(57)【要約】【課題】狭帯域の周波数を用いる場合にも優れた周波数温度特性を発揮し、小型化可能でＩＣ化が容易な温度補償型ＳＡＷ発振器を提供する。【解決手段】ＳＡＷ発振器１はそれぞれ第１、第２ＳＡＷ共振子５，８と第１、第２伸張コイル６，９とを直列接続した第１、第２直列回路７，１０を並列配置し、それらの両端にスイッチ１１，１２と容量バンク１５，１６とを直列接続したＳＡＷ発振回路２を備える。両スイッチは制御回路３により、周囲温度によって切換動作して容量バンクを第１又は第２直列回路と選択的に接続し、それぞれ所定の周波数で発振動作を行う第１又は第２発振ループ１７，１８を形成する。第１、第２伸張コイルのインダクタンスＬ１，Ｌ２をＬ１＞Ｌ２に設定することにより、第１発振ループの周波数温度特性の頂点温度を第２発振ループより低くする。【選択図】図１
2011124887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ＳＡＷ共振子と、インダクタンスＬ１の第１伸張コイルとを直列に接続した第１直列回路と、
第２ＳＡＷ共振子と、前記第１伸張コイルとは異なるインダクタンスＬ２の第２伸張コイルとを直列に接続した第２直列回路と、
前記第１直列回路に接続される第１負荷容量と、
前記第２直列回路に接続される第２負荷容量と、
前記第１直列回路又は前記第２直列回路に切り換えて接続し、それぞれ発振動作を行う第１発振ループ又は第２発振ループを選択的に形成するスイッチとを備えることを特徴とするＳＡＷ発振回路。
【請求項２】
前記第１ＳＡＷ共振子及び前記第２ＳＡＷ共振子が１つの圧電基板上に設けられていることを特徴とする請求項１記載のＳＡＷ発振回路。
【請求項３】
前記第１負荷容量と前記第２負荷容量とが共通の負荷容量からなり、前記スイッチが前記共通の負荷容量を前記第１直列回路又は前記第２直列回路に切り換えて接続し、前記第１発振ループ又は第２発振ループを選択的に形成することを特徴とする請求項１又は２記載のＳＡＷ発振回路。
【請求項４】
前記負荷容量が可変負荷容量であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のＳＡＷ発振回路。
【請求項５】
追加のＳＡＷ共振子と、前記第１及び第２伸張コイルとは異なるインダクタンスの追加の伸張コイルとをそれぞれ直列に接続した１つ以上の追加の直列回路と、
前記１つ又は複数の追加の直列回路にそれぞれ接続される１つ以上の追加の負荷容量とを更に備え、
前記スイッチが、前記第１直列回路、前記第２直列回路又は前記１つ以上の追加の直列回路のいずれか１つに切り換えて接続し、それぞれ発振動作を行う第１発振ループ、第２発振ループ又は１つ以上の追加の発振ループのいずれか１つを選択的に形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のＳＡＷ発振回路。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか記載のＳＡＷ発振回路と、周囲温度によって前記ＳＡＷ発振回路の前記スイッチを動作させる駆動手段とを備えることを特徴とするＳＡＷ発振器。
【請求項７】
前記周囲温度を基準値と比較して所定のヒステリシス幅をもって前記スイッチを切換動作させるように前記駆動手段を制御する制御回路を有することを特徴とする請求項６記載のＳＡＷ発振器。
【請求項８】
前記ＳＡＷ発振回路の前記負荷容量が可変負荷容量であり、前記制御回路が前記周囲温度によって前記可変負荷容量の容量値を制御することを特徴とする請求項７記載のＳＡＷ発振器。
【請求項９】
前記制御回路が、前記周囲温度の経時的変移に基づいて前記ＳＡＷ発振回路の前記スイッチの切換動作を制御することを特徴とする請求項７又は８記載のＳＡＷ発振器。
【請求項１０】
前記周囲温度を検出して前記駆動手段に出力する温度センサーを更に備えることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか記載のＳＡＷ発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ）共振子を用いたＳＡＷ発振回路、及びこれを備えるＳＡＷ発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話等の無線通信機器や有線通信機器等には、ＳＡＷ発振器が広く採用されている。特に車両のキーレスエントリーシステムのような近距離無線の送信機には、狭帯域の周波数偏移（ＦＳＫ）変調を用いたＳＡＷ発振器が利用されている。一般にＳＡＷ発振器は、通信機器の高性能化及び小型化に伴い、優れた周波数温度特性及び小型化が要求されている。
【０００３】
ＳＡＷ発振器は、使用温度の変化に対応して、より広い範囲で周波数温度特性を向上させるために、温度補償回路を付加する場合がある（例えば、特許文献１，２を参照）。この温度補償回路は、ＳＡＷ共振子に可変容量ダイオードを直列に接続し、これに印加する電圧を２次関数的に制御することによって、ＳＡＷ発振器を広い温度範囲に亘って温度補償する。
【０００４】
また、ＳＡＷ共振子の検出温度を、温度補償を必要としない中温領域と、温度補償を必要とする低温度及び高温度領域とに分け、ＳＡＷ共振子の検出温度が低温度又は高温度領域の場合にのみ温度補償を行うように温度補償部を付加したＳＡＷ発振器が知られている（例えば、特許文献３を参照）。このＳＡＷ発振器は、温度補償部が簡易な構成で、ＳＡＷ共振子の個体が持つ温度特性のばらつきに対して確実に温度補償することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１２９５１３号公報
【特許文献２】特開平７−２３１２２１号公報
【特許文献３】特開２０００−１１４８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように従来のＳＡＷ発振器は、温度補償回路を付加するために装置全体が複雑であり、それだけ小型化が困難である。特に二次関数的な周波数温度特性を有するＳＡＷ共振子を用いたＳＡＷ発振器は、温度補償するために回路の容量値を大きく可変にする必要がある。このような特性を有する可変容量ダイオードを直列に接続する構造の温度補償回路を小型化したり、温度補償に必要なサーミスタを用いた温度補償回路をＩＣ化することは困難である。
【０００７】
これに対し、特許文献３記載のＳＡＷ発振器は、温度補償部が増幅器、中温度領域設定回路、ウインドコンパレータ、スイッチ及び２つのコンデンサで構成されるので、容易にＩＣ化することができ、より小型化を図ることができる。しかしながら、この温度補償部は、低温度及び高温度領域ではスイッチを開いて一方のコンデンサのみをＳＡＷ共振子に接続することにより、その発振周波数を高くなるように補正するので、特に狭帯域の周波数を使用するＦＳＫ変調には適しないという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＦＳＫ変調のような狭帯域の周波数を用いる場合にも優れた周波数温度特性を発揮し、小型化可能であり、しかもＩＣ化が容易な温度補償型のＳＡＷ発振回路及びこれを用いたＳＡＷ発振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のＳＡＷ発振回路は、上記目的を達成するために、第１ＳＡＷ共振子と直列にインダクタンスＬ１の第１伸張コイルを接続した第１直列回路と、第２ＳＡＷ共振子と直列に第１伸張コイルとは異なるインダクタンスＬ２の第２伸張コイルとを接続した第２直列回路と、第１直列回路に接続される第１負荷容量と、第２直列回路に接続される第２負荷容量と、第１直列回路又は第２直列回路に切り換えて接続し、それぞれ発振動作を行う第１発振ループ又は第２発振ループを選択的に形成するスイッチとを備えることを特徴とする。
【００１０】
このように第１及び第２ＳＡＷ共振子を用いて第１及び第２発振ループを１つのＳＡＷ発振回路に組み込み、かつそれらの周波数温度特性を頂点温度が互いに異なるように設定することができる。そして、例えば周囲温度に応じてスイッチを切換動作させ、第１又は第２発振ループを選択的に接続することにより、別個の温度補償回路を設けることなく、狭帯域の周波数を用いる場合にも、所望の使用温度範囲で常に良好な周波数温度特性を得ることができる。更にこのような構成のＳＡＷ発振回路は、各構成要素を容易にＩＣ化することができ、小型化を図ることができる。
【００１１】
或る実施例では、第１ＳＡＷ共振子及び第２ＳＡＷ共振子が１つの圧電基板上に設けられていることにより、ＳＡＷ発振回路及びこれを用いたＳＡＷ発振器を小型化することができる。
【００１２】
別の実施例では、第１負荷容量と第２負荷容量とが共通の負荷容量からなり、スイッチが共通の負荷容量を第１直列回路又は第２直列回路に切り換えて接続し、第１発振ループ又は第２発振ループを選択的に形成するように構成することによって、ＳＡＷ発振回路及びこれを用いたＳＡＷ発振器の構成を簡単化し、それらの小型化を図ることができる。
【００１３】
或る実施例では、負荷容量が可変負荷容量とすることによって、周囲温度の変化に対応して第１及び第２発振ループの発振周波数が常に略一定となるように調整することができる。
【００１４】
更に別の実施例によれば、追加のＳＡＷ共振子とそれぞれ直列に第１及び第２伸張コイルとは異なるインダクタンスの追加の伸張コイルを接続した１つ以上の追加の直列回路と、これら１つ又は複数の追加の直列回路にそれぞれ接続される１つ以上の追加の負荷容量とを更に備え、スイッチにより第１直列回路、第２直列回路又は１つ以上の追加の直列回路のいずれか１つに切り換えて接続し、それぞれ発振動作を行う第１発振ループ、第２発振ループ又は１つ以上の追加の発振ループのいずれか１つを選択的に形成するＳＡＷ発振回路が提供される。これにより、３段又はそれ以上の多段階に周波数温度特性を切り換えて発振動作させ、より広い使用温度範囲に亘って常に良好な周波数温度特性を得ることができる。
【００１５】
本発明の別の側面によれば、上述した本発明のいずれかのＳＡＷ発振回路と、周囲温度によってＳＡＷ発振回路のスイッチを動作させる駆動手段とを備え、それにより優れた周波数温度特性を発揮し、小型化及びＩＣ化を実現し得るＳＡＷ発振器が提供される。
【００１６】
或る実施例では、周囲温度を基準値と比較して所定のヒステリシス幅をもってスイッチを切換動作させるように駆動手段を制御する制御回路を有することにより、チャタリング等を生じさせることなく、スイッチの切換動作を円滑に行わせることができる。
【００１７】
別の実施例では、ＳＡＷ発振回路の負荷容量が可変負荷容量であり、制御回路が周囲温度に応じて可変負荷容量の容量値を制御することにより、発振周波数が常に略一定となるように調整することができる。
【００１８】
或る実施例では、制御回路が、周囲温度の経時的な変移に基づいてＳＡＷ発振回路のスイッチの切換動作を制御することにより、ＳＡＷ発振器の使用条件、用途等に対応して第１及び第２発振ループの接続をより最適に切換制御することができる。
【００１９】
別の実施例では、ＳＡＷ発振器が、周囲温度を検出して駆動手段に出力する温度センサーを更に備えることにより、周囲温度に基づく第１及び第２発振ループの接続を自己制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるＳＡＷ発振器の実施例を示す回路図。
【図２】図１のＳＡＷ発振器に使用するＳＡＷ共振器を示す概略平面図。
【図３】第１及び第２発振ループの周波数可変感度を示す図。
【図４】第１及び第２発振ループの周波数温度特性を示す線図。
【図５】温度センサーの出力特性を示す線図。
【図６】制御回路のヒステリシス特性を示す線図。
【図７】（Ａ）図及び（Ｂ）図は、図１のＳＡＷ発振器の温度上昇時及び温度降下時の周波数温度特性をそれぞれ示す線図。
【図８】本発明によるＳＡＷ発振器の別の実施例を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明を適用した温度補償型ＳＡＷ発振器の好適実施例の回路構成を示している。本実施例のＳＡＷ発振器１は、発振回路２と、制御回路３と、温度センサー４とを備える。発振回路２は、第１ＳＡＷ共振子５とインダクタンスＬ１の第１伸張コイル６とを直列に接続した第１直列回路７と、第２ＳＡＷ共振子８とインダクタンスＬ２（≠Ｌ１）の第２伸張コイル９とを直列に接続した第２直列回路１０とを有する。
【００２２】
第１直列回路７と第２直列回路１０とは並列に配置され、それらの両端には、それぞれ第１スイッチ１１と第２スイッチ１２とが接続されている。前記第１、第２スイッチ間には、インバータからなる増幅器１３と帰還抵抗１４とが互いに並列に接続されている。第１スイッチ１１には、第１直列回路７又は第２直列回路１０、増幅器１３及び帰還抵抗１４とそれぞれ直列に第１容量バンク１５が接続されている。第２スイッチ１２には、同様に前記第１又は第２直列回路、前記増幅器及び帰還抵抗とそれぞれ直列に第２容量バンク１６が接続されている。前記第１及び第２容量バンクは、それぞれ例えばコンデンサである複数の可変容量素子からなる可変容量バンクである。
【００２３】
第１直列回路７は、第１及び第２スイッチ１１，１２が接続されると、第１及び第２容量バンク１５，１６と増幅器１３とにより、閉ループ回路である第１発振ループ１７を形成する。同様に、第２直列回路１０は、第１及び第２スイッチ１１，１２が接続されると、第１及び第２容量バンク１５，１６と増幅器１３とにより、閉ループ回路である第２発振ループ１８を形成する。
【００２４】
制御回路３は、第１及び第２スイッチ１１，１２と、第１及び第２容量バンク１５，１６とに接続されている。温度センサー４は制御回路３に接続され、ＳＡＷ発振器１の周囲温度を検出して前記制御回路に信号を出力する。制御回路３は、温度センサー４から入力する信号に応じて、第１発振ループ１７又は第２発振ループ１８を選択し、前記第１及び第２スイッチにそれらの切換動作及びタイミングを制御する信号を出力する。更に制御回路３は、温度センサー４から入力する信号に応じて、第１及び第２容量バンク１５，１６に信号を出力し、それらの静電容量を変化させて前記第１又は第２発振ループの負荷容量を調整する。
【００２５】
図２は、図１のＳＡＷ発振器１に使用するのに適したＳＡＷ共振器の実施例を概略的に示している。本実施例のＳＡＷ共振器２０は、第１ＳＡＷ共振子５と第２ＳＡＷ共振子８とが１つの圧電基板２１上に並列に配置されている。前記第１及び第２ＳＡＷ共振子は、いずれも中央のＩＤＴ２２，２３とその両側に配置した反射器２４，２４，２５，２５とを有する１ポート型の共振子である。
【００２６】
このように共通の圧電基板に前記第１及び第２ＳＡＷ共振子を設けることにより、それらを別個の圧電基板に設ける場合と比較して、ＳＡＷ発振器１の小型化を図ることができる。また、圧電基板が異なるとその温度特性にばらつきが生じ得るが、本実施例では、それが共振周波数に及ぼす影響を考慮したり前記第１、第２ＳＡＷ共振子間で調整する必要が無いので、周波数温度特性の点においても有利である。
【００２７】
ＳＡＷ共振子は、それと直列にインダクタンスを挿入すると、共振の鋭さ即ちＱ値が低下して共振周波数が下がり、周波数可変幅が大きくなり、周波数可変感度が上昇する性質がある。他方、能動回路の温度特性は、温度に関して負方向に１次関数的に変化する。
【００２８】
本実施例では、第１伸張コイル６のインダクタンスＬ１を第２伸張コイル９のインダクタンスＬ２よりも大きく設定する。その結果、第１発振ループ１７は第２発振ループ１８と比較して、Ｑ値がより大きく低下するので、２次関数で表される周波数温度特性の頂点温度は、能動回路側の温度特性がより大きく作用して低下する。
【００２９】
図３は、前記負荷容量の大きさに対する第１及び第２発振ループ１７，１８の発振周波数の変化、即ち周波数可変感度を示している。各発振周波数の変化の傾きは、前記各伸張コイルのインダクタンスの大きさによって決定される。同図に示すように、Ｑ値が低い前記第１発振ループは、Ｑ値が高い前記第２発振ループよりも周波数可変感度が高く、周波数が急峻に変化している。従って、前記第１発振ループの周波数温度特性は頂点温度が低く、それに比して前記第２発振ループの周波数温度特性は頂点温度が高くなる。
【００３０】
図４は、このように設定した第１及び第２発振ループ１７，１８の周波数温度特性を示している。同図に示すように、周波数温度特性は、基準温度Ｔ0を挟んで前記第１発振ループが低温側に、前記第２発振ループが高温側にそれぞれシフトしている。このとき、第１及び第２発振ループが基準温度Ｔ0において同じ基準周波数ｆ0で発振するように、第１ＳＡＷ共振子５及び第２ＳＡＷ共振子８を設計する。前記第１、第２ＳＡＷ共振子の設計及び製造は、上述したように共通の圧電基板２１に設けられるので、圧電基板の温度特性を考慮する必要が無く、比較的容易である。
【００３１】
温度センサー４は、ＳＡＷ発振器１の周囲温度を検出し、これを電圧信号として制御回路３に出力する。図５に例示するように、温度センサー４からの電圧信号Ｖtは、周囲温度Ｔに関して正の１次関数で変化する。
【００３２】
制御回路３は、温度センサー４からの電圧信号Ｖtに応じて、第１及び第２スイッチ１１，１２にそれらの切換動作及びタイミングを制御する信号を出力する。このとき、前記第１及び第２スイッチが基準温度Ｔ0の前後でチャタリング等の好ましくない切換動作を行わないようにすることが好ましい。このために、制御回路３は、所定のヒステリシス幅をもって前記第１及び第２スイッチの切換動作を行うために、温度センサー４から入力した信号を基準値と比較するヒステリシスコンパレータを備える。
【００３３】
図６は、制御回路３から第１及び第２スイッチ１１，１２に出力される制御信号Ｖconと温度センサー４からの入力信号Ｖtとの関係を示しており、入力信号Ｖtが図中右方向（高電圧側）へ推移するほど高温であることを示す。同図に示すように、入力信号Ｖtが基準電圧Ｖp0よりも低い側即ち低温側の閾値電圧Ｖp1より低いとき、制御信号Ｖconはハイレベルの出力電圧ＶHである。入力信号Ｖtが上昇して基準電圧Ｖp0よりも高い側即ち高温側の閾値電圧Ｖp2を超えると、制御信号Ｖconはローレベルの出力電圧ＶLに切り換わる。更に、入力信号Ｖtが高温側の閾値電圧Ｖp2以下に低下したとき、低温側の閾値電圧Ｖp1まで制御信号Ｖconはローレベルの出力電圧ＶLのままである。入力信号Ｖtが更に降下して閾値電圧Ｖp1以下になると、制御信号Ｖconはハイレベルの出力電圧ＶHに切り換わる。
【００３４】
第１及び第２スイッチ１１，１２は、制御回路３からの制御信号Ｖconが高出力電圧ＶHのときに第１直列回路７に接続し、低出力電圧ＶLのときに第２直列回路１０に接続するように動作する。図７（Ａ）（Ｂ）は、このような前記第１及び第２スイッチの切換動作によって発振する発振回路２の周波数温度特性を示している。ここで、周囲温度Ｔ1は、温度センサー４の閾値電圧Ｖp1に対応する低い側の閾値温度であり、周囲温度Ｔ2は、閾値電圧Ｖp2に対応する高い側の閾値温度である。
【００３５】
図７（Ａ）に示すように、周囲温度Ｔが閾値温度Ｔ1以下のときは第１発振ループ１７が形成され、周囲温度が上昇して閾値温度Ｔ2を超えると、前記第１発振ループが開放されて第２発振ループ１８が形成される。逆に、図７（Ｂ）に示すように、周囲温度Ｔが閾値温度Ｔ2以上のときは第２発振ループ１８が形成され、周囲温度が降下して閾値温度Ｔ1以下になると、前記第２発振ループが開放されて第１発振ループ１７が形成される。このようなヒステリシス特性をもたせることによって、第１及び第２スイッチ１１，１２の切換動作をより円滑に行うことができる。
【００３６】
また、制御回路３は、温度センサー４からの電圧信号Ｖtに応じて、第１及び第２容量バンク１５，１６にそれらの静電容量を変化させる制御信号を出力する。第１及び第２ＳＡＷ共振子５，８の共振周波数は温度によって変化すると、それに対応して第１及び第２発振ループ１７，１８の発振周波数も変化する。制御回路３により前記第１又は第２発振ループの負荷容量を調整することによって、それらの発振周波数を常に略一定にすることができる。
【００３７】
また、本実施例では、前記第１又は第２発振ループの負荷容量を、第１及び第２直列回路７，１０の両側に配置した第１容量バンク１５と第２容量バンク１６とに分けている。これによって、前記第１又は第２発振ループの発振周波数を負荷容量の増減に対してより大きく変化させ、効果的に調整することができる。
【００３８】
本発明によれば、このように２つのＳＡＷ共振子を用いて２つの発振ループを１つのＳＡＷ発振回路に組み込み、それらの周波数温度特性を頂点温度が互いに異なるように設定することができる。そして、周囲温度を低温側と高温側とに分けて、その変化に応じて２つの発振ループを選択的に接続することによって、ＳＡＷ発振回路２は、別個の温度補償回路を設けることなく、所望の使用温度範囲で常に良好な周波数温度特性が得られる。
【００３９】
ＳＡＷ発振器１は、周波数温度特性が大幅に向上するから、これを送信機に用いた場合には、対応する受信機側でＩＦフィルタ帯域幅を狭くでき、受信感度を向上させることができる。更に、上述した構成のＳＡＷ発振回路２、制御回路３及び温度センサー４は、いずれも各構成要素を容易にＩＣ化することができる。
【００４０】
別の実施例では、制御回路３から上述したヒステリシス機能を発揮する回路部分を省略し、単に第１スイッチ１１と第２スイッチ１２とを切り換える駆動手段のみを残すように構成することができる。この場合、第１及び第２スイッチ１１，１２の切換動作は、温度センサー４からの信号によって直接行われる。
【００４１】
上記実施例では、第１及び第２ＳＡＷ共振子５，８に１ポート型のＳＡＷ共振子を用いたが、入出力用に２つのＩＤＴを中央に有しかつその両側に反射器を配置した２ポート型のＳＡＷ共振子を用いることもできる。図８は、２ポート型のＳＡＷ共振子を用いた本発明による温度補償型ＳＡＷ発振器の別の実施例の回路構成を示している。
【００４２】
本実施例のＳＡＷ発振器３１は、図１の実施例と同様に、発振回路３２と、制御回路３３と、温度センサー３４とを備える。発振回路３２は、２ポート型の第１ＳＡＷ共振子３５と第１伸張コイル３６とを直列に接続した第１直列回路３７と、２ポート型の第２ＳＡＷ共振子３８と第２伸張コイル３９とを直列に接続した第２直列回路４０とが並列に配置され、それらの両端には第１スイッチ４１と第２スイッチ４２とが接続されている。第１及び第２ＳＡＷ共振子３５，３８は、同一の圧電基板上に設けられる。
【００４３】
本実施例の第１及び第２直列回路３７，４０には、それぞれ第１、第２周波数調整回路４３，４４が直列に挿入されている。前記第１、第２スイッチ間には、インバータからなる増幅器４５と電力分配器４６と位相シフター４７とが直列にかつ前記第１及び第２直列回路と並列に接続されている。第１及び第２周波数調整回路４３，４４は、図１の第１及び第２容量バンク１５，１６に相当し、それぞれ例えばコンデンサである複数の可変容量素子を有する。
【００４４】
第１直列回路３７は、第１及び第２スイッチ４１，４２が接続されると、増幅器４５と電力分配器４６と位相シフター４７とにより、閉ループ回路である第１発振ループ４８を形成する。同様に、第２直列回路４０は、前記第１及び第２スイッチが接続されると、増幅器４５と電力分配器４６と位相シフター４７とにより、閉ループ回路である第２発振ループ４９を形成する。
【００４５】
制御回路３３は、第１及び第２スイッチ４１，４２と、第１及び第２周波数調整回路４３，４４とに接続されている。温度センサー３４は制御回路３３に接続され、ＳＡＷ発振器３１の周囲温度を検出して前記制御回路に信号を出力する。制御回路３３は、温度センサー３４から入力する信号に応じて、第１発振ループ４８又は第２発振ループ４９を選択し、前記第１及び第２スイッチにそれらの切換動作及びタイミングを制御する信号を出力する。
【００４６】
第１及び第２発振ループ４８，４９の周波数温度特性は、図１の実施例と同様に、基準温度Ｔ0を挟んで前記第１発振ループが低温側に、前記第２発振ループが高温側にそれぞれシフトしている。このとき、第１及び第２発振ループが基準温度Ｔ0において同じ基準周波数ｆ0で発振するように、第１ＳＡＷ共振子３５及び第２ＳＡＷ共振子３８を設計する。
【００４７】
温度センサー３４は、ＳＡＷ発振器３１の周囲温度を検出し、これを周囲温度Ｔに関して正の１次関数で変化する電圧信号として制御回路３３に出力する。制御回路３３は、温度センサー３４からの電圧信号に応じて、第１及び第２スイッチ４１，４２にそれらの切換動作及びタイミングを制御する信号を出力する。制御回路３３は、所定のヒステリシス幅をもって前記第１及び第２スイッチの切換動作を行うためのヒステリシスコンパレータを備える。制御回路３３のヒステリシス特性は、図６に関連して上述した図１の実施例と同様であるので、これ以上の説明は省略する。
【００４８】
このように制御回路３３により第１及び第２スイッチ４１，４２の切換動作を行うことによって、本実施例の発振回路３２は、周囲温度が低い側の閾値温度以下のときは第１発振ループ４８が形成され、周囲温度が上昇して高い側の閾値温度を超えると、前記第１発振ループが開放されて第２発振ループ４９が形成される。逆に、周囲温度が高い側の閾値温度以上のときは第２発振ループ４９が形成され、周囲温度が降下して低い側の閾値温度以下になると、前記第２発振ループが開放されて第１発振ループ４８が形成される。
【００４９】
更に制御回路３３は、温度センサー３４から入力する信号に応じて、前記第１及び第２周波数調整回路に信号を出力し、それらの静電容量を変化させて前記第１又は第２発振ループの発振周波数を個別に調整する。これにより、温度による第１及び第２ＳＡＷ共振子３５，３８の共振周波数の変化に対応して、前記第１及び第２発振ループの発振周波数を常に略一定にすることができる。
【００５０】
このように本実施例においても、２つのＳＡＷ共振子を用いて２つの発振ループを１つのＳＡＷ発振回路に組み込み、それらの周波数温度特性を頂点温度が互いに異なるように設定することができる。そして、周囲温度を低温側と高温側とに分けて、その変化に応じて２つの発振ループを選択的に接続することによって、別個の温度補償回路を設けることなく、所望の使用温度範囲で常に良好な周波数温度特性を得ることができる。更に、本実施例のＳＡＷ発振回路３２、制御回路３３及び温度センサー３４も、同様に各構成要素を容易にＩＣ化することができる。
【００５１】
別の実施例では、３個以上のＳＡＷ共振子を用いて、同様の発振回路及びＳＡＷ発振器を構成することかできる。この場合も、各ＳＡＷ共振子にそれぞれ１つの伸張コイルを直列に接続して直列回路を接続し、スイッチにより各直列回路を選択的に接続して発振ループを形成することによって、３段又はそれ以上の多段階に周波数温度特性を切り換えて発振動作させることができる。これにより、より広い使用温度範囲で常に良好な周波数温度特性を得ることができる。
【００５２】
本発明は、上記実施例に限定されるものでなく、その技術的範囲内で様々な変形又は変更を加えて実施することができる。例えば、上記各実施例では、単に基準温度の前後でスイッチを動作させて第１及び第２発振ループの接続を切り換えているが、制御回路により周囲温度の経時的な変移、変遷状態を検出しかつそれに基づいてＳＡＷ発振回路のスイッチの切換動作を制御することもできる。また、上記実施例のＳＡＷ発振器は、周囲温度を検出して制御回路に出力する温度センサーを備える自己制御型であるが、別個に設けた外部の温度センサーを用いて第１及び第２スイッチの切換動作を制御することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１，３１…ＳＡＷ発振器、２，３２…発振回路、３，３３…制御回路、４，３４…温度センサー、５，３５…第１ＳＡＷ共振子、６，３６…第１伸張コイル、７，３７…第１直列回路、８，３８…第２ＳＡＷ共振子、９，３９…第２伸張コイル、１０，４０…第２直列回路、１１，４１…第１スイッチ、１２，４２…第２スイッチ、１３，４５…増幅器、１４…帰還抵抗、１５…第１容量バンク、１６…第２容量バンク、１７，４８…第１発振ループ、１８，４９…第２発振ループ、２０…ＳＡＷ共振器、２１…圧電基板、２２，２３…ＩＤＴ、２４，２５…反射器、４３…第１周波数調整回路、４４…第２周波数調整回路、４６…電力分配器、４７…位相シフター。
【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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