JP2000269739A - 水晶発振器 - Google Patents
水晶発振器Info
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- 239000010453 quartz Substances 0.000 title abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 104
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外的な振動で発振周波数foを挟んでfo±ｎΔ
f （Δf は外部振動周波数で、ｎ＝１、２、〜∞）の側
帯波が生じないようにする。 【解決手段】 水晶発振器２の出力信号をＦＭ検波部３
でＦＭ検波し、この信号の極性をインバータ４で反転
し、レベル調整部５で信号レベルを調整し、電圧制御水
晶発振器１の制御電圧端子に印加し、外的な振動により
水晶発振器１で発生する側帯波を打ち消し、発振周波数
foの信号のみが出力されるようにし、位相雑音の劣化を
抑止する。
f （Δf は外部振動周波数で、ｎ＝１、２、〜∞）の側
帯波が生じないようにする。 【解決手段】 水晶発振器２の出力信号をＦＭ検波部３
でＦＭ検波し、この信号の極性をインバータ４で反転
し、レベル調整部５で信号レベルを調整し、電圧制御水
晶発振器１の制御電圧端子に印加し、外的な振動により
水晶発振器１で発生する側帯波を打ち消し、発振周波数
foの信号のみが出力されるようにし、位相雑音の劣化を
抑止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水晶発振器に係り、
外的振動（機械的な振動）で発生する側帯波による位相
雑音の劣化を防止するものに関する。
外的振動（機械的な振動）で発生する側帯波による位相
雑音の劣化を防止するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】水晶振動子を用いた発振器は温度変化や
経時変化に対する周波数の安定度が極めて高く、また、
近傍の位相雑音にも優れていることがよく知られてお
り、例えば、衛星電波を受信するためのＬＮＢ（低雑音
周波数変換器）等に用いられる。しかし、水晶発振器の
動作中に外部から機械的な振動が加わり、水晶振動子が
振動した場合、図３（ロ）に示すように、発振周波数fo
を中心にして外部振動の周波数f1＝Δf と等しい周波数
間隔でfo±ｎΔf （ｎ＝１、２、〜∞）の側帯波が生
じ、丁度ＦＭ変調（周波数変調）された如きスペクトラ
ムを示し、発振出力の位相雑音が劣化し、この結果、水
晶発振器の性能が劣化するという問題がある。
経時変化に対する周波数の安定度が極めて高く、また、
近傍の位相雑音にも優れていることがよく知られてお
り、例えば、衛星電波を受信するためのＬＮＢ（低雑音
周波数変換器）等に用いられる。しかし、水晶発振器の
動作中に外部から機械的な振動が加わり、水晶振動子が
振動した場合、図３（ロ）に示すように、発振周波数fo
を中心にして外部振動の周波数f1＝Δf と等しい周波数
間隔でfo±ｎΔf （ｎ＝１、２、〜∞）の側帯波が生
じ、丁度ＦＭ変調（周波数変調）された如きスペクトラ
ムを示し、発振出力の位相雑音が劣化し、この結果、水
晶発振器の性能が劣化するという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような点
に鑑み、水晶発振器を二個設け、一方の水晶発振器の出
力をＦＭ検波し、反転させて他方の水晶発振器（電圧制
御水晶発振器）の制御電圧端子に印加し、外的な振動で
水晶振動子が振動して生じる側帯波を打ち消すことによ
り位相雑音の劣化を抑止することを目的とする。
に鑑み、水晶発振器を二個設け、一方の水晶発振器の出
力をＦＭ検波し、反転させて他方の水晶発振器（電圧制
御水晶発振器）の制御電圧端子に印加し、外的な振動で
水晶振動子が振動して生じる側帯波を打ち消すことによ
り位相雑音の劣化を抑止することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の水晶発振器では、第１水晶振動子を用いて
構成した第１水晶発振器と、第１水晶振動子と同じ構造
の第２水晶振動子を用いて構成した第２水晶発振器と、
第２水晶発振器の出力信号をＦＭ検波するＦＭ検波部
と、ＦＭ検波部よりの信号の極性を反転するインバータ
とを設け、前記インバータよりの信号を前記第１水晶発
振器に印加し、外的な振動により第１水晶発振器で発生
する側帯波を外的な振動により第２水晶発振器で発生し
た側帯波で打ち消すように構成する。
め、本発明の水晶発振器では、第１水晶振動子を用いて
構成した第１水晶発振器と、第１水晶振動子と同じ構造
の第２水晶振動子を用いて構成した第２水晶発振器と、
第２水晶発振器の出力信号をＦＭ検波するＦＭ検波部
と、ＦＭ検波部よりの信号の極性を反転するインバータ
とを設け、前記インバータよりの信号を前記第１水晶発
振器に印加し、外的な振動により第１水晶発振器で発生
する側帯波を外的な振動により第２水晶発振器で発生し
た側帯波で打ち消すように構成する。
【０００５】このため、少なくとも第１水晶発振器を電
圧制御水晶発振器を用いて構成し、インバータよりの信
号を制御電圧端子に印加するようにする。
圧制御水晶発振器を用いて構成し、インバータよりの信
号を制御電圧端子に印加するようにする。
【０００６】また、前記インバータの後段にインバータ
よりの信号のレベルを調整するレベル調整部を設け、第
１水晶発振器に印加する信号のレベルを第１水晶発振器
の制御感度に応じて調整し、第１水晶発振器で生じる側
帯波を良好に打ち消すようにする。
よりの信号のレベルを調整するレベル調整部を設け、第
１水晶発振器に印加する信号のレベルを第１水晶発振器
の制御感度に応じて調整し、第１水晶発振器で生じる側
帯波を良好に打ち消すようにする。
【０００７】なお、第１水晶発振器および第２水晶発振
器は、外的な振動による各水晶振動子の機械的振動が双
方で同様に生じるような置条件とする。
器は、外的な振動による各水晶振動子の機械的振動が双
方で同様に生じるような置条件とする。
【０００８】また、第１水晶発振器をＰＬＬ(Phase Loc
ked Loop) 回路の基準発振器に用いるようにしてもよ
い。
ked Loop) 回路の基準発振器に用いるようにしてもよ
い。
【０００９】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図１は本発明による水晶発
振器の一実施例の要部ブロック図である。図において、
１は第１水晶発振器で、第１水晶振動子を用いた電圧制
御水晶発振器で構成する。２は第２水晶発振器（補償
用）で、第１水晶振動子と同じ構造の第２水晶振動子を
用いて構成する。３はＦＭ検波部で、第２水晶発振器２
の出力信号をＦＭ検波し、外的な振動で第２水晶振動子
が振動して発生する第２水晶発振器２よりの側帯波を検
出する。４はインバータで、ＦＭ検波部３よりの信号の
極性を反転する。５はレベル調整部で、インバータ４よ
りの信号のレベルを調整し、第１水晶発振器１の制御電
圧端子に印加する。
き図面を参照して説明する。図１は本発明による水晶発
振器の一実施例の要部ブロック図である。図において、
１は第１水晶発振器で、第１水晶振動子を用いた電圧制
御水晶発振器で構成する。２は第２水晶発振器（補償
用）で、第１水晶振動子と同じ構造の第２水晶振動子を
用いて構成する。３はＦＭ検波部で、第２水晶発振器２
の出力信号をＦＭ検波し、外的な振動で第２水晶振動子
が振動して発生する第２水晶発振器２よりの側帯波を検
出する。４はインバータで、ＦＭ検波部３よりの信号の
極性を反転する。５はレベル調整部で、インバータ４よ
りの信号のレベルを調整し、第１水晶発振器１の制御電
圧端子に印加する。
【００１０】次に、本発明による水晶発振器の動作を説
明する。外的な振動（周期的なもの、または周期がラン
ダムなもの）が加わったとき、第１水晶発振器１を構成
する第１水晶振動子と第２水晶発振器２を構成する第２
水晶振動子とが同じ振動を受けるように第１水晶発振器
１および第２水晶発振器２を配置しておく。外的な振動
が加わらない場合、第１水晶発振器１および第２水晶発
振器２は、それぞれ図３（イ）に示す如く周波数foで発
振するが、外部から周波数f1（＝Δf)の振動が加わった
場合、図３（ロ）に示す如く周波数foを中心にして周波
数fo±ｎΔf （ｎ＝１、２、〜∞）、すなわちfo±Δf
、fo±２Δf 、fo±３Δf 、・・・の側帯波が発生
し、あたかも周波数foをＦＭ変調した如きスペクトラム
を示す。
明する。外的な振動（周期的なもの、または周期がラン
ダムなもの）が加わったとき、第１水晶発振器１を構成
する第１水晶振動子と第２水晶発振器２を構成する第２
水晶振動子とが同じ振動を受けるように第１水晶発振器
１および第２水晶発振器２を配置しておく。外的な振動
が加わらない場合、第１水晶発振器１および第２水晶発
振器２は、それぞれ図３（イ）に示す如く周波数foで発
振するが、外部から周波数f1（＝Δf)の振動が加わった
場合、図３（ロ）に示す如く周波数foを中心にして周波
数fo±ｎΔf （ｎ＝１、２、〜∞）、すなわちfo±Δf
、fo±２Δf 、fo±３Δf 、・・・の側帯波が発生
し、あたかも周波数foをＦＭ変調した如きスペクトラム
を示す。
【００１１】水晶発振器２の出力する周波数foおよび周
波数fo±ｎΔf(ｎ＝１、２、〜∞）の信号はＦＭ検波部
３に入力し、周波数fo±ｎΔf の信号がＦＭ検波され
る。この信号をインバータ４に入力し、極性を反転す
る。極性反転された周波数fo±ｎΔf の信号はレベル調
整部５で適宜の信号レベルに調整され、第１水晶発振器
１に印加される。少なくとも第１水晶発振器１は電圧制
御水晶発振器（ＶＣＸＯ）で構成され、レベル調整部５
からの信号は制御電圧端子に印加される。これにより、
第１水晶発振器１で発生する周波数fo±ｎΔf の側帯波
が打ち消され、第１水晶発振器１からは周波数foの信号
のみが出力するものとなり、発振出力の位相雑音の劣化
を抑止でき、結果として水晶発振器の性能劣化の原因を
排除することができる。レベル調整部５は第１水晶発振
器１の制御電圧端子に印加する信号のレベルを調整し、
側帯波の打ち消しが完全に行われるようにするためのも
のである。
波数fo±ｎΔf(ｎ＝１、２、〜∞）の信号はＦＭ検波部
３に入力し、周波数fo±ｎΔf の信号がＦＭ検波され
る。この信号をインバータ４に入力し、極性を反転す
る。極性反転された周波数fo±ｎΔf の信号はレベル調
整部５で適宜の信号レベルに調整され、第１水晶発振器
１に印加される。少なくとも第１水晶発振器１は電圧制
御水晶発振器（ＶＣＸＯ）で構成され、レベル調整部５
からの信号は制御電圧端子に印加される。これにより、
第１水晶発振器１で発生する周波数fo±ｎΔf の側帯波
が打ち消され、第１水晶発振器１からは周波数foの信号
のみが出力するものとなり、発振出力の位相雑音の劣化
を抑止でき、結果として水晶発振器の性能劣化の原因を
排除することができる。レベル調整部５は第１水晶発振
器１の制御電圧端子に印加する信号のレベルを調整し、
側帯波の打ち消しが完全に行われるようにするためのも
のである。
【００１２】図２は本発明による水晶発振器をＰＬＬ回
路の基準発振器に用いた場合の一例の要部ブロック図
で、位相比較部11、ＬＰＦ12、ＶＣＯ13および分周器14
でＰＬＬ回路を構成する。図の11は第１水晶発振器から
の基準信号と分周器14からの比較信号との位相を比較し
位相差に対応する信号を出力する位相比較部、12は位相
比較部11よりの信号の直流成分の取出しを行うＬＰＦ
（低域フィルタ) 、13はＬＰＦ12よりの信号で制御され
た周波数の信号（クロック）を発振するＶＣＯ（電圧制
御発振器）、14はＶＣＯ13よりの信号を基準信号の周波
数に分周する分周器である。
路の基準発振器に用いた場合の一例の要部ブロック図
で、位相比較部11、ＬＰＦ12、ＶＣＯ13および分周器14
でＰＬＬ回路を構成する。図の11は第１水晶発振器から
の基準信号と分周器14からの比較信号との位相を比較し
位相差に対応する信号を出力する位相比較部、12は位相
比較部11よりの信号の直流成分の取出しを行うＬＰＦ
（低域フィルタ) 、13はＬＰＦ12よりの信号で制御され
た周波数の信号（クロック）を発振するＶＣＯ（電圧制
御発振器）、14はＶＣＯ13よりの信号を基準信号の周波
数に分周する分周器である。
【００１３】第２水晶発振器２は、外的な振動が加わっ
た場合に第１水晶発振器１で発生する側帯波を打ち消す
ため、この側帯波と同じ側帯波を取出すためのものであ
るから、第１、第２水晶発振器１、２を構成する第１、
第２水晶振動子には同じ構造のものを用い、外的な振動
により第１、第２水晶発振器１、２が同時に振動するよ
うにする。ただし、第２水晶発振器２はＦＭ検波により
側帯波を取出すためだけのものであるから第１水晶発振
器１と異なる発振周波数のものでもよい。なお、第２水
晶発振器２も電圧制御水晶発振器で構成してもよい。
た場合に第１水晶発振器１で発生する側帯波を打ち消す
ため、この側帯波と同じ側帯波を取出すためのものであ
るから、第１、第２水晶発振器１、２を構成する第１、
第２水晶振動子には同じ構造のものを用い、外的な振動
により第１、第２水晶発振器１、２が同時に振動するよ
うにする。ただし、第２水晶発振器２はＦＭ検波により
側帯波を取出すためだけのものであるから第１水晶発振
器１と異なる発振周波数のものでもよい。なお、第２水
晶発振器２も電圧制御水晶発振器で構成してもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明による水
晶発振器によれば、外部から機械的な振動が加わった場
合、この振動で発生する側帯波をもう一つの水晶発振器
で発生した側帯波により打ち消すもので、水晶発振器か
らは側帯波の除去された信号が出力され、位相雑音の良
好な水晶発振器を得ることができる。
晶発振器によれば、外部から機械的な振動が加わった場
合、この振動で発生する側帯波をもう一つの水晶発振器
で発生した側帯波により打ち消すもので、水晶発振器か
らは側帯波の除去された信号が出力され、位相雑音の良
好な水晶発振器を得ることができる。
【図１】本発明による水晶発振器の一実施例の要部ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明による水晶発振器をＰＬＬ回路に応用し
た例の要部ブロック図である。
た例の要部ブロック図である。
【図３】水晶発振器の発振スペクトラムの説明図であ
る。
る。
１ 水晶発振器（電圧制御水晶発振器） ２ 水晶発振器 ３ ＦＭ検波部 ４ インバータ ５ レベル調整部 11 位相比較部 12 ＬＰＦ 13 ＶＣＯ 14 分周器
Claims (5)
- 【請求項１】 第１水晶振動子を用いて構成した第１水
晶発振器と、第１水晶振動子と同じ構造の第２水晶振動
子を用いて構成した第２水晶発振器と、第２水晶発振器
の出力信号をＦＭ検波するＦＭ検波部と、ＦＭ検波部よ
りの信号の極性を反転するインバータとを設け、前記イ
ンバータよりの信号を前記第１水晶発振器に印加し、外
的な振動により第１水晶発振器で発生する側帯波を外的
な振動により第２水晶発振器で発生した側帯波で打ち消
すようにした水晶発振器。 - 【請求項２】 少なくとも前記第１水晶発振器を電圧制
御水晶発振器で構成し、前記インバータよりの信号を制
御電圧端子に印加するようにした請求項１記載の水晶発
振器。 - 【請求項３】 前記インバータの後段にインバータより
の信号のレベルを調整するレベル調整部を設け、前記第
１水晶発振器に印加する信号のレベルを第１水晶発振器
の制御感度に応じて調整し、第１水晶発振器で生じる側
帯波を良好に打ち消すようにした請求項１または２記載
の水晶発振器。 - 【請求項４】 前記第１水晶発振器および第２水晶発振
器は、外的な振動による各水晶振動子の機械的振動が双
方で同様に生じるような配置条件とするようにした請求
項１、２または３記載の水晶発振器。 - 【請求項５】 前記第１水晶発振器をＰＬＬ(Phase Loc
ked Loop) 回路の基準発振器に用いるようにした請求項
１、２、３または４記載の水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075111A JP2000269739A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075111A JP2000269739A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 水晶発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000269739A true JP2000269739A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13566750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11075111A Pending JP2000269739A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000269739A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3317943B2 (ja) | 1999-11-25 | 2002-08-26 | エヌイーシーネットワーク・センサ株式会社 | 周波数シンセサイザ型発振回路 |
| JP2014197743A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日本電波工業株式会社 | 水晶発振器 |
| JP2014197744A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日本電波工業株式会社 | 水晶発振器 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP11075111A patent/JP2000269739A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3317943B2 (ja) | 1999-11-25 | 2002-08-26 | エヌイーシーネットワーク・センサ株式会社 | 周波数シンセサイザ型発振回路 |
| JP2014197743A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日本電波工業株式会社 | 水晶発振器 |
| JP2014197744A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日本電波工業株式会社 | 水晶発振器 |
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