温度特性補償方法及び温度特性補償回路
【課題】温度補償の演算処理をデジタル化して小型化できるとともに、高精度な温度補正を可能とすることを目的とする。
【解決手段】本発明の温度特性補償方法は、２次の温度特性を有し２次温度係数が同一で頂点温度が互いに異なる２つの電圧制御発振器２０，２２の初期周波数を設定し、電圧制御発振器２０，２２を起動してそれぞれの出力周波数を測定し、測定した電圧制御発振器２０，２２の出力周波数の差分を算出し、差分に対応した補正値を計算し、得られた補正値を前記２つの電圧制御発振器２０，２２に入力し周波数補正することを特徴としている。
【解決手段】本発明の温度特性補償方法は、２次の温度特性を有し２次温度係数が同一で頂点温度が互いに異なる２つの電圧制御発振器２０，２２の初期周波数を設定し、電圧制御発振器２０，２２を起動してそれぞれの出力周波数を測定し、測定した電圧制御発振器２０，２２の出力周波数の差分を算出し、差分に対応した補正値を計算し、得られた補正値を前記２つの電圧制御発振器２０，２２に入力し周波数補正することを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に２次の温度特性を有する複数の発振器を用いて温度特性を補償する温度特性補償方法及び温度特性補償回路である。
【背景技術】
【０００２】
従来の温度補償型発振器では、温度変化による発振周波数の変動を抑制するため、温度特性に優れたデバイスの特性を参照しながら、発振器の制御電圧を制御することが行われている。
【０００３】
例えば特許文献１では、２つの発振器の温度特性の傾きが逆であることを利用した温度特性補償方法が開示されている。
また例えば特許文献２では、２つのＳＡＷ発振器の二次温度係数差を利用して温度補償を行う温度特性補償回路が開示されている。すなわち頂点温度が同一で曲率が異なる特性の第１及び第２のＳＡＷ発振器の発振周波数の差分を電圧変換して第３のＳＡＷ発振器の制御信号を生成し、ＳＡＷ発振器の発振周波数のばらつきを打ち消すようにしている。
【特許文献１】特開２００６−６０５３１号公報
【特許文献２】特開２００６−６７０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１では、アナログ回路が多々必要であり、システムの１チップ化が困難であり、装置の小型化を図れないという問題がある。
また特許文献２では、温度検知用に２つのＳＡＷ発振器、及び信号出力用のＳＡＷ発振器の合計３つの発振器が必要となる。また異なる２次温度係数の発振器を実現するためにＳＡＷの圧電基板と異なるものにする必要があり、製品の製造及び小型化が困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで上述した従来技術の問題点を解決するため、本発明は、温度補償の演算処理をデジタル化して小型化できるとともに、高精度な温度補正を可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
〔適用例１〕２次の温度特性を有し頂点温度が互いに異なる２つの電圧制御発振器を有する温度補償回路の温度特性補償方法であって、前記２つの電圧制御発振器を起動して前記２つの電圧制御発振器それぞれの出力周波数を測定し、測定した前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の差分を算出し、前記２つの電圧制御発振器のうち少なくとも何れか一方の前記電圧制御発振器の補正値を、前記差分に基づいて演算し、演算された前記補正値を前記一方の電圧制御発振器に入力し周波数補正することを特徴とする温度特性補償方法。これにより、第１及び第２の電圧制御発振器の周波数の差分に基づいて各発振器の周波数を補正することができる。この演算処理はデジタル回路で構成することができる。よって製造時のばらつきを受け難く、高精度な温度補正が可能となる。また発振開始のわずかな期間のみ補償回路が動作し、周波数設定を計算するための消費電力を低減することができる。
〔適用例２〕前記補正値を演算する工程は、前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の前記差分をＴ、２次係数の補正パラメータをβ、０次係数の補正パラメータをＲｅｆとした場合、
補正値＝β（Ｒｅｆ−Ｔ）２
上式で示す前記補正値を演算する工程であることを特徴とする適用例１に記載の温度特性補償方法。これにより、電圧制御発振器の周波数の差分から補正する周波数設定値を求めることができ、この演算処理はデジタル回路で構成することができる。また１チップ化に適しており、回路全体を小型化することができる。
〔適用例３〕２次の温度特性を有し頂点温度が互いに異なる第１及び第２の電圧制御発振器と、前記第１及び第２の電圧制御発振器の出力周波数をそれぞれ測定する第１及び第２のカウンタと、前記第１及び第２のカウンタを所定時間カウントさせるカウンタ値監視回路と、少なくとも前記第１及び第２の電圧制御発振器の何れか一方の前記出力周波数を調整する補正値を、前記第１及び第２の電圧制御発振器の前記出力周波数の差分に基づいて演算する発振周波数調整部と、を備えたことを特徴とする温度特性補償回路。これにより、第１及び第２のＳＡＷ発振器の周波数の差分に基づいて発振器の周波数を補正することができる回路が得られる。このためデジタル回路で構成することができる。また発振開始のわずかな期間のみ補償回路が動作し、周波数設定を計算するための消費電力を低減することができる。
〔適用例４〕前記発振周波数調整部は、前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の前記差分をＴ、２次係数の補正パラメータをβ、０次係数の補正パラメータをＲｅｆとした場合、
補正値＝β（Ｒｅｆ−Ｔ）２
上式で示す前記補正値を演算することを特徴とする適用例３に記載の温度特性補償回路。これにより、電圧制御発振器の周波数の差分から補正する周波数設定値を求めることができ、この演算処理を行う発振周波数調整部はデジタル回路で構成することができる。また１チップ化に適しており、回路全体を小型化することができる。
〔適用例５〕前記発振周波数調整部は、レジスタと、ＡＬＵと、制御回路とを備えていることを特徴とする適用例３又は適用例４に記載の温度特性補償回路。これにより、１チップ化に適しており、回路全体を小型化することができる。また、発振周波数調整部の減算器、乗算器による複数の演算処理を共通化させることができ回路規模を抑えることができる。
〔適用例６〕前記発振周波数調整部は、マイクロコントローラを用いたことを特徴とする適用例３又は適用例４に記載の温度特性補償回路。これにより、マイクロコントローラを搭載した発振器のマイクロコントローラに周波数補正の演算処理を行わせることにより演算処理のために特別な回路を設ける必要がなくなるため、構成を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の温度特性補償方法および温度特性補償回路の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
図１は本発明の温度特性補償回路の構成概略を示す図である。図示のように本発明の温度特性補償回路１０は、第１および第２の電圧制御発振器２０，２２と、第１及び第２のカウンタ３０，３２と、カウンタ値監視回路４０と、発振周波数調整部５０と、出力部９０とを備えている。
【０００８】
第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２は、２次の温度特性を有する発振器であり、一例としてＳＡＷ発振器を用いることができる。ここでＳＡＷ発振器は、弾性表面波装置を備え、弾性表面波装置には弾性表面波を励振するＩＤＴ（インターデジタルトランスデューサ）電極が設けられるとともに、弾性表面波を反射する反射器電極が設けられている。ＩＤＴ電極は、互いに噛み合うように配置された１組の櫛形電極にて構成することができる。さらに櫛形電極間には複数のインバータ、抵抗、バリキャップを設けた構成とし、後述の補正値を周波数制御値として外部から入力することにより発振周波数を補正することができる。
【０００９】
本発明の第１及び第２の電圧制御発振器は、２次の温度係数が同一で頂点温度が互いに異なるように構成している。なお各頂点温度の離間距離は大きいほど補正が有利になる。離間距離が小さいと１次直線の傾きが小さくなり補正計算が困難になるためである。また第１及び第２の電圧制御発振器は、中心周波数が互いに異なるように設定している。本実施形態では、一例として第１の電圧制御発振器の頂点温度を２０℃、中心周波数を３１４ＭＨｚとし、第２の電圧制御発振器の頂点温度を３０℃、中心周波数を３１５ＭＨｚとしている。
【００１０】
第１及び第２のカウンタ３０，３２は、第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２のそれぞれに電気的に接続している。第１及び第２のカウンタ３０，３２は、第１及び第２の電圧制御発振器のそれぞれの発振周波数を所定時間測定するものである。
【００１１】
第１及び第２のカウンタ３０，３２には、カウンタ値監視回路４０が接続している。カウンタ値監視回路４０は、第１又は第２のカウンタ３０，３２のいずれか一方と接続し、そのカウンタが測定する発振器の周波数測定値が入力される。本実施形態では、一例としてカウンタ値監視回路４０と第１のカウンタ３０とが接続した構成で説明する。カウンタ値監視回路４０は、第１のカウンタ３０のカウンタ値を監視し、そのカウンタ値が予め設定された値に達したことを検出するとカウンタを停止させる信号を第１及び第２のカウンタ３０，３２に入力する。本実施形態のカウンタの測定時間は、一例として初期起動時から１０ｍｓに設定することができる。またカウンタ値監視回路４０は、後述する第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２にも停止信号を入力するように構成している。
【００１２】
発振周波数調整部５０は、第１及び第２のカウンタ３０，３２の出力側と接続し、各電圧制御発振器の周波数測定値が入力され補正値の演算処理を行っている。
発振周波数調整部５０の第１の減算器５２は、第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２の周波数測定値の差分を算出する減算器である。このとき第１の減算器５２は、第１又は第２の電圧制御発振器２０，２２のうちいずれか高い周波数測定値から低い周波数測定値を減算するように設定されている。
【００１３】
第１の減算器５２の出力側は２つに分岐して第２及び第３の減算器５４，５６に接続している。第２及び第３の減算器５４，５６は、補正の精度を上げるために設定したパラメータ調整（Ｒｅｆ１，Ｒｅｆ２）を行っており、前述の第１及び第２の発振器の周波数測定値を差分して得られた線形に変化する１次直線の０次係数を調整する減算器である。補正パラメータＲｅｆ１，Ｒｅｆ２は、予め２つの発振器の頂点温度の差から求めることができる。
【００１４】
第２及び第３の減算器５４，５６の出力側にはそれぞれ第１及び第２の乗算器５８，６０が接続している。第１及び第２の乗算器５８，６０は、第２及び第３の減算器５８，６０の出力信号を二乗して、１次直線から２次曲線を求めている。
【００１５】
第１及び第２の乗算器５８，６０の出力側にはそれぞれ第３および第４の乗算器６２，６４が接続している。第３及び第４の乗算器６２，６４は、第１及び第２の乗算器５８，６０から出力された２次曲線に対して予め設定された補正パラメータとなる２次係数βを乗算している。
【００１６】
第３及び第４の乗算器６２，６４の出力側には第４及び第５の減算器６６，６８がそれぞれ接続している。まず第４の減算器６６には、第３の乗算器６２からの出力信号と、周波数設定された信号が入力される。ここで周波数設定は、周波数をデジタル的に可変できる設定値であり、例えば６４設定とした場合、真ん中の値となる３２を常温（２５℃）における発振周波数を３１４ＭＨｚと設定することができる。第４の減算器６６では、この周波数設定信号３２と第３の乗算器６２から得られた調整値との差分を算出している。また第４の減算器６６と同様な処理が第５の減算器６８でも行われる。すなわち第５の減算器６８では、この周波数設定信号３２（例えば常温における周波数を３１５ＭＨｚと設定する。）と第４の乗算器６４から得られた調整値との差分を算出している。
【００１７】
第４及び第５の減算器６６，６８の出力側には第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２が接続している。第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２は、複数のデータ信号から選択信号に基づいて選択したデータ信号を出力する演算器である。第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２には、それぞれ第４及び第５の減算器６６，６８の出力信号と、周波数設定信号と、選択信号となるカウンタ値監視回路４０の停止信号が入力される。ここでカウンタ値監視回路４０と第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２の間には、インバータ４２を設けている。インバータ４２は、カウンタ値監視回路４０からの停止信号を反転させた信号を出力する反転回路である。第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２では、カウンタ値監視回路４０からの停止信号に基づいて出力信号を選択している。ここで本発明の第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２は、初期起動時においてカウンタが測定している間は、周波数設定を選択し電圧制御発振器に周波数制御値として入力する。一方、カウンタ値監視回路から停止信号が入力されカウンタが停止したとき、周波数設定との差分を算出した出力信号を選択し、電圧制御発振器に周波数制御値として入力する。したがって第１のマルチプレクサ７０は、カウンタ値監視回路４０からの停止信号が入力されるまでは、周波数設定信号３２を選択して出力する。一方、カウンタ値監視回路４０から停止信号が入力されたとき、第４の減算器６６からの調整された補正値が出力される。第１のマルチプレクサ７０と同様な処理が第２のマルチプレクサ７２でも行われる。すなわち、第２のマルチプレクサ７２では、カウンタ値監視回路４０からの停止信号が入力されるまでは、周波数設定信号３２を選択して出力する。一方、カウンタ値監視回路４０から停止信号が入力されたとき、第５の減算器６８からの調整された補正値が出力される。
【００１８】
出力部９０は、第３のマルチプレクサ９２と、増幅器（Ａｍｐ）９４とから構成されている。第３のマルチプレクサ９２は、第１及び第２の発振器２０，２２と接続し、各発振器の周波数出力信号と、出力選択信号が入力される。ここで出力選択信号は、第１又は第２の発振器２０，２２のいずれか一方の周波数出力信号を選択する信号である。第３のマルチプレクサ９２では、出力選択信号に基づいて第１又は第２の発振器２０，２２の周波数出力信号を選択して出力している。増幅器９４はマルチプレクサ９２の出力側に接続し、マルチプレクサ９２からの信号を増幅させて出力信号として出力している。
【００１９】
次に上記構成による本発明の温度補償回路を用いた温度特性補償方法について説明する。図２は本発明の温度特性補償方法のフローチャートを示す図である。また図３は本発明の温度特性補償方法の説明図である。図４は周波数設定による発振周波数の変化を示したグラフである。
【００２０】
まず周波数設定と発振周波数の関係について図４を用いて説明する。図４の横軸は周波数設定を示し、縦軸は発振周波数（ＭＨｚ）を示している。仮に６４設定とした場合、設定が大きいほどキャパシタアレイの容量値が大きいため、図示のように発振周波数は下がる傾向にある。図中ライン１は常温のときの周波数設定を３２とし、そのときの発振周波数を３１５ＭＨｚとした１次直線である。そして温度が上昇又は下降したとき、２次の温度特性から発振周波数はいずれも下がる傾向にある（図中ライン２は−２５℃の場合を示す）。そこで周波数設定を小さくして３１５ＭＨｚで発振させるように周波数設定を補正する必要がある。以下、周波数設定を補正する温度特性補償方法を図２のフローチャートに従って説明する。
【００２１】
本発明の温度特性補償方法は、電圧制御発振器の初期起動時における発振周波数を測定し、その周波数測定値に基づいて発振器の周波数を補正している。そこでまず、第１及び第２の電圧制御発振器を起動させる（ステップ１００）。本実施形態では第１及び第２の電圧制御発振器の発振周波数をそれぞれ３１４ＭＨｚ，３１５ＭＨｚとしている。このとき第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２にはそれぞれ第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２から周波数設定３２が入力される。なお本実施形態では一例として常温（２５℃）における発振周波数３１４ＭＨｚ，３１５ＭＨｚの周波数設定を３２に設定している。
【００２２】
第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２のそれぞれに接続する第１及び第２のカウンタ３０，３２により各発振器の発振周波数を所定時間測定する（ステップ１１０）。
【００２３】
カウンタ値監視回路４０では、カウンタからの周波数測定値が入力されて、周波数測定を規定回数行わせた後、停止信号を第１及び第２のカウンタ３０，３２に出力する（ステップ１２０）。
【００２４】
第１及び第２のカウンタ３０，３２の周波数測定値（Ｆｃｎ１＝３１３９８９８，Ｆｃｎ２＝３１４９８４７）に基づいて発振周波数調整部５０で補正値の演算処理を行う（ステップ１３０）。
【００２５】
まず第１の減算器５２により、第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２の周波数測定値の差分を算出する（Ｔ＝Ｆｃｎ１−Ｆｃｎ２＝９９４９）。このとき得られた差分は、温度に対して線形に変化する値で得られ、第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２の２次曲線の交点を通る一次直線上に表される。
【００２６】
そして各発振器の各２次曲線の頂点位置までシフトさせる０次補正を行う。０次係数の補正パラメータ（Ｒｅｆ１，Ｒｅｆ２）は、第１及び第２の電圧制御発振器の発振周波数差である１ＭＨｚから９９９９０ＭＨｚ＝９９９９とし、各頂点温度のシフト分を±５とした場合、
Ｒｅｆ１＝（９９９９−５）＝９９９４
Ｒｅｆ２＝（９９９９＋５）＝１０００４
の関係を満たす。
したがって第２及び第３の減算器５４では、
Ｒｅｆ１−Ｔ＝（９９９４−９９４９）＝４５
Ｒｅｆ２−Ｔ＝（１０００４−９９４９）＝５５
となる。
【００２７】
次に２次温度係数の補正を行う。まず第１及び第２乗算器５８，６０で第２及び第３の減算器５８，６０の出力信号を二乗して、１次直線から２次曲線を求めている。すなわち
（Ｒｅｆ１−Ｔ）２＝２０２５
（Ｒｅｆ２−Ｔ）２＝３０２５
となる。
【００２８】
そして得られた２次曲線に対して予め定めた曲率の補正パラメータβを乗算する。ここでβ＝０．００５とする。そうすると
β（Ｒｅｆ１−Ｔ）２＝１０．１２
β（Ｒｅｆ２−Ｔ）２＝１５．１２
となる。
【００２９】
得られた各データ値は小数点以下を切り捨てる演算処理を行い、第３及び第４の乗算器６２，６４のデータ値は、それぞれ補正する周波数設定値の差１０，１５となる。
【００３０】
第４及び第５の減算器６６，６８では、周波数設定値（３２）から第３及び第４の乗算器６２，６４で得られた補正する周波数の差を減算し、補正する周波数設定値２２，１７を求める。
【００３１】
第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２では、カウンタ値監視回路４０からの停止信号が入力されるまでは、周波数設定を選択して第１及び第２の電圧制御発振器に入力している。一方、カウンタ監視回路４０から停止信号が入力されたとき、第４及び第５の減算器６６，６８の補正した周波数設定値（２２，１７）が第１及び第２の電圧制御発振器にそれぞれ入力される（ステップ１４０）。
【００３２】
第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２では、入力された周波数設定値に基づいて周波数を補正して、設定周波数で発振することができる。例えば第１の電圧制御回路２０では、図４に示すように周波数設定３２のとき発振周波数３１４ＭＨｚで発振している。周波数測定により３１４ＭＨｚよりも低い周波数（３１３．９８９ＭＨｚ）で発振している場合には、周波数設定値２２で周波数補正することによりライン２に示すように３１４ＭＨｚで発振させることができる。
【００３３】
次に出力部９０では、第１又は第２の電圧制御発振器のいずれか一方を選択する出力選択信号に基づいて発振器を選択し、出力信号として出力する。
このように本発明の温度特性補償回路１０は、２次の温度特性を有し２次温度係数が同一で頂点温度が互いに異なる２つの電圧制御発振器の各周波数測定値に基づいて行う演算処理をデジタル的に行うことができる。
【００３４】
なお２つの電圧制御発振器のうち設定周波数で発振している場合には補正値０となる。よって補正が必要な電圧制御発振器のみ演算された補正値が入力されて周波数補正することになる。したがって２つの電圧制御発振器のうち少なくとも何れか一方の電圧制御発振器に補正値を演算し、演算された補正値が前記一方の電圧制御発振器に入力されて周波数補正される。
【００３５】
図５は本発明の温度特性補償回路の第１の変形例の構成概略を示す図である。図示のように第１の変形例に係る温度特性補償回路１０Ａは、図１に示す補償回路を実現するための具体的な構成を示し、周波数補正部５０Ａにレジスタ１００と、ＡＬＵ演算装置１２０と、制御回路１４０とを備えている。その他の構成は図１の構成と同一であり、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
レジスタ１００は、記憶装置であり、カウンタ値、Ｒｅｆ値、β値、補正値等を一時的に記憶している。ＡＬＵ演算装置１２０は、論理演算装置であり、図１に示す複数の減算器、乗算器の処理を行っている。制御回路１４０は、図１に示す補正処理を実現できるようにレジスタ１００の記憶及びＡＬＵ演算装置１２０の論理演算を制御している。
【００３７】
これにより、発振周波数調整部の減算器、乗算器による複数の演算処理を共通化させることができ回路規模を抑えることができる。
図６は本発明の温度特性補償回路の第２の変形例の構成概略を示す図である。図示のように第２の変形例に係る温度特性補償回路１０Ｂは、図１に示す補償回路を実現するための具体的な構成を示し、第１実施形態の発振周波数補正部５０に替えてマイクロコントローラ１５０を用いている。その他の構成は図１に示す構成と同一であり同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
発振器を無線通信用に用いる場合、送信データを作成するマイクロコントローラが搭載されており、このマイクロコントローラに周波数補正の演算処理を行う構成とすることができる。またマイクロコントローラが高速動作対応で、発振器の出力を直接カウントすることができる構成、又はカウンタＩＣを外付けでする構成の場合には発振器内のカウンタを省略することもできる。これにより、発振器の構成を簡素化することができる。また既存の２周波対応の発振器を使用してカウンタの設置とマイコンのソフト対応で温度補償が実現できる。
【００３９】
上述の説明では、電圧制御発振器２０，２２としてＳＡＷ発振器を用いて説明したが、これらの電圧制御発振器２０，２２は２次の温度特性を有する電圧制御発振器であれば良く、例えば音叉型圧電振動子を用いて発振する電圧制御発振器であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の温度特性補償回路の構成概略を示す図である。
【図２】本発明の温度特性補償方法のフローチャートを示す図である。
【図３】本発明の温度特性補償方法の説明図である。
【図４】周波数設定による周波数の変化を示したグラフである。
【図５】本発明の温度特性補償回路の第１の変形例の構成概略を示す図である。
【図６】本発明の温度特性補償回路の第２の変形例の構成概略を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０、１０Ａ、１０Ｂ………温度特性補償回路、２０………第１の電圧制御発振器、２２………第２の電圧制御発振器、３０………第１のカウンタ、３２………第２のカウンタ、４０………カウンタ値監視回路、５０、５０Ａ………発振周波数調整部、５２………第１の減算器、５４………第２の減算器、５６………第３の減算器、５８………第１の乗算器、６０………第２の乗算器、６２………第３の乗算器、６４………第４の乗算器、６６………第４の減算器、６８………第５の減算器、７０………第１のマルチプレクサ、７２………第２のマルチプレクサ、９０………出力部、９２………第３のマルチプレクサ、９４………増幅器、１００………レジスタ、１２０………ＡＬＵ演算装置、１４０………制御回路、１５０………マイクロコントローラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に２次の温度特性を有する複数の発振器を用いて温度特性を補償する温度特性補償方法及び温度特性補償回路である。
【背景技術】
【０００２】
従来の温度補償型発振器では、温度変化による発振周波数の変動を抑制するため、温度特性に優れたデバイスの特性を参照しながら、発振器の制御電圧を制御することが行われている。
【０００３】
例えば特許文献１では、２つの発振器の温度特性の傾きが逆であることを利用した温度特性補償方法が開示されている。
また例えば特許文献２では、２つのＳＡＷ発振器の二次温度係数差を利用して温度補償を行う温度特性補償回路が開示されている。すなわち頂点温度が同一で曲率が異なる特性の第１及び第２のＳＡＷ発振器の発振周波数の差分を電圧変換して第３のＳＡＷ発振器の制御信号を生成し、ＳＡＷ発振器の発振周波数のばらつきを打ち消すようにしている。
【特許文献１】特開２００６−６０５３１号公報
【特許文献２】特開２００６−６７０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１では、アナログ回路が多々必要であり、システムの１チップ化が困難であり、装置の小型化を図れないという問題がある。
また特許文献２では、温度検知用に２つのＳＡＷ発振器、及び信号出力用のＳＡＷ発振器の合計３つの発振器が必要となる。また異なる２次温度係数の発振器を実現するためにＳＡＷの圧電基板と異なるものにする必要があり、製品の製造及び小型化が困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで上述した従来技術の問題点を解決するため、本発明は、温度補償の演算処理をデジタル化して小型化できるとともに、高精度な温度補正を可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
〔適用例１〕２次の温度特性を有し頂点温度が互いに異なる２つの電圧制御発振器を有する温度補償回路の温度特性補償方法であって、前記２つの電圧制御発振器を起動して前記２つの電圧制御発振器それぞれの出力周波数を測定し、測定した前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の差分を算出し、前記２つの電圧制御発振器のうち少なくとも何れか一方の前記電圧制御発振器の補正値を、前記差分に基づいて演算し、演算された前記補正値を前記一方の電圧制御発振器に入力し周波数補正することを特徴とする温度特性補償方法。これにより、第１及び第２の電圧制御発振器の周波数の差分に基づいて各発振器の周波数を補正することができる。この演算処理はデジタル回路で構成することができる。よって製造時のばらつきを受け難く、高精度な温度補正が可能となる。また発振開始のわずかな期間のみ補償回路が動作し、周波数設定を計算するための消費電力を低減することができる。
〔適用例２〕前記補正値を演算する工程は、前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の前記差分をＴ、２次係数の補正パラメータをβ、０次係数の補正パラメータをＲｅｆとした場合、
補正値＝β（Ｒｅｆ−Ｔ）２
上式で示す前記補正値を演算する工程であることを特徴とする適用例１に記載の温度特性補償方法。これにより、電圧制御発振器の周波数の差分から補正する周波数設定値を求めることができ、この演算処理はデジタル回路で構成することができる。また１チップ化に適しており、回路全体を小型化することができる。
〔適用例３〕２次の温度特性を有し頂点温度が互いに異なる第１及び第２の電圧制御発振器と、前記第１及び第２の電圧制御発振器の出力周波数をそれぞれ測定する第１及び第２のカウンタと、前記第１及び第２のカウンタを所定時間カウントさせるカウンタ値監視回路と、少なくとも前記第１及び第２の電圧制御発振器の何れか一方の前記出力周波数を調整する補正値を、前記第１及び第２の電圧制御発振器の前記出力周波数の差分に基づいて演算する発振周波数調整部と、を備えたことを特徴とする温度特性補償回路。これにより、第１及び第２のＳＡＷ発振器の周波数の差分に基づいて発振器の周波数を補正することができる回路が得られる。このためデジタル回路で構成することができる。また発振開始のわずかな期間のみ補償回路が動作し、周波数設定を計算するための消費電力を低減することができる。
〔適用例４〕前記発振周波数調整部は、前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の前記差分をＴ、２次係数の補正パラメータをβ、０次係数の補正パラメータをＲｅｆとした場合、
補正値＝β（Ｒｅｆ−Ｔ）２
上式で示す前記補正値を演算することを特徴とする適用例３に記載の温度特性補償回路。これにより、電圧制御発振器の周波数の差分から補正する周波数設定値を求めることができ、この演算処理を行う発振周波数調整部はデジタル回路で構成することができる。また１チップ化に適しており、回路全体を小型化することができる。
〔適用例５〕前記発振周波数調整部は、レジスタと、ＡＬＵと、制御回路とを備えていることを特徴とする適用例３又は適用例４に記載の温度特性補償回路。これにより、１チップ化に適しており、回路全体を小型化することができる。また、発振周波数調整部の減算器、乗算器による複数の演算処理を共通化させることができ回路規模を抑えることができる。
〔適用例６〕前記発振周波数調整部は、マイクロコントローラを用いたことを特徴とする適用例３又は適用例４に記載の温度特性補償回路。これにより、マイクロコントローラを搭載した発振器のマイクロコントローラに周波数補正の演算処理を行わせることにより演算処理のために特別な回路を設ける必要がなくなるため、構成を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の温度特性補償方法および温度特性補償回路の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
図１は本発明の温度特性補償回路の構成概略を示す図である。図示のように本発明の温度特性補償回路１０は、第１および第２の電圧制御発振器２０，２２と、第１及び第２のカウンタ３０，３２と、カウンタ値監視回路４０と、発振周波数調整部５０と、出力部９０とを備えている。
【０００８】
第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２は、２次の温度特性を有する発振器であり、一例としてＳＡＷ発振器を用いることができる。ここでＳＡＷ発振器は、弾性表面波装置を備え、弾性表面波装置には弾性表面波を励振するＩＤＴ（インターデジタルトランスデューサ）電極が設けられるとともに、弾性表面波を反射する反射器電極が設けられている。ＩＤＴ電極は、互いに噛み合うように配置された１組の櫛形電極にて構成することができる。さらに櫛形電極間には複数のインバータ、抵抗、バリキャップを設けた構成とし、後述の補正値を周波数制御値として外部から入力することにより発振周波数を補正することができる。
【０００９】
本発明の第１及び第２の電圧制御発振器は、２次の温度係数が同一で頂点温度が互いに異なるように構成している。なお各頂点温度の離間距離は大きいほど補正が有利になる。離間距離が小さいと１次直線の傾きが小さくなり補正計算が困難になるためである。また第１及び第２の電圧制御発振器は、中心周波数が互いに異なるように設定している。本実施形態では、一例として第１の電圧制御発振器の頂点温度を２０℃、中心周波数を３１４ＭＨｚとし、第２の電圧制御発振器の頂点温度を３０℃、中心周波数を３１５ＭＨｚとしている。
【００１０】
第１及び第２のカウンタ３０，３２は、第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２のそれぞれに電気的に接続している。第１及び第２のカウンタ３０，３２は、第１及び第２の電圧制御発振器のそれぞれの発振周波数を所定時間測定するものである。
【００１１】
第１及び第２のカウンタ３０，３２には、カウンタ値監視回路４０が接続している。カウンタ値監視回路４０は、第１又は第２のカウンタ３０，３２のいずれか一方と接続し、そのカウンタが測定する発振器の周波数測定値が入力される。本実施形態では、一例としてカウンタ値監視回路４０と第１のカウンタ３０とが接続した構成で説明する。カウンタ値監視回路４０は、第１のカウンタ３０のカウンタ値を監視し、そのカウンタ値が予め設定された値に達したことを検出するとカウンタを停止させる信号を第１及び第２のカウンタ３０，３２に入力する。本実施形態のカウンタの測定時間は、一例として初期起動時から１０ｍｓに設定することができる。またカウンタ値監視回路４０は、後述する第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２にも停止信号を入力するように構成している。
【００１２】
発振周波数調整部５０は、第１及び第２のカウンタ３０，３２の出力側と接続し、各電圧制御発振器の周波数測定値が入力され補正値の演算処理を行っている。
発振周波数調整部５０の第１の減算器５２は、第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２の周波数測定値の差分を算出する減算器である。このとき第１の減算器５２は、第１又は第２の電圧制御発振器２０，２２のうちいずれか高い周波数測定値から低い周波数測定値を減算するように設定されている。
【００１３】
第１の減算器５２の出力側は２つに分岐して第２及び第３の減算器５４，５６に接続している。第２及び第３の減算器５４，５６は、補正の精度を上げるために設定したパラメータ調整（Ｒｅｆ１，Ｒｅｆ２）を行っており、前述の第１及び第２の発振器の周波数測定値を差分して得られた線形に変化する１次直線の０次係数を調整する減算器である。補正パラメータＲｅｆ１，Ｒｅｆ２は、予め２つの発振器の頂点温度の差から求めることができる。
【００１４】
第２及び第３の減算器５４，５６の出力側にはそれぞれ第１及び第２の乗算器５８，６０が接続している。第１及び第２の乗算器５８，６０は、第２及び第３の減算器５８，６０の出力信号を二乗して、１次直線から２次曲線を求めている。
【００１５】
第１及び第２の乗算器５８，６０の出力側にはそれぞれ第３および第４の乗算器６２，６４が接続している。第３及び第４の乗算器６２，６４は、第１及び第２の乗算器５８，６０から出力された２次曲線に対して予め設定された補正パラメータとなる２次係数βを乗算している。
【００１６】
第３及び第４の乗算器６２，６４の出力側には第４及び第５の減算器６６，６８がそれぞれ接続している。まず第４の減算器６６には、第３の乗算器６２からの出力信号と、周波数設定された信号が入力される。ここで周波数設定は、周波数をデジタル的に可変できる設定値であり、例えば６４設定とした場合、真ん中の値となる３２を常温（２５℃）における発振周波数を３１４ＭＨｚと設定することができる。第４の減算器６６では、この周波数設定信号３２と第３の乗算器６２から得られた調整値との差分を算出している。また第４の減算器６６と同様な処理が第５の減算器６８でも行われる。すなわち第５の減算器６８では、この周波数設定信号３２（例えば常温における周波数を３１５ＭＨｚと設定する。）と第４の乗算器６４から得られた調整値との差分を算出している。
【００１７】
第４及び第５の減算器６６，６８の出力側には第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２が接続している。第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２は、複数のデータ信号から選択信号に基づいて選択したデータ信号を出力する演算器である。第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２には、それぞれ第４及び第５の減算器６６，６８の出力信号と、周波数設定信号と、選択信号となるカウンタ値監視回路４０の停止信号が入力される。ここでカウンタ値監視回路４０と第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２の間には、インバータ４２を設けている。インバータ４２は、カウンタ値監視回路４０からの停止信号を反転させた信号を出力する反転回路である。第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２では、カウンタ値監視回路４０からの停止信号に基づいて出力信号を選択している。ここで本発明の第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２は、初期起動時においてカウンタが測定している間は、周波数設定を選択し電圧制御発振器に周波数制御値として入力する。一方、カウンタ値監視回路から停止信号が入力されカウンタが停止したとき、周波数設定との差分を算出した出力信号を選択し、電圧制御発振器に周波数制御値として入力する。したがって第１のマルチプレクサ７０は、カウンタ値監視回路４０からの停止信号が入力されるまでは、周波数設定信号３２を選択して出力する。一方、カウンタ値監視回路４０から停止信号が入力されたとき、第４の減算器６６からの調整された補正値が出力される。第１のマルチプレクサ７０と同様な処理が第２のマルチプレクサ７２でも行われる。すなわち、第２のマルチプレクサ７２では、カウンタ値監視回路４０からの停止信号が入力されるまでは、周波数設定信号３２を選択して出力する。一方、カウンタ値監視回路４０から停止信号が入力されたとき、第５の減算器６８からの調整された補正値が出力される。
【００１８】
出力部９０は、第３のマルチプレクサ９２と、増幅器（Ａｍｐ）９４とから構成されている。第３のマルチプレクサ９２は、第１及び第２の発振器２０，２２と接続し、各発振器の周波数出力信号と、出力選択信号が入力される。ここで出力選択信号は、第１又は第２の発振器２０，２２のいずれか一方の周波数出力信号を選択する信号である。第３のマルチプレクサ９２では、出力選択信号に基づいて第１又は第２の発振器２０，２２の周波数出力信号を選択して出力している。増幅器９４はマルチプレクサ９２の出力側に接続し、マルチプレクサ９２からの信号を増幅させて出力信号として出力している。
【００１９】
次に上記構成による本発明の温度補償回路を用いた温度特性補償方法について説明する。図２は本発明の温度特性補償方法のフローチャートを示す図である。また図３は本発明の温度特性補償方法の説明図である。図４は周波数設定による発振周波数の変化を示したグラフである。
【００２０】
まず周波数設定と発振周波数の関係について図４を用いて説明する。図４の横軸は周波数設定を示し、縦軸は発振周波数（ＭＨｚ）を示している。仮に６４設定とした場合、設定が大きいほどキャパシタアレイの容量値が大きいため、図示のように発振周波数は下がる傾向にある。図中ライン１は常温のときの周波数設定を３２とし、そのときの発振周波数を３１５ＭＨｚとした１次直線である。そして温度が上昇又は下降したとき、２次の温度特性から発振周波数はいずれも下がる傾向にある（図中ライン２は−２５℃の場合を示す）。そこで周波数設定を小さくして３１５ＭＨｚで発振させるように周波数設定を補正する必要がある。以下、周波数設定を補正する温度特性補償方法を図２のフローチャートに従って説明する。
【００２１】
本発明の温度特性補償方法は、電圧制御発振器の初期起動時における発振周波数を測定し、その周波数測定値に基づいて発振器の周波数を補正している。そこでまず、第１及び第２の電圧制御発振器を起動させる（ステップ１００）。本実施形態では第１及び第２の電圧制御発振器の発振周波数をそれぞれ３１４ＭＨｚ，３１５ＭＨｚとしている。このとき第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２にはそれぞれ第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２から周波数設定３２が入力される。なお本実施形態では一例として常温（２５℃）における発振周波数３１４ＭＨｚ，３１５ＭＨｚの周波数設定を３２に設定している。
【００２２】
第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２のそれぞれに接続する第１及び第２のカウンタ３０，３２により各発振器の発振周波数を所定時間測定する（ステップ１１０）。
【００２３】
カウンタ値監視回路４０では、カウンタからの周波数測定値が入力されて、周波数測定を規定回数行わせた後、停止信号を第１及び第２のカウンタ３０，３２に出力する（ステップ１２０）。
【００２４】
第１及び第２のカウンタ３０，３２の周波数測定値（Ｆｃｎ１＝３１３９８９８，Ｆｃｎ２＝３１４９８４７）に基づいて発振周波数調整部５０で補正値の演算処理を行う（ステップ１３０）。
【００２５】
まず第１の減算器５２により、第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２の周波数測定値の差分を算出する（Ｔ＝Ｆｃｎ１−Ｆｃｎ２＝９９４９）。このとき得られた差分は、温度に対して線形に変化する値で得られ、第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２の２次曲線の交点を通る一次直線上に表される。
【００２６】
そして各発振器の各２次曲線の頂点位置までシフトさせる０次補正を行う。０次係数の補正パラメータ（Ｒｅｆ１，Ｒｅｆ２）は、第１及び第２の電圧制御発振器の発振周波数差である１ＭＨｚから９９９９０ＭＨｚ＝９９９９とし、各頂点温度のシフト分を±５とした場合、
Ｒｅｆ１＝（９９９９−５）＝９９９４
Ｒｅｆ２＝（９９９９＋５）＝１０００４
の関係を満たす。
したがって第２及び第３の減算器５４では、
Ｒｅｆ１−Ｔ＝（９９９４−９９４９）＝４５
Ｒｅｆ２−Ｔ＝（１０００４−９９４９）＝５５
となる。
【００２７】
次に２次温度係数の補正を行う。まず第１及び第２乗算器５８，６０で第２及び第３の減算器５８，６０の出力信号を二乗して、１次直線から２次曲線を求めている。すなわち
（Ｒｅｆ１−Ｔ）２＝２０２５
（Ｒｅｆ２−Ｔ）２＝３０２５
となる。
【００２８】
そして得られた２次曲線に対して予め定めた曲率の補正パラメータβを乗算する。ここでβ＝０．００５とする。そうすると
β（Ｒｅｆ１−Ｔ）２＝１０．１２
β（Ｒｅｆ２−Ｔ）２＝１５．１２
となる。
【００２９】
得られた各データ値は小数点以下を切り捨てる演算処理を行い、第３及び第４の乗算器６２，６４のデータ値は、それぞれ補正する周波数設定値の差１０，１５となる。
【００３０】
第４及び第５の減算器６６，６８では、周波数設定値（３２）から第３及び第４の乗算器６２，６４で得られた補正する周波数の差を減算し、補正する周波数設定値２２，１７を求める。
【００３１】
第１及び第２のマルチプレクサ７０，７２では、カウンタ値監視回路４０からの停止信号が入力されるまでは、周波数設定を選択して第１及び第２の電圧制御発振器に入力している。一方、カウンタ監視回路４０から停止信号が入力されたとき、第４及び第５の減算器６６，６８の補正した周波数設定値（２２，１７）が第１及び第２の電圧制御発振器にそれぞれ入力される（ステップ１４０）。
【００３２】
第１及び第２の電圧制御発振器２０，２２では、入力された周波数設定値に基づいて周波数を補正して、設定周波数で発振することができる。例えば第１の電圧制御回路２０では、図４に示すように周波数設定３２のとき発振周波数３１４ＭＨｚで発振している。周波数測定により３１４ＭＨｚよりも低い周波数（３１３．９８９ＭＨｚ）で発振している場合には、周波数設定値２２で周波数補正することによりライン２に示すように３１４ＭＨｚで発振させることができる。
【００３３】
次に出力部９０では、第１又は第２の電圧制御発振器のいずれか一方を選択する出力選択信号に基づいて発振器を選択し、出力信号として出力する。
このように本発明の温度特性補償回路１０は、２次の温度特性を有し２次温度係数が同一で頂点温度が互いに異なる２つの電圧制御発振器の各周波数測定値に基づいて行う演算処理をデジタル的に行うことができる。
【００３４】
なお２つの電圧制御発振器のうち設定周波数で発振している場合には補正値０となる。よって補正が必要な電圧制御発振器のみ演算された補正値が入力されて周波数補正することになる。したがって２つの電圧制御発振器のうち少なくとも何れか一方の電圧制御発振器に補正値を演算し、演算された補正値が前記一方の電圧制御発振器に入力されて周波数補正される。
【００３５】
図５は本発明の温度特性補償回路の第１の変形例の構成概略を示す図である。図示のように第１の変形例に係る温度特性補償回路１０Ａは、図１に示す補償回路を実現するための具体的な構成を示し、周波数補正部５０Ａにレジスタ１００と、ＡＬＵ演算装置１２０と、制御回路１４０とを備えている。その他の構成は図１の構成と同一であり、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
レジスタ１００は、記憶装置であり、カウンタ値、Ｒｅｆ値、β値、補正値等を一時的に記憶している。ＡＬＵ演算装置１２０は、論理演算装置であり、図１に示す複数の減算器、乗算器の処理を行っている。制御回路１４０は、図１に示す補正処理を実現できるようにレジスタ１００の記憶及びＡＬＵ演算装置１２０の論理演算を制御している。
【００３７】
これにより、発振周波数調整部の減算器、乗算器による複数の演算処理を共通化させることができ回路規模を抑えることができる。
図６は本発明の温度特性補償回路の第２の変形例の構成概略を示す図である。図示のように第２の変形例に係る温度特性補償回路１０Ｂは、図１に示す補償回路を実現するための具体的な構成を示し、第１実施形態の発振周波数補正部５０に替えてマイクロコントローラ１５０を用いている。その他の構成は図１に示す構成と同一であり同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
発振器を無線通信用に用いる場合、送信データを作成するマイクロコントローラが搭載されており、このマイクロコントローラに周波数補正の演算処理を行う構成とすることができる。またマイクロコントローラが高速動作対応で、発振器の出力を直接カウントすることができる構成、又はカウンタＩＣを外付けでする構成の場合には発振器内のカウンタを省略することもできる。これにより、発振器の構成を簡素化することができる。また既存の２周波対応の発振器を使用してカウンタの設置とマイコンのソフト対応で温度補償が実現できる。
【００３９】
上述の説明では、電圧制御発振器２０，２２としてＳＡＷ発振器を用いて説明したが、これらの電圧制御発振器２０，２２は２次の温度特性を有する電圧制御発振器であれば良く、例えば音叉型圧電振動子を用いて発振する電圧制御発振器であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の温度特性補償回路の構成概略を示す図である。
【図２】本発明の温度特性補償方法のフローチャートを示す図である。
【図３】本発明の温度特性補償方法の説明図である。
【図４】周波数設定による周波数の変化を示したグラフである。
【図５】本発明の温度特性補償回路の第１の変形例の構成概略を示す図である。
【図６】本発明の温度特性補償回路の第２の変形例の構成概略を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０、１０Ａ、１０Ｂ………温度特性補償回路、２０………第１の電圧制御発振器、２２………第２の電圧制御発振器、３０………第１のカウンタ、３２………第２のカウンタ、４０………カウンタ値監視回路、５０、５０Ａ………発振周波数調整部、５２………第１の減算器、５４………第２の減算器、５６………第３の減算器、５８………第１の乗算器、６０………第２の乗算器、６２………第３の乗算器、６４………第４の乗算器、６６………第４の減算器、６８………第５の減算器、７０………第１のマルチプレクサ、７２………第２のマルチプレクサ、９０………出力部、９２………第３のマルチプレクサ、９４………増幅器、１００………レジスタ、１２０………ＡＬＵ演算装置、１４０………制御回路、１５０………マイクロコントローラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次の温度特性を有し頂点温度が互いに異なる２つの電圧制御発振器を有する温度補償回路の温度特性補償方法であって、
前記２つの電圧制御発振器を起動して前記２つの電圧制御発振器それぞれの出力周波数を測定し、
測定した前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の差分を算出し、
前記２つの電圧制御発振器のうち少なくとも何れか一方の前記電圧制御発振器の補正値を、前記差分に基づいて演算し、
演算された前記補正値を前記一方の電圧制御発振器に入力し周波数補正することを特徴とする温度特性補償方法。
【請求項２】
前記補正値を演算する工程は、前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の前記差分をＴ、２次係数の補正パラメータをβ、０次係数の補正パラメータをＲｅｆとした場合、
補正値＝β（Ｒｅｆ−Ｔ）２
上式で示す前記補正値を演算する工程であることを特徴とする請求項１に記載の温度特性補償方法。
【請求項３】
２次の温度特性を有し頂点温度が互いに異なる第１及び第２の電圧制御発振器と、
前記第１及び第２の電圧制御発振器の出力周波数をそれぞれ測定する第１及び第２のカウンタと、
前記第１及び第２のカウンタを所定時間カウントさせるカウンタ値監視回路と、
少なくとも前記第１及び第２の電圧制御発振器の何れか一方の前記出力周波数を調整する補正値を、前記第１及び第２の電圧制御発振器の前記出力周波数の差分に基づいて演算する発振周波数調整部と、
を備えたことを特徴とする温度特性補償回路。
【請求項４】
前記発振周波数調整部は、前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の前記差分をＴ、２次係数の補正パラメータをβ、０次係数の補正パラメータをＲｅｆとした場合、
補正値＝β（Ｒｅｆ−Ｔ）２
上式で示す前記補正値を演算することを特徴とする請求項３に記載の温度特性補償回路。
【請求項５】
前記発振周波数調整部は、レジスタと、ＡＬＵ演算装置と、制御回路とを備えていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の温度特性補償回路。
【請求項６】
前記発振周波数調整部は、マイクロコントローラを用いたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の温度特性補償回路。
【請求項１】
２次の温度特性を有し頂点温度が互いに異なる２つの電圧制御発振器を有する温度補償回路の温度特性補償方法であって、
前記２つの電圧制御発振器を起動して前記２つの電圧制御発振器それぞれの出力周波数を測定し、
測定した前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の差分を算出し、
前記２つの電圧制御発振器のうち少なくとも何れか一方の前記電圧制御発振器の補正値を、前記差分に基づいて演算し、
演算された前記補正値を前記一方の電圧制御発振器に入力し周波数補正することを特徴とする温度特性補償方法。
【請求項２】
前記補正値を演算する工程は、前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の前記差分をＴ、２次係数の補正パラメータをβ、０次係数の補正パラメータをＲｅｆとした場合、
補正値＝β（Ｒｅｆ−Ｔ）２
上式で示す前記補正値を演算する工程であることを特徴とする請求項１に記載の温度特性補償方法。
【請求項３】
２次の温度特性を有し頂点温度が互いに異なる第１及び第２の電圧制御発振器と、
前記第１及び第２の電圧制御発振器の出力周波数をそれぞれ測定する第１及び第２のカウンタと、
前記第１及び第２のカウンタを所定時間カウントさせるカウンタ値監視回路と、
少なくとも前記第１及び第２の電圧制御発振器の何れか一方の前記出力周波数を調整する補正値を、前記第１及び第２の電圧制御発振器の前記出力周波数の差分に基づいて演算する発振周波数調整部と、
を備えたことを特徴とする温度特性補償回路。
【請求項４】
前記発振周波数調整部は、前記２つの電圧制御発振器の前記出力周波数の前記差分をＴ、２次係数の補正パラメータをβ、０次係数の補正パラメータをＲｅｆとした場合、
補正値＝β（Ｒｅｆ−Ｔ）２
上式で示す前記補正値を演算することを特徴とする請求項３に記載の温度特性補償回路。
【請求項５】
前記発振周波数調整部は、レジスタと、ＡＬＵ演算装置と、制御回路とを備えていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の温度特性補償回路。
【請求項６】
前記発振周波数調整部は、マイクロコントローラを用いたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の温度特性補償回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−８１３０３（Ｐ２０１０−８１３０３Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４７４２０（Ｐ２００８−２４７４２０）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]