(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶振動子の負荷容量を可変するバリキャップダイオードを有する水晶発振器において、前記バリキャップダイオードには加算回路からの加算出力を印加し、前記加算回路は発振周波数の調整電圧Ｖcと電源投入直後はバリキャップダイオードに定常状態よりも高い電圧を印加する起動発生回路の発生電圧Ｖkとを加算したことを特徴とする水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水晶発振器に係わり、特に起動時間の短縮に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、携帯電話機等の移動体通信機器が広く使用されるとともに、この種の電子機器では形状の小型化のみならず種々の機能が求められている。
このため、このような通信機器に通信周波数の基準として用いられる水晶発振器にも種々の要求がある。
【０００３】
たとえば携帯電話機では、形状の小型、軽量化のために電源である電池の容積を小さくする必要がある。一方、電池の容積を小さくしても動作可能な時間を長くし、長時間の待ち受け受信の可能なことが要求されている。
【０００４】
このため待ち受け状態では、動作状態と休止状態とを間欠的に繰り返すことにより着信の有無を確認するようにして電池の寿命を延長することが考えられている。
従来、間欠的に使用される水晶発振器では、たとえば発振出力をゲート回路を介して出力するようにしたものがある。
【０００５】
このようにすれば上記ゲートをオン、オフ制御することによって出力をオン、オフすることができる。
しかしながら、このようなものではゲート回路を用いて発振出力を断つものであって、出力の断たれた状態でも発振回路は連続して動作しているために、消費電力を低減することはできない。
【０００６】
したがって電源の節減のために、間欠的に動作させる水晶発振器では、動作状態と停止状態を繰り返す必要がある。このため水晶発振器へ電源投入後、定常的な発振状態になるまでの所要時間、すなわち起動時間は極力短時間であることが電池の電力の有効利用のために必要となる。
【０００７】
従来、このような場合、起動時に発振回路に大きな電流を流すことにより起動時間を短縮するようにしていた。
しかしながらこのようなものでは、起動時の消費電力が増大するために合理的でない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、起動時間を著しく短くすることができ、かつ起動時の消費電力が特に増大することもなく、間欠的な動作に適する水晶発振器を提供することを目的とするものである。
【０００９】
本発明は、水晶振動子の負荷容量を可変するバリキャップダイオードを有する水晶発振回路において、前記バリキャップダイオードには加算回路からの加算出力を印加し、前記加算回路は発振周波数の調整電圧Ｖcと電源投入直後はバリキャップダイオードに定常状態よりも高い電圧を印加する起動発生回路の発生電圧Ｖkとを加算した構成とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１に示す回路図を参照して詳細に説明する。
１はインバータで、この入出力間に帰還抵抗２を接続し、この帰還抵抗２に並列に水晶振動子３を接続している。
【００１１】
なおインバータ１の電源は、ＶＤＤ及び接地電位から供給される。
またインバータ１の出力を出力端子（ＯＵＴ）４に接続している。
そしてインバータ１の入力端子及び出力端子と接地電位との間には、それぞれ位相条件を満たすようにコンデンサ５、６を介挿している。
【００１２】
また、このコンデンサ５、６に並列に、それぞれコンデンサ７、８とバリキャップダイオード９、１０の直列回路を接続している。
一方、オペアンプ１１を用いた加算回路の加算出力を、抵抗１２、１３を介して上記コンデンサ７、８とバリキャップダイオード９、１０との直列接続点に与えてバリキャップダイオード９、１０の静電容量を制御するようにしている。
また上記加算回路では、別に与えられる発振周波数の調整電圧ＶＣと、起動電圧発生回路の発生電圧ＶＫを加算するようにしている。
【００１３】
上記起動電圧発生回路は、たとえば電源ＶＤＤと接地電位との間に抵抗１４とコンデンサ１５を直列に介挿している。
そして抵抗１４とコンデンサ１５の直列接続点をインバータ１６の入力に接続している。
この抵抗１４とコンデンサ１５の直列回路の時定数は、たとえば発振回路の起動時間が３ｍｓであれば、インバータ１６の出力がＨからＬに反転するまでの時間を１ｍｓ程度とするように設定すればよい。
【００１４】
このようにすれば、電源の投入直後は、抵抗１４とコンデンサ１５の直列接続点の電位は低いので、インバータ１６の入力の論理レベルはＬであり、したがって出力の論理レベルはＨとなり、発生電圧ＶＫは略電源電位ＶＤＤになる。
【００１５】
したがって加算回路は調整電圧ＶＣと発生電圧ＶＫを加算して、バリキャップダイオード９、１０に印加する。
したがってバリキャップダイオード９、１０には調整電圧ＶＣのみの時よりも高い電圧が印加されるので、その静電容量は小さくなる。これを発振回路のインバータ１から見ると、負荷の容量分の大きさが小さくなり、いわゆる負荷の軽い状態となる。
【００１６】
したがってインバータ１は軽負荷で動作することができ、それによって電源投入後、周波数及び振幅が定常状態になるまでの時間を、負荷を軽くしないで一定とした場合よりも大幅に短縮することができる。
たとえばインバータを用いた従来の発振回路では電源投入後、発振周波数及び振幅が定常状態になるまでに約３ｍｓを要していたが、起動時の負荷を軽くすることによってこの時間を約半減することができた。
【００１７】
なお電源投入後、コンデンサ１５の充電電圧が次第に上昇して、インバータ１６のスレッシホールド電圧を超えると、インバータ１６の出力はＨからＬへ反転する。
したがってバリキャップダイオード９、１０には調整電圧ＶＣが印加され、定常的な動作状態となる。
【００１８】
なおコンデンサ１５に並列にＰ型ＦＥＴ１７のドレイン、ソースを接続し、このＦＥＴ１７のゲートを電源ＶＤＤに接続している。
したがって電源ＶＤＤを断つと、ＦＥＴ１７のゲート電圧は次第に低下して、ある時点でドレイン、ソース間は導通しコンデンサ１５の充電電荷を放電する。
【００１９】
なお本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、たとえば上記実施例ではインバータを用いた発振回路について説明したが、トランジスタ、ＦＥＴ等を用いたコルピッツ型の発振回路にも同様に適用できることはもちろんである。
【００２０】
このような構成であれば、簡単な構成で起動時間を短縮することができ、それによって消費電力が増大することもない。
したがって携帯電話等の移動体通信機器の間欠動作に適し、一定時間、発振器の電源を断とすることによって消費電力を節減することができ、電源投入時は起動時間が短く短時間で定常的な動作状態となる。したがってこの種の電子機器の消費電力の低減に寄与することができる水晶発振器を提供することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、起動時間が短く、かつ起動時に消費電力が増加することもなく、間欠的な動作にて記する水晶発振器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の回路図である。
【符号の説明】
１、１６        ・・  インバータ
３              ・・  水晶振動子
９、１０        ・・  バリキャップダイオード
【図１】
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