JP2016134735A - 発振器、電子機器及び移動体 - Google Patents

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Abstract

【課題】発振信号に対する雑音の影響を低減させることが可能な発振器を提供すること。
【解決手段】発振器1は、信号Sinが入力され、デジタル信号Sdigを出力するデジタル回路2と、デジタル信号Sdigに基づく信号が入力され、アナログ信号Sanaを出力するアナログ回路3と、共振器6と、アナログ信号Sanaに基づく信号が入力され、共振器6を共振させて発振信号Soscを出力する発振用回路4と、複数の雑音減衰回路5と、を含み、デジタル回路2の電源ノードNdigと発振用回路4の電源ノードNoscとの間の信号経路上に、少なくとも1つの雑音減衰回路5が配置され、電源ノードNdigとアナログ回路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上に、少なくとも1つの雑音減衰回路5が配置され、電源ノードNoscと電源ノードNanaとの間の信号経路上に、少なくとも1つの雑音減衰回路5が配置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、発振器、電子機器及び移動体に関する。
特許文献1には、電源部にRCフィルターを設けて電源電圧におけるディジタルノイズの影響を低減するリング発振器型電圧制御発振器が記載されている。
特開平6−311028号公報
特許文献1に記載の発振器は制御電圧がアナログ電圧であるが、外部からデジタル信号で制御可能な電圧制御発振器を構成する場合、例えば、発振回路の他に、デジタルインターフェース回路等のデジタル回路や、デジタル回路の出力信号からアナログ制御電圧を生成するアナログ回路が共存するので、様々な雑音の発生源と伝達経路が存在する。従って、特許文献1に記載の発振器のように、発振回路の電源部にRCフィルターを設ける構成では、雑音を十分に除去することができない場合がある。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、発振信号に対する雑音の影響を低減させることが可能な発振器を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該発振器を用いた電子機器及び移動体を提供することができる。
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本適用例に係る発振器は、第1の信号が入力され、デジタル信号を出力するデジタル回路と、前記デジタル信号に基づく第2の信号が入力され、アナログ信号を出力するアナログ回路と、共振器と、前記アナログ信号に基づく第3の信号が入力され、前記共振器を共振させて発振信号を出力する発振用回路と、複数の雑音減衰回路と、を含み、前記デジタル回路の電源ノードと前記発振用回路の電源ノードとの間の信号経路上に、少なくとも1つの前記雑音減衰回路が配置され、前記デジタル回路の電源ノードと前記アナログ回路の電源ノードとの間の信号経路上に、少なくとも1つの前記雑音減衰回路が配置され、前記発振用回路の電源ノードと前記アナログ回路の電源ノードとの間の信号経路上に、少なくとも1つの前記雑音減衰回路が配置されている。
デジタル信号に基づく第2の信号は、当該デジタル信号そのものであってもよいし、当該デジタル信号に何らかの処理が施された信号であってもよい。同様に、アナログ信号に基づく第3の信号は、当該アナログ号そのものであってもよいし、当該アナログに何らかの処理が施された信号であってもよい。
本適用例に係る発振器では、デジタル回路、アナログ回路及び発振用回路のいずれかで発生した雑音が、電源ノードを経由して発振信号の出力ノードに到達する伝搬経路上に、
複数の雑音減衰回路の少なくとも1つが存在する。従って、本適用例に係る発振器によれば、これらの雑音は、複数の雑音減衰回路の少なくとも1つによって減衰するので、発振信号に対する雑音の影響を低減させることができる。
[適用例2]
上記適用例に係る発振器において、前記雑音減衰回路は、レギュレーター回路またはフィルター回路であってもよい。
[適用例3]
上記適用例に係る発振器において、前記第1の信号は、前記発振用回路を制御するための信号であってもよい。
[適用例4]
上記適用例に係る発振器において、前記アナログ信号は、前記発振信号の周波数を調整するための信号であってもよい。
本適用例によれば、例えば、発振信号に対する雑音の影響を低減させることが可能なデジタル制御発振器(デジタル信号により周波数を制御可能な発振器)を提供することができる。
[適用例5]
上記適用例に係る発振器は、感温素子を含み、前記デジタル回路は、前記感温素子から出力される信号に基づく前記第1の信号が入力され、前記発振信号の周波数を調整するための前記デジタル信号を出力してもよい。
本適用例によれば、例えば、発振信号に対する雑音の影響を低減させることが可能な温度補償型発振器を提供することができる。
[適用例6]
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの発振器を備えている。
[適用例7]
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの発振器を備えている。
これらの適用例によれば、発振信号に対する雑音の影響を低減させることが可能な発振器を用いるので、信頼性の高い電子機器及び移動体を実現することができる。
本実施形態の発振器の機能構成を示すブロック図。 第1構成例の発振器のブロック図。 レギュレーター回路の回路構成例を示す図。 図4(A)は図3の電圧レギュレーターのPSRR特性の概要を示す図、図4(B)は図3の電圧レギュレーターの逆PSRR特性の概要を示す図。 デジタル回路の構成例を示す図。 D/A変換器の構成例を示す図。 発振用回路の構成例を示す図。 アナログ信号の電圧と発振信号の周波数との関係の一例を示す図。 発振信号が出力される外部端子に到達する雑音の主な発生源と伝搬経路について説明するための図。 レギュレーター回路の他の回路構成例を示す図。 図11(A)は図10の電圧レギュレーターのPSRR特性の概要を示す図、図11(B)は図10の電圧レギュレーターの逆PSRR特性の概要を示す図。 第2構成例の発振器のブロック図。 デジタル回路の他の構成例を示す図。 レギュレーター回路及び発振用回路の回路構成例を示す図。 第3構成例の発振器のブロック図。 第4構成例の発振器のブロック図。 第1変形例の発振器におけるフィルター回路の構成例を示す図。 第2変形例の発振器のブロック図。 第3変形例の発振器のブロック図。 本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図。 本実施形態の移動体の一例を示す図。
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1.発振器
1−1.機能構成
図1は、本実施形態の発振器の機能構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態の発振器1は、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、複数の雑音減衰回路5及び共振器6を含んで構成される。
デジタル回路2は、信号Sin(第1の信号)が入力され、デジタル信号Sdigを出力する。信号Sinは、例えば、発振用回路を制御するための信号であってもよい。デジタル回路2は、例えば、信号Sinが入力されるシリアルインターフェース回路と、リアルインターフェース回路から出力される信号からデジタル信号Sdigを生成するデジタル演算回路とを含んで構成されていてもよい。また、デジタル回路2は、感温素子から出力される信号に基づく信号Sinが入力され、発振信号Soscの周波数を調整するためのデジタル信号Sdigを出力してもよい。
アナログ回路3は、デジタル信号Sdigに基づく信号(第2の信号)が入力され、アナログ信号Sanaを出力する。アナログ回路3は、例えば、デジタル信号Sdigに基づく信号をアナログ信号Sanaに変換するデジタル/アナログ変換器(DAC:Digital to Analog Converter)を含んで構成されていてもよい。
発振用回路4は、アナログ信号Sanaに基づく信号(第3の信号)が入力され、共振器6を共振させて発振信号Soscを出力する。アナログ信号Sanaは、例えば、発振信号Soscの周波数を調整するための信号であってもよい。発振用回路4は、例えば、共振器6から出力される信号を増幅して共振器6に帰還させる増幅回路と、増幅回路が増幅した信号から発振信号Soscを生成して出力する出力回路とを含んで構成され、アナログ信号Sanaは、増幅回路が有する可変容量素子の容量値を制御する信号であってもよい。
共振器6は、電気的な共振回路でもよいし、電気機械的な共振子等であってもよい。共振器6は、例えば、振動子であってもよい。振動子は、例えば、圧電振動子、SAW(Surface Acoustic Wave)共振子、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動子等であってもよい。また、振動子の基板材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材
料、又はシリコン半導体材料等を用いることができる。振動子の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。また、共振器6は、アルカリ金属等を内部に収容したガスセルとアルカリ金属等の原子と相互作用する光を用いた光共振器、マイクロ波領域で共振する空洞型共振器や誘電体共振器、LC共振器等であってもよい。
発振用回路4と共振器6により、例えば、ピアース発振回路、インバーター型発振回路、コルピッツ発振回路、ハートレー発振回路などの種々の発振回路が構成されてもよい。
複数の雑音減衰回路5の各々は、入力された雑音を減衰させる機能を有する回路であり、その回路構成は、他の雑音減衰回路5と同じであってもよいし、異なっていてもよい。複数の雑音減衰回路5の各々は、例えば、レギュレーター回路(電圧レギュレーターや電流レギュレーター)であってもよいし、フィルター回路であってもよい。
特に、本実施形態の発振器1では、デジタル回路2の電源ノードNdigと発振用回路4の電源ノードNoscとの間の信号経路上に、少なくとも1つの雑音減衰回路5が配置されている。また、デジタル回路2の電源ノードNdigとアナログ回路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上に、少なくとも1つの雑音減衰回路5が配置されている。さらに、発振用回路4の電源ノードNoscとアナログ回路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上に、少なくとも1つの雑音減衰回路5が配置されている。すなわち、本実施形態の発振器1では、複数の雑音減衰回路5の存在により、電源ノードNdig、電源ノードNana及び電源ノードNoscは、互いに異なるノードになっている。
なお、電源ノードNdigと電源ノードNoscとの間の信号経路上に配置されている雑音減衰回路5、電源ノードNdigと電源ノードNanaとの間の信号経路上に配置されている雑音減衰回路5、及び電源ノードNoscと電源ノードNanaとの間の信号経路上に配置されている雑音減衰回路5の少なくとも一部が、共通であってもよい。
1−2.具体的構成例
次に、本実施形態の発振器1の具体的な構成例について説明する。
1−2−1.第1構成例
図2は、第1構成例の発振器1のブロック図である。図2において、図1の構成要素と対応する構成要素には、図1と同じ符号又は関連する符号を付している。図2に示すように、第1構成例の発振器1は、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b及び水晶振動子6aを含んで構成されている。デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5bは、1つの集積回路(IC:Integrated Circuit)で構成されていてもよいし、複数の集積回路(IC)に分かれて構成されていてもよいし、一部がディスクリート部品で構成されていてもよい。
また、本構成例の発振器1は、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b及び水晶振動子6aが、1つのパッケージ(不図示)に収容されていてもよい。また、図2に示すように、外部電源端子対(図2では、電源電位VDDが供給される外部端子と接地電位VSSが供給される電源端子の対)は、1つのみであってもよい。このようにすれば、発振器1を小型化することができるとともに、発振器1に1系統の電源電圧のみを供給すれば発振信号Soscを出力させることができるので、この発振器1をシステムのクロック源として利用することができる。
レギュレーター回路5aは、発振器1の外部端子を介して供給される電源電位VDDか
ら一定の電圧Vdigを生成し、デジタル回路2の電源ノードNdigに供給する電圧レギュレーターである。レギュレーター回路5aは、図1の雑音減衰回路5の一例である。
レギュレーター回路5bは、電源電位VDDから一定の電圧Vanaを生成し、アナログ回路3の電源ノードNanaに供給する電圧レギュレーターである。ただし、レギュレーター回路5bは、電源電位VDDから一定の電流を生成し、アナログ回路3の電源ノードNanaに供給する電流レギュレーターであってもよい。レギュレーター回路5bは、図1の雑音減衰回路5の一例である。
図3は、レギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5bの回路構成例を示す図である。図3において、出力電圧Vは図2のVdig又はVanaに相当する。図3に示す回路は、よく知られた構成であるため説明を省略するが、バイアス回路の出力電圧をV、出力ノードとグランドとの間に直列接続されている2つの抵抗の各抵抗値をR,Rとしたとき、出力電圧V=V×(R+R)/Rとなる。
一般に、電圧レギュレーターは、雑音を減衰させる効果を有する。一例として、図4(A)に、図3の構成の電圧レギュレーターのPSRR(Power Supply Rejection Ratio)(電源電圧変動除去比)特性の概要を示す。また、図4(B)に、図3の構成の電圧レギュレーターの逆PSRR特性の概要を示す。図4(A)及び図4(B)において、横軸は周波数(単位:Hz)の対数目盛りであり、縦軸は除去比(単位:dB)である。図4(A)からわかるように、電源ノードから入力された雑音信号は、所定の周波数帯域(例えば数MHz)を除き、減衰して出力ノードに到達する。また、図4(B)からわかるように、出力ノードから入力された雑音信号は、DC付近を除き、減衰して電源ノードに到達する。
図2に戻り、デジタル回路2は、レギュレーター回路5aから電源ノードNdigに供給される電圧Vdigを電源電位とし、発振器1の外部端子を介して供給される接地電位VSSを基準電位として動作する。このデジタル回路2は、発振器1の外部端子から入力された信号Sinに基づいてデジタル信号Sdigを生成して出力する。なお、外部入力信号Sinは複数の信号で構成されていてもよく、この場合、複数の信号の各々は互いに異なる複数の外部端子から入力される。外部入力信号Sinは、例えば、シリアルデータ信号とクロック信号によって構成されていてもよいし、シリアルデータ信号、クロック信号及びチップセレクト信号によって構成されていてもよい。
図5は、図2のデジタル回路2の構成例を示す図である。図2に示すように、デジタル回路2は、ともに、Vdigを電源電位、VSSを基準電位として動作するシリアルインターフェース回路22とデジタル演算回路24とを含んで構成されている。
シリアルインターフェース回路22は、外部入力信号Sinが入力され、外部入力信号Sinに含まれるシリアルデータ信号をデジタル演算回路に出力する。シリアルインターフェース回路22は、例えば、外部入力信号Sinとしてシリアルデータ信号とクロック信号が入力されるインターフェース回路(例えば、IC(Inter-Integrated Circuit)バス対応のインターフェース回路)であってもよいし、外部入力信号Sinとしてシリアルデータ入力信号、クロック信号及びチップセレクト信号が入力されるインターフェース回路(例えば、SPI(Serial Peripheral Interface)バス対応のインターフェース回路)であってもよい。
デジタル演算回路24は、シリアルインターフェース回路22が出力するシリアルデータ信号をNビットのデータ信号に変換し、デジタル信号Sdigとして出力する。
図2に戻り、アナログ回路3は、レギュレーター回路5bから電源ノードNanaに供給される電圧Vanaを電源電位とし、接地電位VSSを基準電位として動作する。このアナログ回路3は、D/A変換器(DAC)32を含んで構成され、D/A変換器32は、デジタル回路2が出力するデジタル信号Sdig(Nビットのデータ信号)に基づく信号をアナログ信号に変換して出力する。そして、アナログ回路3は、D/A変換器32の出力信号に基づく信号をアナログ信号Sanaとして出力する。
D/A変換器32としては、よく知られている、抵抗分圧型(電圧分配型、抵抗ストリング型、あるいは電圧ポテンショメータ型とも呼ばれる)、抵抗ラダー型(R−2Rラダー型等)、容量アレイ型、デルタ・シグマ型などの種々のタイプのものを用いることができる。
図6は、D/A変換器32の構成例を示す図である。図6に示すように、D/A変換器32は、スイッチ制御回路33、上位DAC34、オペアンプ35,36、下位DAC37及びオペアンプ38を含んで構成されている。スイッチ制御回路33、上位DAC34、オペアンプ35,36,38は、Vanaを電源電位、VSSを基準電位として動作する。
上位DAC34は、例えば、電源ノードNanaとグランドとの間に直列に接続されている2個の抵抗(不図示)と、いずれか1つの抵抗の両端の電圧を選択して出力するためのスイッチ群(不図示)とを有する抵抗分圧型のDACである。スイッチ制御回路33は、デジタル信号Sdig(Nビットのデータ信号)の上位nビットの値に応じて、上位DAC34が有する各スイッチのオン/オフを制御する。例えば、スイッチ制御回路33は、このnビットの値が大きいほど、高電位側の抵抗の両端の電圧が選択されるように制御する。
上位DAC34が選択して出力する2つの電圧(いずれか1つの抵抗の両端の電圧)は、それぞれ、オペアンプ35,36の非反転入力端子(+端子)に供給される。オペアンプ35,36は、ともに、その出力端子と反転入力端子(−端子)が接続されており、非反転入力端子(+端子)の電圧を出力端子に伝搬させるボルテージフォロワーとして機能する。
下位DAC37は、例えば、オペアンプ35の出力端子とオペアンプ36の出力端子との間に直列に接続されている2個の抵抗(不図示)と、いずれか1つの抵抗の一端の電圧を選択して出力するためのスイッチ群(不図示)とを有する抵抗分圧型のDACである。スイッチ制御回路33は、デジタル信号Sdig(Nビットのデータ信号)の下位mビットの値に応じて、下位DAC37が有する各スイッチのオン/オフを制御する。例えば、スイッチ制御回路33は、このmビットの値が大きいほど、高電位側の抵抗の一端の電圧が選択されるように制御する。
下位DAC37が選択して出力する1つの電圧(いずれか1つの抵抗の一端の電圧)は、オペアンプ38の非反転入力端子(+端子)に供給される。オペアンプ38は、その出力端子と反転入力端子(−端子)が接続されており、非反転入力端子(+端子)の電圧を出力端子に伝搬させるボルテージフォロワーとして機能する。このオペアンプ38の出力信号がアナログ信号Sanaである。
このように構成されたD/A変換器32は、デジタル信号Sdig(Nビットのデータ信号)に応じて、電圧Vanaが2n+m種類に分圧された電圧のうちのいずれか1つの電圧を選択し、選択した電圧のアナログ信号Sanaを出力する。
なお、アナログ回路3に供給される電源電圧としては、D/A変換器32の基準電圧(図6では上位DAC34の基準電圧)とそれ以外の電源電圧があり、D/A変換器32の基準電圧(図6では上位DAC34の基準電圧)は、必ず、レギュレーター回路5bから電源ノードNanaに供給される電圧Vanaである。一方、D/A変換器32の基準電圧以外の電源電圧(例えば、D/A変換器32が有する演算増幅器(図6ではオペアンプ35,36,38)の電源電圧等)は、電圧Vanaと同じであってもよいし、別の電圧(例えばVDD)であってもよい。
図2に戻り、発振用回路4は、電源ノードNoscに供給されるVDDを電源電位とし、接地電位VSSを基準電位として動作する。この発振用回路4は、水晶振動子6aと接続されており、アナログ信号Sanaの電圧に応じた周波数で水晶振動子6aを発振させ、発振信号Soscを出力する。この発振信号Soscは、外部端子を介して発振器1の外部に出力される。水晶振動子6aは、図1の共振器6の一例であり、水晶振動子6aに代えて他の共振器を用いてもよい。
図7は、発振用回路4の構成例を示す図である。図7に示すように、発振用回路4は、ともに、VDDを電源電位、VSSを基準電位として動作する増幅回路42と出力回路44とを含んで構成されている。
増幅回路42は、例えば、CMOSインバーター素子によって水晶振動子6aから出力される信号を増幅し、増幅した信号を水晶振動子6aに帰還させることで水晶振動子6aを共振させる。増幅回路42は、水晶振動子6aの負荷容量として機能する不図示の可変容量素子を有しており、この可変容量素子の容量値は、アナログ信号Sanaによって制御される。そして、水晶振動子6aの発振周波数は、可変容量素子の容量値に応じて変化する。
出力回路44は、例えば、増幅回路42が増幅した信号(水晶振動子6aの入力信号)をバッファリングあるいはレベルシフトして発振信号Soscを生成し、出力する。出力回路44は、例えば、CMOSレベルの発振信号Soscを生成してもよいし、LVPECL(Low-Voltage Positive-referenced Emitter Coupled Logic)、LVDS(Low-Voltage Differential Signals)、HCSL(High-speed Current Steering Logic)等の規格のいずれかに対応した発振信号Soscを生成してもよい。
発振用回路4と水晶振動子6aによって構成される発振回路は、アナログ信号Sanaの電圧に応じた周波数の発振信号Soscを出力する電圧制御水晶発振回路として機能する。図8に、アナログ信号Sanaの電圧と発振信号Soscの周波数との関係の一例を示す。図8において、横軸はアナログ信号Sanaの電圧であり、縦軸は発振信号Soscの周波数偏差である。
このように、第1構成例の発振器1は、外部端子を介して入力される信号Sinに応じて、外部端子から出力される発振信号Soscの周波数が変化するデジタル制御発振器である。デジタル制御発振器として機能する発振器1は、デジタル回路2、アナログ回路3及び発振用回路4を含んで構成されているため、様々な雑音の発生源や伝搬経路が存在する。
図9(A)〜図9(D)は、発振器1において、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する雑音の主な発生源と伝搬経路について説明するための図である。
まず、図9(A)に破線矢印で示すように、デジタル回路2を雑音の発生源とし、デジタル回路2で発生した雑音が、電源ノードNvdd(=Nosc)を介して発振用回路4
に入力され、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する伝搬経路Aが存在する。
また、図9(B)に破線矢印で示すように、デジタル回路2を雑音の発生源とし、デジタル回路2で発生した雑音が、電源ノードNvdd(=Nosc)を介してアナログ回路3に入力され、さらにアナログ回路3の出力ノードを介して発振用回路4に入力され、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する伝搬経路Bが存在する。
また、図9(C)に破線矢印で示すように、発振用回路4を雑音の発生源とし、発振用回路4で発生した雑音が、電源ノードNvdd(=Nosc)を介してアナログ回路3に入力され、さらにアナログ回路3の出力端子から発振用回路4に入力され、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する伝搬経路Cが存在する。
また、図9(D)に破線矢印で示すように、アナログ回路3を雑音の発生源とし、アナログ回路3で発生した雑音が、電源ノードNvdd(=Nosc)を介して発振用回路4に入力され、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する伝搬経路Dが存在する。
例えば、デジタル回路2にデジタル信号Sdigとして入力されるクロック信号やシリアルデータ信号が数百kHで変化する場合、数百kHの雑音信号が発生して伝搬経路Aにより発振用回路4の電源ノードNoscに到達し、例えば数MHzの発振信号Soscが数百kHzで変調される。そのため、発振器1の出力の位相雑音が増加し、ジッター特性が劣化する。
また、図8から明らかなように、アナログ信号Sanaに雑音が重畳すると、雑音のレベルに応じて発振信号Soscの周波数が変動する。すなわち、伝搬経路B,C,Dにより外部端子に到達する雑音は、アナログ回路3の出力ノードを経由するため、発振器1の周波数精度を劣化させる大きな要因になる。
これに対して、第1構成例の発振器1では、デジタル回路2の電源ノードNdigと発振用回路4の電源ノードNoscとの間の信号経路上には、レギュレーター回路5aが配置されている。すなわち、雑音の伝搬経路Aには、レギュレーター回路5aが配置されているため、デジタル回路2で発生し、伝搬経路Aにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5aによって十分に減衰する。
また、第1構成例の発振器1では、デジタル回路2の電源ノードNdigとアナログ回路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上には、レギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5bが配置されている。すなわち、雑音の伝搬経路Bには、レギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5bが配置されているため、デジタル回路2で発生し、伝搬経路Bにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5bによって十分に減衰する。
さらに、第1構成例の発振器1では、発振用回路4の電源ノードNoscとアナログ回路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上に、レギュレーター回路5bが配置されている。すなわち、雑音の伝搬経路Cには、レギュレーター回路5bが配置されているため、発振用回路4で発生し、伝搬経路Cにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5bによって十分に減衰する。同様に、雑音の伝搬経路Dにも、レギュレーター回路5bが配置されているため、アナログ回路3で発生し、伝搬経路Dにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5bによって十分に減衰する。
このように、デジタル回路2、アナログ回路3及び発振用回路4のいずれかで発生し、電源ノードNvddを経由して、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する雑音
は、必ず、レギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5bの一方又は両方によって十分に減衰する。従って、第1構成例の発振器1によれば、発振信号Soscに対する雑音の影響を低減させ、雑音による出力のジッター特性や周波数精度の劣化を低減させることができる。
なお、図3に示した構成のレギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5bは、図4(A)からわかるように、数MHzの帯域の雑音を十分に減衰させることができない。そこで、図10に示すように、レギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5bを、図4の構成に対してバイパスコンデンサーC1,C2を付加した構成としてもよい。
図11(A)に、図10の構成のレギュレーター回路5a又はレギュレーター回路5bのPSRR特性の概要を示す。また、図11(B)に、図10の構成のレギュレーター回路5a又はレギュレーター回路5bの逆PSRR特性の概要を示す。図11(A)及び図11(B)において、横軸は周波数(単位:Hz)の対数目盛りであり、縦軸は除去比(単位:dB)である。図11(A)を図4(A)と比較してわかるように、電源ノードから入力された所定の周波数帯域(例えば数MHz)の雑音信号も減衰して出力ノードに到達する。また、図11(B)からわかるように、出力ノードから入力された雑音信号は、DC付近を除き、減衰して電源ノードに到達する。
また、図示しないが、図10の回路の出力ノードに抵抗を付加し、当該抵抗とコンデンサーC2とによりローパスフィルターを構成し、雑音除去機能を強化してもよい。
1−2−2.第2構成例
図12は、第2構成例の発振器1のブロック図である。図12において、図1の構成要素と対応する構成要素には、図1と同じ符号又は関連する符号を付している。図12に示すように、第2構成例の発振器1は、第1構成例の発振器1(図2)と同様に、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b及び水晶振動子6aを含み、さらに、レギュレーター回路5cを含んで構成されている。デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b及びレギュレーター回路5cは、1つの集積回路(IC)で構成されていてもよいし、複数の集積回路(IC)に分かれて構成されていてもよいし、一部がディスクリート部品で構成されていてもよい。
また、本構成例の発振器1は、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b、レギュレーター回路5c及び水晶振動子6aが、1つのパッケージ(不図示)に収容されていてもよい。また、図12に示すように、外部電源端子対は1つのみであってもよい。このようにすれば、発振器1を小型化することができるとともに、発振器1に1系統の電源電圧のみを供給すれば発振信号Soscを出力させることができるので、この発振器1をシステムのクロック源として利用することができる。
第2構成例の発振器1において、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b及び水晶振動子6aの機能は、第1構成例の発振器1(図2)と同様であるため、その説明を省略する。
デジタル回路2は、電源ノードNvddの電圧VDD及びレギュレーター回路5aから電源ノードNdigに供給される電圧Vdigを電源電位とし、発振器1の外部端子を介して供給される接地電位VSSを基準電位として動作する。第1構成例の発振器1と同様に、このデジタル回路2は、発振器1の外部端子から入力された信号Sinに基づいてデジタル信号Sdigを生成して出力する。
図13は、図12のデジタル回路2の構成例を示す図である。図13に示すように、デジタル回路2は、VDDを電源電位、VSSを基準電位として動作するシリアルインターフェース回路22と、Vdigを電源電位、VSSを基準電位として動作するデジタル演算回路24とを含んで構成されている。シリアルインターフェース回路22の機能及びデジタル演算回路24の機能は、第1構成例の発振器1におけるデジタル回路2(図5)と同様であるため、その説明を省略する。
図12に戻り、レギュレーター回路5cは、発振器1の外部端子を介して供給される電源電位VDDから一定の電流Ioscを生成し、発振用回路4の電源ノードNoscに供給する電流レギュレーターである。ただし、レギュレーター回路5cは、電源電位VDDから一定の電圧を生成し、発振用回路4の電源ノードNoscに供給する電圧レギュレーターであってもよい。レギュレーター回路5cは、図1の雑音減衰回路5の一例である。
図14は、レギュレーター回路5c及び発振用回路4の回路構成例を示す図である。図14において、レギュレーター回路5cの出力電流Iは図12のIoscに相当する。図14に示す回路は、よく知られた構成であるため説明を省略するが、バイアス回路の出力電圧をV、PMOSトランジスターM1とM2のサイズ(W/L)の比を1:n、PMOSトランジスターM1のソースとグランドとの間に接続されている抵抗の抵抗値をRとしたとき、出力電流I=n×V/Rとなる。一般に、電流レギュレーターは、雑音を減衰させる効果を有する。
また、図14に示すように、発振用回路4は、VSSを基準電位として電流Iosに応じて動作する増幅回路42と、VDDを電源電位、VSSを基準電位として動作する出力回路44とを含んで構成されている。増幅回路42は、例えば、電流Iosにより動作するバイポーラ―トランジスターによって水晶振動子6aから出力される信号を増幅し、増幅した信号を水晶振動子6aに帰還させることで水晶振動子6aを共振させる。増幅回路42は、水晶振動子6aの負荷容量として機能する不図示の可変容量素子を有しており、この可変容量素子の容量値は、アナログ信号Sanaによって制御される。そして、水晶振動子6aの発振周波数は、可変容量素子の容量値に応じて変化する。出力回路44の機能は、第1構成例の発振器1における発振用回路4の出力回路44(図7)と同じであるため、その説明を省略する。
このように、第2構成例の発振器1も、外部端子を介して入力される信号Sinに応じて、外部端子から出力される発振信号Soscの周波数が変化するデジタル制御発振器であり、第1構成例の発振器1と同様に、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する雑音の主な伝搬経路として、図9(A)〜図9(A)に示した雑音の伝搬経路A〜Dが考えられる。
これに対して、第2構成例の発振器1では、デジタル回路2の電源ノードNdigと発振用回路4の電源ノードNoscとの間の信号経路上には、少なくともレギュレーター回路5cが配置されているため、デジタル回路2で発生し、伝搬経路Aにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5cによって十分に減衰する。
また、第2構成例の発振器1では、デジタル回路2の電源ノードNdigとアナログ回路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上には、少なくともレギュレーター回路5bが配置されているため、デジタル回路2で発生し、伝搬経路Bにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5bによって十分に減衰する。
さらに、第2構成例の発振器1では、発振用回路4の電源ノードNoscとアナログ回
路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上に、少なくともレギュレーター回路5bが配置されているため、発振用回路4で発生し、伝搬経路Cにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5bによって十分に減衰する。同様に、雑音の伝搬経路Dにも、少なくともレギュレーター回路5bが配置されているため、アナログ回路3で発生し、伝搬経路Dにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5bによって十分に減衰する。
このように、デジタル回路2、アナログ回路3及び発振用回路4のいずれかで発生し、電源ノードNvddを経由して、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する雑音は、必ず、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b及びレギュレーター回路5cの少なくとも1つによって十分に減衰する。従って、第2構成例の発振器1によれば、発振信号Soscに対する雑音の影響を低減させ、雑音による出力のジッター特性や周波数精度の劣化を低減させることができる。
1−2−3.第3構成例
図15は、第3構成例の発振器1のブロック図である。図15において、図1の構成要素と対応する構成要素には、図1と同じ符号又は関連する符号を付している。図15に示すように、第3構成例の発振器1は、第1構成例の発振器1(図2)と同様に、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a及び水晶振動子6aを含み、さらに、レギュレーター回路5bに代えてレギュレーター回路5cを含んで構成されている。デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、及びレギュレーター回路5cは、1つの集積回路(IC)で構成されていてもよいし、複数の集積回路(IC)に分かれて構成されていてもよいし、一部がディスクリート部品で構成されていてもよい。
また、本構成例の発振器1は、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5c及び水晶振動子6aが、1つのパッケージ(不図示)に収容されていてもよい。また、図15に示すように、外部電源端子対は1つのみであってもよい。このようにすれば、発振器1を小型化することができるとともに、発振器1に1系統の電源電圧のみを供給すれば発振信号Soscを出力させることができるので、この発振器1をシステムのクロック源として利用することができる。
第3構成例の発振器1において、デジタル回路2、発振用回路4、レギュレーター回路5a及び水晶振動子6aの機能は第1構成例の発振器1(図2)と同様であり、レギュレーター回路5cの機能は、第2構成例の発振器1(図12)と同様であるため、その説明を省略する。
アナログ回路3は、電源ノードNana(=電源ノードNvdd)に供給される電圧VDDを電源電位とし、接地電位VSSを基準電位として動作する。第1構成例の発振器1と同様に、このアナログ回路3は、D/A変換器32を含み、デジタル回路2から入力されたデジタル信号Sdigに基づいてアナログ信号Sanaを生成して出力する。なお、D/A変換器32の構成例は、電源電圧がVDDである以外は、図6と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
このように、第3構成例の発振器1も、外部端子を介して入力される信号Sinに応じて、外部端子から出力される発振信号Soscの周波数が変化するデジタル制御発振器であり、第1構成例の発振器1と同様に、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する雑音の主な伝搬経路として、図9(A)〜図9(A)に示した雑音の伝搬経路A〜Dが考えられる。
これに対して、第3構成例の発振器1では、デジタル回路2の電源ノードNdigと発振用回路4の電源ノードNoscとの間の信号経路上には、レギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5cが配置されているため、デジタル回路2で発生し、伝搬経路Aにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5cによって十分に減衰する。
また、第3構成例の発振器1では、デジタル回路2の電源ノードNdigとアナログ回路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上には、レギュレーター回路5aが配置されているため、デジタル回路2で発生し、伝搬経路Bにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5aによって十分に減衰する。
さらに、第3構成例の発振器1では、発振用回路4の電源ノードNoscとアナログ回路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上に、レギュレーター回路5cが配置されているため、発振用回路4で発生し、伝搬経路Cにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5cによって十分に減衰する。同様に、雑音の伝搬経路Dにも、レギュレーター回路5cが配置されているため、アナログ回路3で発生し、伝搬経路Dにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5cによって十分に減衰する。
このように、デジタル回路2、アナログ回路3及び発振用回路4のいずれかで発生し、電源ノードNvddを経由して、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する雑音は、必ず、レギュレーター回路5a及びレギュレーター回路5cの一方又は両方によって十分に減衰する。従って、第3構成例の発振器1によれば、発振信号Soscに対する雑音の影響を低減させ、雑音による出力のジッター特性や周波数精度の劣化を低減させることができる。
1−2−4.第4構成例
図16は、第4構成例の発振器1のブロック図である。図16において、図1の構成要素と対応する構成要素には、図1と同じ符号又は関連する符号を付している。図16に示すように、第4構成例の発振器1は、第1構成例の発振器1(図2)と同様に、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5b及び水晶振動子6aを含み、さらに、レギュレーター回路5aに代えてレギュレーター回路5cを含んで構成されている。デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5b、及びレギュレーター回路5cは、1つの集積回路(IC)で構成されていてもよいし、複数の集積回路(IC)に分かれて構成されていてもよいし、一部がディスクリート部品で構成されていてもよい。
また、本構成例の発振器1は、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5b、レギュレーター回路5c及び水晶振動子6aが、1つのパッケージ(不図示)に収容されていてもよい。また、図16に示すように、外部電源端子対は1つのみであってもよい。このようにすれば、発振器1を小型化することができるとともに、発振器1に1系統の電源電圧のみを供給すれば発振信号Soscを出力させることができるので、この発振器1をシステムのクロック源として利用することができる。
第4構成例の発振器1において、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5b及び水晶振動子6aの機能は第1構成例の発振器1(図2)と同様であり、レギュレーター回路5cの機能は、第2構成例の発振器1(図12)と同様であるため、その説明を省略する。
デジタル回路2は、電源ノードNdig(=電源ノードNvdd)に供給される電圧VDDを電源電位とし、発振器1の外部端子を介して供給される接地電位VSSを基準電位
として動作する。第1構成例の発振器1と同様に、このデジタル回路2は、発振器1の外部端子から入力された信号Sinに基づいてデジタル信号Sdigを生成して出力する。なお、デジタル回路2の構成例は、電源電圧がVDDである以外は、図5と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
このように、第4構成例の発振器1も、外部端子を介して入力される信号Sinに応じて、外部端子から出力される発振信号Soscの周波数が変化するデジタル制御発振器であり、第1構成例の発振器1と同様に、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する雑音の主な伝搬経路として、図9(A)〜図9(A)に示した雑音の伝搬経路A〜Dが考えられる。
これに対して、第4構成例の発振器1では、デジタル回路2の電源ノードNdigと発振用回路4の電源ノードNoscとの間の信号経路上には、レギュレーター回路5cが配置されているため、デジタル回路2で発生し、伝搬経路Aにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5cによって十分に減衰する。
また、第4構成例の発振器1では、デジタル回路2の電源ノードNdigとアナログ回路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上には、レギュレーター回路5bが配置されているため、デジタル回路2で発生し、伝搬経路Bにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5bによって十分に減衰する。
さらに、第4構成例の発振器1では、発振用回路4の電源ノードNoscとアナログ回路3の電源ノードNanaとの間の信号経路上に、レギュレーター回路5b及びレギュレーター回路5cが配置されているため、発振用回路4で発生し、伝搬経路Cにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5b及びレギュレーター回路5cによって十分に減衰する。同様に、雑音の伝搬経路Dにも、レギュレーター回路5b及びレギュレーター回路5cが配置されているため、アナログ回路3で発生し、伝搬経路Dにより外部端子に到達する雑音は、レギュレーター回路5b及びレギュレーター回路5cによって十分に減衰する。
このように、デジタル回路2、アナログ回路3及び発振用回路4のいずれかで発生し、電源ノードNvddを経由して、発振信号Soscが出力される外部端子に到達する雑音は、必ず、レギュレーター回路5b及びレギュレーター回路5cの一方又は両方によって十分に減衰する。従って、第4構成例の発振器1によれば、発振信号Soscに対する雑音の影響を低減させ、雑音による出力のジッター特性や周波数精度の劣化を低減させることができる。
1−3.変形例
第1構成例〜第4構成例の発振器1は、種々の変形実施が可能であり、以下に変形例の一部を示す。
1−3−1.第1変形例
図示を省略するが、第1変形例の発振器1は、第1構成例〜第4構成例の発振器1に対して、レギュレーター回路の一部又は全部を、例えば図17に示すようなフィルター回路に置き換えた構成である。フィルター回路は、図1の雑音減衰回路5の一例であり、雑音を減衰させる効果を有する。
第1変形例の発振器1によれば、第1構成例〜第4構成例の発振器1と同様に、発振信号Soscに対する雑音の影響を低減させ、雑音による出力のジッター特性や周波数精度の劣化を低減させることができる。
1−3−2.第2変形例
図18は、第2変形例の発振器1のブロック図である。図18において、図1の構成要素と対応する構成要素には、図1と同じ符号又は関連する符号を付している。図18に示すように、第2変形例の発振器1は、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b、レギュレーター回路5c、水晶振動子6a、温度センサー7及びA/D変換器(ADC: Analog to Digital Converter)8を含んで構成されている。デジタル回路2は、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b、レギュレーター回路5c、水晶振動子6a、温度センサー7及びA/D変換器8は、不図示のパッケージに収容されている。アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b、レギュレーター回路5c及び水晶振動子6aの機能は第1構成例〜第4構成例の発振器1と同様であるため、その説明を省略する。なお、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b及びレギュレーター回路5cのうちの1つは無くてもよい。
温度センサー7は、その周辺の温度に応じた信号(例えば、温度に応じた電圧)を出力する感温素子であり、例えば、その出力とグランドとの間に、1又は複数のダイオードが順方向に直列に接続された構成などで実現される。
A/D変換器8は、温度センサー7の出力信号をデジタル信号に変換して出力する。A/D変換器8としては、よく知られている、並列比較型、逐次比較型、デルタ・シグマ型、二重積分型などの種々のタイプのものを用いることができる。
デジタル回路2は、A/D変換器8の出力信号に基づく信号Sinが入力され、デジタル信号Sdigを出力する。具体的には、デジタル回路2は、デジタル演算回路24を含んで構成されており、デジタル演算回路24は、A/D変換器8の出力信号に基づく信号Sinから水晶振動子6aの周波数温度特性を補正するための温度補償電圧のデジタル値を計算し、計算結果のデジタル信号Sdigを出力する。
この第2変形例の発振器1は、温度センサー7の出力信号に応じたアナログ信号Sanaの電圧(温度補償電圧)を発振用回路4の可変容量素子に供給することで、温度によらず発振信号Soscの周波数をほぼ一定に保持する温度補償型発振器である。
第2変形例の発振器1によれば、第1構成例〜第4構成例の発振器1と同様に、発振信号Soscに対する雑音の影響を低減させ、雑音による出力のジッター特性や周波数精度の劣化を低減させることができる。
1−3−3.第3変形例
図19は、第3変形例の発振器1のブロック図である。図19において、図1の構成要素と対応する構成要素には、図1と同じ符号又は関連する符号を付している。図19に示すように、第3変形例の発振器1は、第2変形例の発振器1(図18)と同様に、デジタル回路2、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b、レギュレーター回路5c、水晶振動子6a、温度センサー7及びA/D変換器8を含んで構成されている。デジタル回路2は、アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b、レギュレーター回路5c、水晶振動子6a、温度センサー7及びA/D変換器8は、不図示のパッケージに収容されている。アナログ回路3、発振用回路4、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b、レギュレーター回路5c及び水晶振動子6aの機能は第1構成例〜第4構成例の発振器1と同様であり、また、温度センサー7及びA/D変換器8の機能は第2変形例の発振器1と同様であるため、その説明を省略する。なお、レギュレーター回路5a、レギュレーター回路5b
及びレギュレーター回路5cのうちの1つは無くてもよい。
デジタル回路2は、外部入力信号Sin1及びA/D変換器8の出力信号に基づく信号Sin2が入力され、デジタル信号Sdigを出力する。具体的には、デジタル回路2は、シリアルインターフェース回路22とデジタル演算回路24とを含んで構成されており、シリアルインターフェース回路22は、外部入力信号Sin1が入力され、外部入力信号Sin1に含まれるシリアルデータ信号をデジタル演算回路に出力する。デジタル演算回路24は、A/D変換器8の出力信号に基づく信号Sin2を用いて水晶振動子6aの周波数温度特性を補正するための温度補償電圧のデジタル値を計算し、シリアルインターフェース回路22が出力するシリアルデータ信号をNビットのデジタル値に変換し、当該デジタル値を温度補償電圧のデジタル値と加算してデジタル信号Sdigを生成し、出力する。
この第3変形例の発振器1は、温度によらず発振信号Soscの周波数をほぼ一定に保持するとともに、外部端子を介して入力される信号Sinに応じて、外部端子から出力される発振信号Soscの周波数が変化するデジタル制御温度補償型発振器である。
第3変形例の発振器1によれば、第1構成例〜第4構成例の発振器1と同様に、発振信号Soscに対する雑音の影響を低減させ、雑音による出力のジッター特性や周波数精度の劣化を低減させることができる。
2.電子機器
図20は、本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態の電子機器300は、発振器310、CPU(Central Processing Unit)320、操作部330、ROM(Read Only Memory)340、RAM(Random Access Memory)350、通信部360、表示部370を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図20の構成要素(各部)の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
発振器310は、例えば、不図示の制御回路と共振器を内蔵しており、制御回路が共振器(不図示)を共振させて発振信号を発生させる。この発振信号は発振器310からCPU320に出力される。
CPU320は、ROM340等に記憶されているプログラムに従い、発振器310から入力される発振信号をクロック信号として各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、CPU320は、操作部330からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部360を制御する処理、表示部370に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。
操作部330は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をCPU320に出力する。
ROM340は、CPU320が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
RAM350は、CPU320の作業領域として用いられ、ROM340から読み出されたプログラムやデータ、操作部330から入力されたデータ、CPU320が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
通信部360は、CPU320と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種
制御を行う。
表示部370は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成される表示装置であり、CPU320から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部370には操作部330として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
発振器310として例えば上述した各構成例の発振器1や各変形例の発振器1を適用することにより、信頼性の高い電子機器を実現することができる。
このような電子機器300としては種々の電子機器が考えられ、例えば、パーソナルコンピューター(例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター)、スマートフォンや携帯電話機などの移動体端末、ディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置(例えば、インクジェットプリンター)、デジタルPLL(Phase Locked Loop)、通信ネットワーク機器(例えば、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器)、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、リアルタイムクロック装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、PDR(歩行者位置方位計測)等が挙げられる。
本実施形態の電子機器300の一例として、上述した発振器310を基準信号源、あるいは電圧可変型発振器(VCO)等として用いて、例えば、端末と有線または無線で通信を行う端末基地局用装置等として機能する伝送装置が挙げられる。本実施形態の電子機器300は、発振器310として、例えば上述した各構成例の発振器1や各変形例の発振器1を適用することにより、発振器1が低ノイズ、低ジッターの発振信号を出力可能であるため、例えば通信基地局などに利用可能な、高性能、高信頼性を所望される伝送機器にも適用することができる。
3.移動体
図21は、本実施形態の移動体の一例を示す図(上面図)である。図21に示す移動体400は、発振器410、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー420,430,440、バッテリー450、バックアップ用バッテリー460を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図21の構成要素(各部)の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
発振器410は、例えば、不図示の制御回路と共振器とを備えており、制御回路が共振器を共振させて発振信号を発生させる。この発振信号は発振器410の外部端子からコントローラー420,430,440に出力され、例えばクロック信号として用いられる。
バッテリー450は、発振器410及びコントローラー420,430,440に電力を供給する。バックアップ用バッテリー460は、バッテリー450の出力電圧が閾値よりも低下した時、発振器410及びコントローラー420,430,440に電力を供給する。
発振器410として例えば上述した各構成例の発振器1や各変形例の発振器1を適用することにより、信頼性の高い移動体を実現することができる。
このような移動体400としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車(電気自動車も含む)、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
1 発振器、2 デジタル回路、3 アナログ回路、4 発振用回路、5 雑音減衰回路、5a レギュレーター回路、5b レギュレーター回路、5c レギュレーター回路、6 共振器、6a 水晶振動子、7 温度センサー、8 A/D変換器(ADC)、22
シリアルインターフェース回路、24 デジタル演算回路、32 D/A変換器(DAC)、33 スイッチ制御回路、34 上位DAC、35 オペアンプ、36 オペアンプ、37 下位DAC、38 オペアンプ、42 増幅回路、44 出力回路、300 電子機器、310 発振器、320 CPU、330 操作部、340 ROM、350
RAM、360 通信部、370 表示部、400 移動体、410 発振器、420,430,440 コントローラー、450 バッテリー、460 バックアップ用バッテリー

Claims (7)

  1. 第1の信号が入力され、デジタル信号を出力するデジタル回路と、
    前記デジタル信号に基づく第2の信号が入力され、アナログ信号を出力するアナログ回路と、
    共振器と、
    前記アナログ信号に基づく第3の信号が入力され、前記共振器を共振させて発振信号を出力する発振用回路と、
    複数の雑音減衰回路と、を含み、
    前記デジタル回路の電源ノードと前記発振用回路の電源ノードとの間の信号経路上に、少なくとも1つの前記雑音減衰回路が配置され、
    前記デジタル回路の電源ノードと前記アナログ回路の電源ノードとの間の信号経路上に、少なくとも1つの前記雑音減衰回路が配置され、
    前記発振用回路の電源ノードと前記アナログ回路の電源ノードとの間の信号経路上に、少なくとも1つの前記雑音減衰回路が配置されている、発振器。
  2. 前記雑音減衰回路は、レギュレーター回路またはフィルター回路である、請求項1に記載の発振器。
  3. 前記第1の信号は、前記発振用回路を制御するための信号である、請求項1又は2に記載の発振器。
  4. 前記アナログ信号は、前記発振信号の周波数を調整するための信号である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発振器。
  5. 感温素子を含み、
    前記デジタル回路は、
    前記感温素子から出力される信号に基づく前記第1の信号が入力され、前記発振信号の周波数を調整するための前記デジタル信号を出力する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の発振器。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発振器を備えている、電子機器。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発振器を備えている、移動体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019208141A (ja) * 2018-05-29 2019-12-05 ローム株式会社 半導体装置
JP2020005259A (ja) * 2019-07-18 2020-01-09 株式会社東芝 半導体装置
CN111200399A (zh) * 2018-11-19 2020-05-26 精工爱普生株式会社 电路装置、电源电路、振荡器、电子设备及移动体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0729922U (ja) * 1993-11-10 1995-06-02 シチズン時計株式会社 デジタル温度補償型水晶発振器
JPH10290118A (ja) * 1997-02-12 1998-10-27 Meidensha Corp ディジタル温度補償水晶発振装置
JP2001339295A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Kenwood Corp 発振信号生成器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0729922U (ja) * 1993-11-10 1995-06-02 シチズン時計株式会社 デジタル温度補償型水晶発振器
JPH10290118A (ja) * 1997-02-12 1998-10-27 Meidensha Corp ディジタル温度補償水晶発振装置
JP2001339295A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Kenwood Corp 発振信号生成器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019208141A (ja) * 2018-05-29 2019-12-05 ローム株式会社 半導体装置
CN111200399A (zh) * 2018-11-19 2020-05-26 精工爱普生株式会社 电路装置、电源电路、振荡器、电子设备及移动体
JP2020086619A (ja) * 2018-11-19 2020-06-04 セイコーエプソン株式会社 回路装置、電源回路、発振器、電子機器及び移動体
US11177736B2 (en) 2018-11-19 2021-11-16 Seiko Epson Corporation Circuit device, power supply circuit, oscillator, electronic apparatus, and vehicle
JP7147498B2 (ja) 2018-11-19 2022-10-05 セイコーエプソン株式会社 回路装置、発振器、電子機器及び移動体
CN111200399B (zh) * 2018-11-19 2023-07-14 精工爱普生株式会社 电路装置、电源电路、振荡器、电子设备及移动体
JP2020005259A (ja) * 2019-07-18 2020-01-09 株式会社東芝 半導体装置

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