JPH09107239A - Quartz oscillator - Google Patents
Quartz oscillatorInfo
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- JPH09107239A JPH09107239A JP28932595A JP28932595A JPH09107239A JP H09107239 A JPH09107239 A JP H09107239A JP 28932595 A JP28932595 A JP 28932595A JP 28932595 A JP28932595 A JP 28932595A JP H09107239 A JPH09107239 A JP H09107239A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水晶発振器に関し、
周波数調整方法、殊にトリマーコンデンサを用いること
なく周波数調整を可能とした水晶発振回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crystal oscillator,
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency adjustment method, and particularly to a crystal oscillation circuit that enables frequency adjustment without using a trimmer capacitor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】水晶発振器の発振周波数は水晶振動子の
固有振動周波数によってほぼ決定される。この固有振動
周波数の確度は水晶振動子の製造上のばらつきによって
限界があり、一般的には目的とする周波数に対して±１
０ｐｐｍ程度の誤差を持っている。2. Description of the Related Art The oscillation frequency of a crystal oscillator is almost determined by the natural oscillation frequency of a crystal oscillator. The accuracy of this natural vibration frequency is limited by the manufacturing variations of the crystal unit, and is generally ± 1 with respect to the target frequency.
It has an error of about 0 ppm.
【０００３】一方、発振回路を構成するコンデンサ等の
部品にも誤差があるため、発振器出力の発振周波数の誤
差は水晶振動子の固有振動周波数の誤差よりも更に大き
なものとなる。On the other hand, since there is an error in parts such as a capacitor that constitutes the oscillation circuit, the error in the oscillation frequency of the oscillator output is even larger than the error in the natural oscillation frequency of the crystal unit.
【０００４】従来、携帯電話機等に使用される水晶発振
器は、この発振周波数の確度の規定が厳しく、例えば、
国内の携帯電話機では、目的の発振周波数に対して±１
ｐｐｍ以内のものが要求されている。従って、この要求
を満たすために、発振回路において何らかの周波数調整
手段が必要となる。Conventionally, a crystal oscillator used in a mobile phone or the like has a strict regulation of accuracy of the oscillation frequency.
For domestic mobile phones, ± 1 against the target oscillation frequency
Those within ppm are required. Therefore, in order to satisfy this requirement, some kind of frequency adjusting means is required in the oscillator circuit.
【０００５】この目的のために、従来から発振回路中に
トリマーコンデンサを挿入し、このトリマーコンデンサ
を調整する手法が多用されてきた。図６はその従来例を
示す回路図である。同図において、Ｃ１４は粗調整用の
コンデンサ、ＣＶ１が微調整用のトリマーコンデンサで
ある。この回路では通常、トリマーコンデンサＣＶ１を
ドライバー等で機械的に回転させて目的の周波数に合わ
せ込む作業を行うが、該トリマーコンデンサの周波数調
整範囲を広くとりすぎると、該トリマーコンデンサの回
転角度あたりの周波数変化が大きくなるために、目的の
周波数に精密に合わせ込むためには極めて微細且つ繊細
な調整が必要であるばかりでなく、機械的な振動衝撃で
発振周波数が変化しやすくなってしまう制約がある。こ
のため従来、コンデンサＣ１３を並列接続し同トリマー
コンデンサの調整範囲を適当に狭くし、調整範囲として
不足する分をコンデンサＣ１４を適宜選択交換して周波
数調整を行っている。For this purpose, conventionally, a technique of inserting a trimmer capacitor into an oscillation circuit and adjusting the trimmer capacitor has been widely used. FIG. 6 is a circuit diagram showing the conventional example. In the figure, C14 is a coarse adjustment capacitor, and CV1 is a fine adjustment trimmer capacitor. In this circuit, the trimmer capacitor CV1 is usually mechanically rotated by a driver or the like to match the target frequency, but if the frequency adjustment range of the trimmer capacitor is set too wide, the trimmer capacitor rotation angle Due to the large frequency change, not only fine and delicate adjustment is required to precisely adjust to the target frequency, but there is a restriction that the oscillation frequency is likely to change due to mechanical vibration impact. is there. For this reason, conventionally, the capacitor C13 is connected in parallel to appropriately narrow the adjustment range of the trimmer capacitor, and the capacitor C14 is appropriately selected and replaced to adjust the frequency, which is insufficient as the adjustment range.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、急速な
普及を見せる携帯電話機の更なる大量生産、小型化、低
コスト化を求められている近年において、上述した従来
の方式での対応では困難となっている。とりわけトリマ
ーコンデンサは小型化と低コスト化に限界があり、更に
このトリマーコンデンサを機械的に調整する手段にも多
くの工数がかかり、自動化も容易ではないといった欠点
があった。However, in recent years, there has been a demand for further mass production, miniaturization, and cost reduction of mobile phones, which are rapidly spreading, and it is difficult to cope with the above-mentioned conventional methods. ing. In particular, the trimmer capacitor has a limitation in downsizing and cost reduction, and also has a drawback that it takes a lot of man-hours to mechanically adjust the trimmer capacitor and automation is not easy.
【０００７】本発明は上述した如き従来の水晶発振器の
周波数微調整方法における欠点を除去するためになされ
たものであって、トリマーコンデンサを一切使用するこ
となく、周波数の上昇及び低下の調整が可能な回路を提
供することを目的とするものである。The present invention has been made to eliminate the drawbacks of the conventional frequency fine adjustment method for a crystal oscillator as described above, and it is possible to adjust the rise and fall of the frequency without using any trimmer capacitor. It is intended to provide such a circuit.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本発明に係わる水晶発振器は、水晶振動子に、レーザ
ートリミング可能な抵抗体とコンデンサとの並列接続回
路と、レーザートリミング可能な抵抗とコイルとの並列
接続回路を、共に直列に接続することによって、周波数
の上昇及び低下の調整が可能な回路としたものである。In order to achieve the above object, a crystal oscillator according to the present invention comprises a crystal resonator, a parallel connection circuit of a laser-trimmable resistor and a capacitor, and a laser-trimmable resistor. By connecting parallel connection circuits with the coil in series, it is possible to adjust the rise and fall of the frequency.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例を示す図面
に基づいて詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing embodiments.
【００１０】図１は本発明の第一の実施例を示す水晶発
振器の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a crystal oscillator showing a first embodiment of the present invention.
【００１１】同図において１は本発明の周波数調整回路
部、２は水晶振動子、３は能動回路を含む発振回路部で
ある。In the figure, 1 is a frequency adjusting circuit portion of the present invention, 2 is a crystal oscillator, and 3 is an oscillating circuit portion including an active circuit.
【００１２】一般に水晶発振器の発振周波数は、発振回
路中の容量性リアクタンスが増加すれば発振周波数は上
昇し、反対に容量性リアクタンスが減少すれば発振周波
数は低下する関係にある。図１における発振周波数も周
波数調整回路部の容量性リアクタンスが増加すれば発振
周波数は上昇し、反対に容量性リアクタンスが減少すれ
ば発振周波数は低下する。尚、誘導性リアクタンスと発
振周波数との関係はその逆となる。Generally, the oscillating frequency of a crystal oscillator has such a relationship that if the capacitive reactance in the oscillating circuit increases, the oscillating frequency increases, and conversely, if the capacitive reactance decreases, the oscillating frequency decreases. As for the oscillation frequency in FIG. 1, if the capacitive reactance of the frequency adjusting circuit unit increases, the oscillation frequency increases, and conversely, if the capacitive reactance decreases, the oscillation frequency decreases. The relationship between the inductive reactance and the oscillation frequency is the opposite.
【００１３】一方、発振回路内に挿入した抵抗とコンデ
ンサまたはコイルの並列回路が発振周波数に及ぼす影響
を知るには、該並列回路をこれと等価な直列回路に変換
し、その等価直列リアクタンス分の挙動を調べればよい
ことが判っている。図２はコンデンサまたはコイルをリ
アクタンスＸPで表現し、これに並列に抵抗ＲPを接続し
た回路をこれと等価な直列回路に変換したときの、抵抗
ＲPの変化に対する等価直列リアクタンスＸSの変化をグ
ラフにしたものである。同図より等価直列リアクタンス
はＸSは、抵抗ＲPの抵抗値によって０からＸPまで変化
することが判る。この物理的理由を説明すると、抵抗Ｒ
Pの抵抗値が限りなく０に近づけば、リアクタンスＸPが
短絡され回路としてのリアクタンスの存在が無くなって
しまうこと、反対に抵抗ＲPが限りなく無限大、つまり
開放状態に近づけば、リアクタンスＸPのみの回路に集
約されてしまうからである。On the other hand, in order to know the influence of the parallel circuit of the resistor and the capacitor or the coil inserted in the oscillation circuit on the oscillation frequency, the parallel circuit is converted into a series circuit equivalent to the parallel circuit and the equivalent series reactance component is converted. It turns out that you can just look at the behavior. FIG. 2 is a graph showing the change in the equivalent series reactance XS with respect to the change in the resistance RP when the circuit in which the capacitor or the coil is expressed by the reactance XP and the resistance RP is connected in parallel with the capacitor or the coil is converted into a series circuit equivalent thereto. It was done. From the figure, it can be seen that the equivalent series reactance XS changes from 0 to XP depending on the resistance value of the resistor RP. Explaining this physical reason, the resistance R
If the resistance value of P approaches 0 as much as possible, the reactance XP will be short-circuited and the existence of reactance as a circuit will disappear. On the contrary, if the resistance RP approaches infinity, that is, the open state, the reactance XP only This is because they are integrated into the circuit.
【００１４】以上の検討から、抵抗Ｒ１の抵抗値を大き
くすれば、容量性リアクタンスが増加するので発振周波
数を上昇させることができる。反対に抵抗Ｒ２の抵抗値
を大きくすれば、誘導性リアクタンスが増加するので発
振周波数を低下させることができる。抵抗Ｒ１、Ｒ２の
抵抗値はレーザによって抵抗値の増加する方向に連続的
にかつ高精度に調整することができる。尚、周波数調整
範囲は、抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値の調整範囲のみなら
ず、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の素子値の組み合わせお
よび抵抗Ｒ２とコイルＬ２の素子値の組み合わせによっ
て自由に設定可能である。From the above examination, if the resistance value of the resistor R1 is increased, the capacitive reactance increases, so that the oscillation frequency can be increased. On the contrary, if the resistance value of the resistor R2 is increased, the inductive reactance is increased and the oscillation frequency can be lowered. The resistance values of the resistors R1 and R2 can be continuously and highly accurately adjusted by the laser in the direction in which the resistance value increases. The frequency adjustment range can be freely set not only by adjusting the resistance values of the resistors R1 and R2, but also by combining the element values of the resistor R1 and the capacitor C1 and the element values of the resistor R2 and the coil L2.
【００１５】図３は本発明の第一の実施例において、抵
抗Ｒ１、抵抗Ｒ２をそれぞれ調整したときの周波数の変
化をグラフにしたものである。この例では、±約３０ｐ
ｐｍの周波数調整が実現可能であり、所望の周波数に精
度よく調整可能である。FIG. 3 is a graph showing changes in frequency when the resistors R1 and R2 are respectively adjusted in the first embodiment of the present invention. In this example ± 30p
The frequency adjustment of pm can be realized, and the desired frequency can be adjusted accurately.
【００１６】図４は本発明の第二の実施例を示す周波数
調整回路の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a frequency adjusting circuit showing a second embodiment of the present invention.
【００１７】この実施例は、第一の実施例による周波数
調整回路（以下基本回路と呼ぶ）の抵抗Ｒ１と直列にコ
ンデンサＣ２を、また抵抗Ｒ２と直列にコイルＬ２を付
加したものである。このようにする事によって抵抗Ｒ
１、Ｒ２の抵抗値を調整したときの周波数調整範囲は、
コンデンサＣ２及びコイルＬ２の素子値にも依存するよ
うになるから、周波数調整範囲の設計の自由度が増える
特長がある。In this embodiment, a capacitor C2 is added in series with a resistor R1 of a frequency adjusting circuit (hereinafter referred to as a basic circuit) according to the first embodiment, and a coil L2 is added in series with a resistor R2. By doing this, the resistance R
The frequency adjustment range when adjusting the resistance value of 1, R2 is
Since it also depends on the element values of the capacitor C2 and the coil L2, there is the advantage that the degree of freedom in designing the frequency adjustment range increases.
【００１８】図５は本発明の第三の実施例を示す周波数
調整回路の回路図である。この実施例は、本発明の基本
回路に抵抗とコンデンサの直列回路を、また抵抗とコイ
ルの直列回路をそれぞれ並列に付加したものである。こ
の回路のその基本的な動作態様は、上述した基本回路の
ものと同一となるが、抵抗Ｒ３、および抵抗Ｒ４の抵抗
値の調整によって細かな周波数調整が可能となる特長を
有する。FIG. 5 is a circuit diagram of a frequency adjusting circuit showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, a series circuit of a resistor and a capacitor, and a series circuit of a resistor and a coil are added in parallel to the basic circuit of the present invention. The basic operation mode of this circuit is the same as that of the basic circuit described above, but it has the feature that fine frequency adjustment is possible by adjusting the resistance values of the resistors R3 and R4.
【００１９】以上本発明を一般的な水晶発振器に適用し
たものを例として説明したが、本発明はこれのみに限定
されるものではなく、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸ
Ｏ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）に構成しても良
い。尚、本発明の周波数調整回路における調整用の抵抗
は、複数個の抵抗を直列または並列に接続したものを用
いても良く、更に本実施例図４に示す抵抗Ｒ１とコンデ
ンサＣ２の直列回路及び抵抗Ｒ２とコイルＬ２の直列回
路は、複数個の並列回路で構成してもよい。Although the present invention has been described by way of example in which the present invention is applied to a general crystal oscillator, the present invention is not limited to this, and a voltage controlled crystal oscillator (VCX) is used.
O) or a temperature-compensated crystal oscillator (TCXO). The adjusting resistor in the frequency adjusting circuit of the present invention may be one in which a plurality of resistors are connected in series or in parallel, and further, a series circuit of the resistor R1 and the capacitor C2 shown in FIG. The series circuit of the resistor R2 and the coil L2 may be composed of a plurality of parallel circuits.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明は以上説明した構成によって水晶
発振器の周波数調整が可能となるから、小型化、低コス
ト化の障害となるトリマーコンデンサを除去することが
でき、更にレーザトリミングによる抵抗値の自動調整は
著しい量産効果を発揮することができる。According to the present invention, since the frequency of the crystal oscillator can be adjusted by the structure described above, it is possible to remove the trimmer capacitor, which is an obstacle to downsizing and cost reduction, and further to reduce the resistance value by laser trimming. The automatic adjustment can exert a remarkable mass production effect.
【図１】本発明の第一の実施例を示す水晶発振器の回路
図FIG. 1 is a circuit diagram of a crystal oscillator showing a first embodiment of the present invention.
【図２】周波数調整回路の動作を説明する図（並列回路
の等価直列変換）FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the frequency adjustment circuit (equivalent series conversion of a parallel circuit).
【図３】本発明の具体的周波数調整の実施例を示す図FIG. 3 is a diagram showing an example of specific frequency adjustment of the present invention.
【図４】本発明の第二の実施例を示す回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第三の実施例を示す回路図FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図６】従来の水晶発振器の回路図FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional crystal oscillator.
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ１３、Ｃ１４・・・コンデンサ Ｌ１、Ｌ２・・・コイル Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４・・・レーザトリミング用抵抗 ＲP・・・並列抵抗 ＲS・・・直列抵抗 ＸP・・・並列リアクタンス ＸS・・・直列リアクタンス ＣＶ１・・・トリマーコンデンサ Ｃ0・・・水晶振動子の電極間容量 ＣL・・・水晶振動子の負荷容量 γ・・・水晶振動子の容量比 １・・・周波数調整回路 ２・・・水晶振動子 ３・・・コルピッツ発振回路 C1, C2, C13, C14 ... Capacitors L1, L2 ... Coils R1, R2, R3, R4 ... Laser trimming resistance RP ... Parallel resistance RS ... Series resistance XP ... Parallel reactance XS ... Series reactance CV1 ... Trimmer capacitor C0 ... Quartz crystal interelectrode capacitance CL ... Quartz crystal load capacitance γ ... Quartz crystal capacitance ratio 1 ... Frequency adjustment circuit 2 ... Crystal oscillator 3 ... Colpitts oscillator circuit
Claims (4)
抵抗体とコンデンサとの並列接続回路と、レーザートリ
ミング可能な抵抗とコイルとの並列接続回路を、共に直
列に接続したことを特徴とする水晶発振器。1. A crystal characterized in that a parallel connection circuit of a laser-trimmable resistor and a capacitor and a parallel connection circuit of a laser-trimmable resistor and a coil are connected in series to a crystal unit. Oscillator.
いて、該抵抗に直列にコンデンサを挿入したことを特徴
とする請求項１に記載の水晶発振器。2. The crystal oscillator according to claim 1, wherein a capacitor is inserted in series with the resistor in a parallel circuit of the resistor and the capacitor.
抵抗に直列にコイルを挿入したことを特徴とする請求項
１に記載の水晶発振器。3. The crystal oscillator according to claim 1, wherein a coil is inserted in series with the resistor in a parallel circuit of the resistor and the coil.
抗とコンデンサの直列回路を、または前記抵抗と該コイ
ルの並列回路に抵抗とコイルの直列回路をそれぞれ並列
に接続したことを特徴とする請求項１に記載の水晶発振
器。4. A serial circuit of a resistor and a capacitor is connected in parallel to a parallel circuit of the resistor and the capacitor, or a serial circuit of a resistor and a coil is connected in parallel to the parallel circuit of the resistor and the coil. The crystal oscillator according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28932595A JPH09107239A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Quartz oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28932595A JPH09107239A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Quartz oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09107239A true JPH09107239A (en) | 1997-04-22 |
Family
ID=17741740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28932595A Pending JPH09107239A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Quartz oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09107239A (en) |
-
1995
- 1995-10-11 JP JP28932595A patent/JPH09107239A/en active Pending
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