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水晶発振器
メーカー15社・223製品一覧【2024年】

水晶発振器についての概要、用途、原理などをご説明します。また、水晶発振器のメーカー15社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。水晶発振器関連企業の2024年3月注目ランキングは1位:SiTime Corporation、2位:株式会社三ツ波、3位:日本電波工業株式会社となっています。

水晶発振器とは？
水晶発振器のメーカー15社一覧
水晶発振器の製品223件一覧

水晶発振器と関連するカテゴリ

水晶発振器とは

水晶発振器

水晶発振器は、水晶の持つ圧電現象を利用した水晶振動子 (クォーツ) による機械的共振に発振回路を内蔵し、一定の周波数を生み出すデバイスのことです。

水晶以外の発振回路には、LC発振、CR発振、セラミック素子を使った発振などがあります。水晶発振の場合はppmオーダ (100万個に1個の不良も許さない厳しい品質管理が可能) の高い精度が得られますが、そのほかは％の精度が許容できる回路に限られる点で水晶発振は優れています。

水晶が電子回路素子として使用できる理由は、水晶に圧電効果があるためです。トランジスタやICの発明よりもはるか昔の19世紀から、水晶は素子として使われていたという歴史があります。

水晶発振器の使用用途

水晶の振動をもとにした水晶発振器は、通信機器などの周波数信号源、時計 (クオーツ) のタイミング源、テレビのカラーバースト信号源として使われてきました。近年では、デジタル回路の固定周波数のクロック源として膨大な数が使われています。

ICやLSI (ICに比べてより集積度の高い複雑な回路をおさめた集積回路) にはクロック基準信号が不可欠であり、水晶発振器はクロック生成に必要な高い周波数安定性と無調整化、小型化を実現しています。

そのため、従来の通信機器やテレビ、時計などにとどまらず、衛星通信や自動車、パソコン、DVD機器などの情報家電分野にまで水晶発振器の使用用途は幅広いです。

水晶発振器の原理

水晶発振器は、水晶振動子（クォーツ）と呼ばれる共振子を基準共振に用いて、発振回路により、基準周波数となる信号を生成するデバイスです。水晶振動子では水晶の持つ圧電現象を利用しますが、水晶振動子だけでは共振周波数の必要な振幅を維持し続けることはできません。

そこで水晶発振器においては、内部に発振させる回路を追加で付加し、共振子の共振周波数を活用して、基準周波数信号の強度と周波数を制御しています。これが水晶発振器の動作原理です。水晶は、石英 (Sio2：二酸化ケイ素) から成り立っていますが、水晶発振器に使うのは人口水晶です。その人口水晶はラスカという天然の水晶が原料としています。

アルカリ溶液を満たした炉 (オートクレーブ) の中にラスカを入れ、高温かつ高圧にかけて溶かし、温度を制御することによって自然対流を発生させ、高い純度で再結晶した大きな人工結晶をつくります。それを薄く切り出し、水晶発振器にします。

水晶発振器のその他情報

1. 水晶振動子の振動モード

結晶軸に対して切り出す角度によって、周波数の温度特性、振動モードなどが変わります。MHz帯の水晶が最も多く、なかでも「ATカット」と呼ばれるものは、広い温度範囲であり、かつ偏差が小さいのが特性です。

たとえば、腕時計などに使われる場合には、体温や室温に近い温度で、温度係数が０になるような角度で切り出すといった具合に、使用目的によって切り出し方も変わります。

振動モードは、水晶が持っている機械的な振動の形態を言います。ATカット「厚み滑り振動」とも言い、イメージとしてはまな板の上に豆腐を置いて揺らしたような振動です。このように、発振周波数は、切り出し方の厚みがどの程度かによって決定されます。

2. 水晶発振器の精度

通常の水晶発振器の精度は1/10,000～1/100,000程度の誤差です。この精度を他の発振器と比較すると、シリコン発振器の約1,000倍、セラミック発振器の約100倍であり、シリコン発振器やセラミック発振器より高い精度を有しますが、原子時計に使われるセシウム発振器には精度面で及びません。

水晶発振器にはより精度を高めた製品もあり、温度保証水晶発振器 (TCXO) というタイプの製品です。このタイプの製品には温度保証回路と呼ばれる回路が組み込まれています。温度保証回路は水晶振動子の持つ温度特性を打ち消すような回路で、この回路を内蔵することにより、より広い温度範囲で安定した性能を発揮できるようになります。

3. 水晶発振器式時計の仕組み

水晶発振器式時計、すなわちクオーツ式時計は、水晶発振器が作り出す高精度な振動からICが分周を行い1秒間隔の周波数へ変換し時計として機能します。アナログ式 (針のあるタイプ) の時計は、この1秒間隔の周波数でステップモータを駆動して、秒針、分針、そして時針を動かします。一方、デジタル時計は同様に水晶発振器から作り出された1秒間隔の周波数で液晶パネルを駆動し、数字を表示していきます。

クオーツ式時計の機械式時計と比較した場合のメリットは、時間の精度が優れているだけではありません。電池で駆動できることから、長い時間メンテナンス無しで動き続ける点が挙げられます。また、たとえ電池が切れてしまっても、電池を交換すれば以前と同様の精度で動き続けることが可能です。

電池交換を不要としたクオーツ式時計として、太陽電池の搭載や発電機を搭載した腕時計等も発売されており、これらの時計はより長い期間に渡って時計を動かし続けられます。

4. MEMS発振器との比較

水晶発振器の歴史は1950年代に日本の時計メーカーがクオーツ式時計を生み出した後に急速に広がりを見せ、現在は、通信機器やテレビ、情報家電の分野で幅広く用いられています。しかし、昨今、小型化、価格面、性能面でMEMS (微小電子機械システム) 発振器と呼ばれる発振器が着目されています。

MEMS発振器は、半導体の製造過程を応用した製造工法を用いるため、電子回路への組み込みがしやすく、小型化向きです。特性面でも周波数調整のしやすさや消費電力の面で有利な商品も出回っており、今後改良により水晶発振器の市場シェアを凌駕する可能性もあります。

5. 高周波数化への取り組み

昨今の情報通信用デバイスは、その情報通信量の拡大に伴い、通信用の変調帯域を広く確保し、扱うクロック周波数を速くしたいというニーズから、通信の世代とともに扱う周波数が高くなってきています。よって基準周波数生成用の水晶発振器も当然ながら高周波数対応への要求があります。

PLLなどのアナログ回路技術の進展で、ある程度は周波数を回路面から上げることは可能です。しかし、その場合は位相ノイズや温度特性などの課題が発生するため、基準となる水晶発振器の発振周波数を上げるべく、現在は水晶振動子自体の改良と発振回路の高周波数対応で、100MHzの高周波数対応の製品もリリースされています。

参考文献
https://jp.rs-online.com/web/generalDisplay.html?id=ideas-and-advice/crystal-oscillators-guide
https://toragi.cqpub.co.jp/Portals/0/backnumber/2010/12/p147.pdf
https://www.jcwa.or.jp/time/tech/tech09.html

Metoreeでは各社カタログを無料で一括でダウンロードできるので、製品比較時に各社サイトで毎回情報を登録する手間を短縮することができます。

各社水晶発振器のカタログを無料一括ダウンロードできます。

水晶発振器メーカー 15社

*一部商社などの取扱い企業なども含みます。

汎用MEMS MHz & kHz発振器ファミリー注目製品
SiTime Corporation

産業用から車載まで幅広いアプリケーションをカバーする高信頼性、強い耐衝撃性、広い動作温度範囲を実現した高性能MEMS発振器。水晶発振器を含めた発振器のシェアでも世界最大のSiTime MEMS発振器をお試しください。32kHzの超小型高性能MEMS発振器/TCXOも多数用意しています。

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超低位相雑音水晶発振器（OCXO, TCXO, VCXO）注目製品
株式会社三ツ波

・世界NO.1レベルの低位相雑音を実現したOCXO, TCXO, VCXO
・超小型製品から他社でEOLとなったレガシー製品（5032, 7050他）
・当社は計測・通信・産業・防衛用水晶デバイスの総合商社です。

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宇宙航空防衛用発振器注目製品
SiTime Corporation

SiTime の宇宙航空防衛用発振器は対衝撃・対振動試験など厳しい試験でスクリーニングされた超高信頼性発振器で、優れた対衝撃・振動性能を持ち、壊れることはありません。水晶では実現できない高い信頼性、耐環境性能を提供します。世界で多くの採用実績を誇るSiTime発振器をご検討ください。

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低消費電力TCXO(32.768KHz) 注目製品
アスニクス株式会社

・小型低消費電力を実現したTCXOです
・2.15x1.35x1.1mmと小型で、1.0µAの低消費電力です
・±5ppm（-40~+105℃）の周波数温度安定度を実現しました
・低消費電力が求められるIoT向けとして適しています

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【車載・スマホ・基地局・宇宙・ニュースペース向け】高精度水晶発振器注目製品
日本電波工業株式会社

◆NDK独自の人工水晶育成技術・フォトリソグラフィー技術を活用した製品設計により、高精度、低ジッター・低ノイズ特性を実現しています。
◆自動車向け電子部品評議会（AEC）の規格に準拠した製品を多数ラインアップしています。
◆過酷な環境下である宇宙・ニュースペース向け製品を追加しています。

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- - SiTime Corporation メーカー
    SiTime MHz発振器、kHz発振器
  - 会社サイト創業: 1993年従業員数: 400人会社詳細
  - 本社: アメリカ合衆国
- 世界トップレベルの発振器メーカー世界トップレベルのMEMS技術短納期プログラマブル発振器
  
  ・高い技術力で急成長する発振器メーカー
  ・０エージングの高性能MEMS振動子を採用
  ・プログラマブルで特殊周波数でも短納期が可能
  ・高性能MEMS振動子で高信頼性、高性能を実現
  ・kHz発振器も多数提供
  
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- - 株式会社三ツ波商社・代理店商社・代理店
    超低位相雑音水晶発振器（OCXO, TCXO, VCXO）
  - 会社サイト創業: 1956年従業員数: 80人資本金: 236,720,000円会社詳細
  - 住所: 東京都品川区西五反田2丁目30番11号
- 高信頼高品質超低位相ノイズレガシィ製品可
  
  創業1956年。私たち三ツ波は「デバイス」「モジュール」「バッテリー」「機器/FA」を切り口にした4つのソリューションを軸に、最適なサプライチェーン構築のお手伝いをしている総合商社です。
  
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- - アスニクス株式会社商社・代理店
    水晶発振器一覧
  - 会社サイト創業: 2003年会社詳細
  - 住所: 神奈川県横浜市港北区新横浜1-2-1　新横浜ファーストビル9F
- 水晶専門メーカー FAEサポート充実小ロット対応可
  
  グローバルなネットワークを駆使し、お客様の様々なビジネスのサポートと、個々のビジネスで培われたノウハウや情報を生かした提案型のビジネス展開をしております。
  【ISO9001、ISO14001認証取得】
  
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- - 日本電波工業株式会社メーカー
    【高信頼性・高精度・小型】NDKの水晶発振器（SPXO, TCXO, VCXO, OCXO）
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1948年従業員数: 674人資本金: 5,596,000,000円会社詳細
  - 住所: 東京都渋谷区笹塚1-47-1メルクマール京王笹塚
- 車載向け世界No.1 車載向け水晶デバイス高信頼性水晶デバイス
  
  1948年創立の歴史ある水晶デバイスメーカーです。人工水晶の育成から最終製品まで自社内で一貫生産することで、高品質・高信頼の製品を提供しています。車載市場では世界シェアNo.1を誇ります。
  
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- - 株式会社村田製作所メーカー
    水晶発振器一覧
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1950年従業員数: 9,771人会社詳細
  - 住所: 京都府長岡京市東神足 (ひがしこうたり) 1丁目10番1号
- - 株式会社大真空メーカー
    水晶発振器一覧
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1959年従業員数: 640人会社詳細
  - 住所: 兵庫県加古川市平岡町新西池1389
- - 株式会社光陽精密メーカー
    水晶発振器
  - 会社サイト創業: 1957年従業員数: 55人資本金: 1,500,000,000円会社詳細
  - 住所: 山梨県富士吉田市向原三丁目13番10号
- - 九州電通株式会社メーカー
    水晶発振器一覧
  - 会社サイト創業: 1973年会社詳細
  - 住所: 長崎県大村市福重町３４０
- - リバーエレテック株式会社メーカー
    水晶発振器
  - 会社サイト創業: 1951年従業員数: 196人資本金: 90,000,000円会社詳細
  - 住所: 山梨県韮崎市富士見ケ丘二丁目1番11号
- - セイコーエプソン株式会社メーカー
    プログラマブル水晶発振器一覧
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1942年従業員数: 12,630人会社詳細
  - 住所: 長野県諏訪市大和三丁目3番5号
- - 京セラ株式会社メーカー商社・代理店
    水晶発振器一覧
  - 会社サイト上場(東証プライム) 創業: 1959年従業員数: 83,001人会社詳細
  - 住所: 京都府京都市伏見区竹田鳥羽殿町6
- - 株式会社東京クオーツ
    水晶発振器一覧
  - 会社サイト創業: 1975年従業員数: 20人資本金: 10,000,000円会社詳細
  - 住所: 東京都八王子市大和田町7-8-12 アルバテヅカ1階
- - 株式会社ナカアンドカンパニー
    水晶発振器一覧
  - 会社サイト創業: 2015年資本金: 50,000,000円会社詳細
  - 住所: 東京都千代田区九段南4丁目2番11号
- - 株式会社アロー電子
    水晶発振器
  - 会社サイト創業: 1983年資本金: 125,500,000円会社詳細
  - 住所: 山梨県甲府市落合町1239-1
- - 三田電波株式会社
    水晶発振器一覧
  - 会社サイト創業: 1966年会社詳細
  - 住所: 東京都練馬区大泉学園町7-17-20

水晶発振器 2024年3月のメーカーランキング

*一部商社などの取扱い企業なども含みます

2024年3月の注目ランキングベスト10

注目ランキング導出方法

順位	会社名	クリックシェア
1	SiTime Corporation	20.8%
2	株式会社三ツ波	13.5%
3	日本電波工業株式会社	10.6%
4	株式会社大真空	10.6%
5	株式会社村田製作所	8.2%
6	アスニクス株式会社	6.1%
7	リバーエレテック株式会社	6.1%
8	九州電通株式会社	4.5%
9	セイコーエプソン株式会社	4.5%
10	株式会社アロー電子	3.3%