KR20020058961A - Characteristics control of crystal oscillator IC by resistor connection - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 외부저항 연결에 의한 특성조정이 가능한 수정 발진회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수정발진기용 IC의 단자에 저항을 병렬로 연결하여 바이어스(BIAS)를 변경함으로써 입력전압에 따라 적절한 출력레벨 및 소비전류 등의 출력특성이 나타나도록 조정하는 외부저항 연결에 의한 특성조정이 가능한 수정 발진회로에 관한 것이다.The present invention relates to a crystal oscillation circuit capable of adjusting characteristics by connecting an external resistor, and more particularly, an appropriate output level according to an input voltage by changing a bias by connecting a resistor in parallel to a terminal of a crystal oscillator IC. And a crystal oscillation circuit capable of adjusting characteristics by connecting an external resistor for adjusting output characteristics such as current consumption.
최근 이동통신기기의 소형화에 따라 온도보상 수정발진기(이하 TCXO라 한다.)도 소형화, 경량화 되고 있는 추세이다. 그 추세에 따라 작은 크기의 TCXO를구현하기 위하여 기존의 트랜지스터(TR)와 저항을 이용하여 발진회로를 구성하는 대신 트랜지스터(TR)와 바이러스 저항이 내장된 수정발진기용 IC를 사용하여 발진회로를 구성하고 있다. 이러한, 수정발진기용 IC를 사용하여 발진회로를 구성시 TCXO의 출력레벨, 소비전류등의 출력특성은 IC의 특성에 의해 좌우되므로, 해당 TCXO에 맞는 IC를 선정하여 사용해야 한다.Recently, with the miniaturization of mobile communication devices, temperature compensated crystal oscillators (hereinafter referred to as TCXOs) are also becoming smaller and lighter. In accordance with the trend, in order to implement a small size TCXO, instead of composing an oscillation circuit using a conventional transistor (TR) and a resistor, an oscillation circuit is composed of a transistor (TR) and a crystal oscillator IC with a virus resistance. Doing. When configuring an oscillator circuit using the crystal oscillator IC, output characteristics such as the output level and current consumption of the TCXO depend on the characteristics of the IC. Therefore, an IC suitable for the corresponding TCXO should be selected and used.
그러나, 해당 TCXO에 정확히 맞는 IC를 주문제작할 경우 긴 개발기간과 많은 개발비를 필요로 하기 때문에 현재 사용가능한 IC의 일부 바이어스 저항값을 변경하여 TCXO의 특성을 맞추고자 하는 연구가 진행중이다.However, customizing an IC that fits the TCXO exactly requires a long development period and a lot of development costs, so research is being conducted to change the characteristics of the TCXO by changing some bias resistance values of the currently available IC.
도 1은 일반적인 TCXO 발진회로를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a general TCXO oscillation circuit.
상기 첨부도면 도 1을 참조하면, 트랜지스터(TR)와 저항기 및 커패시터를 이용하여 발진회로가 구현되어 있다. 상기 도 1에서 참조번호 1은 고주파형 NPN형 트랜지스터(TR)로서 증폭용이고, 1'는 고주파형 NPN형 트랜지스터(TR)로서 버퍼용이다. 또한, 참조번호 2,3,4,5,6은 바이어스 저항을 나타내고, 7,8은 크리스탈과 발진부의 매칭 및 신호귀환용 커패시터를 나타내고, 9,10은 바이패스용 커패시터를 나타낸다. 그리고, 참조번호 12는 크리스탈을 나타내고, 11은 TCXO의 온도 보상회로, 주파수전압제어회로를 하나의 커패시터로 나타낸 것이다.Referring to FIG. 1, an oscillation circuit is implemented using a transistor TR, a resistor, and a capacitor. In Fig. 1, reference numeral 1 denotes an amplification as the high frequency NPN transistor TR, and 1 'denotes a buffer as the high frequency NPN transistor TR. In addition, reference numerals 2, 3, 4, 5, and 6 denote bias resistors, and 7, 8 denote capacitors for matching and signal feedback of the crystal and oscillation portion, and 9 and 10 denote bypass capacitors. Reference numeral 12 denotes a crystal, and 11 denotes a temperature compensation circuit and a frequency voltage control circuit of the TCXO as one capacitor.
상기 도 1에서와 같이 기존의 일반적인 방식은 공진단 역할을 하는 크리스탈(12)에 증폭용 TR(1)과 버퍼용 TR(1'), 바이어스 저항(4,5), 신호귀환용 커패시터(7,8)를 연결하여 발진부를 구성하고 있다. 이때, 상기 크리스탈(12)의 양단에 전압이 가해지면, 내부 수정편은 진동하게 되고 이신호는 발진부를 통해 증폭되어 원하는 주파수를 출력할 수 있다.As shown in FIG. 1, the conventional general scheme includes an amplifying TR 1, a buffer TR 1 ', a bias resistor 4 and 5, and a signal feedback capacitor 7 in the crystal 12 serving as a resonance stage. 8) is connected to constitute an oscillator. At this time, when a voltage is applied to both ends of the crystal 12, the inner crystal piece is vibrated and this signal is amplified through the oscillator may output a desired frequency.
한편, 도 2는 종래 기술에 의한 수정발진기용 IC를 이용한 TCXO 발진회로를 나타내는 도면이다.2 is a view showing a TCXO oscillation circuit using a crystal oscillator IC according to the prior art.
상기 첨부도면 도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 바와 같은 기존의 발진회로에서 TR과 바이어스 저항을 내장한 수정발진기용 IC를 사용하여 발진회로를 구성하였다. 도 2에서 참조번호 13번이 수정발진기용 IC를 나타내며, 상기 수정발진기용 IC(13)는 보통 5핀 또는 6핀으로 되어 있는데, 5핀인 경우에는 상기 바이패스 커패시터(10)가 없이 구성한다.Referring to FIG. 2, an oscillation circuit is constructed by using an IC for a crystal oscillator incorporating TR and a bias resistor in an existing oscillation circuit as shown in FIG. In Fig. 2, reference numeral 13 denotes a crystal oscillator IC, and the crystal oscillator IC 13 is usually 5 pins or 6 pins, and in the case of 5 pins, the bypass capacitor 10 is configured.
상기와 같이 수정발진기용 IC(13)를 적용한 TCXO의 경우에 출력레벨. 소비전류. 듀티 사이클 등의 출력 특성은 대부분 IC 자체의 성능에 의해서 좌우된다.Output level in the case of TCXO to which the crystal oscillator IC 13 is applied as described above. Current consumption. Output characteristics, such as the duty cycle, are largely dependent on the performance of the IC itself.
그런데, 상기와 같은 종래 기술에 적용되는 수정발진기용 IC는 대부분 주문 생산하거나, 그 종류가 다양하지 않기 때문에 여러 가지 출력특성 중에서 설계자가 원하는 특성을 향상시키기 어렵게 되는 문제점이 있으며, 원하는 특성을 향상시키기 위해서는 개발기간이 늘어나게 되는 문제점이 발생한다.However, most of the crystal oscillator ICs applied to the prior art as described above have a problem that it is difficult to improve the characteristics desired by the designer among various output characteristics because they are not made to order or various kinds thereof. In order to solve this problem, the development period is extended.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 트랜지스터(TR)와 바이어스(BIAS) 저항이 내장된 수정발진기용 IC의 단자에 저항을 병렬로 연결하여 바이어스(BIAS)를 변경함으로써 TCXO 입력전압에 따라 적절한 출력레벨 및 소비전류 등의 출력특성이 나타나도록 조정하는 외부저항 연결에 의한 특성조정이 가능한 수정 발진회로를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to change a bias by connecting a resistor in parallel to a terminal of a crystal oscillator IC having a transistor (TR) and a bias (BIAS) resistor. Accordingly, the present invention provides a crystal oscillation circuit capable of adjusting characteristics by connecting an external resistor that adjusts output characteristics such as an appropriate output level and current consumption according to the TCXO input voltage.
도 1은 일반적인 TCXO 발진회로를 나타내는 도면.1 shows a general TCXO oscillation circuit.
도 2는 종래 기술에 의한 수정발진기용 IC를 이용한 TCXO 발진회로를 나타내는 도면.2 is a view showing a TCXO oscillation circuit using a crystal oscillator IC according to the prior art.
도 3은 본 발명에 의하여 수정발진기용 IC의 외부에 저항기를 연결한 TCXO 발진회로를 나타내는 도면.3 is a view showing a TCXO oscillation circuit in which a resistor is connected to the outside of a crystal oscillator IC according to the present invention;
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 외부저항 연결에 의한 특성조정이 가능하도록 수정발진기용 IC에 바이어스 저항을 연결하여 구현되는 수정 발진회로에 있어서;According to a feature of the present invention for achieving the above object, in the crystal oscillation circuit implemented by connecting a bias resistor to the crystal oscillator IC to enable the characteristics adjustment by the external resistance connection;
수정발진기용 IC의 내부에 연결되는 내부저항과, 상기 수정발진기용 IC의 입력전압과 출력쪽의 단자 사이에 연결되는 동시에 상기 내부저항과 외부에서 병렬로 연결되는 외부저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 외부저항 연결에 의한 특성조정이 가능한 수정 발진회로를 제공한다.And an internal resistance connected to the inside of the crystal oscillator IC, and an external resistance connected between the input voltage and the output terminal of the crystal oscillator IC and connected in parallel with the internal resistance. It provides a crystal oscillation circuit that can be adjusted by the external resistor connection.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명에 의하여 수정발진기용 IC의 외부에 저항기를 연결한 TCXO 발진회로를 나타내는 도면이다.3 is a view showing a TCXO oscillation circuit in which a resistor is connected to the outside of a crystal oscillator IC according to the present invention.
상기 첨부도면 도 3을 참조하면, 수정발진기용 IC에 바이어스 저항을 연결하여 TCXO 발진회로를 구현하였다. 이때, 참조번호 2는 수정발진기용 IC의 내부저항을 나타내며, 14는 상기 수정발진기용 IC의 입력전압과 출력쪽의 단자에 외부에서 연결해준 외부저항을 나타낸다.Referring to FIG. 3, a TCXO oscillation circuit is implemented by connecting a bias resistor to an IC for a crystal oscillator. In this case, reference numeral 2 denotes an internal resistance of the crystal oscillator IC, and 14 denotes an external resistance externally connected to an input voltage and an output terminal of the crystal oscillator IC.
상기와 같이 구성된 회로에서, 출력레벨은 바이어스와 참조번호 15로 표시된지점에 걸리는 전압에 의해 결정된다. 결국, 도 3에 도시된 바와 같이 수정발진기용 IC의 내부저항(2)과 병렬로 외부저항(14)을 연결하면, 상기 내부저항(2)과 외부저항(14)의 합성저항값은 내부저항(2)의 저항값 보다 낮아지고, 전압강하는 작아져 참조번호 15로 표시된 지점에서의 전압은 커지게 된다.In the circuit configured as above, the output level is determined by the bias and the voltage across the point indicated by reference numeral 15. As a result, when the external resistor 14 is connected in parallel with the internal resistance 2 of the crystal oscillator IC as shown in FIG. 3, the combined resistance value of the internal resistance 2 and the external resistance 14 is internal resistance. It becomes lower than the resistance value of (2) and the voltage drop becomes small so that the voltage at the point indicated by the reference numeral 15 becomes large.
일반적으로 TCXO의 입력전압은 2.7내지 3.0볼트인데, 2.4볼트로 입력전압을 낮추면 약 0.14VP-P 정도 출력레벨이 낮아지게 되는데, 저항값을 적절히 조정함으로써 출력레벨 저하를 감소시킬 수 있다.In general, the input voltage of TCXO is 2.7 to 3.0 volts. If the input voltage is reduced to 2.4 volts, the output level is reduced by about 0.14VP-P. By adjusting the resistance value, the output level drop can be reduced.
본 발명에서 입력전압이 2.6 내지 2.8V이고, 부하(LOAD) 조건이 2㏀/10㎊인 26㎒ VC-TCXO의 경우에 고온(75℃)에서의 출력전압은 0.8VP-P 정도로 출력레벨이 낮지만, 외부에서 2㏀의 저항값을 연결하면 조항값이 약 630Ω이 되면서 출력레벨은 0.95VP-P 로 0.08VP-P 정도 향상됨을 알 수 있다.In the present invention, in the case of 26 MHz VC-TCXO having an input voltage of 2.6 to 2.8 V and a load condition of 2 k / 10 kV, the output voltage at a high temperature (75 ° C.) is 0.8VP-P. It is low, but when the resistance value of 2㏀ is connected from the outside, the provisional value is about 630Ω and the output level is improved by 0.98VP-P to 0.08VP-P.
또한, 상온과 고온에서의 출력레벨의 안정도도 2㏀을 연결하기 전에는 0.14VP-P 차이가 났지만, 2㏀ 연결후 0.11VP-P 차이로 작아져 온도에 대한 출력레벨의 안정도도 향상된다.In addition, the stability of the output level at room temperature and high temperature was 0.14VP-P difference before the connection of 2 작아, but decreased to 0.11VP-P difference after the connection of 2㏀, which improves the stability of the output level with respect to temperature.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it is well known in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 외부저항 연결에 의한 특성조정이 가능한 수정 발진회로는 수정발진기용 IC의 바이어스(BIAS)를 조정함으로써 설계자가 원하는 특정한 특성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, the crystal oscillation circuit capable of adjusting the characteristics by the external resistance connection of the present invention has an effect of improving the specific characteristics desired by the designer by adjusting the bias of the crystal oscillator IC.
또한, 안정된 TCXO의 특성을 나타낼 수 있게 되는 동시에 개발기간을 단축시킬 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, it is possible to exhibit stable TCXO characteristics and to shorten the development period.
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