CN112422085A - 电路装置、振荡器、实时时钟装置、电子设备以及移动体 - Google Patents

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Abstract

提供电路装置、振荡器、实时时钟装置、电子设备以及移动体，在通过切换电容器阵列的电容值来进行振荡频率的温度补偿的方式中，能够高精度地进行温度补偿。电路装置包含振荡电路和处理电路。振荡电路具有由电容器阵列构成的可变电容电路，并且该振荡电路按照与可变电容电路的电容值对应的振荡频率进行振荡。向处理电路输入第1温度数据和作为第1温度数据的下一个的第2温度数据作为温度数据。处理电路在开始基于第1温度数据的电容控制与开始基于第2温度数据的电容控制之间的期间中，以时分方式切换地将与第1温度数据对应的第1电容控制数据和与第1电容控制数据不同的第2电容控制数据输出到可变电容电路。

Description

电路装置、振荡器、实时时钟装置、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、实时时钟装置、电子设备以及移动体等。
背景技术
在对振荡频率进行温度补偿的振荡器中，公知有根据温度来切换振荡电路中所包含的电容器阵列的电容值的技术。在专利文献1中公开了这样的技术。在专利文献1中，石英振荡器为了使用少量的电容元件来进行精密的控制，而具有电容值互相相同的多个第1电容元件以及与第1电容元件的电容值相比具有1/(n+1)的电容值的第2电容元件。通过多个第1电容元件和第2电容元件来构成电容器阵列，并根据温度来切换该电容器阵列的电容值，从而对振荡频率进行温度补偿。
专利文献1：日本特开平5-218738号公报
在上述那样的温度补偿的方法中，当电容器阵列的电容切换的分辨率不足时，温度补偿的精度降低，因此，振荡频率的频率偏差有可能变大。为了提高电容切换的分辨率，考虑如专利文献1那样减小电容元件的电容值。但是，当减小电容元件的电容值时，电容值偏差增大，因此温度补偿的精度有可能因该电容值偏差而降低。
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：振荡电路，其具有由电容器阵列构成的可变电容电路，并且该振荡电路按照与所述可变电容电路的电容值对应的振荡频率进行振荡；以及处理电路，其被输入通过对来自温度传感器的温度检测电压进行A/D转换而得到的温度数据，根据所述温度数据来进行针对所述可变电容电路的电容控制，所述处理电路被输入第1温度数据和作为所述第1温度数据的下一个的第2温度数据作为所述温度数据，并且在基于所述第1温度数据的所述电容控制的开始与基于所述第2温度数据的所述电容控制的开始之间的期间中，以时分方式切换地将与所述第1温度数据对应的第1电容控制数据以及与所述第1电容控制数据不同的第2电容控制数据输出到所述可变电容电路。
附图说明
图1是电路装置和振荡器的结构例。
图2是作为本实施方式的比较例的未对可变电容电路的电容进行时分控制的情况下的信号波形例。
图3是对本实施方式的电路装置的动作进行说明的信号波形例。
图4是处理电路和存储器的详细结构例。
图5是对A/D转换电路和处理电路的动作进行说明的图。
图6是对处理电路的详细动作以及存储于存储器的信息进行说明的图。
图7是第2表的例子。
图8是振荡电路和可变电容电路的详细结构例。
图9是电容器阵列的第1结构例。
图10是对电容器阵列的第1结构例的动作进行说明的图。
图11是电容器阵列的第2结构例。
图12是对电容器阵列为上述第2结构例的情况下的时分处理部的动作进行说明的图。
图13是对电容器阵列的第2结构例的动作进行说明的图。
图14是振荡器为实时时钟装置的情况下的电路装置和振荡器的结构例。
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；10：振子；20：电路装置；30：振荡电路；31：可变电容电路；32：驱动电路；40：温度传感器；50：A/D转换电路；60：处理电路；61：数字滤波器；63：线性插值部；64：时分处理部；70：存储器；71：电容调整值存储部；72：时分模式存储部；80：计时电路；90：接口电路；CC1～CC11：电容器；CDV：切换用电容器；CL[13：0]、ICL[13：0]：电容调整值；CLK：时钟信号；CPA1、CPA2：电容器阵列；CTD[10：0]：电容控制数据；DTD[9：0]：温度数据；LT1：第1表；LT2：第2表；N1：输入节点；N2：输出节点；PB1、PB2：期间；SW1～SW11：开关；SWDV：切换用开关；TDP[31：0]：时分模式信息；VTD：温度检测电压。
具体实施方式
以下，对本公开的优选的实施方式进行详细说明。另外，以下说明的本实施方式并非不当地限定权利要求书中记载的内容，在本实施方式中说明的结构并非全部都是必需的构成要件。
1.电路装置
图1是本实施方式的电路装置20和振荡器4的结构例。振荡器4包含电路装置20和振子10。
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、A/D转换电路50、处理电路60以及存储器70。另外，温度传感器或温度传感器和A/D转换电路也可以设置在电路装置20的外部。在该情况下，温度检测电压或温度数据从外部输入到电路装置20。
温度传感器40是检测温度的传感器。具体来说，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来输出电压值根据温度而变化的温度检测电压VTD。例如，温度传感器40包含双极晶体管和恒流源。双极晶体管的集电极与基极连接，恒流源向集电极输出恒流。温度传感器40输出双极晶体管的基极-发射极间电压作为温度检测电压VTD。
A/D转换电路50对温度检测电压VTD进行A/D转换，并将其结果作为温度数据DTD来输出。作为A/D转换电路50的A/D转换方式，例如可采用逐次比较型、并行比较型、ΔΣ型等各种方式。
振荡电路30具有由电容器阵列构成的可变电容电路31，并按照与可变电容电路31的电容值对应的振荡频率进行振荡。通过控制可变电容电路31的电容值以使振荡频率相对于温度变动为恒定，从而对振荡频率进行温度补偿。振荡电路30使与振荡电路30电连接的振子10进行振荡。
具体来说，电路装置20包含第1端子和第2端子，振荡电路30经由第1端子而与振子10的一端连接，振荡电路30经由第2端子而与振子10的另一端连接。作为振荡电路30，例如可以使用皮尔斯型、考毕兹型、反相器型或哈特利型等各种类型的振荡电路。
处理电路60根据温度数据DTD来进行针对可变电容电路31的电容控制。具体来说，处理电路60根据温度数据DTD和存储于存储器70的信息，将电容控制数据CTD输出到可变电容电路31。由此，可变电容电路31的电容值被设定为由电容控制数据CTD指示的电容值。
存储器70对处理电路60基于温度数据DTD生成电容控制数据CTD时使用的信息进行存储。存储于存储器70的信息是后述的电容调整值和时分数据。存储器70是非易失性存储器。在该情况下，在振荡器4的制造时等向非易失性存储器写入上述信息。非易失性存储器例如也可以是EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory：电可擦可编程只读存储器)、闪存或熔丝存储器。或者，存储器70也可以是RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)或寄存器。在该情况下，从外部的主机装置等向RAM或寄存器写入上述信息。
振子10是通过电信号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实现。例如，振子10能够通过切角为AT切或SC切等进行厚度剪切振动的石英振动片等实现。例如，振子10可以是内置在不具有恒温槽的温度补偿型石英振荡器(TCXO)中的振子。或者，振子10也可以是内置在具有恒温槽的恒温槽型石英振荡器(OCXO)中的振子，另外，本实施方式的振子10例如能够由厚度剪切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实现。例如，作为振子10，也可以采用SAW(Surface Acoustic Wave：声表面波)谐振器、作为使用硅基板形成的硅制振子的MEMS(Micro Electro MechanicalSystems：微机电系统)振子等。
另外，本实施方式中的连接是电连接。电连接是指能够传递电信号地连接，是能够通过电信号传递信息的连接。电连接也可以是经由无源元件或有源元件等的连接。
在图2中，作为本实施方式的比较例，示出了未对可变电容电路31的电容进行时分控制的情况下的信号波形例。在图2中，用十进制数表示电容控制数据CTD。
A/D转换电路50按照每个采样周期来输出温度数据TA1、TA2、TA3。处理电路60在期间PA1中根据温度数据TA1来输出电容控制数据“1000”，在下一个期间PA2中根据温度数据TA2来输出电容控制数据“1001”。期间PA1、PA2是由温度调节时钟信号CKTC规定的期间，其周期与A/D转换电路50的采样周期相同。另外，温度调节时钟信号CKTC是处理电路60的内部信号。
可变电容电路31的电容值能够以刻度C0进行切换，可变电容电路31的电容值相对于电容控制数据CTD被设定为CTD×C0。在该情况下，可变电容电路31的电容值在期间PA1中为1000×C0，在期间PA2中为1001×C0。
在本比较例中，如上所述，针对1个温度数据DTD，输出1个电容控制数据CTD。因此，无法以比C0小的刻度调整可变电容电路31的电容值。例如，在图2的例子中，无法将可变电容电路31的电容值调整为1000×C0与1001×C0之间。
图3是对本实施方式的电路装置20的动作进行说明的信号波形例。在图3中，用十进制数表示电容控制数据CTD。在图3中，作为电容控制数据CTD的波形例，示出了第1波形例CTDa、第2波形例CTDb以及第3波形例CTDc。
A/D转换电路50按照采样周期来输出第1温度数据TB1、第2温度数据TB2以及第3温度数据TB3。处理电路60在期间PB1中根据第1温度数据TB1以时分方式输出第1电容控制数据“1000”和第2电容控制数据“1001”。处理电路60在下一个期间PB2中根据第2温度数据TB2以时分方式输出第3电容控制数据“1000”和第4电容控制数据“1001”。另外，在图3中，图示了在期间PB1和期间PB2中输出相同的电容控制数据的情况，但也可以在期间PB1和期间PB2中输出不同的电容控制数据。
处理电路60在时分时钟信号CKDV的边沿定时处以时分方式输出电容控制数据CTD。时分时钟信号CKDV可以在处理电路60的内部生成，或者也可以从处理电路60的外部输入到处理电路60。当将时分时钟信号CKDV的周期设为PDV时，期间PB1是8×PDV。并且，8×PDV与A/D转换电路50的采样周期对应。另外，时分时钟信号CKDV的周期PDV并不限于采样周期的1/8，只要周期PDV是采样周期的1/2以下即可。
在第1波形例CTDa中，在期间PB1中，在合计6×PDV的期间输出电容控制数据“1000”，在合计2×PDV的期间输出电容控制数据“1001”。当考虑期间PB1内的平均值时，电容控制数据的平均值为1000.25，因此，可变电容电路31的电容值为1000.25×C0。
在第2波形例CTDb中，在期间PB1中，在合计4×PDV的期间输出电容控制数据“1000”，在合计4×PDV的期间输出电容控制数据“1001”。当考虑期间PB1内的平均值时，电容控制数据的平均值为1000.5，因此，可变电容电路31的电容值为1000.5×C0。
在第3波形例CTDc中，在期间PB1中，在合计2×PDV的期间输出电容控制数据“1000”，在合计6×PDV的期间输出电容控制数据“1001”。当考虑期间PB1内的平均值时，电容控制数据的平均值为1000.75，因此，可变电容电路31的电容值为1000.75×C0。
根据以上的本实施方式，在开始基于第1温度数据TB1的电容控制与开始基于第2温度数据的电容控制之间的期间PB1中，处理电路60以时分方式切换地将与第1温度数据TB1对应的第1电容控制数据“1000”和与第1电容控制数据不同的第2电容控制数据“1001”输出到可变电容电路31。
这样，能够将可变电容电路31的电容值调整为第1电容控制数据所示的电容值与第2电容控制数据所示的电容值之间。即，如以第1波形例～第3波形例所说明的那样，在可变电容电路31的电容值能够以刻度C0进行切换的情况下，能够以比该刻度C0小的刻度设定可变电容电路31的电容值。由此，即使不减小构成可变电容电路31的电容器阵列的电容元件，也能够提高电容切换的分辨率。通过提高电容切换的分辨率来提高温度补偿的精度，并且由于可以不减小电容元件，所以电容元件的电容值偏差不会增加。
在图3中，第2电容控制数据是对第1电容控制数据加上“1”后的数据，但并不限于此，只要第2电容控制数据所示的可变电容电路31的电容值与第1电容控制数据所示的可变电容电路31的电容值不同即可。
具体来说，第2电容控制数据是与第1电容控制数据相差规定值的数据。
这样，在期间PB1中，通过以时分方式输出第1电容控制数据和第2电容控制数据，在作为期间PB1内的平均值来看时，输出比规定值小的分辨率的电容控制数据。
更具体来说，第1电容控制数据是第1整数数据。第2电容控制数据是对第1整数数据加上或减去规定值后的第2整数数据。
这样，在期间PB1中，通过以时分方式输出第1整数数据和第2整数数据，在作为期间PB1内的平均值来看时，输出第1整数数据与第2整数数据之间的电容控制数据。例如在规定值为1的情况下，在作为期间PB1内的平均值来看时，可实现小于1的小数分辨率的电容控制数据。
2.详细的结构和处理
图4是处理电路60和存储器70的详细结构例。处理电路60包含数字滤波器61、线性插值部63以及时分处理部64。存储器70包含电容调整值存储部71和时分模式存储部72。另外，图4所示的各数据的比特数是一个例子，这些比特数可以是任意的。
处理电路60是由“与”电路、“或”电路、反相器以及锁存电路等逻辑元件构成的逻辑电路。数字滤波器61、线性插值部63以及时分处理部64也可以分别由独立的逻辑电路构成。或者，数字滤波器61、线性插值部63以及时分处理部64的处理也可以由DSP(DigitalSignal Processor：数字信号处理器)执行。在该情况下，通过使DSP执行记述了数字滤波器61、线性插值部63以及时分处理部64的功能的程序，可实现各部分的功能。
图5是对A/D转换电路50和处理电路60的动作进行说明的图。如图5所示，A/D转换电路50将温度检测电压VTD转换为10比特的温度数据DTD[9：0]后处于等待状态直到下一次开始转换动作。等待期间例如可通过寄存器设定等可变地设定。
数字滤波器61和线性插值部63进行基于温度数据DTD[9：0]的数字滤波处理和插值处理，并将其结果作为14比特的输出数据ICL[13：0]来输出。例如，数字滤波器61是IIR(Infinite Impulse Response：无限脉冲响应)滤波器，数字滤波处理是低通滤波处理。在后面详细叙述插值处理。
时分处理部64根据线性插值部63的输出数据ICL[13：0]来输出11比特的电容控制数据CTD[10：0]。时分处理部64在期间PB1中根据时分时钟信号CKDV以时分方式输出第1电容控制数据XX和第2电容控制数据XX+1。这里，图示了在时分时钟信号CKDV的每个边沿处交替地输出XX和XX+1的情况。并且，期间PB1相当于时分时钟信号CKDV的32个时钟。
图6是对处理电路60的详细动作以及存储于存储器70的信息进行说明的图。
数字滤波器61进行针对温度数据DTD[9：0]的数字滤波处理，并将其结果作为12比特的输出数据FLQ[11：0]来输出。即，数字滤波器61使10比特的温度数据DTD[9：0]平滑化，并且扩展为12比特。由此，温度数据的噪声降低，并且温度数据的分辨率扩展了2比特，因此，提高了温度补偿的精度。
电容调整值存储部71存储第1表LT1。电容调整值存储部71是在存储器70内的地址空间中由规定地址范围指定的存储区域。第1表LT1将输出数据FLQ[11：0]的高位8比特FLQ[11：4]和14比特的电容调整值CL[13：0]对应起来。设在i为0以上且255以下的整数时，向电容调整值存储部71输入FLQ[11：4]＝i。电容调整值存储部71将在第1表LT1中与FLQ[11：4]＝i、FLQ[11：4]＝i+1对应的电容调整值CL[13：0]＝CLi、CL[13：0]＝CLi+1输出到线性插值部63。将CLi称为第1电容调整值，将CLi+1称为第2电容调整值。
线性插值部63根据输出数据FLQ[11：0]的低位4比特FLQ[3：0]对电容调整值CLi与CLi+1之间进行插值处理，并将其结果作为插值处理后的电容调整值ICL[13：0]来输出。电容调整值ICL[13：0]是对可变电容电路31的电容值进行控制的值，包含由时分方式实现的小数部分。插值处理是线性插值，从对CLi与CLi+1之间进行16分割后的值中选择与FLQ[3：0]对应的值。
时分模式存储部72存储第2表LT2。时分模式存储部72是在存储器70内的地址空间中由规定地址范围指定的存储区域。第2表LT2将电容调整值ICL[13：0]的低位3比特ICL[2：0]与32比特的时分模式信息TDP[31：0]对应起来。ICL[2：0]相当于电容调整值ICL[13：0]的小数数据，是表示由时分方式实现的小数部分的数据。设在j为0以上且7以下的整数时，向时分模式存储部72输入ICL[2：0]＝j。时分模式存储部72将在第2表LT2中与ICL[2：0]＝j对应的时分模式信息TDP[31：0]＝TDPj输出到时分处理部64。时分模式信息TDP[31：0]是指示以怎样的时间序列输出第1电容控制数据和第2电容控制数据的信息。
时分处理部64根据电容调整值ICL[13：0]的高位11比特ICL[13：3]和时分模式信息TDPj对电容控制数据CTD[10：0]进行时分控制。ICL[13：3]相当于电容调整值ICL[13：0]的整数数据，是如下那样与电容控制数据对应的数据。设K是0以上且31以下的整数，向时分处理部64输入ICL[13：3]＝CLQ。此时，在期间PB1中，时分处理部64在时分时钟信号CKDV的第k+1个的边沿处输出CTD[10：0]＝CLQ+TDP[k]。在TDP[k]＝0时输出CTD[10：0]＝CLQ，在TDP[k]＝1时输出CTD[10：0]＝CLQ+1。CLQ是第1电容控制数据，CLQ+1是第2电容控制数据。这样，以时分方式输出第1电容控制数据和第2电容控制数据。当将CLQ设为整数数据时，通过以时分方式输出CLQ和CLQ+1来表现小数部分。
图7是第2表LT2的例子。在图7中，用二进制数表示电容调整值的低位3比特ICL[2：0]。并且，在时分模式信息TDP[31：0]中用0或1表示各比特的逻辑电平。
在ICL[2：0]＝000h时，由于TDP[31：0]中的逻辑电平为1的比特的比例是0/8，所以对应的小数是0.000。在ICL[2：0]＝001h时，由于TDP[31：0]中的逻辑电平为1的比特的比例是1/8，所以对应的小数为0.125。同样，在ICL[2：0]＝010h、011h、100h、101h、110h、111h时，由于TDP[31：0]中的逻辑电平为1的比特的比例是2/8、3/8、4/8、5/8、6/8、7/8，所以对应的小数是0.250、0.375、0.500、0.625、0.750、0.875。
通过使用这样的时分模式信息TDP[31：0]来进行时分控制，可实现实质上包含CLQ+0、CLQ+0.125、CLQ+0.250、···、CLQ+0.875这样的小数部分的电容控制数据。
3.振荡电路、可变电容电路
图8是振荡电路30和可变电容电路31的详细结构例。振荡电路30包含可变电容电路31和驱动电路32。
驱动电路32通过对振子10进行驱动而使振子10进行振荡，并将通过该振荡得到的时钟信号CLK输出到节点NQ。节点NQ是振荡电路30的输出节点。驱动电路32的输入节点N1与振子10的一端连接，驱动电路32的输出节点N2与振子10的另一端连接。
驱动电路32包含反相器INV和电阻R1、R2。反相器INV的输入节点和电阻R1的一端与驱动电路32的输入节点N1连接。反相器INV的输出节点和电阻R1的另一端与节点NQ连接。电阻R2的一端与节点NQ连接，电阻R2的另一端与驱动电路32的输出节点N2连接。
可变电容电路31与驱动电路32的输入节点N1和输出节点N2连接。可变电容电路31的电容值根据电容控制数据CTD[10：0]而发生变化，由此，驱动电路32的负荷发生变化，振荡电路30的振荡频率发生变化。由此，可实现振荡频率的温度补偿。可变电容电路31包含：电容器阵列CPA1，其与驱动电路32的输入节点N1连接；以及电容器阵列CPA2，其与驱动电路32的输出节点N2连接。电容器阵列CPA1和CPA2被电容控制数据CTD[10：0]设定为相同的电容值。另外，也可以仅设置电容器阵列CPA1和CPA2中的任意一方。
图9是电容器阵列CPA1的第1结构例。电容器阵列CPA2也是同样的结构，这里以电容器阵列CPA1为例进行说明。
电容器阵列CPA1包含电容器CC1～CC11和开关SW1～SW11。另外，电容器和开关的个数并不限于此，电容器阵列CPA1只要包含第1～第n电容器和第1～第n开关即可。n为2以上的整数。
开关SW1的一端与电容器CC1的一端连接。同样，开关SW2～SW11的一端分别与电容器CC2～CC11的一端连接。开关SW1～SW11的另一端与驱动电路32的输入节点N1连接。开关SW1～SW11例如是晶体管。开关SW1被电容控制数据CTD[10：0]的第1比特CTD[0]控制为接通或断开。同样，开关SW2～SW11分别被电容控制数据CTD[10：0]的第2～第11比特CTD[1]～CTD[11]控制为接通或断开。
电容器CC1～CC11被二进制加权。即，当将s设为1以上且11以下的整数时，电容器CCs的电容值是电容器CC1的电容值的2s-1倍。电容器CC1的电容值相当于上述最小刻度C0。电容器CC1～CC11的另一端与接地节点NGN连接。
图10是对电容器阵列CPA1的第1结构例的动作进行说明的图。这里，以图6中CLQ＝127的情况为例来进行说明。即，第1电容控制数据是CTD[10：0]＝CLQ＝127，第2电容控制数据是CTD[10：0]＝CLQ+1＝128。
在CTD[10：0]＝127时，开关SW1～SW7接通，开关SW8～SW11断开。因此，电容器CC1～CC7处于与驱动电路32的输入节点N1连接的状态，电容器阵列CPA1的电容值是127×C0。
在CTD[10：0]＝128时，开关SW1～SW7断开，开关SW8接通，开关SW9～SW11断开。因此，电容器CC8处于与驱动电路32的输入节点N1连接的状态，电容器阵列CPA1的电容值是128×C0。
通过将电容器阵列CPA1的电容值以时分方式切换为127×C0和128×C0，作为平均值，可实现127×C0和128×C0之间的电容值。
图11是电容器阵列CPA1的第2结构例。电容器阵列CPA2也是同样的结构，所以这里以电容器阵列CPA1为例来进行说明。
电容器阵列CPA1包含电容器CC1～CC11、切换用电容器CDV、开关SW1～SW11以及切换用开关SWDV。另外，电容器及开关的个数并不限于此，电容器阵列CPA1只要包含第1～第n电容器、切换用电容器、第1～第n开关以及切换用开关即可。
电容器CC1～CC11和开关SW1～SW11与第1结构例相同。切换用开关SWDV的一端与驱动电路32的输入节点N1连接。切换用开关SWDV的另一端与切换用电容器CDV的一端连接。切换用开关SWDV例如是晶体管。切换用电容器CDV的另一端与接地节点NGN连接。切换用电容器CDV的电容值与电容器CC1的电容值相同。即，切换用电容器CDV的电容值相当于最小刻度C0。
图12是对电容器阵列CPA1为上述第2结构例的情况下的时分处理部64的动作进行说明的图。
时分处理部64根据电容调整值ICL[13：0]的高位11比特ICL[13：0]＝CLQ和时分模式信息TDP[31：0]，输出CTD[10：0]＝CLQ和CTDV＝TDP[k]。在该情况下，CTD[10：0]＝CLQ和CTDV＝TDP[k]是电容控制数据。在时分控制中，CTD[10：0]＝CLQ不发生变化，CTDV＝TDP[k]切换为0或1。CTD[10：0]＝CLQ、CTDV＝0相当于第1电容控制数据，CTD[10：0]＝CLQ、CTDV＝1相当于第2电容控制数据。
图13是对电容器阵列CPA1的第2结构例的动作进行说明的图。这里，以图6中CLQ＝127的情况为例来进行说明。即，第1电容控制数据是CTD[10：0]＝CLQ＝127、CTDV＝0，第2电容控制数据是CTD[10：0]＝CLQ＝127、CTDV＝1。
在第1电容控制数据和第2电容控制数据中均为CTD[10：0]＝127，因此，开关SW1～SW7接通，开关SW8～SW11断开。即，在时分控制中，开关SW1～SW11的接通断开状态不发生变化。
在CTDV＝0时，切换用开关SWDV断开。因此，电容器CC1～CC7处于与驱动电路32的输入节点N1连接的状态，电容器阵列CPA1的电容值为127×C0。
在CTDV＝1时，切换用开关SWDV接通。因此，电容器CC1～CC7和切换用电容器CDV处于与驱动电路32的输入节点N1连接的状态，电容器阵列CPA1的电容值为128×C0。
通过将电容器阵列CPA1的电容值以时分方式切换为127×C0和128×C0，作为平均值，可实现127×C0与128×C0之间的电容值。
并且，可认为相对于CTD[10：0]的电容器阵列CPA1的电容值具有非线性。但是，在本结构例中，在时分控制中CTD[10：0]不发生变化，因此在时分控制中不受非线性的影响。例如，不发生切换DNL(Differential Non-Linearity：微分非线性)较大的2值那样的时分控制。
并且，例如在开关SW8从断开切换为接通时，电容器CC8与驱动电路32的输入节点N1连接，因此，电容器CC8被充电。在时分控制中，由于按照比温度数据的采样周期快的周期切换开关，所以所连接的电容器的电容值越大，充电越可能来不及。当充电来不及时，电容器阵列CPA1的电容值有可能不准确。但是，在本结构例中，在时分控制中不切换开关SW1～SW11的接通断开，仅对切换用开关SWDV的接通断开进行切换。由于切换用电容器CDV的电容值小，所以不容易产生上述充电的问题，电容器阵列CPA1的电容值准确。
另外，在图13中，在第1电容控制数据被输入到电容器阵列CPA1时，切换用开关SWDV断开，在第2电容控制数据被输入到电容器阵列CPA1时，切换用开关SWDV接通，但并不限于此。即，只要在第1电容控制数据被输入到电容器阵列CPA1时，切换用开关SWDV为接通和断开中的一方，在第2电容控制数据被输入到电容器阵列CPA1时，切换用开关SWDV为接通和断开中的另一方即可。
4.实时时钟装置
图14是振荡器4为实时时钟装置的情况下的电路装置20和振荡器4的结构例。作为实时时钟装置的振荡器4包含振子10和电路装置20。电路装置20包含振荡电路30、温度传感器40、A/D转换电路50、处理电路60、存储器70、计时电路80以及接口电路90。另外，对已经在图1等中说明的结构要素标注相同的标号，对其结构要素适当省略说明。
计时电路80根据振荡电路30输出的时钟信号CLK来生成时间信息。时间信息是表示当前时刻的信息，例如包括秒、分、时、日、月及年。计时电路80包含分频电路和计数器。分频电路通过对时钟信号CLK进行分频而输出秒周期的时钟信号。计数器通过对秒周期的时钟信号的时钟数进行计数而生成时间信息。
接口电路90与振荡器4的外部的处理装置进行通信。外部的处理装置将读出时间信息的读命令发送到接口电路90。接口电路90当接收到读命令时，从计时电路80读出时间信息，并将该读出的时间信息发送到外部的处理装置。例如，接口电路90是SPI(SerialPeripheral Interface：串行外设接口)方式或I2C(Inter Integrated Circuit：内部集成电路)方式等的串行接口电路。
如上述那样，本实施方式的电路装置20能够高精度地对振荡电路30的振荡频率进行温度补偿。即，电路装置20能够相对于温度变动将振荡频率的频率偏差保持得较小。通过将这样的电路装置20应用于实时时钟装置，实时时钟装置能够以频率偏差小的高精度的时钟信号进行计时，能够生成高精度的时间信息。
5.电子设备、移动体
图15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包含电路装置20和根据来自电路装置20的输出信号进行动作的处理装置520。具体来说，电子设备500包含振荡器4，振荡器4包含电路装置20。例如，处理装置520根据来自振荡器4的时钟信号或时间信息来进行动作。并且，电子设备500可以包含通信接口510、操作界面530、显示部540、存储器550。另外，电子设备500并不限于图15的结构，能够实施省略其中一部分结构要素或者追加其他结构要素等各种变形。
电子设备500例如是基站或路由器等网络相关设备、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、脉波计或血压测定装置等。车载设备是对汽车进行电子控制的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)或自动驾驶用的设备等。并且，电子设备500也可以是头部佩戴型显示装置、钟表相关设备等可穿戴设备、机器人、打印装置、投影装置、智能手机等便携信息终端、发布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。
通信接口510进行从外部接收数据或向外部发送数据的处理。通信接口510也可以是无线通信接口或有线通信接口中的任意一种。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的功能例如能够由微型计算机等处理器实现。操作界面530用于供用户进行输入操作，能够由操作按钮、触摸面板显示器等实现。显示部540显示各种信息，能够由液晶、有机EL等显示器实现。存储器550存储数据，其功能能够由RAM、ROM等半导体存储器实现。
图16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和根据来自电路装置20的输出信号进行动作的处理装置220。具体来说，移动体包含振荡器4，振荡器4包含电路装置20。例如，处理装置220根据来自振荡器4的时钟信号或时间信息来进行动作。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、马达等驱动机构、方向盘、舵等转向机构、各种电子设备并在地上、天空、海上移动的设备或装置。
图16概略地示出了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。具体来说，作为移动体的汽车206包含控制装置208，控制装置208包含：振荡器4，其包含本实施方式的电路装置20；以及处理装置220，其根据由振荡器4生成的时钟信号来进行动作。
控制装置208例如根据车体207的姿势来控制悬架的软硬或各个车轮209的制动。例如，也可以通过控制装置208来实现汽车206的自动驾驶。另外，组装了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，能够组装在设置于汽车206等移动体的仪表面板设备、导航设备等各种车载设备中。
以上说明的本实施方式的电路装置包含振荡电路和处理电路。振荡电路具有由电容器阵列构成的可变电容电路，并且该振荡电路按照与可变电容电路的电容值对应的振荡频率进行振荡。向处理电路输入通过对来自温度传感器的温度检测电压进行A/D转换而得到的温度数据。处理电路根据温度数据来进行针对可变电容电路的电容控制。向处理电路输入第1温度数据和作为第1温度数据的下一个的第2温度数据作为温度数据。处理电路在开始基于第1温度数据的电容控制与开始基于第2温度数据的电容控制之间的期间中，以时分方式切换地将与第1温度数据对应的第1电容控制数据和与第1电容控制数据不同的第2电容控制数据输出到可变电容电路。
这样，在以时间平均的方式观察被时分控制的可变电容电路的电容值时，可实现第1电容控制数据所示的电容值和第2电容控制数据所示的电容值之间的电容值。即，在可变电容电路的电容值能够以刻度C0进行切换的情况下，可实现比该刻度C0小的刻度的电容值。由此，由于提高了电容调整的分辨率，能够对振荡频率高精度地进行温度补偿。并且，即使不减小构成可变电容电路的电容器阵列的电容元件，也能够提高电容调整的分辨率。
并且，在本实施方式中，也可以是，第2电容控制数据是与第1电容控制数据相差规定值的数据。
这样，通过以时分方式输出第1电容控制数据和第2电容控制数据，在作为时间平均值观察时，输出比规定值小的分辨率的电容控制数据。
并且，在本实施方式中，也可以是，第1电容控制数据是第1整数数据。也可以是，第2电容控制数据是对第1整数数据加上或减去规定值得到的第2整数数据。
这样，通过以时分方式输出第1整数数据和第2整数数据，在作为时间平均值观察时，输出第1整数数据和第2整数数据之间的电容控制数据。例如在规定值为1的情况下，在作为时间平均值观察时，可实现比1小的小数的分辨率的电容控制数据。通过该小数的分辨率来实现比上述刻度C0小的刻度的电容值。
并且，在本实施方式中，也可以是，电路装置包含存储时分模式信息的存储器。也可以是，处理电路根据从存储器读出的时分模式信息，以时分方式切换地将第1电容控制数据和第2电容控制数据输出到可变电容电路。
这样，处理电路根据从存储器读出的时分模式信息，能够按照该时分模式信息所示的时间序列以时分方式切换地输出第1电容控制数据和第2电容控制数据。
并且，在本实施方式中，也可以是，存储器将温度数据与可变电容电路的电容调整值对应起来而进行存储，将电容调整值的小数数据与时分模式信息对应起来而进行存储。也可以是，处理电路从存储器读出与温度数据对应的电容调整值，从存储器读出与所读出的电容调整值的小数数据对应的时分模式信息。也可以是，处理电路根据从存储器读出的时分模式信息以时分方式切换地将第1电容控制数据和第2电容控制数据输出到可变电容电路，其中，第1电容控制数据基于从存储器读出的电容调整值，第2电容控制数据是对第1电容控制数据加上或减去规定值后的整数数据。
这样，指示可变电容电路的电容值的电容调整值包含整数数据和小数数据。并且，通过整数数据来决定第1电容控制数据和第2电容控制数据，通过小数数据来决定时分模式信息，根据该时分模式信息以时分方式输出第1电容控制数据和第2电容控制数据。这样，可实现时分控制。
并且，在本实施方式中，也可以是，电路装置包含存储器，该存储器将温度数据和可变电容电路的电容调整值对应起来而进行存储。也可以是，处理电路读出与温度数据的高位比特对应的第1电容调整值和第2电容调整值，并根据温度数据的低位比特对第1电容调整值和第2电容调整值进行线性插值，从而求出与温度数据对应的电容调整值。也可以是，处理电路根据电容调整值的小数数据以时分方式切换地将作为电容调整值的整数数据的第1电容控制数据和第2电容控制数据输出到可变电容电路。
这样，存储器存储将温度数据和电容调整值对应起来而得的表。通过对电容调整值进行线性插值，生成比表的温阶高的温度分辨率的电容调整值。由此，能够高精度地对振荡频率进行温度补偿。并且，由于能够节约表的数据量，所以能够节约存储器的存储容量。
并且，在本实施方式中，也可以是，处理电路包含数字滤波器，该数字滤波器对温度数据进行数字滤波处理。也可以是，处理电路根据数字滤波处理后的温度数据来控制可变电容电路的电容值。
这样，能够对温度数据进行降噪等数字滤波处理。由此，处理电路能够根据数字滤波处理后的高品质的温度数据来进行电容控制，因此能够提高温度补偿的精度。
并且，在本实施方式中，也可以是，电容器阵列也可以包含被以二进制的方式加权的第1电容器～第n电容器、第1开关～第n开关、切换用电容器以及切换用开关。也可以是，第1开关～第n开关的的一端与第1电容器～第n电容器的一端连接，另一端与振荡电路的驱动电路的输出节点或输入节点连接。也可以是，切换用开关的一端与切换用电容器的一端连接，另一端与驱动电路的输出节点或输入节点连接。也可以是，第1开关～第n开关在被输入了第1电容控制数据时和被输入了第2电容控制数据时，接通断开状态不发生变化。也可以是，切换用开关在被输入了第1电容控制数据时处于接通和断开中的一方，在被输入了第2电容控制数据时处于接通和断开中的另一方。
这样，由于在时分控制中不切换第1开关～第n开关，所以第1电容器～第n电容器与驱动电路的输出节点或输入节点的连接关系不发生变化。由此，在时分控制中，不受可变电容电路的电容值所具有的非线性的影响。例如，不发生在DNL较大的2个电容值之间进行切换那样的时分控制。
并且，本实施方式的振荡器包含上述任意记载的电路装置和振子。振子与振荡电路电连接，通过振荡电路进行振荡。
并且，本实施方式的实时时钟装置包含温度传感器、A/D转换电路、振荡电路、存储器、处理电路以及计时电路。温度传感器生成温度检测电压。A/D转换电路通过对温度检测电压进行A/D转换而生成温度数据。振荡电路具有由电容器阵列构成的可变电容电路，该振荡电路按照与可变电容电路的电容值对应的振荡频率进行振荡。存储器存储与温度数据对应的电容调整值。处理电路根据温度数据和电容调整值来控制可变电容电路的电容值。计时电路根据振荡电路所输出的时钟信号来生成时间信息。电容器阵列具有多个电容器和与多个电容器中的1个电容器连接的切换用开关。处理电路通过以时分方式控制切换用开关，按照比多个电容器中的最小的电容值小的分辨率对可变电容电路的电容值进行控制。
本实施方式的实时时钟装置通过对电容值进行时分控制而提高电容调整的分辨率，因此能够高精度地对振荡频率进行温度补偿。即，本实施方式的实时时钟装置能够相对于温度变动将振荡频率的频率偏差保持得较小。由此，本实施方式的实时时钟装置能够按照频率偏差小的高精度的时钟信号进行计时，能够生成高精度的时间信息。
并且，在本实施方式中，也可以是，处理电路构成为对温度数据进行数字滤波处理。也可以是，处理电路构成为通过对存储于存储器的电容调整值进行插值处理，求出与进行了数字滤波处理的温度数据对应的电容调整值。
这样，处理电路能够根据数字滤波处理后的高品质的温度数据来进行电容控制，因此，能够提高温度补偿的精度。通过提高温度补偿的精度，本实施方式的实时时钟装置能够生成更高精度的时间信息。
并且，在本实施方式中，也可以是，存储器存储与通过插值处理求出的电容调整值的低位比特对应的时分模式信息。也可以是，处理电路根据时分模式信息来控制切换用开关。
这样，处理电路能够根据从存储器读出的时分模式信息，按照该时分模式信息所示的时间序列以时分方式对切换用开关的接通断开进行切换。
并且，在本实施方式中，也可以是，多个电容器包含第1电容器、第2电容器、···、第n(n为2以上的整数)电容器、第1开关～第n开关以及切换用电容器。也可以是，第1电容器、第2电容器、···、第n电容器的电容值为C0、2×C0、···、2n-1×C0。也可以是，第1开关～第n开关与第1电容器～第n电容器分别串联连接。也可以是，切换用电容器的电容值是C0。也可以是，切换用开关与切换用电容器串联连接。也可以是，切换用开关按照比第1开关～第n开关短的周期被进行接通断开控制。
这样，通过切换用开关按照比第1开关～第n开关短的周期被进行接通断开控制，可实现上述时分控制。即，在切换第1开关～第n开关的接通断开状态的定时与下一次切换第1开关～第n开关的接通断开状态的定时之间的期间中，切换用开关以时分方式被进行接通断开控制。电容器阵列的电容值在切换用开关接通时包含切换用电容器的电容值，在切换用开关断开时不包含切换用电容器的电容值。由此，可变电容电路的电容值被进行时分控制。
并且，本实施方式的电子设备包含：上述任意记载的电路装置；以及处理装置，其根据来自电路装置的输出信号进行动作。
并且，本实施方式的移动体包含：上述任意记载的电路装置；以及处理装置，其根据来自电路装置的输出信号来进行动作。
另外，如上述那样对本实施方式进行了详细地说明，但本领域技术人员应当能够容易地理解，可以实施实质上不脱离本发明的新事项和效果的多个变形。因此，这样的变形例全部包含在本发明的范围内。例如，在说明书或附图中至少有一次与更广义或同义的不同用语一起记载的用语也能够在说明书或附图的任意位置处置换为该不同用语。并且，本实施方式和变形例的全部组合也包含在本发明的范围内。并且，电路装置、振子、振荡器、实时时钟装置、电子设备以及移动体的结构和动作等也并不限定于本实施方式中的说明，能够实施各种变形。

Claims (15)

1.一种电路装置，其特征在于，该电路装置包含：
振荡电路，其具有由电容器阵列构成的可变电容电路，并且该振荡电路按照与所述可变电容电路的电容值对应的振荡频率进行振荡；以及
处理电路，其被输入通过对来自温度传感器的温度检测电压进行A/D转换而得到的温度数据，根据所述温度数据来进行针对所述可变电容电路的电容控制，
所述处理电路被输入第1温度数据和作为所述第1温度数据的下一个的第2温度数据作为所述温度数据，在基于所述第1温度数据的所述电容控制的开始与基于所述第2温度数据的所述电容控制的开始之间的期间中，以时分方式切换地将第1电容控制数据和第2电容控制数据输出到所述可变电容电路，其中，所述第1电容控制数据与所述第1温度数据对应，所述第2电容控制数据与所述第1电容控制数据不同。
2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，
所述第2电容控制数据是与所述第1电容控制数据相差规定值的数据。
3.根据权利要求2所述的电路装置，其特征在于，
所述第1电容控制数据是第1整数数据，
所述第2电容控制数据是对所述第1整数数据加上或减去所述规定值得到的第2整数数据。
4.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，
该电路装置包含存储时分模式信息的存储器，
所述处理电路根据从所述存储器读出的所述时分模式信息，以时分方式切换地将所述第1电容控制数据和所述第2电容控制数据输出到所述可变电容电路。
5.根据权利要求4所述的电路装置，其特征在于，
所述存储器将所述温度数据与所述可变电容电路的电容调整值对应起来进行存储，将所述电容调整值的小数数据与所述时分模式信息对应起来进行存储，
所述处理电路从所述存储器读出与所述温度数据对应的所述电容调整值，从所述存储器读出与所读出的所述电容调整值的所述小数数据对应的所述时分模式信息，
所述处理电路根据从所述存储器读出的所述时分模式信息以时分方式切换地将所述第1电容控制数据和所述第2电容控制数据输出到所述可变电容电路，其中，所述第1电容控制数据基于从所述存储器读出的所述电容调整值，所述第2电容控制数据是对所述第1电容控制数据加上或减去规定值得到的整数数据。
6.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，
该电路装置包含存储器，该存储器将所述温度数据和所述可变电容电路的电容调整值对应起来进行存储，
所述处理电路读出与所述温度数据的高位比特对应的第1电容调整值和第2电容调整值，并根据所述温度数据的低位比特对所述第1电容调整值和所述第2电容调整值进行线性插值，从而求出与所述温度数据对应的电容调整值，
所述处理电路根据所述电容调整值的小数数据以时分方式切换地将作为所述电容调整值的整数数据的所述第1电容控制数据和所述第2电容控制数据输出到所述可变电容电路。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电路装置，其特征在于，
所述处理电路包含数字滤波器，该数字滤波器对所述温度数据进行数字滤波处理，
所述处理电路根据所述数字滤波处理后的所述温度数据来控制所述可变电容电路的所述电容值。
8.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，
所述电容器阵列包含：
第1电容器～第n电容器，它们被以二进制的方式加权，n为2以上的整数；
第1开关～第n开关，它们的一端与所述第1电容器～第n电容器的一端连接，另一端与所述振荡电路的驱动电路的输出节点或输入节点连接；
切换用电容器；以及
切换用开关，其一端与所述切换用电容器的一端连接，另一端与所述驱动电路的所述输出节点或所述输入节点连接，
所述第1开关～第n开关在被输入了所述第1电容控制数据时和被输入了所述第2电容控制数据时，接通断开状态不发生变化，
所述切换用开关在被输入了所述第1电容控制数据时处于接通和断开中的一方，在被输入了所述第2电容控制数据时处于接通和断开中的另一方。
9.一种振荡器，其特征在于，该振荡器包含：
权利要求1至8中的任意一项所述的电路装置；以及
振子，其与所述振荡电路电连接，通过所述振荡电路进行振荡。
10.一种实时时钟装置，其特征在于，该实时时钟装置包含：
温度传感器，其生成温度检测电压；
A/D转换电路，其对所述温度检测电压进行A/D转换而生成温度数据；
振荡电路，其具有由电容器阵列构成的可变电容电路，并且该振荡电路按照与所述可变电容电路的电容值对应的振荡频率进行振荡；
存储器，其存储与所述温度数据对应的电容调整值；
处理电路，其根据所述温度数据和所述电容调整值来控制所述可变电容电路的所述电容值；以及
计时电路，其根据所述振荡电路所输出的时钟信号来生成时间信息，
所述电容器阵列具有多个电容器和与所述多个电容器中的1个电容器连接的切换用开关，
所述处理电路通过以时分方式控制所述切换用开关，按照比所述多个电容器中的最小的电容值小的分辨率对所述可变电容电路的所述电容值进行控制。
11.根据权利要求10所述的实时时钟装置，其特征在于，
所述处理电路对所述温度数据进行数字滤波处理，
所述处理电路构成为通过对存储于所述存储器的所述电容调整值进行插值处理，求出与进行了所述数字滤波处理的所述温度数据对应的所述电容调整值。
12.根据权利要求11所述的实时时钟装置，其特征在于，
所述存储器存储与通过所述插值处理求出的所述电容调整值的低位比特对应的时分模式信息，
所述处理电路根据所述时分模式信息来控制所述切换用开关。
13.根据权利要求10至12中的任意一项所述的实时时钟装置，其特征在于，
所述多个电容器包含：
电容值为C0、2×C0、···、2n-1×C0的第1电容器、第2电容器、···、第n电容器，n为2以上的整数；
第1开关～第n开关，它们与所述第1电容器～第n电容器分别串联连接；以及
切换用电容器，其电容值为C0，
所述切换用开关与所述切换用电容器串联连接，
所述切换用开关按照比所述第1开关～第n开关短的周期被进行接通断开控制。
14.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包含：
权利要求1至8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。
15.一种移动体，其特征在于，该移动体包含：
权利要求1至8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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