CN111490735B - 振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体 - Google Patents
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Abstract
提供振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体，能够减少振荡信号向外部连接端子的泄漏，使振荡频率稳定化。振荡电路包含第1节点、第1开关元件以及第2开关元件，具有第1模式和第2模式，在该第1模式中，第1开关元件不将第1外部连接端子和所述第1节点电连接，并且第2开关元件不将所述第1节点和与振子的一端电连接的第2外部连接端子电连接，在该第2模式中，第1开关元件将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，并且第2开关元件将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，在所述第1模式下，所述第1节点的电压被固定。
Description
技术领域
本发明涉及振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体。
背景技术
在专利文献1中记载了一种振荡器，该振荡器具有对第1模式和第2模式进行切换的MOS(Metal Oxide Semiconductor：金属氧化物半导体)晶体管，在该第1模式中，振子的一端与振荡电路的外部连接端子电连接，在该第2模式中，振子的一端不与振荡电路的外部连接端子电连接。根据专利文献1记载的振荡器，即使是将振荡电路和振子收纳在同一容器内的小型/低高度/单封装的振荡器，也可以设定为第1模式，通过向振荡电路的外部连接端子输入期望的信号，能够进行振子的过驱动检查和驱动电平检查，提高产品品质和成品率。
专利文献1：日本特开2015-88930号公报
但是，在专利文献1记载的振荡器中，在通常动作时设定为第2模式的状态下，振荡信号例如摆动到地电平以下，或者达到电源电平，由此，MOS晶体管为弱导通状态，振荡信号有可能泄漏到振荡电路的外部连接端子。由于该泄漏量根据该外部连接端子的电压电平而变动，所以振荡频率有可能变得不稳定。
发明内容
本发明的振荡电路的一个方式包含：第1外部连接端子；第2外部连接端子，其与振子的一端电连接；第3外部连接端子，其与所述振子的另一端电连接；放大电路，其与所述第2外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，对从所述振子输出的信号进行放大并供给到所述振子；第1节点；第1开关元件，其切换是否将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接；以及第2开关元件，其切换是否将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，该振荡电路具有第1模式和第2模式，在该第1模式中，第1开关元件不将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，并且第2开关元件不将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，在该第2模式中，第1开关元件将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，并且第2开关元件将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，在所述第1模式下，所述第1节点的电压被固定。
所述振荡电路的一个方式也可以包含：第3开关元件，其切换是否将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接；以及第4开关元件，其切换是否将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，在所述第1模式下，所述第3开关元件不将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，所述第4开关元件不将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，在所述第2模式下，所述第3开关元件将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，所述第4开关元件将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，所述第1开关元件和所述第2开关元件分别是N沟道型MOS开关，所述第3开关元件和所述第4开关元件分别是P沟道型MOS开关。
所述振荡电路的一个方式也可以包含第3开关元件，该第3开关元件切换是否将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，在所述第1模式下，所述第3开关元件不将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，在所述第2模式下，所述第3开关元件将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，所述第1开关元件和所述第2开关元件分别是N沟道型MOS开关，所述第3开关元件是P沟道型MOS开关。
所述振荡电路的一个方式也可以包含：第4外部连接端子，其被供给第1电源电压；第5外部连接端子，其被供给比第1电源电压高的第2电源电压；以及第5开关元件，其切换是否将所述第1节点和所述第4外部连接端子电连接，在所述第1模式下，所述第5开关元件将所述第1节点和所述第4外部连接端子电连接，在所述第2模式下，所述第5开关元件不将所述第1节点和所述第4外部连接端子电连接，所述第5开关元件是N沟道型MOS开关。
所述振荡电路的一个方式也可以包含第6开关元件，该第6开关元件切换是否将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，在所述第1模式下，所述第6开关元件不将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，在所述第2模式下，所述第6开关元件将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接。
所述振荡电路的一个方式也可以包含第3开关元件，该第3开关元件切换是否将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，在所述第1模式下，所述第3开关元件不将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，在所述第2模式下，所述第3开关元件将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，所述第1开关元件和所述第2开关元件分别是P沟道型MOS开关，所述第3开关元件是N沟道型MOS开关。
所述振荡电路的一个方式也可以包含：第4外部连接端子，其被供给第1电源电压；第5外部连接端子，其被供给比第1电源电压高的第2电源电压；以及第4开关元件，其切换是否将所述第1节点和所述第5外部连接端子电连接，在所述第1模式下，所述第4开关元件将所述第1节点和所述第5外部连接端子电连接，在所述第2模式下，所述第4开关元件不将所述第1节点和所述第5外部连接端子电连接，所述第4开关元件是P沟道型MOS开关。
所述振荡电路的一个方式也可以包含第5开关元件，该第5开关元件切换是否将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，在所述第1模式下，所述第5开关元件不将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，在所述第2模式下，所述第5开关元件将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接。
所述振荡电路的一个方式也可以是，在所述第1模式下，所述放大电路进行将从所述振子输出的信号放大的放大动作，在所述第2模式下，所述放大电路停止所述放大动作。
所述振荡电路的一个方式也可以包含接口电路，该接口电路根据从所述振荡电路的外部输入的信号，选择所述第1模式或所述第2模式。
本发明的振荡器的一个方式包含：所述振荡电路的一个方式；以及所述振子。
本发明的电子设备的一个方式具有所述振荡器的一个方式。
本发明的移动体的一个方式具有所述振荡器的一个方式。
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是第1实施方式的振荡器的功能框图。
图4是示出第1实施方式的放大电路、第1开关电路、第2开关电路、偏置电流生成电路以及偏置电压生成电路的具体结构例的图。
图5是示出在第1实施方式中为第1模式时的各NMOS晶体管和各PMOS晶体管的导通/不导通的状态的图。
图6是示出本实施方式的振荡器的频率特性和比较例的振荡器的频率特性的图。
图7是示出在第1实施方式中为第2模式时的各NMOS晶体管和各PMOS晶体管的导通/不导通的状态的图。
图8是示出用于从第1模式切换为第2模式的时序图的一例的图。
图9是示出第2实施方式的放大电路、第1开关电路、第2开关电路、偏置电流生成电路以及偏置电压生成电路的具体结构例的图。
图10是示出在第2实施方式中为第1模式时的各NMOS晶体管和各PMOS晶体管的导通/不导通的状态的图。
图11是示出在第2实施方式中为第2模式时的各NMOS晶体管和各PMOS晶体管的导通/不导通的状态的图。
图12是第3实施方式的振荡器的功能框图。
图13是示出第3实施方式的放大电路、第1开关电路、第2开关电路、偏置电流生成电路以及偏置电压生成电路的具体结构例的图。
图14是示出在第3实施方式中为第1模式时的各NMOS晶体管和各PMOS晶体管的导通/不导通的状态的图。
图15是示出在第3实施方式中为第2模式时的各NMOS晶体管和各PMOS晶体管的导通/不导通的状态的图。
图16是本实施方式的电子设备的功能框图。
图17是示出本实施方式的电子设备的外观的一例的图。
图18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：振荡电路；3：振子；3a：激励电极；3b：激励电极；4：封装；5：盖；6：外部端子；7：收纳室；10：放大电路；11：双极晶体管；12：电阻；13A：电容器；13B：电容器；14A：可变电容元件；14B：可变电容元件；15A：电容组；15B：电容组；16：电容器；17：电阻；18：电阻；20：第1开关电路；21：NMOS晶体管；22：NMOS晶体管；23：PMOS晶体管；24：PMOS晶体管；25：NMOS晶体管；26：电阻；27：电阻；28：反相器电路；29：PMOS晶体管；30：第2开关电路；31：NMOS晶体管；32：PMOS晶体管；33：电阻；40：偏置电流生成电路；41：NMOS晶体管；42：NMOS晶体管；43：可变电阻；44：PMOS晶体管；45：PMOS晶体管；46：PMOS晶体管；47：电容器；48：电容器；50：偏置电压生成电路；51：电阻；52：电阻；53：电阻；54：电阻；60：输出缓冲器；62：调节器；70：AFC电路；80：温度补偿电路；82：温度传感器；90：接口电路；92：存储电路；300：电子设备；310：振荡器；312：振荡电路；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实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施方式并非不当地限定权利要求书中记载的本发明的内容。另外，以下说明的结构并非全部都是本发明的必要构成要件。
1.振荡器
1-1.第1实施方式
图1和图2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。
如图1和图2所示，振荡器1包含振荡电路2、振子3、封装4、盖5以及多个外部端子6。在本实施方式中，振子3是使用了石英作为基板材料的石英振子，例如是AT切石英振子或音叉型石英振子等。振子3也可以是SAW(Surface Acoustic Wave：表面声波)谐振器或MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)振子。另外，作为振子3的基板材料，除了石英外，还可以采用钽酸锂、铌酸锂等压电单晶、锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料或硅半导体材料等。作为振子3的激励手段，可以使用基于压电效应的激励手段，也可以使用基于库仑力的静电驱动。另外，在本实施方式中，振荡电路2由单芯片的集成电路(IC：Integrated Circuit)实现。不过，振荡电路2的至少一部分也可以由分立部件构成。
封装4将振荡电路2和振子3收纳在同一空间内。具体来说，在封装4设置有凹部，通过用盖5覆盖凹部而形成收纳室7。在封装4的内部或凹部的表面设置有用于将振荡电路2的两个端子(具体来说是后述的图3的XI端子和XO端子)与振子3的两个激励电极3a、3b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设置有用于将振荡电路2的各端子与设置于封装4的底面的各外部端子6电连接的未图示的布线。另外，封装4并不限于将振荡电路2和振子3收纳在同一空间内的结构。例如，也可以是振荡电路2搭载于封装的基板的一个面、振子3搭载于另一个面的所谓的H型封装。
振子3在其正面和反面分别具有金属的激励电极3a、3b，按照与包含激励电极3a、3b的振子3的形状或质量对应的期望的频率进行振荡。
图3是第1实施方式的振荡器1的功能框图。如图3所示，本实施方式的振荡器1包含振荡电路2和振子3。作为外部连接端子，振荡电路2具有VDD端子、VSS端子、OUT端子、VCNT端子、XI端子以及XO端子。VDD端子、VSS端子、OUT端子以及VCNT端子分别与图2所示的振荡器1的多个外部端子6(即T1端子～T4端子)电连接。XI端子与振子3的一端电连接，端子XO端子与振子3的另一端电连接。
在本实施方式中，振荡电路2包含放大电路10、第1开关电路20、第2开关电路30、偏置电流生成电路40、偏置电压生成电路50、输出缓冲器60、调节器62、AFC(AutomaticFrequency Control：自动频率控制)电路70、温度补偿电路80、温度传感器82、接口电路90以及存储电路92。另外，振荡电路2也可以构成为省略或变更这些要素的一部分，或者追加其他要素。
调节器62根据经由T1端子和VDD端子从外部供给的电源电压来生成恒定的电压VREG，并供给到偏置电流生成电路40。例如，调节器62也可以根据带隙参考电路的输出电压来生成电压VREG。
偏置电流生成电路40根据从调节器62输出的电压VREG来生成偏置电流Ibias，并供给到放大电路10。
偏置电压生成电路50根据从调节器62输出的电压VREG来生成偏置电压VB1、VB2，并供给到放大电路10。
放大电路10是如下的电路：其与XI端子和XO端子电连接，对从振子3输出的信号进行放大并供给到振子3，从而使振子3进行振荡。放大电路10被供给偏置电流Ibias和偏置电压VB1、VB2，从而进行将从振子3输出的信号放大的放大动作。在本实施方式中，放大电路10在使能信号EN为高电平时进行放大动作，在使能信号EN为低电平时停止放大动作。
由放大电路10输出的振荡信号被输入到输出缓冲器60。输出缓冲器60的输出信号经由OUT端子和T3端子输出到振荡器1的外部。在本实施方式中，输出缓冲器60在使能信号EN为高电平时输出振荡信号，在使能信号EN为低电平时输出为高阻抗。另外，放大电路10根据频率调整数据DF0来进行调整，以使基准温度下的振荡频率为目标频率。
第1开关电路20是根据开关控制信号S来切换是否将VCNT端子和XI端子电连接的电路。在本实施方式中，第1开关电路20在开关控制信号S为高电平时将VCNT端子和XI端子电连接，在开关控制信号S为低电平时将VCNT端子和XI端子电切断。
第2开关电路30是根据开关控制信号S来切换是否将VSS端子和XO端子电连接的电路。在本实施方式中，第2开关电路30在开关控制信号S为高电平时将VSS端子和XO端子电连接，在开关控制信号S为低电平时将VSS端子和XO端子电切断。
AFC电路70根据从T4端子输入并经由VCNT端子供给的频率控制信号的电压电平，生成用于对放大电路10的振荡频率进行控制的频率控制电压VAFC，并供给到放大电路10。
温度传感器82检测振荡电路2的温度，并输出与温度对应的电压的温度信号，该温度传感器82例如由利用了带隙参考电路的温度特性的电路等实现。
温度补偿电路80根据从温度传感器82输出的温度信号、和与振子3的频率温度特性对应的温度补偿数据DCOMP，生成用于对从放大电路10输出的振荡信号的频率温度特性进行校正的温度补偿电压VCOMP，并供给到放大电路10。
接口电路90与从T4端子输入并经由VCNT端子供给的串行时钟信号同步地，接收从T3端子输入并经由OUT端子供给的串行数据信号。接口电路90根据串行数据信号，对存储电路92进行各种信息的写入。另外，接口电路90根据串行数据信号，使振荡器1向各种工作模式转移。另外，接口电路90输出使能信号EN和开关控制信号S。使能信号EN和开关控制信号S根据振荡器1的工作模式而分别被设定为低电平或高电平。在本实施方式中，接口电路90例如是I2C(Inter-Integrated Circuit：内置集成电路)总线等双线式总线的接口电路，但也可以是SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口)总线等3线式总线或4线式总线的接口电路。
存储电路92是存储各种信息的电路，例如包含寄存器、MONOS(Metal OxideNitride Oxide Silicon：金属氧化物氮氧化硅)型存储器、EEPROM(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory：电可擦可编程只读存储器)等非易失性存储器。在振荡器1的制造工序中，在存储电路92的非易失性存储器中存储有温度补偿数据DCOMP、频率调整数据DF0等各种信息。而且，当对振荡器1接通电源时，存储在存储电路92的非易失性存储器中的各种信息被传送给寄存器，保存在寄存器中的各种信息被适当供给到各电路。
在本实施方式中，振荡器1在电源接通时以通常工作模式进行动作，在振荡器1的工作模式为通常工作模式时，使能信号EN被设定为高电平，开关控制信号S被设定为低电平。通过将使能信号EN设定为高电平，放大电路10进行放大动作，并且输出缓冲器60输出振荡信号，通过将开关控制信号S设定为低电平，VCNT端子和XI端子被电切断，并且VSS端子和XO端子被电切断。
另外，在振荡器1的工作模式为用于检查振子3的振子检查模式时，使能信号EN被设定为低电平，开关控制信号S被设定为高电平。通过将使能信号EN设定为低电平，放大电路10停止放大动作，并且输出缓冲器60的输出为高阻抗，通过将开关控制信号S设定为高电平，VCNT端子和XI端子被电连接，并且VSS端子和XO端子被电连接。由此，在振子检查模式下，能够从T4端子和T2端子向振子3的两端供给期望的振幅电平的信号而使振子3进行振荡，从而能够进行振子3的检查。
图4是示出放大电路10、第1开关电路20、第2开关电路30、偏置电流生成电路40以及偏置电压生成电路50的具体结构例的图。
在图4的例子中，偏置电压生成电路50具有电阻51、52、53、54。电阻51的一端被供给电源电压，另一端与电阻52的一端和电阻54的一端电连接。电阻52的另一端与电阻53的一端和电阻55的一端电连接，电阻54的另一端与XO端子电连接。电阻53的另一端接地，电阻55的另一端与XI端子电连接。
这样构成的偏置电压生成电路50根据电阻51、52、53的电阻比对电源电压与地电压之间的电压进行分压，从而生成偏置电压VB1、VB2，并经由电阻54、55供给到放大电路10。另外，偏置电压VB1比偏置电压VB2低。
偏置电流生成电路40具有NMOS晶体管41、42、可变电阻43、PMOS晶体管44、45、46以及电容器47、48。NMOS晶体管41是耗尽型的NMOS晶体管，其栅极与可变电阻43的一端电连接，源极与可变电阻43的另一端电连接，漏极与PMOS晶体管的漏极电连接。NMOS晶体管42的栅极被输入使能信号EN，源极接地，漏极与NMOS晶体管41的栅极和可变电阻43的另一端电连接。PMOS晶体管44的栅极和漏极电连接，源极被供给电压VREG。PMOS晶体管45的栅极与PMOS晶体管44的栅极电连接，源极被供给电压VREG，漏极与放大电路10的双极晶体管11的集电极电连接。PMOS晶体管46的栅极被输入使能信号EN，源极被供给电压VREG，漏极与PMOS晶体管44的栅极和PMOS晶体管45的栅极电连接。电容器47的一端被供给电压VREG，另一端接地。电容器48的一端与PMOS晶体管44的栅极和PMOS晶体管45的栅极电连接，另一端与双极晶体管11的基极电连接。
在这样构成的偏置电流生成电路40中，在使能信号EN为高电平时，在PMOS晶体管45的源极-漏极之间流过如下的电流：该电流是通过由PMOS晶体管44、45构成的电流镜电路将流过NMOS晶体管41、42的基准电流Iref设为了规定倍数后的电流。该电流作为偏置电流Ibias被供给到放大电路10。另外，基准电流Iref的大小根据可变电阻43的电阻值而发生变化，根据存储于存储电路92的数据来调整可变电阻43的电阻值，以使基准电流Iref为期望的大小。
放大电路10具有NPN型的双极晶体管11、电阻12、17、18、电容器13A、13B、16、变容器等可变电容元件14A、14B以及电容组15A、15B。双极晶体管11的基极与电容器13A的一端和电阻12的一端电连接，集电极与电容器13B的一端和电阻12的另一端电连接，发射极接地。电容器13A的另一端与XI端子电连接，电容器13B的另一端与XO端子电连接。向双极晶体管11的集电极供给偏置电流Ibias。可变电容元件14A的一端与XI端子电连接，另一端与电容器16的一端、电阻17的一端以及电阻18的一端电连接。可变电容元件14B的一端与XO端子电连接，另一端与电容器16的一端、电阻17的一端以及电阻18的一端电连接。电容器16的另一端接地，向电阻17的另一端供给频率控制电压VAFC，向电阻18的另一端供给温度补偿电压VCOMP。可变电容元件14A、14B是振子3的负载电容，其电容值根据频率控制电压VAFC的大小及温度补偿电压VCOMP的大小而变化。电容组15A连接在XI端子与地之间，电容组15B连接在XO端子与地之间。电容组15A、15B是振子3的负载电容，其电容值根据频率调整数据DF0而变化。
这样构成的放大电路10的双极晶体管11根据供给到集电极的偏置电流Ibias而对从XI端子输入的振子3的输出信号进行放大，并将放大后的信号经由XO端子供给到振子3。在XI端子产生的信号是以偏置电压VB1为基准的振荡信号，在XO端子产生的信号是以偏置电压VB2为基准的振荡信号。由于偏置电压VB1比偏置电压VB2低，所以在XI端子产生的振荡信号与在XO端子产生的振荡信号相比电压电平较低。可变电容元件14A、14B和电容组15A、15B分别是振子3的负载电容，振荡信号的频率根据各电容值而发生变化。而且，在双极晶体管11的集电极产生的振荡信号为放大电路10的输出信号，并被供给到图3所示的输出缓冲器60。
第1开关电路20具有NMOS晶体管21、22、25、PMOS晶体管23、24、电阻26、27以及反相器电路28。
反相器电路28被输入开关控制信号S，并输出将其逻辑反转后的开关控制信号SX。
NMOS晶体管21是切换是否将VCNT端子和节点N1电连接的开关元件。同样，PMOS晶体管23是切换是否将VCNT端子和节点N1电连接的开关元件。
NMOS晶体管22是切换是否将节点N1和XI端子电连接的开关元件。同样，PMOS晶体管24是切换是否将节点N1和XI端子电连接的开关元件。
NMOS晶体管25是切换是否将节点N1和VSS端子电连接的开关元件。
向NMOS晶体管21、22的各栅极输入开关控制信号S，向PMOS晶体管23、24和NMOS晶体管25的各栅极输入开关控制信号SX。
NMOS晶体管21、22分别是N沟道型MOS开关，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极不导通。因此，在开关控制信号S为低电平时，成为如下的第1模式：NMOS晶体管21不将VCNT端子和节点N1电连接，并且NMOS晶体管22不将节点N1和XI端子电连接。另外，在开关控制信号S为高电平时，成为如下的第2模式：NMOS晶体管21将VCNT端子和节点N1电连接，并且NMOS晶体管22将节点N1和XI端子电连接。即，振荡电路2具有第1模式和第2模式。
PMOS晶体管23、24分别是P沟道型MOS开关，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极不导通。因此，在第1模式下，PMOS晶体管23不将VCNT端子和节点N1电连接，PMOS晶体管24不将节点N1和XI端子电连接。另外，在第2模式下，PMOS晶体管23将VCNT端子和节点N1电连接，PMOS晶体管24将节点N1和XI端子电连接。
NMOS晶体管25是N沟道型MOS开关，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极不导通。因此，在第1模式下，NMOS晶体管25将节点N1和VSS端子电连接。其结果是，在第1模式下，节点N1的电压被固定为地电压。另外，在第2模式下，NMOS晶体管25不将节点N1和VSS端子电连接。其结果是，在第2模式下，节点N1的电压不被固定为地电压。
第2开关电路30具有NMOS晶体管31、PMOS晶体管32以及电阻33。PMOS晶体管32的栅极被输入开关控制信号S，源极被供给电源电压，漏极与NMOS晶体管31的栅极和电阻33的一端电连接。电阻33的另一端接地。在开关控制信号S为低电平时，PMOS晶体管32的源极和漏极导通，NMOS晶体管31的栅极的电压为高电平。另外，在开关控制信号S为高电平时，PMOS晶体管32的源极和漏极不导通，NMOS晶体管31的栅极的电压为低电平。
NMOS晶体管31是切换是否将VSS端子和XO端子电连接的开关元件。NMOS晶体管31是N沟道型MOS开关，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极不导通。因此，在第1模式下，NMOS晶体管31不将VSS端子和XO端子电连接。另外，在第2模式下，NMOS晶体管31将VSS端子和XO端子电连接。
如上所述，在本实施方式中，在振荡器1的工作模式为通常工作模式时，使能信号EN被设定为高电平，开关控制信号S被设定为低电平。由此，振荡电路2被设定为第1模式。图5是示出在振荡电路2为第1模式时的NMOS晶体管21、22、25、31和PMOS晶体管23、24的导通/不导通的状态的图。在图5中，“on”表示导通，“off”表示不导通。
如图5所示，在第1模式下，NMOS晶体管21、22、31和PMOS晶体管23、24全部不导通。由此，XI端子和VCNT端子不被电连接，并且XO端子和VSS端子不被电连接。另外，由于使能信号EN为高电平，所以在第1模式下，放大电路10进行放大动作，能够使振子3进行振荡。但是，当由于振子3的振荡而在XI端子产生的振荡信号的电压电平低于地电压时，NMOS晶体管22为弱导通状态，当该振荡信号的电压电平超过电源电压时，PMOS晶体管24为弱导通状态。其结果是，振荡信号有可能从XI端子向节点N1泄漏，但在本实施方式中，通过使NMOS晶体管25导通，虽然振荡信号向地泄漏，但振荡信号向VCNT端子的泄漏会减少。此外，由于节点N1的电压被固定为地电压，所以振荡信号向地泄漏的泄漏量是恒定的，因此由VCNT端子的电压引起的振荡频率的变动减少，振荡频率稳定。
图6是示出本实施方式的振荡器1的频率特性和比较例的振荡器的频率特性的图。比较例的振荡器除了在第1开关电路20中不存在NMOS晶体管25这一点之外，其他结构与振荡器1相同。在图6中，实线是振荡器1的频率特性，虚线是比较例的振荡器的特性。另外，在图6中，横轴是VCNT端子的电压，纵轴是以VCNT端子开路时的振荡频率为基准的频率偏差。如图6所示，在比较例的振荡器中，VCNT的电压越高，频率偏差越大。与此相对，在本实施方式的振荡器1中，无论VCNT端子的电压如何，频率偏差都保持为零，振荡频率稳定。
另外，在本实施方式的振荡器1中，振荡频率有可能由于振荡信号的泄漏而稍微偏离目标频率，但通过适当设定频率调整数据DF0，能够调整为振荡频率与目标频率一致。
另外，如上所述，在本实施方式中，在振荡器1的工作模式为振子检查模式时，使能信号EN被设定为低电平，开关控制信号S被设定为高电平。由此，振荡电路2被设定为第2模式。图7是示出振荡电路2为第2模式时的NMOS晶体管21、22、25、31和PMOS晶体管23、24的导通/不导通的状态的图。在图7中，“on”表示导通，“off”表示不导通。
如图7所示，在第2模式下，NMOS晶体管21、22、31和PMOS晶体管23、24全部导通。由此，XI端子和VCNT端子被电连接，并且XO端子和VSS端子被电连接。另外，由于NMOS晶体管25不导通，所以节点N1的电压不被固定为地电压。此外，由于使能信号EN为低电平，所以在第2模式下，放大电路10停止放大动作，不使振子3振荡。因此，在第2模式下，XO端子的电压不被固定为地电压，输入到VCNT端子的信号向XI端子传播，因此，例如通过向VCNT端子输入在电源电压与地电压之间摆动的交流电压信号，能够进行用于将附着于振子3的异物除去的过驱动检查。另外，通过向VCNT端子依次输入振幅不同的多个交流电压信号，能够进行检查振荡频率稳定的驱动电平检查。另外，VCNT端子和VSS端子与网络分析器等装置连接，能够检查振子3的特性。
另外，在本实施方式中，VCNT端子相当于“第1外部连接端子”，XI端子相当于“第2外部连接端子”，XO端子相当于“第3外部连接端子”。另外，VSS端子相当于“第4外部连接端子”，VDD端子相当于“第5外部连接端子”。另外，供给到VSS端子的地电压相当于“第1电源电压”，供给到VDD端子的电源电压相当于“比第1电源电压高的第2电源电压”。另外，NMOS晶体管21相当于“第1开关元件”，NMOS晶体管22相当于“第2开关元件”。另外，PMOS晶体管23相当于“第3开关元件”，PMOS晶体管24相当于“第4开关元件”。另外，NMOS晶体管25相当于“第5开关元件”，NMOS晶体管31相当于“第6开关元件”。另外，节点N1相当于“第1节点”。
图8是示出用于将振荡电路2从第1模式切换为第2模式的时序图的一例的图。在图8中，横轴是时间，纵轴是电压。在图8的例子中，VDD端子的电压在时刻t0为0V，在时刻t1为vddL，在时刻t2为基准值Vt，之后上升到vddH。在VDD端子的电压是比基准值Vt高的电压vddH的期间，在供给到VCNT端子的串行时钟信号的最初的脉冲下降时刻(即时刻t3)，接口电路90开始进行使振荡器1的工作模式转移的动作。然后，在串行时钟信号之后的脉冲的上升沿处，接口电路90对供给到OUT端子的串行数据信号进行采样，在VDD端子的电压下降到基准值Vt的时刻t4，使振荡器1的工作模式从通常工作模式转移到振子检查模式。另外，在时刻t4，接口电路90使开关控制信号S从低电平变化为高电平，并且令使能信号EN从高电平变化为低电平，由此，将振荡电路2从第1模式切换为第2模式。
在图8的例子中，接口电路90使振荡器1的工作模式从通常工作模式转移到振子检查模式，由此，将振荡电路2从第1模式切换为第2模式，但通过使振荡器1的工作模式从振子检查模式转移到通常工作模式，也能够将振荡电路2从第2模式切换为第1模式。这样，在本实施方式中，接口电路90根据从振荡电路2的外部输入的信号，能够选择第1模式或第2模式。
如以上说明的那样，在第1实施方式的振荡器1中，在通常工作模式下，振荡电路2被设定为第1模式，在第1模式下，NMOS晶体管21和PMOS晶体管23不将VCNT端子和节点N1电连接，NMOS晶体管22和PMOS晶体管24不将节点N1和XI端子电连接，NMOS晶体管25将节点N1和VSS端子电连接。由此，在第1模式下，XI端子和VCNT端子不被电连接，节点N1的电压被固定为地电压。另外，在第1模式下，NMOS晶体管31不将VSS端子和XO端子电连接。而且，在第1模式下，放大电路10进行放大动作而使振子3振荡。根据第1实施方式的振荡器1，在第1模式下，节点N1的电压被固定为地电压，因此由VCNT端子的电压引起的振荡频率的变动减少，振荡频率稳定。
另外，在第1实施方式的振荡器1中，在振子检查模式下，振荡电路2被设定为第2模式，在第2模式下，NMOS晶体管21和PMOS晶体管23将VCNT端子和节点N1电连接，NMOS晶体管22和PMOS晶体管24将节点N1和XI端子电连接，NMOS晶体管25不将节点N1和VSS端子电连接。由此，在第2模式下，XI端子和VCNT端子被电连接，节点N1的电压不被固定为地电压。另外，在第2模式下，NMOS晶体管31将VSS端子和XO端子电连接。而且，在第2模式下，放大电路10停止放大动作而不使振子3振荡。根据第1实施方式的振荡器1，在第2模式下，节点N1的电压不被固定为地电压，输入到VCNT端子的信号向XI端子传播，因此通过从T4端子输入规定的信号，能够对振子3进行过驱动检查、驱动电平检查等。
1-2.第2实施方式
第2实施方式的振荡器1与第1实施方式的振荡器1相比，第1开关电路20的结构不同，其他结构相同。以下，关于第2实施方式的振荡器1，对与第1实施方式相同的结构标注相同的标号，省略或简化与第1实施方式相同的说明，主要对与第1实施方式不同的内容进行说明。
图9是示出第2实施方式的振荡器1所具有的振荡电路2中的放大电路10、第1开关电路20、第2开关电路30、偏置电流生成电路40以及偏置电压生成电路50的具体结构例的图。在图9中，放大电路10、第2开关电路30、偏置电流生成电路40以及偏置电压生成电路50的结构与图4相同，因此省略其说明。
如图9所示，在第2实施方式的振荡器1中，第1开关电路20具有NMOS晶体管21、22、25、PMOS晶体管23、电阻26、27以及反相器电路28。
反相器电路28被输入开关控制信号S，并输出将其逻辑反转后的开关控制信号SX。
NMOS晶体管21是切换是否将VCNT端子和节点N1电连接的开关元件。另外，NMOS晶体管22是切换是否将节点N1和XI端子电连接的开关元件。
PMOS晶体管23是切换是否将VCNT端子和XI端子电连接的开关元件。
NMOS晶体管25是切换是否将节点N1和VSS端子电连接的开关元件。
向NMOS晶体管21、22的各栅极输入开关控制信号S，向PMOS晶体管23和NMOS晶体管25的各栅极输入开关控制信号SX。
NMOS晶体管21、22分别是N沟道型MOS开关，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极不导通。因此，在开关控制信号S为低电平时，成为如下的第1模式：NMOS晶体管21不将VCNT端子和节点N1电连接，并且NMOS晶体管22不将节点N1和XI端子电连接。另外，在开关控制信号S为高电平时，成为如下的第2模式：NMOS晶体管21将VCNT端子和节点N1电连接，并且NMOS晶体管22将节点N1和XI端子电连接。即，振荡电路2具有第1模式和第2模式。
PMOS晶体管23是P沟道型MOS开关，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极不导通。因此，在第1模式下，PMOS晶体管23不将VCNT端子和XI端子电连接。另外，在第2模式下，PMOS晶体管23将VCNT端子和XI端子电连接。
NMOS晶体管25是N沟道型MOS开关，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极不导通。因此，在第1模式下，NMOS晶体管25将节点N1和VSS端子电连接。其结果是，在第1模式下，节点N1的电压被固定为地电压。另外，在第2模式下，NMOS晶体管25不将节点N1和VSS端子电连接。其结果是，在第2模式下，节点N1的电压不被固定为地电压。
在第2实施方式中，与第1实施方式同样，在振荡器1的工作模式为通常工作模式时，使能信号EN被设定为高电平，开关控制信号S被设定为低电平。由此，振荡电路2被设定为第1模式。图10是示出振荡电路2为第1模式时的NMOS晶体管21、22、25、31和PMOS晶体管23的导通/不导通的状态的图。在图10中，“on”表示导通，“off”表示不导通。
如图10所示，在第1模式下，NMOS晶体管21、22、31以及PMOS晶体管23全部不导通。由此，XI端子和VCNT端子不被电连接，并且XO端子和VSS端子不被电连接。另外，由于使能信号EN为高电平，所以在第1模式下，放大电路10进行放大动作，能够使振子3进行振荡。但是，当由于振子3的振荡而在XI端子产生的振荡信号的电压电平低于地电压时，NMOS晶体管22为弱导通状态。其结果是，振荡信号有可能从XI端子向节点N1泄漏，但在本实施方式中，通过使NMOS晶体管25导通，虽然振荡信号向地泄漏，但振荡信号向VCNT端子的泄漏会减少。此外，由于节点N1的电压被固定为地电压，所以振荡信号向地泄漏的泄漏量是恒定的，因此由VCNT端子的电压引起的振荡频率的变动减少，振荡频率稳定。
另外，在本实施方式中，以在XI端子产生的振荡信号的电压电平一定比电源电压低的方式调整偏置电压VB1，从而不会产生该振荡信号超过电源电压的状况。因此，PMOS晶体管23为不导通的状态，不是弱导通状态，所以几乎不会产生经由PMOS晶体管23向VCNT端子的振荡信号的泄漏。
另外，在第2实施方式中，也与第1实施方式同样，在振荡器1的工作模式为振子检查模式时，使能信号EN被设定为低电平，开关控制信号S被设定为高电平。由此，振荡电路2被设定为第2模式。图11是示出振荡电路2为第2模式时的NMOS晶体管21、22、25、31和PMOS晶体管23的导通/不导通的状态的图。在图11中，“on”表示导通，“off”表示不导通。
如图11所示，在第2模式下，NMOS晶体管21、22、31以及PMOS晶体管23全部导通。由此，XI端子和VCNT端子被电连接，并且XO端子和VSS端子被电连接。另外，由于NMOS晶体管25不导通，所以节点N1的电压不被固定为地电压。此外，由于使能信号EN为低电平，所以在第2模式下，放大电路10停止放大动作，不使振子3振荡。因此，在第2模式下，XO端子的电压不被固定为地电压，输入到VCNT端子的信号向XI端子传播，因此，例如通过向VCNT端子输入在电源电压与地电压之间摆动的交流电压信号，能够进行过驱动检查。另外，通过向VCNT端子依次输入振幅不同的多个交流电压信号，能够进行驱动电平检查。另外，VCNT端子和VSS端子与网络分析器等装置连接，能够检查振子3的特性。
另外，在本实施方式中，VCNT端子相当于“第1外部连接端子”，XI端子相当于“第2外部连接端子”，XO端子相当于“第3外部连接端子”。另外，VSS端子相当于“第4外部连接端子”，VDD端子相当于“第5外部连接端子”。另外，供给到VSS端子的地电压相当于“第1电源电压”，供给到VDD端子的电源电压相当于“比第1电源电压高的第2电源电压”。另外，NMOS晶体管21相当于“第1开关元件”，NMOS晶体管22相当于“第2开关元件”。另外，PMOS晶体管23相当于“第3开关元件”。另外，NMOS晶体管25相当于“第5开关元件”，NMOS晶体管31相当于“第6开关元件”。另外，节点N1相当于“第1节点”。
如以上说明的那样，在第2实施方式的振荡器1中，在通常工作模式下，振荡电路2被设定为第1模式，在第1模式下，NMOS晶体管21不将VCNT端子和节点N1电连接，NMOS晶体管22不将节点N1和XI端子电连接，PMOS晶体管23不将VCNT端子和XI端子电连接，NMOS晶体管25将节点N1和VSS端子电连接。由此，在第1模式下，XI端子和VCNT端子不被电连接，节点N1的电压被固定为地电压。另外，在第1模式下，NMOS晶体管31不将VSS端子和XO端子电连接。而且，在第1模式下，放大电路10进行放大动作而使振子3振荡。根据第2实施方式的振荡器1，在第1模式下，节点N1的电压被固定为地电压，因此由VCNT端子的电压引起的振荡频率的变动会减少，振荡频率稳定。
另外，在第2实施方式的振荡器1中，在振子检查模式下，振荡电路2被设定为第2模式，在第2模式下，NMOS晶体管21将VCNT端子和节点N1电连接，NMOS晶体管22将节点N1和XI端子电连接，PMOS晶体管23将VCNT端子和XI端子电连接，NMOS晶体管25不将节点N1和VSS端子连接。由此，在第2模式下，XI端子和VCNT端子被电连接，节点N1的电压不被固定为地电压。另外，在第2模式下，NMOS晶体管31将VSS端子和XO端子电连接。而且，在第2模式下，放大电路10停止放大动作而不使振子3振荡。根据第2实施方式的振荡器1，在第2模式下，节点N1的电压不被固定为地电压，输入到VCNT端子的信号向XI端子传播，因此通过从T4端子输入规定的信号，能够对振子3进行过驱动检查、驱动电平检查等。
1-3.第3实施方式
第3实施方式的振荡器1与第1实施方式的振荡器1相比，第1开关电路20的结构和连接目的地不同，并且第2开关电路30的连接目的地不同，其他结构和连接关系是相同的。以下，关于第3实施方式的振荡器1，对与第1实施方式相同的结构标注相同的标号，并省略或简化与第1实施方式相同的说明，主要对与第1实施方式不同的内容进行说明。
图12是第3实施方式的振荡器1的功能框图。如图12所示，在第3实施方式的振荡器1中，振荡电路2所具有的第1开关电路20是根据开关控制信号S来切换是否将VCNT端子和XOO端子电连接的电路。在本实施方式中，第1开关电路20在开关控制信号S为高电平时将VCNT端子和XOO端子电连接，在开关控制信号S为低电平时将VCNT端子和XOO端子电切断。
另外，第2开关电路30是根据开关控制信号S来切换是否将VSS端子和XII端子电连接的电路。在本实施方式中，第2开关电路30在开关控制信号S为高电平时将VSS端子和XII端子电连接，在开关控制信号S为低电平时将VSS端子和XII端子电切断。
图13是示出第3实施方式的振荡器1所具有的振荡电路2中的放大电路10、第1开关电路20、第2开关电路30、偏置电流生成电路40以及偏置电压生成电路50的具体结构例的图。在图13中，放大电路10、第2开关电路30、偏置电流生成电路40以及偏置电压生成电路50的结构与图4相同，因此省略其说明。
如图13所示，在第3实施方式的振荡器1中，第1开关电路20具有NMOS晶体管210、PMOS晶体管230、240、290、电阻26、27以及反相器电路28。
反相器电路28被输入开关控制信号S，并输出将其逻辑反转后的开关控制信号SX。
PMOS晶体管230是切换是否将VCNT端子和节点N1电连接的开关元件。另外，PMOS晶体管240是切换是否将节点N1和XOO端子电连接的开关元件。
NMOS晶体管210是切换是否将VCNT端子和XOO端子电连接的开关元件。
PMOS晶体管290是切换是否将节点N1和VDD端子电连接的开关元件。
向PMOS晶体管230、240的各栅极输入开关控制信号SX，向NMOS晶体管210和PMOS晶体管290的各栅极输入开关控制信号S。
PMOS晶体管230、240分别是P沟道型MOS开关，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极不导通。因此，在开关控制信号S为低电平时，成为如下的第1模式：PMOS晶体管230不将VCNT端子和节点N1电连接，并且PMOS晶体管240不将节点N1和XOO端子电连接。另外，在开关控制信号S为高电平时，成为如下的第2模式：PMOS晶体管230将VCNT端子和节点N1电连接，并且PMOS晶体管240将节点N1和XOO端子电连接。即，振荡电路2具有第1模式和第2模式。
NMOS晶体管210是N沟道型MOS开关，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极不导通。因此，在第1模式下，NMOS晶体管210不将VCNT端子和XOO端子电连接。另外，在第2模式下，NMOS晶体管210将VCNT端子和XOO端子电连接。
PMOS晶体管290是P沟道型MOS开关，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极不导通。因此，在第1模式下，PMOS晶体管290将节点N1和VDD端子电连接。其结果是，在第1模式下，节点N1的电压被固定为电源电压。另外，在第2模式下，PMOS晶体管290不将节点N1和VDD端子电连接。其结果是，在第2模式下，节点N1的电压不被固定为电源电压。
第2开关电路30具有NMOS晶体管310、PMOS晶体管32以及电阻33。PMOS晶体管32的栅极被输入开关控制信号S，源极被供给电源电压，漏极与NMOS晶体管310的栅极和电阻33的一端电连接。电阻33的另一端接地。在开关控制信号S为低电平时，PMOS晶体管32的源极和漏极导通，NMOS晶体管310的栅极的电压为高电平。另外，在开关控制信号S为高电平时，PMOS晶体管32的源极和漏极不导通，NMOS晶体管310的栅极的电压为低电平。
NMOS晶体管310是切换是否将VSS端子和XII端子电连接的开关元件。NMOS晶体管310是N沟道型MOS开关，在开关控制信号S为低电平时源极和漏极导通，在开关控制信号S为高电平时源极和漏极不导通。因此，在第1模式下，NMOS晶体管310不将VSS端子和XII端子电连接。另外，在第2模式下，NMOS晶体管310将VSS端子和XII端子电连接。
在第3实施方式中，也与第1实施方式同样，在振荡器1的工作模式为通常工作模式时，使能信号EN被设定为高电平，开关控制信号S被设定为低电平。由此，振荡电路2被设定为第1模式。图14是示出振荡电路2为第1模式时的NMOS晶体管210、310和PMOS晶体管230、240、290的导通/不导通的状态的图。在图14中，“on”表示导通，“off”表示不导通。
如图14所示，在第1模式下，NMOS晶体管210、310和PMOS晶体管230、240全部不导通。由此，XOO端子和VCNT端子不被电连接，并且XII端子和VSS端子不被电连接。另外，由于使能信号EN为高电平，所以在第1模式下，放大电路10进行放大动作，能够使振子3进行振荡。但是，在由于振子3的振荡而在XOO端子产生的振荡信号的电压电平超过电源电压时，PMOS晶体管240为弱导通状态。其结果是，振荡信号有可能从XOO端子向节点N1泄漏，但在本实施方式中，通过使PMOS晶体管290导通，虽然振荡信号向电源泄漏，但振荡信号向VCNT端子的泄漏会减少。此外，由于节点N1的电压被固定为电源电压，所以振荡信号向电源泄漏的泄漏量是恒定的，因此由VCNT端子的电压引起的振荡频率的变动减少，振荡频率稳定。
另外，在本实施方式中，以在XOO端子产生的振荡信号的电压电平一定比地电压高的方式调整偏置电压VB2，从而不会产生该振荡信号低于地电压的状况。因此，由于NMOS晶体管210为不导通的状态，不是弱导通状态，所以几乎不会产生经由NMOS晶体管210向VCNT端子的振荡信号的泄漏。
另外，在第2实施方式中，也与第1实施方式同样，在振荡器1的工作模式为振子检查模式时，使能信号EN被设定为低电平，开关控制信号S被设定为高电平。由此，振荡电路2被设定为第2模式。图15是示出振荡电路2为第2模式时的NMOS晶体管210、310和PMOS晶体管230、240、290的导通/不导通的状态的图。在图15中，“on”表示导通，“off”表示不导通。
如图15所示，在第2模式下，NMOS晶体管210、310和PMOS晶体管230、240全部导通。由此，XOO端子和VCNT端子被电连接，并且XII端子和VSS端子被电连接。另外，由于PMOS晶体管290不导通，所以节点N1的电压不被固定为电源电压。此外，由于使能信号EN为低电平，所以在第2模式下，放大电路10停止放大动作，不使振子3振荡。因此，在第2模式中，XII端子的电压不被固定为地电压，输入到VCNT端子的信号向XOO端子传播，因此，例如通过向VCNT端子输入在电源电压与地电压之间摆动的交流电压信号，能够进行过驱动检查。另外，通过向VCNT端子依次输入振幅不同的多个交流电压信号，能够进行驱动电平检查。另外，VCNT端子和VSS端子与网络分析器等装置连接，能够检查振子3的特性。
另外，在本实施方式中，VCNT端子相当于“第1外部连接端子”，XOO端子相当于“第2外部连接端子”，XII端子相当于“第3外部连接端子”。另外，VSS端子相当于“第4外部连接端子”，VDD端子相当于“第5外部连接端子”。另外，供给到VSS端子的地电压相当于“第1电源电压”，供给到VDD端子的电源电压相当于“比第1电源电压高的第2电源电压”。另外，PMOS晶体管230相当于“第1开关元件”，PMOS晶体管240相当于“第2开关元件”。另外，NMOS晶体管210相当于“第3开关元件”。另外，PMOS晶体管290相当于“第4开关元件”，NMOS晶体管310相当于“第5开关元件”。另外，节点N1相当于“第1节点”。
如以上说明的那样，在第3实施方式的振荡器1中，在通常工作模式下，振荡电路2被设定为第1模式，在第1模式下，PMOS晶体管230不将VCNT端子和节点N1电连接，PMOS晶体管240不将节点N1和XOO端子电连接，NMOS晶体管210不将VCNT端子和XOO端子电连接，PMOS晶体管290将节点N1和VDD端子电连接。由此，在第1模式下，XOO端子和VCNT端子不被电连接，节点N1的电压被固定为电源电压。另外，在第1模式下，NMOS晶体管310不将VSS端子和XII端子电连接。而且，在第1模式下，放大电路10进行放大动作而使振子3进行振荡。根据第3实施方式的振荡器1，在第1模式下，节点N1的电压被固定为电源电压，因此由VCNT端子的电压引起的振荡频率的变动减少，振荡频率稳定。
另外，在第3实施方式的振荡器1中，在振子检查模式下，振荡电路2被设定为第2模式，在第2模式下，PMOS晶体管230将VCNT端子和节点N1电连接，PMOS晶体管240将节点N1和XOO端子电连接，NMOS晶体管210将VCNT端子和XOO端子电连接，PMOS晶体管290不将节点N1和VDD端子电连接。由此，在第2模式下，XOO端子和VCNT端子被电连接，节点N1的电压不被固定为电源电压。另外，在第2模式下，NMOS晶体管310将VSS端子和XII端子电连接。而且，在第2模式下，放大电路10停止放大动作而不使振子3振荡。根据第3实施方式的振荡器1，在第2模式下，节点N1的电压不被固定为电源电压，输入到VCNT端子的信号向XOO端子传播，因此通过从T4端子输入规定的信号，能够对振子3进行过驱动检查、驱动电平检查等。
1-4.变形例
在上述各实施方式中，在第2模式下，VCNT端子和VSS端子与振子3的两端电连接，但与振子3的两端电连接的端子并不限于这些端子。例如也可以是，在第2模式下，VDD端子和VSS端子与振子3的两端电连接。
另外，在上述各实施方式中，在VDD端子的电压比基准值Vt高的期间，接口电路90根据从VCNT端子和OUT端子输入的串行时钟信号和串行数据信号，使振荡器1的工作模式进行转移，但使振荡器1的工作模式进行转移的方法并不限于此。例如也可以是，在开始向VDD端子供给电源电压起的规定的期间，接口电路90根据从VCNT端子和OUT端子输入的串行时钟信号和串行数据信号，使振荡器1的工作模式进行转移。
另外，在上述各实施方式中，从VCNT端子对振荡电路2输入串行时钟信号，从OUT端子对振荡电路2输入串行数据信号，但输入串行时钟信号和串行数据信号的端子也可以是这些端子以外的端子。
另外，上述各实施方式的振荡器1是VC-TCXO(Voltage Controlled TemperatureCompensated Crystal Oscillator：压控温度补偿型晶体振荡器)等具有温度补偿功能和频率控制功能的振荡器，但也可以是SPXO(Simple Packaged Crystal Oscillator：简单封装晶体振荡器)等不具有温度补偿功能和频率控制功能的简单的振荡器、TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator：温度补偿型晶体振荡器)等具有温度补偿功能的振荡器、VCXO(Voltage Controlled Crystal Oscillator：压控晶体振荡器)等具有频率控制功能的振荡器、OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator：恒温晶体振荡器)等具有温度控制功能的振荡器等。
2.电子设备
图16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17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：随机存取存储器)350、通信部360和显示部370。另外，本实施方式的电子设备也可以构成为省略或变更图16的结构要素的一部分或者附加其他结构要素。
振荡器310具有振荡电路312和振子313。振荡电路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是如下处理部：依照ROM 340等所存储的程序，将从振荡器310输入的振荡信号作为时钟信号进行各种计算处理和控制处理。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、控制通信部360以与外部装置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等。
操作部330是由操作键、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输出到CPU 320。
ROM 340是如下存储部：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是如下存储部：被用作CPU 320的工作区域，临时存储从ROM 340读出的程序和数据、从操作部330输入的数据、CPU 320依照各种程序执行的运算结果等。
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输入的显示信号显示各种信息。也可以在显示部370上设置作为操作部330发挥功能的触摸面板。
例如通过应用上述各实施方式的振荡器1来作为振荡器310，能够使振荡频率稳定化，因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，例如可举出移动型/膝上型/平板型等的个人计算机、智能手机或移动电话机等移动终端、数字照相机、喷墨式打印机等喷墨式排出装置、路由器或交换机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、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、防盗用电视监视器、电子望远镜、POS终端、电子体温计、血压计、血糖仪、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜等医疗设备、鱼群探测器、各种测量设备、车辆、飞机、船舶等计量仪器类、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、步行者自主导航(PDR：PedestrianDead Reckoning)装置等。
作为本实施方式的电子设备300的一例，可举出作为终端基站用装置等发挥功能的传输装置，该终端基站用装置使用上述振荡器310作为基准信号源，例如通过有线或无线的方式与终端进行通信。例如通过应用上述各实施方式的振荡器1作为振荡器310，能够以比以往低的成本实现例如可用于通信基站等的可期望频率精度高、高性能、高可靠性的电子设备300。
另外，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：通信部360接收外部时钟信号，CPU 320包含根据该外部时钟信号和振荡器310的输出信号而控制振荡器310的频率的频率控制部。该通信装置例如可以是在Stratum3等主干系统网络设备或毫微微小区中使用的通信设备。
3.移动体
图18是示出本实施方式的移动体的一例的图。图18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、无匙门禁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构成为省略图18的结构要素的一部分或者附加其他结构要素。
振荡器410具有未图示的振荡电路和振子，振荡电路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供给电力。备用电池460在电池450的输出电压下降到低于阈值时，向振荡器410和控制器420、430、440供给电力。
通过应用例如上述各实施方式的振荡器1来作为振荡器410，能够使振荡频率稳定化，因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，例如可举出电动汽车等汽车、喷气式飞机或直升飞机等飞机、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，还能够适当组合各实施方式和各变形例。
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，本发明包含对实施方式中说明的结构的非本质部分进行置换后的结构。此外，本发明包含能够起到与在实施方式中说明的结构相同作用效果的结构或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后的结构。
Claims (12)
1.一种振荡电路，其中，该振荡电路包含：
第1外部连接端子；
第2外部连接端子，其与振子的一端电连接；
第3外部连接端子，其与所述振子的另一端电连接；
放大电路，其与所述第2外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，对从所述振子输出的信号进行放大并供给到所述振子；
第1节点；
第1开关元件，其切换是否将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接；
第2开关元件，其切换是否将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接；
第3开关元件，其切换是否将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接；以及
第4开关元件，其切换是否将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，
该振荡电路具有第1模式和第2模式，
在该第1模式中，所述第1开关元件不将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，并且所述第2开关元件不将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，
在该第2模式中，所述第1开关元件将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，并且所述第2开关元件将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，
在所述第1模式下，所述第1节点的电压被固定，
在所述第1模式下，所述第3开关元件不将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，所述第4开关元件不将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，
在所述第2模式下，所述第3开关元件将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，所述第4开关元件将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，
所述第1开关元件和所述第2开关元件分别是N沟道型MOS开关，
所述第3开关元件和所述第4开关元件分别是P沟道型MOS开关。
2.一种振荡电路，其中，该振荡电路包含：
第1外部连接端子；
第2外部连接端子，其与振子的一端电连接；
第3外部连接端子，其与所述振子的另一端电连接；
放大电路，其与所述第2外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，对从所述振子输出的信号进行放大并供给到所述振子；
第1节点；
第1开关元件，其切换是否将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接；
第2开关元件，其切换是否将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接；以及
第3开关元件，其切换是否将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，
该振荡电路具有第1模式和第2模式，
在该第1模式中，所述第1开关元件不将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，并且所述第2开关元件不将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，
在该第2模式中，所述第1开关元件将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，并且所述第2开关元件将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，
在所述第1模式下，所述第1节点的电压被固定，
在所述第1模式下，所述第3开关元件不将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，
在所述第2模式下，所述第3开关元件将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，
所述第1开关元件和所述第2开关元件分别是N沟道型MOS开关，
所述第3开关元件是P沟道型MOS开关。
3.根据权利要求1或2所述的振荡电路，其中，
该振荡电路包含：
第4外部连接端子，其被供给第1电源电压；
第5外部连接端子，其被供给比所述第1电源电压高的第2电源电压；以及
第5开关元件，其切换是否将所述第1节点和所述第4外部连接端子电连接，
在所述第1模式下，所述第5开关元件将所述第1节点和所述第4外部连接端子电连接，
在所述第2模式下，所述第5开关元件不将所述第1节点和所述第4外部连接端子电连接，
所述第5开关元件是N沟道型MOS开关。
4.根据权利要求3所述的振荡电路，其中，
该振荡电路包含第6开关元件，该第6开关元件切换是否将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，
在所述第1模式下，所述第6开关元件不将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，
在所述第2模式下，所述第6开关元件将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接。
5.一种振荡电路，其中，该振荡电路包含：
第1外部连接端子；
第2外部连接端子，其与振子的一端电连接；
第3外部连接端子，其与所述振子的另一端电连接；
放大电路，其与所述第2外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，对从所述振子输出的信号进行放大并供给到所述振子；
第1节点；
第1开关元件，其切换是否将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接；
第2开关元件，其切换是否将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接；以及
第3开关元件，其切换是否将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，
该振荡电路具有第1模式和第2模式，
在该第1模式中，所述第1开关元件不将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，并且所述第2开关元件不将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，
在该第2模式中，所述第1开关元件将所述第1外部连接端子和所述第1节点电连接，并且所述第2开关元件将所述第1节点和所述第2外部连接端子电连接，
在所述第1模式下，所述第1节点的电压被固定，
在所述第1模式下，所述第3开关元件不将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，
在所述第2模式下，所述第3开关元件将所述第1外部连接端子和所述第2外部连接端子电连接，
所述第1开关元件和所述第2开关元件分别是P沟道型MOS开关，
所述第3开关元件是N沟道型MOS开关。
6.根据权利要求5所述的振荡电路，其中，
该振荡电路包含：
第4外部连接端子，其被供给第1电源电压；
第5外部连接端子，其被供给比所述第1电源电压高的第2电源电压；以及
第4开关元件，其切换是否将所述第1节点和所述第5外部连接端子电连接，
在所述第1模式下，所述第4开关元件将所述第1节点和所述第5外部连接端子电连接，
在所述第2模式下，所述第4开关元件不将所述第1节点和所述第5外部连接端子电连接，
所述第4开关元件是P沟道型MOS开关。
7.根据权利要求6所述的振荡电路，其中，
该振荡电路包含第5开关元件，该第5开关元件切换是否将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，
在所述第1模式下，所述第5开关元件不将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接，
在所述第2模式下，所述第5开关元件将所述第4外部连接端子和所述第3外部连接端子电连接。
8.根据权利要求1、2、5中的任意一项所述的振荡电路，其中，
在所述第1模式下，所述放大电路进行将从所述振子输出的信号放大的放大动作，
在所述第2模式下，所述放大电路停止所述放大动作。
9.根据权利要求1、2、5中的任意一项所述的振荡电路，其中，
该振荡电路包含接口电路，该接口电路根据从所述振荡电路的外部输入的信号，选择所述第1模式或所述第2模式。
10.一种振荡器，其中，该振荡器包含：
权利要求1～9中的任意一项所述的振荡电路；以及
所述振子。
11.一种电子设备，其中，该电子设备具有权利要求10所述的振荡器。
12.一种移动体，其中，该移动体具有权利要求10所述的振荡器。
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