水晶恒温槽（Ｘｔａｌ-oven）

自己満足の　ガラクタ　博物館　(0609)

発振回路組み込み
（水晶発振器）

温度補償型への進化

恒温槽入り
温度補償型水晶発振器

もちろん高精度を要求する製品には恒温槽は手放せない装置で､ 恒温槽内に温度補償された発振回路全体を封入することが常識となっています。
そのようにすることで安定度は飛躍的に向上し水晶発振器の限界に近い10^-9程度まで向上させることが出来ました。

【　分周回路組み込み型発振器　】

円筒状に発振回路が構成され、写真では確認できないと思いますが中央部にガラス管タイプのＸｔａｌが納められています。

1967年製でトランジスタはゲルマニュウムタイプ2sb75です。 温度補償回路は組み込まれていませんので（感熱素子は見あたりません） 性能的には恒温槽タイプより劣っていたものと推測されます。

ゲルマニュウムタイプのため動作温度を上げる恒温槽は使用できず、わずかに発生する電子回路からの発熱で熱平衡を取っていたモノと思います。
恒温槽型発振器と比較してみると時代の節目の製品であることに気が付くでしょう。

この製品は分周回路が組み込まれているとはいえ部品点数の多さに驚かれるでしょう。

【 トランジスタ式発振器 】

シリコントランジスタの実用化に伴い電子回路は急速に安定度の良い製品が作られるようになりました。 そして要求は小型化に向かい始めました。上の製品はHC6/U相当のガラス封止のＸｔａｌが使われています。
下の製品はＸｔａｌではありません。音叉発振器を使用したものです。 高安定低周波用発振器として採用されたものです。

【 IC化された温度補償型発振器 】

小型化の要求は当然発振回路はIC化され、チップ化されこれもＸｔａｌユニットと同じように見て楽しむことがなくなりつつあります。

１段目の製品は高精度型、 ２段目の製品は汎用型ですがそれでも電源を入れてすぐ5ppm程度の誤差範囲に収まるのですから大変なものです。 上段の製品はもう一桁精度が良くなります。

注）２段目右上の製品は出力周波数100KHzですがＸｔａｌ発振器である確証がありません。 参考品として展示しました。

最近では３段目のサイズでも0.5ppm(5X10^-8)つまり上段と同じ精度の製品が出回っています。

最下段の製品は３段目の製品と同じ系統の製品を開封したところです。
右側の白いガラスのような円盤がＸｔａｌです。左側の黒い部分が基板上に造られたIC回路です。 保護用にエポキシで固められています。それらの脇にほんのわずかチップ部品の抵抗やコンデンサを見ることが出来ます。
初期の発振器と比較すると部品点数の少なさに驚かれるでしょう。

このような温度補償型発振器は携帯電話の普及に貢献しました． 低消費電力で高安定度の発振器がなければポケットに入る携帯電話は作れません。