CN104601112A - 振荡电路、振荡器、振荡器制造方法、电子设备及移动体 - Google Patents
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Abstract
振荡电路、振荡器、振荡器制造方法、电子设备及移动体。在过驱动检查或驱动等级检查等检查时能够降低可变电容元件等电子元件损坏的可能性。振荡电路(2)包含XO端子、XI端子、振荡部(10)和产生第1电压(控制电压)以及第2电压(Vod)的电压产生电路(20)。振荡部(10)包含一端与XO端子或XI端子连接的可变电容元件(16)。在第1模式下,对XO端子与XI端子之间施加第1振幅的信号,并对可变电容元件(16)的另一端施加第1电压,在第2模式下,对XO端子与XI端子之间施加振幅比第1振幅的信号大的第2振幅的信号,对可变电容元件(16)的另一端施加第2电压,对可变电容元件(16)的两端施加的电压低于可变电容元件(16)的最大额定电压。
Description
技术领域
本发明涉及振荡电路、振荡器、振荡器制造方法、电子设备及移动体。
背景技术
石英振子(压电振子)或MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)振子等振子需要进行如下检查来检查振子的特性,该检查包括:施加较大的电流、电压或电力的AC(交流)信号驱动振子来检查振子的频率特性等的过驱动(overdrive)检查、施加使较大的电流、电压或电力的AC信号阶段性地增减的信号驱动振子来检查振子的频率特性等的变动的驱动等级检查等。
另一方面,为了振荡器的小型化,开发了在同一收容容器内收容石英振子和振荡电路的振荡器。因此,为了在同一收容容器内安装石英振子和振荡电路之后检查振子的特性,考虑了各种方法。
在专利文献1中公开了这样的石英振荡器:通过将振荡器的功能端子兼用为石英振子的检查用端子,与独立设置检查用端子的情况相比,能够实现小型化。
专利文献1:日本特开2009-201097号公报
但是,专利文献1所记载的石英振荡器例如在过驱动检查或驱动等级检查等中,有时对内置于振荡电路的可变电容元件的两端施加高电压,可变电容元件可能损坏。尤其,在频率根据控制电压而变化的振荡器中,为了提高频率的电压灵敏度(频率相对于控制电压变化量的变化量),有时使用栅极氧化膜的膜厚较薄或者L尺寸较小的MOS来实现可变电容元件,这样的可变电容元件耐压较低,当对其两端施加高电压时,更容易损坏或者产品的耐用年数变短。此问题不限于可变电容元件,也会也同样在电容值固定的电容元件或电感器等各种电子元件中产生。
发明内容
本发明是鉴于以上这样的问题点而完成的,根据本发明的几个方式,可提供能够降低在过驱动检查或驱动等级检查等检查时可变电容元件等电子元件被损坏的可能性的振荡电路、振荡器、振荡器的制造方法、电子设备及移动体。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的,可作为以下的方式或应用例来实现。
[应用例1]
本应用例的振荡电路具备:与振子的一端连接的第1端子;与所述振子的另一端连接的第2端子;和与所述第1端子以及所述第2端子电连接的振荡部,所述振荡部包含一端与所述第1端子或所述第2端子电连接的至少1个第1电子元件,具有第1模式和第2模式,在该第1模式中,对所述第1端子与所述第2端子之间施加第1振幅的信号,在该第2模式中,对所述第1端子与所述第2端子之间施加第2振幅的信号,进行如下控制:所述第2振幅的信号的振幅大于所述第1振幅的信号的振幅,在所述第2模式中对所述第1电子元件的两端之间施加的电压低于所述第1电子元件的最大额定电压。
振荡部例如可以是皮尔斯振荡电路、反相型振荡电路、考比兹振荡电路、哈托莱振荡电路等各种振荡电路。
第1电子元件例如可以是可变电容二极管之类的可变电容元件、电容等的电容值固定的电容元件、电感器、电阻等各种元件。
本应用例的振荡电路的至少一部分可由集成电路构成,第1电子元件可形成为集成电路的一部分,或者可以是集成电路的外设部件。
根据本应用例的振荡电路,在第2模式下,对与振子连接的第1电子元件的一端输入振幅比第1模式的第1振幅的信号大的第2振幅的信号,而且被控制为对第1电子元件的两端之间施加的电压低于最大额定电压的状态。因此,在第2模式中,在对第1电子元件的两端之间施加的电压低于最大额定电压的状态下,例如能够进行振子的过驱动检查或驱动等级检查,所以能够降低第1电子元件损坏的可能性。
[应用例2]
本应用例的振荡电路还包含第1电压产生电路,该第1电压产生电路产生在所述第1模式中对所述第1电子元件的另一端施加的第1电压、以及在所述第2模式中对所述第1电子元件的另一端施加的第2电压。
根据本应用例的振荡电路,可改变在第1模式下对第1电子元件的另一端施加的电压和在第2模式下对第1电子元件的另一端施加的电压。即,在第2模式下,能够对第1电子元件的另一端施加与第2振幅信号的大小对应的第1电压产生电路产生的第2电压。因此,能够使对第1电子元件的两端之间施加的电压成为低于最大额定电压的状态。由此,在第2模式中,在对第1电子元件的两端施加的电压低于最大额定电压的状态下,例如可进行振子的过驱动检查或驱动等级检查,所以能够降低第1电子元件损坏的可能性。
[应用例3]
在上述应用例的振荡电路中,所述第1电子元件是可变电容元件。
根据本应用例的振荡电路,在第2模式中,对作为可变电容元件的第1电子元件的另一端施加第1电压产生电路产生的第2电压,由此在对第1电子元件的两端施加的电压低于最大额定电压的状态下,例如,可进行振子的过驱动检查或驱动等级检查,所以能够降低第1电子元件损坏的可能性。
另外,根据本应用例的振荡电路,在第1模式中,对作为可变电容元件的第1电子元件的另一端施加第1电压产生电路产生的第1电压,由此可使第1电子元件的电容值根据第1电压变化。从而,本应用例的振荡电路能够根据第1电压产生电路产生的第1电压可变地控制频率。
[应用例4]
上述应用例的振荡电路还包含产生第3电压以及第4电压的第2电压产生电路,所述振荡部还包含一端与所述第1端子或所述第2端子连接的至少1个第2电子元件,在所述第1模式中,对所述第2电子元件的另一端施加所述第3电压,在所述第2模式中,对所述第2电子元件的另一端施加所述第4电压,在所述第2模式中对所述第2电子元件的两端施加的电压低于所述第2电子元件的最大额定电压。
根据本应用例的振荡电路,在第2模式中,对与振子连接的第2电子元件的一端输入振幅比第1模式的第1振幅的信号大的第2振幅的信号,而且对第2电子元件的另一端施加第2电压产生电路产生的第4电压,由此能够成为对第2电子元件的两端施加的电压低于最大额定电压的状态。从而,在第2模式中,在对第2电子元件的两端施加的电压低于最大额定电压的状态下,例如可进行振子的过驱动检查或驱动等级检查,所以能够降低第2电子元件损坏的可能性。
[应用例5]
在上述应用例的振荡电路中,所述第2电子元件是可变电容元件。
根据本应用例的振荡电路,在第2模式中,对作为可变电容元件的第2电子元件的另一端施加第2电压产生电路产生的第4电压,由此在对第2电子元件的两端施加的电压低于最大额定电压的状态下,例如,可进行振子的过驱动检查或驱动等级检查,所以能够降低第2电子元件损坏的可能性。
另外,根据本应用例的振荡电路,在第1模式中,对作为可变电容元件的第2电子元件的另一端施加第2电压产生电路产生的第3电压,由此可使第2电子元件的电容值根据第3电压变化。因此,本应用例的振荡电路可根据第2电压产生电路产生的电压来可变地控制频率。
[应用例6]
上述应用例的振荡电路具备:第3端子;与所述第2端子连接的第4端子;以及第1切换部,所述第1切换部被控制为在所述第1模式中使所述第1端子与所述第3端子电分离,并被控制为在所述第2模式中使所述第1端子与所述第3端子电连接。
根据本应用例的振荡电路,在第2模式中可通过对第3端子与第4端子之间供给检查用的电压信号,例如进行过驱动检查或驱动等级检查等的振子特性检查。然后,在振荡电路的通常动作时和振子的检查时,可共用第3端子,所以与设置检查专用的检查用端子的情况相比,能够减少用于检查的端子数。因此,例如能够降低产生用于输入检查用信号的探针与振荡电路侧的端子之间的电连接不良导致的检查问题的可能性,实现提高了振子的检查可靠性的振荡电路。
另外,可不经由振荡部而是经由第3端子和第4端子对振子供给电压,所以与经由振荡部对振子供给电压的情况相比,对电压大小的限制减少。
[应用例7]
在上述应用例的振荡电路中,所述第3端子接地。
[应用例8]
上述应用例的振荡电路还具备第2切换部,所述第2切换部被控制为在所述第1模式中使所述第2端子与所述第4端子电分离,并被控制为在所述第2模式中使所述第2端子与所述第4端子电连接。
根据本应用例的振荡电路,在振子的检查时将第4端子用作检查用的端子,在振荡电路的通常动作时将第4端子用作功能端子(例如,用于控制振荡频率的控制信号的输入端子等),所以与设置检查专用的检查用端子的情况相比,可减少用于检查的端子数。因此,例如能够降低产生用于输入检查用信号的探针与振荡电路侧的端子之间的电连接不良导致的检查问题的可能性,所以能够实现提高了振子检查的可靠性的振荡电路。
[应用例9]
在上述应用例的振荡电路中,所述第1端子与所述振荡部的输入端子侧连接。
[应用例10]
上述应用例的振荡电路根据在电源电压是基准值以上的期间内输入的时钟信号,切换所述第1模式和所述第2模式。
根据本应用例的振荡电路,基于电源电压的大小以及时钟信号两个信号进行模式的切换,所以不会在仅仅是电源电压变动的情况下切换模式,因此能够降低模式意外地切换的误动作的可能性。
[应用例11]
在上述应用例的振荡电路中,所述第2振幅的信号是过驱动检查用的信号以及驱动等级检查用的信号中的至少一方。
根据本应用例的振荡电路,即使对振子施加用于进行过驱动检查以及驱动等级检查中的至少一方的检查的信号,也能够降低第1电子元件损坏的可能性。
[应用例12]
本应用例的振荡器具备上述任意一个振荡电路和振子。
[应用例13]
上述应用例的振荡器还可以具备收容所述振荡电路和所述振子的封装。
根据这些应用例,可降低在振子检查时第1电子元件被损坏的可能性,因此能够实现可靠性更高的振荡器。
[应用例14]
本应用例的振荡器的制造方法包含以下的工序:准备振荡电路和振子,该振荡电路具备第1端子、第2端子、与所述第1端子以及所述第2端子电连接的振荡部、产生第1电压以及第2电压的第1电压产生电路、一端与所述第1端子或所述第2端子电连接的至少1个第1电子元件,并且该振荡电路具有第1模式和第2模式,在第1模式中,对所述第1端子与所述第2端子之间施加第1振幅的信号并且对所述第1电子元件的另一端施加所述第1电压,在第2模式中,对所述第1端子与所述第2端子之间施加第2振幅的信号并且对所述第1电子元件的所述另一端施加所述第2电压;使所述第1端子与所述振子的一端电连接并使所述第2端子与所述振子的另一端电连接;将所述振荡电路设定为所述第2模式,施加振幅比所述第1振幅的信号大的所述第2信号,并且将对所述第1电子元件的两端施加的电压设定得低于所述第1电子元件的最大额定电压,检查所述振子的特性;和将所述振荡电路设定为所述第1模式。
根据本应用例的振荡器的制造方法,通过将振荡电路设定为第2模式,对与振子连接的第1电子元件的一端输入振幅比第1模式的第1振幅的信号大的第2振幅的信号,而且对第1电子元件的另一端施加第1电压产生电路产生的第2电压,成为对第1电子元件的两端施加的电压低于最大额定电压的状态,能够在此状态下检查振子的特性,所以能够降低第1电子元件损坏的可能性。因此,可通过采用本应用例的振荡器的制造方法,制造可靠性更高的振荡器。
[应用例15]
在本应用例的振荡器的制造方法中,所述第2振幅的信号是过驱动检查用的信号以及驱动等级检查用的信号中的至少一方。
根据本应用例的振荡器的制造方法,进行过驱动检查以及驱动等级检查中的至少一方作为振子的检查,所以能够将在振子的检查中成为合格品的振荡器判别为合格品。因此,能够制造可靠性高的振荡器。
[应用例16]
本应用例的电子设备包含上述任意一个振荡电路或上述任意一个振荡器。
[应用例17]
本应用例的移动体包含上述任意一个振荡电路或上述任意一个振荡器。
根据这些应用例的电子设备以及移动体,可降低在振子的检查时第1电子元件被损坏的可能性,因此能够实现可靠性更高的电子设备以及移动体。
附图说明
图1是本实施方式的振荡器的立体图。
图2的(A)是振荡器的剖视图,图2的(B)是振荡器的仰视图。
图3是第1实施方式的振荡器的功能框图。
图4是用于说明模式切换动作的时序图。
图5是示出本实施方式的振荡器的制造方法的一例的流程图。
图6是第2实施方式的振荡器的功能框图。
图7是第3实施方式的振荡器的功能框图。
图8是第4实施方式的振荡器的功能框图。
图9是第5实施方式的振荡器的仰视图。
图10是第5实施方式的振荡器的功能框图。
图11是第6实施方式的振荡器的功能框图。
图12是第7实施方式的振荡器的功能框图。
图13是第8实施方式的振荡器的功能框图。
图14是本实施方式的电子设备的功能框图。
图15是示出本实施方式的电子设备的外观一例的图。
图16是示出本实施方式的移动体的一例的图。
图17的(A)是振荡器的剖视图,图17的(B)是振荡器的仰视图。
标号说明
1振荡器;2振荡电路;3振子;4封装;5盖;6外部端子(外部电极);7收容室;8密封部件;9电子部件;10振荡部;11双极晶体管;12电阻元件;13NMOS晶体管;14电阻元件;15电容元件;16可变电容元件;17可变电容元件;18恒流源;20电压产生电路;21控制电压生成电路;22Vod生成电路;23开关;24电阻元件;25开关;30电压判定电路;31CMOS反相器;40接口电路;50输出缓冲器;54电阻元件;55电容元件;56可变电容元件;57可变电容元件;60电压产生电路;61控制电压生成电路;63开关;71开关;72开关;300电子设备;310振荡器;312振荡电路;313振子;320CPU;330操作部;340ROM;350RAM;360通信部;370显示部;400移动体;410振荡器;420、430、440控制器;450电池;460备用电池。
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。此外,以下说明的实施方式不对权利要求书所记载的本发明的内容进行不当的限定。另外,以下说明的全部结构并非是本发明的必须构成要件。
1.振荡器
1-1.第1实施方式
图1以及图2示出本实施方式的振荡器的构造。图1是本实施方式的振荡器的立体图,图2的(A)是图1的A-A’剖视图。另外,图2的(B)是本实施方式的振荡器的仰视图。
如图1以及图2的(A)所示,本实施方式的振荡器1包含构成振荡电路2的电子部件9、振子3、封装4、盖5、外部端子(外部电极)6。
作为振子3例如可采用SAW(Surface Acoustic Wave:表面声波)谐振器、AT切石英振子、SC切石英振子、音叉型石英振子、其它压电振子或MEMS(Micro ElectroMechanical Systems:微机电系统)振子等。振子3的基板材料可采用石英、钽酸锂、铌酸锂等的压电单结晶、或锆钛酸铅等压电陶瓷之类的压电材料、或硅半导体材料等。振子3的激励手段可采用基于压电效应的方法,也可采用基于库仑力的静电驱动。
封装4将电子部件9和振子3收容在同一空间内。具体地说,在封装4中设置有凹部,利用盖5覆盖凹部,从而构成收容室7。在封装4的内部或凹部的表面上设置有用于使振荡电路2的两个端子(后述的图3的XO端子以及XI端子)与振子3的两个端子分别电连接的未图示的布线。另外,在封装4的内部或凹部的表面上设置有用于使振荡电路2的各端子与对应的各外部端子6电连接的未图示的布线。
如图2的(B)所示,本实施方式的振荡器1在底面(封装4的背面)设置有作为电源端子的外部端子VDD1、作为接地端子的外部端子VSS1、作为控制端子的外部端子VC1以及作为输出端子的外部端子OUT1这4个外部端子6。外部端子VDD1被供给电源电压,外部端子VSS1被接地。外部端子VC1被输入频率控制用的信号,从外部端子OUT1输出进行频率控制后的振荡信号。
图3是第1实施方式的振荡器1的功能框图。如图3所示,振荡器1包含振荡电路2和振子3。振荡电路2例如具有在作为IC芯片的电子部件9的表面上露出的6个端子VDD、VSS、VC、OUT、XO、XI,4个端子VDD、VSS、VC、OUT分别与封装4的外部端子VDD1、VSS1、VC1、OUT1连接。另外,XI端子(第1端子的一例)与振子3的一端(一个端子)连接,XO端子(第2端子的一例)与振子3的另一端(另一个端子)连接。
在本实施方式中,振荡电路2包含振荡部10、控制电压生成电路20、电压判定电路30、接口电路40以及输出缓冲器50。此外,本实施方式的振荡电路2也可以是省略或变更这些要素的一部分或者追加其它要素后的结构。
振荡部10与XO端子以及XI端子连接,使振子3进行振荡。XI端子与振荡部10的输入端子侧连接,XO端子与振荡部10的输出端子侧连接。
在本实施方式中,振荡部10包含NPN型的双极晶体管11、电阻元件12、电阻元件14、电容元件15、可变电容元件16、可变电容元件17以及恒流源18。此外,本实施方式的振荡部10也可以是省略或变更这些要素的一部分或者追加其它要素后的结构。
恒流源18从VDD端子对双极晶体管11的集电极端子与发射极端子之间供给恒定的电流。
关于NPN型的双极晶体管11,例如基极端子与XI端子连接,以向基极端子供给来自XI端子的信号,例如集电极端子与XO端子连接,以向XO端子供给来自集电极端子的信号,发射极端子与VSS端子电连接。
电阻元件12连接在XO端子与XI端子之间,例如,一端与XO端子连接,另一端与XI端子连接。
可变电容元件16(第1电子元件的一例)例如将一端与XI端子电连接,将另一端与电容元件15的一端电连接,以便经由可变电容元件16向电容元件15供给来自XI端子的信号。可变电容元件17(第1电子元件的一例)例如将一端与XO端子电连接,将另一端与电容元件15的一端电连接,以便经由可变电容元件17对电容元件15供给来自XI端子的信号。可变电容元件16或可变电容元件17是可利用电压控制来控制电容的种类的元件,可采用变容二极管(还称为可变电容二极管)等。
电容元件15的一端与可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端连接,另一端与VSS端子电连接。
电阻元件14用于切断直流,一端与开关23的输出端侧连接,另一端与可变电容元件16的另一端侧以及可变电容元件17的另一端侧连接。
在这样构成的振荡部10中,双极晶体管11作为放大元件发挥功能,该放大元件放大从XI端子输入的振子3的输出信号,经由XO端子供给该放大的信号作为振子3的输入信号。此外,振荡部10具备的放大元件可以是PNP型的双极晶体管、场效应晶体管(FET:Field Effect Transistor)、金属氧化膜型场效应晶体管(MOSFET:Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、晶闸管等。
电压产生电路20(第1电压产生电路的一例)包含控制电压生成电路21、Vod生成电路22以及开关23。
控制电压生成电路21生成与从VC端子输入的控制信号相应的控制电压。作为这样的控制电压生成电路21,例如可举出生成用于调整频率的控制电压的AFC(Automatic Frequency Control:自动频率控制)电路、或生成用于根据外置的温度传感器的输出信号来补偿包含振荡电路2和振子3的频率温度特性的补偿电压的温度补偿电路等。
此外,控制电压生成电路21也可以生成与振荡电路2的内部信号相应的控制电压。例如,在振荡电路2中内置温度传感器,控制电压生成电路21可以是生成与该内置的温度传感器的输出信号相应的控制电压的温度补偿电路。
Vod生成电路22生成并输出满足Vop1>|Vod-Vmin|且Vop2>|Vmax-Vod|的电压Vod。这里,Vop1是可变电容元件16的最大额定电压(当施加时有可能被损坏的最低电压),Vmin是对可变电容元件16的一端施加的电压的最小值(XI端子的最小电压值)。另外,Vop2是可变电容元件17的最大额定电压(当施加时有可能被损坏的最低电压),Vmax是对可变电容元件17的一端施加的电压的最大值(XO端子的最大电压值)。此外,在本实施方式中采用可变电容元件16以及可变电容元件17这两个可变电容元件,但采用的可变电容元件例如也可以是可变电容元件16这1个,在此情况下,Vod生成电路22只要生成并输出满足Vop1>|Vod-Vmin|的电压Vod1即可。
开关23是3端子的开关,第1输入端与控制电压生成电路21的输出端子连接,第2输入端与Vod生成电路22的输出端子连接,输出端与电阻元件14的一端连接。该开关23控制可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端与控制电压生成电路21的输出端子以及Vod生成电路22的输出端子之间的连接,以便能够选择控制电压生成电路21的输出信号以及Vod生成电路22的输出信号中的一方而提供给可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端。
电压判定电路30判定施加给VDD端子的电压是比阈值高还是比阈值低。在本实施方式中,电压判定电路30输出在施加给VDD端子的电压高于阈值时成为高电平、在施加给VDD端子的电压低于阈值时成为低电平的信号。可采用比较器来实现这样的电压判定电路30。
在电压判定电路30的输出信号成为规定的值例如高电平时,接口电路40接受从外部端子VC1输入的串行时钟信号SCLK和从外部端子OUT1输入的串行数据信号DATA,对未图示的内部寄存器或者内部存储器进行数据的读写。
例如,在本实施方式中,输出缓冲器50的输入端子与双极晶体管11的集电极端子连接,输出端子与OUT端子电连接,以使得输入端子被供给从双极晶体管11的集电极端子输出的输出信号,输出缓冲器50被输入振荡部10所输出的振荡信号,输出到OUT端子。输出缓冲器50可输出与输入信号极性相同的信号,也可输出与输入信号极性相反的信号。输出缓冲器50例如可以由1个CMOS反相器来实现,也可以由串联连接多个CMOS反相器的电路来实现。
在本实施方式中,能够经由接口电路40将振荡电路2从通常模式切换为测试模式。图4是用于说明该模式切换动作的时序图。图4的横轴对应于时间,纵轴对应于电压。在图4的时序图中示出施加给外部端子VDD1(振荡电路2的VDD端子)的电压、从外部端子VC1(振荡电路2的VC端子)输入的串行时钟信号SCLK、从外部端子OUT1(振荡电路2的OUT端子)输入的串行数据信号DATA。
在图4所示的例子中,施加给外部端子VDD1的电压在时刻t0成为0V,在时刻t1成为电压VDDL,在时刻t2成为基准值Vth,然后,上升到电压VDDH。在施加给外部端子VDD1的电压是VDDH的期间内所输入的串行时钟信号SCLK的最初的脉冲的下降时刻即时刻t3,使串行通信成为可能。串行时钟信号SCLK的下一脉冲是测试模式设定用的脉冲,根据与之后的5个脉冲同步输入的5比特的串行数据信号DATA,选择测试模式的种类。在外部端子VDD1的电压返回至VDDL的时刻t4,转移到所选择的测试模式。通过将该5比特的串行数据信号DATA设定为规定的值,能够将振荡电路2设定为过驱动模式。
这样,在本实施方式中,只要在施加给外部端子VDD1的电压是基准值Vth以上时未从外部端子VC1输入串行时钟信号SCLK,则不转移到测试模式,因此不会在仅仅是外部端子VDD1的电压变动的情况下切换模式。因而能够降低在噪声等的影响下从通常模式切换为测试模式的误动作的可能性。
在本实施方式中,当振荡电路2已被设定为通常模式(第1模式的一例)时,开关23的第1输入端与输出端导通,可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端与控制电压生成电路21的输出端子电连接。另一方面,当振荡电路2已被设定为过驱动模式(第2模式的一例)时,开关23的第2输入端与输出端导通,可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端被供给来自Vod生成电路22的输出端子的输出信号。由此,电压产生电路20在通常模式下产生控制电压生成电路21所生成的控制电压(第1电压的一例),在过驱动模式下产生Vod生成电路22所生成的电压Vod(第2电压的一例)。
另外,关于振荡电路2,从恒流源18向双极晶体管11供给的电流在过驱动模式中比通常模式设定时大,由此,振子3利用双极晶体管11的集电极所产生的振幅比在通常模式设定时产生的信号(第1振幅的信号的一例)大的交流信号(第2振幅的信号的一例)进行强激励。即,振荡器1构成为,可通过将振荡电路2设定为过驱动模式,来进行对振子3实施比通常模式时强的激励(过驱动)之后去除振子3的电极上的异物的过驱动检查(过驱动工序)。
此外,在本实施方式中,振荡电路2可实现为1个芯片的IC,也可以实现为多个芯片的IC,或者其一部分或全部可采用独立部件来实现。例如,可变电容元件16、17可以是IC的外设部件。
图5是示出本实施方式的振荡器1的制造方法的一例的流程图。此外,图5的流程图可以是振荡器1的制造工序的一部分,可包含未图示的其它工序。
如图5所示,在本实施方式中,首先,准备振荡电路2和振子3(工序S10),连接振荡电路2的XI端子与振子3的一端,连接振荡电路2的XO端子与振子3的另一端(工序S20)。
接着,将振荡电路2设定为第2模式(工序S30),在该第2模式中,开关23使可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端与Vod生成电路22的输出端子连接。第2模式可以是过驱动模式,也可以是其它测试模式。
接着,在振荡电路2已被设定为第2模式的状态下检查振子3的特性(工序S40)。在该工序S40中进行的检查是与第2模式对应的检查,例如,如果第2模式是过驱动模式,则进行过驱动检查。
接着,将振荡电路2设定为第1模式(工序S50),在该第1模式中,开关23使可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端与控制电压生成电路21的输出端子连接。第1模式可以是通常模式,也可以是测试模式。例如,可通过使外部端子VDD1(VDD端子)成为接地电位(0V)之后再成为VDDL,来初始设定成第1模式,或者可经由接口电路40设定成第1模式。
如上所述,根据第1实施方式的振荡器,在振荡电路2已被设定为通常模式时(开关23的第1输入端与输出端导通时),经由电阻元件14对可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端施加控制电压生成电路21所生成的控制电压,可变电容元件16、17分别成为与控制电压相应的电容值。振子3的振荡频率根据该可变电容元件16、17的电容值而变化。即,在振荡电路2已被设定为通常模式时,振荡器1作为频率控制型的振荡器发挥功能。
另一方面,在振荡电路2已被设定为过驱动模式时(开关23的第2输入端与输出端导通时),对可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端施加Vod生成电路22所生成的电压Vod,可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端被固定为电压Vod。因此,在过驱动模式下,可变电容元件16两端的电位差的最大值成为|Vod-Vmin|,小于可变电容元件16的最大额定电压Vop1。另外,可变电容元件17两端的电位差的最大值成为|Vmax-Vod|,小于可变电容元件17的最大额定电压Vop2。即,在可变电容元件16两端之间施加的电位差(电压)被控制为低于可变电容元件16的最大额定电压Vop1,并且在可变电容元件17两端之间的电位差(电压)被控制为低于可变电容元件17的最大额定电压Vop2。结果,即使在过驱动检查时振子3进行强激励,也能够使可变电容元件16两端的电位差以及可变电容元件17两端的电位差都小于最大额定电压,所以能够降低可变电容元件16、17损坏的可能性。因此,根据本实施方式,能够实现可靠性更高的振荡器。
1-2.第2实施方式
图6是第2实施方式的振荡器的功能框图。在图6中,对与图3的各构成要素对应的构成要素标注与图3相同的标号。
如图6所示,相对于第1实施方式,第2实施方式的振荡器1中的振荡电路2还设置有电压产生电路60。另外,相对于第1实施方式,第2实施方式的振荡器1中的振荡电路2在振荡部10中还追加了电阻元件54、电容元件55、可变电容元件56、可变电容元件57。
可变电容元件56(第2电子元件的一例)的一端与XI端子连接,另一端与电容元件55的一端连接。可变电容元件57(第2电子元件的一例)的一端与XO端子连接,另一端与电容元件55的一端连接。可变电容元件56或可变电容元件57可采用变容二极管(还称为可变电容二极管)等。
电容元件55的一端与可变电容元件56的另一端连接,另一端与VSS端子连接。
电阻元件54的一端与开关63的输出端连接,另一端与可变电容元件56的另一端以及可变电容元件57的另一端连接。
电压产生电路60(第2电压产生电路的一例)包含控制电压生成电路61、Vod生成电路22以及开关63。
控制电压生成电路61生成与振荡电路2的内部信号相应的控制电压。作为这样的控制电压生成电路61,例如可举出温度补偿电路等,该温度补偿电路生成用于根据内置于振荡电路2的温度传感器的输出信号来补偿包含振荡电路2和振子3的频率温度特性的补偿电压。
此外,控制电压生成电路60可生成与从外部输入的控制信号相应的控制电压。
开关63是3端子的开关,第1输入端与控制电压生成电路61的输出端子连接,第2输入端与Vod生成电路22的输出端子连接,输出端与电阻元件54的一端连接。该开关63控制可变电容元件56的另一端以及可变电容元件57的另一端与控制电压生成电路61的输出端子以及Vod生成电路22的输出端子之间的连接。
在本实施方式中,当振荡电路2已被设定为通常模式(第1模式的一例)时,开关23的第1输入端与输出端导通而使可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端与控制电压生成电路21的输出端子连接,以便经由开关23向可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端供给从控制电压产生电路21和Vod生成电路22中的控制电压生成电路21输出的信号。此外,在通常模式时,开关63的第1输入端与输出端导通而使可变电容元件56的另一端以及可变电容元件57的另一端与控制电压生成电路61的输出端子连接,以便经由开关63向可变电容元件56的另一端以及可变电容元件57的另一端施加从控制电压生成电路61和Vod生成电路22中的控制电压生成电路61输出的信号。另一方面,当振荡电路2已被设定为过驱动模式时,开关23的第2输入端与输出端导通而使可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端与Vod生成电路22的输出端子连接,以便经由开关23对可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端供给从控制电压生成电路21和Vod生成电路22中的Vod生成电路22输出的信号。此外,当设定为过驱动模式时,开关63的第2输入端与输出端导通而使可变电容元件56的另一端以及可变电容元件57的另一端与Vod生成电路22的输出端子连接,以便经由开关63对可变电容元件56的另一端以及可变电容元件57的另一端供给从控制电压生成电路61和Vod生成电路22中的Vod生成电路22输出的信号。由此,电压产生电路20在通常模式下产生控制电压生成电路21所生成的控制电压(第1电压的一例),在过驱动模式下产生Vod生成电路22所生成的电压Vod(第2电压的一例)。另外,电压产生电路60在通常模式下产生控制电压生成电路61所生成的控制电压(第3电压的一例),在过驱动模式下产生Vod生成电路22所生成的电压Vod(第4电压的一例)。
第2实施方式中的振荡器1的其它结构与第1实施方式相同,所以省略其说明。另外,第2实施方式的振荡器1的立体图、剖视图、仰视图及其制造方法与第1实施方式相同,所以省略其图示以及说明。
此外,在图6中构成为电压产生电路20和电压产生电路60共用Vod生成电路22,但也可以在电压产生电路20和电压产生电路60中分别设置独立的Vod生成电路22。
根据第2实施方式的振荡器,在振荡电路2已被设定为通常模式时(开关23的第1输入端与输出端导通、且开关63的第1输入端与输出端导通时),经由电阻元件14向可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端施加控制电压生成电路21所生成的控制电压,可变电容元件16、17分别成为与控制电压相应的电容值。另外,经由电阻元件54向可变电容元件56的另一端以及可变电容元件57的另一端施加控制电压生成电路61所生成的控制电压,可变电容元件56、57成为与控制电压相应的电容值。振子3的振荡频率根据该可变电容元件16、17的电容值以及可变电容元件56、57的电容值而变化。即,在振荡电路2已被设定为通常模式时,振荡器1作为频率控制型的振荡器发挥功能。
另一方面,在振荡电路2已被设定为过驱动模式时(开关23的第2输入端与输出端导通、且开关63的第2输入端与输出端导通时),向可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端施加Vod生成电路22所生成的电压Vod,将可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端固定为电压Vod。另外,向可变电容元件56的另一端以及可变电容元件57的另一端施加Vod生成电路22所生成的电压Vod,将可变电容元件56的另一端以及可变电容元件57的另一端固定为电压Vod。因此,在过驱动模式下,可变电容元件16两端的电位差的最大值成为|Vod-Vmin|,小于可变电容元件16的最大额定电压Vop1。另外,可变电容元件17两端的电位差的最大值成为|Vmax-Vod|,小于可变电容元件17的最大额定电压Vop2。另外,在过驱动模式下,可变电容元件56两端的电位差的最大值成为|Vod-Vmin|,小于可变电容元件56的最大额定电压Vop1。另外,可变电容元件57两端的电位差的最大值成为|Vmax-Vod|,小于可变电容元件57的最大额定电压Vop2。结果,即使在过驱动检查时振子3进行强激励,也能够使可变电容元件16、17、56、57各自的两端的电位差全部小于最大额定电压,所以能够降低可变电容元件16、17、56、57损坏的可能性。因此,根据本实施方式,能够实现可靠性更高的振荡器。
1-3.第3实施方式
图7是第3实施方式的振荡器的功能框图。在图7中,对与图3的各构成要素对应的构成要素标注与图3相同的标号。
如图7所示,相对于第1实施方式,第3实施方式的振荡器1中的振荡电路2还设置有开关71和开关72。
开关71(第1切换部的一例)的一端与VSS端子(第3端子的一例)连接,另一端与XI端子连接。该开关71控制VSS端子与XI端子的电连接。
开关72(第2切换部的一例)的一端与VC端子(第4端子的一例)连接,另一端与XO端子连接。该开关72控制VC端子与XO端子的电连接。
在本实施方式中,开关71、72根据来自接口电路40的控制信号(切换信号的一例)而被进行开闭控制。在振荡电路2已被设定为通常模式时,开关71、72都断开,在振荡电路2已被设定为过驱动模式时,开关71、72都闭合。
第3实施方式中的振荡器1的其它结构与第1实施方式相同,所以省略其说明。另外,第3实施方式的振荡器1的立体图、剖视图、仰视图及其制造方法与第1实施方式相同,所以省略其图示以及说明。根据第3实施方式的振荡器,可获得与第1实施方式的振荡器1同样的效果。
此外,根据第3实施方式的振荡器,在振荡电路2设定为过驱动模式并使外部端子VSS1接地的状态下,例如,可通过采用信号发生器或外设的振荡电路等对外部端子VC1输入高电压的AC信号(交流)信号(第2振幅的信号的一例)来进行过驱动检查。或者,在振荡电路2设定为过驱动模式、使外部端子VSS1接地的状态下,一边改变振幅一边对外部端子VC1输入AC信号(第2振幅的信号的一例)来进行驱动等级检查。
另外,根据第3实施方式的振荡器,在振荡电路2的通常动作时和振子3的检查时,可共用外部端子VC1以及VSS1,所以与设置检查专用的检查用端子的情况相比,能够减少用于检查的端子数。因此,例如能够降低产生用于输入检查用信号的探针与振荡电路2侧的端子之间的电连接不良导致的检查问题的可能性,所以能够实现提高了振子3的检查可靠性的振荡电路2。另外,能够不经由振荡部10,而是经由外部端子VC1以及VSS1对振子3的两端施加电压,所以与经由振荡部10对振子3施加电压的情况相比,施加的电压范围的限制变少。
另外,在第3实施方式的振荡器中,当振荡电路2已被设定为过驱动模式时,开关71闭合,所以,振荡部10的输入端子即NPN型的双极晶体管11的基极端子与外部端子VSS1(VSS端子)连接。因此,在进行过驱动检查或驱动等级检查时,双极晶体管11的基极端子接地,振荡部10不再进行动作,所以能够保护振荡电路2。结果,振荡电路的设计自由度变大。
(1-4)第4实施方式
图8是第4实施方式的振荡器的功能框图。在图8中,对与图7的各构成要素对应的构成要素标注与图7相同的标号。
如图8所示,关于第4实施方式的振荡器1中的振荡电路2,开关72的连接与第3实施方式不同。
开关72(第2切换部的一例)的一端与VDD端子(第4端子的一例)连接,另一端与XO端子连接。该开关72控制VDD端子与XO端子的连接。
第4实施方式的振荡器1的其它结构与第3实施方式相同,所以省略其说明。另外,第4实施方式的振荡器1的立体图、剖视图、仰视图及其制造方法与第1实施方式相同,所以省略其图示以及说明。根据第4实施方式的振荡器,可获得与第1实施方式的振荡器1同样的效果。
此外,根据第4实施方式的振荡器,在振荡电路2设定为过驱动模式并使外部端子VSS1接地的状态下,例如,可通过采用信号发生器或外设的振荡电路等对外部端子VDD1输入高电压的AC信号来进行过驱动检查。或者,在振荡电路2设定为过驱动模式并使外部端子VSS1接地的状态下,一边改变振幅一边对外部端子VDD1输入AC信号来进行驱动等级检查。
另外,根据第4实施方式的振荡器,在振荡电路2的通常动作时和振子3的检查时,可共用外部端子VDD1以及VSS1,所以与设置检查专用的检查用端子的情况相比,能够减少用于检查的端子数。因此,例如能够降低产生用于输入检查用信号的探针与振荡电路2侧的端子之间的电连接不良导致的检查问题的可能性,所以能够实现提高了振子3的检查可靠性的振荡电路2。另外,能够不经由振荡部10,而是经由外部端子VDD1以及VSS1对振子3的两端施加电压,因此与经由振荡部10对振子3施加电压的情况相比,施加的电压范围的限制变少。
另外,在第4实施方式的振荡器中,当振荡电路2已经设定为过驱动模式时,开关71闭合,所以振荡部10的输入端子即NPN型的双极晶体管11的基极端子与外部端子VSS1(VSS端子)连接。因此,在进行过驱动检查或驱动等级检查时,双极晶体管11的基极端子接地,振荡部10不再进行动作,所以能够保护振荡电路2。结果,振荡电路的设计自由度变大。
(1-5)第5实施方式
图9是第5实施方式的振荡器的仰视图。另外,图10是第5实施方式的振荡器的功能框图。在图10中,对与图3的各构成要素对应的构成要素标注与图3相同的标号。
如图9以及图10所示,相对于第1实施方式,第5实施方式的振荡器1还设置有两个外部端子XO1、XI1。外部端子XO1与振荡电路2的XO端子连接,外部端子XI1与振荡电路2的XI端子连接。
第5实施方式的振荡器1的其它结构与第1实施方式相同,所以省略其说明。另外,因为第5实施方式的振荡器1的立体图、剖视图及其制造方法与第1实施方式相同,所以省略其图示以及说明。根据第5实施方式的振荡器,可获得与第1实施方式的振荡器1同样的效果。
此外,根据第5实施方式的振荡器,在振荡电路2设定为过驱动模式并使外部端子XI1接地的状态下,例如,可通过采用信号发生器或外置的振荡电路等对外部端子XO1输入高电压的AC信号,对振子3直接进行过驱动检查。或者,在振荡电路2设定为过驱动模式并使外部端子VSS1接地(接地电位)的状态下,一边改变振幅一边对外部端子XO1输入AC信号,由此对振子3直接进行驱动等级检查。
另外,在第5实施方式的振荡器中,当振荡电路2已被设定为过驱动模式时,振荡部10的输入端子即NPN型的双极晶体管11的基极端子与外部端子VSS1(VSS端子)连接。因此,当进行过驱动检查或驱动等级检查时,双极晶体管11的基极端子接地,振荡部10不再进行动作,所以能够保护振荡电路2。结果,振荡电路的设计自由度变大。此外,即便在外部端子XI1不接地的状态下,也能够通过对外部端子XI1与外部端子XO1之间施加高电压的AC信号、或一边改变振幅一边对外部端子XI1与外部端子XO1之间施加AC信号,来进行过驱动检查或驱动等级检查。
(1-6)第6实施方式
图11是第6实施方式的振荡器的功能框图。在图11中,对与图3的各构成要素对应的构成要素标注与图3相同的标号。
如图11所示,相对于第1实施方式,第6实施方式的振荡器1中的振荡电路2取代双极晶体管11而采用NMOS晶体管13作为振荡部10的放大元件。NMOS晶体管13的栅极端子、源极端子以及漏极端子分别与XI端子、VSS端子以及XO端子连接。该NMOS晶体管13的漏极端子的信号成为对经由XI端子向栅极端子输入的振子3的输出信号进行放大后的信号,经由XO端子输入到振子3。
第6实施方式的振荡器1的其它结构与第1实施方式相同,所以省略其说明。另外,第6实施方式的振荡器1的立体图、剖视图及其制造方法与第1实施方式相同,所以省略其图示以及说明。根据第6实施方式的振荡器,可获得与第1实施方式的振荡器1相同的效果。
(1-7)第7实施方式
图12是第7实施方式的振荡器的功能框图。在图12中,对与图3的各构成要素对应的构成要素标注与图3相同的标号。
如图12所示,相对于第1实施方式,第7实施方式的振荡器1中的振荡电路2取代双极晶体管11而采用CMOS反相器31作为振荡部10的放大元件。CMOS反相器31的输入端子以及输出端子分别与XI端子以及XO端子连接。该CMOS反相器31将VDD端子与VSS端子之间的电位差作为电源电压,使经由XI端子输入的振子3的输出信号放大且极性反转而输出,CMOS反相器31的输出信号经由XO端子输入到振子3。
第7实施方式的振荡器1的其它结构与第1实施方式相同,所以省略其说明。另外,因为第7实施方式的振荡器1的立体图、剖视图及其制造方法与第1实施方式相同,所以省略其图示以及说明。根据第7实施方式的振荡器,可获得与第1实施方式的振荡器1相同的效果。
(1-8)第8实施方式
图13是第8实施方式的振荡器的功能框图。在图13中,对与图3的各构成要素对应的构成要素标注与图3相同的标号。
如图13所示,相对于第1实施方式,第8实施方式的振荡器1中的振荡电路2在电压产生电路20中还追加了电阻元件24、开关25。另外,在第8实施方式中,Vod生成电路22具有输出电压Vod1的第1输出端子和输出电压Vod1的第2输出端子。
Vod生成电路22生成满足Vop1>|Vod1-Vmin1|且Vop1>|Vmax1-Vod1|的电压Vod1,从第1输出端子输出。另外,Vod生成电路22生成满足Vop2>|Vod2-Vmin2|且Vop2>|Vmax2-Vod2|的电压Vod2,从第2输出端子输出。这里,Vop1是可变电容元件16的最大额定电压,Vmin1以及Vmax1分别是对可变电容元件16的一端施加的电压的最小值以及最大值(XI端子的最小电压值以及最大电压值)。另外,Vop2是可变电容元件17的最大额定电压,Vmin2以及Vmax2分别是对可变电容元件17的一端施加的电压的最小值以及最大值(XO端子的最小电压值以及最大电压值)。
电阻元件14的一端与开关23的输出端连接,另一端与可变电容元件16的另一端以及开关25的第1输入端连接。
开关23的第1输入端与控制电压生成电路21的输出端子连接,第2输入端与Vod生成电路22的第1输出端子连接,输出端与电阻元件14的一端连接。该开关23控制可变电容元件16的另一端与控制电压生成电路21的输出端子以及Vod生成电路22的第1输出端子之间的连接。
电阻元件24的一端与Vod生成电路22的第2输出端子连接,另一端与开关25的第2输入端连接。
开关25是3端子的开关,第1输入端与电阻元件14的另一端连接,第2输入端与电阻元件24的另一端连接,输出端与可变电容元件17的另一端连接。该开关25控制可变电容元件17的另一端与开关23的输出端(控制电压生成电路21的输出端子)以及Vod生成电路22的第2输出端子之间的连接。
在本实施方式中,当振荡电路2已被设定为通常模式(第1模式的一例)时,开关23的第1输入端与输出端导通并且开关25的第1输入端与输出端导通而使可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端与控制电压生成电路21的输出端子连接。另一方面,当振荡电路2已被设定为过驱动模式(第2模式的一例)时,开关23的第2输入端与输出端导通并且开关25的第2输入端与输出端导通而使可变电容元件16的另一端与Vod生成电路22的第1输出端子而使可变电容元件17的另一端与Vod生成电路22的第2输出端子连接。由此,电压产生电路20在通常模式下产生控制电压生成电路21所生成的控制电压(第1电压的一例),在过驱动模式下产生Vod生成电路22所生成的电压Vod1(第2电压的一例)以及电压Vod2(第2电压的一例)。
第8实施方式的振荡器1的其它结构与第1实施方式相同,所以省略其说明。另外,因为第8实施方式的振荡器1的立体图、剖视图及其制造方法与第1实施方式相同,所以省略其图示以及说明。
根据第8实施方式的振荡器,在振荡电路2已被设定为通常模式时(开关23的第1输入端与输出端导通、开关25的第1输入端与输出端导通时),经由电阻元件14对可变电容元件16的另一端以及可变电容元件17的另一端施加控制电压生成电路21所生成的控制电压,可变电容元件16、17分别成为与控制电压相应的电容值。振子3的振荡频率根据该可变电容元件16、17的电容值而变化。即,在振荡电路2已被设定为通常模式时,振荡器1作为频率控制型的振荡器发挥功能。
另一方面,在振荡电路2已被设定为过驱动模式时(开关23的第2输入端与输出端导通、开关25的第2输入端与输出端导通时),对可变电容元件16的另一端施加Vod生成电路22所生成的电压Vod1,可变电容元件16的一端被固定为电压Vod1,并且对可变电容元件17的另一端施加Vod生成电路22所生成的电压Vod2,可变电容元件17的一端被固定为电压Vod2。因此,在过驱动模式下,可变电容元件16两端的电位差的最大值成为|Vod1-Vmin1|或|Vmax1-Vod1|,小于可变电容元件16的最大额定电压Vop1。另外,可变电容元件17两端的电位差的最大值成为|Vmax2-Vod2|或|Vod2-Vmin2|,小于可变电容元件17的最大额定电压Vop2。结果,即使在过驱动检查时振子3进行强激励,也能够使可变电容元件16两端的电位差以及可变电容元件17两端的电位差都小于最大额定电压,所以能够减少可变电容元件16、17损坏的可能性。因此,根据本实施方式,能够实现可靠性更高的振荡器。
2.电子设备
图14是本实施方式的电子设备的功能框图。另外,图15是示出作为本实施方式的电子设备的一例的智能手机的外观的一例的图。
本实施方式的电子设备300构成为包含振荡器310、CPU(Central Processing Unit)320、操作部330、ROM(Read Only Memory)340、RAM(Random Access Memory)350、通信部360、显示部370。此外,本实施方式的电子设备可构成为省略或变更图13的构成要素(各个部)的一部分或者附加其它构成要素后的结构。
振荡器310具备振荡电路312和振子313。振荡电路312使经由XI端子、XO端子连接的振子313进行振荡而产生时钟信号,从OUT端子输出。该时钟信号从振荡器310的外部端子OUT1输出到CPU320。
CPU320根据ROM340等所存储的程序,与从振荡器310输入的时钟信号同步地进行各种计算处理或控制处理。具体地说,CPU320进行与来自操作部330的操作信号相应的各种处理、为了与外部装置进行数据通信而控制通信部360的处理、发送用于使显示部370显示各种信息的显示信号的处理等。
操作部330是由操作键或按钮开关等构成的输入装置,将与用户的操作相应的操作信号输出至CPU320。
ROM340存储用于供CPU320进行各种计算处理或控制处理的程序或数据等。
RAM350被用作CPU320的作业区域,临时存储从ROM340读出的程序或数据、从操作部330输入的数据、CPU320根据各种程序执行的运算结果等。
通信部360进行用于建立CPU320与外部装置之间的数据通信的各种控制。
显示部370是由LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)等构成的显示装置,根据从CPU 320输入的显示信号显示各种信息。在显示部370上设置有作为操作部330发挥功能的触摸面板。
应用例如上述实施方式的振荡电路2作为振荡电路312,或者应用例如上述实施方式的振荡器1作为振荡器310,由此能够实现可靠性高的电子设备。
作为这样的电子设备300可考虑各种电子设备,例如可列举出个人计算机(例如移动型个人计算机、膝上型个人计算机、平板型个人计算机)、智能手机或便携电话机等移动终端、数字照相机、喷墨式排出装置(例如喷墨打印机)、路由器或开关等存储区域网络设备、局域网设备、移动终端基站用设备、电视机、摄像机、录像机、车载导航装置、实时时钟装置、寻呼机、电子记事本(也包含附带有通信功能的)、电子辞典、计算器、电子游戏设备、游戏用控制器、文字处理器、工作站、视频电话、安全用电视监视器、电子望远镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测定设备、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器、头戴式显示器、运动追踪器、运动跟踪器、运动控制器、PDR(步行者位置方位计测)等。
3.移动体
图16是示出本实施方式的移动体的一例的图(俯视图)。图16所示的移动体400构成为包含振荡器410、进行发动机系统、制动系统、无钥匙进入系统等的各种控制的控制器420、430、440、电池450和备用电池460。另外,本实施方式的移动体也可以是省略图16的结构要素(各个部分)的一部分或者附加了其他结构要素后的结构。
振荡器410具备未图示的振荡电路和振子,振荡电路使振子进行振荡来产生时钟信号。该时钟信号从振荡器410的外部端子输出到CPU控制器420、430、440。
电池450对振荡器410以及控制器420、430、440供电。备用电池460在电池450的输出电压低于阈值时,对振荡器410以及控制器420、430、440供电。
应用例如上述实施方式的振荡电路2作为振荡器410具备的振荡电路,或者应用例如上述实施方式的振荡器1作为振荡器410,由此能够实现可靠性高的移动体。
作为这样的移动体400可考虑各种移动体,例如,能够举出汽车(还包含电动车)、喷气式飞机或直升机等飞机、船舶、火箭、人造卫星等。
4.(变形例)
本发明不限于本实施方式,可在本发明要旨的范围内实施各种变形。
[变形例1]
例如,关于上述的第1实施方式~第7实施方式,在第2模式中,Vod生成电路22生成对可变电容元件16、17(在第2实施方式中还有可变电容元件56、57)的各另一端施加的电压Vod,在满足期望的条件的情况下,可将Vod生成电路22与其它电路兼用。例如,当在振荡电路2的内部或外部设置的调节器产生的电压VREG满足Vop1>|VREG-Vmin|且Vop2>|Vmax-VREG|时,在第2模式中能够对可变电容元件16、17(在第2实施方式中还有可变电容元件56、57)的各另一端施加VREG。同样,在上述的第8实施方式中,在第2模式中Vod生成电路22生成对可变电容元件16、17的各另一端分别施加的电压Vod1、Vod2,在满足期望的条件的情况下,可将Vod生成电路22与其它电路兼用。例如,在振荡电路2的内部或外部设置的调节器产生的第1电压VREG1满足Vop1>|VREG1-Vmin1|且Vop1>|Vmax1-VREG1|、该调节器产生的第2电压VREG2满足Vop2>|VREG2-Vmin2|且Vop2>|Vmax2-VREG2|时,在第2模式中能够对可变电容元件16、17的各另一端分别施加VREG1、VREG2。
[变形例2]
例如,在上述的第1实施方式~第8实施方式中,振荡器1的截面以及底面的构造除了图2的(A)以及图2的(B)所示的构造以外,还可以是图17的(A)以及图17的(B)所示的构造。本变形例的振荡器1的立体图与图1相同,图17的(A)是图1的A-A’剖视图。另外,图17的(B)是本变形例的振荡器的仰视图。如图17的(A)以及图17的(B)所示,本变形例的振荡器1包含构成振荡电路2的电子部件9、振子3、封装4、盖5、外部端子(外部电极)6、密封部件8。
封装4将电子部件9和振子3收容在不同的空间内。具体地说,封装4在相对的面上设置有两个凹部,利用盖5覆盖一个凹部而构成收容室7a,利用密封部件8覆盖另一个凹部而构成收容室7b。在收容室7a内收容振子3,在收容室7b内收容电子部件9。在封装4的内部或凹部的表面上设置有用于使振荡电路2的两个端子(XO端子以及XI端子)与振子3的两个端子分别电连接的未图示的布线。另外,在封装4的内部或凹部的表面上设置有用于使振荡电路2的各端子与对应的各外部端子6电连接的未图示的布线。
如图17的(B)所示,本变形例的振荡器1在底面(封装4的背面)设置有作为电源端子的外部端子VDD1、作为接地端子的外部端子VSS1、作为控制端子的外部端子VC1以及作为输出端子的外部端子OUT1这4个外部端子6。外部端子VDD1被供给电源电压,外部端子VSS1接地。外部端子VC1被输入频率控制用的信号,从外部端子OUT1输出进行频率控制后的振荡信号。
上述的实施方式以及变形例是一例,并不限于此。例如,还可以适当地组合各实施方式以及各变形例。
本发明包含与实施方式所说明的结构实质上相同的结构(例如,功能、方法以及结果相同的结构或者目的以及效果相同的结构)。另外,本发明包含置换了在实施方式中说明的结构的非本质部分的结构。另外,本发明包含能起到与实施方式所说明的结构相同的作用效果的结构或可达成同一目的的结构。另外,本发明包含在实施方式所说明的结构中附加有公知技术后的结构。
Claims (17)
1.一种振荡电路,其具备:
与振子的一端连接的第1端子;
与所述振子的另一端连接的第2端子;和
与所述第1端子以及所述第2端子电连接的振荡部,
所述振荡部包含一端与所述第1端子或所述第2端子电连接的至少1个第1电子元件,
具有第1模式和第2模式,在该第1模式中,对所述第1端子与所述第2端子之间施加第1振幅的信号,在该第2模式中,对所述第1端子与所述第2端子之间施加第2振幅的信号,
进行如下控制:所述第2振幅的信号的振幅大于所述第1振幅的信号的振幅,在所述第2模式中对所述第1电子元件的两端之间施加的电压低于所述第1电子元件的最大额定电压。
2.根据权利要求1所述的振荡电路,其中,
该振荡电路还包含第1电压产生电路,该第1电压产生电路产生在所述第1模式中对所述第1电子元件的另一端施加的第1电压、以及在所述第2模式中对所述第1电子元件的另一端施加的第2电压。
3.根据权利要求2所述的振荡电路,其中,
所述第1电子元件是可变电容元件。
4.根据权利要求2所述的振荡电路,其中,
该振荡电路还包含产生第3电压以及第4电压的第2电压产生电路,
所述振荡部还包含一端与所述第1端子或所述第2端子连接的至少1个第2电子元件,
在所述第1模式中,对所述第2电子元件的另一端施加所述第3电压,
在所述第2模式中,对所述第2电子元件的另一端施加所述第4电压,
在所述第2模式中对所述第2电子元件的两端施加的电压低于所述第2电子元件的最大额定电压。
5.根据权利要求4所述的振荡电路,其中,
所述第2电子元件是可变电容元件。
6.根据权利要求2所述的振荡电路,其中,
该振荡电路具备:
第3端子;
与所述第2端子连接的第4端子;以及
第1切换部,
所述第1切换部被控制为在所述第1模式中使所述第1端子与所述第3端子电分离,并被控制为在所述第2模式中使所述第1端子与所述第3端子电连接。
7.根据权利要求6所述的振荡电路,其中,
所述第3端子接地。
8.根据权利要求6所述的振荡电路,其中,
该振荡电路还具备第2切换部,
所述第2切换部被控制为在所述第1模式中使所述第2端子与所述第4端子电分离,并被控制为在所述第2模式中使所述第2端子与所述第4端子电连接。
9.根据权利要求1至7中的任意一项所述的振荡电路,其中,
所述第1端子与所述振荡部的输入端子侧连接。
10.根据权利要求2所述的振荡电路,其中,
根据在电源电压是基准值以上的期间内输入的时钟信号,切换所述第1模式和所述第2模式。
11.根据权利要求2所述的振荡电路,其中,
所述第2振幅的信号是过驱动检查用的信号以及驱动等级检查用的信号中的至少一方。
12.一种振荡器,其具备:
权利要求2所述的振荡电路;以及
所述振子。
13.根据权利要求12所述的振荡器,其中,
该振荡器还具备收容所述振荡电路和所述振子的封装。
14.一种振荡器制造方法,该制造方法包含以下的工序:
准备振荡电路和振子,该振荡电路具备第1端子、第2端子、与所述第1端子以及所述第2端子电连接的振荡部、产生第1电压以及第2电压的第1电压产生电路、一端与所述第1端子或所述第2端子电连接的至少1个第1电子元件,并且该振荡电路具有第1模式和第2模式,在第1模式中,对所述第1端子与所述第2端子之间施加第1振幅的信号并且对所述第1电子元件的另一端施加所述第1电压,在第2模式中,对所述第1端子与所述第2端子之间施加第2振幅的信号并且对所述第1电子元件的所述另一端施加所述第2电压;
使所述第1端子与所述振子的一端电连接并使所述第2端子与所述振子的另一端电连接;
将所述振荡电路设定为所述第2模式,施加振幅比所述第1振幅的信号大的所述第2信号,并且将对所述第1电子元件的两端施加的电压设定得低于所述第1电子元件的最大额定电压,检查所述振子的特性;和
将所述振荡电路设定为所述第1模式。
15.根据权利要求14所述的振荡器制造方法,其中,
所述第2振幅的信号是过驱动检查用的信号以及驱动等级检查用的信号中的至少一方。
16.一种电子设备,其包含权利要求2所述的振荡电路。
17.一种移动体,其包含权利要求2所述的振荡电路。
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