CN108512547A - 振荡器、电子设备、移动体以及振荡器的制造方法 - Google Patents

振荡器、电子设备、移动体以及振荡器的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供振荡器、电子设备、移动体以及振荡器的制造方法，能够实现小型化和静电破坏风险的降低，并且能够进行振子的激励电平依赖性的检查。振荡器包含：外部端子；振子；以及振荡电路，其使所述振子进行振荡，所述振荡电路具有放大电路以及对所述放大电路提供电流的电流源，根据从所述外部端子输入的第一控制信号来设定所述电流，所述振子的激励电平根据所述电流的设定而变化。

Description

振荡器、电子设备、移动体以及振荡器的制造方法
技术领域
本发明涉及振荡器、电子设备、移动体以及振荡器的制造方法。
背景技术
使水晶振子等振子进行振荡而输出期望的频率的信号的振荡器广泛用于各种各样的电子设备或系统中。在这种振荡器中，在其出厂前进行用于拣选良品和不良品的检查。例如，在专利文献1中记载了如下的内容：水晶振荡器具有根据来自外部的控制信号而使IC电路的负性电阻值发生变化的单元，使用水晶振荡器使负性电阻值发生变化并且监视振荡输出，根据停止振荡时和/或开始振荡时的负性电阻值而求出水晶振子的串联谐振电阻值，根据该串联谐振电阻值与在IC电路设计时所设定的负性电阻值之间的关系来判定水晶振子的良好与否。
专利文献1：日本特开2010-246059号公报
然而，即使水晶振子的串联谐振电阻值正常，也有时由于异物附着于水晶振子而导致振荡器的频率异常，作为水晶振子的检查，仅仅通过专利文献1所记载的检查并不充分。为了判定异物是否附着于水晶振子，而进行对于水晶振子的振荡频率的激励电平依赖性(DLD：Drive Level Dependency)的检查(以下，称为“DLD检查”)，但为了进行DLD检查，需要在振荡器中设置与振子的两端电连接的检查端子，因此存在如下的问题：在小型封装振荡器中很难确保用于配置检查端子的空间，并且测定器对于检查端子的探测也很困难。此外，被探测的端子露出到振荡器的外部，因此经由该端子输入静电而导致振荡电路被破坏的风险也增大。
发明内容
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，能够提供如下的振荡器和振荡器的制造方法：能够实现小型化和静电破坏风险的降低，并且能够进行振子的激励电平依赖性的检查。并且，根据本发明的几个方式，能够提供使用了该振荡器的电子设备和移动体。
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应用例而实现。
[应用例1]
本应用例的振荡器包含：外部端子；振子；以及振荡电路，其使所述振子进行振荡，所述振荡电路具有放大电路以及对所述放大电路提供电流的电流源，根据从所述外部端子输入的第一控制信号来设定所述电流，所述振子的激励电平根据所述电流的设定而变化。
根据本应用例的振荡器，由于与根据从外部端子输入的第一控制信号而可变地设定的电流对应地，振子的激励电平发生变化，因此能够基于振荡器的输出信号对振子的激励电平依赖性进行检查。
并且，根据本应用例的振荡器，能够采用不设置与振子的两端电连接的检查端子的结构，因此能够实现小型化和静电破坏风险的降低。
[应用例2]
在上述应用例的振荡器中，也可以为，所述放大电路具有：NMOS晶体管；以及电阻，其一端与所述NMOS晶体管的栅极端子电连接，另一端与所述NMOS晶体管的漏极端子电连接，所述电流源对所述NMOS晶体管的所述漏极端子提供所述电流。
根据本应用例的振荡器，由于振子的激励电平根据流过NMOS晶体管的漏极端子的电流而变化，因此能够基于流过NMOS晶体管的电流量对振子的激励电平依赖性进行检查。
[应用例3]
在上述应用例的振荡器中，也可以为，根据从所述外部端子输入的第二控制信号可变地设定所述振子的负载电容，所述激励电平根据所述负载电容而变化。
根据本应用例的振荡器，由于与根据从外部端子输入的第二控制信号而可变地设定的振子的负载电容对应地，振子的激励电平发生变化，因此能够一边对激励电平进行微调整一边对振子的激励电平依赖性进行检查。
[应用例4]
在上述应用例的振荡器中，也可以为，所述放大电路包含NMOS晶体管，所述振荡电路具有：第一负载电容，其与所述NMOS晶体管的栅极端子电连接；以及第二负载电容，其与所述NMOS晶体管的漏极端子电连接，根据从所述外部端子输入的第二控制信号可变地设定所述第一负载电容和所述第二负载电容中的至少一方，所述激励电平根据所述第一负载电容和所述第二负载电容而变化。
根据本应用例的振荡器，由于与分别电连接于NMOS晶体管的栅极端子和漏极端子且根据从外部端子输入的第二控制信号而可变地设定的振子的第一负载电容和所述第二负载电容中的至少一方对应地，振子的激励电平发生变化，因此能够一边对激励电平进行微调整一边基于NMOS晶体管的漏极端子的信号对振子的激励电平依赖性进行检查。
[应用例5]
在上述应用例的振荡器中，也可以为，所述第一负载电容越大则所述激励电平越大，所述第二负载电容越大则所述激励电平越小。
根据本应用例的振荡器，通过可变地设定振子的第一负载电容和所述第二负载电容中的至少一方，能够一边对振子的激励电平的增减进行微调整一边对振子的激励电平依赖性进行检查。
[应用例6]
在上述应用例的振荡器中，也可以为，所述第一控制信号包含至少1个脉冲，每当向所述外部端子输入所述脉冲时切换所述电流的设定。
根据本应用例的振荡器，由于每当向外部端子输入脉冲时切换提供给放大电路的电流的设定，因此能够缩短检查时间。
[应用例7]
在上述应用例的振荡器中，也可以为，所述振荡电路的负性电阻值根据所述电流而变化。
根据本应用例的振荡器，由于与根据从外部端子输入的第一控制信号而可变地设定的电流对应地，振荡电路的负性电阻值发生变化，在振子的阻抗值比负性电阻值大的情况下振子的振荡停止，因此能够基于振荡器的输出信号对振子的阻抗值进行检查。
[应用例8]
上述应用例的振荡器也可以不具有与将所述振子和所述振荡电路连接的布线电连接而仅用于所述振子的检查的外部端子。
根据本应用例的振荡器，由于在振子的两端未设置用于进行探测而检查振子的激励电平依赖性的外部端子(检查端子)，因此能够实现小型化，并且能够降低因经由外部端子输入静电而破坏振荡电路的风险。
[应用例9]
本应用例的电子设备具有上述任意的振荡器。
[应用例10]
本应用例的移动体具有上述任意的振荡器。
根据这些应用例，能够实现具有如下的振荡器的可靠性更高的电子设备和移动体：该振荡器能够实现小型化和静电破坏风险的降低，并且能够对振子的激励电平依赖性进行检查。
[应用例11]
本应用例的振荡器的制造方法包含如下的工序：组装振荡器，该振荡器包含外部端子、振子以及使所述振子进行振荡的振荡电路，所述振荡电路具有放大电路以及对所述放大电路提供电流的电流源，所述电流是根据从所述外部端子输入的第一控制信号而设定的，所述振子的激励电平根据所述电流而变化；以及向所述外部端子输入所述第一控制信号，基于从所述振荡器输出的信号的变化而对所述振子的激励电平依赖性进行检查。
根据本应用例的振荡器的制造方法，由于与根据从振荡器的外部端子输入的第一控制信号而可变地设定的电流对应地，振子的激励电平发生变化，因此能够基于振荡器的输出信号对振子的激励电平依赖性进行检查。
并且，根据本应用例的振荡器的制造方法，即使是在振荡器中未设置与振子的两端电连接的检查端子的结构，也能够对激励电平依赖性进行检查，因此能够实现振荡器的小型化且降低静电破坏的风险。
[应用例12]
在上述应用例的振荡器的制造方法中，也可以为，在所述振荡器中，所述振荡电路的负性电阻值根据所述电流而变化，在对所述振子的所述激励电平依赖性进行检查的工序中，基于从所述振荡器输出的信号而进一步对所述振子的阻抗值进行检查。
根据本应用例的振荡器的制造方法，由于与根据从振荡器的外部端子输入的第一控制信号而可变地设定的电流对应地，振荡电路的负性电阻值发生变化，在振子的阻抗值比负性电阻值大的情况下振子的振荡停止，因此能够基于振荡器的输出信号对振子的电阻值进行检查。
附图说明
图1是本实施方式的振荡器的立体图。
图2是本实施方式的振荡器的剖视图。
图3是本实施方式的振荡器的底面图。
图4是本实施方式的振荡器的功能框图。
图5A是示出振子正常的情况下的激励电平依赖性的图表的一例的图。
图5B是示出振子异常的情况下的激励电平依赖性的图表的一例的图。
图5C是示出振子异常的情况下的激励电平依赖性的图表的一例的图。
图5D是示出振子异常的情况下的激励电平依赖性的图表的一例的图。
图5E是示出振子异常的情况下的激励电平依赖性的图表的一例的图。
图6是示出第一实施方式的振荡器中的振荡电路的结构例的图。
图7是示出振荡电流与振子的激励电平之间的关系的一例的图。
图8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9是示出第一实施方式的振荡器中的振子的DLD检查的详细过程的一例的流程图。
图10是示出通过图9的流程图对振荡器进行检查时的振荡器的外部端子的信号波形的一例的图。
图11是示出第二实施方式的振荡器中的振荡电路的结构例的图。
图12是示出第二实施方式的振荡器中的第一负载电容的电容值与振子的激励电平之间的关系的一例的图。
图13是示出第二实施方式的振荡器中的第二负载电容的电容值与振子的激励电平之间的关系的一例的图。
图14是示出第三实施方式的振荡器中的振荡电流与振荡电路的负性电阻之间的关系的一例的图。
图15是示出第二实施方式的振荡器中的振子的DLD检查的详细过程的一例的流程图。
图16是示出变形例的振荡器中的振荡电路的结构例的图。
图17是本实施方式的电子设备的功能框图。
图18是示出本实施方式的电子设备的外观的一例的图。
图19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：振荡IC；3：振子；3a：激励电极；3b：激励电极；4：封装体；5：盖子(lid)；6：外部端子(外部电极)；7：收纳室；21：振荡电路；22：输出电路；23：控制电路；24：放大电路；25：电流源；211：NMOS晶体管；212：电阻；213：电容器；214：电容器；215、215-1～215-k：PMOS晶体管；216-1～216-k：PMOS晶体管；217：PMOS晶体管；218：恒流源；219：开关电路；251-1～251-p：开关元件；252-1～252-p：电容器；261-1～261-q：开关元件；262-1～262-q：电容器；300：电子设备；310：振荡器；312：振荡IC；313：振子；320：CPU；330：操作部；340：ROM；350：RAM；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
以下，使用附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。另外，以下所说明的实施方式并没有不合理地限定权利要求书中记载的本发明的内容。并且，以下所说明的所有结构并不限于是本发明的必要结构要件。
1.振荡器
1-1.第一实施方式
[振荡器的结构]
图1～图3是示出本实施方式的振荡器1的构造的一例的图。图1是振荡器1的立体图，图2是图1的A-A’剖视图。并且，图3是振荡器1的底面图。
如图1～图3所示，振荡器1构成为，至少具有振荡IC(Integrated Circuit：集成电路)2、振子3及外部端子(外部电极)6，还包含封装体4、盖子(lid)5等。在本实施方式中，振子3是使用水晶作为衬底材料的水晶振子，例如是AT切割水晶振子或音叉型水晶振子等。但是，振子3例如也可以是SAW(Surface Acoustic Wave：表面声波)共振子、其他压电振子或MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)振子等。并且，作为振子3的衬底材料，能够使用水晶、钽酸锂、铌酸锂等压电单晶、或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的激励方式，可以使用基于压电效果的激励方式，也可以使用基于库仑力的静电驱动。
封装体4将振荡IC 2和振子3收纳在同一空间内。具体而言，在封装体4中设置有凹部，通过利用盖子5覆盖凹部而成为收纳室7。在封装体4的内部或者凹部的表面上设置有用于分别电连接振荡IC 2的2个端子(后述的图3的XG端子和XD端子)和振子3的2个端子(激励电极3a和3b)的未图示的布线。并且，在封装体4的内部或者凹部的表面上设置有用于电连接振荡IC 2的各端子与对应的各外部端子6的未图示的布线。另外，封装体4不限于将振荡IC 2和振子3收纳在同一空间内的结构。例如，也可以采用将振荡IC 2搭载于封装的基板的一个面、将振子3搭载于另一个面的所谓的H型封装。
振子3在其正面和背面分别具有金属的激励电极3a和3b，按照与包含激励电极3a和3b的振子3的形状或质量对应的期望的频率(振荡器1所需的频率)进行振荡。
如图3所示，振荡器1在底面(封装体4的背面)上设置有作为电源端子的外部端子VCC、作为接地端子的外部端子GND、作为输入输出端子的外部端子OE和作为输入输出端子的外部端子OUT的4个外部端子6。对外部端子VCC提供电源电压，外部端子GND接地。
图4是本实施方式的振荡器1的功能框图。如图4所示，本实施方式的振荡器1构成为包含振荡IC 2和振子3。振荡IC 2设置有作为电源端子的VCC端子、作为接地端子的GND端子、作为输入输出端子的OE端子、作为输入输出端子的OUT端子、作为与振子3的连接端子的XG端子和XD端子。VCC端子、GND端子、OE端子和OUT端子在振荡IC 2的表面上露出，分别与设置于封装体4的振荡器1的外部端子VCC、GND、OE、OUT连接。并且，XG端子与振子3的一端(一方的端子)连接，XD端子与振子3的另一端(另一方的端子)连接。
本实施方式的振荡器1不具有与将振子3和振荡电路21连接的布线电连接而仅用于振子3的检查的外部端子。即，振荡器1的用于进行探测而直接检查振子3的检查端子并没有露出到外部，但像后述那样成为能够进行振子3的DLD检查的结构。
在本实施方式中，振荡IC 2构成为包含振荡电路21、输出电路22以及控制电路23。另外，振荡IC 2也可以采用省略或者变更这些要素的一部分或者添加其他要素的结构。
振荡电路21利用放大电路(在图4中未图示)对从振荡IC 2的XG端子输入的振子3的输出信号进行放大，经由振荡IC 2的XD端子将放大后的信号反馈给振子3，由此使振子3振荡，输出基于振子3的振荡的振荡信号。
输出电路22输入由振荡电路21输出的振荡信号，生成其振幅被调整成期望的电平的振荡信号。输出电路22所生成的振荡信号经由振荡IC 2的OUT端子和振荡器1的外部端子OUT而输出到振荡器1的外部。
控制电路23是对振荡电路21和输出电路22的动作进行控制的电路。并且，控制电路23根据从振荡器1的外部端子经由振荡IC 2的端子所输入的控制信号，将振荡器1(振荡IC 2)的动作模式设定成包含外部通信模式、通常动作模式和DLD检查模式的多个模式中的1个，进行与所设定的动作模式对应的控制。在本实施方式中，控制电路23在开始向振荡器1的外部端子VCC(振荡IC 2的VCC端子)提供电源电压之后起规定的期间内(即，在电源接通后的规定的期间内)，在从振荡器1的外部端子OE(振荡IC 2的OE端子)输入了规定的模式的控制信号的情况下，在该规定的期间经过后将振荡器1(振荡IC 2)的动作模式设定成外部通信模式。例如，控制电路23可以将通过振荡器1(振荡IC 2)的电源接通而振子3开始振荡之后直到检测出振荡稳定(例如，振荡信号成为期望的振幅)的期间作为该规定的期间，也可以对该振荡信号的脉冲数进行计数，在计数值达到规定的值之后判断为经过了该规定的期间。并且，例如，控制电路23也可以根据在振荡器1(振荡IC 2)的电源接通时开始进行动作的RC时间常数电路的输出信号而对该规定的期间进行计测。
在外部通信模式下，串行时钟信号与串行数据信号彼此同步地从振荡器1的外部端子OE、OUT(振荡IC 2的OE、OUT端子)输入，控制电路23按照例如I2C(Inter-IntegratedCircuit：内置集成电路)总线的标准，在串行时钟信号的每个边缘对串行数据信号进行采样，根据采样的命令和数据而进行动作模式的设定或各动作模式下的控制数据的设定等处理。例如，控制电路23通过对用于使振荡器1(振荡IC 2)的动作模式转移到各模式(通常动作模式或者DLD检查模式等)的命令进行采样，将振荡器1(振荡IC 2)的动作模式设定成该各模式。
控制电路23在通常动作模式下，在从振荡器1的外部端子OE(振荡IC 2的OE端子)输入的控制信号(输出使能信号)为有效(例如，高电平)时，控制为使振荡电路21和输出电路22进行动作。由此，从振荡器1的外部端子OUT(振荡IC 2的OUT端子)输出振荡信号。
并且，在通常动作模式下，在从振荡器1的外部端子OE(振荡IC 2的OE端子)输入的控制信号(输出使能信号)为非有效(例如，低电平)时，如果未图示的非易失性存储器所存储的待机比特数据为非有效(例如为0)，则控制电路23控制为使振荡电路21进行动作并且使输出电路22的振荡输出动作停止，如果待机比特数据为有效(例如为1)，则控制电路23控制为使振荡电路21和输出电路22的振荡输出动作停止。在这些任何情况下，都停止从振荡器1的外部端子OUT(振荡IC 2的OUT端子)输出振荡信号。
另外，控制电路23当在电源接通后的规定的期间内没有从振荡器1的外部端子OE(振荡IC 2的OE端子)输入规定的模式的控制信号的情况下，在该规定的期间经过后将振荡器1(振荡IC 2)的动作模式并没有设定成外部通信模式，而直接设定成通常动作模式。
并且，控制电路23在DLD检查模式下，控制为根据对存储于未图示的内部寄存器中的n比特的振荡电流设定数据IOSC进行转换得到的m比特的电流选择数据SELB的值而对振荡电路21的振荡电流进行设定，使振荡电路21和输出电路22进行动作。即，根据振荡电流设定数据IOSC可变地设定振荡电流。因此，检查装置能够将振荡器1(振荡IC 2)的动作模式设定为DLD检查模式，切换振荡电流的设定而变更振子3的激励电平，基于从振荡器1的外部端子OUT输出的振荡信号的变化而对振子3的激励电平依赖性进行检查。具体而言，检查装置能够通过针对振荡电流的各设定来测定振荡频率，而对振子3的激励电平依赖性进行检查。
这里，图5A～图5E分别是示出振子3的激励电平依赖性的图表的一例的图，具体而言，是指在使激励电平从0.01μW起阶段性地上升到300μW之后，阶段性地下降到0.01μW，基于对相对于各激励电平的振荡频率进行测定后的结果的图表。在图5A～图5E中，横轴是激励电平(μW)，纵轴是以振荡电流为初始设定(最小设定)时的振荡频率为基准的频率偏差(ppm)。图5A是振子3为正常的情况下的图表，激励电平阶段性地上升时的激励电平依赖性的特性与激励电平阶段性地下降时的激励电平依赖性的特性大致一致，几乎看不到迟滞。与此相对，图5B～图5E分别是异物附着于振子3的情况下的图表，各激励电平的频率偏差的值与正常的振子3的图表(图5A)大幅不同，并且，能够看到在激励电平依赖性的特性中具有较大的迟滞。这是由于以下情况引起的：由于异物附着于振子3而振子3的外观重量增加从而振荡频率发生变化，并且，由于振子3的振动而异物脱落或者位置改变而振动条件发生变化，振荡频率发生变化。此外，由于振子3的振荡频率因异物的重量或附着位置而不同，因此，如图5B～图5E的图表所示，频率偏差变化的激励电平大幅不同。根据以上内容，在DLD检查中，在较宽的范围内扫描激励电平而测定振荡频率，在各激励电平中，频率偏差属于规定的范围内，并且，能够根据迟滞(频率偏差之差)是否满足大致为0的条件，而判定振子3的良好与否。
在本实施方式中，为了高效地进行DLD检查，控制电路23在DLD检查模式下，将振荡电流设定数据IOSC初始化为使振荡电流最小的值，然后，每当从振荡器1的外部端子OE(振荡IC 2的OE端子)输入脉冲时，例如变更振荡电流设定数据IOSC的值，以使得振荡电流逐阶段地上升，当成为最大时逐阶段地下降。
[振荡电路的结构]
图6是示出第一实施方式的振荡器1中的振荡电路21的结构例的图。在图6中，还图示出振荡电路21与振子3的连接，通过振荡电路21和振子3来构成所谓的皮尔斯振荡电路。如图6所示，振荡电路21构成为包含NMOS(Negative-Channel Metal OxideSemiconductor：N沟道金属氧化物半导体)晶体管211、电阻212、电容器213、电容器214、m个PMOS(Positive-Channel Metal Oxide Semiconductor：P沟道金属氧化物半导体)晶体管215-1～215-m、m个PMOS晶体管216-1～216-m、PMOS晶体管217和恒流源218。另外，振荡电路21也可以采用省略或者变更这些要素的一部分、或者添加其他要素的结构。
NMOS晶体管211的栅极端子与XG端子电连接，漏极端子与XD端子电连接，源极端子接地到模拟地。
电阻212的一端与XG端子(NMOS晶体管211的栅极端子)电连接，另一端与XD端子(NMOS晶体管211的漏极端子)电连接。即，电阻212的两端分别与NMOS晶体管211的栅极端子和漏极端子电连接。
电容器213的一端与XG端子(NMOS晶体管211的栅极端子)电连接，另一端接地到模拟地。
电容器214的一端与XD端子(NMOS晶体管211的漏极端子)电连接，另一端接地到模拟地。
PMOS晶体管215-1～215-m的各栅极端子与PMOS晶体管217的栅极端子公共电连接，各源极端子与PMOS晶体管216-1～216-m的各漏极端子分别电连接，各漏极端子与NMOS晶体管211的漏极端子公共电连接。
PMOS晶体管216-1～216-m的各栅极端子分别被施加与m比特的电流选择数据SELB的各比特的值(0/1)对应的电平(低电平/高电平)的电压，各源极端子与模拟电源公共电连接，各漏极端子分别与PMOS晶体管215-1～215-m的各源极端子电连接。
PMOS晶体管217的栅极端子与PMOS晶体管215-1～215-m的各栅极端子公共电连接，源极端子与模拟电源电连接，漏极端子与恒流源218的一端连接。
恒流源218的一端与PMOS晶体管217的漏极端子电连接，另一端接地到模拟地。
在这样的结构的振荡电路21中，电容器213和电容器214作为振子3的负载电容发挥功能，电阻212作为反馈电阻发挥功能，NMOS晶体管211作为放大元件发挥功能，其对从振子3经由XG端子输入的振荡信号进行放大并经由XD端子输出到振子3。即，通过NMOS晶体管211、电阻212、电容器213和电容器214来构成放大电路24。
并且，通过PMOS晶体管215-1～215-m、PMOS晶体管216-1～216-m、PMOS晶体管217和恒流源218来构成电流镜电路。因此，若将PMOS晶体管215-1～215-m各自与PMOS晶体管217的尺寸比分别设为N1～Nm，在PMOS晶体管216-1～216-m各自处于导通状态(源极端子与漏极端子之间导通的状态)时，在PMOS晶体管217中流动的电流(在恒流源218中流动的电流)I0的N1倍～Nm倍的电流I1～Im从PMOS晶体管215-1～215-m各自的源极端子向漏极端子流动。另一方面，在PMOS晶体管216-1～216-m各自处于截止状态(源极端子与漏极端子之间不导通的状态)时，电流不从PMOS晶体管215-1～215-m各自的源极端子向漏极端子流动。这里，PMOS晶体管216-1～216-m各自在电流选择数据SELB的各比特SELB[0]～SELB[m-1]的值为0时处于导通状态，在SELB[0]～SELB[m-1]的值为1时处于截止状态。
由于流过NMOS晶体管211的漏极端子的振荡电流IOSC是从PMOS晶体管215-1～215-m各自的源极端子向漏极端子流动的电流的总和，因此表示为如下式(1)。
【数学式1】
这样，由PMOS晶体管215-1～215-m、PMOS晶体管216-1～216-m、PMOS晶体管217以及恒流源218来构成向放大电路24提供振荡电流IOSC的电流源25。具体而言，该电流源25向放大电路24所包含的NMOS晶体管211的漏极端子提供振荡电流IOSC。
并且，根据从振荡器1的外部端子输入的控制信号(“第一控制信号”的一例)而可变地设定提供给放大电路24的振荡电流IOSC。即，如上所述，在DLD检查模式下，从振荡器1的外部端子OE(振荡IC 2的OE端子)输入至少包含1个脉冲的控制信号，每当输入该脉冲时切换振荡电流IOSC的设定，例如，振荡电流IOSC逐阶段地上升，当成为最大时逐阶段地下降。例如，PMOS晶体管216-1～216-m逐个地依次导通，在式(1)中SELB[0]～SELB[m-1]依次从1变为0，因此振荡电流IOSC以I1、I1+I2…这样地上升。并且，当变成最大值I1+I2+…+Im时，PMOS晶体管216-1～216-m依次截止，振荡电流IOSC以I1+I2+…+Im、I1+I2+…+Im-1、…这样地下降。
在本实施方式中，振荡电流设定数据IOSC的设定值越大则振荡电流IOSC越大，振荡电流IOSC越大，则振子3的激励电平越大。图7是示出振荡电流IOSC(电流源25的电流)与振子3的激励电平(Drive level)之间的关系的一例的图。在图7中，横轴是电流(μA)，纵轴是激励电平(Drive level)(μW)。如图7所示，振荡电流IOSC越大(振荡电流设定数据IOSC的设定值越大)则振子3的激励电平越大。
[振荡器的制造方法]
图8是示出本实施方式的振荡器的制造方法的一例的流程图。本实施方式的振荡器的制造方法包含图8所示的工序S10～S20。但是，本实施方式的振荡器的制造方法也可以省略或者变更工序S10～S20的一部分、或者添加其他工序。
如图8所示，在本实施方式中，首先，组装包含振子3和振荡IC 2的振荡器1(工序S10)。
接着，检查装置向振荡器1的外部端子输入控制信号，基于从振荡器1输出的信号而对振子3的激励电平依赖性(DLD)进行检查(工序S20)。
图9是示出图8的工序S20(振子3的DLD检查)的详细过程的一例的流程图。并且，图10是示出根据图9的流程图进行振子3的DLD检查时的振荡器1的外部端子VCC、GND、OE、OUT的信号波形的一例的图。另外，图10是振荡电流设定数据IOSC的比特数n为5的情况下的例子。
在图9的例子中，首先，检查装置对振荡器1接通电源(工序S200)。即，如图10所示，对振荡器1的外部端子VCC提供期望的电源电压。
接着，检查装置从外部端子OE输入控制信号，将振荡器1设定成外部通信模式(工序S201)。即，如图10所示，检查装置在电源接通后的规定的期间内，从振荡器1的外部端子OE输入预先决定的规定的模式的信号，将振荡器1设定成外部通信模式。
接着，检查装置从外部端子OE、OUT输入控制信号，将振荡器1设定成DLD检查模式(工序S202)。即，如图10所示，检查装置在外部通信模式下，从振荡器1的外部端子OE、OUT分别输入串行时钟信号和串行数据信号(DLD检查命令)，将振荡器1设定成DLD检查模式。
接着，检查装置对从外部端子OUT输出的信号的频率(振荡器1的振荡频率)进行测定(工序S203)。
接着，检查装置判定在工序S203中测定出的振荡频率是否满足检查标准(工序S204)。在该工序S204中，检查装置以振荡电流设定数据IOSC的值为0(初始值)时的振荡频率为基准来判定在工序S203中测定出的振荡频率的频率偏差是否属于考虑了振子3的制造偏差的期望的范围(例如，设计值±1ppm的范围)中。
并且，在不满足检查标准的情况下(工序S204的“否”)，检查装置判定为不合格(工序S212)。并且，在满足检查标准的情况下(工序S204的“是”)，如果振荡电流IOSC不是最大设定(振荡电流设定数据IOSC为最大值2n-1(例如31)的设定)(工序S205的“否”)，则检查装置从外部端子OE输入控制信号，使振荡电流IOSC的设定值上升1个阶段(工序S206)。即，如图10所示，检查装置在DLD检查模式下从振荡器1的外部端子OE输入脉冲，使振荡电流设定数据IOSC的值从0(初始值)上升到1。
并且，检查装置重复进行工序S203～S206直到振荡电流IOSC为最大设定(工序S205的“否”)。在图10的例子中，检查装置从振荡器1的外部端子OE输入脉冲，每当使振荡电流设定数据IOSC的值在1～31的范围内逐阶段地上升时测定振荡频率，判定是否满足检查标准。
接着，当振荡电流IOSC为最大设定(振荡电流设定数据IOSC为最大值2n-1的设定)时(工序S205的“是”)，检查装置从外部端子OE输入控制信号，使振荡电流IOSC的设定值下降1个阶段(工序S207)。即，如图10所示，检查装置在DLD检查模式下从振荡器1的外部端子OE输入脉冲，使振荡电流设定数据IOSC的值从31(最大值)下降到30。
接着，检查装置对从外部端子OUT输出的信号的频率(振荡器1的振荡频率)进行测定(工序S208)。
接着，检查装置判定在工序S208中测定出的振荡频率是否满足检查标准(工序S209)。在该工序S209中，检查装置以振荡电流设定数据IOSC的值为0(初始值)时的振荡频率为基准而判定工序S208中测定出的振荡频率的频率偏差是否属于考虑了振子3的制造偏差的期望的范围(例如，设计值±1ppm的范围)中。并且，检查装置判定工序S208中测定出的振荡频率与在相同的振荡电流IOSC的设定时工序S203中测定出的振荡频率之间的差值(绝对值)、即迟滞是否属于期望的范围(例如，0.5ppm的范围)中。
并且，在不满足检查标准的情况下(工序S209的“否”)，检查装置判定为不合格(工序S212)。并且，在满足检查标准的情况下(工序S204的“是”)，检查装置重复进行工序S207～S209，直到振荡电流IOSC成为初始设定(振荡电流设定数据IOSC为初始值0的设定)(工序S210的“否”)。在图10的例子中，检查装置从振荡器1的外部端子OE输入脉冲，每当使振荡电流设定数据IOSC的值在30～0的范围内逐阶段地下降时测定振荡频率，判定是否满足检查标准。
最后，当振荡电流IOSC为初始设定(振荡电流设定数据IOSC为初始值0的设定)时(工序S210的“是”)，检查装置判定为合格(工序S211)。
[作用效果]
像以上所说明的那样，在第一实施方式的振荡器1中，与根据从外部端子OE、OUT输入的控制信号而可变地设定的振荡电流IOSC(流过振荡电路21所具有的NMOS晶体管211的漏极端子的电流)对应地，振子3的激励电平发生变化。具体而言，将振荡电流IOSC设定成越大的值则振子3的激励电平越大，相反将振荡电流IOSC设定成越小的值则振子3的激励电平越小。因此，根据第一实施方式的振荡器1，能够通过对从外部端子OUT输出的信号(NMOS晶体管211的漏极端子的信号)的频率进行测定而检查振子3的激励电平依赖性。
并且，在第一实施方式的振荡器1中，由于在通常动作模式下使用的外部端子OE、OUT兼用作检查端子，因此在振子3的两端没有设置用于进行探测而检查振子3的激励电平依赖性的专用的检查端子(与振子3的两端电连接的检查端子)。因此，根据第一实施方式的振荡器1，能够实现小型化，并且能够降低由于经由外部端子来输入静电而使振荡电路21破坏的风险。
并且，在第一实施方式的振荡器1中，在DLD检查模式下，每当从外部端子OE输入脉冲时切换振荡电流IOSC的设定(振子3的激励电平)。因此，根据第一实施方式的振荡器1，每当向振荡器1的外部端子OE输入脉冲时对从外部端子OUT输出的信号的频率进行测定，由此能够缩短振子3的激励电平依赖性的检查时间。
1-2.第二实施方式
以下，对于第二实施方式的振荡器1，省略或者简化与第一实施方式相同的说明，主要对与第一实施方式不同的内容进行说明。由于第二实施方式的振荡器1的构造和功能框图与第一实施方式的振荡器1(图1～图4)相同，因此省略其图示和说明。
图11是示出第二实施方式的振荡器1中的振荡电路21的结构例的图。在图11中，对与图6相同的结构要素标注相同的标号。在图11的例子中，相对于图6所示的结构进一步添加可变电容电路250和可变电容电路260。
可变电容电路250构成为包含p个开关元件251-1～251-p和p个电容器252-1～252-p。
开关元件251-1～251-p的各一端与XG端子(NMOS晶体管211的栅极端子)公共电连接，各另一端与电容器252-1～252-p的各一端电连接，各控制端子分别被施加与存储于未图示的内部寄存器中的p比特的第一负载电容选择数据SELCG的各比特的值(0/1)对应的电平(低电平/高电平)的电压。如果施加给各控制端子的电压是高电平则开关元件251-1～251-p为导通(ON)，如果施加给各控制端子的电压是低电平则开关元件251-1～251-p为非导通(OFF)。
电容器252-1～252-p的各一端与开关元件251-1～251-p的各另一端电连接，各另一端公共接地到模拟地。因此，根据开关元件251-1～251-p各自为导通或非导通而使电容器252-1～252-p的各一端与XG端子(NMOS晶体管211的栅极端子)电连接或者切断。并且，可变电容电路250的电容值为电容器252-1～252-p中的与XG端子(NMOS晶体管211的栅极端子)电连接的电容器的电容值之和。
可变电容电路260构成为包含q个开关元件261-1～261-q和q个电容器262-1～262-q。
开关元件261-1～261-q的各一端与XD端子(NMOS晶体管211的漏极端子)公共电连接，各另一端与电容器262-1～262-q的各一端电连接，各控制端子分别被施加与存储于未图示的内部寄存器中的q比特的第二负载电容选择数据SELCD的各比特的值(0/1)对应的电平(低电平/高电平)的电压。如果施加给各控制端子的电压为高电平则开关元件261-1～261-q为导通(ON)，如果施加给各控制端子的电压为低电平则开关元件261-1～261-q为非导通(OFF)。
电容器262-1～262-q的各一端与开关元件261-1～261-q的各另一端电连接，各另一端公共接地到模拟地。因此，根据开关元件261-1～261-q各自为导通或非导通，而将电容器262-1～262-q的各一端与XD端子(NMOS晶体管211的漏极端子)电连接或者切断。并且，可变电容电路260的电容值为与电容器262-1～262-q中的XD端子(NMOS晶体管211的漏极端子)电连接的电容器的电容值之和。
第二实施方式的振荡器1中的振荡电路21的其他结构与第一实施方式(图6)相同。
在这样的结构的振荡电路21中，与XG端子(NMOS晶体管211的栅极端子)连接的可变电容电路250和电容器213作为振子3的第一负载电容发挥功能，与XD端子(NMOS晶体管211的漏极端子)连接的可变电容电路260和电容器214作为振子3的第二负载电容发挥功能。第一负载电容的电容值Cg根据第一负载电容选择数据SELCG而变化，第二负载电容的电容值Cd根据第二负载电容选择数据SELCD而变化。并且，第一负载电容选择数据SELCG和第二负载电容选择数据SELCD在外部通信模式下能够从振荡器1的外部端子OE、OUT(振荡IC 2的OE、OUT端子)来设定。因此，根据从振荡器1的外部端子输入的控制信号而可变地设定振子3的负载电容(第一负载电容和第二负载电容)。
这里，图12是示出在振荡电流IOSC恒定的情况下第一负载电容的电容值Cg与振子3的激励电平(Drive level)之间的关系的一例的图。并且，图13是示出在振荡电流IOSC恒定的情况下第二负载电容的电容值Cd与振子3的激励电平(Drive level)之间的关系的一例的图。在图12和图13中，横轴为电容值(pF)，纵轴为激励电平(Drive level)(μW)。如图12和图13所示，可知振子3的激励电平根据第一负载电容的电容值Cg或第二负载电容的电容值Cd而变化。具体而言，如图12所示，第一负载电容的电容值Cg越大则振子3的激励电平越大。并且，如图13所示，第二负载电容的电容值Cd越大则振子3的激励电平越小。即，在第二实施方式中，与根据从振荡器1的外部端子输入的控制信号(“第二控制信号”的一例)而可变地设定的负载电容(第一负载电容及第二负载电容)对应地，振子3的激励电平发生变化。另外，将图12和图13与图7比较可知，振子3的激励电平的基于负载电容(第一负载电容和第二负载电容)的设定的可变范围与振子3的激励电平的基于振荡电流IOSC的设定的可变范围相比很窄。因此，能够根据负载电容(第一负载电容和第二负载电容)的设定而对振子3的激励电平进行微调整。
在第二实施方式中，控制电路23在DLD检查模式下与第一实施方式同样地进行控制，以根据振荡电流设定数据IOSC的值来设定振荡电路21的振荡电流IOSC，还根据第一负载电容选择数据SELCG的值和第二负载电容选择数据SELCD的值来设定第一负载电容和第二负载电容，使振荡电路21和输出电路22进行动作。即，根据振荡电流设定数据IOSC可变地设定振子3的激励电平，并且根据第一负载电容选择数据SELCG和第二负载电容选择数据SELCD对振子3的激励电平进行微调整。
在第二实施方式中，在振子3的DLD检查中，例如可以在固定了负载电容(第一负载电容和第二负载电容)的设定的状态下，与第一实施方式(图9)同样地变更振荡电流IOSC的设定，也可以同时变更振荡电流IOSC的设定和负载电容(第一负载电容和第二负载电容)的设定。
在以上所说明的第二实施方式的振荡器1中，与根据从外部端子OE、OUT输入的控制信号而可变地设定的振子3的负载电容(与振荡电路21所具有的NMOS晶体管211的栅极端子和漏极端子分别电连接的第一负载电容和第二负载电容)对应地，振子3的激励电平发生变化。具体而言，将振子3的第一负载电容设定为越大的值则振子3的激励电平越大，将振子3的第二负载电容设定为越大的值则振子3的激励电平越小。因此，根据第二实施方式的振荡器1，能够一边对振子3的激励电平进行微调整，一边通过对从外部端子OUT输出的信号(NMOS晶体管211的漏极端子的信号)的频率进行测定而检查振子3的激励电平依赖性。
另外，在第二实施方式中，也可以构成为根据从振荡器1的外部端子输入的控制信号而仅将第一负载电容和第二负载电容中的一方可变地设定。
1-3.第三实施方式
第三实施方式的振荡器1具有如下的结构：在DLD检查中，也能够进行振子3的CI(Crystal Impedance：晶体阻抗)值是否正常的检查(以下，称为“CI值检查”)。以下，关于第三实施方式的振荡器1，省略或者简化与第一实施方式相同的说明，主要对与第一实施方式不同的内容进行说明。由于第三实施方式的振荡器1的构造和功能框图与第一实施方式的振荡器1(图1～图4)相同，因此省略其图示和说明。并且，由于第三实施方式的振荡器1中的振荡电路21的结构与第一实施方式的振荡器1中的振荡电路21(图6)相同，因此省略其图示。但是，振荡电流设定数据IOSC的设定范围(振荡电流IOSC的可变范围)和控制电路23的DLD检查模式下的动作与第一实施方式不同。
在第三实施方式中，与第一实施方式同样，n比特的振荡电流设定数据IOSC的设定值越大则振荡电流IOSC越大，振荡电流IOSC越大则振子3的激励电平越大(参照图7)。振荡电流IOSC越大则振荡电路21的负性电阻越大。图14是示出振荡电流IOSC(电流源25的电流)与振荡电路21的负性电阻之间的关系的一例的图。在图14中，横轴是电流(μA)，纵轴是负性电阻(Ω)。如图14所示，并且，与振荡电流IOSC对应地，振荡电路21的负性电阻发生变化，振荡电流IOSC越大(振荡电流设定数据IOSC的设定值越大)则振荡电路21的负性电阻越大。
在第三实施方式中，也与第一实施方式同样，控制电路23在DLD检查模式下进行控制，以根据振荡电流设定数据IOSC的值来设定振荡电路21的振荡电流IOSC，使振荡电路21和输出电路22进行动作。并且，根据振荡电流设定数据IOSC可变地设定振子3的激励电平，并且也可变地设定振荡电路21的负性电阻。此时，如果振荡电路21的负性电阻值比振子3的CI值大，则振子3进行振荡而从振荡器1的外部端子OUT(振荡IC 2的OUT端子)输出振荡信号。另一方面，如果振荡电路21的负性电阻值比振子3的CI值小，则振子3不进行振荡，不从振荡器1的外部端子OUT(振荡IC 2的OUT端子)输出振荡信号。
在本实施方式中，在将振荡电流设定数据IOSC设定为0(振荡电流IOSC最小)的情况下振子3不进行振荡，在将振荡电流设定数据IOSC设定为规定的值K以上的情况下振子3进行振荡。因此，控制电路23一边使振荡电流设定数据IOSC的设定值在K～0的范围内变化，一边监视振荡信号是否从振荡器1的外部端子OUT(振荡IC 2的OUT端子)输出，由此能够探索作为在振子3进行振荡时与停止振荡时的边界的振荡电流设定数据IOSC的设定值。并且，控制电路23能够根据作为该边界的振荡电流设定数据IOSC的设定值(振荡电流IOSC)来推测振子3的CI值，进行CI值检查。
在本实施方式中，控制电路23在DLD检查模式下进行变更，以将振荡电流设定数据IOSC的设定值初始化为K，使振荡电流设定数据IOSC的设定值(振荡电流IOSC)逐阶段地上升，在成为2n-1(振荡电流IOSC为最大)时逐阶段地下降到K。即，控制电路23在DLD检查模式下，在振荡电流设定数据IOSC的设定值处于K～2n-1的范围内进行振子3的DLD检查。此外，控制电路23在振子3进行振荡时使振荡电流设定数据IOSC的设定值(振荡电流IOSC)从K开始逐阶段地下降直到停止振荡。即，控制电路23在DLD检查模式下，在振荡电流设定数据IOSC的设定值处于K～0的范围内进行CI值检查。
图15是示出第三实施方式中的图8的工序S20(振子3的DLD检查)的详细过程的一例的流程图。
在图15的例子中，首先，检查装置对振荡器1接通电源(工序S220)，从外部端子OE输入控制信号，将振荡器1设定为外部通信模式(工序S221)。
接着，检查装置从外部端子OE、OUT输入控制信号，将振荡器1设定为DLD检查模式(工序S222)。即，检查装置在外部通信模式下从振荡器1的外部端子OE、OUT分别输入串行时钟信号和串行数据信号(DLD检查命令)，将振荡器1设定为DLD检查模式。通过该工序S222将振荡电流设定数据IOSC的设定值初始化为K。
接着，检查装置对从外部端子OUT输出的信号的频率(振荡器1的振荡频率)进行测定(工序S223)。
接着，检查装置判定在工序S223中测定出的振荡频率是否满足检查标准(工序S224)。在该工序S224中，检查装置以振荡电流设定数据IOSC的值为K(初始值)时的振荡频率为基准而判定在工序S223中测定出的振荡频率的频率偏差是否属于考虑了振子3的制造偏差的期望的范围(例如，设计值±1ppm的范围)中。
并且，检查装置在不满足检查标准的情况下(工序S224的“否”)，判定为不合格(工序S235)。并且，在满足检查标准的情况下(工序S224的“是”)，如果振荡电流IOSC不是最大设定(振荡电流设定数据IOSC为最大值2n-1的设定)(工序S225的“否”)，则检查装置从外部端子OE输入控制信号，使振荡电流IOSC的设定值上升1个阶段(工序S226)。即，在DLD检查模式下，检查装置从振荡器1的外部端子OE输入脉冲，使振荡电流设定数据IOSC的值从K(初始值)上升到K+1。
并且，检查装置重复进行工序S223～S226直到振荡电流IOSC成为最大设定(工序S225的“否”)。即，检查装置从振荡器1的外部端子OE输入脉冲，每当使振荡电流设定数据IOSC的值在K+1～2n-1的范围内逐阶段地上升时测定振荡频率，判定是否满足检查标准。
接着，当振荡电流IOSC成为最大设定(振荡电流设定数据IOSC为最大值2n-1的设定)时(工序S225的“是”)，检查装置从外部端子OE输入控制信号，使振荡电流IOSC的设定值下降1个阶段(工序S227)。即，检查装置在DLD检查模式下从振荡器1的外部端子OE输入脉冲，使振荡电流设定数据IOSC的值从2n-1(最大值)下降到2n-2。
接着，检查装置对从外部端子OUT输出的信号的频率(振荡器1的振荡频率)进行测定(工序S228)。
接着，如果振荡电流IOSC为初始设定以上(振荡电流设定数据IOSC的设定值为K以上)(工序S229的“是”)，则检查装置判定在工序S228中测定出的振荡频率是否满足检查标准(工序S230)。在该工序S230中，检查装置将振荡电流设定数据IOSC的值为K(初始值)时的振荡频率作为基准而判定在工序S228中测定出的振荡频率的频率偏差是否属于考虑了振子3的制造偏差的期望的范围(例如，设计值±1ppm的范围)中。并且，检查装置判定在工序S228中测定出的振荡频率与在相同的振荡电流IOSC的设定时在工序S223中测定出的振荡频率之间的差值(绝对值)、即迟滞是否属于期望的范围(例如，0.5ppm的范围)中。
并且，在不满足检查标准的情况下(工序S230的“否”)，检查装置判定为不合格(工序S235)。并且，在满足检查标准的情况下(工序S230的“是”)，检查装置重复进行工序S227～S229，直到振荡电流IOSC成为初始设定(振荡电流设定数据IOSC的设定值小于初始值K)(工序S229的“是”)。即，检查装置从振荡器1的外部端子OE输入脉冲，每当使振荡电流设定数据IOSC的值在2n-2～K的范围内逐阶段地下降时测定振荡频率，判定是否满足检查标准。
接着，如果振荡电流IOSC小于初始设定(振荡电流设定数据IOSC的设定值小于初始值K)(工序S229的“否”)，则检查装置根据在工序S228中测定出的振荡频率，而判定振荡器1是否按照期望的频率精度进行振荡(工序S231)。在振荡器1按照期望的频率精度进行振荡的情况下(工序S231的“是”)，再次进行工序S227～S229。即，检查装置从振荡器1的外部端子OE输入脉冲，每当使振荡电流设定数据IOSC的值从K-1开始逐阶段地下降时，判定振荡器1是否按照频率精度进行振荡。
并且，在振荡器1没有按照期望的频率精度进行振荡的情况下(工序S231的“否”)，根据振荡电流IOSC的设定值(振荡电流设定数据IOSC的设定值)来推测振子3的CI值(工序S232)。例如，检查装置也可以根据图14的关系而求出相对于振荡电流IOSC的设定值的振荡电路21的负性电阻值，根据该负性电阻值来推测振子3的CI值。例如，也可以将振子3的CI值推测为与该负性电阻值一致。
另外，在设计评价的阶段针对振荡器1的多个试制品而取得如图14所示的振荡电流IOSC与振荡电路21的负性电阻之间的关系，只要对它们取平均等而一次性计算即可，在振荡器1的制造工序中，不需要对于每个振荡器1进行计算。
最后，当在工序S232中推测出的振子3的CI值小于检查标准的情况下(工序S233的“否”)，检查装置判定为合格，当在工序S232中推测出的振子3的CI值为检查标准以上的情况下(工序S233的“是”)，检查装置判定为不合格(工序S235)。
在以上说明的第三实施方式的振荡器1中，与根据从外部端子OE、OUT输入的控制信号而可变地设定的振荡电流IOSC(流过振荡电路21所具有的NMOS晶体管211的漏极端子的电流)对应地，振荡电路21的负性电阻值发生变化，在振子3的阻抗值(CI值)比负性电阻值大的情况下停止振子3的振荡。具体而言，将振荡电流IOSC设定为越大的值则振荡裕度越大而容易使振子3的振荡稳定，相反将振荡电流IOSC设定为越小的值则振荡裕度越小而容易停止振子3的振荡。因此，根据第三实施方式的振荡器1，能够通过对从振荡器1的外部端子OUT输出的信号(NMOS晶体管211的漏极端子的信号)进行观测而对振子3的CI值进行检查。
并且，根据第三实施方式的振荡器1，在DLD检查模式下，能够进行振子3的激励电平依赖性的检查和振子3的CI值的检查，因此能够缩短检查时间。
1-4.变形例
例如，在上述第二实施方式的振荡器1中，也可以与第三实施方式同样，控制电路23在DLD检查模式下进行DLD检查和CI值检查。
并且，例如在上述各实施方式的振荡器1中，振荡电流IOSC的值根据振荡电流设定数据IOSC的值而离散性地(数字性地)变化，但也可以连续性地(模拟性地)变化。例如，也可以将振荡器1构成为根据从外部端子输入的模拟信号而使振荡电流IOSC的值连续性地(模拟性地)变化。
图16是示出该变形例的振荡器1中的振荡电路21的结构例的图。在图16中，对与图6相同的结构要素赋予相同的标号。在图16的例子中，放大电路24的结构与图6所示的结构相同，电流源25的结构与图6所示的结构不同。
在图16的例子中，控制电路23在通常动作模式下将开关电路219控制为使PMOS晶体管215的栅极端子与PMOS晶体管217的栅极端子电连接。由此，通过PMOS晶体管215、开关电路219、PMOS晶体管217以及恒流源218构成电流镜电路。因此，当将PMOS晶体管215与PMOS晶体管217的尺寸比设为NX时，在PMOS晶体管217中流动的电流(在恒流源218中流动的电流)I0的NX倍的振荡电流IOSC流动。通过将该振荡电流IOSC设定为充分大，使振荡电路21的负性电阻值比振子3的CI值充分大，振子3能够按照期望的频率进行振荡。
另一方面，控制电路23在DLD检查模式下对开关电路219进行控制，以使PMOS晶体管215的栅极端子与振荡器1的外部端子OE(振荡IC 2的OE端子)电连接。由此，能够从振荡器1的外部端子OE对PMOS晶体管215的栅极端子施加电压。并且，振荡电流IOSC的值根据施加给PMOS晶体管215的栅极端子的电压而变化，因此能够通过对振荡器1的外部端子OE依次施加期望的电压，而进行DLD检查。
并且，例如上述各实施方式的振荡器1是没有进行温度补偿或温度控制的简单的振荡器(SPXO(SImple Packaged Crystal Oscillator：简单封装晶体振荡器)等)，但也可以是具有温度补偿功能的振荡器(TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator：温度补偿晶体振荡器)等)、具有温度控制功能的振荡器(OCXO(Oven Controlled CrystalOscillator：恒温控制晶体振荡器)等)、具有频率控制功能的振荡器(VCXO(VoltageControlled Crystal Oscillator：电压控制晶体振荡器)等)等。
2.电子设备
图17是示出本实施方式的电子设备的结构的一例的功能框图。并且，图18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 ProcessingUnit：中央处理单元)320、操作部330、ROM(Read Only Memory：只读存储器)340、RAM(Random Access Memory：随机访问存储器)350、通信部360以及显示部370。另外，本实施方式的电子设备也可以采用省略或者变更图17的结构要素(各部件)的一部分、或者添加了其他结构要素的结构。
振荡器310具有振荡IC 312和振子313。振荡IC 312使振子313进行振荡而产生振荡信号。该振荡信号从振荡器310的外部端子输出到CPU 320。
CPU 320是按照存储于ROM 340等中的程序将从振荡器310输入的振荡信号作为时钟信号而进行各种计算处理或控制处理的处理部。具体而言，CPU 320进行与来自操作部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、向显示部370发送用于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，向CPU 320输出与用户的操作对应的操作信号。
ROM 340是存储用于由CPU 320进行各种计算处理或控制处理的程序或数据等的存储部。
RAM 350是被用作CPU 320的作业区域的存储部，该存储部临时地存储从ROM 340读出的程序或数据、从操作部330输入的数据、由CPU 320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CPU 320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输入的显示信号而显示各种信息。也可以在显示部370中设置作为操作部330而发挥功能的触摸面板。
作为振荡器310应用例如上述各实施方式的振荡器1，或者作为振荡IC 312应用上述各实施方式中的振荡IC 2，由此能够实现振荡器310的小型化和静电破坏风险的降低，并且能够对振子313的激励电平依赖性进行检查，因此能够实现降低成本并且可靠性高的电子设备。
作为这样的电子设备300考虑有各种电子设备，例如列举出个人计算机(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)、智能手机或移动电话机等移动终端、数码相机、喷墨式喷出装置(例如，喷墨打印机)、路由器或交换机等存储区域网络设备、局域网络设备、移动终端基站用设备、电视机、摄像机、录像机、汽车导航装置、实时时钟装置、寻呼器、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、电视电话、防盗用电视监视器、电子双筒望远镜、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(行人位置方位测量)等。
作为本实施方式的电子设备300的一例，列举出传送装置，该传送装置将上述振荡器310用作基准信号源，例如作为通过有线或无线与终端进行通信的终端基站用装置等发挥功能。作为振荡器310应用例如上述各实施方式的振荡器1，由此与以往相比还能够以低成本实现例如可用于通信基站等的、频率精度高且可期待高性能、高可靠性的电子设备300。
并且，作为本实施方式的电子设备300的另一例也可以是如下的通信装置：该通信装置的通信部360接收外部时钟信号，CPU 320(处理部)包含根据该外部时钟信号和振荡器310的输出信号(内部时钟信号)对振荡器310的频率进行控制的频率控制部。该通信装置例如可以是层3(stratum 3)等的主干类网络设备或用于毫微微小区的通信设备。
3.移动体
图19是示出本实施方式的移动体的一例的图(俯视图)。图19所示的移动体400构成为包含振荡器410、对发动机系统、制动器系统、无钥门禁系统等进行各种控制的控制器420、430、440、电池450以及备用电池460。另外，本实施方式的移动体也可以采用省略图19的结构要素(各部件)的一部分或者添加了其他结构要素的结构。
振荡器410具有未图示的振荡IC和振子，振荡IC使振子进行振荡而产生振荡信号。该振荡信号从振荡器410的外部端子输出到控制器420、430、440，例如被用作时钟信号。
电池450向振荡器410和控制器420、430、440提供电力。备用电池460在电池450的输出电压比阈值低时，向振荡器410和控制器420、430、440提供电力。
作为振荡器410应用例如上述各实施方式的振荡器1，或者作为振荡器410所具有的振荡IC应用上述各实施方式中的振荡IC 2，由此能够实现振荡器410的小型化和静电破坏风险的降低，并且能够进行振荡器410所具有的振子的激励电平依赖性的检查，因此能够实现降低成本并且可靠性高的移动体。
作为这样的移动体400考虑到各种移动体，例如列举出汽车(还包含电动车)、喷气式飞机或直升飞机等航空机、船舶、火箭、人造卫星等。
本发明不限于本实施方式，能够在本发明的主旨的范围内实施各种变形。
上述实施方式和变形例是一例，并不限于此。例如，也可以适当组合各实施方式和各变形例。
本发明包含与实施方式中说明的结构实质性地相同的结构(例如，功能、方法和结果是相同的结构、或者目的和效果是相同的结构)。并且，本发明包含对实施方式中说明的结构的非本质性部分进行替换的结构。并且，本发明包含实现与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。并且，本发明包含对实施方式中说明的结构添加了公知技术的结构。

Claims (12)

1.一种振荡器，该振荡器包含：
外部端子；
振子；以及
振荡电路，其使所述振子进行振荡，
所述振荡电路具有放大电路以及对所述放大电路提供电流的电流源，
根据从所述外部端子输入的第一控制信号来设定所述电流，所述振子的激励电平根据所述电流的设定而变化。
2.根据权利要求1所述的振荡器，其中，
所述放大电路具有：
NMOS晶体管；以及
电阻，其一端与所述NMOS晶体管的栅极端子电连接，另一端与所述NMOS晶体管的漏极端子电连接，
所述电流源对所述NMOS晶体管的所述漏极端子提供所述电流。
3.根据权利要求1或2所述的振荡器，其中，
根据从所述外部端子输入的第二控制信号可变地设定所述振子的负载电容，所述激励电平根据所述负载电容而变化。
4.根据权利要求1所述的振荡器，其中，
所述放大电路包含NMOS晶体管，
所述振荡电路具有：第一负载电容，其与所述NMOS晶体管的栅极端子电连接；以及第二负载电容，其与所述NMOS晶体管的漏极端子电连接，
根据从所述外部端子输入的第二控制信号可变地设定所述第一负载电容和所述第二负载电容中的至少一方，所述激励电平根据所述第一负载电容和所述第二负载电容而变化。
5.根据权利要求4所述的振荡器，其中，
所述第一负载电容越大则所述激励电平越大，
所述第二负载电容越大则所述激励电平越小。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的振荡器，其中，
所述第一控制信号包含至少1个脉冲，
每当向所述外部端子输入所述脉冲时切换所述电流的设定。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的振荡器，其中，
所述振荡电路的负性电阻值根据所述电流而变化。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的振荡器，其中，
该振荡器不具有与将所述振子和所述振荡电路连接的布线电连接而仅用于所述振子的检查的外部端子。
9.一种电子设备，该电子设备具有权利要求1至8中的任一项所述的振荡器。
10.一种移动体，该移动体具有权利要求1至8中的任一项所述的振荡器。
11.一种振荡器的制造方法，包含如下的工序：
组装振荡器，该振荡器包含外部端子、振子以及使所述振子进行振荡的振荡电路，所述振荡电路具有放大电路以及对所述放大电路提供电流的电流源，所述电流是根据从所述外部端子输入的第一控制信号而设定的，所述振子的激励电平根据所述电流而变化；以及
向所述外部端子输入所述第一控制信号，基于从所述振荡器输出的信号的变化而对所述振子的激励电平依赖性进行检查。
12.根据权利要求11所述的振荡器的制造方法，其中，
在所述振荡器中，所述振荡电路的负性电阻值根据所述电流而变化，
在对所述振子的所述激励电平依赖性进行检查的工序中，基于从所述振荡器输出的信号而进一步对所述振子的阻抗值进行检查。
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