。
【０００５】そして、低温用温度感応回路６ａは、演算
増幅器を非反転増幅器１１ａとして温度感応電圧Ｖ1を
増幅し、２５℃で０．７Ｖとなる右下がりの低温感応電
圧ＶLを得る。また、高温用温度感応回路６ｂは演算増
幅器を反転増幅器１１ｂとして温度感応電圧Ｖ1を反転
増幅し、２５℃で０．７Ｖとなる右上がりの高温感応電
圧ＶHを得る（第８図）。なお、増幅度はいずれも帰還
分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比によって決定され、傾きが決
定される。また、反転増幅器１１ｂのＥrは基準電圧源
であり、Ｒc、Ｒdは分割抵抗である。
増幅器を非反転増幅器１１ａとして温度感応電圧Ｖ1を
増幅し、２５℃で０．７Ｖとなる右下がりの低温感応電
圧ＶLを得る。また、高温用温度感応回路６ｂは演算増
幅器を反転増幅器１１ｂとして温度感応電圧Ｖ1を反転
増幅し、２５℃で０．７Ｖとなる右上がりの高温感応電
圧ＶHを得る（第８図）。なお、増幅度はいずれも帰還
分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比によって決定され、傾きが決
定される。また、反転増幅器１１ｂのＥrは基準電圧源
であり、Ｒc、Ｒdは分割抵抗である。
【０００６】高温及び低温補償回路７、８は、いずれも
ダイオード（補償ダイオードとする）１２（ａｂ）と抵
抗Ｒ2、Ｒ3の直列回路からなり、直列回路の中点とアー
ス電位間を出力Ｖoとする。このようなものでは、第９
図に示したように、直列回路の印加電圧Ｖiに対して出
力Ｖoは、補償ダイオード１２の順方向下降電圧例えば
０．７Ｖを立ち上がり電圧として、全体的には指数関数
的な曲線となる。
ダイオード（補償ダイオードとする）１２（ａｂ）と抵
抗Ｒ2、Ｒ3の直列回路からなり、直列回路の中点とアー
ス電位間を出力Ｖoとする。このようなものでは、第９
図に示したように、直列回路の印加電圧Ｖiに対して出
力Ｖoは、補償ダイオード１２の順方向下降電圧例えば
０．７Ｖを立ち上がり電圧として、全体的には指数関数
的な曲線となる。
【０００７】そして、特に立ち上がり部分（０．７Ｖ近
傍）では非直線性（三次曲線的、矢印Ｐで示す）とな
り、Ｒ2（Ｒ3）が小さくなるほど、立ち上がり部分で曲
線的になる。高温及び低温補償回路７、８は、この非直
線部分を利用する。
傍）では非直線性（三次曲線的、矢印Ｐで示す）とな
り、Ｒ2（Ｒ3）が小さくなるほど、立ち上がり部分で曲
線的になる。高温及び低温補償回路７、８は、この非直
線部分を利用する。
【０００８】低温補償回路７は、補償ダイオード１２ａ
と抵抗Ｒ2の直列回路に、右下がりとして常温時に０．
７Ｖとなる低温感応電圧ＶLを印加される。そして、補
償ダイオード１２ａの非直線性部分を利用して、第１０
図に示したように常温を基準とした三次曲線的な左上が
りの低温補償予備電圧ＶL1を得る。
と抵抗Ｒ2の直列回路に、右下がりとして常温時に０．
７Ｖとなる低温感応電圧ＶLを印加される。そして、補
償ダイオード１２ａの非直線性部分を利用して、第１０
図に示したように常温を基準とした三次曲線的な左上が
りの低温補償予備電圧ＶL1を得る。
【０００９】また、高温補償回路８は、補償ダイオード
１２bと抵抗Ｒ3の直列回路に右上がりとした常温時に
０．７Ｖとなる高温温感応電圧ＶHを印加される。そし
て、補償ダイオード１２bの非直線性部分を利用して、
常温を基準とした三次曲線的な右上がりの高温補償予備
電圧ＶH1を得る。
１２bと抵抗Ｒ3の直列回路に右上がりとした常温時に
０．７Ｖとなる高温温感応電圧ＶHを印加される。そし
て、補償ダイオード１２bの非直線性部分を利用して、
常温を基準とした三次曲線的な右上がりの高温補償予備
電圧ＶH1を得る。
【００１０】そして、低温補償予備電圧ＶL1は非反転増
幅器１３ａによりそのまま増幅されて、また高温補償予
備電圧ＶH1は反転増幅器１３ｂにより反転増幅されて、
低温補償予備電圧ＶL2及び高温補償予備電圧ＶH2を得る
（前第１０図参照）。なお、図では増幅率を１としてあ
るが、帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を変えることによ
り、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2の傾きを任意
に制御できる。これらを合成器１４により加算すること
によって、全体として温度に対して単調減少となる右下
がりの三次曲線的な補償予備電圧ＶLHを得る。
幅器１３ａによりそのまま増幅されて、また高温補償予
備電圧ＶH1は反転増幅器１３ｂにより反転増幅されて、
低温補償予備電圧ＶL2及び高温補償予備電圧ＶH2を得る
（前第１０図参照）。なお、図では増幅率を１としてあ
るが、帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を変えることによ
り、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2の傾きを任意
に制御できる。これらを合成器１４により加算すること
によって、全体として温度に対して単調減少となる右下
がりの三次曲線的な補償予備電圧ＶLHを得る。
【００１１】補正回路９は、高温用温度感応回路６ｂに
よる右上がりの高温感応電圧ＶHを分割抵抗Ｒ4、Ｒ5に
印加し、傾きを制御した一次関数的な補正電圧ＶRを得
る。そして、単調減少となる三次曲線的な補償予備電圧
ＶLHに補正電圧ＶRを合成器１４により加算し、前第５
図の曲線ロに示すように、常温近傍に変曲点Ｖcを低温
側に極小値Ｖn及び高温側に極大値Ｖmを有する三次曲線
的な補償電圧ＶSを得る。なお、図中の符号１５（ａｂ
ｃ）増幅用の演算増幅器である。
よる右上がりの高温感応電圧ＶHを分割抵抗Ｒ4、Ｒ5に
印加し、傾きを制御した一次関数的な補正電圧ＶRを得
る。そして、単調減少となる三次曲線的な補償予備電圧
ＶLHに補正電圧ＶRを合成器１４により加算し、前第５
図の曲線ロに示すように、常温近傍に変曲点Ｖcを低温
側に極小値Ｖn及び高温側に極大値Ｖmを有する三次曲線
的な補償電圧ＶSを得る。なお、図中の符号１５（ａｂ
ｃ）増幅用の演算増幅器である。
【００１２】このようなものでは、温度補償回路２によ
る三次関数的な補償電圧ＶSが電圧制御発振器１の可変
容量ダイオード５に印加されて端子間容量を変化する。
すなわち、水晶振動子４からみた負荷容量が発振回路の
温度特性を相殺するように変化する。したがって、発振
回路３の温度特性を平坦にして温度補償する。また、温
度感応回路６中に温度感応素子として集積化が困難なサ
ーミスタを使用することなく、温度感応ダイオード１０
を使用するのでこれを集積素子中に一体的に形成でき
る。したがって、集積素子の１チップ化を促進する。
る三次関数的な補償電圧ＶSが電圧制御発振器１の可変
容量ダイオード５に印加されて端子間容量を変化する。
すなわち、水晶振動子４からみた負荷容量が発振回路の
温度特性を相殺するように変化する。したがって、発振
回路３の温度特性を平坦にして温度補償する。また、温
度感応回路６中に温度感応素子として集積化が困難なサ
ーミスタを使用することなく、温度感応ダイオード１０
を使用するのでこれを集積素子中に一体的に形成でき
る。したがって、集積素子の１チップ化を促進する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の温度補償発振器では、高温及
び低温補償回路７、８が、常温を基準として低温側及び
高温側を独立分担して温度特性を補償する。すなわち、
高温及び低温補償回路７、８では、補償ダイオード１３
（ａｂ）の立ち上がり部分（０．７Ｖ）をいずれも常温
近傍（２５℃）に設定して、三次曲線的な低温及び高温
補償予備電圧ＶL1、ＶH1を得て単調減少の補償予備電圧
ＶLHとした後、補正電圧ＶRを加算して、常温に変曲点
Ｖc及び高温側に極大値Ｖm、低温側に極小値Ｖnを有す
る三次曲線的な補償電圧ＶSを得る。
しかしながら、上記構成の温度補償発振器では、高温及
び低温補償回路７、８が、常温を基準として低温側及び
高温側を独立分担して温度特性を補償する。すなわち、
高温及び低温補償回路７、８では、補償ダイオード１３
（ａｂ）の立ち上がり部分（０．７Ｖ）をいずれも常温
近傍（２５℃）に設定して、三次曲線的な低温及び高温
補償予備電圧ＶL1、ＶH1を得て単調減少の補償予備電圧
ＶLHとした後、補正電圧ＶRを加算して、常温に変曲点
Ｖc及び高温側に極大値Ｖm、低温側に極小値Ｖnを有す
る三次曲線的な補償電圧ＶSを得る。
【００１４】したがって、このようなものでは、極大値
及び極小値ｆn以降の高温及び低温領域の特性を独立的
にして任意には制御できない。例えば、極大値ｆm以降
の特性を高温補償回路７により制御すると極大値以内の
特性も変化してしまう。このようなことから、水晶振動
子４（発振回路）の温度特性にバラツキがあった場合、
例えば極大値ｆmあるいは極小値ｆnを中心として高温側
及び低温側で対称性を欠く場合には、調整の範囲に限度
があり、生産性に特に歩留まりに問題があった。
及び極小値ｆn以降の高温及び低温領域の特性を独立的
にして任意には制御できない。例えば、極大値ｆm以降
の特性を高温補償回路７により制御すると極大値以内の
特性も変化してしまう。このようなことから、水晶振動
子４（発振回路）の温度特性にバラツキがあった場合、
例えば極大値ｆmあるいは極小値ｆnを中心として高温側
及び低温側で対称性を欠く場合には、調整の範囲に限度
があり、生産性に特に歩留まりに問題があった。
【００１５】（発明の目的）本発明は、調整を容易にし
て生産性を高める温度補償回路及びこれを用いた温度補
償発振器を提供することを目的とする。
て生産性を高める温度補償回路及びこれを用いた温度補
償発振器を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、温度特性の極
小値以上の温度に応答して指数関数的な高温補償予備電
圧を、温度特性の極大値以下の温度に応答して指数関数
的な低温補償予備電圧を形成し、さらに極大値と極小値
間の温度に応答して一次関数的な中温補償電圧を形成し
て、これらを合成したことを基本的な解決手段とする。
小値以上の温度に応答して指数関数的な高温補償予備電
圧を、温度特性の極大値以下の温度に応答して指数関数
的な低温補償予備電圧を形成し、さらに極大値と極小値
間の温度に応答して一次関数的な中温補償電圧を形成し
て、これらを合成したことを基本的な解決手段とする。
【００１７】
【作用】本発明では、高温及び低温補償予備電圧を温度
特性の極小値及び極大値以降の温度に応答して形成す
る。したがって、温度特性の極小値及び極大値以降の温
度に応答して、高温及び低温補償予備電圧を任意に制御
できる。以下、本発明の一実施例を説明する。
特性の極小値及び極大値以降の温度に応答して形成す
る。したがって、温度特性の極小値及び極大値以降の温
度に応答して、高温及び低温補償予備電圧を任意に制御
できる。以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１８】
【実施例】第１図は本発明の一実施例を説明する温度補
償発振器の特に温度補償回路の図である。なお、前従来
例図と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又
は省略する。温度補償発振器は、前述同様に、発振回路
３の温度特性を水晶振動子４に起因した三次関数的とし
て、可変容量ダイオード５を有する電圧制御発振器１
と、温度補償回路２とからなる。温度補償回路２は、こ
れも同様に温度感応ダイオード１０を有して反転及び非
反転増幅器１１（ａｂ）からなる高低温用温度感応回路
６（ａｂ）と、補償ダイオード１２（ａｂ）と抵抗Ｒ
2、Ｒ3からなる直列回路を有して反転及び非反転増幅器
１３（ａｂ）を有する高低温用補償回路７、８と、分割
抵抗Ｒ4、Ｒ5からなる中温補償及び補正回路９と、合成
器１４とからなる。
償発振器の特に温度補償回路の図である。なお、前従来
例図と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又
は省略する。温度補償発振器は、前述同様に、発振回路
３の温度特性を水晶振動子４に起因した三次関数的とし
て、可変容量ダイオード５を有する電圧制御発振器１
と、温度補償回路２とからなる。温度補償回路２は、こ
れも同様に温度感応ダイオード１０を有して反転及び非
反転増幅器１１（ａｂ）からなる高低温用温度感応回路
６（ａｂ）と、補償ダイオード１２（ａｂ）と抵抗Ｒ
2、Ｒ3からなる直列回路を有して反転及び非反転増幅器
１３（ａｂ）を有する高低温用補償回路７、８と、分割
抵抗Ｒ4、Ｒ5からなる中温補償及び補正回路９と、合成
器１４とからなる。
【００１９】そして、この実施例では、低温補償回路７
は、温度特性の極大値ｆmとなる温度点Ｔm（例えば−１
０℃）以下の低温領域に応答して、低温補償予備電圧Ｖ
L2を発生する。すなわち、温度上昇に伴って低下する低
温感応電圧ＶL（第２図）を、温度特性の極大値ｆmとな
る温度点Ｔmのとき、補償ダイオード１２ａの順方向降
下電圧となる０．７Ｖに一致させる。
は、温度特性の極大値ｆmとなる温度点Ｔm（例えば−１
０℃）以下の低温領域に応答して、低温補償予備電圧Ｖ
L2を発生する。すなわち、温度上昇に伴って低下する低
温感応電圧ＶL（第２図）を、温度特性の極大値ｆmとな
る温度点Ｔmのとき、補償ダイオード１２ａの順方向降
下電圧となる０．７Ｖに一致させる。
【００２０】これにより、低温補償回路７は極大値ｆm
となる温度点Ｔm以下の低温領域で温度下降に伴って、
指数関数的（三次曲線的）に増加する低温補償予備電圧
ＶL1を発生する。そして、非反転増幅器１３ａの帰還分
割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御し、低温補償予備電圧Ｖ
L1の傾斜を調整して増幅し、低温補償予備電圧ＶL2を発
生する。
となる温度点Ｔm以下の低温領域で温度下降に伴って、
指数関数的（三次曲線的）に増加する低温補償予備電圧
ＶL1を発生する。そして、非反転増幅器１３ａの帰還分
割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御し、低温補償予備電圧Ｖ
L1の傾斜を調整して増幅し、低温補償予備電圧ＶL2を発
生する。
【００２１】高温補償回路８は温度特性の極小値となる
温度点Ｔn（例えば６０℃）以上の高温領域に応答した
高温補償予備電圧ＶH2を発生する。すなわち、温度上昇
に伴って上昇する高温感応電圧ＶH（第２図）を、温度
特性の極小値ｆnとなる温度点Ｔnのとき、補償ダイオー
ド１２ａの順方向降下電圧となる０．７Ｖに一致させ
る。
温度点Ｔn（例えば６０℃）以上の高温領域に応答した
高温補償予備電圧ＶH2を発生する。すなわち、温度上昇
に伴って上昇する高温感応電圧ＶH（第２図）を、温度
特性の極小値ｆnとなる温度点Ｔnのとき、補償ダイオー
ド１２ａの順方向降下電圧となる０．７Ｖに一致させ
る。
【００２２】これにより、高温温補償回路８は極小値ｆ
nとなる温度点Ｔn以上の高温領域で温度上昇に伴って、
指数関数的（三次曲線的）に増加する高温補償予備電圧
ＶH1を得る。そして、反転増幅器１３ｂの帰還分割抵抗
Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御して高温補償予備電圧ＶH１の
傾斜を調整するとともに反転増幅し、高温補償予備電圧
ＶH2を発生する。
nとなる温度点Ｔn以上の高温領域で温度上昇に伴って、
指数関数的（三次曲線的）に増加する高温補償予備電圧
ＶH1を得る。そして、反転増幅器１３ｂの帰還分割抵抗
Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御して高温補償予備電圧ＶH１の
傾斜を調整するとともに反転増幅し、高温補償予備電圧
ＶH2を発生する。
【００２３】中温補償及び補正回路８は、温度特性の極
大値ｆmと極小値ｆnとなる温度Ｔm、Ｔn間の中温領域に
応答するとともに、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、Ｖ
H2を補正する中温補償電圧ＶMを発生する。すなわち、
温度上昇とともに増加する高温感応電圧ＶHを分割抵抗
Ｒ4及びＲ5によって分圧し、温度に対する傾斜を制御す
るとともに低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2を左方
向に回転させる中温補償電圧ＶMを発生する。
大値ｆmと極小値ｆnとなる温度Ｔm、Ｔn間の中温領域に
応答するとともに、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、Ｖ
H2を補正する中温補償電圧ＶMを発生する。すなわち、
温度上昇とともに増加する高温感応電圧ＶHを分割抵抗
Ｒ4及びＲ5によって分圧し、温度に対する傾斜を制御す
るとともに低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2を左方
向に回転させる中温補償電圧ＶMを発生する。
【００２４】合成器１４は演算増幅器（未図示）からな
り、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2及び中温補償
電圧ＶMを合成（加算）する。したがって、第３図に示
したように低温側に極小値ｆn及び高温側に極大値ｆmを
有するとともに極小値ｆnと極大値ｆmとの間を直線状と
した、三次曲線的な補償電圧ＶSとなる（前第 図の曲
線ロに相当）。
り、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2及び中温補償
電圧ＶMを合成（加算）する。したがって、第３図に示
したように低温側に極小値ｆn及び高温側に極大値ｆmを
有するとともに極小値ｆnと極大値ｆmとの間を直線状と
した、三次曲線的な補償電圧ＶSとなる（前第 図の曲
線ロに相当）。
【００２５】このような構成であれば、低温補償回路７
の帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御することによ
り、極大値となる温度点Ｔm以下の低温領域における低
温補償電圧ＶL2の傾斜を任意に調整できる。また、高温
補償回路８の帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御する
ことにより、極小値となる温度点Ｔn以上の高温領域に
おける高温補償電圧ＶH2の傾斜を任意に調整できる。
の帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御することによ
り、極大値となる温度点Ｔm以下の低温領域における低
温補償電圧ＶL2の傾斜を任意に調整できる。また、高温
補償回路８の帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御する
ことにより、極小値となる温度点Ｔn以上の高温領域に
おける高温補償電圧ＶH2の傾斜を任意に調整できる。
【００２６】また、中温補償及び補正回路９の分割抵抗
Ｒ4、Ｒ5を制御することにより、極大値ｆmと極小値ｆn
との間の中温領域における中温補償電圧ＶMの傾斜を任
意に調整できる。要するに、低温、高温及び中温補償電
圧ＶL2、ＶH2、ＶMを互いに独立して調整できる。
Ｒ4、Ｒ5を制御することにより、極大値ｆmと極小値ｆn
との間の中温領域における中温補償電圧ＶMの傾斜を任
意に調整できる。要するに、低温、高温及び中温補償電
圧ＶL2、ＶH2、ＶMを互いに独立して調整できる。
【００２７】したがって、水晶振動子起因した発振回路
の温度特性にバラツキがあったとしても、例えば極大値
ｆmあるいは極小値ｆnを中心として高温側及び低温側で
対称性を欠いていたとしても、これらを自由に調整でき
る。このことから、生産性を良好として特に歩留まりを
向上する。
の温度特性にバラツキがあったとしても、例えば極大値
ｆmあるいは極小値ｆnを中心として高温側及び低温側で
対称性を欠いていたとしても、これらを自由に調整でき
る。このことから、生産性を良好として特に歩留まりを
向上する。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、温度特性の極小値以上の温度
に応答して指数関数的な高温補償予備電圧を、温度特性
の極大値以下の温度に応答して指数関数的な低温補償予
備電圧を形成し、さらに極大値と極小値間の温度に応答
して一次関数的な中温補償電圧を形成してこれらを合成
し補償電圧を得るので、調整を容易にして生産性を高め
る温度補償回路及びこれを用いた温度補償発振器を提供
できる。
に応答して指数関数的な高温補償予備電圧を、温度特性
の極大値以下の温度に応答して指数関数的な低温補償予
備電圧を形成し、さらに極大値と極小値間の温度に応答
して一次関数的な中温補償電圧を形成してこれらを合成
し補償電圧を得るので、調整を容易にして生産性を高め
る温度補償回路及びこれを用いた温度補償発振器を提供
できる。
【図１】本発明の一実施例を説明する低温及び高温補償
予備電圧及び中温補償電圧の特性図である。
予備電圧及び中温補償電圧の特性図である。
【図２】本発明の一実施例を説明する低温及び高温用感
応電圧の特性図である。
応電圧の特性図である。
【図３】本発明の一実施例を説明する補償電圧の特性図
である。
である。
【図４】従来例を説明する温度補償発振器の回路図であ
る。
る。
【図５】従来例を説明する温度特性及び補償電圧の特性
図である。
図である。
【図６】従来例を説明する温度補償回路の図である。
【図７】従来例を説明する温度感応電圧の特性図であ
る。
る。
【図８】低温及び高温感応電圧の特性図である。
【図９】補償ダイオードの特性図である。
【図１０】低温及び高温補償予備電圧並びに補正電圧の
特性図である。
特性図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年６月２日（１９９９．６．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】補償電圧発生回路及びこれを用いた温度
補償水晶発振器
補償水晶発振器
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は温度補償用の電圧発
生回路（以下温度補償回路とする）及びこれを用いた温
度補償水晶発振器（温度補償発振器とする）を産業上の
技術分野とし、特に小型化に適して生産性を良好とした
温度補償発振器に関する。
生回路（以下温度補償回路とする）及びこれを用いた温
度補償水晶発振器（温度補償発振器とする）を産業上の
技術分野とし、特に小型化に適して生産性を良好とした
温度補償発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】（発明の背景）温度補償発振器は、例え
ば携帯電話に代表されるように動的環境下で使用される
移動体通信機器やデジタル制御機器等に周波数及び時間
の基準源として使用される。近年では、小型化指向に基
づき、温度補償回路を含む発振回路を集積化して１チッ
プ化を目標とした（但し水晶振動子は除く）温度補償発
振器の開発がある（参照：特開平３−２９５０５号公
報、同１０−２７０９４１号公報）。
ば携帯電話に代表されるように動的環境下で使用される
移動体通信機器やデジタル制御機器等に周波数及び時間
の基準源として使用される。近年では、小型化指向に基
づき、温度補償回路を含む発振回路を集積化して１チッ
プ化を目標とした（但し水晶振動子は除く）温度補償発
振器の開発がある（参照：特開平３−２９５０５号公
報、同１０−２７０９４１号公報）。
【０００３】（従来技術の一例）第４図はこの種の一従
来例を説明する温度補償発振器の図である。温度補償発
振器は電圧制御発振器１と温度補償回路２とからなる。
電圧制御発振器１は、例えばコルピッツ型の発振回路３
（略図）を構成するインダクタ成分としての水晶振動子
４に電圧可変容量ダイオード（可変容量ダイオードとす
る）５を接続してなる。水晶振動子４は例えばＡＴカッ
トとして、発振回路３の周波数温度特性（温度特性とす
る）を、第５図の曲線イに示すように常温近傍（約２５
℃）に変曲点ｆc、低温側（約−１０℃）に極大値ｆm、
高温側（約６０℃）に極小値ｆnを有する三次関数的な
曲線とする。
来例を説明する温度補償発振器の図である。温度補償発
振器は電圧制御発振器１と温度補償回路２とからなる。
電圧制御発振器１は、例えばコルピッツ型の発振回路３
（略図）を構成するインダクタ成分としての水晶振動子
４に電圧可変容量ダイオード（可変容量ダイオードとす
る）５を接続してなる。水晶振動子４は例えばＡＴカッ
トとして、発振回路３の周波数温度特性（温度特性とす
る）を、第５図の曲線イに示すように常温近傍（約２５
℃）に変曲点ｆc、低温側（約−１０℃）に極大値ｆm、
高温側（約６０℃）に極小値ｆnを有する三次関数的な
曲線とする。
【０００４】温度補償回路２は、第６図に示したよう
に、温度感応回路６を有して、低温及び高温補償回路
７、８及び補正回路９からなる。温度感応回路６は低温
用と高温用からなり、温度感応素子としてのダイオード
（温度感応ダイオードとする）１０と抵抗Ｒ1の直列回
路に電源Ｅ1を接続し、中点からの温度感応電圧Ｖ1を共
用する。温度感応ダイオード１０は、周囲温度に対して
端子間電圧が直線的に変化（減少）し、温度感応電圧Ｖ
1は右下がりの直線となる（第７図）。
に、温度感応回路６を有して、低温及び高温補償回路
７、８及び補正回路９からなる。温度感応回路６は低温
用と高温用からなり、温度感応素子としてのダイオード
（温度感応ダイオードとする）１０と抵抗Ｒ1の直列回
路に電源Ｅ1を接続し、中点からの温度感応電圧Ｖ1を共
用する。温度感応ダイオード１０は、周囲温度に対して
端子間電圧が直線的に変化（減少）し、温度感応電圧Ｖ
1は右下がりの直線となる（第７図）。
【０００５】そして、低温用温度感応回路６ａは、演算
増幅器を非反転増幅器１１ａとして温度感応電圧Ｖ1を
増幅し、２５℃で０．７Ｖとなる右下がりの低温感応電
圧ＶLを得る。また、高温用温度感応回路６ｂは演算増
幅器を反転増幅器１１ｂとして温度感応電圧Ｖ1を反転
増幅し、２５℃で０．７Ｖとなる右上がりの高温感応電
圧ＶHを得る（第８図）。なお、増幅度はいずれも帰還
分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比によって決定され、傾きが決
定される。また、反転増幅器１１ｂのＥrは基準電圧源
であり、Ｒc、Ｒdは分割抵抗である。
増幅器を非反転増幅器１１ａとして温度感応電圧Ｖ1を
増幅し、２５℃で０．７Ｖとなる右下がりの低温感応電
圧ＶLを得る。また、高温用温度感応回路６ｂは演算増
幅器を反転増幅器１１ｂとして温度感応電圧Ｖ1を反転
増幅し、２５℃で０．７Ｖとなる右上がりの高温感応電
圧ＶHを得る（第８図）。なお、増幅度はいずれも帰還
分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比によって決定され、傾きが決
定される。また、反転増幅器１１ｂのＥrは基準電圧源
であり、Ｒc、Ｒdは分割抵抗である。
【０００６】高温及び低温補償回路７、８は、いずれも
ダイオード（補償ダイオードとする）１２（ａｂ）と抵
抗Ｒ2、Ｒ3の直列回路からなり、直列回路の中点とアー
ス電位間を出力Ｖoとする。このようなものでは、第９
図に示したように、直列回路の印加電圧Ｖiに対して出
力Ｖoは、補償ダイオード１２の順方向下降電圧例えば
０．７Ｖを立ち上がり電圧として、全体的には指数関数
的な曲線となる。
ダイオード（補償ダイオードとする）１２（ａｂ）と抵
抗Ｒ2、Ｒ3の直列回路からなり、直列回路の中点とアー
ス電位間を出力Ｖoとする。このようなものでは、第９
図に示したように、直列回路の印加電圧Ｖiに対して出
力Ｖoは、補償ダイオード１２の順方向下降電圧例えば
０．７Ｖを立ち上がり電圧として、全体的には指数関数
的な曲線となる。
【０００７】そして、特に立ち上がり部分（０．７Ｖ近
傍）では非直線性（三次曲線的、矢印Ｐで示す）とな
り、Ｒ2（Ｒ3）が小さくなるほど、立ち上がり部分で曲
線的になる。高温及び低温補償回路７、８は、この非直
線部分を利用する。
傍）では非直線性（三次曲線的、矢印Ｐで示す）とな
り、Ｒ2（Ｒ3）が小さくなるほど、立ち上がり部分で曲
線的になる。高温及び低温補償回路７、８は、この非直
線部分を利用する。
【０００８】低温補償回路７は、補償ダイオード１２ａ
と抵抗Ｒ2の直列回路に、右下がりとして常温時に０．
７Ｖとなる低温感応電圧ＶLを印加される。そして、補
償ダイオード１２ａの非直線性部分を利用して、第１０
図に示したように常温を基準とした三次曲線的な左上が
りの低温補償予備電圧ＶL1を得る。
と抵抗Ｒ2の直列回路に、右下がりとして常温時に０．
７Ｖとなる低温感応電圧ＶLを印加される。そして、補
償ダイオード１２ａの非直線性部分を利用して、第１０
図に示したように常温を基準とした三次曲線的な左上が
りの低温補償予備電圧ＶL1を得る。
【０００９】また、高温補償回路８は、補償ダイオード
１２bと抵抗Ｒ3の直列回路に右上がりとした常温時に
０．７Ｖとなる高温温感応電圧ＶHを印加される。そし
て、補償ダイオード１２bの非直線性部分を利用して、
常温を基準とした三次曲線的な右上がりの高温補償予備
電圧ＶH1を得る。
１２bと抵抗Ｒ3の直列回路に右上がりとした常温時に
０．７Ｖとなる高温温感応電圧ＶHを印加される。そし
て、補償ダイオード１２bの非直線性部分を利用して、
常温を基準とした三次曲線的な右上がりの高温補償予備
電圧ＶH1を得る。
【００１０】そして、低温補償予備電圧ＶL1は非反転増
幅器１３ａによりそのまま増幅されて、また高温補償予
備電圧ＶH1は反転増幅器１３ｂにより反転増幅されて、
低温補償予備電圧ＶL2及び高温補償予備電圧ＶH2を得る
（前第１０図参照）。なお、図では増幅率を１としてあ
るが、帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を変えることによ
り、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2の傾きを任意
に制御できる。これらを合成器１４により加算すること
によって、全体として温度に対して単調減少となる右下
がりの三次曲線的な補償予備電圧ＶLHを得る。
幅器１３ａによりそのまま増幅されて、また高温補償予
備電圧ＶH1は反転増幅器１３ｂにより反転増幅されて、
低温補償予備電圧ＶL2及び高温補償予備電圧ＶH2を得る
（前第１０図参照）。なお、図では増幅率を１としてあ
るが、帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を変えることによ
り、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2の傾きを任意
に制御できる。これらを合成器１４により加算すること
によって、全体として温度に対して単調減少となる右下
がりの三次曲線的な補償予備電圧ＶLHを得る。
【００１１】補正回路９は、高温用温度感応回路６ｂに
よる右上がりの高温感応電圧ＶHを分割抵抗Ｒ4、Ｒ5に
印加し、傾きを制御した一次関数的な補正電圧ＶRを得
る。そして、単調減少となる三次曲線的な補償予備電圧
ＶLHに補正電圧ＶRを合成器１４により加算し、前第５
図の曲線ロに示すように、常温近傍に変曲点Ｖcを低温
側に極小値Ｖn及び高温側に極大値Ｖmを有する三次曲線
的な補償電圧ＶSを得る。なお、図中の符号１５（ａｂ
ｃ）は増幅用の演算増幅器である。
よる右上がりの高温感応電圧ＶHを分割抵抗Ｒ4、Ｒ5に
印加し、傾きを制御した一次関数的な補正電圧ＶRを得
る。そして、単調減少となる三次曲線的な補償予備電圧
ＶLHに補正電圧ＶRを合成器１４により加算し、前第５
図の曲線ロに示すように、常温近傍に変曲点Ｖcを低温
側に極小値Ｖn及び高温側に極大値Ｖmを有する三次曲線
的な補償電圧ＶSを得る。なお、図中の符号１５（ａｂ
ｃ）は増幅用の演算増幅器である。
【００１２】このようなものでは、温度補償回路２によ
る三次関数的な補償電圧ＶSが電圧制御発振器１の可変
容量ダイオード５に印加されて端子間容量を変化する。
すなわち、水晶振動子４からみた負荷容量が発振回路の
温度特性を相殺するように変化する。したがって、発振
回路３の温度特性を平坦にして温度補償する。また、温
度感応回路６中に温度感応素子として集積化が困難なサ
ーミスタを使用することなく、温度感応ダイオード１０
を使用するのでこれを集積素子中に一体的に形成でき
る。したがって、集積素子の１チップ化を促進する。
る三次関数的な補償電圧ＶSが電圧制御発振器１の可変
容量ダイオード５に印加されて端子間容量を変化する。
すなわち、水晶振動子４からみた負荷容量が発振回路の
温度特性を相殺するように変化する。したがって、発振
回路３の温度特性を平坦にして温度補償する。また、温
度感応回路６中に温度感応素子として集積化が困難なサ
ーミスタを使用することなく、温度感応ダイオード１０
を使用するのでこれを集積素子中に一体的に形成でき
る。したがって、集積素子の１チップ化を促進する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の温度補償発振器では、高温及
び低温補償回路７、８が、常温を基準として低温側及び
高温側を独立分担して温度特性を補償する。すなわち、
高温及び低温補償回路７、８では、補償ダイオード１３
（ａｂ）の立ち上がり部分（０．７Ｖ）をいずれも常温
近傍（２５℃）に設定して、三次曲線的な低温及び高温
補償予備電圧ＶL1、ＶH1を得て単調減少の補償予備電圧
ＶLHとした後、補正電圧ＶRを加算して、常温に変曲点
Ｖc及び高温側に極大値Ｖm、低温側に極小値Ｖnを有す
る三次曲線的な補償電圧ＶSを得る。
しかしながら、上記構成の温度補償発振器では、高温及
び低温補償回路７、８が、常温を基準として低温側及び
高温側を独立分担して温度特性を補償する。すなわち、
高温及び低温補償回路７、８では、補償ダイオード１３
（ａｂ）の立ち上がり部分（０．７Ｖ）をいずれも常温
近傍（２５℃）に設定して、三次曲線的な低温及び高温
補償予備電圧ＶL1、ＶH1を得て単調減少の補償予備電圧
ＶLHとした後、補正電圧ＶRを加算して、常温に変曲点
Ｖc及び高温側に極大値Ｖm、低温側に極小値Ｖnを有す
る三次曲線的な補償電圧ＶSを得る。
【００１４】したがって、このようなものでは、極大値
ｆm及び極小値ｆn以降の高温及び低温領域の特性を独立
的にして任意には制御できない。例えば、極大値ｆm以
降の特性を高温補償回路７により制御すると極大値以内
の特性も変化してしまう。このようなことから、水晶振
動子４（発振回路）の温度特性にバラツキがあった場
合、例えば極大値ｆmあるいは極小値ｆnを中心として高
温側及び低温側で対称性を欠く場合には、調整の範囲に
限度があり、生産性に特に歩留まりに問題があった。
ｆm及び極小値ｆn以降の高温及び低温領域の特性を独立
的にして任意には制御できない。例えば、極大値ｆm以
降の特性を高温補償回路７により制御すると極大値以内
の特性も変化してしまう。このようなことから、水晶振
動子４（発振回路）の温度特性にバラツキがあった場
合、例えば極大値ｆmあるいは極小値ｆnを中心として高
温側及び低温側で対称性を欠く場合には、調整の範囲に
限度があり、生産性に特に歩留まりに問題があった。
【００１５】（発明の目的）本発明は、調整を容易にし
て生産性を高める温度補償回路及びこれを用いた温度補
償発振器を提供することを目的とする。
て生産性を高める温度補償回路及びこれを用いた温度補
償発振器を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、温度特性の極
小値以上の温度に応答して指数関数的な高温補償予備電
圧を、温度特性の極大値以下の温度に応答して指数関数
的な低温補償予備電圧を形成し、さらに極大値と極小値
間の温度に応答して一次関数的な中温補償電圧を形成し
て、これらを合成したことを基本的な解決手段とする。
小値以上の温度に応答して指数関数的な高温補償予備電
圧を、温度特性の極大値以下の温度に応答して指数関数
的な低温補償予備電圧を形成し、さらに極大値と極小値
間の温度に応答して一次関数的な中温補償電圧を形成し
て、これらを合成したことを基本的な解決手段とする。
【００１７】
【作用】本発明では、高温及び低温補償予備電圧を温度
特性の極小値及び極大値以降の温度に応答して形成す
る。したがって、温度特性の極小値及び極大値以降の温
度に応答して、高温及び低温補償予備電圧を任意に制御
できる。以下、本発明の一実施例を説明する。
特性の極小値及び極大値以降の温度に応答して形成す
る。したがって、温度特性の極小値及び極大値以降の温
度に応答して、高温及び低温補償予備電圧を任意に制御
できる。以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１８】
【実施例】第１図は本発明の一実施例を説明する低温及
び高温補償予備電圧及び中温補償電圧の特性図である。
なお、前従来例図と同一部分には同番号を付与してその
説明は簡略又は省略する。温度補償発振器は、前述同様
に、発振回路３の温度特性を水晶振動子４に起因した三
次関数的として、可変容量ダイオード５を有する電圧制
御発振器１と、温度補償回路２とからなる。温度補償回
路２は、これも同様に温度感応ダイオード１０を有して
反転及び非反転増幅器１１（ａｂ）からなる高低温用温
度感応回路６（ａｂ）と、補償ダイオード１２（ａｂ）
と抵抗Ｒ2、Ｒ3からなる直列回路を有して反転及び非反
転増幅器１３（ａｂ）を有する高低温用補償回路７、８
と、分割抵抗Ｒ4、Ｒ5からなる中温補償及び補正回路９
と、合成器１４とからなる。
び高温補償予備電圧及び中温補償電圧の特性図である。
なお、前従来例図と同一部分には同番号を付与してその
説明は簡略又は省略する。温度補償発振器は、前述同様
に、発振回路３の温度特性を水晶振動子４に起因した三
次関数的として、可変容量ダイオード５を有する電圧制
御発振器１と、温度補償回路２とからなる。温度補償回
路２は、これも同様に温度感応ダイオード１０を有して
反転及び非反転増幅器１１（ａｂ）からなる高低温用温
度感応回路６（ａｂ）と、補償ダイオード１２（ａｂ）
と抵抗Ｒ2、Ｒ3からなる直列回路を有して反転及び非反
転増幅器１３（ａｂ）を有する高低温用補償回路７、８
と、分割抵抗Ｒ4、Ｒ5からなる中温補償及び補正回路９
と、合成器１４とからなる。
【００１９】そして、この実施例では、低温補償回路７
は、温度特性の極大値ｆmとなる温度点Ｔm（例えば−１
０℃）以下の低温領域に応答して、低温補償予備電圧Ｖ
L2を発生する。すなわち、温度上昇に伴って低下する低
温感応電圧ＶL（第２図）を、温度特性の極大値ｆmとな
る温度点Ｔmのとき、補償ダイオード１２ａの順方向降
下電圧となる０．７Ｖに一致させる。
は、温度特性の極大値ｆmとなる温度点Ｔm（例えば−１
０℃）以下の低温領域に応答して、低温補償予備電圧Ｖ
L2を発生する。すなわち、温度上昇に伴って低下する低
温感応電圧ＶL（第２図）を、温度特性の極大値ｆmとな
る温度点Ｔmのとき、補償ダイオード１２ａの順方向降
下電圧となる０．７Ｖに一致させる。
【００２０】これにより、低温補償回路７は極大値ｆm
となる温度点Ｔm以下の低温領域で温度下降に伴って、
指数関数的（三次曲線的）に増加する低温補償予備電圧
ＶL1を発生する。そして、非反転増幅器１３ａの帰還分
割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御し、低温補償予備電圧Ｖ
L1の傾斜を調整して増幅し、低温補償予備電圧ＶL2を発
生する。
となる温度点Ｔm以下の低温領域で温度下降に伴って、
指数関数的（三次曲線的）に増加する低温補償予備電圧
ＶL1を発生する。そして、非反転増幅器１３ａの帰還分
割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御し、低温補償予備電圧Ｖ
L1の傾斜を調整して増幅し、低温補償予備電圧ＶL2を発
生する。
【００２１】高温補償回路８は温度特性の極小値となる
温度点Ｔn（例えば６０℃）以上の高温領域に応答した
高温補償予備電圧ＶH2を発生する。すなわち、温度上昇
に伴って上昇する高温感応電圧ＶH（第２図）を、温度
特性の極小値ｆnとなる温度点Ｔnのとき、補償ダイオー
ド１２ａの順方向降下電圧となる０．７Ｖに一致させ
る。
温度点Ｔn（例えば６０℃）以上の高温領域に応答した
高温補償予備電圧ＶH2を発生する。すなわち、温度上昇
に伴って上昇する高温感応電圧ＶH（第２図）を、温度
特性の極小値ｆnとなる温度点Ｔnのとき、補償ダイオー
ド１２ａの順方向降下電圧となる０．７Ｖに一致させ
る。
【００２２】これにより、高温補償回路８は極小値ｆn
となる温度点Ｔn以上の高温領域で温度上昇に伴って、
指数関数的（三次曲線的）に増加する高温補償予備電圧
ＶH1を得る。そして、反転増幅器１３ｂの帰還分割抵抗
Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御して高温補償予備電圧ＶH１の
傾斜を調整するとともに反転増幅し、高温補償予備電圧
ＶH2を発生する。
となる温度点Ｔn以上の高温領域で温度上昇に伴って、
指数関数的（三次曲線的）に増加する高温補償予備電圧
ＶH1を得る。そして、反転増幅器１３ｂの帰還分割抵抗
Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御して高温補償予備電圧ＶH１の
傾斜を調整するとともに反転増幅し、高温補償予備電圧
ＶH2を発生する。
【００２３】中温補償及び補正回路９は、温度特性の極
大値ｆmと極小値ｆnとなる温度Ｔm、Ｔn間の中温領域に
応答するとともに、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、Ｖ
H2を補正する中温補償電圧ＶMを発生する。すなわち、
温度上昇とともに増加する高温感応電圧ＶHを分割抵抗
Ｒ4及びＲ5によって分圧し、温度に対する傾斜を制御す
るとともに低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2を左方
向に回転させる中温補償電圧ＶMを発生する。
大値ｆmと極小値ｆnとなる温度Ｔm、Ｔn間の中温領域に
応答するとともに、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、Ｖ
H2を補正する中温補償電圧ＶMを発生する。すなわち、
温度上昇とともに増加する高温感応電圧ＶHを分割抵抗
Ｒ4及びＲ5によって分圧し、温度に対する傾斜を制御す
るとともに低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2を左方
向に回転させる中温補償電圧ＶMを発生する。
【００２４】合成器１４は演算増幅器（未図示）からな
り、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2及び中温補償
電圧ＶMを合成（加算）する。したがって、第３図に示
したように低温側に極小値ｆn及び高温側に極大値ｆmを
有するとともに極小値ｆnと極大値ｆmとの間を直線状と
した、三次曲線的な補償電圧ＶSとなる（前第５図の曲
線ロに相当）。
り、低温及び高温補償予備電圧ＶL2、ＶH2及び中温補償
電圧ＶMを合成（加算）する。したがって、第３図に示
したように低温側に極小値ｆn及び高温側に極大値ｆmを
有するとともに極小値ｆnと極大値ｆmとの間を直線状と
した、三次曲線的な補償電圧ＶSとなる（前第５図の曲
線ロに相当）。
【００２５】このような構成であれば、低温補償回路７
の帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御することによ
り、極大値となる温度点Ｔm以下の低温領域における低
温補償電圧ＶL2の傾斜を任意に調整できる。また、高温
補償回路８の帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御する
ことにより、極小値となる温度点Ｔn以上の高温領域に
おける高温補償電圧ＶH2の傾斜を任意に調整できる。
の帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御することによ
り、極大値となる温度点Ｔm以下の低温領域における低
温補償電圧ＶL2の傾斜を任意に調整できる。また、高温
補償回路８の帰還分割抵抗Ｒa、Ｒbの抵抗比を制御する
ことにより、極小値となる温度点Ｔn以上の高温領域に
おける高温補償電圧ＶH2の傾斜を任意に調整できる。
【００２６】また、中温補償及び補正回路９の分割抵抗
Ｒ4、Ｒ5を制御することにより、極大値ｆmと極小値ｆn
との間の中温領域における中温補償電圧ＶMの傾斜を任
意に調整できる。要するに、低温、高温及び中温補償電
圧ＶL2、ＶH2、ＶMを互いに独立して調整できる。
Ｒ4、Ｒ5を制御することにより、極大値ｆmと極小値ｆn
との間の中温領域における中温補償電圧ＶMの傾斜を任
意に調整できる。要するに、低温、高温及び中温補償電
圧ＶL2、ＶH2、ＶMを互いに独立して調整できる。
【００２７】したがって、水晶振動子に起因した発振回
路の温度特性にバラツキがあったとしても、例えば極大
値ｆmあるいは極小値ｆnを中心として高温側及び低温側
で対称性を欠いていたとしても、これらを自由に調整で
きる。このことから、生産性を良好として特に歩留まり
を向上する。
路の温度特性にバラツキがあったとしても、例えば極大
値ｆmあるいは極小値ｆnを中心として高温側及び低温側
で対称性を欠いていたとしても、これらを自由に調整で
きる。このことから、生産性を良好として特に歩留まり
を向上する。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、温度特性の極小値以上の温度
に応答して指数関数的な高温補償予備電圧を、温度特性
の極大値以下の温度に応答して指数関数的な低温補償予
備電圧を形成し、さらに極大値と極小値間の温度に応答
して一次関数的な中温補償電圧を形成してこれらを合成
し補償電圧を得るので、調整を容易にして生産性を高め
る温度補償回路及びこれを用いた温度補償発振器を提供
できる。
に応答して指数関数的な高温補償予備電圧を、温度特性
の極大値以下の温度に応答して指数関数的な低温補償予
備電圧を形成し、さらに極大値と極小値間の温度に応答
して一次関数的な中温補償電圧を形成してこれらを合成
し補償電圧を得るので、調整を容易にして生産性を高め
る温度補償回路及びこれを用いた温度補償発振器を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明する低温及び高温補償
予備電圧及び中温補償電圧の特性図である。
予備電圧及び中温補償電圧の特性図である。
【図２】本発明の一実施例を説明する低温及び高温用感
応電圧の特性図である。
応電圧の特性図である。
【図３】本発明の一実施例を説明する補償電圧の特性図
である。
である。
【図４】従来例を説明する温度補償発振器の回路図であ
る。
る。
【図５】従来例を説明する温度特性及び補償電圧の特性
図である。
図である。
【図６】従来例を説明する温度補償回路の図である。
【図７】従来例を説明する温度感応電圧の特性図であ
る。
る。
【図８】低温及び高温感応電圧の特性図である。
【図９】補償ダイオードの特性図である。
【図１０】低温及び高温補償予備電圧並びに補正電圧の
特性図である。
特性図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
Claims (2)
- 【請求項１】常温近傍に変曲点を有して、高温側に極小
値を低温側に極大値を有する発振回路の周波数温度特性
を補償する温度補償水晶発振器の補償電圧発生回路であ
って、 周囲温度に応答して一次関数的に増加する温度感応回路
からの出力電圧をダイオードと抵抗の直列回路に印加
し、前記直列回路の中点から指数関数的に変化する電圧
を反転増幅器の増幅度を制御して、前記周波数温度特性
の極小値以上となる温度に応答して高温補償予備電圧を
得る高温補償回路と、 前記温度感応回路からの一次関数的に増加する出力電圧
を反転した反転出力をダイオードと抵抗の直列回路に印
加し、前記直列回路の中点から指数関数的に変化する電
圧を非反転増幅器の増幅度を制御して、前記周波数温度
特性の極大値以下となる低温補償予備電圧を得る低温補
償回路と、 前記温度感応回路からの一次関数的に増加する出力電圧
の傾斜を制御した補正電圧を前記高温補償予備電圧と前
記低温補償予備電圧に加算して高温補償電圧と低温補償
電圧とするとともに、前記周波数温度特性の極小値と極
大値との間となる中温補償電圧を得る中温補償回路とを
具備してなる補償電圧発生回路。 - 【請求項２】請求項１の補償電圧発生回路による低温補
償電圧、中温補償電圧及び高温補償電圧からなる補償電
圧を水晶振動子に接続した電圧可変容量素子に印加して
発振周波数の温度特性を補償してなる温度補償水晶発振
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11070525A JP2000269738A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 補償電圧発生回路及びこれを用いた温度補償水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11070525A JP2000269738A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 補償電圧発生回路及びこれを用いた温度補償水晶発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000269738A true JP2000269738A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13434044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11070525A Pending JP2000269738A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 補償電圧発生回路及びこれを用いた温度補償水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000269738A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6434454B1 (en) | 2001-01-11 | 2002-08-13 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Testing system and method for automotive component using dynamometer |
| JP2013098860A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Kyocera Crystal Device Corp | 温度補償型発振器および温度補償型発振器の温度補償方法 |
-
1999
- 1999-03-16 JP JP11070525A patent/JP2000269738A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6434454B1 (en) | 2001-01-11 | 2002-08-13 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Testing system and method for automotive component using dynamometer |
| JP2013098860A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Kyocera Crystal Device Corp | 温度補償型発振器および温度補償型発振器の温度補償方法 |
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