晶体振荡器制造技术

本发明专利技术提供一种晶体振荡器（OCXO），以高精度控制放置晶体振子和振荡电路的气氛温度，对于输出频率能够获得高的稳定性。在设第一和第二晶体振子（10）、（20）的振荡输出为f1、f2、基准温度时的所述振荡输出的振荡频率分别为f1r、f2r时，利用频差检测部（3）运算｛（f2－f1）／f1｝－｛（f2r－f1r）／f1r｝。用34比特的数字值表示该值，由此能够与温度相对应地获得数字值。因此，将该值作为温度检测值来处理，将其与温度设定值的差供给到环路滤波器（61），将这些数字值转换为直流电压，控制加热器（5）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种晶体振荡器，其检测放置晶体振子的气氛的温度，基于温度的检测结果控制加热部使所述气氛的温度为一定。
技术介绍
晶体振荡器在被编入要求极高的频率稳定性的应用的情况下，通常，一般使用OCXO(oven controlled crystal oscillator)。OCXO中的温度控制将热敏电阻用作温度检测器，用运算放大器、电阻、电容器等独立部件构成，但由于模拟部件各自的参差不齐和经年变化，不能进行例如±20m°C的温度控制。但是在基站或中继站等中，要求廉价地使用极高稳定性的时钟信号，因此可以预料现有的0CX0对应困难的状况。在专利文献I的图2和图3中，记载了在共用的晶体片上设置两对电极而构成两个晶体振子(石英振子)的技术。另外在段落0018中，记载了因为根据温度变化在两个晶体振子之间出现频差，所以与通过测量该频差来测量温度的情况相同。而且，将该频差Af和应修正的频率的量的关系存储在ROM中，基于Λ f读出频率修正量。但是该方法涉及基于温度检测修正振荡频率的TCXO (temperature compensatedcrystal oscillator),而不涉及 0CX0。而且如段落0019所记载，对于期望的输出频率f0和两个晶体振子各自的频率H、f2，需要进行晶体振子的调节使得成为f0 fl f2的关系，因此存在晶体振子的制造工序变得复杂而且结果得不到高的成品率这样的问题。再者，由于对来自各晶体振子的频率信号即时钟进行一定时间计数而求得其差(fl_f2)，所以检测时间直接影响检测精度，高精度的温度补偿困难。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2001 - 292030号
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种晶体振荡器(石英振荡器)，该晶体振荡器(0CX0)，检测放置晶体振子(石英振子)的气氛的温度，基于温度的检测结果控制加热部而使所述气氛的温度为一定，从而能够获得频率稳定性高的震荡输出。用于解决课题的方法本专利技术提供一种晶体振荡器，其检测放置晶体振子的气氛的温度，基于温度的检测结果控制加热部而使所述气氛的温度为一定，所述晶体振荡器的特征在于，具备在石英片上设置第一电极而构成的第一晶体振子；在石英片上设置第二电极而构成的第二晶体振子；第一振荡电路和第二振荡电路，分别与所述第一晶体振子和第二晶体振子连接；频差检测部，在设第一振荡电路的振荡频率为fl、基准温度时的第一振荡电路的振荡频率为fir、第二振荡电路的振荡频率为f2、基准温度时的第二振荡电路的振荡频率为f2r时，求出与一个差值对应的值作为温度检测值，所述差值是与Π和Hr的差对应的值跟与f2和f2r的差对应的值的差值；偏差量电 路部，其取出放置晶体振子的气氛的温度的温度设定值和所述温度检测值的偏差量；和温度控制部，其基于由该偏差量电路部取出的偏差量，控制供给到所述加热部的电力。由所述偏差量电路部取出的偏差量，例如由积分电路部进行积分并被输出到温度控制部。第一振荡电路和第二振荡电路例如将各个谐波作为振荡输出。对应于与Π和Hr的差对应的值跟与f2和f2r的差对应的值的差值的值，例如为{(f2 — f2r) / f2r}— {(fl 一 fir) / fir}。而且，也包括代替直接检测该值而检测可获得与该值同等的结果的{(f2_fI) / fl} - {(f2r - fir) / fir}的情况。晶体振荡器的振荡输出例如能够设定为第一振荡电路和第二振荡电路中的一个的振荡输出，但也可以设置与第一晶体振子和第二晶体振子不同的、放置在所述气氛中的第三晶体振子，将来自与该第三晶体振子连接的第三振荡电路的振荡输出作为晶体振荡器的振荡输出。专利技术的另一方面提供一种振荡装置，其特征在于，具备本专利技术的晶体振荡器；和将该晶体振荡器的振荡输出作为时钟(时钟脉冲)信号、并且包括PLL的振荡装置的主体电路部。专利技术效果本专利技术，在设第一和第二振荡电路的振荡输为fl、f2、基准温度时的第一和第二振荡电路的振荡频率分别为fir、f2r时，将对应于与Π和fir的差对应的值跟与f2和f2r的差对应的值的差值的值，作为此时的温度来处理。由于该值和温度的相关性非常高，因此通过将该值作为温度检测值来控制加热部的供给电力，放置晶体振子的气氛的温度极为稳定。该结果是能够获得稳定性高的振荡输出。附图说明图I是表示本专利技术实施方式的整体结构的框图。图2是表示本专利技术实施方式的一部分的框图。图3是图2所示的一部分的输出的波形图。图4是示意性地表示图2所示的、在包括DDS电路部的环路中未闩锁的状态的各部的波形图。图5是示意性地表示图2所示的、在包括DDS电路部的环路中未闩锁的状态的各部的波形图。图6是关于与上述的实施方式对应的实际的装置的所述环路中的各部的波形图。图7是表示第一振荡电路的频率f I和第二振荡电路的频率f2与温度的关系的频率温度特性图。图8是表示按照基准温度时的值将Π的变化率和f2的变化率各自标准化后的值与温度的关系的频率温度特性图。图9是表示频差检测部的数字输出值与温度的关系的特性图。图10是表示加热部的控制电路的电路图。图11是表示上述实施方式的振荡装置的构造的概略纵剖侧面图。图12是表示用基准温度的值将f I的变化率标准化后的值与温度的关系、以及表示用基准温度的值将f I的变化率标准化后的值和用基准温度的值将f2的变化率标准化后的值的差Λ F与温度的关系的频率温度特性图。·图13是表示图12的纵轴标准化后的值与频率修正值的关系的特性图。图14是表示修正值运算部的框图。图15是表示本专利技术另一实施方式的整体结构的框图。图16是表示使温度连续地变化时的两个晶体振子的频差的斜坡响应图。图17是表示使温度变化1°C时的频差检测部的输出的步骤应答图。符号说明I 第一振荡电路2 第二振荡电路10 第一晶体振子20 第二晶体振子3 频差检测部31 触发电路32 冲息触发电路33 闩锁电路34 环路滤波器35 加法部36 DDS 电路部4 修正值运算部(修正值取得部)5 加热器电路6 加法部100电压控制振荡器200控制电路部具体实施例方式图I是表示应用本专利技术实施方式的晶体振荡器而构成的振荡装置的整体的框图。该振荡装置构成为输出被设定的频率的频率信号的频率合成器，具备使用晶体振子的电压控制振荡器100 ;构成该电压控制振荡器100的PLL的控制电路部200 ;晶体振荡器(石英振荡器)(未附带符号)，其生成用于使DDS201动作的时钟信号，所述DDS201用于生成所述PLL的参照信号；和加热器5，其是用于调节该晶体振荡器中的晶体振子10、20放置的气氛的温度的加热部。因此晶体振荡器为0CX0。另外，该振荡装置还具备进行被输入到控制电路部200的基准时钟的温度补偿的温度补偿部。对于温度补偿部没有附带符号，但相当于比图I中的控制电路部200更靠左侧的部分，其与用于控制所述加热器5的电路部分共用化。控制电路部200利用相位频率比较部205对从DDS (Direct DigitalSynthesizer)电路部201输出的参考(reference)(参照用)时钟和用分频器204对电压控制振荡器100的输出分频后的时钟的相位进行比较，作为其比较结果的相位差由供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体振荡器，其特征在于，具备：与晶体振子连接的振荡器输出用的振荡电路；用于实现放置晶体振子的气氛的温度的稳定化的加热部；第一晶体振子，其是在石英片上设置第一电极而构成的；第二晶体振子，其是在石英片上设置第二电极而构成的；第一振荡电路和第二振荡电路，分别与所述第一晶体振子和第二晶体振子连接；频差检测部，在设第一振荡电路的振荡频率为f1、基准温度时的第一振荡电路的振荡频率为f1r、第二振荡电路的振荡频率为f2、基准温度时的第二振荡电路的振荡频率为f2r时，求出对应于与f1和f1r的差对应的值跟与f2和f2r的差对应的值的差值的值，作为温度检测值；加法部，其取出放置晶体振子的气氛的温度的温度设定值和所述温度检测值的偏差量；和电路部，其基于由所述加法部取出的偏差量，控制供给到所述加热部的电力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赤池和男，古幡司，依田友也，小林薰，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：