專利名稱：振蕩裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)放置晶體振子的溫度并基于溫度檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行輸出頻率的溫度補(bǔ)償?shù)恼袷幯b置。
背景技術(shù)：
在晶體振蕩器裝入要求非常高的頻率穩(wěn)定性的應(yīng)用的情況下，通常，一般使用0CX0，但OCXO為大規(guī)模的裝置，消耗電力大。因此，研究利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且消耗電力少的TCXOds TCXO存在相對(duì)于溫度的頻率穩(wěn)定性比OCXO差的缺點(diǎn)。圖19表示TCXO的一般的結(jié)構(gòu)。90為晶體振子，91為振蕩電路，通過(guò)改變從控制電壓產(chǎn)生部93供給到電壓可變電容元件92的控制電壓，而控制電壓可變電容元件92的電容并調(diào)節(jié)振蕩頻率(輸出頻率)
·
晶體振子90的頻率根據(jù)溫度進(jìn)行變化，因此，控制電壓產(chǎn)生部93根據(jù)由溫度檢測(cè)器94檢測(cè)出的溫度校正控制電壓。具體地講，在存儲(chǔ)器95存儲(chǔ)將晶體振子90的頻率溫度特性以基準(zhǔn)溫度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后得到的函數(shù)即例如三次函數(shù)，基于該函數(shù)(頻率溫度特性)讀出與溫度檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的頻率。即，讀出那時(shí)的溫度時(shí)(下)的頻率相對(duì)于基準(zhǔn)溫度時(shí)的頻率偏差多少程度，將與該頻率的偏差量對(duì)應(yīng)的控制電壓作為溫度補(bǔ)償量，并從與基準(zhǔn)溫度時(shí)的頻率對(duì)應(yīng)的控制電壓減去。但是，當(dāng)進(jìn)行精確的溫度校正控制時(shí)，規(guī)定頻率溫度特性的函數(shù)的數(shù)據(jù)量變大，作為存儲(chǔ)器95需要大容量，因此變得高價(jià)。另外，通常使用熱敏電阻作為溫度檢測(cè)器，因此，即使增大上述數(shù)據(jù)量，由于溫度檢測(cè)器的檢測(cè)精度的限制，也不能夠期待頻率精度的提高。另外，溫度檢測(cè)器94和晶體振子90的配置位置不同，因此，不能夠精確地得到晶體振子90的實(shí)際溫度信息，因此，從這點(diǎn)出發(fā)，也不能夠期待頻率精度的提高。專利文獻(xiàn)I的圖2和圖3中，記載有在共用的晶體片(石英片)設(shè)置兩對(duì)電極構(gòu)成兩個(gè)晶體振子(晶體諧振器)。另外，在段落0018中記載有根據(jù)溫度變化，在兩個(gè)晶體振子之間出現(xiàn)頻率差，因此測(cè)量該頻率差等同于測(cè)量溫度。而且，在ROM存儲(chǔ)有該頻率差A(yù)f與要校正的頻率的量的關(guān)系，可基于△f讀出頻率校正量。但是，如段落0019所記載，該方法具有如下課題對(duì)于希望的輸出頻率f0和兩個(gè)晶體振子各自的頻率fl、f2，需要進(jìn)行晶體振子的調(diào)節(jié)，使得f0 fl f2的關(guān)系成立，因此晶體振子的制造工序變得復(fù)雜，并且，不能得到高的成品率。另外，如圖4所示，在一定時(shí)間對(duì)來(lái)自各晶體振子的頻率信號(hào)即時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)并求得其差(fl - f2)，因此檢測(cè)精度受到檢測(cè)時(shí)間的直接影響，高精度的溫度補(bǔ)償是困難的?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2001 - 292030號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種情況而研發(fā)的，其目的在于，提供一種技術(shù)，能夠在振蕩裝置中抑制規(guī)定用于校正由于環(huán)境溫度與基準(zhǔn)溫度不同而引起的振蕩頻率的變動(dòng)的函數(shù)的數(shù)據(jù)量，減小存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器的容量。本發(fā)明的種振蕩裝置是基于環(huán)境溫度的檢測(cè)結(jié)果，校正用于設(shè)定輸出頻率的設(shè)定信號(hào)的振蕩裝置，其特征在于，具備
在晶體片(石英片)設(shè)置第一電極而構(gòu)成的第一晶體振子；在晶體片設(shè)置第二電極而構(gòu)成的第二晶體振子；與這些第一晶體振子和第二晶體振子分別連接的第一振蕩電路和第二振蕩電路；頻率差檢測(cè)部，當(dāng)將第一振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為Π,將基準(zhǔn)溫度時(shí)的第一振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為flr，將第二振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為f2，將基準(zhǔn)溫度時(shí)(下)的第二振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為f2r時(shí)，上述頻率差檢測(cè)部求出與fl與fir的差所對(duì)應(yīng)的值和f2與f2r的差所對(duì)應(yīng)的值的差值對(duì)應(yīng)的差對(duì)應(yīng)值；和校正值取得部，其基于由該頻率差檢測(cè)部檢測(cè)出的上述差對(duì)應(yīng)值X，取得由于環(huán)境溫度與基準(zhǔn)溫度不同而引起的fl的頻率校正值，其中，A)當(dāng)將為了減小多項(xiàng)式的系數(shù)而導(dǎo)入的裝置固有的除法系數(shù)設(shè)為k時(shí)，上述校正值取得部具備通過(guò)對(duì)于作為與X / k相當(dāng)?shù)闹档腦運(yùn)算η次多項(xiàng)式而求出fl的頻率校正值的功能，其中，η為4以上，B)上述除法系數(shù)k是根據(jù)在測(cè)量溫度范圍預(yù)先檢測(cè)出的上述差對(duì)應(yīng)值的最大值而預(yù)先設(shè)定的值，C)振蕩裝置的輸出利用上述第一振蕩電路的輸出而生成，D)基于由上述校正值取得部求出的上述頻率校正值，校正上述設(shè)定信號(hào)。上述校正值取得部例如具備乘法部；該乘法部的輸出除以上述除法系數(shù)k的除法部；將該除法部的輸出與上述多項(xiàng)式的定數(shù)依次累計(jì)的累計(jì)部；第一切換部，其切換上述除法部的輸出與上述差對(duì)應(yīng)值X，并向上述乘法部輸出；和第二切換部，其切換上述差對(duì)應(yīng)值X與多項(xiàng)式的各次數(shù)的系數(shù)，并向上述乘法部輸出，其中，通過(guò)上述第一切換部和上述第二切換部的切換動(dòng)作，將來(lái)自上述第一切換部和上述第二切換部的值相乘，并從加法部輸出多項(xiàng)式的運(yùn)算值。發(fā)明效果本發(fā)明是基于環(huán)境溫度的檢測(cè)結(jié)果，校正用于設(shè)定輸出頻率的設(shè)定信號(hào)的振蕩裝置，其特征在于具備校正值取得部，當(dāng)將第一和第二振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為H、f2，將基準(zhǔn)溫度時(shí)的第一和第二振蕩電路的振蕩頻率分別設(shè)為fir、f2r時(shí)，上述校正值取得部基于對(duì)從這些fl、f2、fir、f2r得到的差對(duì)應(yīng)值使用預(yù)先設(shè)定的最大值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而得到的值X，取得由于環(huán)境溫度與基準(zhǔn)溫度不同而引起的fl的頻率校正值。當(dāng)將預(yù)先設(shè)定的除法系數(shù)設(shè)為k時(shí)，上述校正值取得部具備通過(guò)對(duì)于作為與X / k相當(dāng)?shù)闹档腦運(yùn)算η次多項(xiàng)式而求出fl的頻率校正值的功能。由此，能夠減小多項(xiàng)式系數(shù)的絕對(duì)值，能夠抑制存儲(chǔ)該系數(shù)的存儲(chǔ)器的容量。


圖I是表示本發(fā)明實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式的局部的方框圖。圖3是圖2所示的局部的輸出的波形圖。圖4是示意性地表示在包含圖2所示的DDS電路部的環(huán)路中的未鎖存的狀態(tài)的各部的波形圖。圖5是示意性地表示在包含圖2所示的DDS電路部的環(huán)路中的鎖存的狀態(tài)的各部的波形圖。 圖6是上述實(shí)施方式對(duì)應(yīng)的實(shí)際裝置中上述環(huán)路中的各部的波形圖。圖7是表示第一振蕩電路的頻率f I和第二振蕩電路的頻率f2與溫度的關(guān)系的頻率溫度特性圖。圖8是表示將fl、f2分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而得到的值與溫度的關(guān)系的頻率溫度特性圖。圖9是表示將Π標(biāo)準(zhǔn)化而得到的值與溫度的關(guān)系，及將Π標(biāo)準(zhǔn)化而得到的值與將f2標(biāo)準(zhǔn)化而得到的值的差A(yù)F與溫度的關(guān)系的頻率溫度特性圖。圖10是表示將圖9的縱軸標(biāo)準(zhǔn)化而得到的值與頻率校正值的關(guān)系的特性圖。圖11是表示校正值運(yùn)算部的方框圖。圖12是用于制造振蕩裝置的裝置方框圖。圖13是表示相對(duì)于溫度的頻率偏差的變化的曲線圖。圖14是表示相對(duì)于溫度的頻率偏差的變化的曲線圖。圖15是表示每個(gè)裝置的校正值的誤差量的關(guān)系的曲線圖。圖16是表示相對(duì)于溫度的頻率偏差的變化的曲線圖。圖17是表示相對(duì)于溫度的頻率偏差的變化的曲線圖。圖18是表示相對(duì)于溫度的頻率偏差的變化的曲線圖。圖19是表示現(xiàn)有的TCXO的結(jié)構(gòu)圖。符號(hào)說(shuō)明I:第一振蕩電路2:第二振蕩電路10 :第一晶體振子20 :第二晶體振子3 :頻率差檢測(cè)部31 :觸發(fā)電路32:單觸發(fā)電路33:閂鎖電路34 :環(huán)路濾波器35:加法部
36 DDS 電路部4:校正值運(yùn)算部(校正值取得部)100 電壓控制振蕩器200:控制電路部
具體實(shí)施例方式圖I是表示本發(fā)明的振蕩裝置的實(shí)施方式的整體的方框圖。該振蕩裝置作為輸出被設(shè)定的頻率的頻率信號(hào)的頻率合成器而構(gòu)成，該振蕩裝置具備使用晶體振子的電壓控制振蕩器100 ;構(gòu)成該電壓控制振蕩器100的PLL的控制電路部200 ;和進(jìn)行向該控制電路部200輸入的基準(zhǔn)時(shí)鐘的溫度補(bǔ)償?shù)臏囟妊a(bǔ)償部。對(duì)溫度補(bǔ)償部標(biāo)注符號(hào)，其相當(dāng)于圖I的控制電路部200的左側(cè)部分。
該控制電路部200通過(guò)相位頻率比較部205對(duì)從DDS (Direct DigitalSynthesizer :直接數(shù)字頻率合成)電路部201輸出的參考(參照用)時(shí)鐘與利用分頻器204將電壓控制振蕩器100的輸出分頻而得到的時(shí)鐘的相位進(jìn)行比較。然后，作為該比較結(jié)果的相位差通過(guò)設(shè)置于相位頻率比較部205的后段的未圖示的給料泵而模擬化。模擬化了的信號(hào)輸入環(huán)路濾波器206，并以使得PLL (Phase locked loop :鎖相環(huán)路)穩(wěn)定的方式進(jìn)行控制。因此，控制電路部200也可以說(shuō)是PLL部。在此，DDS電路部201將從后述的第一振蕩電路I輸出的頻率信號(hào)作為基準(zhǔn)時(shí)鐘使用，輸入用于輸出作為目的的頻率信號(hào)的頻率數(shù)據(jù)(數(shù)字值)。但是，上述基準(zhǔn)時(shí)鐘的頻率具有溫度特性，因此為了抵消該溫度特性，而使輸入DDS電路部201的上述頻率數(shù)據(jù)和與后述的頻率校正值對(duì)應(yīng)的信號(hào)相加。在圖I中對(duì)該結(jié)構(gòu)有大概記述，通過(guò)校正輸入DDS電路部201的頻率數(shù)據(jù)，抵消基于基準(zhǔn)時(shí)鐘的溫度特性變動(dòng)量的DDS電路部201的輸出頻率的溫度變動(dòng)量，作為結(jié)果，相對(duì)于溫度變動(dòng)，參照用時(shí)鐘的頻率穩(wěn)定。因此，來(lái)自電壓控制振蕩器100的輸出頻率變得穩(wěn)定。溫度補(bǔ)償部具備第一晶體振子10和第二晶體振子20，這些第一晶體振子10和第二晶體振子20使用共用的晶體片Xb而構(gòu)成。即，將例如短片狀的晶體片Xb的區(qū)域沿長(zhǎng)度方向2等分，在各分割區(qū)域(振蕩區(qū)域)的正背兩面設(shè)置激勵(lì)用的電極。因此，通過(guò)一方的分割區(qū)域和一對(duì)電極11、12構(gòu)成第一晶體振子10，通過(guò)另一方的分割區(qū)域和一對(duì)電極21、22構(gòu)成第二晶體振子20。因此，第一晶體振子10和第二晶體振子20可以說(shuō)是熱性結(jié)合的振蕩器。第一晶體振子10和第二晶體振子20各自連接有第一振蕩電路I和第二振蕩電路2。這些振蕩電路1、2的輸出也可以是全部例如晶體振子10、20的諧波(高次諧波)，也可以是基波。在得到諧波的輸出的情況下，也可以在由例如晶體振子和放大器構(gòu)成的振蕩環(huán)路內(nèi)設(shè)置諧波的調(diào)諧電路，使振蕩環(huán)路以諧波振蕩。或使振蕩環(huán)路以基波振蕩，在振蕩段的后段例如科耳皮茲電路的一部分即放大器的后段設(shè)置C級(jí)放大器。也可以利用該C級(jí)放大器使基波變形，并且，在C級(jí)放大器的后段設(shè)置與諧波調(diào)諧的調(diào)諧電路，作為結(jié)果，從振蕩電路1、2均輸出例如3次諧波的振蕩頻率。在此，為了方便，當(dāng)從第一振蕩電路I輸出頻率f I的頻率信號(hào)，從第二振蕩電路2輸出頻率f2的頻率信號(hào)時(shí)，頻率fl的頻率信號(hào)作為基準(zhǔn)時(shí)鐘供給到上述控制電路部200。3為頻率差檢測(cè)部，概略地說(shuō)，該頻率差檢測(cè)部3是用于取出Π與f2的差與Afr的差、gpAF = f2 - fl - Afr的電路部。Λ fr是基準(zhǔn)溫度例如25°C下的fl與f2的差。如果舉出fl與f2的差的一例，例如數(shù)MHz。本發(fā)明通過(guò)利用頻率差檢測(cè)部3計(jì)算fl與f2的差所對(duì)應(yīng)的值與在基準(zhǔn)溫度例如25°C下的Π與f2的差所對(duì)應(yīng)的值的差即AF而成立。在該實(shí)施方式的情況下，如果更詳細(xì)而言，由頻率差檢測(cè)部3得到的值為{(f2 — Π) / fl} 一{(f2r - fir) / fir}。但是，在附圖中省略頻率差檢測(cè)部3的輸出顯示。圖2表示頻率差檢測(cè)部3的具體例。31為觸發(fā)電路(F / F電路)。在該觸發(fā)電路31的一個(gè)輸入端輸入來(lái)自第一振蕩電路I的頻率fl的頻率信號(hào)，從第二振蕩電路2向另一個(gè)輸入端輸入頻率f2的頻率信號(hào)，利用來(lái)自第一振蕩電路I的頻率fl的頻率信號(hào)閂鎖來(lái)自第二振蕩電路2的頻率f2的頻率信號(hào)。下面，為了避免記載的繁瑣，fl、f2作為表示頻率或頻率信號(hào)本身而進(jìn)行處理。觸發(fā)電路31輸出具有作為和fl與f2的頻率差對(duì)應(yīng)的值的(f2 — Π) / fl的頻率的信號(hào)。在觸發(fā)電路31的后段設(shè)置單觸發(fā)電路32，在單觸發(fā)電路32中，利用從觸發(fā)電路31得到的脈沖信號(hào)的上升，輸出單觸發(fā)脈沖。圖3 (a) (d)是表示目前為止一連串的信號(hào)的時(shí)間圖。在單觸發(fā)電路32的后段設(shè)置PLL (Phase Locked LooP :鎖相環(huán)路)，該P(yáng)LL包括閂鎖電路33 ;具有積分功能的環(huán)路濾波器34 ;加法部35 ;和DDS電路部36。閂鎖電路33用于利用從單觸發(fā)電路32輸出的脈沖閂鎖從DDS電路部36輸出的鋸齒波，閂鎖電路33的輸出是在輸出上述脈沖的定時(shí)的上述鋸齒波的信號(hào)電平。環(huán)路濾波器34對(duì)作為該信號(hào)電平的直流電壓進(jìn)行積分，加法部35將該直流電壓和與Afr對(duì)應(yīng)的直流電壓相加。與Afr所對(duì)應(yīng)的直流電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于圖2所示的存儲(chǔ)器30。在該例子中，加法部35的符號(hào)在與Λ fr對(duì)應(yīng)的直流電壓的輸入側(cè)為“ + ”，在環(huán)路·濾波器34的輸出電壓的輸入側(cè)成為“ 一”。在DDS電路部36輸入由加法部35運(yùn)算出的直流電壓、即從與Afr對(duì)應(yīng)的直流電壓減去環(huán)路濾波器34的輸出電壓而得到的電壓，并輸出與該電壓值對(duì)應(yīng)的頻率的鋸齒波。為了容易理解PLL的動(dòng)作，圖4中極其示意性地表示有各部的輸出的情況。在裝置啟動(dòng)時(shí)，與Afr對(duì)應(yīng)的直流電壓通過(guò)加法部35輸入到DDS電路部36，例如當(dāng)Afr為5MHz時(shí)，從DDS電路部36輸出與該頻率對(duì)應(yīng)的頻率的鋸齒波。利用閂鎖電路33以與(f2 — fl)對(duì)應(yīng)的頻率的脈沖閂鎖上述鋸齒波。當(dāng)(f2 —Π)例如為6MHz時(shí)，閂鎖用的脈沖周期比鋸齒波短，因此，如圖4 Ca)所示，鋸齒波的閂鎖點(diǎn)逐漸降低，如圖4 (b)、(c)所示，閂鎖電路33的輸出和環(huán)路濾波器34的輸出向一側(cè)逐漸降低。加法部35的環(huán)路濾波器34的輸出側(cè)的符號(hào)為“一”，因此，從加法部35輸入DDS電路部36的直流電壓上升。因此，從DDS電路部36輸出的鋸齒波的頻率變高，向DDS電路部36輸入與6MHz對(duì)應(yīng)的直流電壓時(shí)，鋸齒波的頻率成為6MHz，如圖5 (a) (c)所示，PLL被鎖存。此時(shí)，從環(huán)路濾波器34輸出的直流電壓成為與Afr — (f2 - fl) = - IMHz對(duì)應(yīng)的值。即，可以說(shuō)環(huán)路濾波器34的積分值，與鋸齒波從5MHz向6MHz變化時(shí)的IMHz的變化量的積分值相當(dāng)。與該例子相反，在Afr為6MHz、(f2 — fl)為5MHz的情況下，閂鎖用的脈沖周期比鋸齒波長(zhǎng)，因此，圖4 Ca)所示的閂鎖點(diǎn)逐漸變高，伴隨于此，閂鎖電路33的輸出和環(huán)路濾波器34的輸出也上升。因此，在加法部35被減去的值變大，因此，鋸齒波的頻率逐漸降低，最終，在成為與(f2 - fl)相同的5MHz時(shí)，PLL被鎖存。此時(shí)，從環(huán)路濾波器34輸出的直流電壓成為與Afr — (f2 - fl)= IMHz對(duì)應(yīng)的值。另外，圖6為實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，在該例子中，PLL在時(shí)刻tO鎖存。但是，如上所述，實(shí)際上，頻率差檢測(cè)部3的輸出、即圖2所示的平均化電路37的輸出，是將((f2 — fl) / fl} - { (f2r - fir) / fir }的值用34比特的數(shù)字值表示的值。當(dāng)從一 50°C附近到100°C附近的該值的集合設(shè)為(fl - fir) / fir = OSCl (單位為ppm或ppb)、(f2 — f2r) / f2r = 0SC2 (單位為ppm或ppb)時(shí),相對(duì)于溫度的變化成為與0SC2 - OSCl實(shí)質(zhì)相同的曲線。因此，頻率差檢測(cè)部3的輸出能夠作為0SC2 — OSCl =溫度數(shù)據(jù)而進(jìn)行處理。另外，在觸發(fā)電路31中，利用fl閂鎖f2的動(dòng)作非同步，因此，也可能產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)(在時(shí)鐘的邊緣閂鎖輸入數(shù)據(jù)時(shí)，閂鎖的邊緣前后一定時(shí)間需要保持輸入數(shù)據(jù)，但時(shí)鐘和輸入數(shù)據(jù)大致同時(shí)變化，由此，輸出變得不穩(wěn)定的狀態(tài))等不定區(qū)間，環(huán)路濾波器34的輸出中可能包含瞬間誤差。在上述PLL中，將環(huán)路濾波器34的輸出作為與溫度對(duì)應(yīng)的值即Afr 與(f2 - fl)的差而進(jìn)行處理，因此，在環(huán)路濾波器34的輸出側(cè)設(shè)置求出在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間的輸入值的移動(dòng)平均的平均化電路37，即使產(chǎn)生上述瞬間誤差，該瞬間誤差也被消除。通過(guò)設(shè)置平均化電路37，最終能夠高精度地取得變動(dòng)溫度量的頻率偏差信息。由PLL的環(huán)路濾波器34得到的變動(dòng)溫度量的頻率偏差信息、在該例子中為Afr- (f2 - Π)，被輸入圖I所示的作為校正值取得部的校正值運(yùn)算部4，在此，運(yùn)算頻率的校正值。在對(duì)校正值運(yùn)算部4進(jìn)行敘述前，參照?qǐng)D7 圖10對(duì)頻率偏差信息和頻率校正值進(jìn)行說(shuō)明。圖7是將fl和f2用基準(zhǔn)溫度標(biāo)準(zhǔn)化、以表示溫度與頻率的關(guān)系的特性圖。在此，所謂的標(biāo)準(zhǔn)化意思是指將例如25°C設(shè)為基準(zhǔn)溫度，對(duì)于溫度與頻率的關(guān)系，將基準(zhǔn)溫度時(shí)的頻率設(shè)為零，求出來(lái)自基準(zhǔn)溫度時(shí)的頻率的頻率偏差量與溫度的關(guān)系。當(dāng)將第一振蕩電路I中的25°C時(shí)的頻率設(shè)為fir、將第二振蕩電路2中的25°C時(shí)的頻率設(shè)為f2r時(shí)，即將25°C下的fl、f2的值分別設(shè)為flr、f2r時(shí)，圖7的縱軸的值成為(fI 一 fir)和(f2 —f2r)0另外，圖8表示圖7所示的各溫度的頻率相對(duì)于基準(zhǔn)溫度(25°C)下的頻率的變化率。因此，圖8的縱軸值為(fI - fir) / fir和(f2 — f2r) / f2r，將這些值分別用OSCl和0SC2表示。另外，圖8的縱軸的值的單位為ppm。在此，返回頻率差檢測(cè)部3的說(shuō)明時(shí)，如上所述，在該實(shí)施方式中，頻率差檢測(cè)部3進(jìn)行不求出(f2 - f2r) - (fl - fir) = f2 — fl 一 Afr本身的值而求出0SC2 — OSCl的運(yùn)算。即，對(duì)于表示各頻率從基準(zhǔn)溫度以多少的比率偏離的比率的值，求出f2的比率與Π的比率的差。在閂鎖電路33中輸入與(f2 - f I)對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)，但在PLL環(huán)路中輸入有鋸齒波，因此能夠以進(jìn)行這種計(jì)算的方式組裝電路。當(dāng)頻率差檢測(cè)部3的輸出設(shè)為34比特的數(shù)字值時(shí)，例如每I比特分配O. 058 (ppb)的值，0SC2 一 OSCl的值得到O. 058 (ppb)的精度。另外，每I比特能夠設(shè)定為O. 058 (ppb)的值的依據(jù)，基于后述的(2) (4)式。在該階段進(jìn)行圖6的說(shuō)明時(shí)，在fl與f2的頻率差(精確來(lái)說(shuō)，頻率的變化率的差)0SC2 -OSCl為40ppm的情況下，圖6為裝入實(shí)際電路的閂鎖電路33和環(huán)路濾波器34的輸出值。圖9表示OSCl與溫度的關(guān)系(與圖8相同)，和(0SC2 — 0SC1)與溫度的關(guān)系，可知(0SC2 - OSCl)相對(duì)于溫度處于直線關(guān)系。因此，可知(0SC2 — 0SC1)與來(lái)自基準(zhǔn)溫度的溫度變動(dòng)偏差量對(duì)應(yīng)。而且，通常，晶體振子的頻率溫度特性用3次函數(shù)表示，因此，如果求出抵消該3次函數(shù)產(chǎn)生的頻率變動(dòng)量的頻率校正值與(0SC2 - 0SC1)的關(guān)系，則基于(0SC2 —OSCl)的檢測(cè)值求出頻率校正值。如上所述，該實(shí)施方式的振蕩裝置將由第一振蕩電路I得到的頻率信號(hào)(fl)作為圖I所示的控制電路部200的基準(zhǔn)時(shí)鐘而使用，該基準(zhǔn)時(shí)鐘存在頻率溫度特性，因此，相對(duì)于基準(zhǔn)時(shí)鐘的頻率，進(jìn)行溫度校正。因此，首先，預(yù)先求出表示以基準(zhǔn)溫度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而得到的溫度與fl的關(guān)系的函數(shù)，如圖10，求出用于抵消該函數(shù)產(chǎn)生的fl的頻率變動(dòng)量的函數(shù)。因此，圖10的縱軸為0SC1。在該例子中，為了高精度地進(jìn)行溫度校正,將上述函數(shù)作為例如9次函數(shù)制定。如上所述，溫度與(0SC2 - OSCl)處于直線關(guān)系，因此，圖10的橫軸作為(0SC2 —0SC1)的值，但直接使用(0SC2 - 0SC1)的值時(shí)，用于特定該值的數(shù)據(jù)量變多，因此，對(duì)(0SC2 - 0SC1)的值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。該情況下的標(biāo)準(zhǔn)化是指預(yù)先決定振蕩裝置實(shí)際使用時(shí)的 上限溫度和下限溫度，將在上限溫度與下限溫度之間的溫度范圍中的(0SC2 - 0SC1)的各值作為一 I到+ I的范圍的數(shù)值進(jìn)行處理。具體地講，例如，在上述的溫度范圍中，假定頻率偏差量(0SC2 — OSCl)在一30ppm +30ppm 的范圍中變動(dòng)，(0SC2 — OSCl)除以一30ppm而得到的值作為上述X的值進(jìn)行處理。即，在該例子中，如圖10所示，將一 30ppm設(shè)為+ 1，將+ 30ppm設(shè)為一 I ο在該例子中，晶體振子中的相對(duì)于溫度的頻率特性作為9次多項(xiàng)近似式進(jìn)行處理。具體地講，在生產(chǎn)晶體振子時(shí)通過(guò)實(shí)際測(cè)量而取得(0SC2 - 0SC1)與溫度的關(guān)系，并根據(jù)該實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，導(dǎo)出抵消相對(duì)于溫度的頻率變動(dòng)量的、表示溫度與一 OSCl的關(guān)系的校正頻率曲線，并通過(guò)最小二乗法導(dǎo)出9次多項(xiàng)近似式系數(shù)。然后，將多項(xiàng)近似式系數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器30 (參照?qǐng)D1)，校正值運(yùn)算部4使用這些多項(xiàng)近似式系數(shù)進(jìn)行下述的(I)式的運(yùn)算處理。Y = P9 · Χ9+Ρ8 · Χ8+Ρ7 · X7+P6 · X6+P5 · X5+P4 · X4+P3 · X3+P2 · X2+P1 · X+PO... (I)在(I)式中，X為頻率差檢測(cè)信息，Y為校正數(shù)據(jù)，PO P9為多項(xiàng)近似式系數(shù)。在此，對(duì)X進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)將由圖I所示的頻率差檢測(cè)部3得到的值、即由圖2所示的平均化電路37得到的值、即(0SC2 - 0SC1)的值設(shè)為X時(shí)，X = X / k。該k為預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器30的除法系數(shù)，是裝置的固有定數(shù)。由此，通過(guò)X除k，如上所述，作為在從一I到+I的范圍內(nèi)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而得到的數(shù)值X進(jìn)行處理。對(duì)除法系數(shù)k進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明時(shí)，在振蕩裝置使用的溫度范圍中，假定標(biāo)準(zhǔn)化的上述X在從一 I + I的范圍中變動(dòng)。但是，由于晶體振子10、20的加工精度的不均等，在各裝置中，暫且將k設(shè)定為一樣的值的情況下，根據(jù)裝置，存在X的變動(dòng)范圍與一I +I的范圍相比變得非常小的情況。如后所述，在上述(I)式中，如此變動(dòng)范圍使用小的X設(shè)定系數(shù)PO P9時(shí)，這些PO P9的絕對(duì)值變大，存儲(chǔ)器30的容量變大。因此，如上所述，使用除法系數(shù)k算出X，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化并使X的變動(dòng)范圍接近預(yù)先假定的一 I + I。通過(guò)使用該X進(jìn)行多項(xiàng)式近似系數(shù)P的設(shè)定，能夠抑制P的值的絕對(duì)值變大。在上述溫度范圍中，以O(shè)為中心的0SC2 - OSCl的變動(dòng)幅度越小，作為除法系數(shù)k使用絕對(duì)值越小的數(shù)值。接著，使用圖11對(duì)校正值運(yùn)算部4的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。401、402為第一和第二多路轉(zhuǎn)換器。第一和第二多路轉(zhuǎn)換器401、402與其前段側(cè)的頻率差檢測(cè)部3彼此并聯(lián)連接，并輸入上述X。從存儲(chǔ)器30向第二多路轉(zhuǎn)換器402輸入Pl P9的多項(xiàng)近似式系數(shù)。在第一和第二多路轉(zhuǎn)換器401、402的后段設(shè)有運(yùn)算部403。運(yùn)算部403由前段側(cè)的乘法部404和后段側(cè)的除法部405構(gòu)成。除法部405使來(lái)自乘法部404的輸出除以使用存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器30的除法系數(shù)k，進(jìn)行上述的標(biāo)準(zhǔn)化并向后段輸出。除法部405的后段與加法部406連接，另外，以使得除法部405的輸出返回到第一多路轉(zhuǎn)換器401的輸入的方式，第一多路轉(zhuǎn)換器401與除法部405連接。在加法部406的后段設(shè)置閂鎖電路407，閂鎖加法部406的輸出。閂鎖電路407的后段與進(jìn)行舍入處理的電路408連接，另外，以使得閂鎖電路407的輸出返回到加法部406的方式，閂鎖電路407與加法部406連接。將加法部406和閂鎖電路407記載為加法電路409。說(shuō)明通過(guò)該校正值運(yùn)算部4運(yùn)算近似式(I)的各項(xiàng)的工序。從第一多路轉(zhuǎn)換器401輸出X，從第二多路轉(zhuǎn)換器402輸出系數(shù)P1，在運(yùn)算部403運(yùn)算xXPl X I / k = Pl ·Χ，并向多路轉(zhuǎn)換器401輸出。另外，從多路轉(zhuǎn)換器401、402分別輸出X，在運(yùn)算部403運(yùn)算xXxXl / k。接著，將該運(yùn)算結(jié)果從第一多路轉(zhuǎn)換器401輸出，并且從第二多路轉(zhuǎn)換器402 輸出系數(shù) P2，在運(yùn)算部 403 運(yùn)算 xXxXl / kXP2Xl / k=P2 · X2 (X2 = (I / k)2x2〕，并向加法電路409輸出。另外，從多路轉(zhuǎn)換器401、402分別輸出X和xXxXl / k，得到X3X(I / k)2。將該運(yùn)算結(jié)果從多路轉(zhuǎn)換器401輸出，將P3從多路轉(zhuǎn)換器402輸出，得到x3X(I / k)3XP3 = P3XX3。由此，近似式(I)的各項(xiàng)被運(yùn)算并輸入加法電路409。如上所述，在除法部405進(jìn)行X的標(biāo)準(zhǔn)化，因此，這樣輸入加法電路409的各項(xiàng)為使用了被標(biāo)準(zhǔn)化的X的運(yùn)算值。從加法電路409輸出被運(yùn)算的運(yùn)算值的合計(jì)值(相加值)，在電路408進(jìn)行舍入處理并輸出。另外,系數(shù)PO被預(yù)先輸入加法部406。校正值的運(yùn)算式不限定于使用9次多項(xiàng)近似式，也可以使用與要求的精度對(duì)應(yīng)的次數(shù)、例如4次以上的多項(xiàng)近似式。另外，也可以在校正值運(yùn)算部4的入口使用除法部405運(yùn)算X / k而算出X，使用該X算出(I)式的各項(xiàng)，當(dāng)這樣最初使用X / k進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，在X除以k沒(méi)有除盡的情況下，X成為近似值。當(dāng)使用該近似值進(jìn)行以后的計(jì)算時(shí)，計(jì)算精度降低，因此，在該例子中，設(shè)為在利用乘法部404進(jìn)行X的乘法后，使用除法系數(shù)k進(jìn)行除法的結(jié)構(gòu)，以高精度地算出校正值Y。參照?qǐng)D12對(duì)用于設(shè)定上述除法系數(shù)k的設(shè)定裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖中101為其內(nèi)部溫度能夠自由改變的容器。具體地講，作為利用恒溫槽或珀耳帖元件的容器而構(gòu)成。在容器101的內(nèi)部收納例如多個(gè)本發(fā)明的振蕩裝置，各振蕩裝置在容器101外部與切換單元102連接。切換單元102交替地使容器101內(nèi)的振蕩裝置中的一個(gè)振蕩裝置與例如由頻率計(jì)數(shù)器構(gòu)成的頻率測(cè)量單元103和控制單元101連接。在與連接頻率測(cè)量單元103和控制單元100連接的振蕩裝置中，測(cè)量來(lái)自該第一振蕩電路I、第二振蕩電路2的輸出頻率H、f2，能夠向存儲(chǔ)器30寫(xiě)入各系數(shù)。圖中104的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)來(lái)自被測(cè)量的第一振蕩電路I、第二振蕩電路2的輸出頻率fl、f2和被運(yùn)算的0SC1、0SC2、0SC2 — OSCl等。另外，在存儲(chǔ)器104中，| 0SC2 — OSCl所取得的范圍例如Oppm 30ppm中的互不相同的范圍A1、A2、A3…An與系數(shù)kl、k2、k3…kn彼此相對(duì)應(yīng)地被存儲(chǔ)。該系數(shù)kl kn為互不相同的數(shù)值，即如后述作為除法系數(shù)k設(shè)定而得到的值。校正值算出單元105基于在存儲(chǔ)器104取得的OSCl、0SC2、0SC2 一 OSCl，算出上述的校正值Y?？刂茊卧?00控制容器101的溫度和切換單元102的動(dòng)作。
對(duì)上述設(shè)定裝置產(chǎn)生的除法系數(shù)k的設(shè)定順序進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)使容器101的溫度在使用振蕩裝置的溫度范圍中變化，并且對(duì)與頻率測(cè)量單元103和控制單元100連接的振蕩裝置，測(cè)量相對(duì)于溫度的輸出頻率fl、f2 (單位Hz)的特性。接著，基于得到的輸出頻率H、f2的特性，運(yùn)算相對(duì)于溫度的0SC1、0SC2 (單位ppm)的特性，進(jìn)而運(yùn)算相對(duì)于溫度的0SC2 - OSCl 的特性。根據(jù)相對(duì)于得到的溫度的0SC2 - OSCl的特性，檢測(cè)例如| 0SC2 — OSCl |的最大值。而且，根據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器104的上述范圍Al An，特定該檢測(cè)的最大值收束的范圍A，將相對(duì)于系數(shù)kl kn中的被特定的A的系數(shù)作為除法系數(shù)k決定。而且，根據(jù)該除法系數(shù)k和相對(duì)于溫度的0SC2 - OSCl的特性，決定多項(xiàng)式近似系數(shù)PO P9，并將決定的除法系數(shù)k和多項(xiàng)式近似系數(shù)PO P9寫(xiě)入振蕩裝置的存儲(chǔ)器30。寫(xiě)入結(jié)束后，利用其它的切換單元，將其它的振蕩裝置與頻率測(cè)量單元103和控制部100連接，并同樣地進(jìn)行除法系數(shù)k和多項(xiàng)式近似系數(shù)PO P9的設(shè)定和寫(xiě)入。以上一連串的動(dòng)作通過(guò)控制單元100進(jìn)行。另外，0SC1、0SC2通過(guò)構(gòu)成振蕩裝置的晶體振子而成為固有的值，因此對(duì)每個(gè)裝置設(shè)定恰當(dāng)?shù)某ㄏ禂?shù)k。
接著，對(duì)上述實(shí)施方式的整體動(dòng)作進(jìn)行匯總。從第一振蕩電路I輸出的頻率信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)供給到電壓控制振蕩器100的控制電路部200，如本實(shí)施方式的開(kāi)頭所述，通過(guò)控制電路部200的控制動(dòng)作，從電壓控制振蕩器100輸出作為目的的頻率的頻率信號(hào)。另一方面，從第一振蕩電路I和第二振蕩電路2分別輸出的頻率信號(hào)H、f2被輸入頻率差檢測(cè)部3，通過(guò)已經(jīng)詳細(xì)敘述的動(dòng)作，該例子中作為頻率差檢測(cè)部3的輸出的PLL的輸出成為與{ Afr — (f2 - fl)}對(duì)應(yīng)的值、在該例子中為(0SC2 — OSCl)時(shí)，鎖存。然后，將該值輸入校正值運(yùn)算部4，并執(zhí)行(I)式的運(yùn)算，得到溫度校正數(shù)據(jù)即頻率校正量。在在例如圖10所示的特性圖中，(I)式的運(yùn)算是求出與基于頻率差檢測(cè)部3的輸出值而得到的值對(duì)應(yīng)的校正頻率曲線的縱軸值的處理。如圖I所示，第一晶體振子10和第二晶體振子20使用共用的晶體片Xb而構(gòu)成，并相互熱性結(jié)合，因此，振蕩電路1、2的頻率差是與環(huán)境溫度極其精確地對(duì)應(yīng)的值，因此，頻率差檢測(cè)部3的輸出是環(huán)境溫度于基準(zhǔn)溫度(在該例子中，為25°C)的溫度差信息。第一振蕩電路I輸出的頻率信號(hào)fl作為控制電路部200的主時(shí)鐘使用，因此，為了抵消基于溫度偏離25°C引起的fl的頻率偏差量的對(duì)控制電路部200動(dòng)作的影響，在校正值運(yùn)算部4得到的校正值作為用于補(bǔ)償控制電路部200的動(dòng)作的信號(hào)使用。其結(jié)果，無(wú)論溫度變動(dòng)，本實(shí)施方式的振蕩裝置的輸出即電壓控制振蕩器100的輸出頻率均穩(wěn)定。根據(jù)上述的實(shí)施方式，使用與從頻率差檢測(cè)部3輸出的0SC2 - OSCl的輸出對(duì)應(yīng)的X、裝置固有的除法系數(shù)k和多項(xiàng)式近似系數(shù)P，運(yùn)算用于求出OSCl的校正值的近似式(I)。因此，即使在每個(gè)裝置標(biāo)準(zhǔn)化后的0SC2 - OSCl的值X的變動(dòng)的范圍不同，也能夠?qū)⒔剖?I)的X / k = X的絕對(duì)值接近I。由此，防止該X的乘方值變得極其小，結(jié)果，能夠防止多項(xiàng)式近似系數(shù)PO P9的絕對(duì)值變大。因此，能夠抑制存儲(chǔ)多項(xiàng)式近似系數(shù)P的存儲(chǔ)器30的容量。但是，頻率偏差量(0SC2 - 0SC1)因構(gòu)成第一和第二晶體振子的晶體片的切出角度、電極膜厚、電極面積等不同而變動(dòng)，調(diào)節(jié)它們使頻率偏差量與假定的一 30ppm +30ppm—致是繁瑣的。特別是在上述的實(shí)施方式中由共用的晶體片Xb構(gòu)成第一和第二晶體振子10、20，因此難以以0SC2 - OSCl在希望的范圍中變動(dòng)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，這樣設(shè)定除法系數(shù)k是有效的。重復(fù)說(shuō)明，在該實(shí)施方式中，fl與fir的差所對(duì)應(yīng)的值為{(fl 一 fir) / flr}( =OSCl),f2與f2r的差所對(duì)應(yīng)的值為{(f2 — f2r) / f2r} (= 0SC2)，與fl與fir的差所對(duì)應(yīng)的值和f2與f2r的差所對(duì)應(yīng)的值的差值對(duì)應(yīng)的值為0SC2 — OSCl。但是，頻率差檢測(cè)部3也可以使用(fl - flr^P(f2 - f2r)的差值本身作為與fl與fir的差所對(duì)應(yīng)的值和f2與f2r的差所對(duì)應(yīng)的值的差值對(duì)應(yīng)的值，在該情況下，有效運(yùn)用圖7的圖表求得溫度。在上述實(shí)施方式中，在從圖8到圖10的說(shuō)明中，將頻率的變化量以“ppm”單位表示，但在實(shí)際的數(shù)字電路中，全部以二進(jìn)制數(shù)處理，因此，DDS電路36的頻率設(shè)定精度以構(gòu)成比特?cái)?shù)計(jì)算，例如34比特。舉出一個(gè)例子，在向圖I所示的控制電路部200中包含的DDS電路部201供給IOMHz的時(shí)鐘的情況下，當(dāng)該時(shí)鐘的變動(dòng)頻率成為IOOHz時(shí)，成為〔變動(dòng)比率計(jì)算〕100Hz / IOMHz = O. 00001 〔ppm 換算〕O. 00001*le6 = 10〔ppm〕〔 DDS設(shè)定精度換算〕0.00001*2 a 34 ^ 171,799〔比率一34 比特(臨時(shí)名稱)〕。在上述結(jié)構(gòu)的情況下，上述頻率設(shè)定精度以下面的(2)式表示。IX〔比率一34 比特〕=IOM (Hz) / 2 " 34 ^ O. 58m〔Hz / 比特〕...(2)因此，100(Hz) / O. 58m〔Hz / 比特〕^ 171,799〔比特(比率一34 比特)〕。另外,0. 58mHz相對(duì)于IOMHz,能夠以下面的(3)式計(jì)算。O. 58m (Hz) / IOM〔Hz〕*le9 ^ O. 058〔ppb〕…(3)因此，根據(jù)(2)、(3)式，(4)式的關(guān)系成立。le9 / 2 " 34 = O. 058〔ppb / 比率一34 比特〕...(4)S卩，通過(guò)DDS電路36處理的頻率消失，只成為比特?cái)?shù)的關(guān)系。另外，在上述例子中，使用與第一晶體振子10和第二晶體振子20共用的晶體片Xb,但也可以不將晶體片Xb共用化。在該情況下，能夠列舉例如在共用的箱體中配置第一晶體振子10和第二晶體振子20的例子。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于在實(shí)質(zhì)相同的溫度環(huán)境下放置，因此能夠得到同樣的效果。頻率差檢測(cè)部3的DDS電路部36的輸出信號(hào)不限于鋸齒波，只要是信號(hào)值與時(shí)間一起反復(fù)增加、減少的頻率/[目號(hào)即可，也可以是例如正弦波。另外，作為頻率差檢測(cè)部3，也可以利用計(jì)數(shù)器對(duì)f I和f2進(jìn)行計(jì)數(shù)，用該計(jì)數(shù)值的差值減去與△ fr相當(dāng)?shù)闹?，并將與得到的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的值輸出。在校正值運(yùn)算部4求得的校正值不限定于如上述實(shí)施方式那樣地使用，在振蕩裝置的輸出頻率因溫度變動(dòng)的情況下，只要是能夠以使用校正值能夠抵消輸出頻率的變動(dòng)量的方式進(jìn)行補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)，就可以使用其它的方法進(jìn)行校正。例如在圖19所示的TCXO中，也可以使用在頻率差檢測(cè)部3得到的頻率差信息代替溫度檢測(cè)器94的輸出，基于該信息求出與頻率校正量對(duì)應(yīng)的控制電壓的補(bǔ)償量，通過(guò)控制電壓產(chǎn)生部93，使上述補(bǔ)償量與基準(zhǔn)溫度時(shí)的用于輸出頻率的基準(zhǔn)電壓相加并作為控制電壓。根據(jù)頻率差信息求出頻率校正量的方法，不限于之前的實(shí)施方式那樣地使用多項(xiàng)近似式，也可以是在存儲(chǔ)器預(yù)先存儲(chǔ)表示頻率差信息與頻率校正量的關(guān)系的表并參照該表的方法。
在以上的實(shí)施方式中，將第一晶體振子10與第二晶體振子20的頻率差作為所謂溫度測(cè)量值而使用，基于該溫度測(cè)量值求出第一晶體振子10的相對(duì)于溫度變動(dòng)的頻率校正值。但是，本發(fā)明在采取使成為頻率校正的對(duì)象的晶體振子與構(gòu)成所謂溫度計(jì)的兩個(gè)晶體振子中一個(gè)晶體振子不共用化的結(jié)構(gòu)的情況下，也包含于專利請(qǐng)求的技術(shù)性的范圍中。該情況下的上述校正值取得部，替代基于由頻率差檢測(cè)部檢測(cè)出的上述差值所對(duì)應(yīng)的值、和上述差值所對(duì)應(yīng)的值與第一振蕩電路的振蕩頻率Π的頻率校正值的關(guān)系，取得Π的頻率校正值，能夠基于由頻率差檢測(cè)部檢測(cè)出的上述差值所對(duì)應(yīng)的值、和上述差值所對(duì)應(yīng)的值與使不同于第一晶體振子和第二晶體振子的其它晶體振子振蕩的其它的振蕩電路的振蕩頻率fo的頻率校正值的關(guān)系，取得fO的頻率校正值。(參考試驗(yàn)I)下面，對(duì)與本發(fā)明有關(guān)的參考試驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。在上述的實(shí)施方式中，將0SC2 —OSCl在一 I + I的范圍中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)進(jìn)行如此標(biāo)準(zhǔn)化的有效性進(jìn)行說(shuō)明。但是，在下面的各試驗(yàn)中，以沒(méi)有將除法系數(shù)k作為裝置固有的定數(shù)的方式設(shè)定，只要沒(méi)有特別記載，就設(shè)為X =標(biāo)準(zhǔn)化后的0SC2 - 0SC1，并設(shè)定有多項(xiàng)式近似系數(shù)PO P9。在圖13中，用實(shí)線表示有在已經(jīng)敘述的振蕩裝置中這樣地以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的方式設(shè)定了上述多項(xiàng)式近似系數(shù)PO P9的近似式(I)的圖表。圖表的橫軸為標(biāo)準(zhǔn)化后的0SC2 - OSCl。圖表的縱軸為近似式(I)的Y =- OSCl (單位ppm)。圖13中的點(diǎn)劃線的圖表表示標(biāo)準(zhǔn)化后的0SC2 —OSCl與實(shí)際測(cè)量的一 OSCl的關(guān)系。實(shí)際上，實(shí)線和點(diǎn)劃線的圖表相互重疊，但為了在圖13中容易觀察，稍微上下錯(cuò)開(kāi)。在圖14中，對(duì)于0SC2 — 0SC1，用實(shí)線表示有以未進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的方式設(shè)定了的多項(xiàng)式近似系數(shù)PO P9的近似式(I)的圖表。圖表的橫軸為0SC2 - OSCl (單位ppm)。圖表的縱軸與圖13同樣，Y =-0SC1。另外，在圖14中，表示有用點(diǎn)劃線表示實(shí)際測(cè)量的一OSCl與(0SC2 - 0SC1)的關(guān)系的圖表。由此，在未進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的圖14的情況下，與進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的圖13相比，由近似式(I)運(yùn)算的一 OSCl與一OSCl的實(shí)際測(cè)量值之間的相互關(guān)聯(lián)少。在未進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的情況下，由近似式(I)運(yùn)算的-OSCl與-OSCl的實(shí)際測(cè)量值之間的相互關(guān)聯(lián)變少的原因如下。圖表橫軸的0SC2 - OSCl的值變得越比I大，近似式(I)的Xn (η為9 I)的值也根據(jù)乘方的次數(shù)而變得越大，因此，如果不減小PO Ρ9的值，則不能夠得到希望的校正值。另一方面，為了通過(guò)數(shù)字處理進(jìn)行校正值運(yùn)算，通常以處理容易的整數(shù)進(jìn)行，因此需要將小數(shù)點(diǎn)以下的系數(shù)設(shè)為零(O)。如果Xn (η為9 I)的乘方次數(shù)越大，則必須更大地減小對(duì)應(yīng)的Pn (η為9 I)的值，其結(jié)果，通過(guò)進(jìn)行整數(shù)化，高次項(xiàng)容易變?yōu)榱?0)，出現(xiàn)圖14那樣的只與低次項(xiàng)相當(dāng)?shù)倪\(yùn)算結(jié)果。因此，多項(xiàng)式近似系數(shù)PO Ρ9以進(jìn)行上述的標(biāo)準(zhǔn)化的方式設(shè)定是有效的。(參考試驗(yàn)2)如上所述，對(duì)頻率溫度特性的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)算出多項(xiàng)式近似系數(shù)，但存在在實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)中含有測(cè)量誤差的情況，因此，在多次取得例如相同的晶體振子的頻率溫度特性的情況下，存在每次不能夠得到相同的近似系數(shù)PO Ρ9的情況。因此，近似系數(shù)的誤差影響裝置頻率的校正精度。因此，為了確認(rèn)在設(shè)定的近似系數(shù)因測(cè)量誤差等影響而從本來(lái)的近似系數(shù)偏離的情況下的、與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)的偏離量(誤差量)通過(guò)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而成為怎樣的程度，而進(jìn)行該參考試驗(yàn)2。在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，對(duì)0SC2 - OSCl的最大值互不相同的裝置的被實(shí)際測(cè)量的一 OSCl與使用近似式(I)運(yùn)算的一 OSCl的差、即校正誤差量(單位ppb)進(jìn)行測(cè)量，其中，上述近似式(I)設(shè)定為使算出P9的值加上+ I而得到的值。與上述的實(shí)施方式一樣，0SC2 - OSCl在一 30ppm + 30ppm的范圍以使得X成為一 I + I的方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。另外，變更PO P9中的P9的設(shè)定是因?yàn)?，在近似?I)中高次數(shù)的項(xiàng)越高，近似系數(shù)的偏離的影響越大，因此，通過(guò)這樣地變更P9，使上述偏離量變得明確。圖15 (a)的圖表的橫軸表不每個(gè)裝置的0SC2 — OSCl的最大值,縱軸表不上述校正誤差量。圖15 (b)是詳細(xì)表示在圖15 (a)的圖表中的0SC2 — OSCl = 30ppm附近的圖表。如該圖15 (b)所示，當(dāng)0SC2 - OSCl超過(guò)30ppm時(shí)，校正誤差量急劇變大。關(guān)于說(shuō)明0SC2 - OSCl這樣變化的原因，在0SC2-0SC1為30ppm以下的情況下，0SC2-0SC1的標(biāo)準(zhǔn)化后的值的絕對(duì)值成為I以下的值，因此，近似式(I)中所包含的X9的計(jì)算值的絕對(duì)值成為I·以下。但是，當(dāng)超過(guò)30ppm時(shí)，0SC2 — OSCl的標(biāo)準(zhǔn)化后的值成為比I大的值，因此，X9的計(jì)算值隨著0SC2 - OSCl的増加而指數(shù)函數(shù)性地増加。即，這是因?yàn)榧词筆9的值只偏離+ 1，計(jì)算值也有較大改變，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，顯示出實(shí)際上誤差變大。因此，為了抑制校正誤差量，實(shí)際上0SC2 - OSCl變化的范圍以不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的范圍的方式設(shè)定，即，使用0SC2 — OSCl的最大值進(jìn)行設(shè)定是有效的。(參考試驗(yàn)3)如上所述，假定0SC2 - OSCl在一 30ppm + 30ppm中進(jìn)行變動(dòng)，圖16(a)中表示0SC2 - OSCl的變動(dòng)范圍成為如大致假定那樣從一 28ppm到+28ppm的裝置的0SC1、0SC2的相對(duì)于溫度的特性。在圖16 (b)中表示有0SC2 — OSCl的變動(dòng)范圍明顯低于假定的范圍而成為從一 12ppm到+ 12ppm的裝置的0SC1、0SC2的相對(duì)于溫度的特性。圖17 Ca)的圖表表示有從圖16 Ca)的0SC1、0SC2得到的近似式(I)的特性。圖表中的橫軸表示標(biāo)準(zhǔn)化后的0SC2 - OSCl = X，縱軸表示Y (單位ppm)。另外，圖17 (b)的圖表表示從圖16 (b)的0SC1、0SC2得到的近似式(I)的特性。圖表的縱軸和橫軸與圖17 (b)的圖表一樣。圖17 Ca)的圖表的多項(xiàng)式近似系數(shù)P9、P8、P7、P6、P5、P4、P3、P2、P1、P0分別為一9015、一 2369、16128、4850、一 9461、一 3392、一 12488、2386、11257、一 244。另一方面，圖 17(b)的圖表的多項(xiàng)式近似系數(shù) P9、P8、P7、P6、P5、P4、P3、P2、P1、PO 分別為一 25644683、一5272937、7770083、1534404、一 778158、一 155195、一 172031、14684、27014、一 247。由此，圖17 (b)的圖表的多項(xiàng)式近似系數(shù)Pl P9的絕對(duì)值比圖17 (a)的圖表的多項(xiàng)式近似系數(shù)Pl P9的絕對(duì)值大。因此，如上述的實(shí)施方式，以使得X在一 I + I的范圍中大量分布的方式設(shè)定除法系數(shù)k，以設(shè)為X = X / k的方式設(shè)定近似式(I)的各系數(shù)是有效的。(參考試驗(yàn)4)圖18是表示代替將具有圖17 (b)的特性的裝置的0SC2 — OSCl以一 30ppm +30ppm進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,而以一 12ppm + 12ppm進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而得到的近似式(I)的特性的圖表。SP，當(dāng) 0SC2 - OSCl =- 12ppm 時(shí)作為 X = + I 進(jìn)行處理，當(dāng) 0SC2 — OSCl =+ 12ppm時(shí)作為X= — I進(jìn)行處理。在該圖表中，各多項(xiàng)式近似系數(shù)？9、？8、？7、？6、？5、？4、？3、卩2、P1、P0 分別為一6723、一 3456、12731、6285、一 7968、一 3973、一 11010、2379、1 0806、一 247，比以一 30ppm + 30ppm進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)的各數(shù)值小。由此,通過(guò)改變?cè)诿總€(gè)裝置標(biāo)準(zhǔn)化的OSC2 - OSCl的范圍的設(shè)定，如后述實(shí)驗(yàn)所示，能夠抑制多項(xiàng)式近似系數(shù)P的絕對(duì)值的上升，但由于個(gè)別地設(shè)置構(gòu)成裝置的電路，因此導(dǎo)致花費(fèi)時(shí)間和成本。因此，如上述實(shí)施方式，以設(shè)為X=x / k的方式設(shè)定近似式(I)的各系數(shù)是有效的。
權(quán)利要求
1.一種振蕩裝置，其基于環(huán)境溫度的檢測(cè)結(jié)果，校正用于設(shè)定輸出頻率的設(shè)定信號(hào)，該振蕩裝置的特征在于，具備 在晶體片設(shè)置第一電極而構(gòu)成的第一晶體振子； 在晶體片設(shè)置第二電極而構(gòu)成的第二晶體振子； 與這些第一晶體振子和第二晶體振子分別連接的第一振蕩電路和第二振蕩電路； 頻率差檢測(cè)部，當(dāng)將第一振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為fl，將基準(zhǔn)溫度時(shí)的第一振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為flr，將第二振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為f2，將基準(zhǔn)溫度時(shí)的第二振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為f2r時(shí)，所述頻率差檢測(cè)部求出與Π與Hr的差所對(duì)應(yīng)的值和f2與f2r的差所對(duì)應(yīng)的值的差值對(duì)應(yīng)的差對(duì)應(yīng)值；和 校正值取得部，其基于由該頻率差檢測(cè)部檢測(cè)出的所述差對(duì)應(yīng)值X，取得由于環(huán)境溫度與基準(zhǔn)溫度不同而引起的fl的頻率校正值，其中， A)當(dāng)將為了減小多項(xiàng)式的系數(shù)而導(dǎo)入的裝置固有的除法系數(shù)設(shè)為k時(shí)，所述校正值取得部具備通過(guò)對(duì)于作為與X / k相當(dāng)?shù)闹档腦運(yùn)算η次多項(xiàng)式而求出fl的頻率校正值的功能，其中，η為4以上， B)所述除法系數(shù)k是根據(jù)在測(cè)量溫度范圍預(yù)先檢測(cè)出的所述差對(duì)應(yīng)值的最大值而預(yù)先設(shè)定的值， C)振蕩裝置的輸出利用所述第一振蕩電路的輸出而生成， D )基于由所述校正值取得部求出的所述頻率校正值，校正所述設(shè)定信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的振蕩裝置，其特征在于 所述校正值取得部具備 乘法部； 該乘法部的輸出除以所述除法系數(shù)k的除法部； 將該除法部的輸出與所述多項(xiàng)式的定數(shù)依次累計(jì)的累計(jì)部； 第一切換部，其切換所述除法部的輸出與所述差對(duì)應(yīng)值X，并向所述乘法部輸出；和第二切換部，其切換所述差對(duì)應(yīng)值X與多項(xiàng)式的各次數(shù)的系數(shù)，并向所述乘法部輸出，其中， 通過(guò)所述第一切換部和所述第二切換部的切換動(dòng)作，將來(lái)自所述第一切換部和所述第二切換部的值相乘，并從加法部輸出多項(xiàng)式的運(yùn)算值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種振蕩裝置，其能夠抑制存儲(chǔ)器的容量。該振蕩裝置具備頻率差檢測(cè)部，當(dāng)將第一振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為f1，將基準(zhǔn)溫度時(shí)的第一振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為f1r，將第二振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為f2，將基準(zhǔn)溫度時(shí)的第二振蕩電路的振蕩頻率設(shè)為f2r時(shí)，上述頻率差檢測(cè)部求出與f1與f1r的差所對(duì)應(yīng)的值和f2與f2r的差所對(duì)應(yīng)的值的差值對(duì)應(yīng)的差對(duì)應(yīng)值；和校正值取得部，其基于由該頻率差檢測(cè)部檢測(cè)出的上述差對(duì)應(yīng)值x，取得由于環(huán)境溫度與基準(zhǔn)溫度不同而引起的f1的頻率校正值，其中，當(dāng)將裝置固有的除法系數(shù)設(shè)為k時(shí)，上述校正值取得部具備通過(guò)對(duì)于作為與x／k相當(dāng)?shù)闹档腦運(yùn)算n次多項(xiàng)式而求出f1的頻率校正值的功能，由此，減小多項(xiàng)式的系數(shù)。
文檔編號(hào)H03L1/02GK102931977SQ201210280028
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者小林薰 申請(qǐng)人:日本電波工業(yè)株式會(huì)社