(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度補償回路と、前記温度補償回路の出力特性に応じて発振周波数が異なる水晶発振回路と、複数個の１ビットデータから構成された多ビットデータを入力して記憶する多ビットＰＲＯＭ回路とを備え、
前記多ビットＰＲＯＭ回路が、前記多ビットデータのデータ入力端と複数個の１ビット出力端とを有するシフトレジスタと、前記複数個の１ビット出力端のそれぞれに接続された１ビットＰＲＯＭ回路と、前記それぞれの１ビットＰＲＯＭ回路が有する第１の電源端と前記シフトレジスタの電源端とに接続された第１の端子と、前記それぞれの１ビットＰＲＯＭ回路が有する第２の電源端と前記温度補償回路の電源端と前記水晶発振回路の電源端と前記シフトレジスタのクロック信号入力端とに接続された第２の端子と、前記シフトレジスタの前記データ入力端に接続された第３の端子とを備えることによる温度補償型水晶発振回路の調整方法であって、
前記第１の端子に電源電圧を入力し、前記第２の端子にクロック信号を入力し、前記第３の端子に前記多ビットデータを入力することにより、前記１ビット出力端のそれぞれに出力される１ビットデータを前記１ビットＰＲＯＭ回路に入力する第１のステップと、
前記第１の端子に電源電圧を入力し、前記第２の端子に電源電圧を入力することにより、前記１ビットＰＲＯＭ回路は、前記入力された１ビットデータと同じ値の１ビットデータを出力するエミュレーション状態となる第２のステップと、
を有することを特徴とする温度補償型水晶発振回路の調整方法。
【請求項２】
前記水晶発振回路の前記発振周波数を制御するための電圧制御回路を更に備え、前記電圧制御回路に電圧制御信号の入力端子として前記第３の端子が接続されている請求項１に記載の温度補償型水晶発振回路の調整方法であって、
前記第２の端子に電源電圧を入力し、前記第３の端子に電圧制御信号を入力することにより、前記発振周波数を制御する第３のステップを有することを特徴とする請求項１に記載の温度補償型水晶発振回路の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧可変容量素子を用いた温度補償型水晶発振器（以下、「ＴＣＸＯ」という。）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＣＸＯは、その入出力端子機能として、電源端子、接地端子、周波数制御端子、周波数出力端子の４端子を有し、周波数の温度補償を行うＴＣＸＯの制御用ＩＣは、水晶周波数の温度調整を行うために調整データを送信するＤＡＴＡ端子、ＣＬＫ端子を備えている。更に調整データをＰＲＯＭに書き込むための書き込み電源端子、書き込みパルスを印加する書き込み端子を備えている。また、水晶接続端子両端で２端子を必要としており、このようなことから、ＴＣＸＯ全体としてのモジュールは１０端子を必要としている。
【０００３】
図４は、従来のＴＣＸＯモジュールの構成を示すブロック図である。
【０００４】
図４において、電源端子１は、モジュールを構成する温度補償回路１４、ＰＲＯＭ回路１５、電圧制御回路１６、水晶発振回路１９の電源端子である。電圧制御端子２は、バラクタダイオード１７、水晶振動子１８、水晶発振回路１９で構成された発振回路の発振周波数を制御する端子であり、通常、０Ｖ〜３Ｖの電圧が与えられ制御動作が行われる。出力端子３は、水晶発振回路の発振信号の出力端子である。接地端子４は接地電位を与える端子である。
【０００５】
ＰＲＯＭ電源端子５は、ＰＲＯＭ回路１５のエミュレーション時の電源を供給する端子である。書き込み端子６は、ＰＲＯＭ回路１５にデータを書き込む電流または電圧信号を印加する端子である。ＤＡＴＡ端子７は、ＰＲＯＭ回路１５にデータ信号を与える端子である。ＣＬＫ端子８は、ＰＲＯＭ回路１５にクロック信号を与える端子である。
【０００６】
ここで、ＰＲＯＭ回路１５の出力信号が温度補償回路１４に与えられ、温度に対する関数電圧が温度補償回路１４から出力される。この出力信号は、電圧制御回路１６の出力信号と合成される。電圧制御回路１６は、電圧制御端子２に与えられる信号に応じた電圧を出力する。
【０００７】
合成された電圧は、バラクタダイオード１７の一端に与えられ、この電圧に応じてコンデンサの容量が変化する。コンデンサの他端は水晶振動子１８の一端に与えられ、水晶振動子１８の他端は水晶発振回路１９の入力端子に接続される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＴＣＸＯは近年小型化しており、モジュールが端子を多く備えることでレイアウトが困難になっている。一方、ＴＣＸＯモジュールの効率的な生産と高信頼性を保つためには、少なくとも１０端子の機能をモジュールとして備える必要がある。
【０００９】
本発明の温度補償型水晶発振器は、このような機能を比較的少ない端子数で実現することを目的とした。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の温度補償型水晶発振器は、水晶接続端子（２端子）のほか電源端子、接地端子、電圧制御端子、周波数出力端子、ＰＲＯＭ電源端子、ＰＲＯＭ書き込み端子、ＤＡＴＡ端子、ＣＬＫ端子を備える。ここで、電源端子とＣＬＫ端子、電圧制御端子とＤＡＴＡ端子をそれぞれ同一のピンを用いている。
【００１１】
つまり、請求項１の発明の温度補償型水晶発振回路の調整方法は、温度補償回路と、前記温度補償回路の出力特性に応じて発振周波数が異なる水晶発振回路と、複数個の１ビットデータから構成された多ビットデータを入力して記憶する多ビットＰＲＯＭ回路とを備え、前記多ビットＰＲＯＭ回路が、前記多ビットデータのデータ入力端と複数個の１ビット出力端とを有するシフトレジスタと、前記複数個の１ビット出力端のそれぞれに接続された１ビットＰＲＯＭ回路と、前記それぞれの１ビットＰＲＯＭ回路が有する第１の電源端と前記シフトレジスタの電源端とに接続された第１の端子と、前記それぞれの１ビットＰＲＯＭ回路が有する第２の電源端と前記温度補償回路の電源端と前記水晶発振回路の電源端と前記シフトレジスタのクロック信号入力端とに接続された第２の端子と、前記シフトレジスタの前記データ入力端に接続された第３の端子とを備えることによる温度補償型水晶発振回路の調整方法であって、前記第１の端子に電源電圧を入力し、前記第２の端子にクロック信号を入力し、前記第３の端子に前記多ビットデータを入力することにより、前記１ビット出力端のそれぞれに出力される１ビットデータを前記１ビットＰＲＯＭ回路に入力する第１のステップと、前記第１の端子に電源電圧を入力し、前記第２の端子に電源電圧を入力することにより、前記１ビットＰＲＯＭ回路は、前記入力された１ビットデータと同じ値の１ビットデータを出力するエミュレーション状態となる第２のステップと、を有することを特徴とする。
【００１２】
さらに、請求項２の温度補償型水晶発振回路の調整方法は、前記水晶発振回路の前記発振周波数を制御するための電圧制御回路を更に備え、前記電圧制御回路に電圧制御信号の入力端子として前記第３の端子が接続されている請求項１に記載の温度補償型水晶発振回路の調整方法であって、前記第２の端子に電源電圧を入力し、前記第３の端子に電圧制御信号を入力することにより、前記発振周波数を制御する第３のステップを有することを特徴とするものである。
【００１３】
この構成を備えることにより、それぞれ従来よりも小型のモジュールを構成することができ、且つ、従来と同様のスクリーニングを行うことで高い信頼性を実現している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の温度補償型水晶発振器の実施形態を示す図である。
【００１５】
図１において、電源／ＣＬＫ端子１１は、モジュールの電源端子であり、この端子によって２．８Ｖの単一電圧を供給する。また、ＰＲＯＭ回路にクロック信号を送るＣＬＫ端子の機能を有する。電圧制御／ＤＡＴＡ端子１２は、周波数を電圧制御する端子であり、ＰＲＯＭ回路にデータを与える機能を有する。
【００１６】
このように、本発明は、ＰＲＯＭ回路にクロック信号を与えるＣＬＫ端子と電源端子とを共有しており、電圧制御回路に電圧を与える電圧制御端子とＰＲＯＭ回路にデータを与えるＤＡＴＡ端子とを共用化している。
【００１７】
図２は、本発明のＰＲＯＭ回路の構成を示す図である。
【００１８】
図２において、電源端子５から１ビットＰＲＯＭ回路２０とシフトレジスタ２１、バッファ回路２２に電圧が与えられる。シフトレジスタ２１には、端子１２からデータ信号が与えられ、端子１１からクロック信号が与えられる。この２つの信号で決定されたデータがバッファ回路２２に出力され端子１１３を介して１ビットＰＲＯＭ回路２０に与えられる。シフトレジスタ２１及びバッファ回路２２は、ビット数に応じた複数個のデータを出力する。
【００１９】
端子１１３から１ビットＰＲＯＭ回路２０に与えられた信号は、抵抗３０〜３２を介してそれぞれエミッタ接地されたトランジスタ４０〜４２のベースに与えられる。トランジスタ４０のコレクタと電源端子５との間には電流源８０が接続され、トランジスタ４０のコレクタは、エミッタ接地されたトランジスタ４３のベースに接続される。
【００２０】
一方、トランジスタ４１のコレクタと電源端子５との間には電流源８１が接続され、トランジスタ４１のコレクタは、トランジスタ４４のベースに接続される。また、トランジスタ４２のコレクタはトランジスタ４４のエミッタ及び、エミッタ接地されたトランジスタ４５のベース並びにトランジスタ４６のコレクタに接続される。トランジスタ４６のエミッタは電流源端子１１に接続されており、ベースが接続されたトランジスタ４７を介して電流源８２の電流値に応じた定電流をコレクタから出力する。トランジスタ４４及びトランジスタ４５のコレクタは共通接続され、この接続部にツエナーダイオード６０のアノードが接続される。ツエナーダイオード６０のカソードは、ダイオード６１，６２のカソードに接続され、ダイオード６１のアノードは、端子６を介して２入力１出力のスイッチ９０の出力端子に接続される。スイッチ９０の入力端子の一方には電流源８３が接続される。端子１１３の電位が０ボルト（Ｖ）であるとトランジスタ４５のベースに電流源８１の電流が、トランジスタ４４を介して与えられ、トランジスタ４５が導通状態となる。このときスイッチ９０を介して電流源８３の電流を印加することで、ツエナーダイオード６０の接合部を抵抗特性とすることができる。尚、抵抗特性とするためには大電流が通常必要である。一旦、抵抗特性を有したツエナーダイオードはこの特性を保持する。
【００２１】
ダイオード６２のアノードはダイオード６３のアノード及びトランジスタ４８のコレクタに接続される。コレクタ４８は、電流源８２の値に応じた電流を出力する。ダイオード６３のカソードは、エミッタ接地されたトランジスタ４９，５０のベースに接続される。トランジスタ４９のコレクタ、ベースが接続されトランジスタ４９，５０でミラー回路が形成される。トランジスタ５０のコレクタにはトランジスタ５１のコレクタから電流源８２の値に応じた電流が与えられる。トランジスタ５０のコレクタには、エミッタ接地されたトランジスタ５２のベースが接続され、トランジスタ５２のコレクタは、トランジスタ４３のコレクタ及びトランジスタ５３のコレクタが接続される。トランジスタ５３のコレクタからは電流源８２の電流値に応じた電流が出力される。
【００２２】
次に電源端子１１と電源端子５の関係について説明する。
【００２３】
電源端子１１に電圧が印加されていない状態で、ＰＲＯＭ回路１５のシフトレジスタ２１に端子１２からデータ信号が入り、電源端子１１からクロック信号が与えられてデータが保持される。次に、電源端子１１に電圧を与えたときには、ツエナーダイオード６０に記録されたデータをダイオード６３、トランジスタ４９〜５５の回路によって端子１３から呼び出す回路を備える。
【００２４】
ＰＲＯＭ回路１５の出力は、リード時に電流源８２から与えられる定電流をトランジスタ４５により切り替えが可能になっている。一方でエミュレーション時は電源端子５の電圧を立ち上げることで電流源８０が動作し、ＰＲＯＭ出力を書き換え可能な二値信号で取り出すことが可能になる。
【００２５】
エミュレーション時は電源端子１１の電圧と関わりなくデータをシフトレジスタから１ビットＰＲＯＭ回路２０に転送でき、電源端子１１が定常状態の電圧となった場合にエミュレーションを行う。
【００２６】
尚、電源端子５，１１を電源電圧によりモードを切り替えて多重化を行うことができ、また、ＤＡＴＡ端子７と書き込み端子６とを共用することも可能である。さらに、これらの実施形態はＥＥＰＲＯＭやバイポーラ（ＢＩＰ）ＰＲＯＭを用いた場合にも適用される。
【００２７】
図３は、調整データ入力波形を示す図である。
【００２８】
調整時には電源端子５を２．３Ｖに設定した後、電源端子１１を介して制御用ＩＣのレジスタにクロック信号を与え、端子１２からデータ信号を与える。信号を与えた後に制御用ＩＣを通常使用する電源電圧２．３〜３．３Ｖに固定する。また、端子１２には、電圧制御範囲の電圧０Ｖ〜３．３Ｖを与えて発振周波数の調整を行う。
【００２９】
【発明の効果】
このように、本発明の温度補償型水晶発振器は、それぞれ従来よりも小型のモジュールを構成することができ、且つ、従来と同様のスクリーニングを行うことで高い信頼性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温度補償型水晶発振器の実施形態を示す図
【図２】本発明のＰＲＯＭ回路の構成を示す図
【図３】調整データ入力波形を示す図
【図４】従来のＴＣＸＯモジュールの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１〜１３  端子
１４  温度補償回路
１５  ＰＲＯＭ回路
１６  電圧制御回路
１７  バラクタダイオード
１８  水晶振動子
１９  水晶発振回路
２０  １ビットＰＲＯＭ回路
２１  シフトレジスタ
２２  バッファ回路
３０〜３２  抵抗
４０〜５３  トランジスタ
６０  ツエナーダイオード
６１〜６３  ダイオード
８０〜８３  電流源
９０  スイッチ
１１３  端子
【図１】
0003960037.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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