JP5424473B2 - Oscillator circuit - Google Patents

Oscillator circuit Download PDF

Info

Publication number
JP5424473B2
JP5424473B2 JP2009199296A JP2009199296A JP5424473B2 JP 5424473 B2 JP5424473 B2 JP 5424473B2 JP 2009199296 A JP2009199296 A JP 2009199296A JP 2009199296 A JP2009199296 A JP 2009199296A JP 5424473 B2 JP5424473 B2 JP 5424473B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
frequency
compensation voltage
unit
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009199296A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011055035A (en
Inventor
具央 大家
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Crystal Device Corp
Original Assignee
Kyocera Crystal Device Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Crystal Device Corp filed Critical Kyocera Crystal Device Corp
Priority to JP2009199296A priority Critical patent/JP5424473B2/en
Publication of JP2011055035A publication Critical patent/JP2011055035A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5424473B2 publication Critical patent/JP5424473B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

本発明は、発振回路に関する。   The present invention relates to an oscillation circuit.

従来、発振回路としては、種々のものが開発されており、例えばＰＬＬ回路がある。かかるＰＬＬ回路は、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）によって生成された基準信号を用いて、当該基準信号の発振周波数の整数倍の発振周波数を有する出力信号を生成する。かかるＰＬＬ回路は、例えば携帯電話機に搭載され、携帯電話機は、ＰＬＬ回路から出力される出力信号をクロック信号として使用する。   Conventionally, various oscillator circuits have been developed, for example, a PLL circuit. Such a PLL circuit generates an output signal having an oscillation frequency that is an integral multiple of the oscillation frequency of the reference signal, using the reference signal generated by a temperature compensated crystal oscillator (TCXO). Such a PLL circuit is mounted on, for example, a mobile phone, and the mobile phone uses an output signal output from the PLL circuit as a clock signal.

ここで、図５に、従来のＰＬＬ回路１０の構成を示し、図６に、ＰＬＬ回路１０におけるタイミングチャートの一例を示す。このＰＬＬ回路１０は、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）２０によって生成された基準信号Ｓ１０を位相比較器３０に入力する。   Here, FIG. 5 shows a configuration of a conventional PLL circuit 10, and FIG. 6 shows an example of a timing chart in the PLL circuit 10. The PLL circuit 10 inputs a reference signal S10 generated by a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) 20 to a phase comparator 30.

位相比較器３０は、この基準信号Ｓ１０と、分周器４０から供給される比較対象としての位相比較信号Ｓ２０との位相を比較し、その結果得られた位相誤差信号Ｓ３０（図６（ａ））をループフィルタ５０に出力する。   The phase comparator 30 compares the phase of the reference signal S10 with the phase comparison signal S20 as a comparison target supplied from the frequency divider 40, and the phase error signal S30 obtained as a result (FIG. 6A). ) Is output to the loop filter 50.

ループフィルタ５０は、位相誤差信号Ｓ３０から交流成分を除去することにより、直流電圧からなる制御電圧Ｓ４０（図６（ｂ））を生成し、これを電圧制御発振器（ＶＣＯ）６０に出力する。   The loop filter 50 removes the AC component from the phase error signal S30 to generate a control voltage S40 (FIG. 6B) composed of a DC voltage, and outputs this to the voltage controlled oscillator (VCO) 60.

ＶＣＯ６０は、与えられた制御電圧Ｓ４０（図６（ｂ））に基づいて、発振周波数を変化させることにより、当該制御電圧Ｓ４０（図６（ｂ））に応じた発振周波数を有する出力信号Ｓ５０（図６（ｃ））を生成し、これを外部に出力すると共に、分周器４０に出力する。   The VCO 60 changes the oscillation frequency based on the given control voltage S40 (FIG. 6B), thereby outputting an output signal S50 (with an oscillation frequency corresponding to the control voltage S40 (FIG. 6B)). FIG. 6C is generated, and this is output to the outside and output to the frequency divider 40.

分周器４０は、この出力信号Ｓ５０（図６（ｃ））の発振周波数の１／Ｎ（Ｎ：整数）倍の発振周波数を有する位相比較信号Ｓ２０を生成し、これを位相比較器３０に出力し、上述の動作を繰り返す。   The frequency divider 40 generates a phase comparison signal S20 having an oscillation frequency 1 / N (N: integer) times the oscillation frequency of the output signal S50 (FIG. 6C), and supplies this to the phase comparator 30. Output and repeat the above operation.

ＰＬＬ回路１０は、かかる動作を繰り返すことにより、いわゆるロック状態（時点ｔＬ）に遷移すると、基準信号Ｓ１０の発振周波数の整数倍の発振周波数を有する出力信号Ｓ５０（図６（ｃ））を出力する。 When the PLL circuit 10 repeats such an operation and transitions to a so-called locked state (time point t L ), the PLL circuit 10 outputs an output signal S50 (FIG. 6C) having an oscillation frequency that is an integral multiple of the oscillation frequency of the reference signal S10. To do.

特開２００７−２５９１７０号公報JP 2007-259170 A

ところで、かかるＰＬＬ回路１０では、ＴＣＸＯ２０において温度補償を行っているものの、周囲の温度に応じて、ＴＣＸＯ２０によって生成される基準信号Ｓ１０が変化してしまうことがあり、このためＶＣＯ６０に与える制御電圧Ｓ４０（図６（ｂ））が変化する。   In the PLL circuit 10, although the temperature compensation is performed in the TCXO 20, the reference signal S10 generated by the TCXO 20 may change depending on the ambient temperature. For this reason, the control voltage S40 applied to the VCO 60 may be changed. (FIG. 6B) changes.

これにより、ＰＬＬ回路１０では、周囲の温度が変化することに応じて、出力信号Ｓ５０（図６（ｃ））の発振周波数が変化し、出力信号Ｓ５０（図６（ｃ））の発振周波数の精度が低下するという問題があった。   Thereby, in the PLL circuit 10, the oscillation frequency of the output signal S50 (FIG. 6C) changes according to the change in the ambient temperature, and the oscillation frequency of the output signal S50 (FIG. 6C) There was a problem that the accuracy decreased.

本発明は、出力信号の発振周波数の精度を向上させることができる発振回路を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an oscillation circuit that can improve the accuracy of the oscillation frequency of an output signal.

また、本発明の一態様による発振回路は、圧電素子を有し、所定の発振周波数を有する基準信号を生成する基準信号生成部と、前記基準信号と、比較対象としての位相比較信号との位相を比較することにより、位相誤差信号を生成する位相比較部と、前記位相誤差信号から所望の周波数成分を除去することにより、制御電圧を生成するフィルタ部と、前記制御電圧に基づいて、発振周波数を変化させることにより、所望の発振周波数を有する中間出力信号を生成し出力する電圧制御発振部と、前記中間出力信号を所定の分周比で分周することにより、前記位相比較信号を生成する分周部と、前記圧電素子の周波数温度特性を補償するための補償電圧を生成する補償電圧生成部と、前記補償電圧に基づいて、前記中間出力信号の発振周波数を調整することにより、所望の発振周波数を有する出力信号を生成し出力する周波数調整部とを備え、前記周波数調整部は、前記電圧制御発振部から出力された前記中間出力信号の発振周波数を電圧に変換することにより、出力電圧を生成する周波数電圧変換回路と、前記周波数電圧変換回路から与えられた前記出力電圧に、前記補償電圧生成部から与えられた前記補償電圧を加算することにより、補正出力電圧を生成し出力する加算器と、与えられた前記補正出力電圧に基づいて、発振周波数を変化させることにより、所望の発振周波数を有する前記出力信号を生成し出力するＶＣＯとを有する。
An oscillation circuit according to one aspect of the present invention includes a reference signal generation unit that includes a piezoelectric element and generates a reference signal having a predetermined oscillation frequency, and a phase of the reference signal and a phase comparison signal as a comparison target Are compared, a phase comparator that generates a phase error signal, a filter that generates a control voltage by removing a desired frequency component from the phase error signal, and an oscillation frequency based on the control voltage Is changed to generate a voltage-controlled oscillation unit that generates and outputs an intermediate output signal having a desired oscillation frequency, and generates the phase comparison signal by dividing the intermediate output signal by a predetermined division ratio. A frequency divider, a compensation voltage generator for generating a compensation voltage for compensating the frequency temperature characteristics of the piezoelectric element, and an oscillation frequency of the intermediate output signal are adjusted based on the compensation voltage. By, and a frequency adjustment unit for generating and outputting an output signal having a desired oscillation frequency, the frequency adjusting unit, the oscillation frequency of said intermediate output signal outputted from said voltage controlled oscillator to the voltage conversion By adding the compensation voltage given from the compensation voltage generator to the output voltage given from the frequency voltage conversion circuit that generates the output voltage and the frequency voltage conversion circuit, the corrected output voltage an adder for generating and outputting a, on the basis of the corrected output voltage supplied, by changing the oscillation frequency, that having a the VCO to the generating an output signal output having a desired oscillation frequency.

また、本発明の一態様による発振回路は、前記補償電圧生成部が、前記圧電素子の周囲の温度を測定する温度測定部と、前記圧電素子の周囲の温度として選定された複数の温度と、前記各温度毎に必要とされる前記補償電圧とをそれぞれ対応付けて記憶する記憶部と、前記記憶部から、前記温度測定部によって測定された温度と対応付けて記憶されている前記補償電圧を読み出し、前記周波数調整部に与える読出し制御部とを備える。   Further, in the oscillation circuit according to one aspect of the present invention, the compensation voltage generation unit measures a temperature measurement unit that measures the temperature around the piezoelectric element, and a plurality of temperatures selected as the temperature around the piezoelectric element; A storage unit storing the compensation voltage required for each temperature in association with each other, and the compensation voltage stored in association with the temperature measured by the temperature measurement unit from the storage unit. A read control unit for reading and giving to the frequency adjusting unit.

また、本発明の一態様による発振回路は、前記補償電圧生成部が、前記圧電素子の周囲の温度を測定する温度測定部と、前記補償電圧を算出する際に必要な補償電圧算出用データを記憶する記憶部と、前記温度測定部によって測定された温度と、前記記憶部に記憶されている前記補償電圧算出用データとを用いて、前記補償電圧を算出し、前記周波数調整部に与える補償電圧算出部とを備える。   Further, in the oscillation circuit according to one aspect of the present invention, the compensation voltage generation unit includes a temperature measurement unit that measures the temperature around the piezoelectric element, and compensation voltage calculation data necessary for calculating the compensation voltage. Compensation for calculating the compensation voltage using the storage unit for storing, the temperature measured by the temperature measurement unit, and the compensation voltage calculation data stored in the storage unit, and providing the compensation voltage to the frequency adjustment unit A voltage calculation unit.

本発明の発振回路によれば、温度の変化にかかわらず、一定の発振周波数を有する出力信号を出力することができ、従って出力信号の発振周波数の精度を向上させることができる。   According to the oscillation circuit of the present invention, it is possible to output an output signal having a constant oscillation frequency regardless of a change in temperature. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the oscillation frequency of the output signal.

また、本発明の発振回路によれば、簡易な構成で補償電圧を生成することができる。   Further, according to the oscillation circuit of the present invention, the compensation voltage can be generated with a simple configuration.

本発明の第１の実施の形態によるＰＬＬ回路の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a PLL circuit according to a first embodiment of the present invention. 同ＰＬＬ回路におけるタイミングチャートである。3 is a timing chart in the same PLL circuit. 本発明の第２の実施の形態によるＰＬＬ回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the PLL circuit by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態による補償電圧生成回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the compensation voltage generation circuit by other embodiment of this invention. 従来のＰＬＬ回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional PLL circuit. 同ＰＬＬ回路におけるタイミングチャートである。3 is a timing chart in the same PLL circuit.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
図１に、本発明の第１の実施の形態によるＰＬＬ回路１００の構成を示し、図２に、ＰＬＬ回路１００におけるタイミングチャートの一例を示す。 (First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of the PLL circuit 100 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an example of a timing chart in the PLL circuit 100.

ＰＬＬ回路１００は、温度補償機能を有しないパッケージ水晶発振器（ＳＰＸＯ）１１０によって生成された基準信号Ｓ１００を用いて、当該基準信号Ｓ１００の発振周波数の整数倍の発振周波数を有する出力信号Ｓ１７０を生成する。ＰＬＬ回路１００は、例えば携帯電話機に搭載され、携帯電話機は、ＰＬＬ回路１００から出力される出力信号Ｓ１７０をクロック信号として使用する。   The PLL circuit 100 generates an output signal S170 having an oscillation frequency that is an integral multiple of the oscillation frequency of the reference signal S100, using the reference signal S100 generated by the package crystal oscillator (SPXO) 110 having no temperature compensation function. . The PLL circuit 100 is mounted on, for example, a mobile phone, and the mobile phone uses an output signal S170 output from the PLL circuit 100 as a clock signal.

より具体的には、ＰＬＬ回路１００は、基準信号生成部として、温度補償機能を有しないパッケージ水晶発振器（ＳＰＸＯ）１１０を使用する。このＳＰＸＯ１１０は、水晶振動子を有し、所定の発振周波数を有する基準信号Ｓ１００を生成する。   More specifically, the PLL circuit 100 uses a package crystal oscillator (SPXO) 110 that does not have a temperature compensation function as a reference signal generation unit. The SPXO 110 has a crystal resonator and generates a reference signal S100 having a predetermined oscillation frequency.

なお、この場合、基準信号生成部として、ＳＰＸＯ１１０ではなく、水晶振動子を使用しても良い。また、圧電素子として、水晶振動子ではなく、例えば圧電セラミックなど、他の種々の圧電素子を使用することができる。   In this case, a crystal resonator may be used instead of the SPXO 110 as the reference signal generation unit. As the piezoelectric element, other various piezoelectric elements such as a piezoelectric ceramic can be used instead of the crystal resonator.

ＰＬＬ回路１００は、このＳＰＸＯ１１０によって生成された基準信号Ｓ１００を位相比較器１２０に入力する。位相比較部に対応する位相比較器１２０は、この基準信号Ｓ１００と、分周器１３０から供給される比較対象としての位相比較信号Ｓ１１０との位相を比較することにより、位相誤差信号Ｓ１２０を生成し、これをループフィルタ１４０に出力する。   The PLL circuit 100 inputs the reference signal S100 generated by the SPXO 110 to the phase comparator 120. The phase comparator 120 corresponding to the phase comparator generates a phase error signal S120 by comparing the phase of the reference signal S100 and the phase comparison signal S110 as a comparison target supplied from the frequency divider 130. This is output to the loop filter 140.

ループフィルタ１４０は、位相誤差信号Ｓ１２０から交流成分を除去することにより、直流電圧からなる制御電圧Ｓ１３０を生成し、これを加算器１５０に出力する。なお、この場合、ループフィルタ１４０として、例えばローパスフィルタを使用しても良く、要は、位相誤差信号Ｓ１２０から交流成分である所望の周波数成分を除去することにより、制御電圧Ｓ１３０を生成するフィルタ部を使用すれば良い。   The loop filter 140 removes an AC component from the phase error signal S120 to generate a control voltage S130 composed of a DC voltage, and outputs this to the adder 150. In this case, for example, a low-pass filter may be used as the loop filter 140. In short, a filter unit that generates the control voltage S130 by removing a desired frequency component that is an AC component from the phase error signal S120. Should be used.

補償電圧生成部に対応する補償電圧生成回路１６０は、温度の変化にかかわらず、一定の発振周波数を有する出力信号Ｓ１７０をＰＬＬ回路１００から出力させるため、ＳＰＸＯ１１０が有する水晶振動子の周波数温度特性を補償するための補償電圧Ｓ１５０を生成する回路である。   The compensation voltage generation circuit 160 corresponding to the compensation voltage generation unit outputs the output signal S170 having a constant oscillation frequency from the PLL circuit 100 regardless of the temperature change. This circuit generates a compensation voltage S150 for compensation.

具体的には、補償電圧生成回路１６０は、ＳＰＸＯ１１０が有する水晶振動子の周囲の温度を測定するための温度センサ１７０（すなわち、温度測定部）を有し、当該温度センサ１７０によって測定された温度信号をＡ／Ｄ変換器１８０によってデジタルデータに変換した後、得られた温度データＳ１４０を制御回路１９０に与える。   Specifically, the compensation voltage generation circuit 160 includes a temperature sensor 170 (that is, a temperature measurement unit) for measuring the temperature around the crystal unit included in the SPXO 110, and the temperature measured by the temperature sensor 170. After the signal is converted into digital data by the A / D converter 180, the obtained temperature data S140 is given to the control circuit 190.

ところで、本実施の形態の場合には、水晶振動子の周囲の温度として予測される複数の温度を予め選定し、当該選定された各温度毎に、水晶振動子の周波数温度特性を補償するために必要とされる補償電圧を決定する。このようにして得られた複数の温度データと、これら各温度データ毎に決定された補償電圧データとを対応付けてメモリ２００に記憶する。   By the way, in the case of the present embodiment, a plurality of temperatures predicted as the ambient temperature of the crystal resonator are selected in advance, and the frequency temperature characteristic of the crystal resonator is compensated for each selected temperature. To determine the compensation voltage required. The plurality of temperature data obtained in this manner and the compensation voltage data determined for each temperature data are stored in the memory 200 in association with each other.

すなわち、記憶部に対応するメモリ２００は、水晶振動子の周囲の温度として選定された複数の温度と、各温度毎に必要とされる補償電圧とをそれぞれ対応付けて記憶する。   That is, the memory 200 corresponding to the storage unit stores a plurality of temperatures selected as the ambient temperature of the crystal resonator and the compensation voltage required for each temperature in association with each other.

読出し制御部に対応する制御回路１９０は、温度センサ１７０からＡ／Ｄ変換器１８０を介して与えられた温度データＳ１４０と対応付けて記憶されている補償電圧データを、メモリ２００から読み出す。制御回路１９０は、この補償電圧データをＤ／Ａ変換器２１０によってアナログ信号に変換した後、得られた補償電圧Ｓ１５０（図２（ａ））を加算器１５０に与える。   The control circuit 190 corresponding to the read control unit reads the compensation voltage data stored in association with the temperature data S140 given from the temperature sensor 170 via the A / D converter 180 from the memory 200. The control circuit 190 converts the compensation voltage data into an analog signal by the D / A converter 210, and then gives the obtained compensation voltage S150 (FIG. 2A) to the adder 150.

加算部に対応する加算器１５０は、ループフィルタ１４０から与えられた制御電圧Ｓ１３０に、補償電圧生成回路１６０から与えられた補償電圧Ｓ１５０（図２（ａ））を加算することにより、補正制御電圧Ｓ１６０（図２（ｂ））を生成し、これを電圧制御発振器（ＶＣＯ）２２０に出力する。   The adder 150 corresponding to the adding unit adds the compensation voltage S150 (FIG. 2A) given from the compensation voltage generation circuit 160 to the control voltage S130 given from the loop filter 140, thereby correcting the correction control voltage. S160 (FIG. 2B) is generated and output to the voltage controlled oscillator (VCO) 220.

電圧制御発振部に対応するＶＣＯ２２０は、与えられた補正制御電圧Ｓ１６０（図２（ｂ））に基づいて、発振周波数を変化させることにより、所望の発振周波数を有する出力信号Ｓ１７０（図２（ｃ））を生成し、これを外部に出力すると共に、分周器１３０に出力する。   The VCO 220 corresponding to the voltage controlled oscillation unit changes the oscillation frequency based on the given correction control voltage S160 (FIG. 2B), thereby generating an output signal S170 having a desired oscillation frequency (FIG. 2C). )) Is generated and output to the outside, and also output to the frequency divider 130.

分周器１３０は、この出力信号Ｓ１７０（図２（ｃ））の発振周波数の１／Ｎ（Ｎ：整数）倍の発振周波数を有する位相比較信号Ｓ１１０を生成し、これを位相比較器１２０に出力し、上述の動作を繰り返す。すなわち、分周器１３０は、分周部に対応し、出力信号Ｓ１７０（図２（ｃ））を所定の分周比で分周することにより、位相比較信号Ｓ１１０を生成する。   The frequency divider 130 generates a phase comparison signal S110 having an oscillation frequency that is 1 / N (N: an integer) times the oscillation frequency of the output signal S170 (FIG. 2C), and supplies this to the phase comparator 120. Output and repeat the above operation. That is, the frequency divider 130 corresponds to the frequency dividing unit, and generates the phase comparison signal S110 by dividing the output signal S170 (FIG. 2C) by a predetermined frequency dividing ratio.

ＰＬＬ回路１００は、かかる動作を繰り返すことにより、いわゆるロック状態（時点ｔＬ）に遷移すると、基準信号Ｓ１００の発振周波数の整数倍の発振周波数を有する出力信号Ｓ１７０（図２（ｃ））を出力する。 When the PLL circuit 100 makes a transition to a so-called locked state (time point t L ) by repeating such an operation, the PLL circuit 100 outputs an output signal S170 (FIG. 2C) having an oscillation frequency that is an integral multiple of the oscillation frequency of the reference signal S100. To do.

このように本実施の形態によれば、ＶＣＯ２２０に与える制御電圧Ｓ１３０に補償電圧Ｓ１５０（図２（ａ））を加算することにより、ＳＰＸＯ１１０が有する水晶振動子の周囲の温度の変化にかかわらず、一定の電圧値を有する補正制御電圧Ｓ１６０（図２（ｂ））をＶＣＯ２２０に与えることができる。   As described above, according to the present embodiment, by adding the compensation voltage S150 (FIG. 2A) to the control voltage S130 applied to the VCO 220, regardless of the change in the temperature around the crystal resonator of the SPXO 110, A correction control voltage S160 (FIG. 2B) having a constant voltage value can be applied to the VCO 220.

これにより、ＰＬＬ回路１００では、温度の変化にかかわらず、一定の発振周波数を有する出力信号Ｓ１７０（図２（ｃ））を出力することができ、従って出力信号Ｓ１７０（図２（ｃ））の発振周波数の精度を向上させることができる。   As a result, the PLL circuit 100 can output the output signal S170 (FIG. 2C) having a constant oscillation frequency regardless of the temperature change, and accordingly, the output signal S170 (FIG. 2C) can be output. The accuracy of the oscillation frequency can be improved.

（第２の実施の形態）
図３に、本発明の第２の実施の形態によるＰＬＬ回路３００の構成を示す。なお、図１に示された要素と同一のものには同一の符号を付して説明を省略する。このＰＬＬ回路３００は、ＶＣＯ２２０の出力側に当該ＶＣＯ２２０から出力される出力信号Ｓ１７０の発振周波数を調整するための周波数調整回路３１０が設けられた構成を有する。 (Second Embodiment)
FIG. 3 shows a configuration of a PLL circuit 300 according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as the element shown by FIG. 1, and description is abbreviate | omitted. The PLL circuit 300 has a configuration in which a frequency adjustment circuit 310 for adjusting the oscillation frequency of the output signal S170 output from the VCO 220 is provided on the output side of the VCO 220.

本実施の形態の場合、ＶＣＯ２２０は、ループフィルタ１４０から直接与えられた制御電圧Ｓ１３０に基づいて、発振周波数を変化させることにより、所望の発振周波数を有する出力信号Ｓ１７０（すなわち、中間出力信号）を生成し、これを分周器１３０に出力すると共に、周波数調整回路３１０に出力する。   In the case of the present embodiment, the VCO 220 changes the oscillation frequency based on the control voltage S130 directly applied from the loop filter 140, thereby generating an output signal S170 having a desired oscillation frequency (that is, an intermediate output signal). This is generated and output to the frequency divider 130 and also output to the frequency adjustment circuit 310.

周波数調整回路３１０には、補償電圧生成回路１６０によって生成された補償電圧Ｓ１５０が与えられる。周波数調整部に対応する周波数調整回路３１０は、この補償電圧Ｓ１５０に基づいて、ＶＣＯ２２０から出力された出力信号Ｓ１７０の発振周波数を調整することにより、所望の発振周波数を有する出力信号Ｓ３００を生成し、これを外部に出力する。   The frequency adjustment circuit 310 is supplied with the compensation voltage S150 generated by the compensation voltage generation circuit 160. The frequency adjustment circuit 310 corresponding to the frequency adjustment unit adjusts the oscillation frequency of the output signal S170 output from the VCO 220 based on the compensation voltage S150, thereby generating an output signal S300 having a desired oscillation frequency, This is output to the outside.

より具体的には、周波数調整回路３１０は、例えば周波数電圧変換回路と加算器とＶＣＯとによって構成される。この場合、周波数電圧変換回路は、ＶＣＯ２２０から出力された出力信号Ｓ１７０の発振周波数を電圧に変換することにより、出力電圧を生成する。   More specifically, the frequency adjustment circuit 310 includes, for example, a frequency voltage conversion circuit, an adder, and a VCO. In this case, the frequency voltage conversion circuit generates an output voltage by converting the oscillation frequency of the output signal S170 output from the VCO 220 into a voltage.

加算器は、この周波数電圧変換回路から与えられた出力電圧に、補償電圧生成回路１６０から与えられた補償電圧Ｓ１５０を加算することにより、補正出力電圧を生成し、これをＶＣＯに出力する。ＶＣＯは、与えられた補正出力電圧に基づいて、発振周波数を変化させることにより、所望の発振周波数を有する出力信号Ｓ３００を生成し、これを外部に出力する。   The adder adds the compensation voltage S150 given from the compensation voltage generation circuit 160 to the output voltage given from the frequency voltage conversion circuit, thereby generating a corrected output voltage, and outputs this to the VCO. The VCO generates an output signal S300 having a desired oscillation frequency by changing the oscillation frequency based on the given corrected output voltage, and outputs this to the outside.

このように本実施の形態によれば、温度の変化にかかわらず、一定の発振周波数を有する出力信号Ｓ３００を出力することができ、従って出力信号Ｓ３００の発振周波数の精度を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to output the output signal S300 having a constant oscillation frequency regardless of a change in temperature, and therefore it is possible to improve the accuracy of the oscillation frequency of the output signal S300.

（他の実施の形態）
なお、上述の実施の形態は一例であって、本発明を限定するものではない。例えば図４に示す補償電圧生成回路４００（すなわち、補償電圧生成部）のように、補償電圧Ｓ４００を算出する際に必要なパラメータからなる補償電圧算出用データを、記憶部としてのメモリ４１０に予め記憶するようにしても良い。この場合、補償電圧算出部に対応する補償電圧算出回路４３０は、温度センサ４２０によって測定された温度と、メモリ４１０に記憶されている補償電圧算出用データとを用いて、補償電圧Ｓ４００を算出し、これを加算器１５０又は周波数調整回路３１０に与えることにより、温度補償を行う。 (Other embodiments)
The above-described embodiment is an example and does not limit the present invention. For example, like the compensation voltage generation circuit 400 shown in FIG. 4 (that is, the compensation voltage generation unit), compensation voltage calculation data including parameters necessary for calculating the compensation voltage S400 is stored in the memory 410 as a storage unit in advance. You may make it memorize. In this case, the compensation voltage calculation circuit 430 corresponding to the compensation voltage calculation unit calculates the compensation voltage S400 using the temperature measured by the temperature sensor 420 and the compensation voltage calculation data stored in the memory 410. Then, this is given to the adder 150 or the frequency adjustment circuit 310 to perform temperature compensation.

１０、１００、３００ ＰＬＬ回路
２０ ＴＣＸＯ
３０、１２０ 位相比較器
４０、１３０ 分周器
５０、１４０ ループフィルタ
６０、２２０ ＶＣＯ
１１０ ＳＰＸＯ
１５０ 加算器
１６０、４００ 補償電圧生成回路
１７０ 温度センサ
１９０ 制御回路
２００、４１０ メモリ
３１０ 周波数調整回路
４３０ 補償電圧算出回路
10, 100, 300 PLL circuit 20 TCXO
30, 120 Phase comparator 40, 130 Frequency divider 50, 140 Loop filter 60, 220 VCO
110 SPXO
150 Adder 160, 400 Compensation voltage generation circuit 170 Temperature sensor 190 Control circuit 200, 410 Memory 310 Frequency adjustment circuit 430 Compensation voltage calculation circuit

Claims (3)

圧電素子を有し、所定の発振周波数を有する基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記基準信号と、比較対象としての位相比較信号との位相を比較することにより、位相誤差信号を生成する位相比較部と、
前記位相誤差信号から所望の周波数成分を除去することにより、制御電圧を生成するフィルタ部と、
前記制御電圧に基づいて、発振周波数を変化させることにより、所望の発振周波数を有する中間出力信号を生成し出力する電圧制御発振部と、
前記中間出力信号を所定の分周比で分周することにより、前記位相比較信号を生成する分周部と、
前記圧電素子の周波数温度特性を補償するための補償電圧を生成する補償電圧生成部と、
前記補償電圧に基づいて、前記中間出力信号の発振周波数を調整することにより、所望の発振周波数を有する出力信号を生成し出力する周波数調整部と
を備え、
前記周波数調整部は、
前記電圧制御発振部から出力された前記中間出力信号の発振周波数を電圧に変換することにより、出力電圧を生成する周波数電圧変換回路と、
前記周波数電圧変換回路から与えられた前記出力電圧に、前記補償電圧生成部から与えられた前記補償電圧を加算することにより、補正出力電圧を生成し出力する加算器と、
与えられた前記補正出力電圧に基づいて、発振周波数を変化させることにより、所望の発振周波数を有する前記出力信号を生成し出力するＶＣＯと
を有することを特徴とする発振回路。 A reference signal generation unit that includes a piezoelectric element and generates a reference signal having a predetermined oscillation frequency;
A phase comparator that generates a phase error signal by comparing the phase of the reference signal and a phase comparison signal as a comparison target;
A filter unit that generates a control voltage by removing a desired frequency component from the phase error signal;
A voltage-controlled oscillator that generates and outputs an intermediate output signal having a desired oscillation frequency by changing the oscillation frequency based on the control voltage;
A frequency divider that generates the phase comparison signal by dividing the intermediate output signal by a predetermined frequency dividing ratio;
A compensation voltage generator for generating a compensation voltage for compensating the frequency temperature characteristics of the piezoelectric element;
A frequency adjusting unit that generates and outputs an output signal having a desired oscillation frequency by adjusting an oscillation frequency of the intermediate output signal based on the compensation voltage ; and
The frequency adjusting unit is
A frequency voltage conversion circuit that generates an output voltage by converting the oscillation frequency of the intermediate output signal output from the voltage controlled oscillation unit into a voltage; and
An adder that generates and outputs a corrected output voltage by adding the compensation voltage given from the compensation voltage generation unit to the output voltage given from the frequency voltage conversion circuit;
A VCO that generates and outputs the output signal having a desired oscillation frequency by changing the oscillation frequency based on the given corrected output voltage;
Oscillator circuit according to claim Rukoto to have a. 前記補償電圧生成部は、
前記圧電素子の周囲の温度を測定する温度測定部と、
前記圧電素子の周囲の温度として選定された複数の温度と、前記各温度毎に必要とされる前記補償電圧とをそれぞれ対応付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部から、前記温度測定部によって測定された温度と対応付けて記憶されている前記補償電圧を読み出し、前記周波数調整部に与える読出し制御部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。 The compensation voltage generator is
A temperature measuring unit for measuring the temperature around the piezoelectric element;
A storage unit that stores a plurality of temperatures selected as the ambient temperature of the piezoelectric element and the compensation voltage required for each temperature in association with each other;
The readout control unit that reads out the compensation voltage stored in association with the temperature measured by the temperature measurement unit from the storage unit and supplies the compensation voltage to the frequency adjustment unit. Oscillation circuit. 前記補償電圧生成部は、
前記圧電素子の周囲の温度を測定する温度測定部と、
前記補償電圧を算出する際に必要な補償電圧算出用データを記憶する記憶部と、
前記温度測定部によって測定された温度と、前記記憶部に記憶されている前記補償電圧算出用データとを用いて、前記補償電圧を算出し、前記周波数調整部に与える補償電圧算出部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。 The compensation voltage generator is
A temperature measuring unit for measuring the temperature around the piezoelectric element;
A storage unit for storing compensation voltage calculation data necessary for calculating the compensation voltage;
A compensation voltage calculation unit that calculates the compensation voltage using the temperature measured by the temperature measurement unit and the compensation voltage calculation data stored in the storage unit and supplies the compensation voltage to the frequency adjustment unit. The oscillation circuit according to claim 1.
JP2009199296A 2009-08-31 2009-08-31 Oscillator circuit Expired - Fee Related JP5424473B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009199296A JP5424473B2 (en) 2009-08-31 2009-08-31 Oscillator circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009199296A JP5424473B2 (en) 2009-08-31 2009-08-31 Oscillator circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011055035A JP2011055035A (en) 2011-03-17
JP5424473B2 true JP5424473B2 (en) 2014-02-26

Family

ID=43943647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009199296A Expired - Fee Related JP5424473B2 (en) 2009-08-31 2009-08-31 Oscillator circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5424473B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014241471A (en) * 2013-06-11 2014-12-25 セイコーエプソン株式会社 Signal generating circuit, signal generating device, process of manufacturing the same, electronic apparatus, and mobile body

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63308402A (en) * 1987-06-09 1988-12-15 Fujitsu Ltd Digital temperature compensated oscillator
JPH022721A (en) * 1988-06-16 1990-01-08 Nec Corp Phase locked loop oscillation circuit
JPH05347558A (en) * 1992-06-15 1993-12-27 Fujitsu Ltd High-speed lock-up synthesizer
JPH0645927A (en) * 1992-07-24 1994-02-18 Japan Radio Co Ltd Phase lock loop type frequency synthesizer
JPH06276088A (en) * 1993-03-24 1994-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd System clock circuit
JPH088740A (en) * 1994-04-19 1996-01-12 Seiko Epson Corp Pll oscillator and piezo-oscillator
JPH08274541A (en) * 1995-03-29 1996-10-18 Mitsubishi Materials Corp Temperature compensated oscillator
JP2669396B2 (en) * 1995-04-24 1997-10-27 日本電気株式会社 Microcomputer controlled piezoelectric oscillator
US5604468A (en) * 1996-04-22 1997-02-18 Motorola, Inc. Frequency synthesizer with temperature compensation and frequency multiplication and method of providing the same
JPH1065534A (en) * 1996-08-22 1998-03-06 Toyo Commun Equip Co Ltd Pll oscillator
JPH10322198A (en) * 1997-05-14 1998-12-04 Nec Corp Phase-locked loop circuit
JPH11284435A (en) * 1998-03-27 1999-10-15 Kokusai Electric Co Ltd Oscillator and setting method therefor
JP2003133950A (en) * 2001-10-24 2003-05-09 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd Voltage controlled oscillator with input changeover switch and pll control oscillator
JP5105345B2 (en) * 2006-09-04 2012-12-26 セイコーインスツル株式会社 Oscillator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011055035A (en) 2011-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8571161B2 (en) Electronic device for generating a fractional frequency
US7298219B2 (en) Phase-locked loop circuit
US7741924B2 (en) Temperature-compensated crystal oscillator and temperature compensation method for oscillator
US8228219B2 (en) Time-to-digital converter with calibration
US11070168B2 (en) Oscillator circuit
KR102418966B1 (en) Digital phase locked loop and driving method thereof
CN106817080B (en) Circuit device, oscillator, electronic apparatus, moving object, and method for manufacturing oscillator
JP4648380B2 (en) Fractional frequency synthesizer
US8698568B2 (en) Automatic self-calibrated oscillation method and apparatus using the same
JP2012023626A (en) Frequency synthesizer and method of adjusting modulation frequency displacement
US20140247095A1 (en) Frequency temperature offset compensation
JP2010199810A (en) Oscillator control apparatus
CN110022153B (en) Semiconductor device and method of operating semiconductor device
JP5010704B2 (en) Local oscillator
JP2014068316A5 (en)
JP2011040967A (en) Pll circuit
WO2011161737A1 (en) Digital phase difference detection device and frequency synthesizer equipped with same
JP5426316B2 (en) Frequency synthesizer
JP5424473B2 (en) Oscillator circuit
JP5420235B2 (en) Temperature compensation value setting method for temperature compensated crystal oscillator
US8125284B2 (en) Temperature compensation method and apparatus for an output frequency signal based on successive approximation
JP6258722B2 (en) Time digital converter and calibration method used therefor
JP4252605B2 (en) PLL circuit
JP3883411B2 (en) Oscillator circuit
KR100795478B1 (en) Voltage controlled oscillator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120803

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131001

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131125

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5424473

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees