TCXO

                                                                                                      Updae Dec. 5, 2009

                                   TCXOの内部は?





温度的に非常に安定な発振をするTCXOの内部はどうなっているのでしょうか?
ということで、秋月で売られている京セラ製の12.8MHz TCXO KTXO-18S を分解してみました。

結果は、あっけに取られるほど簡単で、いわゆる水晶の無調整発振回路が入っているだけでした。(図1)
使用されているコンデンサの温度特性で水晶の温度特性を補償しているものと思われます。

出力はCカットされており、のこぎり波のような波形となっています。
また、出力レベルが低いのでデジタルICへ入力する場合には、注意が必要です。
例えば、C-MOS IC に入力するには、図2のように 1/2 Vdd でバイアスして入力します。
ただし、PICマイコンのクロックとして利用する場合は、図3のように直結するだけでOKです。
この場合、PICマイコンのプログラム上で発振モードをクリスタル発振の HS に指定しておきます。
これにより、PICマイコン内部で抵抗 Rf によって負帰還がかけられ、OSC1端子が約 1/2 Vdd にバイアスされるようになります。
なお、このTCXO は出力インピーダンスが高いので、TTL IC に入力することは出来ません。(それに TTL では12.8メガは周波数が高すぎて動作しないでしょう)

電源ラインにはデカップリング用のコンデンサが内蔵されていますので、あえて外付けでデカップリングコンデンサを付ける必要はありません。

発振周波数は、数個のTCXOを測定して見ましたが、概ね±1ppm に入っているようで、結構正確です。
なお、トリマーコンデンサを回すと周波数の微調整がおこなえます。
トリマーコンデンサはチョッとやわらかいホットボンドのようなものでコーティングされていますので、回すときは調整棒を少し強めに突っ込み、コーティングに突き刺すようにします。
また、調整後もコーティングのネバリの為か、回した分が幾分もとの位置に戻るようなので、数日後、もう一度再調整をしたほうが良いようです。

図1.京セラTCXOの内部回路


図2.C-MOS IC に入力するとき


図3.PICに入力するとき









  出力波形