JP2022044552A - 結晶式発振器、及び結晶式発振器の始動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高速な始動シーケンスを提供し電力消費が少ない結晶式発振器、携行型電子デバイス及び結晶式発振器の動作を開始方法を提供する。【解決手段】結晶式発振器１０は、結晶式共振器１２と、電子発振回路１４と、第１のキャパシター２１と、第２のキャパシター２２と、スイッチ３０と、を備える。スイッチ３０は、第１の端子３１、第２の端子３２及び第３の端子３３を有する。スイッチ３０の第１の端子３１と第２の端子３２の間の導電率は、第３の端子３３の電圧によって制御可能である。スイッチ３０の第１の端子３１は、第１のキャパシター２１の第１の端子２３と接続し、第２の端子３２は、第２のキャパシター２２の第１の端子２４と接続する。【選択図】図１

Description

本開示は、結晶式発振器及びこのような結晶式発振器を備える携行型電子デバイスに関する。別の態様において、本開示は、結晶式発振器の動作を開始する方法に関する。

結晶式発振器は、従来から広く知られている。結晶式発振器は、圧電材料によって作られた振動性の結晶の機械的共振を利用して、正確な周波数の電気信号を作る電子発振回路である。このような周波数は、クオーツ制御の腕時計におけるように、時間の正確な進行を維持するために多く用いられており、これによって、デジタル集積回路に安定したクロック信号を与えたり、無線トランスミッターやレシーバーにおける周波数を安定させたりする。

いわゆるピアース（Pierce）タイプやコルピッツ（Colpitts）タイプと呼ばれる伝統的な結晶式発振器は、典型的には、通常はコントローラーによって励起される２つのキャパシターを備えて、発振器をやや速く始動させる。結晶式発振器を高速で始動させるために、通常は結晶をその端子にて電気的に励起する。結晶の端子はそれぞれ、典型的には、第１のキャパシターと第２のキャパシターによってチャージされる。このために、励起回路は、これらの２つのキャパシターの帯電と放電を提供し、そして、これらのキャパシターは、接地に接続される。このような伝統的な発振器のアーキテクチャーにおいては、接地に接続されたキャパシターの頻繁な帯電と放電が原因で、電力消費が大きい。

このような状況で、本開示は、相当に高速な始動シーケンスを提供し既知の手法よりも電力消費が少ないような、改善された結晶式発振器を提供することを目的とする。このことは、電気エネルギー源が有限な電池によって結晶式発振器が駆動されるようなモバイルにおけるアプリケーションにおいては特に興味深い。

上記の要求は、独立請求項の特徴にしたがった結晶式発振器、携行型電子デバイス、及び結晶式発振器の動作を開始する方法によって解決される。本発明の別の特徴が従属請求項の主題となっている。

１つの態様において、結晶式発振器が提供される。前記結晶式発振器には、第１の端子と第２の端子がある。前記結晶式発振器は、さらに、結晶式共振器に接続された電子発振回路を備える。前記結晶式発振器は、さらに、第１のキャパシターと第２のキャパシターを備える。前記第１のキャパシターには、第１の端子と第２の端子がある。前記第１のキャパシターの前記第２の端子は、前記結晶式共振器の前記第１の端子に接続される。前記第２のキャパシターにも、第１の端子と第２の端子がある。ここで、この第２の端子は、前記結晶式共振器の前記第２の端子に接続される。

前記結晶式発振器は、さらに、スイッチを備える。前記スイッチには、第１の端子、第２の端子、及び第３の端子がある。この第３の端子を用いて、第１の端子と第２の端子をまたがる前記スイッチの導電率の制御及び／又は変更を行うことができる。すなわち、前記スイッチの前記第１の端子と前記第２の端子の間の導電率は、前記第３の端子における電圧によって制御可能である。前記スイッチの前記第１の端子は、前記第１のキャパシターの前記第１の端子に接続され、前記スイッチの前記第２の端子は、前記第２のキャパシターの前記第１の端子に接続される。

前記スイッチを用いて、前記結晶式発振器の始動段階のために、前記第１及び第２のキャパシターを頻繁に帯電させ放電させることによって、前記結晶式共振器を励起することができる。前記発振が始動した後に、前記スイッチによって、前記発振器のインピーダンスを低くすることが可能になり、これを低くする。典型的には、前記スイッチによって、前記結晶式発振器を始動モードから駆動モードへと切り替えることが可能になる。駆動モードにおいて、前記スイッチの第１及び第２の端子の間の導電率は、比較的低い。

実際に、前記スイッチは、開いており、したがって、第１及び第２のキャパシターの通常の帯電と放電を提供する。駆動モードへと切り替えられると、前記スイッチの前記第１の端子と前記第２の端子の間の導電率が高くなる。このときに、前記第１及び第２のキャパシターは、コントローラー又は始動コントローラーから有効に分離され、電力消費を相当に低減させることができる。駆動モードへと切り替えられると、前記第１及び第２のキャパシターを帯電したり放電したりする必要がなくなる。代わりに、これらのキャパシターは、いわゆる結合キャパシターとして動作し、ふるまうようになる。

別の実施形態の１つにおいて、前記電子発振回路には、入力端子と出力端子がある。前記電子発振回路の前記入力端子は、前記結晶式共振器の前記第１の端子に接続される。前記電子発振回路の前記出力端子は、前記結晶式共振器の前記第２の端子に接続される。実際に、前記結晶式共振器は、前記電子発振回路の入力端子と出力端子に並列に接続される。また、前記第１のキャパシターは、前記結晶式共振器の前記第１の端子に直列に接続される。前記第２のキャパシターは、前記結晶式共振器の前記第２の端子に直列に接続される。したがって、前記第１のキャパシターは、前記電子共振回路の前記入力端子と直列に接続され、前記第２のキャパシターは、前記電子共振回路の前記出力端子と直列に接続される。

前記スイッチは、典型的には、第１及び第２のキャパシターの第１の端子どうしの間に接続される。このようにして、前記結晶式発振器の始動手順の間、かつ／又はそのために、第１及び第２のキャパシターの第１の端子の間の導電率を変更することができる。始動モードとなっているときには、前記スイッチは、典型的には開いており、第１及び第２のキャパシターの前記第１の端子の間には接続がない。前記結晶式発振器を駆動モードへと切り替えるときに、前記第１及び第２のキャパシターの前記第１の端子どうしを有効に接続することができ、これによって、インピーダンスを接地まで低減させ、そして、注入源、例えば、始動コントローラーによって提供されるもの、から前記第１及び第２のキャパシターを有効に分離することができる。

したがって、前記結晶式発振器の別の例において、前記結晶式発振器の動作を始動モードから駆動モードへと切り替えることができる。始動モードにおいて、前記スイッチの前記第１の端子と前記第２の端子の間の導電率は、駆動モードのときの前記スイッチの前記第１の端子と前記第２の端子の間の導電率よりも低い。典型的には、前記スイッチは、ドレイン、ソース及びゲートがある、ＭＯＳトランジスターとして実装される。ドレインとソースはそれぞれ、第１及び第２のキャパシターの前記第１の端子に接続される。ゲートにおける電圧は、典型的には、始動コントローラーによって制御可能とすることができる。このようにして、前記始動コントローラーは、前記トランジスターを切り替えるように、したがって、始動モードと駆動モードの間を切り替えるように、動作することができ、それを可能とする。

別の例において、前記結晶式発振器は、第１のバッファーアンプと第２のバッファーアンプを備える。前記第１のバッファーアンプの出力端子は、前記第１のキャパシターの前記第１の端子に接続される。前記第２のバッファーアンプの出力端子は、前記第２のキャパシターの前記第１の端子に接続される。

第１及び第２のバッファーアンプは、前記第１及び第２のキャパシターへの、したがって、前記電子発振回路への、始動コントローラーの電気インピーダンス転換を提供する。このようにして、テブナン（Thevenin）の理論に基づいて、典型的には水晶の結晶として実装される、前記結晶式共振器に有効に与えられるインピーダンスは、時間にわたって比較的一定に留まることができる。したがって、始動モード、そして、駆動モードの間に、前記結晶式共振器において見られるインピーダンスは、有効に一定かつ／又は不変に留まることができる。このことは、前記電子発振回路の動作にとって、そして、前記電子発振回路が与えるクロック信号の生成にとって、特に前記結晶式発振器が始動モードから駆動モードへと切り替わるときに、特に有益である。

別の例において、前記結晶式発振器は、位相出力と始動制御出力がある始動コントローラーを備える。典型的には、前記始動コントローラーは、前記結晶式発振器の始動手順を開始し制御するように構成している。前記始動コントローラーの前記位相出力は、典型的には、前記結晶式共振器及び／又は第１及び第２のキャパシターに接続され又は接続可能であり、これによって、共振器の励起、又は前記電子発振回路の位相注入を与える。

前記始動制御出力は、前記結晶式発振器の動作モードを制御するように有効に動作可能である。したがって、前記始動制御出力は、前記結晶式発振器の始動モードと駆動モードの間を切り替えるように、前記スイッチへと対応する制御信号を与えるように構成している。

別の例において、前記始動コントローラーの前記始動制御出力は、前記スイッチの前記第３の端子に接続される。前記始動制御出力は、特に、前記スイッチの構成、したがって、前記発振回路の動作のモード、を変えるように動作することができる。このようにして、前記始動コントローラーは、前記結晶式発振器の動作モードを幾分直接的に制御する。

別の例において、前記始動コントローラーの前記位相出力において与えられる位相信号は、第１の位相信号として、前記第１のキャパシターの前記第１の端子に結合することができる。前記位相出力において与えられる位相信号は、さらに、第２の位相信号として、前記第２のキャパシターの前記第１の端子に結合することができる。典型的には、第１及び第２の位相信号は、位相シフトされている。第１及び第２の位相信号は、互いに反転していることができ、また、互いに補うように相補的であることができる。第１及び第２の位相信号は、発振信号であり、これによって、少なくとも始動モードの間に、前記第１及び第２のキャパシターを、規則的又は頻繁に、帯電し放電することができる。

典型的には、別の例において、前記第２のキャパシターの前記第１の端子に与えられる前記第２の位相信号は、前記第１のキャパシターの前記第１の端子に存在する又は与えられる前記第２の位相信号に対して、位相シフトされており、かつ／又は反転している。互いに対応しているが、位相シフトしていたり又は反転されていたりする第１及び第２の位相信号を与えるために、前記第１及び第２のキャパシターの前記第１の端子のうちの一方は、前記始動コントローラーの前記位相出力に直接的に接続されており、一方で、前記第１及び第２のキャパシターの前記第１の端子のうちの他方は、インバーターを介して、前記始動コントローラーの前記位相出力に接続される。

典型的には、第１及び第２の位相信号は、共通源、特に、前記始動コントローラーの前記位相出力、から導かれ、かつ／又は得られる。このようにして、第１及び第２の位相信号の間の明確に定められた位相シフトが得られ維持することができる。

別の例において、前記結晶式発振器は、第１の論理ゲートと第２の論理ゲートを備える。前記第１及び第２の論理ゲートにはそれぞれ、第１の入力端子と第２の入力端子がある。前記第１及び前記第２の論理ゲートの前記第１の入力端子は、前記始動コントローラーの位相出力に接続される。前記第１及び前記第２の論理ゲートの前記第２の入力端子は、前記始動コントローラーの前記始動制御出力に接続される。

一部の例において、前記第１及び第２の論理ゲートの少なくとも一方は、論理ＡＮＤゲートとして実装される。一部の例において、前記第１及び第２の論理ゲートの両方は、論理ＡＮＤゲートとして実装される。ここで、前記第１及び第２の論理ゲートの前記第１の入力端子は、前記始動コントローラーの前記位相出力に直接的に接続されることができ、前記第１及び第２の論理ゲートの前記第１の入力端子の他方は、インバーターを介して前記始動コントローラーの前記位相出力に接続されることができる。

別の例において、前記第１及び第２の論理ゲートの一方は、論理ＡＮＤゲートとして実装され、前記第１及び第２の論理ゲートの他方は、論理ＮＡＮＤゲートとして実装される。

両方の論理ゲートが論理ＡＮＤゲートとして実装される場合に、対応する第１及び第２のゲートの出力は、前記始動コントローラーの前記始動制御出力によって与えられる対応する制御信号によって有効に０にセットされることができる。典型的には、第１及び第２の論理ゲートの出力はそれぞれ、前記第１及び第２のバッファーアンプの入力に、かつ／又は第１及び第２のキャパシターの第１の端子に、接続される。

前記始動制御出力において与えられる前記始動制御信号を論理値０にセットすることによって、前記始動コントローラーによる前記第１及び第２のキャパシターの位相注入を有効にオフに切り替えることができる。

別の例において、前記第１及び第２の論理ゲートの前記第１の入力端子は、インバーターによって、前記位相出力に結合される。前記始動コントローラーの前記位相出力が周期的な発振信号を与えると仮定すると、前記第１の論理ゲートの出力は、前記第２の論理ゲートの出力と比べて、有効に反転され、又は１８０°位相シフトされることができる。このように、第１及び第２のキャパシターを帯電させ又は放電させるため、かつ／又は第１及び第２のバッファーアンプを駆動させるために、第１及び第２の位相信号の間の必要な位相シフトを与えることができる。

別の例において、前記第１及び第２の論理ゲートの前記第２の入力端子は、インバーターを介して、前記スイッチの前記第３の端子に接続される。このように、前記スイッチの切り替えの挙動と比べた第１及び第２の論理ゲートの同時的な動作を提供することができる。実際に、前記スイッチの前記第３の端子と前記第１及び第２の論理ゲートの第２の入力端子の間にてインバーターを利用することによって、前記スイッチを有効にオンにすることができ、これによって、前記結晶式発振器を駆動モードに切り替えることができる。前記スイッチのオンへの切り替えと同時に又は同時的に、前記第１及び第２の論理ゲートを有効にシャットダウンすることができ、第１及び第２のキャパシターを帯電させるための第１及び第２の位相信号については生成されることがなくなる。このようにして、電力を有効に節約することができる。

別の例において、前記第１の論理ゲートの出力端子は、前記第１のバッファーアンプの入力端子に接続され、前記第２の論理ゲートの出力端子は、前記第２のバッファーアンプの入力端子に接続される。このようにして、第１及び第２の論理ゲートはそれぞれ、対応する第１及び第２のバッファーアンプを駆動するように動作可能である。実際に、前記第１の論理ゲート、前記第１のバッファーアンプ及び前記第１のキャパシターは、直列に構成している。したがって、前記第２の論理ゲート、前記第２のバッファーアンプ及び前記第２のキャパシターも、直列に構成している。

別の態様において、携行型電子デバイスが提供される。この携行型電子デバイスは、ユーザーが装着するように構成しているウェアラブル電子デバイスとして実装されることができる。この携行型電子デバイスは、ハウジングと、エネルギー源と、上述した結晶式発振器とを備え、ハウジングの内部に配置される。ここにおいては、前記結晶式発振器を前記電気的エネルギー源によって、駆動されたり又はパワー供給されたりする。前記電気的エネルギー源は、バッテリー含むことができる。この電池は、二次電池として実装することができる。前記携行型又はウェアラブル電子デバイスは、携行型時計、腕時計、又はスマート携行型時計として実装することができる。前記結晶式発振器は、クロック信号を提供し、したがって、前記携行型電子デバイスの電子回路を駆動するための明確に定められたクロックを提供する出力端子を提供する。

別の例において、前記携行型電子デバイスは、表示要素と時計機構を備える。前記時計機構は、前記表示要素を動作させることができるように前記表示要素に接続される。前記時計機構は、前記結晶式発振器を備える。前記時計機構を、機械的及び／又は電子的に実装することができる。機械的に実装する場合、時計機構は、少なくとも、明確に定められたクロック信号を提供する上述の結晶式発振器を備え、これによって、機械的に実装された時計機構を駆動する。

別の態様において、本開示は、さらに、前記結晶式発振器の動作を開始する方法に関する。この方法は、上述のように結晶式発振器を提供し、始動モードにて前記結晶式発振器を動作させるステップを備える。始動モードの間に、前記結晶式発振器の第１及び第２のキャパシターに、第１及び第２の位相信号が与えられる。典型的には、発振が始動するにしたがって、前記結晶式発振器の前記スイッチを動作させて、これによって、前記結晶式発振器を始動モードから駆動モードへと切り替える。前記結晶式発振器の駆動モードへの切り替えの際、又はこれによって、前記第１及び第２のキャパシターには、第１及び第２の位相信号が与えられなくなり、前記結晶式発振器の電気エネルギー消費を最小限に低減させることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の結晶式発振器の例を詳細に説明する。

結晶式発振器の例を示しているブロック図を模式的に示している。 結晶式発振器を搭載した携行型電子デバイスの例を模式的に示している。 結晶式発振器の動作を開始する方法のフローチャートである。

図１に、結晶式発振器１０の実装の１つのブロック図を詳細に示している。結晶式発振器１０は、結晶式共振器１２を備える。結晶式共振器１２は、典型的には、水晶（クオーツ）の結晶を備える。結晶式発振器１０は、さらに、結晶式共振器１２に電気的に接続された電子発振回路１４を備える。結晶式共振器１２と電子発振回路１４は、並列に接続される。電子発振回路１４には、出力端子５０があり、この出力端子５０によって、結晶式共振器１２の共振周波数に同期する明確に定められ周波数が安定化されたクロック信号を与えることができる。

結晶式発振器１０は、さらに、第１及び第２のキャパシター２１、２２を備える。第１及び第２のキャパシター２１、２２はそれぞれ、電子発振回路１４の対応する入力端子及び出力端子４７、４９に接続されている。詳細には、第１のキャパシター２１には、電子発振回路１４の第１の入力端子４７に電気的に接続された第２の端子２５がある。第１のキャパシター２２には、電子発振回路の第２の出力端子４９に電気的に接続された第２の端子２６がある。

結晶式発振器１２には、第１の端子２７がある。第１の端子２７は、第２の端子２５に、そして、第１の入力端子４７に、電気的に接続されている。結晶式発振器１２の第２の端子２９は、第２のキャパシター２２の第２の端子２６に、そして、電子発振回路１４の第２の出力端子４９に、電気的に接続されている。

結晶式発振器１０は、さらに、スイッチ３０を備える。スイッチ３０は、ＭＯＳトランジスターとして実装することができる。スイッチ３０には、第１の端子３１、第２の端子３２、及び少なくとも第３の端子３３がある。第１及び第２の端子３１、３２は、トランジスターのソースとドレインによって実装される。第３の端子３３は、トランジスターのゲート又はスイッチ３０によって実装される。スイッチ３０の第１の端子３１は、第１のキャパシター２１の第１の端子２３に接続されている。スイッチ３０の第２の端子３２は、第２のキャパシター２２の第１の端子２４に接続されている。

第１及び第２のキャパシター２１、２２は、結晶式発振器１２及び／又は電子発振回路１４に駆動周波数を注入するように動作可能である。これらのキャパシター２１、２２は、典型的には、始動コントローラー１６の位相出力１７によって与えられる位相信号によって駆動される。始動コントローラー１６は、少なくとも結晶式発振器１０の始動手順の始動段階の間に、位相シフトされた駆動信号を第１及び第２のキャパシター２１、２２に与えるようにはたらく。

特に、スイッチ３０は、結晶式発振器１０を始動モードと駆動モードの間で切り替えるように構成している。始動モードにおいて、第１及び第２のキャパシター２１、２２は、始動コントローラー１６によって頻繁に帯電され放電される。駆動モードにおいて、第１及び第２のキャパシター２１、２２は、始動コントローラー１６から有効に分離される。

始動モードにおいて、スイッチ３０は開いており、したがって、スイッチ３８の第１の端子３１と第２の端子３２の間の導電率は比較的低い。スイッチ３０の切り替えによって、第１の端子３１と第２の端子３２の間の導電率が増加する。このようにして、電子発振回路１４において見られるインピーダンスを低くすることができ、始動段階における結晶式発振器の電力消費を相当に低くすることができる。

始動コントローラー１６には、位相出力１７と始動制御出力１８がある。位相出力１７は、特定の周波数、典型的には結晶式発振器１２の周波数の範囲のもの、の発振位相信号を与える。始動制御出力１８は、始動制御信号を与える。始動制御信号は、論理値１又は論理値０のいずれかであることができる。始動制御出力１８において与えられる始動制御信号が高又は論理値１であれば、結晶式発振器１０は、始動モードとなっている。始動制御出力１８における前記信号が０又は低であれば、結晶式発振器１０は、駆動モードとなっている。

図１に示しているように、スイッチ３０の第３の端子３３は、インバーター６２を介して始動制御出力１８に接続されている。このようにして、始動制御出力１８における始動制御信号が高であるときに、スイッチ３０は有効にオフに切り替わる。逆に、始動制御出力１８における始動制御信号が低又は０であるときに、スイッチ３０はオンにされる。

結晶式発振器１０は、さらに、第１の論理ゲート５１及び第２の論理ゲート５２を備える。第１の論理ゲート５１及び第２の論理ゲート５２は両方とも、論理ＡＮＤゲートとして実装される。第１の論理ゲート５１には、始動コントローラー１６の位相出力１７に接続された第１の入力端子５３がある。始動コントローラー１６の始動制御出力１８には、第２の入力端子５５が接続される。同様に、第２の論理ゲート５２には、第１の入力端子５４と第２の入力端子５６がある。第２の入力端子５６は、始動コントローラー１６の始動制御出力１８に接続される。第１の入力端子５４は、別のインバーター６０を介して始動コントローラー１６の始動制御出力１７に接続される。

このようにして、インバーター６０を用いて、第１及び第２の論理ゲート５１、５２の第１の入力端子５３、５４に与えられる入力信号どうしは、互いに対して反転していたり、又は１８０°位相シフトしていたりする。このように位相シフトされていたり反転されていたりする信号をそれぞれ、第１及び第２の論理ゲート５１、５２の出力端子５７、５８に与えることができる。

論理ゲート５１の出力端子５７は、第１のバッファーアンプ４１の入力端子４３に接続されている。第１のバッファーアンプ４１の対応する出力４５は、スイッチ３０の第１の端子３１に、そして、第１のキャパシター２１の第１の端子２３に、接続される。同様に、第２のバッファーアンプ４２が設けられる。第２のバッファーアンプ４２の入力端子４４は、第２の論理ゲート５２の出力５８に接続される。第２のバッファーアンプ４２の出力端子４６は、スイッチ３０の第２の端子３２に、そして、第２のキャパシター２２の第１の端子２４に、接続される。

バッファーアンプ４１、４２に関連して、結晶式共振器１２において見られる入射インピーダンスは、結晶式発振器の各動作モードごとに実質的に一定に維持することができる。このようにして、電子発振回路１４の出力端子５０において、かなり一定であり安定な周波数出力を与えることができる。

２つの論理ＡＮＤゲート５１、５２の実装と、これらの論理ゲート５１、５２の第２の入力端子５５、５６が始動制御出力１８に結合していることは、スイッチ３０の第３の端子３３が始動制御出力１８に反転結合していることとともに、同時的な切り替えの挙動を与える。スイッチ３０が有効にオフに切り替わるために、したがって、始動制御出力において与えられる始動制御信号が高であるときに、第１及び第２の論理ゲート５１、５２は、位相シフトされた第１及び第２の位相信号を与え、これによって、第１及び第２のバッファーアンプ４１、４２を駆動することができ、そして、これによって、第１及び第２のキャパシター２１、２２をそれぞれ帯電させ放電させることができる。

始動制御出力１８が論理値０に切り替わるために、スイッチ３０は有効にオンに切り替わり、第１及び第２の論理ゲート５１、５２、第１及び第２のバッファーアンプ４１、４２の構成によって与えられる位相注入は、やや同時的に有効にオフに切り替わる。

図２に、腕時計として実装された携行型電子デバイス１００の例を示している。携行型電子デバイス１００は、ハウジング１０１とリストバンド１０３を備える。電子デバイス１００は、さらに、表示要素１０２に接続している又はつながっている時計機構１０５を備える。図２に簡易的にのみ示しているように、電子デバイスは、さらに、電池のような電子エネルギー源１０４と、上述したような結晶式発振器１０を備える。結晶式発振器１０は、明確に定められ、周波数安定化された、したがって、かなり正確な、クロック信号を提供する。

最後に、図３において、上述のような結晶式発振器の動作を開始する方法のフローチャートを模式的に示している。この方法は、図１に関連して上に説明している結晶式発振器１０を利用する。第１のステップ２００において、結晶式発振器１０を始動モードで動作させる。ここで、結晶式発振器１０の第１及び第２のキャパシター２１、２２に、第１及び第２の位相信号が与えられる。その後に、電子発振回路１４が発振し始めたときに、結晶式発振器１０は、この結晶式発振器１０のスイッチ３０を利用することによって、駆動モードへと切り替えられる。

始動モードから駆動モードへの結晶式発振器の切り替えは、典型的には、電子発振回路１４が発振し始めるにしたがって始動コントローラー１６によって統括される。このために、電子発振回路１４から始動コントローラー１６へのフィードバック（図示せず）を設けることができる。

１０ 結晶式発振器
１２ 結晶式共振器
１４ 電子発振回路
１６ 始動コントローラー
１７ 位相出力
１８ 始動制御出力
２１ キャパシター
２２ キャパシター
２３ 端子
２４ 端子
２５ 端子
２６ 端子
２７ 端子
２９ 端子
３０ スイッチ
３１ 端子
３２ 端子
３３ 端子
４１ バッファーアンプ
４２ バッファーアンプ
４３ 入力端子
４４ 入力端子
４５ 出力端子
４６ 出力端子
４７ 端子
４９ 端子
５０ 出力端子
５１ 論理ゲート
５２ 論理ゲート
５３ 入力端子
５４ 入力端子
５５ 入力端子
５６ 入力端子
５７ 出力端子
５８ 出力端子
６０ インバーター
６２ インバーター
１００ 電子デバイス
１０１ ハウジング
１０２ 表示要素
１０３ リストバンド
１０４ 電気エネルギー源
１０５ 時計機構

Claims (13)

1. 結晶式共振器（１２）と、電子発振回路（１４）と、第１のキャパシター（２１）と、第２のキャパシター（２２）と、及びスイッチ（３０）とを備える結晶式発振器（１０）であって、
   前記結晶式共振器（１２）には、第１の端子（２７）と第２の端子（２９）があり、
   前記電子発振回路（１４）は、前記結晶式共振器（１２）に接続され、
   前記結晶式共振器（１２）と前記電子発振回路（１４）は、並列に接続され、
   前記電子発振回路（１４）には、出力端子（５０）があり、この出力端子（５０）によって、前記結晶式共振器（１２）の共振周波数に同期する明確に定められ周波数が安定化されたクロック信号が与えられ、
   前記第１のキャパシター（２１）には、第１の端子（２３）と第２の端子（２５）があり、
   この第２の端子（２５）は、前記結晶式共振器（１２）の前記第１の端子（２７）に接続され、
   前記第２のキャパシター（２２）には、第１の端子（２４）と第２の端子（２６）があり、
   この第２の端子（２６）は、前記結晶式共振器（１２）の前記第２の端子（２９）に接続され、
   前記スイッチ（３０）には、第１の端子（３１）、第２の端子（３２）及び第３の端子（３３）があり、
   前記スイッチ（３０）の前記第１の端子（３１）と前記第２の端子（３２）の間の導電率は、前記第３の端子（３３）における電圧によって制御可能であり、
   前記スイッチ（３０）の前記第１の端子（３１）は、前記第１のキャパシター（２１）の前記第１の端子（２３）に接続され、
   前記スイッチ（３０）の前記第２の端子（３２）は、前記第２のキャパシター（２２）の前記第１の端子（２４）に接続され、
   前記結晶式発振器（１０）は、第１のバッファーアンプ（４１）と第２のバッファーアンプ（４２）を備え、
   前記第１のバッファーアンプ（４１）の出力端子（４５）は、前記第１のキャパシター（２１）の前記第１の端子（２３）に接続され、
   前記第２のバッファーアンプ（４２）の出力端子（４６）は、前記第２のキャパシター（２２）の前記第１の端子（２４）に接続される
   ことを特徴とする結晶式発振器（１０）。
2. 前記電子発振回路（１４）には、第１の入力端子（４７）と第２の出力端子（４９）があり、
   前記電子発振回路（１４）の前記第１の入力端子（４７）は、前記結晶式共振器（１２）の前記第１の端子（２７）に接続され、
   前記電子発振回路（１４）の前記第２の出力端子（４９）は、前記結晶式共振器（１２）の前記第２の端子（２９）に接続される
   ことを特徴とする請求項１に記載の結晶式発振器（１０）。
3. 前記結晶式発振器（１０）の動作を始動モードから駆動モードへと切り替えることができ、
   始動モードにおいて、前記スイッチ（３０）の前記第１の端子（３１）と前記第２の端子（３３）の間の導電率は、駆動モードのときの前記スイッチ（３０）の前記第１の端子（３１）と前記第２の端子（３３）の間の導電率よりも低い
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の結晶式発振器（１０）。
4. さらに、位相出力（１７）と始動制御出力（１８）がある始動コントローラー（１６）を備える
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の結晶式発振器（１０）。
5. 前記始動制御出力（１８）は、前記スイッチ器（３０）の前記第３の端子（３３）に接続される
   ことを特徴とする請求項４に記載の結晶式発振器（１０）。
6. 前記位相出力（１７）において与えられる位相信号は、第１の位相信号として、前記第１のキャパシター（２１）の前記第１の端子（２３）に結合することができ、
   前記位相出力（１７）において与えられる位相信号は、さらに、第２の位相信号として、前記第２のキャパシター（２２）の前記第１の端子（２４）に結合することができ、
   前記第１の位相信号と前記第２の位相信号は、位相シフトされている
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の結晶式発振器（１０）。
7. さらに、第１の論理ゲート（５１）及び第２の論理ゲート（５２）を備え、
   前記第１の論理ゲート（５１）及び前記第２の論理ゲート（５２）にはそれぞれ、第１の入力端子（５３、５４）と第２の入力端子（５５、５６）があり、
   前記第１及び前記第２の論理ゲート（５１、５２）の前記第１の入力端子（５３、５４）は、前記始動コントローラー器（１６）の前記位相出力（１７）に接続され、
   前記第１及び前記第２の論理ゲート（５１、５２）の前記第２の入力端子（５５、５６）は、前記始動コントローラー（１６）の前記始動制御出力（１８）に接続される
   ことを特徴とする請求項６に記載の結晶式発振器（１０）。
8. 前記第１及び前記第２の論理ゲート（５１、５２）の前記第１の入力端子（５３、５４）の１つは、インバーター（６０）によって、前記位相出力（１７）に接続される
   ことを特徴とする請求項７に記載の結晶式発振器（１０）。
9. 前記第１及び前記第２の論理ゲート（５１、５２）の前記第２の入力端子（５５、５６）は、インバーター（６０）を介して、前記スイッチ（３０）の前記第３の端子（３３）に接続される
   ことを特徴とする請求項７に記載の結晶式発振器（１０）。
10. 前記第１の論理ゲート（５１）の出力端子（５７）は、前記第１のバッファーアンプ（４１）の入力端子（４３）に接続され、
    前記第２の論理ゲート（５２）の出力端子（５８）は、前記第２のバッファーアンプ（４２）の入力端子（４４）に接続される
    ことを特徴とする請求項１または請求項７～９のいずれか一項に記載の結晶式発振器（１０）。
11. ハウジング（１０１）と、電気エネルギー源（１０４）と、及び前記ハウジング（１０１）の内側に配置される請求項１～１０のいずれか一項に記載の結晶式発振器（１０）とを備える携行型電子デバイス（１００）であって、
    前記結晶式発振器（１０）は、前記電気エネルギー源（１０４）によって駆動される
    ことを特徴とする携行型電子デバイス（１００）。
12. さらに、表示要素（１０２）と、及び前記表示要素（１０２）を動作させることが可能なように前記表示要素（１０２）に接続される時計機構（１０５）とを備え、
    前記時計機構（１０５）は、前記結晶式発振器（１０）を備える
    ことを特徴とする請求項１１に記載の携行型電子デバイス（１００）。
13. 結晶式発振器（１０）の動作を開始する方法であって、
    請求項１～１１のいずれか一項に記載の結晶式発振器（１０）を用意するステップと、
    前記結晶式発振器（１０）を始動モードにて動作させて、これによって、前記結晶式発振器（１０）の前記第１及び第２のキャパシター（２１、２２）に第１及び第２の位相信号を与えるステップと、及び
    前記結晶式発振器（１０）の前記スイッチ（３０）を切り替えて、これによって、前記結晶式発振器（１０）を始動モードから駆動モードへと切り替えるステップと
    を備えることを特徴とする方法。

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