， 向另一個(gè)輸入端輸入來(lái)自第二振蕩電路2的頻率f2的頻率信號(hào)，利用來(lái)自第一振蕩電路1 的頻率Π 的頻率信號(hào)以鎖存（latch)來(lái)自第二振蕩電路2的頻率f2的頻率信號(hào)。以下，為 了避免記載變得冗長(zhǎng)，Π 、f2是處理為表示頻率或者頻率信號(hào)本身。從觸發(fā)電路31輸出： 具有對(duì)應(yīng)于Π 與f2的頻率差的值、即（f2-fl)/fl的頻率的信號(hào)。
[0073] 在觸發(fā)電路31的后段，設(shè)置單觸發(fā)（one-shot)電路32,在單觸發(fā)電路32中，利 用從觸發(fā)電路31獲得的脈沖（pulse)信號(hào)中的上升，來(lái)輸出單觸發(fā)的脈沖。圖3的（a)~ (d)是表示到此為止的一連串信號(hào)的時(shí)序圖（time chart)。單觸發(fā)電路32是相當(dāng)于設(shè)置 在本例的頻率差檢測(cè)部3的脈沖制作部。
[0074] 在單觸發(fā)電路32的后段設(shè)置鎖相環(huán)路（Phase Locked Loop，PLL)，該P(yáng)LL包含： 鎖存電路33、具有積分功能的環(huán)路濾波器（loop filter) 34、加法部35及直接數(shù)字頻率合 成器（Direct Digital Synthesizer，DDS)電路部36。鎖存電路33是用來(lái)：利用從單觸發(fā) 電路32輸出的脈沖，將從DDS電路部36輸出的鋸齒波進(jìn)行鎖存的電路，鎖存電路33的輸 出是：輸出所述脈沖的時(shí)序（timing)中的所述鋸齒波的信號(hào)電平（signal level)。環(huán)路 濾波器34將該信號(hào)電平即直流電壓進(jìn)行積分，加法部35將該直流電壓與對(duì)應(yīng)于Λ fr (基 準(zhǔn)溫度例如25°C時(shí)Π 與f2的差分）的直流電壓相加。將對(duì)應(yīng)于Λ fr的直流電壓的數(shù)據(jù) (data)存儲(chǔ)到例如未圖示的存儲(chǔ)器（memory)。另外，在環(huán)路濾波器34的輸出側(cè)，設(shè)置著求 出預(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。
[0075] 圖4表示頻率差檢測(cè)部3的數(shù)字（Digital)輸出值與溫度的關(guān)系，可知該輸出與 溫度成直線關(guān)系。因此，頻率差檢測(cè)部3的輸出值（數(shù)字值）可以對(duì)應(yīng)于晶體振子10、晶體 振子20所處的溫度的檢測(cè)值。因此，晶體振子10、晶體振子20、振蕩電路1、振蕩電路2及 頻率差檢測(cè)部3是用來(lái)獲得數(shù)字的溫度檢測(cè)值的溫度檢測(cè)部。
[0076] 回到圖1進(jìn)行說(shuō)明，在頻率差檢測(cè)部3的后段設(shè)置著差分運(yùn)算部、即第一加法部 60。例如在AT切割的晶體振子中，頻率與溫度的關(guān)系為三次曲線，頻率在-40 °C附近出現(xiàn) 峰值（peak)，在85°C附近出現(xiàn)谷值（bottom)。在本例的溫度控制裝置中，目標(biāo)溫度例如為 85。。。
[0077] 如圖4所示，由溫度檢測(cè)部獲得的數(shù)字輸出值（頻率差檢測(cè)部3的數(shù)字輸出值） 隨著溫度上升，而從正值減小至負(fù)值。因此，第一加法部60是：使來(lái)自頻率差檢測(cè)部的數(shù)字 值與對(duì)應(yīng)于溫度目標(biāo)值的數(shù)字值相加而獲得的相加值即數(shù)字值，成為對(duì)應(yīng)于從目標(biāo)溫度減 去當(dāng)時(shí)的溫度所得的溫度差的大小。也就是說(shuō)，隨著溫度從-40°C接近例如目標(biāo)溫度85°C， 第一加法部60的相加值減小。因此，第一加法部60可以稱為：求出溫度目標(biāo)值與溫度檢測(cè) 值的差分的差分運(yùn)算部。
[0078] 在第一加法部60的后段，連接著調(diào)節(jié)部（運(yùn)算部）6,所述調(diào)節(jié)部（運(yùn)算部）6是 根據(jù)由所述第一加法部60運(yùn)算出的差分值，而進(jìn)行操作量的運(yùn)算，所述操作量是用來(lái)調(diào)節(jié) 對(duì)加熱器5的供電量。運(yùn)算部6包括：P運(yùn)算部61，為了獲得與差分值的大小成比例的操作 量，而將該差分值乘以比例增益；I運(yùn)算部62,包含運(yùn)算差分值的時(shí)間積分值的積分電路； 以及第二加法部63,將P運(yùn)算部61及I運(yùn)算部62的輸出相加。
[0079] 在運(yùn)算部6的后段，連接著飽和處理電路部4。飽和處理電路部4是成為如下設(shè)定 部的電路，即：所述設(shè)定部是用來(lái)設(shè)定相當(dāng)于供給至加熱器5的直流電壓的、從運(yùn)算部6輸 出的值（輸入值）的上限值與下限值。飽和處理電路部4是構(gòu)成為，當(dāng)輸入值小于下限值 時(shí)輸出下限值，當(dāng)輸入值大于上限值時(shí)輸出上限值，當(dāng)輸入值處于下限值與上限值之間時(shí)， 直接將輸入值輸出。
[0080] 在該例中，如圖5所示，飽和處理電路部4包括：例如，數(shù)字比較器（digital comparator) 41、數(shù)字比較器42及選擇器（selector) 43。在其中一個(gè)數(shù)字比較器41的負(fù)輸 入端，被輸入有從下述存儲(chǔ)器8讀出的上限值，在另一個(gè)數(shù)字比較器42的正輸入端，被輸入 有從下述存儲(chǔ)器8讀出的下限值。在數(shù)字比較器41的正輸入端及數(shù)字比較器42的負(fù)輸入 端，被輸入有輸入值（IN)。該輸入值（IN)是利用加法部63獲得的相加值。另外，將從下述 存儲(chǔ)器8讀出的上限值及下限值，分別輸入到選擇器43的端子INl及端子IN2 ;將輸入值 (IN)分別輸入到選擇器43的端子IN3。將數(shù)字比較器41的輸出及數(shù)字比較器42的輸出， 分別輸入到選擇器43的端子S1、端子S2。
[0081] 根據(jù)輸入到選擇器43的端子S1、端子S2的邏輯值的組合，而選擇內(nèi)部開(kāi)關(guān) (switch)的打開(kāi)/關(guān)閉（on/off)，且選擇輸入端INl~輸入端IN3中的一個(gè)，并輸出這個(gè) 輸入端的輸入值。選擇器43是以Sl、S2的邏輯值的組與輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系成為表一所示的 關(guān)系的方式構(gòu)成。表一是表示飽和處理電路部中的邏輯值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的說(shuō)明表。
[0082] [表一]
[0083]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種溫度控制裝置，將被加熱器加熱的被加熱體的溫度控制為目標(biāo)溫度，其特征在 于包括： 溫度檢測(cè)部，檢測(cè)對(duì)應(yīng)于所述被加熱體的溫度； 差分運(yùn)算部，求出數(shù)字值，所述數(shù)字值對(duì)應(yīng)于由所述溫度檢測(cè)部檢測(cè)出的溫度檢測(cè)值 與目標(biāo)溫度的差分值； 調(diào)節(jié)部，將由所述差分運(yùn)算部運(yùn)算出的數(shù)字值作為輸入值，而算出操作量，并將操作量 W數(shù)字值的形式輸出； 飽和處理電路部，連接于所述調(diào)節(jié)部的后段，所述飽和處理電路部包括；用來(lái)將所述調(diào) 節(jié)部的輸出值限制為預(yù)先所設(shè)定的上限值的數(shù)字電路； 可改寫(xiě)的存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)所述上限值，且將所述上限值從所述可改寫(xiě)的存儲(chǔ)部的存儲(chǔ)區(qū) 域讀出，并輸入到所述飽和處理電路部；W及 轉(zhuǎn)換部，用來(lái)將所述飽和處理電路部的輸出值轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并將所述模擬信號(hào)作 為控制指令值而輸出到所述加熱器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制裝置，其特征在于還包括： 連接部， 所述連接部連接了用來(lái)對(duì)所述存儲(chǔ)部進(jìn)行上限值的寫(xiě)入或改寫(xiě)的外部計(jì)算機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制裝置，其特征在于： 所述調(diào)節(jié)部包括： 比例運(yùn)算部，為了獲得與輸入值成比例的操作量而乘W比例增益； 積分電路，運(yùn)算輸入值的時(shí)間積分值；W及 加法部，獲得比例運(yùn)算部的運(yùn)算值與積分電路的運(yùn)算值的相加輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制裝置，其特征在于： 所述飽和處理電路部包括： 第一數(shù)字比較器，一個(gè)輸入端被輸入所述預(yù)先設(shè)定的上限值，另一個(gè)輸入端被輸入所 述調(diào)節(jié)部的輸出值； 第二數(shù)字比較器，一個(gè)輸入端被輸入用來(lái)限制所述調(diào)節(jié)部的輸出值的下限的下限值， 另一個(gè)輸入端被輸入所述調(diào)節(jié)部的輸出值；W及 選擇器，根據(jù)所述第一數(shù)字比較器及所述第二數(shù)字比較器的各輸出值的組合，從所述 調(diào)節(jié)部的輸出值、所述上限值、及所述下限值中進(jìn)行選擇；且 所述下限值被設(shè)定為：與溫度檢測(cè)值為目標(biāo)溫度W下時(shí)的正負(fù)符號(hào)相反的符號(hào)的值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制裝置，其特征在于： 所述飽和處理電路部包括： 第一數(shù)字比較器，一個(gè)輸入端被輸入所述預(yù)先設(shè)定的上限值，另一個(gè)輸入端被輸入所 述調(diào)節(jié)部的輸出值；W及 選擇器，根據(jù)所述第一數(shù)字比較器的輸出值，從所述調(diào)節(jié)部的輸出值、及所述上限值中 進(jìn)行選擇。
6. -種振蕩裝置，其特征在于包括： 根據(jù)權(quán)利要求1、3、4或5所述的溫度控制裝置； 振蕩電路，連接于成為被加熱體的晶體振子；W及 連接部，用來(lái)與外部計(jì)算機(jī)連接，所述外部計(jì)算機(jī)是用來(lái)將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的上限值進(jìn) 行改寫(xiě)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的振蕩裝置，其特征在于： 所述溫度檢測(cè)部包括： 第一晶體振子及第二晶體振子； 分別使所述第一晶體振子與所述第二晶體振子進(jìn)行振蕩的第一振蕩電路及第二振蕩 電路；化及 提取與所述第一振蕩電路與所述第二振蕩電路的振蕩頻率的差分相應(yīng)的值的電路；且 所述溫度檢測(cè)部與所述加熱器設(shè)置在共用的殼體內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種溫度控制裝置及振蕩裝置。溫度控制裝置是構(gòu)成為，設(shè)置飽和處理電路部，并將上限值存儲(chǔ)到可改寫(xiě)的存儲(chǔ)器，所述飽和處理電路部包含：用來(lái)將運(yùn)算部的輸出值限制為上限值的數(shù)字電路。如果增大上限值的值，那么被加熱體的溫度穩(wěn)定時(shí)間被縮短，另一方面，加熱器的最大電流變大。如果縮小上限值的值，那么被加熱體的溫度穩(wěn)定時(shí)間變長(zhǎng)，另一方面，加熱器的最大電流變小。由于可以自由地設(shè)定存儲(chǔ)器內(nèi)的上限值的值，所以可調(diào)整啟動(dòng)時(shí)縮短晶體振子的溫度穩(wěn)定時(shí)間與抑制加熱器的最大電流的優(yōu)先級(jí)。因此，振蕩裝置的制造商可以容易地制作與每個(gè)用戶對(duì)所述優(yōu)先級(jí)的要求相應(yīng)的振蕩裝置。
【IPC分類】G05D23-19
【公開(kāi)號(hào)】CN104635790
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410642792
【發(fā)明人】古幡司
【申請(qǐng)人】日本電波工業(yè)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年11月11日
【公告號(hào)】US20150130546