CN113258877A - 振荡器 - Google Patents
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Abstract
振荡器。能够减少频率的变动。振荡器具有:振子;发热电路,其对所述振子进行加热;温度传感器,其位于比所述振子靠近所述发热电路的位置,输出温度检测信号;温度控制电路,其根据所述温度检测信号输出控制所述发热电路的温度的温度控制信号;振荡时钟信号输出电路,其使所述振子进行振荡,输出振荡时钟信号;以及校正电路,其校正所述振荡时钟信号的频率变动,所述校正电路根据所述温度检测信号的时间变化量或所述温度控制信号的时间变化量对所述振荡时钟信号的瞬态频率变动进行补偿。
Description
技术领域
本发明涉及振荡器。
背景技术
作为用于获得高精度的振荡输出的振荡器,已知有在一个槽内具有振荡电路、石英振子、加热器和温度检测器的恒温槽型石英振荡器(OCXO:Oven Controlled crystaloscillator)。在恒温槽型石英振荡器中,加热器与用于输入恒温槽型石英振荡器的电源电压的输入端子连接,温度检测器检测恒温槽型石英振荡器的槽内的温度。然后,根据温度检测器的检测值控制流过加热器的电流,将槽内的温度控制为恒定。由此,石英振子等振子的温度稳定,从振子输出的频率稳定。
专利文献1公开了如下的振荡器的技术:在封装的薄底部配置振荡部,在厚底部配置发热元件,在发热元件上搭载振动元件,并具有将薄底部与厚底部热连接的导热部,由此,减少振荡部的温度变化,并减少由于振荡部包含的振荡元件的温度特性引起的振荡频率变化。
专利文献1:日本特开2017-028360号公报
但是,在如专利文献1所记载的振荡器中,在施加到例如发热元件的电源电压发生变动的情况下,发热元件中的消耗电流发生变动,其结果,发热元件中的发热量可能发生变动。在发热元件的发热量这样地变动的情况下,在直到通过振荡器中的温度控制使温度稳定为止的期间内,振子产生瞬态温度变动。由此,从振子输出的频率临时发生变动,其结果,从恒温槽型石英振荡器输出的振荡信号的频率精度可能下降。
发明内容
本发明的振荡器的一个方式具有:振子;发热电路,其对所述振子进行加热;温度传感器,其位于比所述振子靠近所述发热电路的位置,输出温度检测信号;温度控制电路,其根据所述温度检测信号输出控制所述发热电路的温度的温度控制信号;振荡时钟信号输出电路,其使所述振子进行振荡,输出振荡时钟信号;以及校正电路,其校正所述振荡时钟信号的频率变动,所述校正电路根据所述温度检测信号的时间变化量或所述温度控制信号的时间变化量对所述振荡时钟信号的瞬态频率变动进行补偿。
附图说明
图1是示出振荡器的构造的一例的俯视图。
图2是示出沿着图1所示的A-a线的剖视图。
图3是示出构成振荡器的容器的构造的一例的俯视图。
图4是沿着图3所示的B-b线的剖视图。
图5是示出振荡器的电气结构的功能框图。
图6是示出第2电路装置的具体结构例的图。
图7是示出构成为集成电路的第2电路装置的构造例的图。
图8是示出频率校正电路的结构的一例的图。
图9是示出与温度控制电路的温度变动相对应地在温度控制信号的电压值中产生的时间变动的一例的图。
图10是示出与图9所示的温度控制信号对应的振荡时钟信号的频率偏差(ΔF/F)的一例的图。
图11是示出振荡器的变形例的电气结构的功能框图。
图12是示出振荡器的变形例所具有的频率校正电路的结构的一例的图。
图13是示出第2实施方式的振荡器的电气结构的功能框图。
图14是示出第2实施方式的振荡器所具有的频率校正电路的结构的一例的图。
图15是示出第3实施方式的振荡器的电气结构的功能框图。
图16是示出第3实施方式的频率校正电路和触发电路的结构的一例的图。
图17是示出第3实施方式的频率校正电路的结构的一例的图。
标号说明
1:振荡器;2:振子;3:第1电路装置;4:第2电路装置;15:有源面;16:电路元件;20、22、24:电路部件;26:电极焊盘;30:键合线;32、34、36:接合部件;40:容器;42:封装主体;44:盖部件;46:第1基板;48:第2基板;50:第3基板;52:第4基板;54:第5基板;56:密封部件;60:容器;62:底座基板;64:罩;66:引线框架;110:温度调整电路;111:电阻;112:MOS晶体管;120:温度检测电路;121:二极管;130:恒流源;210:接口电路;211:寄存器;212:ROM;220:数字信号处理电路;221:振荡控制电路;222:频率校正电路;223:触发电路;230:振荡时钟信号输出电路;231:振荡用电路;232:PLL电路;233:分频电路;234:缓冲电路;241:A/D转换电路;242:选择器;243:电平转换器;244:温度检测电路;245:温度控制电路;246:D/A转换电路;261:调节器;310:校正信号生成电路;320:微分电路;330:乘法器;340:加法器;350:电源电压检测电路;351:滤波电路;352:减法器;360:比较电路;370:是否需要补偿切换电路。
具体实施方式
下面,参照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不对权利要求书所记载的本发明内容进行不合理限定。此外,以下说明的所有结构不一定都是本发明必须的结构要素。
1.第1实施方式
1.1振荡器的构造
使用图1~图4对振荡器1的构造进行说明。第1实施方式中的振荡器1是恒温槽型石英振荡器(OCXO:Oven Controlled crystal oscillator)。图1是示出振荡器1的构造的一例的俯视图。图2是示出沿着图1所示的A-a线的剖视图。图3是示出构成振荡器1的容器40的构造的一例的俯视图。图4是示出沿着图3所示的B-b线的剖视图。另外,在图1和图3中,为了方便说明振荡器1和容器40的内部构造,示出了卸下罩64和盖部件44后的状态。此外,在以下的说明中,作为相互垂直的3个轴,使用X轴、Y轴和Z轴。在该情况下,有时将图示的X轴的前端侧称作+X侧、起点侧称作-X侧,将Y轴的前端侧称作+Y侧、起点侧称作-Y侧,将Z轴的前端侧称作+Z侧、起点侧称作-Z侧。并且,在以下的说明中,有时将沿着Y轴从+Y侧观察的情况称作俯视,在俯视时,有时将+Y侧的面称作上表面、-Y侧的面称作下表面。另外,省略了形成于底座基板62的上表面上的布线图案或电极焊盘、形成于容器40的外表面的连接端子、形成于容器40的内部的布线图案或电极焊盘等的图示。
如图1和图2所示,振荡器1包含:容器40,其将振子2、包含振荡电路的第1电路装置3和包含温度控制电路的第2电路装置4收纳在内部;以及电路元件16,其在容器40的外部配置于底座基板62的上表面。振子2例如也可以是外部应力灵敏度较小、频率稳定性优异的SC切石英振子。
此外,在振荡器1的底座基板62的上表面,借助引线框架66与底座基板62分离地配置有容器40,并配置有多个电容和电阻等电路部件20、22、24。并且,容器40和电路元件16被罩64覆盖,收纳在容器60的内部。另外,容器60的内部被气密密封于真空等减压环境或氮、氩、氦等惰性气体环境。
如上所述,在第1实施方式的振荡器1中,用于调整振子2或第1电路装置3所包含的振荡电路等的电路元件16、电路部件20、22、24配置于容器40的外部。因此,可减少由于容器40所收纳的第2电路装置4包含的发热电路的热而从构成电路元件16的树脂部件或将电路元件16及电路部件20、22、24与容器40连接起来的连接部件即焊锡或导电性粘接剂等产生气体的可能性。此外,即使产生了气体,由于振子2收纳在容器40中,因此,振子2受到气体的影响的可能性也减少,其结果,振子2维持稳定的频率特性。即,能够获得具有较高的频率稳定性的振荡器1。
如图3和图4所示,在容器40的内部收纳有第1电路装置3、第2电路装置4和振子2。此外,振子2配置于第2电路装置4的上表面。另外,容器40的内部被气密密封成真空等减压环境或氮、氩、氦等惰性气体环境。
容器40构成为包含封装主体42和盖部件44。如图4所示,封装主体42具有层叠的第1基板46、第2基板48、第3基板50、第4基板52和第5基板54。此外,第2基板48、第3基板50、第4基板52和第5基板54是去除中央部而得的环状体,在第5基板54的上表面周缘形成有密封环或低熔点玻璃等密封部件56。第2基板48和第3基板50形成收纳第1电路装置3的凹部,第4基板52和第5基板54形成收纳第2电路装置4及振子2的凹部。
第1电路装置3借助接合部件36接合于第1基板46的上表面的规定位置。而且,第1电路装置3借助键合线30与配置于第2基板48的上表面的未图示的电极焊盘电连接。
第2电路装置4借助接合部件34接合于第3基板50的上表面的规定位置。在作为第2电路装置4的上表面的有源面15设置有电极焊盘26。设置于第2电路装置4的电极焊盘26借助键合线30与配置于第4基板52的上表面的未图示的电极焊盘电连接。
如上所述,第1电路装置3和第2电路装置4在容器40的内部分离地配置。因此,为了对振子2进行加热而产生的第2电路装置4的热不易直接传递到第1电路装置3,其结果,第2电路装置4产生的热作用于第1电路装置3的可能性减少,可减少由于第2电路装置4过热而引起的第1电路装置3所包含的振荡电路的特性劣化的可能性。
振子2配置于第2电路装置4的有源面15。即,第2电路装置4配置于比第1电路装置3靠近振子2的位置。具体而言,振子2借助金属制的焊锡或导电性粘接剂等接合部件32与第2电路装置4接合,该接合部件32将形成于第2电路装置4的有源面15的电极焊盘26与形成于振子2的下表面的未图示的电极焊盘电连接。换言之,振子2由第2电路装置4支承。另外,设置于振子2的上下的表面的未图示的激励电极与形成于振子2的下表面的未图示的电极焊盘分别电连接。另外,振子2和第2电路装置4连接成使第2电路装置4产生的热传递到振子2即可。因此,例如,振子2与第2电路装置4通过非导电性的接合部件连接,振子2与第2电路装置4或封装主体42也可以使用未图示的键合线等导电性部件进行电连接。
如上所述,振荡器1的振子2配置于第2电路装置4上,由此,能够将第2电路装置4产生的热有效地传递到振子2,其结果,能够以较低的消耗使振子2的温度控制稳定。
另外,在图1中,在俯视时将振子2的形状图示为了矩形,但是,振子2的形状不限于矩形,例如也可以为圆形。此外,振子2不限于SC切石英振子,也可以是AT切石英振子,也可以是音叉型石英振子、弹性表面波谐振片等压电振子或MEMS(Micro Electro MechanicalSystems)谐振元件。另外,在使用AT切石英振子作为振子2的情况下,无需B模式抑制电压电路,因此,能够实现振荡器1的小型化。
1.2振荡器的电气结构
图5是示出第1实施方式的振荡器1的电气结构的功能框图。如图5所示,第1实施方式的振荡器1包含振子2、第1电路装置3和第2电路装置4。
第2电路装置4包含温度调整电路110和温度检测电路120。此处,包含第1实施方式中的温度调整电路110和温度检测电路120的第2电路装置4一体地构成为集成电路。换言之,振荡器1具有集成电路作为第2电路装置4,该集成电路包含温度调整电路110和温度检测电路120。构成为该集成电路的第2电路装置4是第1集成电路的一例。
温度调整电路110包含作为用于调整振子2的温度的元件的发热元件。温度调整电路110产生的热由从第1电路装置3供给的温度控制信号VHC控制。如上所述,振子2与第2电路装置4接合。因此,温度调整电路110产生的热传递到振子2。即,通过控制从温度调整电路110产生的热,能够使振子2的温度接近期望的温度。即,温度调整电路110对振子2进行了加热。对该振子2进行加热的温度调整电路110是发热电路的一例。
温度检测电路120检测温度,向第1电路装置3输出与检测出的温度对应的电压电平的第1温度检测信号VT1。如上所述,振子2与第2电路装置4接合。即,第2电路装置4所包含的温度检测电路120位于振子2的附近。因此,温度检测电路120能够检测振子2的周围温度。此外,温度调整电路110与温度检测电路120一体地构成为作为集成电路的第2电路装置4。因此,温度检测电路120也位于温度调整电路110的附近。即,也可以说温度检测电路120检测温度调整电路110的周边温度。如上所述,温度检测电路120检测振子2的周边温度和温度调整电路110的周边温度。此处,第1温度检测信号VT1是温度检测信号的一例,输出第1温度检测信号VT1的温度检测电路120是温度传感器的一例。
第1电路装置3具有接口电路(I/F:Interface)210、寄存器211、ROM 212、数字信号处理电路(DSP:Digital Signal Processor)220、振荡时钟信号输出电路230、A/D转换电路(ADC:Analog to Digital Converter)241、选择器242、电平转换器(L/S:Level Shifter)243、温度检测电路244、温度控制电路245、D/A转换电路(DAC:Digital to AnalogConverter)246和调节器261。
接口电路210与未图示的外部装置进行数据通信,该外部装置与振荡器1连接。接口电路210例如是支持I2C(Inter-Integrated Circuit)总线的电路,也可以是支持SPI(Serial Peripheral Interface)总线的电路。
寄存器211和ROM 212存储振荡器1的各种信息。寄存器211包含易失性存储器,ROM212构成为包含非易失性存储器。在振荡器1的制造时的检查工序等中,外部装置经由接口电路210将用于控制振荡器1所具有的各电路的动作的各种数据写入寄存器211中,由此,进行振荡器1所包含的各电路的调整。然后,外部装置将通过该调整而决定的各种调整值的最佳数据经由接口电路210而存储到ROM 212中。然后,在振荡器1的电源接通时,ROM 212所存储的各种数据被转发到寄存器211并保持。然后,寄存器211所保持的各种数据被供给到各电路。
调节器261通过对从第1电路装置3的外部供给的电源电压VDD的电压值进行升压或降压,生成用于使第1电路装置3所具有的各电路工作的工作电压或第1电路装置3所具有的各电路的基准电位。
温度控制电路245根据从寄存器211输入的振子2的温度设定值TC和温度检测电路120检测出的第1温度检测信号VT1,生成用于控制温度调整电路110的温度的温度控制信号VHC。即,温度控制电路245根据温度检测电路120所输出的第1温度检测信号VT1,输出用于控制温度调整电路110的温度的温度控制信号VHC。此处,温度控制信号VHC是温度控制信号的一例,输出温度控制信号VHC的温度控制电路245是温度控制电路的一例。
此外,寄存器211输出的温度设定值TC也可以是振子2的目标温度的设定值,存储到ROM 212的规定的存储区域中。然后,通过接通振荡器1的电源,可读出ROM212所存储的温度设定值TC,转发到寄存器211所包含的规定的存储区域并保持。然后,寄存器211所包含的规定的存储区域所保持的温度设定值TC被供给到温度控制电路245。
电平转换器243通过将从振荡器1的外部供给的频率控制信号VC转换为期望的电压电平,生成频率控制信号VFC。
温度检测电路244检测温度,输出与检测出的温度对应的电压电平的第2温度检测信号VT2。如上所述,第1电路装置3接合于第1基板46的上表面。即,第1电路装置3位于比第2电路装置4远离振子2的位置。换言之,第1电路装置3所包含的温度检测电路244设置于比温度检测电路120远离振子2和温度调整电路110的位置。并且,温度检测电路244检测远离振子2和温度调整电路110的位置处的容器40的内部温度。
选择器242被输入电平转换器243生成的频率控制信号VFC、温度控制电路245生成的温度控制信号VHC、温度检测电路244生成的第2温度检测信号VT2和供给到振荡器1的电源电压VDD。然后,选择器242选择频率控制信号VFC、温度控制信号VHC、第2温度检测信号VT2和电源电压VDD中的任意一个而输出。另外,在第1实施方式中,选择器242以时分的方式选择频率控制信号VFC、温度控制信号VHC、第2温度检测信号VT2和电源电压VDD而输出。
A/D转换电路241将从选择器242以时分方式输出的频率控制信号VFC、温度控制信号VHC、第2温度检测信号VT2和电源电压VDD各自依次转换为作为数字信号的频率控制码DFC、温度控制码DHC、第2温度检测码DT2和电源电压码DVD。
数字信号处理电路220包含振荡控制电路221和频率校正电路222。数字信号处理电路220被输入寄存器211所输出的设定信号DC、A/D转换电路241所输出的频率控制码DFC、温度控制码DHC、第2温度检测码DT2和电源电压码DVD。
振荡控制电路221根据从寄存器211输入的设定信号DC,生成控制振荡时钟信号输出电路230的动作的振荡控制信号MC。振荡控制信号MC输入到后述的振荡时钟信号输出电路230。然后,根据振荡控制信号MC变更振荡时钟信号输出电路230所包含的PLL电路232的倍增率、分频电路233的分频率和缓冲电路234的缓冲周期等的振荡时钟信号输出电路230的各种设定值。即,振荡控制电路221控制振荡时钟信号输出电路230的动作。该振荡控制电路221是控制电路的一例。
频率校正电路222根据频率控制码DFC、温度控制码DHC、第2温度检测码DT2和电源电压码DVD来输出频率校正码DOC,该频率校正码DOC用于校正振荡时钟信号输出电路230所输出的振荡时钟信号CKO的频率。第1实施方式中的频率校正电路222根据与温度控制信号VHC对应的温度控制码DHC的时间变化量补偿振荡时钟信号CKO的瞬态频率变动,由此生成用于校正振荡时钟信号CKO的频率的频率校正码DOC,其中,温度控制信号VHC用于根据第2温度检测码DT2而控制振荡时钟信号输出电路230所输出的振荡时钟信号CKO的频率成为期望的频率。另外,之后叙述频率校正电路222的详细内容。
D/A转换电路246将数字信号处理电路220包含的频率校正电路222所生成的频率校正码DOC转换为作为模拟信号的频率校正信号VOC,输出到振荡时钟信号输出电路230。
振荡时钟信号输出电路230包含振荡用电路231、PLL电路232、分频电路233和缓冲电路234。
振荡用电路231与振子2的两端电连接,通过对振子2的输出信号进行放大并反馈至振子2,使振子2进行振荡。振荡用电路231例如可以是使用反相器作为放大元件的电路,也可以是使用双极晶体管作为放大元件的电路。第1实施方式中的振荡用电路231使振子2以与从D/A转换电路246供给的频率校正信号VOC的电压值对应的频率进行振荡。具体而言,振荡用电路231具有成为振子2的负载电容的未图示的可变电容元件。而且,通过对该可变电容元件施加与频率校正信号VOC对应的电压,可变电容元件的负载电容的大小成为与该电压对应的值。即,利用与频率校正信号VOC对应的电压值控制振荡用电路231所具有的可变电容元件的负载电容的大小,由此,校正从振荡用电路231输出的振荡信号的频率。
PLL电路232对从振荡用电路231输出的振荡信号的频率进行倍增。
分频电路233对从PLL电路232输出的振荡信号进行分频。
缓冲电路234对从分频电路233输出的振荡信号进行缓冲,将其作为振荡时钟信号CKO向第1电路装置3的外部输出。该振荡时钟信号CKO成为振荡器1的输出信号。
此处,第1实施方式中的第1电路装置3构成为集成电路。换言之,振荡器1具有集成电路作为第1电路装置3,该集成电路包含振荡时钟信号输出电路230和频率校正电路222。构成为该集成电路的第1电路装置3是第2集成电路的一例。此外,使振子2进行振荡并输出振荡时钟信号CKO的振荡时钟信号输出电路230是振荡时钟信号输出电路的一例,对振荡时钟信号CKO的频率变动进行校正的频率校正电路222是校正电路的一例。
1.3温度调整电路110和温度检测电路120的结构
接着,使用图6和图7对第2电路装置4所包含的温度调整电路110和温度检测电路120的具体结构例进行说明。
图6是示出第2电路装置4的具体结构例的图。如图6所示,第2电路装置4所包含的温度调整电路110构成为在电源电压VDD与地GND之间串联连接有电阻111和MOS晶体管112。MOS晶体管112的栅极被输入温度控制信号VHC。利用该温度控制信号VHC控制MOS晶体管112,其结果,可控制流过电阻111的电流。由此,控制电阻111的发热量。
此外,第2电路装置4所包含的温度检测电路120构成为在电源电压VDD与地GND之间正向地串联连接有1个或多个二极管121。利用恒流源130向该温度检测电路120供给恒定的电流。即,恒定的正向电流流过1个或多个二极管121。在恒定的正向电流流过二极管121的情况下,二极管121的两端的电压相对于温度变化大致线性地发生变化。因此,二极管121的阳极侧的电压相对于温度线性地发生变化。因此,能够将二极管121的阳极产生的信号用作第1温度检测信号VT1。
图7是示出构成为集成电路的第2电路装置4的构造例的图。如图7所示,在一体地构成为集成电路的第2电路装置4中,温度调整电路110和温度检测电路120在沿着Y轴的方向上层叠地配置。而且,如上所述,振子2在作为温度调整电路110与温度检测电路120层叠的方向的沿着Y轴的方向上,位于一体地构成为集成电路的第2电路装置4的上方。
具体而言,温度调整电路110在一体地构成为集成电路的第2电路装置4的内部位于-Y侧,温度检测电路120在一体地构成为集成电路的第2电路装置4的内部与温度调整电路110的+Y侧层叠。而且,振子2借助电极焊盘26及接合部件32与一体地构成为集成电路的第2电路装置4的+Y侧的上方接合。即,温度检测电路120位于温度调整电路110的上方、且比温度调整电路110靠近振子2的位置。
由此,即使在温度调整电路110的温度发生了变动的情况下,温度检测电路120也能够在该变动后的温度传导到振子2之前检测出该温度变动。然后,针对温度检测电路120检测出的温度变动,第1电路装置3校正振子2的振荡频率,由此,能够减少振子2的振荡频率因该温度变化而发生变动的可能性。
1.4频率校正电路的结构和动作
接着,对减少振荡器1的频率变动的频率校正电路222的结构和动作进行说明。图8是示出频率校正电路222的结构的一例的图。如图8所示,频率校正电路222具有校正信号生成电路310、微分电路320、乘法器330和加法器340。
校正信号生成电路310根据与第2温度检测信号VT2对应的第2温度检测码DT2,校正从振荡时钟信号输出电路230输出的振荡时钟信号CKO的频率。在第1实施方式中,校正信号生成电路310根据第2温度检测码DT2,输出作为数字信号的基频率校正码BOC,该基频率校正码BOC用于进行温度补偿以使振荡时钟信号CKO的频率成为期望的频率。具体而言,在振荡器1的制造时的检查工序中,生成温度补偿数据,该温度补偿数据用于供校正信号生成电路310生成成为与振子2的频率温度特性大致相反的特性的温度补偿值。然后,所生成的温度补偿数据存储到ROM 212中。当振荡器1的电源接通时,该温度补偿数据从ROM 212转发到寄存器211所包含的规定的存储区域并保持。然后,校正信号生成电路310根据该温度补偿数据和第2温度检测码DT2,生成基频率校正码BOC,该基频率校正码BOC用于校正从振荡时钟信号输出电路230输出的振荡时钟信号CKO的频率。另外,校正信号生成电路310也可以除了温度补偿数据和第2温度检测码DT2以外还使用与频率控制信号VFC对应的频率控制码DFC来生成基频率校正码BOC。
微分电路320被输入与温度控制电路245所生成的温度控制信号VHC对应的温度控制码DHC。然后,微分电路320通过对温度控制码DHC进行微分,生成表示温度控制码DHC的时间变化量的微分温度控制码dDHC。
此处,如上所述,温度控制信号VHC是用于控制温度调整电路110的信号。因此,例如,在温度调整电路110的温度比规定温度高的情况下,温度控制信号VHC包含用于使温度调整电路110的温度下降的信息,在温度调整电路110的温度比规定温度低的情况下,温度控制信号VHC包含用于使温度调整电路110的温度上升的信息。即,温度控制信号VHC是与温度调整电路110的温度对应的信号,也是与温度调整电路110的温度变化联动地变化的信号。因此,微分电路320输出的微分温度控制码dDHC也可以说是表示温度调整电路110的温度的时间变化量的信号。即,在温度调整电路110产生了瞬态温度变化的情况下,微分电路320输出微分温度控制码dDHC。
另外,在第1实施方式中,使用微分电路320检测温度调整电路110是否产生了瞬态温度变化,但是,只要是能够检测出温度调整电路110是否产生了瞬态温度变化的结构即可,例如也可以使用高通滤波电路或带通滤波电路来替代微分电路320。
乘法器330将从微分电路320输出的微分温度控制码dDHC乘以规定的增益Gain。
加法器340对将微分温度控制码dDHC乘以规定的增益Gain而得的信号与从校正信号生成电路310输出的基频率校正码BOC进行相加,输出频率校正码DOC。
在温度调整电路110产生了瞬态温度变化的情况下,将从如以上那样构成的频率校正电路222输出的频率校正码DOC与微分温度控制码dDHC相加。即,频率校正电路222根据温度控制信号VHC的时间变化量,补偿振荡时钟信号CKO的瞬态频率变动。由此,在温度调整电路110产生了瞬态温度变化的情况下,能够提高从振荡时钟信号输出电路230输出的振荡时钟信号CKO的频率的校正精度。即,在温度调整电路110的温度产生了短期变动的情况下,无论产生了该变动的主要原因如何,都能减少从振荡器1输出的振荡时钟信号CKO的频率变动。
1.5作用效果
在如以上那样构成的振荡器1中,校正振荡时钟信号CKO的频率变动的频率校正电路222根据温度控制信号VHC的时间变化量,补偿振荡时钟信号CKO的频率变动,其中,温度控制信号VHC是根据温度检测电路120检测出的温度调整电路110的温度而生成的用于控制温度调整电路110的温度的信号。即,频率校正电路222根据对振子2进行加热的温度调整电路110的温度变化,校正振荡时钟信号CKO的频率变动。因此,无论对振子2进行加热的温度调整电路110产生了温度变化的主要原因如何,频率校正电路222都能补偿振荡时钟信号CKO产生的瞬态频率变动。此处,在本实施方式中,瞬态频率变动是在振荡器1产生临时温度变动之后,通过温度调整电路110控制振荡器1的温度,直到从振荡器1输出的振荡时钟信号CKO的频率在期望的频率范围内稳定为止的期间内的频率变动,例如包括在直到振荡时钟信号CKO的频率在期望的频率范围内稳定为止的期间内短时间地产生的振荡时钟信号CKO的频率的急剧变动等。
此处,使用图9和图10对第1实施方式中的作用效果的具体例进行说明。图9是示出与温度调整电路110的温度变动对应地在温度控制信号VHC的电压值中产生的时间变动的一例的图。图10是示出与图9所示的温度控制信号VHC对应的振荡时钟信号CKO的频率偏差(ΔF/F)的一例的图。另外,在图10中,用虚线a表示不具有频率校正电路222根据上述的温度控制信号VHC的时间变化量来补偿振荡时钟信号CKO的频率变动的结构的情况下的振荡时钟信号CKO的频率偏差(ΔF/F),用实线b表示具有频率校正电路222根据上述的温度控制信号VHC的时间变化量来补偿振荡时钟信号CKO的频率变动的结构的情况下的振荡时钟信号CKO的频率偏差(ΔF/F)。此外,图9所示的时刻t1~t9各自与图10所示的时刻t1~t9各自表示相互对应的时刻。即,图9所示的时刻t1和图10所示的时刻t1为大致相同的时刻。
在图9所示的例子中,在时刻t1至时刻t2,温度控制电路245输出了大致恒定的电压值的温度控制信号VHC。即,在时刻t1至时刻t2的期间内,温度调整电路110的温度保持为大致恒定。因此,如图10所示,在时刻t1至时刻t2的期间内,振荡时钟信号CKO的频率偏差也保持为大致恒定。
在图9和图10所示的时刻t2至时刻t3的期间内,温度调整电路110的温度因振荡器1的外部主要原因或内部主要原因而短时间地发生变动。由此,温度控制电路245输出用于将温度调整电路110的温度保持为大致恒定的温度控制信号VHC。具体而言,在时刻t2至时刻t3的期间内温度调整电路110的温度短时间地发生了变动的情况下,如图9的例子所示,温度控制电路245在时刻t2至时刻t3的期间内,仅在短时间内输出用于补偿该温度变动的温度控制信号VHC。这样的温度调整电路110的短时间的温度变动例如是由于振荡器1的设定变更或供给到温度调整电路110的电源电压VDD的电压值的变动等而产生的。
然后,在时刻t2至时刻t3的期间内,温度调整电路110产生了短时间的温度变动的情况下,在不具有频率校正电路222根据如图10的虚线a所示的温度控制信号VHC的时间变化量补偿振荡时钟信号CKO的频率变动的结构的情况下,振子2的振荡频率与该温度调整电路110的瞬态温度变动对应地变动,其结果,从振荡器1输出的振荡时钟信号CKO的频率偏差发生恶化。
与此相对,如图10的实线b所示,在具有频率校正电路222根据第1实施方式所示的温度控制信号VHC的时间变化量补偿振荡时钟信号CKO的频率变动的结构的情况下,与温度调整电路110的瞬态温度变动对应的振子2的振荡频率的变动减少,其结果,从振荡器1输出的振荡时钟信号CKO的频率偏差发生恶化的可能性减少。
另外,图9和图10所示的时刻t3至时刻t4的期间、时刻t5至时刻t6的期间和时刻t7至时刻t8的期间均与上述的时刻t1至时刻t2的期间相同,时刻t4至时刻t5的期间、时刻t6至时刻t7的期间和时刻t8至时刻t9的期间均与上述的时刻t2至时刻t3的期间相同,因此,省略详细的说明。
如上所述,在第1实施方式的振荡器1中,校正振荡时钟信号CKO的频率变动的频率校正电路222根据温度控制信号VHC的时间变化量来补偿振荡时钟信号CKO的频率变动,由此,能够减少从振荡器1输出的振荡时钟信号CKO的频率的变动,温度控制信号VHC是根据温度检测电路120检测出的温度调整电路110的温度而生成的用于控制温度调整电路110的温度的信号。
此外,在第1实施方式的振荡器1中,温度检测电路120位于比振子2靠近温度调整电路110的位置,温度检测电路120位于振子2与温度调整电路110之间。由此,在温度调整电路110产生了瞬态温度变化的情况下,能够在因该温度变化而引起的热传递到振子2之前,由温度检测电路120检测出温度调整电路110是否产生了瞬态温度变化。即,能够缩短温度调整电路110产生的瞬态温度变化可能对振子2的频率带来影响的时间。因此,温度检测电路120位于比振子2靠近温度调整电路110的位置,温度检测电路120位于振子2与温度调整电路110之间,由此,能够进一步减少从振荡器1输出的振荡时钟信号CKO的频率的变动。
1.6变形例
在以上说明的第1实施方式的振荡器1中,频率校正电路222根据温度控制电路245输出的温度控制信号VHC的时间变化量来补偿振荡时钟信号CKO的瞬态频率变动,但是,变形例的振荡器1具有的频率校正电路222根据温度检测电路120输出的第1温度检测信号VT1的时间变化量来补偿振荡时钟信号CKO的瞬态频率变动。
使用图11和图12对振荡器1的变形例进行说明。图11是示出振荡器1的变形例的电气结构的功能框图。
如图11所示,在振荡器1的变形例中,向选择器242输入电平转换器243生成的频率控制信号VFC、温度检测电路120生成的第1温度检测信号VT1、温度检测电路244生成的第2温度检测信号VT2和供给到振荡器1的电源电压VDD。然后,选择器242选择频率控制信号VFC、第1温度检测信号VT1、第2温度检测信号VT2和电源电压VDD中的任意一个并输出。另外,选择器242以时分的方式选择频率控制信号VFC、第1温度检测信号VT1、第2温度检测信号VT2和电源电压VDD并输出。
A/D转换电路241将从选择器242以时分的方式输出的频率控制信号VFC、第1温度检测信号VT1、第2温度检测信号VT2和电源电压VDD各自依次转换为作为数字信号的频率控制码DFC、第1温度检测码DT1、第2温度检测码DT2和电源电压码DVD。
由A/D转换电路241转换后的频率控制码DFC、第1温度检测码DT1、第2温度检测码DT2和电源电压码DVD中的至少第1温度检测码DT1和第2温度检测码DT2输入到数字信号处理电路220具有的频率校正电路222。
图12是示出振荡器1的变形例具有的频率校正电路222的结构的一例的图。如图12所示,振荡器1的变形例具有的频率校正电路222具有校正信号生成电路310、微分电路320、乘法器330和加法器340。另外,校正信号生成电路310与使用图8说明的校正信号生成电路310相同,省略说明。
微分电路320被输入与温度检测电路120生成的第1温度检测信号VT1对应的第1温度检测码DT1。然后,微分电路320输出表示第1温度检测码DT1的时间变换量的微分第1温度检测码dDT1。
此处,如上所述,第1温度检测信号VT1是与由温度检测电路120检测出的温度调整电路110的温度对应的信号,且是与温度调整电路110的温度变化联动地发生变化的信号。因此,微分电路320输出的微分第1温度检测码dDT1也可以说是表示温度调整电路110的温度的时间变化量的信号。即,在温度调整电路110产生了瞬态温度变化的情况下,微分电路320输出微分第1温度检测码dDT1。
然后,乘法器330将从微分电路320输出的微分第1温度检测码dDT1乘以规定的增益Gain,然后,加法器340对将微分第1温度检测码dDT1乘以规定的增益Gain所得的信号、与从校正信号生成电路310输出的基频率校正码BOC进行相加,由此,输出频率校正码DOC。
如上所述,在振荡器1的变形例中,校正振荡时钟信号CKO的频率变动的频率校正电路222根据第1温度检测信号VT1的时间变化量补偿振荡时钟信号CKO的频率变动,第1温度检测信号VT1是温度检测电路120与温度调整电路110的温度对应地检测出的。即,频率校正电路222根据对振子2进行加热的温度调整电路110的温度变化,,校正振荡时钟信号CKO的频率变动。因此,能够起到与上述的第1实施方式的振荡器1相同的作用效果。
此外,在以上说明的第1实施方式的振荡器1中,振荡时钟信号输出电路230包含的PLL电路232也可以是将从振荡用电路231输出的振荡信号的频率转换为与利用Δ-Σ调制后的分频比控制信号指示的分频比相应的频率的、所谓分数N-PLL(Phase Locked Loop)电路。在该情况下,频率校正电路222也可以生成用于决定该分数N-PLL电路的分频比的频率校正码DOC作为用于校正振荡时钟信号CKO的频率的信号,不经由D/A转换电路246而供给到该分数N-PLL电路。即使是如以上那样构成的振荡器1的变形例,也能够起到与上述的第1实施方式的振荡器1相同的作用效果。
2.第2实施方式
接着,对第2实施方式的振荡器1进行说明。在第2实施方式的振荡器1中,频率校正电路222与第1实施方式的振荡器1的不同之处在于,根据供给到振荡器1及第2电路装置4的电源电压VDD的时间变化量,补偿振荡时钟信号CKO的瞬态频率变动。另外,在说明第2实施方式中的振荡器1时,对于与第1实施方式的振荡器1相同的结构标注相同的标号,省略或简化其说明。
图13是示出第2实施方式的振荡器1的电气结构的功能框图。如图13所示,在第2实施方式的振荡器1中,向选择器242输入电平转换器243生成的频率控制信号VFC、温度检测电路244生成的第2温度检测信号VT2和供给到振荡器1的电源电压VDD。然后,选择器242选择频率控制信号VFC、第2温度检测信号VT2和电源电压VDD中的任意一个并输出。另外,与第1实施方式的振荡器1同样地,选择器242以时分的方式选择频率控制信号VFC、第2温度检测信号VT2和电源电压VDD并输出。
A/D转换电路241将从选择器242以时分的方式输出的频率控制信号VFC、第2温度检测信号VT2和电源电压VDD各自依次转换为作为数字信号的频率控制码DFC、第2温度检测码DT2和电源电压码DVD。
由A/D转换电路241转换后的频率控制码DFC、第2温度检测码DT2和电源电压码DVD中的至少第2温度检测码DT2和电源电压码DVD输入到数字信号处理电路220具有的频率校正电路222。
图14是示出第2实施方式的振荡器1具有的频率校正电路222的结构的一例的图。如图14所示,第2实施方式的振荡器1具有的频率校正电路222具有校正信号生成电路310、微分电路320、乘法器330和加法器340。另外,校正信号生成电路310是与第1实施方式相同的结构,省略说明。
微分电路320被输入与作为振荡器1和第2电路装置4的电源的电源电压VDD相应的电源电压码DVD。然后,微分电路320输出表示电源电压码DVD的时间变换量的微分电源电压码dDVD。
此处,第2电路装置4是与上述的图6相同的结构。在供给到以这样的方式构成的第2电路装置4的电源电压VDD在短时间内发生变化的情况下,流过温度调整电路110具有的电阻111的电流在短时间内发生变化。其结果,电阻111的温度在短时间内发生变化。即,也可以说与电源电压VDD的短时间的变化对应地产生温度调整电路110的短时间的温度变化。
第2实施方式的振荡器1具有的频率校正电路222根据与这样的温度调整电路110的温度变动对应的信号即电源电压VDD,检测温度调整电路110的瞬态温度变化,根据该温度变化补偿从振荡器1输出的振荡时钟信号CKO的瞬态频率变动。由此,能够起到与第1实施方式中的振荡器1相同的作用效果。
并且,在图6所示的结构的温度调整电路110的情况下,当供给的电源电压VDD的电压值发生变动时,流过电阻111的电流发生变动,其结果,温度调整电路110的温度可能发生变化。即,温度调整电路110的温度与电源电压VDD的电压值对应地变动。
在第2实施方式中的振荡器1中,通过检测电源电压VDD的电压值的时间变化量,能够事先检测温度调整电路110的温度是否有可能产生变动。其结果,能够减小从温度调整电路110产生短时间的温度变动起到由频率校正电路222补偿振荡时钟信号CKO的瞬态频率变动为止的时间差,能够进一步减少从振荡器1输出的振荡时钟信号CKO的频率的变动。
3.第3实施方式
接着,使用图15和图16对第3实施方式的振荡器1进行说明。在第3实施方式的振荡器1中,数字信号处理电路220与第1实施方式及第2实施方式的振荡器1的不同之处在于,具有输出触发信号TRG的触发电路223,频率校正电路222对是否根据触发电路223输出的触发信号TRG执行振荡时钟信号CKO的瞬态频率变动的补偿进行切换。另外,在说明第3实施方式中的振荡器1时,对与第1实施方式及第2实施方式的振荡器1相同的结构标注相同标记,简化或省略其说明。
图15是示出第3实施方式的振荡器1的电气结构的功能框图。如图15所示,第3实施方式的振荡器1具有的数字信号处理电路220除了振荡控制电路221和频率校正电路222以外,还具有触发电路223。该触发电路223是触发信号输出电路的一例。
图16是示出第3实施方式的频率校正电路222和触发电路223的结构的一例的图。频率校正电路222具有校正信号生成电路310、微分电路320、乘法器330、加法器340和是否需要补偿切换电路370。另外,校正信号生成电路310、微分电路320、乘法器330和加法器340与第1实施方式的振荡器1相同,省略说明。
是否需要补偿切换电路370被输入从加法器340输出的频率校正码DOC和触发电路223输出的触发信号TRG。然后,触发电路223与触发信号TRG相应地针对振荡时钟信号CKO切换因温度调整电路110的短时间的温度变动而引起的频率变动是否需要补偿。
触发电路223具有电源电压检测电路350和比较电路360。向电源电压检测电路350输入与供给到温度调整电路110的电源电压VDD相应的电源电压码DVD。然后,电源电压检测电路350根据与电源电压VDD相应的电源电压码DVD检测电源电压VDD的变化量,并输出与该变化量对应的电源变动信号VF。
具体而言,电源电压检测电路350具有滤波电路351和减法器352。输入到电源电压检测电路350的电源电压码DVD在电源电压检测电路350中分支后,一个电源电压码DVD输入到减法器352,另一个电源电压码DVD输入到滤波电路351。
滤波电路351包含未图示的移动平均滤波器。然后,将表示所输入的电源电压码DVD的移动平均值的信号输入到减法器352。此处,滤波电路351只要是能够去除与电源电压码DVD对应的电源电压VDD所产生的短时间的电压值的变动的结构即可,例如也可以是低通滤波电路等。
减法器352将电源电压码DVD与表示电源电压码DVD的移动平均值的信号的差分作为电源变动信号VF从电源电压检测电路350输出。
向比较电路360输入与表示规定的阈值电压的基准电压Vref对应的阈值码VREF和电源电压检测电路350输出的电源变动信号VF。然后,在电源变动信号VF大于阈值码VREF的情况、即、电源电压VDD的电压值的变化量为规定阈值以上的情况下,比较电路360输出用于执行频率校正电路222的振荡时钟信号CKO的频率变动的补偿的触发信号TRG,在电源变动信号VF小于阈值码VREF的情况、即,电源电压VDD的电压值的变化量小于规定阈值的情况下,比较电路360输出用于停止频率校正电路222的振荡时钟信号CKO的频率变动的补偿的触发信号TRG。
此处,从触发电路223输出了用于停止频率校正电路222的振荡时钟信号CKO的频率变动的补偿的触发信号TRG的状态转移到未输出用于执行频率校正电路222的振荡时钟信号CKO的频率变动的补偿的触发信号TRG的情况时的阈值码VREF与从触发电路223输出了用于执行频率校正电路222中的振荡时钟信号CKO的频率变动的补偿的触发信号TRG的状态转移到输出用于停止频率校正电路222的振荡时钟信号CKO的频率变动的补偿的触发信号TRG的状态时的阈值码VREF也可以为不同的值。
在振荡器1中,作为振荡时钟信号CKO产生瞬态频率变动的可能性提高的主要原因之一,可举出供给到温度调整电路110的电源电压VDD的电压值的瞬态变动。在第3实施方式的振荡器1中,检测电源电压VDD的电压值的变动,在振荡器1输出的振荡时钟信号CKO产生瞬态频率变动的可能性较高的情况下,补偿振荡时钟信号CKO的瞬态频率变动,在振荡时钟信号CKO产生瞬态频率变动的可能性较低的情况下,停止振荡时钟信号CKO的瞬态频率变动的补偿。由此,与始终保证振荡时钟信号CKO中的瞬态频率变动的情况相比,能够减少振荡器1的功耗,并且,伴随微分电路320等的动作而产生的噪声等作用于振荡时钟信号CKO的可能性减少。即,在第3实施方式的振荡器1中,除了第1实施方式和第2实施方式的振荡器1的作用效果以外,还能够减少振荡器1的功耗和进一步提高振荡时钟信号CKO的频率精度。
4.第4实施方式
接着,使用图17对第4实施方式的振荡器1进行说明。图17是示出第3实施方式的频率校正电路222的结构的一例的图。第4实施方式的振荡器1与第3实施方式中的振荡器1的不同之处在于,如图17所示,根据振荡控制信号MC切换振荡时钟信号CKO的频率变动是否需要补偿。即,在振荡控制电路221输出了用于变更振荡时钟信号输出电路230的设定的振荡控制信号MC的情况下,第4实施方式的振荡器1根据该振荡控制信号MC切换振荡时钟信号CKO的频率变动是否需要补偿。即,第4实施方式的振荡器1的振荡控制信号MC作为第3实施方式的振荡器1的触发信号TRG发挥功能。在振荡器1中,作为振荡时钟信号CKO产生瞬态频率变动的可能性提高的主要原因之一,可举出由于变更振荡时钟信号输出电路230的设定而引起的振荡器1的动作状态的变化。因此,即使在根据振荡控制信号MC切换振荡时钟信号CKO的频率变动是否需要补偿的情况下,也能够起到与第3实施方式所示的振荡器1相同的作用效果。
以上,对实施方式和变形例进行了说明,但本发明并不限于这些实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内以各种形态实施。例如,还能够适当组合上述的实施方式。
本发明包含与在实施方式中所说明的结构实质上相同的结构(例如功能、方法以及结果相同的结构、或目的及效果相同的结构)。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的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。
可根据上述的实施方式和变形例导出以下的内容。
振荡器的一个方式具有:振子;发热电路,其对所述振子进行加热;温度传感器,其位于比所述振子靠近所述发热电路的位置,输出温度检测信号;温度控制电路,其根据所述温度检测信号输出控制所述发热电路的温度的温度控制信号;振荡时钟信号输出电路,其使所述振子进行振荡,输出振荡时钟信号;以及校正电路,其校正所述振荡时钟信号的频率变动,所述校正电路根据所述温度检测信号的时间变化量或所述温度控制信号的时间变化量对所述振荡时钟信号的瞬态频率变动进行补偿。
根据该振荡器,校正电路根据温度控制信号或温度检测信号的时间变化量补偿振荡时钟信号的瞬态频率变动,其中,温度控制信号控制对振子进行加热的发热电路的温度,温度检测信号是位于对振子进行加热的发热电路的附近且输出温度检测信号的温度传感器所输出的。此处,温度控制信号是用于控制对振子进行加热的发热电路的温度的信号,温度检测信号是包含由温度传感器检测出的振子的温度的信号。即,温度控制信号和温度检测信号是与发热电路的温度相应的信号。通过根据这样的与发热电路的温度对应的信号来补偿振荡时钟信号的瞬态频率变动,即使在施加到振荡器1的加热器的温度由于各种原因而产生了短期变动的情况下,也能够减少从振荡器输出的信号产生频率变动的可能性。
在所述振荡器的一个方式中,也可以是,具有:振子;发热电路,其对所述振子进行加热;温度传感器,其位于比所述振子靠近所述发热电路的位置,输出温度检测信号;温度控制电路,其根据所述温度检测信号输出控制所述发热电路的温度的温度控制信号;振荡时钟信号输出电路,其使所述振子进行振荡,输出振荡时钟信号;以及校正电路,其校正所述振荡时钟信号的频率变动,所述校正电路根据供给到所述发热电路的电源电压的时间变化量对所述振荡时钟信号的瞬态频率变动进行补偿。
根据该振荡器,校正电路根据供给到对振子进行加热的发热电路的电源电压的时间变化量补偿振荡时钟信号的瞬态频率变动。此处,在供给到发热电路的电源电压在短时间内发生了变化的情况下,流过发热电路的电流在短时间内发生变化。其结果,发热电路的温度在短时间内发生变化。即,与电源电压的短时间的变化对应地产生发热电路的温度变化。根据这样的被供给到发热电路的电源电压的短时间的变化量补偿振荡时钟信号的瞬态频率变动,由此,即使在施加到振荡器1的加热器的温度产生了短期变动的情况下,也能够减少从振荡器输出的信号产生频率变动的可能性。
在所述振荡器的一个方式中,也可以是,所述振荡器具有触发信号输出电路,所述触发信号输出电路输出触发信号,所述校正电路根据所述触发信号执行所述振荡时钟信号的频率变动的补偿。
根据该振荡器,能够根据触发信号控制是否执行振荡时钟信号的频率变动的补偿,因此,能够在无需振荡时钟信号的频率变动的补偿的时刻,停止振荡时钟信号的频率变动的补偿。因此,能够减少由于执行振荡时钟信号的频率变动的补偿而引起的振荡器的功耗,并且能够减少由于执行振荡时钟信号的频率变动的补偿而引起的噪声作用于构成振荡器的其他电路的可能性。因此,能够进一步减少从振荡器输出的信号产生频率变动的可能性。
在所述振荡器的一个方式中,也可以是,在供给到所述发热电路的电源电压的变化量为规定值以上的情况下,所述触发信号输出电路输出执行所述振荡时钟信号的频率变动的补偿的所述触发信号。
在所述振荡器的一个方式中,也可以是,所述校正电路具有是否需要补偿切换电路,所述是否需要补偿切换电路被输入所述触发信号,所述触发信号输出电路具有:电源电压检测电路,其输出与供给到所述发热电路的电源电压的变化量对应的电源变动信号;以及比较电路,其对所述电源变动信号表示的电源电压的电压值的变化量的幅度与规定的阈值进行比较,根据比较结果输出所述触发信号,所述是否需要补偿切换电路根据所述触发信号对所述振荡时钟信号的频率变动是否需要补偿进行切换。
在所述振荡器的一个方式中,也可以是,所述振荡器具有控制电路,所述控制电路控制所述振荡时钟信号输出电路的动作,所述校正电路根据在所述控制电路变更所述振荡时钟信号输出电路的设定的情况下输出的设定变更信号,对所述振荡时钟信号的频率变动是否需要补偿进行切换。
在所述振荡器的一个方式中,也可以是,所述振荡器具有第1集成电路,所述第1集成电路包含所述发热电路和所述温度传感器。
在所述振荡器的一个方式中,也可以是,所述发热电路和所述温度传感器在所述第1集成电路中以层叠的状态配置,所述振子在所述发热电路和所述温度传感器层叠的方向上,位于所述第1集成电路的上方,在所述第1集成电路中,所述温度传感器位于所述发热电路的上方。
根据该振荡器,温度传感器位于发热电路与振子之间,因此,在因发热电路的意外的温度变动而产生的热传导到振子之前,温度传感器能够检测该温度变动。因此,能够缩短对振子施加意外的温度的时间,其结果,能够进一步减少从振荡器输出的信号产生频率变动的可能性。
在所述振荡器的一个方式中,也可以是,所述振荡器具有第2集成电路,所述第2集成电路包含所述振荡时钟信号输出电路和所述校正电路,所述第1集成电路位于比所述第2集成电路靠近所述振子的位置。
根据该振荡器,包含所述发热电路和所述温度传感器的第1集成电路位于比包含所述振荡时钟信号输出电路和所述校正电路的第2集成电路靠近振子的位置,由此,对第1集成电路的振子的温度控制的精度提高。因此,振子产生温度变动的可能性减少,其结果,能够进一步减少从振荡器输出的信号产生频率变动的可能性。
Claims (9)
1.一种振荡器,其具有:
振子;
发热电路,其对所述振子进行加热;
温度传感器,其位于比所述振子靠近所述发热电路的位置,输出温度检测信号;
温度控制电路,其根据所述温度检测信号输出控制所述发热电路的温度的温度控制信号;
振荡时钟信号输出电路,其使所述振子进行振荡,输出振荡时钟信号;以及
校正电路,其校正所述振荡时钟信号的频率变动,
所述校正电路根据所述温度检测信号的时间变化量或所述温度控制信号的时间变化量对所述振荡时钟信号的瞬态频率变动进行补偿。
2.一种振荡器,其具有:
振子;
发热电路,其对所述振子进行加热;
温度传感器,其位于比所述振子靠近所述发热电路的位置,输出温度检测信号;
温度控制电路,其根据所述温度检测信号输出控制所述发热电路的温度的温度控制信号;
振荡时钟信号输出电路,其使所述振子进行振荡,输出振荡时钟信号;以及
校正电路,其校正所述振荡时钟信号的频率变动,
所述校正电路根据供给到所述发热电路的电源电压的时间变化量对所述振荡时钟信号的瞬态频率变动进行补偿。
3.根据权利要求1或2所述的振荡器,其中,
所述振荡器具有触发信号输出电路,所述触发信号输出电路输出触发信号,
所述校正电路根据所述触发信号执行所述振荡时钟信号的频率变动的补偿。
4.根据权利要求3所述的振荡器,其中,
在供给到所述发热电路的电源电压的变化量为规定值以上的情况下,所述触发信号输出电路输出执行所述振荡时钟信号的频率变动的补偿的所述触发信号。
5.根据权利要求3所述的振荡器,其中,
所述校正电路具有是否需要补偿切换电路,所述是否需要补偿切换电路被输入所述触发信号,
所述触发信号输出电路具有:
电源电压检测电路,其输出与供给到所述发热电路的电源电压的变化量对应的电源变动信号;以及
比较电路,其对所述电源变动信号表示的电源电压的电压值的变化量的幅度与规定的阈值进行比较,根据比较结果输出所述触发信号,
所述是否需要补偿切换电路根据所述触发信号对所述振荡时钟信号的频率变动是否需要补偿进行切换。
6.根据权利要求1或2所述的振荡器,其中,
所述振荡器具有控制电路,所述控制电路控制所述振荡时钟信号输出电路的动作,
所述校正电路根据在所述控制电路变更所述振荡时钟信号输出电路的设定的情况下输出的设定变更信号,对所述振荡时钟信号的频率变动是否需要补偿进行切换。
7.根据权利要求1或2所述的振荡器,其中,
所述振荡器具有第1集成电路,所述第1集成电路包含所述发热电路和所述温度传感器。
8.根据权利要求7所述的振荡器,其中,
所述发热电路和所述温度传感器在所述第1集成电路中以层叠的状态配置,
所述振子在所述发热电路和所述温度传感器层叠的方向上,位于所述第1集成电路的上方,
在所述第1集成电路中,所述温度传感器位于所述发热电路的上方。
9.根据权利要求7所述的振荡器,其中,
所述振荡器具有第2集成电路,所述第2集成电路包含所述振荡时钟信号输出电路和所述校正电路,
所述第1集成电路位于比所述第2集成电路靠近所述振子的位置。
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