(57)【要約】【課題】周囲環境の変化に対しても、常にOCXOのウォーミングアップの終了を正確に検出することができるようにする。【解決手段】電源が投入され、消費電流ｉが電流検出部２を介してOCXO１に流れ、OCXO１の図示しない水晶が温められて動作が安定化していき、これとともに、消費電流ｉは安定化するように変化していく。この消費電流ｉは電流検出部２の抵抗３で検出され、コンバータ４でデジタルデータＤに変換されてCPU６に供給される。また、CPU６には、温度計５で検出されたOCXO１の周囲温度Ｔが供給される。ここで、電源投入後の消費電流ｉの変化は周囲温度Ｔ毎に異なっており、CPU６では、周囲温度Ｔ毎に異なる閾値が設定されており、コンバータ４でデジタルデータＤの消費電流値がこのときの周囲温度Ｔに対応する閾値に達すると、CPU６がOCXO１のウォーミングアップが終了したと判定する。【選択図】図１
2005278070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＣＸＯのウォーミングアップの終了を検出する周波数安定度検出回路において、
電源投入によってＯＣＸＯに供給される消費電流の電流値を検出する電流検出部と、
該ＯＣＸＯの周囲温度を検出する温度計と、
該ＯＣＸＯでの周囲温度毎に閾値が設定され、該温度計で検出される該周囲温度に対応する該閾値と該電流検出部で検出される消費電流の電流値をもとに、該ＯＣＸＯのウォーミングアップの終了を検出するＣＰＵと
を備えたことを特徴とする周波数安定度検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線機などに用いられるＯＣＸＯ（Oven Controlled Xtal Oscillator：オーブン付き高安定度水晶発振器）のウォーミングアップ終了を検出する周波数安定度検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
高安定度のクロックを発生する水晶発振器として、オーブン（恒温槽）で水晶の温度を一定に保持するようにしたものが知られている。かかる水晶発振器、即ち、ＯＣＸＯでは、その起動時、電源投入（電力供給開始）から水晶の温度が安定化してこのＯＣＸＯの出力周波数が安定化するまでの時間（ウォーミングアップ時間）が設けられ、このウォーミングアップ時間が経過してからこのＯＣＸＯからの出力を開始するようにしている。
【０００３】
かかるＯＣＸＯの一従来例として、図２に示すように、規定時間カウンタ１０が設けられ、ＯＣＸＯ１に電源が投入されると、規定時間カウンタ１０が起動し、これとともに、オーブンが加熱され始めるが、この加熱によってオーブン内の水晶も温められ、水晶の温度が安定してＯＣＸＯ１の出力周波数が安定したと判断される時間（即ち、ウォーミングアップ時間）を計測すると、規定時間カウンタ１０はウォーミングアップ終了信号を出力し、これによってＯＣＸＯ１から安定した周波数のクロックが出力開始されるものが提案されている。具体的には、電源が投入されるとともに、その電源電圧が印加されるコンデンサの充電電圧を監視し、この充電電圧が所定のレベルに達すると、ウォーミングアップが終了したものと判定するものである（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２９８０３１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、電源を投入してからのウォーミングアップ時間を一定に設定するものであるから、実際には、既に水晶の温度が安定化されてＯＣＸＯ１の出力周波数が安定化した状態にある（ウォーミングアップが完了している）にもかかわらず、設定されたウォーミングアップ時間が経過していないとして、そのままウォーミングアップ時間の計測を継続したり、また、ＯＣＸＯ１の出力周波数が安定した状態になっていないにもかかわらず、設定されたウォーミングアップ時間が経過したとして、ウォーミングアップを終了させたりする場合もあり、無駄なウォーミングアップを行なわせたり、ウォーミングアップが終了しないうちに、ＯＣＸＯ１が不安定な周波数のクロックを出力してしまうことになる。
【０００５】
上記特許文献１に記載の技術では、ＯＣＸＯ１の種類に応じてウォーミングアップ時間が異なるとして、この点の配慮はなされているものの、電源投入からの時間の経過によってウォーミングアップの終了を判断しているにすぎない。このため、実際には、周囲温度が変化すると、オーブンが所定の温度に温まるまでの時間が異なるため、水晶が安定化するまでの時間も異なるが、上記特許文献１に記載の技術では、周囲温度に変化があっても、電源からの上記コンデンサの充電電圧の変化はほとんど同じであるため、充電電圧が上記所定の電圧に達するまでの時間はほぼ一定である。
【０００６】
このように、上記特許文献１に記載の技術では、ＯＣＸＯ１の実際のウォーミングアップの終了を正確に検出することができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、周囲環境の変化に対しても、常にＯＣＸＯのウォーミングアップの終了を正確に検出することができるようにした周波数安定度検出回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、電源投入によってＯＣＸＯに供給される消費電流の電流値を検出する電流検出部と、ＯＣＸＯの周囲温度を検出する温度計と、ＯＣＸＯでの周囲温度毎に閾値が設定され、温度計で検出される周囲温度に対応する閾値と電流検出部で検出される消費電流の電流値をもとに、ＯＣＸＯのウォーミングアップの終了を検出するＣＰＵとを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、周囲温度が変化してウォーミングアップ時間が変化しても、電源が投入されて後、水晶が安定して動作する状態となって、ＯＣＸＯの出力周波数が安定化された状態となったときには、直ちにこれをＯＣＸＯのウォーミングアップ終了として検出することができ、ＯＣＸＯをその出力周波数が安定化された時点から確実に使用できるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は本発明による周波数安定度検出回路の一実施形態を示すブロック図であって、１はＯＣＸＯ、２は電流検出部、３は抵抗、４はアナログ／デジタルコンバータ、５は温度計、６はＣＰＵ（中央処理ユニット）である。
【００１２】
同図において、電源が投入されると、電源電圧が電流検出部２を介してＯＣＸＯ１に供給される。ＯＣＸＯ１では、この電源投入とともに、図示しないオーブンが加熱され始め、このオーブンによってこのＯＣＸＯ１の図示しない水晶が温められ始める。このようにして、ＯＣＸＯ１の出力周波数が安定化されていくが、これとともに、消費電流ｉも安定化されていく。
【００１３】
電流検出部２は抵抗３とアナログ／デジタルコンバータ４とから構成されている。電源が投入されると、電源からの電流（消費電流）ｉがこの抵抗３に流れてこの消費電流の値に比例した電圧ｖが生じ、この電圧ｖをアナログ／デジタルコンバータで変換することにより、消費電流ｉの電流値を表わすデジタルデータＤが得られる。このようにして、電流検出部２で消費電流ｉが検出され、そのデジタルデータＤが得られてＣＰＵ６に供給される。
【００１４】
ＣＰＵ６は、ＯＣＸＯ１の周囲温度を測定する温度計５からその測定温度Ｔも供給されており、この測定温度（即ち、ＯＣＸＯ１の周囲温度）Ｔと電流検出部２から供給されるデジタルデータＤの電流値とをもとに、ＯＣＸＯ１のウォーミングアップの終了を検出する。このウォーミングアップの終了を検出すると、ＣＰＵ６はウォーミングアップ終了信号を出力し、ＯＣＸＯ１が出力するクロックを図示しない装置に供給開始させる。
【００１５】
ここで、ＣＰＵ６には、種々の周囲温度Ｔ毎にＯＣＸＯ１に電源投入して後のウォーミングアップの終了を判定するための消費電流ｉの電流値が閾値として格納されており、温度計５で検出される周囲温度Ｔに応じた閾値が選択され、電源投入後時間経過とともに減少する消費電流ｉの電流値がこの選択された閾値と比較される。そして、この電流値が閾値以下になると、ＯＣＸＯ１のウォーミングアップが終了したと判定する。
【００１６】
ＯＣＸＯ１の消費電流ｉは、図３に示すように、電源投入後、時間の経過とともに減少し、遂にはオーブンの温度が安定化して消費電流ｉも安定化する。このように消費電流ｉが安定化すると、ＯＣＸＯ１の水晶も安定した状態となり、ＯＣＸＯ１の周波数安定度も確保される。ところで、消費電流ｉの変化の傾向は周囲温度Ｔに応じて異なる。図３はＯＣＸＯのサーマルショック試験の実測値を示すものであり、ここでは、周囲温度Ｔが０℃，２０℃，４０℃の場合を示している。周囲温度Ｔが決まれば、ＯＣＸＯ１の消費電流ｉの変化も決まるが、図示するように、周囲温度Ｔが高いほど消費電流ｉの変化が小さく、高い値で消費電流ｉが安定化する。このように、周囲温度Ｔに応じて、消費電流ｉの安定化する電流値も異なることになる。
【００１７】
この実施形態では、このような電源投入毎の消費電流ｉの時間変化を種々の周囲温度Ｔに対して測定し、これら夫々の周囲温度Ｔに対し、ウォーミングアップが終了したと判定できる消費電流ｉの電流値を求め、周囲温度Ｔ毎に得られたかかる電流値を閾値として予めＣＰＵ６に確保しておく。そして、ＣＰＵ６は、上記のように、温度計５が測定した周囲温度Ｔに該当する閾値と電流検出部２からのデジタルデータＤの電流値とを比較し、この電流値がこの閾値を下回ると、ウォーミングアップが終了したと判定して、ウォーミングアップ終了信号を出力する。
【００１８】
このようにして、この実施形態では、周囲温度の変化にかかわらず、適正なタイミングでウォーミングアップの終了を検出することができ、上記特許文献１に記載の技術のようなウォーミングアップ時間を長くなり過ぎたり、充分ではなかったりすることがない。
【００１９】
なお、周囲温度ＴがＯＣＸＯ１の動作補償温度を逸脱しないことが補償されている場合には、消費電流ｉが安定化するとともに、ＯＣＸＯ１の出力周波数が規定の安定した状態となる。このことに着目することにより、温度計５を省くこともできる。この場合には、消費電流ｉの瞬時瞬時の変化量を検出し、この変化量が予め設定された閾値以下になったとき、ＯＣＸＯ１のウォーミングアップが終了したと判定する。
【００２０】
また、この実施形態での以上説明したウォーミングアップ終了の検出方法と上記特許文献１に記載の方法とを組み合わせてもよい。この場合には、これら検出方法のいずれかが先にウォーミングアップの終了を判定すると、この判定結果をもとにウォーミングアップ終了信号をＣＰＵ６が出力するようにする。
【００２１】
さらに、電源が遮断された場合でも、その後電源投入されたときには、上記と同様にして、ＯＣＸＯ１のウォーミングアップの終了が検出される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による周波数安定度検出回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】従来の周波数安定度検出回路の一例を示すブロック図である。
【図３】ＯＣＸＯでの電源投入後の周囲温度毎の消費電流の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ＯＣＸＯ
２  電流検出部
３  抵抗
４  アナログ／デジタルコンバータ
５  温度計
６  ＣＰＵ
【図１】
2005278070.tif 000003
【図２】
2005278070.tif 000004
【図３】
2005278070.tif 000005