JP6308796B2 - ディジタル温度補償発振器 - Google Patents
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Description
第1に、使用される各抵抗素子を製造する際に、多数の抵抗素子を完全に同一のものとして製造することは不可能なので、各抵抗素子間の精度的ミスマッチにより、8ビット程度の分解能しか得られず、高精度な周波数制御をすることができない。第2に、使用している抵抗素子の経年劣化により、抵抗値が変化することで出力電圧が変動し、これによって出力周波数が変動してしまう。第3に、使用している抵抗素子の温度ドリフトにより、抵抗値が変化することで出力電圧が変動し、これによって出力周波数が変動してしまう。
電圧制御型発振器1が環境温度に応じた周波数(第1の発振周波数)の発振信号を生成して出力すると、この発振信号は、バッファ8からバッファ10を介して外部機器に出力される一方、前記バッファ8から分周回路9に入力される。前記分周回路9は、入力した発振周波数を分周して、カウンタ31に出力する。一方、感温発振器2は、環境温度に対して前記第1の周波数よりも変化率の大きい周波数(第2の発振周波数)の発振信号を生成して、カウンタ32に出力する。
2 感温発振器
3 温度ディジタルデータ生成部
4 温度補償回路
5 ΔΣモジュレータ
6 受動型4段LPF
7 D/A変換器
12 電圧制御型発振回路
31,32 カウンタ
33 制御回路・温度変換回路
41 演算回路
42 メモリ
55 量子化器
56 PWM変調器
Claims (5)
- 環境温度の変化に対して周波数が変化する第1の発振周波数を生成するとともに制御電圧によって前記第1の発振周波数の制御が可能な発振信号を生成する電圧制御型発振器と、
前記環境温度の変化に対して前記第1の発振周波数よりも変化率が大きい第2の発振周波数を生成する感温発振器と、
前記第1の発振周波数と前記第2の発振周波数とを比較することで得られるディジタル情報を用いて,前記比較が行われたときの環境温度を温度ディジタルデータとして生成する温度ディジタルデータ生成部と、
前記温度ディジタルデータに基づいて前記第1の発振周波数の環境温度に対する変化を補償するための温度補償ディジタルデータを生成する温度補償回路と、
ΔΣモジュレータと受動素子からなる受動型多段ローパスフィルタによって構成されて前記温度補償ディジタルデータをアナログ電圧で表される前記制御電圧に変換するD/A変換器とを備え、
前記ΔΣモジュレータは、パルス密度変調を行う量子化器にディザ信号を加重してなる信号を入力してなり、前記ディザ信号としてこのΔΣモジュレータの以前の回路で生成されたディジタル信号の下位の複数ビットを使用することを特徴とするディジタル温度補償発振器。 - 前記ΔΣモジュレータは、3値以上のパルス密度変調を行った後、このパルス密度変調と同値の多パルス幅のパルス幅変調を行い、前記多パルス幅で2値のパルス信号を出力することを特徴とする請求項1記載のディジタル温度補償発振器。
- 前記受動型多段ローパスフィルタは、各段が抵抗素子と容量素子とからなり、抵抗値の総和と容量値の総和を所望の値に設定するとともに、1段目の抵抗素子の抵抗値及び最終段目の容量素子の容量値を、他段の抵抗素子の抵抗値及び他段の容量素子の容量値よりもそれぞれ大きく設定したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のディジタル温度補償発振器。
- 前記温度補償回路で生成する温度補償ディジタルデータは、フーリエ級数展開を用いた近似式によって生成することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項記載のディジタル温度補償発振器。
- 前記温度補償回路で生成する温度補償ディジタルデータは、多項式近似式、フーリエ級数展開を用いた近似式及び双曲線関数近似式のうち2つ以上を組み合わせてなる近似式によって生成することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項記載のディジタル温度補償発振器。
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