JP2000031741A - 発振周波数制御方泡電圧制御圧電発振器、電圧制御圧電発振器調整システムおよび電圧制御圧電発振器調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バリキャップやトリマを使用しない電圧制御圧
電発振回路を提供する。 【解決手段】 可変電圧発生回路１０は制御電圧Ｖcに
応じて調整した電源電圧ＶDDを発振回路２０に給電す
る。発振回路２０の中心発振周波数は、周波数調整回路
３０によって調整されるようになっている。また、メモ
リ６０には周波数設定データと電圧傾斜データとが格納
されており、これらのデータが制御回路５０を介して可
変電圧発生回路１０と周波数調整回路３０に供給される
ようになっている。発振回路２０の電源電圧ＶDDが変化
すると、電圧依存性の寄生容量が変化するので、発振信
号ＳOSCの発振周波数を可変することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信機器や測
定器等に用いられる電圧制御圧電発振器に関し、特にバ
リキャップを使用しない発振周波数制御方法、電圧制御
圧電発振器、電圧制御圧電発振器調整システム、および
電圧制御圧電発振器調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無線通信機器、映像機器または測
定器等に用いられる電圧制御圧電発振器には図２２に示
すようにＣＭＯＳを用いたコルピッツ型圧電発振回路が
用いられてきた。この電圧制御圧電発振回路は、圧電振
動子ＸとトリマコンデンサＣT等によって発振中心周波
数が定まるようになっている。また、圧電振動子Ｘに
は、アノードが接地されたバリキャップＣv（可変リア
クタンス素子）のカソードが接続されており、このカソ
ードには制御端子Ｖc'を介して制御電圧Ｖcが給電され
るようになっている。したがって、制御電圧Ｖcに応じ
てバリキャップＣvの容量値が変動するので、制御電圧
Ｖcによって発振周波数を可変することができる。図２
３は従来の電圧制御圧電発振器の構造の一例である。こ
の電圧制御圧電発振器は同図に示すように圧電振動子，
電圧制御発振用ICおよびバリキャップＣvをプラスティ
ック一体モールド等に封入している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、無線通信機
器、映像機器あるいは測定器等は、小型化，低価格化が
進んでいる。このため、電圧制御圧電発振器にも、より
一層の小型化，低価格化が要求されてきている。これら
を進める際に、経時変化があり又動作機構的に不安定な
トリマを用いず、バリキャップＣvの機能を電圧制御発
振用ICに内蔵することが切望されていた。

【０００４】また、従来の電圧制御圧電発振器の周波数
制御特性は、バリキャップＣv、圧電振動子および電圧
制御発振用ICなどの特性ばらつきに大きく左右されると
いった問題があった。例えば、図２４は、従来の電圧制
御圧電発振器における周波数制御特性のばらつきを示し
たものである。図中（ａ）の制御特性は、周波数制御特
性のばらつきの範囲の一例を示したものであり、水晶振
動子、バリキャップＣv、あるいは電圧制御発振用ICの
製造ばらつきにより生じたものである。ここで、必要と
される周波数制御特性の範囲が（ｂ）であった場合、良
品として出荷できるものは一部に限られてしまう。この
ため、電圧制御圧電発振器の歩留りが悪化し、生産性を
損なうといった問題があった。

【０００５】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、バリキャップを使用しない電圧制御圧電発
振器を提供することを目的とする。また、他の目的は、
電圧制御圧電発振器の周波数制御特性調整システムおよ
び周波数制御特性調整方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明にあっては、圧電振動子を発振ル
ープ内に設けた発振回路の発振周波数制御方法におい
て、制御電圧に応じた電源電圧を発生させるステップ
と、前記発振回路に前記電源電圧を給電するステップと
を備え、前記制御電圧を可変することによって、前記発
振回路の発振周波数を制御するたことを特徴とする。

【０００７】また、請求項２記載の発明にあっては、制
御電圧に応じた発振周波数で発振する電圧制御圧電発振
器において、前記制御電圧に応じた電源電圧を発生する
電圧発生回路と、前記電圧発生回路で発生する電源電圧
が給電され、圧電振動子を発振ループ内に設けた発振回
路とを備えたことを特徴とする。

【０００８】また、請求項３記載の発明にあっては、前
記電圧発生回路は、前記電源電圧の可変範囲を予め定め
られた範囲に制限するように構成したことを特徴とす
る。また、請求項４記載の発明にあっては、前記電圧発
生回路は、電圧制御データに応じて前記制御電圧に対す
る前記電源電圧の変化率を調整する変化率調整部を備え
たことを特徴とする。

【０００９】また、請求項５記載の発明にあっては、前
記電圧発生回路は、基準電圧を発生する電圧源と、第１
の抵抗を介して与えられる前記制御電圧と第２の抵抗を
介して与えられる前記基準電圧とを前記第１および第２
の抵抗値に応じた割合で加算する加算部と、前記加算部
の加算結果に基づいて前記電源電圧を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする。

【００１０】また、請求項６記載の発明にあっては、前
記第１の抵抗は、予め定められた抵抗値を有する固定接
続抵抗素子と、予め定められた抵抗値を有する複数の選
択接続抵抗素子から構成され、電圧制御データに基づい
て前記複数の選択接続抵抗素子のうち特定の前記選択接
続抵抗素子を前記固定接続抵抗素子に接続する抵抗接続
回路とを備えたことを特徴とする。

【００１１】また、請求項７記載の発明にあっては、前
記電圧制御データを記憶するメモリと、外部からの調整
用電圧制御データに基づいて前記メモリに予め前記電圧
制御データを記憶させるとともに、前記調整用電圧制御
データあるいは前記電圧制御データを前記電圧発生回路
に出力する制御回路とを備えたことを特徴とする。

【００１２】また、請求項８記載の発明にあっては、予
め定められた静電容量を有し、前記圧電振動子に接続さ
れる固定接続容量素子と、予め定められた静電容量を有
する複数の選択接続容量素子と、周波数制御データに基
づいて前記複数の選択接続容量素子のうち特定の前記選
択接続容量素子を前記固定接続容量素子に接続する容量
接続回路とを備えたことを特徴とする。

【００１３】また、請求項９記載の発明にあっては、前
記周波数制御データを記憶するメモリと、外部からの調
整用周波数制御データに基づいて前記メモリに予め前記
周波数制御データを記憶させるとともに、前記調整用周
波数制御データあるいは前記周波数制御データに基づい
て前記容量接続回路を制御する制御回路とを備えたこと
を特徴とする。

【００１４】また、請求項１０記載の発明にあっては、
制御電圧に応じた発振周波数で発振する電圧制御圧電発
振器において、前記制御電圧に応じた電源電圧を発生す
る電圧発生回路と、電圧制御データに基づいて前記制御
電圧に対する前記電源電圧の変化率を調整する変化率調
整部と、前記電圧発生回路で発生する前記電源電圧が給
電され、圧電振動子を発振ループ内に設けた発振回路
と、周波数制御データに基づいて前記圧電振動子に接続
される容量の値を調整する周波数調整回路と、前記電圧
制御データおよび前記周波数制御データを記憶するメモ
リと、外部からの調整用電圧制御データおよび調整用周
波数制御データに基づいて前記メモリに予め前記電圧制
御データおよび前記周波数制御データを記憶させるとと
もに、前記電圧制御データあるいは前記調整用電圧制御
データに基づいて前記変化率調整部を制御するととも
に、前記調整用周波数制御データあるいは前記周波数制
御データに基づいて前記容量接続回路を制御する制御回
路とを備えたことを特徴とする。

【００１５】また、請求項１１に記載の発明にあって
は、前記発振回路がＭＯＳトランジスタを用いて構成さ
れることを特徴とする。また、請求項１２記載の発明に
あっては、前記圧電振動子は、水晶振動子であることを
特徴とする。また、請求項１３記載の発明にあっては、
前記圧電振動子は、表面弾性波振動子であることを特徴
とする。また、請求項１４記載の発明にあっては、前記
発振回路は発振ループ内に前記圧電振動子と直列に接続
されるインダクタンスを備えたことを特徴とする。

【００１６】また、請求項１５記載の発明にあっては、
電圧制御圧電発振器の周波数制御特性を調整する電圧制
御圧電発振器調整システムにおいて、前記発振回路の発
振周波数を検出する発振周波数検出手段と、前記制御電
圧を発生する制御電圧発生手段と、前記制御電圧と前記
発振周波数に基づいて検知した周波数制御特性と予め定
められた基準周波数制御特性とが近づくように前記調整
用電圧制御データと前記調整用周波数制御データとを出
力し、最も両特性が近づいた時に前記調整用電圧制御デ
ータと前記調整用周波数制御データとを、前記電圧制御
データと前記周波数制御データとして前記メモリに記憶
するように前記制御回路を制御する調整用データ出力手
段とを備えたことを特徴とする。

【００１７】また、請求項１６記載の発明にあっては、
電圧制御圧電発振器の周波数制御特性を調整する電圧制
御圧電発振器調整方法において、前記発振回路の発振周
波数を検出するステップと、前記制御電圧を発生するス
テップと、前記制御電圧と前記発振周波数に基づいて周
波数制御特性を計測するステップと、計測された周波数
制御特性と予め定められた基準周波数特性とを比較する
ステップと、比較結果に基づいて、両特性が近づくよう
に前記調整用電圧制御データと前記調整用周波数制御デ
ータとを与えるステップと、両特性が最も近づいた時に
前記調整用電圧制御データと前記調整用周波数制御デー
タとを、前記電圧制御データと前記周波数制御データと
して前記メモリに記憶するステップとを備えたことを特
徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】＜Ａ．第１実施形態＞ １．第１実施形態の構成 以下、図面を参照しつつ本発明の第１実施形態に係わる
電圧制御圧電発振回路を説明する。 １−１：全体構成 図１は、第１実施形態に係わる電圧制御圧電発振回路の
ブロック図である。図において、電圧制御圧電発振回路
１００は、入出力端子として、接地のためのグランド端
子GND、電源電圧ＶCCが給電される電源端子Ｖcc、制御
電圧Ｖcが供給される制御端子Ｖc'、周波数制御特性を
設定するデータが供給される調整用端子Ｔ1〜Ｔ3、およ
び発振信号ＳOSCを出力する出力端子OUTを備えている。

【００１９】また、電圧制御圧電発振回路１００は、制
御電圧Ｖcに応じて可変した電源電圧ＶDDを発生する可
変電圧発生回路１０、電源電圧ＶDDが給電されると共に
圧電振動子Ｘを備えた発振回路２０、発振回路２０と出
力端子OUTの外部に接続される回路とのアイソレーショ
ンを確保し、発振信号ＳOSCを出力する出力バッファ４
０、発振回路２０の中心発振周波数を調整する周波数調
整回路３０、可変電圧発生回路１０および周波数調整回
路３０を制御する制御回路５０、および当該制御に用い
られる設定データＤCTLを記憶するメモリ６０から大略
構成されている。

【００２０】ここで、圧電振動子Ｘは、電極を有する圧
電体をその全体または一部分に用いて構成された弾性振
動体である。圧電振動子Ｘにあっては、電極に電圧を印
加すると圧電効果（逆効果）によって応力が発生し、弾
性振動の共振が励起されるようになっている。一般に圧
電振動子Ｘは弾性振動の波の種類によって大別され、固
体中を伝搬する体積波（ＢＡＷ：bulk acoustic wave）
を利用したものと固体の表面を伝搬する表面波（ＳＡ
Ｗ：surface acoustic wave）を利用したものとがあ
る。

【００２１】まず、体積波タイプの圧電振動子Ｘとして
は、水晶振動子Ｘｂが代表的なものである。水晶振動子
Ｘｂは素子の形状で定まる弾性振動の共振現象を利用で
きるように結晶切断方位が定められる。すなわち、結晶
切断方位は、使用周波数範囲に適した振動モードに合わ
せて、電気機械結合係数が大きく、不要な振動が抑圧さ
れ、さらに共振時の温度係数が極小となるように定めら
れる。中でも厚みすべり用のＡＴカットは、その温度特
性が室温付近で温度係数が０となる３次曲線となってお
り、しかも安定度が極めて高い。また、ＳＣカットは外
力による周波数変動が小さく急激な熱衝撃などに対する
過渡的周波数変動量が少ない点に特徴がある。このた
め、水晶振動子Ｘｂとしては、ＡＴカットやＳＣカット
を用いることが望ましい。

【００２２】次に、表面波タイプの圧電振動子Ｘとして
は、いわゆるＳＡＷ共振子と呼ばれる表面弾性波素子Ｘ
ｓがある。この表面弾性波素子Ｘｓには、基板上に電気
信号を表面弾性波に変換するすだれ状電極（ＩＤＴ:int
erdigital transducer )が形成されている。また、表面
弾性波素子Ｘｓは、波のエネルギーが基板の表面に集中
していることから、信号の発生、検出、制御を基板表面
で行うことができ、さらに基板が支持体となるので耐震
性に優れているといった特徴がある。第１実施形態にお
いては、圧電振動子Ｘとしては体積波タイプのものを用
いた電圧制御圧電発振回路について説明し、後述する第
２実施形態においては、圧電素子Ｘとして表面波タイプ
の電圧制御圧電発振回路について説明する。以下、各構
成部分について詳細に説明する。

【００２３】１−２：可変電圧発生回路 まず、可変電圧発生回路１０について説明する。図２
は、可変電圧発生回路１０の回路図である。図に示すよ
うに可変電圧発生回路１０は、制御電圧入力部１１、リ
ミッタ部１２および出力制御部１３から構成されてい
る。

【００２４】この制御電圧入力部１１において、制御端
子Ｖc'に制御電圧Ｖcが供給されると、オペアンプOP1と
抵抗R6から構成されるボルテージフォロアによって、イ
ンピーダンス変換が行われる。ボルテージフォロアの出
力電圧は抵抗アレイR5を介してリミッタ部１２に供給さ
れるようになっている。ここで、抵抗アレイR5は、抵抗
R51〜R54から構成されており、抵抗R51〜R53の各端子間
にはスイッチS1〜S3が設けられている。また、スイッチ
S1〜S3は、制御回路５０から供給される電圧傾斜設定デ
ータＤCTLaによってオン・オフが制御されるようになっ
ている。ここで、抵抗R54は、スイッチS1〜S3のオン・
オフに無関係であるから、これによって抵抗アレイR5の
最低限の抵抗値が確保する固定接続抵抗素子として機能
する。一方、抵抗R51〜R53は、スイッチS1〜S3のオン・
オフによって接続・非接続が制御されるから、選択接続
抵抗素子として機能する。

【００２５】次に、リミッタ部１２は、リファレンス電
圧Ｖrefを発生する電圧源VGおよび抵抗R3,R4から構成さ
れている。リファレンス電圧Ｖrefは、抵抗R4を介して
制御電圧入力部１１の出力電圧と合成され、基準電圧Ｖ
sとして出力制御部１３に供給されるようになってい
る。

【００２６】次に、出力制御部１３は、オペアンプOP2
と、ドレインが電源端子Ｖccにソースが発振回路２０に
ゲートがオペアンプOP2の出力端子に各々接続されるＮ
チャンネルＦＥＴN1と、電源電圧ＶDDを分圧する抵抗R
1,R2から構成されている。ここで、オペアンプOP2の出
力電圧は、ＮチャンネルＦＥＴN1と抵抗R1を介してフィ
ードバックされるようになっているので、電源電圧ＶDD
は、以下に示す式１で与えられる。

【数１】

【００２７】式１より、電源電圧ＶDDは、R5、Ｖcおよ
びＶrefの関数として与えられることがわかる。したが
って、制御電圧Ｖcに応じて発振回路２０の電源電圧ＶD
Dを可変することができる。ところで、電圧制御圧電発
振回路１００は、制御電圧Ｖcが給電されないとき（Ｖc
＝０V）であっても、安定した発振状態にあることが望
ましい。この例では、リファレンス電圧Ｖrefを発生さ
せこれを抵抗R4を介して加算することにより基準電圧Ｖ
sを生成した。このため、制御電圧Ｖcを0Vにしても式２
で示される電源電圧ＶDDが発振回路２０に供給される。
なお、この場合、リファレンス電圧Ｖrefは、Ｖc＝0Vに
おいてR5=R54（S1〜S3がオン）であっても発振回路２０
が安定した発振状態を維持できるように設定している。
この意味においてリミッタ部１２は、電源電圧の可変範
囲を予め定められた範囲に制限する構成として機能す
る。

【数２】

【００２８】ここで、発振回路２０における電源電圧VD
Dと発振周波数の関係を説明する。図３は、電源電圧VDD
を変化させた場合の発振回路２０の周波数変化の一例を
示すものであり、電源電圧VDDが2.3Vの時の周波数f0を
基準に表している。この図から、電源電圧VDDに応じて
発振周波数foutが変化することがわかる。一方、上述し
たように電源電圧VDDは、制御電圧Ｖcの関数になってい
るので、制御電圧Ｖcによって、発振回路２０の発振周
波数foutを制御することができる。すなわち、圧電振動
子Ｘとして体積波タイプの水晶振動子Ｘｂを使用した場
合には、電源電圧VDDが大きくなるにつれ、発振周波数
が高くなる特性を示す。なお、以下の説明においては、
このような右肩上がりの特性を正極性と呼び、逆に、右
肩下がりの特性を負極性と呼ぶことにする。

【００２９】次に、制御電圧Ｖcと電源電圧VDDの関係を
説明する。式１から、R5によって制御電圧−電源電圧特
性の傾き（変化率）を変更できることがわかる。つま
り、R5が制御電圧Ｖcに対する電源電圧VDDの変化率を調
整する変化率調整部として機能する。例えば、R1〜R4,R
51〜R54の値を図２に示す値に設定するとともに、リフ
ァレンス電圧Ｖrefを略１Vに設定したとすると、制御電
圧Ｖcに対する電源電圧VDDの変化特性は図４に示すもの
となる。同図より、制御電圧入力部１１の抵抗アレイR5
の合成抵抗値を変化させることにより、制御電圧−電源
電圧特性の傾きを変更できることがわかる。なお、制御
電圧Ｖcが0Vとなっても電源電圧VDDは発振停止電圧以上
であり、制御電圧Ｖcが低い場合においても発振が停止
することはない。

【００３０】次に、電圧制御圧電発振回路１００の周波
数制御特性について説明する。図５は制御電圧Ｖcを変
化させた場合の発振回路２０の周波数変化の一例を示す
ものであり、制御電圧Ｖcが1.5Vの時の周波数を基準に
して表している。この図から、スイッチS1〜S3のオン・
オフの状態により、周波数制御特性の傾きを可変できる
ことがわかる。なお、図４においてスイッチS1〜S3の状
態により、Ｖc=1.5Vにおける電源電圧VDDの中心電圧が
変化するが、この変化量は後述する周波数調整回路３０
により補正することが可能である。また、図２において
抵抗R51〜R53およびスイッチS1〜S3は３回路の直列接続
であるが、制御電圧Ｖcの可変ステップに応じて増やす
ことが可能であることは言うまでもない。

【００３１】１−３：発振回路および周波数調整回路 次に、発振回路２０および周波数調整回路３０について
説明する。図６は発振回路２０および周波数調整回路３
０の回路図である。図において、発振回路２０のインバ
ータ２１には、可変電圧発生回路１０から電源電圧ＶDD
が給電されるようになっている。また、圧電振動子Ｘ
は、例えば物理的にも化学的にも安定しており、特に温
度変動に対して優れた安定性を示す水晶振動子を用いて
いる。

【００３２】ところで、集積回路においては、電圧依存
性の寄生容量が発生することが知られている。例えば、
電圧制御圧電発振回路１００をＣＭＯＳプロセスでＩＣ
化する場合には、インバータ２１の入出力端子に静電破
壊を防止する保護ダイオードを接続することが多い。通
常動作において、保護ダイオードは逆バイアスされてお
り、そのバイアス電圧によって空亡層の厚さが変動す
る。このため、保護ダイオードには、電圧依存性の容量
が生じている。ここで、保護ダイオードに印加されるバ
イアス電圧は、電源電圧ＶDDに応じて変動するので、電
源電圧ＶDDを可変することによって、寄生容量値を調整
することができる。この寄生容量は発振ループ内に生じ
るので、電源電圧ＶDDを可変することによって、発振周
波数foutを制御することができる。すなわち、本実施形
態においては、従来無視されてきた電圧依存性の寄生容
量を積極的に活用することによって、バリキャップＣv
を省略する構成をとっている。

【００３３】次に、周波数調整回路３０は、容量アレイ
から構成されており、容量アレイの容量を可変とするた
めの選択接続容量素子として機能するｎ個のコンデンサ
ＣX（Ｘ＝1〜ｎ）と、対応するコンデンサを発振回路の
ゲート容量Ｃaに並列接続するためのスイッチＳX（Ｘ＝
1〜ｎ）と、を備えて構成されている。

【００３４】ここで、スイッチＳXは、制御回路５０か
ら供給される周波数設定データＤCTLbに基づいてオン・
オフが制御されるようになっている。したがって、周波
数設定データＤCTLbを適宜設定することによって、発振
周波数foutの中心値を調整することが可能となる。

【００３５】これにより、圧電振動子ＸやコンデンサＣ
a,Ｃbに特性のばらつきがあったとしても、周波数設定
データＤCTLbに応じてA-B間の合成容量を変化させて、
ばらつきを吸収できるようにしている。ここではインバ
ータ２１のＧ(ゲート)側に周波数調整回路３０を接続し
ているが、D(ドレイン)側に接続してもG(ゲート)側同
様、周波数調整が可能である。

【００３６】この場合において、コンデンサＣ1〜Ｃｎ
の容量は、全て同一であってもよいし、互いに異なるよ
うにしてもよい。さらに互いに異ならせる場合には、各
コンデンサＣXの容量を予め設定した基本容量の２X倍と
なるように設定すれば広範囲の容量を設定することが可
能である。

【００３７】また、スイッチＳ1〜Ｓnは、電圧制御型圧
電発振回路をＩＣ化する場合には、使用する半導体製造
プロセスにより、例えば、以下のような構成が考えられ
る。 半導体製造プロセスとして、バイポーラプロセスを
用いる場合には、スイッチＳ1〜Ｓnを、図７に示すよう
に、バイポーラトランジスタ構成とする。 半導体製造プロセスとして、ＣＭＯＳプロセスを用
いる場合には、スイッチＳ1〜Ｓnを、図８に示すよう
に、ＭＯＳトランジスタ構成とする。 高周波対応のＩＣの半導体製造プロセスとして盛ん
に使用されているバイポ―ラ＆ＣＭＯＳ混在プロセス
(Ｂｉ−ＣＭＯＳプロセス)を用いる場合には、スイッチ
Ｓ1〜Ｓnは、図７に示すバイポーラトランジスタ構成お
よび図８に示すＭＯＳトランジスタ構成のいずれをも採
用することが可能である。

【００３８】ただし、低消費電流化の観点からはトラン
ジスタをオンするために定常的に電流を流す必要のない
ＭＯＳトランジスタ構成とする方が有利である。なぜな
ら、ＭＯＳトランジスタは電圧制御素子であるので、Ｍ
ＯＳトランジスタがオンするのに十分なレベルの電圧を
ゲート端子に印加すれば良く、ゲート端子から低電位側
電源ＧＮＤに定常的に流れる電流はないからである。こ
れに対し、バイポーラトランジスタ構成とすると、選択
状態におけるトランジスタのオン抵抗を下げるために、
ベース端子−低電位側電源ＧＮＤ間に十分な電流を流し
てやる必要があるからである。なお、この点について
は、可変電圧発生回路１０のスイッチS1〜S3についても
同様である。

【００３９】１−４：制御回路およびメモリ 次に、制御回路５０およびメモリ６０について説明す
る。図９は制御回路５０およびメモリ６０のブロック図
である。メモリ６０には、電圧傾斜設定データＤCTLaと
周波数設定データＤCTLbとが格納されており、電圧傾斜
設定データＤCTLaに基づいて可変電圧発生回路１０のス
イッチＳ1〜Ｓ3が制御され、周波数設定データＤCTLbに
基づいて周波数調整回路３０のスイッチＳ1〜Ｓnが制御
されるようになっている。

【００４０】次に、制御回路５０は、調整用端子Ｔ1〜
Ｔ3と接続されている。制御回路５０は、調整動作時に
調整用端子Ｔ1〜Ｔ3から入力される調整用電圧傾斜デー
タＤADJaと調整用周波数データＤADJbに基づいて、可変
電圧発生回路１０と周波数調整回路３０を制御し、調整
終了後に電圧傾斜設定データＤCTLaと周波数設定データ
ＤCTLbをメモリ６０に格納する。また、通常動作時に
は、メモリ６０に格納された電圧傾斜設定データＤCTLa
と周波数設定データＤCTLbに基づいて可変電圧発生回路
１０と周波数調整回路３０を制御するように構成されて
いる。

【００４１】なお、メモリ６０は、ＥＥＰＲＯＭに代表
される不揮発性の半導体メモリにより構成されており、
一般的な電気消去タイプや紫外線消去タイプ，ヒューズ
タイプ等でも良い。

【００４２】１−５：自動調整システム 図１０に電圧制御圧電発振回路の自動調整システムの概
要構成ブロック図を示す。自動調整システムＡは、電圧
制御圧電発振回路１００、制御電圧供給装置２００、お
よび周波数特性調整装置３００から構成されている。ま
ず、制御電圧供給装置２００は、制御信号CSに応じた制
御電圧Ｖcを生成するように構成されている。

【００４３】次に、周波数特性調整装置３００は、発振
信号ＳOSCの周波数を検出する周波数カウンタ、検出さ
れた発振周波数ｆoutおよび制御電圧Ｖcを解析するパー
ソナルコンピュータなどで構成されている。なお、パー
ソナルコンピュータには、目標とする周波数制御特性と
して予め設定した基準周波数制御特性ｆCREFが記憶され
ている。周波数特性調整装置３００は、電圧制御圧電発
振回路１００の出力端子OUTに接続され、制御電圧Ｖcを
制御端子Ｖc'に印加した状態で出力端子OUTから出力さ
れる発振信号ＳOSCの発振周波数ｆoutを検出する。この
場合、周波数特性調整装置３００は、制御信号CSを調整
して制御電圧Ｖcを可変しながら発振周波数ｆoutを検出
する。そして、この検出結果が、基準周波数制御特性ｆ
CREFに近づくように、調整用電圧傾斜データＤADJaと調
整用周波数データＤADJbを生成し調整用端子Ｔ1〜Ｔ3に
出力するように構成されている。

【００４４】２．第１実施形態の動作 ２−１：調整時の動作 次に、自動調整システムＡを用いた周波数特性の自動調
整動作を説明する。まず、周波数特性調整装置３００
は、周波数調整回路３０における容量アレイの容量値が
可変範囲の中心値となるように調整用周波数データＤAD
Jbを生成し制御回路５０に供給する。すると、制御回路
５０は、調整用周波数データＤADJbに基づいて、周波数
調整回路３０のスイッチS1〜Snのオン・オフを制御す
る。

【００４５】次に、周波数特性調整装置３００は、調整
用電圧傾斜データＤADJaとして初期値を与え、その状態
で制御電圧Ｖcを所定ステップ（例えば、0.1V）で可変
させるように制御信号CSを生成する。そして、制御電圧
Ｖcに対する発振周波数foutの変化率を算出し、これを
当該調整用電圧傾斜データＤADJaと対応づけて記憶す
る。この後、算出された変化率と予め記憶されている基
準変化率（基準周波数制御特性ｆCREFの一部）とを比較
する。この後、比較結果に基づいて両者が近づくように
次の調整用電圧傾斜データＤADJaを生成し、変化率の計
測算出処理を繰り返す。そして、基準変化率に最も近づ
く調整用電圧傾斜データＤADJaを特定し、これを制御回
路５０を介して可変電圧設定回路１０に供給する。この
場合、変化率は基準変化率に略一致させることができる
が、良品の許容範囲に入らないこともある。例えば、図
２４に示す特性Ｃの場合である。この例では、Ｙ軸の正
方向に特性Ｃを平行移動できれば許容範囲（b）に周波
数制御特性を追い込むことができる。

【００４６】このため、周波数特性調整装置３００は、
周波数偏差ｄｆｒが減少する方向に調整用周波数データ
ＤADJbを設定し直し、発振周波数foutを再度測定する。
そして、測定結果を制御電圧Ｖcに対応する基準発振周
波数ｆREF（基準周波数制御特性ｆCREFの一部）と比較
し、周波数偏差ｄｆｒがほぼ零となるまで同様の処理を
繰り返す。そして、周波数偏差ｄｆｒが最も小さくなっ
た時点で、周波数特性調整装置３００は、調整が終了し
た旨を通知する。この通知がなされると、制御回路５０
は調整用電圧傾斜データＤADJaと調整用周波数データＤ
ADJbとを、電圧傾斜設定データＤCTLaと周波数設定デー
タＤCTLbとしてメモリ６０に格納する。メモリ６０は、
制御回路５０により格納された電圧傾斜設定データＤCT
Laと周波数設定データＤCTLbを次に更新されるまで、保
持し続けることとなる。

【００４７】２−２：通常時の動作 次に、図１を参照して、電圧制御圧電発振回路１００の
通常時の動作について説明する。電源端子Ｖccに電源電
圧ＶCCが給電されると、メモリ６０から電圧傾斜設定デ
ータＤCTLaと周波数設定データＤCTLbが読み出され、こ
れらのデータが制御回路５０を介して可変電圧発生回路
１０と周波数調整回路３０に供給される。

【００４８】この後、可変電圧発生回路１０のスイッチ
S1〜S3は、電圧傾斜設定データＤCTLaに基づいてオン・
オフが制御され、周波数調整回路３０のスイッチS1〜Sn
は、周波数設定データＤCTLbに基づいてオン・オフが制
御される。これにより、電圧制御圧電発振回路１００の
周波数制御特性は、調整時の特性に設定される。

【００４９】この後、制御端子Ｖc'に制御電圧Ｖcが給
電されると、可変電圧発生回路１０を介し、制御電圧Ｖ
cに応じた電源電圧ＶDDが発振回路２０に給電される。
ここで、発振回路２０の発振周波数ｆoutは、電圧依存
性の寄生容量によって変動するので、電源電圧ＶDDを可
変することによって発振周波数ｆoutを制御することが
できる。したがって、バリキャップＣv等の可変リアク
タンス素子を用いることなく、制御電圧Ｖcに応じた発
振周波数ｆoutの発振信号ＳOSCを得ることができる。

【００５０】＜Ｂ．第２実施形態＞次に、図面を参照し
つつ本発明の第２実施形態に係わる電圧制御圧電発振回
路１００を説明する。図１１は、第２実施形態に係る電
圧制御圧電発振回路１００の全体構成を示すブロック図
である。この電圧制御圧電発振回路１００は、圧電振動
子Ｘとして表面波タイプの表面弾性波素子Ｘｓを用いた
点、可変電圧回路１０および発振回路２０の詳細な構成
を変更した点を除いて、第１実施形態の電圧制御圧電発
振回路と同様に構成されている。なお、この電圧制御圧
電発振回路は、第１実施形態のものと同様に、制御電圧
Ｖcが増加すると発振周波数foutが上昇するように構成
されている。

【００５１】まず、発振回路２０について説明する。図
１２は第２実施形態に係る発振回路２０とその周辺の構
成を示す回路図である。この図に示すように第２実施形
態の発振回路２０は、水晶振動子Ｘｂの替わりに表面波
弾性素子Ｘｓとインダクタンス２２を使用する点におい
て、図６に示す第１実施形態のものと相違している。イ
ンダクタンス２２を追加したのは以下の理由による。

【００５２】一般的な圧電振動子Ｘの等価回路は、図１
３（ａ）に示すものとなる。ここで、Ｃ0とＣ1の比は容
量比ｒ(=Ｃ0／Ｃ1)と呼ばれる。また、この圧電振動子
の共振周波数を可変するために図１３（ｂ）に示すよう
に容量ＣLを付加するものとすれば、周波数可変量ＤL
は、以下の式３で与えられることが知られている。ただ
し、ＦLは容量ＣLを付加した場合の共振周波数であり、
ＦSは容量ＣLを付加しない場合の共振周波数である。

【数３】

【００５３】上記した式３によれば、分母にｒが入って
いるので、容量比ｒが大きい程、周波数可変量ＤLが十
分にとれないことになる。例えば、水晶振動子Ｘｂとし
てＡＴカットしたものを用いるとすれば、容量比ｒは３
００程度になる。一方、表面弾性波素子Ｘｓの容量比ｒ
は１５００程度が一般的である。したがって、表面弾性
波素子Ｘｓを用いる第２実施形態は、第１実施形態と比
較して周波数可変範囲を大きく取れないことになる。

【００５４】ここで、圧電振動子Ｘにインダクタンス２
２を付加することを考える。この場合にはインダクタン
ス２２と等価な負の容量値ＣLLが圧電振動子Ｘに直列に
接続されたのと同様に考えることができる。したがっ
て、インダクタンス２２の値をＬとし、ＣLL＝−（１／
ωＬ2）とすると、周波数可変量ＤLは、以下に示す式４
で与えられる。

【数４】

【００５５】この式４から、インダクタンス２２を付加
すると、周波数可変量ＤLが大きくなることが判る。す
なわち、第２実施形態においては、表面弾性波素子Ｘｓ
を用いることによって容量比ｒが大きくなって周波数可
変範囲が狭くなるので、これを補償するために、インダ
クタンス２２を追加している。

【００５６】したがって、この発振回路２０によれば、
インダクタンスＬの値を適宜設定することによって、周
波数調整回路３０のスイッチＳ１〜Ｓｎのオン・オフを
適宜調整することによって得られる中心発振周波数の可
変範囲を、第１実施形態のものと同様にすることが可能
である。

【００５７】次に、図１８に示す本実施形態では、圧電
振動子Ｘとして表面波タイプの表面弾性波素子Ｘｓを用
いたため、体積波タイプの水晶振動子Ｘｂを用いた場合
と比較して、発振回路２０の電源電圧ＶDDに対する発振
周波数特性が相違する。図１４は表面弾性波素子Ｘｓを
用いた発振回路の発振周波数特性を示す図である。この
図に示すように表面弾性波素子Ｘｓを圧電振動子Ｘとし
て使用した場合には、発振周波数特性は右肩下がりとな
り、電源電圧ＶDDが大きくなると発振周波数が低下す
る。すなわち、発振周波数特性は負極性の特性を示し、
図３（体積波タイプ）に示す正極性の発振周波数特性と
相違している。一方、上述したように電圧制御圧電発振
回路全体として、制御電圧Ｖcに対する発振周波数fout
の特性は、第１実施形態と同様になっている。

【００５８】このため、発振回路２０の電源電圧ＶDDを
生成する可変電圧発生回路１０は、第１実施形態のもの
とは逆に、制御電圧Ｖcが大きくなると電源電圧ＶDDが
小さくなるように構成されている。図１５は、第２実施
形態に係る可変電圧発生回路１０の回路図である。この
図に示す可変電圧発生回路１０は、オペアンプOP1と抵
抗R6,R7から構成されるゲイン１の反転アンプを用いる
点で、ボルテージフォロアを用いる第１実施形態のもの
（図２参照）と相違している。すなわち、制御電圧Ｖc
を反転して取り込むことにより、第１実施形態のものと
入出力特性の傾きを逆転させている。また、抵抗アレイ
R5を構成する抵抗R54の値(200k)が第１実施形態のもの
(150k)と相違している。これは、表面弾性波素子Ｘｓと
水晶振動子Ｘｂとでは特性が異なるため、特性の相違を
抵抗値を変更することによって吸収するためである。

【００５９】このように可変電圧発生回路１０を構成し
たので、制御電圧Ｖc(入力)に対する電源電圧ＶDD(出
力)の特性は、上述した式１において、Ｖcの項に−１を
乗じたものとなる。このため、可変電圧発生回路１０の
入出力特性は、図１６に示すように右肩下がりの特性と
なる。したがって、可変電圧発生回路１０と発振回路２
０との総合特性、すなわち、電圧制御圧電発生回路１０
０の入出力特性は、図５に示す第１実施形態のものと一
致する。

【００６０】したがって、第２実施形態においても、第
１実施形態と同様に、電圧依存性の寄生容量を発振回路
２０の電源電圧ＶDDを可変することによって積極的に活
用して、バリキャップＣvを省略した電圧制御圧電発振
回路１００を構成することができる。なお、第１実施形
態で説明した自動調整システムＡは、第２実施形態の電
圧制御圧電発振回路１００に適用できることは勿論であ
る。

【００６１】＜Ｃ．実施形態の効果＞上述した第１およ
び第２実施形態に係わる電圧制御発振回路１００と自動
調整システムＡによれば、以下の効果を奏する。 （１）従来、無視されてきた電圧依存性の寄生容量を、
発振回路２０の電源電圧ＶDDを可変することによって積
極的に活用し、これにより、バリキャップＣvを省略す
ることができる。この結果、電圧制御圧電発振回路１０
０を小型化でき、また製造コストを削減することができ
る。 （２）圧電振動子Ｘおよび発振回路２０を構成するＩＣ
にバラツキがあっても、電圧制御圧電発振回路１００と
して組み上げた際に中心発振周波数を合わせることが容
易となる。したがって、圧電振動子Ｘの製造規格を緩和
することができ、圧電振動子のコストを削減することが
でき、ひいては、電圧制御圧電発振回路１００の製造コ
ストを低減することが可能となる。また、圧電振動子Ｘ
は、体積波タイプのものあるいは表面波タイプのものを
適宜適用することができる。また、表面弾性波素子Ｘｓ
を使用する場合には、インダクタンス２２を追加するよ
うにしたので（第２実施形態）、容量比ｒが大きくなっ
ても所望の範囲で中心発振周波数を設定することができ
る。

【００６２】（３）容量アレイを周波数調整回路３０に
用いることにより、電圧制御圧電発振回路１００をトリ
マ・レスで構成でき、外付け部品を１個削減することが
でき、組立コストを削減することが可能となる。 （４）トリマに比較して安価な容量アレイを使用するこ
とにより、低価格の電圧制御圧電発振回路を実現するこ
とが可能となる。 （５）従来のトリマを用いた圧電発振器は、トリマが機
械的動作部を有するため小型化には限界があったが、
容量アレイは、ＩＣに内蔵可能であり、電圧制御圧電発
振回路１００の小型化に有利となる。

【００６３】（６）従来のトリマを用いた圧電発振器と
比較して、容量アレイを用いた電圧制御型圧電発振回路
１００は、経時変化および動作機構的に安定であり、圧
電発振回路の動作を安定化することが可能となる。 （７）発振中心周波数調整作業は、周波数特性調整装置
３００がデジタルデータである調整用データＤADJbを出
力することにより、電気的調整のみで行うことが可能で
あり、従来のように機械的調整を行う必要がないので、
中心発振周波数調整時間の短縮が可能となり、ひいて
は、電圧制御圧電発振回路１００の製造コストを低減す
ることが可能となる。さらに、従来のように、トリマを
調整するための複雑かつ高価なサーボ機構を必要としな
いため、製造設備投資を低減することも可能となる。 （８）また、電圧傾斜設定データＤCTLaに基づいて抵抗
アレイR5のスイッチS1〜S3を制御するようにしたので、
制御電圧Ｖc−発振周波数ｆout特性の傾きを調整するこ
とができる。この結果、中心周波数の調整と相まって、
周波数制御特性を微妙に調整することができ、製品の歩
留まりを大幅に改善できる。

【００６４】＜Ｄ．変形例＞本発明は、上述した実施形
態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各
種の変形例が可能である。 （１）上述した発振回路２０は、ＣＭＯＳのインバータ
２１を用いて構成したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、図１７（水晶振動子Ｘｂを用いた場合）ま
たは図１８（表面弾性波素子Ｘｓを用いた場合）に示す
ようにバイポーラトランジスタを使用した発振回路２
０’として構成しても良いことは勿論である。この場合
にも、電源電圧ＶDDに応じて発振周波数ｆoutを可変す
ることができ、バリキャップＣvを省略することができ
る。また、可変電圧発生回路１０中のＮチャンネルＦＥ
ＴN1をＮＰＮトランジスタで構成することにより、バイ
ポーラプロセスを用いて電圧制御発振回路をＩＣ化する
ことができる。

【００６５】（２）また、周波数調整回路３０において
ベースコンデンサＣ0を容量アレイの構成とせずに、コ
ンデンサＣ1〜Ｃｎ、スイッチＳ1〜Ｓｎのみを容量アレ
イＣARYとしてもよい。また、同様に可変電圧発生回路
１０において、抵抗アレイR5の抵抗R54を抵抗アレイR5
の構成とせず、抵抗R51〜R53のみを抵抗アレイＲARYと
してもよい。また、容量アレイＣARY、可変電圧発生回
路１０、メモリ６０、制御回路５０を一体化したＩＣと
して外付けするように構成することも可能である。ま
た、以上の説明においては、容量アレイを構成するスイ
ッチＳ1〜Ｓｎあるいは抵抗アレイR5を構成するスイッ
チＳ1〜Ｓ3をトランジスタで構成していたが、あまり高
精度を望まないのであれば、これらをヒューズ素子で構
成し、調整時に確定的にスイッチを切断してしまう構成
とすることも可能である。

【００６６】（３）また上述した各実施形態において
は、容量アレイの構成として、選択接続容量素子として
機能するｎ個のコンデンサＣX（Ｘ＝1〜ｎ）を設ける構
成としていたが、図１９に示すように、コンデンサＣX
（＝選択接続容量素子）をベース副コンデンサＣX0を含
む複数の副コンデンサＣX0、ＣX1〜ＣXm（＝副選択接続
容量素子、ｍ＝自然数）で構成し、各副コンデンサＣX1
〜ＣXmを対応する副接続スイッチＳX1〜ＳXmを切り替え
るようにして、副コンデンサＣX0、ＣX1〜ＣXmを接続あ
るいは非接続として容量アレイＣARYの容量調整を行う
ように構成することも可能である。この結果、より容量
値の微調整を行うことが可能となる。また、抵抗アレイ
R5は、各抵抗R51〜R54を直列に接続する構成としたした
が、容量アレイにように並列に接続する構成としてもよ
い。

【００６７】（４）また上述した各実施形態において、
電圧制御圧電発振回路１００を構成する素子の実装状態
については、言及していなかったが、例えば、図２０又
は２１に示すように圧電発振器を構成してもよい。この
場合には、圧電振動子Ｘを除く構成部品をワンチップＩ
Ｃ１００’として構成し、ワンチップＩＣ１００'およ
び圧電振動子Ｘをモールド封止した構成となっている。
また、パッケージとしてはプラスチックパッケージ（図
２０に相当）のほか、セラミックパッケージ（図２１に
相当）を適用できる。

【００６８】このような構成が実現可能となっているの
は、容量アレイや抵抗アレイによる周波数制御特性の調
整範囲を大きく取ることができるため、ワンチップＩＣ
１００'および圧電振動子Ｘをモールド封止した状態で
も、圧電振動子Ｘ等のばらつきを容易に吸収して、所望
の周波数制御特性を得ることができるためである。これ
により、部品点数を削減して、組立工数および製造コス
トを削減することが可能となる。

【００６９】（５）また上述した各実施形態において
は、制御電圧入力部１１と周波数調整回路３０によって
周波数制御特性の傾きと発振中心周波数を調整したが、
いずれか一方のみを調整するようにしてもよい。また、
自動調整システムＡにおいては、まず、周波数制御特性
の傾きを調整し、この後、発振中心周波数を調整するよ
うにしたが、発振中心周波数の調整を先に行ってもよ
い。要は、制御電圧Ｖcと発振周波数ｆoutに基づいて検
知した周波数制御特性と基準周波数制御特性ｆCREFとが
近づくように調整用電圧傾斜データＤADJaと調整用周波
数データＤADJbとを出力し、最も両特性が近づいた時に
調整用電圧傾斜データＤADJaと調整用周波数データＤAD
Jbとを、電圧傾斜設定データＤCTLaと周波数設定データ
ＤCTLbとしてメモリ６０に記憶するように制御回路５０
を制御すればよい。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
振回路へ給電する電源電圧を制御電圧に応じて可変する
ようにしたので、電圧制御圧電発振回路をバリキャップ
を使用しないで構成することができる。この場合、圧電
振動子としては体積波タイプのものであっても表面波タ
イプのものであっても適用可能である。また、圧電振動
子や発振回路を構成するＩＣにバラツキがあっても、発
振回路として組み上げた際に中心発振周波数を容易に合
わせることができる。よって圧電振動子の製造規格が緩
和され、圧電振動子のコスト削減が可能、更には圧電発
振器のコスト削減が可能となる。また、周波数制御特性
の変化率を調整することができるので、中心周波数の調
整と相まって高精度な特性を実現することができる。ま
た、周波数調整回路を用いることにより、電圧制御型圧
電発振器をトリマ・レスで構成でき、外付け部品を１個
削減することができ、組立コストを削減することが可能
となる。また、発振中心周波数調整作業は、電気的調整
のみで行うことが可能であり、従来のように機械的調整
を行う必要がないので、中心発振周波数調整時間の短縮
が可能となり、ひいては、電圧制御型圧電発振器の製造
コストを低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係わる電圧制御圧電発
振回路のブロック図である。

【図２】 同実施形態に係わる可変電圧発生回路の回路
図である。

【図３】 同実施形態に係わる発振回路の電源電圧を変
化させた場合の周波数変化の一例を示す図である。

【図４】 同実施形態に係わる制御電圧を変化させた場
合の電源電圧VDDの変化特性を示す図である。

【図５】 同実施形態に係わる制御電圧を変化させた場
合の発振回路の周波数変化の一例を示す図である。

【図６】 同実施形態に係わる発振回路および周波数調
整回路の回路図である。

【図７】 同実施形態に係わるスイッチをバイポーラト
ランジスタで構成した例を示す図である。

【図８】 同実施形態に係わるスイッチをＭＯＳトラン
ジスタで構成した例を示す図である。

【図９】 同実施形態に係わる制御回路およびメモリの
ブロック図である。

【図１０】 同実施形態に係わる電圧制御圧電発振回路
の自動調整システムの概要構成を示すブロック図であ
る。

【図１１】 第２実施形態に係る電圧制御圧電発振回路
の全体構成を示すブロック図である。

【図１２】 同実施形態に係る発振回路とその周辺の構
成を示す回路図である。

【図１３】 図１３（ａ）は圧電振動子の一般的な等価
回路を示す回路図であり、（ｂ）は圧電振動子に容量Ｃ
Lを付加した場合の等価回路を示す回路図である。

【図１４】 同実施形態に係わる表面弾性波素子を用い
た発振回路の発振周波数特性を示す図である。

【図１５】 同実施形態に係る可変電圧発生回路の回路
図である。

【図１６】 同実施形態に係る可変電圧発生回路の入出
力特性を示す図である。

【図１７】 変形例において、水晶振動子を用いた発振
回路の構成を示す回路図である。

【図１８】 変形例において、表面弾性波素子を用いた
発振回路の構成を示す回路図である。

【図１９】 変形例に係わる容量アレイの構成を示す図
である。

【図２０】 水晶振動子を用いた電圧制御圧電発振回路
を構成する素子の実装状態を示す斜視図である。

【図２１】 表面弾性波素子を用いた電圧制御圧電発振
回路を構成する素子の実装状態を示す斜視図である。

【図２２】 従来の電圧制御圧電発振回路の回路図であ
る。

【図２３】 従来の電圧制御圧電発振回路を構成する素
子の実装状態を示す斜視図である。

【図２４】 従来の電圧制御圧電発振器における周波数
制御特性のばらつきを示したグラフである。

【符号の説明】

１０…可変電圧発生回路（電圧発生回路） １１…制御電圧入力部 １３…出力制御部（制御部） ２０…発振回路 ３０…周波数調整回路 ５０…制御回路 ６０…メモリ ２００…制御電圧供給装置（制御電圧発生手段） ３００…周波数特性調整装置（発振周波数検出手段、調
整用データ出力手段） Ｘ…圧電振動子 Ｘｂ…水晶振動子 Ｘｓ…表面弾性波素子 Ｖc…制御電圧 ＶDD…電源電圧 ＤCTLa…電圧傾斜設定データ（電圧制御データ） ＤCTLb…周波数設定データ（周波数制御データ） ＤADJa…調整用電圧傾斜データ（調整用電圧制御デー
タ） ＤADJb…調整用周波数データ（調整用周波数制御デー
タ） VG…電圧源 Ｖref…リファレンス電圧（基準電圧） OP2…オペアンプ（加算部） R5…抵抗アレイ（第１の抵抗） S1〜S3…スイッチ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電振動子を発振ループ内に設けた発振
   回路の発振周波数制御方法において、 制御電圧に応じた電源電圧を発生させるステップと、 前記発振回路に前記電源電圧を給電するステップとを備
   え、 前記制御電圧を可変することによって、前記発振回路の
   発振周波数を制御することを特徴とする発振周波数制御
   方法。
2. 【請求項２】 制御電圧に応じた発振周波数で発振する
   電圧制御圧電発振器において、 前記制御電圧に応じた電源電圧を発生する電圧発生回路
   と、 前記電圧発生回路で発生する電源電圧が給電され、圧電
   振動子を発振ループ内に設けた発振回路とを備えたこと
   を特徴とする電圧制御圧電発振器。
3. 【請求項３】 前記電圧発生回路は、前記電源電圧の可
   変範囲を予め定められた範囲に制限するように構成した
   ことを特徴とする請求項２に記載の電圧制御圧電発振
   器。
4. 【請求項４】 前記電圧発生回路は、電圧制御データに
   応じて前記制御電圧に対する前記電源電圧の変化率を調
   整する変化率調整部を備えたことを特徴とする請求項２
   に記載の電圧制御圧電発振器。
5. 【請求項５】 前記電圧発生回路は、 基準電圧を発生する電圧源と、 第１の抵抗を介して与えられる前記制御電圧と第２の抵
   抗を介して与えられる前記基準電圧とを前記第１および
   第２の抵抗値に応じた割合で加算する加算部と、 前記加算部の加算結果に基づいて前記電源電圧を制御す
   る制御部とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の
   電圧制御圧電発振器。
6. 【請求項６】 前記第１の抵抗は、予め定められた抵抗
   値を有する固定接続抵抗素子と、予め定められた抵抗値
   を有する複数の選択接続抵抗素子から構成され、電圧制
   御データに基づいて前記複数の選択接続抵抗素子のうち
   特定の前記選択接続抵抗素子を前記固定接続抵抗素子に
   接続する抵抗接続回路とを備えたことを特徴とする請求
   項５に記載の電圧制御圧電発振器。
7. 【請求項７】 前記電圧制御データを記憶するメモリ
   と、 外部からの調整用電圧制御データに基づいて前記メモリ
   に予め前記電圧制御データを記憶させるとともに、前記
   調整用電圧制御データあるいは前記電圧制御データを前
   記電圧発生回路に出力する制御回路とを備えたことを特
   徴とする請求項４または６に記載の電圧制御圧電発振
   器。
8. 【請求項８】 予め定められた静電容量を有し、前記圧
   電振動子に接続される固定接続容量素子と、 予め定められた静電容量を有する複数の選択接続容量素
   子と、 周波数制御データに基づいて前記複数の選択接続容量素
   子のうち特定の前記選択接続容量素子を前記固定接続容
   量素子に接続する容量接続回路とを備えたことを特徴と
   する請求項２に記載の電圧制御圧電発振器。
9. 【請求項９】 前記周波数制御データを記憶するメモリ
   と、 外部からの調整用周波数制御データに基づいて前記メモ
   リに予め前記周波数制御データを記憶させるとともに、
   前記調整用周波数制御データあるいは前記周波数制御デ
   ータに基づいて前記容量接続回路を制御する制御回路
   と、 を備えたことを特徴とする請求項８に記載の電圧制御圧
   電発振器。
10. 【請求項１０】 制御電圧に応じた発振周波数で発振す
    る電圧制御圧電発振器において、 前記制御電圧に応じた電源電圧を発生する電圧発生回路
    と、 電圧制御データに基づいて前記制御電圧に対する前記電
    源電圧の変化率を調整する変化率調整部と、 前記電圧発生回路で発生する前記電源電圧が給電され、
    圧電振動子を発振ループ内に設けた発振回路と、 周波数制御データに基づいて前記圧電振動子に接続され
    る容量の値を調整する周波数調整回路と、 前記電圧制御データおよび前記周波数制御データを記憶
    するメモリと、 外部からの調整用電圧制御データおよび調整用周波数制
    御データに基づいて前記メモリに予め前記電圧制御デー
    タおよび前記周波数制御データを記憶させるとともに、
    前記電圧制御データあるいは前記調整用電圧制御データ
    に基づいて前記変化率調整部を制御するとともに、前記
    調整用周波数制御データあるいは前記周波数制御データ
    に基づいて前記容量接続回路を制御する制御回路とを備
    えたことを特徴とする電圧制御圧電発振器。
11. 【請求項１１】 前記発振回路がＭＯＳトランジスタを
    用いて構成されることを特徴とする請求項２乃至１０の
    うちいずれか１項に記載の電圧制御圧電発振器。
12. 【請求項１２】 前記圧電振動子は、水晶振動子である
    ことを特徴とする請求項２乃至１１のうちいずれか１項
    に記載の電圧制御圧電発振器。
13. 【請求項１３】 前記圧電振動子は、表面弾性波振動子
    であることを特徴とする請求項２乃至１１のうちいずれ
    か１項に記載の電圧制御圧電発振器。
14. 【請求項１４】 前記発振回路は発振ループ内に前記圧
    電振動子と直列に接続されるインダクタンスを備えたこ
    とを特徴とする請求項２乃至１１のうちいずれか１項に
    記載の電圧制御圧電発振器。
15. 【請求項１５】 請求項１０に記載の電圧制御圧電発振
    器の周波数制御特性を調整する電圧制御圧電発振器調整
    システムにおいて、 前記発振回路の発振周波数を検出する発振周波数検出手
    段と、 前記制御電圧を発生する制御電圧発生手段と、 前記制御電圧と前記発振周波数に基づいて検知した周波
    数制御特性と予め定められた基準周波数制御特性とが近
    づくように前記調整用電圧制御データと前記調整用周波
    数制御データとを出力し、最も両特性が近づいた時に前
    記調整用電圧制御データと前記調整用周波数制御データ
    とを、前記電圧制御データと前記周波数制御データとし
    て前記メモリに記憶するように前記制御回路を制御する
    調整用データ出力手段と、 を備えたことを特徴とする電圧制御圧電発振器調整シス
    テム。
16. 【請求項１６】 請求項１０に記載の電圧制御圧電発振
    器の周波数制御特性を調整する電圧制御圧電発振器調整
    方法において、 前記発振回路の発振周波数を検出するステップと、 前記制御電圧を発生するステップと、 前記制御電圧と前記発振周波数に基づいて周波数制御特
    性を計測するステップと、 計測された周波数制御特性と予め定められた基準周波数
    特性とを比較するステップと、 比較結果に基づいて、両特性が近づくように前記調整用
    電圧制御データと前記調整用周波数制御データとを与え
    るステップと、 両特性が最も近づいた時に前記調整用電圧制御データと
    前記調整用周波数制御データとを、前記電圧制御データ
    と前記周波数制御データとして前記メモリに記憶するス
    テップとを備えたことを特徴とする電圧制御発振器調整
    方法。