JP2007019565A - Crystal oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水晶発振器、特に外部から供給する制御用の直流電圧値に基づいて発振周波数が変化する電圧制御型水晶発振器及び電圧制御型温度補償水晶発振器に関するものである。 The present invention relates to a crystal oscillator, and more particularly to a voltage-controlled crystal oscillator and a voltage-controlled temperature-compensated crystal oscillator whose oscillation frequency changes based on a control DC voltage value supplied from the outside.
近年、無線通信機器の局部発振器等の信号発生源としてPLL(Phase Lock Loop;位相同期ループ)が広く用いられている。高精度のPLLを実現するため、電圧制御発振器としてを水晶振動子を用いたものが一般的である。 In recent years, PLL (Phase Lock Loop) has been widely used as a signal generation source such as a local oscillator of a wireless communication device. In order to realize a high-accuracy PLL, a voltage controlled oscillator using a crystal resonator is generally used.
例えば、特開2002−026660号公報にはインバータ素子を用いて構成した電圧制御型水晶発振器が開示されている。周知のように電圧制御型水晶発振器は共振ループの負荷容量を変化させることにより発振器の共振周波数が変化する現象を利用したものである。前出の公報ではインバータ素子を用い水晶発振器の共振ループ中に電圧可変容量素子を挿入し、電圧可変容量素子に印加する制御用直流電圧によって発振器が出力する周波数を制御している。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-026660 discloses a voltage-controlled crystal oscillator configured using inverter elements. As is well known, the voltage-controlled crystal oscillator uses a phenomenon in which the resonance frequency of the oscillator changes by changing the load capacity of the resonance loop. In the above publication, an inverter element is used to insert a voltage variable capacitance element into the resonance loop of a crystal oscillator, and the frequency output from the oscillator is controlled by a control DC voltage applied to the voltage variable capacitance element.
一般的な電圧可変容量素子としては可変容量ダイオードが知られている。しかし、可変容量ダイオードは集積化が困難であることから発振回路を構成する他の部品と共にIC化することができず、小型化や低コスト化の妨げとなっていた。
一方電圧可変容量素子としてMOS型電圧可変容量素子があり、集積化が容易なことから水晶発振器にも適用されつつある。(特開平11−088052号公報)
As a general voltage variable capacitance element, a variable capacitance diode is known. However, since variable capacitance diodes are difficult to integrate, they cannot be integrated with other components that constitute the oscillation circuit, which hinders miniaturization and cost reduction.
On the other hand, there is a MOS type voltage variable capacitance element as a voltage variable capacitance element, which is being applied to a crystal oscillator because of its easy integration. (Japanese Patent Laid-Open No. 11-088052)
図6はインバータ素子を用いた水晶発振器に、MOS型電圧可変容量素子用いた温度補償回路と、MOS型電圧可変容量素子用いた周波数調整回路とを付加した電圧制御型温度補償水晶発振器の一例を示す回路図である。
図中1は水晶振動子、R1 は帰還抵抗、2はインバータ素子、3(破線内)は温度補償回路、4(一点鎖線内)は周波数調整回路をそれぞれ示している。
ここで、周波数調整回路4は2つのMOS型電圧可変容量素子D1,D2と、2つのコンデンサC1,C2と、抵抗R2,R3とを備えたものである。
FIG. 6 shows an example of a voltage-controlled temperature compensated crystal oscillator in which a temperature compensation circuit using a MOS type voltage variable capacitance element and a frequency adjustment circuit using a MOS type voltage variable capacitance element are added to a crystal oscillator using an inverter element. FIG.
In the figure,
Here, the
MOS型電圧可変容量素子D1のゲート端子はコンデンサC1を介してインバータ素子2の入力端側に、MOS型電圧可変容量素子D2のゲート端子はコンデンサC2を介してインバータ素子2の出力端側に夫々配置され、各MOS型電圧可変容量素子のバックゲート端子は接地されている。そして外部制御電圧が各MOS型電圧可変容量素子のゲート端子とコンデンサとの接続点に抵抗R2,R3を介してそれぞれ供給される。
The gate terminal of the MOS type voltage variable capacitance element D1 is on the input end side of the
図7はMOS型電圧可変容量素子のゲート電圧と容量との関係(C−V特性)を示すものであり、ゲート電圧を変化させることによりMOS型電圧可変容量素子の容量値が変化することになる。このMOS型電圧可変容量素子はこの発振器の共振ループ中の負荷容量の一部を構成するものであるから、上述した原理に基づき外部制御電圧に応じた周波数変化を得ることができるのである。
しかしながら、図7から明らかなようにC−V特性が直線的に変化する領域はごく僅かであり、この領域の両側ではゲート電圧の変化に対する容量の変化が徐々に鈍くなり曲線的な動作が現れてしまい、やがてゲート電圧を変化させても容量値は変化しない(飽和)領域に達するという特徴を持っている。
つまり、発振器の周波数可変量を大きくすることが困難であり、直線性の良い領域が少ないため使い勝手が悪いという欠点があった。
本発明は、外部から供給される制御電圧に応じた発振器の周波数可変量を大きくすると共に直線性の良い周波数変化を得ることを可能とした水晶発振器を提供することを目的とする。
However, as is apparent from FIG. 7, the region where the CV characteristic changes linearly is very small. On both sides of this region, the change in capacitance with respect to the change in gate voltage gradually becomes dull and a curvilinear operation appears. As a result, the capacitance value does not change even when the gate voltage is changed (saturation).
That is, it is difficult to increase the frequency variable amount of the oscillator, and there are disadvantages that the usability is poor because there are few regions with good linearity.
An object of the present invention is to provide a crystal oscillator capable of increasing the frequency variable amount of an oscillator according to a control voltage supplied from the outside and obtaining a frequency change with good linearity.
本発明は、少なくともインバータ素子と、水晶振動子と、MOS型電圧可変容量素子を用いて構成した周波数調整回路と、を備えた水晶発振器に於いて、
前記周波数調整回路は、第1のMOS型電圧可変容量素子と第2のMOS型電圧可変容量素子とを有し、
第1のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子はインバータ素子の入力端側に、第2のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子はインバータ素子の出力端側に夫々配置され、
いずれか一方のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子には直流バイアスが印加され、
各MOS型電圧可変容量素子のバックゲート端子はコンデンサを介して接地され、
第1及び第2のMOS型電圧可変容量素子のバックゲート端子には夫々第1及び第2のレベルシフト回路を介して制御用直流電圧が供給されており、
前記レベルシフト回路の一方は前記制御用直流電圧の中心電圧より低い領域で一方のMOS型電圧可変容量素子をC−V特性が直線となる領域で動作するよう、他方のレベルシフト回路は前記制御用直流電圧の中心電圧より高い領域で他方のMOS型電圧可変容量素子をC−V特性が直線となる領域で動作するよう電圧のシフト量が設定されていることを特徴とするものである。
The present invention relates to a crystal oscillator including at least an inverter element, a crystal resonator, and a frequency adjustment circuit configured using a MOS voltage variable capacitance element.
The frequency adjustment circuit includes a first MOS type voltage variable capacitance element and a second MOS type voltage variable capacitance element,
The gate terminal of the first MOS type voltage variable capacitance element is arranged on the input end side of the inverter element, and the gate terminal of the second MOS type voltage variable capacitance element is arranged on the output end side of the inverter element, respectively.
A DC bias is applied to the gate terminal of one of the MOS type voltage variable capacitance elements,
The back gate terminal of each MOS type voltage variable capacitance element is grounded via a capacitor,
The control DC voltage is supplied to the back gate terminals of the first and second MOS type voltage variable capacitance elements via the first and second level shift circuits, respectively.
One of the level shift circuits operates one MOS type voltage variable capacitance element in a region where the CV characteristic is a straight line in a region lower than the central voltage of the control DC voltage, and the other level shift circuit performs the control The voltage shift amount is set so that the other MOS type voltage variable capacitance element operates in a region where the CV characteristic is a straight line in a region higher than the center voltage of the DC voltage for operation.
また、請求項2に係る発明は、少なくともインバータ素子と、水晶振動子と、MOS型電圧可変容量素子を用いて構成した温度補償回路と、MOS型電圧可変容量素子を用いて構成した周波数調整回路と、を備えた水晶発振器に於いて、
前記周波数調整回路は、第1のMOS型電圧可変容量素子と第2のMOS型電圧可変容量素子とを有し、
第1のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子はインバータ素子の入力端側に、第2のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子はインバータ素子の出力端側に夫々配置され、
いずれか一方のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子には直流バイアスが印加され、
各MOS型電圧可変容量素子のバックゲート端子はコンデンサを介して接地され、
第1及び第2のMOS型電圧可変容量素子のバックゲート端子には夫々第1及び第2のレベルシフト回路を介して制御用直流電圧が供給されており、
前記レベルシフト回路の一方は前記制御用直流電圧の中心電圧より低い領域で一方のMOS型電圧可変容量素子をC−V特性が直線となる領域で動作するよう、他方のレベルシフト回路は前記制御用直流電圧の中心電圧より高い領域で他方のMOS型電圧可変容量素子をC−V特性が直線となる領域で動作するよう電圧のシフト量が設定されていることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a temperature compensation circuit configured using at least an inverter element, a crystal resonator, a MOS voltage variable capacitance element, and a frequency adjustment circuit configured using a MOS voltage variable capacitance element. And a crystal oscillator comprising:
The frequency adjustment circuit includes a first MOS type voltage variable capacitance element and a second MOS type voltage variable capacitance element,
The gate terminal of the first MOS type voltage variable capacitance element is arranged on the input end side of the inverter element, and the gate terminal of the second MOS type voltage variable capacitance element is arranged on the output end side of the inverter element, respectively.
A DC bias is applied to the gate terminal of one of the MOS type voltage variable capacitance elements,
The back gate terminal of each MOS type voltage variable capacitance element is grounded via a capacitor,
The control DC voltage is supplied to the back gate terminals of the first and second MOS type voltage variable capacitance elements via the first and second level shift circuits, respectively.
One of the level shift circuits operates one MOS type voltage variable capacitance element in a region where the CV characteristic is a straight line in a region lower than the central voltage of the control DC voltage, and the other level shift circuit performs the control The voltage shift amount is set so that the other MOS type voltage variable capacitance element operates in a region where the CV characteristic is a straight line in a region higher than the center voltage of the DC voltage for operation.
また、請求項3に係る発明は、前記直流バイアスは前記温度補償回路と周波数調整回路との双方の基準電圧として用いられていることを特徴とするものである。
The invention according to
また、請求項4に係る発明は、前記制御用直流電圧の最小値をVmin、最大値をVmax、中心電圧をVcenterとし、MOS型電圧可変容量素子の容量が直線的に変化するゲート電圧の下限値をVGB1、上限値をVGB2とし、インバータ素子のしきい値をVDD/2とし、前記直流バイアスをVrefとするとき、
直流バイアスを印加したMOS型電圧可変容量素子に制御電圧を供給するレベルシフト回路では制御用直流電圧がVcenterからVmaxに変化するときにVDD/2−VGB2からVDD/2−VGB1に変化する電圧を出力するように、
他方のレベルシフト回路では制御用直流電圧がVminからVcenterに変化するときにVref−VGB2からVref−VGB1に変化する電圧を出力するように設定されていることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a gate in which the minimum value of the control DC voltage is V min , the maximum value is V max , the center voltage is V center, and the capacitance of the MOS type voltage variable capacitance element changes linearly. When the lower limit value of the voltage is V GB1 , the upper limit value is V GB2 , the threshold value of the inverter element is V DD / 2, and the DC bias is V ref ,
In a level shift circuit that supplies a control voltage to a MOS voltage variable capacitance element to which a DC bias is applied, when the control DC voltage changes from V center to V max , V DD / 2-V GB2 to V DD / 2-V To output a voltage that changes to GB1 ,
The other level shift circuit, characterized in that it is configured to output a voltage that changes from V ref -V GB2 to V ref -V GB1 when the control DC voltage changes from V min to V center Is.
本発明に係る水晶発振器は、制御電圧をレベルシフト回路を介して各MOS型電圧可変容量素子に別個に供給するようにしたので、外部から供給される制御電圧に応じた発振器の周波数可変量を大きくすると共に直線性の良い周波数変化が得られるという利点がある。 In the crystal oscillator according to the present invention, the control voltage is separately supplied to each MOS type voltage variable capacitance element via the level shift circuit, so that the frequency variable amount of the oscillator according to the control voltage supplied from the outside can be set. There is an advantage that a frequency change with good linearity can be obtained while increasing the frequency.
以下本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
図1は本発明に係る水晶発振器の実施形態例を示す回路図であって、図6にて示した回路図と共通する部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
図6の従来の回路と異なる本発明の特徴点は周波数調整回路5の構成にある。
即ち、MOS型電圧可変容量素子D1のゲート端子をインバータ素子の入力端側に、MOS型電圧可変容量素子D2のゲート端子を直流カット用コンデンサCcを介してインバータ素子の出力端側に夫々配置すると共に、MOS型電圧可変容量素子D1,D2のバックゲート端子をコンデンサCa,Cbを介してそれぞれ接地し、MOS型電圧可変容量素子D1,D2のバックゲート端子には夫々レベルシフト回路6,7を介して制御用直流電圧を供給するよう構成されているのである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a crystal oscillator according to the present invention. The same reference numerals are given to the same parts as those in the circuit diagram shown in FIG.
A feature of the present invention that is different from the conventional circuit of FIG.
That is, the gate terminal of the MOS type voltage variable capacitance element D1 is arranged on the input end side of the inverter element, and the gate terminal of the MOS type voltage variable capacitance element D2 is arranged on the output end side of the inverter element via the DC cut capacitor Cc. At the same time, the back gate terminals of the MOS type voltage variable capacitance elements D1 and D2 are grounded via the capacitors Ca and Cb, respectively, and
尚、このときMOS型電圧可変容量素子D2のゲート端子には直流バイアスVrefを印加する。ちなみにこの直流バイアスVrefは温度補償回路3の基準電圧源としても機能している。
At this time, a DC bias V ref is applied to the gate terminal of the MOS type voltage variable capacitance element D2. Incidentally, the DC bias V ref also functions as a reference voltage source for the
また、必要に応じて前記レベルシフト回路6,7の前段に制御用直流電圧の電圧値(振れ幅)を調整するためのゲイン調整部8を挿入しても良い。
Further, a gain adjusting unit 8 for adjusting a voltage value (amplitude) of the control DC voltage may be inserted before the
ここで、周波数調整回路5の動作について説明する。
図2はMOS型電圧可変容量素子のC−V特性を示す図であり、同図に示すように直線性の優れた領域を呈するゲート電圧の下限値をVGB1、上限値をVGB2と定義する。
また、前記制御用直流電圧の最小値をVmin、最大値をVmax、中心電圧をVcenterとそれぞれ定義する。
更にインバータ素子2のしきい値をVDD/2と定義する。
Here, the operation of the
FIG. 2 is a diagram showing CV characteristics of a MOS type voltage variable capacitance element. As shown in FIG. 2, the lower limit value of the gate voltage exhibiting a region having excellent linearity is defined as V GB1 and the upper limit value is defined as V GB2. To do.
Further, the minimum value of the control DC voltage is defined as V min , the maximum value is defined as V max , and the center voltage is defined as V center .
Further, the threshold value of the
図3は外部から供給される制御用直流電圧と、レベルシフト回路6、7からMOS型電圧可変容量素子D1,D2に供給される電圧VC1,VC2との関係を示す図であり、図4は外部から供給される制御用直流電圧と、MOS型電圧可変容量素子のゲート電圧との関係を示す図である。
図3に示すように、MOS型電圧可変容量素子D1に制御電圧を供給するレベルシフト回路では制御用直流電圧がVminからVcenterに変化するのに応じて(Vref−VGB2)から(Vref−VGB1)に変化する電圧を出力するように、MOS型電圧可変容量素子D2に制御電圧を供給するレベルシフト回路では制御用直流電圧がVcenterからVmaxに変化するときに(VDD/2−VGB2)から(VDD/2−VGB1)に変化する電圧を出力するように設定する。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the control DC voltage supplied from the outside and the voltages VC1 and VC2 supplied from the
As shown in FIG. 3, in the level shift circuit that supplies the control voltage to the MOS type voltage variable capacitance element D1, (V ref −V GB2 ) to (V ref −V GB2 ) in accordance with the change of the control DC voltage from V min to V center. In a level shift circuit that supplies a control voltage to the MOS type voltage variable capacitance element D2 so as to output a voltage that changes to V ref −V GB1 ), when the control DC voltage changes from V center to V max (V It is set to output a voltage changing from ( DD / 2−V GB2 ) to (V DD / 2−V GB1 ).
このようにレベルシフト回路を設定ことにより図4に示すように制御用直流電圧がVminからVcenterのときはMOS型電圧可変容量素子D1にVGB2からVGB1のゲート電圧が印加され、制御用直流電圧がVcenterからVmaxのときはMOS型電圧可変容量素子D2にVGB2からVGB1のゲート電圧が印加される。
よって図5に示すように、従来よりも広い範囲で直線的な制御電圧vs周波数可変量の関係を得ることができる。
By setting the level shift circuit in this way, as shown in FIG. 4, when the control DC voltage is from V min to V center , the gate voltage from V GB2 to V GB1 is applied to the MOS type voltage variable capacitance element D1, and the control is performed. When the operating DC voltage is from V center to V max , the gate voltage from V GB2 to V GB1 is applied to the MOS type voltage variable capacitance element D2.
Therefore, as shown in FIG. 5, it is possible to obtain a linear control voltage vs. frequency variable amount relationship in a wider range than conventional.
要するに、本発明は前記レベルシフト回路の一方は前記制御用直流電圧の中心電圧より低い領域で一方のMOS型電圧可変容量素子をC−V特性が直線となる領域で動作するよう、他方のレベルシフト回路は前記制御用直流電圧の中心電圧より高い領域で他方のMOS型電圧可変容量素子をC−V特性が直線となる領域で動作するよう電圧のシフト量が設定されていることを特徴とするものである。
尚、上記の実施形態例では温度補償回路3を含んだものを示したが、この温度補償回路を省略した電圧制御型水晶発振器に本発明を適用してもよい。
In short, according to the present invention, one of the level shift circuits is operated so that one MOS type voltage variable capacitance element operates in a region where the CV characteristic is linear in a region lower than the central voltage of the control DC voltage. The shift circuit is characterized in that a voltage shift amount is set so that the other MOS type voltage variable capacitance element operates in a region where the CV characteristic is a straight line in a region higher than the central voltage of the control DC voltage. To do.
In the above embodiment, the one including the
1 水晶振動子
2 インバータ素子
3 温度補償回路
5 周波数調整回路
6,7 レベルシフト回路
D1,D2 MOS型電圧可変容量素子
Ca,Cb コンデンサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記周波数調整回路は、第1のMOS型電圧可変容量素子と第2のMOS型電圧可変容量素子とを有し、
第1のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子はインバータ素子の入力端側に、第2のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子はインバータ素子の出力端側に夫々配置され、
いずれか一方のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子には直流バイアスが印加され、
各MOS型電圧可変容量素子のバックゲート端子はコンデンサを介して接地され、
第1及び第2のMOS型電圧可変容量素子のバックゲート端子には夫々第1及び第2のレベルシフト回路を介して制御用直流電圧が供給されており、
前記レベルシフト回路の一方は前記制御用直流電圧の中心電圧より低い領域で一方のMOS型電圧可変容量素子をC−V特性が直線となる領域で動作するよう、他方のレベルシフト回路は前記制御用直流電圧の中心電圧より高い領域で他方のMOS型電圧可変容量素子をC−V特性が直線となる領域で動作するよう電圧のシフト量が設定されていることを特徴とする水晶発振器。 In a crystal oscillator comprising at least an inverter element, a crystal resonator, and a frequency adjustment circuit configured using a MOS-type voltage variable capacitance element,
The frequency adjustment circuit includes a first MOS type voltage variable capacitance element and a second MOS type voltage variable capacitance element,
The gate terminal of the first MOS type voltage variable capacitance element is arranged on the input end side of the inverter element, and the gate terminal of the second MOS type voltage variable capacitance element is arranged on the output end side of the inverter element, respectively.
A DC bias is applied to the gate terminal of one of the MOS type voltage variable capacitance elements,
The back gate terminal of each MOS type voltage variable capacitance element is grounded via a capacitor,
The control DC voltage is supplied to the back gate terminals of the first and second MOS type voltage variable capacitance elements via the first and second level shift circuits, respectively.
One of the level shift circuits operates one MOS type voltage variable capacitance element in a region where the CV characteristic is a straight line in a region lower than the central voltage of the control DC voltage, and the other level shift circuit performs the control A crystal oscillator characterized in that a voltage shift amount is set so that the other MOS type voltage variable capacitance element operates in a region where the CV characteristic is a straight line in a region higher than the center voltage of the DC voltage for operation.
前記周波数調整回路は、第1のMOS型電圧可変容量素子と第2のMOS型電圧可変容量素子とを有し、
第1のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子はインバータ素子の入力端側に、第2のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子はインバータ素子の出力端側に夫々配置され、
いずれか一方のMOS型電圧可変容量素子のゲート端子には直流バイアスが印加され、
各MOS型電圧可変容量素子のバックゲート端子はコンデンサを介して接地され、
第1及び第2のMOS型電圧可変容量素子のバックゲート端子には夫々第1及び第2のレベルシフト回路を介して制御用直流電圧が供給されており、
前記レベルシフト回路の一方は前記制御用直流電圧の中心電圧より低い領域で一方のMOS型電圧可変容量素子をC−V特性が直線となる領域で動作するよう、他方のレベルシフト回路は前記制御用直流電圧の中心電圧より高い領域で他方のMOS型電圧可変容量素子をC−V特性が直線となる領域で動作するよう電圧のシフト量が設定されていることを特徴とする水晶発振器。 In a crystal oscillator comprising at least an inverter element, a crystal resonator, a temperature compensation circuit configured using a MOS type voltage variable capacitance element, and a frequency adjusting circuit configured using a MOS type voltage variable capacitance element ,
The frequency adjustment circuit includes a first MOS type voltage variable capacitance element and a second MOS type voltage variable capacitance element,
The gate terminal of the first MOS type voltage variable capacitance element is arranged on the input end side of the inverter element, and the gate terminal of the second MOS type voltage variable capacitance element is arranged on the output end side of the inverter element, respectively.
A DC bias is applied to the gate terminal of one of the MOS type voltage variable capacitance elements,
The back gate terminal of each MOS type voltage variable capacitance element is grounded via a capacitor,
The control DC voltage is supplied to the back gate terminals of the first and second MOS type voltage variable capacitance elements via the first and second level shift circuits, respectively.
One of the level shift circuits operates one MOS type voltage variable capacitance element in a region where the CV characteristic is a straight line in a region lower than the central voltage of the control DC voltage, and the other level shift circuit performs the control A crystal oscillator characterized in that a voltage shift amount is set so that the other MOS type voltage variable capacitance element operates in a region where the CV characteristic is a straight line in a region higher than the center voltage of the DC voltage for operation.
直流バイアスを印加したMOS型電圧可変容量素子に制御電圧を供給するレベルシフト回路では制御用直流電圧がVcenterからVmaxに変化するときにVDD/2−VGB2からVDD/2−VGB1に変化する電圧を出力するように、
他方のレベルシフト回路では制御用直流電圧がVminからVcenterに変化するときにVref−VGB2からVref−VGB1に変化する電圧を出力するように設定されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の水晶発振器。
The minimum value of the control DC voltage is V min , the maximum value is V max , the center voltage is V center , the lower limit value of the gate voltage at which the capacitance of the MOS type voltage variable capacitance element changes linearly is V GB1 , and the upper limit value. Is V GB2 , the threshold value of the inverter element is V DD / 2, and the DC bias is V ref ,
In a level shift circuit that supplies a control voltage to a MOS voltage variable capacitance element to which a DC bias is applied, when the control DC voltage changes from V center to V max , V DD / 2-V GB2 to V DD / 2-V To output a voltage that changes to GB1 ,
The other level shift circuit, characterized in that it is configured to output a voltage that changes from V ref -V GB2 to V ref -V GB1 when the control DC voltage changes from V min to V center The crystal oscillator according to claim 1.
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JP2002043842A (en) * | 2000-07-26 | 2002-02-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | Lc resonance circuit and voltage-controlled oscillator |
JP2002135051A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-10 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Piezoelectric oscillator |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103715988A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-09 | 精工爱普生株式会社 | Oscillation circuit, electronic apparatus, and moving object |
JP2014072644A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Seiko Epson Corp | Oscillation circuit, semiconductor integrated circuit device, vibration device, electronic apparatus and movable body |
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