発振回路及び発振器
【課題】発振子と発振回路とのインピーダンス整合を容易にとることができる発振回路及び発振器を提供する。
【解決手段】発振回路１００が、第１の入力端子４と、第１の出力端子５と、第１の入力端子４に接続される信号調整部１０と、第１の入力端子４及び第１の出力端子５に接続される信号形成部２０と、を含み、該信号調整部は、第１の素子１３、第１の抵抗１１、第２の抵抗１２及び第１のコンデンサー１４を有し、第１の素子１３は、一方端が第１の入力端子４に接続され、他の一方端が第１の抵抗１１の一方端、第２の抵抗の一方端及び第１のコンデンサーの一方端に接続され、第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源２に接続され、第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源３に接続され、第１のコンデンサーは、他の一方端が第２の電源に接続され、該信号形成部において、第１の出力端子から出力される信号は、第１の入力端子から入力された信号を基に形成される。
【解決手段】発振回路１００が、第１の入力端子４と、第１の出力端子５と、第１の入力端子４に接続される信号調整部１０と、第１の入力端子４及び第１の出力端子５に接続される信号形成部２０と、を含み、該信号調整部は、第１の素子１３、第１の抵抗１１、第２の抵抗１２及び第１のコンデンサー１４を有し、第１の素子１３は、一方端が第１の入力端子４に接続され、他の一方端が第１の抵抗１１の一方端、第２の抵抗の一方端及び第１のコンデンサーの一方端に接続され、第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源２に接続され、第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源３に接続され、第１のコンデンサーは、他の一方端が第２の電源に接続され、該信号形成部において、第１の出力端子から出力される信号は、第１の入力端子から入力された信号を基に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子、ＳＡＷ共振子及びセラミック発振子などの発振子に用いられる発振回路、及び、発振子と発振回路とを有する発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発振器は、水晶振動子、ＳＡＷ共振子及びセラミック振動子などの発振子と発振回路とが組み合わされたもので、機器の制御に用いるためのタイミング信号（クロック信号）を生成する用途などに使用される。発振回路は、発振子から発振される信号の変化の中から所定の周波数の信号を増幅すると共に発振子に対して適切な信号の帰還を行い、発振子の恒常的な発振の制御を行うものである。
【０００３】
発振子は所定の周波数による主振動以外にも副振動（以降、発生する要因に関わらず主振動以外のものを総じて副振動と呼ぶことにする）を生じる場合があり、発振回路から出力されるクロック信号が主振動の周波数成分と副振動の周波数成分とが合成されたものとなる場合がある。副振動は、例えば水晶発振子はそのカットの仕方によって発生するもの、発振子の出力インピーダンスと発振回路の入力インピーダンスの整合が取られていないことによる信号の反射などにより生じる場合がある。
【０００４】
図８に、発振回路の一例として発振回路Ａを示し、発振回路Ａの発振用トランジスターＴｒのベース振幅波形と出力Ｖｏｕｔの振幅波形を図９−（ａ）に示す。発振回路Ａには、発振子ＸＴＡＬが接続されている。図９−（ｂ）は、発振用トランジスターＴｒのベース振幅波形及び出力Ｖｏｕｔの振幅波形の高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）結果である。図９−（ｂ）の結果により、図９−（ａ）の信号に見られる周期の乱れは、主振動による２４５ＭＨｚの周波数成分と副振動の１４２ＭＨｚの周波数成分が合成されたことによることが分かる。機器の制御を行うためには副振動による周波数の成分の影響が極力出力Ｖｏｕｔに出ないことが好ましい。
【０００５】
発振子のカット状態が要因の副振動における周波数成分を抑制するために、特許文献１には、発振用トランジスターのエミッタ・コレクタ間又はエミッタ・ベース間に、コンデンサー、インダクター及びコンデンサーからなるリアクタンス回路を設けることが記載されている。エミッタ・ベース間にリアクタンス回路Ｃを配置した発振回路Ｂを図１０に示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−４１３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１における方法では、発振子と発振回路との間のインピーダンスの不整合が原因となって発生する副振動の低減をすることが難しいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した問題若しくは課題の少なくともひとつを解決するためになされたものであり、以下の適用例若しくは実施形態として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
本適用例にかかる発振回路は、第１の入力端子と、第１の出力端子と、前記第１の入力端子に接続される信号調整部と、前記第１の入力端子及び前記第１の出力端子に接続される信号形成部と、を含み、前記信号調整部は、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、前記第１の素子は、一方端が前記第１の入力端子に接続され、他の一方端が前記第１の抵抗の一方端、前記第２の抵抗の一方端及び前記第１のコンデンサーの一方端に接続され、前記第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、前記第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、前記第１のコンデンサーは、他の一方端が前記第２の電源に接続され、前記信号形成部において、前記第１の出力端子から出力される信号は、前記第１の入力端子から入力された信号を基に形成されることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、信号調整部が第１の入力端子に接続され、信号形成部が第１の入力端子及び第１の出力端子に接続されていることで、外部から第１の入力端子に接続される装置（以降第１の装置と記載する）とのインピーダンス整合を信号形成部の回路変更をすることなく、信号調整部において行うことができる。これにより、インピーダンスの不整合が原因となって発生する副振動の低減を図ることができる。
【００１１】
上記の第１の電源は例えばＶＣＣ電源でよく、上記の第２の電源は例えばＧＮＤでよい。上記したが、信号調整部は、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、第１の素子は、一方端が第１の入力端子に接続され、他の一方端が第１の抵抗の一方端、第２の抵抗の一方端及び第１のコンデンサーの一方端に接続され、第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、第１のコンデンサーは、他の一方端が第２の電源に接続されている。この構成により、信号調整部は信号形成部に対するバイアス電圧を設定する機能を有するが、第１の抵抗と第２の抵抗とにより分圧されたポイントに第１の素子を介して第１の入力端子が接続されているため、第１の素子におけるインピーダンスを調整することで、容易に第１の装置とのインピーダンスの整合を取ることができる。また、第１のコンデンサーは、第１の電源及び第２の電源のノイズを原因とする変動による信号形成部に対する影響を軽減する効果を有する。第１の装置は、例えば、水晶発振子であり、ＳＡＷ共振子であり、セラミック振動子である。
【００１２】
［適用例２］
上記適用例にかかる発振回路のひとつは、前記第１の素子は、抵抗であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１の素子として抵抗を用いることができる。適切なインピーダンスを有する抵抗を用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００１４】
［適用例３］
上記適用例にかかる発振回路のひとつは、前記第１の素子は、インダクターであることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、第１の素子としてインダクターを用いることができる。適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００１６】
［適用例４］
上記適用例にかかる発振回路のひとつは、前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを直列に接続したものであることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、第１の素子に抵抗とインダクターとを直列に接続したものをもちいることができる。適切なインピーダンスを有する抵抗及び適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００１８】
［適用例５］
上記適用例にかかる発振回路のひとつは、前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることが好ましい。適切なインピーダンスを有する抵抗及び適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００２０】
［適用例６］
本適用例にかかる発振器は、第１の入力端子と、第１の出力端子と、第１の入力端子に接続される信号発振部と、前記信号発振部から出力される第１の発振信号が伝搬される第１の信号線に接続される信号調整部と、前記第１の信号線及び前記第１の出力端子に接続される信号形成部と、を含み、前記信号発振部は、第１の発振子を有し、前記第１の発振子の発振周波数を制御するための所定の電圧が前記第１の入力端子に印加され、前記信号調整部は、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、前記第１の素子は、一方端が前記第１の信号線に接続され、他の一方端が前記第１の抵抗の一方端、前記第２の抵抗の一方端及び前記第１のコンデンサーの一方端に接続され、前記第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、前記第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、前記第１のコンデンサーは、他の一方端が前記第２の電源に接続され、前記信号形成部において、前記第１の出力端子から出力される信号は、前記第１の信号線により伝搬された信号を基に形成されることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、発振器に信号発振部、信号調整部及び信号形成部が含まれ、信号調整部が、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、第１の素子は、一方端が第１の信号線に接続され、他の一方端が第１の抵抗の一方端、第２の抵抗の一方端及び第１のコンデンサーの一方端に接続され、第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、第１のコンデンサーは、他の一方端が第２の電源に接続されていることで、信号発振部の出力インピーダンスと信号調整部及び信号形成部との入力インピーダンスとの整合を信号調整部においてとることができる。第１の電源は例えばＶＣＣ電源でよく、第２の電源は例えばＧＮＤでよい。この構成により、信号調整部は信号形成部に対するバイアス電圧を設定する機能を有するが、第１の抵抗と第２の抵抗とにより分圧されたポイントに第１の素子を介して第１の信号線が接続されているため、第１の素子の特性を調整することにより、容易に信号発振部とのインピーダンスの整合を取ることができる。
【００２２】
［適用例７］
上記適用例にかかる発振器のひとつは、前記第１の素子は、抵抗であることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、第１の素子として抵抗を用いることができる。適切なインピーダンスを有する抵抗を用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００２４】
［適用例８］
上記適用例にかかる発振器のひとつは、前記第１の素子は、インダクターであることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、第１の素子としてインダクターを用いることができる。適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００２６】
［適用例９］
上記適用例にかかる発振器のひとつは、前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを直列に接続したものであることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、第１の素子に抵抗とインダクターとを直列に接続したものをもちいることができる。適切なインピーダンスを有する抵抗及び適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００２８】
［適用例１０］
上記適用例にかかる発振器のひとつは、前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることが好ましい。適切なインピーダンスを有する抵抗及び適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】発振回路（第１実施形態）の回路ブロック図。
【図２】発振回路（第１実施形態）の使用例と振幅波形。
【図３】発振回路（第１実施形態）の変形使用例。
【図４】発振回路（第１実施形態）の変形例。
【図５】発振回路（第１実施形態）の変形例。
【図６】発振回路（第１実施形態）の変形例。
【図７】発振回路（第２実施形態）の回路ブロック図。
【図８】従来技術における発振回路の回路ブロック図。
【図９】従来技術における発振回路の振幅波形。
【図１０】従来技術における発振回路の回路ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００３２】
（第１実施形態）
図１に、本発明を適用した発振回路１００を示す、発振回路１００は、信号調整部１０及び信号形成部２０を含む。また、発振回路１００は、第１の入力端子４、第１の出力端子５、第１の電源端子２及び第２の電源端子３を有する。第１の電源端子２は正電源電圧（Ｖｃｃ）が供給され、第２の電源端子３はＧｎｄに接続される。発振子は、第１の入力端子４と第２の電源端子３の間に接続される。発振子５０を接続した状態の模式図を図２−（ａ）に示す。
【００３３】
信号調整部１０は、第１の素子１３、第１の抵抗１１、第２の抵抗１２及び第１のコンデンサー１４を有する。図１から分かるように、本実施形態における第１の素子１３は抵抗素子である。第１の素子１３の一方端は第１の入力端子４に接続されている。第１の素子１３の他の一方端は第１の抵抗１１の一方端、第２の抵抗１２の一方端及び第１のコンデンサー１４の一方端に接続されている。第１の抵抗１１の他の一方端はＶｃｃに接続されている。第２の抵抗１２の他の一方端及び第１のコンデンサー１４の他の一方端はいずれもＧｎｄに接続されている。第１のコンデンサー１４は、第１の抵抗１１と第２の抵抗１２とによる分圧点のＡＣ成分による変動を押さえ、Ｖｃｃにのったノイズ等による影響を軽減する役割を有する。
【００３４】
信号形成部２０は、第２のコンデンサー２１、第３のコンデンサー２２、第１のトランジスター２３及び第３の抵抗２４を有し、第１のトランジスター２３のエミッターが第１の出力端子５に接続されており、いわゆるコルビッツ型発振回路の構成を有する。第１のトランジスター２３のベースには第１の入力端子４が接続されている。
【００３５】
信号調整部１０は、第１のトランジスター２３のベースのバイアス点を供給する機能を有する。Ｖｃｃが第１の抵抗１１と第２の抵抗１２とで分圧され、分圧された電圧の第１の素子１３の抵抗値で決まる電圧降下分下がった電圧がバイアス点となる。図８で示した発振回路Ａに比べてバイアス点を決めるための構成要素として直列に第１の素子１３が接続されていることから、第１の素子１３のインピーダンスを調整することにより第１の入力端子４に接続される発振子の出力インピーダンスとの整合を容易に取ることができる。
【００３６】
図２−（ｂ）に、信号調整部１０におけるインピーダンスを調整し、発振回路１００の第１の入力端子４における入力インピーダンスと発振子５０の出力インピーダンスとの整合をとったときの第１のトランジスター２３のベース振幅波形と第１の出力端子５における出力振幅波形とを示す。図２−（ｂ）に示した波形と図９−（ａ）に示した波形とを比較すると、図２−（ｂ）に示した波形では副振動が除去されていることがわかる。
【００３７】
図３に示したのは、図２−（ａ）の発振子５０に換えて、発振子５１、インダクター５２、バリキャップ５３及び外部抵抗５４により構成される回路を接続したものである。この回路構成により発振回路１００を用いてＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を構成することができる。端子ＶＣには、発振子５１の発振周波数を調整するための所定の電圧が供給される。
【００３８】
図４に示した発振回路２００、図５に示した発振回路３００及び図６に示した発振回路４００は、本実施形態における変形例である。発振回路２００の第１の素子１６は、インダクターである。発振回路３００の第１の素子３３は、インダクターと抵抗とを直列に接続して構成したものである。また、発振回路４００の第１の素子４３は、インダクターと抵抗とを並列に接続して構成したものである。発振回路１００、発振回路２００、発振回路３００及び発振回路４００のいずれを用いるかは発振子の特性や主振動の周波数などにより決定されるものであり、どの発振回路が好ましいかどうかは、発振子の特性、要求される発振回路の出力周波数などの条件により選択されるものである。
【００３９】
（第２実施形態）
図７に本発明を適用した発振器５００の回路ブロック図を示す。発振器５００は、信号発振部６０、信号調整部１０及び信号形成部２０を含む。尚、本実施形態においては、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
本実施形態は、図３に示した発振回路１００の外付けとした回路をひとつのパッケージ若しくはモジュールとして収めたものである。第１の入力端子６には、発振子５１の発振周波数を調整するための所定の電圧が印加される。信号調整部１０は、該所定の電圧が第１の入力端子６に印加されたときの信号発振部６０の出力インピーダンスとインピーダンス整合が取れるように調整されている。尚、第１実施形態と同様に、第１の素子１３は、抵抗、インダクター、抵抗とインダクターとを直列に接続したもの、及び、抵抗とインダクターとを並列に接続したもの、のいずれか適切なものが用いられる。
【００４１】
以上、本発明の適用例及び実施形態を記載したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で広く適用可能である。たとえば、発振回路はいわゆるコルビッツ型でなく、他のタイプの発振回路を用いてもかまわない。
【符号の説明】
【００４２】
２…第１の電源端子、３…第２の電源端子、４…第１の入力端子、５…第１の出力端子、６…第１の入力端子、１０…信号調整部、１１…第１の抵抗、１２…第２の抵抗、１３…第１の素子、１４…第１のコンデンサー、１６…第１の素子、２０…信号形成部、２１…第２のコンデンサー、２２…第３のコンデンサー、２３…第１のトランジスター、２４…第３の抵抗、３３…第１の素子、４３…第１の素子、５０…発振子、５１…発振子、５２…インダクター、５３…バリキャップ、５４…外部抵抗、６０…信号発振部、１００…発振回路、２００…発振回路、３００…発振回路、４００…発振回路、５００…発振器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子、ＳＡＷ共振子及びセラミック発振子などの発振子に用いられる発振回路、及び、発振子と発振回路とを有する発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発振器は、水晶振動子、ＳＡＷ共振子及びセラミック振動子などの発振子と発振回路とが組み合わされたもので、機器の制御に用いるためのタイミング信号（クロック信号）を生成する用途などに使用される。発振回路は、発振子から発振される信号の変化の中から所定の周波数の信号を増幅すると共に発振子に対して適切な信号の帰還を行い、発振子の恒常的な発振の制御を行うものである。
【０００３】
発振子は所定の周波数による主振動以外にも副振動（以降、発生する要因に関わらず主振動以外のものを総じて副振動と呼ぶことにする）を生じる場合があり、発振回路から出力されるクロック信号が主振動の周波数成分と副振動の周波数成分とが合成されたものとなる場合がある。副振動は、例えば水晶発振子はそのカットの仕方によって発生するもの、発振子の出力インピーダンスと発振回路の入力インピーダンスの整合が取られていないことによる信号の反射などにより生じる場合がある。
【０００４】
図８に、発振回路の一例として発振回路Ａを示し、発振回路Ａの発振用トランジスターＴｒのベース振幅波形と出力Ｖｏｕｔの振幅波形を図９−（ａ）に示す。発振回路Ａには、発振子ＸＴＡＬが接続されている。図９−（ｂ）は、発振用トランジスターＴｒのベース振幅波形及び出力Ｖｏｕｔの振幅波形の高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）結果である。図９−（ｂ）の結果により、図９−（ａ）の信号に見られる周期の乱れは、主振動による２４５ＭＨｚの周波数成分と副振動の１４２ＭＨｚの周波数成分が合成されたことによることが分かる。機器の制御を行うためには副振動による周波数の成分の影響が極力出力Ｖｏｕｔに出ないことが好ましい。
【０００５】
発振子のカット状態が要因の副振動における周波数成分を抑制するために、特許文献１には、発振用トランジスターのエミッタ・コレクタ間又はエミッタ・ベース間に、コンデンサー、インダクター及びコンデンサーからなるリアクタンス回路を設けることが記載されている。エミッタ・ベース間にリアクタンス回路Ｃを配置した発振回路Ｂを図１０に示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−４１３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１における方法では、発振子と発振回路との間のインピーダンスの不整合が原因となって発生する副振動の低減をすることが難しいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した問題若しくは課題の少なくともひとつを解決するためになされたものであり、以下の適用例若しくは実施形態として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
本適用例にかかる発振回路は、第１の入力端子と、第１の出力端子と、前記第１の入力端子に接続される信号調整部と、前記第１の入力端子及び前記第１の出力端子に接続される信号形成部と、を含み、前記信号調整部は、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、前記第１の素子は、一方端が前記第１の入力端子に接続され、他の一方端が前記第１の抵抗の一方端、前記第２の抵抗の一方端及び前記第１のコンデンサーの一方端に接続され、前記第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、前記第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、前記第１のコンデンサーは、他の一方端が前記第２の電源に接続され、前記信号形成部において、前記第１の出力端子から出力される信号は、前記第１の入力端子から入力された信号を基に形成されることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、信号調整部が第１の入力端子に接続され、信号形成部が第１の入力端子及び第１の出力端子に接続されていることで、外部から第１の入力端子に接続される装置（以降第１の装置と記載する）とのインピーダンス整合を信号形成部の回路変更をすることなく、信号調整部において行うことができる。これにより、インピーダンスの不整合が原因となって発生する副振動の低減を図ることができる。
【００１１】
上記の第１の電源は例えばＶＣＣ電源でよく、上記の第２の電源は例えばＧＮＤでよい。上記したが、信号調整部は、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、第１の素子は、一方端が第１の入力端子に接続され、他の一方端が第１の抵抗の一方端、第２の抵抗の一方端及び第１のコンデンサーの一方端に接続され、第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、第１のコンデンサーは、他の一方端が第２の電源に接続されている。この構成により、信号調整部は信号形成部に対するバイアス電圧を設定する機能を有するが、第１の抵抗と第２の抵抗とにより分圧されたポイントに第１の素子を介して第１の入力端子が接続されているため、第１の素子におけるインピーダンスを調整することで、容易に第１の装置とのインピーダンスの整合を取ることができる。また、第１のコンデンサーは、第１の電源及び第２の電源のノイズを原因とする変動による信号形成部に対する影響を軽減する効果を有する。第１の装置は、例えば、水晶発振子であり、ＳＡＷ共振子であり、セラミック振動子である。
【００１２】
［適用例２］
上記適用例にかかる発振回路のひとつは、前記第１の素子は、抵抗であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１の素子として抵抗を用いることができる。適切なインピーダンスを有する抵抗を用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００１４】
［適用例３］
上記適用例にかかる発振回路のひとつは、前記第１の素子は、インダクターであることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、第１の素子としてインダクターを用いることができる。適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００１６】
［適用例４］
上記適用例にかかる発振回路のひとつは、前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを直列に接続したものであることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、第１の素子に抵抗とインダクターとを直列に接続したものをもちいることができる。適切なインピーダンスを有する抵抗及び適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００１８】
［適用例５］
上記適用例にかかる発振回路のひとつは、前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることが好ましい。適切なインピーダンスを有する抵抗及び適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００２０】
［適用例６］
本適用例にかかる発振器は、第１の入力端子と、第１の出力端子と、第１の入力端子に接続される信号発振部と、前記信号発振部から出力される第１の発振信号が伝搬される第１の信号線に接続される信号調整部と、前記第１の信号線及び前記第１の出力端子に接続される信号形成部と、を含み、前記信号発振部は、第１の発振子を有し、前記第１の発振子の発振周波数を制御するための所定の電圧が前記第１の入力端子に印加され、前記信号調整部は、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、前記第１の素子は、一方端が前記第１の信号線に接続され、他の一方端が前記第１の抵抗の一方端、前記第２の抵抗の一方端及び前記第１のコンデンサーの一方端に接続され、前記第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、前記第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、前記第１のコンデンサーは、他の一方端が前記第２の電源に接続され、前記信号形成部において、前記第１の出力端子から出力される信号は、前記第１の信号線により伝搬された信号を基に形成されることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、発振器に信号発振部、信号調整部及び信号形成部が含まれ、信号調整部が、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、第１の素子は、一方端が第１の信号線に接続され、他の一方端が第１の抵抗の一方端、第２の抵抗の一方端及び第１のコンデンサーの一方端に接続され、第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、第１のコンデンサーは、他の一方端が第２の電源に接続されていることで、信号発振部の出力インピーダンスと信号調整部及び信号形成部との入力インピーダンスとの整合を信号調整部においてとることができる。第１の電源は例えばＶＣＣ電源でよく、第２の電源は例えばＧＮＤでよい。この構成により、信号調整部は信号形成部に対するバイアス電圧を設定する機能を有するが、第１の抵抗と第２の抵抗とにより分圧されたポイントに第１の素子を介して第１の信号線が接続されているため、第１の素子の特性を調整することにより、容易に信号発振部とのインピーダンスの整合を取ることができる。
【００２２】
［適用例７］
上記適用例にかかる発振器のひとつは、前記第１の素子は、抵抗であることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、第１の素子として抵抗を用いることができる。適切なインピーダンスを有する抵抗を用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００２４】
［適用例８］
上記適用例にかかる発振器のひとつは、前記第１の素子は、インダクターであることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、第１の素子としてインダクターを用いることができる。適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００２６】
［適用例９］
上記適用例にかかる発振器のひとつは、前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを直列に接続したものであることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、第１の素子に抵抗とインダクターとを直列に接続したものをもちいることができる。適切なインピーダンスを有する抵抗及び適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【００２８】
［適用例１０］
上記適用例にかかる発振器のひとつは、前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることが好ましい。適切なインピーダンスを有する抵抗及び適切なインピーダンスを有するインダクターを用いることで、信号形成部に対する適切なバイアス電圧を維持しながら第１の装置とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】発振回路（第１実施形態）の回路ブロック図。
【図２】発振回路（第１実施形態）の使用例と振幅波形。
【図３】発振回路（第１実施形態）の変形使用例。
【図４】発振回路（第１実施形態）の変形例。
【図５】発振回路（第１実施形態）の変形例。
【図６】発振回路（第１実施形態）の変形例。
【図７】発振回路（第２実施形態）の回路ブロック図。
【図８】従来技術における発振回路の回路ブロック図。
【図９】従来技術における発振回路の振幅波形。
【図１０】従来技術における発振回路の回路ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００３２】
（第１実施形態）
図１に、本発明を適用した発振回路１００を示す、発振回路１００は、信号調整部１０及び信号形成部２０を含む。また、発振回路１００は、第１の入力端子４、第１の出力端子５、第１の電源端子２及び第２の電源端子３を有する。第１の電源端子２は正電源電圧（Ｖｃｃ）が供給され、第２の電源端子３はＧｎｄに接続される。発振子は、第１の入力端子４と第２の電源端子３の間に接続される。発振子５０を接続した状態の模式図を図２−（ａ）に示す。
【００３３】
信号調整部１０は、第１の素子１３、第１の抵抗１１、第２の抵抗１２及び第１のコンデンサー１４を有する。図１から分かるように、本実施形態における第１の素子１３は抵抗素子である。第１の素子１３の一方端は第１の入力端子４に接続されている。第１の素子１３の他の一方端は第１の抵抗１１の一方端、第２の抵抗１２の一方端及び第１のコンデンサー１４の一方端に接続されている。第１の抵抗１１の他の一方端はＶｃｃに接続されている。第２の抵抗１２の他の一方端及び第１のコンデンサー１４の他の一方端はいずれもＧｎｄに接続されている。第１のコンデンサー１４は、第１の抵抗１１と第２の抵抗１２とによる分圧点のＡＣ成分による変動を押さえ、Ｖｃｃにのったノイズ等による影響を軽減する役割を有する。
【００３４】
信号形成部２０は、第２のコンデンサー２１、第３のコンデンサー２２、第１のトランジスター２３及び第３の抵抗２４を有し、第１のトランジスター２３のエミッターが第１の出力端子５に接続されており、いわゆるコルビッツ型発振回路の構成を有する。第１のトランジスター２３のベースには第１の入力端子４が接続されている。
【００３５】
信号調整部１０は、第１のトランジスター２３のベースのバイアス点を供給する機能を有する。Ｖｃｃが第１の抵抗１１と第２の抵抗１２とで分圧され、分圧された電圧の第１の素子１３の抵抗値で決まる電圧降下分下がった電圧がバイアス点となる。図８で示した発振回路Ａに比べてバイアス点を決めるための構成要素として直列に第１の素子１３が接続されていることから、第１の素子１３のインピーダンスを調整することにより第１の入力端子４に接続される発振子の出力インピーダンスとの整合を容易に取ることができる。
【００３６】
図２−（ｂ）に、信号調整部１０におけるインピーダンスを調整し、発振回路１００の第１の入力端子４における入力インピーダンスと発振子５０の出力インピーダンスとの整合をとったときの第１のトランジスター２３のベース振幅波形と第１の出力端子５における出力振幅波形とを示す。図２−（ｂ）に示した波形と図９−（ａ）に示した波形とを比較すると、図２−（ｂ）に示した波形では副振動が除去されていることがわかる。
【００３７】
図３に示したのは、図２−（ａ）の発振子５０に換えて、発振子５１、インダクター５２、バリキャップ５３及び外部抵抗５４により構成される回路を接続したものである。この回路構成により発振回路１００を用いてＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を構成することができる。端子ＶＣには、発振子５１の発振周波数を調整するための所定の電圧が供給される。
【００３８】
図４に示した発振回路２００、図５に示した発振回路３００及び図６に示した発振回路４００は、本実施形態における変形例である。発振回路２００の第１の素子１６は、インダクターである。発振回路３００の第１の素子３３は、インダクターと抵抗とを直列に接続して構成したものである。また、発振回路４００の第１の素子４３は、インダクターと抵抗とを並列に接続して構成したものである。発振回路１００、発振回路２００、発振回路３００及び発振回路４００のいずれを用いるかは発振子の特性や主振動の周波数などにより決定されるものであり、どの発振回路が好ましいかどうかは、発振子の特性、要求される発振回路の出力周波数などの条件により選択されるものである。
【００３９】
（第２実施形態）
図７に本発明を適用した発振器５００の回路ブロック図を示す。発振器５００は、信号発振部６０、信号調整部１０及び信号形成部２０を含む。尚、本実施形態においては、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
本実施形態は、図３に示した発振回路１００の外付けとした回路をひとつのパッケージ若しくはモジュールとして収めたものである。第１の入力端子６には、発振子５１の発振周波数を調整するための所定の電圧が印加される。信号調整部１０は、該所定の電圧が第１の入力端子６に印加されたときの信号発振部６０の出力インピーダンスとインピーダンス整合が取れるように調整されている。尚、第１実施形態と同様に、第１の素子１３は、抵抗、インダクター、抵抗とインダクターとを直列に接続したもの、及び、抵抗とインダクターとを並列に接続したもの、のいずれか適切なものが用いられる。
【００４１】
以上、本発明の適用例及び実施形態を記載したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で広く適用可能である。たとえば、発振回路はいわゆるコルビッツ型でなく、他のタイプの発振回路を用いてもかまわない。
【符号の説明】
【００４２】
２…第１の電源端子、３…第２の電源端子、４…第１の入力端子、５…第１の出力端子、６…第１の入力端子、１０…信号調整部、１１…第１の抵抗、１２…第２の抵抗、１３…第１の素子、１４…第１のコンデンサー、１６…第１の素子、２０…信号形成部、２１…第２のコンデンサー、２２…第３のコンデンサー、２３…第１のトランジスター、２４…第３の抵抗、３３…第１の素子、４３…第１の素子、５０…発振子、５１…発振子、５２…インダクター、５３…バリキャップ、５４…外部抵抗、６０…信号発振部、１００…発振回路、２００…発振回路、３００…発振回路、４００…発振回路、５００…発振器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力端子と、
第１の出力端子と、
前記第１の入力端子に接続される信号調整部と、
前記第１の入力端子及び前記第１の出力端子に接続される信号形成部と、を含み、
前記信号調整部は、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、
前記第１の素子は、一方端が前記第１の入力端子に接続され、他の一方端が前記第１の抵抗の一方端、前記第２の抵抗の一方端及び前記第１のコンデンサーの一方端に接続され、
前記第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、
前記第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、
前記第１のコンデンサーは、他の一方端が前記第２の電源に接続され、
前記信号形成部において、前記第１の出力端子から出力される信号は、前記第１の入力端子から入力された信号を基に形成されることを特徴とする発振回路。
【請求項２】
前記第１の素子は、抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
【請求項３】
前記第１の素子は、インダクターであることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
【請求項４】
前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを直列に接続したものであることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
【請求項５】
前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
【請求項６】
第１の入力端子と、
第１の出力端子と、
第１の入力端子に接続される信号発振部と、
前記信号発振部から出力される第１の発振信号が伝搬される第１の信号線に接続される信号調整部と、
前記第１の信号線及び前記第１の出力端子に接続される信号形成部と、を含み、
前記信号発振部は、第１の発振子を有し、前記第１の発振子の発振周波数を制御するための所定の電圧が前記第１の入力端子に印加され、
前記信号調整部は、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、
前記第１の素子は、一方端が前記第１の信号線に接続され、他の一方端が前記第１の抵抗の一方端、前記第２の抵抗の一方端及び前記第１のコンデンサーの一方端に接続され、
前記第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、
前記第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、
前記第１のコンデンサーは、他の一方端が前記第２の電源に接続され、
前記信号形成部において、前記第１の出力端子から出力される信号は、前記第１の信号線により伝搬された信号を基に形成されることを特徴とする発振器。
【請求項７】
前記第１の素子は、抵抗であることを特徴とする請求項６に記載の発振器。
【請求項８】
前記第１の素子は、インダクターであることを特徴とする請求項６に記載の発振器。
【請求項９】
前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを直列に接続したものであることを特徴とする請求項６に記載の発振器。
【請求項１０】
前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることを特徴とする請求項６に記載の発振器。
【請求項１】
第１の入力端子と、
第１の出力端子と、
前記第１の入力端子に接続される信号調整部と、
前記第１の入力端子及び前記第１の出力端子に接続される信号形成部と、を含み、
前記信号調整部は、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、
前記第１の素子は、一方端が前記第１の入力端子に接続され、他の一方端が前記第１の抵抗の一方端、前記第２の抵抗の一方端及び前記第１のコンデンサーの一方端に接続され、
前記第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、
前記第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、
前記第１のコンデンサーは、他の一方端が前記第２の電源に接続され、
前記信号形成部において、前記第１の出力端子から出力される信号は、前記第１の入力端子から入力された信号を基に形成されることを特徴とする発振回路。
【請求項２】
前記第１の素子は、抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
【請求項３】
前記第１の素子は、インダクターであることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
【請求項４】
前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを直列に接続したものであることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
【請求項５】
前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
【請求項６】
第１の入力端子と、
第１の出力端子と、
第１の入力端子に接続される信号発振部と、
前記信号発振部から出力される第１の発振信号が伝搬される第１の信号線に接続される信号調整部と、
前記第１の信号線及び前記第１の出力端子に接続される信号形成部と、を含み、
前記信号発振部は、第１の発振子を有し、前記第１の発振子の発振周波数を制御するための所定の電圧が前記第１の入力端子に印加され、
前記信号調整部は、第１の素子、第１の抵抗、第２の抵抗及び第１のコンデンサーを有し、
前記第１の素子は、一方端が前記第１の信号線に接続され、他の一方端が前記第１の抵抗の一方端、前記第２の抵抗の一方端及び前記第１のコンデンサーの一方端に接続され、
前記第１の抵抗は、他の一方端が第１の電源に接続され、
前記第２の抵抗は、他の一方端が第２の電源に接続され、
前記第１のコンデンサーは、他の一方端が前記第２の電源に接続され、
前記信号形成部において、前記第１の出力端子から出力される信号は、前記第１の信号線により伝搬された信号を基に形成されることを特徴とする発振器。
【請求項７】
前記第１の素子は、抵抗であることを特徴とする請求項６に記載の発振器。
【請求項８】
前記第１の素子は、インダクターであることを特徴とする請求項６に記載の発振器。
【請求項９】
前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを直列に接続したものであることを特徴とする請求項６に記載の発振器。
【請求項１０】
前記第１の素子は、抵抗とインダクターとを並列に接続したものであることを特徴とする請求項６に記載の発振器。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図２】
【図９】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図２】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５００７（Ｐ２０１３−５００７Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３０９９２（Ｐ２０１１−１３０９９２）
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]