JP3879274B2

JP3879274B2 - 発振器の温度補償方法及びその温度補償回路

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Publication number: JP3879274B2
Application number: JP29121598A
Authority: JP
Inventors: 神崎　　実
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2018-10-13
Also published as: JP2000124736A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳＡＷ（弾性表面波）共振子、音叉型振動子などの振動子を用いた発振器の温度補償方法、およびその温度補償回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の回路としては、発振器の製造段階において、製品個々について周波数の温度依存性を予め測定し、温度毎の周波数偏差を補償するために必要な電圧信号レベルをＰＲＯＭ（プログラマブル・リード・オンリ・メモリ）に記憶して出荷するものが知られている（例えば、特開昭６３−２４０１０７号公報に記載の発明）。
【０００３】
このような従来の回路では、その動作中は、振動子と熱的に結合された温度センサの検出温度をマイクロコンピュータが読み取り、この読み取った温度に対応した電圧信号レベルをＰＲＯＭから読み出す。このＰＲＯＭから読み出された電圧信号レベルに基づいてマイクロコンピュータから電圧制御発振器に電圧信号が与えられる。電圧制御発振器には、可変リアクタンス素子（例えば可変容量ダイオード）が接続されており、可変リアクタンス素子のリアクタンスが制御電圧によって可変されることで発振周波数が所望の値に調整される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の回路では、各温度に対する周波数偏差の補償量を製品個々についてＰＲＯＭに記憶させる必要があるので、記憶容量の大きなＰＲＯＭ（メモリ）が必要となる上に、その記憶のために比較的長時間の作業が必要となり、もって製作費用（コスト）が嵩むという不都合があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述の点に鑑みなされたものであり、その目的は、メモリの容量の軽減化により、製作費用の低減化を図るようにした発振器の温度補償方法およびその温度補償回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するために、請求項１から請求項６に記載の各発明は、以下のように構成した。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、温度に対する周波数偏差が２次の多項式で近似される振動子を用いた発振器の発振周波数を、前記振動子の検出温度に応じて補償するようにした発振器の温度補償方法において、前記多項式中の複数のパラメータのうち、前記振動子の製造時のばらつきの大きな少なくとも１つのパラメータの値を固有の値として予め求めるとともに、そのばらつきの小さな残余のパラメータの値を標準の値とし、これら各パラメータの値を予め記憶しておき、前記発振器の動作時には、前記振動子の温度を検出し、少なくともこの検出温度、および前記記憶されている複数のパラメータの各値に基づいて周波数偏差を求め、この求めた周波数偏差に基づいて前記発振器の発振周波数の温度補償を行うようにした発振器の温度補償方法であって、前記多項式中のパラメータの平均的な値を仮定した場合の、各温度とこの各温度に対応する周波数偏差との関係を記述した標準テーブルを、さらに予め作成しておき、前記発振器の動作時の前記周波数偏差の算出は、前記振動子の検出温度により前記標準テーブルを参照して求め、これを求める際には、前記複数のパラメータの各値とそのパラメータの平均値とに基づいて予め求められている補正値を用いて前記周波数偏差を補正するようにしたものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、発振器に用いられるとともに、温度に対する周波数偏差が２次の多項式で近似される振動子の温度を検出する温度検出手段と、前記多項式中の複数のパラメータのうち、前記振動子の製造時のばらつきの大きな少なくとも１つのパラメータの値を固有の値として予め求めてあるとともに、そのばらつきの小さな残余のパラメータの値を標準の値とし、これら各パラメータの各値を予め記憶する記憶手段と、前記温度検出手段の検出温度、および前記記憶手段に記憶されている複数のパラメータの各値に基づいて周波数偏差を求める周波数偏差算出手段と、この周波数偏差算出手段の求めた周波数偏差に基づいて前記発振器の発振周波数を補償する補償手段とを備えた発振器の温度補償回路であって、前記多項式中のパラメータの平均的な値を仮定した場合の、各温度とこの各温度に対応する周波数偏差との関係を記述した標準テーブルを、さらに備え、前記周波数偏差算出手段は、前記温度検出手段の検出温度に基づいて前記標準テーブルを参照して周波数偏差を求め、これを求める際には、前記複数のパラメータの各値とそのパラメータの平均値とに基づいて予め求められている補正値を用いて前記周波数偏差を補正するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
まず、本発明の実施形態の説明に先立って、発振器に使用される振動子のうちＳＡＷ共振子や音叉振動子の特性について説明する。
【００１５】
発振器に使用されるＳＡＷ共振子や音叉振動子の周波数偏差Δｆ／ｆ_Oは、次の（１）式で近似される。
【００１６】
Δｆ／ｆ_O≡（ｆ−ｆ_O）／ｆ_O≒α（θ−θ_P）²＋Δｆ_P／ｆ_O…（１）
但し、ｆ：共振周波数〔Ｈｚ〕
ｆ_O：公称周波数〔Ｈｚ〕
θ：温度〔℃〕
θ_P：頂点温度〔℃〕
α：温度係数〔℃^-2〕
Δｆ_P／ｆ_O：頂点温度（θ＝θ_P）における周波数偏差
なお、一部重複するが、（１）式中の各パラメータの説明と、ＳＡＷ共振子での特性値を図１に示す。
【００１７】
ここで、（１）式に示すように、ＳＡＷ共振子や音叉振動子の周波数偏差は、温度に対して２次の曲線になり、（１）式の右辺の第１項は温度に依存する周波数偏差、その右辺の第２項は温度に依存しない周波数偏差を表している。
【００１８】
ＳＡＷ共振子において、頂点温度θ_P＝θ_P（ｔｙｐ）＝２５℃、温度係数α＝α（ｔｙｐ）＝−３．４×１０^-8℃^-2、Δｆ_P／ｆ_O＝０の平均的な条件を仮定した場合には、（１）式は次の（２）式で表される。
【００１９】
Δｆ／ｆ_O≒α（ｔｙｐ）｛θ−θ_P（ｔｙｐ）｝²…（２）
この平均的な周波数偏差の特性を示すと図２に示すようになる。
【００２０】
ところで、実際の製品では、頂点温度θ_P、温度係数α、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの３つのパラメータは、いずれも製品個々にばらつきを有している。ＳＡＷ共振子の頂点温度θ_P、温度係数α、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの平均値と、そのばらつきの一例を示すと、図１に示すようになる。
【００２１】
また、そのばらつきを図３〜図６に示す。図３は頂点温度θ_Pのばらつき、図４は温度係数αのばらつき、図５は頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oのばらつきをそれぞれ示す。図６は、これらの総合的なばらつきの範囲を表したものである。なお、各図は、横軸が温度θ〔℃〕を表し、縦軸が周波数偏差Δｆ／ｆ_O〔ｐｐｍ〕を表す。
【００２２】
次に、本発明の発振器の温度補償回路の第１実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
この第１実施形態は、（１）式で表わされるＳＡＷ共振子の頂点温度θ_P、温度係数α、および頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの各値を予め求め、この求めた各パラメータの各値を予め記憶しておき、発振器の動作時に、ＳＡＷ共振子の温度を検出し、この検出温度と、予め記憶されている各パラメータの各値を用い、（１）式に基づいて周波数偏差を求め、この求めた周波数偏差により発振器の発振周波数を温度補償するものである。
【００２４】
このため、この第１実施形態は、図７に示すように、温度センサ１、マイクロコンピュータ２、記憶装置３、および電圧制御発振器（ＶＣＯ）４から構成され、マイクロコンピュータ２は、Ａ／Ｄ変換器２１、ＣＰＵ（演算処理装置）２２、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２３、およびＤ／Ａ変換器２４から構成されている。
【００２５】
温度センサ１は、図８に示すＳＡＷ共振子５の温度を検出し、その検出温度をＡ／Ｄ変換器２１に出力するように構成されている。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換器２１は、温度センサ１からのアナログ形態の検出温度を、ディジタル信号にＡ／Ｄ変換してＣＰＵ２２に出力するように構成されている。
【００２７】
ＣＰＵ２２は、後述のようにＲＯＭ２３に予め格納されている手順により各種の判断や演算処理を行うとともに、その判断や演算結果に応じた信号を出力するように構成されている。
【００２８】
ＲＯＭ２３は、ＣＰＵ２２が行う各種の判断や演算の手順が予め格納されている。
【００２９】
Ｄ／Ａ変換器２４は、ＣＰＵ２２からのディジタル形態の出力をアナログ形態の信号にＤ／Ａ変換して電圧制御発振器４に出力するように構成されている。
【００３０】
記憶装置３は、ユーザ書込み形の記憶装置（例えばＰＲＯＭ）であり、後述のようにして予め求めたＳＡＷ共振子５についての（１）式中の頂点温度θ_P、温度係数α、および頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの各値が予め格納されている。
【００３１】
次に、電圧制御発振器４の回路の構成の一例について、図８を参照して説明する。
【００３２】
この電圧制御発振器４はコルピッツ型といわれるものであり、図８に示すように、増幅用のトランジスタＱ１を有し、このトランジスタＱ１のコレクタはコンデンサＣ３を介して出力端子に接続されるとともに、コイルＬ１を介して電源に接続されている。トランジスタＱ１のエミッタは、抵抗Ｒ３を介して接地されている。トランジスタＱ１のベースとエミッタとの間にはコンデンサＣ１が接続され、抵抗Ｒ３にはコンデンサＣ２が並列に接続されている。
【００３３】
トランジスタＱ１のベースには、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の各一端が接続されるとともに、抵抗Ｒ１の他端は電源に接続され、抵抗Ｒ２の他端は接地されている。トランジスタＱ１のベースにはＳＡＷ共振子５の一方の電極が接続され、その他方の電極は電圧制御端子に接続されている。また、電圧制御端子には周波数可変用の可変容量ダイオード６のカソード側が接続され、そのアノード側は接地されている。さらに、電圧制御端子は、図７のＤ／Ａ変換器２４の出力側に接続されている。
【００３４】
ところで、図８に示す回路構成によると、電圧制御発振器４の電圧制御端子に印加する電圧が増大するにつれて可変容量ダイオード６の容量の値が小さくなり、その結果、発振周波数が高くなる。つまり、可変容量ダイオード６を接続しない場合における発振周波数よりも低い周波数を得ることができない。従って、周波数を公称周波数ｆ_Oに調整するためには、周波数偏差Δｆ／ｆ_Oが負であることが補正可能な条件となる。そのため、あらかじめ周波数を低めに設計することが必要となる。
【００３５】
すなわち、図９に示すような平均的な特性が得られるように振動子の設計を行うことになる。図９では、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oが−１１０ｐｐｍとなるように設定されている。このため、実際には、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの値は、±１００ｐｐｍの製造ばらつきに加え、この人為的な周波数偏差分を含んだ値となる。このような方策によって、図１０に示すように、すべての製品について、周波数偏差Δｆ／ｆ_Oを負の範囲に収めることが可能となる。
【００３６】
次に、このような構成からなる第１実施形態による発振器の温度補償について、図１１を参照して説明する。
【００３７】
この第１実施形態では、まず、ＳＡＷ共振子５について、（１）式中の頂点温度θ_P、温度係数α、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの各パラメータの値について、ＳＡＷ共振子ごとにあらかじめ求めておく。
【００３８】
この各パラメータの値の算出は、各ＳＡＷ共振子についてその周囲温度を１５℃の間隔で変化させ、その温度毎の発振周波数を求め、これにより近似曲線を作成し、この作成した近似曲線に基づいて頂点温度θ_P、温度係数α、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oをそれぞれ求める。
【００３９】
このようにして求めたＳＡＷ共振子５の頂点温度θ_P、温度係数α、および頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの各値は、記憶装置３に予め格納させておく。
【００４０】
そして、電圧制御発振器４の温度補償時には、温度センサ１が検出するＳＡＷ共振子５の検出温度θをＣＰＵ２２が読み込み（ステップＳ１１）、この読み込んだ検出温度θと、記憶装置３に格納されている頂点温度θ_Pと、温度係数αと、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oとを用いて、ＣＰＵ２２は、（１）式に基づいて検出温度θにおけるＳＡＷ共振子の周波数偏差Δｆ／ｆ_Oを算出する（ステップＳ１２）。
【００４１】
次いで、ＣＰＵ２２は、その算出した周波数偏差Δｆ／ｆ_Oに基づいて電圧制御発振器４の補償に必要な電圧レベルを算出し、この算出した電圧がＤ／Ａ変換器２４でＤ／Ａ変換されて電圧制御発振器４に接続される可変容量ダイオード６に供給される（ステップＳ１３）。これにより電圧制御発振器４の発振周波数は、所望の値に補正される。
【００４２】
以上述べたように、第１実施形態によれば、周波数偏差を近似的に表す（１）式のパラメータの各値のみを記憶装置３に予め記憶させれば良いので、メモリの容量の軽減化が実現できる上に、その製作費用の低減化を実現できる。
【００４３】
また、上記のパラメータの各値を可変抵抗器で設定するようにし、動作の開始時にＡ／Ｄ変換器で読み取るようにすれば、従来のようにＰＲＯＭを搭載する必要がなくなり、大幅なコストダウンが実現可能となる。
【００４４】
なお、第１実施形態では、（１）式中の頂点温度θ_P、温度係数α、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの各パラメータの値について、ＳＡＷ共振子ごとに予め求め、この求めた値を記憶装置３に予め格納するようにした。しかし、この３つのパラメータは、ＳＡＷ共振子の製造時においてばらつきの程度が異なり、そのばらつきが大きく許容できないものと、そのばらつきが小さく許容できるものとがある。
【００４５】
そこで、本発明では、その３つのパラメータのうち、例えばばらつきの大きなパラメータを頂点温度θ_P、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oとし、これらについてはＳＡＷ共振子ごとにその値をあらかじめ求めておき、ばらつきの小さい温度係数αについては各ＳＡＷ共振子に共通な平均値を使用するようにしてもよい。この場合、温度係数αは、記憶装置３に変えて、ＲＯＭ２３に記憶させることができる。
【００４６】
次に、本発明の発振器の温度補償回路の第２実施形態について、図１２〜図１４を参照して説明する。
【００４７】
この第２実施形態は、（２）式に示した平均的な特性の際の温度とこの温度に対応する周波数偏差の標準的な対応表７を、図１２に示すようにあらかじめ作成し、この対応表７に応じた図１３に示すような標準テーブル８をＲＯＭ２３内に予め作成しておき、発振器の動作時に、ＳＡＷ共振子５の温度を検出し、この検出温度に基づいて標準テーブル８を参照して周波数偏差を求め、これを求める際には、後述の補正値を用いて周波数偏差の補正を行うようにしたものである。
【００４８】
このような第２実施形態は、ハードウエアの構成が図７および図８に示した第１実施形態と基本的に同様であるので、その構成の説明は必要な場合以外は適宜省略し、発振器の温度補償について以下に詳細に説明する。
【００４９】
図１２示す対応表７には、温度とその温度に対する周波数偏差の絶対値が記されている。また、電圧制御発振器４の動作温度範囲は例えば−４０℃〜８５℃であり、頂点温度θ_Pのばらつきが±１５であるので、このばらつきを含めた温度範囲は図１２に示すように−５５℃〜１００℃となる。
【００５０】
この例では、図７に示すＡ／Ｄ変換器２１、Ｄ／Ａ変換器２４は共に８ビットの分解能を有しているので、−５５℃〜１００℃の温度範囲を「２５６」の分解能で検出することができる。また、図１３に示すＲＯＭ２３内部の標準テーブル８の先頭アドレスは、簡単のために「００００Ｈ」としてある。従って、例えば、２５℃に対する周波数偏差量は、アドレス「００８４Ｈ」に格納されている。各アドレスのデータは、その温度における周波数偏差量であり、０〜２２０ｐｐｍの範囲が８ビットの分解能で記憶されている。
【００５１】
次に、このような標準テーブルを備えた第２実施形態による発振器の温度補償について、図１４を参照して説明する。
【００５２】
この第２実施形態では、まず、（１）式中の頂点温度θ_P、温度係数α、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの各パラメータの値について、ＳＡＷ共振子毎にあらかじめ求める。この求め方は、第１実施形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００５３】
そして、その求めた頂点温度θ_P、温度係数α、および頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの各値と、これら各パラメータの各平均値θ_P（ｔｙｐ）、α（ｔｙｐ）とから、頂点温度θ_Pの補正量Ｔ、温度係数αの補正量Ａ、周波数偏差の補正量Ｆを以下の（３）〜（５）式により算出する。
【００５４】
Ｔ＝θ_P（ｔｙｐ）−θ_P…（３）
Ａ＝α／α（ｔｙｐ）…（４）
Ｆ＝Δｆ_P／ｆ_O…（５）
この算出した補正量Ｔ、Ａ、Ｆを、記憶装置３に予め格納させておく。
【００５５】
また、上述した図１２に示すような対応表を作成し、この対応表に応じた標準テーブル８をＲＯＭ２３に予め格納させておく。
【００５６】
そして、電圧制御発振器４の温度補償時には、まず、ＣＰＵ２２が、記憶装置３に格納されている補正量Ｔ、Ａ、Ｆを読み込む（ステップＳ１）。
【００５７】
次に、温度センサ１が検出するＳＡＷ共振子５の検出温度θを、ＣＰＵ２２が読み込む（ステップＳ２）。そして、この検出温度θに頂点温度の補正量Ｔを加算し、検出温度θを補正する（ステップＳ３）。
【００５８】
例えば、頂点温度θ_Pが２０℃、頂点温度の平均値が２５℃とすると、（３）式から頂点温度θ_Pの補正量Ｔは５℃である。このため、温度センサ１の検出温度θが１０℃の場合には、ステップＳ３ではその５℃が加算され、補正後の温度θは１５℃となる。
【００５９】
次のステップＳ４では、ＣＰＵ２２は、その補正された温度θに対応する標準テーブル８のアドレスを算出する。例えば、補正された温度θが１５℃の場合には「００７４Ｈ」がアクセスすべきアドレスとなる。このように、補正量Ｔだけ加算された温度に基づいてアドレスを算出することにより、頂点温度θ_Pの平均値からの誤差が補正された周波数偏差を読み込むことが可能となる。
【００６０】
次いで、ステップＳ５では、ＣＰＵ２２は、その求めたアドレスから周波数偏差Δｆ／ｆ_Oに相当するデータを読み込む。ただし、ここで読み込まれた周波数偏差Δｆ／ｆ_Oは、あくまでも温度係数αが平均値の場合に対するデータである。そこで、次のステップＳ６では、その周波数偏差Δｆ／ｆ_Oに補正量Ａを掛ける処理を行う。この処理により、温度係数αのばらつきが補正される。
【００６１】
次のステップＳ７では、ステップＳ６で求められた値に補正量Ｆを加え、Δｆ_P／ｆ_Oに相当する値を補正する。
【００６２】
以上のような一連の処理により、ＳＡＷ共振子５の検出温度に応じた周波数偏差量が算出される。
【００６３】
次に、ステップＳ８では、その算出された周波数偏差量に基づき、Ｄ／Ａ変換器２４に出力すべき電圧信号レベルが算出される。ここでは、可変容量ダイオード６と電圧制御発振器４の特性により求まる既知の関係式に基づいてその電圧信号レベルが算出される。例えば、関係式が非線形である場合には、図示しないテーブルを参照して目的の電圧信号レベルを得ることになる。
【００６４】
次のステップＳ９では、その算出した電圧信号レベルを出力する。そして、ステップＳ２に戻り、以上の一連の各処理を繰り返す。
【００６５】
一般に、温度変化の時定数はマイクロコンピュータの動作速度に比較して十分に遅いので、タイマにより一定時間ごとにステップＳ２からステップＳ９の各処理を繰り返すように構成しても良い。
【００６６】
そして、このような一連の処理の繰り返しにより、Ｄ／Ａ変換器２４からは、常にその時点の温度に対応した周波数偏差量を補償する電圧信号が出力され、これにより可変容量ダイオード６の容量が変化し、電圧制御発振器４は所望の周波数で発振を持続する。
【００６７】
以上述べたように、この第２実施形態によれば、標準テーブルを使用するようにしたので、この標準テーブルを各製品が共通に使用でき、その結果、従来のように各製品ごとのＰＲＯＭに、温度ごとに周波数偏差の補償に必要な電圧を記憶するような作業が不要となり、もって製作費用を低減化できる。
【００６８】
なお、この第２実施形態では、ＳＡＷ共振子について、（１）式中の頂点温度θ_P、温度係数α、頂点温度における周波数偏差Δｆ_P／ｆ_Oの各パラメータの値について求め、その各ＳＡＷ共振子ごとに求めた各パラメータの値と、これら各パラメータの各平均値から、（３）〜（５）式のように補正量Ｔ、Ａ、Ｆを求めておき、標準テーブルを用いて周波数偏差を求める際に、その補正量の全てを使用するようにした。
【００６９】
しかし、上記の３つのパラメータは、ＳＡＷ共振子の製造時においてばらつきの程度が異なり、そのばらつきが大きく許容できないものと、そのばらつきが小さく許容できるものとがある。
【００７０】
そこで、３つのパラメータのうち、例えば、温度係数αについてそのばらつきが許容できるような場合には、そのばらつきについては必ずしも補正を必要とせず、このような場合にも本発明に含まれる。なお、この場合には、図１４のステップＳ６の処理が省略される。
【００７１】
なお、上記の各実施形態では、ＳＡＷ共振子に用いた発振器の温度補償について説明したが、本発明は音叉型振動子を用いた発振器の温度補償についても適用可能であること勿論である。
【００７２】
また、請求項２に記載の温度検出手段は図７の温度センサ１に対応し、同様に、記憶手段は記憶装置３もしくはＲＯＭ２３に、周波数偏差算出手段はＣＰＵ２２などに、補償手段は図８の可変容量ダイオードなどにそれぞれ対応する。また、請求項２に記載の標準テーブルは、図１３の標準テーブル８に対応する。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、周波数偏差が近似的に表される２次の多項式中の複数のパラメータのみを予め記憶させれば良いので、記憶手段の記憶容量の軽減化が実現できる上に、その軽減化により製作費用の低減化も実現できる。
【００７５】
また、本発明において、標準テーブルを使用して周波数偏差を求める場合には、その標準テーブルを各製品に共通に使用でき、もって従来のように各製品毎のＰＲＯＭに、温度毎に周波数偏差の補償に必要な電圧を記憶するような作業が不要となり、もって製作費用を低減化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】振動子の周波数偏差を示す式の各パラメータの説明と、ＳＡＷ共振子での特性値を示す図である。
【図２】振動子の平均的な周波数偏差の特性を示す図である。
【図３】頂点温度のばらつきを示す図である。
【図４】温度係数のばらつきを示す図である。
【図５】頂点温度における周波数偏差のばらつきを示す図である。
【図６】これらの総合的なばらつきの範囲を示す図である。
【図７】本発明の発振器の温度補償回路の第１実施形態の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】図７の電圧制御発振器の回路構成の一例を示す回路図である。
【図９】可変容量ダイオードを考慮した場合のＳＡＷ共振子の周波数偏差の平均的な特性を説明する図である。
【図１０】その場合のばらつきの範囲を示す図である。
【図１１】第１実施形態による発振器の温度補償の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の発振器の温度補償回路の第２実施形態にかかる対応表の一例を示す図である。
【図１３】図１２に示す対応表に応じて作成した標準テーブルの一例を示す図である。
【図１４】第２実施形態による発振器の温度補償の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１温度センサ
２マイクロコンピュータ
３記憶装置
４電圧制御発振器
５ＳＡＷ共振子
６可変容量ダイオード
７対応表
８標準テーブル
２１Ａ／Ｄ変換器
２２ＣＰＵ（演算処理装置）
２３ＲＯＭ
２４Ｄ／Ａ変換器

Claims

温度に対する周波数偏差が２次の多項式で近似される振動子を用いた発振器の発振周波数を、前記振動子の検出温度に応じて補償するようにした発振器の温度補償方法において、
前記多項式中の複数のパラメータのうち、前記振動子の製造時のばらつきの大きな少なくとも１つのパラメータの値を当該振動子固有の値として予め求めるとともに、そのばらつきの小さな残余のパラメータの値を標準の値とし、これら各パラメータの値を予め記憶しておき、
前記発振器の動作時には、前記振動子の温度を検出し、少なくともこの検出温度、および前記記憶されている複数のパラメータの各値に基づいて周波数偏差を求め、
この求めた周波数偏差に基づいて前記発振器の発振周波数の温度補償を行うようにした発振器の温度補償方法であって、
前記多項式中のパラメータの平均的な値を仮定した場合の、各温度とこの各温度に対応する周波数偏差との関係を記述した標準テーブルを、さらに予め作成しておき、
前記発振器の動作時の前記周波数偏差の算出は、前記振動子の検出温度により前記標準テーブルを参照して求め、これを求める際には、前記複数のパラメータの各値とそのパラメータの平均値とに基づいて予め求められている補正値を用いて前記周波数偏差を補正するようにしたことを特徴とする発振器の温度補償方法。
発振器に用いられるとともに、温度に対する周波数偏差が２次の多項式で近似される振動子の温度を検出する温度検出手段と、
前記多項式中の複数のパラメータのうち、前記振動子の製造時のばらつきの大きな少なくとも１つのパラメータの値を当該振動子固有の値として予め求めてあるとともに、そのばらつきの小さな残余のパラメータの値を標準の値とし、これら各パラメータの各値を予め記憶する記憶手段と、
前記温度検出手段の検出温度、および前記記憶手段に記憶されている複数のパラメータの各値に基づいて周波数偏差を求める周波数偏差算出手段と、
この周波数偏差算出手段の求めた周波数偏差に基づいて前記発振器の発振周波数を補償する補償手段と、
を備えた発振器の温度補償回路であって、
前記多項式中のパラメータの平均的な値を仮定した場合の、各温度とこの各温度に対応する周波数偏差との関係を記述した標準テーブルを、さらに備え、
前記周波数偏差算出手段は、前記温度検出手段の検出温度に基づいて前記標準テーブルを参照して周波数偏差を求め、これを求める際には、前記複数のパラメータの各値とそのパラメータの平均値とに基づいて予め求められている補正値を用いて前記周波数偏差を補正するようにしたことを特徴とする発振器の温度補償回路。