CN106487331A - 电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体 - Google Patents
电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106487331A CN106487331A CN201610671058.8A CN201610671058A CN106487331A CN 106487331 A CN106487331 A CN 106487331A CN 201610671058 A CN201610671058 A CN 201610671058A CN 106487331 A CN106487331 A CN 106487331A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- temperature
- circuit
- electronic device
- oscillator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 49
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 10
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 5
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 51
- 230000008569 process Effects 0.000 description 37
- 230000006870 function Effects 0.000 description 28
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 26
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000013461 design Methods 0.000 description 20
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 19
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 241001269238 Data Species 0.000 description 4
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000002305 electric material Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/02—Details
- H03B5/04—Modifications of generator to compensate for variations in physical values, e.g. power supply, load, temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/04—Constructional details for maintaining temperature constant
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
- H03L1/023—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using voltage variable capacitance diodes
- H03L1/025—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using voltage variable capacitance diodes and a memory for digitally storing correction values
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
- H03L1/026—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using a memory for digitally storing correction values
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/028—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only of generators comprising piezoelectric resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/099—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
提供电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体,电子器件通过降低调整误差而能够以高精度进行动作。该电子器件包含:驱动部;检测信号输出部,其产生值伴随物理量的变化而变化的第1模拟信号;以及控制部,其产生根据所述第1模拟信号而被控制的第2模拟信号,并且控制所述驱动部的驱动状态,至少所述检测信号输出部以及所述控制部被配备在基板上,能够从所述基板输出所述第1模拟信号被数字化后的第1数字信号以及所述第2模拟信号被数字化后的第2数字信号。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体。
背景技术
在专利文献1中公开有对由使用了石英振子和可变电容元件的振荡电路、温度传感器、A/D转换器、D/A转换器、CPU、存储器以及积分电路构成的温度补偿型石英振荡器(TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator)进行调整的调整装置。专利文献1中记载的调整装置使用石英振子单体的频率偏差-温度特性和从温度补偿型石英振荡器输出的温度传感器的输出信号,求出可变电容元件的控制电压数据,并将该控制电压数据与石英振子的周围温度以及频率偏差对应地存储在存储器中。
专利文献1:日本特开2002-204127号公报
发明内容
在专利文献1中,由于从温度补偿型石英振荡器输出的温度传感器的输出信号是向A/D转换器输入之前的模拟信号,因此,在从温度补偿型石英振荡器输出之后,会因干扰噪声而导致精度容易劣化。其结果,由于在根据温度传感器的输出信号而得到的可变电容元件的控制电压数据中包含干扰噪声的影响,因此,误差变大,温度补偿精度可能劣化。特别地,当在批量生产振荡器的情况等、在多个振荡器同时动作的状态下调整各振荡器的情况下,由于干扰噪声的影响较大,因此,非常不容易高精度地调整。
本发明是鉴于以上的问题点而完成的,根据本发明的几个方式,能够提供一种可通过降低调整误差而以高精度进行动作的电子器件及其制造方法。此外,根据本发明的几个方式,能够提供一种使用了该电子器件的电子设备以及移动体。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的,能够作为以下的方式或者应用例而实现。
[应用例1]
本应用例的电子器件包含:驱动部;检测信号输出部,其产生值伴随物理量的变化而变化的第1模拟信号;以及控制部,其产生根据所述第1模拟信号而被控制的第2模拟信号,并且控制所述驱动部的驱动状态,至少所述检测信号输出部以及所述控制部被配备在基板上,能够从所述基板输出所述第1模拟信号被数字化后的第1数字信号以及所述第2模拟信号被数字化后的第2数字信号。
物理量例如既可以是温度,也可以是角速度,还可以是加速度。
基板例如既可以是封装,也可以是电路基板,还可以是硅基板。
由于本应用例的电子器件能够从基板输出精度不容易因噪声而劣化的第1数字信号以及第2数字信号,因此,外部装置能够根据第1数字信号和第2数字信号来高精度地调整电子器件。因此,根据本应用例,通过降低调整误差,可以实现能够以高精度进行动作的电子器件。
[应用例2]
本应用例的电子器件包含:驱动部;检测信号输出部,其产生值伴随物理量的变化而变化的第1模拟信号;控制部,其产生根据所述第1模拟信号而被控制的第2模拟信号,并且根据所设定的工作条件控制所述驱动部的驱动状态;以及运算部,其根据所述第1模拟信号被数字化后的第1数字信号以及所述第2模拟信号被数字化后的第2数字信号,确定所述工作条件,至少所述检测信号输出部以及所述控制部被配备在基板上。
本应用例的电子器件能够根据精度不容易因噪声而劣化的第1数字信号和第2数字信号来高精度地调整工作条件。因此,根据本应用例,通过降低调整误差,可以实现能够以高精度进行动作的电子器件。
[应用例3、4]
可以是,在上述应用例的电子器件中,所述第1模拟信号是温度信息,所述驱动部具有振荡电路,所述控制部具有使所述振荡电路输出的频率信号的温度特性稳定化的稳定化功能,所述第2模拟信号是表示所述稳定化功能的工作状态的信息。
根据本应用例,通过降低振荡电路输出的频率信号的温度特性的稳定化功能的调整误差,可以实现能够以高精度进行动作的电子器件。
[应用例5、6]
可以是,在上述应用例的电子器件中,所述振荡电路在反馈电路内具有被电压控制的电抗电路,所述第2模拟信号是对所述电抗电路的电抗进行所述电压控制来补偿所述温度特性的信号。
根据本应用例,通过降低振荡电路输出的频率信号的温度特性的稳定化功能的调整误差,能够提高电抗电路的电抗的电压控制的精度,实现能够以高精度进行动作的电子器件。
[应用例7、8]
可以是,上述应用例的电子器件具有根据所述第2模拟信号而被控制发热量的发热部,所述发热部对所述驱动部进行加热。
根据本应用例,通过降低振荡电路输出的频率信号的温度特性的稳定化功能的调整误差,能够提高发热部的发热控制的精度,实现能够以高精度进行动作的电子器件。
[应用例9]
可以是,上述应用例的电子器件具有用于进行所述数字化的模拟/数字转换部。
根据本应用例的电子器件,通过模拟/数字转换部,能够生成精度不容易因噪声而劣化的第1数字信号和第2数字信号。
[应用例10]
本应用例的电子器件的制造方法具有以下步骤:组装电子器件,该电子器件包含驱动部、检测信号输出部和控制部,所述检测信号输出部产生值伴随物理量的变化而变化的第1模拟信号,所述控制部产生根据所述第1模拟信号而被控制的第2模拟信号,并且根据所设定的工作条件控制所述驱动部的驱动状态;设定所述电子器件的温度;在所设定的温度下,测定所述第1模拟信号被数字化后的第1数字信号和所述第2模拟信号被数字化后的第2数字信号;以及根据所测定的所述第1数字信号和所述第2数字信号,确定所述工作条件。
根据本应用例的电子器件的制造方法,测定精度不容易因噪声而劣化的第1数字信号和第2数字信号,根据测定结果,能够高精度地调整电子器件的工作条件。因此,根据本应用例,通过降低调整误差,能够制造能够以高精度进行动作的电子器件。
[应用例11]
可以是,在上述应用例的电子器件的制造方法中,在使多个所述电子器件进行动作的状态下,进行所述测定的步骤。
根据本应用例的电子器件的制造方法,即使在由于多个电子器件进行动作而容易产生噪声的环境中,也能够测定精度不容易因噪声而劣化的第1数字信号和第2数字信号,根据测定结果,能够高精度地调整电子器件的工作条件。因此,根据本应用例,通过降低调整误差,可制造能够以高精度进行动作的电子器件。
[应用例12]
本应用例的电子设备具有上述任意一个电子器件。
[应用例13]
本应用例的移动体具有上述任意一个电子器件。
根据这些应用例,由于使用能够以高精度进行动作的电子器件,因此,例如也能够实现可靠性高的电子设备以及移动体。
附图说明
图1是示出第1、第2实施方式的振荡器的构造的一例的图。
图2是第1实施方式的振荡器的功能框图。
图3是示出温度传感器的输出信号的温度特性的一例的图。
图4是示出温度补偿电路的输出信号的温度特性的一例的图。
图5是示出振荡电路的输出信号的温度特性的一例的图。
图6是示出第1、第2实施方式的振荡器的制造方法的流程的一例的流程图。
图7是示出第1实施方式中的用于实施温度补偿调整步骤的系统结构的一例的图。
图8是示出第1实施方式中的温度补偿调整步骤的详细流程的一例的流程图。
图9是第2实施方式的振荡器的功能框图。
图10是示出第2实施方式中的用于实施温度补偿调整步骤的系统结构的一例的图。
图11是示出第2实施方式中的温度补偿调整步骤的详细流程的一例的流程图。
图12是示出第3、第4实施方式的振荡器的构造的一例的图。
图13是第3实施方式的振荡器的功能框图。
图14是示出第3、第4实施方式的振荡器的制造方法的流程的一例的流程图。
图15是示出第3实施方式中的设定温度调整步骤的详细流程的一例的流程图。
图16是第4实施方式的振荡器的功能框图。
图17是示出第4实施方式中的设定温度调整步骤的详细流程的一例的流程图。
图18是示出本实施方式的电子设备的结构的一例的功能框图。
图19是示出本实施方式的电子设备的外观的一例的图。
图20是示出本实施方式的移动体的一例的图。
标号说明
1:振荡器;2:集成电路(IC);3:振子;4:封装;4a:壳体;4b:基台;5:盖;6:外部端子(外部电极);7:发热元件;8:温度传感器;9:加热炉;9a:部件搭载基板;10:振荡电路;11:可变电容电路;20:输出电路;30:温度补偿电路;31-0:0次电压产生电路;31-n:n次电压产生电路;32:加法电路;40:A/D转换电路;50:A/D转换电路;60:存储部;62:非易失性存储器;64:寄存器;70:接口电路;80:运算部;90:调整电路;91:分频器;92:分频器;93:相位比较器;94:低通滤波器;95:A/D转换电路;100:温度传感器;110:振荡电路;120:输出电路;130:发热控制电路;140:A/D转换电路;150:A/D转换电路;160:存储部;162:非易失性存储器;164:寄存器;170:接口电路;180:运算部;190:调整电路;191:分频器;192:分频器;193:相位比较器;194:低通滤波器;195:A/D转换电路;200:恒温槽;210:个人计算机(PC);220:频率测定器;230:开关;240:开关;300:电子设备;310:电子器件;311:驱动部;312:检测信号输出部;313:控制部;314:运算部;320:CPU;330:操作部;340:ROM;350:RAM;360:通信部;370:显示部;400:移动体;410:电子器件;420、430、440:控制器;450:电池;460:备用电池。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的优选实施方式进行详细的说明。另外,以下说明的实施方式不对权利要求书中记载的本发明的内容进行不恰当的限定。此外,以下说明的结构不一定全部都是本发明的必要结构要素。
1.电子器件
以下,作为本发明的电子器件,列举振荡器为例进行说明,但本发明的电子器件除了振荡器以外,也能够应用于角速度传感器或加速度传感器等各种物理量传感器等各种各样的电子器件。进而,作为物理量,列举温度为例,但也可以是其他物理量,例如,既可以是角速度,也可以是加速度。
1-1.第1实施方式
[振荡器的结构]
图1是示出第1实施方式的振荡器的构造的一例的图,是振荡器的剖视图。如图1所示,第1实施方式的振荡器1构成为包含集成电路(IC:Integrated Circuit)2、振子3、封装4、盖5以及外部端子(外部电极)6。
封装4将集成电路(IC)2和振子3收纳于同一空间内。具体而言,在封装4上设置有凹部,通过盖5覆盖凹部,由此,收纳集成电路(IC)2和振子3。在封装4的内部或者凹部的表面设置有用于将集成电路(IC)2的2个端子和振子3的2个端子分别电连接的未图示的布线。此外,在封装4的内部或者凹部的表面设置有与设置于封装4的底面的各外部端子6电连接的未图示的布线,各布线与集成电路(IC)2的各端子通过金等接合线(未图示)而接合(导通)。
振子3将未图示的振动元件(振动片)密闭于具有高气密性的封装中而构成。振动元件(振动片)在其表面以及背面分别具有金属的激励电极,振子3以与包含激励电极在内的振动元件的质量对应的期望的频率进行振荡。
另外,作为振子3,除了例如石英振子、或者上述类型的振动元件之外,也可以是SAW(Surface Acoustic Wave:表面声波)谐振元件。进而,除了石英振子以外,能够使用其他压电振子或由压电膜和硅材料构成的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)振子等。作为振子3的基板材料,能够使用石英、钽酸锂和铌酸锂等压电单晶体、锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料、或者硅半导体材料等。作为振子3的激励手段,可以使用基于压电效应的手段,也可以使用基于库仑力的静电驱动。
集成电路(IC)2通过粘接部件与振子3接合。
图2是第1实施方式的振荡器1的功能框图。如图2所示,第1实施方式的振荡器1包含振子3和用于使振子3振荡的集成电路(IC)2,集成电路(IC)2和振子3被收纳于封装4。
在本实施方式中,集成电路(IC)2构成为包含振荡电路10、输出电路20、温度补偿电路30、A/D转换电路40、A/D转换电路50、存储部60、接口电路70以及温度传感器100。另外,集成电路(IC)2可以采用省略或变更这些要素的一部分、或者追加其他要素的结构。此外,在本实施方式中,将振荡电路10、输出电路20、温度补偿电路30、A/D转换电路40、A/D转换电路50、存储部60、接口电路70以及温度传感器100作为1个集成电路(IC)而构成,但既可以由多个集成电路(IC)构成,也可以至少一部分不被集成化,例如,可以使用多个电子部件离散地构成。
存储部60具有非易失性存储器62和寄存器64,该存储部60构成为能够从外部端子6经由接口电路70对非易失性存储器62或者寄存器64进行读/写。接口电路70例如既可以是SPI(Serial Peripheral Interface:串行外设接口)或I2C(Inter-Integrated Circuit:内部集成电路)等各种串行总线兼容的接口电路,也可以是并行总线兼容的接口电路。但是,为了减少振荡器1的外部端子数,使封装4小型化,期望将接口电路70构成为串行总线兼容的接口电路。
非易失性存储器62是用于存储各种控制数据的存储部,作为能够进行数据的写入的可编程ROM(PROM:Programmable Read Only Memory,可编程只读存储器)而构成。非易失性存储器62例如既可以是EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory:电可擦除可编程只读存储器)那样的能够进行改写的各种存储器,也可以是一次性PROM(One Time Programmable Read Only Memory:一次性可编程只读存储器)那样的不能进行改写(仅能够写入1次)的各种存储器。
在非易失性存储器62中存储有0次~n次补偿数据作为用于控制温度补偿电路30的温度补偿数据。
温度补偿数据(0次补偿数据、···、n次补偿数据)是在振荡器1的温度补偿调整步骤中计算的、振荡器1的频率温度特性的校正用的数据,例如可以是与振子3的频率温度特性中的各次数成分对应的0次~n次系数值。这里,作为温度补偿数据的最大次数n,期望选择能够抵消振子3的频率温度特性、并且还能够校正集成电路(IC)2的温度特性的影响的值。例如,n是比振子3的频率温度特性的主要次数大的整数值,如果振子3是AT切石英振子,则其频率温度特性呈3次曲线,其主要次数为3,因此,可以选择比3大的整数值(例如,4或者5)作为n。温度补偿数据既可以包含0次~n次的全部次数的补偿数据,也可以仅包含0次~n次中的一部分次数的补偿数据。另外,在非易失性存储器62中可以存储振荡电路10和输出电路20的控制用数据。
存储在非易失性存储器62中的各数据在集成电路(IC)2的电源接通时(电源端子的电压从0V上升至期望的电压时)从非易失性存储器62向寄存器64传送,并保存在寄存器64中。由此,向温度补偿电路30输入保存在寄存器64中的温度补偿数据(0次补偿数据、···、n次补偿数据)。
在非易失性存储器62不能进行改写(仅能够写入1次)的情况下,在振荡器1的制造步骤(检查步骤)中,从外部端子6经由接口电路70向寄存器64直接写入各数据,并进行调整/选择而使得振荡器1满足期望的特性,将调整/选择后的各数据最终写入到非易失性存储器62中。在非易失性存储器62能够进行改写的情况下,在振荡器1的制造步骤(检查步骤)中,可以从外部端子6经由接口电路70向非易失性存储器62写入各数据。但是,由于向非易失性存储器62的写入一般花费时间,因此,为了缩短振荡器1的检查时间,可以从外部端子6经由接口电路70向寄存器64直接写入各数据,并将调整/选择后的各数据最终写入到非易失性存储器62中。
振荡电路10通过将振子3的输出信号放大并反馈给振子3,而使振子3振荡,输出基于振子3的振荡的频率信号(振荡信号)。振荡电路10在反馈电路内具有对电容(电抗的一例)进行电压控制的可变电容电路11(电抗电路的一例),使振子3以与该负载电容的值对应的频率进行振荡。可变电容电路11作为振荡电路10的负载电容而发挥功能,例如,可以包含电容值根据施加在两端的电压而变化的变容二极管等可变电容元件。
作为振荡电路10,能够采用已知的各种结构的电路,由振荡电路10和振子3构成的电路例如可以是皮尔斯振荡电路、逆变式振荡电路、考毕兹振荡电路、哈特利振荡电路等各种振荡电路。例如,可以通过保存在寄存器64中的控制数据来控制振荡电路10的振荡级电流。
输出电路20输入有振荡电路10所输出的频率信号(振荡信号),生成外部输出用的频率信号(振荡信号),并经由外部端子6向外部输出。输出电路20例如既可以是LVDS(LowVoltage Differential Signaling:低电压差分信号)电路、PECL(Positive EmitterCoupled Logic:正射极耦合逻辑)电路、LVPECL(Low Voltage PECL:低电压PECL)电路等差动输出电路,也可以是单端的输出电路。此外,输出电路20可以将振荡电路10输出的频率信号(振荡信号)分频,并输出分频后的振荡信号。例如,可以通过保存在寄存器64中的控制数据来控制输出电路20中的频率信号(振荡信号)的分频比和输出电平。
温度传感器100输出与其周边的温度对应的信号(例如,与温度对应的电压)。温度传感器100既可以是温度越高则输出电压越高的正极性,也可以是温度越高则输出电压越低的负极性。另外,作为温度传感器100,期望在保证振荡器1的动作的期望的温度范围内,输出电压相对于温度变化尽可能地线性变化。温度传感器100例如既可以是利用了半导体的带隙的温度检测电路,也可以是热敏电阻(NTC热敏电阻(Negative TemperatureCoefficient:负温度系数)、PTC(Positive Temperature Coefficient:正温度系数)热敏电阻等)或铂电阻等。
温度补偿电路30具有温度补偿功能,作为使振荡电路10输出的频率信号(振荡信号)的温度特性相对于作为干扰的温度变化稳定化的稳定化功能,温度补偿电路30被输入来自温度传感器100的输出信号,产生表示温度补偿功能的工作状态的信息即温度补偿信号。该温度补偿信号是对可变电容电路11的电容进行电压控制并补偿振荡电路10所输出的频率信号(振荡信号)的温度特性的信号,其电压被施加于可变电容电路11。由此,振荡电路10的振荡频率被控制为不依赖于温度而大致恒定。在本实施方式中,温度补偿电路30构成为包含0次电压产生电路31-0~n次电压产生电路31-n以及加法电路32。
0次电压产生电路31-0~n次电压产生电路31-n分别输入有温度传感器100的输出信号,分别根据保存在寄存器64中的0次补偿数据~n次补偿数据来产生用于补偿频率温度特性的0次成分~n次成分的0次补偿电压~n次补偿电压。
加法电路32将0次电压产生电路31-0~n次电压产生电路31-n分别产生的0次补偿电压~n次补偿电压相加并输出。该加法电路32的输出信号是温度补偿电路30的输出信号(温度补偿信号)。
A/D转换电路40是作为将温度传感器100的输出信号(作为温度信息的模拟信号)转换为数字信号的模拟/数字转换部而发挥功能的电路。A/D转换电路40转换后的数字信号能够经由接口电路70从外部端子6输出(读出)。
A/D转换电路50是作为将温度补偿电路30输出的温度补偿信号(表示温度补偿功能的工作状态的信息即模拟信号)转换为数字信号的模拟/数字转换部而发挥功能的电路。A/D转换电路50转换后的数字信号能够经由接口电路70从外部端子6输出(读出)。
这样构成的第1实施方式的振荡器1作为在保证振荡器1的动作的期望的温度范围内,不依赖于温度而输出稳定的频率的频率信号(振荡信号)的温度补偿型振荡器(如果振子3为石英振子,则是TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator:温度补偿晶体振荡器))而发挥功能。特别地,如果将振子3设为由于具有3次频率温度特性因而频率偏差比较小的AT切石英振子,则温度补偿电路30的温度补偿比较容易,能够实现频率稳定度高的温度补偿型振荡器。
图3是示出温度传感器100的输出信号的温度特性的一例的图。此外,图4是示出温度补偿电路30的输出信号(温度补偿信号)的温度特性的一例的图。此外,图5是示出振荡电路10的输出信号(频率信号(振荡信号))的温度特性的一例的图。在图3、图4以及图5中,横轴是温度。此外,在图3以及图4中,纵轴是电压,在图5中,纵轴是频率。
例如,在振子3是AT切石英振子的情况下,振荡电路10的输出信号的频率具有3次温度特性。温度传感器100输出图3所示的那样的、温度越高则电压越低的信号,与此相对,温度补偿电路30输出图4所示的那样的、具有3次温度特性的温度补偿信号,由此,如图5所示,振荡电路10输出的频率信号(振荡信号)的频率不依赖于温度而接近于恒定。在图4中,如实线和虚线所示,温度补偿信号的温度特性根据温度补偿数据而变化,由此,在图5中,如实线和虚线所示,频率信号(振荡信号)的温度特性也变化。即,由于温度补偿电路30根据所设定的温度补偿数据(工作条件的一例),控制由振荡电路10以及振子3构成的电路的驱动状态,因此,通过适当设定温度补偿数据,能够使频率信号(振荡信号)的频率不依赖于温度而进一步接近于恒定。
另外,振荡器1相当于本发明的“电子器件”。此外,由振荡电路10和振子3构成的电压控制振荡电路相当于本发明的“驱动部”。此外,温度传感器100相当于“产生值伴随物理量(温度)的变化而变化的第1模拟信号的检测信号输出部”。此外,温度补偿电路30相当于本发明的“产生根据所述第1模拟信号(温度传感器100的输出信号)而被控制的第2模拟信号,并且控制所述驱动部(由振荡电路10和振子3构成的电压控制振荡电路)的驱动状态的控制部”。此外,A/D转换电路40输出的数字信号相当于本发明的“所述第1模拟信号(温度传感器100的输出信号)被数字化后的第1数字信号”。此外,A/D转换电路50输出的数字信号相当于本发明的“所述第2模拟信号(温度补偿电路30的输出信号)被数字化后的第2数字信号”。而且,在振荡器1中,至少温度传感器100(所述检测信号输出部)及温度补偿电路30(所述控制部)被配备在作为基板的封装4上,能够将A/D转换电路40输出的数字信号(所述第1数字信号)及A/D转换电路50输出的数字信号(所述第2数字信号)经由接口电路70从封装4的外部端子6输出。
[振荡器的制造方法]
图6是示出第1实施方式的振荡器1的制造方法的流程的一例的流程图。可以省略或变更图6的步骤S10~S30的一部分,或者追加其他步骤。
在图6的例子中,首先,在封装4上搭载集成电路(IC)2和振子3,通过进行热处理而利用盖5密封封装4,来组装振荡器1(S10)。通过步骤S10,集成电路(IC)2和振子3通过设置于封装4的内部或者凹部的表面上的布线而连接,如果向集成电路(IC)2供给电源,则成为集成电路(IC)2与振子3电连接的状态。
接下来,进行振荡器1的温度补偿调整(S20)。该温度补偿调整步骤S20的详细将后述。
最后,测定振荡器1的频率温度特性,判定合格与否(S30)。在该步骤S30中,使振荡器1的周围温度逐渐变化来测定振荡器1的频率,在期望的温度范围(例如,-40℃以上85℃以下)内,评价频率偏差是否处于规定的范围内,如果频率偏差处于规定的范围内,则判定为合格品,如果不处于规定的范围内,则判定为不合格品。
图7是示出实施第1实施方式中的用于温度补偿调整步骤(图6的S20)的系统结构的一例的图。在图7的例子中,搭载有多个振荡器1的未图示的板被收纳于恒温槽200的内部,个人计算机(PC)210能够任意地设定恒温槽200的温度(内部温度)。
此外,个人计算机(PC)210控制开关电路230而使其与任意1个振荡器1连接,能够经由所连接的振荡器1的接口电路70,进行向存储部60的温度补偿数据的写入和A/D转换电路40的输出信号V1以及A/D转换电路50的输出信号V2的读出。
此外,个人计算机(PC)210控制开关电路240而使任意1个振荡器1与频率测定器220连接,频率测定器220能够测定从所选择的振荡器1的输出电路20输出的频率信号(振荡信号)的频率。
图8是示出第1实施方式中的温度补偿调整步骤(图6的S20)的详细流程的一例的流程图,图8所示的流程由图7所示的系统实施。可以省略或变更图8的步骤S100~S109的一部分,或者追加其他步骤。此外,可以在可能的范围内,适当变更各步骤的顺序。
在图8的例子中,首先,向搭载于板上的多个振荡器1供给电源电压,使多个振荡器1全部进行动作(S100)。
接下来,个人计算机(PC)210将恒温槽的温度(多个振荡器1的温度)设定为期望的温度(例如,-40℃)(S101)。
接下来,个人计算机(PC)210控制开关电路230以及开关电路240,从多个振荡器1中选择出任意1个振荡器1来连接到个人计算机(PC)210以及频率测定器220(S102)。
接下来,个人计算机(PC)210在使多个振荡器1进行动作的状态下,针对所连接的振荡器1,经由接口电路70将规定的温度补偿数据设定于寄存器64,读出并测定A/D转换电路40的输出信号(温度传感器100的输出信号被转换后的数字信号)V1及A/D转换电路50的输出信号(温度补偿电路30的输出信号被转换后的数字信号)V2,获取频率测定器220所测定的输出电路20的输出信号的频率F(S103)。在该步骤S103中,个人计算机(PC)210按顺序将多个不同的温度补偿数据的各个设定于寄存器64,得到相对于各温度补偿数据的V1、V2以及F。
个人计算机(PC)210在步骤S101中设定的温度下结束全部振荡器1的测定之前(S104的“否”),反复振荡器1的选择(S102)和步骤S103的测定。
而且,当个人计算机(PC)210结束全部振荡器1的测定(S104的“是”)后,接下来,将恒温槽的温度(多个振荡器1的温度)设定为不同的温度(例如,-30℃)(S101),再次进行步骤S102~步骤S104的处理。
同样地,个人计算机(PC)210在结束保证振荡器1的动作的期望的温度范围(例如,-40℃~+85℃)内包含的、测定对象的全部温度下的测定之前(S105的“否”),反复步骤S101~步骤S104的处理。
而且,当个人计算机(PC)210结束了测定对象全部温度下的测定后(S105的“是”),接下来,针对各振荡器1,根据在步骤S103中设定的温度补偿数据、所测定的V1及V2、获取的F,计算使得频率温度特性最接近于平坦的温度补偿数据(S106)。例如,个人计算机(PC)210针对各振荡器1,按照每个V1,计算所设定的温度补偿数据与V2之间的关系以及V2与F之间的关系等,并根据这些关系,计算最佳的温度补偿数据。
接下来,个人计算机(PC)210控制开关电路230而从多个振荡器1中选择任意1个振荡器1并进行连接(S107),将在步骤S106中计算出的温度补偿数据写入到所连接的振荡器1的非易失性存储器62中(S108)。
个人计算机(PC)210在结束向全部振荡器1的温度补偿数据写入之前(S109的“否”),反复振荡器1的选择(S107)和温度补偿数据的写入(S108)。
然后,在个人计算机(PC)210结束向全部振荡器1的温度补偿数据写入后(S109的“是”),温度补偿调整步骤结束。
[效果]
如以上说明的那样,第1实施方式的振荡器1构成为能够经由接口电路70,向外部输出温度传感器100的输出信号被A/D转换电路40数字化后的数字信号V1、以及温度补偿电路30的输出信号被A/D转换电路50数字化后的数字信号V2。而且,由于数字信号V1和数字信号V2不易因噪声而导致精度劣化,因此,即使在由于多个振荡器1进行动作而容易产生噪声的环境中,个人计算机(PC)210也能够根据数字信号V1和数字信号V2,高精度地对振荡器1进行温度补偿调整。因此,根据第1实施方式,通过降低温度补偿调整的误差,能够提高振荡电路10所具有的可变电容电路11的电压控制的精度,实现了能够以高频率精度进行动作的振荡器1。此外,能够提高成品率。
1-2.第2实施方式
[振荡器的结构]
由于第2实施方式的振荡器的构造可以与图1相同,因此,省略其图示以及说明。图9是第2实施方式的振荡器的功能框图。在图9中,对与图2同样的结构要素赋予相同标号,以下,针对第2实施方式,以与第1实施方式不同的内容为中心进行说明,省略与第1实施方式重复的说明。
在第2实施方式中,与第1实施方式同样地,集成电路(IC)2构成为包含振荡电路10、输出电路20、温度补偿电路30、A/D转换电路40、A/D转换电路50、存储部60、接口电路70以及温度传感器100,进而包含运算部80以及调整电路90。另外,集成电路(IC)2可以采用省略或变更这些要素的一部分、或者追加其他要素的结构。此外,在本实施方式中,将振荡电路10、输出电路20、温度补偿电路30、A/D转换电路40、A/D转换电路50、存储部60、接口电路70、运算部80、调整电路90以及温度传感器100作为1个集成电路(IC)而构成,但既可以由多个集成电路(IC)构成,也可以至少一部分不被集成化,例如,可以使用多个电子部件离散地构成。
调整电路90构成为包含分频器91、分频器92、相位比较器93、低通滤波器94以及A/D转换电路95。另外,调整电路90可以采用省略或变更这些要素的一部分、或者追加其他要素的结构。
分频器91将输出电路20输出的频率信号(振荡信号)分频,生成分频信号。分频器91的分频比既可以固定,也可以通过寄存器64的设定等而改变。
分频器92将经由外部端子6从外部输入的规定的频率的基准信号分频,生成与分频器91输出的分频信号相同频率的分频信号。分频器92的分频比既可以固定,也可以通过寄存器64的设定等而改变。
相位比较器93比较分频器91输出的分频信号与分频器92输出的分频信号的相位,输出与比较结果对应的信号。在本实施方式中,构成为,在输出电路20输出的频率信号(振荡信号)的频率与期望的频率(目标的频率)准确地一致的情况下,分频器91输出的分频信号与分频器92输出的分频信号之间的频率差为0,相位比较器93检测与该频率差对应的相位差。
低通滤波器94进行从相位比较器93的输出信号中去除(准确地说是减少)高频成分并积分的处理。低通滤波器94的截止频率既可以固定,也可以通过寄存器64的设定等改变。该低通滤波器94的输出信号具有与分频器91输出的分频信号和分频器92输出的分频信号之间的频率差对应的电压。
A/D转换电路95将具有与频率差对应的电压的低通滤波器94的输出信号转换为数字信号Δf而输出。
运算部80包含接口电路70,如果根据从外部端子6经由接口电路70输入的信号而设定为温度补偿调整模式,则使A/D转换电路40、A/D转换电路50以及调整电路90进行动作。
此外,运算部80在温度补偿调整模式中,经由接口电路70从外部端子6接收到测定指令时,将规定的温度补偿数据(0次补偿数据~n次补偿数据)设定于寄存器64,并测定A/D转换电路40输出的数字信号V1、A/D转换电路50输出的数字信号V2以及A/D转换电路95输出的数字信号Δf。
此外,运算部80在温度补偿调整模式中,经由接口电路70从外部端子6接收到运算指令时,根据V1、V2以及Δf的测定结果,确定(计算)最佳的温度补偿数据(工作条件的一例),并写入到非易失性存储器62中。
运算部80例如既可以由根据程序而进行动作的微控制器或微处理器等通用电路实现,也可以是根据序列发生器而进行动作的专用电路。
另外,与第1实施方式同样地,可以构成为,能够从外部端子6经由接口电路70对非易失性存储器62或者寄存器64进行读/写。在这种情况下,例如可以是,运算部80将计算出的温度补偿数据写入到寄存器64中,外部装置从外部端子6读出存储在寄存器64中的温度补偿数据并写入到非易失性存储器62中。
第2实施方式的振荡器1的其他结构以及功能与第1实施方式相同。
这样构成的第2实施方式的振荡器1与第1实施方式同样地,作为温度补偿型振荡器而发挥功能。此外,第2实施方式的振荡器1通过设定为温度补偿调整模式,而自动地进行温度补偿调整。
[振荡器的制造方法]
由于第2实施方式的振荡器1的制造方法的流程与图6相同,因此,省略其图示以及说明。但是,由于温度补偿调整步骤(图6的S20)的详细流程与第1实施方式不同,因此,以下进行说明。
图10是示出第2实施方式中的用于实施温度补偿调整步骤(图6的S20)的系统结构的一例的图。在图10中,对与图7同样的结构赋予相同标号。
在图10的例子中,与图7的例子同样地,搭载有多个振荡器1的未图示的板被收纳于恒温槽200的内部,个人计算机(PC)210能够任意地设定恒温槽200的温度(内部温度)。
个人计算机(PC)210始终与搭载于板上的全部振荡器1连接。而且,针对各振荡器1,个人计算机(PC)210能够公共地(同时地)向调整电路90的分频器92(参照图9)输入规定的频率的基准信号。此外,个人计算机(PC)210能够对各振荡器1公共地(同时地)输入用于将运算部80设定为温度补偿调整模式的信号、测定指令以及运算指令。
图11是示出第2实施方式中的温度补偿调整步骤(图6的S20)的详细流程的一例的流程图,图11所示的流程由图10所示的系统实施。可以省略或变更图11的步骤S200~S209的一部分,或者追加其他步骤。此外,可以在可能的范围内,适当变更各步骤的顺序。
在图11的例子中,首先,向搭载于板上的多个振荡器1供给电源电压,使多个振荡器1全部进行动作(S200)。
接下来,个人计算机(PC)210向各振荡器1输入规定的频率的基准信号(S201)。
接下来,个人计算机(PC)210向各振荡器1输入用于设定为温度补偿调整模式的信号(S202)。
接下来,个人计算机(PC)210将恒温槽的温度(多个振荡器1的温度)设定为期望的温度(例如,-40℃)(S203)。
接下来,个人计算机(PC)210向各振荡器1输入测定指令(S204)。
接下来,各振荡器1接收测定指令而将规定的温度补偿数据设定于寄存器64,测定(存储)A/D转换电路40的输出信号(温度传感器100的输出信号被转换后的数字信号)V1及A/D转换电路50的输出信号(温度补偿电路30的输出信号被转换后的数字信号)V2,测定(存储)A/D转换电路95的输出信号Δf(S205)。在该步骤S205中,各振荡器1按顺序将多个不同的温度补偿数据的各个设定于寄存器64,得到相对于各温度补偿数据的V1、V2以及Δf。
接下来,个人计算机(PC)210将恒温槽的温度(多个振荡器1的温度)设定为不同的温度(例如,-30℃)(S203),再次进行步骤S204以及步骤S205的处理。
同样地,个人计算机(PC)210在结束保证振荡器1的动作的期望的温度范围(例如,-40℃~+85℃)内包含的、测定对象的全部温度下的测定之前(S206的“否”),反复步骤S203~步骤S205的处理。
而且,当个人计算机(PC)210结束了测定对象的全部温度下的基于各振荡器1的测定后(S206的“是”),接下来,向各振荡器1输入运算指令(S207)。
接下来,各振荡器1接收运算指令,根据在步骤S205中设定的温度补偿数据、所测定的V1及V2、所测定的Δf,计算(确定)使得频率温度特性最接近于平坦的温度补偿数据(S208)。例如,各振荡器1按照每个V1,计算所设定的温度补偿数据与V2之间的关系以及V2与F之间的关系等,并根据这些关系计算最佳的温度补偿数据。
接下来,各振荡器1将在步骤S208中计算出的温度补偿数据写入到非易失性存储器62中(S209),温度补偿调整步骤结束。
[效果]
如以上说明的那样,第2实施方式的振荡器1构成为运算部80能够测定温度传感器100的输出信号被A/D转换电路40数字化后的数字信号V1、以及温度补偿电路30的输出信号被A/D转换电路50数字化后的数字信号V2。而且,由于数字信号V1和数字信号V2不易因噪声而导致精度劣化,因此,即使在由于多个振荡器1进行动作而容易产生噪声的环境中,各振荡器1的运算部80也能够根据数字信号V1和数字信号V2的测定结果高精度地进行温度补偿调整。因此,根据第2实施方式,通过降低温度补偿调整的误差,能够提高振荡电路10所具有的可变电容电路11的电压控制的精度,实现了能够以高频率精度进行动作的振荡器1。此外,能够提高成品率。
此外,根据第2实施方式,由于多个振荡器1能够同时进行温度补偿调整,因此,能够大幅减少多个振荡器1的调整所需的时间。
1-3.第3实施方式
[振荡器的结构]
图12是示出第3实施方式的振荡器的构造的一例的图,是振荡器的剖视图。如图12所示,第3实施方式的振荡器1构成为包含集成电路(IC)2、振子3、封装4、外部端子(外部电极)6、发热元件7以及温度传感器8。
封装4通过将壳体4a与基台4b粘接而构成。
在封装4的内部空间,与基台4b相对地设置有部件搭载基板4c,在部件搭载基板4c的上表面搭载有加热炉9。此外,在部件搭载基板4c的下表面搭载有集成电路(IC)2。
振子3以及温度传感器8被搭载于部件搭载基板9a的上表面,发热元件7被搭载于部件搭载基板9a的下表面的与振子3相对的位置,由此,由此它们被收纳于封装4的内部空间。
振子3、发热元件7以及温度传感器8的各端子分别通过未图示的布线图案与集成电路(IC)2的期望的各端子电连接。此外,集成电路(IC)2的一部分端子通过未图示的布线图案与设置于封装4的表面的外部端子6电连接。
振子3将未图示的振动元件(振动片)密闭于具有高气密性的封装中而构成。振动元件(振动片)在其表面以及背面分别具有金属的激励电极,振子3以与包含激励电极在内的振动元件的质量对应的期望的频率进行振荡。
作为振子3,例如,能够使用石英振子、SAW(Surface Acoustic Wave:表面声波)谐振元件、其他压电振子或MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)振子等。作为振子3的基板材料,能够使用石英、钽酸锂、铌酸锂等压电单晶体、锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料、或者硅半导体材料等。作为振子3的激励手段,可以使用基于压电效应的手段,也可以使用基于库仑力的静电驱动。
发热元件7例如是通过流过电流而发热的元件,可以是电阻、功率晶体管、珀尔帖元件等。
温度传感器8输出与其周边的温度对应的信号(例如,与温度对应的电压)。温度传感器8例如可以是热敏电阻、铂电阻、利用了半导体的带隙的温度检测电路等。
图13是第3实施方式的振荡器1的功能框图。如图13所示,第3实施方式的振荡器1包含收纳在加热炉9中的振子3、发热元件7和温度传感器8以及用于使振子3振荡的集成电路(IC)2,集成电路(IC)2、振子3、发热元件7以及温度传感器8被收纳于封装4。
在本实施方式中,集成电路(IC)2构成为包含振荡电路110、输出电路120、发热控制电路130、A/D转换电路140、A/D转换电路150、存储部160以及接口电路170。另外,集成电路(IC)2可以采用省略或变更这些要素的一部分、或者追加其他要素的结构。此外,在本实施方式中,振荡电路110、输出电路120、发热控制电路130、A/D转换电路140、A/D转换电路150、存储部160以及接口电路170作为1个集成电路(IC)而构成,但既可以由多个集成电路(IC)构成,也可以至少一部分不被集成化,例如,可以使用多个电子部件离散地构成。
存储部160具有非易失性存储器162和寄存器164,该存储部60构成为能够从外部端子6经由接口电路170对非易失性存储器162或者寄存器164进行读/写。接口电路170例如既可以是SPI或I2C等各种串行总线兼容的接口电路,也可以是并行总线兼容的接口电路。但是,为了减少振荡器1的外部端子数,使封装4小型化,期望将接口电路170作为串行总线兼容的接口电路而构成。
非易失性存储器162是用于存储各种控制数据的存储部,作为能够进行数据的写入的可编程ROM(PROM)而构成。非易失性存储器162既可以是例如EEPROM那样的能够进行改写的各种存储器,也可以是一次性PROM那样的不能进行改写(仅能够写入1次)的各种存储器。
在非易失性存储器162中存储有用于控制发热控制电路130的温度控制数据。温度控制数据例如是用于设定加热炉9的内部温度(振子3的温度)的数据,为了控制发热元件7的发热,可以是与温度传感器8的输出电压进行比较的阈值电压的数据。如果振子3是SC切石英振子,则其频率温度特性呈2次曲线,由于在其顶点附近,每单位温度的频率变化量最小,因此例如,温度控制数据可以是用于设定加热炉9的内部温度的数据,使得振子3的温度成为顶点附近的温度。另外,在非易失性存储器162中可以存储振荡电路110和输出电路120的控制用数据。
存储在非易失性存储器162中的各数据在集成电路(IC)2的电源接通时(电源端子的电压从0V上升至期望的电压时)从非易失性存储器162向寄存器164传送,并保存在寄存器164中。由此,向发热控制电路130输入保存在寄存器164中的温度控制数据。
在非易失性存储器162不能进行改写(仅能够写入1次)的情况下,在振荡器1的制造步骤(检查步骤)中,从外部端子6经由接口电路170向寄存器164直接写入各数据,并进行调整/选择,使得振荡器1满足期望的特性,将调整/选择后的各数据最终写入到非易失性存储器162中。在非易失性存储器162能够进行改写的情况下,在振荡器1的制造步骤(检查步骤)中,可以从外部端子6经由接口电路170向非易失性存储器162写入各数据。但是,由于向非易失性存储器162的写入一般花费时间,因此,为了缩短振荡器1的检查时间,可以从外部端子6经由接口电路170向寄存器164直接写入各数据,并将调整/选择后的各数据最终写入到非易失性存储器162中。
振荡电路110通过将振子3的输出信号放大并反馈给振子3,而使振子3振荡,输出基于振子3的振荡的频率信号(振荡信号)。
作为振荡电路110,能够采用已知的各种结构的电路,由振荡电路110和振子3构成的电路例如可以是皮尔斯振荡电路、逆变式振荡电路、考毕兹振荡电路、哈特利振荡电路等各种振荡电路。例如,可以通过保存在寄存器164中的控制数据来控制振荡电路110的振荡级电流。
输出电路120输入有振荡电路110所输出的频率信号(振荡信号),生成外部输出用的频率信号(振荡信号),并经由外部端子6向外部输出。输出电路120例如既可以是LVDS电路、PECL电路、LVPECL电路等差动输出电路,也可以是单端的输出电路。此外,输出电路120可以将振荡电路110输出的频率信号(振荡信号)分频,并输出分频后的振荡信号。例如,可以通过保存在寄存器164中的控制数据来控制输出电路120中的频率信号(振荡信号)的分频比和输出电平。
发热控制电路130具有发热控制功能,作为使振荡电路110输出的频率信号(振荡信号)的温度特性稳定化的稳定化功能,该发热控制电路130输入有来自温度传感器8的输出信号,产生表示发热控制功能的工作状态的信息即发热控制信号。该发热控制信号是用于控制发热元件7的发热的信号,发热控制电路130控制发热元件7的发热,使得温度传感器8的输出信号保持为与保存在寄存器164中的温度控制数据对应的期望的电压值。由此,加热炉9的内部温度(振子3的温度)被控制为不依赖于振荡器1的周围温度而大致恒定。
发热元件7根据发热控制电路130输出的发热控制信号控制发热量,该发热元件7作为加热振子3的发热部而发挥功能。例如,可以是,发热元件7的发热量根据电流量而变化,根据发热控制信号来控制流过发热元件7的电流量。
A/D转换电路140是作为将温度传感器8的输出信号(作为温度信息的模拟信号)转换为数字信号的模拟/数字转换部而发挥功能的电路。A/D转换电路140转换后的数字信号能够经由接口电路170从外部端子6输出(读出)。
A/D转换电路150是作为将发热控制电路130输出的发热控制信号(表示发热控制功能的工作状态的信息即模拟信号)转换为数字信号的模拟/数字转换部而发挥功能的电路。A/D转换电路150转换后的数字信号能够经由接口电路170从外部端子6输出(读出)。
这样构成的第3实施方式的振荡器1作为在保证振荡器1的动作的期望的温度范围内,不依赖于温度而输出极其稳定的频率的频率信号(振荡信号)的恒温槽型振荡器(如果振子3为石英振子,则是OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator:恒温晶体振荡器))而发挥功能。特别地,设振子3为SC切石英振子,并以使得振子3的温度为顶点附近的温度的方式设定温度控制数据,由此,能够实现频率稳定度极高的恒温槽型振荡器。
另外,振荡器1相当于本发明的“电子器件”。此外,由振荡电路110和振子3构成的振荡电路相当于本发明的“驱动部”。此外,温度传感器8相当于“产生值伴随物理量(温度)的变化而变化的第1模拟信号的检测信号输出部”。此外,发热控制电路130相当于本发明的“产生根据所述第1模拟信号(温度传感器8的输出信号)而被控制的第2模拟信号,并且控制所述驱动部(由振荡电路110和振子3构成的振荡电路)的驱动状态的控制部”。此外,A/D转换电路140输出的数字信号相当于本发明的“所述第1模拟信号(温度传感器8的输出信号)被数字化后的第1数字信号”。此外,A/D转换电路150输出的数字信号相当于本发明的“所述第2模拟信号(发热控制电路130的输出信号)被数字化后的第2数字信号”。而且,在振荡器1中,至少温度传感器8(所述检测信号输出部)及发热控制电路130(所述控制部)被配备在作为基板的封装4上,能够将A/D转换电路140输出的数字信号(所述第1数字信号)及A/D转换电路150输出的数字信号(所述第2数字信号)经由接口电路170从封装4的外部端子6输出。
[振荡器的制造方法]
图14是示出第3实施方式的振荡器1的制造方法的流程的一例的流程图。可以省略或变更图14的步骤S50~S70的一部分,或者追加其他步骤。
在图14的例子中,首先,在基台4b上搭载集成电路(IC)2以及收纳有振子3、发热元件7和温度传感器8的加热炉9,并进行热处理来密封壳体4a与基台4b,由此,组装振荡器1(S50)。通过步骤S50,集成电路(IC)2、振子3、发热元件7以及温度传感器8通过设置于封装4的内部或者凹部的表面的布线而连接,如果向集成电路(IC)2供给电源,则成为集成电路(IC)2、振子3、发热元件7以及温度传感器8电连接的状态。
接下来,进行振荡器1的设定温度调整(S60)。该设定温度调整步骤S60的详细将后述。
最后,测定振荡器1的频率温度特性,判定合格与否(S70)。在该步骤S70中,使振荡器1的周围温度逐渐变化并测定振荡器1的频率,在期望的温度范围(例如,-40℃以上85℃以下)内,评价频率偏差是否处于规定的范围内,如果频率偏差处于规定的范围内,则判定为合格品,如果不处于规定的范围内,则判定为不合格品。
图15是示出第3实施方式中的设定温度调整步骤(图14的S60)的详细流程的一例的流程图,图15所示的流程通过与图7所示的系统相同的系统来实施。可以省略或变更图15的步骤S300~S309的一部分,或者追加其他步骤。此外,可以在可能的范围内,适当变更各步骤的顺序。
在图15的例子中,首先,向搭载于板上的多个振荡器1供给电源电压,使多个振荡器1全部进行动作(S300)。
接下来,个人计算机(PC)210将恒温槽200的温度(多个振荡器1的温度)设定为期望的温度(例如,-40℃)(S301)。
接下来,个人计算机(PC)210控制开关电路230以及开关电路240,从多个振荡器1中选择出任意1个振荡器1来连接到个人计算机(PC)210以及频率测定器220(S302)。
接下来,个人计算机(PC)210在使多个振荡器1进行动作的状态下,针对所连接的振荡器1,经由接口电路170将规定的温度控制数据设定于寄存器164,读出并测定A/D转换电路140的输出信号(温度传感器8的输出信号被转换后的数字信号)V1及A/D转换电路150的输出信号(发热控制电路130的输出信号被转换后的数字信号)V2,获取频率测定器220所测定的输出电路120的输出信号的频率F(S303)。在该步骤S303中,个人计算机(PC)210按顺序将多个不同的温度控制数据的各个设定于寄存器164,得到相对于各温度控制数据的V1、V2以及F。
个人计算机(PC)210在步骤S301中设定的温度下结束全部振荡器1的测定之前(S304的“否”),反复振荡器1的选择(S302)和步骤S303的测定。
而且,当个人计算机(PC)210结束全部振荡器1的测定后(S304的“是”),接下来,将恒温槽200的温度(多个振荡器1的温度)设定为不同的温度(例如,-30℃)(S301),再次进行步骤S302~步骤S304的处理。
同样地,个人计算机(PC)210在结束保证振荡器1的动作的期望的温度范围(例如,-40℃~+85℃)内包含的、测定对象的全部温度下的测定之前(S305的“否”),反复步骤S301~步骤S304的处理。
而且,当个人计算机(PC)210结束了测定对象的全部温度下的测定后(S305的“是”),接下来,针对各振荡器1,根据在步骤S303中设定的温度控制数据、所测定的V1及V2、获取的F,计算使得频率温度特性最接近于平坦的温度控制数据(S306)。例如,个人计算机(PC)210针对各振荡器1,按照每个V1,计算所设定的温度控制数据与V2之间的关系以及V2与F之间的关系等,并根据这些关系计算最佳的温度控制数据。
接下来,个人计算机(PC)210控制开关电路230而从多个振荡器1中选择任意1个振荡器1并进行连接(S307),将在步骤S306中计算出的温度控制数据写入到所连接的振荡器1的非易失性存储器162中(S308)。
个人计算机(PC)210在结束向全部振荡器1的温度控制数据写入之前(S309的“否”),反复振荡器1的选择(S307)和温度控制数据的写入(S308)。
然后,当个人计算机(PC)210结束向全部振荡器1的温度控制数据写入后(S309的“是”),设定温度调整步骤结束。
[效果]
如以上说明的那样,第3实施方式的振荡器1构成为能够经由接口电路170向外部输出温度传感器8的输出信号被A/D转换电路140数字化后的数字信号V1、以及发热控制电路130的输出信号被A/D转换电路150数字化后的数字信号V2。而且,由于数字信号V1和数字信号V2不易因噪声而导致精度劣化,因此,即使在由于多个振荡器1进行动作而容易产生噪声的环境中,个人计算机(PC)210也能够根据数字信号V1和数字信号V2,高精度地对振荡器1进行设定温度调整。因此,根据第3实施方式,通过降低设定温度调整的误差,能够提高发热元件7的发热控制的精度,可以实现能够以高频率精度进行动作的振荡器1。此外,能够提高成品率。
1-4.第4实施方式
[振荡器的结构]
由于第4实施方式的振荡器的构造可以与图12相同,因此,省略其图示以及说明。图16是第4实施方式的振荡器的功能框图。在图16中,对与图13同样的结构要素赋予相同标号,以下,针对第4实施方式,以与第3实施方式不同的内容为中心进行说明,省略与第3实施方式重复的说明。
在第4实施方式中,与第3实施方式同样地,集成电路(IC)2构成为包含振荡电路110、输出电路120、发热控制电路130、A/D转换电路140、A/D转换电路150、存储部160以及接口电路170,进而,包含运算部180以及调整电路190。另外,集成电路(IC)2可以采用省略或变更这些要素的一部分、或者追加其他要素的结构。此外,在本实施方式中,振荡电路110、输出电路120、发热控制电路130、A/D转换电路140、A/D转换电路150、存储部160、接口电路170、运算部180以及调整电路190作为1个集成电路(IC)而构成,但既可以由多个集成电路(IC)构成,也可以至少一部分不被集成化,例如,可以使用多个电子部件而离散地构成。
调整电路190构成为包含分频器191、分频器192、相位比较器193、低通滤波器194以及A/D转换电路195。另外,调整电路190可以采用省略或变更这些要素的一部分、或者追加其他要素的结构。
分频器191将输出电路120输出的频率信号(振荡信号)分频,生成分频信号。分频器191的分频比既可以固定,也可以通过寄存器164的设定等而改变。
分频器192将经由外部端子6从外部输入的规定的频率的基准信号分频,生成与分频器191输出的分频信号相同频率的分频信号。分频器192的分频比既可以固定,也可以通过寄存器164的设定等而改变。
相位比较器193比较分频器191输出的分频信号与分频器192输出的分频信号的相位,输出与比较结果对应的信号。在本实施方式中,构成为,在输出电路120输出的频率信号(振荡信号)的频率与期望的频率(目标的频率)准确地一致的情况下,分频器191输出的分频信号与分频器192输出的分频信号之间的频率差为0,相位比较器193检测与该频率差对应的相位差。
低通滤波器194进行从相位比较器193的输出信号中去除(准确地说是减少)高频成分并积分的处理。低通滤波器194的截止频率既可以固定,也可以通过寄存器164的设定等改变。该低通滤波器194的输出信号具有与分频器191输出的分频信号与分频器192输出的分频信号之间的频率差对应的电压。
A/D转换电路195将具有与频率差对应的电压的低通滤波器194的输出信号转换为数字信号Δf而输出。
运算部180包含接口电路170,如果根据从外部端子6经由接口电路170输入的信号而设定为设定温度调整模式,则使A/D转换电路140、A/D转换电路150以及调整电路190进行动作。
此外,运算部180在设定温度调整模式中,经由接口电路170从外部端子6接收到测定指令时,将规定的发热控制数据设定于寄存器164,测定A/D转换电路140输出的数字信号V1、A/D转换电路150输出的数字信号V2以及A/D转换电路195输出的数字信号Δf。
此外,运算部180在设定温度调整模式中,经由接口电路170从外部端子6接收到运算指令时,根据V1、V2以及Δf的测定结果,确定(计算)最佳的温度控制数据(工作条件的一例),并写入到非易失性存储器162中。
运算部180例如既可以由根据程序而进行动作的微控制器或微处理器等通用电路实现,也可以是根据序列发生器而进行动作的专用电路。
另外,与第3实施方式同样地,可以构成为,能够从外部端子6经由接口电路170对非易失性存储器162或者寄存器164进行读/写。在这种情况下,例如,可以是,运算部180将计算出的温度控制数据写入到寄存器164中,外部装置从外部端子6读出存储在寄存器164中的温度控制数据并写入到非易失性存储器162中。
第4实施方式的振荡器1的其他结构以及功能与第3实施方式相同。
这样构成的第4实施方式的振荡器1与第3实施方式同样地,作为恒温槽型振荡器而发挥功能。此外,第4实施方式的振荡器1通过设定为设定温度调整模式,而自动地进行设定温度调整。
[振荡器的制造方法]
由于第4实施方式的振荡器1的制造方法的流程与图14相同,因此,省略其图示以及说明。但是,由于设定温度调整步骤(图14的S60)的详细的流程与第3实施方式不同,因此,以下进行说明。
图17是示出第4实施方式中的设定温度调整步骤(图14的S60)的详细流程的一例的流程图,图17所示的流程通过与图10所示的系统同样的系统来实施。可以省略或变更图17的步骤S400~S409的一部分,或者追加其他步骤。此外,可以在可能的范围内,适当变更各步骤的顺序。
在图17的例子中,首先,向搭载于板上的多个振荡器1供给电源电压,使多个振荡器1全部进行动作(S400)。
接下来,个人计算机(PC)210向各振荡器1输入规定的频率的基准信号(S401)。
接下来,个人计算机(PC)210向各振荡器1输入用于设定为设定温度调整模式的信号(S402)。
接下来,个人计算机(PC)210将恒温槽200的温度(多个振荡器1的温度)设定为期望的温度(例如,-40℃)(S403)。
接下来,个人计算机(PC)210向各振荡器1输入测定指令(S404)。
接下来,各振荡器1接收测定指令而将规定的温度控制数据设定于寄存器164,测定(存储)A/D转换电路140的输出信号(温度传感器8的输出信号被转换后的数字信号)V1及A/D转换电路150的输出信号(发热控制电路130的输出信号被转换后的数字信号)V2,测定(存储)A/D转换电路195的输出信号Δf(S405)。在该步骤S405中,各振荡器1按顺序将多个不同的温度控制数据的各个设定于寄存器164,得到相对于各温度控制数据的V1、V2以及Δf。
接下来,个人计算机(PC)210将恒温槽200的温度(多个振荡器1的温度)设定为不同的温度(例如,-30℃)(S403),再次进行步骤S404以及步骤S405的处理。
同样地,个人计算机(PC)210在结束保证振荡器1的动作的期望的温度范围(例如,-40℃~+85℃)内包含的、测定对象的全部温度下的测定之前(S406的“否”),反复步骤S403~步骤S405的处理。
而且,当个人计算机(PC)210结束了测定对象的全部温度下的基于各振荡器1的测定后(S406的“是”),接下来,向各振荡器1输入运算指令(S407)。
接下来,各振荡器1接收运算指令,根据在步骤S405中设定的温度控制数据、所测定的V1及V2、所测定的Δf,计算(确定)使得频率温度特性最接近于平坦的温度控制数据(S408)。例如,各振荡器1按照每个V1,计算所设定的温度控制数据与V2之间的关系以及V2与F之间的关系等,并根据这些关系计算最佳的温度控制数据。
接下来,各振荡器1将在步骤S408中计算出的温度控制数据写入到非易失性存储器162中(S409),设定温度调整步骤结束。
[效果]
如以上说明的那样,第4实施方式的振荡器1构成为运算部180能够测定温度传感器8的输出信号被A/D转换电路140数字化后的数字信号V1、以及发热控制电路130的输出信号被A/D转换电路150数字化后的数字信号V2。而且,由于数字信号V1和数字信号V2不易因噪声而导致精度劣化,因此,即使在由于多个振荡器1进行动作而容易产生噪声的环境中,各振荡器1的运算部180也能够根据数字信号V1和数字信号V2的测定结果高精度地进行设定温度调整。因此,根据第4实施方式,通过降低设定温度调整的误差,能够提高发热元件7的发热控制的精度,可以实现能够以高频率精度进行动作的振荡器1。此外,能够提高成品率。
此外,根据第4实施方式,由于多个振荡器1能够同时进行设定温度调整,因此,能够大幅减少多个振荡器1的调整所需的时间。
2.电子设备
图18是示出本实施方式的电子设备的结构的一例的功能框图。此外,图19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构成为包含电子器件310、CPU(Central ProcessingUnit:中央处理器)320、操作部330、ROM(Read Only Memory:只读存储器)340、RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)350、通信部360、显示部370。另外,本实施方式的电子设备可以是省略或变更图18的结构要素(各部分)的一部分、或者附加其他结构要素的结构。
电子器件310包含:驱动部311;检测信号输出部312,其产生值伴随物理量的变化而变化的第1模拟信号;以及控制部313,其产生根据第1模拟信号而被控制的第2模拟信号,并且控制驱动部的驱动状态。
在电子器件310中,可以是,至少检测信号输出部312及控制部313被配备在基板上,能够从该基板输出第1模拟信号被数字化后的第1数字信号及第2模拟信号被数字化后的第2数字信号。或者,可以是,电子器件310进一步包含运算部314,该运算部314测定第1模拟信号被数字化后的第1数字信号及第2模拟信号被数字化后的第2数字信号,并根据所测定的第1数字信号和第2数字信号来确定工作条件,控制部313根据所设定的该工作条件,控制驱动部311的驱动状态。
CPU 320(处理部)基于存储在ROM 340等中的程序,根据电子器件310的输出信号进行各种计算处理和控制处理。具体而言,CPU 320进行如下处理:与来自操作部330的操作信号对应的各种处理、为了与外部装置进行数据通信而控制通信部360的处理、发送用于在显示部370中显示各种信息的显示信号的处理等。
操作部330是由操作键和按钮开关等构成的输入装置,将与用户的操作对应的操作信号向CPU 320输出。
ROM 340存储用于供CPU 320进行各种计算处理和控制处理的程序和数据等。
RAM 350用作CPU 320的作业区域,暂时存储从ROM 340读出的程序和数据、从操作部330输入的数据、CPU 320根据各种程序执行的运算结果等。
通信部360进行用于使CPU 320与外部装置之间的数据通信成立的各种控制。
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。可以在显示部370上设置作为操作部330而发挥功能的触摸板。
作为电子器件310,通过应用例如上述各实施方式的振荡器1等电子器件,能够实现可靠性高的电子设备。
作为这样的电子设备300,考虑各种电子设备,例如,可列举出GPS(GlobalPositioning System:全球定位系统)模块、网络设备、广播设备、人工卫星和基站中利用的通信设备、电子钟表、个人计算机(例如,移动型个人计算机、笔记本型个人计算机、平板型个人计算机)、智能手机和移动电话机等移动终端、数码相机、喷墨式吐出装置(例如,喷墨打印机)、路由器或开关等存储区网络设备、局域网设备、移动终端基站用设备、电视、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(也包含带通信功能的)、电子词典、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、防盗用电视监视器、电子双筒镜、POS终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测机、燃气表等各种测定设备、计量仪器类(例如、车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器、头戴显示器、运动跟踪器、运动追踪仪、运动控制器、PDR(歩行者位置方位测量)等。
作为本实施方式的电子设备300的一例,可列举出,使用上述电子器件310作为基准信号源、并作为通过例如有线或者无线与终端进行通信的终端基站用装置等而发挥功能的传送装置。作为电子器件310,例如通过应用上述各实施方式的振荡器1,还能够实现可用于例如通信基站等的期望频率精度高、高性能、高可靠性的电子设备300。
此外,作为本实施方式的电子设备300的另一例,也可以是通信装置,在该通信装置中,通信部360接收外部时钟信号,CPU 320(处理部)包含频率控制部,该频率控制部根据该外部时钟信号和电子器件310的输出信号(内部时钟信号)控制电子器件310的频率。该通信装置例如可以是在层(stratum)3等基干系统网络设备和毫微微小区中使用的通信设备。
3.移动体
图20是示出本实施方式的移动体的一例的图(俯视图)。图20所示的移动体400构成为包含电子器件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、备用电池460。另外,本实施方式的移动体可以是省略图20的结构要素(各部分)的一部分、或者附加其他结构要素的结构。
电子器件410包含:驱动部(未图示);检测信号输出部(未图示),其产生值伴随物理量的变化而变化的第1模拟信号;以及控制部(未图示),其产生根据第1模拟信号而被控制的第2模拟信号,并且控制驱动部的驱动状态。
在电子器件410中,可以是,至少检测信号输出部及控制部被配备在基板上,能够从该基板输出第1模拟信号被数字化后的第1数字信号及第2模拟信号被数字化后的第2数字信号。或者,也可以是,电子器件410进一步包含运算部(未图示),该运算部测定第1模拟信号被数字化后的第1数字信号及第2模拟信号被数字化后的第2数字信号,并根据所测定的第1数字信号和第2数字信号来确定工作条件,控制部根据所设定的该工作条件控制驱动部的驱动状态。
控制器420、430、440根据电子器件410的输出信号进行各种控制。
电池450向电子器件410以及控制器420、430、440供给电力。备用电池460在电池450的输出电压降低至比阈值低时,向电子器件410以及控制器420、430、440供给电力。
作为电子器件410,通过应用例如上述各实施方式的振荡器1等电子器件,能够实现可靠性高的移动体。
作为这样的移动体400,考虑各种移动体,例如,可列举出机动车(也包含电动车)、喷气机或直升飞机等飞机、船舶、火箭、人工卫星等。
本发明不限于本实施方式,能够在本发明的主旨的范围内实施各种变形。
上述实施方式以及变形例是一例,但并不限于此。例如,也能够将各实施方式以及各变形例适当组合。
本发明包含与在实施方式中说明的结构实质相同的结构(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)。此外,本发明包含将在实施方式中说明的结构的非本质的部分置换而得到的结构。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者能够达成相同目的的结构。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得到的结构。
如上所述,本发明的电子器件除了振荡器以外,也能够应用于角速度传感器或加速度传感器等各种物理量传感器等各种各样的电子器件,进而,作为物理量,既可以是角速度,也可以是加速度,例如,在电子器件是角速度传感器的情况下,作为成为干扰的物理量,可列举出加速度,在电子器件为加速度传感器的情况下,作为成为干扰的物理量,可列举出角速度(科里奥利力)。
Claims (13)
1.一种电子器件,其中,该电子器件包含:
驱动部;
检测信号输出部,其产生值伴随物理量的变化而变化的第1模拟信号;以及
控制部,其产生根据所述第1模拟信号而被控制的第2模拟信号,并且控制所述驱动部的驱动状态,
至少所述检测信号输出部以及所述控制部被配备在基板上,
能够从所述基板输出所述第1模拟信号被数字化后的第1数字信号以及所述第2模拟信号被数字化后的第2数字信号。
2.根据权利要求1所述的电子器件,其中,
所述第1模拟信号是温度信息,
所述驱动部具有振荡电路,
所述控制部具有使所述振荡电路输出的频率信号的温度特性稳定化的稳定化功能,
所述第2模拟信号是表示所述稳定化功能的工作状态的信息。
3.根据权利要求2所述的电子器件,其中,
所述振荡电路在反馈电路内具有被电压控制的电抗电路,
所述第2模拟信号是对所述电抗电路的电抗进行所述电压控制来补偿所述温度特性的信号。
4.根据权利要求2所述的电子器件,其中,
该电子器件具有根据所述第2模拟信号而被控制发热量的发热部,
所述发热部对所述驱动部进行加热。
5.一种电子器件,其中,该电子器件包含:
驱动部;
检测信号输出部,其产生值伴随物理量的变化而变化的第1模拟信号;
控制部,其产生根据所述第1模拟信号而被控制的第2模拟信号,并且根据所设定的工作条件控制所述驱动部的驱动状态;以及
运算部,其根据所述第1模拟信号被数字化后的第1数字信号以及所述第2模拟信号被数字化后的第2数字信号,确定所述工作条件,
至少所述检测信号输出部以及所述控制部被配备在基板上。
6.根据权利要求5所述的电子器件,其中,
所述第1模拟信号是温度信息,
所述驱动部具有振荡电路,
所述控制部具有使所述振荡电路输出的频率信号的温度特性稳定化的稳定化功能,
所述第2模拟信号是表示所述稳定化功能的工作状态的信息。
7.根据权利要求6所述的电子器件,其中,
所述振荡电路在反馈电路内具有被电压控制的电抗电路,
所述第2模拟信号是对所述电抗电路的电抗进行所述电压控制来补偿所述温度特性的信号。
8.根据权利要求6所述的电子器件,其中,
该电子器件具有根据所述第2模拟信号而被控制发热量的发热部,
所述发热部对所述驱动部进行加热。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的电子器件,其中,
该电子器件具有用于进行所述数字化的模拟/数字转换部。
10.一种电子器件的制造方法,其中,该电子器件的制造方法具有如下步骤:
组装电子器件,该电子器件包含驱动部、检测信号输出部和控制部,所述检测信号输出部产生值伴随物理量的变化而变化的第1模拟信号,所述控制部产生根据所述第1模拟信号而被控制的第2模拟信号,并且根据所设定的工作条件控制所述驱动部的驱动状态;
设定所述电子器件的温度;
在所设定的温度下,测定所述第1模拟信号被数字化后的第1数字信号和所述第2模拟信号被数字化后的第2数字信号;以及
根据所测定的所述第1数字信号和所述第2数字信号,确定所述工作条件。
11.根据权利要求10所述的电子器件的制造方法,其中,
在使多个所述电子器件进行动作的状态下,进行所述测定的步骤。
12.一种电子设备,其中,该电子设备具有权利要求1所述的电子器件。
13.一种移动体,其中,该移动体具有权利要求1所述的电子器件。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-168817 | 2015-08-28 | ||
JP2015168817A JP6710914B2 (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 電子デバイス、電子機器及び移動体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106487331A true CN106487331A (zh) | 2017-03-08 |
CN106487331B CN106487331B (zh) | 2022-02-11 |
Family
ID=58103771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610671058.8A Active CN106487331B (zh) | 2015-08-28 | 2016-08-15 | 电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10187066B2 (zh) |
JP (1) | JP6710914B2 (zh) |
CN (1) | CN106487331B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109101076A (zh) * | 2017-06-20 | 2018-12-28 | 精工爱普生株式会社 | 实时时钟模块、电子设备、移动体和信息处理系统 |
US20200386629A1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | Mediatek Inc. | Aging calibration for temperature sensor |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11078982B2 (en) | 2017-03-10 | 2021-08-03 | Hitachi Astemo, Ltd. | Damper |
JP2020161921A (ja) | 2019-03-26 | 2020-10-01 | セイコーエプソン株式会社 | 発振回路、発振器、電子機器及び移動体 |
JP7326806B2 (ja) * | 2019-03-26 | 2023-08-16 | セイコーエプソン株式会社 | 発振器、電子機器及び移動体 |
WO2021140695A1 (ja) * | 2020-01-09 | 2021-07-15 | 株式会社村田製作所 | 発振器、温度補償回路、及び温度補償方法 |
US20240056030A1 (en) * | 2021-02-25 | 2024-02-15 | Daishinku Corporation | Oven-controlled crystal oscillator |
WO2022186124A1 (ja) * | 2021-03-01 | 2022-09-09 | 株式会社大真空 | 恒温槽型圧電発振器 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6161003A (en) * | 1995-06-30 | 2000-12-12 | Italtel Spa | Automatic local oscillator frequency stabilization process in radio receivers employing a wide-band tunable local dielectric-resonator oscillator and associated device |
JP2002076774A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-03-15 | Citizen Watch Co Ltd | 温度補償発振器の調整方法 |
CN1364335A (zh) * | 2000-03-17 | 2002-08-14 | 旭化成微系统株式会社 | 温度补偿型晶体振荡器及其补偿温度的方法 |
CN102082548A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-06-01 | 成都天奥电子股份有限公司 | 具有高精度的微机补偿表贴温补晶振 |
US20120229225A1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-09-13 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric device and electronic apparatus |
CN202818228U (zh) * | 2012-10-16 | 2013-03-20 | 西安深亚电子有限公司 | 高精度数字温度补偿型晶体振荡器 |
JP2015065511A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | 日本電波工業株式会社 | 恒温槽付水晶発振器 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS616903A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | デイジタル制御形温度補償水晶発振器 |
JP2001036342A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-02-09 | Fujitsu General Ltd | 温度補償付き水晶発振器 |
JP2002204127A (ja) | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Kyocera Corp | 温度補償型水晶発振器の調整方法及び調整装置 |
US6661302B1 (en) * | 2001-04-30 | 2003-12-09 | Cts Corporation | Compensation algorithm for crystal curve fitting |
JP2005092302A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Fujitsu Ltd | 高安定発振器 |
WO2007103835A2 (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Physiowave Inc. | Physiologic monitoring systems and methods |
JP5420235B2 (ja) * | 2008-12-17 | 2014-02-19 | 日本電波工業株式会社 | 温度補償型水晶発振器の温度補償値設定方法 |
JP2011234094A (ja) | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Seiko Epson Corp | 圧電発振器、圧電発振器の製造方法、圧電発振器の温度補償方法 |
JP5556342B2 (ja) | 2010-05-07 | 2014-07-23 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電発振器、gps受信装置及び電子機器 |
JP5673044B2 (ja) * | 2010-12-03 | 2015-02-18 | セイコーエプソン株式会社 | 温度補償型圧電発振器、周波数補正システム、周波数ドリフト補正方法 |
JP5776884B2 (ja) | 2011-04-18 | 2015-09-09 | セイコーエプソン株式会社 | 温度補償型発振回路、電子機器 |
-
2015
- 2015-08-28 JP JP2015168817A patent/JP6710914B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-08-15 CN CN201610671058.8A patent/CN106487331B/zh active Active
- 2016-08-24 US US15/245,506 patent/US10187066B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6161003A (en) * | 1995-06-30 | 2000-12-12 | Italtel Spa | Automatic local oscillator frequency stabilization process in radio receivers employing a wide-band tunable local dielectric-resonator oscillator and associated device |
CN1364335A (zh) * | 2000-03-17 | 2002-08-14 | 旭化成微系统株式会社 | 温度补偿型晶体振荡器及其补偿温度的方法 |
JP2002076774A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-03-15 | Citizen Watch Co Ltd | 温度補償発振器の調整方法 |
CN102082548A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-06-01 | 成都天奥电子股份有限公司 | 具有高精度的微机补偿表贴温补晶振 |
US20120229225A1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-09-13 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric device and electronic apparatus |
CN202818228U (zh) * | 2012-10-16 | 2013-03-20 | 西安深亚电子有限公司 | 高精度数字温度补偿型晶体振荡器 |
JP2015065511A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | 日本電波工業株式会社 | 恒温槽付水晶発振器 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109101076A (zh) * | 2017-06-20 | 2018-12-28 | 精工爱普生株式会社 | 实时时钟模块、电子设备、移动体和信息处理系统 |
US20200386629A1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | Mediatek Inc. | Aging calibration for temperature sensor |
US11513012B2 (en) * | 2019-06-06 | 2022-11-29 | Mediatek Inc. | Aging calibration for temperature sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017046272A (ja) | 2017-03-02 |
JP6710914B2 (ja) | 2020-06-17 |
US10187066B2 (en) | 2019-01-22 |
US20170063379A1 (en) | 2017-03-02 |
CN106487331B (zh) | 2022-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106487331A (zh) | 电子器件、电子器件的制造方法、电子设备以及移动体 | |
CN107483016A (zh) | 温度补偿型振荡电路、振荡器及其制造方法、电子设备、移动体 | |
CN106026917A (zh) | 振荡器、电子设备以及移动体 | |
CN104753485B (zh) | 振荡电路、振荡器及其制造方法、电子设备以及移动体 | |
CN104079291B (zh) | 振荡器、电子设备和移动体 | |
CN103715985B (zh) | 振荡电路、振动器件及其调整方法、灵敏度调整电路 | |
CN106027036A (zh) | 振荡器的制造方法、振荡器、电子设备以及移动体 | |
CN107204771A (zh) | 振荡器、电子设备以及移动体 | |
CN103716041B (zh) | 集成电路和切换方法、振动器件、电子设备、移动体 | |
CN106026915A (zh) | 振荡器、电子设备以及移动体 | |
CN108631731A (zh) | 振荡器、电子设备以及移动体 | |
CN103715987B (zh) | 振荡电路、半导体集成电路装置、振动器件、电子设备 | |
CN207939483U (zh) | 振荡器、电子设备及移动体 | |
CN107204743A (zh) | 振荡器、电子设备以及移动体 | |
CN208316684U (zh) | 温度补偿型振荡器及电子设备 | |
CN107453711A (zh) | 振荡器、电子设备、移动体以及振荡器的制造方法 | |
CN105827203A (zh) | 半导体电路装置、振荡器、电子设备以及移动体 | |
CN106487332A (zh) | 振荡电路、电子设备以及移动体 | |
CN105827204A (zh) | 半导体电路装置、振荡器、电子设备以及移动体 | |
CN105991128A (zh) | 振荡器、电子设备以及移动体 | |
CN106026916A (zh) | 振荡器、电子设备以及移动体 | |
US10749533B2 (en) | Oscillator, electronic apparatus and vehicle | |
US11341080B2 (en) | Electronic part, electronic instrument, and vehicle | |
CN107231148A (zh) | 振荡器、电子设备以及移动体 | |
CN105897165A (zh) | 振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |