晶體振蕩器的製造方法
2023-08-05 21:07:31
晶體振蕩器的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種可獲得頻率的穩定度高的振蕩輸出的晶體振蕩器。本發明構成晶體振蕩器，包括：振蕩電路，用以使晶體振子振蕩；振子用溫度檢測部，用以對晶體振子所放置的環境的溫度進行檢測；振子用加熱部，為了以晶體振子所放置的環境的溫度為固定的方式進行補償，而根據所述振子用溫度檢測部的檢測溫度控制其輸出；振蕩電路用溫度檢測部，為了對所述振蕩電路所放置的環境的溫度進行檢測而與振子用溫度檢測部分開地設置；以及振蕩電路用加熱部，為了以所述振蕩電路所放置的環境的溫度為固定的方式進行補償，而根據所述振蕩電路用溫度檢測部的檢測溫度，與所述振子用加熱部獨立地控制其輸出。
【專利說明】晶體振蕩器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種晶體振蕩器，該晶體振蕩器對晶體振子所放置的環境的溫度進行檢測，根據溫度的檢測結果對加熱部進行控制而使所述環境的溫度為固定。
【背景技術】
[0002]晶體振蕩器在裝入到被要求高的頻率穩定度的應用中的情況下，有時構成為恆溫晶體振蕩器(￠^611 00111:1-0116(10801100X0^ 0圖8中作為一例，表示00X0100的方塊圖。關於00X0100的各部，因將在實施方式中進行說明，所以在該【背景技術】的項目中，視需要僅對各部的概要進行說明。另外，專利文獻1中也記載了大致相同構成的00X0。
[0003]該0以0100中，利用來自使設置於恆溫槽內的第一晶體振子10振蕩的第一振蕩電路11的振蕩頻率、與來自使第二晶體振子20振蕩的第二振蕩電路21的各振蕩頻率之差，計算恆溫槽內的溫度。而且，以恆溫槽內的溫度為所述第一晶體振子的零溫度係數(261-0-161111)61-81:111-6 006^1016111:, 210)點的方式，進行振子用加熱器 52 的控制。
[0004]所述第一振蕩電路11及第二振蕩電路21包含於例如大規模集成電路
丨社一狀社丨。]!，[31)(集成電路)中。而且所述2了?:點為關於晶體振子的振蕩頻率，將從基準溫度下的振蕩頻率算起的變化量設定為縱軸、進而將溫度變化設定為橫軸時的曲線的拐點即丨社)。所述振子用加熱器對所述晶體振子的溫度進行控制以使其與該2扣點一致，由此可極力減小相對於溫度的頻率變動。
[0005]00X0100中，來自與如所述那樣得到溫度控制的所述第一晶體振子10連接的第一振蕩電路11的輸出作為時鐘而供給到所述[31的各部中。
[0006]然而，此種00(0100中，如果使構成各振蕩電路11、振蕩電路21的[31離開各晶體振子10、晶體振子20而設置，則所述晶體振子的溫度與所述振蕩電路的溫度產生背離。而且，振蕩電路11、振蕩電路21中具有輸出頻率相對於溫度的變動特性。因此，認為在引起恆溫槽的外部的溫度發生變動時所述[31的溫度會發生變動，由此來自所述振蕩電路11、振蕩電路21的輸出頻率發生變動。即，00X0100的溫度特性有可能劣化。
[0007]在各晶體振子10、晶體振子20為小型，進而以具有小型的恆溫槽的方式構成所述00X0100的情況下，也考慮進行如下處置，即，將晶體振子與131的距離相對接近地加以配置，從而所述晶體振子10、晶體振子20的溫度與形成振蕩電路11、振蕩電路21的[31的溫度的背離相對地得到抑制。然而，如例如恆溫槽為大型，且各晶體振子10、晶體振子20大，而該些晶體振子10、晶體振子20無法收納於1個殼體中的情況下等，有時無法如所述那樣以溫度的背離得到抑制的方式配置第一晶體振子10及第二晶體振子20與1^31。該情況下，尤其擔心所述00(0100的溫度特性的劣化。
[0008]〔現有技術文獻〕
[0009]〔專利文獻〕
[0010][專利文獻1]日本專利特開2013-51677號公報
【發明內容】
[0011][發明所要解決的問題]
[0012]本發明在所述情況下完成，其目的在於提供一種晶體振蕩器，該晶體振蕩器對晶體振子所放置的環境的溫度進行檢測，根據溫度的檢測結果對加熱部進行控制而使所述環境的溫度為固定，且可獲得頻率的穩定度高的振蕩輸出。
[0013][解決問題的手段]
[0014]本發明的晶體振蕩器包括:
[0015]第一晶體振子；
[0016]第一振蕩電路，用以使所述第一晶體振子振蕩；
[0017]振子用溫度檢測部，用以對所述第一晶體振子所放置的環境的溫度進行檢測；
[0018]振子用加熱部，為了以所述第一晶體振子所放置的環境的溫度為固定的方式進行補償，而根據所述振子用溫度檢測部的檢測溫度控制其輸出；
[0019]振蕩電路用溫度檢測部，為了對所述第一振蕩電路所放置的環境的溫度進行檢測而與振子用溫度檢測部分開地設置；以及
[0020]振蕩電路用加熱部，為了以所述第一振蕩電路所放置的環境的溫度為固定的方式進行補償，而根據所述振蕩電路用溫度檢測部的檢測溫度，與所述振子用加熱部獨立地控制其輸出。
[0021][發明的效果]
[0022]根據本發明的晶體振蕩器，包括:振蕩電路用溫度檢測部，與振子用溫度檢測部分開地設置，用以對振蕩電路所放置的環境的溫度進行檢測；以及振蕩電路用加熱部，根據所述振蕩電路用溫度檢測部的溫度檢測結果，與振子用加熱部獨立地控制其輸出。因此，即便所述振蕩電路與晶體振子的距離隔開，也可抑制該振蕩電路的溫度的變動，且可抑制從振蕩電路輸出的振蕩頻率的變動。而且，在配置振蕩電路及晶體振子時，無須使所述振蕩電路及晶體振子接近，因而晶體振蕩器的構成的自由度增大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明的00X0的方塊圖。
[0024]圖2是所述00X0的縱剖側面圖。
[0025]圖3是設置於所述00X0的振蕩電路用加熱器控制電路的方塊圖。
[0026]圖4是示意性地表示溫度控制方法的曲線圖。
[0027]圖5是示意性地表示溫度控制方法的曲線圖。
[0028]圖6是表示所述振蕩電路用加熱器控制電路的開關被切換的情況的說明圖。
[0029]圖7是另一 00X0的縱剖側面圖。
[0030]圖8是現有的00X0的方塊圖。
[0031][符號的說明]
[0032]1100:00(0
[0033]3:數位訊號處理部
[0034]5:振蕩電路用加熱器控制電路
[0035]10:第一晶體振子
[0036]11:第一振蕩電路
[0037]12:殼體
[0038]20:第二晶體振子
[0039]21:第二振蕩電路
[0040]31:頻率計數部
[0041]32:溫度修正頻率計算部
[0042]33:數字控制電路
[0043]34:外部存儲器
[0044]35:連接端子
[0045]36:內部存儲器
[0046]37:模擬數字轉換器
[0047]38:串行數據線(861-181 0社￡1 11116, 30八〉、串行時鐘線(861-1810100^11116, 801)
[0048]39:外部計算機
[0049]41:？11 電路部
[0050]42:低通濾波器
[0051]43:壓控晶體振蕩器
[0052]44:恆溫槽
[0053]45:基板
[0054]51:振子用加熱器控制電路
[0055]52:振子用加熱器
[0056]53:內部溫度傳感器
[0057]54:振蕩電路用內部加熱器
[0058]55:外部溫度傳感器
[0059]56:振蕩電路用外部加熱器
[0060]61、63、66、69、71:開關
[0061]62:模擬數字轉換器
[0062]64:內部溫度存儲器
[0063]65:外部溫度存儲器
[0064]67:？1控制電路
[0065]68:修正電路
[0066]72:內部控制電路
[0067]73:導熱構件
[0068]八:加熱器電力
[0069]X:目標設定溫度
[0070]X:檢測溫度
【具體實施方式】
[0071]對作為本發明的晶體振蕩器的實施方式的00X01進行說明。圖1中表示00X01的方塊圖。該方塊圖中，由實線箭頭來表示進行00X01的各電路的寄存器的設定及讀寫時的數字控制數據信號流。而且，由單點劃線的箭頭來表示高頻信號流的方向，由雙點劃線的箭頭來表示模擬信號流的方向。進而，由虛線的箭頭來表示系統時鐘信號流的方向。另外，【背景技術】的項目中說明的圖8的00X0100也與該圖1的00X01同樣地使用各箭頭來表示各信號流。
[0072]該00(01具備第一晶體振子10、及第二晶體振子20，各晶體振子10、晶體振子20包含經…切割的晶體片與激振電極。該例中，第一晶體振子10及第二晶體振子20以放置於彼此相等的周圍溫度的方式，彼此接近地收納在共用的殼體12內。第一晶體振子10與設置在殼體12的外部的第一振蕩電路11連接，第二晶體振子20同樣地與設置在殼體12的外部的第二振蕩電路21連接。
[0073]在與第一晶體振子10連接的第一振蕩電路11、及與第二晶體振子20連接的第二振蕩電路21的後段側，連接著頻率計數部31、溫度修正頻率計算部32、鎖相迴路(￠11886-100^6(1 100^), ^11)電路部 41、低通濾波器(10界 ￠1888 ！|1七61~，及壓控晶體振蕩器(^011:8^6-00111:1-0116(1。1~78七已1 08。111已七01~，70(0)43。電路部 41 將來自第一振蕩電路11的振蕩輸出作為時鐘信號，且將如下信號加以模擬化，該信號相當於根據作為數字值的頻率設定信號生成的脈衝信號與來自^0(043的反饋脈衝的相位差，並對該模擬信號進行積分而輸出到低通濾波器42。利用來自1？？42的輸出來對作為振蕩部的70(043的輸出進行控制。^0X043的輸出為00X01的振蕩輸出。
[0074]對應於來自第一振蕩電路11的振蕩輸出與來自第二振蕩電路21的振蕩輸出的頻率差八？的值，與晶體振子10、晶體振子20所放置的環境的溫度相對應，可稱作溫度檢測值。另外，為了方便說明，？1、？2也分別表示第一振蕩電路11及第二振蕩電路21的振蕩頻率。作為差分信號輸出部的頻率計數部31在該例中，提取((^2-^1) /^1} - (/^11-}的值，該值相當於與溫度呈比例關係的溫度檢測值。'及？21'分別為基準溫度例如251下的第一振蕩電路11的振蕩頻率及第二振蕩電路21的振蕩頻率。
[0075]作為控制信號輸出部的溫度修正頻率計算部32根據溫度的檢測結果、與預先制定的頻率修正值的關係來算出頻率修正值，並將該頻率修正值與預先設定的頻率設定值相加而設定頻率設定信號(控制信號)。即，根據的從算起的變化量、和對應於與
的差分的信號的關係，來設定相當於針對？^的頻率修正值的信號。所述溫度檢測值與頻率修正值的關係及所述頻率設定值被存儲在數字控制電路33中。所述頻率修正值是用以在第一晶體振子10的溫度從目標溫度發生變動時補償該變動量，即所述時鐘信號的溫度變動量的值。
[0076]如果例如設為= 0802,= 0%1，則在晶體振子的生產時利用實測而獲取(03(:2-03(:1)與溫度的關係，根據該實測數據，導出抵消相對於溫度的頻率變動量的修正頻率曲線，利用最小平方法導出9次多項近似式係數。然後，將多項近似式係數預先存儲在數字控制電路33中，溫度修正頻率計算部32使用所述多項近似式係數進行修正值的運算處理。結果，相對於溫度變動而時鐘的頻率穩定，從而來自70(043的輸出頻率穩定。即，所述00(01構成為溫度補償晶體振蕩器016卹61^1:111~6 001111)611881:6(101-78^1 080111^0, 10(0)，且構成為進行所謂的雙重的溫度對應的、能以高精度使輸出穩定的裝置。
[0077]圖中，34為包含電可擦除可編程只讀存儲器￡^￡18^1316？1~0狀咖111^316 1^68(1-01117 1611101~77的外部存儲器，35為將外部存儲器34連接於數位訊號處理部3(後述)的連接端子。所述多項近似式係數及頻率設定值在00(01的電源接通時，從該外部存儲器34取入到數字控制電路33的寄存器中。圖中，36為內部存儲器，存儲著用以供數位訊號處理部3的各部運行的初始參數。在00(01的電源接通時利用數字控制電路33，在該數位訊號處理部3的各電路中設定初始參數，從而各電路的運行成為可能。圖中，37為模擬數字轉換器，將供給到數位訊號處理部3的模擬的直流電壓信號1轉換為數字的直流電壓信號。將第一振蕩電路11的輸出作為系統時鐘也供給到數字控制電路33中。
[0078]圖中，38、38具有如下作用:經由內部集成電路(1=1:61-1111:6狀81:6(1 011-01111:, 1?)總線而將數字控制電路33與外部計算機39中所含的接口電路加以連接。利用外部計算機39,00X01的用戶可變更所述數字控制電路33中所含的寄存器的各數據。例如將所述預先設定的頻率設定值加以變更，從而可變更00(01的輸出頻率。
[0079]在00(01中設置著振子用加熱器控制電路51，該振子用加熱器控制電路51用以根據溫度的檢測結果，對該溫度進行調整以使晶體振子10、晶體振子20所放置的環境為設定溫度。振子用加熱器控制電路51根據從頻率計數部31輸出的溫度檢測值(數字值〉、與從數字控制電路33輸出的預先設定的溫度設定值，將電力供給到作為振子用加熱部的振子用加熱器52。所述供給的電力越大，則來自振子用加熱器52的發熱量越大，以第一晶體振子10為所述2扣點的方式，對晶體振子10、晶體振子20進行溫度補償。
[0080]也參照作為00(01的縱剖側面圖的圖2。00X01具備恆溫槽44、及設置於恆溫槽44的內部的基板45。例如在基板45的表面(一面)設置著包含所述晶體振子10、晶體振子20的殼體12，在基板45的背面，以與該殼體12重合的方式設置著所述振子用加熱器52。然而，晶體振子10、晶體振子20並不限於如所述那樣存儲在共用的殼體12中。而且，在基板45的表面，離開所述殼體12而設置著構成所述數位訊號處理部3的集成電路所述振蕩電路11、振蕩電路21、頻率計數部31、溫度修正頻率計算部32、？11電路部41、振子用加熱器控制電路51、數字控制電路33、模擬數字轉換器37、及內部存儲器36包含在作為該集成電路的數位訊號處理部3中。這樣，數位訊號處理部3與包圍晶體振子10、晶體振子20的殼體12均設置於恆溫槽44內的空間。
[0081]回到圖1中繼續說明，00X01中進而設置著:振蕩電路
080用加熱器控制電路5，作為第一溫度傳感器的內部溫度傳感器53，作為第一發熱體的振蕩電路用內部加熱器54，作為第二溫度傳感器的外部溫度傳感器55，及作為第二發熱體的振蕩電路用外部加熱器56。內部溫度傳感器53及外部溫度傳感器55分別對數位訊號處理部3的周圍溫度進行檢測，將與該檢測溫度相對應的模擬的電壓信號輸出到振蕩電路用加熱器控制電路5。構成振蕩電路用溫度檢測部的所述溫度傳感器53、溫度傳感器55例如包含電晶體或二極體等。
[0082]如後述那樣，所述溫度傳感器53、溫度傳感器55中的一個的輸出電壓被用於所述數位訊號處理部3的周圍溫度的檢測。而且，構成振蕩電路用加熱部的振蕩電路用內部加熱器54及振蕩電路用外部加熱器56中的一個，被用於使數位訊號處理部3的周圍溫度為固定。該例中，在使用內部溫度傳感器53的輸出的情況下，利用振蕩電路用內部加熱器54進行所述周圍溫度的控制，在使用外部溫度傳感器55的輸出的情況下，利用振蕩電路用外部加熱器56分別進行所述周圍溫度的控制。
[0083]所述內部溫度傳感器53、振蕩電路用內部加熱器54及振蕩電路用加熱器控制電路5包含於數位訊號處理部3中。而且，如圖2所示，外部溫度傳感器55在基板45的表面與該數位訊號處理部3接近而設置。振蕩電路用外部加熱器56在例如基板45的背面(另一面)以與數位訊號處理部3重合的方式設置。
[0084]圖3表示振蕩電路用加熱器控制電路5的構成。為了將內部溫度傳感器53及外部溫度傳感器55中的任一個的輸出向後段側供給而設置著開關61，在開關61的後段設置著模擬數字轉換器(八的⑶鮮一代一!'，八00 62。在八0062的後段設置著開關63，將從前段側供給的輸出切換為內部溫度存儲器64及外部溫度存儲器65中的其中一個而加以輸出。在內部溫度存儲器64及外部溫度存儲器65的後段設置著開關66，在開關66的後段設置著比例積分^1118，91)控制電路67及修正電路68。
[0085]開關66將內部溫度存儲器64及外部溫度存儲器65中的其中一個的輸出供給到？1控制電路67及修正電路68中的一個。即，關於開關66，圖3中表示將內部溫度存儲器64與？1控制電路67連接的狀態，但構成為可在如下狀態間進行切換:這樣的將內部溫度存儲器64與？1控制電路67連接狀態，將內部溫度存儲器64與修正電路68加以連接的狀態，將外部溫度存儲器65與？1控制電路67加以連接的狀態，以及將外部溫度存儲器65與修正電路68加以連接的狀態。
[0086]在？1控制電路67及修正電路68的後段設置著開關69，以將所述？1控制電路67及修正電路68中的一個連接到後段側的方式進行切換。在開關69的後段設置著開關71。在開關71的後段設置著前文所述的振蕩電路用內部加熱器54及振蕩電路用外部加熱器56，以從？1控制電路67或修正電路68供給的電力輸出到振蕩電路用內部加熱器54及振蕩電路用外部加熱器56中的一個的方式，來切換開關71。所供給的電力越大，則內部加熱器54及外部加熱器56的發熱量越大。
[0087]在根據內部溫度傳感器53的輸出來對數位訊號處理部3的周圍溫度進行控制的情況下，以內部溫度傳感器53、內部溫度存儲器64及振蕩電路用內部加熱器54彼此連接的方式，切換各開關。在根據外部溫度傳感器55的輸出來對數位訊號處理部3的周圍溫度進行控制的情況下，以外部溫度傳感器55、外部溫度存儲器65及振蕩電路用外部加熱器56彼此連接的方式，切換各開關。而且，利用用戶所需的溫度控制方法，以在彼此連接的溫度存儲器64、溫度存儲器65與加熱器54、加熱器56之間插入著？1控制電路67及修正電路68中的一個的方式，由各開關進行連接。
[0088]在振蕩電路用加熱器控制電路5中設置著成為選擇機構的內部控制電路72。內部控制電路72根據來自數字控制電路33的控制信號，對各電路的運行及開關的切換進行控制。如前文所述那樣數字控制電路33可利用外部計算機39來控制所述運行，因而振蕩電路用加熱器控制電路5的運行可利用外部計算機39而由00(01的用戶進行控制。
[0089]在所述內部溫度存儲器64及外部溫度存儲器65中分別存儲著從溫度傳感器53或者溫度傳感器55輸入的信號電壓與檢測溫度的對應關係。而且，利用所述對應關係將與所述檢測溫度相對應的信號輸出到控制電路67或修正電路68。
[0090]？1控制電路67是用於以數位訊號處理部3的周圍溫度為固定的方式，來對振蕩電路用內部加熱器54或振蕩電路用外部加熱器56進行？1控制的電路。？1控制電路67中根據從溫度存儲器64或溫度存儲器65輸入的溫度信號，算出所述周圍溫度的目標設定溫度〈XI )與由溫度傳感器53或溫度傳感器55檢測出的溫度)的偏差V )，根據該偏差而算出要供給到加熱器54或加熱器56的電力，將所算出的電力供給到加熱器54或加熱器56。
[0091]圖4是為了表示如所述那樣利用溫度的偏差來設定所述加熱器輸出而概念性地進行表示的曲線，如曲線所示，檢測溫度VI越接近於目標設定溫度XI，加熱器輸出越小。實際上，如所述那樣對加熱器輸出進行？1控制，以所述檢測溫度VI與目標設定溫度XV —致的方式進行控制。
[0092]修正電路68包括表「處16)，所述表中規定了所述檢測溫度VI與對加熱器的供給電力(加熱器輸出)的對應關係。從該表中讀取與所述檢測溫度相對應的加熱器輸出，該讀取的輸出從修正電路68供給到加熱器54或加熱器56。圖5為了使說明變得容易而將由所述表規定的對應關係的一例作為曲線來加以表示。如該曲線所示，與使用？I控制電路67的情況不同，在使用修正電路68的情況下，並不運算I，而從表中讀取與檢測溫度VI相對應的加熱器電力(八:單位1)，將所讀取的電力供給到加熱器54或加熱器56。
[0093]修正電路68也可具備關於檢測溫度XV的1次?~次⑶為2以上的整數)的計算式以代替具備所述表。該計算式的值是用以使數位訊號處理部3的周圍溫度為目標設定溫度XI的加熱器的輸出值的近似值。修正電路68也可利用該計算式與所述檢測溫度來算出所述近似值，所算出的值的電力被供給到加熱器54或加熱器56。
[0094]利用所述修正電路68或？1控制電路67來控制加熱器54及加熱器56的輸出，由此，將溫度傳感器53或溫度傳感器55與加熱器54或加熱器56熱耦合。
[0095]即，根據溫度傳感器的檢測溫度的變化，而加熱器的輸出變化。
[0096]例如用以對振蕩電路用加熱器控制電路5的各開關的運行進行控制的參數存儲在外部存儲器34中。如果用戶接通00(01的電源，則該參數被讀取到數字控制電路33中，根據該參數而數字控制電路33將控制信號發送到振蕩電路用加熱器控制電路5。根據該控制信號對振蕩電路用加熱器控制電路5的各開關的切換進行控制。此處，作為一例，如圖3所示，以內部溫度傳感器53、內部溫度存儲器64、？1控制電路67及振蕩電路用內部加熱器54彼此連接進行說明。
[0097]在00(01的外部溫度下降時，數位訊號處理部3所放置的環境的溫度(數位訊號處理部3的周圍溫度)及晶體振子10、晶體振子20所放置的環境的溫度(周圍溫度)比設定溫度低。來自構成振子用的溫度檢測部的頻率計數部31的溫度檢測值{^241)/
例如下降，由此從振子用加熱器控制電路51對構成振子用加熱部的振子用加熱器52的供給電力增加。結果，以晶體振子10、晶體振子20的周圍溫度上升而成為所述設定溫度的方式進行補償。
[0098]如所述那樣進行晶體振子10、晶體振子20的溫度補償，另一方面，由內部溫度傳感器53檢測的數位訊號處理部3的周圍溫度降低，由此從？1控制電路67對振蕩電路用內部加熱器54的供給電力增加。結果，對所述內部加熱器54的供給電力增加，以數位訊號處理部3的周圍溫度成為所述設定溫度的方式進行補償。
[0099]在00(01的外部溫度上升時，數位訊號處理部3的周圍溫度及晶體振子10、晶體振子20的周圍溫度從設定溫度開始上升。來自頻率計數部31的溫度檢測值{(￡241)/
例如上升，由此，從振子用加熱器控制電路51對振子用加熱器52的供給電力降低。結果，以晶體振子10、晶體振子20的周圍溫度降低而成為所述設定溫度的方式進行補償。
[0100]另一方面，由內部溫度傳感器53檢測的數位訊號處理部3的周圍溫度增高，由此，從控制電路67對振蕩電路用內部加熱器54的供給電力降低。結果，對所述內部加熱器54的供給電力降低，而以所述數位訊號處理部3的周圍溫度成為設定溫度的方式進行補
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[0101]如所述那樣以晶體振子10、晶體振子20的周圍溫度及包含振蕩電路11、振蕩電路21的數位訊號處理部3的周圍溫度為固定的方式進行溫度補償，由此，來自振蕩電路11、振蕩電路21的振蕩輸出頻率穩定。結果，供給到？1電路部41的時鐘信號的變動得到抑制，進而由溫度修正頻率計算部32運算的頻率修正值以高正確性而算出。結果，00(01的振蕩輸出頻率變得穩定。
[0102]這樣在00X01的運行中，例如用戶從外部計算機39改寫數字控制電路33的寄存器內的參數，由此，切換振蕩電路用加熱器控制電路5的各開關。例如，圖6中表示如下示例:從圖3的狀態切換各開關，外部溫度傳感器55、外部溫度存儲器65、修正電路68及振蕩電路用外部加熱器56彼此連接。在如所述那樣切換連接的情況下，由外部溫度傳感器55代替內部溫度傳感器53來檢測數位訊號處理部3的周圍溫度，由修正電路68代替？1控制電路67來控制對加熱器的輸出，由振蕩電路用外部加熱器56代替振蕩電路用內部加熱器54對所述周圍溫度進行加熱，除此以外，也進行與如前文所述的圖3那樣連接各電路的情況相同的溫度控制。
[0103]這樣，以晶體振子10、晶體振子20的周圍溫度、數位訊號處理部3的周圍溫度為各設定溫度的方式獨立地進行控制。由此，即便00(01的外部溫度發生變動，晶體振子10、晶體振子20與數位訊號處理部3也分別高精度地得到溫度補償，來自振蕩電路11、振蕩電路21的輸出頻率穩定。結果，來自00(01的振蕩輸出頻率穩定。而且，當因振子用加熱器52而晶體振子10、晶體振子20的溫度發生變化時，無須以振蕩電路11、振蕩電路21與該晶體振子10、晶體振子20 —並發生溫度變化的方式，使晶體振子10、晶體振子20與振蕩電路
11、振蕩電路21彼此接近而設置。因此，關於基板上的晶體振子10、晶體振子20與包含振蕩電路11、振蕩電路21的數位訊號處理部3的配置，可進行自由度高的布局。
[0104]所述構成例中，可選擇內部溫度傳感器53及振蕩電路用內部加熱器54的組合與外部溫度傳感器55及振蕩電路用外部加熱器56的組合中的任一個來使用，也可僅將其中一個組合設置於00(01。在僅設置內部溫度傳感器53及振蕩電路用內部加熱器54的組合的情況下，可簡化裝置構成。在僅設置外部溫度傳感器55及振蕩電路用外部加熱器56的組合的情況下，外部加熱器56位於[31的外部，因而可無關於[31的大小進行設計，從而可構成為獲得相對大的輸出。即，恆溫槽內可進行溫度控制的溫度範圍及與加熱器相距的距離的範圍增大。
[0105]而且，關於？1控制電路67及修正電路68，也可僅將其中一個電路設置於00(01。進而，也可利用外部溫度傳感器55的檢測溫度來對振蕩電路用內部加熱器54的輸出進行控制，利用內部溫度傳感器53的檢測溫度來對振蕩電路用外部加熱器56的溫度進行控制。
[0106]而且，關於恆溫槽內的各電路的配置並不限於圖2的構成，也可設為圖7所示的構成。該圖7的示例與圖2的示例不同，振蕩電路用外部加熱器56設置於數位訊號處理部3及外部溫度傳感器55的上方。而且，為了提高從加熱器56對數位訊號處理部3及溫度傳感器55的導熱性，在該加熱器56與數位訊號處理部3及溫度傳感器55之間設置例如包含金屬的導熱構件73。該示例中導熱構件73以與加熱器56及數位訊號處理部3彼此隔開並且夾在中間的方式設置。
[0107]所述示例中，為了高精度地檢測第一晶體振子10的周圍溫度，而將第二晶體振子20、第二振蕩電路21及頻率計數部31作為溫度傳感器來構成，但也可代替設置所述第二晶體振子20及第二振蕩電路21而設置熱敏電阻等來作為測定所述第一晶體振子10的周圍溫度的溫度傳感器。該情況下，第一振蕩電路11的輸出也可直接為00(0的輸出。
【權利要求】
1.一種晶體振蕩器，其特徵在於包括: 晶體振子； 振蕩電路，用以使所述晶體振子振蕩； 振子用溫度檢測部，用以對所述晶體振子所放置的環境的溫度進行檢測； 振子用加熱部，為了以所述晶體振子所放置的環境的溫度為固定的方式進行補償，而根據所述振子用溫度檢測部的檢測溫度控制其輸出； 振蕩電路用溫度檢測部，為了對所述振蕩電路所放置的環境的溫度進行檢測而與振子用溫度檢測部分開地設置；以及 振蕩電路用加熱部，為了以所述振蕩電路所放置的環境的溫度為固定的方式進行補償，而根據所述振蕩電路用溫度檢測部的檢測溫度，與所述振子用加熱部獨立地控制其輸出。
2.根據權利要求1所述的晶體振蕩器，其特徵在於: 所述振蕩電路所放置的環境、與所述晶體振子所放置的環境，為包圍所述振蕩電路及晶體振子的恆溫槽內的環境。
3.根據權利要求1或2所述的晶體振蕩器，其特徵在於: 所述振蕩電路包含於集成電路中， 在所述集成電路設置著所述振蕩電路用加熱部及振蕩電路用溫度檢測部。
4.根據權利要求1或2所述的晶體振蕩器，其特徵在於: 所述振蕩電路包含於集成電路中， 在所述集成電路設置著第一發熱體， 在所述集成電路的外部設置著第二發熱體， 設置著選擇機構，所述選擇機構選擇使用所述第一發熱體及第二發熱體中的其中一個來作為所述振蕩電路用加熱部。
5.根據權利要求1或2所述的晶體振蕩器，其特徵在於: 所述振蕩電路包含於集成電路中， 在所述集成電路設置著第一溫度傳感器， 在所述集成電路的外部設置著第二溫度傳感器， 設置著選擇機構，所述選擇機構選擇使用所述第一溫度傳感器及第二溫度傳感器中的其中一個來作為所述振蕩電路用溫度檢測部。
6.根據權利要求1或2所述的晶體振蕩器，其特徵在於: 設置著第一晶體振子與第二晶體振子來作為所述晶體振子， 設置著使所述第一晶體振子振蕩的第一振蕩電路、及使第二晶體振子振蕩的第二振蕩電路來作為所述振蕩電路， 所述振子用加熱部對第一晶體振子及第二晶體振子進行加熱， 所述振蕩電路用加熱部對第一振蕩電路及第二振蕩電路進行加熱。
7.根據權利要求6所述的晶體振蕩器，其特徵在於: 設置著 差分信號輸出部，輸出和第一振蕩電路的振蕩輸出與第二振蕩電路的振蕩輸出的差分相對應的差分信號； 控制信號輸出部，根據所述差分信號輸出用以抑制基於第一振蕩電路的振蕩輸出的溫度特性的影響的控制信號，且 包括振蕩部，所述振蕩部根據所述控制信號來控制振蕩輸出。
8.根據權利要求7所述的晶體振蕩器，其特徵在於: 用以抑制基於第一振蕩電路的振蕩輸出的溫度特性的影響的控制信號為如下信號，即，所述信號基於第一振蕩電路的振蕩輸出的從基準溫度時的第一振蕩電路的振蕩輸出的值算起的變化量、和對應於第一振蕩電路的振蕩輸出與第二振蕩電路的振蕩輸出的差分的信號的關係，且相當於針對基準溫度時的第一振蕩電路的振蕩輸出的頻率修正值。
【文檔編號】H03B5/04GK104426478SQ201410421426
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】依田友也 申請人:日本電波工業株式會社