JP2003032039A - 圧電発振回路 - Google Patents
圧電発振回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】起動特性に優れ、且つ、位相雑音特性及び周波
数安定度にも優れた圧電発振器を実現する。 【解決手段】増幅回路と周波数制御素子として用いる圧
電振動子とを有し、該圧電発振回路の発振ループ中の所
要部位にリングオシレータの出力が供給され、該リング
オシレータは電源投入後に所要時間のみ動作するように
構成したので、定常発振状態に於ける雑音特性の劣化が
生じない。
数安定度にも優れた圧電発振器を実現する。 【解決手段】増幅回路と周波数制御素子として用いる圧
電振動子とを有し、該圧電発振回路の発振ループ中の所
要部位にリングオシレータの出力が供給され、該リング
オシレータは電源投入後に所要時間のみ動作するように
構成したので、定常発振状態に於ける雑音特性の劣化が
生じない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電発振回路に関
し、特に起動特性に優れた小型圧電発振回路に関する。
し、特に起動特性に優れた小型圧電発振回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話は長時間の連続使用ができるよ
うに基準発振源として使用している水晶発振器を間欠的
に動作させて低消費電力化を図っているが、このとき携
帯電話を電源投入直後から正常に動作させる為に水晶発
振器には電源投入から所望の出力信号を発振するまでに
要する起動時間が短時間であることが望まれており、特
願平８−５１０１７号公報に示すような構成のものが実
用化されている。
うに基準発振源として使用している水晶発振器を間欠的
に動作させて低消費電力化を図っているが、このとき携
帯電話を電源投入直後から正常に動作させる為に水晶発
振器には電源投入から所望の出力信号を発振するまでに
要する起動時間が短時間であることが望まれており、特
願平８−５１０１７号公報に示すような構成のものが実
用化されている。
【０００３】図４に示すものは上記公報に記載されてい
る起動特性を改善した水晶発振器の一例の回路図であ
る。同図に示す水晶発振器１００は、典型的なコルピッ
ツ型水晶発振器であるが、その特徴は、トランジスタ１
０１のベースに容量１０２を介して接続した水晶振動子
１０３の他方端を電源ラインＶｃｃに接続するよう構成
した所にあり、このとき電源ラインＶｃｃを比較的大き
な値の容量１０４を介して接地することにより、電源ラ
インＶｃｃを発振ループの一部としている。
る起動特性を改善した水晶発振器の一例の回路図であ
る。同図に示す水晶発振器１００は、典型的なコルピッ
ツ型水晶発振器であるが、その特徴は、トランジスタ１
０１のベースに容量１０２を介して接続した水晶振動子
１０３の他方端を電源ラインＶｃｃに接続するよう構成
した所にあり、このとき電源ラインＶｃｃを比較的大き
な値の容量１０４を介して接地することにより、電源ラ
インＶｃｃを発振ループの一部としている。
【０００４】即ち、発振回路が発振動作を持続する為に
は、周知の通り水晶振動子の両端を交流的にループ接続
した発振ループ回路を構成する必要があり、上記の構成
の場合は、水晶振動子１０３の一端に直列に接続された
分割容量１０５と、水晶振動子１０３の他の一端とが電
源ラインＶｃｃと容量１０４と接地を介して交流的に接
続された回路を発振ループ回路として構成している。こ
のような構成によれば、水晶発振器１００は、発振動作
が持続することは勿論、電源電圧を印加した直後に電源
電圧と同等の電圧レベルの電圧が水晶振動子１０３に印
加されることになるので、これにより水晶振動子１０３
に大きな振動が与えられることになるので、発振信号が
所要のレベルに達するまでの起動時間が短時間なものと
なる。
は、周知の通り水晶振動子の両端を交流的にループ接続
した発振ループ回路を構成する必要があり、上記の構成
の場合は、水晶振動子１０３の一端に直列に接続された
分割容量１０５と、水晶振動子１０３の他の一端とが電
源ラインＶｃｃと容量１０４と接地を介して交流的に接
続された回路を発振ループ回路として構成している。こ
のような構成によれば、水晶発振器１００は、発振動作
が持続することは勿論、電源電圧を印加した直後に電源
電圧と同等の電圧レベルの電圧が水晶振動子１０３に印
加されることになるので、これにより水晶振動子１０３
に大きな振動が与えられることになるので、発振信号が
所要のレベルに達するまでの起動時間が短時間なものと
なる。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
のような構成の水晶発振器では、電源ラインＶｃｃを発
振ループの一部として使用している為、電源電圧に含ま
れるノイズや電源ラインＶｃｃを介して混入するノイズ
が水晶振動子１０３に直接印加されることになるので、
その影響により位相雑音特性が悪化する虞があった。更
には、電源端子に接続される他の回路素子（リアクタン
ス成分）の変動によって発振ループに影響を与えて周波
数が変動してしまうという問題が生じる場合があった。
のような構成の水晶発振器では、電源ラインＶｃｃを発
振ループの一部として使用している為、電源電圧に含ま
れるノイズや電源ラインＶｃｃを介して混入するノイズ
が水晶振動子１０３に直接印加されることになるので、
その影響により位相雑音特性が悪化する虞があった。更
には、電源端子に接続される他の回路素子（リアクタン
ス成分）の変動によって発振ループに影響を与えて周波
数が変動してしまうという問題が生じる場合があった。
【０００６】即ち、上記のような構成の水晶発振器１０
０は、電源ラインＶｃｃと接地との間に介在する容量１
０４がバイパスコンデンサとしての役目を兼ねてはいる
ものの、一般に、電源電圧及び電源ラインＶｃｃの無数
の個所から混入するノイズを完全に除去することは例
え、バイパスコンデンサを複数設けたとしても不可能で
ある。従って、このノイズ信号は、発振信号と共に発振
回路に備えた増幅回路により増幅された後、出力されて
しまうので、水晶発振器１００の位相雑音特性を悪化さ
せてしまうのである。
０は、電源ラインＶｃｃと接地との間に介在する容量１
０４がバイパスコンデンサとしての役目を兼ねてはいる
ものの、一般に、電源電圧及び電源ラインＶｃｃの無数
の個所から混入するノイズを完全に除去することは例
え、バイパスコンデンサを複数設けたとしても不可能で
ある。従って、このノイズ信号は、発振信号と共に発振
回路に備えた増幅回路により増幅された後、出力されて
しまうので、水晶発振器１００の位相雑音特性を悪化さ
せてしまうのである。
【０００７】そして、このような水晶発振器の出力信号
をデジタル処理に用いた場合、出力信号に混在したノイ
ズ信号が高レベルであるとデータ処理の際にビットエラ
ーが発生してしまうという問題が生じる場合がある。更
に、電源ラインＶｃｃが発振ループに含まれているので
所謂負荷容量の構成要素には、上記水晶発振器１００を
構成する電子部品と配線パターンによる容量の他に水晶
発振器１００が搭載される装置側の電源ラインＶｃｃに
接続されたバイパスコンデンサ、及び、浮遊容量が含ま
れるので、水晶発振器１００の出力周波数の調整を行う
際には、これらの値を予め想定した状態を設定する必要
がある。
をデジタル処理に用いた場合、出力信号に混在したノイ
ズ信号が高レベルであるとデータ処理の際にビットエラ
ーが発生してしまうという問題が生じる場合がある。更
に、電源ラインＶｃｃが発振ループに含まれているので
所謂負荷容量の構成要素には、上記水晶発振器１００を
構成する電子部品と配線パターンによる容量の他に水晶
発振器１００が搭載される装置側の電源ラインＶｃｃに
接続されたバイパスコンデンサ、及び、浮遊容量が含ま
れるので、水晶発振器１００の出力周波数の調整を行う
際には、これらの値を予め想定した状態を設定する必要
がある。
【０００８】しかし、このような調整方法は、水晶発振
器が搭載される装置に使用されたバイパスコンデンサの
値が装置毎に異なる場合が多く、その為、それぞれの装
置に対応するよう水晶発振器の調整条件を変更しなけれ
ばならないが、浮遊容量については、周知の通りその値
を統一することは不可能であり、その為、必ずしも上記
周波数調整を行う際の状態が発振器を使用する際の条件
と一致するとは限らない。従って、装置に搭載する前に
最終的に規定の周波数を出力するよう個々の水晶発振器
の発振周波数を調整しても、この際の浮遊容量の値と水
晶発振器１００が搭載される装置側の浮遊容量の値とが
一致しない場合が多く発生し、この浮遊容量の値の差に
伴い負荷容量が変動することになるので、その結果、装
置内に組み込まれた水晶発振器１００の出力周波数と所
要出力周波数との間にズレが生じてしまうのである。
器が搭載される装置に使用されたバイパスコンデンサの
値が装置毎に異なる場合が多く、その為、それぞれの装
置に対応するよう水晶発振器の調整条件を変更しなけれ
ばならないが、浮遊容量については、周知の通りその値
を統一することは不可能であり、その為、必ずしも上記
周波数調整を行う際の状態が発振器を使用する際の条件
と一致するとは限らない。従って、装置に搭載する前に
最終的に規定の周波数を出力するよう個々の水晶発振器
の発振周波数を調整しても、この際の浮遊容量の値と水
晶発振器１００が搭載される装置側の浮遊容量の値とが
一致しない場合が多く発生し、この浮遊容量の値の差に
伴い負荷容量が変動することになるので、その結果、装
置内に組み込まれた水晶発振器１００の出力周波数と所
要出力周波数との間にズレが生じてしまうのである。
【０００９】本発明は圧電発振回路の上記諸問題を解決
することによって起動特性に優れ、且つ、位相雑音特
性、及び、周波数安定度に優れた水晶発振器を提供する
ことを目的としている。
することによって起動特性に優れ、且つ、位相雑音特
性、及び、周波数安定度に優れた水晶発振器を提供する
ことを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明に係わる請求項１記載の発明は、増幅回路と周波
数制御素子として用いる圧電振動子とを有し、該圧電発
振回路の発振ループ中の所要部位にリングオシレータの
出力が供給され、該リングオシレータは電源投入後に所
要時間のみ動作するように構成されたものであることを
特徴とする。
本発明に係わる請求項１記載の発明は、増幅回路と周波
数制御素子として用いる圧電振動子とを有し、該圧電発
振回路の発振ループ中の所要部位にリングオシレータの
出力が供給され、該リングオシレータは電源投入後に所
要時間のみ動作するように構成されたものであることを
特徴とする。
【００１１】請求項２記載の発明は、増幅回路と圧電振
動子とを含む圧電発振回路と、リングオシレータと、該
リングオシレータの動作を制御する回路と、リングオシ
レータの出力を前記圧電発振回路の所要部に供給する手
段とを備え、電源が投入された直後の短時間のみにリン
グオシレータが動作するように構成したことを特徴とす
る。
動子とを含む圧電発振回路と、リングオシレータと、該
リングオシレータの動作を制御する回路と、リングオシ
レータの出力を前記圧電発振回路の所要部に供給する手
段とを備え、電源が投入された直後の短時間のみにリン
グオシレータが動作するように構成したことを特徴とす
る。
【００１２】請求個３記載の発明は、請求個１または請
求項２記載の発明に加え、前記圧電発振回路と前記リン
グオシレータの発振周波数がほぼ同じかまたは整数倍の
関係にあることを特徴とする。
求項２記載の発明に加え、前記圧電発振回路と前記リン
グオシレータの発振周波数がほぼ同じかまたは整数倍の
関係にあることを特徴とする。
【００１３】請求項４記載の発明は、増幅回路と周波数
制御素子として用いる圧電振動子とを有し、該圧電発振
回路の発振ループ中の所要部位にCR発振回路の出力が供
給され、該CR発振回路は電源投入後に所要時間のみ動作
するように構成されたものであることを特徴とする。
制御素子として用いる圧電振動子とを有し、該圧電発振
回路の発振ループ中の所要部位にCR発振回路の出力が供
給され、該CR発振回路は電源投入後に所要時間のみ動作
するように構成されたものであることを特徴とする。
【００１４】請求項５記載の発明は、増幅回路と圧電振
動子とを含む圧電発振回路と、CR発振回路と、該CR発振
回路の動作を制御する回路と、該CR発振回路の出力を前
記圧電発振回路の所要部に供給する手段とを備え、電源
が投入された直後の短時間のみに前記CR発振回路が動作
するように構成したことを特徴とする。
動子とを含む圧電発振回路と、CR発振回路と、該CR発振
回路の動作を制御する回路と、該CR発振回路の出力を前
記圧電発振回路の所要部に供給する手段とを備え、電源
が投入された直後の短時間のみに前記CR発振回路が動作
するように構成したことを特徴とする。
【００１５】請求個６記載の発明は、請求項４または請
求項５記載の発明に加え、前記圧電発振回路と前記CR発
振回路の発振周波数がほぼ同じかまたは整数倍の関係に
あることを特徴とする。
求項５記載の発明に加え、前記圧電発振回路と前記CR発
振回路の発振周波数がほぼ同じかまたは整数倍の関係に
あることを特徴とする。
【本発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づい
て本発明を詳細に説明する。図１は本発明に基づく水晶
発振器の一実施例を示した回路図である。同図に示す水
晶発振器１は、水晶発振回路２と、リングオシレータ３
と、リングオシレータ３の動作を制御する為の制御回路
４とを備えたものである。水晶発振回路２は、例えば一
般的なコルピッツ型水晶発振回路であり、発振用トラン
ジスタ５のベースと接地との間に負荷容量の一部を構成
する容量６及び容量７から成る直列回路を挿入接続し、
該直列回路の接続中点をトランジスタ５のエミッタに接
続し、トランジスタのエミッタと接地との間に抵抗８を
挿入接続し、更に、トランジスタ５のベースバイアスを
適宜供給するよう抵抗９及び抵抗１０を接続し、トラン
ジスタ５のコレクタと電源電圧Vccラインとの間に抵抗
１１を接続する。
て本発明を詳細に説明する。図１は本発明に基づく水晶
発振器の一実施例を示した回路図である。同図に示す水
晶発振器１は、水晶発振回路２と、リングオシレータ３
と、リングオシレータ３の動作を制御する為の制御回路
４とを備えたものである。水晶発振回路２は、例えば一
般的なコルピッツ型水晶発振回路であり、発振用トラン
ジスタ５のベースと接地との間に負荷容量の一部を構成
する容量６及び容量７から成る直列回路を挿入接続し、
該直列回路の接続中点をトランジスタ５のエミッタに接
続し、トランジスタのエミッタと接地との間に抵抗８を
挿入接続し、更に、トランジスタ５のベースバイアスを
適宜供給するよう抵抗９及び抵抗１０を接続し、トラン
ジスタ５のコレクタと電源電圧Vccラインとの間に抵抗
１１を接続する。
【００１６】更に、トランジスタ５のベースに水晶振動
子１２を接続すると共に、水晶振動子１２の他方端と接
地との間に負荷容量の一部を構成する容量１３を挿入接
続したものであり、発振器出力端OUTを容量１４を介し
てトランジスタ５のエミッタに接続する。リングオシレ
ータ３は、例えば１５から１９の五つのＣＭＯＳインバ
ータをリング状に接続したものであり、インバータ１９
の出力端と水晶振動子１２の一端とを直流カット用の容
量２０を介して接続し、更に、インバータ１５から１９
の電源端子を後述する説明の如く制御回路４を介して電
源電圧Vccラインに接続する。
子１２を接続すると共に、水晶振動子１２の他方端と接
地との間に負荷容量の一部を構成する容量１３を挿入接
続したものであり、発振器出力端OUTを容量１４を介し
てトランジスタ５のエミッタに接続する。リングオシレ
ータ３は、例えば１５から１９の五つのＣＭＯＳインバ
ータをリング状に接続したものであり、インバータ１９
の出力端と水晶振動子１２の一端とを直流カット用の容
量２０を介して接続し、更に、インバータ１５から１９
の電源端子を後述する説明の如く制御回路４を介して電
源電圧Vccラインに接続する。
【００１７】制御回路４は、スイッチ素子として用いる
トランジスタ２１のベースと電源電圧Vccラインとの間
に容量２２を挿入接続すると共に、トランジスタ２１の
ベースを抵抗２３を介して接地し、トランジスタ２１の
コレクタを抵抗２４を介してインバータ１５から１９の
電源端子に接続したものである。このような構成の水晶
発振器１の動作について以下に説明する。尚、水晶発振
回路２については上述した通り一般的なコルピッツ型で
あるのでその動作については説明を省略する。
トランジスタ２１のベースと電源電圧Vccラインとの間
に容量２２を挿入接続すると共に、トランジスタ２１の
ベースを抵抗２３を介して接地し、トランジスタ２１の
コレクタを抵抗２４を介してインバータ１５から１９の
電源端子に接続したものである。このような構成の水晶
発振器１の動作について以下に説明する。尚、水晶発振
回路２については上述した通り一般的なコルピッツ型で
あるのでその動作については説明を省略する。
【００１８】先ず、リングオシレーター３の動作原理に
ついて説明する。一般にインバーター回路の入出力間に
は遅延時間τが生じることから、リングオシレーター３
の場合、一段目のインバーター回路１５の入力が理論H
であると、５段目のインバーター回路の出力からは時間
５τだけ遅延して理論Lが出力され、更に、この理論Lの
信号が一段目のインバーター回路１５の入力に帰還され
る。この際、リングオシレーター３の所望とする発振周
波数がｆである場合、この遅延時間５τ＝１/2ｆとなる
よう遅延時間τを設定すれば、一段目のリングオシレー
ター１５に理論Lの信号が入力されてから５τ遅延して
最終段のインバーター１９から理論Hの信号が出力され
る。そして、以上のようにインバーター回路が交互に
L、Hの理論信号を繰り返し出力することによりリングオ
シレーター３は発振周波数ｆを出力することができる。
ついて説明する。一般にインバーター回路の入出力間に
は遅延時間τが生じることから、リングオシレーター３
の場合、一段目のインバーター回路１５の入力が理論H
であると、５段目のインバーター回路の出力からは時間
５τだけ遅延して理論Lが出力され、更に、この理論Lの
信号が一段目のインバーター回路１５の入力に帰還され
る。この際、リングオシレーター３の所望とする発振周
波数がｆである場合、この遅延時間５τ＝１/2ｆとなる
よう遅延時間τを設定すれば、一段目のリングオシレー
ター１５に理論Lの信号が入力されてから５τ遅延して
最終段のインバーター１９から理論Hの信号が出力され
る。そして、以上のようにインバーター回路が交互に
L、Hの理論信号を繰り返し出力することによりリングオ
シレーター３は発振周波数ｆを出力することができる。
【００１９】このようにリングオシレーター３が動作す
るのは、制御回路３が動作し、電源電圧Vccラインとリ
ングオシレーター３とが導通したときである。即ち、制
御回路３は、電源電圧Vccが印加された直後、容量２２
にチャージ電流が発生し、このチャージ電流の一部がト
ランジスタ２１のベース電流として供給されるので、ト
ランジスタ２１がON動作し、電源電圧Vccラインとリン
グオシレーター３とが導通し、これによりリングオシレ
ーター３が発振動作する。この際、リングオシレータ３
は、水晶発振回路２と比較してQ値が小さい為に励振周
波数制度は劣るものの、その反面優れた起動特性を有し
ており、従って、リングオシレーター３は、水晶発振回
路２よりも早期に発振信号を出力する。
るのは、制御回路３が動作し、電源電圧Vccラインとリ
ングオシレーター３とが導通したときである。即ち、制
御回路３は、電源電圧Vccが印加された直後、容量２２
にチャージ電流が発生し、このチャージ電流の一部がト
ランジスタ２１のベース電流として供給されるので、ト
ランジスタ２１がON動作し、電源電圧Vccラインとリン
グオシレーター３とが導通し、これによりリングオシレ
ーター３が発振動作する。この際、リングオシレータ３
は、水晶発振回路２と比較してQ値が小さい為に励振周
波数制度は劣るものの、その反面優れた起動特性を有し
ており、従って、リングオシレーター３は、水晶発振回
路２よりも早期に発振信号を出力する。
【００２０】そしてリングオシレーター３が発振動作す
ると、その出力信号電流が容量２０を介して水晶振動子
１２に供給され、これにより水晶振動子１２は、ほぼリ
ングオシレータ３の起動開始タイミングと等しいタイミ
ングにて励振し始め、この結果、水晶発振器１は、出力
信号が所望のレベルに達するまでの所要時間が短縮され
高速起動することができる。電源電圧Vccが印加されて
から所要時間が経過すると、容量２２に電荷が充分チャ
ージされると共に、先のチャージ電流が発生しないの
で、電源電圧Vccラインと制御回路３とを導通させてい
たトランジスタ２１はベース電流が供給されずOFF動作
し、これに伴い電源が断たれたリングオシレーター３の
発振動作は停止する。
ると、その出力信号電流が容量２０を介して水晶振動子
１２に供給され、これにより水晶振動子１２は、ほぼリ
ングオシレータ３の起動開始タイミングと等しいタイミ
ングにて励振し始め、この結果、水晶発振器１は、出力
信号が所望のレベルに達するまでの所要時間が短縮され
高速起動することができる。電源電圧Vccが印加されて
から所要時間が経過すると、容量２２に電荷が充分チャ
ージされると共に、先のチャージ電流が発生しないの
で、電源電圧Vccラインと制御回路３とを導通させてい
たトランジスタ２１はベース電流が供給されずOFF動作
し、これに伴い電源が断たれたリングオシレーター３の
発振動作は停止する。
【００２１】従って、電源電圧Vcc印加から所要時間経
過後では、水晶発振器１は、コルピッツ型水晶発振回路
２のみが動作する定常発振状態であり、余計な消費電流
を必要とせず、更に、従来の場合とは違なり電源電圧Vc
cラインと発振ループとが非導通であるので、リングオ
シレーター３から雑音信号が供給されず、水晶発振器１
の雑音特性を劣化させることが無い。更に、このような
構成によれば、水晶振動子１２以外の回路素子をIC化し
た場合、ICチップの大型化を招くインダクタンス素子
（コイル）を含まないので、水晶発振回路１の小型化に
も有効である。
過後では、水晶発振器１は、コルピッツ型水晶発振回路
２のみが動作する定常発振状態であり、余計な消費電流
を必要とせず、更に、従来の場合とは違なり電源電圧Vc
cラインと発振ループとが非導通であるので、リングオ
シレーター３から雑音信号が供給されず、水晶発振器１
の雑音特性を劣化させることが無い。更に、このような
構成によれば、水晶振動子１２以外の回路素子をIC化し
た場合、ICチップの大型化を招くインダクタンス素子
（コイル）を含まないので、水晶発振回路１の小型化に
も有効である。
【００２２】図２は本発明に基づく水晶発振器の他の実
施例を示す回路図である。同図に示す水晶発振器１−２
の特徴は、リングオシレータ３の代わりにCR発振回路２
５を備えたところにある。CR発振回路２５は、インバー
タ回路１５から１７を３段直列接続し、インバータ回路
１６の出力端とインバータ回路１５の入力端とを容量２
６を介して接続し、インバータ回路１７の出力端とイン
バータ回路１５の入力端とを抵抗２７を介して接続し、
インバータ回路１５から１７の電源端子を抵抗２４を介
してトランジスタ２１のエミッタに接続し、インバータ
回路１７の出力端を容量２０を介して水晶振動子１２の
一端に接続したものである。そして容量２６と抵抗２７
とで微分回路を構成したものであるので、インバータ回
路１５の入力端には図３に示す微分波形信号が発生す
る。
施例を示す回路図である。同図に示す水晶発振器１−２
の特徴は、リングオシレータ３の代わりにCR発振回路２
５を備えたところにある。CR発振回路２５は、インバー
タ回路１５から１７を３段直列接続し、インバータ回路
１６の出力端とインバータ回路１５の入力端とを容量２
６を介して接続し、インバータ回路１７の出力端とイン
バータ回路１５の入力端とを抵抗２７を介して接続し、
インバータ回路１５から１７の電源端子を抵抗２４を介
してトランジスタ２１のエミッタに接続し、インバータ
回路１７の出力端を容量２０を介して水晶振動子１２の
一端に接続したものである。そして容量２６と抵抗２７
とで微分回路を構成したものであるので、インバータ回
路１５の入力端には図３に示す微分波形信号が発生す
る。
【００２３】CR発振回路２５は、微分波形信号がインバ
ータ回路のスレッシュホールド電圧VTH以上であると、
インバータ回路１５の出力端には理論Lの出力信号が発
生するので、インバータ回路１７の出力端からは理論L
の出力信号が発生し、また、微分波形信号がスレッシュ
ホールド電圧VTH以下であると、インバータ回路１５の
出力端には理論Hの出力信号が発生するので、インバー
タ回路１７の出力端からは理論Hの出力信号が発生し、
そしてインバータ回路１７の出力信号に基づき再びイン
バータ回路１５の入力端に微分波形信号が発生するの
で、これらの動作を繰り返して自己発振することができ
る。尚、この場合、容量２６の容量値C26、抵抗２７の
抵抗値R27としてCR発振回路２５の発振周波数ｆは、一
般的にf≒1/(2.2×C26×R27)であり容量２６、抵抗２７
の値にて設定することが可能である。
ータ回路のスレッシュホールド電圧VTH以上であると、
インバータ回路１５の出力端には理論Lの出力信号が発
生するので、インバータ回路１７の出力端からは理論L
の出力信号が発生し、また、微分波形信号がスレッシュ
ホールド電圧VTH以下であると、インバータ回路１５の
出力端には理論Hの出力信号が発生するので、インバー
タ回路１７の出力端からは理論Hの出力信号が発生し、
そしてインバータ回路１７の出力信号に基づき再びイン
バータ回路１５の入力端に微分波形信号が発生するの
で、これらの動作を繰り返して自己発振することができ
る。尚、この場合、容量２６の容量値C26、抵抗２７の
抵抗値R27としてCR発振回路２５の発振周波数ｆは、一
般的にf≒1/(2.2×C26×R27)であり容量２６、抵抗２７
の値にて設定することが可能である。
【００２４】そしてこのように構成した水晶発振器１−
２であっても、制御回路４が所要時間のみCR発振回路２
５を動作させるものであり、更に、CR発振回路２５が水
晶発振回路よりもQ値が小さいので、先の水晶発振器１
の場合と同様、定常発振状態に於いて、雑音特性を劣化
させること無く、更に、消費電流を増加させること無く
高速起動させることが可能であり、更に、インダクタン
ス素子を用いていないので、小型化にも適したものであ
る。そして更に、圧電振動子として水晶振動子を用いて
本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、あらゆる圧電振動子を用いた発振器に適用して
も構わない。
２であっても、制御回路４が所要時間のみCR発振回路２
５を動作させるものであり、更に、CR発振回路２５が水
晶発振回路よりもQ値が小さいので、先の水晶発振器１
の場合と同様、定常発振状態に於いて、雑音特性を劣化
させること無く、更に、消費電流を増加させること無く
高速起動させることが可能であり、更に、インダクタン
ス素子を用いていないので、小型化にも適したものであ
る。そして更に、圧電振動子として水晶振動子を用いて
本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、あらゆる圧電振動子を用いた発振器に適用して
も構わない。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に基づく圧電
発振回路は、増幅回路と周波数制御素子として用いる圧
電振動子とを有し、該圧電発振回路の発振ループ中の所
要部位にリングオシレータの出力が供給され、該リング
オシレータは電源投入後に所要時間のみ動作するように
構成したことにより、定常発振状態に於ける雑音特性の
劣化が生じないという効果を奏する。
発振回路は、増幅回路と周波数制御素子として用いる圧
電振動子とを有し、該圧電発振回路の発振ループ中の所
要部位にリングオシレータの出力が供給され、該リング
オシレータは電源投入後に所要時間のみ動作するように
構成したことにより、定常発振状態に於ける雑音特性の
劣化が生じないという効果を奏する。
【図１】本発明に基づく水晶発振器の一実施例を示す回
路図である。
路図である。
【図２】本発明に基づく水晶発振器の他の実施例を示す
回路図である。。
回路図である。。
【図３】CR発振回路の微分波形を示すものである。
【図４】従来の水晶発振器の回路図を示すものである。
１、１−２水晶発振器、２水晶発振回路、３リングオシ
レーター、４制御回路、５、２１トランジスタ、６、
７、１３、１４、２０、２２、２６容量、８、９、１
０、１１、２３、２４、２７抵抗、１２水晶振動子、１
５、１６、１７、１８、１９インバーター回路、２５CR
発振回路、１００水晶発振器、１０１トランジスタ、１
０２、１０４、１０５容量、１０３水晶振動子、
レーター、４制御回路、５、２１トランジスタ、６、
７、１３、１４、２０、２２、２６容量、８、９、１
０、１１、２３、２４、２７抵抗、１２水晶振動子、１
５、１６、１７、１８、１９インバーター回路、２５CR
発振回路、１００水晶発振器、１０１トランジスタ、１
０２、１０４、１０５容量、１０３水晶振動子、
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5J043 AA05 AA12 AA26 LL01 LL04
LL06
5J079 AA04 BA22 BA39 EA05 FA02
FA14 FA21 FB00 FB03 FB23
GA02 KA05
Claims (6)
- 【請求項１】増幅回路と周波数制御素子として用いる圧
電振動子とを有し、該圧電発振回路の発振ループ中の所
要部位にリングオシレータの出力が供給され、該リング
オシレータは電源投入後に所要時間のみ動作するように
構成されたものであることを特徴とする圧電発振回路。 - 【請求項２】増幅回路と圧電振動子とを含む圧電発振回
路と、リングオシレータと、該リングオシレータの動作
を制御する回路と、リングオシレータの出力を前記圧電
発振回路の所要部に供給する手段とを備え、電源が投入
された直後の短時間のみにリングオシレータが動作する
ように構成したことを特徴とする圧電発振回路。 - 【請求項３】前記圧電発振回路と前記リングオシレータ
の発振周波数がほぼ同じかまたは整数倍の関係にあるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧電発振
回路。 - 【請求項４】増幅回路と周波数制御素子として用いる圧
電振動子とを有し、該圧電発振回路の発振ループ中の所
要部位にCR発振回路の出力が供給され、該CR発振回路は
電源投入後に所要時間のみ動作するように構成されたも
のであることを特徴とする圧電発振回路。 - 【請求項５】増幅回路と圧電振動子とを含む圧電発振回
路と、CR発振回路と、該CR発振回路の動作を制御する回
路と、該CR発振回路の出力を前記圧電発振回路の所要部
に供給する手段とを備え、電源が投入された直後の短時
間のみに前記CR発振回路が動作するように構成したこと
を特徴とする圧電発振回路。 - 【請求項６】前記圧電発振回路と前記CR発振回路の発振
周波数がほぼ同じかまたは整数倍の関係にあることを特
徴とする請求項４または請求項５記載の圧電発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214589A JP2003032039A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 圧電発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214589A JP2003032039A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 圧電発振回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003032039A true JP2003032039A (ja) | 2003-01-31 |
Family
ID=19049370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001214589A Pending JP2003032039A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 圧電発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003032039A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008102019A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Daishinku Corp | 音叉型圧電振動デバイスの発振装置および発振方法 |
| JP2009188738A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 起動制御回路付き水晶発振回路および位相同期回路 |
| WO2010070892A1 (ja) * | 2008-12-18 | 2010-06-24 | パナソニック株式会社 | 発振回路 |
| EP1460380B1 (en) * | 2003-03-20 | 2017-08-23 | Seiko Epson Corporation | A method and system of exciting a driving vibration in a vibrator |
| JP2018518901A (ja) * | 2015-06-22 | 2018-07-12 | マイクロチップ テクノロジー インコーポレイテッドＭｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 結晶発振器のための周期的キックスタータ |
| US11043954B2 (en) | 2019-06-25 | 2021-06-22 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, oscillator, communication device, and method of controlling oscillation circuit |
-
2001
- 2001-07-16 JP JP2001214589A patent/JP2003032039A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1460380B1 (en) * | 2003-03-20 | 2017-08-23 | Seiko Epson Corporation | A method and system of exciting a driving vibration in a vibrator |
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| CN102257725A (zh) * | 2008-12-18 | 2011-11-23 | 松下电器产业株式会社 | 振荡电路 |
| US8413523B2 (en) | 2008-12-18 | 2013-04-09 | Panasonic Corporation | Oscillation circuit |
| JP2018518901A (ja) * | 2015-06-22 | 2018-07-12 | マイクロチップ テクノロジー インコーポレイテッドＭｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 結晶発振器のための周期的キックスタータ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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