(57)【要約】【課題】本発明の目的は、周波数調整精度の向上が可能な温度補償発振器の周波数調整方法を提供することである。【解決手段】圧電振動子（X'tal）で構成する発振回路部１、発振回路部１近傍の温度を検出し前記圧電振動子（X'tal）の温度特性を補償する温度補償部２、及び温度補償部２の出力に基づいて出力周波数を変化させる容量素子ＣＰ１，ＣＰ２からなる周波数調整部３を有する温度補償発振器Aの周波数調整方法において、容量素子ＣＰ１，ＣＰ２に発振回路部１の周波数を変化させる電圧ＶCを印加する手段と、印加電圧ＶCによって変化する周波数出力信号を測定する手段とにより、所望の周波数偏差を決定する容量素子ＣＰ１，ＣＰ２の値を調整する手段を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動子で構成する発振回路部、前記発振回路部近傍の温度を検出し前記圧電振動子の温度特性を補償する温度補償部、及び温度補償部の出力に基づいて出力周波数を変化させる容量素子からなる周波数調整部を有する温度補償発振器の周波数調整方法において、
前記容量素子に前記発振回路部の周波数を変化させる電圧ＶCを印加する手段と、前記印加電圧ＶCによって変化する周波数出力信号を測定する手段とにより、所望の周波数偏差を決定する前記容量素子の値を調整する手段を備えたことを特徴とする温度補償発振器の周波数調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載する電圧VCとして印加する電圧は、可変容量ダイオードで生成された電圧であることを特徴とする温度補償発振器の周波数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用通信機器等の電子機器に用いられる温度補償発振器の周波数調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に温度補償発振器（ＴＣＸＯ）は、大別して、発振回路部、温度補償部、周波数調整部にて構成される。 発振回路部は、圧電振動子（Ｘ'tal）の励振を促して所定レベルの発振周波数を出力するもので、具体的には、トランジスタ、コンデンサ、抵抗等を含んだ発振回路を構成している。この発振回路には直流電圧ＶCCが供給されている。 温度補償部は、圧電振動子Ｘ'talの温度特性を補償するもので、感熱素子（例えばサーミスタ）、抵抗、コンデンサ等を用い、圧電振動子（Ｘ'tal）の温度変化に対する周波数偏移（Δｆ／ｆ）を打ち消す補償特性の回路を構成している。例えば、−３０℃〜＋８０℃間の温度範囲内では、発振出力の温度による偏移を±２（×１０−６）程度に抑える働きをする。
【０００３】
周波数調整部は、温度補償発振器の発振出力を調整するもので、調整用コンデンサＣＴ１とＣＴ２とを組み合わせてリアクタンス調整回路を構成している。
従来の温度補償発振器の周波数調整工程は図８のフローチャートの通りであり、まず調整用コンデンサＣＴ１、ＣＴ２がない状態で周波数を測定する（ステップＳ1）。次に測定した周波数によって取り付ける調整用コンデンサＣＴ１、ＣＴ２の大きさが異なるので、ＣＴ１、ＣＴ２の大きさに対応した周波数毎に分ける（ステップＳ2）。そして調整用コンデンサＣＴ１、ＣＴ２を取り付け（ステップＳ3）、その後周波数を測定する（ステップＳ4）。（  例えば、特許文献１参照  ）
【特許文献１】実開平０６―７３９１１号公報なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧電振動子の周波数は、室温で±１５×１０−６程度までしか絞り込んで製造できない。温度補償発振器としては、±１．５×１０−６以下に周波数を合わせ込まなければならないので、周波数調整部は必要となる。
【０００５】
また従来の温度補償発振器の周波数調整は、図８に示すように所望の周波数調整量により、ランク分けして、そのランクであらかじめ決められた容量値を搭載するのみであるため、各ランクのセンターからずれたサンプルは周波数調整量が目標とする周波数からずれるという問題があり、また、各サンプルの目標とする周波数調整量にもバラツキがあるため、全体として周波数調整後の周波数変化量にバラツキが大きいという問題があった。 
よって、本発明は周波数調整精度の改善が可能な温度補償発振器の周波数調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の温度補償発振器の周波数調整方法は、圧電振動子で構成する発振回路部、前記発振回路部近傍の温度を検出し前記圧電振動子の温度特性を補償する温度補償部、及び温度補償部の出力に基づいて出力周波数を変化させる容量素子からなる周波数調整部を有する温度補償発振器の周波数調整方法において、
前記容量素子に前記発振回路部の周波数を変化させる電圧ＶCを印加する手段と、前記印加電圧ＶCによって変化する周波数出力信号を測定する手段とにより、所望の周波数偏差を決定する前記容量素子の値を調整する手段を備えた
ことを特徴とする。
【０００７】
また、温度補償発振器の周波数調整方法は、上記調整方法において、電圧VCとして印加する電圧は、可変容量ダイオードで生成された電圧であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の度補償発振器の周波数調整方法によれば、圧電振動子で構成する発振回路部、前記発振回路部近傍の温度を検出し前記圧電振動子の温度特性を補償する温度補償部、及び温度補償部の出力に基づいて出力周波数を変化させる容量素子からなる周波数調整部を有する温度補償発振器の周波数調整方法において、前記容量素子に前記発振回路部の周波数を変化させる電圧ＶCを印加する手段と、前記印加電圧ＶCによって変化する周波数出力信号を測定する手段とにより、所望の周波数偏差を決定する前記容量素子の値を調整する手段を備えたことから、目標とする周波数になった時点での可変容量ダイオードＶＣに印加する電圧を読みとり、予め調べておいた容量特性をもとに、電圧を容量変換し、指定された容量を実際に実装することで高精度の周波数調整が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。
図１は本発明の温度補償発振器の周波数調整方法に用いる温度補償発振器の回路図と温度補償発振器に接続された可変容量ダイオードで構成された外部周波数調整回路図である。図１における温度補償発振器は大略的に発振回路部１、温度補償部２、周波数調整部３とから構成されている。図１において、１はＡＴカット等の圧電振動子（X'tal）を備えた発振回路部であり、２は周囲の温度変化に伴う発振回路部１の周波数の変動を補償する温度補償部であり、３は周波数を調整するための周波数調整部である。なお図１において４は外部周波数調整部であり、Ｖｃｃは電源電圧印加端子であり、ＯＵＴは出力端子であり、ＧＮＤは接地端子である。また、Ｖｃｏｎからは安定した直流電源を供給し、リレー回路である電源制御回路により２〜１２Ｖの範囲で可変されている。
【００１０】
発振回路部１は、圧電振動子（X'tal）と、コンデンサと、帰還抵抗とインバータにより構成された公知の発振回路である。発振回路１は、出力端子ＯＵＴから温度２５℃において例えば１９．２ＭＨｚの周波数の矩形波の信号が出力されるように設計されている。  
温度補償部２は、周波数調整部３と発振回路部１との間に配置されている。そして温度補償部２は、低温領域温度補償回路と高温領域温度補償回路から構成されており、低温領域温度補償回路２１は、抵抗Ｒ２及びサーミスタＴＨを並列接続した回路にコンデンサＣ１０を直列接続した回路にコンデンサＣ２を並列接続した回路であり、高温領域温度補償回路２２は、抵抗Ｒ１とサーミスタＴＨを直列接続した回路をコンデンサＣに並列接続した回路である。また、Ｖｃｏｎから入力される安定した直流電源をリレー回路である電源制御回路により可変幅としと２〜１２Ｖの範囲で切り換えている。
【００１１】
周波数調整部３は、固定コンデンサＣ１と調整用コンデンサ（容量素子）ＣＰ１，調整用コンデンサ（容量素子）ＣＰ２とが並列接続されている。ここで本発明の温度補償発振器の周波数調整方法においては調整用コンデンサ（容量素子）ＣＰ１とＣＰ２を温度補償発振器Ａの入力端子に接続された可変容量ダイオードで構成される外部周波数調整部４の入力電圧から決定される容量値を最適値に選ぶことにより、温度補償発振器Ａの周波数調整精度を高めることができるのである。
【００１２】
次に本発明の温度補償発振器Aの周波数調整方法について説明する。本発明の周波数調整は次の手順で行う。
（１）温度補償発振器Aの外部に設けられた外部周波数調整部４の可変容量ダイオードＶＣに印加される電圧を振って出力端子OUＴから出力される周波数を測定する。
（実際の測定結果を図２に示す。ここではＣ３＝５６ｐＦ、Ｃ１＝３３ｐＦとしている。）
【００１３】
（２）周波数調整部３の調整用コンデンサ（容量素子）ＣＰ１とＣＰ２に実際にコンデンサを搭載し出力端子OUTから出力される周波数を測定し周波数変化を確認する。（その結果を図３、図４に示す。図４は図３の縦軸と横軸を入れ替えたものである。ここでＣ１＝３０Ｆとしている。）
図２と図３（図４）の結果より、入力電圧、周波数偏差、容量の関係を求める。
【００１４】
（３）図７に示すのは、可変容量ダイオード電圧ＶＣにおける周波数偏差と調整用コンデンサ容量を基にし、容量（ｐＦ）と可変容量ダイオードＶＣに印加される電圧（Ｖ）の関係をグラフにまとめる。（図５）
以上の手順により本発明の温度補償発振器Aの周波数調整方法により得られた周波数調整結果を図６に示す。図６より、実験値からの実力（３σ）は±0.3×１０−６であり、４σでも±0.6×１０−６内で調整できる。（図示しないが従来例では３σで±1.5×１０−６のバラツキが発生していた。）
【００１５】
図８で示すフローチャートのように従来例においては、出力端子OUTから出力される周波数により、ランク分けされそのランクによりあらかじめ決められた容量値を用いており、各々の温度補償発振器Ａが容量値により、一様に周波数変化することを前提にしているが、実際には同一の容量値による周波数変化は一様ではなく、これが周波数調整後のバラツキを大きくする原因となっていた。本発明においては、上述のように各々の温度補償発振器Aの容量値と周波数変化の関係から、最適な容量値を決定することから、周波数調整のバラツキを小さくすることができる。よって本発明の周波数調整方法においては、調整用コンデンサ（容量素子）ＣＰ１，ＣＰ２の公差の厳しい規格のものを用いれば更なる周波数調整バラツキの改善が可能となる。
【００１６】
また、本実施形態においては、温度補償発振器の周波数調整方法について示しているが、温度補償部２のない発振器も本発明の技術的範囲に含まれることはいうまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】本発明の温度補償発振器の周波数調整部における可変容量ダイオード電圧ＶＣと周波数変化の関係を示すグラフである。
【図３】本発明の温度補償発振器の周波数調整部における調整用コンデンサ容量と周波数変化量の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の温度補償発振器の周波数偏差と調整用コンデンサ容量との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の温度補償発振器の周波数調整部における可変容量ダイオード電圧ＶＣと調整用コンデンサ容量との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の温度補償発振器の周波数調整後の周波数バラツキの関係を示す図である。
【図７】可変容量ダイオード電圧ＶＣにおける周波数偏差と調整用コンデンサ容量の一覧を示すものである。
【図８】従来の温度補償発振器の周波数調整工程のフローチャートである。
【符号の説明】
【００１８】
Ａ・・・温度補償発振器
１・・・発振回路部
X'tal・・・圧電振動子
ＯＵＴ・・・出力端子
Ｖｃｃ・・・電源電圧印加端子
Ｇｎｄ・・・接地端子
２・・・温度補償部
３・・・周波数調整部
ＣＰ１・・・調整用コンデンサ（容量素子）
ＣＰ２・・・調整用コンデンサ（容量素子）
Ｃ１・・・固定コンデンサ
４・・・外部周波数調整部
ＶＣ・・・可変容量ダイオード
Ｖcon・・・入力電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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