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【発明の名称】 |
水晶発振装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】鶯塚 日出夫
【住所又は居所】東京都狛江市和泉本町１丁目８番１号 京セラキンセキ株式会社内 |
【課題】従来の発振器では経時変化により劣化して周波数が変化した場合に、定期的に計測しなおしてゼロ調整しなくてはならなかった。そのため計測の設備を用意し、計測しながら周波数調整を行っていた。
【解決手段】本発明では、二つの発振器のうち第二発振器は普段電源を入れず劣化させないようにし、第一発振器を常に動作させ、定期的または任意の間隔で第二発振器を動作させて、これを基準として第一発振器の周波数ずれを補正し、安定な周波数を得られる発振器としている。そして第二水晶発振器を動作させていない間にも、制御回路で過去のデータから時間当たりの補正量を算出して、周波数調整を行っている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一水晶発振器と第二水晶発振器とを備え、該第一水晶発振器の出力周波数と、該第二水晶発振器を起動させた時の出力周波数とを周波数比較回路で比較し、計時回路により一定間隔で周波数を測定して該第二水晶発振器を基準として得られた周波数差と前回の測定から時間あたりの周波数変化量を算出して該第一水晶発振器の周波数を調整する周波数調整回路を備えていることを特徴とする水晶発振装置。
【請求項２】
請求項１において、該第二水晶発振器を動作させるための電源制御回路を備えていることを特徴とする水晶発振装置。
【請求項３】
請求項１において、該第二水晶発振器が恒温槽を用いた水晶発振器であることを特徴とする水晶発振装置。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、高安定な周波数を得る水晶発振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶発振器の中で恒温槽を用いて、周波数安定度を得る発振器が、クロック源、信号源として広く利用されている。高い安定度を求める水晶発振器では恒温槽を用いて温度特性を維持している。さらにＡＴカットよりはＳＣカットの水晶振動子が用いられ、温度の高いポイントを用いるようになり、水晶振動子の熱的劣化が加速されている。また振動による劣化により、周波数の変化の原因となっている。
【０００３】
しかし恒温槽は、常温よりは温度を高くされており、常に高温にさらされるため水晶振動子や周辺発振回路の部品が劣化をしていくため、周波数変動として時間とともに変化していく。
【０００４】
そこで経時変化量を測定し、自動的に周波数を補正することの出来ないか検討し、 第一水晶発振器と第二水晶発振器を備え、第二水晶発振器を基準として、第一水晶発振器の周波数校正を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開平09-214336号公報
【０００６】
なお出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする問題点は、高温にさらされる水晶振動子や発振回路の劣化による、周波数変動をどのように検出し、なにを基準に調整することにある。
【０００８】
特許文献１では、二つの発振器の差の成分を検出し分周して電圧制御発振器を制御する回路が示されている。しかし特許文献１ではどちらの発振器も常時発振させている点で異なった構成である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、第一水晶発振器と第二水晶発振器があり、第一水晶発振器は常に動作させ、第二水晶発振器は一定期間動作させ、第一水晶発振器の基準発振器として動作させている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によって、一定時間間隔で第二水晶発振器を動作させ、第一水晶発振器との周波数ずれを調節して安定な周波数を維持する発振装置を提供することが出来た。そしてその一定時間の間に時間あたりの周波数変化量を制御回路で計算し、周波数調整回路により調整して安定な周波数を得ることが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、 第一水晶発振器と第二水晶発振器とを備え、該第一水晶発振器の出力周波数と、該第二水晶発振器を起動させた時の出力周波数とを周波数比較回路で比較し、計時回路により一定間隔で周波数を測定して該第二水晶発振器を基準として得られた周波数差と前回の測定から時間あたりの周波数変化量を算出して該第一水晶発振器の周波数を調整する周波数調整回路を備えていることを特徴とする水晶発振装置である。
【実施例】
【００１２】
以下、図面を参照しながら実施例を説明する。
図１は、本発明の構成を示すブロック図である。
第一水晶発振器１は、この実施例では恒温槽入りの水晶発振器でこの発振装置の出力周波数となる発振器である。第二水晶発振器が動作しているとき、第二水晶発振器を基準として周波数比較回路３でそれぞれの水晶発振器の周波数差を計測する。周波数比較回路３はカウンタで基準周波数は第二水晶発振器５を用いている。
制御回路４は、測定間隔を決める計時回路７からの信号に基づき、第二水晶発振器５を動作させるため電源制御回路を動作している。
第一水晶発振器１と第二水晶発振器５の周波数差を制御回路４に入力し、デジタルデータで前回との差を計算して、周波数ずれ分だけデータを変更し、周波数調整回路に調整量のデータを送り、デジタル／アナログ変換され、可変容量ダイオードなどで第一水晶発振器の周波数を制御する。
【００１３】
図２は周波数調整のタイミングを示すチャート図で、時間間隔Ｔ１の間に２回第二水晶発振器を動作させ、周波数調整を行っているが、その間のΔｔ１間で前回の周波数変化量を計算し、その間に変化する量を補完して調整を行っている。よってチャート図で時間Ｔ１の間に４回の周波数調整を行い、時間間隔Ｔ１の間に１回しか調整しない場合には、点線のように周波数補正量がΔＦの何倍にもなってしまう。
チャート図の下には第二水晶発振器の電源のオン・オフを示すチャートを示している。
本発明の特徴は、第二水晶発振器の動作していない間にも制御回路のデータに基づき周波数調整を行っていることである。
【００１４】
第二水晶発振器は、第一水晶発振器と比べ普段電源が入っていないため、熱的な劣化がなく、また機械的な劣化もないため、電源を入れたときには安定した周波数を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、高安定水晶発振器として放送局、無線局の基地局や測定器等の基準周波数信号発生器として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明を説明するブロック図である。
【図２】図２は、周波数の経時変化と調整量を示す。
【符号の説明】
【００１７】
１ 第一水晶発振器
２ 周波数調整回路
３ 周波数比較回路
４ 制御回路
５ 第二水晶発振器
６ 電源制御回路
７ 計時回路
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１０４７２２
【氏名又は名称】京セラキンセキ株式会社
【住所又は居所】東京都狛江市和泉本町１丁目８番１号
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| 【出願日】 |
平成１６年６月３０日（２００４．６．３０） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００６−２００００（Ｐ２００６−２００００Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１８年１月１９日（２００６．１．１９） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−１９５０３５（Ｐ２００４−１９５０３５） |
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