JP2005039478A

JP2005039478A - ２出力発振装置

Info

Publication number: JP2005039478A
Application number: JP2003199336A
Authority: JP
Inventors: Akira Kato; 章加藤
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】二つの高周波出力信号が逆位相の場合に、その平衡性が乱されにくく、かつ、高周波出力信号が他の高周波回路にリークしにくい構造を有する２出力発振装置を提供する。
【解決手段】２出力の温度補償水晶発振装置（ＴＣＸＯ）１は略直方体形状をしたパッケージ８を有している。パッケージ８の底面８ａには、第１出力端子２と、第２出力端子３と、電源端子４と、グランド端子５と、制御端子（図示せず）とが設けられている。第１出力端子２と第２出力端子３と電源端子４とグランド端子５は、パッケージ８の底面８ａの長辺に沿って一直線状に並設されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２出力発振装置、特に、携帯電話などの移動体通信機器に使用される２出力発振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話などでは、信号を送受信する際に必要な基準発振信号を発生する発振器が用いられている。この基準発振器としては、例えば水晶振動子を用いた水晶発振器がある。同時に、最近の携帯電話の多機能化の傾向からもわかるように、携帯電話はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を内蔵しており、ＣＰＵのクロック信号を発生する発振器も内蔵する必要がある。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載されている発振装置のように、一つの発振器で基準発振信号とクロック信号の両方を出力できるものが提案されている。図５に示すように、この発振装置４０は、集積回路や水晶振動子が内蔵された略直方体形状をしたパッケージ４８を有している。
【０００４】
パッケージ４８の底面４８ａには、電源端子４４と、制御入力端子４３とグランド端子４５と第１出力端子４１と、第２出力端子４２が設けられている。図６は、発振装置４０の平面透視図であり、各端子４１〜４５の配置を示したものである。電源端子４４の対角線上にはグランド端子４５が設けられている。そして、このグランド端子４５に対向するとともに電源端子４４に対向した位置に第１出力端子４１が設けられており、この出力端子４１の対角線上に制御入力端子４３が設けられている。そして、グランド端子４５と制御入力端子４３の間に第２出力端子４２が設けられている。
【０００５】
第１出力端子４１は、携帯電話の送受信の際の基準発振信号の出力端子として使用されている。第２出力端子４２は、マイクロコンピュータで形成されたデジタル回路のクロック信号の出力端子として使用されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１５６５４７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、他の配線を通る信号に与える影響を小さくする、あるいは他の配線の信号から受ける影響を小さくする。つまり、アイソレーションを良くするためには、第１出力端子４１から出力される基準発振信号と第２出力端子４２から出力されるクロック信号とを、逆位相にするとよいことが知られている。この場合、発振装置４０の出力端子４１，４２は、いわゆる平衡型出力端子となる。しかし、この平衡型出力端子４１と４２の間に、高周波ポテンシャルの低い端子（電源端子４４やグランド端子４５）を設置すると、基準発振信号とクロック信号の平衡性が乱され易くなり、伝送損失が増加したり、アイソレーションが劣化したりする原因となる。
【０００８】
また、この発振装置４０を携帯電話のプリント基板などに実装した場合、図６に示すように、出力端子４１，４２にそれぞれ接続されるプリント基板の線路パターン５１，５２が、その間に配設された電源パターン５４やグランドパターン５５によって遠くに離され、互いに独立した２本の線路パターンとなる。このため、これら線路パターン５１，５２は、他の高周波回路（携帯電話の受信部や送信部など）と静電結合や誘導結合し易くなり、基準発振信号などがこれら他の高周波回路にリーク（漏洩）する心配がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、二つの高周波出力信号が逆位相の場合に、その平衡性が乱されにくく、かつ、高周波出力信号が他の高周波回路にリークしにくい構造を有する２出力発振装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る２出力発振装置は、同じ周波数で互いに逆位相の第１高周波出力信号と第２高周波出力信号を出力し、略直方体のパッケージの１辺に、第１高周波出力信号を出力する第１出力端子と第２高周波出力信号を出力する第２出力端子とを隣接して配設するとともに、第１出力端子と第２出力端子を間に挟むようにして高周波ポテンシャルの低い端子が配設されていることを特徴とする。
【００１１】
ここに、高周波ポテンシャルの低い端子とは、直流電源端子やグランド端子などを意味する。また、第１高周波出力信号は、例えば、信号を送受信する際に必要な基準発振信号であり、第２高周波出力信号はデジタル回路のクロック信号である。
【００１２】
以上の構成により、高周波ポテンシャルの低い端子の間に、第１出力端子と第２出力端子を設けているため、基準発振信号とクロック信号の平衡性が乱されにくくなる。
【００１３】
また、以上の構成からなる２出力発振装置をプリント基板などに実装した場合、第１出力端子と第２出力端子にそれぞれ接続されるプリント基板の線路パターンが並置され、その両側をプリント基板の高周波ポテンシャルの低い電源パターンやグランドパターンが囲む構造となる。従って、電源パターンやグランドパターンが線路パターンをシールドするため、基準発振信号などが他の高周波回路にリーク（漏洩）しにくくなる。
【００１４】
また、第１出力端子と第２出力端子と高周波ポテンシャルの低い端子は、必ずしも一直線状に並設されていなくてもよい。例えば、第１出力端子と第２出力端子がパッケージの底面の一辺に沿って隣接して形成され、高周波ポテンシャルの低い端子がその辺から少し後退して配置されていてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る２出力発振装置の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。
【００１６】
図１に示すように、２出力の温度補償水晶発振装置（ＴＣＸＯ）１は略直方体形状をしたパッケージ８を有している。パッケージ８の底面８ａには、第１出力端子２と、第２出力端子３と、電源端子４と、グランド端子５と、制御端子（図示せず）とが設けられている。図２は、発振装置１の平面透視図であり、各端子２〜５の配置を示したものである。第１出力端子２と第２出力端子３と電源端子４とグランド端子５は、パッケージ８の底面８ａの長辺に沿って一直線状に並設されている。
【００１７】
パッケージ８には、図３に示した回路が内蔵されている。この回路は、サーミスタ・抵抗回路１０と、トランジスタＴｒ１および水晶振動子１１を含む発振回路１２と、トランジスタＴｒ２を含むバッファ回路兼分割回路１３とを備えている。図３において、符号Ｃ１〜Ｃ７はコンデンサ、Ｒ１〜Ｒ８は抵抗、Ｄ１は可変容量ダイオードである。
【００１８】
サーミスタ・抵抗回路１０は温度補償を行い、温度変化に対して発振回路１２の周波数の安定化を図っている。この発振回路１２にバッファ回路兼分割回路１３が接続されている。
【００１９】
発振回路１２で発生された高周波電流が、バッファ回路兼分割回路１３のトランジスタＴｒ２に流れると、トランジスタＴｒ２のコレクタ電圧は下がり、エミッタ電圧は上がる。すなわち、ベース入力に対してコレクタには逆相の電圧が発生し、エミッタには同相の電圧が発生する。従って、第１出力端子２から出力される第１高周波出力信号Ｑ（＋）と第２出力端子３から出力される第２高周波出力信号Ｑ（−）は互いに逆位相となる。つまり、出力端子２と３は平衡型出力端子になっている。この二つの高周波出力信号Ｑ（＋），Ｑ（−）のうち一つが、携帯電話の局部発振器のＰＬＬシンセサイザーの基準発振信号として使用され、もう一つがデジタル回路（ＣＰＵ）のクロック信号として使用される。
【００２０】
ここで、水晶振動子１１の周波数温度特性を打ち消す電圧を発生するサーミスタ・抵抗回路１０の代わりに、半導体メモリに記憶させたデジタルデータから水晶（多くの場合ＡＴカット水晶振動子）の周波数温度特性を打ち消す電圧を発生させる回路を用いてもよい。
【００２１】
以上の構成からなる２出力発振装置１は、電源端子４とグランド端子５が平衡型出力端子２，３を間に挟むようにして配設しているので、第１高周波出力信号Ｑ（＋）と第２高周波出力信号Ｑ（−）の平衡性が乱されにくく、伝送損失を抑えたり、アイソレーションの劣化を抑えたりすることができる。
【００２２】
この２出力発振装置１を携帯電話のプリント基板などに実装した場合、図２に示すように、出力端子２，３にそれぞれ接続されるプリント基板の線路パターン２１，２２が一対の平行線となっている。すなわち、線路パターン２１，２２は平衡伝送線として機能することになる。この線路パターン２１，２２の両側を高周波ポテンシャルの低い電源パターン４やグランドパターン２４，２５が囲んでいる。電源パターン４とグランドパターン２５は、デカップリングコンデンサＣａを介して電気的に結合している。
【００２３】
以上のように、平衡伝送線である線路パターン２１，２２をそれぞれ逆位相の高周波出力信号Ｑ（＋），Ｑ（−）が近接して流れるので、遠くからは高周波出力信号Ｑ（＋）とＱ（−）が打ち消し合って信号が存在しないように見える。すなわち、線路パターン２１，２２は、図６に示した従来の独立した２本の線路パターン５１，５２と比較して、他の高周波回路（携帯電話の受信部や送信部など）と静電結合や誘導結合しにくくなり、高周波出力信号Ｑ（＋），Ｑ（−）がこれら他の高周波回路にリーク（漏洩）するのを抑えることができる。特に、携帯電話では、基準発振器の高次の高周波がイメージ混信を含めて受信帯に入る場合があり、これが抑えられる。
【００２４】
また、線路パターン２１，２２が電源パターン４やグランドパターン２４，２５に囲まれているので、電源パターン４やグランドパターン２４，２５が線路パターン２１，２２をシールドする。この結果、高周波出力信号Ｑ（＋），Ｑ（−）が、他の高周波回路へリークするのを、より一層抑えることができる。
【００２５】
さらに、出力端子２，３を一直線状に並設すると、第１高周波出力信号Ｑ（＋）と第２高周波出力信号Ｑ（−）間の時間差（Ｌａｔｅｎｃｙ）がなくなり、より平衡性が向上する。この結果、高周波出力信号Ｑ（＋），Ｑ（−）のリークが減少し、伝送路の損失も抑えられる。
【００２６】
なお、本発明に係る２出力発振装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、パッケージ８には、図４に示すような回路が内蔵されていてもよい。この回路は、サーミスタ・抵抗回路１０と、反転増幅器Ａｍｐ１および水晶振動子１１を含む発振回路と、非反転増幅器Ａｍｐ２と、反転増幅器Ａｍｐ３とを備えている。図４において、符号Ｃ８〜Ｃ１１はコンデンサ、Ｒ９，Ｒ１０は抵抗、Ｄ１は可変容量ダイオードである。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、高周波ポテンシャルの低い端子の間に、第１出力端子と第２出力端子を設けているため、基準発振信号とクロック信号の平衡性が安定して維持できる。また、以上の構成からなる２出力発振装置をプリント基板などに実装した場合、第１出力端子と第２出力端子にそれぞれ接続されるプリント基板の線路パターンが並置され、その両側をプリント基板の高周波ポテンシャルの低い電源パターンやグランドパターンが囲む構造となる。従って、電源パターンやグランドパターンが線路パターンをシールドするため、基準発振信号などが他の高周波回路にリーク（漏洩）するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２出力発振装置の一実施形態を示す外観斜視図。
【図２】図１に示されている２出力発振装置の各端子の配置を示した平面透視図。
【図３】図１に示されている２出力発振装置の電気等価回路図。
【図４】図１に示されている２出力発振装置の変形例を示す電気等価回路図。
【図５】従来の２出力発振装置を示す外観斜視図。
【図６】図５に示されている２出力発振装置の各端子の配置を示した平面透視図。
【符号の説明】
１…２出力発振装置
２…第１出力端子
３…第２出力端子
４…電源端子（高周波ポテンシャルの低い端子）
５…グランド端子（高周波ポテンシャルの低い端子）
８…パッケージ

Claims

同じ周波数で互いに逆位相の第１高周波出力信号と第２高周波出力信号を出力し、略直方体のパッケージの１辺に、前記第１高周波出力信号を出力する第１出力端子と前記第２高周波出力信号を出力する第２出力端子とを隣接して配設するとともに、前記第１出力端子と前記第２出力端子を間に挟むようにして高周波ポテンシャルの低い端子が配設されていることを特徴とする２出力発振装置。
前記第１高周波出力信号は信号を送受信する際に必要な基準発振信号であり、前記第２高周波出力信号はデジタル回路のクロック信号であることを特徴とする請求項１に記載の２出力発振装置。
前記第１出力端子と前記第２出力端子と前記高周波ポテンシャルの低い端子が一直線状に並設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の２出力発振装置。