(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個の基板又は複数の互いに結合された基板によって支持されて周期的振動を発生及び維持するように構成された電子回路と、少なくとも１個の基板によって支持された少なくとも２個の共振器とを有し、
各共振器は好ましくは実質的に平面状の組付け面及び所定の大きさと前記組付け面に対する方向を持つベクトルの加速度感度を有しており、前記少なくとも２個の共振器のうちの少なくとも第１の共振器と第２の共振器とは電子回路と作動的に結合されており、１個の結合された共振器として働いて振動の周波数に影響を及ぼし、
前記第１及び第２の共振器の組付け面が実質的に互いに平行となるように前記第１及び第２の共振器が配置されていて、
少なくとも２個の共振器のうちの前記少なくとも第１の共振器の組付け面を基準として加速度感度のベクトルの方向が、少なくとも２個の共振器のうちの前記少なくとも第２の共振器の組付け面を基準として鏡面に反射された加速度感度のベクトルの方向と実質的に一致し、
前記第１の共振器は前記第２の共振器に対して機械的に相対回動されて、しかも前記鏡面に対して垂直である軸を中心に１８０度回動して配置され、
前記鏡面は組付け面に対して垂直又は平行であること、
を特徴とする発振器。
【請求項２】
前記鏡面は、少なくとも１個の共振器の縁部に対して平行であることを特徴とする、請求項１に記載の発振器。
【請求項３】
前記鏡面は、少なくとも１個の共振器の縁部に対して、組付け面に対して垂直である軸を中心に４５度回動していることを特徴とする、請求項１に記載の発振器。
【請求項４】
少なくとも１個の共振器が他の少なくとも１個の共振器に対して相対回動した中心の軸に対しベクトルが実質的に垂直でないことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の発振器。
【請求項５】
前記第１の共振器の加速度感度のベクトルの大きさは前記第２の共振器の加速度感度のベクトルの大きさとは異なり、かつ、前記２つの共振器の加速度感度のベクトルの大きさは、それらの可変性の大きさと実質的に同じ相互関係にあることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の発振器。
【請求項６】
発振器は、１個の共振器に実質的に並列接続された少なくとも１個の抵抗器を有していること、及びこの抵抗器の抵抗値は所望される共振周波数で複合共振器の直列共振抵抗の１００倍より小さく、好ましくは３０倍より小さく、特に好ましくは抵抗値は所望される共振周波数で複合共振器の直列共振抵抗の５倍〜２５倍の範囲にあることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の発振器。
【請求項７】
１個の共振器に実質的に並列接続されている前記抵抗器は、前記所望される共振周波数で前記複合共振器の直列共振抵抗の少なくとも５倍を超える抵抗値を有することを特徴とする、請求項６に記載の発振器。
【請求項８】
少なくとも２個の共振器が実質的に直列接続されていることによって１個の共通の共振器に結合されており、実質的な直列回路は第１の共振器のそれぞれ１個の電極を第２の共振器の電極と接続することによって、しかも前記電極を１以上の別の電子素子、好ましくはキャパシタンス及び／又はインダクタンスを介して接続することによって実現されており、接続の抵抗の実部は好ましくは両共振器の１つの直列共振抵抗より小さく、より好ましくはその３分の１より小さく、特に好ましくは１０分の１より小さいことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の発振器。
【請求項９】
２個の共振器の間の少なくとも１個の接続点からインダクタンスが電気回路の他の接続点、好ましくはアースに向かって接続されて、前記接続点と回路の他の節点との間に生じる寄生キャパシタンスを補償するようになっており、そのインダクタンス値は好ましくは実質的に、この接続点から実質的に回路の他の接続点に若しくはアースに向かって有効な寄生キャパシタンスと一緒に、複合周波数決定素子の所望されるモードの周波数又はその近傍で並列共振を有する振動回路を生じるものであることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の発振器。
【請求項１０】
１個の基板又は複数の互いに結合された基板によって支持されて周期的振動を発生及び維持するように構成された電子回路と、少なくとも１個の基板によって支持された少なくとも２個の共振器とを有し、
少なくとも２個の共振器は電子回路と作動的に結合されており、１個の結合された共振器として働いて振動の周波数に影響を及ぼし、
発振器は、１個の共振器に実質的に並列接続された少なくとも１個の抵抗器を有し、
この抵抗器により所望されない振動モードの減衰が所望される振動モードの減衰より強い程度で高められること、及びこの抵抗器の抵抗値は所望される共振周波数で複合共振器の直列共振抵抗の１００倍より小さく、好ましくは３０倍より小さく、特に好ましくは抵抗値は所望される共振周波数で複合共振器の直列共振抵抗の５倍〜２５倍の範囲にあること、
を特徴とする発振器。
【請求項１１】
１個の基板又は複数の互いに結合された基板によって支持されて周期的振動を発生及び維持するように構成された電子回路と、
少なくとも１個の基板によって支持された少なくとも２個の共振器であって、前記少なくとも２個の共振器は電子回路と作動的に結合されて１個の結合された共振器として働いて振動の周波数に影響を及ぼす、前記少なくとも２個の共振器と、
１個の共振器に実質的に並列接続された少なくとも１個の抵抗器とを有し、
１個の共振器に実質的に並列接続された前記抵抗器が有する抵抗値は、複合周波数決定素子の所望されるモードの直列共振抵抗を最大で１００倍上回り、好ましくは３０倍以下で上回り、及び所望されるモードの直列共振抵抗を少なくとも２倍上回り、特に好ましくは抵抗値は所望される共振周波数で複合共振器の直列共振抵抗の５倍〜２５倍の範囲にあること、
を特徴とする発振器。
【請求項１２】
少なくとも２個の共振器が実質的に直列接続されていることによって１個の共通の共振器に結合され、
実質的な直列回路は、第１の共振器のそれぞれ１個の電極を第２の共振器の電極と接続することによって、しかも前記電極を１以上の別の電子素子、好ましくはキャパシタンス及び／又はインダクタンスを介して接続することによって実現されており、接続の抵抗の実部は両共振器の１つの直列共振抵抗より小さく、より好ましくはその３分の１より小さく、特に好ましくは１０分の１より小さいことを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度感度を低減した発振器、並びに発振器の加速度感度を低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子発振器は、通常周波数を発生するために使用される。周波数を制御するために、通常電子発振器と結合される共振器が使用される。例えば水晶結晶体が共振器として使用される。しかしまた、例えばタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなど他の多くの結晶体も用いられる。共振器が加速力又はそれに類するものを受けると、共振器の特性周波数、及びその結果として共振器によって制御される発振器の周波数も変化する。特定の用途では周波数が加速力（加速度感度）に影響されることは、所望されない周波数変化を招くことがあるので望ましくない。これは例えば自動車や飛行機などに応用するケース、及びその他の静止していない応用に該当する。そのようなケースの別の例は、回転又は振動する質量を有する環境である。
【０００３】
２００９年１１月５日に提出された米国特許出願ＵＳ１２／６１３，３３６号明細書には、ベクトルの大きさと方向が実質的に等しい複数の共振器を使用すると、加速度感度を低減できることが記載されている。上記出願の相応の説明に全面的に準拠する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第１２／６１３，３３６号明細書
【発明の概要】
【０００５】
しかし本発明の枠内で驚くべきことに例えば少なくとも１本の軸を中心に互いに１８０度相対回動されていることにより機械的に逆平行に配置された２個の共振器が、加速度感度のベクトルの大きさが実質的に等しく、両共振器の一方の共振器のベクトルの、他方の共振器の方向に対する方向が上記の軸に垂直な平面に反射されているように製造されるか又は比較的多数の共振器の中から探し出されると、加速度感度を特に大幅に低減できることが明らかになった。このことは本発明の好適な実施形態において提案される。この場合、驚くべきことに更に、ベクトルが実質的に同じ方向に向く共振器を使用する場合よりも良好なベクトルの逆平行位置合わせを達成できる。それゆえ本発明の好適な実施形態は、このことを提案する。
【０００６】
特に、少なくとも１個の共振器が他の少なくとも１個の共振器に対して相対回動した中心の軸に対しベクトルが実質的に垂直でない場合、そのような実施形態はベクトルの特別良好な逆平行位置合わせを生じる。好ましくはそのような実施形態を用いることによってベクトルの角度の使用する範囲を拡大することができ、それによって好ましくは製造における歩留まりを高めることができる。
【０００７】
別の好適な実施形態において、ベクトルの逆平行位置合わせの精度が改善される。
【０００８】
ベクトルの大きさは実質的に等しいが、ベクトルの方向は等しくないか又は等しくなくともよく、両共振器の一方の共振器のベクトルの、他方の共振器の方向に対する方向が上記の軸に垂直な平面に反射されている共振器を使用すると、ベクトルの方向が持つことができる角度範囲は、共振器若しくはそれらの組付け面の逆平行位置合わせ、ベクトルの可能な限り逆平行の位置合わせ又はベクトルの特定の最大偏移を有する逆平行位置合わせを達成するために拡大されており、それゆえ本発明の好適な実施形態はこのことを提案する。
【０００９】
以下に、ハウジング内に組み付けられている共振器も共振器と呼ぶ。これは例えばセラミック製のハウジングであっても、金属製のハウジングであってもよい。
そのようなハウジング内に組み付けられた共振器において、ベクトルの方向は共振器ハウジングを基準として挙げられる。
【００１０】
少なくとも１個の共振器が他の少なくとも１個の共振器に対して機械的に１８０度相対回動した中心の軸は、好ましくは１個の共振器の組付け面に対して平行である平面内にある。
【００１１】
より好ましくはこの軸は１個の共振器の縁部若しくは共振器が内部に組み付けられているハウジングの縁部に対して平行である。
【００１２】
別の実施形態において本発明は、共振器の組付け面は実質的に正方形であること、及び電気接続部が好ましくは共振器か、又は基板において、共振器を組付け面に対して垂直な軸を中心に９０度回転して組み付けられる配置が可能であるように実施されていることを提案する。そうすることによって、一方の共振器が他方の共振器に対して１８０度回転した中心の軸として、組付け面を通る対角線若しくはそれとの平行線を選択することが可能である。
【００１３】
別の実施形態において本発明は、電気接続部が好ましくは共振器か、又は基板において、少なくとも１個の共振器を、組付け面に対して垂直な軸を中心に互いに回転している少なくとも２つの種類の異なる位置合わせで組み付けられ、電気的結合はそれぞれの位置合わせの選択に実質的に依存しない配置が可能であるように実施されていることを提案する。こうすることによって一方の共振器が他方の共振器に対して回転した中心の軸を、組付け面に対して垂直な軸を中心に回転させることが可能である。例えば共振器は、組付け面に対して垂直な軸を中心に１８０度回転すると回転対称となるように構成されている。この共振器が上記のように組付け面に対して垂直な軸を中心に１８０度回転すると、その結果として実際には一方の共振器が他方の共振器に対して１８０度回転した中心の軸が組付け面に対して９０度垂直に回転する。このことによって例えば共振器を互いに組み合わせることが可能になり、加速度感度のベクトルの方向は、相対回動させて配置する共振器の組付けのための接続部が回転した中心の軸に対して垂直ではなく、組付け面に対して垂直な軸を中心に９０度回転した平面に反射している。
【００１４】
そのような実施形態の別の変形例は、少なくとも１個の共振器のための電気接続部が繰り返し存在する基板を提供する。この場合、接続部は実質的にそれぞれ組付け面に対して垂直な共振器の実質的に中央にある軸を中心に回転して繰り返されている。好ましくは繰り返された接続部はそれぞれ特定の角度だけ互いに相対回動されて配置されている。更に好適には、この角度は３６０度の約数である。特に好ましくは角度は２２．５度、３０度、４５度、６０度及び９０度である。例えば接続部はそれぞれ２２．５度の回転を行って４個存在する。従って共振器は０度、４５度、９０度及び１３５度回転して配置できる。更に共振器がその垂直軸を中心に１８０度回転でき、それによって実質的に電気的に変化しない（加速度感度は度外視する）ように実施されると、実際にはなお１８０度、２２５度、２７０度及び３１５度相対回動して配置することもできる。
【００１５】
そのような実施形態において、共振器が実際に互いに１８０度相対回動された中心の軸は、組付け面に対して垂直な軸を中心に場合によっては複数のステップで回転することができる。そうすることによって、共振器が互いに相対回動している中心の軸に対して垂直な平面も、組付け面に対して垂直な軸を中心に回転している。これにより、両共振器の一方の共振器のベクトルの、他方の共振器の方向に対する方向が反射されている平面が、一方の共振器の外縁部に対して垂直ではなく、これに対してその組付け面に垂直な軸を中心に相対回動している共振器を選定することが可能になる。
【００１６】
別の実施形態において、全部の共振器ではないが少なくとも１個の共振器は、既に共振器ハウジングに組み付ける際に軸を中心に１８０度回転しているそのような実施形態では共振器を基板に配置する際に、それらの相対回動を不要にできる。共振器がハウジングの内部で１８０度相対回動している中心の軸が組付け面の平面に対して平行である場合、当該軸は組付け面に対して垂直な軸を中心に共振器の所定の回転を行うことによって相応に回転させることができる。こうすることによって、既に相対回動させてハウジング内に組み入れた共振器を組み付ける際に軸を加速度感度のベクトルの方向とはかかわりなく固持できるという利点が生じる。
【００１７】
別の実施形態において、少なくとも１個の共振器が別の少なくとも１個の共振器に対して機械的に相対回動された中心の軸は、１個の共振器の組付け面に対して垂直である。
【００１８】
別の実施形態において、上記の平面は組付け面に対して平行に又は垂直であり、一方の共振器のベクトルは他方の共振器のベクトルに対して鏡面である。こうすることによって有利には、共振器の組付け面は好ましくは互いに平行である。
【００１９】
共振器の組付け面が互いに平行であることの利点は、少なくとも１個の共振器が他の少なくとも１個の共振器に対して１８０度相対回動した中心の軸が組付け面に対して平行又は垂直である場合にも生じ、それゆえこれは別の実施形態において提案される。
【００２０】
別の実施形態において、少なくとも１個の共振器を、その組付け面が円形であるように実施することが提案される。このことは、共振器をその組付け面に対して垂直な軸を中心に９０度以下回転させた場合でも、質量（特に熱質量）の実質的な変位は生じないこと、及び基板上の共振器のための所要スペースは最小化されることという利点を有する。
【００２１】
複数の共振器が複合共振器（複合周波数決定素子）に結合されると、個々の共振器が複合共振器の所望されるモードの周波数に及ぼす影響はそれらの可変性（ｐｕｌｌｉｎｇ  ｃａｐａｃｉｔｙ）に逆比例することが確認された。第２の共振器と複合周波数決定素子に結合されて２倍の可変性を有する共振器は、それ自体が複合モードの周波数に対して２倍に相当する影響を有する。等しい加速度が両共振器に作用する際に複合モードの周波数は可能な限り少ない影響しか受けないことにより、加速度感度のベクトルの大きさが実質的に等しくなく、両者が加速度感度のベクトルのそれぞれの大きさと、周波数決定におけるそれぞれの相対的割合の積であると有利である。
【００２２】
従って、ある共振器の加速度感度のベクトルの大きさは、周波数の決定における相対的割合がそれと組み合わされる第２の共振器の加速度感度のベクトルの大きさの２倍である場合は、その加速度感度のベクトルの大きさの実質的に半分でなければならない。
【００２３】
それゆえ別の実施形態において、共振器の加速度感度のベクトルの大きさの相互の比は、実質的にそれらの可変性の相互の比と同様であることが提案される。従って可変性が異なると、共振器は相応に異なる加速度感度の大きさを有する。
【００２４】
多くの発振器回路が共振器の周囲に非対称的に構成されている。即ち、電子回路は共振器の両側で同じではなく異なっている。例えば共振器の一方の接続部は増幅器の出力に接続されており、他方の接続部はこの増幅器の入力に接続されている。そのため接続インピーダンスは共振器の両側でしばしば異なる。とりわけそのような非対称性によって、複合周波数決定素子の個々の共振器の影響の比はそれらの可変性の逆数の比と異なることが起こる。特にこのことは、例えば電気的直列接続（シリアル接続）によって組み合わされた複数の共振器が、単純な直列回路をなすだけではなく、それらの接続点でたいてい電気回路の他の節点に対する寄生キャパシタンスも生じることによって成立する。この寄生キャパシタンスは、発振器回路の仕様に応じて、１個の共振器が複合モードの周波数に及ぼす影響を、他の共振器の若しくは他の共振器の１つの影響よりも強く低減できる。
【００２５】
この事情を考慮するべく別の実施形態において、共振器の加速度感度のベクトルの大きさは互いに、発振器回路におけるそれらの可変性の逆数と実質的に同様の関係にあることが提案される。
【００２６】
別の可能性は、個々の共振器の接続点における寄生キャパシタンスをインダクタンスの並列接続によって補償することである。好ましくは２個の共振器が互いに結合された少なくとも１個の節点で、インダクタンスを接続点の寄生キャパシタンスも形成される節点に接続することである。通常これはアースである。インダクタンスの値は実質的に、寄生キャパシタンスと一緒に複合周波数決定素子の所望されるモードの周波数又はその近傍で並列共振を有する振動回路を生じるように選択され、これは別の実施形態において提案される。
【００２７】
所望されるモードの可能な限り減衰の少ない結合を達成するために、共振器の結合は好ましくは直接、つまり他の回路素子を介在させることなく行われる。しかしまた結合は、無効性素子（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を介して行うこともできる。なぜならこれらは非常に僅かな減衰しか有していないからである。例えば結合は周波数決定素子の間に配置されたインダクタンス、キャパシタンス、可変容量空乏層を有する素子、例えば容量性ダイオード、可変容量素子として接続された電界効果トランジスタなどを介して行うことができる。
【００２８】
結合された素子は、所望される１以上のモードが、使用された周波数決定素子のすぐ近傍に位置するモードの間にある複合周波数決定素子を形成する。すぐ近傍に位置するモードの間の複合モード（若しくは複合共振部）の位置は、それぞれの可変性（好ましくは可変リラクタンスを接続した結果として生じる共振周波数の可変性）の比によって決まる。周波数が高い方のモードは他のモードに対して実質的に可変容量のように作用し、他のモードは周波数が高い方のモードに対して可変インダクタンスのように作用する。
【００２９】
多くの周波数決定素子、例えば振動水晶子において、信号伝送は振動モードの周波数又はそのすぐ近傍でのみ生じるのみではなく、振動水晶子の特定の物理的効果、例えば静的（寄生）容量によって通常は所望されない信号伝送も生じる。
【００３０】
通常周波数決定素子は電子回路において電気的等価回路図で表されるが、これはたいてい機械的等価モデルの運動質量を表すインダクタンス（Ｌ１）、機械的等価モデルの弾力性を表わすキャパシタンス（Ｃ１）、及び機械的等価モデルの損失、例えば内部摩擦損失を表す抵抗器（Ｒ１）からなる。更に上記の所望されない信号伝送は補完されなければならないが、これは通常追加の寄生キャパシタンス（Ｃ０）の形式で実現される。電気的等価回路図はたいてい寄生キャパシタンス（Ｃ０）が並列に接続された、３つの主要素子（Ｌ１、Ｃ１、Ｒ１）の直列回路を表す。
【００３１】
さて、所望されるモードと所望されないモードを有するが、両周波数決定素子の所望されるモードのみがすぐ近傍にある複数の周波数決定素子が結合されると、寄生Ｃ０によって表される所望されない信号伝送により、１個の周波数決定素子の所望されないモードも所望される複合モードに対して優勢になる（つまりより小さい減衰を有する）ことが起こり得る。
【００３２】
寄生Ｃ０の大きさが小さいことにより、可変キャパシタンスによって引き起こされる可変効果に類似した周波数シフトが生じるが、これは所望されないモードの減衰を僅かしか高めない（Ｒ１をＲ１’に変換、ベルント・ノイビッヒ『水晶レシピ』参照）。２個の周波数決定素子の所望されるモードを結合することによりそれらの減衰は加算されるので、Ｃ０の影響により所望されないモードは、所望されるモードより小さい全減衰を有することが起こり得る。
【００３３】
全減衰が所望される複合モードの全減衰より大きい場合でも、発振器の初期信号中にこれらの所望されない周波数の成分が存在していることが起こり得る。
【００３４】
同様に、一緒に複合周波数決定素子の所望されるモードを形成する個々の周波数決定素子のモードが、複合周波数決定素子において他の周波数決定よりと結合することにより所望されないモードとして生じることが起こり得る。
【００３５】
複合周波数決定素子の所望されるモードの部分である個々の素子のモードが、他の素子の寄生キャパシタンスを介して結合された場合に生じるそのようなモードも、以下では所望されないモードと呼ぶ。
【００３６】
例えばそれぞれ直列共振周波数が１０ＭＨｚで所望されるモードを有する２個の周波数決定素子が結合されて、それぞれ寄生並列キャパシタンスＣ０も有し、他の素子Ｃ０の大きさの可変キャパシタンスを有する個々の素子の直列回路においてそれらの偏移した直列共振周波数が例えば１０，０００１ＭＨｚである場合、１つのモードが１０ＭＨｚ、２つのモードが約１０，０００１ＭＨｚの２つのモードを有する複合周波数決定素子が生じる。これらのモードは、素子（Ｒ１、Ｌ１、Ｃ１）のその他の等価データに依存して、特定の有効直列共振抵抗を有しており、１０ＭＨｚで所望されるモードの直列共振抵抗は両素子の所望されるモードの直列共振抵抗の合計であり、所望されないモードの直列共振抵抗はそれぞれ他の素子Ｃ０に相当する可変キャパシタンスを使用した場合に変換された直列共振抵抗である。
【００３７】
場合によりそのような所望されないモードの直列共振抵抗が、所望されるモードの直列共振抵抗より低いか、又は少なくとも相応の所望されない周波数が初期信号中に存在しているほど低いことが起こり得る。そのような場合には、それらの所望されないモードを抑圧することが望ましいことがあり、これは他の所望されないモードでも同様であり得る。
【００３８】
並列振動回路はその共振周波数の近傍に非常に僅かな信号伝送しか有していないので、本発明は１変形例において、少なくとも１個の周波数決定素子に少なくとも１個のインダクタンスが並列接続されることを提案する。このインダクタンスはこの素子Ｃ０と一緒に他の周波数決定素子の又は他の周波数決定素子の１つの１以上のモードの近傍で並列共振して、所望されないモードの減衰若しくは本来所望されるモードを他の素子Ｃ０を介して結合することによって発生するモードの減衰を高めることができる。
【００３９】
両周波数決定素子が、他の周波数決定素子の又は他の周波数決定素子の１つの寄生Ｃ０と協働して相応に減衰の少ない共振をなし得る所望されないモードを有する場合のために、本発明は別の変形例において、複数の又はすべての周波数決定素子に相応のインダクタンスが並列接続されることを提案する。
【００４０】
共振器における製造公差に対してある程度の余裕を得るために、複数の又はすべての周波数決定素子に相応のインダクタンスを並列接続することが有利なこともある。
【００４１】
インダクタンスは、特にそれらの不利な温度特性、比較的高い価格、及び無視できない所要スペースのために電子回路に使用することが好まれないので、寄生結合を抑圧するための代替的な方法が探し求められた。
【００４２】
少なくとも１個の周波数決定素子、又は少なくとも１個の周波数決定素子からなる直列回路、及び少なくとも１個のリアクタンス、例えばカップラ及び／又は可変キャパシタンスに並列接続される抵抗器を用いて、所望されない振動モードの減衰が、所望される振動モードによって減衰されるよりも強く高められることが確認された。
【００４３】
それゆえ本発明は別の変形例において、少なくとも１個の周波数決定素子に抵抗器を直接に、又は同様にこれに直列接続された１以上の素子（インダクタンス及び／又はコンデンサ）を介して実質的に並列接続されているように並列接続することを提案する。
【００４４】
抵抗器は通常廉価に、小さい寸法と良好な温度特性で製造できるので、この変形例は本発明の明確な改善を意味する。
【００４５】
更に、所望されるモードの減衰に対する所望されないモードの減衰の比は、共振器が所望されるモードの直列共振周波数に可能な限り近く運転されると、特に有利であることが確認された。所望されるモードを可能な限り少なく減衰するために、本発明は別の変形例において、水晶振動子又は他の共振器を所望されるモード直列共振周波数に可能な限り近く、好ましくは直列共振周波数からの間隔が並列共振器の直列共振周波数からの間隔の３０％以下で、より好ましくは１０％以下、更に好ましくは５％以下、及び特に好ましくは２％以下の間隔で運転されることを提案する。
【００４６】
本発明の応用は、例えばＳＣカットによって実現されている水晶振動子を装備した水晶発振器からなる。ＳＣカットに基づく水晶振動子は周波数が約９％異なる少なくとも２つのモードを有しており、それらのうち低い方のモード（Ｃモード）は有利な温度特性を有するため、高い方のモード（Ｂモード）より選好される。
【００４７】
両モードは比較的近いので、所望されるモードのみ励振するためには若干の回路コストを要するが、これは既に先行技術の明細書で説明されている。そこでは一部複数のインダクタンスが使用されるが、その短所は既に説明した。
【００４８】
同様に水晶振動子は他の種類の振動モード（Ｃモード、Ｂモードなど）を有するだけでなく、種々異なる上音若しくは倍音におけるモードも有する。特定の理由（例えばより良好な老化特性）から好んで高い倍音が使用されるが、低い倍音はたいてい減衰がより小さいので、しばしば別の選択が組み込まれるが、これは例えば別のインダクタンスを使用する必要性により、電子回路の複雑性を更に増す。
【００４９】
本発明による方法を使用したそのような発振器の実現例を、以下の例で説明する。１０ＭＨｚ（直列共振抵抗４０オーム）で所望される１つのモードと、３，３３３ＭＨｚ（直列共振抵抗２０オーム）及び１０，９ＭＨｚ（直列共振抵抗３５オーム）で２つの減衰の乏しい所望されないモードを有する第３倍音におけるＳＣカットの水晶振動子を、１０ＭＨｚ（直列共振抵抗１０オーム）で所望されるモードを有するが３，３３３ＭＨｚ又は１０，９ＭＨｚの近傍で所望されないモードを有しない第１倍音におけるＡＴカットの別の水晶振動子と結合することにより、約３，３３３ＭＨｚ、１０ＭＨｚ及び約１０，９ＭＨｚで結合されたモードを有し、所望されない両モードがより強く減衰される複合周波数決定素子が生じる。１０ＭＨｚにおける直列共振抵抗は、５０オームである。更に複合素子は、１０ＭＨｚ（直列共振抵抗４８オーム）より数ｐｐｍ上方に位置する別のモードを有している。
【００５０】
１０００オームの抵抗器をＡＴカットの水晶振動子に並列接続することにより、所望されないモードの減衰は著しく高まるが、所望されるモードの減衰の上昇は無視できる程度である。
【００５１】
こうすることによってそのような場合に、電子回路においていかなるインダクタンスも不要にできる。
【００５２】
例えば水晶振動子において電極の大きさに依存して所望されない副次共振が発生する場合、同等の減衰策を使用することができる。
【００５３】
例えば発振器回路に使用された別の可変リアクタンスによって線形周波数変調を可能にするために、例えば１以上の所望されるモードの領域でインダクタンスを用いて寄生キャパシタンスを少なくとも一部補償する場合も、１以上の所望されないモードは所望されるモードより小さい減衰を有すること、若しくは発振器回路と一緒に所望されないモードで振動を生じることが起こり得る。
【００５４】
それゆえ本発明の別の変形例において、上述した１以上のインダクタンスに加えて、少なくとも１個の周波数決定素子に抵抗器を直接に、又は同様にこれに直列接続された１以上の反応性素子（例えばインダクタンス及び／又はコンデンサ）を介して並列接続することが提案される。
【００５５】
本発明の過程で、１以上の抵抗器が好ましくは所望されないモードの実質的な減衰が達成されるように抵抗値の点で小さく寸法設計されると有利であることが確認された。所望されるモードの減衰は、可能な限り小さいことが好ましい。換言すれば、所望されないモードの質は可能な限り強く低減し、所望されるモードの質は可能な限り少なく低減すべきである。
【００５６】
特に好ましくは並列接続された抵抗器の抵抗値は、複合周波数決定素子の所望されるモードの直列共振抵抗を最大で係数１００上回る。なぜならば、それによって生じる約１％の質の劣化はほぼ常に許容可能であり、非常に高い係数、例えば１０００以上では所望されないモードの実質的な減衰はたいてい達成されないからである。
【００５７】
特に好ましくは並列接続された抵抗器の抵抗値は、所望されるモードの直列共振抵抗を最大で係数３０上回る。なぜならば、それによって生じる約３％の質の劣化は通常許容可能であり、所望されないモードの良好な減衰が達成されるからである。
【００５８】
所望されるモードの質を過度に劣化させないために、並列接続された抵抗器の抵抗値は、好ましくは所望されるモードの直列共振抵抗を最大で係数５上回る。これに伴う約２０％の質の劣化は、共振器の慣用的な製造公差の範囲内にあるが、係数５以下では質の劣化は特定の応用に対しては許容されないことがある。しかしまた質の劣化が許容される場合や、係数をこれより大きくしても所望されないモードの十分な減衰を確実に達成できない場合は、５より低い係数、例えば２〜５の範囲を選択することがある。
【００５９】
特に選好されるのは、並列接続された抵抗器の抵抗値が所望されるモードの直列共振抵抗を好ましくは少なくとも１０上回ることであり、それによって所望されるモードの可能な限り高い質が維持され得る。
【００６０】
所望されるモードの直列共振抵抗の１５〜２５倍の値が、特に有利であることが明らかとなった。
【００６１】
上記の抵抗器は純粋なオーム抵抗器、例えば銅より比抵抗が高い材料、特にニッケルクロム合金からなる電流経路を有する素子、又はセラミック基板上に焼成した酸化金属ペーストからなる抵抗器（厚膜抵抗器）でも、或いは可変抵抗器、例えば制御可能な抵抗器として接続された電界効果トランジスタであってもよい。
【００６２】
可変抵抗器を使用することにより、場合により共振器の比特性、周囲温度、又は回路の周波数決定素子に影響を与え得るその他のパラメータに依存して減衰を調節することが可能である。これは本発明の別の変形例をなす。
【００６３】
上述した複数の共振器を１つの複合周波数決定素子に結合する可能性は、通常は個々に使用される共振器又は別の理由で結合される共振器において、加速度感度の低減と関係なく、例えば特定の所望されるモードを選択し、又は所望されないモードを抑圧するために使用することも可能である。
【００６４】
種々の実施形態で提案された特徴は、明らかに互いに排除しない限り、組み合わせて応用することも可能であり、明示的に記載されていない本発明の実施形態と見なされる。特に上述した方策は、共振器の機械的配置にかかわりなく、所望されるモードの有利な選択、若しくは所望されないモードの抑圧に応用可能である。