CN105048987A - 半导体集成电路、振荡器、电子设备及移动体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供半导体集成电路、振荡器、电子设备及移动体,即使将输出信号输入到多个电路,也能够降低跳动特性的劣化。振荡器包含半导体集成电路(10)、振动元件以及收纳所述半导体集成电路(10)和所述振动元件的封装,所述半导体集成电路(10)在1个半导体基板上集成有:振荡电路(12),其使所述振动元件振荡而生成振荡信号;多个输出电路,它们输出基于该振荡信号的信号。半导体集成电路(10)彼此独立地控制多个输出电路中的第1输出电路(16)和第2输出电路(18)的动作。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路、振荡器、电子设备及移动体。
背景技术
近年来,搭载采用了声表面波(SAW:SurfaceAcousticWave)的SAW谐振器的振荡器被用于高速网络通信、移动体通信领域等。SAW谐振器例如通过在石英的压电基板上设置IDT电极(梳状电极),能够利用声表面波取出高频信号。声表面波的速度是由压电基板的类型决定的,在SAW谐振器中,梳状电极的周期越细微,则越能够得到更高振荡频率的信号。因此,SAW谐振器容易应对高频,还能够实现小型化。
例如,专利文献1提出一种振荡器(在专利文献1中是压电器件),通过将SAW谐振器(在专利文献1中是声表面波元件片)配置在厚底部,将电子部件配置在薄底部,相比以往能够进一步实现小型化、薄型化。
【专利文献1】日本特开2006-245994号公报
但是,在专利文献1所述的振荡器中,在想要将输出信号输入到多个IC的情况下,需要用风扇外置缓冲器对输出进行分支,存在由于到风扇外置缓冲器的较长布线而产生时滞(skew),跳动(jitter)特性劣化,在风扇外置缓冲器的内部输出信号的跳动特性劣化的情况。并且,通过使用风扇外置缓冲器,存在由于风扇外置缓冲器内部的布线长度而产生时滞的情况。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而提出的,根据本发明的几种方式,能够提供一种半导体集成电路,即使将输出信号输入到多个电路,也能够降低跳动特性的劣化。并且,根据本发明的几种方式,能够提供使用该半导体集成电路的可靠性较高的振荡器、电子设备及移动体。
本发明正是为了解决前述课题中的至少一部分而提出的,能够作为下述的方式或者应用例来实现。
[应用例1]
本应用例的半导体集成电路具有:振荡部,其使振动元件振荡而生成振荡信号;第1输出部和第2输出部,它们输出基于所述振荡信号的信号;以及控制部,其控制所述第1输出部和所述第2输出部。
振动元件例如是SAW(SurfaceAcousticWave)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(MicroElectroMechanicalSystems)振子等。
第1输出电路和第2输出电路既可以都输出一个信号,也可以输出不同的信号。并且,各个输出信号既可以是差动信号,也可以是单端信号。并且,从各个输出部输出信号或者不输出信号的状态、从各个输出部输出的信号类型等输出信号的状态由控制部控制。
根据本应用例的半导体集成电路,能够利用单一的半导体集成电路中包含的振荡部、第1输出部和第2输出部,输出基于振荡信号的跳动较小的至少2个信号,因而如果将这至少2个信号分别供给到至少2个电路,则不需要设置由与振荡部分体的半导体集成电路构成的风扇外置缓冲器。因此,即使将输出信号输入到多个电路,也能够降低跳动特性的劣化。
[应用例2]
本应用例的半导体集成电路在半导体基板上具有:振荡电路,其使振动元件振荡而生成振荡信号;以及第1输出电路和第2输出电路,它们输出基于所述振荡信号的信号,该半导体集成电路具有控制部,该控制部控制所述第1输出电路和所述第2输出电路的动作。
振动元件例如是SAW(SurfaceAcousticWave)振子、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(MicroElectroMechanicalSystems)振子等。
第1输出电路和第2输出电路既可以都输出一个信号,也可以输出不同的信号。并且,各个输出信号既可以是差动信号,也可以是单端信号。各个输出电路的信号输出状态以及从各个输出电路输出的信号类型由控制部控制。并且,从各个输出电路输出信号或者不输出信号的状态、从各个输出电路输出的信号类型的设定等各个输出电路的动作由控制部控制。
根据本应用例的半导体集成电路,能够利用半导体集成电路中包含的振荡电路、第1输出电路和第2输出电路,输出基于振荡信号的跳动较小的至少2个信号,因而如果将这至少2个信号分别供给到至少2个电路,则不需要在外部设置风扇外置缓冲器来进行分支。因此,即使将输出信号输入到多个电路,也能够降低跳动特性的劣化。
另外,在本应用例的半导体集成电路后级的电路例如需要来自第1输出电路的输出信号的情况下,能够控制使来自第2输出电路的输出信号停止或者是否设为高阻抗状态的动作,实现灵活的使用方式。
[应用例3]
也可以是,在上述应用例的半导体集成电路中,所述控制部独立地控制所述第1输出电路和所述第2输出电路的动作。
根据本应用例的半导体集成电路,能够独立地控制第1输出电路的动作和第2输出电路的动作,因而例如在仅需要来自第1输出电路的输出信号的情况下,能够实现使来自第2输出电路的输出信号停止或者设为高阻抗状态这样灵活的使用方式。
[应用例4]
也可以是,在上述应用例的半导体集成电路中,所述半导体集成电路包含第1电源端子和第2电源端子,所述第1输出电路被从所述第1电源端子供给电源电压,所述第2输出电路被从所述第2电源端子供给电源电压。
根据本应用例的半导体集成电路,通过将第1输出电路和第2输出电路的电源端子分开,能够减少一个信号的噪声经由电源混入另一个信号的情况。
另外,根据本应用例的半导体集成电路,在后段的电路仅需要来自例如第1输出电路的输出信号的情况下,能够停止从第2电源端子供给电源电压。因此,能够抑制不必要的功耗。
[应用例5]
也可以是,在上述应用例的半导体集成电路中,所述半导体集成电路包含:第1分频电路,其对所述振荡信号进行分频而生成第1分频信号;以及第2分频电路,其对所述第1分频信号进行分频而生成第2分频信号,所述第1分频电路被从所述第1电源端子供给电源电压,并向所述第1输出电路输出基于所述第1分频信号的信号,所述第2分频电路被从所述第2电源端子供给电源电压,并向所述第2输出电路输出基于所述第2分频信号的信号。
根据本应用例的半导体集成电路,能够根据第1分频电路和第2分频电路的设定,使来自第1输出电路的输出信号的频率和来自第2输出电路的输出信号的频率不同。因此,后段的多个电路能够接收频率彼此不同的多个输出信号。
另外,根据本应用例的半导体集成电路,不需要在半导体集成电路的外部设置分配电路,因而后段的电路能够接收跳动特性良好的输出信号。
另外,第1分频电路、第2分频电路也能够直接输出输入信号。因此,本应用例的半导体集成电路后级的电路能够根据需要接收频率相同的输出信号。
[应用例6]
也可以是,在上述应用例的半导体集成电路中,所述第1分频电路包含延迟电路,该延迟电路使所述第1分频信号延迟所述第2分频电路对所述第1分频信号进行分频所需要的时间。
根据本应用例的半导体集成电路,能够利用延迟电路使第1输出电路接收基于第1分频信号的信号的时间、和第2输出电路接收基于第2分频信号的信号的时间一致。因此,根据本应用例的半导体集成电路,能够生成时滞较小的多个输出信号。
[应用例7]
本应用例的振荡器具有上述任意一个应用例的半导体集成电路、所述振动元件、以及收纳所述半导体集成电路和所述振动元件的封装。
根据本应用例的振荡器,能够利用半导体集成电路中包含的第1输出电路和第2输出电路,输出基于振荡信号的跳动较小的至少2个信号,因而如果将这至少2个信号分别供给到多个电路,则不需要在外部设置风扇外置缓冲器来进行分支。因此,即使将输出信号输入到多个电路,也能够降低跳动特性的劣化。
[应用例8]
也可以是,在上述应用例的振荡器中,所述振动元件是声表面波谐振器。
本应用例的振荡器的振动元件是声表面波谐振器(以下称作SAW谐振器)。在SAW谐振器中,梳状电极的周期越细微,则越能够得到更高振荡频率的信号。因此,本应用例的振荡器能够在实现较高的振荡频率的同时实现小型化。
[应用例9]
也可以是,在上述应用例的振荡器中,所述振荡器包含:第1输出端子,其输出来自所述第1输出电路的信号;以及第2输出端子,其输出来自所述第2输出电路的信号,所述第1输出端子沿着所述封装的第1边配置,所述第2输出端子沿着所述封装的与所述第1边相对的第2边配置。
根据本应用例的振荡器,能够避免来自第1输出电路的输出信号与来自第2输出电路的输出信号之间的干扰,生成时滞较小、跳动特性良好的多个输出信号。
另外,也可以在半导体基板上分开布置第1输出电路和第2输出电路,以避免干扰。
[应用例10]
本应用例的电子设备包含上述任意一个应用例的半导体集成电路或者振荡器。
[应用例11]
本应用例的移动体包含上述任意一个应用例的半导体集成电路或者振荡器。
根据这些应用例,半导体集成电路或者振荡器后级的多个电路能够接收跳动较小的多个输出信号,因而能够实现可靠性较高的电子设备、移动体。
附图说明
图1是本实施方式的振荡器的框图。
图2是示出SAW谐振器和振荡电路的结构例的图。
图3是示出分频电路和输出电路的结构例的图。
图4是示例本实施方式的振荡器的信号的定时的图。
图5是示出本实施方式的振荡器的端子的配置例的图。
图6是电子设备的功能框图。
图7是示出电子设备的外观的一例的图。
图8是示出移动体的一例的图。
图9是示出比较例的振荡器生成多个输出信号的例子的图。
标号说明
1振荡器;10半导体集成电路;12振荡电路;13控制部;15第1分频电路;16第1输出电路;17第2分频电路;18第2输出电路;21第1组;22第2组;24反相器;26SAW谐振器;27A栅状反射器;27B栅状反射器;28反馈电阻;29梳状电极;41电容器;42电容器;112振荡信号;114第1分频信号;115第1分频延迟信号;116N反转信号;116P非反转信号;117N反转信号;117P非反转信号;118N反转信号;118P非反转信号;119N反转信号;119P非反转信号;124第2分频信号;125信号;127信号;150触发器;152触发器;154触发器;156选通器;158延迟电路;160缓冲器;162缓冲器;170触发器;172A选通器;172B选通器;180缓冲器;182缓冲器;200振荡部;215控制信号;216控制信号;217控制信号;218控制信号;300电子设备;320CPU;330操作部;340ROM;350RAM;360通信部;370显示部;380声音输出部;400移动体;410振荡部;420控制器;450电池;460备用电池;1001振荡器;1012振荡电路;1013控制部;1015分频电路;1016输出电路;1020风扇外置缓冲器;1026SAW谐振器;1116N反转信号;1116P非反转信号;E12控制信号;E34控制信号;R1区域;R2区域;R3区域;R4区域;S1选择信号;S2选择信号;T1端子;T2端子;T3端子;T4端子;T5端子;T6端子;T7端子;T8端子;T9端子;T10端子;T11端子;T12端子;T13端子;T14端子;U1端子;U2端子;U3端子;U4端子;V1端子;V2端子;V3端子;V10端子;VDD电源电压;VDD1电源电压;VDD2电源电压;VDD3电源电压;VSS接地电压;w1~w14布线。
具体实施方式
下面,参照附图详细地说明本发明的优选实施方式。另外,以下说明的实施方式不能不当地限定权利要求书所述的本发明的内容。并且,以下说明的结构都不一定是本发明的必要构成要素。
1.振荡器
图1是示出本实施方式的振荡器1的结构的图。振荡器1包含SAW谐振器26(振子的一例)和半导体集成电路10。SAW谐振器26与半导体集成电路10中包含的振荡电路12连接。
振荡器1具有合计14个端子。向端子T1、端子T2、端子T3分别供给电源电压VDD1、VDD2、VDD3,向端子T4和端子T5供给接地电压VSS。另外,假设电源电压VDD1~VDD3都是相同的电压。向端子T6输入振荡器1的输出使能信号。在输出使能信号为高电平时,从端子T7~端子T14输出时钟信号。
端子T7~端子T14用于输出作为差分信号的4个时钟信号。端子T7、端子T8分别输出第1时钟信号的非反转信号116P、反转信号116N。端子T9、端子T10分别输出第2时钟信号的非反转信号117P、反转信号117N。端子T11、端子T12分别输出第3时钟信号的非反转信号118P、反转信号118N。端子T13、端子T14分别输出第4时钟信号的非反转信号119P、反转信号119N。
半导体集成电路10包含振荡电路12、控制部13、第1分频电路15、第1输出电路16、第2分频电路17、第2输出电路18。第1分频电路15和第1输出电路16从端子T1(第1电源端子的一例)接收电源电压VDD1而进行动作。第2分频电路17和第2输出电路18从端子T2(第2电源端子的一例)接收电源电压VDD2而进行动作。
在此,第1组21、第2组22是按照电源电压的供给源来划分半导体集成电路10的电路而成的。即,第1分频电路15和第1输出电路16以电源电压VDD1进行动作,第2分频电路17和第2输出电路18以电源电压VDD2进行动作。
另外,振荡电路12、控制部13也可以从端子T3接收电源电压VDD3而进行动作。振荡器1例如能够在不需要来自第2输出电路18的输出的情况下,停止电源电压VDD2的供给而使第2组22整体停止来抑制功耗。并且,振荡器1例如能够在不需要来自第1输出电路16的输出的情况下,停止电源电压VDD1的供给而使第1组21和第2组22整体停止来抑制功耗。在这样的情况下,振荡电路12、控制部13也能够继续动作。
振荡电路12与SAW谐振器26连接而形成振荡环路。振荡电路12使SAW谐振器26振荡而生成振荡信号112。另外,振荡电路12在本实施方式中与SAW谐振器26连接,但是,也可以与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(MicroElectroMechanicalSystems)振子等振动元件连接,以取代SAW谐振器26。此外,作为SAW谐振器26或振动元件的基板材料,也可以采用石英以外的钽酸锂、铌酸锂等压电单晶体、锆酸钛酸铅等压电陶瓷等压电材料或者硅半导体材料等。作为SAW谐振器26或振动元件的振荡手段,既可以采用基于压电效应的方式,也可以采用基于库仑力的静电驱动。
通过端子T6向控制部13输入振荡器1的输出使能信号。然后,控制部13根据振荡器1的输出使能信号控制是否从第1输出电路16、第2输出电路18输出时钟信号。控制部13根据基于振荡器1的输出使能信号的控制信号216,控制是从第1输出电路16输出第1时钟信号和第2时钟信号,还是设为高阻抗状态。
另外,控制部13根据基于振荡器1的输出使能信号的控制信号218,控制是从第2输出电路18输出第3时钟信号和第4时钟信号,还是设为高阻抗状态。
并且,控制部13根据未图示的半导体集成电路10的备选盘的电压电平,生成控制信号215和控制信号217。并且,控制部13根据控制信号215指定第1分频电路15的分频比。并且,控制部13根据控制信号217指定第2分频电路17的分频比。另外,控制部13根据未图示的控制信号对振荡电路12指示动作的停止和开始。
另外,控制部13也可以是CPU。此时,控制部13也可以具有存储有其程序的未图示的存储部,按照振荡器1的输出使能信号和程序进行前述的控制。并且,从第1输出电路16和第2输出电路18输出的信号既可以是差分信号以外的单端信号,也可以是与CMOS、LV-PECL、LV-TTL、LVDS或者HCSL等对应的信号。另外,也可以将第1输出电路和第2输出电路中的至少一方设为能够输出所述各类型的信号中的两种以上的信号的电路结构,利用根据通过端子T6输入的信号而从控制部13输出的信号,进行切换从第1输出电路和第2输出电路中的至少一方输出的信号的控制。
第1分频电路15对振荡信号112进行分频而生成第1分频信号114,进而生成使第1分频信号114延迟后的第1分频延迟信号115。此时,分频比是根据控制信号215设定的。例如,第1分频电路15能够选择分频比为1、1/2、1/4、1/8。另外,在分频比为1的情况下,振荡信号112直接作为第1分频信号114进行输出。
第1输出电路16包含将单端输入转换成差分输出的2个缓冲器。各个缓冲器接收信号125,作为第1时钟信号、第2时钟信号进行差动输出。第1输出电路16根据控制信号216选择是输出第1时钟信号、第2时钟信号还是设为高阻抗状态。另外,在本实施方式中,第1输出电路16中包含的缓冲器是2个,但也可以是1个,还可以是3个以上。
在此,如图1所示,第1输出电路16接收使第1分频延迟信号115进一步延迟后的信号125。信号125是基于第1分频信号114的信号,其与第1分频信号114和第1分频延迟信号115的关系将在后面参照图3进行说明。
第2分频电路17接收第1分频信号114、第1分频延迟信号115并输出信号127。信号127是基于第2分频信号124的信号,第2分频电路17的分频比是根据控制信号217设定的。例如,第2分频电路17能够选择分频比为1或者1/2。在分频比为1/2的情况下,第2分频电路17将频率为第1分频信号114的1/2的第2分频信号124作为信号127。并且,在分频比为1的情况下,第2分频电路17将第1分频延迟信号115作为信号127。
第2输出电路18包含将单端输入转换成差分输出的2个缓冲器。各个缓冲器接收信号127并作为第3时钟信号、第4时钟信号进行差动输出。第2输出电路18根据控制信号218选择是输出第3时钟信号、第4时钟信号还是设为高阻抗状态。另外,在本实施方式中,第2输出电路18中包含的缓冲器是2个,但也可以是1个,还可以是3个以上。
图2是示出SAW谐振器26和振荡电路12的具体结构的图。另外,对与图1相同的信号标注相同的标号并省略说明。SAW谐振器26是在压电基板上沿着声表面波的传播方向配置梳状电极29,在其两侧配置栅状反射器27A、27B而构成的。由中央的梳状电极29激励声表面波,由两侧的栅状反射器27A、27B将被激励出的声表面波的振动能向梳状电极29的方向反射,由此构成振子(谐振器)。SAW谐振器26由电极间隔决定频率,因而能够容易地通过光刻加工得到较高的频率,还能够减小尺寸。
另外,反相器24、反馈电阻28、电容器41、42按照图2所示与梳状电极29连接,构成反馈型的振荡电路12。连接有反馈电阻28的反相器24作为模拟放大电路发挥作用。并且,使SAW谐振器26振荡而生成振荡信号112。
图3是示出第1分频电路15、第1输出电路16、第2分频电路17、第2输出电路18的具体结构的图。另外,对与图1、图2相同的信号标注相同的标号并省略说明。
第1分频电路15接收振荡信号112,由触发器150、152、154分别生成频率为振荡信号112的1/2、1/4、1/8的信号。然后,选通器156按照控制部13指定的分频比选择这些信号作为第1分频信号114。在此,选通器156对应于分频比为1的情况,也能够选择振荡信号112。并且,选通器156的选择信号S1与来自控制部13的控制信号215的一部分对应。
第1分频电路15通过延迟电路158使第1分频信号114延迟而生成第1分频延迟信号115。在此,将基于延迟电路158的延迟时间设计成与第2分频电路17对第1分频信号114进行分频所需要的时间相同。
并且,第1分频电路15包含电路结构与第2分频电路17包含的选通器172A相同的选通器172B。选通器172B的选择信号S2与第2分频电路17的选通器172A的选择信号S2相同。因此,能够使来自第1分频电路15的信号125输入到第1输出电路16的定时、与来自第2分频电路17的信号127输入到第2输出电路18的定时一致。选通器172B的选择信号S2与来自控制部13的控制信号215的一部分对应。
第1输出电路16包含2个缓冲器160、162。缓冲器160、162接收作为单端信号的信号125并输出差动信号。缓冲器160输出第1时钟信号的非反转信号116P、反转信号116N。缓冲器162输出第2时钟信号的非反转信号117P、反转信号117N。
第1输出电路16能够按照控制信号E12将2个缓冲器160、162设为高阻抗状态。控制信号E12与来自控制部13的控制信号216对应。
第2分频电路17接收第1分频信号114,由触发器170生成频率为第1分频信号114的1/2的第2分频信号124。然后,选通器172A接收第1分频延迟信号115和第2分频信号124,并按照控制部13指定的分频比选择这些信号作为信号127。即,选通器172A在分频比为1的情况下输出第1分频延迟信号115,在分频比为1/2的情况下输出第2分频信号124。并且,选通器172A的选择信号S2与来自控制部13的控制信号217对应。
在此,图4是示出在第2分频电路17中分频比为1/2时的第2分频信号124、第1分频信号114、第1分频延迟信号115的关系的图。第2分频电路17接收第1分频信号114并进行分频而生成第2分频信号124,需要与时刻t0~时刻t1相当的时间(即d0)。在此,第1分频电路15包含产生延迟d0的延迟电路158。因此,能够使第1分频延迟信号115和第2分频信号124的相位一致(时刻t1~时刻t8)。因此,能够输出相位一致的4个时钟信号。
另外,在图4的时刻t2、时刻t4、时刻t6、时刻t8,第1分频延迟信号115的上升与第2分频信号124的下降对应。因此,在第1分频延迟信号115和第2分频信号124相邻且平行地布线的情况下等,容易产生跳动特性的劣化。在本实施方式的振荡器1中,如后面参照图5说明的那样,能够通过研究布局来避免这种跳动特性的劣化。
第2输出电路18包含2个缓冲器180、182。缓冲器180、182接收作为单端信号的信号127并输出差动信号。缓冲器180输出第3时钟信号的非反转信号118P、反转信号118N。缓冲器182输出第4时钟信号的非反转信号119P、反转信号119N。
第2输出电路18能够按照控制信号E34将2个缓冲器180、182设为高阻抗状态。控制信号E34与来自控制部13的控制信号218对应。
另外,在本实施方式中,第1输出电路16和第2输出电路18包含相同数量的缓冲器,但是,缓冲器的数量不需要相同,第1输出电路16、第2输出电路18能够分别包含任意数量的缓冲器。
在此,图9是示出比较例的由风扇外置缓冲器1020对来自振荡器1001的1个时钟信号进行分支而生成4个时钟信号的情况的图。在图9的情况下,与本实施方式的振荡器1同样,最终能够生成4个时钟信号。
比较例的振荡器1001具有4个端子。向端子U1供给电源电压VDD,向端子U2供给接地电压VSS。端子U3和端子U4用于输出作为差动信号的1个时钟信号。端子U3、端子U4分别输出时钟信号的非反转信号116P、反转信号116N。
振荡器1001包含SAW谐振器1026、振荡电路1012、控制部1013、分频电路1015、输出电路1016。SAW谐振器1026、振荡电路1012、控制部1013分别与本实施方式的振荡器1包含的SAW谐振器26、振荡电路12、控制部13对应,作用也相同,因而省略说明。
分频电路1015与从本实施方式的振荡器1包含的第1分频电路15中去除延迟电路158、选通器172B后的结构对应(参照图3)。此时,输出电路1016从分频电路1015接收与第1分频电路15的第1分频信号114对应的信号。
输出电路1016与从本实施方式的振荡器1包含的第1输出电路16去除缓冲器162后的结构对应(参照图3)。此时,从比较例的振荡器1001仅输出时钟信号的非反转信号1116P、反转信号1116N。
风扇外置缓冲器1020具有合计10个端子。端子V1、端子V2是用于从振荡器1001分别接收非反转信号1116P、反转信号1116N的输入端子。另外,端子V3~端子V10用于输出作为差动信号的4个时钟信号。此外,端子V3~端子V10分别与本实施方式的振荡器1的端子T7~端子T14(参照图1)对应,因而省略详细说明。
风扇外置缓冲器1020如图9所示,分别使用缓冲器对接收到的非反转信号1116P、反转信号1116N进行分支,生成波形、频率与输入的时钟信号相同的4个时钟信号。因此,通过组合比较例的振荡器1001和风扇外置缓冲器1020,也能够生成4个时钟信号。
但是,在比较例的结构中,风扇外置缓冲器1020不包含分频器,不能如本实施方式的振荡器1那样输出不同频率的时钟信号。并且,在从振荡器1001的端子U3、端子U4到风扇外置缓冲器1020的端子V1、端子V2的布线中有可能混入外来噪声,有可能因布线的电感成分、电容成分的影响导致波形失真而使跳动特性劣化。并且,根据要选择的风扇外置缓冲器1020,其内部的延迟有可能在4个时钟信号中是不同的。
但是,在本实施方式的振荡器1中,包含对第1分频信号114进行分频而生成第2分频信号124的第2分频电路17。因此,能够设定成使来自缓冲器160和缓冲器162的时钟信号的频率、与来自缓冲器180和缓冲器182的时钟信号的频率不同。
另外,在本实施方式的振荡器1中,连输出4个时钟信号的第1输出电路16和第2输出电路18都被集成在1个半导体基板上。因此,如比较例那样外来噪声混入端子间的布线中、由于其电感成分等而使跳动特性劣化的可能性较小。
并且,在本实施方式的振荡器1中,如前所述,能够使来自第1分频电路15的信号125输入到第1输出电路16的定时、与来自第2分频电路17的信号127输入到第2输出电路18的定时一致。因此,能够不容易产生因将第1分频信号114分支而造成的跳动特性劣化。
图5是示出本实施方式的振荡器1的端子T1~端子T14的配置例的图。在此,图5的振荡器1是从上方观察封装的图,但是,为了说明内部的半导体集成电路10而透视一部分区域R1。另外,对与图1~图3相同的要素标注相同的标号并省略说明。
在图5中,本实施方式的振荡器1的端子T1~端子T14从纸面左上起顺时针地按照端子T2(端子名称:VDD2)、端子T14(端子名称:XOUT4)、端子T13(端子名称:OUT4)、端子T12(端子名称:XOUT3)、端子T11(端子名称:OUT3)、端子T6(端子名称:OE)、端子T4(端子名称:VSS)、端子T9(端子名称:OUT2)、端子T10(端子名称:XOUT2)、端子T7(端子名称:OUT1)、端子T8(端子名称:XOUT1)、端子T1(端子名称:VDD1)、端子T5(端子名称:VSS)、端子T3(端子名称:VDD3)的顺序配置。另外,下面为了便于说明,有时使用端子名称指定端子。
并且,如区域R1的部分所示,振荡器1包含分别与端子T1~端子T14电连接的布线w1~布线w14。排列在半导体集成电路10上的多个实线正方形表示接触盘,通过接合线与布线w1~布线w14电连接。
在此,在本实施方式的振荡器1中,从第1组21(参照图1)中包含的第1输出电路16输出第1时钟信号和第2时钟信号的OUT1、XOUT1、OUT2、XOUT2配置在纸面的下边(第1边的一例)。并且,用于向第1组21供给电源的VDD1也配置在纸面的下边。
另一方面,从第2组22(参照图1)中包含的第2输出电路18输出第3时钟信号和第4时钟信号的OUT3、XOUT3、OUT4、XOUT4配置在纸面的上边(第2边的一例)。并且,用于向第2组22供给电源的VDD2也配置在纸面的上边。
在本实施方式的振荡器1中,OUT1、XOUT1、OUT2、XOUT2(分别是第1输出端子的一例)和OUT3、XOUT3、OUT4、XOUT4(分别是第2输出端子的一例)配置在相对的各边上。因此,振荡器1能够减少第1时钟信号和第2时钟信号与第3时钟信号和第4时钟信号之间的干扰,生成偏差较小、跳动特性良好的多个时钟信号。
此时,由于在第1组21和第2组22中使用不同的电源端子,因而很少经由共同电源从一个输出信号向另一个输出信号混入噪声。因此,不容易产生在高频的第1时钟信号和第2时钟信号中混入来自低频的第3时钟信号和第4时钟信号的噪声而作为低频伪信号被观察到的问题。
另外,假定半导体集成电路10被划分成接近上边的区域R2和接近下边的区域R3。此时,第1分频电路15、第1输出电路16这些构成第1组21的电路配置在区域R3中。另一方面,第2分频电路17、第2输出电路18这些构成第2组22的电路配置在区域R2中。通过这样配置电路,即使是集成在1个半导体基板上,也能够使频率有可能不同的属于第1组21的信号和属于第2组的信号不容易干扰。
另外,在本实施方式的振荡器1中,SAW谐振器26配置在远离半导体集成电路10的区域R4中,但是,例如也可以与半导体集成电路10重叠地(在三维的上下方向即纸面的近前或者里面)配置SAW谐振器26,以便小型化。
如上所述,本实施方式的振荡器1即使将多个缓冲器(缓冲器160、162、180、182)和振荡电路12集成在1个半导体基板上,也能够降低来自缓冲器的输出信号(第1时钟信号~第4时钟信号)劣化。
2.电子设备
使用图6~图7说明本实施方式的电子设备300。另外,对与图1~图5相同的要素标注相同的编号、标号进行说明。
图6是电子设备300的功能框图。电子设备300构成为包含振荡部200、CPU(CentralProcessingUnit)320、操作部330、ROM(ReadOnlyMemory)340、RAM(RandomAccessMemory)350、通信部360、显示部370、声音输出部380,振荡部200包含振荡电路12和SAW谐振器26。另外,电子设备300可以省略或变更图6的构成要素(各部)的一部分,也可以是附加有其它构成要素的结构。
振荡部200不仅向CPU320供给时钟脉冲,而且向各部供给时钟脉冲(省略图示)。另外,振荡部200与连接有前述的半导体集成电路10和SAW谐振器26的振荡器1对应。但是,在图6中仅示出半导体集成电路10中的振荡电路12。
CPU320按照存储在ROM340等中的程序,使用振荡部200输出的时钟脉冲(与来自前述的半导体集成电路10的时钟信号对应)进行各种计算处理和控制处理。具体而言,CPU320进行与来自操作部330的操作信号对应的各种处理、控制通信部360以便与外部进行数据通信的处理、发送用于使显示部370显示各种信息的显示信号的处理、使声音输出部380输出各种声音的处理等。
操作部330是由操作键或按钮开关等构成的输入装置,向CPU320输出与用户操作对应的操作信号。
ROM340存储有用于CPU320进行各种计算处理和控制处理的程序和数据等。
RAM350被用作CPU320的作业区域,暂时存储从ROM340读出的程序和数据、从操作部330输入的数据、CPU320按照各种程序而执行的运算结果等。
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(LiquidCrystalDisplay)等构成的显示装置,根据从CPU320输入的显示信号显示各种信息。
并且,声音输出部380是扬声器等输出声音的装置。
如前所述,振荡部200(前述的振荡器1)供给跳动特性良好的多个时钟。此时,振荡部200也可以向CPU320供给高速时钟,向其它功能块供给低速时钟。此时,由于不需要风扇外置缓冲器1020,因而能够实现电子设备300的小型化。并且,不再为了避免产生跳动而在布线布局上花费时间,能够实现电子设备300的设计的效率化。
作为电子设备300可以考虑各种设备。例如,可以举出个人计算机(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)、便携电话等移动体终端、数字静态照相机、喷墨式排出装置(例如喷墨打印机)、路由器和开关等存储区网络设备、局域网设备、在网络上进行各种数据的发送接收的服务器设备、移动体终端基站用设备、电视机、摄像机、录像机、车载导航装置、寻呼机、电子记事本(还包含带通信功能)、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、防范用电视监视器、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、运动轨迹仪、运动跟踪器、运动控制器、PDR(步行者位置方位计测)等。
图7是示出作为电子设备300的一例的智能手机的外观的一例的图。作为电子设备300的智能手机具有按钮作为操作部330,具有LCD作为显示部370。另外,作为电子设备300的智能手机通过使用振荡部200(前述的振荡器1),能够实现小型化及设计的效率化。
3.移动体
使用图8说明本实施方式的移动体400。
图8是示出本实施方式的移动体400的一例的图(俯视图)。图8所示的移动体400构成为包含振荡部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以及备用电池460。此外,本实施方式的移动体可以省略或变更图8的构成要素(各部)的一部分,也可以是附加有其它构成要素的结构。
振荡部410对应于前述的振荡器1。其它构成要素的详细说明省略,但是要求较高的可靠性,以便进行移动体的移动所需要的控制。例如,除了电池450以外还具有备用电池460,由此可靠性提高。
并且,关于振荡部410,优选具有备用的振荡部410以便提高可靠性。即,优选具有多个时钟。此时,通过使振荡部410为前述的振荡器1,能够利用跳动特性良好的高质量的多个时钟。
另外,这样的移动体400可考虑各种移动体,例如,能够举出汽车(还包含电动汽车)、喷气式飞机或直升机等航空器、船舶、火箭、人造卫星等。
本发明不限于本实施方式,能够在本发明主旨的范围内实施各种变形。
上述的实施方式及变形例只是一个例子,但不限于这些例子。例如,也能够将各实施方式及变形例进行适当组合。
本发明包含与在前述实施方式中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,本发明包含置换在实施方式中说明的结构的非本质部分而成的结构。此外,本发明包含起到与在实施方式中说明的结构相同的作用效果的结构或能够达到相同目的的结构。此外,本发明包含对在实施方式中说明的结构附加公知技术而成的结构。
Claims (11)
1.一种半导体集成电路,该半导体集成电路具有:
振荡部,其使振动元件振荡而生成振荡信号;
第1输出部和第2输出部,它们输出基于所述振荡信号的信号;以及
控制部,其控制所述第1输出部和所述第2输出部。
2.一种半导体集成电路,该半导体集成电路在半导体基板上具有:
振荡电路,其使振动元件振荡而生成振荡信号;以及
第1输出电路和第2输出电路,它们输出基于所述振荡信号的信号,
该半导体集成电路具有控制部,该控制部控制所述第1输出电路和所述第2输出电路的动作。
3.根据权利要求2所述的半导体集成电路,其中,
所述控制部独立地控制所述第1输出电路和所述第2输出电路的动作。
4.根据权利要求2或3所述的半导体集成电路,其中,
所述半导体集成电路包含第1电源端子和第2电源端子,
所述第1输出电路被从所述第1电源端子供给电源电压,
所述第2输出电路被从所述第2电源端子供给电源电压。
5.根据权利要求4所述的半导体集成电路,其中,
所述半导体集成电路包含:
第1分频电路,其对所述振荡信号进行分频而生成第1分频信号;以及
第2分频电路,其对所述第1分频信号进行分频而生成第2分频信号,
所述第1分频电路被从所述第1电源端子供给电源电压,并向所述第1输出电路输出基于所述第1分频信号的信号,
所述第2分频电路被从所述第2电源端子供给电源电压,并向所述第2输出电路输出基于所述第2分频信号的信号。
6.根据权利要求5所述的半导体集成电路,其中,
所述第1分频电路包含延迟电路,该延迟电路使所述第1分频信号延迟所述第2分频电路对所述第1分频信号进行分频所需要的时间。
7.一种振荡器,该振荡器具有:
权利要求1~3中的任意一项所述的半导体集成电路、所述振动元件、以及收纳所述半导体集成电路和所述振动元件的封装。
8.根据权利要求7所述的振荡器,其中,
所述振动元件是声表面波谐振器。
9.根据权利要求7或8所述的振荡器,其中,
所述振荡器包含:
第1输出端子,其输出来自所述第1输出电路的信号;以及
第2输出端子,其输出来自所述第2输出电路的信号,
所述第1输出端子沿着所述封装的第1边配置,
所述第2输出端子沿着所述封装的与所述第1边相对的第2边配置。
10.一种电子设备,该电子设备包含权利要求1~3中的任意一项所述的半导体集成电路。
11.一种移动体,该移动体包含权利要求1~3中的任意一项所述的半导体集成电路。
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