專利名稱：壓電振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種壓電振蕩器，特別是涉及容易且廉價地進行振蕩頻率的調(diào)整并且能夠抑制電源電壓變動造成的頻率變化的壓電振蕩器。
背景技術(shù)：
[以往的技術(shù)]作為調(diào)整振蕩器的振蕩頻率的方法，有如下方法通過更換固定電容器來使負載能力發(fā)生變化。[以往的壓電振蕩器圖5]參照圖5來說明以往的壓電振蕩器。圖5是以往的壓電振蕩器的電路圖。如圖5所示，以往的壓電振蕩器是如下結(jié)構(gòu)輸入信號輸入到第1電阻Rl的一端， 第1電阻Rl的另一端連接到第1 ニ極管Dl的陰極和第2 ニ極管D2的陰極，第1 ニ極管Dl 的陽極接地，第2 ニ極管D2的陽極連接到并聯(lián)連接的電容Cl、C2的一端，電容Cl、C2的另一端連接到振蕩電路1，第2 ニ極管D2經(jīng)由第2電阻R2接地。[以往的頻率調(diào)整方法]在圖5的壓電振蕩器中，不設(shè)置電容C2而只由電容Cl來構(gòu)成，與作為振蕩器目標(biāo)的頻率匹配地安裝適當(dāng)?shù)碾娙軨2，從而加大電路的負載能力來調(diào)整振蕩頻率。[關(guān)聯(lián)技術(shù)]此外，作為相關(guān)聯(lián)的先行技木，有日本特開2000-183650號公報“壓電振蕩器”(東洋通信機株式會社)[專利文獻1]。在專利文獻1中，記載了即使切斷控制晶體振蕩器頻率的線路等也能夠維持原來的設(shè)定頻率的內(nèi)容，并示出了 將由第1電阻器、與數(shù)字可變電阻IC以及第2電阻器構(gòu)成的串聯(lián)連接電路的一端連接到晶體振蕩器的電源，將另一端接地，并且將數(shù)字可變電阻IC的輸出電壓連接到可變電容ニ極管的陰極。專利文獻1 日本特開2000-183650號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，在以往的壓電振蕩器中，存在如下問題點為了調(diào)整頻率，需要安裝、更換電容C2的電容器的作業(yè)，作為調(diào)整作業(yè)，在安裝電容C2的電容器芯片之前，需要進行頻率測量、進行焊錫涂布、焊接電容器芯片、再次測量頻率并確認、進行焊接確認這樣的大量エ序。另外，在以往的壓電振蕩器中，由于晶體振子的電容比的波動，有時不能通過1次調(diào)整就進入規(guī)格內(nèi)。此外，在專利文獻1中，通過可變電阻IC來微調(diào)整頻率，但是不具有用于抑制電源電壓變動造成的頻率變化的功能。本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供能夠容易且廉價地進行振蕩頻率的調(diào)整并且能夠抑制電源電壓變動造成的頻率變化的壓電振蕩器。
用于解決上述以往例的問題點的本發(fā)明，是ー種壓電振蕩器，具備頻率調(diào)整電路和振蕩電路，頻率調(diào)整電路中，輸入控制電壓的輸入端子經(jīng)由第1電阻連接有第1 ニ極管的陰極，第1 ニ極管的陽極接地，輸入端子經(jīng)由第1電阻連接有第2 ニ極管的陰極，第2 ニ極管的陽極連接到可變電容ニ極管的陽極，可變電容ニ極管的陰極連接到振蕩電路，第2 ニ 極管的陽極側(cè)和可變電容ニ極管的陽極側(cè)經(jīng)由第2電阻接地，可變電容ニ極管的陰極連接到電位計的輸出控制電壓的控制電壓電扱，電位計的一端經(jīng)由將電壓保持為恒定的調(diào)節(jié)器連接有電源電壓，電位計的另一端接地，具有如下效果能夠容易且廉價地進行振蕩頻率的調(diào)整并且能夠抑制電源電壓變動造成的頻率變化。本發(fā)明在上述壓電振蕩器中，可變電容ニ極管的陰極和電位計的控制電壓電極經(jīng)由第3電阻連接。本發(fā)明在上述壓電振蕩器中，電位計的接地的另一端經(jīng)由熱敏電阻接地，具有如下效果能夠?qū)崿F(xiàn)與周圍溫度相對應(yīng)的溫度補償，能夠高精度地進行頻率穩(wěn)定。本發(fā)明在上述壓電振蕩器中，對熱敏電阻并聯(lián)連接第4電阻。本發(fā)明在上述壓電振蕩器中，電位計在內(nèi)部的可變電阻的值變更時，控制施加在可變電容ニ極管的電壓。本發(fā)明在上述壓電振蕩器中，電位計進行如下調(diào)整通過提高施加在可變電容ニ 極管的電壓來減少電容從而提高頻率，通過降低施加的電壓來增加電容從而降低頻率，具有如下效果能夠廉價且容易地進行頻率的調(diào)整。本發(fā)明在上述壓電振蕩器中，電位計是具有存儲器的數(shù)字電位計，在存儲器中存儲有可變電阻的值。


圖1是本發(fā)明的實施方式的第1壓電振蕩器的電路圖。圖2是表示可變電容ニ極管D3的施加電壓與頻率變化的關(guān)系的圖。圖3是本發(fā)明的實施方式的第2壓電振蕩器的電路圖。圖4是表示溫度對頻率特性的圖。圖5是以往的壓電振蕩器的電路圖。附圖標(biāo)記說明1 振蕩電路；2 調(diào)節(jié)器(IC) ；Rl 第1電阻；R2 第2電阻；R3 第3電阻；R4 第 4電阻；Dl 第1 ニ極管；D2 第2 ニ極管；D3 可變電容ニ極管；Rv 電位計；Cl、C2 電容； THl 熱敏電阻；
具體實施例方式
參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。[實施方式的概要]本發(fā)明的實施方式的壓電振蕩器中，代替設(shè)置在振蕩電路的輸入側(cè)的固定電容器 (并聯(lián)連接的電容C1、C2(圖5))而設(shè)置可變電容ニ極管，將可變電容ニ極管的陰極側(cè)經(jīng)由電阻連接到電位計，進而電源電壓經(jīng)由調(diào)節(jié)器連接到電位計，能夠?qū)⑼ㄟ^可變電容ニ極管任意分壓的電壓施加到振蕩電路的輸入側(cè)，進而能夠通過調(diào)節(jié)器將施加在電位計的電壓保持為恒定，因此即使有電源電壓的變動也能夠防止頻率變動。另外，本發(fā)明的實施方式的壓電振蕩器在上述結(jié)構(gòu)中，將電位計的接地的端子經(jīng)由熱敏電阻來接地，由此施加在可變電容ニ極管的電壓與周圍溫度相對應(yīng)地變化，可變電容ニ極管的電容也根據(jù)周圍溫度而變化，從而實現(xiàn)電路的溫度補償，能夠使頻率穩(wěn)定度達到高精度。[第1壓電振蕩器圖1]參照圖1說明本發(fā)明的實施方式的第1壓電振蕩器。圖1是本發(fā)明的實施方式的第1壓電振蕩器的電路圖。如圖1所示，本發(fā)明的實施方式的第1壓電振蕩器(第1壓電振蕩器)是如下結(jié)構(gòu)輸入信號從輸入端子輸入，輸入端子連接到第1電阻Rl的一端，第1電阻Rl的另一端連接到第1 ニ極管Dl的陰極和第2 ニ極管D2的陰極，第1 ニ極管Dl的陽極接地，第2 ニ 極管D2的陽極連接到可變電容ニ極管D3的陽極，可變電容ニ極管D3的陰極連接到振蕩電路1，第2 ニ極管D2的陽極和可變電容ニ極管D3的陽極經(jīng)由第2電阻R2接地，可變電容ニ 極管D3的陰極經(jīng)由第3電阻R3連接到電位計Rv的控制電壓電極，對于電位計的一端經(jīng)由調(diào)節(jié)器(IC) 2連接電源電壓Vcc，電位計Rv的另一端接地。[各部圖2]具體地說明第1壓電振蕩器的特征性的各部。可變電容ニ極管D3通過使電容可變而調(diào)整施加到振蕩電路1的電壓，變更并調(diào)整振蕩電路1中的振蕩頻率。可變電容ニ極管D3的陽極側(cè)通過第2電阻R2被提供OV的電位。并且，可變電容ニ極管D3的陰極側(cè)的電壓是通過電位計Rv來控制的。電位計Rv使用數(shù)字電位計，具備輸入電源電壓的電源電壓端子；連接在 GND(地)的接地端子；以及輸出被控制的任意的電壓的控制電壓電扱。但是，對于電源電壓端子，不是直接施加電源電壓，而是經(jīng)由調(diào)節(jié)器2來施加。并且，在電位計Rv的內(nèi)部設(shè)定有可變電阻的值，對來自調(diào)節(jié)器2的電壓進行分壓， 經(jīng)由第3電阻R3向可變電容ニ極管D3的陰極施加電壓。調(diào)節(jié)器(IC integrated Circuit，集成電路)2將相對于電源電壓Vcc始終恒定的電壓輸出到電位計Rv的電源電壓端子。例如，當(dāng)將電源電壓設(shè)為3. 3V吋，電位計Rv的電源電壓端子與GND之間被施加2. 7V的恒定的電壓。通過該調(diào)節(jié)器2，即使電源電壓變動，施加在電位計Rv的電源電壓端子的電壓也是恒定的，分壓的電壓也是恒定的，可變電容ニ極管D3的陰極被施加恒定的電壓，可變電容ニ極管D3的電容也不變動。此外，在通常的科爾皮茲(Colpitts)振蕩電路的情況下，當(dāng)電源電壓變動吋，振蕩用的晶體管的電容變化，由于振蕩電平的變化而頻率發(fā)生變動。在第1壓電振蕩器中，能夠抑制頻率變動，因此與以往的電壓控制晶體振蕩器 (VCXO =Voltage Controlled Crystal Oscillator)相比，能夠?qū)⑾鄬τ陔娫措妷鹤儎拥念l率的變動改善為1/10 1/100程度。[動作]接著，說明第1壓電振蕩器中的頻率調(diào)整的動作。CN 102545781 A在第1壓電振蕩器中，在振蕩頻率比目標(biāo)的頻率低的情況下，用電位計Rv進行控制以使得施加在可變電容ニ極管D3的陰極的電壓變高。由此，能夠減少可變電容ニ極管D3 的電容值來提高從振蕩電路1振蕩的頻率。另外，在第1壓電振蕩器中，在振蕩頻率比目標(biāo)的頻率高的情況下，用電位計Rv進行控制以使得施加在可變電容ニ極管D3的陰極的電壓變低。由此，能夠增加可變電容ニ極管D3的電容值來降低從振蕩電路1振蕩的頻率。在第1壓電振蕩器中使用的數(shù)字電位計中內(nèi)置有易失性以及非易失性這2種存儲器，因此能夠臨時以及半永久地保持電阻值。存儲在存儲器的電阻值能夠由來自外部的控制裝置重寫，另外也可以將多個電阻值存儲在存儲器，并由來自外部的控制裝置選擇所使用的電阻值。由此，能夠使用存儲器的電阻值來實現(xiàn)頻率的再調(diào)整。[施加電壓和頻率變化圖2]圖2中示出施加在可變電容ニ極管D3的陰極的電壓與頻率變化的關(guān)系。圖2是表示可變電容ニ極管D3的施加電壓與頻率變化的關(guān)系的圖。這里，橫軸是施加的電壓(V)， 縱軸是頻率變化幅度(del_f_ppm)。如圖2所示，如果施加在可變電容ニ極管D3的陰極的電壓發(fā)生變動，則產(chǎn)生頻率的變化狀況。[第2壓電振蕩器圖3]接著，參照圖3說明本發(fā)明的實施方式的第2壓電振蕩器(第2壓電振蕩器)。圖 3是本發(fā)明的實施方式的第2壓電振蕩器的電路圖。如圖3所示，第2壓電振蕩器與第1壓電振蕩器相同，不同點在干電位計Rv 的GND側(cè)的端子不是直接連接在GND，而是經(jīng)由熱敏電阻(NTC :Negative Temperature Coefficient)THl與電阻R4的并聯(lián)連接電路連接在GND。S卩，在電位計Rv的另一端連接有熱敏電阻THl的一端以及電阻R4的一端，熱敏電阻THl的另一端以及電阻R4的另一端接地?？勺冸娙荪藰O管D3是用于頻率調(diào)整的元件，也是通過追加熱敏電阻THl和電阻R4 的結(jié)構(gòu)來進行溫度補償?shù)脑?。?dāng)本電路的周圍溫度變化吋，熱敏電阻THl使電阻值變化，使施加在可變電容ニ 極管D3的電壓也與周圍溫度一起變化。另外，并聯(lián)連接的電阻R4具有使溫度對頻率特性的曲線平緩的作用。根據(jù)第2壓電振蕩器，成為可變電容ニ極管D3的電容根據(jù)周圍溫度而變化、使振蕩電路1的輸出頻率變化的機構(gòu)，因此具有能夠使溫度對頻率特性變得良好的效果。[溫度對頻率特性圖4]近年來，由于在需求増加的ECL (Emitter Coupled Logic 發(fā)射極耦合邏輯)輸出 (包含PECL[正的ECL])的緩沖器電路中流過的電流而振蕩器發(fā)熱，成為穩(wěn)定度的高精度化的障礙。參照圖4說明比較了第2壓電振蕩器和第1壓電振蕩器的溫度對頻率特性。圖4 是表示溫度對頻率特性的圖。圖4的縱軸表示頻率偏差(偏差[ppm])，縱軸表示溫度(溫度[で])。頻率偏差是從與溫度相對應(yīng)的頻率的基準(zhǔn)值允許的偏差。
第2壓電振蕩器的特性是用小圓連接的曲線(有THl和R4)，第1壓電振蕩器的特性是用小的X連接的曲線(沒有THl和R4)。第2壓電振蕩器與第1壓電振蕩器相比，成為相對于溫度的頻率的偏差緩慢的曲線。S卩，根據(jù)第2壓電振蕩器，能夠?qū)㈦娐钒l(fā)熱造成的晶體振子的頻率變化在電路側(cè)通過電容控制來實現(xiàn)溫度補償，通過同時具有頻率的自動調(diào)整功能來能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的頻
率穩(wěn)定度。[實施方式的效果]根據(jù)第1壓電振蕩器，具備頻率調(diào)整電路和振蕩電路1，在振蕩電路1的輸入側(cè)連接可變電容ニ極管D3的陰極，進而將該陰極經(jīng)由第3電阻R3連接到電位計Rv的控制電壓電極，對于電位計Rv經(jīng)由調(diào)節(jié)器2施加電源電壓Vcc，因此具有如下效果對于電源電壓的變動，也能夠?qū)勺冸娙荪藰O管D3的陰極施加恒定的電壓來抑制頻率變化，能夠通過變更從電位計Rv施加到可變電容ニ極管D3的陰極的電壓來廉價且容易地進行頻率的調(diào)整。根據(jù)第2壓電振蕩器，在第1壓電振蕩器的結(jié)構(gòu)上追加了將電位計Rv的GND側(cè)的端子經(jīng)由熱敏電阻THl和電阻R4的并聯(lián)連接來接地的結(jié)構(gòu)，由此，施加在可變電容ニ極管 D3的電壓與周圍溫度對應(yīng)地發(fā)生變化，可變電容ニ極管D3的電容也根據(jù)周圍溫度而變化， 從而實現(xiàn)電路的溫度補償，因此能夠使頻率穩(wěn)定度為高精度。根據(jù)第1、2壓電振蕩器，具有如下效果能夠由組合了 PC(計算機)、頻率計數(shù)器的廉價的系統(tǒng)來容易地進行頻率調(diào)整。另外，調(diào)整節(jié)拍與以往的調(diào)整方法相比成為1/10左右，能夠期待大幅度的成本改
益本發(fā)明適合于能夠容易且廉價地進行振蕩頻率的調(diào)整并且能夠抑制電源電壓變動造成的頻率變化的壓電振蕩器。
權(quán)利要求
1.ー種壓電振蕩器，具備頻率調(diào)整電路和振蕩電路，該壓電振蕩器的特征在干，所述頻率調(diào)整電路中，輸入控制電壓的輸入端子經(jīng)由第1電阻連接有第1 ニ極管的陰扱，所述第1 ニ極管的陽極接地，所述輸入端子經(jīng)由所述第1電阻連接有第2 ニ極管的陰極，所述第2 ニ極管的陽極連接到可變電容ニ極管的陽極，所述可變電容ニ極管的陰極連接到所述振蕩電路， 所述第2 ニ極管的陽極側(cè)和所述可變電容ニ極管的陽極側(cè)經(jīng)由第2電阻接地， 所述可變電容ニ極管的陰極連接到電位計的輸出控制電壓的控制電壓電扱，所述電位計的一端經(jīng)由將電壓保持為恒定的調(diào)節(jié)器連接有電源電壓，所述電位計的另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電振蕩器，其特征在干，可變電容ニ極管的陰極和電位計的控制電壓電極經(jīng)由第3電阻連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的壓電振蕩器，其特征在干， 電位計的接地的另一端經(jīng)由熱敏電阻接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電振蕩器，其特征在干， 對熱敏電阻并聯(lián)連接了第4電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計在內(nèi)部的可變電阻的值變更時，控制施加在可變電容ニ極管的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計在內(nèi)部的可變電阻的值變更時，控制施加在可變電容ニ極管的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計在內(nèi)部的可變電阻的值變更時，控制施加在可變電容ニ極管的電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計在內(nèi)部的可變電阻的值變更時，控制施加在可變電容ニ極管的電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計進行如下調(diào)整通過提高施加在可變電容ニ極管的電壓來減少電容從而提高頻率，通過降低施加的電壓來增加電容從而降低頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計進行如下調(diào)整通過提高施加在可變電容ニ極管的電壓來減少電容從而提高頻率，通過降低施加的電壓來增加電容從而降低頻率。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計進行如下調(diào)整通過提高施加在可變電容ニ極管的電壓來減少電容從而提高頻率，通過降低施加的電壓來增加電容從而降低頻率。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計進行如下調(diào)整通過提高施加在可變電容ニ極管的電壓來減少電容從而提高頻率，通過降低施加的電壓來增加電容從而降低頻率。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計是具有存儲器的數(shù)字電位計，在所述存儲器中存儲有可變電阻的值。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計是具有存儲器的數(shù)字電位計，在所述存儲器中存儲有可變電阻的值。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計是具有存儲器的數(shù)字電位計，在所述存儲器中存儲有可變電阻的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計是具有存儲器的數(shù)字電位計，在所述存儲器中存儲有可變電阻的值。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計是具有存儲器的數(shù)字電位計，在所述存儲器中存儲有可變電阻的值。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計是具有存儲器的數(shù)字電位計，在所述存儲器中存儲有可變電阻的值。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計是具有存儲器的數(shù)字電位計，在所述存儲器中存儲有可變電阻的值。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電振蕩器，其特征在干，電位計是具有存儲器的數(shù)字電位計，在所述存儲器中存儲有可變電阻的值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓電振蕩器，能夠容易且廉價地進行振蕩頻率的調(diào)整并且能夠抑制電源電壓變動造成的頻率變化。一種壓電振蕩器，具備頻率調(diào)整電路和振蕩電路(1)，在振蕩電路(1)的輸入側(cè)連接可變電容二極管(D3)的陰極，而且將該陰極經(jīng)由第3電阻(R3)連接到電位計(Rv)的控制電壓電極，對于電位計(Rv)經(jīng)由調(diào)節(jié)器(2)施加電源電壓(Vcc)，因此對于電源電壓的變動，也能夠?qū)勺冸娙荻O管(D3)的陰極施加恒定的電壓來抑制頻率變化，能夠通過變更從電位計(Rv)施加到可變電容二極管(D3)的陰極的電壓來廉價且容易地進行頻率的調(diào)整。
文檔編號H03B5/04GK102545781SQ20111040794
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者松本隆司 申請人:日本電波工業(yè)株式會社