[发明专利]压电振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及输出温度补偿后的频率信号的压电振荡器。

背景技术

作为在压电振荡电路例如石英振荡电路中使用的压电振子的石英振子，具有振荡频率根据温度变化的频率温度特性。该频率温度特性根据构成石英振子的石英片的切割角度和厚度等在每个石英振子中有所不同。关于这样的频率温度特性，在图6中表示了例如使用AT切割的石英片的石英振子中得到的特性的一个例子。在该图6中，曲线图的纵轴表示作为目标(希望产生振荡)的设定频率f₀与在温度T下实际得到的频率f之间的频率偏差(Δf/f₀，Δf＝f-f₀)，横轴表示石英振子的温度T。T₀是基准温度例如29℃，设定振荡电路的控制电压，使得在该温度T₀下得到设定频率f₀。在使用AT切割的石英片以厚度切变(thickness shear)振动模式振荡的情况下，频率偏差Δf/f₀能够以作为温度T的三次函数的式(1)近似。

Δf/f₀＝α(T-T₀)³+β(T-T₀)+γ……(1)

其中，在该式(1)中，α、β、γ是分别对每个石英振子个别求取的常数，这些常数(α、β、γ、T₀、f₀)通过下述方式求取：在恒温槽内设置石英振子，多次使温度T变化来测定频率f，对将温度T和频率f的测定结果分别代入上述式(1)而得到的联立方程式进行求解。

由此，进行了无论环境温度如何都使频率稳定的研究。例如温度补偿石英振荡器(TCXO：Temperature Compensated Xtal Oscillator)中，因为控制电压与输出频率呈线性关系，所以将温度传感器例如热敏电阻设置在振荡器的封装内，基于该温度传感器的温度检测值与基准温度求取补偿电压，以将该补偿电压与基准电压(在基准温度T₀下得到设定频率f₀的控制电压)相加的方式进行温度补偿。但是，该TCXO中，补偿(调整)后的石英振子的频率温度特性的稳定度在-20℃～75℃的温度范围中例如存在±0.2ppm左右的极限，难以获得这之上的稳定度的提高。

另一方面，作为上述TCXO以外的补偿石英振子的频率温度特性的振荡器，例如已知D-TCXO(Digital-Temperature Compensated XtalOscillator，数字温度补偿石英振荡器)。该D-TCXO中，通过数字控制调整控制电压V，因此与上述TCXO相比能够改善频率温度特性的稳定度，但是其与TCXO相比电子噪声变大。

此外，也已知利用炉箱(恒温箱)对石英振子的频率温度特性进行模拟控制的OCXO(Oven Compensated Xtal Oscillator，恒温补偿石英振荡器)，该OCXO与TCXO相比，频率温度特性的稳定性和电子噪声特性得到改善，但是电力消耗变大，价格变高。

进而，也已知MCXO(Microcomputer Compensated Xtal Oscillator，微机补偿石英振荡器)，其将例如在一块SC切割石英片的单面形成的一对电极所产生的厚度切变振动模式的信号和厚度扭曲振动模式的信号用滤波器分离，将厚度切变振动模式的信号作为主振动(设定频率f₀)取出，并且利用厚度扭曲振动模式的信号检测温度，基于该温度利用微机控制石英振荡器的频率温度特性(控制电压)。该MCXO与TCXO相比，能够改善频率温度特性的稳定性和电子噪声特性，但是因为用滤波器分离两模式的信号，所以电路结构变得复杂，电力消耗变大，价格变高。

在专利文献1中记载有气味物质传感器，利用隙缝将一块压电振动板分割为多个振动区域，并且在这些振动区域的每个中配置一对电极，在涂敷在这些电极上的合成脂质膜上吸附气味物质，由此识别多种气味物质，但是在专利文献1中并没有研究上述问题。

专利文献1：日本特开平7-190916

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种频率稳定度优异的压电振荡器。

本发明的压电振荡器，其特征在于，包括：

主振荡部，其用于输出设定频率信号，包括：在压电基板上设置用于形成主振动区域的主电极而成的压电振子；和与上述主电极连接的主振荡电路；