CN112117969B - 电路装置、振荡器、电子设备以及移动体 - Google Patents

电路装置、振荡器、电子设备以及移动体 Download PDF

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Abstract

电路装置、振荡器、电子设备以及移动体，提供能够兼顾温度补偿电路的小型化和调整的高分辨率化的电路装置等。电路装置包含电流生成电路和电流电压转换电路。电流生成电路根据来自温度传感器的温度检测电压和温度补偿数据而生成温度补偿电流。电流电压转换电路将温度补偿电流转换为温度补偿电压。电流生成电路根据温度补偿数据的低位侧比特进行温度补偿电流的微调，根据温度补偿数据的高位侧比特进行温度补偿电流的粗调。

Description

电路装置、振荡器、电子设备以及移动体
技术领域
本发明涉及电路装置、振荡器、电子设备以及移动体等。
背景技术
TCXO(Temperature Compensated crystal Oscillator：温度补偿晶体振荡器)等振荡器根据温度传感器的检测结果对振荡频率的温度特性进行补偿，由此抑制振荡频率的变动。具体而言，振荡器生成对振荡频率的温度特性进行多项式近似得到的温度补偿电压，根据该温度补偿电压对振荡电路的振荡频率进行补偿。在专利文献1中记载了具有温度函数产生电路的温度补偿石英振荡电路。温度函数产生电路产生包含高次成分的温度函数，根据该温度函数对振荡频率进行补偿。温度函数产生电路包含奇函数电路，作为该奇函数电路的一例记载有五次成分产生电路。五次成分产生电路从电流镜电路向多个差动放大器提供恒定电流，向各差动放大器提供不同的电压水平的参照电压。
专利文献1：国际公开第04/025824号
因振子与电路的个体差异，振荡频率的温度特性存在个体差异。由于需要依照该个体差异来调整多项式近似的参数，因此温度补偿电路要具有调整电路。多项式近似的精度越高，越能够减小振荡频率的偏差，但若提高参数调整的分辨率，则电路规模增加，因此存在难以兼顾电路的小型化和调整的高分辨率化的课题。
发明内容
本发明的一个方式涉及电路装置，该电路装置包含：电流生成电路，其根据来自温度传感器的温度检测电压和温度补偿数据而生成温度补偿电流；以及电流电压转换电路，其将所述温度补偿电流转换为温度补偿电压，所述电流生成电路根据所述温度补偿数据的低位侧比特进行所述温度补偿电流的微调，根据所述温度补偿数据的高位侧比特进行所述温度补偿电流的粗调。
附图说明
图1是电路装置的第1结构例。
图2是电路装置的第1详细结构例。
图3是高次函数电流生成电路的第1详细结构例。
图4是晶体管的漏极电流相对于背栅电压的特性。
图5是高次函数电流相对于高次校正数据的特性。
图6是函数产生电路的详细结构例。
图7是高次函数电流生成电路的第2详细结构例。
图8是说明高次函数电流的调整的图。
图9是一次函数电流生成电路和电流电压转换电路的详细结构例。
图10是温度传感器的详细结构例。
图11是传感器部的详细结构例。
图12是振荡器的结构例以及电路装置的第2结构例。
图13是振荡器的第1构造例。
图14是振荡器的第2构造例。
图15是电子设备的结构例。
图16是移动体的例子。
标号说明
4：振荡器；5：封装；6：基极；7：盖；8、9：外部端子；10：振子；12：电路部件；14：振荡器；15：封装；16：基极；17：盖；18、19：外部端子；20、21：电路装置；30：振荡电路；32：驱动电路；40：温度传感器；41：传感器部；42：零次用粗调电路；43：缓冲电路；44：零次用微调电路；60：温度补偿电路；62：粗调电路；64：微调电路；66：电流生成电路；68：电流电压转换电路；70：非易失性存储器；75：存储部；110：一次函数电流生成电路；112：一次用粗调电路；114：一次用微调电路；116：非反相放大器电路；120：高次函数电流生成电路；122：高次用粗调电路；124：高次用微调电路；126：函数产生电路；128：高次用电流镜电路；206：汽车；207：车身；208：控制装置；209：车轮；220：处理装置；500：电子设备；510：通信接口；520：处理装置；530：操作界面；540：显示部；550：存储器；BG1、BG2、BGN：背栅电压；BPA、BPG1、BPG2：双极晶体管；CK：时钟信号；DC[7：0]：温度补偿数据；DC[7：5]：高位侧比特；DC[4：0]：低位侧比特；DC0[7：0]：零次校正数据；DC0[7：5]：零次用高位侧比特；DC0[4：0]：零次用低位侧比特；DC1[7：0]：一次校正数据；DC1[7：5]：一次用高位侧比特；DC1[4：0]：一次用低位侧比特；DCN[7：0]：高次校正数据；DCN[7：5]：高次用高位侧比特；DCN[4：0]：高次用低位侧比特；DFS：差动部；IC1：一次函数电流；ICN：高次函数电流；ICOMP：温度补偿电流；IFN：镜像输入函数电流；OP1：运算放大器；SRN1～SRN3：开关；TCN1、TCN2：晶体管；TRN1～TRN3：晶体管；VC1：一次函数电压；VCOMP：温度补偿电压；VTS：温度检测电压。
具体实施方式
以下，对本公开的优选实施方式进行详细地说明。另外，以下所说明的本实施方式并不对权利要求书中记载的内容进行不当限定，在本实施方式中说明的结构不一定全部是必需构成要件。
1.电路装置
图1是电路装置20的第1结构例。电路装置20包含温度传感器40、电流生成电路66、电流电压转换电路68以及存储部75。
电流生成电路66根据来自温度传感器40的温度检测电压VTS和温度补偿数据DC[7：0]，生成温度补偿电流ICOMP。电流电压转换电路68将温度补偿电流ICOMP转换为温度补偿电压VCOMP。此时，电流生成电路66根据温度补偿数据的低位侧比特DC[4：0]进行温度补偿电流ICOMP的微调，根据温度补偿数据的高位侧比特DC[7：5]进行温度补偿电流ICOMP的粗调。
温度补偿电压VCOMP是用于对具有温度依赖性的补偿对象参数进行温度补偿的电压。温度补偿是指抑制温度变化时的补偿对象参数变化。例如，在将电路装置20应用于振荡器的情况下，温度补偿电压VCOMP是用于对振荡器的振荡频率进行温度补偿的电压。粗调是指具有比包含微调在内的整个调整的分辨率低的分辨率的调整。微调是指将粗调的调整步骤分割为更加细致的多个调整步骤的调整。
温度补偿数据DC[7：0]是用于设定温度补偿电压VCOMP的温度特性的数据。具体而言，温度补偿数据DC[7：0]对电流生成电路66针对温度检测电压VTS生成何种特性的温度补偿电流ICOMP进行设定。温度补偿数据DC[7：0]存储在存储部75中。在制造时等预先测定补偿对象参数的温度依赖性，决定与该温度依赖性对应的温度补偿数据DC[7：0]，并将该温度补偿数据DC[7：0]写入存储部75中。例如，存储部75是非易失性存储器，在制造时温度补偿数据DC[7：0]存储在非易失性存储器中。或者，存储部75可以是RAM或寄存器，也可以在电路装置20的通常动作中从主机等向RAM或寄存器写入温度补偿数据DC[7：0]。
电流生成电路66包含粗调电路62和微调电路64，该粗调电路62根据高位侧比特DC[7：5]进行温度补偿电流ICOMP的粗调，该微调电路64根据低位侧比特DC[4：0]进行温度补偿电流ICOMP的微调。电流生成电路66通过以温度检测电压VTS作为变量的多项式近似来生成温度补偿电流ICOMP。多项式包含零次、一次、高次的项，其中，电流生成电路66进行一次和高次的校正。高次例如为三次，还可以包含四次以上。如后所述，电流生成电路66包含一次函数和高次函数的电流生成电路，针对该各次的电流生成电路分别设置粗调电路和微调电路。这里，将它们统称为粗调电路62和微调电路64。
根据本实施方式，通过将基于温度补偿数据DC[7：0]的温度补偿电流ICOMP的调整分离为基于高位侧比特DC[7：5]的粗调和基于低位侧比特DC[4：0]的微调，能够兼顾电路的小型化和调整的高分辨率化。即，通过分成粗调和微调，能够使粗调电路62紧凑，并且能够通过微调电路64实现高分辨率化。另外，由于能够使粗调电路62和微调电路64为不同的电路结构，因此与粗调电路62相比，能够构成在布局面积方面有利的微调电路64。
具体而言，为了粗调温度补偿电流ICOMP，在电流生成电路66内，在各次的函数电流流过的路径上设置粗调电路62。由于配置在供电流流过的路径上的晶体管产生1/f噪声，因此为了降低该1/f噪声，需要增大晶体管的栅极面积。调整的比特数越多，晶体管数越多，因此需要设置多个栅极面积大的晶体管。在本实施方式中，由于进行基于高位侧比特DC[7：5]的粗调，因此比特数被减少为3，能够大幅地减小电路面积。
另一方面，通过设置微调电路64，能够确保调整的分辨率。由于微调不需要对电流进行大幅调整，因此可以在电流生成电路66内没有电流流过的路径上设置微调电路64。具体而言，如后所述，能够通过晶体管的背栅电压调整来实现微调。由于在没有电流流过的路径中不产生1/f噪声，因此不需要增大电路元件的面积，与粗调电路62相比能够抑制布局面积。
另外，在图1中，电路装置20包含温度传感器40，但并不限于此，温度传感器40也可以设置在电路装置20的外部。在该情况下，从温度传感器40向电路装置20输入温度检测电压VTS。另外，在图1中，温度补偿数据为8比特，但并不限于此，温度补偿数据只要为2比特以上即可。另外，在图1中，温度补偿数据的高位侧比特为3比特，低位侧比特为5比特，但并不限于此，分配给高位侧和低位侧的比特数可以是任意的。
2.电路装置的详细结构例
图2是电路装置20的第1详细结构例。另外，对与已经说明的构成要素相同的构成要素标注相同的标号，适当省略对该构成要素的说明。
如图2所示，电流生成电路66包含生成一次函数电流IC1的一次函数电流生成电路110和生成高次函数电流ICN的高次函数电流生成电路120。一次函数电流IC1和高次函数电流ICN相加后的电流成为温度补偿电流ICOMP。
高次函数电流生成电路120根据温度检测电压VTS和温度补偿数据的高次校正数据DCN[7：0]，生成二次以上的高次函数电流ICN。高次函数电流生成电路120根据作为高次校正数据的低位侧比特的高次用低位侧比特DCN[4：0]，进行高次函数电流ICN的微调。另外，高次函数电流生成电路120根据作为高次校正数据的高位侧比特的高次用高位侧比特DC[7：5]，进行高次函数电流ICN的粗调。
具体而言，存储部75存储高次校正数据DCN[7：0]，将该高次校正数据DCN[7：0]输出到高次函数电流生成电路120。高次函数电流生成电路120包含：高次用粗调电路122，其根据高次用高位侧比特DCN[7：5]进行高次函数电流ICN的粗调；以及高次用微调电路124，其根据高次用低位侧比特DCN[4：0]进行高次函数电流ICN的微调。高次函数电流ICN是对关于温度的多项式中的二次以上的项进行近似的电流。高次函数例如是多项式中的三次项，但并不限于此，只要是多项式中的二次以上的项即可。
一次函数电流生成电路110根据温度检测电压VTS和温度补偿数据的一次校正数据DC1[7：0]，生成一次函数电流IC1。一次函数电流生成电路110根据作为一次校正数据的低位侧比特的一次用低位侧比特DC1[4：0]，进行一次函数电流IC1的微调。另外，一次函数电流生成电路110根据作为一次校正数据的高位侧比特的一次用高位侧比特DC1[7：5]，进行一次函数电流IC1的粗调。
具体而言，存储部75存储一次校正数据DC1[7：0]，并将该一次校正数据DC1[7：0]输出到一次函数电流生成电路110。一次函数电流生成电路110包含根据一次用高位侧比特DC1[7：5]进行一次函数电流IC1的粗调的一次用粗调电路112和根据一次用低位侧比特DC1[4：0]进行一次函数电流IC1的微调的一次用微调电路114。一次函数电流IC1是对关于温度的多项式中的一次的项进行近似的电流。
根据本实施方式，一次函数电流IC1的调整和高次函数电流ICN的调整分别被分离为粗调和微调。由此，在一次函数电流生成电路110和高次函数电流生成电路120中，能够兼顾电路的小型化和调整的高分辨率化。即，通过在一次和高次中均分为粗调和微调，能够在一次和高次中均使粗调电路紧凑，并且通过微调电路实现高分辨率化。另外，在一次和高次中均能够使粗调电路和微调电路成为适当的电路结构。
另外，在图2中，在一次和高次中粗调均为3比特，微调均为5比特，但并不限于此，在一次和高次中粗调和微调的比特数也可以不同。另外，在图2中，一次校正数据和高次校正数据为8比特，但并不限于此，只要各自为2比特以上即可，一次校正数据和高次校正数据也可以为不同的比特数。
另外，在图2中，仅设置了一个高次函数电流生成电路120，但并不限于此，例如电流生成电路66也可以包含三次函数电流生成电路、四次函数电流生成电路以及五次函数电流生成电路。此时，也可以对各次的电流生成电路均设置粗调电路和微调电路。另外，四次和五次函数电流生成电路也可以构成为1体的电路。在该情况下，四次和五次函数电流生成电路也可以具有1组粗调电路和微调电路，由粗调电路和微调电路对四次函数电流和五次函数电流相加后的电流进行调整。
温度传感器40根据温度补偿数据的零次校正数据DC0[7：0]而输出温度检测电压VTS。温度传感器40根据作为零次校正数据的高位侧比特的零次用高位侧比特DC0[7：5]，进行温度检测电压VTS的偏移(offset)的粗调。另外，温度传感器40根据作为零次校正数据的低位侧比特的零次用低位侧比特DC0[4：0]，进行温度检测电压VTS的偏移的微调。
具体而言，存储部75存储零次校正数据DC0[7：0]，并将该零次校正数据DC0[7：0]输出到温度传感器40。温度传感器40包含：零次用粗调电路42，其根据零次用高位侧比特DC0[7：5]进行温度检测电压VTS的偏移的粗调；以及零次用微调电路44，其根据零次用低位侧比特DC0[4：0]进行温度检测电压VTS的偏移的微调。温度检测电压VTS是针对温度近似零次和一次的项的电压。零次校正数据DC0[7：0]是用于对作为温度检测电压VTS的零次项的偏移进行调整的数据。
根据本实施方式，温度检测电压VTS的偏移调整被分离为粗调和微调。由此，能够兼顾调整温度检测电压VTS的偏移的电路的小型化和调整的高分辨率化。即，在温度检测电压VTS的偏移调整中，通过分为粗调和微调，能够使零次用粗调电路42紧凑，并且通过零次用微调电路44实现高分辨率化。另外，通过分离为粗调和微调，能够使零次用粗调电路42和零次用微调电路44成为适当的电路结构。
具体而言，为了粗调温度检测电压VTS的偏移，在温度传感器40中在电流流过的路径上设置零次用粗调电路42。由于配置在电流流过的路径上的晶体管产生1/f噪声，因此为了降低该1/f噪声，需要增大晶体管的栅极面积。在本实施方式中，由于进行基于零次用高位侧比特DC0[7：5]的粗调，因此比特数被减少为3，能够大幅减小电路面积。
另一方面，通过设置零次用微调电路44，能够确保调整的分辨率。由于微调不需要对电流进行大幅调整，因此能够在温度传感器40内在没有电流流过的路径上设置零次用微调电路44。由于在没有电流流过的路径中不产生1/f噪声，因此不需要增大电路元件的面积，与粗调电路相比能够抑制布局面积。
另外，在图2中，零次校正数据为8比特，但并不限于此，零次校正数据只要为2比特以上即可。另外，在图2中，零次校正数据的高位侧比特为3比特，低位侧比特为5比特，但并不限于此，分配给高位侧和低位侧的比特数可以是任意的。
3.高次函数电流生成电路
图3是高次函数电流生成电路120的第1详细结构例。高次函数电流生成电路120包含函数产生电路126和高次用电流镜电路128。
函数产生电路126根据温度检测电压VTS生成镜像输入函数电流IFN，该镜像输入函数电流IFN是对关于温度的函数进行近似的电流。镜像输入函数电流IFN是对关于温度的多项式中的二次以上的项进行近似的电流，并且是进行基于温度补偿数据的调整之前的电流。关于函数产生电路126的详细结构在后面说明。
高次用电流镜电路128通过对镜像输入函数电流IFN进行镜像而输出高次函数电流ICN。此时，高次用电流镜电路128根据高次校正数据DCN[7：0]调整电流镜像比，由此调整高次函数电流ICN。高次用电流镜电路128包含作为第1高次用晶体管的晶体管TCN1、作为第2高次用晶体管的晶体管TCN2、高次用粗调电路122以及高次用微调电路124。晶体管TCN2的漏极电流和高次用粗调电路122的输出电流相加后的电流成为高次函数电流ICN。
镜像输入函数电流IFN流过晶体管TCN1。晶体管TCN2对在晶体管TCN1中流过的镜像输入函数电流IFN进行镜像。具体而言，晶体管TCN1和TCN2是P型晶体管。晶体管TCN1和TCN2的源极与电源节点连接。电源节点是被提供电源VDD的节点。晶体管TCN1的栅极和漏极共同连接到函数产生电路126的输出节点和晶体管TCN2的栅极。晶体管TCN2的漏极与高次函数电流生成电路120的输出节点连接。
另外，本实施方式中的连接是电连接。电连接是电信号可传递地连接，是能够通过电信号传递信息的连接。电连接可以是经由有源元件等的连接。
高次用微调电路124根据高次用低位侧比特DCN[4：0]来调整晶体管TCN2的背栅电压BGN，由此调整晶体管TCN2的电流镜像比。高次用微调电路124是生成背栅电压BGN的电压生成电路。具体而言，高次用微调电路124包含可变电阻电路RVN1、RVN2以及电阻RN。可变电阻电路RVN1连接在电源节点和晶体管TCN2的背栅之间。可变电阻电路RVN2和电阻RN串联连接在晶体管TCN2的背栅和接地节点NGN之间。从可变电阻电路RVN1和RVN2之间输出的分压电压作为背栅电压BGN而输入到晶体管TCN2的背栅。
可变电阻电路RVN1、RVN2的电阻值通过高次用低位侧比特DCN[4：0]而被可变地设定，由此，背栅电压BGN被可变地设定。可变电阻电路RVN1包含串联连接的多个电阻和多个开关。在各电阻上并联连接有开关。这些开关相当于上述多个开关。通过高次用低位侧比特DCN[4：0]使各开关接通或断开，从而设定可变电阻电路RVN1的电阻值。可变电阻电路RVN2的结构也是同样的。
图4是晶体管TCN2的漏极电流相对于背栅电压BGN的特性。在图4中，多个点表示针对高次用低位侧比特DCN[4：0]的各值的模拟结果，虚线是对模拟结果进行直线近似得到的线。
高次用微调电路124生成相对于高次用低位侧比特DCN[4：0]的等级(日语：階調)值等间隔的背栅电压BGN。如图4所示，晶体管TCN2的漏极电流相对于背栅电压BGN线性地变化。因此，晶体管TCN2的漏极电流相对于高次用低位侧比特DCN[4：0]的等级值等间隔。
根据本实施方式，高次用微调电路124根据高次用低位侧比特DCN[4：0]来调整背栅电压BGN，由此能够根据高次用低位侧比特DCN[4：0]来微调高次函数电流ICN。
接下来，对高次用粗调电路122进行说明。高次用粗调电路122以基于高次用高位侧比特DC[7：5]的电流镜像比，对在晶体管TCN1中流过的镜像输入函数电流IFN进行镜像。
具体而言，高次用粗调电路122包含作为第1～第3粗调用晶体管的晶体管TRN1～TRN3、以及作为第1～第3粗调用开关的开关SRN1～SRN3。开关SRN1～SRN3设置在晶体管TRN1～TRN3的栅极与晶体管TCN1的栅极之间。晶体管TRN1～TRN3是P型晶体管，其源极与电源节点连接，其漏极与高次函数电流生成电路120的输出节点连接。晶体管TRN1～TRN3的栅极分别与开关SRN1～SRN3的一端连接。开关SRN1～SRN3的另一端共同连接于晶体管TCN1的栅极。
晶体管TRN1～TRN3由单元晶体管构成。例如，在将晶体管TRN1的单元晶体管数设为1时，晶体管TRN2、TRN3的单元晶体管数分别为2、4。另外，晶体管TCN1、TCN2也由单元晶体管构成，其单元晶体管数分别为4、2。
开关SRN1、SRN2、SRN3分别通过DCN[5]、DCN[6]、DCN[7]而接通或断开。晶体管TRN1、TRN2、TRN3分别在开关SRN1、SRN2、SRN3接通时对镜像输入函数电流IFN进行镜像。由于该镜像比由单元晶体管数的比决定，因此作为高次用粗调电路122整体的镜像比与高次用高位侧比特DCN[7：5]的值成比例。
图5是高次函数电流ICN相对于高次校正数据DCN[7：0]的特性。在图5中，横轴为高次用高位侧比特DCN[7：5]，纵轴为任意的固定温度下的高次函数电流ICN。如图8所示，ICN在低温或高温下ICN≠0。任意的固定温度只要是ICN≠0的温度即可。
在高次用低位侧比特DCN[4：0]＝0时，随着高次用高位侧比特DCN[7：5]增加为0、1、2、…，高次函数电流ICN增加。这是高次函数电流ICN的粗调，在粗调的步骤之间进一步细分的是微调。在图5中，用箭头表示高次函数电流ICN相对于高次用低位侧比特DCN[4：0]的变化。(DCN[7：5]，DCN[4：0])＝(0，0)和(DCN[7：5]，DCN[4：0])＝(1，0)之间的高次函数电流ICN由32个等级的DCN[4：0]等间隔地细分。随后的粗调步骤也分别以32个等级细分。另外，基于微调的调整范围也可以与其相邻的调整范围重复。例如，DCN[7：5]＝0时的微调的调整范围和DCN[7：5]＝1时的微调的调整范围也可以重复。
根据本实施方式，高次用粗调电路122以基于高次用高位侧比特DCN[7∶5]的电流镜像比对镜像输入函数电流IFN进行镜像，由此能够根据高次用高位侧比特DCN[7∶5]对高次函数电流ICN进行粗调。
假设在不设置高次用微调电路124而以与高次用粗调电路122同样的结构进行了基于高次校正数据DCN[7：0]的全部调整的情况下，需要对镜像输入函数电流IFN进行镜像的8比特量的晶体管。该8个晶体管分别由1、2、4、…、128个单元晶体管构成。另外，晶体管TCN1、TCN2的单元晶体管数为128、64。在这样不分为粗调和微调的情况下，单元晶体管数变得非常多。由于单元晶体管配置在高次函数电流ICN流过的路径上，因此为了降低1/f噪声，需要较大的栅极面积。因此，若单元晶体管数多，则需要大的布局面积。在本实施方式中，通过将粗调和微调分开，能够大幅减少单元晶体管，能够缩小布局面积。另外，高次用微调电路124向没有电流流过的背栅提供背栅电压BGN。由此，在可变电阻电路RVN1、RVN2中能够使用面积小的电路元件，因此能够在抑制布局面积的同时进行高分辨率的调整。
另外，在图3中，高次用粗调电路122包含第1～第3粗调用晶体管和第1～第3粗调用开关，但并不限于此，高次用粗调电路122只要包含第1～第n粗调用晶体管和第1～第n粗调用开关即可。n为2以上的整数。例如，在第1～第n粗调用晶体管以二进制被加权的情况下，n是与高次用高位侧比特的比特数相同的数。
图6是函数产生电路126的详细结构例。另外，在图6中，对函数产生电路126生成对多项式的三次项进行近似的三次函数电流的例子进行说明。
如图6所示，函数产生电路126包含差动部DFF1～DFF3。差动部DFF1包含双极晶体管BPF1、BPF2和电阻RF1、RF2、RF7。差动部DFF2包含双极晶体管BPF3、BPF4和电阻RF3、RF4、RF8。差动部DFF3包含双极晶体管BPF5、BPF6和电阻RF5、RF6、RF9。
在差动部DFF1中，双极晶体管BPF1、BPF2构成差动对。具体而言，向双极晶体管BPF1、BPF2的基极分别输入温度检测电压VTS、基准电压VH1。双极晶体管BPF1、BPF2的集电极分别与电源节点、函数产生电路126的输出节点连接。双极晶体管BPF1、BPF2的发射极分别与电阻RF1、RF2的一端连接。电阻RF1、RF2的另一端与电阻RF7的一端连接，电阻RF7的另一端与接地节点连接。
差动部DFF2、DFF3结构与差动部DFF1的结构相同。但是，向双极晶体管BPF4、BPF6的基极分别输入基准电压VH2、VH3。基准电压VH1～VH3是相互不同的电压，为VH1＞VH2＞VH3。
在差动部DFF1中，双极晶体管BPF2的集电极电流在VTS＜＜VH1时为零，在VTS＝VH1附近处开始流动。在VTS＞VH1时，VTS越大，则双极晶体管BPF2的集电极电流越增加。差动部DFF2、DFF3中的双极晶体管BPF4、BPF6的集电极电流也以基准电压VH2、VH3为边界而是同样的特性。将双极晶体管BPF2、BPF4、BPF6的集电极电流相加后的电流作为镜像输入函数电流IFN而输出。
图7是高次函数电流生成电路120的第2详细结构例。高次函数电流生成电路120包含高温侧函数产生电路FGCH、高温侧高次用电流镜电路CMCH、低温侧函数产生电路FGCL以及低温侧高次用电流镜电路CMCL。
高温侧函数产生电路FGCH根据温度检测电压VTS生成高温侧镜像输入函数电流IFNH，该高温侧镜像输入函数电流IFNH是对针对比基准温度高的温度的函数进行近似的电流。基准温度例如为室温25度，但并不限于此，也可以是任意温度。高温侧高次用电流镜电路CMCH通过以基于高温侧高次校正数据DCNH[7：0]的电流镜像比对高温侧镜像输入函数电流IFNH进行镜像，输出高温侧高次函数电流ICNH。高温侧高次用电流镜电路CMCH包含：高温侧高次用微调电路AJFH，其根据低位侧比特DCNH[4：0]对高温侧高次函数电流ICNH进行微调；以及高温侧高次用粗调电路AJRH，其根据高位侧比特DCNH[7：5]对高温侧高次函数电流ICNH进行粗调。
高温侧函数产生电路FGCH、高温侧高次用电流镜电路CMCH、高温侧高次用微调电路AJFH、高温侧高次用粗调电路AJRH采用与在图3和图6中进行了说明的函数产生电路126、高次用电流镜电路128、高次用微调电路124、高次用粗调电路122相同的结构。
低温侧函数产生电路FGCL根据温度检测电压VTS生成低温侧镜像输入函数电流IFNL，该低温侧镜像输入函数电流IFNL是对针对比基准温度低的温度的函数进行近似的电流。低温侧高次用电流镜电路CMCL通过以基于低温侧高次校正数据DCNL[7：0]的电流镜像比对低温侧镜像输入函数电流IFNL进行镜像，输出低温侧高次函数电流ICNL。低温侧高次用电流镜电路CMCL包含：低温侧高次用微调电路AJFL，其根据低位侧比特DCNL[4：0]对低温侧高次函数电流ICNL进行微调；以及低温侧高次用粗调电路AJRL，其根据高位侧比特DCNL[7：5]对低温侧高次函数电流ICNL进行粗调。高温侧高次函数电流ICNH和低温侧高次函数电流ICNL相加后的电流成为高次函数电流ICN。
低温侧高次用电流镜电路CMCL、低温侧高次用微调电路AJFL、低温侧高次用粗调电路AJRL采用与在图3中进行了说明的高次用电流镜电路128、高次用微调电路124、高次用粗调电路122相同的结构。低温侧函数产生电路FGCL采用使在图6中进行了说明的函数产生电路126的极性反转后的结构。即，只要在图6中向双极晶体管BPF1、BPF3、BPF5的基极输入基准电压VL1～VL3，向双极晶体管BPF2、BPF4、BPF6的基极输入温度检测电压VTS即可。基准电压VL1～VL3是相互不同的电压，为VL3＞VL2＞VL1。另外VL1＞VH1。
图8是对高次函数电流ICN的调整进行说明的图。在图8中示出了温度检测电压VTS和高次函数电流ICN相对于温度的特性。
温度检测电压VTS相对于温度线性地变化，并且相对于温度具有负的斜率。即，当温度上升时，温度检测电压VTS降低。在高于基准温度的高温侧，当温度检测电压VTS降低时，在VTS＝VH1附近开始流动负的高次函数电流ICN。之后，随着温度上升，在VTS＝VH2、VTS＝VH3附近开始流动的负的电流加入到高次函数电流ICN。在低于基准温度的低温侧，当温度检测电压VTS上升时，在VTS＝VL1附近开始流动正的高次函数电流ICN。之后，随着温度上升，在VTS＝VL2、VTS＝VL3附近开始流动的正的电流加入到高次函数电流ICN。这样，生成对多项式的三次项进行近似的高次函数电流ICN。
如图8中箭头所示那样，基于高次校正数据DCN[7：0]的调整相当于根据镜像输入函数电流IFN生成高次函数电流ICN时的增益调整。该调整相当于与以温度作为变量的多项式的三次项相乘的系数。另外，在图7的结构例中，能够通过独立的校正数据DCNH[7：0]、DCNL[7：0]来调整高温侧和低温侧的电流镜像比。即，能够独立地设定在高温侧和低温侧与三次项相乘的系数。
4.一次函数电流生成电路、电流电压转换电路
图9是一次函数电流生成电路110和电流电压转换电路68的详细结构例。
一次函数电流生成电路110包含非反相放大器电路116和一次用粗调电路112。
非反相放大器电路116包含运算放大器OP1和一次用微调电路114。非反相放大器电路116通过放大温度检测电压VTS而输出一次函数电压VC1。
一次用微调电路114是与运算放大器OP1的输出节点、运算放大器OP1的反相输入节点以及接地节点NGN连接的第1可变电阻电路RVF1。第1可变电阻电路RVF1根据一次用低位侧比特DC1[4：0]来调整第1电阻值与第2电阻值之比。第1电阻值是运算放大器OP1的输出节点与反相输入节点之间的电阻值。第2电阻值是运算放大器OP1的反相输入节点与接地节点NGN之间的电阻值。温度检测电压VTS被输入到运算放大器OP1的非反相输入节点。
例如，第1可变电阻电路RVF1包含多个电阻和多个开关。多个电阻串联连接在运算放大器OP1的输出节点与接地节点NGN之间。在各电阻的一端与运算放大器OP1的反相输入节点之间连接有开关。这些开关相当于上述多个开关。多个开关中的与一次用低位侧比特DC1[4：0]对应的1个开关接通。由此，调整第1电阻值与第2电阻值之比。
非反相放大器电路116的增益是1+(第1电阻值/第2电阻值)。根据一次用低位侧比特DC1[4：0]来调整第1电阻值与第2电阻值之比，由此调整非反相放大器电路116的增益。如图8所示，温度检测电压VTS相对于温度为一次函数。由于一次函数电压VC1是温度检测电压VTS的增益倍的电压，因此通过根据一次用低位侧比特DC1[4：0]来调整增益从而调整一次函数电压VC1的斜率。一次函数电压VC1由一次用粗调电路112转换为一次函数电流IC1。即，一次函数电压VC1的调整是一次函数电流IC1的微调。
一次用粗调电路112是连接在非反相放大器电路116的输出节点与电流电压转换电路68的输入节点之间的第2可变电阻电路RVR1。第2可变电阻电路RVR1根据一次用高位侧比特DC1[7：5]来调整非反相放大器电路116的输出节点与电流电压转换电路68的输入节点之间的电阻值。
第2可变电阻电路RVR1包含串联连接的多个电阻和多个开关。在各电阻上并联连接有开关。这些开关相当于上述多个开关。各开关根据一次用高位侧比特DC1[7：5]而接通或断开，从而设定第2可变电阻电路RVR1的电阻值。
电流电压转换电路68包含运算放大器OPIV、电阻RIV以及电容器CIV。运算放大器OPIV的非反相输入节点与接地节点NGN连接。电阻RIV和电容器CIV并联连接在运算放大器OPIV的输出节点与反相输入节点之间。
电流电压转换电路68的输入节点通过运算放大器OPIV的虚拟短路而成为恒定电压。因此，根据一次用高位侧比特DC1[7：5]来调整第2可变电阻电路RVR1的电阻值，由此粗调一次函数电流IC1。
另外，第2可变电阻电路RVR1和电流电压转换电路68构成以一次函数电压VC1作为输入的反相放大电路。该反相放大电路的增益为-(电阻RIV的电阻值)/(第2可变电阻电路RVR1的电阻值)。根据一次用高位侧比特DC1[7：5]来设定第2可变电阻电路RVR1的电阻值，由此调整反相放大电路的增益，通过该增益调整粗调温度补偿电压VCOMP的一次成分。
假设在不设置一次用微调电路114而以与一次用粗调电路112同样的结构进行了基于一次校正数据DC1[7：0]的全部调整的情况下，需要256步(step)的可变电阻电路。由于该可变电阻电路配置在一次函数电流IC1流过的路径上，因此为了降低1/f噪声，可变电阻电路的开关需要具有较大的栅极面积的晶体管。因此，如果电阻值的步数多，则需要大的布局面积。在本实施方式中，通过将粗调和微调分开，能够大幅减少可变电阻电路的步数，能够缩小布局面积。另外，一次用微调电路114与没有电流流过的运算放大器OP1的反相输入节点连接。由此，由于能够在一次用微调电路114中使用栅极面积小的晶体管，因此能够在抑制布局面积的同时进行高分辨率的调整。
5.温度传感器
图10是温度传感器40的详细结构例。温度传感器40包含传感器部41、缓冲电路43以及零次用微调电路44。图11是传感器部41详细结构例。传感器部41包含恒流电路IA、电阻R1、双极晶体管BPA以及零次用粗调电路42。
首先，对图11的传感器部41进行说明。恒流电路IA设置在电源节点NVD与第1节点N1之间，向第1节点N1输出恒定电流ic。例如，恒流电路IA由电阻和电流镜电路构成，该电阻设置在电源节点NVD与接地节点NGN之间，该电流镜电路通过对在该电阻中流过的电流进行镜像而输出恒定电流ic。
第1节点N1与双极晶体管BPA的基极节点连接。电阻R1设置在第1节点N1与双极晶体管BPA的集电极节点之间。即，电阻R1的一端与第1节点N1连接，电阻R1的另一端与双极晶体管BPA的集电极节点连接。
零次用粗调电路42是设置在双极晶体管BPA的发射极节点与接地节点NGN之间的可变电阻电路RA。可变电阻电路RA的一端与双极晶体管BPA的发射极节点连接，可变电阻电路RA的另一端与接地节点NGN连接。可变电阻电路RA的电阻值根据零次用高位侧比特DC0[7：5]来设定。
可变电阻电路RA包含串联连接的多个电阻、以及多个开关。在各电阻上并联连接有开关。这些开关相当于上述多个开关。各开关根据零次用高位侧比特DC0[7：5]而接通或断开，从而设定可变电阻电路RA的电阻值。
输出电压VOUT由下式(1)表示。VbeA是双极晶体管BPA的基极-发射极间电压。VbeA相对于温度是一次函数，具有负的斜率。
VOUT＝VbeA+ic×(RA-R1)···(1)
如上式(1)所示，VOUT包含ic×(RA-R1)作为偏移成分。即，通过使可变电阻电路RA的电阻值变化，能够调整VOUT的偏移。如图10所示，缓冲电路43通过对输出电压VOUT进行缓冲而输出温度检测电压VTS。即，根据零次用高位侧比特DC0[7：5]来调整输出电压VOUT的偏移，由此粗调温度检测电压VTS的偏移。
接下来，对图10的缓冲电路43和零次用微调电路44进行说明。
缓冲电路43通过对来自传感器部41的输出电压VOUT进行缓冲而输出温度检测电压VTS。缓冲电路43例如是增益为1的放大器电路。缓冲电路43具有差动部，差动部具有电流镜电路以及与电流镜电路电连接的差动对晶体管。
零次用微调电路44通过向构成电流镜电路的晶体管的背栅输出背栅电压BG1、BG2，控制差动部的输出电压的偏移。由此，调整缓冲电路43所输出的温度检测电压VTS的偏移。通过传感器部41的可变电阻电路进行的偏移调整是粗调，通过背栅电压的控制进行的偏移调整是微调。即，与通过传感器部41的可变电阻电路进行的偏移调整的一步相比，通过背栅电压的控制进行的偏移调整的一步小。
图10是缓冲电路43和零次用微调电路44的详细结构例。
缓冲电路43包含差动部DFS和恒流电路IF。差动部DFS包含作为第1零次用晶体管的P型晶体管TG1、作为第2零次用晶体管的TG2、作为第1差动对晶体管的双极晶体管BPG1、以及作为第2双极晶体管的双极晶体管BPG2。
P型晶体管TG1、TG2构成电流镜电路。即，P型晶体管TG1、TG2的源极与电源节点NVD连接，P型晶体管TG2的栅极与P型晶体管TG1的栅极和P型晶体管TG2的漏极连接。
由双极晶体管BPG1、BPG2构成的差动对与电流镜电路连接。即，双极晶体管BPG1、BPG2的集电极节点分别与P型晶体管TG1、TG2的漏极连接。双极晶体管BPG1、BPG2的发射极节点与恒流电路IF的一端连接。恒流电路IF的另一端与接地节点NGN连接。
缓冲电路43是电压跟随器电路。具体而言，来自传感器部41的输出电压VOUT被输入到双极晶体管BPG1的基极节点。双极晶体管BPG1的集电极节点是缓冲电路43的输出节点，该输出节点与双极晶体管BPG2的基极节点连接。缓冲电路43输出双极晶体管BPG1的集电极电压作为温度检测电压VTS。
零次用微调电路44根据零次用低位侧比特DC0[4：0]，控制P型晶体管TG1的背栅电压BG1以及P型晶体管TG2的背栅电压BG2。零次用微调电路44是生成背栅电压BG1、BG2的电压生成电路。零次用微调电路44包含电阻RG1、RG2和可变电阻电路RVG1～RVG4。
可变电阻电路RVG1、RVG2和电阻RG1串联连接在电源节点NVD与接地节点NGN之间。可变电阻电路RVG1、RVG2和电阻RG1构成对电源电压进行分压的分压电路，其分压电压从可变电阻电路RVG1与RVG2之间的节点输出。该分压电压作为背栅电压BG1而被输入到P型晶体管TG1的背栅。可变电阻电路RVG3、RVG4和电阻RG2构成对电源电压进行分压的分压电路，其分压电压从可变电阻电路RVG3与RVG4之间的节点输出。该分压电压作为背栅电压BG2而被输入到P型晶体管TG2的背栅。
可变电阻电路RVG1～RVG4的电阻值根据零次用低位侧比特DC0[4：0]来设定。例如，背栅电压BG1和BG2在相反方向上变化。即，以如下方式设定可变电阻电路RVG1～RVG4的电阻值：当提高了背栅电压BG1时背栅电压BG2下降，当降低了背栅电压BG1时背栅电压BG2上升。或者，也可以分别独立地设定电压BG1、BG2。
当背栅电压BG1、BG2发生变化时，P型晶体管TG1、TG2的阈值电压发生变化，因此P型晶体管TG1、TG2的漏极电流发生变化。由此，由于向构成差动对的双极晶体管BPG1、BPG2提供的电流的平衡发生变化，因此差动部DFS的输出电压的偏移发生变化。即，温度检测电压VTS的偏移发生变化。这样，零次用微调电路44根据零次用低位侧比特DC0[4：0]来控制背栅电压BG1、BG2，由此能够微调温度检测电压VTS的偏移。
假设在不设置零次用微调电路44而以与零次用粗调电路42同样的结构进行了基于零次校正数据DC0[7：0]的全部调整的情况下，需要256步的可变电阻电路。由于在生成输出电压OUT的双极晶体管BPA中流过的电流流入可变电阻电路，因此为了降低1/f噪声，可变电阻电路的开关需要具有大的栅极面积的晶体管。因此，如果电阻值的步数多，则需要大的布局面积。在本实施方式中，通过将粗调和微调分开，能够大幅减少可变电阻电路的步数，能够缩小布局面积。另外，零次用微调电路44向没有电流流过的背栅提供背栅电压。由此，能够在零次用微调电路44中使用面积小的电路元件，因此能够在抑制布局面积的同时进行高分辨率的调整。
6.振荡器
以下，以将本公开的温度补偿电压VCOMP的调整方法用于振荡器的情况为例进行说明，但本公开的调整方法的应用对象并不限于此。即，本发明的调整方法能够应用于如下的电路装置，该电路装置包含根据来自温度传感器的温度检测电压而输出温度补偿电压的电路和根据该温度补偿电压进行动作的电路。
图12是振荡器4的结构例以及电路装置20的第2结构例。振荡器4包含振子10和电路装置20。
振子10是通过电信号而产生机械振动的元件。振子10例如能够通过石英振动片等振动片来实现。例如，振子10能够通过切角为AT切割或SC切割等厚度切变振动的石英振动片等来实现。例如，振子10也可以是SPXO(Simple Packaged Crystal Oscillator：简单封装的晶体振荡器)的振子。或者，振子10可以是内置于具有恒温槽的恒温槽型石英振荡器(OCXO)的振子，也可以是内置于不具有恒温槽的温度补偿型石英振荡器(TCXO)的振子。另外，本实施方式的振子10例如能够通过厚度切变振动型以外的振动片、由石英以外的材料形成的压电振动片等各种振动片来实现。例如，作为振子10，也可以采用SAW(SurfaceAcoustic Wave：表面声波)谐振器、使用硅基板形成的作为硅制振子的MEMS(MicroElectro Mechanical Systems：微机电系统)振子等。
电路装置20是被称为IC(Integrated Circuit：集成电路)的集成电路装置。例如，电路装置20是通过半导体工艺制造的IC，是在半导体基板上形成有电路元件的半导体芯片。电路装置20包含振荡电路30、温度传感器40、温度补偿电路60、非易失性存储器70以及端子T1、T2、TCK。
端子T1、T2、TCK是电路装置20的例如焊盘。端子T1与振子10的一端电连接，端子T2与振子10的另一端电连接。例如，使用收纳振子10和电路装置20的封装的内部布线、接合线或金属凸块等，将振子10与端子T1、T2电连接。端子TCK是输出由电路装置20生成的时钟信号CK的端子。端子TCK与振荡器4的外部连接用的外部端子电连接。例如使用封装的内部布线、接合线或金属凸块等，将端子TCK与外部端子电连接。而且，振荡器4的外部端子与外部器件电连接。
温度传感器40是检测温度的传感器。具体而言，温度传感器40通过使用PN结的正向电压所具有的温度依赖性，输出电压值根据温度而变化的温度检测电压VTS。另外，温度传感器40根据存储在非易失性存储器70中的零次校正数据，进行温度检测电压VTS的偏移校正。即，温度传感器40将温度检测电压VTS的偏移调整零次校正数据所表示的偏移的量。另外，温度检测电压VTS的偏移校正在振荡频率的温度补偿中与零次校正对应。
温度补偿电路60根据温度检测电压VTS而输出温度补偿电压VCOMP，由此对振荡电路30的振荡频率进行温度补偿。温度补偿电压VCOMP是消除或降低振荡频率的温度特性的电压。温度补偿电路60包含电流生成电路66和电流电压转换电路68。电流生成电路66通过以温度作为变量的多项式近似而输出温度补偿电流ICOMP。例如在通过五次多项式来近似温度补偿电压VCOMP的情况下，多项式的零次系数、一次系数、二次系数、三次系数、四次系数以及五次系数分别作为零次校正数据、一次校正数据、二次校正数据、三次校正数据、四次校正数据以及五次校正数据而存储在非易失性存储器70中。电流生成电路66根据一次校正数据、二次校正数据、三次校正数据、四次校正数据以及五次校正数据进行温度补偿。另外，如上所述，零次校正由温度传感器40进行。多项式近似并不限于五次。电流电压转换电路68将电流生成电路66所输出的温度补偿电流ICOMP转换为温度补偿电压VCOMP。
非易失性存储器70存储用于振荡频率的温度补偿的温度补偿数据。温度补偿数据是上述零次校正数据、一次校正数据、二次校正数据、三次校正数据、四次校正数据以及五次校正数据。例如在振荡器4的制造时等，测试装置根据振荡器4所输出的时钟信号CK来测定振荡频率的温度特性。测试装置对测定出的温度特性进行多项式近似而求出各项的系数，并将该系数作为温度补偿数据而写入非易失性存储器70中。
非易失性存储器70例如是EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableReadOnly Memory：电可擦除可编程只读存储器)、闪存等。EEPROM例如能够通过浮栅型的存储器单元等来实现。闪存例如能够通过MONOS(Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon：金属-氧化物-氮化物-氧化物-硅)的存储器单元等来实现。或者，非易失性存储器70也可以是使用了熔断器单元的存储器。在该类型的存储器中，作为存储器单元的熔断器单元包含电阻以及与电阻串联连接的选择器元件。选择器元件例如是PN结的二极管或MOS晶体管。例如，电阻的一端与位线连接，电阻的另一端与二极管的阳极连接。二极管的阴极与字线连接。作为熔断器元件而发挥功能的电阻是电阻值可变的可编程电阻。通过该可变的电阻值，在熔断器单元中存储数据。
振荡电路30是使振子10振荡的电路。振荡电路30与端子T1和端子T2电连接，使振子10振荡。作为振荡电路30，例如可以使用皮尔斯型、科耳皮兹型、反相器型或哈特莱型等各种类型的振荡电路。振荡电路30根据补偿电压VCOMP来消除或降低振荡频率的温度特性。具体而言，振荡电路30包含驱动电路32和可变电容式电容器CCOMP。
驱动电路32经由节点L1与端子T1连接，经由节点L2与端子T2连接。驱动电路32通过驱动与端子T1、T2连接的振子10，使振子10振荡。驱动电路32能够通过双极晶体管等晶体管和电容器或电阻等无源元件来实现。
可变电容式电容器CCOMP的一端与节点L1连接。或者，可变电容式电容器CCOMP的一端也可以与节点L2连接。可变电容式电容器CCOMP的另一端与温度补偿电路60的输出节点连接。可变电容式电容器CCOMP例如是MOS电容器。MOS电容器的一端是MOS晶体管的栅极，MOS电容器的另一端是MOS晶体管的源极和漏极。
根据振荡信号而输出时钟信号CK。例如，振荡电路30也可以包含缓冲电路，缓冲电路通过对振荡信号进行缓冲来输出时钟信号CK。或者，电路装置20也可以包含未图示的输出电路。输出电路可以包含对发送信号进行分频的分频电路以及通过对分频电路的输出时钟信号进行缓冲来输出时钟信号CK的缓冲电路。
接下来，对本实施方式的振荡器4的构造例进行说明。在图13中示出了振荡器4的第1构造例。振荡器4具有振子10、电路装置20以及收纳振子10和电路装置20的封装15。封装15例如由陶瓷等形成，在其内侧具有收纳空间，在该收纳空间中收纳有振子10和电路装置20。收纳空间被气密密封，优选成为接近真空的状态即减压状态。通过封装15，能够适当地保护振子10和电路装置20免受冲击、尘埃、热、湿气等的影响。
封装15具有基座16和盖17。具体而言，封装15由支承振子10和电路装置20的基座16以及以在与基座16之间形成收纳空间的方式接合于基座16的上表面的盖17构成。而且，振子10经由端子电极被支承在设置于基座16的内侧的台阶部。另外，电路装置20配置在基座16的内侧底面。具体而言，电路装置20以有源面朝向基座16的内侧底面的方式配置。有源面是电路装置20的形成有电路元件的面。另外，在电路装置20的作为焊盘的端子上形成有凸块BMP。而且，电路装置20经由导电性的凸块BMP支承于基座16的内侧底面。导电性的凸块BMP例如是金属凸块，经由该凸块BMP、封装15的内部布线、端子电极等，将振子10与电路装置20电连接。另外，电路装置20经由凸块BMP、封装15的内部布线与振荡器4的外部端子18、19电连接。外部端子18、19形成在封装15的外侧底面上。外部端子18、19经由外部布线与外部器件连接。外部布线例如是在安装有外部器件的电路基板上形成的布线等。由此，能够对外部器件输出时钟信号等。
另外，在图13中，以电路装置20的有源面朝向下方的方式倒装安装电路装置20，但本实施方式并不限于这样的安装。例如可以以电路装置20的有源面朝向上方的方式安装电路装置20。即，以有源面与振子10对置的方式安装电路装置20。
在图14中示出了振荡器4的第2构造例。图14的振荡器4包含振子10、电路装置20以及电路装置21。另外，振荡器4包含封装15和封装5，该封装15收纳振子10和电路装置20，该封装5收纳封装15和电路装置21。封装15、封装5分别是第1封装、第2封装。第1封装、第2封装也可以说是第1容器、第2容器。
而且，在本实施方式中，收纳在封装15中的电路装置20进行第1温度补偿处理，收纳在封装5中的电路装置21进行第2温度补偿处理。例如，通过将振子10和电路装置20收纳在封装15中，构成进行例如模拟方式的第1温度补偿处理的温度补偿型的振荡器14。而且，通过将进行模拟方式的第1温度补偿处理的振荡器14和进行数字方式的第2温度补偿处理的电路装置21收纳在封装5中，构成生成高精度的时钟信号的振荡器4。电路装置21也可以被称为以数字方式进行微调的第2温度补偿处理的校正IC。本公开的调整方法能够应用于电路装置20中的模拟方式的第1温度补偿处理。
具体而言，封装5例如由陶瓷等形成，在其内侧具有收纳空间。在该收纳空间中收纳有振荡器14和电路装置21，该振荡器14是在封装15中收纳有振子10和电路装置20而成的。收纳空间被气密密封，优选成为接近真空的状态即减压状态。通过封装5，能够适当地保护电路装置21和振荡器14免受冲击、尘埃、热、湿气等的影响。
封装5具有基座6和盖7。具体而言，封装5由支承振荡器14和电路装置21的基座6以及以在与基座6之间形成收纳空间的方式接合于基座6的上表面的盖7构成。基座6在其内侧具有在上表面开口的第1凹部以及在第1凹部的底面开口的第2凹部。电路装置21支承在第1凹部的底面上。例如，电路装置21经由端子电极支承在底面的台阶部。另外，振荡器14支承在第2凹部的底面上。例如，振荡器14经由端子电极支承在底面的台阶部。另外，基座6具有在第2凹部的底面开口的第3凹部，在该第3凹部配置有电路部件12。作为配置的电路部件12，例如可以设想电容器、温度传感器等。
电路装置21例如经由接合线BW、形成于台阶部的端子电极、封装5的内部布线而与振荡器14的端子电连接。由此，能够将来自振荡器14的时钟信号、温度检测信号输入到电路装置21。另外，电路装置21经由接合线BW、形成于台阶部的端子电极、封装5的内部布线而与振荡器4的外部端子8、9电连接。外部端子8、9形成在封装5的外侧底面上。外部端子8、9经由外部布线与外部器件连接。外部布线例如是在安装有外部器件的电路基板上形成的布线等。由此，能够对外部器件输出时钟信号等。另外，也可以将振荡器14的端子与外部端子8、9电连接。
另外，在图14中，在振荡器14的上方向配置电路装置21，但也可以在振荡器14的下方向配置电路装置21。这里，上方向是从封装5的底面朝向盖7的方向，下方向是其相反方向。另外，也可以在振荡器14的侧方设置电路装置21。即，在振荡器4的俯视图中，振荡器14和电路装置21以排列的方式配置。
接下来，对电路装置21进行说明。电路装置21包含将作为由振荡器14生成的时钟信号的第1时钟信号作为基准时钟信号而输入的时钟信号生成电路。然后，时钟信号生成电路所生成的时钟信号作为振荡器4的输出时钟信号而输出到外部。例如，电路装置21的时钟信号生成电路由将来自振荡器14的第1时钟信号作为基准时钟信号而输入的分数-N型的PLL电路构成。该PLL电路对作为第1时钟信号的基准时钟信号与通过分频电路对PLL电路的输出时钟信号进行分频而得的反馈时钟信号进行相位比较。然后，通过使用Delta-Sigma(Δ-Σ)调制电路设定小数的分频比，实现分数-N型的PLL电路。另外，电路装置21所包含的控制电路根据温度补偿数据进行在PLL电路中设定的分频比数据的校正处理，由此实现第2温度补偿处理。另外，也可以由直接数字合成器构成时钟信号生成电路。在该情况下，通过向将第1时钟信号作为基准时钟信号进行动作的直接数字合成器输入由温度补偿数据校正后的频率控制数据，来实现第2温度补偿处理。
7.电子设备、移动体
在图15中示出了包含本实施方式的电路装置20的电子设备500的结构例。电子设备500包含本实施方式的电路装置20以及通过基于电路装置20的振荡电路30的振荡信号的时钟信号进行动作的处理装置520。具体而言，电子设备500包含具有本实施方式的电路装置20的振荡器4，处理装置520根据来自振荡器4的时钟信号进行动作。另外，电子设备500能够包含天线ANT、通信接口510、操作界面530、显示部540以及存储器550。另外，电子设备500并不限于图15的结构，能够实施省略它们的一部分的构成要素、或者追加其他构成要素等各种变形。
电子设备500例如是基站或路由器等网络关联设备、计测距离、时间、流速或流量等物理量的高精度的计测设备、测定生物体信息的生物体信息测定设备、或者车载设备等。生物体信息测定设备例如是超声波测定装置、脉搏计或血压测定装置等。车载设备是自动驾驶用的设备等。另外，电子设备500也可以是头部佩戴型显示装置或钟表关联设备等可穿戴设备、机器人、印刷装置、投影装置、智能手机等便携信息终端、分发内容的内容提供设备、或者数码相机或摄像机等影像设备等。
另外，作为电子设备500，存在用于5G等下一代移动通信系统的设备。可以将本实施方式的电路装置20用于例如下一代移动通信系统的基站、远程无线电头(RRH)或便携通信终端等各种设备。在下一代移动通信系统中，为了时刻同步等，要求高精度的时钟频率，适合作为能够生成高精度的时钟信号的本实施方式的电路装置20的应用例。
通信接口510进行经由天线ANT从外部接收数据、或者向外部发送数据的处理。作为处理器的处理装置520进行电子设备500的控制处理、经由通信接口510收发的数据的各种数字处理等。处理装置520的功能能够通过例如微型计算机等处理器来实现。操作界面530用于供用户进行输入操作，能够通过操作按钮、触摸面板显示器等来实现。显示部540显示各种信息，能够通过液晶、有机EL等显示器来实现。存储器550存储数据，其功能能够通过RAM、ROM等半导体存储器来实现。
在图16中示出了包含本实施方式的电路装置20的移动体的例子。移动体包含本实施方式的电路装置20以及通过基于电路装置20的振荡电路30的振荡信号的时钟信号进行动作的处理装置220。具体而言，移动体包含具有本实施方式的电路装置20的振荡器4，处理装置220根据来自振荡器4的时钟信号进行动作。本实施方式的电路装置20例如能够组装到汽车、飞机、摩托车、自行车、或船舶等各种移动体中。移动体例如是具有发动机或马达等驱动机构、方向盘或舵等转向机构、各种电子设备的在地面上或天空或海上移动的设备/装置。图16概略性地示出作为移动体的具体例的汽车206。
在汽车206中组装有本实施方式的电路装置20。具体而言，作为移动体的汽车206包含控制装置208，控制装置208包含具有本实施方式的电路装置20的振荡器4以及根据由振荡器4生成的时钟信号进行动作的处理装置220。控制装置208例如根据车身207的姿势对悬架的软硬进行控制、或者对各个车轮209的制动进行控制。例如，可以利用控制装置208实现汽车206的自动驾驶。另外，组装有本实施方式的电路装置20的设备并不限于这样的控制装置208，也能够组装到在汽车206等移动体设置的仪表面板设备、导航设备等各种车载设备上。
如以上所说明的那样，本实施方式的电路装置包含电流生成电路和电流电压转换电路。电流生成电路根据来自温度传感器的温度检测电压和温度补偿数据而生成温度补偿电流。电流电压转换电路将温度补偿电流转换为温度补偿电压。电流生成电路根据温度补偿数据的低位侧比特进行温度补偿电流的微调，根据温度补偿数据的高位侧比特进行温度补偿电流的粗调。
根据本实施方式，将基于温度补偿数据的温度补偿电流的调整分离为基于高位侧比特的粗调和基于低位侧比特的微调。由此，能够兼顾电路的小型化和调整的高分辨率化。即，通过分为粗调和微调，能够使粗调电路紧凑，并且能够通过微调电路实现高分辨率化。
另外，在本实施方式中，电流生成电路也可以包含高次函数电流生成电路。高次函数电流生成电路也可以根据温度检测电压和温度补偿数据的高次校正数据而生成二次以上的高次函数电流。高次函数电流生成电路也可以根据作为高次校正数据的低位侧比特的高次用低位侧比特进行高次函数电流的微调，根据作为高次校正数据的高位侧比特的高次用高位侧比特进行高次函数电流的粗调。
根据本实施方式，高次函数电流的调整被分离为粗调和微调。由此，在高次函数电流生成电路中能够兼顾电路的小型化和调整的高分辨率化。即，在高次函数电流生成电路中，通过分为粗调和微调，能够使粗调电路紧凑，并且能够通过微调电路实现高分辨率化。
另外，在本实施方式中，高次函数电流生成电路也可以包含函数产生电路和高次用电流镜电路。函数产生电路也可以根据温度检测电压而生成镜像输入函数电流，该镜像输入函数电流是对关于温度的函数进行近似的电流。高次用电流镜电路也可以通过对镜像输入函数电流进行镜像而输出高次函数电流。高次用电流镜电路也可以具有第1高次用晶体管、第2高次用晶体管以及高次用微调电路。也可以是，镜像输入函数电流流过第1高次用晶体管。第2高次用晶体管也可以对在第1高次用晶体管中流过的镜像输入函数电流进行镜像。高次用微调电路也可以通过根据高次用低位侧比特来调整第2高次用晶体管的背栅电压，从而调整第2高次用晶体管的电流镜像比。
根据本实施方式，高次用微调电路根据高次用低位侧比特来调整第1高次用晶体管和第2高次用晶体管的背栅电压，由此能够根据高次用低位侧比特来对高次函数电流进行微调。
另外，在本实施方式中，高次用电流镜电路也可以包含高次用粗调电路。高次用粗调电路也可以以基于高次用高位侧比特的电流镜像比对在第1高次用晶体管中流过的镜像输入函数电流进行镜像。
根据本实施方式，高次用粗调电路以基于高次用高位侧比特的电流镜像比对镜像输入函数电流进行镜像，由此能够根据高次用高位侧比特对高次函数电流进行粗调。
另外，在本实施方式中，高次用粗调电路也可以具有第1～第n粗调用晶体管(n为2以上的整数)和第1～第n粗调用开关。第1～第n粗调用开关也可以设置在第1～第n粗调用晶体管的栅极与第1高次用晶体管的栅极之间。
这样，第1～第n粗调用开关根据高次用高位侧比特而接通或断开，由此设定基于高次用高位侧比特的电流镜像比。由此，高次用粗调电路能够以基于高次用高位侧比特的电流镜像比对镜像输入函数电流进行镜像。
另外，在本实施方式中，电流生成电路也可以包含一次函数电流生成电路。一次函数电流生成电路也可以根据温度检测电压和温度补偿数据的一次校正数据而生成一次函数电流。一次函数电流生成电路也可以根据作为一次校正数据的低位侧比特的一次用低位侧比特进行一次函数电流的微调，根据作为一次校正数据的高位侧比特的一次用高位侧比特进行一次函数电流的粗调。
根据本实施方式，将一次函数电流的调整分离为粗调和微调。由此，在一次函数电流生成电路中能够兼顾电路的小型化和调整的高分辨率化。即，在一次函数电流生成电路中，通过分为粗调和微调，能够使粗调电路紧凑，并且能够通过微调电路实现高分辨率化。
另外，在本实施方式中，一次函数电流生成电路也可以包含非反相放大器电路和一次用粗调电路。非反相放大器电路也可以具有运算放大器和一次用微调电路，对温度检测电压进行放大。一次用微调电路也可以是与运算放大器的输出节点、运算放大器的反相输入节点以及接地节点电连接的第1可变电阻电路。一次用微调电路也可以根据一次用低位侧比特来调整第1电阻值与第2电阻值之比，该第1电阻值是运算放大器的输出节点与运算放大器的反相输入节点之间的电阻值，该第2电阻值是运算放大器的反相输入节点与接地节点之间的电阻值。一次用粗调电路也可以是电连接在非反相放大器电路的输出节点与电流电压转换电路的输入节点之间的第2可变电阻电路。一次用粗调电路也可以根据一次用高位侧比特来调整非反相放大器电路的输出节点与电流电压转换电路的输入节点之间的电阻值。
根据本实施方式，一次用微调电路根据一次用低位侧比特来调整第1电阻值与第2电阻值之比，由此能够调整非反相放大器电路的增益。由此，一次用微调电路能够根据一次用低位侧比特对一次函数电流进行微调。另外，一次用粗调电路通过根据一次用高位侧比特来调整非反相放大器电路的输出节点与电流电压转换电路的输入节点之间的电阻值，能够根据一次用高位侧比特来对一次函数电流进行粗调。
另外，在本实施方式中，电路装置也可以包含温度传感器。温度传感器也可以根据温度补偿数据的零次校正数据而输出温度检测电压。温度传感器也可以根据作为零次校正数据的高位侧比特的零次用高位侧比特对温度检测电压的偏移进行粗调，根据作为零次校正数据的低位侧比特的零次用低位侧比特对温度检测电压的偏移进行微调。
根据本实施方式，将温度检测电压的偏移调整分离为粗调和微调。由此，能够兼顾对温度检测电压的偏移进行调整的电路的小型化和调整的高分辨率化。即，在温度检测电压的偏移调整中，通过分为粗调和微调，能够使零次用粗调电路紧凑，并且通过零次用微调电路实现高分辨率化。
另外，在本实施方式中，温度传感器也可以包含双极晶体管、缓冲电路以及零次用微调电路。缓冲电路也可以通过对来自作为双极晶体管的集电极节点的第1集电极节点的输出电压进行缓冲而输出温度检测电压。缓冲电路也可以具有差动部。差动部也可以具有零次用电流镜电路以及与零次用电流镜电路电连接的差动对。零次用电流镜电路也可以由第1零次用晶体管和第2零次用晶体管构成。差动对也可以由第1差动对晶体管和第2差动对晶体管构成。也可以对第1差动对晶体管的基极节点输入来自第1集电极节点的输出电压，在第2差动对晶体管的基极节点上电连接有缓冲电路的输出节点。零次用微调电路也可以根据零次用低位侧比特来控制第1零次用晶体管的背栅电压和第2零次用晶体管的背栅电压中的至少一方。
根据本实施方式，零次用微调电路根据零次用低位侧比特控制第1零次用晶体管的背栅电压和第2零次用晶体管的背栅电压中的至少一方，由此能够调整缓冲电路的偏移电压。由此，零次用微调电路能够根据零次用低位侧比特对温度检测电压的偏移进行微调。
另外，在本实施方式中，温度传感器也可以包含电阻和零次用粗调电路。电阻也可以设置在第1节点和第1集电极节点之间，该第1节点与作为双极晶体管的基极节点的第1基极节点电连接。零次用粗调电路也可以是设置在作为双极晶体管的发射极节点的第1发射极节点与接地节点之间的可变电阻电路。零次用粗调电路也可以根据零次用高位侧比特来调整第1发射极节点与接地节点之间的电阻值。
根据本实施方式，零次用粗调电路根据零次用高位侧比特来调整第1发射极节点与接地节点之间的电阻值，由此能够调整从第1集电极节点输出的输出电压。缓冲电路通过缓冲该输出电压来输出温度检测电压。由此，零次用粗调电路能够根据零次用高位侧比特对温度检测电压的偏移进行粗调。
另外，本实施方式的电路装置也可以包含使振子振荡的振荡电路。温度补偿电压也可以是对振荡电路的振荡频率进行温度补偿的电压。
另外，本实施方式的振荡器包含上述任一项所述的电路装置和振子。
另外，本实施方式的电子设备包含上述任一项所述的电路装置和根据来自电路装置的输出信号进行动作的处理装置。
另外，本实施方式的移动体包含上述任一项所述的电路装置和根据来自电路装置的输出信号进行动作的处理装置。
另外，如上述那样对本实施方式进行了详细地说明，但本领域技术人员能够容易理解到，可以进行实质上不脱离本公开的新颖事项和效果的许多变形。因此，这样的变形例全部包含在本公开的范围内。例如，在说明书或附图中，对于至少一次地与更广义或同义的不同用语一起记载的用语，在说明书或附图的任何部位处，均可以将其置换为该不同的用语。另外，本实施方式和变形例的所有组合也包含在本公开的范围内。另外，电路装置、振荡器、电子设备以及移动体的结构和动作等也不限于在本实施方式中进行了说明的内容，可以实施各种变形。

Claims (13)

1.一种电路装置，其特征在于，
该电路装置包含：
电流生成电路，其根据来自温度传感器的温度检测电压和温度补偿数据而生成温度补偿电流；以及
电流电压转换电路，其将所述温度补偿电流转换为温度补偿电压，
所述电流生成电路根据所述温度补偿数据的低位侧比特进行所述温度补偿电流的微调，根据所述温度补偿数据的高位侧比特进行所述温度补偿电流的粗调，
所述电流生成电路包含高次函数电流生成电路，该高次函数电流生成电路根据所述温度检测电压和所述温度补偿数据的高次校正数据，生成二次以上的高次函数电流，
所述高次函数电流生成电路根据作为所述高次校正数据的低位侧比特的高次用低位侧比特进行所述高次函数电流的微调，根据作为所述高次校正数据的高位侧比特的高次用高位侧比特进行所述高次函数电流的粗调。
2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，
所述高次函数电流生成电路包含：
函数产生电路，其根据所述温度检测电压而生成镜像输入函数电流，该镜像输入函数电流是对关于温度的函数进行近似的电流；以及
高次用电流镜电路，其通过对所述镜像输入函数电流进行镜像而输出所述高次函数电流，
所述高次用电流镜电路具有：
第1高次用晶体管，所述镜像输入函数电流流过该第1高次用晶体管；
第2高次用晶体管，其对在所述第1高次用晶体管中流过的所述镜像输入函数电流进行镜像；以及
高次用微调电路，其根据所述高次用低位侧比特来调整所述第2高次用晶体管的背栅电压，由此调整所述第2高次用晶体管的电流镜像比。
3.根据权利要求2所述的电路装置，其特征在于，
所述高次用电流镜电路包含高次用粗调电路，该高次用粗调电路以基于所述高次用高位侧比特的电流镜像比对在所述第1高次用晶体管中流过的所述镜像输入函数电流进行镜像。
4.根据权利要求3所述的电路装置，其特征在于，
所述高次用粗调电路具有：
第1粗调用晶体管～第n粗调用晶体管，n为2以上的整数；以及
第1粗调用开关～第n粗调用开关，其设置于所述第1粗调用晶体管～第n粗调用晶体管的栅极与所述第1高次用晶体管的栅极之间。
5.一种电路装置，其特征在于，
该电路装置包含：
电流生成电路，其根据来自温度传感器的温度检测电压和温度补偿数据而生成温度补偿电流；以及
电流电压转换电路，其将所述温度补偿电流转换为温度补偿电压，
所述电流生成电路根据所述温度补偿数据的低位侧比特进行所述温度补偿电流的微调，根据所述温度补偿数据的高位侧比特进行所述温度补偿电流的粗调，
所述电流生成电路包含一次函数电流生成电路，该一次函数电流生成电路根据所述温度检测电压和所述温度补偿数据的一次校正数据而生成一次函数电流，
所述一次函数电流生成电路根据作为所述一次校正数据的低位侧比特的一次用低位侧比特进行所述一次函数电流的微调，根据作为所述一次校正数据的高位侧比特的一次用高位侧比特进行所述一次函数电流的粗调。
6.根据权利要求5所述的电路装置，其特征在于，
所述一次函数电流生成电路包含：
非反相放大器电路，其具有运算放大器和一次用微调电路，将所述温度检测电压放大；以及
一次用粗调电路，
所述一次用微调电路是与所述运算放大器的输出节点、所述运算放大器的反相输入节点以及接地节点电连接的第1可变电阻电路，根据所述一次用低位侧比特来调整第1电阻值与第2电阻值之比，该第1电阻值是所述运算放大器的所述输出节点与所述运算放大器的所述反相输入节点之间的电阻值，该第2电阻值是所述运算放大器的所述反相输入节点与所述接地节点之间的电阻值，
所述一次用粗调电路是电连接在所述非反相放大器电路的输出节点和所述电流电压转换电路的输入节点之间的第2可变电阻电路，根据所述一次用高位侧比特来调整所述非反相放大器电路的所述输出节点与所述电流电压转换电路的输入节点之间的电阻值。
7.一种电路装置，其特征在于，
该电路装置包含：
电流生成电路，其根据来自温度传感器的温度检测电压和温度补偿数据而生成温度补偿电流；以及
电流电压转换电路，其将所述温度补偿电流转换为温度补偿电压，
所述电流生成电路根据所述温度补偿数据的低位侧比特进行所述温度补偿电流的微调，根据所述温度补偿数据的高位侧比特进行所述温度补偿电流的粗调，
该电路装置包含所述温度传感器，所述温度传感器根据所述温度补偿数据的零次校正数据而输出所述温度检测电压，
所述温度传感器根据作为所述零次校正数据的高位侧比特的零次用高位侧比特对所述温度检测电压的偏移进行粗调，根据作为所述零次校正数据的低位侧比特的零次用低位侧比特对所述温度检测电压的所述偏移进行微调。
8.根据权利要求7所述的电路装置，其特征在于，
所述温度传感器包含：
双极晶体管；
缓冲电路，其通过对来自作为所述双极晶体管的集电极节点的第1集电极节点的输出电压进行缓冲而输出所述温度检测电压；以及
零次用微调电路，
所述缓冲电路具有差动部，该差动部具有零次用电流镜电路以及与所述零次用电流镜电路电连接的差动对，
所述零次用电流镜电路由第1零次用晶体管和第2零次用晶体管构成，
所述差动对由第1差动对晶体管和第2差动对晶体管构成，
来自所述第1集电极节点的所述输出电压被输入到所述第1差动对晶体管的基极节点，在所述第2差动对晶体管的基极节点电连接有所述缓冲电路的输出节点，
所述零次用微调电路根据所述零次用低位侧比特而控制所述第1零次用晶体管的背栅电压和所述第2零次用晶体管的背栅电压中的至少一方。
9.根据权利要求8所述的电路装置，其特征在于，
所述温度传感器包含：
电阻，其设置于第1节点与所述第1集电极节点之间，该第1节点与作为所述双极晶体管的基极节点的第1基极节点电连接；以及
零次用粗调电路，
所述零次用粗调电路是设置于作为所述双极晶体管的发射极节点的第1发射极节点与接地节点之间的可变电阻电路，根据所述零次用高位侧比特来调整所述第1发射极节点与所述接地节点之间的电阻值。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的电路装置，其特征在于，
该电路装置包含使振子振荡的振荡电路，
所述温度补偿电压是对所述振荡电路的振荡频率进行温度补偿的电压。
11.一种振荡器，其特征在于，
该振荡器包含：
权利要求10所述的电路装置；以及
所述振子。
12.一种电子设备，其特征在于，
该电子设备包含：
权利要求1至10中的任意一项所述的电路装置；以及
处理装置，其根据来自所述电路装置的输出信号进行动作。
13.一种移动体，其特征在于，
该移动体包含：
权利要求1至10中的任意一项所述的电路装置；以及
处理装置，其根据来自所述电路装置的输出信号进行动作。
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