CN102291087A - 压电振荡器、gps接收装置以及电子设备 - Google Patents

压电振荡器、gps接收装置以及电子设备 Download PDF

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Abstract

压电振荡器、GPS接收装置以及电子设备,能根据来自外部的控制信号择一实现降低功耗和提高频率精度中的一方。温度补偿电路(10)根据取得的温度信息和PROM(70)(存储部)中存储的温度补偿数据,产生用于对压电振子(40)的频率温度特性进行补偿的温度补偿电压,压控振荡电路(30)使压电振子(40)振荡,并根据振荡控制电压控制压电振子(40)的振荡频率,开关电路(60)(电源控制部)根据来自外部的控制信号进行如下控制:对温度补偿电路(10)提供电源电压、或者不对温度补偿电路(10)的至少一部分提供电源电压,与对温度补偿电路(10)提供电源电压的期间同步地,对压控振荡电路(30)提供温度补偿电压作为振荡控制电压。

Description

压电振荡器、GPS接收装置以及电子设备
技术领域
本发明涉及压电振荡器、GPS接收装置以及电子设备。
背景技术
作为利用了人工卫星的测位系统,GPS(Global Positioning System)是广泛公知的,且已被用在车载导航装置等中。在GPS中,利用GPS接收装置接收从环绕着地球环绕轨道的多个GPS卫星分别发送的1.5GHz频带的电波信号,进行根据叠加在接收到的电波信号中的轨道信息和时刻信息来计算当前位置的处理(测位计算处理)、时刻校正处理。
在GPS接收装置中,进行如下处理:RF信号处理,接收GPS的电波并将其转换为中间频带的信号;以及基带信号处理,从中间频带的信号中解调基带信号,根据基带信号进行测位计算等。即使利用频率误差为±100ppm左右的频率精度的时钟信号进行基带信号处理,也不会带来问题,但是在RF信号处理中,为了准确地锁定于GPS的电波信号,需要频率误差为±0.5ppm以内的极高频率精度的时钟信号。因此,在GPS接收装置中,广泛使用了能得到频率精度高的时钟信号的温度补偿石英振荡器(TCXO:Temperature Compensated X’tal Oscillator)。温度补偿石英振荡器(TCXO)通过在规定的温度范围内消除石英振子的振荡频率与期望频率(标称频率)之间的偏差(频率偏差),由此,能够与温度无关地,输出频率大致恒定的时钟信号。
【专利文献1】日本特开2003-163542号公报
另外,近年来,不仅是车载导航装置这样的设置型电子设备,而且在便携电话机及手表等便携型电子设备中也装配有GPS接收装置,要求实现GPS接收装置的低功耗。特别是由于技术进步,已大幅削减了进行RF信号处理和基带信号处理的电路的功耗,其结果,温度补偿石英振荡器(TCXO)的功耗占GPS接收装置整体的功耗的比例非常大。因此,特别是对于装配在便携型电子设备中的GPS接收装置而言,降低温度补偿石英振荡器(TCXO)的功耗成为重要的课题。
发明内容
本发明是鉴于以上这样的问题而完成的,根据本发明的若干个方式,能够提供这样的压电振荡器:其能够根据来自外部的控制信号,择一地实现降低功耗与提高频率精度中的任一方。并且,根据本发明的其他的若干个方式,能够提供使用该压电振荡器来实现低功耗的GPS接收装置和电子设备。
(1)本发明提供一种压电振荡器,该压电振荡器包括:压电振子;存储部,其存储用于确定所述压电振子的频率温度特性的温度补偿数据;温度补偿电路,其取得温度信息,根据所取得的所述温度信息和所述温度补偿数据,产生用于对所述压电振子的频率温度特性进行补偿的温度补偿电压;压控振荡电路,其使所述压电振子振荡,并且,根据振荡控制电压对所述压电振子的振荡频率进行控制;以及电源控制部,其根据来自外部的控制信号进行如下控制:对所述温度补偿电路提供电源电压、或者不对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压,与对所述温度补偿电路提供电源电压的期间同步地,对所述压控振荡电路提供所述温度补偿电压,作为所述振荡控制电压。
本发明的压电振荡器在根据来自外部的控制信号而不对温度补偿电路的至少一部分提供电源电压的情况下,能够相应地降低功耗。
另一方面,该压电振荡器在根据来自外部的控制信号而对温度补偿电路提供电源电压的情况下,作为温度补偿型的振荡器工作,所以,能够提高频率精度。
因此,根据本发明,能够提供如下的压电振荡器:该压电振荡器能够根据来自外部的控制信号,择一地实现降低功耗和提高频率精度中的任一方。
(2)该压电振荡器可以构成为,还包括温度补偿电压控制部,该温度补偿电压控制部根据所述控制信号进行如下控制:对所述压控振荡电路提供所述温度补偿电压或提供固定电压,作为所述振荡控制电压,所述温度补偿电压控制部进行如下控制:在不对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压时,对所述压控振荡电路提供所述固定电压,作为所述振荡控制电压。
这样,在不对温度补偿电路的至少一部分提供电源电压时,使压控振荡电路的振荡控制电压固定,由此,能够将压电振荡器的振荡频率的变动幅度抑制为与温度变化量相应的变动幅度。
(3)在该压电振荡器中,可以构成为,所述温度补偿电压控制部进行如下控制:与不再对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压同时地或者在此之前,保持所述温度补偿电压,在不对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压时,对所述压控振荡电路提供该保持的所述温度补偿电压,作为所述固定电压。
这样,在不对温度补偿电路的至少一部分提供电源电压后,也对压控振荡电路固定地提供紧之前的温度补偿电压,所以,能够在停止对温度补偿电路提供电源电压的前后,不使压电振荡器的振荡频率发生变化。
(4)在该压电振荡器中,可以构成为,所述温度补偿电压控制部进行如下控制:在不对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压时,对所述压控振荡电路提供规定的恒定电压,作为所述固定电压。
这样,通过添加产生规定的恒定电压的简单结构的电路(例如电阻分压电路),由此,能够抑制成本的增加,而且能够将停止对温度补偿电路提供电源电压时的压电振荡器的振荡频率的变动幅度抑制为与温度变化量相应的变动幅度。
(5)在该压电振荡器中,可以构成为,所述温度补偿电路包括:多个电压产生电路,它们根据所述温度信息和所述温度补偿数据,分别产生用于对近似所述压电振子的频率温度特性的多项式的各次的项进行补偿的电压;以及温度补偿电压生成电路,其根据该多个电压产生电路产生的电压,生成所述温度补偿电压,所述电源控制部根据所述控制信号,控制是否对产生用于补偿所述多项式的1次以上的项的电压的所述电压产生电路提供电源电压,在不对产生用于补偿所述多项式的1次以上的项的电压的所述电压产生电路提供电源电压时,所述温度补偿电压生成电路对所述压控振荡电路提供用于补偿所述多项式的0次的项的电压,作为所述振荡控制电压。
这样,不需要新添加产生作为压控振荡电路的振荡控制电压的恒定电压的电路(例如电阻分压电路),能够抑制成本的增加,而且能够将停止对温度补偿电路提供电源电压时的压电振荡器的振荡频率的变动幅度抑制为与温度变化量相应的变动幅度。
(6)该压电振荡器可以构成为:还包括控制延迟时间的延迟控制部,该延迟时间是从由不对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压的状态切换为对所述温度补偿电路提供电源电压的状态起、到对所述压控振荡电路提供所述温度补偿电压为止的时间。
这样,能够在对温度补偿电路提供电源电压并使温度补偿电路进行稳定动作以前的期间,不对压控振荡电路提供温度补偿电压,能够抑制该期间内的压电振荡器的振荡频率的摆动。
(7)本发明提供一种GPS接收装置,该GPS接收装置包括:上述任一项所述的压电振荡器;接收部,其接收从GPS卫星发送的电波信号;RF处理部,其根据所述压电振荡器的振荡信号,从所述电波信号中解调中间频带的信号;以及基带处理部,其根据所述压电振荡器的振荡信号,从所述中间频带的信号中解调基带信号,从该基带信号中提取规定的信息,进行规定的计算处理,所述基带处理部生成用于进行如下控制的所述控制信号,将其提供给所述压电振荡器,所述控制是:在所述RF处理部从所述电波信号中解调所述中间频带的信号的期间,对所述压电振荡器的所述温度补偿电路提供电源电压,并且,与进行所述计算处理的期间同步地,不对所述压电振荡器的所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压。
这样,在RF处理部从电波信号中解调中间频带的信号的期间,能够使压电振荡器作为温度补偿型的压电振荡器工作,而对RF处理部提供极高频率精度的时钟信号。另一方面,在基带处理部进行规定的计算处理的期间,不要求如此高的频率精度的时钟信号,所以,停止温度补偿电路的工作,由此,能够相应地降低压电振荡器的功耗。因此,根据本发明,能够实现低功耗的GPS接收装置。
(8)在该GPS接收装置中,可以构成为,所述基带处理部生成用于进行如下控制的所述控制信号:在开始进行所述RF处理部从所述电波信号中解调所述中间频带的信号的处理的规定时间之前,对所述温度补偿电路提供电源电压。
这样,例如在对压电振荡器的温度补偿电路提供电源电压后,能够在该温度补偿电路产生的热量传递给压电振子而消除了该温度补偿电路与压电振子的温度差以前,不对压电振荡器的压控振荡电路提供温度补偿电压。因此,根据该GPS接收装置,能够抑制由该温度差引起的压电振荡器的频率误差的影响,不会浪费RF处理部的刚刚开始工作之后的处理。
(9)本发明提供包含上述任一项所述的GPS接收装置的电子设备。
根据本发明,能够实现包含GPS接收装置的电子设备的低功耗。
附图说明
图1是示出第1实施方式的压电振荡器的结构例的图。
图2是示出温度补偿电路的结构例的图。
图3是示出第2实施方式的压电振荡器的结构例的图。
图4是示出第3实施方式的压电振荡器的结构例的图。
图5是示出温度补偿电路的结构例的图。
图6是示出第4实施方式的压电振荡器的结构例的图。
图7是用于说明GPS的概要的图。
图8是示出本实施方式的GPS接收装置和包含该GPS接收装置的电子设备的结构例的功能框图。
图9是示出本实施方式的GPS接收装置的具体处理的一例的流程图。
图10是示出本实施方式的GPS接收装置的具体处理的另一例的流程图。
标号说明
1A、1B、1C、1D:压电振荡器;2、3、4、5、6、7:外部端子;8:上拉电阻;10:温度补偿电路;11:温度传感器;12:5次函数电压产生电路;13:4次函数电压产生电路;14:3次函数电压产生电路;15:1次函数电压产生电路;16:基准电压产生电路;17:电压加法电路;20:采样保持电路;22:开关电路;24:电容器;30:压控振荡电路;32:反相器;34:电阻;36:电容器;38:压控变容器;40:压电振子;50:输出缓冲器;60:开关电路;70:可编程ROM(PROM);80:调节器;90:开关电路;100:恒压产生电路;102、104:电阻;110:温度补偿电路;112、113、114、115:开关电路;120:延迟控制电路;150:GPS卫星;200:GPS接收装置;300:主CPU;310:操作部;320:显示部;330:ROM;340:RAM;350:通信部;202:GPS天线;204:SAW滤波器;210:RF电路;211:PLL;212:LNA;213:混频器;214:IF放大器;215:IF滤波器;216:ADC(A/D转换器);220:基带电路;221:DSP;222:CPU;223:SRAM;224:RTC(实时时钟);230:温度补偿石英振荡器(TCXO)。
具体实施方式
下面,使用附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外,以下说明的实施方式并不对权利要求书所记载的本发明的内容进行不正当的限定。并且,以下说明的结构并不都是本发明的必须结构要件。
1.压电振荡器
1-1.第1实施方式
图1是示出第1实施方式的压电振荡器的结构例的图。如图1所示,第1实施方式的压电振荡器1A构成为包括:温度补偿电路10、采样保持电路20、压控振荡电路30、压电振子40、输出缓冲器50、开关电路60、可编程ROM(PROM:Programmable ROM)70、调节器(regulator)80等。另外,本实施方式的压电振荡器也可以采用省略这些结构要素的一部分后的结构。
压电振子40是利用逆压电效应进行振动的压电元件,例如是石英振子、陶瓷振子、铌酸锂振子、钽酸锂振子等使用了单晶材料的振子,或者是氧化锌压电薄膜振子、氧化铝压电薄膜振子等使用了压电性薄膜的振子等。
尤其众所周知,AT切石英振子的频率温度特性(Δf/f:f为标称频率、Δf为频率误差)在较大的温度范围内展现出近似3次曲线的极佳的特性,因而通过使用AT切石英振子作为压电振子40,能够实现频率精度极高的温度补偿石英振荡器。因此,在需要高精度时钟的电子设备中,广泛利用了使用AT切石英振子作为压电振子40的温度补偿石英振荡器。
而且,在GPS的电波接收等特定处理中,要求频率误差为±0.5ppm左右的极高频率精度的时钟信号,所以,在GPS接收装置中,有时采用如下的温度补偿石英振荡器:该温度补偿石英振荡器使用AT切石英振子作为压电振子40,利用例如下式(1)所示的5次函数近似其频率温度特性(Δf/f)来提高近似的精度,由此能够极其准确地进行温度补偿。在式(1)中,f表示标称频率,Δf表示频率误差,T表示温度变量,t0表示基准温度(例如25℃)。
[式1]
Δf f = A 5 ( T - t 0 ) 5 + A 4 ( T - t 0 ) 4 + A 3 ( T - t 0 ) 3 + A 1 ( T - t 0 ) + A 0 · · · ( 1 )
压控振荡电路30根据振荡控制电压改变压电振子40的负载电容,由此,使压电振子40以与振荡控制电压对应的频率进行振荡,生成振荡信号。在本实施方式中,压控振荡电路30包括反相器32、电阻34、电容器36以及压控变容器38,由这些元件形成使压电振子40振荡的振荡环路。压控变容器38的一端被施加振荡控制电压,压控变容器38的电容根据该振荡控制电压的电平而变动,压电振子40的振荡频率根据压控变容器38的电容而变化。例如,振荡控制电压越高,压控变容器38的电容越小(或越大),所以,通过调整振荡控制电压,能够调整压电振子40的振荡频率。因此,与压电振子40的频率温度特性对应地,根据当前的温度,实时调整振荡控制电压,由此,能够使压电振子40的振荡频率与温度无关而大致恒定。
输出缓冲器50将压控振荡电路30的振荡信号放大为后级所要求的期望电平,经由外部端子7输出到外部。
PROM 70存储有用于确定压电振子40的频率温度特性的温度补偿数据,该PROM70作为本发明中的存储部发挥功能。具体而言,该温度补偿数据是用于确定表示压电振子40的频率温度特性的曲线的参数。例如,当固定基准温度t0时,可通过5次系数A5、4次系数A4、3次系数A3、1次系数A1、常数A0来确定式(1)所示的频率温度特性。因此,在本实施方式中,在PROM 70中存储有5次系数数据(A5)、4次系数数据(A4)、3次系数数据(A3)、1次系数数据(A1)、常数数据(0次系数数据)(A0),作为温度补偿数据。
PROM 70分别从外部端子2、3得到时钟信号和数据信号,由此,能够经由双线式的接口(I2C接口等)在存储器元件中写入数据。该接口还可以追加提供使能信号的外部端子而成为三线式的接口。而且,在压电振荡器1A的检查步骤等中,测定压电振子40的频率温度特性,根据该测定数据制作温度补偿数据,经由外部端子2、3向PROM 70中写入温度补偿数据。通过该温度补偿数据,能够吸收压电振子40的频率温度特性的个体间的偏差。
PROM 70可由EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)或熔断型等的OTPROM(One Time Programmable ROM)来实现。
另外,PROM 70也可以与温度补偿数据一起,存储用于根据压电振子40的特性来调整反相器32的能力的调整数据等。
温度补偿电路10取得温度信息,根据所取得的温度信息和PROM 70中存储的温度补偿数据,产生用于对压电振子40的频率温度特性进行补偿的温度补偿电压。图2是示出温度补偿电路10的结构例的图。如图2所示,本实施方式的温度补偿电路10构成为包括:温度传感器11、5次函数电压产生电路12、4次函数电压产生电路13、3次函数电压产生电路14、1次函数电压产生电路15、基准电压产生电路16、电压加法电路17。
温度传感器11是输出与温度对应的电压的传感器,例如可通过以电阻变化的形式捕捉温度变化的热敏电阻来实现。
5次函数电压产生电路12根据PROM 70中存储的5次系数数据A5和温度传感器11的输出电压,产生对式(1)的5次项即A5(T-t0)5进行补偿的电压(5次函数电压)。
4次函数电压产生电路13根据PROM 70中存储的4次系数数据A4和温度传感器11的输出电压,产生对式(1)的4次项即A4(T-t0)4进行补偿的电压(4次函数电压)。
3次函数电压产生电路14根据PROM 70中存储的3次系数数据A3和温度传感器11的输出电压,产生对式(1)的3次项即A3(T-t0)3进行补偿的电压(3次函数电压)。
1次函数电压产生电路15根据PROM 70中存储的1次系数数据A1和温度传感器11的输出电压,产生对式(1)的1次项即A1(T-t0)进行补偿的电压(1次函数电压)。
基准电压产生电路16根据PROM 70中存储的常数数据(0次系数数据)A0和温度传感器11的输出电压,产生对式(1)的常数项(0次项)即A0进行补偿的电压(基准电压)。该基准电压例如是在基准温度t0(例如25℃)下使压电振子40的振荡频率成为标称频率的电压。
电压加法电路17将5次函数电压产生电路12的输出电压(5次函数电压)、4次函数电压产生电路13的输出电压(4次函数电压)、3次函数电压产生电路14的输出电压(3次函数电压)、1次函数电压产生电路15的输出电压(1次函数电压)、基准电压产生电路16的输出电压(基准电压)相加,生成温度补偿电压。
调节器80使从外部端子5提供的电源电压成为并稳定在规定电平的电压,将该电压作为温度补偿电路10、压控振荡电路30、输出缓冲器50的电源电压来提供。另一方面,经由外部端子6提供温度补偿电路10、采样保持电路20、压控振荡电路30、输出缓冲器50等的接地电位。
在本实施方式中,始终对压控振荡电路30和输出缓冲器50提供调节器80输出的电源电压。另一方面,通过开关电路60的开闭,控制是否对温度补偿电路10提供调节器80输出的电源电压。即,开关电路60根据从外部端子4输入的控制信号,控制是否对温度补偿电路10提供电源电压,该开关电路60作为本发明的电源控制部发挥功能。在本实施方式中,外部端子4经由上拉电阻8被上拉至电源电位,在外部端子4为高电平或悬空(open)时,开关电路60闭合,对温度补偿电路10提供电源电压。另一方面,在外部端子4为低电平时,开关电路60断开,不对温度补偿电路10提供电源电压。
采样保持电路20根据来自外部端子4的控制信号,与不再对温度补偿电路10提供电源电压同时地或者在此之前,保持温度补偿电路10的输出电压(温度补偿电压),在不对温度补偿电路10提供电源电压时,将该保持的温度补偿电压提供给压控振荡电路30。在本实施方式中,采样保持电路20构成为包括三端子的开关电路22和一端接地的电容器24。开关电路22根据外部端子4的电压电平,控制是将电容器24的另一端与温度补偿电路10的输出连接还是使其悬空,施加到电容器24的两端的电压作为振荡控制电压被提供给压控振荡电路30。
在本实施方式中,在外部端子4为高电平或悬空时,开关电路22将温度补偿电路10与电容器24连接,在外部端子4为低电平时,开关电路22使电容器24悬空。因此,在外部端子4为高电平或悬空时,温度补偿电路10的输出电压(温度补偿电压)直接成为压控振荡电路30的振荡控制电压。另一方面,当外部端子4从高电平或悬空变化为低电平时,在电容器24中保持刚刚发生该变化之前的温度补偿电压,所以,在外部端子4为低电平时,该保持的温度补偿电压成为压控振荡电路30的振荡控制电压。
这样,采样保持电路20根据来自外部端子4的控制信号,控制是对压控振荡电路30提供温度补偿电压还是提供固定电压(电容器24中保持的电压),该采样保持电路20作为本发明的温度补偿电压控制部发挥功能。
关于这种结构的第1实施方式的压电振荡器1A,在外部端子4为高电平或悬空时,对温度补偿电路10提供电源电压,作为温度补偿压电振荡器工作,由此,能够输出频率精度高的振荡信号。另一方面,在外部端子4为低电平时,压电振荡器1A停止对温度补偿电路10提供电源电压,作为利用电容器24中保持的固定电压来控制振荡频率的单纯的压电振荡器工作,由此,能够削减温度补偿电路的部分的功耗。即,根据本实施方式,能够提供如下的压电振荡器:该压电振荡器能够根据来自外部的控制信号,则一地实现降低功耗和提高频率精度中的任一方。
作为一例,如果相对于压电振荡器整体的功耗,温度补偿电路10的功耗约占50%、压控振荡电路30和压电振子40的功耗约占20%、输出缓冲器的功耗约占30%,则在停止对温度补偿电路10提供电源电压的期间内,能够削减大约50%的功耗。而且,如果停止对温度补偿电路10提供电源电压的期间为整体的90%,则整体上能够削减大约45%(=50%×90%)的功耗。
并且,根据第1实施方式的压电振荡器1A,在不对温度补偿电路10提供电源电压后,对压控振荡电路30固定地提供紧之前的温度补偿电压,所以,能够在停止对温度补偿电路10提供电源电压的前后,不使振荡频率发生变化。
1-2.第2实施方式
图3是示出第2实施方式的压电振荡器的结构例的图。如图3所示,第2实施方式的压电振荡器1B构成为包括:温度补偿电路10、压控振荡电路30、压电振子40、输出缓冲器50、开关电路60、PROM 70、调节器80、开关电路90、恒压产生电路100等。另外,本实施方式的压电振荡器也可以采用省略这些结构要素的一部分后的结构。
第2实施方式的压电振荡器1B相对于第1实施方式的压电振荡器1A,将采样保持电路20置换为开关电路90和恒压产生电路100。
恒压产生电路100产生恒定电压,该恒定电压是通过电阻102与电阻104的电阻比对调节器80输出的电源电压进行电阻分压而形成的。该恒定电压例如可以是对式(1)的常数项A0进行补偿的基准电压、即在基准温度t0(例如25℃)下使压电振子40的振荡频率成为标称频率的电压或其附近的恒定电压。
开关电路90根据外部端子4的电平,选择温度补偿电路10的输出电压(温度补偿电压)或恒压产生电路100的恒定电压,将其作为振荡控制电压提供给压控振荡电路30。在本实施方式中,在外部端子4为高电平或悬空时(开关电路60闭合时),开关电路90选择温度补偿电压,在外部端子4为低电平时(开关电路60断开时),开关电路90选择恒定电压。即,在对温度补偿电路10提供电源电压时,开关电路90选择温度补偿电压,在不对温度补偿电路10提供电源电压时,开关电路90选择恒定电压,作为振荡控制电压提供给压控振荡电路30。
这样,开关电路90根据来自外部端子4的控制信号,控制是对压控振荡电路30提供温度补偿电压还是提供固定电压(由恒压产生电路100产生的恒定电压),该开关电路90作为本发明的温度补偿电压控制部发挥功能。
图3中的其他结构与图1相同,所以,分别标注相同标号,并省略其说明。
关于这种结构的第2实施方式的压电振荡器1B,在外部端子4为高电平或悬空时,对温度补偿电路10提供电源电压,作为温度补偿压电振荡器工作,由此,能够输出频率精度高的振荡信号。另一方面,在外部端子4为低电平时,压电振荡器1B停止对温度补偿电路10提供电源电压,作为利用由恒压产生电路100产生的恒定电压来控制振荡频率的单纯的压电振荡器(具有与压电振子40的频率温度特性相一致的频率变动的压电振荡器)工作,由此,能够削减温度补偿电路的部分的功耗。即,根据本实施方式,能够提供如下的压电振荡器:该压电振荡器能够根据来自外部的控制信号,择一地实现降低功耗和提高频率精度中的任一方。
并且,根据第2实施方式的压电振荡器1B,通过添加简单结构的恒压产生电路(电阻分压电路),由此能够抑制成本的增加,而且能够将停止对温度补偿电路10提供电源电压时的振荡频率的变动幅度抑制为与温度变化量相应的变动幅度(例如如果压电振子40为石英振子,则为±100ppm以内)。
1-3.第3实施方式
图4是示出第3实施方式的压电振荡器的结构例的图。如图4所示,第3实施方式的压电振荡器1C构成为包括:温度补偿电路110、压控振荡电路30、压电振子40、输出缓冲器50、开关电路60、PROM 70、调节器80等。另外,本实施方式的压电振荡器也可以采用省略这些结构要素的一部分后的结构。
第3实施方式的压电振荡器1C相对于第1实施方式的压电振荡器1A,删除了采样保持电路20,并且,温度补偿电路110的结构与温度补偿电路10不同。
图5是示出温度补偿电路110的结构例的图。如图5所示,温度补偿电路110相对于第1实施方式中的温度补偿电路10,在5次函数电压产生电路12、4次函数电压产生电路13、3次函数电压产生电路14、1次函数电压产生电路15与电压加法电路17之间,分别追加了开关电路112、113、114、115。
关于温度补偿电路110,在外部端子4为高电平或悬空时(开关电路60闭合时),开关电路112、113、114、115全部闭合,通过电压加法电路17将5次函数电压、4次函数电压、3次函数电压、1次函数电压、基准电压相加,输出温度补偿电压。此时,由于开关电路60闭合,所以,对5次函数电压产生电路12、4次函数电压产生电路13、3次函数电压产生电路14、1次函数电压产生电路15提供电源电压。另一方面,在外部端子4为低电平时(开关电路60断开时),使开关电路112、113、114、115全部断开,输出对式(1)的常数项A0进行补偿的基准电压。此时,由于开关电路60断开,所以,不对5次函数电压产生电路12、4次函数电压产生电路13、3次函数电压产生电路14、1次函数电压产生电路15提供电源电压。需要注意的是,与开关电路60的开闭无关地,始终对基准电压产生电路16提供电源电压。
这样,在不对产生用于补偿式(1)的1次以上的项的电压的电压产生电路12、13、14、15提供电源电压时,开关电路112、113、114、115和电压加法电路17对压控振荡电路30提供用于补偿式(1)的常数项(0次项)的基准电压,该开关电路112、113、114、115和电压加法电路17作为本发明的温度补偿电压生成电路发挥功能。
图4中的其他结构与图1相同,所以,分别标注相同标号,并省略其说明。
关于这种结构的第3实施方式的压电振荡器1C,在外部端子4为高电平或悬空时,对温度补偿电路110内部的5次函数电压产生电路12、4次函数电压产生电路13、3次函数电压产生电路14、1次函数电压产生电路15提供电源电压,作为温度补偿压电振荡器工作,由此,能够输出频率精度高的振荡信号。另一方面,在外部端子4为低电平时,压电振荡器1C停止对温度补偿电路110内部的5次函数电压产生电路12、4次函数电压产生电路13、3次函数电压产生电路14、1次函数电压产生电路15提供电源电压,作为利用由基准电压产生电路16产生的恒定电压来控制振荡频率的单纯的压电振荡器(具有与压电振子40的频率温度特性相一致的频率变动的压电振荡器)工作,由此,能够削减5次函数电压产生电路12、4次函数电压产生电路13、3次函数电压产生电路14、1次函数电压产生电路15这些部分的功耗。即,根据本实施方式,能够提供如下的压电振荡器:该压电振荡器能够根据来自外部的控制信号,择一地实现降低功耗和提高频率精度中的任一方。
并且,根据第3实施方式的压电振荡器1C,不需要新添加恒压产生电路(电阻分压电路),能够抑制成本的增加,而且能够将停止对温度补偿电路10提供电源电压时的振荡频率的变动幅度抑制为与温度变化量相应的变动幅度(例如如果压电振子40为石英振子,则为±100ppm以内)。
1-4.第4实施方式
图6是示出第4实施方式的压电振荡器的结构例的图。如图6所示,第4实施方式的压电振荡器1D构成为包括:温度补偿电路10、采样保持电路20、压控振荡电路30、压电振子40、输出缓冲器50、开关电路60、PROM 70、调节器80、延迟控制电路120等。另外,本实施方式的压电振荡器也可以采用省略这些结构要素的一部分后的结构。
第4实施方式的压电振荡器1D相对于第1实施方式的压电振荡器1A,追加了延迟控制电路120。
延迟控制电路120对延迟时间(可以是固定的,也可以是可变的)进行控制,作为本发明的延迟控制部发挥功能,所述延迟时间是从由不对温度补偿电路10提供电源电压的状态切换为提供电源电压的状态起、到对压控振荡电路30提供温度补偿电压为止的时间。在本实施方式中,延迟控制电路120以如下方式对采样保持电路20的开关电路22的开闭动作进行控制:从外部端子4由低电平成为高电平或悬空时(开关电路60闭合时)起计测规定时间,在经过规定的延迟时间之前使电容器24的端子悬空,在经过规定的延迟时间之后,将电容器24的端子与温度补偿电路10的输出连接。另一方面,以如下方式控制开关电路22:在外部端子4由高电平或悬空成为低电平时(开关电路60断开时),立即使电容器24的端子悬空。
图6中的其他结构与图1相同,所以,分别标注相同标号,并省略其说明。
这种结构的第4实施方式的压电振荡器1D除了能够获得与第1实施方式的压电振荡器1A相同的效果以外,通过预先调整延迟时间,由此,能够在对温度补偿电路10提供电源电压并使温度补偿电路10实现稳定动作以前的期间,不对压控振荡电路30提供温度补偿电压,能够抑制该期间内的振荡频率的摆动。
2.GPS接收装置、电子设备
2-1.GPS的概要
图7是用于说明GPS的概要的图。
GPS卫星150在地球上空的规定轨道上环绕,向地面发送在1.57542GHz的电波(L1波)中叠加有导航消息的信号(以下称为“GPS卫星信号”)。GPS接收装置200是具有接收该GPS卫星信号并解调导航消息的功能的装置。
目前,存在大约30个GPS卫星,为了识别从哪个GPS卫星发送了GPS卫星信号,各GPS卫星在GPS卫星信号中叠加被称为C/A码(Coarse/Acquisition Code)的1023码片(chip)(1ms周期)的固有模式。C/A码的各个码片为+1或-1中的任一方,C/A码可被看作为随机模式。因此,通过取GPS卫星信号与各C/A码的模式之间的相关,能够检测叠加在GPS卫星信号中的C/A码。
GPS卫星150搭载了原子钟表,在GPS卫星信号中包含利用原子钟表计测到的极其准确的时刻信息。并且,通过地面的控制段来测定搭载在各GPS卫星中的原子钟表的微小的时刻误差,在GPS卫星信号中还包含用于修正该时刻误差的时刻修正参数。因此,GPS接收装置200接收从一个GPS卫星发送的GPS卫星信号,能够使用其中包含的时刻信息和时刻修正参数,将内部时刻校正为准确的时刻。
而且,在GPS卫星信号中包含有表示GPS卫星150在轨道上的位置的轨道信息。GPS接收装置200能够使用时刻信息和轨道信息进行测位计算。在确定GPS接收装置200的三维位置(x、y、z)的情况下,接收从3个以上的GPS卫星分别发送的GPS卫星信号,使用其中包含的时刻信息和轨道信息,进行测位计算。并且,在以GPS接收装置200的内部时刻包含某种程度的误差为前提时,除了x、y、z参数以外,时刻误差也是未知数,所以,有时GPS接收装置200接收从4个以上的GPS卫星分别发送的GPS卫星信号,使用其中包含的时刻信息和轨道信息,进行测位计算。
2-2.GPS接收装置的结构
图8是示出本实施方式的GPS接收装置和包含该GPS接收装置的电子设备的结构例的功能框图。本实施方式的电子设备400构成为包括:GPS接收装置200、主CPU 300、操作部310、显示部320、ROM(Read Only Memory)330、RAM(RandomAccess Memory)340、通信部350。
主CPU 300根据ROM 330中存储的程序,进行各种计算处理和控制处理。具体而言,主CPU 300对GPS接收装置200发送各种控制命令,对GPS接收装置200的动作进行控制,并受理来自GPS接收装置200的测位数据,进行各种计算处理。并且,主CPU 300进行与来自操作部310的操作信号对应的各种处理、向显示部320发送用于显示各种信息的显示信号的处理、控制通信部350与外部进行数据通信的处理等。
操作部310是由操作键、按钮开关等构成的输入装置,向主CPU 300发送与用户操作对应的操作信号。通过该操作部310的操作,输入测位的开始、结束等各种指示。
显示部320是由LCD(Liquid Crystal Display)等构成的显示装置,根据从主CPU300输入的显示信号,显示各种信息(例如导航信息和时刻信息等)。
ROM 330存储用于供主CPU 300进行各种计算处理和控制处理的程序、以及用于实现导航功能等的各种程序和数据等。
RAM 340被用作主CPU 300的作业区域,临时存储从ROM 330中读出的程序和数据、从操作部310输入的数据、主CPU 300根据各种程序执行的运算结果等。
通信部350进行用于使CPU 300与外部装置之间的数据通信成立的各种控制。
GPS接收装置200构成为包括:GPS天线202、SAW(Surface Acoustic Wave:表面声波)滤波器204、RF电路210、基带电路220、温度补偿石英振荡器(TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator)230,进行GPS卫星信号的接收、时刻信息和轨道信息的取得、测位计算等处理。
GPS天线202是接收包含GPS卫星信号的各种电波的天线。SAW滤波器204进行从GPS天线202接收到的电波中提取GPS卫星信号的处理。即,SAW滤波器204构成为使1.5GHz频带的信号通过的带通滤波器。GPS天线202和SAW滤波器204作为本发明的接收部发挥功能。
RF电路210构成为包括:PLL(Phase Locked Loop)211、LNA(Low NoiseAmplifier)212、混频器213、IF放大器214、IF(Intermediate Frequency:中间频率)滤波器215、ADC(A/D转换器)216。
PLL 211生成使以几十MHz左右进行振荡的TCXO 230的振荡信号倍增为1.5GHz频带的频率的时钟信号。
SAW滤波器204提取出的GPS卫星信号由LNA 212进行放大。由LNA 212放大后的GPS卫星信号在混频器213中与PLL 211输出的时钟信号进行混频,降频为中间频带(例如几MHz)的信号(IF信号)。混频器213混频后的信号由IF放大器214进行放大。
通过混频器213的混频,与IF信号一起还生成了GHz级的高频信号,所以,IF放大器214除了对IF信号进行放大以外,还对该高频信号进行放大。IF滤波器215使IF信号通过,并除去该高频信号(准确地讲是使其衰减到规定水平以下)。通过IF滤波器215后的IF信号由ADC(A/D转换器)216转换为数字信号。
这样,RF电路210根据TCXO 230的振荡信号,从GPS卫星信号中解调IF信号,该RF电路210作为本发明的RF处理部发挥功能。
基带电路220构成为包括:DSP(Digital Signal Processor)221、CPU(CentralProcessing Unit)222、SRAM(Static Random Access Memory)223、RTC(实时时钟)224,将TCXO 230的振荡信号作为时钟信号进行各种处理。
DSP 221与CPU 222协同地工作,从IF信号中解调基带信号,对基带信号进行各种处理,取得导航消息中包含的时刻信息和轨道信息,进行测位计算。
SRAM 223用于存储所取得的时刻信息和轨道信息。RTC 224生成用于进行基带处理的定时。该RTC 224基于来自TCXO 230的时钟信号进行向上计数(count up)。
作为基带信号的处理,基带电路220例如在后述的卫星检索步骤中进行如下处理:产生与各C/A码相同模式的本地码,取得基带信号中包含的各C/A码和本地码的相关。然后,基带电路220调整本地码的产生定时,使得相对于各本地码的相关值达到峰值,在相关值为阈值以上的情况下,判断为与该本地码的GPS卫星同步(捕捉到GPS卫星)。另外,在GPS中,采用了所有GPS卫星使用不同的C/A码发送同一频率的卫星信号的CDMA(Code Division Multiple Access)方式。因此,通过判别接收到的GPS卫星信号中包含的C/A码,能够检索所能捕捉的GPS卫星。
并且,基带电路220进行如下处理:为了取得捕捉到的GPS卫星的时刻信息和轨道信息,对与该GPS卫星的C/A码相同模式的本地码和基带信号进行混频。在混频后的信号中,对包含捕捉到的GPS卫星的时刻信息和轨道信息的导航消息进行解调。然后,基带电路220进行取得导航消息中包含的轨道信息和时刻信息并存储到SRAM 223中的处理。
并且,基带电路220进行如下处理:根据时刻信息和轨道信息进行测位计算,向主CPU 300发送通过测位计算而得到的位置信息(测位数据)。
另外,RF电路210为了准确地锁定于GPS卫星信号的频率,需要频率误差为±0.5ppm以内的极准确的时钟信号。与此相对,基带电路220则是通过数字处理的方式来进行所有的处理,所以,即使是频率误差为±100ppm左右(石英振子的频率温度特性的变动幅度的程度)的时钟信号,也能够正常工作。因此,特别是在本实施方式中,TCXO 230能够经由外部端子(模式选择端子),选择进行温度补偿而生成频率精度极高的振荡信号的模式(TCXO模式)、以及不进行温度补偿而生成频率精度较低的振荡信号的模式(SPXO模式)中的任一方。TCXO模式的功耗大,但是能够得到极高频率精度的时钟信号,而SPXO模式的时钟信号的频率精度低,但是能够降低功耗。这种TCXO 230例如可作为上述第1实施方式~第4实施方式中的任一方式的压电振荡器来实现。
在本实施方式中,基带电路220对TCXO 230的模式选择端子提供控制信号,由此,能够在任意的定时对TCXO模式与SPXO模式进行切换,可根据应用程序恰当地设定这2个模式的切换定时。例如,在考虑每秒更新位置信息的导航的情况下,在一秒钟内,RF电路210仅在最初的100ms中进行处理,基带电路220在此后的900ms中进行处理。该情况下,基带电路220可以在RF电路210进行处理的期间选择TCXO模式,在基带电路220进行处理的期间选择SPXO模式。
这样,基带电路220作为本发明的基带处理部发挥功能,生成用于进行如下控制的控制信号,所述控制是:在RF电路210从GPS卫星信号中解调IF信号的期间,对TCXO 230的温度补偿电路提供电源电压,并且,与进行测位计算处理的期间同步地,不对TCXO 230的温度补偿电路的至少一部分(例如构成温度补偿电路的多个有源电路中的至少一部分)提供电源电压。
另外,作为电子设备400,可以列举便携电话机、便携型导航装置(PND:PortableNavigation Device)、PDA(Personal Data Assistance)、便携型音乐播放器、手表等。
2-3.GPS接收装置的处理
图9是示出本实施方式的GPS接收装置的具体处理的一例的流程图。
GPS接收装置200在从主CPU 300接收到测位处理的指示时,通过基带处理电路220,启动TCXO 230的温度补偿功能(设定为TCXO模式)(步骤S10),开始进行测位处理(步骤S20)。
首先,GPS接收装置200开始进行卫星检索步骤(卫星搜索步骤)(步骤S30)。在卫星检索步骤中,GPS接收装置200进行检索能够捕捉的GPS卫星的处理。具体而言,在卫星检索步骤中,RF电路210接收GPS卫星信号而生成IF信号,基带电路220从IF信号中解调基带信号,并且,产生与各卫星编号的C/A码相同模式的本地码,计算基带信号中包含的C/A码与各本地码的相关值。如果基带信号中包含的C/A码与本地码为相同的码,则相关值在规定定时具有峰值,但是,如果为不同的码,则相关值不具有峰值,始终大致为零。基带电路220调整本地码的产生定时,使得基带信号中包含的C/A码与本地码的相关值最大,如果相关值为规定阈值以上,则判断为捕捉到GPS卫星。然后,基带电路220将捕捉到的各GPS卫星的信息(卫星编号等)存储到SRAM 223中。
在GPS接收装置200捕捉到至少一个GPS卫星之前经过了超时时间的情况下(步骤S40:“是”的情况),如果没有从主CPU 300接收到测位处理的结束指示(步骤S150:“否”的情况),则继续进行卫星检索步骤(步骤S30)。在电子设备400处于无法进行接收的环境的情况下(例如位于室内的情况下),即使进行所有GPS卫星的搜索,也不存在能够捕捉的GPS卫星,因而将产生超时。
另一方面,在经过超时时间之前成功捕捉到GPS卫星的情况下(步骤S50:“是”的情况),GPS接收装置200开始获取所捕捉到的GPS卫星的卫星信息(时刻信息和轨道信息等)(步骤S60)。具体而言,基带电路220对来自捕捉到的各GPS卫星的导航消息分别进行解调,取得时刻信息和轨道信息,将所取得的时刻信息和轨道信息存储到SRAM 223中。
在GPS接收装置200取得N个(例如3个或4个)以上的GPS卫星的卫星信息之前经过了超时时间的情况下(步骤S70:“是”的情况),如果没有从主CPU 300接收到测位处理的结束指示(步骤S150:“否”的情况),则继续进行卫星检索步骤(步骤S30)。在GPS接收装置200未能捕捉到N个(例如3个或4个)以上的GPS卫星、或来自所捕捉到的GPS卫星的GPS卫星信号的接收电平过小的情况下,仍然无法正确地解调N个(例如3个或4个)以上的GPS卫星的卫星信息,因而将产生超时。
另一方面,在经过超时时间之前成功捕捉到N个(例如3个或4个)以上的GPS卫星的卫星信息的情况下(步骤S80:“是”的情况),如果卫星搜索开始后经过了规定时间T1(步骤S90:“是”的情况),则GPS接收装置200通过基带处理电路220,关闭TCXO 230的温度补偿功能(设定为SPXO模式)(步骤S100),开始进行测位计算(步骤S110)。具体而言,基带电路220从捕捉到的GPS卫星中选择N个(例如3个或4个)GPS卫星,从SRAM 223中读出所选择的N个(例如3个或4个)GPS卫星的卫星信息(时刻信息和轨道信息),开始进行测位计算(位置信息的生成)(步骤S110)。
具体而言,基带电路220能够根据内部时刻与时刻信息之差以及时刻修正数据,分别计算N个(例如3个或4个)GPS卫星与电子设备400之间的距离,根据轨道信息,分别计算N个GPS卫星的位置,根据N个GPS卫星与电子设备400之间的距离以及N个GPS卫星的位置,生成电子设备400的位置信息。
GPS接收装置200在测位计算结束后,向主CPU 300发送测位数据(测位计算结果、具体而言为位置信息)(步骤S120)。
然后,当测位计算开始后经过了规定时间T2时(步骤S130:“是”的情况),GPS接收装置200通过基带处理电路220,启动TCXO 230的温度补偿功能(设定为TCXO模式)(步骤S140),如果没有从主CPU 300接收到测位处理的结束指示(步骤S150:“否”的情况),则重新开始卫星检索步骤,以便进行下次的测位计算(步骤S30)。
GPS接收装置200在从主CPU 300接收到测位处理的结束指示以前(成为步骤S150的“是”以前),反复进行步骤S30以后的处理。
根据该流程图,在RF电路210从GPS卫星信号中解调IF信号的期间,使TCXO230以TCXO模式工作,由此,能够向RF电路210提供±0.5ppm左右的极高频率精度的时钟信号。另一方面,在基带电路220进行测位计算处理的期间,即便是±100ppm左右的频率精度的时钟信号也足够了,因而使TCXO 230以SPXO模式工作,由此,能够降低功耗。
例如,如果是每秒更新位置信息的导航,则设定为T1=100ms、T2=900ms,在一秒钟内的最初的100ms中取得卫星信息,在剩余的900ms中进行测位计算。即,在最初的100ms中TCXO 230为TCXO模式,在剩余的900ms中TCXO 230为SPXO模式。因此,在设定为SPXO模式能够削减TCXO 230的功耗的50%的情况下,由于TCXO 230以SPXO模式工作的时间为90%,所以,整体上能够削减TCXO 230的功耗的45%。
图10是示出本实施方式的GPS接收装置的具体处理的另一例的流程图。在图9的流程图中,在即将再次开始卫星检索步骤之前,将TCXO 230设定为TCXO模式。在该情况下,当成为TCXO模式时,如果对温度补偿电路提供电源电压而开始工作,则TCXO 230的电路部分发热,但是,所发出的热量传递给石英振子而消除电路部分与石英振子之间的温度差需要一些时间。因此,在将TCXO 230设定为TCXO模式后,在规定时间内,温度传感器的检测温度与石英振子的实际温度之间将产生偏差,导致TCXO 230的频率精度劣化。因此,即使GPS接收装置200再次开始卫星检索步骤,也无法立即锁定于GPS卫星信号,从而会进行无用的处理。因此,在图10的流程图中,在GPS接收装置200再次开始卫星检索步骤的规定时间之前,将TCXO 230设定为TCXO模式。在图10的流程图中,对与图9相同的处理标注相同的标号,并省略其说明。
在图10的流程图中,步骤S10~S110的处理与图9的流程图相同。在图10的流程图中,GPS接收装置200在开始进行测位计算后经过了规定时间T3时(步骤S112:“是”的情况),通过基带处理电路220,启动TCXO 230的温度补偿功能(设定为TCXO模式)(步骤S114)。
然后,GPS接收装置200在测位计算结束后,向主CPU 300发送测位数据(测位计算结果、具体而言为位置信息)(步骤S120),当测位计算开始后经过了规定时间T2时(步骤S130:“是”的情况),如果没有从主CPU 300接收到测位处理的结束指示(步骤S150:“否”的情况),则重新开始卫星检索步骤,以便进行下次的测位计算(步骤S30)。
根据该流程图,在RF电路210开始进行处理的T2-T3时间之前,使TCXO 230以TCXO模式工作,由此,能够向RF电路210提供±0.5ppm左右的极高频率精度的时钟信号。因此,通过恰当地设定T2-T3,由此,在对TCXO 230的温度补偿电路提供电源电压后,能够在由该温度补偿电路产生的热传递给石英振子而消除了温度传感器的检测温度与石英振子的温度差之后,开始进行RF电路210的处理。因此,能够抑制由温度传感器的检测温度与石英振子的温度之差引起的TCXO 230的频率误差的影响,不会浪费RF电路210的刚刚开始工作之后的处理。
例如,如果是每秒更新位置信息的导航,则设定为T1=100ms、T2=900ms、T3=800ms,由此,从RF电路210开始进行处理的100ms之前,使TCXO 230成为TCXO模式。如果在该100ms的期间内消除了温度传感器的检测温度与石英振子的温度之差,则能够在RF电路210开始卫星检索步骤之后立即锁定于GPS卫星信号。
另外,本发明不限于本实施方式,可在本发明的主旨的范围内进行各种变形来实施。
例如,在第4实施方式的压电振荡器1D中,采用了针对第1实施方式的压电振荡器1A添加延迟控制电路120的结构,不过,也可以构成针对第2实施方式的压电振荡器1B或第3实施方式的压电振荡器1C添加延迟控制电路120的压电振荡器。在针对第2实施方式的压电振荡器1B添加延迟控制电路120的情况下,延迟控制电路120可以通过如下方式对开关电路90进行控制:从外部端子4由低电平成为高电平或悬空时(开关电路60闭合时)起计测规定时间,在经过规定的延迟时间之前,对压控振荡电路30提供由恒压产生电路100产生的恒定电压,在经过规定的延迟时间之后,对压控振荡电路30提供温度补偿电压,并且,在外部端子4由高电平或悬空成为低电平时(开关电路60断开时),立即对压控振荡电路30提供恒定电压。另外,在针对第3实施方式的压电振荡器1C添加延迟控制电路120的情况下,延迟控制电路120可通过如下方式进行控制:从外部端子4由低电平成为高电平或悬空时(开关电路60闭合时)起计测规定时间,在经过规定的延迟时间之前,使温度补偿电路110内部的开关电路112、113、114、115全部断开,在经过规定的延迟时间之后,使开关电路112、113、114、115全部闭合,并且,在外部端子4由高电平或悬空成为低电平时(开关电路60断开时),立即断开开关电路112、113、114、115。
并且,例如在第1实施方式~第4实施方式的压电振荡器中,在PROM 70中仅存储有温度补偿数据的情况下,可以与停止对温度补偿电路10提供电源电压同步地,也停止对PROM 70提供电源电压。这样,能够进一步降低压电振荡器的功耗。但是,在将这些压电振荡器用于本实施方式的GPS接收装置200的情况下,在停止对温度补偿电路10提供电源电压的期间(RF电路210的工作停止期间)内,也需要对基带电路220提供时钟信号,所以,在PROM 70中存储有温度补偿数据和反相器32的能力调整数据等的情况下,优选在停止对温度补偿电路10提供电源电压的期间内,也不停止对PROM 70提供电源电压。
本发明包括与实施方式中说明的结构实质上相同的结构(例如,功能、方法和结果相同的结构、或目的和效果相同的结构)。并且,本发明包括对实施方式中说明的结构的非本质部分进行置换后的结构。并且,本发明包括能够发挥与实施方式中说明的结构相同的作用效果的结构或达成相同目的的结构。并且,本发明包括在实施方式中说明的结构中添加了公知技术后的结构。

Claims (9)

1.一种压电振荡器,该压电振荡器包括:
压电振子;
存储部,其存储用于确定所述压电振子的频率温度特性的温度补偿数据;
温度补偿电路,其取得温度信息,根据所取得的所述温度信息和所述温度补偿数据,产生用于对所述压电振子的频率温度特性进行补偿的温度补偿电压;
压控振荡电路,其使所述压电振子振荡,并且,根据振荡控制电压对所述压电振子的振荡频率进行控制;以及
电源控制部,其根据来自外部的控制信号进行如下控制:对所述温度补偿电路提供电源电压、或者不对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压,
与对所述温度补偿电路提供电源电压的期间同步地,对所述压控振荡电路提供所述温度补偿电压,作为所述振荡控制电压。
2.根据权利要求1所述的压电振荡器,其中,
该压电振荡器还包括温度补偿电压控制部,该温度补偿电压控制部根据所述控制信号进行如下控制:对所述压控振荡电路提供所述温度补偿电压或提供固定电压,作为所述振荡控制电压,
所述温度补偿电压控制部进行如下控制:
在不对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压时,对所述压控振荡电路提供所述固定电压,作为所述振荡控制电压。
3.根据权利要求2所述的压电振荡器,其中,
所述温度补偿电压控制部进行如下控制:
与不再对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压同时地或者在此之前,保持所述温度补偿电压,在不对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压时,对所述压控振荡电路提供该保持的所述温度补偿电压,作为所述固定电压。
4.根据权利要求2所述的压电振荡器,其中,
所述温度补偿电压控制部进行如下控制:
在不对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压时,对所述压控振荡电路提供规定的恒定电压,作为所述固定电压。
5.根据权利要求1所述的压电振荡器,其中,
所述温度补偿电路包括:
多个电压产生电路,它们根据所述温度信息和所述温度补偿数据,分别产生用于对近似所述压电振子的频率温度特性的多项式的各次的项进行补偿的电压;以及
温度补偿电压生成电路,其根据该多个电压产生电路产生的电压,生成所述温度补偿电压,
所述电源控制部根据所述控制信号,控制是否对产生用于补偿所述多项式的1次以上的项的电压的所述电压产生电路提供电源电压,
在不对产生用于补偿所述多项式的1次以上的项的电压的所述电压产生电路提供电源电压时,所述温度补偿电压生成电路对所述压控振荡电路提供用于补偿所述多项式的0次的项的电压,作为所述振荡控制电压。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的压电振荡器,其中,
该压电振荡器还包括控制延迟时间的延迟控制部,该延迟时间是从由不对所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压的状态切换为对所述温度补偿电路提供电源电压的状态起、到对所述压控振荡电路提供所述温度补偿电压为止的时间。
7.一种GPS接收装置,该GPS接收装置包括:
权利要求1所述的压电振荡器;
接收部,其接收从GPS卫星发送的电波信号;
RF处理部,其根据所述压电振荡器的振荡信号,从所述电波信号中解调中间频带的信号;以及
基带处理部,其根据所述压电振荡器的振荡信号,从所述中间频带的信号中解调基带信号,从该基带信号中提取规定的信息,进行规定的计算处理,
所述基带处理部生成用于进行如下控制的所述控制信号,将其提供给所述压电振荡器,所述控制是:在所述RF处理部从所述电波信号中解调所述中间频带的信号的期间,对所述压电振荡器的所述温度补偿电路提供电源电压,并且,与进行所述计算处理的期间同步地,不对所述压电振荡器的所述温度补偿电路的至少一部分提供电源电压。
8.根据权利要求7所述的GPS接收装置,其中,
所述基带处理部生成用于进行如下控制的所述控制信号:在开始进行所述RF处理部从所述电波信号中解调所述中间频带的信号的处理的规定时间之前,对所述温度补偿电路提供电源电压。
9.一种电子设备,该电子设备包含权利要求7所述的GPS接收装置。
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