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JP3446602B2 - Piezoelectric oscillator, oscillator adjustment system, and oscillator adjustment method - Google Patents

Piezoelectric oscillator, oscillator adjustment system, and oscillator adjustment method

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JP3446602B2
JP3446602B2 JP10617698A JP10617698A JP3446602B2 JP 3446602 B2 JP3446602 B2 JP 3446602B2 JP 10617698 A JP10617698 A JP 10617698A JP 10617698 A JP10617698 A JP 10617698A JP 3446602 B2 JP3446602 B2 JP 3446602B2
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Japan
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oscillation
circuit
pulse
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control data
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Seiko Epson Corp
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信機器や測
定器等に用いられる圧電発振器に関し、特に電源立ち上
げ時の発振開始時間を短縮するのに好適な圧電発振器お
よび発振周波数調整システム、発振周波数調整方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric oscillator used for a radio communication device, a measuring instrument, and the like, and more particularly, to a piezoelectric oscillator suitable for shortening an oscillation start time at power-on, an oscillation frequency adjusting system, The present invention relates to a frequency adjustment method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、無線通信機器や測定器等に用いら
れる圧電発振器には図13に示すようなバイポーラトラ
ンジスタを用いたコルピッツ型圧電発振回路が用いられ
てきた。図13の圧電発振回路は、圧電振動子Xとトリ
マコンデンサCT等によって発振周波数が定まるように
なっており、下段のトランジスタQ1が発振に、上段の
トランジスタQ2がベース接地増幅に用いられる。
2. Description of the Related Art Hitherto, a Colpitts type piezoelectric oscillation circuit using bipolar transistors as shown in FIG. 13 has been used as a piezoelectric oscillator used in a wireless communication device, a measuring instrument or the like. The piezoelectric oscillation circuit 13 is adapted to the oscillation frequency is determined by the piezoelectric resonator X and trimmer capacitor C T and the like, the lower transistor Q1 is in oscillation, the upper transistor Q2 is used in the base-grounded amplifier.

【0003】この圧電発振回路は、カスコード増幅器の
形式で構成されており、トランジスタQ1のコレクタが
ローインピーダンスになるので、コレクタ側の容量が電
流増幅率hfe倍になってベース側に現れるミラー容量を
低減することができる。このため、高周波発振に好適で
ある。また、トランジスタの電流増幅率hfeにはバラツ
キがあるので、トランジスタQ2を使用しない圧電発振
回路では、ミラー容量のバラツキを吸収して所望の発振
周波数を得るためトリマコンデンサCTの可変範囲を大
きくする必要があったが、当該圧電発振回路では、トリ
マコンデンサCTとして可変範囲の狭いものを使用する
ことができるという利点がある。
This piezoelectric oscillation circuit is configured in the form of a cascode amplifier. Since the collector of the transistor Q1 has low impedance, the capacitance on the collector side is multiplied by the current amplification factor h fe and the Miller capacitance appears on the base side. Can be reduced. Therefore, it is suitable for high-frequency oscillation. Further, since the current amplification factor h fe of the transistors are varied, in the piezoelectric oscillator that does not use transistors Q2, to absorb the variation of the Miller capacitance increase the variable range of the trimmer capacitor C T to obtain the desired oscillation frequency it was necessary to, in the piezoelectric oscillation circuit, there is an advantage that it is possible to use a narrow variable range as trimmer capacitor C T.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の圧電
発振回路において、カスコード増幅の利点を活かすため
には、所望の周波数帯域においてトランジスタQ2のエ
ミッタ側がローインピンダンスになっていることが必要
である。コンデンサCはこのために設けられたものであ
り、バイアス抵抗R1等とともにトランジスタQ2のベ
ース側でローパスフィルタを構成している。ここで、従
来の圧電発振回路に電源が投入された場合を考えると、
トランジスタQ2のベース電圧は、直ちに定常状態に達
するのではなく、バイアス抵抗R1およびコンデンサC
等によって定まる時定数に従って徐々に上昇する。この
ため、各トランジスタQ1,Q2が正常にバイアスさ
れ、発振回路として動作できるまでに時間がかかる。し
たがって、電源投入直後にあっては圧電振動子Xに流れ
る初期電流が小さくなり、発振起動時間が長くなる。こ
のため、従来の圧電発振回路では、電源投入後の振幅の
成長や周波数の安定が遅れたり、発振の開始が遅れるな
どの欠点があった。
By the way, in the conventional piezoelectric oscillation circuit, in order to take advantage of the cascode amplification, it is necessary that the emitter side of the transistor Q2 has a low impedance in a desired frequency band. . The capacitor C is provided for this purpose, and forms a low-pass filter on the base side of the transistor Q2 together with the bias resistor R1 and the like. Here, considering the case where the power is supplied to the conventional piezoelectric oscillation circuit,
The base voltage of the transistor Q2 does not immediately reach a steady state, but rather a bias resistor R1 and a capacitor C2.
It gradually increases according to the time constant determined by the above. Therefore, it takes time before the transistors Q1 and Q2 are normally biased and can operate as an oscillation circuit. Therefore, immediately after the power is turned on, the initial current flowing through the piezoelectric vibrator X becomes small, and the oscillation starting time becomes long. For this reason, the conventional piezoelectric oscillation circuit has disadvantages such as a delay in amplitude growth and frequency stabilization after power-on, and a delay in the start of oscillation.

【0005】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、簡易な構成によって、発振起動時間を短縮
する圧電発振回路を提供することを目的とする。また、
中心周波数を正確に定めることができる圧電発振回路を
提供することを目的とする。また、素子のバラツキを吸
収して発振起動時間をより一層短縮した圧電発振回路を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a piezoelectric oscillation circuit that has a simple configuration and reduces the oscillation start-up time. Also,
An object of the present invention is to provide a piezoelectric oscillation circuit capable of accurately determining a center frequency. It is another object of the present invention to provide a piezoelectric oscillation circuit in which the oscillation start-up time is further reduced by absorbing the variation of the elements.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記課題を解決するた
め請求項1に記載の発明にあっては、圧電振動子を発振
ループ内に有する発振回路と、前記発振回路への給電開
始を検知して、給電開始から一定時間経過後にパルスを
前記発振ループに注入するパルス発生回路と、前記パル
スの生成タイミングを制御するデータを書込および読出
が可能なデータ記憶回路とを備え、前記パルス発生回路
は、前記データ記憶回路から読み出した前記データに基
づいて、前記パルスを生成することを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an oscillation circuit having a piezoelectric vibrator in an oscillation loop, and detecting the start of power supply to the oscillation circuit. Te, a pulse generating circuit for injecting a pulse after a predetermined time has elapsed from the start of power supply to the oscillation loop, said Pal
Write and read data that controls the timing of
The pulse generation circuit, comprising:
Is based on the data read from the data storage circuit.
Then, the pulse is generated .

【0007】また、請求項2に記載の発明にあっては、
圧電振動子を発振ループ内に有する発振回路と、前記発
振回路への給電開始を検知して、給電開始から一定時間
経過後にパルスを前記発振ループに注入するパルス発生
回路と、予め定められた静電容量を有し、前記圧電振動
子に接続される固定接続容量素子と、予め定められた静
電容量を有する複数の選択接続容量素子と、前記複数の
選択接続容量素子のうち、特定の前記選択接続容量素子
を前記固定接続容量素子に並列に接続する容量接続回路
と、前記選択接続容量素子の前記固定接続容量素子に対
する接続/非接続を制御するための周波数制御データ、
および前記パルスの生成タイミングを制御するパルス制
御データを記憶するデータ記憶回路と、外部からの調整
用周波数制御データに基づいて前記データ記憶回路に予
め前記周波数制御データを記憶させるとともに、前記調
整用周波数制御データあるいは前記周波数制御データに
基づいて前記容量接続回路を制御する一方、外部からの
調整用パルス制御データに基づいて前記データ記憶回路
に予め前記パルス制御データを記憶させるとともに、前
記調整用パルス制御データあるいは前記パルス制御デー
タに基づいて前記パルス発生回路を制御する接続制御回
路とを具備することを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 2,
An oscillation circuit having a piezoelectric vibrator in an oscillation loop;
Detects the start of power supply to the vibration circuit
Pulse generation for injecting a pulse into the oscillation loop after elapse
A circuit having a predetermined capacitance and the piezoelectric vibration
Fixed connection capacitance element connected to the
A plurality of selective connection capacitance elements having a capacitance;
Of the selected connection capacitance elements, the specific selection connection capacitance element
Connected in parallel to the fixed connection capacitance element
And the fixed connection capacitance element of the selection connection capacitance element
Frequency control data for controlling connection / disconnection to be performed,
And a pulse system for controlling the generation timing of the pulse
Data storage circuit for storing control data and external adjustment
To the data storage circuit based on the frequency control data.
To store the frequency control data,
Frequency control data or the frequency control data
While controlling the capacitance connection circuit based on the
The data storage circuit based on the adjustment pulse control data;
The pulse control data is stored in advance in
Adjustment pulse control data or the pulse control data
Connection control circuit for controlling the pulse generation circuit based on the
And a road .

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】また、請求項記載の発明にあっては、
求項2に記載の圧電発振器における前記パルスの生成タ
イミングを調整する発振器調整システムにおいて、前記
発振回路に給電を行う給電手段と、前記発振回路の発振
状態を検出する発振状態検出手段と、前記給電手段によ
る給電が開始されてから前記発振状態検出手段によって
発振状態が検出されるまでの発振起動時間を計測する計
測手段と、前記計測手段によって計測された発振起動時
間が短くなるように前記調整用パルス制御データを出力
し、最も前記発振起動時間が短くなった時に前記調整用
パルス制御データを前記パルス制御データとして前記
ータ記憶回路に記憶するように前記接続制御回路を制御
する調整用データ出力手段とを備えたことを特徴とす
る。
Further, in the invention according to claim 3 , the contract
3. An oscillator adjustment system for adjusting the generation timing of the pulse in the piezoelectric oscillator according to claim 2 , wherein power supply means for supplying power to the oscillation circuit, oscillation state detection means for detecting an oscillation state of the oscillation circuit, and power supply Measuring means for measuring an oscillation start time from when power is supplied by the means to when the oscillation state is detected by the oscillation state detecting means, and the adjusting means for shortening the oscillation start time measured by the measuring means. outputs a pulse control data, the de the adjustment pulse control data when the most the oscillation start time becomes shorter as the pulse control data
And an adjustment data output means for controlling the connection control circuit so as to store the data in the data storage circuit .

【0019】また、請求項4記載の発明にあっては、
求項2に記載の圧電発振器における前記パルスの生成タ
イミングを調整する発振器調整方法において、前記発振
回路に給電を行うステップと、前記発振回路の発振状態
を検出するステップと、給電が開始されてから発振状態
が検出されるまでの発振起動時間を計測するステップ
と、前記発振起動時間が短くなるように前記調整用パル
ス制御データを出力し、最も前記発振起動時間が短くな
った時に前記調整用パルス制御データを前記パルス制御
データとして前記データ記憶回路に記憶するように前記
接続制御回路を制御するステップとを備えたことを特徴
とする。
Further, in the invention according to claim 4, the contract
In the oscillator adjusting method for adjusting the generation timing of the pulse in the piezoelectric oscillator according to claim 2, a step of supplying power to the oscillation circuit, a step of detecting an oscillation state of the oscillation circuit, and after the power supply is started. Measuring an oscillation start time until an oscillation state is detected, and outputting the adjustment pulse control data so as to shorten the oscillation start time; and adjusting the adjustment pulse when the oscillation start time is the shortest. Controlling the connection control circuit such that control data is stored as the pulse control data in the data storage circuit .

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】A.第1実施形態 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係わる圧
電発振回路を説明する。 1.第1実施形態の構成 図1は、第1実施形態に係わる圧電発振回路の回路図で
ある。図において、圧電発振回路1は、発振部10とパ
ルス発生部20から構成されている。発振部10は、図
13に示す従来の圧電発振回路と同様に構成されている
ので、ここでは説明を省略し、パルス発生部20につい
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION First Embodiment Hereinafter, a piezoelectric oscillation circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1. Configuration of First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a piezoelectric oscillation circuit according to the first embodiment. In the figure, a piezoelectric oscillation circuit 1 includes an oscillation unit 10 and a pulse generation unit 20. The oscillating unit 10 has the same configuration as the conventional piezoelectric oscillating circuit shown in FIG. 13, and thus the description thereof is omitted here and the pulse generating unit 20 will be described.

【0021】パルス発生部20は、第1の単安定マルチ
バイブレータMM1と第2の単安定マルチバイブレータ
MM2から構成されており、また、コンデンサCaと抵
抗Raによって第1の単安定マルチバイブレータMM1
の遅延時間t1が、コンデンサCbと抵抗Rbによって第
2の単安定マルチバイブレータMM2の遅延時間t2が
設定されるようになっている。
The pulse generator 20 comprises a first monostable multivibrator MM1 and a second monostable multivibrator MM2. The first monostable multivibrator MM1 includes a capacitor Ca and a resistor Ra.
The delay time t1 of the second monostable multivibrator MM2 is set by the capacitor Cb and the resistor Rb.

【0022】第1の単安定マルチバイブレータMM1
は、電源電圧Vccの立ち上がりを検出して、ローレベ
ルからハイレベルに立ち上がり、一定時間ハイレベルを
維持した後、ローレベルに立ち下がり、その後、ローレ
ベルを維持する出力パルスPを生成する。また、第2の
単安定マルチバイブレータMM2は、出力パルスPの立
ち下がりエッジを検出して、ローレベルからハイレベル
に立ち上がり、一定時間ハイレベルを維持した後、ロー
レベルに立ち下がり、その後、ローレベルを維持するト
リガパルスTPを生成する。この場合、第1,第2の単
安定マルチバイブレータMM1,MM2の遅延時間t
1,t2は、出力パルスPとトリガパルスTPのハイレ
ベル期間として各々与えられる。
First monostable multivibrator MM1
Detects the rise of the power supply voltage Vcc, rises from the low level to the high level, maintains the high level for a certain period of time, falls to the low level, and thereafter generates an output pulse P that maintains the low level. Further, the second monostable multivibrator MM2 detects the falling edge of the output pulse P, rises from a low level to a high level, keeps the high level for a certain period of time, falls to a low level, and then falls to a low level. A trigger pulse TP for maintaining the level is generated. In this case, the delay time t of the first and second monostable multivibrators MM1 and MM2
1, t2 are given as high-level periods of the output pulse P and the trigger pulse TP, respectively.

【0023】ここで、遅延時間t1は、確実に発振を開
始でき、かつ起動時間を最も短くできるように実験によ
って選ばれ、一方、遅延時間t2は、発振を励起できる
ようにごく短い時間に設定される。こうして、生成され
たトリガパルスTPは、トリマコンデンサCTと圧電振
動子Xとの接続点に注入されるようになっている。この
ため、トランジスタQ1,Q2のバイアス電圧がある程
度安定した時点で、発振ループ内にトリガパルスTPを
与えることができ、これにより、圧電振動子Xに大きな
初期電流を流すことが可能となり、発振起動時間を短縮
しかつ発振が安定するまでの整定時間を短縮することが
可能となる。
Here, the delay time t1 is selected by an experiment so that the oscillation can be reliably started and the start-up time can be minimized. On the other hand, the delay time t2 is set to a very short time so as to excite the oscillation. Is done. Thus, the trigger pulse TP produced is adapted to be injected into the connection point of the trimmer capacitor C T and the piezoelectric vibrator X. For this reason, when the bias voltages of the transistors Q1 and Q2 are stabilized to some extent, the trigger pulse TP can be given into the oscillation loop, and thereby a large initial current can flow through the piezoelectric vibrator X, and the oscillation starts. It is possible to reduce the time and settling time until the oscillation is stabilized.

【0024】2.第1実施形態の動作 図2は、第1実施形態に係わる圧電発振回路のタイミン
グチャートであり、この図を参照しつつ、圧電発振回路
1の動作を説明する。まず、時刻T1において、圧電発
振回路1に給電が行われたとすると、電源電圧Vccは
図2(a)に示すように時刻T1において立ち上がる。
すると、この立ち上がりエッジe1を第1の単安定マル
チバイブレータMM1が検知して、図2(b)に示すよ
うに時間t1だけ遅延させた出力パルスPを生成する。
これに続いて、第2の単安定マルチバイブレータMM2
が出力パルスPの立ち下がりエッジe2を検知してパル
ス幅t2のトリガパルスTP(図2(c)参照)を生成
すると、トリガパルスTPが、圧電振動子Xの一端に供
給される。
2. 2. Operation of First Embodiment FIG. 2 is a timing chart of the piezoelectric oscillation circuit according to the first embodiment. The operation of the piezoelectric oscillation circuit 1 will be described with reference to FIG. First, assuming that power is supplied to the piezoelectric oscillation circuit 1 at time T1, the power supply voltage Vcc rises at time T1, as shown in FIG.
Then, the rising edge e1 is detected by the first monostable multivibrator MM1, and an output pulse P delayed by the time t1 is generated as shown in FIG. 2B.
This is followed by a second monostable multivibrator MM2
Detects a falling edge e2 of the output pulse P and generates a trigger pulse TP having a pulse width t2 (see FIG. 2C), the trigger pulse TP is supplied to one end of the piezoelectric vibrator X.

【0025】この場合、遅延時間t1は、上述したよう
に確実に発振を開始でき、かつ起動時間を最も短くでき
るように設定されているので、発振部10は、トリガパ
ルスTPによって発振を開始し、図2(d)に示すよう
な発振信号SOSCを生成する。ここで、比較のために図
2(e)にトリガパルスTPを注入しない場合の発振信
号SOSC'を示す。図2(d)と図2(e)を比較する
と、トリガパルスTPを注入した方が、時間t3だけ速
く発振を開始することがわかる。また、図2(d),
(e)に示すように発振信号SOSCSOSC'の振幅は徐々
に大きくなり、発振周波数も安定するが、電源投入から
安定した発振信号SOSCSOSC'が生成されるまでの時間
もトリガパルスTPを注入した方が短いことがわかる。
In this case, the delay time t1 is set so that the oscillation can be started reliably and the start-up time can be minimized as described above. Therefore, the oscillation unit 10 starts the oscillation by the trigger pulse TP. , An oscillation signal SOSC as shown in FIG. Here, for comparison, FIG. 2E shows an oscillation signal SOSC when the trigger pulse TP is not injected. A comparison between FIG. 2D and FIG. 2E shows that the injection of the trigger pulse TP starts the oscillation earlier by the time t3. In addition, FIG.
As shown in (e), the amplitudes of the oscillation signals SOSC and SOSC gradually increase, and the oscillation frequency stabilizes. However, the time from when the power is turned on until the stable oscillation signals SOSC and SOSC are generated also has the trigger pulse TP. It can be seen that the shorter the time, the shorter the injection time.

【0026】例えば、t1=50μsec、t2=5μsec
に設定したところ、周波数偏差が0.1ppm以内に収束
するまでの時間は、トリガパルスTPなしで5.89ms
ec、トリガパルスTP有りで2.45msecとなることを
本発明者は実験によって確認した。すなわち、トリガパ
ルスTPを注入することによって、安定した発振信号S
OSCを得るまでの時間を略60%短縮することができ
る。
For example, t1 = 50 μsec, t2 = 5 μsec
The time required for the frequency deviation to converge within 0.1 ppm is 5.89 ms without the trigger pulse TP.
The present inventor has confirmed by experiment that the time becomes 2.45 msec with ec and a trigger pulse TP. That is, by injecting the trigger pulse TP, the stable oscillation signal S
The time to obtain OSC can be reduced by about 60%.

【0027】このように本実施形態によれば、電源投入
から所定時間経過した後に発振ループ内にトリガパルス
TPを注入するようにしたので、発振開始までの時間を
短縮することができ、かつ、発振信号SOSCが安定する
までの時間を短縮することができる。したがって、この
圧電発振回路1を無線通信機や測定器に応用すれば、機
器の安定に要する時間を短縮させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the trigger pulse TP is injected into the oscillation loop after a predetermined time has elapsed since the power was turned on, so that the time until the start of oscillation can be shortened, and The time until the oscillation signal SOSC becomes stable can be shortened. Therefore, if the piezoelectric oscillation circuit 1 is applied to a wireless communication device or a measuring device, the time required for stabilizing the device can be reduced.

【0028】B.第2実施形態 1.第2実施形態の構成 1−1:全体構成 第2実施形態は、発振周波数が安定するまでの時間およ
び発振起動時間を短縮するのに好適な電圧制御型圧電発
振回路に関する。図3は、第2実施形態に係わる電圧制
御型圧電発振回路の回路図である。
B. Second embodiment 1. Second Embodiment Configuration 1-1: Overall Configuration The second embodiment relates to a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit suitable for shortening the time until the oscillation frequency stabilizes and the oscillation startup time. FIG. 3 is a circuit diagram of a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit according to the second embodiment.

【0029】図において、電圧制御型圧電発振回路2
は、パルス発生部20と発振部30から構成されてい
る。パルス発生部20の構成は、上述した第1実施形態
と同様であり、発振部30の構成が第1実施形態の発振
部10と相違する。
In the figure, a voltage control type piezoelectric oscillation circuit 2
Is composed of a pulse generator 20 and an oscillator 30. The configuration of the pulse generator 20 is the same as that of the first embodiment described above, and the configuration of the oscillator 30 is different from that of the oscillator 10 of the first embodiment.

【0030】この発振部30において、周波数制御端子
VCには、出力端子OUTから出力される発振信号SOSCの
発振周波数fOSCを変化させるために制御電圧VCが印加
されるようになっている。また、制御電圧VCは一端が
周波数制御端子VCに接続された入力抵抗Riを介して
供給されるようになっており、これにより、周波数制御
端子VCに接続する発振周波数制御回路(図示せず)を
発振回路30と粗結合することができる。
In the oscillation section 30, a control voltage VC is applied to the frequency control terminal VC to change the oscillation frequency fOSC of the oscillation signal SOSC output from the output terminal OUT. Further, the control voltage VC is supplied via an input resistor Ri having one end connected to the frequency control terminal VC, whereby an oscillation frequency control circuit (not shown) connected to the frequency control terminal VC is provided. Can be loosely coupled to the oscillation circuit 30.

【0031】次に、入力抵抗Riの他端には圧電振動子
Xの一端が接続されており、そこには、直流成分をカッ
トする結合コンデンサCcを介してトリガパルスTPが
供給されるようになっている。また、入力抵抗Riと圧
電振動子Xの中間接続点には可変リアクタンス素子とし
て機能する可変容量ダイオード(以下、バリキャップと
いう。)Cvのカソード端子が接続されている。このバ
リキャップCvのアノード端子と低電位側電源GNDの
間には、所望の容量を有する一つのコンデンサと等価な
働きをする容量アレイCARYが接続されている。なお、
容量アレイCARYは容量アレイユニットとして機能し、
その詳細構成については後述する。
Next, one end of a piezoelectric vibrator X is connected to the other end of the input resistor Ri so that a trigger pulse TP is supplied thereto via a coupling capacitor Cc for cutting a DC component. Has become. A cathode terminal of a variable capacitance diode (hereinafter, referred to as a varicap) Cv functioning as a variable reactance element is connected to an intermediate connection point between the input resistance Ri and the piezoelectric vibrator X. Between the anode terminal of the varicap Cv and the low-potential-side power supply GND, a capacitance array CARY having a function equivalent to one capacitor having a desired capacitance is connected. In addition,
The capacity array CARY functions as a capacity array unit,
The detailed configuration will be described later.

【0032】次に、メモリ21には、周波数制御データ
DCTLが格納されており、周波数制御データDCTLに基づ
いて、通常動作時に容量アレイCARYのスイッチS1〜S
nのオン/オフ制御が行われるようになっている。
Next, the frequency control data DCTL is stored in the memory 21, and based on the frequency control data DCTL, the switches S1 to S1 of the capacitance array CARY during normal operation.
On / off control of n is performed.

【0033】次に、制御回路22は、調整用データ入力
端子T1〜T3 を有し、スイッチS1〜Snとメモリ21
とに接続されている。制御回路22は、調整動作時に調
整用データ入力端子T1〜T3から入力される調整用周波
数データDADJに基づいて容量アレイCARYを構成するス
イッチS1〜Snのオン/オフ制御を行い、調整終了後に
周波数制御データDCTLをメモリ21に格納するととも
に、通常動作時には、メモリ21に格納された周波数制
御データDCTLに基づいてスイッチS1〜Snのオン/オ
フ制御を行うように構成されている。
Next, the control circuit 22 has adjustment data input terminals T1 to T3, and switches S1 to Sn and a memory 21.
And connected to. The control circuit 22 performs on / off control of the switches S1 to Sn forming the capacitance array CARY based on the adjustment frequency data DADJ input from the adjustment data input terminals T1 to T3 during the adjustment operation. The control data DCTL is stored in the memory 21 and, at the time of a normal operation, on / off control of the switches S1 to Sn is performed based on the frequency control data DCTL stored in the memory 21.

【0034】次に、バリキャップCvと容量アレイCARY
との中間接続点と低電位側電源GNDにはバイアス抵抗
RXが設けられており、これによりバリキャップCvが逆
バイアスされ、バリキャップCvは制御電圧VCに応じ
た容量値を示すようになる。
Next, the varicap Cv and the capacitance array CARY
A bias resistor RX is provided at the intermediate connection point between the power supply and the low-potential-side power supply GND, whereby the varicap Cv is reverse-biased, and the varicap Cv exhibits a capacitance value corresponding to the control voltage VC.

【0035】次に、高電位側電源VCCと低電位側電源G
NDの間には、第1〜第3のバイアス抵抗R1〜R3が設
けられている。第1のバイアス抵抗R1と第2のバイア
ス抵抗R2の接続点はトランジスタQ2のベース端子
に、第2のバイアス抵抗R2と第3のバイアス抵抗R3の
接続点はトランジスタQ1のベース端子に各々接続され
ている。
Next, the high potential power supply VCC and the low potential power supply G
Between ND, first to third bias resistors R1 to R3 are provided. The connection point between the first bias resistor R1 and the second bias resistor R2 is connected to the base terminal of the transistor Q2, and the connection point between the second bias resistor R2 and the third bias resistor R3 is connected to the base terminal of the transistor Q1. ing.

【0036】次に、トランジスタQ2のベース端子は、
バイパスコンデンサCを介して接地されている。このた
め、トランジスタQ2はベース接地増幅器を構成してお
り、そのエミッタ端子がトランジスタQ1のコレクタ端
子に接続されている。トランジスタQ1のエミッタ端子
は、エミッタ抵抗Reと第2発振用コンデンサC02を介
して低電位側電源GNDに接続されており、また、エミ
ッタ電圧が第1発振用コンデンサC01を介してベース端
子に正帰還されるようになっている。
Next, the base terminal of the transistor Q2 is
It is grounded via a bypass capacitor C. For this reason, the transistor Q2 forms a common base amplifier, and its emitter terminal is connected to the collector terminal of the transistor Q1. The emitter terminal of the transistor Q1 is connected to the low potential power supply GND via the emitter resistor Re and the second oscillation capacitor C02, and the emitter voltage is positively fed back to the base terminal via the first oscillation capacitor C01. It is supposed to be.

【0037】以上の構成において、電源Vccが投入され
ると、電源投入をパルス発生部20が検知してトリガパ
ルスTPを生成する。トリガパルスTPは結合コンデン
サCcによってその直流成分がカットされ、圧電振動子
XとバリキャップCvの接続点に供給される。これによ
り、第1実施形態と同様に発振起動時間が短縮され、ま
た、安定した発振が得られるまでの時間が短縮される。
In the above configuration, when the power Vcc is turned on, the pulse generator 20 detects the power-on and generates a trigger pulse TP. The DC component of the trigger pulse TP is cut by the coupling capacitor Cc, and the trigger pulse TP is supplied to the connection point between the piezoelectric vibrator X and the varicap Cv. As a result, as in the first embodiment, the oscillation starting time is shortened, and the time until stable oscillation is obtained is shortened.

【0038】1−2:容量アレイCARYの構成 容量アレイCARYは、バリキャップCvのアノード端子に
一端が接続され、他端が低電位側電源GNDに接続さ
れ、固定容量素子として機能し、容量アレイCARYの最
低限度の容量を確保するためのベースコンデンサC0
と、容量アレイCARYの容量を可変とするための選択接
続容量素子として機能するn個のコンデンサCX(X=1
〜n)と、対応するコンデンサをベースコンデンサC0
に並列接続するためのスイッチSX(X=1〜n)と、を
備えて構成されている。
1-2: Constitution of Capacitance Array CARY The capacitance array CARY has one end connected to the anode terminal of the varicap Cv, and the other end connected to the low potential side power supply GND, and functions as a fixed capacitance element. Base capacitor C0 to secure the minimum capacity of CARY
And n capacitors CX (X = 1) functioning as selective connection capacitance elements for making the capacitance of the capacitance array CARY variable.
.. N) and the corresponding capacitor is a base capacitor C0.
And a switch SX (X = 1 to n) for parallel connection to the power supply.

【0039】この場合において、コンデンサC1〜Cn
の容量は、全て同一であってもよいし、互いに異なるよ
うにしてもよい。さらに互いに異ならせる場合には、各
コンデンサCXの容量を予め設定した基本容量の2X倍と
なるように設定すれば広範囲の容量を設定することが可
能である。
In this case, the capacitors C1 to Cn
May be the same or different from each other. If the further different from each other, it is possible to set a wide range of capacity is set such that the 2 X times the basic capacity to set the capacitance of each capacitor CX in advance.

【0040】また、スイッチS1〜Snは、電圧制御型圧
電発振回路をIC化する場合には、使用する半導体製造
プロセスにより、例えば、以下のような構成が考えられ
る。 半導体製造プロセスとして、バイポーラプロセスを
用いる場合には、スイッチS1〜Snを、図4に示すよう
に、バイポーラトランジスタ構成とする。 半導体製造プロセスとして、CMOSプロセスを用
いる場合には、スイッチS1〜Snを、図5に示すよう
に、MOSトランジスタ構成とする。 高周波対応のICの半導体製造プロセスとして盛ん
に使用されているバイポ―ラ&CMOS混在プロセス
(Bi−CMOSプロセス)を用いる場合には、スイッチ
S1〜Snは、図4に示すバイポーラトランジスタ構成お
よび図5に示すMOSトランジスタ構成のいずれをも採
用することが可能である。 ただし、低消費電流化の観点からはトランジスタをオン
するために定常的に電流を流す必要のないMOSトラン
ジスタ構成とする方が有利である。なぜなら、MOSト
ランジスタは電圧制御素子であるので、MOSトランジ
スタがオンするのに十分なレベルの電圧をゲート端子に
印加すれば良く、ゲート端子から低電位側電源GNDに
定常的に流れる電流はないからである。これに対し、バ
イポーラトランジスタ構成とすると、選択状態における
トランジスタのオン抵抗を下げるために、ベース端子−
低電位側電源GND間に十分な電流を流してやる必要が
あるからである。さらに圧電振動子Xは、物理的にも化
学的にも安定しており、特に温度変動に対して優れた安
定性を示す水晶振動子を用いていることが好ましい。こ
の場合において、メモリ21は、EEPROM、EPR
OM、ヒューズタイプROMなどにに代表される不揮発
性の半導体メモリにより構成することが可能である。
When the voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit is formed into an IC, the switches S1 to Sn may have, for example, the following configurations depending on the semiconductor manufacturing process to be used. When a bipolar process is used as a semiconductor manufacturing process, the switches S1 to Sn have a bipolar transistor configuration as shown in FIG. When a CMOS process is used as a semiconductor manufacturing process, the switches S1 to Sn are configured as MOS transistors as shown in FIG. Bipolar & CMOS mixed process which is actively used as a semiconductor manufacturing process for high frequency ICs
When the (Bi-CMOS process) is used, the switches S1 to Sn can adopt either the bipolar transistor configuration shown in FIG. 4 or the MOS transistor configuration shown in FIG. However, from the viewpoint of reducing current consumption, it is more advantageous to adopt a MOS transistor configuration that does not require a steady current flow to turn on the transistor. Because the MOS transistor is a voltage control element, it is sufficient to apply a voltage of a level sufficient to turn on the MOS transistor to the gate terminal, and there is no current constantly flowing from the gate terminal to the low potential side power supply GND. It is. On the other hand, if a bipolar transistor configuration is used, in order to reduce the on-resistance of the transistor in the selected state, the base terminal-
This is because it is necessary to supply a sufficient current between the low-potential-side power supply GND. Further, it is preferable that the piezoelectric vibrator X is a crystal vibrator that is physically and chemically stable and exhibits excellent stability particularly against temperature fluctuation. In this case, the memory 21 is an EEPROM, an EPR
It can be constituted by a nonvolatile semiconductor memory represented by an OM, a fuse type ROM and the like.

【0041】1−3:中心発振周波数f0の自動調整シス
テム 図6に電圧制御型圧電発振回路の中心発振周波数f0の
自動調整システムの概要構成ブロック図を示す。自動調
整システムAは、電圧制御型圧電発振回路2、基準電圧
印加装置31、および中心発振周波数(f0)調整装置
32から構成されている。まず、基準電圧印加装置31
は、所定の基準中心発振周波数f0REFに対応する較正し
た基準制御電圧VCREFを出力するように構成されてお
り、基準制御電圧VCREFが周波数制御端子VCに供給さ
れるようになっている。
1-3: System for Automatically Adjusting Center Oscillation Frequency f0 FIG. 6 is a block diagram showing the schematic configuration of the system for automatically adjusting the center oscillation frequency f0 of a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit. The automatic adjustment system A includes a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 2, a reference voltage application device 31, and a center oscillation frequency (f0) adjustment device 32. First, the reference voltage applying device 31
Is configured to output a calibrated reference control voltage VCREF corresponding to a predetermined reference center oscillation frequency f0REF, and the reference control voltage VCREF is supplied to a frequency control terminal VC.

【0042】次に、中心発振周波数調整装置32は、パ
ーソナルコンピュータなどで構成されており電圧制御型
圧電発振回路2の出力端子OUTに接続され、較正した基
準制御電圧VCREFを周波数制御端子VCに印加した状態
で出力端子OUTから出力される発振信号SOSCの発振周波
数fOSC(=中心発振周波数f0に相当)を検出し、予め
設定した基準中心発振周波数f0REFと比較することによ
り、容量アレイCARYを構成するスイッチのオン/オフ
を制御するための調整用周波数データDADJを生成し調
整用端子T1〜T3 を介して電圧制御型圧電発振回路2
に対し出力するように構成されている。
Next, the center oscillation frequency adjusting device 32 is composed of a personal computer or the like, is connected to the output terminal OUT of the voltage control type piezoelectric oscillation circuit 2, and applies a calibrated reference control voltage VCREF to the frequency control terminal VC. In this state, the oscillation frequency fOSC (= corresponding to the center oscillation frequency f0) of the oscillation signal SOSC output from the output terminal OUT is detected and compared with a preset reference center oscillation frequency f0REF, thereby forming the capacitance array CARY. Adjustment frequency data DADJ for controlling on / off of the switch is generated, and the voltage control type piezoelectric oscillation circuit 2 is connected via adjustment terminals T1 to T3.
Is output.

【0043】2.第2実施形態の動作 2−1:調整時の動作 次に、自動調整システムAを用いた発振信号SOSCの発
振周波数fOSCの調整動作を説明する。まず、基準電圧
印加装置31は、所定の基準中心発振周波数f0REFに対
応する較正した基準制御電圧VCREFを周波数制御端子V
Cに印加する。この基準制御電圧VCREFの印加と並行し
て、中心発振周波数調整装置32は、出力端子OUTから
出力される発振信号SOSCの発振周波数fOSC(=中心発
振周波数f0に相当)を検出する。そして、基準制御電
圧VCREFに対応する、予め設定した基準中心発振周波数
f0REFと比較する。
2. Operation 2-1 of Second Embodiment Operation at Adjustment Next, the adjustment operation of the oscillation frequency fOSC of the oscillation signal SOSC using the automatic adjustment system A will be described. First, the reference voltage applying device 31 applies a calibrated reference control voltage VCREF corresponding to a predetermined reference center oscillation frequency f0REF to a frequency control terminal VREF.
Apply to C. In parallel with the application of the reference control voltage VCREF, the center oscillation frequency adjusting device 32 detects the oscillation frequency fOSC (= corresponding to the center oscillation frequency f0) of the oscillation signal SOSC output from the output terminal OUT. Then, it is compared with a preset reference center oscillation frequency f0REF corresponding to the reference control voltage VCREF.

【0044】この場合、中心発振周波数調整装置32
は、基準中心発振周波数f0REFと基準制御電圧VCREFに
おける発振周波数fOSCとの周波数差がほぼ零となるよ
うに発振回路側の負荷容量CLを算出し、算出結果に基
づいて容量アレイCARYを構成するスイッチのオン/オ
フを制御するための調整用周波数データDADJを生成し
て調整用端子T1〜T3 を介して電圧制御型圧電発振回
路2に対し出力する。これにより、電圧制御型圧電発振
回路2の制御回路22は、調整用データ入力端子T1〜
T3から入力される調整用周波数データDADJに基づいて
容量アレイCARYを構成するスイッチS1〜Snのオン/
オフ制御を行う。
In this case, the center oscillation frequency adjusting device 32
Is a switch that calculates the load capacitance CL on the oscillation circuit side so that the frequency difference between the reference center oscillation frequency f0REF and the oscillation frequency fOSC at the reference control voltage VCREF becomes substantially zero, and based on the calculation result, a switch that constitutes the capacitance array CARY , And generates adjustment frequency data DADJ for controlling the on / off operation of the piezoelectric oscillation circuit 2 via the adjustment terminals T1 to T3. As a result, the control circuit 22 of the voltage controlled piezoelectric oscillation circuit 2 adjusts the adjustment data input terminals T1 to T1.
On / off of the switches S1 to Sn constituting the capacitance array CARY based on the adjustment frequency data DADJ input from T3.
Performs off control.

【0045】これにより再び、中心発振周波数調整装置
32は、出力端子OUTから出力される発振信号SOSCの発
振周波数fOSC(=中心発振周波数f0に相当)を検出
し、基準制御電圧VCREFに対応する、予め設定した基準
中心発振周波数f0REFと比較し、周波数差がほぼ零とな
るまで同様の処理を繰り返す。そして、周波数差がほぼ
零となると、調整用周波数データDADJを所定期間以上
保持する。これにより制御回路22は、中心発振周波数
f0の自動調整が終了したことを検知して、調整終了時
の調整用周波数データDADJに対応する周波数制御デー
タDCTLをメモリに21に格納する。
Thus, the center oscillation frequency adjusting device 32 again detects the oscillation frequency fOSC (= corresponding to the center oscillation frequency f0) of the oscillation signal SOSC output from the output terminal OUT, and corresponds to the reference control voltage VCREF. The same processing is repeated with a reference center oscillation frequency f0REF set in advance and the frequency difference becomes substantially zero. Then, when the frequency difference becomes substantially zero, the adjustment frequency data DADJ is held for a predetermined period or more. As a result, the control circuit 22 detects that the automatic adjustment of the center oscillation frequency f0 has been completed, and stores the frequency control data DCTL corresponding to the adjustment frequency data DADJ at the end of the adjustment in the memory 21.

【0046】メモリ21は、制御回路22により格納さ
れた周波数制御データDCTLを次に周波数制御データDC
TLが更新されるまで、保持し続けることとなる。以上の
説明においては、制御回路22が独自に自動調整が終了
したことを検知して、調整終了時の調整用周波数データ
DADJに対応する周波数制御データDCTLをメモリに21
に格納する構成としていたが、発振中心周波数調整装置
32側で、調整が終了した旨を調整用データDADJに含
めて通知するように構成し、この通知がなされた時点
で、制御回路22が調整用周波数データDADJに対応す
る周波数制御データDCTLをメモリに21に格納する構
成とすることも可能である。
The memory 21 stores the frequency control data DCL stored by the control circuit 22 next to the frequency control data DCL.
Until the TL is updated, it will be kept. In the above description, the control circuit 22 independently detects the end of the automatic adjustment, and stores in the memory the frequency control data DCTL corresponding to the adjustment frequency data DADJ at the end of the adjustment.
However, the oscillation center frequency adjustment device 32 is configured to notify that the adjustment has been completed by including the adjustment in the adjustment data DADJ, and at the time of this notification, the control circuit 22 adjusts the adjustment. The frequency control data DCTL corresponding to the frequency data DADJ for use may be stored in the memory 21.

【0047】2−2:通常時の動作 次に、図3を参照して、電圧制御型圧電発振回路2の通
常時の動作について説明する。発振部30の電源が投入
されると、パルス発生部20は高電位側電源VCCの電圧
を検出することにより、電源投入タイミングを検知す
る。また、制御回路22はメモリ21に格納されている
周波数制御データDCTLを読み出し、周波数制御データ
DCTLに対応するスイッチSXのみをオン状態として、他
のスイッチはオフ状態とする。
2-2: Normal Operation Next, the normal operation of the voltage controlled piezoelectric oscillation circuit 2 will be described with reference to FIG. When the power of the oscillation unit 30 is turned on, the pulse generation unit 20 detects the power-on timing by detecting the voltage of the high-potential-side power supply VCC. Further, the control circuit 22 reads out the frequency control data DCTL stored in the memory 21, turns on only the switch SX corresponding to the frequency control data DCTL, and turns off the other switches.

【0048】この後、パルス発生部20は、一定時間が
経過した後トリガパルスTPを生成し、これを結合コン
デンサCcを介して圧電振動子Xに印加する。すると、
圧電振動子Xに大きな初期電流が流れ、発振が励起され
る。ここで、トリガパルスTPが生成されるタイミング
は、上述したように発振起動時間が最も短くなるように
設定されているので、電源投入から発振開始までの時間
を短縮することができ、また、発振が安定するまでの時
間を短縮することが可能となる。パルスの生成タイミン
グを制御するデータを書込みおよび読出しが可能なデー
タ記憶回路は、周波数制御データを記憶するメモリであ
ってもよい。
Thereafter, the pulse generator 20 generates a trigger pulse TP after a lapse of a predetermined time, and applies the trigger pulse TP to the piezoelectric vibrator X via the coupling capacitor Cc. Then
A large initial current flows through the piezoelectric vibrator X to excite oscillation. Here, the timing at which the trigger pulse TP is generated is set so as to minimize the oscillation start-up time, as described above, so that the time from power-on to the start of oscillation can be shortened. It is possible to shorten the time until the data becomes stable. The data storage circuit that can write and read data for controlling the pulse generation timing may be a memory that stores frequency control data.

【0049】そして、調整動作により調整された中心発
振周波数f0を中心とし、制御電圧VCに対応する発振周
波数fOSCを有する発振信号SOSCが出力端子OUTから出
力されることとなる。
Then, an oscillation signal SOSC having an oscillation frequency fOSC corresponding to the control voltage VC with the center oscillation frequency f0 adjusted by the adjustment operation as the center is output from the output terminal OUT.

【0050】この場合、電圧制御型圧電発振回路2の制
御回路22は、電源が投入されると、一旦、容量アレイ
CARYを構成するスイッチS1〜Snを全てオン(閉)状
態とするようにしても良い。これは、容量アレイCARY
のインピーダンスが最小となり発振が容易になるので、
電圧制御型圧電発振回路2の出力端子OUTから出力され
る発振信号SOSCの発振周波数fOSCを迅速に安定状態に
向かわせるためである。これにより、発振起動時間をよ
り短縮できる。そして、予め設定した時間が経過する
と、制御回路22はメモリ21から周波数制御データD
CTLを読み出し、周波数制御データDCTLに基づいてスイ
ッチSXを制御する。この結果、調整動作により調整さ
れた中心発振周波数f0を中心とし、制御電圧Vcに対応
する発振周波数fOSCを有する発振信号SOSCが出力端子
OUTから出力されることとなる。
In this case, the control circuit 22 of the voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 2 turns on all the switches S1 to Sn constituting the capacitance array CARY once (on) when power is turned on. Is also good. This is the capacity array CARY
Since the impedance of is minimized and oscillation becomes easy,
This is because the oscillation frequency fOSC of the oscillation signal SOSC output from the output terminal OUT of the voltage control type piezoelectric oscillation circuit 2 is quickly brought to a stable state. As a result, the oscillation start time can be further reduced. When a preset time has elapsed, the control circuit 22 reads the frequency control data D from the memory 21.
CTL is read, and the switch SX is controlled based on the frequency control data DCTL. As a result, the oscillation signal SOSC having the oscillation frequency fOSC corresponding to the control voltage Vc and centering on the center oscillation frequency f0 adjusted by the adjustment operation is output.
It will be output from OUT.

【0051】3.第2実施形態の効果 圧電振動子にバラツキがあっても、電圧制御型圧電発
振器として組み上げた際に発振周波数fOSCを基準中心
周波数f0refに合わせることが容易となる。従って、圧
電振動子の製造規格を緩和することができ、圧電振動子
のコストを削減することができ、ひいては、電圧制御型
圧電発振器の製造コストを低減することが可能となる。
また、バリキャップによる周波数可変量が確保し易いた
め、調整が容易となる。さらに容量アレイCARYの容量
設定値によるfosc−Vc特性の可変レンジの差異が少ない
ため、容易に所望の電圧制御型圧電発振器を構成するこ
とができる。
3. Effect of the Second Embodiment Even if the piezoelectric vibrator has variations, it is easy to match the oscillation frequency fOSC to the reference center frequency f0ref when assembled as a voltage-controlled piezoelectric oscillator. Therefore, the manufacturing standard of the piezoelectric vibrator can be relaxed, the cost of the piezoelectric vibrator can be reduced, and the manufacturing cost of the voltage controlled piezoelectric oscillator can be reduced.
Further, since the frequency variable amount by the varicap is easily ensured, the adjustment is facilitated. Further, since there is little difference in the variable range of the fosc-Vc characteristic depending on the capacitance set value of the capacitance array CARY, a desired voltage controlled piezoelectric oscillator can be easily configured.

【0052】容量アレイCARYを用いることにより、
電圧制御型圧電発振器をトリマ・レスで構成でき、外付
け部品を1個削減することができ、組立コストを削減す
ることが可能となる。 トリマに比較して安価な容量アレイを使用することに
より、低価格の電圧制御型圧電発振器を実現することが
可能となる。 従来のトリマを用いた圧電発振器は、トリマが機械的
動作部を有するため小型化には限界があったが、 容量
アレイCARYは、ICに内蔵可能であり、電圧制御型圧
電発振器の小型化に有利となる。
By using the capacitance array CARY,
The voltage-controlled piezoelectric oscillator can be configured without a trimmer, one external component can be reduced, and the assembly cost can be reduced. By using a capacitor array that is cheaper than a trimmer, a low-cost voltage-controlled piezoelectric oscillator can be realized. Conventional piezoelectric oscillators using trimmers had a limit in miniaturization because the trimmers had mechanically operating parts. However, the capacitance array CARY can be built into ICs, and it has been necessary to reduce the size of voltage-controlled piezoelectric oscillators. This is advantageous.

【0053】従来のトリマを用いた圧電発振器と比較
して、容量アレイCARYを用いた電圧制御型圧電発振器
は、経時変化および動作機構的に安定であり、圧電発振
回路の動作を安定化することが可能となる。 発振中心周波数調整作業は、中心発振周波数調整装置
32がデジタルデータである調整用データDADJを出力
することにより、電気的調整のみで行うことが可能であ
り、従来のように機械的調整を行う必要がないので、中
心発振周波数調整時間の短縮が可能となり、ひいては、
電圧制御型圧電発振器の製造コストを低減することが可
能となる。さらに、従来のように、トリマを調整するた
めの複雑かつ高価なサーボ機構を必要としないため、製
造設備投資を低減することも可能となる。
Compared with a conventional piezoelectric oscillator using a trimmer, a voltage-controlled piezoelectric oscillator using a capacitance array CARY is stable in terms of aging and operating mechanism, and can stabilize the operation of a piezoelectric oscillation circuit. Becomes possible. The oscillation center frequency adjustment work can be performed only by electrical adjustment by the center oscillation frequency adjustment device 32 outputting the adjustment data DADJ which is digital data, and it is necessary to perform mechanical adjustment as in the related art. , The center oscillation frequency adjustment time can be shortened.
It is possible to reduce the manufacturing cost of the voltage controlled piezoelectric oscillator. Further, unlike the related art, a complicated and expensive servo mechanism for adjusting the trimmer is not required, so that it is possible to reduce investment in manufacturing equipment.

【0054】4.第2実施形態の変形例 上記説明においては、圧電振動子Xおよびバリキャップ
Cvをディスクリート部品として取り扱っていたが、圧
電振動子XとバリキャップCvとを直列接続し、モール
ド封止、あるいは、一のパッケージに収納するように構
成すれば電圧制御発振器の組立工程を簡略化することが
可能となる。
4. Modification of Second Embodiment In the above description, the piezoelectric vibrator X and the varicap Cv are handled as discrete components. However, the piezoelectric vibrator X and the varicap Cv are connected in series, and are molded or sealed. If it is configured to be housed in the package, the assembly process of the voltage controlled oscillator can be simplified.

【0055】また、ベースコンデンサC0を容量アレイ
CARYの構成とせずに、コンデンサC1〜Cn、スイッチ
S1〜Snのみを容量アレイBARY’とし、容量アレイB
ARY’、メモリ21、制御回路22を一体化したICと
して外付けするように構成することも可能である。さら
に容量アレイCARYまたは容量アレイBARYのみをICと
して外付けするように構成することも可能である。これ
により容量アレイBARYを新たに作成するだけで、様々
なfOSC−Vc特性を有する電圧制御型圧電発振回路を構
成することが可能となる。また、以上の説明において
は、容量アレイCARYを構成するスイッチS1〜Snをト
ランジスタで構成していたが、あまり高精度を望まない
のであれば、スイッチS1〜Snをヒューズ素子で構成
し、調整時に確定的にスイッチを切断してしまう構成と
することも可能である。
Further, the base capacitor C0 is not configured as a capacitance array CARY, and only the capacitors C1 to Cn and the switches S1 to Sn are defined as a capacitance array BARY '.
The ARY ', the memory 21, and the control circuit 22 may be externally connected as an integrated IC. Furthermore, it is also possible to configure so that only the capacitance array CARY or the capacitance array BARY is externally attached as an IC. This makes it possible to construct a voltage controlled piezoelectric oscillation circuit having various fOSC-Vc characteristics simply by newly creating a capacitance array BARY. In the above description, the switches S1 to Sn forming the capacitance array CARY are configured by transistors. However, if high precision is not desired, the switches S1 to Sn may be configured by fuse elements, and when the adjustment is performed, It is also possible to adopt a configuration in which the switch is definitely cut off.

【0056】C.第3実施形態 上述した第1、第2実施形態において、トリガパルスT
Pの生成タイミングは、個別の圧電発振回路毎に調整す
るものではなく、実験によって求めた代表値を設定する
ものであった。これに対して、第3実施形態は、電源投
入からトリガパルスTPを生成するまでの時間を発振起
動時間が最も短縮できるように、圧電発振回路毎に調整
するものである。
C. Third Embodiment In the first and second embodiments described above, the trigger pulse T
The generation timing of P is not adjusted for each individual piezoelectric oscillation circuit, but is set to a representative value obtained by an experiment. On the other hand, in the third embodiment, the time from when the power is turned on to when the trigger pulse TP is generated is adjusted for each piezoelectric oscillation circuit so that the oscillation start-up time can be minimized.

【0057】1.第3実施形態の構成 1−1:全体構成 図7に、第3実施形態に係わる電圧制御型圧電発振回路
の回路図を示す。この電圧制御型圧電発振回路3は、制
御回路22がパルス発生部20’を制御する点、メモリ
21が周波数調整用の周波数制御データDCTLの他にト
リガパルスTPの生成タイミングを制御するパルス制御
データDCTL'を記憶する点を除いて、第2実施形態の電
圧制御型圧電発振回路2と同様である。
1. Configuration 1-1 of Third Embodiment: Overall Configuration FIG. 7 shows a circuit diagram of a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit according to the third embodiment. The voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 3 is different from the voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 3 in that the control circuit 22 controls the pulse generation unit 20 ′ and the memory 21 controls the generation timing of the trigger pulse TP in addition to the frequency control data DCTL for frequency adjustment. This is the same as the voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 2 of the second embodiment except that DCTL 'is stored.

【0058】1−2:パルス発生部の構成 次に、図8に第3実施形態に係わるパルス発生部20’
の回路図を示す。このパルス発生部20’は、コンデン
サCaの替わりに容量アレイCARY'を用いる点が、図1
に示す第1実施形態のパルス発生部20と相違する。第
1の単安定マルチバイブレータMM1の遅延時間t1
(図2(b)参照)は、スイッチSX'のオン/オフに応
じて定まる容量アレイCARY'の値と抵抗Raによって定
まるので、スイッチSX'のオン/オフを制御することに
よって、トリガパルスTPの生成タイミングを調整する
ことが可能となる。
1-2: Configuration of Pulse Generator Next, FIG. 8 shows a pulse generator 20 'according to the third embodiment.
FIG. This pulse generator 20 'uses a capacitance array CARY' instead of the capacitor Ca, as shown in FIG.
Is different from the pulse generator 20 of the first embodiment shown in FIG. Delay time t1 of first monostable multivibrator MM1
(See FIG. 2 (b)) is determined by the value of the capacitance array CARY 'and the resistance Ra determined according to the on / off of the switch SX'. Therefore, by controlling the on / off of the switch SX ', the trigger pulse TP Can be adjusted.

【0059】1−3:自動調整システム 図9に電圧制御型圧電発振回路の自動調整システムの概
要構成ブロック図を示す。自動調整システムBは、電圧
制御型圧電発振回路3、基準電圧印加装置31、電源投
入装置33および調整装置32’から構成されている。
まず、基準電圧印加装置31は、所定の基準中心発振周
波数f0REFに対応する較正した基準制御電圧VCREFを出
力するように構成されており、基準制御電圧VCREFが周
波数制御端子VCに供給されるようになっている。ま
た、電源投入装置33は、調整装置32’からの制御信
号に基づいて電源投入を行うように構成されている。
1-3: Automatic Adjustment System FIG. 9 is a schematic block diagram of an automatic adjustment system for a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit. The automatic adjustment system B includes a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 3, a reference voltage application device 31, a power supply device 33, and an adjustment device 32 '.
First, the reference voltage applying device 31 is configured to output a calibrated reference control voltage VCREF corresponding to a predetermined reference center oscillation frequency f0REF, so that the reference control voltage VCREF is supplied to the frequency control terminal VC. Has become. The power supply device 33 is configured to perform power supply based on a control signal from the adjustment device 32 ′.

【0060】次に、調整装置32’は、第2実施形態の
中心発振周波数調整装置32の機能に加えて、トリガパ
ルスTPの生成タイミングを調整する機能を併せ持つ。
具体的には、中心周波数の調整を行った後、電源投入装
置33に制御信号を供給して電圧制御圧電発振回路3に
給電を行う。そして、発振信号SOSCの振幅あるいは周
波数を検知することによって、電源投入から発振開始ま
での発振起動時間を検出し、これが最も短縮されるよう
に容量アレイCARY'を構成するスイッチSX'のオン/オ
フを制御するための調整用パルスデータDADJ'を生成し
調整用端子T1〜T3 を介して電圧制御型圧電発振回路
3に対し出力するように構成されている。
Next, the adjusting device 32 'has a function of adjusting the generation timing of the trigger pulse TP in addition to the function of the center oscillation frequency adjusting device 32 of the second embodiment.
Specifically, after adjusting the center frequency, a control signal is supplied to the power supply device 33 to supply power to the voltage controlled piezoelectric oscillation circuit 3. Then, by detecting the amplitude or frequency of the oscillation signal SOSC, the oscillation start-up time from power-on to the start of oscillation is detected, and the on / off of the switch SX 'constituting the capacitance array CARY' is minimized so as to minimize this. Is generated and output to the voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 3 via the adjustment terminals T1 to T3.

【0061】2.第3実施形態の動作 2−1:調整時の動作 次に、自動調整システムBを用いた調整動作を説明す
る。まず、第2実施形態と同様に中心発振周波数の調整
動作を行う。次に、トリガパルスTPの生成タイミング
を調整する動作を行う。この場合、基準電圧印加装置3
1は、基準制御電圧VCREFを周波数制御端子VCに印加
する。この後、調整装置32’が、初期値の調整用パル
スデータDADJ'を調整用端子T1〜T3に与えるとともに
電源投入装置33を制御して、電圧制御型圧電発振回路
3に対して電源投入を行う。次に、調整装置32’は、
出力端子OUTから出力される発振信号SOSCを検出して、
発振起動時間を測定する。
[0061] 2. Operation 2-1 of Third Embodiment Operation at Adjustment Next, an adjustment operation using the automatic adjustment system B will be described. First, the adjustment operation of the center oscillation frequency is performed as in the second embodiment. Next, an operation of adjusting the generation timing of the trigger pulse TP is performed. In this case, the reference voltage applying device 3
1 applies the reference control voltage VCREF to the frequency control terminal VC. Thereafter, the adjusting device 32 ′ supplies the initial value adjusting pulse data DADJ ′ to the adjusting terminals T 1 to T 3, controls the power supply device 33, and supplies power to the voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 3. Do. Next, the adjusting device 32 '
The oscillation signal SOSC output from the output terminal OUT is detected, and
Measure the oscillation start time.

【0062】この後、調整用パルスデータDADJ'の値を
ずらしながら、発振起動時間を繰り返し測定し、最も発
振起動時間が短くなる調整用パルスデータDADJ'を求め
る。この後、最終的な調整用パルスデータDADJ'に調整
が終了した旨を含めて電圧制御型圧電発振回路3に通知
する。すると、制御回路22が調整用パルスデータDAD
J'に対応するパルス制御データDCTL'をメモリに21に
格納する。
Thereafter, the oscillation start time is repeatedly measured while shifting the value of the adjustment pulse data DADJ ', and the adjustment pulse data DADJ' that minimizes the oscillation start time is obtained. Thereafter, the voltage control type piezoelectric oscillation circuit 3 is notified of the final adjustment pulse data DADJ ', including the effect that the adjustment has been completed. Then, the control circuit 22 outputs the adjustment pulse data DAD
The pulse control data DCTL 'corresponding to J' is stored in the memory 21.

【0063】2−2:通常時の動作 次に、図7を参照して、電圧制御型圧電発振回路3の通
常時の動作について説明する。発振部30の電源が投入
されると、制御回路22はメモリ21に格納されている
パルス制御データDCTL'を読み出し、パルス発生部2
0’のスイッチSX'のオン/オフを制御する。これによ
り、当該電圧制御型圧電発振回路3に固有のトリガパル
スTPの生成タイミングが設定される。
2-2: Normal Operation Next, the normal operation of the voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 3 will be described with reference to FIG. When the power of the oscillation unit 30 is turned on, the control circuit 22 reads out the pulse control data DCTL ′ stored in the memory 21 and
On / off of the switch SX 'of 0' is controlled. As a result, the generation timing of the trigger pulse TP unique to the voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 3 is set.

【0064】また、制御回路22はメモリ21に格納さ
れている周波数制御データDCTLを読み出し、当該電圧
制御型圧電発振回路3に固有の容量値を設定する。これ
により、発振中心周波数は調整済みのものを使用するこ
とが可能となる。
The control circuit 22 reads out the frequency control data DCTL stored in the memory 21 and sets a capacitance value specific to the voltage controlled piezoelectric oscillation circuit 3. This makes it possible to use an oscillation center frequency that has been adjusted.

【0065】次に、パルス発生部20’は高電位側電源
VCCの電圧を検出することにより、電源投入タイミング
を検知すると、一定時間が経過した後トリガパルスTP
を生成し、これを結合コンデンサCcを介して圧電振動
子Xに印加する。すると、圧電振動子Xに大きな初期電
流が流れ、発振が励起される。ここで、トリガパルスT
Pが生成されるタイミングは、上述したように発振起動
時間が最も短くなるように設定されているので、電源投
入から発振開始までの時間を短縮することができ、ま
た、発振が安定するまでの時間を短縮することが可能と
なる。
Next, when the pulse generator 20 'detects the power-on timing by detecting the voltage of the high-potential power supply VCC, the trigger pulse TP
Is applied to the piezoelectric vibrator X via the coupling capacitor Cc. Then, a large initial current flows through the piezoelectric vibrator X, and oscillation is excited. Here, the trigger pulse T
The timing at which P is generated is set so as to minimize the oscillation start-up time as described above, so that the time from power-on to the start of oscillation can be shortened, and the time until oscillation stabilizes can be reduced. Time can be reduced.

【0066】そして、調整動作により調整された中心発
振周波数f0を中心とし、制御電圧VCに対応する発振周
波数fOSCを有する発振信号SOSCが出力端子OUTから出
力されることとなる。
Then, the oscillation signal SOSC having the oscillation frequency fOSC corresponding to the control voltage VC with the center oscillation frequency f0 adjusted by the adjustment operation as the center is output from the output terminal OUT.

【0067】このように第3実施形態にあっては、トリ
ガパルスTPの生成タイミングを自動調整できるので、
発振起動時間をより短縮することが可能となる。また、
抵抗RaとコンデンサCaにバラツキがあっても、電圧制
御型圧電発振器として組み上げた際に時定数を合わせる
ことが容易となる。従って、抵抗Raの製造規格を緩和
することができ、コストを削減することができ、ひいて
は、電圧制御型圧電発振器の製造コストを低減すること
が可能となる。トリガパルスの生成タイミングの調整を
容量アレイCARY'の容量値を調整することで説明した
が、容量アレイをCaとしRaを抵抗アレイとしても、同
様である。この場合には、Caにバラツキがあっても、
電圧制御型圧電発振器として組み上げた際に時定数を合
わせることが容易となる。
As described above, in the third embodiment, the generation timing of the trigger pulse TP can be automatically adjusted.
Oscillation start-up time can be further reduced. Also,
Even if the resistance Ra and the capacitor Ca vary, it becomes easy to match the time constant when assembled as a voltage-controlled piezoelectric oscillator. Therefore, the manufacturing standard of the resistor Ra can be relaxed, the cost can be reduced, and the manufacturing cost of the voltage controlled piezoelectric oscillator can be reduced. Although the adjustment of the trigger pulse generation timing has been described by adjusting the capacitance value of the capacitance array CARY ′, the same applies when the capacitance array is Ca and Ra is the resistance array. In this case, even if Ca varies,
When assembled as a voltage-controlled piezoelectric oscillator, it is easy to match the time constant.

【0068】また、周波数調整用の周波数制御データD
CTLを記憶するメモリ21にパルス制御データDCTL'を
格納するようにしたので、記憶手段を兼用することが可
能となる。また、発振部30の容量アレイCARYを制御
する制御回路22によって、パルス発生部20’を制御
するようにしたので、特別な構成を追加することなく、
トリガパルスTPの生成タイミングを自動調整できる。
The frequency control data D for frequency adjustment
Since the pulse control data DCTL 'is stored in the memory 21 for storing the CTL, the storage means can be shared. In addition, the pulse generator 20 'is controlled by the control circuit 22 for controlling the capacitance array CARY of the oscillator 30, so that a special configuration is not added.
The generation timing of the trigger pulse TP can be automatically adjusted.

【0069】D.変形例 本発明は、上述した実施形態に限定されるものではな
く、例えば、以下のような各種の変形例が可能である。 (1)上述した各実施形態において発振部10,30は
カスコード形式で構成したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、トランジスタQ2、抵抗R1、および
コンデンサCを省略したものであってもよい。この場合
には、例えば図3において、コレクタ抵抗Rcをトラン
ジスタQ1のコレクタに接続し、抵抗R2の一端を電源
VCCに接続するようにすればよい。
D. Modifications The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following various modifications are possible. (1) In each of the embodiments described above, the oscillating units 10 and 30 are configured in a cascode format. However, the present invention is not limited to this, and the transistor Q2, the resistor R1, and the capacitor C are omitted. Is also good. In this case, for example, in FIG. 3, the collector resistor Rc may be connected to the collector of the transistor Q1, and one end of the resistor R2 may be connected to the power supply VCC.

【0070】(2)また各実施形態においては、容量ア
レイCARYの構成として、容量アレイCARYの容量を可変
とするための選択接続容量素子として機能するn個のコ
ンデンサCX(X=1〜n)を設ける構成としていたが、
図10に示すように、コンデンサCX(=選択接続容量
素子)をベース副コンデンサCX0を含む複数の副コンデ
ンサCX0、CX1〜CXm(=副選択接続容量素子、m=自
然数)で構成し、各副コンデンサCX1〜CXmを対応する
副接続スイッチSX1〜SXmを切り替えるようにして、副
コンデンサCX0、CX1〜CXmを接続あるいは非接続とし
て容量アレイCARYの容量調整を行うように構成するこ
とも可能である。この結果、より容量値の微調整を行う
ことが可能となる。
(2) In each embodiment, as the configuration of the capacitance array CARY, n capacitors CX (X = 1 to n) functioning as selective connection capacitance elements for making the capacitance of the capacitance array CARY variable. Was provided, but
As shown in FIG. 10, a capacitor CX (= selection connection capacitance element) is composed of a plurality of sub-capacitors CX0 and CX1 to CXm (= subselection connection capacitance element, m = natural number) including a base sub-capacitor CX0. The capacitors CX1 to CXm may be configured to switch the corresponding sub-connection switches SX1 to SXm, and the sub-capacitors CX0 and CX1 to CXm may be connected or disconnected to adjust the capacitance of the capacitance array CARY. As a result, fine adjustment of the capacitance value can be performed.

【0071】(3)また各実施形態においては、バリキ
ャップCvと容量アレイCARYとを直列接続する場合につ
いて説明したが、バリキャップCvに対し、容量アレイ
CARYを並列に接続するように構成することも可能であ
る。
(3) In each embodiment, the case where the varicap Cv and the capacitor array CARY are connected in series has been described. However, the configuration is such that the capacitor array CARY is connected in parallel to the varicap Cv. Is also possible.

【0072】(4)また各実施形態において、圧電発振
器を構成する素子の実装状態については、言及していな
かったが、例えば、図11に示すように圧電発振器を構
成してもよい。この場合には、圧電振動子Xおよびバリ
キャップCvを除く構成部品をワンチップIC51とし
て構成し、さらにワンチップIC51、圧電振動子Xお
よびバリキャップCvをモールド封止した構成となって
いる。このような構成が実現可能となっているのは、容
量アレイCARYによる発振中心周波数f0の調整範囲を大
きく取ることができるため、ワンチップIC、圧電振動
子XおよびバリキャップCvをモールド封止した状態で
も、圧電振動子XおよびバリキャップCvのばらつきを
容易に吸収して、所望の発振中心周波数f0を得ること
ができるためである。これにより、部品点数を削減し
て、組立工数および製造コストを削減することが可能と
なる。
(4) In each of the embodiments, the mounting state of the elements constituting the piezoelectric oscillator has not been described. For example, the piezoelectric oscillator may be configured as shown in FIG. In this case, the components other than the piezoelectric vibrator X and the varicap Cv are configured as a one-chip IC 51, and the one-chip IC 51, the piezoelectric vibrator X and the varicap Cv are molded and sealed. Such a configuration is feasible because the one-chip IC, the piezoelectric vibrator X, and the varicap Cv are molded and sealed because the adjustment range of the oscillation center frequency f0 by the capacitance array CARY can be widened. This is because, even in the state, it is possible to easily absorb variations in the piezoelectric vibrator X and the varicap Cv and obtain a desired oscillation center frequency f0. As a result, the number of parts can be reduced, and the number of assembly steps and the manufacturing cost can be reduced.

【0073】(5)上記した変形例(4)は、圧電振動
子XおよびバリキャップCVを除く構成部品をワンチッ
プIC51として構成し、さらにワンチップIC51,
圧電振動子XおよびバリキャップCVをモールド封止し
た構成となっていたが、図12で示す実施形態は、圧電
振動子Xを除く構成部品(バリキャップCVを含む)を
ワンチップIC52として構成し、さらにワンチップI
Cおよび圧電振動子Xをモールド封止した構成となって
いる。これにより、より部品点数を削減して、組立工数
および製造コストを削減することが可能となる。
(5) In the above-described modification (4), the components other than the piezoelectric vibrator X and the varicap CV are configured as a one-chip IC 51, and the one-chip IC 51,
Although the piezoelectric vibrator X and the varicap C V are molded and sealed, in the embodiment shown in FIG. 12 , the components (including the varicap C V ) except the piezoelectric vibrator X are used as the one-chip IC 52. And one-chip I
C and the piezoelectric vibrator X are molded and sealed. As a result, the number of parts can be further reduced, and the number of assembly steps and the manufacturing cost can be reduced.

【0074】(6)また、上述した各実施形態において
は、パルス発生部20、20’を単安定マルチバイブレ
ータMM1,MM2を用いて構成したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、発振部への給電開始を検知
して、給電開始から一定時間経過後にトリガパルスTP
を発振ループに注入するのであればどのようなものであ
ってもよい。例えば、カウンタ回路を用いてパルス発生
部20、20’を構成してもよい。この場合には、カウ
ンタ回路で発振部への電源投入開始から外部クロックを
計測し、計測結果が一定値に達するとリップルキャリー
信号を発生するように構成し、このリップルキャリー信
号をトリガパルスTPとして用いればよい。カウンタ回
路を用いる場合には、外部クロックが必要となるが、電
子機器には複数のクロック信号で動作するものが多数あ
る。そのような機器においては、消費電力を削減するた
めに、不要なクロック発生器の電源を遮断することがあ
る。そのような場合には、カウンタ回路を用いたパルス
発生部20、20’が好適である。
(6) In each of the above-described embodiments, the pulse generators 20 and 20 ′ are configured using the monostable multivibrators MM1 and MM2. However, the present invention is not limited to this. The start of power supply to the oscillating unit is detected and the trigger pulse TP
May be injected into the oscillation loop. For example, the pulse generators 20 and 20 ′ may be configured using a counter circuit. In this case, the counter circuit measures an external clock from the start of power supply to the oscillation unit, and generates a ripple carry signal when the measurement result reaches a certain value. The ripple carry signal is used as a trigger pulse TP. It may be used. When a counter circuit is used, an external clock is required. However, many electronic devices operate with a plurality of clock signals. In such a device, an unnecessary clock generator may be turned off in order to reduce power consumption. In such a case, the pulse generators 20 and 20 'using a counter circuit are preferable.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
振部への給電開始から一定時間経過後にパルスを発振ル
ープに注入するようにしたので、発振起動時間および発
振が安定するまでの時間を大幅に短縮することができ
る。また、圧電振動子にバラツキがあっても、発振回路
として組み上げた際に中心発振周波数f0を容易に合わせ
ることができる。よって圧電振動子の製造規格が緩和さ
れ、圧電振動子のコスト削減が可能、更には圧電発振器
のコスト削減が可能となる。容量アレイを用いることに
より、電圧制御型圧電発振器をトリマ・レスで構成で
き、外付け部品を1個削減することができ、組立コスト
を削減することが可能となる。また、発振中心周波数調
整作業は、電気的調整のみで行うことが可能であり、従
来のように機械的調整を行う必要がないので、中心発振
周波数調整時間の短縮が可能となり、ひいては、電圧制
御型圧電発振器の製造コストを低減することが可能とな
る。さらに、パルスを供給するタイミングも自動調整す
ることができるので、素子のバラツキを吸収して、発振
起動時間および発振が安定するまでの時間をより一層短
縮することができる。
As described above, according to the present invention, the pulse is injected into the oscillation loop after a lapse of a predetermined time from the start of the power supply to the oscillation section. Therefore, the oscillation start time and the time until the oscillation is stabilized are obtained. Can be greatly reduced. In addition, even when the piezoelectric vibrators vary, the center oscillation frequency f0 can be easily adjusted when assembled as an oscillation circuit. Therefore, the manufacturing standard of the piezoelectric vibrator is relaxed, the cost of the piezoelectric vibrator can be reduced, and the cost of the piezoelectric oscillator can be further reduced. By using the capacitor array, the voltage-controlled piezoelectric oscillator can be configured without a trimmer, one external component can be reduced, and the assembly cost can be reduced. In addition, the oscillation center frequency adjustment work can be performed only by electrical adjustment, and it is not necessary to perform mechanical adjustment as in the related art, so that the center oscillation frequency adjustment time can be shortened, and consequently, the voltage control can be performed. It is possible to reduce the manufacturing cost of the piezoelectric oscillator. Further, since the timing of supplying the pulse can be automatically adjusted, the variation of the element can be absorbed, and the oscillation start time and the time until the oscillation is stabilized can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施形態に係わる圧電発振回路
の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a piezoelectric oscillation circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 同実施形態に係わる圧電発振回路のタイミン
グチャートである。
FIG. 2 is a timing chart of the piezoelectric oscillation circuit according to the embodiment.

【図3】 本発明の第2実施形態に係わる電圧制御型圧
電発振回路の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 容量アレイを構成するスイッチをバイポーラ
トランジスタにより構成した場合の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram in the case where switches constituting a capacitance array are constituted by bipolar transistors.

【図5】 容量アレイを構成するスイッチをMOSトラ
ンジスタにより構成した場合の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram in the case where switches constituting a capacitance array are constituted by MOS transistors.

【図6】 同実施形態に係わる中心発振周波数調整シス
テムの構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a center oscillation frequency adjustment system according to the embodiment.

【図7】 第3実施形態の電圧制御型圧電発振回路の構
成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit according to a third embodiment.

【図8】 同実施形態のパルス発生部の回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a pulse generator of the embodiment.

【図9】 同実施形態に係わる調整システムの構成図で
ある。
FIG. 9 is a configuration diagram of an adjustment system according to the embodiment.

【図10】 変形例に係わる容量アレイの構成例を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a capacitance array according to a modification.

【図11】 変形例に係わる電圧制御型圧電発振回路の
斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view of a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit according to a modification.

【図12】 変形例に係わる電圧制御型圧電発振回路の
斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view of a voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit according to a modification.

【図13】 従来例の圧電発振回路の回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram of a conventional piezoelectric oscillation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧電発振回路 2,3…電圧制御型圧電発振回路 20…パルス発生部 21…メモリ 22…制御回路 31…基準電圧印加装置 32…発振中心周波数調整装置 32’…調整装置 CARY…容量アレイ C1〜Cn…コンデンサ(選択接続容量素子) C0…ベースコンデンサ(固定接続容量素子) DADJ,DADJ'…調整用データ DCTL,DCTL'…制御用データ SOSC…発振信号 1: Piezoelectric oscillation circuit 2,3 ... Voltage-controlled piezoelectric oscillation circuit 20 pulse generator 21 ... Memory 22 ... Control circuit 31 ... Reference voltage applying device 32: oscillation center frequency adjustment device 32 '... Adjustment device CARY ... Capacitance array C1 to Cn: Capacitor (selective connection capacitance element) C0: Base capacitor (fixed connection capacitance element) DADJ, DADJ ': Adjustment data DCTL, DCTL ': Control data SOSC: oscillation signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03B 5/30 - 5/36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03B 5/30-5/36

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧電振動子を発振ループ内に有する発振
回路と、 前記発振回路への給電開始を検知して、給電開始から一
定時間経過後にパルスを前記発振ループに注入するパル
ス発生回路と 前記パルスの生成タイミングを制御するデータを書込お
よび読出が可能なデータ記憶回路とを備え、 前記パルス発生回路は、前記データ記憶回路から読み出
した前記データに基づいて、前記パルスを生成する こと
を特徴とする圧電発振器。
An oscillation circuit having a piezoelectric vibrator in an oscillation loop; a pulse generation circuit for detecting a start of power supply to the oscillation circuit and injecting a pulse into the oscillation loop after a lapse of a predetermined time from the start of power supply ; Write data to control the timing of the pulse generation.
And a readable data storage circuit, wherein the pulse generation circuit reads data from the data storage circuit.
The piezoelectric oscillator generates the pulse based on the obtained data .
【請求項2】 圧電振動子を発振ループ内に有する発振
回路と、 前記発振回路への給電開始を検知して、給電開始から一
定時間経過後にパルスを前記発振ループに注入するパル
ス発生回路と、予め定められた静電容量を有し、前記圧電振動子に接続
される固定接続容量素子と、 予め定められた静電容量を有する複数の選択接続容量素
子と、 前記複数の選択接続容量素子のうち、特定の前記選択接
続容量素子を前記固定接続容量素子に並列に接続する容
量接続回路と、 前記選択接続容量素子の前記固定接続容量素子に対する
接続/非接続を制御するための周波数制御データ、およ
び前記パルスの生成タイミングを制御するパルス制御デ
ータを記憶するデータ記憶回路と、 外部からの調整用周波数制御データに基づいて前記デー
タ記憶回路に予め前記周波数制御データを記憶させると
ともに、前記調整用周波数制御データあるいは前記周波
数制御データに基づいて前記容量接続回路を制御する一
方、外部からの調整用パルス制御データに基づいて前記
データ記憶回路に予め前記パルス制御データを記憶させ
るとともに、前記調整用パルス制御データあるいは前記
パルス制御データに基づいて前記パルス発生回路を制御
する接続制御回路と を具備する ことを特徴とする圧電発
振器。
2. An oscillation circuit having a piezoelectric vibrator in an oscillation loop, a pulse generation circuit detecting a start of power supply to the oscillation circuit, and injecting a pulse into the oscillation loop after a lapse of a predetermined time from the start of power supply, Has a predetermined capacitance and is connected to the piezoelectric vibrator
Fixed connection capacitance element and a plurality of selection connection capacitance elements having a predetermined capacitance.
And a specific one of the plurality of selective connection capacitive elements.
A capacitor connected in parallel with the fixed connection capacitance element.
Quantity connection circuit and the fixed connection capacitance element of the selected connection capacitance element.
Frequency control data for controlling connection / disconnection, and
And pulse control data for controlling the generation timing of the pulse.
A data storage circuit for storing data, and the data based on externally-adjusted frequency control data.
When the frequency control data is stored in advance in the data storage circuit,
In both cases, the frequency control data for adjustment or the frequency
Controlling the capacitance connection circuit based on the number control data;
On the basis of externally-adjusted pulse control data,
The pulse control data is stored in a data storage circuit in advance.
And the adjustment pulse control data or the
Controlling the pulse generation circuit based on pulse control data
A piezoelectric oscillator , comprising:
【請求項3】 請求項に記載の圧電発振器における前
記パルスの生成タイミングを調整する発振器調整システ
ムにおいて、 前記発振回路に給電を行う給電手段と、 前記発振回路の発振状態を検出する発振状態検出手段
と、 前記給電手段による給電が開始されてから前記発振状態
検出手段によって発振状態が検出されるまでの発振起動
時間を計測する計測手段と、 前記計測手段によって計測された発振起動時間が短くな
るように前記調整用パルス制御データを出力し、最も前
記発振起動時間が短くなった時に前記調整用パルス制御
データを前記パルス制御データとして前記データ記憶回
に記憶するように前記接続制御回路を制御する調整用
データ出力手段とを備えたことを特徴とする発振器調整
システム。
3. An oscillator adjustment system for adjusting a timing of generating the pulse in the piezoelectric oscillator according to claim 2 , wherein a power supply unit that supplies power to the oscillation circuit, and an oscillation state detection that detects an oscillation state of the oscillation circuit. Means, measuring means for measuring an oscillation start time from when power supply by the power supply means is started to when an oscillation state is detected by the oscillation state detecting means, and oscillation start time measured by the measuring means is reduced. The adjustment pulse control data is output as described above, and when the oscillation start time is the shortest, the adjustment pulse control data is used as the pulse control data in the data storage circuit.
An oscillator data adjusting means for controlling the connection control circuit so as to store the data in a path .
【請求項4】 請求項に記載の圧電発振器における前
記パルスの生成タイミングを調整する発振器調整方法に
おいて、 前記発振回路に給電を行うステップと、 前記発振回路の発振状態を検出するステップと、 給電が開始されてから発振状態が検出されるまでの発振
起動時間を計測するステップと、 前記発振起動時間が短くなるように前記調整用パルス制
御データを出力し、最も前記発振起動時間が短くなった
時に前記調整用パルス制御データを前記パルス制御デー
タとして前記データ記憶回路に記憶するように前記接続
制御回路を制御するステップとを備えたことを特徴とす
る発振器調整方法。
4. The oscillator adjusting method for adjusting the generation timing of the pulse in the piezoelectric oscillator according to claim 2 , wherein power is supplied to the oscillation circuit, and an oscillation state of the oscillation circuit is detected. Measuring the oscillation start time from the start of the oscillation until the oscillation state is detected, and outputting the adjustment pulse control data so that the oscillation start time is short, and the oscillation start time is the shortest. Controlling the connection control circuit so that the adjustment pulse control data is sometimes stored in the data storage circuit as the pulse control data.
JP10617698A 1998-04-16 1998-04-16 Piezoelectric oscillator, oscillator adjustment system, and oscillator adjustment method Expired - Fee Related JP3446602B2 (en)

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