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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022155090
(43)【公開日】2022-10-13
(54)【発明の名称】恒温槽付水晶発振器
(51)【国際特許分類】
H03B 5/32 20060101AFI20221005BHJP
【ＦＩ】
H03B5/32 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021058426
(22)【出願日】2021-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000232483
【氏名又は名称】日本電波工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100093104
【弁理士】
【氏名又は名称】船津 暢宏
(72)【発明者】
【氏名】社本 勝哉
(72)【発明者】
【氏名】岡本 拓也
【テーマコード（参考）】
5J079
【Ｆターム（参考）】
5J079AA04
5J079BA02
5J079CA01
5J079CA12
5J079CB01
5J079CB09
5J079DA13
5J079FA13
5J079FB01
5J079FB38
5J079FB39
5J079FB40
(57)【要約】
【課題】 温度制御用回路とは別に温度に応じて水晶振動子の入力電圧を補正し、水晶振動子の周波数温度特性を安定化させて、発振周波数を高安定化する恒温槽付水晶発振器を提供する。
【解決手段】 水晶振動子１と、水晶振動子１の入力側に接続されるバリキャップダイオード３と、水晶振動子１の出力側に一端が接続し、他端が出力端子６に接続する発振回路（ＯＳＣ）２と、水晶振動子１の入力側に恒温槽内の温度に応じて周波数温度特性を修正する補正電圧を提供する第１の電圧補正回路とを有し、補正電圧演算部２３が、ＲＯＭ２２に記憶された周波数温度特性の近似式を用いてＡＤＣ２４からの温度に応じたデジタルデータに対応する修正電圧を演算し、補正電圧として水晶振動子１の入力側に出力する恒温槽付水晶発振器である。
【選択図】 図１
【解決手段】 水晶振動子１と、水晶振動子１の入力側に接続されるバリキャップダイオード３と、水晶振動子１の出力側に一端が接続し、他端が出力端子６に接続する発振回路（ＯＳＣ）２と、水晶振動子１の入力側に恒温槽内の温度に応じて周波数温度特性を修正する補正電圧を提供する第１の電圧補正回路とを有し、補正電圧演算部２３が、ＲＯＭ２２に記憶された周波数温度特性の近似式を用いてＡＤＣ２４からの温度に応じたデジタルデータに対応する修正電圧を演算し、補正電圧として水晶振動子１の入力側に出力する恒温槽付水晶発振器である。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
恒温槽付発振器であって、
水晶振動子と、
前記水晶振動子の入力側に接続される容量と、
前記水晶振動子の出力側に一端が接続し、他端が出力端子に接続する発振回路と、
前記水晶振動子の入力側に恒温槽内の温度に応じて周波数温度特性を修正する補正電圧を提供する電圧補正回路と、を有することを特徴とする恒温槽付発振器。
水晶振動子と、
前記水晶振動子の入力側に接続される容量と、
前記水晶振動子の出力側に一端が接続し、他端が出力端子に接続する発振回路と、
前記水晶振動子の入力側に恒温槽内の温度に応じて周波数温度特性を修正する補正電圧を提供する電圧補正回路と、を有することを特徴とする恒温槽付発振器。
【請求項2】
電圧補正回路は、
温度に応じたアナログ電圧を出力するアナログ温度センサと、
前記アナログ温度センサからのアナログ信号の出力をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と、
水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記近似式を用いて前記アナログ／デジタル変換器からの前記デジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧として前記水晶振動子の入力側に出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする請求項１記載の恒温槽付発振器。
温度に応じたアナログ電圧を出力するアナログ温度センサと、
前記アナログ温度センサからのアナログ信号の出力をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と、
水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記近似式を用いて前記アナログ／デジタル変換器からの前記デジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧として前記水晶振動子の入力側に出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする請求項１記載の恒温槽付発振器。
【請求項3】
電圧補正回路は、
温度に応じたデジタルデータを出力するデジタル温度センサと、
水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記近似式を用いて前記デジタル温度センサからの前記デジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧として前記水晶振動子の入力側に出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする請求項１記載の恒温槽付発振器。
温度に応じたデジタルデータを出力するデジタル温度センサと、
水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記近似式を用いて前記デジタル温度センサからの前記デジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧として前記水晶振動子の入力側に出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする請求項１記載の恒温槽付発振器。
【請求項4】
電圧補正回路は、
水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、
オーブンを制御する制御電圧をアナログ信号からデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と、
前記記憶部に記憶された前記近似式を用いて前記アナログ／デジタル変換器からの前記デジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧として前記水晶振動子の入力側に出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする請求項１記載の恒温槽付発振器。
水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、
オーブンを制御する制御電圧をアナログ信号からデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と、
前記記憶部に記憶された前記近似式を用いて前記アナログ／デジタル変換器からの前記デジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧として前記水晶振動子の入力側に出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする請求項１記載の恒温槽付発振器。
【請求項5】
水晶振動子の入力側に接続する容量を、入力される補正値で容量を変化させるデジタルキャパシタとし、
電圧補正回路は、
温度に応じたデジタルデータを出力するデジタル温度センサと、
水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記近似式を用いて前記デジタル温度センサからの前記デジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、当該修正電圧値に対応する容量の補正値を前記デジタルキャパシタに出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする請求項１記載の恒温槽付発振器。
電圧補正回路は、
温度に応じたデジタルデータを出力するデジタル温度センサと、
水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記近似式を用いて前記デジタル温度センサからの前記デジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、当該修正電圧値に対応する容量の補正値を前記デジタルキャパシタに出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする請求項１記載の恒温槽付発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、恒温槽付水晶発振器（ＯＣＸＯ：Oven Controlled Crystal Oscillator）に係り、特に、恒温槽内の水晶振動子の周波数温度特性を安定化させ、発振周波数を高安定なものとする恒温槽付水晶発振器に関する。
【背景技術】
【0002】
［従来の技術］
恒温槽付水晶発振器は、水晶振動子の動作温度を一定に維持することから、周波数温度特性に依存した周波数変化を引き起こすことなく、高安定の発振周波数が得られるものである。
水晶振動子は、恒温槽に収納され、恒温槽は、温度制御回路（温度制御用回路）によってその槽内の温度を一定に保持するよう制御される。
恒温槽付水晶発振器は、水晶振動子の動作温度を一定に維持することから、周波数温度特性に依存した周波数変化を引き起こすことなく、高安定の発振周波数が得られるものである。
水晶振動子は、恒温槽に収納され、恒温槽は、温度制御回路（温度制御用回路）によってその槽内の温度を一定に保持するよう制御される。
【0003】
［従来のＯＣＸＯの回路構成：図５］
従来のＯＣＸＯは、図５に示すように、発振用回路として、水晶振動子（Crystal unit）１と、発振回路（ＯＳＣ）２と、バリキャップダイオード３と、低ドロップアウト・レギュレータ（ＬＤＯ：Low Drop Out Regulator）４と、定電圧端子（Vcc）５と、出力端子（Output）６とを備え、温度制御用回路として、温度センサ１１と、増幅器（ＯＰＡＭＰ）１２と、オーブン（Oven：恒温槽）１３とを備えている。
従来のＯＣＸＯは、図５に示すように、発振用回路として、水晶振動子（Crystal unit）１と、発振回路（ＯＳＣ）２と、バリキャップダイオード３と、低ドロップアウト・レギュレータ（ＬＤＯ：Low Drop Out Regulator）４と、定電圧端子（Vcc）５と、出力端子（Output）６とを備え、温度制御用回路として、温度センサ１１と、増幅器（ＯＰＡＭＰ）１２と、オーブン（Oven：恒温槽）１３とを備えている。
【0004】
発振用回路では、水晶振動子１の一端が発振回路２に接続し、他端がバリキャップダイオード３のカソードに接続し、バリキャップダイオード３のアノードが接地されている。
低ドロップアウト・レギュレータ４の一端は定電圧端子５に接続して定電圧が印加され、他端は発振回路２に接続して安定した低電圧を提供している。
発振回路２の他端は出力端子６に接続し、出力端子６から発振周波数の信号を出力している。
低ドロップアウト・レギュレータ４の一端は定電圧端子５に接続して定電圧が印加され、他端は発振回路２に接続して安定した低電圧を提供している。
発振回路２の他端は出力端子６に接続し、出力端子６から発振周波数の信号を出力している。
【0005】
温度制御用回路では、温度センサ１１が恒温槽内の温度を検知し、検知した温度に応じた電圧を増幅器１２に出力すると、増幅器１２が入力された電圧を増幅してオーブン１３に出力し、オーブン１３を適正温度に温めるよう制御を行うものである。
【0006】
水晶振動子の周波数温度特性は、３次又は５次近似の曲線を描くものであり、温度に応じて周波数変化量が変動するため、温度を安定化させることが重要である。
【0007】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２０１６－１８７１６０号公報「発振器、電子機器、および移動体」（特許文献１）、特開２０１７－１２３５５２号公報「回路装置、発振器、電子機器及び移動体」（特許文献２）、特開２０１８－１３３８１６号公報「発振器、電子機器及び移動体」（特許文献３）がある。
尚、関連する先行技術として、特開２０１６－１８７１６０号公報「発振器、電子機器、および移動体」（特許文献１）、特開２０１７－１２３５５２号公報「回路装置、発振器、電子機器及び移動体」（特許文献２）、特開２０１８－１３３８１６号公報「発振器、電子機器及び移動体」（特許文献３）がある。
【0008】
特許文献１には、周波数温度の変化による基準電圧生成回路の出力電圧の変動を低減して周波数を安定化させる発振器が示されている。
特許文献２には、発振周波数の温度依存性が小さく、安定な発振周波数を得ることができる発振器が示されている。
特許文献３には、発振器内部の温度を一定に保ち、発振器内の温度変化に対して発振回路の出力信号の周波数を補正することが示されている。
特許文献２には、発振周波数の温度依存性が小さく、安定な発振周波数を得ることができる発振器が示されている。
特許文献３には、発振器内部の温度を一定に保ち、発振器内の温度変化に対して発振回路の出力信号の周波数を補正することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２０１６－１８７１６０号公報
【特許文献2】特開２０１７－１２３５５２号公報
【特許文献3】特開２０１８－１３３８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、従来の恒温槽付水晶器では、恒温槽内の温度制御は温度制御用回路で行うようになっており、発振用回路の入力電圧を補正して水晶振動子の周波数温度特性を安定化させるものとはなっていないという問題点があった。
【0011】
尚、特許文献１～３には、水晶振動子の入力電圧を恒温槽内の温度に応じて補正して水晶振動子の周波数温度特性を安定化する構成についての記載がない。
【0012】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、温度制御用回路とは別に温度に応じて水晶振動子の入力電圧を補正し、水晶振動子の周波数温度特性を安定化させて、発振周波数を高安定化する恒温槽付水晶発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、恒温槽付発振器であって、水晶振動子と、水晶振動子の入力側に接続される容量と、水晶振動子の出力側に一端が接続し、他端が出力端子に接続する発振回路と、水晶振動子の入力側に恒温槽内の温度に応じて周波数温度特性を修正する補正電圧を提供する電圧補正回路と、を有することを特徴とする。
【0014】
本発明は、上記恒温槽付発振器において、電圧補正回路が、温度に応じたアナログ電圧を出力するアナログ温度センサと、アナログ温度センサからのアナログ信号の出力をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と、水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された近似式を用いてアナログ／デジタル変換器からのデジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧として水晶振動子の入力側に出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする。
【0015】
本発明は、上記恒温槽付発振器において、電圧補正回路が、温度に応じたデジタルデータを出力するデジタル温度センサと、水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された近似式を用いてデジタル温度センサからのデジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧として水晶振動子の入力側に出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする。
【0016】
本発明は、上記恒温槽付発振器において、電圧補正回路が、水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、オーブンを制御する制御電圧をアナログ信号からデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と、記憶部に記憶された近似式を用いてアナログ／デジタル変換器からのデジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧として水晶振動子の入力側に出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする。
【0017】
本発明は、上記恒温槽付発振器において、水晶振動子の入力側に接続する容量を、入力される補正値で容量を変化させるデジタルキャパシタとし、電圧補正回路が、温度に応じたデジタルデータを出力するデジタル温度センサと、水晶振動子の周波数温度特性の近似式を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された近似式を用いてデジタル温度センサからのデジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、当該修正電圧値に対応する容量の補正値をデジタルキャパシタに出力する補正電圧出力部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、水晶振動子と、水晶振動子の入力側に接続される容量と、水晶振動子の出力側に一端が接続し、他端が出力端子に接続する発振回路と、水晶振動子の入力側に恒温槽内の温度に応じて周波数温度特性を修正する補正電圧を提供する電圧補正回路と、を有する恒温槽付発振器としているので、温度制御用回路とは別に温度に応じて水晶振動子の入力電圧を補正し、水晶振動子の周波数温度特性を安定化させて、発振周波数を高安定化できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】第１の発振器の構成ブロック図である。
【図2】第２の発振器の構成ブロック図である。
【図3】第３の発振器の構成ブロック図である。
【図4】第４の発振器の構成ブロック図である。
【図5】従来の発振器の構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る発振器（本発振器）は、水晶振動子と、水晶振動子の入力側に接続される容量と、水晶振動子の出力側に一端が接続し、他端が出力端子に接続する発振回路と、水晶振動子の入力側に恒温槽内の温度に応じて周波数温度特性を修正する補正電圧を提供する電圧補正回路と、を有するものとしているので、温度制御用回路とは別に温度に応じて水晶振動子の入力電圧を補正し、発振周波数を高安定化できるものである。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る発振器（本発振器）は、水晶振動子と、水晶振動子の入力側に接続される容量と、水晶振動子の出力側に一端が接続し、他端が出力端子に接続する発振回路と、水晶振動子の入力側に恒温槽内の温度に応じて周波数温度特性を修正する補正電圧を提供する電圧補正回路と、を有するものとしているので、温度制御用回路とは別に温度に応じて水晶振動子の入力電圧を補正し、発振周波数を高安定化できるものである。
【0021】
尚、電圧補正回路には、第１～４の回路例があり、第１の回路例（第１の電圧補正回路）を適用した発振器を第１の発振器、第２の回路例（第２の電圧補正回路）を適用した発振器を第２の発振器、第３の回路例（第３の電圧補正回路）を適用した発振器を第３の発振器、第４の回路例（第４の電圧補正回路）を適用した発振器を第４の発振器として説明する。
【0022】
［第１の発振器の構成：図１］
本発振器における第１の発振器について図１を参照しながら説明する。図１は、第１の発振器の構成ブロック図である。
第１の発振器は、図１に示すように、発振用回路として、水晶振動子（Crystal unit）１と、発振回路（ＯＳＣ）２と、可変容量となるバリキャップダイオード３と、低ドロップアウト・レギュレータ（ＬＤＯ：Low Drop Out Regulator）４と、定電圧端子（Vcc）５と、出力端子（Output）６とを備え、温度制御用回路として、温度センサ１１と、増幅器（ＯＰＡＭＰ）１２と、オーブン（Oven：恒温槽）１３とを備え、電圧補正回路として、アナログ温度センサ２１と、記憶部（ＲＯＭ：Read Only Memory）２２と、補正電圧演算部（マイコン）２３と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２４とを備えている。
本発振器における第１の発振器について図１を参照しながら説明する。図１は、第１の発振器の構成ブロック図である。
第１の発振器は、図１に示すように、発振用回路として、水晶振動子（Crystal unit）１と、発振回路（ＯＳＣ）２と、可変容量となるバリキャップダイオード３と、低ドロップアウト・レギュレータ（ＬＤＯ：Low Drop Out Regulator）４と、定電圧端子（Vcc）５と、出力端子（Output）６とを備え、温度制御用回路として、温度センサ１１と、増幅器（ＯＰＡＭＰ）１２と、オーブン（Oven：恒温槽）１３とを備え、電圧補正回路として、アナログ温度センサ２１と、記憶部（ＲＯＭ：Read Only Memory）２２と、補正電圧演算部（マイコン）２３と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２４とを備えている。
【0023】
具体的には、発振用回路では、水晶振動子１の一端が発振回路２に接続し、他端がバリキャップダイオード３のカソードに接続し、バリキャップダイオード３のアノードが接地されている。
また、低ドロップアウト・レギュレータ４の一端は定電圧端子５に接続して定電圧が印加され、他端は発振回路２に接続して安定した定電圧を提供している。
発振回路２の他端は出力端子６に接続し、出力端子６から発振周波数の信号を出力している。
また、低ドロップアウト・レギュレータ４の一端は定電圧端子５に接続して定電圧が印加され、他端は発振回路２に接続して安定した定電圧を提供している。
発振回路２の他端は出力端子６に接続し、出力端子６から発振周波数の信号を出力している。
【0024】
更に、温度制御用回路では、温度センサ１１が恒温槽内の温度を検知し、検知した温度に応じた電圧を増幅器（差動増幅器）１２に出力すると、増幅器１２が入力された電圧を増幅してオーブン１３に出力し、オーブン１３を適正温度に温めるようヒーター（ヒーター抵抗）の制御を行うものである。
【0025】
［第１の電圧補正回路］
第１の発振器の電圧補正回路（第１の電圧補正回路）について具体的に説明する。
アナログ温度センサ２１は、恒温槽内の温度を検出し、検出した温度に応じたアナログ電圧をＡＤＣ２４に出力する。このアナログ電圧が、マイコン２３で生成される補正電圧を調整する調整電圧となる。
ＲＯＭ２２は、水晶振動子の周波数温度特性について３次又は５次の曲線の近似式を記憶しており、マイコン２３に提供する。
第１の発振器の電圧補正回路（第１の電圧補正回路）について具体的に説明する。
アナログ温度センサ２１は、恒温槽内の温度を検出し、検出した温度に応じたアナログ電圧をＡＤＣ２４に出力する。このアナログ電圧が、マイコン２３で生成される補正電圧を調整する調整電圧となる。
ＲＯＭ２２は、水晶振動子の周波数温度特性について３次又は５次の曲線の近似式を記憶しており、マイコン２３に提供する。
【0026】
ＡＤＣ２４は、アナログ温度センサ２１から入力されるアナログ電圧をデジタルデータに変換してマイコン２３に出力する。
マイコン２３は、ＲＯＭ２２に記憶された近似式を用いてＡＤＣ２４からのデジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）として水晶振動子１の入力側に出力する。つまり、マイコン２３は、水晶振動子の周波数温度特性の３次又は５次の曲線に近似する近似式で検出温度に対応する修正電圧を演算してＰＷＭを生成する。
マイコン２３は、ＲＯＭ２２に記憶された近似式を用いてＡＤＣ２４からのデジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）として水晶振動子１の入力側に出力する。つまり、マイコン２３は、水晶振動子の周波数温度特性の３次又は５次の曲線に近似する近似式で検出温度に対応する修正電圧を演算してＰＷＭを生成する。
【0027】
ＰＷＭは、一定電圧の入力からパルス列のオンとオフの一定周期を作り、オンの時間幅を変化させる電力制御方式であり、早い周期でスイッチングを行うことで、オンのパルス幅に比例した任意の電圧が得られるものである。
【0028】
このように、第１の電圧補正回路が、恒温槽内の温度に応じた補正電圧で水晶振動子１の入力側の入力電圧を補正するようにしているので、温度制御回路で恒温槽内の温度を安定化させると共に、第１の電圧補正回路によって更に水晶振動子の周波数温度特性を安定化させることができ、発振周波数を高安定化できる効果がある。
【0029】
［第２の発振器の構成：図２］
本発振器における第２の発振器について図２を参照しながら説明する。図２は、第２の発振器の構成ブロック図である。
第２の発振器は、図２に示すように、基本的には図１の第１の発振器の構成と同様であり、相違するのは、第２の電圧補正回路の構成である。
第１の発振回路と同様の構成についての説明は省略し、相違する第２の電圧補正回路の構成について説明する。
本発振器における第２の発振器について図２を参照しながら説明する。図２は、第２の発振器の構成ブロック図である。
第２の発振器は、図２に示すように、基本的には図１の第１の発振器の構成と同様であり、相違するのは、第２の電圧補正回路の構成である。
第１の発振回路と同様の構成についての説明は省略し、相違する第２の電圧補正回路の構成について説明する。
【0030】
第２の電圧補正回路は、デジタル温度センサ２５と、ＲＯＭ２２と、マイコン２３とを備えている。
ＲＯＭ２２とマイコン２３は、第１の電圧補正回路のものと同様である。
デジタル温度センサ２５は、恒温槽内の温度を検出し、検出した温度に応じたデジタルデータをマイコン２３に出力する。
マイコン２３は、ＲＯＭ２２に記憶された近似式を用いてデジタル温度センサ２５からのデジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧（ＰＷＭ）として水晶振動子１の入力側に出力する。
ＲＯＭ２２とマイコン２３は、第１の電圧補正回路のものと同様である。
デジタル温度センサ２５は、恒温槽内の温度を検出し、検出した温度に応じたデジタルデータをマイコン２３に出力する。
マイコン２３は、ＲＯＭ２２に記憶された近似式を用いてデジタル温度センサ２５からのデジタルデータに対応する修正電圧値を演算し、補正電圧（ＰＷＭ）として水晶振動子１の入力側に出力する。
【0031】
このように、第２の電圧補正回路が、恒温槽内の温度に応じた補正電圧で水晶振動子１の入力側の入力電圧を補正するようにしているので、温度制御回路で恒温槽内の温度を安定化させると共に、第２の電圧補正回路によって更に水晶振動子の周波数温度特性を安定化させることができ、発振周波数を高安定化できる効果がある。
【0032】
［第３の発振器の構成：図３］
本発振器における第３の発振器について図３を参照しながら説明する。図３は、第３の発振器の構成ブロック図である。
第３の発振器は、図３に示すように、基本的には図１の第１の発振器の構成と同様であり、相違するのは、第３の電圧補正回路の構成である。
第１の発振回路と同様の構成についての説明は省略し、相違する第３の電圧補正回路の構成について説明する。
本発振器における第３の発振器について図３を参照しながら説明する。図３は、第３の発振器の構成ブロック図である。
第３の発振器は、図３に示すように、基本的には図１の第１の発振器の構成と同様であり、相違するのは、第３の電圧補正回路の構成である。
第１の発振回路と同様の構成についての説明は省略し、相違する第３の電圧補正回路の構成について説明する。
【0033】
第３の電圧補正回路は、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２４と、ＲＯＭ２２と、補正電圧演算部（マイコン）２３とを備えており、ＡＤＣ２４に入力される恒温槽内の温度に対応する電圧が温度制御用回路からの出力となる。
【0034】
つまり、温度制御用回路の温度センサ１１で検出された温度に応じた電圧が増幅器１２で増幅され、その出力電圧がオーブン１３と増幅器１４に出力され、オーブン１３の温めを行うと共に、増幅器１４からの電圧を電圧出力部（Ｖtemp）１５で制御用電圧に変換し、その制御用電圧をＡＤＣ２４がデジタルデータに変換してマイコン２３に出力し、マイコン２３で修正電圧を演算し、補正電圧を水晶振動子の入力側に出力する。
【0035】
このように、第３の電圧補正回路が、恒温槽内の温度に応じた補正電圧で水晶振動子１の入力側の入力電圧を補正するようにしているので、温度制御回路で恒温槽内の温度を安定化させると共に、第３の電圧補正回路によって更に水晶振動子の周波数温度特性を安定化させることができ、発振周波数を高安定化できる効果がある。
【0036】
尚、第３の発振器では、恒温槽内の温度に対応した電圧を温度制御用回路から取得するため、構成を簡略化してコストを低減できる効果がある。但し、温度制御用回路からのノイズ等に影響されやすいので、その影響を考慮して各部の調整及び設定を行う必要がある。
【0037】
［第４の発振器の構成：図４］
本発振器における第４の発振器について図４を参照しながら説明する。図４は、第４の発振器の構成ブロック図である。
第４の発振器は、図４に示すように、基本的には図１の第１の発振器の構成と同様であり、相違するのは、第４の電圧補正回路の構成である。
第１の発振回路と同様の構成についての説明は省略し、相違する第４の電圧補正回路の構成について説明する。
本発振器における第４の発振器について図４を参照しながら説明する。図４は、第４の発振器の構成ブロック図である。
第４の発振器は、図４に示すように、基本的には図１の第１の発振器の構成と同様であり、相違するのは、第４の電圧補正回路の構成である。
第１の発振回路と同様の構成についての説明は省略し、相違する第４の電圧補正回路の構成について説明する。
【0038】
尚、第４の発振器では、水晶振動子１の入力側の可変容量のバリキャップダイオード４の代わりに、レジスタを用いたデジタルキャパシタ（デジキャパ）２６を使用している。
そして、第４の電圧補正回路は、第２の電圧補正回路と同様に、デジタル温度センサ２５、ＲＯＭ２２、マイコン２３を備えている。
そして、第４の電圧補正回路は、第２の電圧補正回路と同様に、デジタル温度センサ２５、ＲＯＭ２２、マイコン２３を備えている。
【0039】
第４の電圧補正回路の動作は、第２の電圧補正回路と同様であるが、相違するのは、マイコン２３が水晶振動子１の入力側に補正電圧を出力するのではなく、デジタルキャパシタ２６に容量の補正値を出力する点である。
具体的には、第４の電圧補正回路のマイコン２３は、ＲＯＭ２２の近似式を読み取り、当該近似式を用いてデジタル温度センサ２５からの温度に対応したデジタルデータに対する修正電圧値を算出し、当該修正電圧値に対応する容量の補正値をデジタルキャパシタ２６に出力する。
具体的には、第４の電圧補正回路のマイコン２３は、ＲＯＭ２２の近似式を読み取り、当該近似式を用いてデジタル温度センサ２５からの温度に対応したデジタルデータに対する修正電圧値を算出し、当該修正電圧値に対応する容量の補正値をデジタルキャパシタ２６に出力する。
【0040】
このように、第４の電圧補正回路が、恒温槽内の温度に応じた修正電圧値に対応する容量の補正値をデジタルキャパシタ２６で設定するようにしているので、温度制御回路で恒温槽内の温度を安定化させると共に、第３の電圧補正回路によって更に水晶振動子の周波数温度特性を安定化させることができ、発振周波数を高安定化できる効果がある。
【0041】
［実施の形態の効果］
本発振器によれば、水晶振動子１と、水晶振動子１の入力側に接続されるバリキャップダイオード３と、水晶振動子１の出力側に一端が接続し、他端が出力端子６に接続する発振回路（ＯＳＣ）２と、水晶振動子１の入力側に恒温槽内の温度に応じて周波数温度特性を修正する補正電圧を提供する第１～３の電圧補正回路と、を有するものとしているので、温度制御用回路とは別に温度に応じて水晶振動子１の入力電圧を補正し、水晶振動子の周波数温度特性を安定化させて、発振周波数を高安定化できる効果がある。
本発振器によれば、水晶振動子１と、水晶振動子１の入力側に接続されるバリキャップダイオード３と、水晶振動子１の出力側に一端が接続し、他端が出力端子６に接続する発振回路（ＯＳＣ）２と、水晶振動子１の入力側に恒温槽内の温度に応じて周波数温度特性を修正する補正電圧を提供する第１～３の電圧補正回路と、を有するものとしているので、温度制御用回路とは別に温度に応じて水晶振動子１の入力電圧を補正し、水晶振動子の周波数温度特性を安定化させて、発振周波数を高安定化できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明は、温度制御用回路とは別に温度に応じて水晶振動子の入力電圧を補正し、水晶振動子の周波数温度特性を安定化させて、発振周波数を高安定化する恒温槽付水晶発振器に好適である。
【符号の説明】
【0043】
１…水晶振動子（Crystal unit）、 ２…発振回路（ＯＳＣ）、 ３…バリキャップダイオード、 ４…低ドロップアウト・レギュレータ（ＬＤＯ：Low Drop Out Regulator）、 ５…定電圧端子（Vcc）、 ６…出力端子（Output）、 １１…温度センサ、 １２…増幅器（ＯＰＡＭＰ）、 １３…オーブン（Oven：恒温槽）、 １４…増幅器、 １５…電圧出力部（Ｖtemp）、 ２１…アナログ温度センサ、 ２２…記憶部（ＲＯＭ）２２、 ２３…補正電圧演算部（マイコン）、 ２４…アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）、 ２５…デジタル温度センサ、 ２６…デジタルキャパシタ（デジキャパ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
