CN1222851C - 振荡电路、电子设备、时钟 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种振荡电路、电子设备和时钟，振荡电路具有石英振子和通过信号路径与所述石英振子连接而被振荡驱动的主要电路部分。所述主要电路部分设置有将通过信号路径与所述石英振子连接的反相器的输入侧和所述信号路径的输入端子Xin之间的信号路径直流隔离的DC阻隔电容器。并设置有通过电阻元件连接所述信号路径的输入端子Xin和反相器输出侧的电位稳定电路。
Description
技术领域
本发明涉及振荡电路、电子设备以及时钟。
背景技术
当前，便携使用的手表或电子设备大多使用电池或可以充电的二次电池作为主要电源来驱动电路。在这种设备中使用的所述电路大多根据振荡电路的振荡频率fs来生成基准时钟。
图1中示出了现有振荡电路的一个例子。
如图所示，在半导体衬底上构成振荡电路的主要电路部分20，该主要电路部分20通过设置在信号电路中的输入输出端子Xin、Xout与石英振子10的两端连接。
所述主要电路部分20包含通过信号路径与振子10连接的反相器22，以及连接到反相器22的输入、输出侧的反馈电阻24。
该现有振荡电路中，由于石英振子10的输入端子Xin与反相器22的输入侧直接连接，因此一旦石英振子10的输入端子Xin的电位变化，就直接将电位变化的波形输入到反相器22中。此时，该输入波形如果不与反相器22的门限电压交叉，则振荡电路的振荡就会停止。
因此，该现有振荡电路中，如果石英振子10的输入端子Xin与电源之间产生泄漏等，反相器22的输入侧电位变化，则存在振荡停止，或在振荡没有停止之前引起振荡频率大幅变动的问题。
特别地，振荡电路中，由于将其主要电路部分20构成在半导体衬底上，并且外接石英振子10，在作为其连接部分的输入端子Xin处容易产生泄漏，因此需要采取对策。
图2中示出了使用DC阻隔电容器(DC cut condenser)26作为应付由泄漏引起的振荡停止的对策的现有振荡电路的一个例子。
该现有例子中，将DC阻隔电容器26连接在信号路径的输入端子Xin与反相器22的输入端子之间。
通过该DC阻隔电容器26，将石英振子10的输入端子Xin与反相器22的输入侧直流隔离。输入到反相器22的波形为对DC阻隔电容器26充放电的波形。为此，即使由于泄漏等原因，在输入端子Xin的电位发生变动的情况下，由于对DC阻隔电容器26充放电的波形与反相器22的门限电压交叉，因此，振荡电路的振荡不会停止。即，即使在石英振子10的输入端子Xin与电源之间产生泄漏的情况下，也难于引起停止振荡等问题，能实现可以稳定振荡的振荡电路。
但是，如图2所示，如果将DC阻隔电容器26设置在信号路径的输入端子Xin侧，则石英振子10的输入端子Xin的电位接近于开路状态，处于非常不稳定的状态。并且，由于石英振子10的输入端子Xin的电位变化，连接到该输入端子Xin侧的主要电路部分20的寄生电容Cy1、Cy2、Cx的各个耗尽层变化，其电容也变化。
因此，如果由于加湿或光等干扰而在石英振子10的输入端子Xin产生微小泄漏，使输入端子Xin的电位变化，则随之寄生电容也变化。其结果，振荡电路的振荡常数变化，振荡频率本身也变化，存在对将该振荡频率作为基准时钟使用的电路各部分的动作产生坏影响的问题。
特别地，在现有振荡电路中，在将DC阻隔电容器26设置在半导体衬底上的情况下，由于构成电路，使随之产生的寄生电容Cx位于输入端子Xin侧，由于伴随着上述微小泄漏电流的产生，上述寄生电容Cx的大小变化，因此整个电路的寄生电容的变化也很大，从而存在由振荡频率引起大幅变动的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的在于，能够稳定地进行振荡，并且能够实现振荡频率变动少的振荡电路、电子设备以及时钟。
根据本发明，提供一种振荡电路，具有振荡源和通过信号路径与所述振荡源连接而被振荡驱动的主要电路部分，其特征在于：
所述主要电路部分包括：
连接在恒定电压和基准电位之间接受电源供给、并且通过信号路径与所述振荡源连接的反相器；
连接在所述反相器的输出侧和输入侧之间的反馈电阻；
将所述信号路径的输入端子与所述反相器输入侧及反馈电阻的连接点之间的信号路径直流隔离的元件；
通过具有电阻功能的元件，将连接所述信号路径的输入端子侧与所述恒定电压侧及所述基准电位侧中的至少一个连接的电位稳定电路。
根据本发明另一个方面，提供一种电子设备，其特征在于：具有振荡电路和基于所述振荡电路的输出进行控制的功能部，
所述振荡电路具有振荡源和通过信号路径与所述振荡源连接而被振荡驱动的主要电路部分，
所述主要电路部分包括：
连接在恒定电压和基准电位之间接受电源供给、并且通过信号路径与所述振荡源连接的反相器；
连接在所述反相器的输出侧和输入侧之间的反馈电阻；
将所述信号路径的输入端子与所述反相器输入侧及反馈电阻的连接点之间的信号路径直流隔离的元件；
通过具有电阻功能的元件，将连接所述信号路径的输入端子侧与所述恒定电压侧及所述基准电位侧中的至少一个连接的电位稳定电路。
根据本发明再一个方面，提供一种时钟，其特征在于：具有振荡电路和基于所述振荡电路的输出进行时间显示的时间显示部，
所述振荡电路具有振荡源和通过信号路径与所述振荡源连接而被振荡驱动的主要电路部分，
所述主要电路部分包括：
连接在恒定电压和基准电位之间接受电源供给、并且通过信号路径与所述振荡源连接的反相器；
连接在所述反相器的输出侧和输入侧之间的反馈电阻；
将所述信号路径的输入端子与所述反相器输入侧及反馈电阻的连接点之间的信号路径直流隔离的元件；
通过具有电阻功能的元件，将连接所述信号路径的输入端子侧与所述恒定电压侧及所述基准电位侧中的至少一个连接的电位稳定电路。
(1)为了实现所述目的，本发明其特征在于：在具有振荡源和通过信号路径与所述振荡源连接而被振荡驱动的主要电路部分的振荡电路中，
所述主要电路部分包括：
通过信号路径与所述振荡源连接的反相器；
连接在所述反相器的输出侧和输入侧之间的反馈电阻；
将所述信号路径的输入端子和所述反相器输入侧之间的信号路径直流隔离的元件；
通过具有电阻功能的元件连接所述信号路径的输入端子侧和电位稳定的电路部分的电位稳定电路。
根据本发明，信号路径的输入端子侧通过具有电阻功能的元件与电位稳定的电路部分连接。由此，即使在信号路径的输入端子和反相器输入侧之间设置将信号路径直流隔离的元件的情况下，由于输入端子侧的电位不会处于不稳定的状态，因此可以继续稳定地振荡，并且能够实现振荡频率不变动的振荡电路。
这里，作为将所述信号路径直流隔离的元件可以使用例如DC阻隔电容器等。此外，作为所述具有电阻功能的元件可以根据需要选择性地使用例如电阻元件、具有电阻功能的半导体元件等。
(2)在本发明中，作为所述电位稳定电路部分可以使用恒定电压侧、基准电位侧、所述反相器的输入、输出侧、所述振荡源的输出中的任何一个。
在半导体装置内设置本发明的振荡电路以及其他电路的情况下，除了振荡电路内的电位稳定的电路部分之外，还可以使用振荡电路以外的其它电路的电位稳定的电路部分等。例如，可以将为其它电路提供恒定电压的恒定电压提供源的电压输出线作为电位稳定的电路部分使用，通过具有电阻功能的元件连接该电路部分和信号路径的输入端子。
(3)所述电位稳定电路可以通过具有电阻功能的元件连接所述信号路径的输入端子侧和输出端子侧。
此时，设定所述具有电阻功能的元件，使其与所述反馈电阻的合成电阻为10～100MΩ范围的值。
即，在振荡电路中通常使用的反馈电阻的电阻值为10～100MΩ。因此，通过将具有电位稳定电路的电阻功能的元件和反馈电阻的合成电阻设定为与通常的反馈电阻的电阻值匹配的电阻值，可以实现与现有检验过的振荡电路相同的稳定的振荡动作。
(4)所述电位稳定电路可以通过具有电阻功能的元件，将偏置电压施加在所述信号路径的输入端子侧。
这样，通过采用将偏置电压施加到信号路径的输入端子侧的结构，可以实现稳定输入端子侧的电位、并能以稳定的振荡频率进行稳定振荡的振荡电路。
这里，施加所述偏置电压的结构可以采用：例如，通过具有电阻功能的元件来连接信号路径的输入端子侧和规定的恒定电压，并通过具有电阻功能的元件来连接信号路径的输入端子侧和规定的基准电位侧的结构。
(5)可以通过使将一端连接到所述反相器输出侧的所述反馈电阻的另一端与所述信号路径的输入端子连接，而不与所述反相器的输入侧连接，来形成所述电位稳定电路。
此时，最好采用通过具有电阻功能的元件将偏置电压施加到所述反相器的输入侧的结构。
(6)可以将具有电阻功能的元件与将所述信号路径直流隔离的元件并联连接来形成所述电位稳定电路。
此时，具有电阻功能的元件最好设定为比所述反馈电阻大的电阻值。
(7)本发明中，可以将主要电路部分形成为半导体装置，所述振荡源可以为将所述主要电路部分的信号路径的所述输入端子和输出端子两端连接的振子。
(8)本发明的振荡电路中，所述具有电阻功能的元件可以使用多晶硅来形成。
即，使用一般的金属等来形成具有电阻功能的元件虽然在理论上没有问题，但是，如果考虑半导体衬底上的配置上的限制、面积等的制约等，每单位面积电阻值小的金属存在问题。而通过使用每单位面积的电阻值大的多晶硅来形成具有电阻功能的元件，可以使该元件小型化，从而增加整个振荡电路的电路配置的自由度，实现小型化。此外，由于多晶硅为由光的干扰引起的泄漏少的材料，因此，通过使用这种材料来形成具有电阻功能的元件，可以进一步降低光的干扰等引起的泄漏的影响。
(9)在本发明的振荡电路中，将所述信号路径直流隔离的元件可以为在半导体衬底上涂覆的绝缘层上涂覆电极层、绝缘层、电极层而成的DC阻隔电容器。
通过上述结构，由于不使用半导体衬底上的扩散区域而能够生成DC阻隔电容器，因此大大减小寄生电容的值，因此能够使寄生电容的变动很小。
(10)本发明的振荡电路中，将所述信号路径直流隔离的元件为在半导体衬底的扩散区域上涂覆绝缘层、电极层而形成的DC阻隔电容器，可以将使所述扩散区域连接到所述反相器的输入侧，将所述电极层连接到所述信号路径的输入端子侧。
这样，通过采用将构成DC阻隔电容器的电极层连接到信号路径的输入端子侧，将扩散区域连接到反相器的输入侧的结构，DC阻隔电容器的寄生电容位于反相器的输入侧。因此，可以构成即使信号路径的输入侧电压由于某种原因而变动，而使DC阻隔电容器的寄生电容发生了变动，该DC阻隔电容器的寄生电容的变动也不会对振荡电路的振荡频率产生影响的电路。
(11)本发明的振荡电路中，
在所述信号路径的输入端子侧设置静电保护电路，
所述静电保护电路包括：
第1保护电路，其连接在所述信号路径和预定恒定电压侧之间，通过串联连接的多个第1半导体整流元件，选择性地将进入到信号路径的第1极性的静电压旁路到所述预定电压侧；
第2保护电路，其连接在所述信号路径和基准电位侧之间，通过串联连接的多个第2半导体整流元件，选择性地将进入到信号路径的第2极性的静电压旁路到所述基准电位侧。
其中，作为所述第1和第2半导体整流元件，可以根据需要使用例如二极管、双极性晶体管等。
根据本发明，通过串联连接多个半导体整流元件，能够实质性地降低静电保护电路的寄生电容，由此，可以实现能够以更稳定的频率进行振荡的振荡电路。
(12)本发明的电子设备可以具有上述本发明的振荡电路和基于所述振荡电路的输出进行控制的功能部。
本发明的时钟可以具有本发明的振荡电路和基于所述振荡电路的输出进行时间显示的时间显示部。
附图说明
图1是没有使用DC阻隔电容器的现有振荡电路的说明图。
图2是使用了DC阻隔电容器的现有振荡电路的说明图。
图3是本发明第1实施方式的振荡电路的说明图。
图4是本发明第2实施方式的振荡电路的说明图。
图5A～D是图4所示的第2实施方式的振荡电路的变形例，其中图A是使用利用了晶体管的导通电阻的电位稳定电路的振荡电路的说明图，图B是使用利用了晶体管的截止电阻的电位稳定电路的振荡电路的说明图，图C、D是使用利用了晶体管的饱和连接和恒定电流源的电位稳定电路的振荡电路的说明图。
图6是本发明第3实施方式的振荡电路的说明图。
图7是图6所示的第3实施方式的振荡电路的变形例的说明图。
图8是本发明第4实施方式的振荡电路的说明图。
图9是用于振荡电路中的静电保护电路的说明图。
图10是示出用于振荡电路中的DC阻隔电容器的一个例子的说明图。
图11是示出用于振荡电路中的DC阻隔电容器的另一个例子的说明图。
图12A～D是图4、图5A～D的实施方式的变形例的说明图。
图13是构成石英振子和振荡电路主要部分的C-MOS-IC的配置的说明图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的振荡电路的最佳实施方式。对与上述图1、图2对应的部件标注相同的标记，并省略对其的说明。
第1实施方式
图3中示出了第1实施方式的振荡电路。
该振荡电路包含作为振荡源的石英振子10，以及通过信号路径与该石英振子10连接而被振荡驱动的主要电路部分20。
将上述主要电路部分20形成为半导体装置。具体而言，它是在半导体衬底上一体形成的，并且将所述石英振子10的两端连接到该信号路径的输入输出端子Xin、Xout上。
所述主要电路部分20包含通过输入输出端子Xin、Xout与石英振子10连接的反相器22、反馈电阻24、作为将设置在反相器22的输入侧和信号路径的输入端子Xin之间的信号路径直流隔离的元件的DC阻隔电容器26。
可是，在使用这种振荡电路形成时钟电路的情况下，例如，如图13所示，除了石英振子10之外，基本上以半导体装置C-MOS-IC300形成其电路部分，构成振荡电路的主要电路部分20的C-MOS-IC300和石英振子10通过输入输出端子Xin、Xout以及布线310连接。即，将石英振子10通过输入输出端子Xin、Xout外接在C-MOS-IC300外部。因此，在该输入输出端子Xin、Xout上，可能会由于光、湿度等原因产生微小泄漏，或由于浪涌电压进入而破坏内部电路。
为此，在主要电路部分20的输入输出端子Xin、Xout侧的信号线上分别设置了静电保护电路40-1、40-2，可以防止从外部进入的浪涌电压进入主要电路部分20的内部。
各静电保护电路40-1、40-2包括：连接在信号路径与规定的恒定电压Vreg之间、通过第1半导体整流元件选择性地将进入信号路径中的第1极性的静电压旁路到所述预定电压Vreg侧的第1保护电路42、42；连接在信号路径与基准电位Vss侧之间、通过第2半导体整流元件选择性地将进入信号路径中的第2极性静电压旁路到所述基准电压Vss侧的第2保护电路44、44。
使用PN结合型二极管来构成所述第1、第2半导体整流元件43、45。然后，将构成第1半导体整流元件43的二极管顺方向连接到恒定电位Vreg侧，将构成第2半导体整流元件45的二极管反方向连接到基准电位Vss侧。
由此，通过所述各静电保护电路40-1、40-2旁路从外部进入的负极性或正极性浪涌电压，从而防止其进入到主要电路部分20的内部。
其中，Cy2、Cy1表示作为第1及第2半导体整流元件43、45的二极管的寄生电容。图中Cg、Cd分别表示石英振子10的输入端子侧的电容、输出端子侧的电容。图中Cx表示DC阻隔电容器26的寄生电容。
如本实施方式的振荡电路所示，如果在电路内部设置DC阻隔电容器26，则如前所述，石英振子10的输入端子Xin的电位接近于开路状态，输入端子电位不稳定。由于石英振子10的输入端子Xin的电位变动，连接到输入端子Xin上的寄生电容Cy2、Cy1、Cx变化，电容也变化。
因此，一旦由于加湿或光等干扰造成在石英振子10的输入端子Xin处产生微小泄漏，使输入端子Xin的电位变动，则这些寄生电容也变化。如此，由于寄生电容变化，振荡电路的振荡频率也变化，因此存在难于得到稳定的振荡的问题。
本实施方式的振荡电路通过设置经具有电阻功能的元件与石英振子10的输入端子Xin和电位稳定的电路部分连接的电位稳定电路50，可以解决上述问题。
这里，作为电位稳定的电路部分可以根据需要选择性地使用恒定电压Vreg侧、基准电位Vss侧、反相器22的输入、输出侧、石英振子10的输出端子侧以及设置在半导体衬底上的其他电路的电位稳定的电路部分。
本实施方式中，采用如下结构：使用电阻52作为具有电阻功能的元件，将该电阻52连接在石英振子10的输入端子Xin侧和反相器22的输出侧之间，从而构成电位稳定电路50。
由此，即使在设置了DC阻隔电容器26的情况下，石英振子10的输入端子Xin侧的电位不会变为开路状态。因此，不会由于例如光、湿度等的微小泄漏等而使振荡频率变化，并且能够实现不易由石英振子10的输入端子Xin与电源之间的泄漏而引起振荡停止的稳定的振荡电路。
这里，由于下述理由，最好将所述电阻52的电阻值设定为使其与反馈电阻24的合成电阻在10～100MΩ范围的值。
例如，如图1、图2所示的现有振荡电路中，已经确认通过将反馈电阻24的电阻值设定为10～100MΩ范围的值可以得到稳定的振荡。
图3所示的本实施方式的振荡电路中，电阻52也具有作为反馈电阻的一部分的功能。为此，通过将反馈电阻24和电阻52的合成电阻即将两个电阻24、52的并联合成电阻设定为10～100MΩ范围的值，可以具有与检测出稳定振荡的振荡电路相同的振荡。
第2实施方式
图4示出了本发明振荡电路的第2个实施方式。对与图3所示的实施方式对应的部件标注相同的标记并省略对其的说明。
该实施方式中，电位稳定电路50采用如下结构：通过具有电阻功能的元件在信号路径的输入端子Xin上施加偏置电压，从而使输入端子电压稳定。
这里，可使用偏置电阻60、62作为所述具有电阻功能的元件。将其中一个偏置电阻60连接在输入端子Xin侧和恒定电压Vreg侧之间，将另一个偏置电阻62连接在输入端子Xin侧和基准电位Vss侧之间。
通过采用上述结构，可以获得与所述第1实施方式相同的作用效果。
图5A～D中示出了上述图4所示的第2实施方式的变形例。
图4所示的实施方式中，以采用偏置电阻60、62作为具有电阻功能的元件的情况为例进行了说明，但是，在本实施方式中，特征在于使用晶体管作为具有电阻功能的元件。即，采用使用晶体管所具有的电阻来作为偏置电阻的结构。
例如，在图5A所示的实施方式中，采用使用晶体管的导通电阻施加偏置电压的结构。具体而言，使用晶体管64、66代替偏置电阻60、62，这两个晶体管64、66采用在栅极施加电压以使其总是导通的结构。
通过采用以上结构，本实施方式的电位稳定电路50能够使用两个晶体管64、66的导通电阻，在输入端子Xin上施加偏置电压，从而使其电位稳定。
图5B采用使用晶体管64、66的截止电阻代替偏置电阻60、62，在输入端子Xin上施加偏置电压的结构。即，采用在其栅极施加电位的电路结构使两个晶体管64、66为截止状态，并与上述第2实施方式相同，采用在输入端子Xin上施加偏置电压的结构。
图5C、图5D采用使用饱和连接的晶体管68和恒定电流源70来代替图4所示的偏置电阻60、62，在输入端子Xin上施加偏置电压的结构。
如此，可以根据需要使用图5A～D中的任意一个电位稳定电路50，在输入端子Xin上施加偏置电压，从而使其电位稳定。
第3实施方式
图6中示出了本发明振荡电路的第3实施方式。对与上述各实施方式对应的部件标注相同的标记并省略对其的说明。
本实施方式的电位稳定电路50的特征在于，采用如下结构：将一端与反相器22的输出侧连接的反馈电阻24的另一端与信号路径的输入端子Xin侧连接，而不是连接到反相器22的输入侧，从而稳定输入端子Xin侧的电位。
如果采用上述结构，由于反相器22的输入侧的电位可能不稳定，因此，采用通过偏置电阻60、62使反相器22的输入侧与恒定电压Vreg、基准电位Vss连接的结构。
通过采用上述结构，本实施方式的振荡电路也可以获得与上述各个实施方式的振荡电路相同的作用效果。
图7中示出了图6所示的实施方式的变形例。
本实施方式中，分别将各个DC阻隔电容器26-1、26-2连接到构成反相器22的晶体管23-1、23-2的栅极。
然后，通过偏置电阻60将晶体管23-1的栅极连接到恒定电压Vreg侧，通过偏置电阻62将晶体管23-2的栅极连接到基准电压Vss侧。
第4实施方式
图8中示出了本发明振荡电路的第5实施方式。对与上述各实施方式对应的部件标注相同的标记并省略对其的说明。
在本实施方式的振荡电路中，其特征为：通过将具有电阻功能的元件与DC阻隔电容器26并联连接来形成电位稳定电路50。这里，采用将电阻74与DC阻隔电容器26并联连接的结构。
通过采用以上结构，本实施方式的振荡电路可以获得与上述各个实施方式相同的作用效果。
其中，所述电阻74的电阻值最好设定为比反馈电阻24的电阻值大的值。由于通常将反馈电阻24设定为10～100MΩ范围的值，因此这里，将电阻74的电阻值设定为比该电阻值大的100MΩ以上的值。
减少寄生电容的实施方式
上述各个实施方式中，说明了如下结构：通过稳定输入端子Xin侧的电位，来实现振荡频率不会由于光、湿度等的微小泄漏而变化，并且不易由石英振子的输入端子Xin与电源之间的泄漏而引起振荡停止的进行稳定动作的振荡电路。
下面，说明通过消除或减小附加在石英振子10的输入端子Xin侧的寄生电容，来抑制由于光、湿度等的微小泄漏而造成的振荡频率变化的结构。
图9中示出了其中的一个例子。
本实施方式的振荡电路中示出了用来减小构成静电保护电路40-1的第1及第2保护电路42、44的寄生电容的结构。
第1保护电路42通过串联连接多个作为第1半导体整流元件的二极管43，构成各二极管43-1～43-n的寄生电容Cy2～Cy2n串联连接的结构，从而减小这些寄生电容Cy2～Cy2n的总电容。同样地，第2保护电路44通过串联连接多个作为第2半导体整流元件的二极管45，构成各二极管45-1～45-n的寄生电容Cy1～Cy1n串联连接的结构，从而减小这些寄生电容Cy1～Cy1n的总电容。
通过采用上述结构，可以减小附加在输入端子Xin上的寄生电容，从而能够使振荡频率fs变化更小。
图10、图11中示出了通过减小或消除附加在输入端子Xin上的DC阻隔电容器的寄生电容Cx，使振荡频率的变化更小的结构。
图10所示的实施方式中，在半导体衬底80的扩散区82上涂覆作为绝缘层的SiO2层84、作为电极层的多晶硅层86来形成DC阻隔电容器26。
然后，采用将作为DC阻隔电容器26的一个电极的扩散区82连接到反相器22的输入侧，将作为另一个电极的多晶硅层86连接到信号路径的输入端子Xin侧的结构。
通过采用以上结构，DC阻隔电容器26的寄生电容Cx将形成在反相器22的输入侧，从而可以相应地降低附加在输入端子Xin上的寄生电容，从而可以实现振荡频率的稳定。
即，在如图10所示构成的DC阻隔电容器26中，半导体衬底连接到基准电位Vss上。因此，在扩散区和基准电位Vss之间产生寄生电容Cx。
现有振荡电路中，由于将作为DC阻隔电容器26的一个电极的扩散区82连接到信号路径的输入端子Xin侧，例如，如图3～图8等所示的那样，DC阻隔电容器26的寄生电容Cx附加到输入端子Xin侧。
与此相反，本实施方式中，通过将作为DC阻隔电容器26的一个电极的扩散区82与反相器22侧连接，该寄生电容Cx不附加在输入端子Xin侧，而附加到反相器22的输入侧，从而可以相应地降低附加在输入端子Xin侧的寄生电容，实现以更稳定的振荡频率进行动作的振荡电路。
图11示出了振荡电流中使用的DC阻隔电容器26的其它实施方式。
在半导体衬底80上涂覆作为绝缘层的SiO2层90，在该SiO2层90上涂覆作为电极层的多晶硅层92、作为绝缘层的SiO2层94、作为电极层的铝层96来形成DC阻隔电容器26。
如此形成的DC阻隔电容器26，在起到一个电极层作用的多晶硅层92和连接到基准电位Vss的半导体衬底80之间，产生寄生电容Cx，该寄生电容Cx由于不是如图10所示的寄生电容那样由耗尽层的量来确定的寄生电容，因此电容不会由于电位变动而变化。
因此，本实施方式的DC阻隔电容器26即使石英振子10的输入端子Xin的电位变化，其寄生电容也不会变化，因此从这方面出发也可以进一步降低振荡频率的变动。
如前所述，由于上述各个实施方式的振荡电路是振荡频率不会由于光、湿度等的微小泄漏而变化，而且不易由输入端子Xin和电源之间的泄漏而造成振荡停止的、可保证稳定动作的振荡电路，因此适合作为要求小型并且需要正确振荡频率的各种电子设备或时钟电路用的振荡电路。即，使用本实施方式的振荡电路，通过构成各种电子设备或时钟电路，可以实现小型高精度的电子设备以及时钟电路。例如，既可以形成为具有本实施方式中的振荡电路以及基于所述振荡电路的输出进行控制的功能部的电子设备，还可以形成为具有本实施方式的振荡电路以及基于所述振荡电路的输出进行时间显示的时间显示部的时钟。
本发明不局限于上述实施方式，在本发明的主要内容的范围内可以进行各种变形实施。
例如，在图4、图5A～D所示的实施方式中，作为电位稳定电路50，以使用具有电阻功能的元件构成分压电路，将该分压电路的分压输出作为偏置电压施加到信号路径输入端子Xin上从而稳定输入端子电压的结构为例进行了说明。但是，本发明不局限于此，如图12A～D所示，也可以采用使用具有电阻功能的元件，将输入端子Xin侧连接到恒定电压Vreg侧和基准电压Vss侧其中之一上，从而稳定输入端子Xin的电位的结构。
例如，如图12A、图12B所示，也可以采用使用电阻60、62中的任一个，将输入端子Xin侧连接到恒定电压Vreg侧和基准电压Vss侧其中之一上，从而稳定输入端子Xin的电位的结构。
如图12C所示，也可以采用在栅极施加电压使其总是导通的结构的晶体管64、66中的任一个，将输入端子Xin侧连接到恒定电压Vreg侧和基准电压Vss侧其中之一上，从而稳定输入端子Xin的电位的结构。
如图12D所示，也可以采用在栅极施加电压使其总是截止的结构的晶体管64、66中的任一个，将输入端子Xin侧连接到恒定电压Vreg侧和基准电压Vss侧其中之一上，从而稳定输入端子Xin的电位的结构。
Claims (14)
1.一种振荡电路，具有振荡源和通过信号路径与所述振荡源连接而被振荡驱动的主要电路部分，其特征在于：
所述主要电路部分包括：
连接在恒定电压和基准电位之间接受电源供给、并且通过信号路径与所述振荡源连接的反相器；
连接在所述反相器的输出侧和输入侧之间的反馈电阻；
将所述信号路径的输入端子与所述反相器输入侧及反馈电阻的连接点之间的信号路径直流隔离的元件；
通过具有电阻功能的元件，将连接所述信号路径的输入端子侧与所述恒定电压侧及所述基准电位侧中的至少一个连接的电位稳定电路。
2.如权利要求1所述的振荡电路，其特征在于还包括：
设置在所述被直流隔离的信号路径的输入端子侧的静电保护电路，
所述静电保护电路包括第1保护电路和第2保护电路中的至少一个，其中，
第1保护电路，其连接在所述信号路径和预定恒定电压侧之间，通过第1半导体整流元件，选择性地将进入到信号路径的第1极性的静电压旁路到所述恒定电压侧；
第2保护电路，其连接在所述信号路径和基准电位侧之间，通过第2半导体整流元件，选择性地将进入到信号路径的第2极性的静电压旁路到所述基准电位侧。
3.如权利要求1所述的振荡电路，其特征在于：
所述电位稳定电路通过具有电阻功能的元件将偏置电压施加到所述信号路径的输入端子侧。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的振荡电路，其特征在于：
将所述主要电路部分形成为半导体装置，所述振荡源为将所述主要电路部分的信号路径的所述输入端子和输出端子两端连接的振子。
5.如权利要求1至3中任何一项所述的振荡电路，其特征在于：
所述具有电阻功能的元件是使用多晶硅形成的。
6.如权利要求1至3中任何一项所述的振荡电路，其特征在于：
将所述信号路径直流隔离的元件为在半导体衬底上涂覆的绝缘层上涂覆电极层、绝缘层、电极层而形成的DC阻隔电容器。
7.如权利要求1至3中任何一项所述的振荡电路，其特征在于：
将所述信号路径直流隔离的元件为在半导体衬底的扩散区域上涂覆绝缘层、电极层而形成的DC阻隔电容器，将所述扩散区域连接到所述反相器的输入侧，将所述电极层连接到所述信号路径的输入端子侧。
8.如权利要求3所述的振荡电路，其特征在于：
在所述信号路径的输入端子侧设置静电保护电路，
所述静电保护电路包括：
第1保护电路，其连接在所述信号路径和预定恒定电压侧之间，通过串联连接的多个第1半导体整流元件，选择性地将进入到信号路径的第1极性的静电压旁路到所述预定恒定电压侧；
第2保护电路，其连接在所述信号路径和基准电位侧之间，通过串联连接的多个第2半导体整流元件，选择性地将进入到信号路径的第2极性的静电压旁路到所述基准电位侧。
9.一种电子设备，其特征在于：具有振荡电路和基于所述振荡电路的输出进行控制的功能部，
所述振荡电路具有振荡源和通过信号路径与所述振荡源连接而被振荡驱动的主要电路部分，
所述主要电路部分包括：
连接在恒定电压和基准电位之间接受电源供给、并且通过信号路径与所述振荡源连接的反相器；
连接在所述反相器的输出侧和输入侧之间的反馈电阻；
将所述信号路径的输入端子与所述反相器输入侧及反馈电阻的连接点之间的信号路径直流隔离的元件；
通过具有电阻功能的元件，将连接所述信号路径的输入端子侧与所述恒定电压侧及所述基准电位侧中的至少一个连接的电位稳定电路。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于所述振荡电路还包括：
设置在所述被直流隔离的信号路径的输入端子侧的静电保护电路，
所述静电保护电路包括第1保护电路和第2保护电路中的至少一个，其中，
第1保护电路，其连接在所述信号路径和预定恒定电压侧之间，通过第1半导体整流元件，选择性地将进入到信号路径的第1极性的静电压旁路到所述恒定电压侧；
第2保护电路，其连接在所述信号路径和基准电位侧之间，通过第2半导体整流元件，选择性地将进入到信号路径的第2极性的静电压旁路到所述基准电位侧。
11.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于：
所述电位稳定电路通过具有电阻功能的元件将偏置电压施加到所述信号路径的输入端子侧。
12.一种时钟，其特征在于：具有振荡电路和基于所述振荡电路的输出进行时间显示的时间显示部，
所述振荡电路具有振荡源和通过信号路径与所述振荡源连接而被振荡驱动的主要电路部分，
所述主要电路部分包括：
连接在恒定电压和基准电位之间接受电源供给、并且通过信号路径与所述振荡源连接的反相器；
连接在所述反相器的输出侧和输入侧之间的反馈电阻；
将所述信号路径的输入端子与所述反相器输入侧及反馈电阻的连接点之间的信号路径直流隔离的元件；
通过具有电阻功能的元件，将连接所述信号路径的输入端子侧与所述恒定电压侧及所述基准电位侧中的至少一个连接的电位稳定电路。
13.如权利要求12所述的时钟，其特征在于所述振荡电路还包括：
设置在所述被直流隔离的信号路径的输入端子侧的静电保护电路，
所述静电保护电路包括第1保护电路和第2保护电路中的至少一个，其中，
第1保护电路，其连接在所述信号路径和预定恒定电压侧之间，通过第1半导体整流元件，选择性地将进入到信号路径的第1极性的静电压旁路到所述恒定电压侧；
第2保护电路，其连接在所述信号路径和基准电位侧之间，通过第2半导体整流元件，选择性地将进入到信号路径的第2极性的静电压旁路到所述基准电位侧。
14.如权利要求12所述的时钟，其特征在于：
所述电位稳定电路通过具有电阻功能的元件将偏置电压施加到所述信号路径的输入端子侧。
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