(57)【要約】【課題】  各温度におけるＤ／Ａ変換器の温度補償値を短時間で取得できる温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法を提供する。【解決手段】  ＰＣ２３が、ＰＬＬ回路２１からロック信号が入力されるまでは、ＰＬＬ回路２１からの制御電圧出力を選択してＶＣＸＯ１６に入力するようＳＷ１５を制御し、ＰＬＬ回路２１からロック信号を入力すると、Ａ／Ｄ変換器１２からの検出温度の値とＰＬＬ回路２１からの制御電圧出力についてバッファ１８、Ａ／Ｄ変換器１９により得られた電圧値を記憶すると共に、ＣＰＵ１３の内部メモリにロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して、Ｄ／Ａ変換器１４への温度補償値を取得する温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法である。【選択図】        図１
2010147652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される制御電圧に応じて発振周波数を可変にする電圧制御水晶発振器と、外周の温度を検出する温度センサと、検出された温度の値をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対して前記電圧制御水晶発振器へ供給する制御電圧の値を温度補償値として出力する中央演算処理装置と、前記温度補償値をデジタル／アナログ変換するＤ／Ａ変換器とを有する温度補償型水晶発振器における温度補償値設定方法であって、
前記電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号と高安定な基準周波数信号を入力して位相を比較し、前記基準周波数信号に対して位相ずれのないよう制御電圧を出力すると共に、位相ずれのない状態をロック状態としてロック信号を出力するＰＬＬ回路と、前記Ｄ／Ａ変換器からの出力又は前記ＰＬＬ回路からの制御電圧出力のいずれかを選択して前記電圧制御水晶発振器に入力するスイッチと、前記Ａ／Ｄ変換器からの検出温度を入力し、前記ＰＬＬ回路からのロック信号を入力し、前記ＰＬＬ回路からの制御電圧出力を電圧値として入力し、前記スイッチを制御し、前記中央演算処理装置に温度値と当該温度値に対応した制御電圧の値を出力するパーソナルコンピュータとを用い、
前記パーソナルコンピュータは、前記ＰＬＬ回路からロック信号が入力されるまでは、前記ＰＬＬ回路からの制御電圧出力を選択して前記電圧制御水晶発振器に入力するよう前記スイッチを制御し、前記ＰＬＬ回路からロック信号を入力すると、前記Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値と前記ＰＬＬ回路からの制御電圧出力の電圧値を記憶すると共に、前記中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得することを特徴とする温度補償値設定方法。
【請求項２】
電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数をカウントする周波数カウンタを用い、
パーソナルコンピュータは、ＰＬＬ回路からロック信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値と、前記ＰＬＬ回路からの制御電圧出力を電圧値と前記周波数カウンタでのカウント値を記憶すると共に、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得することを特徴とする請求項１記載の温度補償値設定方法。
【請求項３】
パーソナルコンピュータは、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定すると、Ｄ／Ａ変換器からの出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、前記電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数カウンタで得られたカウント値とＡ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値とを比較し、前記中央演算処理装置に設定した制御電圧の値の適正を判定する確認動作を行うことを特徴とする請求項２記載の温度補償値設定方法。
【請求項４】
パーソナルコンピュータは、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値が不適正であると判定すると、前記制御電圧の値を調整し、周波数カウンタで得られるカウント値がＡ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値に等しくなるよう微調整動作を行い、微調整された検出温度の値と制御電圧の値を前記中央演算処理装置に再設定することを特徴とする請求項３記載の温度補償値設定方法。
【請求項５】
パーソナルコンピュータは、温度毎に温度補償値を取得し、確認動作を行い、微調整動作を繰り返すことを特徴とする請求項４記載の温度補償値設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）の温度補償値設定方法に係り、特に、内部で使用されるＤ／Ａ変換器の温度補償値を容易に設定できる温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法：図２］
従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法について図２を参照しながら説明する。図２は、従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステムを示す概略図である。
従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステム（従来システム）は、図２に示すように、温度センサ（TEMP. SENSOR）１と、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）３と、Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）４と、ＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator：電圧制御水晶発振器）５と、出力端子６と、周波数カウンタ７と、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）８とを有している。
ここで、温度センサ１、Ａ／Ｄ変換器２、ＣＰＵ３、Ｄ／Ａ変換器４、ＶＣＸＯ５とでＴＣＸＯを構成している。
【０００３】
［従来システムの各部］
図２の従来システムにおける各部を説明する。
温度センサ（TEMP. SENSOR）１は、水晶発振器の外周の温度を検出し、アナログ値を検出温度の値としてＡ／Ｄ変換器２に出力する。
Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）２は、温度センサ１からのアナログの検出温度の値をデジタルに変換し、ＣＰＵ３とＰＣ８に出力する。
【０００４】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）３は、制御部と内部メモリのＥＥＰＲＯＭを備え、プログラム処理で動作し、Ａ／Ｄ変換器２から入力される検出温度の値に対して内部メモリに設定された対応する制御電圧値をＤ／Ａ変換器４に出力する。
また、ＣＰＵ３は、ＰＣ８から入力される温度の値と対応する制御電圧値を内部メモリに格納する処理を行う。
尚、上記制御電圧値がＤ／Ａ変換器４の温度補償値となるものである。
【０００５】
Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）４は、ＣＰＵ３から出力されるＶＣＸＯ５を制御するための電圧値をデジタルからアナログに変換してＶＣＸＯ５の制御端子に制御電圧を出力する。
ＶＣＸＯ５は、Ｄ／Ａ変換器４から入力される、検出温度に対応した制御電圧を入力し、当該制御電圧に従って発振周波数の可変を行い、発振周波数信号を出力端子６に出力する。
【０００６】
出力端子６は、外部へ発振周波数信号を出力すると共に、周波数カウンタ７に当該発振周波数信号を出力する。
周波数カウンタ７は、出力端子６から入力される発振周波数信号について周波数をカウントし、カウント値をＰＣ８に出力する。
【０００７】
パーソナルコンピュータ（ＰＣ）８は、標準の温度の値に対応するＶＣＸＯ５を制御する制御電圧値を予め記憶しており、更に標準の温度の時（標準温度時）に周波数カウンタ７から出力されるカウント値を標準の温度の値に対応付けて記憶する。
そして、ＰＣ８は、ＣＰＵ３の内部メモリに当該標準温度時の制御電圧値を設定する。
【０００８】
また、外周の温度が変化して周波数カウンタ７からのカウント値が変化すると、ＰＣ８は、カウント値を標準温度時のカウント値に等しくなるようＶＣＸＯ５に供給する制御電圧値を調整し、等しくなった時の温度の値と制御電圧値を対応付けて記憶し、ＣＰＵ３の内部メモリにも設定する。
【０００９】
このようにして、ＣＰＵ３の内部メモリには、様々な温度の値に対応した制御電圧値が設定され、ＣＰＵ３は、内部メモリを参照して温度変化に応じた制御電圧値をＤ／Ａ変換器４に出力し、更にＤ／Ａ変換器４からＶＣＸＯ５に出力されて、ＶＣＸＯ５で温度変化に応じた発振周波数の可変が行われるようになっている。
【００１０】
［従来システムの動作］
温度センサ１が外周の温度を検出し、検出温度の値をＡ／Ｄ変換器２に出力する。
Ａ／Ｄ変換器２では、検出温度をアナログからデジタルに変換し、ＣＰＵ３に出力する。
ＣＰＵ３では、内部メモリに設定された検出温度に対応するＶＣＸＯ５の制御電圧値を読み出し、Ｄ／Ａ変換器４に出力する。ここで、検出温度が基準温度である場合には、温度補償の制御が為されていない基準制御電圧のデジタル値を出力することになる。
Ｄ／Ａ変換器４では制御電圧値をデジタルからアナログに変換し、ＶＣＸＯ５の制御電圧として出力し、ＶＣＸＯ５では当該制御電圧に対応した周波数信号を出力する。
【００１１】
ここで、周波数カウンタ７とＰＣ８によって、ある温度での周波数が基準温度時との周波数差がないような補償値を決定する。
外周が基準温度時、例えば、２５℃でＶＣＸＯ５の出力端子６で得られる希望する周波数を周波数カウンタ７でカウントしてＰＣ８に出力する。
ＰＣ８では、Ａ／Ｄ変換器２からの出力値（基準の検出温度値）と周波数カウンタ７からのカウント値を入力し、両者を対応付けて記憶すると共に、基準の検出温度値と予め当該温度値に対応付けて記憶している基準の制御電圧値をＣＰＵ３に出力し、ＣＰＵ３の内部メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）で基準の温度値と基準の制御電圧値とを対応付けて記憶（設定）する。
【００１２】
次ぎに、外周の温度が例えば−４０℃とすると、出力端子６の出力周波数は、ＶＣＸＯ５の温度特性で変化するため、周波数カウンタ７の値が２５℃の出力周波数と同じ周波数のカウント値になるように、Ｄ／Ａ変換器４の出力値を変化させるようＰＣ８がＣＰＵ３に対して制御を行い、周波数カウンタ７の値が２５℃時のカウント値に一致するまで制御を行う。
【００１３】
そして、カウント値が一致すると、その時点のＡ／Ｄ変換器２での検出温度値とＶＣＸＯ５に対する制御電圧値を対応付けてＣＰＵ３の内部メモリに記憶（設定）する。
このような一連の動作を、例えば＋８５℃まで、温度ステップ毎に行うが、繰り返し動作は、ＣＰＵ３でのプログラムとＰＣ８のプログラムとの間で行われることになる。
【００１４】
尚、関連する先行技術として、特開２０００−０３６７３９号公報「発振装置」（出願人：マスプロ電工株式会社）がある（特許文献１）。
特許文献１には、発振装置において、温度検出値と記憶素子に記憶された制御データに基づき制御電圧を求め、これを発振回路に入力することで発振周波数を制御し、ＧＰＳ受信機にて生成される基準信号を用いてＰＬＬデバイスで発振周波数を制御できる場合には、ＰＬＬデバイスが出力する制御電圧と検出温度値に基づき、記憶素子内の制御データを更新することが示されている。
【００１５】
また、特開２００１−０３６３４２号公報「温度補償付き水晶発振器」（出願人：株式会社富士通ゼネラル）がある（特許文献２）。
特許文献２には、温度補償付き水晶発振器において、少なくとも４点の温度データと制御電圧データに基づいて３次曲線を算出し、当該３次曲線に基づいて所定の温度データに対応する制御電圧データを算出してフラッシュメモリに書き込み、ＶＣＸＯの温度−制御電圧特性を簡単に求めることが示されている。
【００１６】
また、特開２００２−０７６７７４号公報「温度補償発振器の調整方法」（出願人：シチズン株式会社）がある（特許文献３）。
特許文献３には、温度補償発振器の調整方法において、温度補償発振器を温度槽に収納し、温度槽の温度を変化させて温度補償発振器からの出力信号を測定し、測定信号のみに基づいて補償データを作成し、それを温度補償発振器に記憶させることが示されている。
【００１７】
【特許文献１】特開２０００−０３６７３９号公報
【特許文献２】特開２００１−０３６３４２号公報
【特許文献３】特開２００２−０７６７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、図２を用いて説明した、上記従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法では、様々な検出温度に対してＤ／Ａ変換器への温度補償値を決定するためには、周波数カウンタのカウント値が標準のカウント値に一致するまで繰り返し動作が為されるため、温度補償値の取得に長い時間が掛かるという問題点があった。
【００１９】
また、特許文献１〜３では、Ｄ／Ａ変換器への温度補償値を容易に取得し、更に取得した温度補償値が適正であるか確認し、不適正であれば微調整を行うことについてまで開示されていないものである。
【００２０】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、各温度におけるＤ／Ａ変換器の温度補償値を短時間で取得できる温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法を提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明は、取得した温度補償値が適正であるか否かを確認でき、更に適正でない場合に温度補償値の微調整を行うことができる温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、入力される制御電圧に応じて発振周波数信号を可変する電圧制御水晶発振器と、外周の温度を検出する温度センサと、検出された温度の値をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対して電圧制御水晶発振器へ供給する制御電圧の値を温度補償値として出力する中央演算処理装置と、温度補償値をデジタル／アナログ変換するＤ／Ａ変換器とを有する温度補償型水晶発振器における温度補償値設定方法であって、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号と高安定な基準周波数信号を入力して位相を比較し、基準周波数信号に対して位相ずれのないよう制御電圧を出力すると共に、位相ずれのない状態をロック状態としてロック信号を出力するＰＬＬ回路と、Ｄ／Ａ変換器からの出力又はＰＬＬ回路からの制御電圧出力のいずれかを選択して電圧制御水晶発振器に入力するスイッチと、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度を入力し、ＰＬＬ回路からのロック信号を入力し、ＰＬＬ回路からの制御電圧出力を電圧値として入力し、スイッチを制御し、中央演算処理装置に温度値と当該温度値に対応した制御電圧の値を出力するパーソナルコンピュータとを用い、パーソナルコンピュータは、ＰＬＬ回路からロック信号が入力されるまでは、ＰＬＬ回路からの制御電圧出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、ＰＬＬ回路からロック信号を入力すると、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値とＰＬＬ回路からの制御電圧出力の電圧値を記憶すると共に、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得することを特徴とする。
【００２３】
本発明は、上記温度補償値設定方法において、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数をカウントする周波数カウンタを用い、パーソナルコンピュータは、ＰＬＬ回路からロック信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値と、ＰＬＬ回路からの制御電圧出力を電圧値と周波数カウンタでのカウント値を記憶すると共に、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得することを特徴とする。
【００２４】
本発明は、上記温度補償値設定方法において、パーソナルコンピュータは、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定すると、Ｄ／Ａ変換器からの出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数カウンタで得られたカウント値とＡ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値とを比較し、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値の適正を判定する確認動作を行うことを特徴とする。
【００２５】
本発明は、上記温度補償値設定方法において、パーソナルコンピュータは、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値が不適正であると判定すると、制御電圧の値を調整し、周波数カウンタで得られるカウント値がＡ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値に等しくなるよう微調整動作を行い、微調整された検出温度の値と制御電圧の値を中央演算処理装置に再設定することを特徴とする。
【００２６】
本発明は、上記温度補償値設定方法において、パーソナルコンピュータは、温度毎に温度補償値を取得し、確認動作を行い、微調整動作を繰り返すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、電圧制御水晶発振器が、入力される制御電圧に応じて発振周波数を可変し、温度センサが、外周の温度を検出し、Ａ／Ｄ変換器が、検出された温度の値をアナログ／デジタル変換し、中央演算処理装置が、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対して電圧制御水晶発振器へ供給する制御電圧の値を温度補償値として出力し、Ｄ／Ａ変換器が、温度補償値をデジタル／アナログ変換し、ＰＬＬ回路が、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号と高安定な基準周波数信号を入力して位相を比較し、基準周波数信号に対して位相ずれのないよう制御電圧を出力すると共に、位相ずれのない状態をロック状態としてロック信号を出力し、スイッチが、Ｄ／Ａ変換器からの出力又はＰＬＬ回路からの制御電圧出力のいずれかを選択して電圧制御水晶発振器に入力し、パーソナルコンピュータが、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度を入力し、ＰＬＬ回路からのロック信号を入力し、ＰＬＬ回路からの制御電圧出力を電圧値として入力し、スイッチを制御し、中央演算処理装置に温度値と当該温度値に対応した制御電圧の値を出力するものであり、更に、パーソナルコンピュータが、ＰＬＬ回路からロック信号が入力されるまでは、ＰＬＬ回路からの制御電圧出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、ＰＬＬ回路からロック信号を入力すると、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値とＰＬＬ回路からの制御電圧出力の電圧値を記憶すると共に、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得する温度補償型水晶発振器における温度補償値設定方法としているので、温度補償値を短時間で求めることができる効果がある。
【００２８】
本発明によれば、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数をカウントする周波数カウンタを用い、パーソナルコンピュータが、ＰＬＬ回路からロック信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値と、ＰＬＬ回路からの制御電圧出力を電圧値と周波数カウンタでのカウント値を記憶すると共に、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得する上記温度補償値設定方法としているので、ロック状態において発振周波数信号について周波数のカウント値に対応した温度補償値を短時間で求めることができる効果がある。
【００２９】
本発明によれば、パーソナルコンピュータが、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定すると、Ｄ／Ａ変換器からの出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数カウンタで得られたカウント値とＡ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値とを比較し、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値の適正を判定する確認動作を行う上記温度補償値設定方法としているので、温度補償値の適正を確認できる効果がある。
【００３０】
本発明によれば、パーソナルコンピュータが、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値が不適正であると判定すると、制御電圧の値を調整し、周波数カウンタで得られるカウント値がＡ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値に等しくなるよう微調整動作を行い、微調整された検出温度の値と制御電圧の値を中央演算処理装置に再設定する上記温度補償値設定方法としているので、温度補償値が不適正であれば容易に微調整できる効果がある。
【００３１】
本発明によれば、パーソナルコンピュータが、温度毎に温度補償値を取得し、確認動作を行い、微調整動作を繰り返す上記温度補償値設定方法としているので、温度毎に温度補償値を短時間で求めることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法は、電圧制御水晶発振器と、温度センサと、温度センサで検出された温度の値をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対して電圧制御水晶発振器へ供給する制御電圧の値を温度補償値として出力する中央演算処理装置と、温度補償値をデジタル／アナログ変換するＤ／Ａ変換器とを有する温度補償型水晶発振器において、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号と高安定な基準周波数信号を入力して位相を比較し、基準周波数信号に対して位相ずれのないよう制御電圧を出力すると共に、位相ずれのない状態をロック状態としてロック信号を出力するＰＬＬ回路と、Ｄ／Ａ変換器からの出力又はＰＬＬ回路からの出力のいずれかを選択して電圧制御水晶発振器に入力するスイッチと、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度を入力し、ＰＬＬ回路からのロック信号を入力し、ＰＬＬ回路からの出力を電圧値として入力し、スイッチを制御し、中央演算処理装置に温度値と当該温度値に対応した制御電圧の値を出力するパーソナルコンピュータとを用い、パーソナルコンピュータが、ＰＬＬ回路からロック信号が入力されるまでは、ＰＬＬ回路からの出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、ＰＬＬ回路からロック信号を入力すると、Ａ／Ｄ変換器からの検出温度の値とＰＬＬ回路からの出力の電圧値を記憶すると共に、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定して温度補償値を取得するものであり、温度補償値を短時間に取得できる。
【００３３】
更に、本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法は、パーソナルコンピュータが、中央演算処理装置にロック状態の検出温度の値と制御電圧の値として設定すると、Ｄ／Ａ変換器からの出力を選択して電圧制御水晶発振器に入力するようスイッチを制御し、電圧制御水晶発振器からの発振周波数信号について周波数カウンタで得られたカウント値とＡ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値とを比較し、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値の適正を判定する確認動作を行い、中央演算処理装置に設定した制御電圧の値が不適正であると判定すると、制御電圧の値を調整し、周波数カウンタで得られるカウント値がＡ／Ｄ変換器からの検出温度の値に対応して記憶されるカウント値に等しくなるよう微調整動作を行い、微調整された検出温度の値と制御電圧の値を中央演算処理装置に再設定するものであり、温度補償値の適正を確認でき、温度補償値が不適正であれば容易に微調整できる。
【００３４】
［本発明温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法：図１］
本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステムの概略図である。
本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステム（本システム）は、図１に示すように、温度センサ（TEMP. SENSOR）１１と、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１２と、ＣＰＵ１３と、Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）１４と、スイッチ（ＳＷ）１５と、ＶＣＸＯ１６と、出力端子１７と、バッファ１８と、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１９と、基準周波数入力端子２０と、ＰＬＬ回路（ＰＬＬ）２１と、周波数カウンタ２２と、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２３とを基本的に有している。
【００３５】
［各部：図２］
本システムの各部について具体的に説明する。
温度センサ（TEMP. SENSOR）１１は、水晶発振器の外周の温度を検出し、アナログ値を検出温度の値としてＡ／Ｄ変換器１２に出力する。
Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１２は、温度センサ１１からのアナログの検出温度の値をデジタルに変換し、ＣＰＵ１３とＰＣ２３に出力する。
【００３６】
ＣＰＵ１３は、制御部と内部メモリのＥＥＰＲＯＭを備え、プログラム処理で動作し、Ａ／Ｄ変換器１２から入力される検出温度の値に対して内部メモリに設定された対応する制御電圧値（温度補償値）をＤ／Ａ変換器１４に出力する。
また、ＣＰＵ１３は、ＰＣ２３から入力される温度値と対応する制御電圧値（温度補償値）を内部メモリに格納する処理を行う。
【００３７】
Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）１４は、ＣＰＵ１３から出力されるＶＣＸＯ１６を制御するための電圧値をデジタルからアナログに変換してＶＣＸＯ１６の制御端子に制御電圧を出力する。
スイッチ（ＳＷ）１５は、ＰＣ２３によって切り替えの制御が為され、温度補償値の取得動作の場合には、バッファ１８の入力側（ＰＬＬ２１の出力側）とＶＣＸＯ１６の入力側を接続し、温度補償値の確認動作の場合には、Ｄ／Ａ変換器１４の出力側とＶＣＸＯ１６の入力側を接続する。
【００３８】
ＶＣＸＯ１６は、ＳＷ１５を介してＤ／Ａ変換器１４から入力される制御電圧、若しくはＳＷ１５を介してＰＬＬ２１から入力される制御電圧に従って発振動作を行い、発振周波数信号を出力端子１７に出力する。
出力端子１７は、外部へ発振周波数信号を出力すると共に、ＰＬＬ２１及び周波数カウンタ２２に当該発振周波数信号を出力する。
【００３９】
バッファ１８は、ＰＬＬ２１からの出力信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器１９に出力する。
Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１９は、バッファ１８からの増幅信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、ＰＣ２３に出力する。
基準周波数入力端子２０は、セシウム発振器等で生成された高安定な基準周波数を入力し、ＰＬＬ２１の一方の入力端子に出力する。
【００４０】
ＰＬＬ回路（ＰＬＬ）２１は、基準周波数入力端子２０からの基準周波数を一方の入力端子に入力し、出力端子１７からのＶＣＸＯ１６の発振周波数信号を他方の入力端子に入力し、両信号の位相を比較し、基準周波数に対して発振周波数信号が位相ずれのないよう、位相差に基づいてＶＣＸＯ１６を制御する制御電圧を出力する。
そして、ＰＬＬ２１は、上記両信号が位相ずれのないロック状態になると、ロック信号をＰＣ２３に出力する。
【００４１】
周波数カウンタ２２は、出力端子１７から入力される周波数信号について周波数をカウントし、カウント値をＰＣ２３に出力する。
パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２３は、Ｄ／Ａ変換器１４の温度補償値の取得動作として、Ａ／Ｄ変換器１２から温度センサ１で検出された温度の値をデジタル値で入力し、ＳＷ１５をバッファ１８の入力側（ＰＬＬ２１の出力側）とＶＣＸＯ１６の入力側を接続するよう制御信号をＳＷ１５に出力する。
【００４２】
ＰＣ２３は、ＳＷ１５がバッファ１８の入力側とＶＣＸＯ１６の入力側を接続した後で、ＰＬＬ２１からロック信号を入力すると、Ａ／Ｄ変換器１９から入力されるＰＬＬ２１の出力の電圧値（制御電圧値）を検出温度の値と対応付けて内部メモリに記憶すると共に、周波数カウンタ２２からのカウント値も対応付けて記憶する。
そして、ＰＣ２３は、ＣＰＵ１３の内部メモリに検出温度の値と制御電圧値（温度補償値）を設定する。
【００４３】
また、ＰＣ２３は、温度補償値の確認動作として、ＳＷ１５をＤ／Ａ変換器１４の出力側とＶＣＸＯ１６の入力側を接続するよう制御信号をＳＷ１５に出力する。
そして、ＳＷ１５がＤ／Ａ変換器１４の出力側とＶＣＸＯ１６の入力側を接続した後に、ＣＰＵ１３は内部メモリに記憶された検出温度の値に対応する制御電圧値（温度補償値）をＤ／Ａ変換器１４に出力すると、Ｄ／Ａ変換器１４は当該制御電圧値をアナログ変換してＳＷ１５を介してＶＣＸＯ１６に出力し、ＶＣＸＯ１６で発振動作が為される。
【００４４】
ＰＣ２３は、ＶＣＸＯ１６から出力された発振周波数信号が周波数カウンタ２２でカウントされた値を入力し、当該入力されたカウント値と、Ａ／Ｄ変換器１２から入力される検出温度の値に対応して内部メモリで記憶する周波数のカウント値との比較を行う。
ＰＣ２３の内部メモリに記憶するカウント値と周波数カウンタ２２から入力されるカウント値とが一致すれば、設定された温度補償値は適正であるとして、温度補償値を微調整する必要がない。
【００４５】
また、ＰＣ２３内部のメモリに記憶するカウント値と周波数カウンタ２２から入力されるカウント値とが一致しなければ、設定された温度補償値は不適正であるとして、温度補償値の微調整を行う。
微調整の方法は、ＰＣ２３が、内部メモリに記憶する検出温度の値に対応する制御電圧値を調整し、その検出温度の値に対応して記憶する周波数カウント値に周波数カウンタ２２から入力されるカウント値が一致するようにする。
そして、ＰＣ２３は、カウント値が一致した場合の微調整した制御電圧値を検出温度の値に対応付けて上書きして保存し、その検出温度の値と制御電圧値をＣＰＵ１３の内部メモリに設定する。
【００４６】
ここで、確認動作及び微調整の動作を行わないのであれば、周波数カウンタ２２は必要ない。
また、温度補償値の取得動作で、ＰＬＬ２１からロック信号がＰＣ２３に出力されない構成であれば、周波数カウンタ２２は必要になり、ＰＣ２３の内部メモリに標準の温度の値に対する周波数カウント値を記憶しておき、周波数カウンタ２２から入力されるカウント値が内部メモリに記憶するカウント値になったとき、ロック状態と判定して、その時における検出温度の値と制御電圧値をＣＰＵ１３の内部メモリも設定する。
【００４７】
［動作］
次ぎに、本システムの動作について説明する。
ＰＣ２３は、Ｄ／Ａ変換器１４での補償値を求めるために、ＳＷ１５をバッファ１８の入力側（ＰＬＬ２１の出力側）とＶＣＸＯ１６の入力側を接続するよう制御し、高安定な基準信号を入力するＰＬＬ２１からの出力をバッファ１８とＶＣＸＯ１６に出力する。
【００４８】
ＶＣＸＯ１６は、ＰＬＬ２１からの入力される信号を制御電圧として発振動作を行い、発振周波数信号を出力端子１７に出力する。出力端子１７に出力された発振周波数信号は、ＰＬＬ２１の他方の入力端子に入力され、また分岐して周波数カウンタ２２に出力される。
【００４９】
ＰＬＬ２１は、基準周波数入力端子２０から入力される高安定な基準信号とＶＣＸＯ１６から出力される発振周波数信号との位相を比較し、基準信号に対して発振周波数信号の位相ずれがないロック状態となったときに、ＰＣ２３にロック信号を出力する。
【００５０】
ＰＬＬ２１からロック信号の入力を受けたＰＣ２３は、その時にＡ／Ｄ変換器１２から入力される温度の値と、バッファ１８で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１９でデジタル値に変換されたＰＬＬ２１からの出力の電圧値（制御電圧値）とを取得し、内部の記憶部に対応付けて記憶する。ここで、取得された制御電圧値がＤ／Ａ変換器１４に対する温度補償値となる。
ＰＣ２３は、取得した温度の値と対応する制御電圧値とをＣＰＵ１３の内部メモリに設定する。
【００５１】
また、周波数カウンタ２２は、ＶＣＸＯ１６からの発振周波数信号について周波数をカウントし、カウント値をＰＣ２３に出力している。従って、ＰＣ２３は、ＰＬＬ２１がロック状態となった時の発振周波数信号のカウント値を温度の値と対応付けて記憶する。
【００５２】
次ぎに、ＰＣ２３は、ＣＰＵ１３に設定した温度補償値が適正であるか否かを確認するために、ＳＷ１５をＤ／Ａ変換器１４の出力側とＶＣＸＯ１６の入力側を接続するよう制御する。
【００５３】
ＣＰＵ１３は、ＰＣ２３から設定された温度補償値（制御電圧値）をＤ／Ａ変換器１４に出力し、Ｄ／Ａ変換器１４でアナログ信号に変換されてＶＣＸＯ１６に出力される。
すると、ＶＣＸＯ１６はＤ／Ａ変換器１４から入力される制御電圧で発振動作を行い、発振周波数信号を出力端子１７に出力する。更に、出力端子１７から発振周波数信号が周波数カウンタ２２に入力され、当該信号の周波数がカウントされ、カウント値がＰＣ２３に出力される。
【００５４】
ＰＣ２３は、周波数カウンタ２２から入力されるカウント値がＰＬＬ２１のロック時に記憶したカウント値と等しい場合には、設定した温度補償値が適正であったと判定する。
また、ＰＣ２３は、周波数カウンタ２２から入力されるカウント値がＰＬＬ２１のロック時に記憶したカウント値と等しくない場合には、設定した温度補償値が不適正であったと判定し、等しくなるよう温度補償値を微調整し、等しくなった時の温度補償値をＣＰＵ１３の内部メモリに再設定する。接続系のばらつきで周波数ずれが発生することがあり、それにより等しくない場合が起こる。
【００５５】
このように、温度毎にＰＣ２３は、ＳＷ１５を切り替えながら温度補償値を取得（取得動作）し、ＣＰＵ１３の内部メモリに設定し、更に確認動作として、設定した温度補償値が適正であるか否かを判定し、設定した温度補償値にずれがある場合には微調整を行って温度補償値の再設定を行うようになっており、温度毎に温度補償値を短時間で求めることができるものである。
【００５６】
また、温度補償値は、温度ステップ毎に求めなくても、全温度範囲のＡ／Ｄ変換器１２の温度値とＡ／Ｄ変換器１９の温度補償値（Ａ／Ｄ変換器１９から出力される電圧値）を対応付けてＰＣ２３の内部メモリに記憶させておき、その後、温度ステップ毎にＰＣ２３が検出温度の値とその時の電圧値をＣＰＵ３の内部メモリに格納するようにしてもよい。
【００５７】
上記方法は、アナログ式の温度補償回路網（図示していない）における温度補償時に、ＶＣＸＯ１６の温度特性が既知となり、補償値のカーブを一致させるように、アナログ式の温度補償回路網での温度特性カーブを設定できる利点がある。
【００５８】
［実施の形態の効果］
本実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償設定方法によれば、温度補償値の取得動作として、ＳＷ１５を切り替えてＰＬＬ２１の出力がＶＣＸＯ１６に入力されるようにし、その出力と高安定な基準周波数をＰＬＬ２１に入力し、ロック状態になると、ＰＣ２３がその時の検出温度の値とＰＬＬ２１への制御電圧値を記憶し、その検出温度の値と制御電圧値をＣＰＵ１３の内部メモリに設定して、Ｄ／Ａ変換器１４に対する温度補償を行うようにしているので、温度補償値を短時間で求めることができる効果がある。
【００５９】
また、本実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償設定方法によれば、温度補償値の確認動作として、ＰＣ２３が、ＳＷ１５を切り替えてＤ／Ａ変換器１４の出力がＶＣＸＯ１６に入力されるようにし、ＶＣＸＯ１６の出力を周波数カウンタ２２でカウントし、温度補償値の取得動作でカウントされたＶＣＸＯ１６の発振周波数のカウント値と比較し、一致すれば温度補償値が適正であると確認できる効果がある。
【００６０】
また、本実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償設定方法によれば、温度補償値の微調整動作として、上記カウント値が一致しない場合、ＰＣ２３は、温度補償値の取得動作でカウントされたカウント値になるようＶＣＸＯ１６への制御電圧値を調整し、当該カウント値になった場合に、その検出温度の値と制御電圧値をＣＰＵ１３の内部メモリに設定することで、Ｄ／Ａ変換器１４への温度補償値を容易に微調整できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、温度毎にＤ／Ａ変換器の温度補償値を短時間で取得できる温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係る温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステムの概略図である。
【図２】従来の温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法に係るシステムを示す概略図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…温度センサ、  ２…Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）、  ３…ＣＰＵ、  ４…Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）、  ５…ＶＣＸＯ、  ６…出力端子、  ７…周波数カウンタ、  ８…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、  １１…温度センサ、  １２…Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）、  １３…ＣＰＵ、  １４…Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）、  １５…スイッチ（ＳＷ）、  １６…ＶＣＸＯ、  １７…出力端子、  １８…バッファ、  １９…Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）、  ２０…基準周波数入力端子、  ２１…ＰＬＬ回路（ＰＬＬ）、  ２２…周波数カウンタ、  ２３…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
【図１】
2010147652.tif 000003
【図２】
2010147652.tif 000004