JP5962039B2 - 発振器回路、電子機器、及び発振器回路の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、発振器回路、半導体集積回路素子、電子機器、及び半導体集積回路素子の出力制御方法に関するものである。

発振器回路の付加機能としてＯＥ（Ｏｕｔｐｕｔ Ｅｎａｂｌｅ）機能がある。この機能は、外部から印加する電圧の閾値により、発振器回路の発振出力を制御するものである（特許文献１参照）。発振器回路は、水晶振動子を発振して発振信号を出力する発振回路と、発振信号を増幅する出力バッファー回路を有する。

発振器回路にＯＥ機能を付加することにより、発振回路が動作したまま、発振信号を出力させたり、止めたりすることができる。よって、出力バッファー回路の消費電流削減効果が得られるメリットがある。また、電源を完全に停止してから起動させる場合に比べて、発振信号の出力の立ち上がりが非常に良好となる。
上述のようなメリットがあるため、発振器回路にＯＥ機能を設けることが一般的となっている。

近年、ＯＥ機能を付加した温度補償型発振器回路（ＴＣＸＯ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）の需要が高まりつつある。ＴＣＸＯの用途は、携帯端末のリファレンス用クロック源が主流であったが、ＧＰＳ機能つき携帯端末の増加にしたがって、ＧＰＳ用クロック源としても需要が高まっている。また、２つのクロック源を一つの発振器でまかなうことができる２出力ＴＣＸＯの需要も高まっている。

図６に従来技術の発振器回路（ＴＣＸＯ）の回路図を示す。図６に示すように、発振器回路１１０は、圧電振動子１１２に接続された発振回路１１４と、発振回路１１４から出力される発振信号の温度補償を行う温度補償回路１１６を有し、レギュレータ回路１１８が発振回路１１４及び温度補償回路１１６に給電する構成となっている。

ここで、発振回路１１４の出力は２系統に分岐され、発振回路１１４の出力の一方が、出力バッファー回路１２０Ａの入力側に接続され、他方が、出力バッファー回路１２０Ｂの入力側に接続されている。出力バッファー回路１２０Ａ、１２０Ｂは、発振信号を増幅して出力端子１２２Ａ、１２２Ｂに出力するものである。また出力バッファー回路１２０Ａ、１２０Ｂは、それぞれレギュレータ回路１１８から給電されている。

出力バッファー回路１２０Ａ、１２０Ｂの入力側と発振回路１１４の間にはそれぞれスイッチ回路１２６Ａ（ＳＷ１）、１２６Ｂ（ＳＷ２）が設けられている。また発振器回路１１０には、ＯＥ回路１２４Ａ（ＯＥ１）、１２４Ｂ（ＯＥ２）が設けられている。一方のＯＥ回路１２４Ａ（ＯＥ１）は、スイッチ回路１２６Ａ（ＳＷ１）に接続され、他方のＯＥ回路１２４Ｂ（ＯＥ２）はスイッチ回路１２６Ｂ（ＳＷ２）に接続されている。

スイッチ回路１２６Ａ、１２６Ｂは、図６の下部の表に示すように、それぞれＯＥ回路１２４Ａ、１２４Ｂがオン状態のときに導通し、ＯＥ回路１２４Ａ、１２４Ｂがオフ状態のときに導通を切断する。また、ＯＥ回路１２４Ａ、１２４Ｂは、個別に実装先（例えば携帯端末）から出力切替信号が入力される。そして、それぞれの実装先が発振信号を必要とするときは、ＯＥ回路に実装先からＯＥ回路がオン状態となる出力切替信号（ＯＮ）がそれぞれ入力され、発振信号を遮断するときは、実装先からＯＥ回路がオフ状態となる出力切替信号（ＯＦＦ）がそれぞれ入力される。

特開２００２−２９０１５３号公報

発振器回路１１０において、例えば、ＯＥ機能を用いて一方の出力端子１２２Ａ（Ｏ／Ｐ１）をオン状態に制御し、他方の出力端子１２２Ｂ（Ｏ／Ｐ２）をオン・オフの状態の繰り返しとなるように制御する。すると、出力バッファー回路１２０Ｂに流れる電流分だけ、オン時とオフ時では回路の自己発熱量が変化する。そのため、この自己発熱量の違いにより、発振器回路１１０内部の温度が変化する。発振器回路１１０には温度補償回路１１６が内蔵されているが、温度変化が大きい場合には温度補償回路１１６を用いた温度補償によっても発振信号の発振周波数が変化する。

ＧＰＳシステムは、クロックが短時間で急に周波数が変化した場合、ＧＰＳの位置検出に時間がかかり、また位置検出の精度が低下する場合がある。さらに、場合によってはＧＰＳ回路に付属するＰＬＬ回路のロックが不能となって位置検出が不能となることがあり、システムとして動作不具合が発生するおそれがある。

そこで、本発明は、上記問題点に着目し、発振信号のオン状態とオフ状態との間の自己発熱量の変化を抑制することにより発振周波数の変動を抑制した発振器回路、電子機器、及び発振器回路の制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上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、以下の形態、または適用例として実現することが可能である。
第１の形態に係る発振器回路は、発振回路と、前記発振回路からの信号が入力されて、前記信号を増幅して出力する動作をするか、前記信号を増幅して出力する動作を停止するかが制御される、第１の増幅回路と、発熱回路と、有し、前記発熱回路は、前記第１の増幅回路が前記信号を増幅して出力する動作が停止している場合に給電されると共に、前記発振回路からの信号が入力されて前記信号を増幅して出力する第２の増幅回路であり、前記発振回路と、前記第１の増幅回路及び前記発熱回路のどちらか一方と、が電気的に接続されるように切り替える第１のスイッチ回路を有することを特徴とする。
第２の形態に係る発振器回路は、第１の形態に係る発振器回路において、前記発熱回路は、前記第１の増幅回路が前記信号を増幅して出力する動作をしている場合に給電が停止されることを特徴とする。
第３の形態に係る発振器回路は、第１の形態または第２の形態に係る発振器回路において、前記第１の増幅回路と、前記発熱回路と、を有する回路が、前記発振回路に並列に複数接続されていることを特徴とする。
第４の形態に係る発振器回路は、第１の形態から第３の形態のいずれか１の形態に係る発振器回路において、前記第１の増幅回路及び前記発熱回路のどちらか一方へ給電するように切り替える第２のスイッチ回路を有することを特徴とする。
第５の形態に係る発振器回路は、第１の形態から第４の形態のいずれか１の形態に係る発振器回路において、前記発振回路と、前記第１の増幅回路と、前記発熱回路と、を含む半導体集積回路素子を有することを特徴とする。
第６の形態に係る発振器回路は、第１の形態に係る発振器回路において、前記発振回路と、前記第１の増幅回路と、前記発熱回路と、前記第１のスイッチ回路と、前記第１のスイッチ回路に接続され出力切替信号が入力される出力切替端子と、を含む半導体集積回路素子を有することを特徴とする。
本形態に係る電子機器は、第１の形態から第６の形態のいずれか１の形態に係る発振器回路が搭載されていることを特徴とする。
本形態に係る発振器回路の制御方法は、発振回路と、前記発振回路からの信号が入力されて前記信号を増幅して出力する動作をするか、前記信号を増幅して出力する動作を停止するかが制御される第１の増幅回路と、発熱回路と、を有する発振器回路の制御方法であって、前記第１の増幅回路が前記信号を増幅して出力する動作が停止している場合に前記発熱回路に給電すると共に、前記発熱回路を前記発振回路からの信号が入力されて前記信号を増幅して出力する第２の増幅回路として、第１のスイッチ回路により、前記発振回路と、前記第１の増幅回路及び前記発熱回路のどちらか一方とが電気的に接続されるように切り替えることを特徴とする。
［適用例１］発振回路と、前記発振回路から入力された信号を増幅して出力するものであり前記出力がオン・オフ制御される増幅回路と、前記増幅回路の出力がオフ状態のときに発熱し、前記増幅回路の出力がオン状態のときに発熱を停止する発熱回路と、を有することを特徴とする発振器回路。

上記構成により、増幅回路の出力停止時に増幅回路からの発熱が停止するが、その発熱を発熱回路が代わりに行なうことになる。よって、発振器回路全体での発熱の変動量を増幅回路の出力の有無に関わらず一定の範囲に抑えることができる。したがって、圧電振動子の環境温度の変化を抑制して発振回路の発信信号の周波数変動を抑制可能な発振器回路となる。

［適用例２］前記増幅回路と、前記発熱回路と、からなる回路が、前記発振回路に並列に複数接続されていることを特徴とする適用例１に記載の発振器回路。
上記構成により、複数の出力端子を持った発振器回路となる。

［適用例３］前記発熱回路は、前記発振回路から入力された信号を増幅することにより発熱する第２の増幅回路であることを特徴とする適用例１または２に記載の発振器回路。

上記構成により、発熱回路の発熱量を増幅回路の発熱量と同等にすることができるので、発振器回路内での温度変化を抑制し、発振信号の周波数変化を抑制することができる。

［適用例４］前記外部信号により、前記発振回路の出力側を、前記増幅回路の入力側と、前記発熱回路の入力側と、に交互に切替接続可能なスイッチ回路が設けられたことを特徴とする適用例３に記載の発振器回路。
上記構成により、簡易な構成で、増幅回路と発熱回路の切替動作を行なうことができる。

［適用例５］前記外部信号により、前記増幅回路への給電、及び前記発熱回路への給電を交互に切替接続可能な第２のスイッチ回路が設けられていることを特徴とする適用例１乃至４のいずれか１例に記載の発振器回路。
上記構成により、簡易な構成で、増幅回路と発熱回路の切替動作を行なうことができる。

［適用例６］発振回路と、前記発振回路から入力された信号を増幅して出力するものであり前記出力がオン・オフ制御される増幅回路と、前記増幅回路の出力がオフ状態のときに発熱し、前記増幅回路の出力がオン状態のときに発熱を停止する発熱回路と、を有することを特徴とする半導体集積回路素子。
適用例１と同様の理由により、圧電振動子の環境温度の変化を抑制して発振回路の発信信号の周波数変動を抑制可能な半導体集積回路素子となる。

［適用例７］前記発熱回路は、前記発振回路から入力された信号を増幅することにより発熱する第２の増幅回路であるとともに、前記外部信号により、前記発振回路の出力側を、前記増幅回路の入力側と、前記発熱回路の入力側と、に交互に切替接続可能なスイッチ回路と、前記スイッチ回路に接続され前記外部信号が入力される出力切替端子と、が設けられたことを特徴とする適用例６に記載の半導体集積回路素子。
上記構成により、簡易な構成で、増幅回路と発熱回路の切替動作を行なうことができる。

［適用例８］適用例１乃至５のいずれか１例に記載の発振器回路、または、適用例６または７に記載の半導体集積回路素子が搭載されていることを特徴とする電子機器。
適用例１、６と同様の理由により、圧電振動子の環境温度の変化を抑制して発振回路の発信信号の周波数変動を抑制可能な電子機器となる。

［適用例９］発振回路と、前記発振回路からの信号を増幅して出力するとともに前記出力がオン・オフ制御される増幅回路を搭載した半導体集積回路素子の出力制御方法であって、前記半導体集積回路素子に発熱回路を設け、前記増幅回路の出力がオフ状態のときに前記発熱回路を発熱させ、前記増幅回路の出力がオン状態のときに前記発熱回路の発熱を停止させることを特徴とする半導体集積回路素子の出力制御方法。
適用例１と同様の理由により、圧電振動子の環境温度の変化を抑制して発信信号の周波数変動が抑制可能となる。

第１実施形態の発振器回路の回路図である。 第２実施形態の発振器回路の回路図である。 第３実施形態の発振器回路の回路図である。 本実施形態の半導体集積回路素子の模式図である。 本実施形態の発振器回路、または半導体集積回路素子を搭載した電子機器（携帯端末）の模式図である。 従来技術の発振器回路の回路図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

図１に、第１実施形態の発振器回路の回路図を示す。図１に示すように、第１実施形態の発振器回路１０は、従来技術でも述べたように、圧電振動子１２に接続された発振回路１４、温度補償回路１６、レギュレータ回路１８、出力バッファー回路２０、ＯＥ回路２４等により構成されている。
本実施形態の振動子である圧電振動子１２は、水晶等の圧電材料により形成され所定の共振周波数で振動するものであるが、共振周波数は温度により変化する。

発振回路１４は、例えばコルピッツ型の発振回路１４であり、圧電振動子１２に交流電圧を印加して圧電振動子１２を振動させ、圧電振動子１２から出力される発振信号を増幅するものである。よって、発振回路１４から出力される発振信号の発振周波数も温度により変化する。

温度補償回路１６は、例えば発振回路１４に内蔵された可変容量（不図示）の大きさを圧電振動子１２の共振周波数の温度特性と逆の特性となるように、温度変化に応じて変化させて発振信号の温度補償を行なうものである。ここで、圧電振動子１２の共振周波数の温度特性は、温度係数を有する温度の多項式（べき級数）により近似することができる。

そこで、温度補償回路１６には、例えば図示しないサーミスタのような温度測定手段と、圧電振動子１２の温度係数の情報が記憶された図示しない記憶領域が設けられている。

そして、温度補償回路１６は、温度測定手段から温度の情報を取得し、記憶領域から温度係数の情報を取得して、これらの情報から温度補償電圧を算出し、温度補償電圧を発振回路１４に出力して可変容量（不図示）の大きさを変化させている。これにより、発振回路１４から出力される発振信号は、圧電振動子１２の温度特性と、可変容量（不図示）の温度特性と、が互いに相殺され、温度変化に対してほぼ一定となる発振周波数で出力されることになる。

レギュレータ回路１８は、電源入力端子３４（Ｖｃｃ）から入力される電力の電圧を安定化させた上で、発振回路１４、温度補償回路１６等に給電している。
出力バッファー回路２０（増幅回路）は、発振回路１４から出力された発振信号を増幅するものであり、ＯＰアンプ等により構成されている。出力バッファー回路２０の入力側が後述のスイッチ回路２６（ＳＷ１）を介して発振回路１４の出力側に接続され、出力側が出力端子２２（Ｏ／Ｐ１）に接続されている。出力端子２２（Ｏ／Ｐ１）は、実装先の機器（不図示）に接続される。また出力バッファー回路２０は、レギュレータ回路１８から給電されている。

ＯＥ回路２４（ＯＥ１）は、実装先の機器（不図示）から出力切替信号（ＯＮ）が入力されるとＯＮ信号を出力し、出力切替信号（ＯＦＦ）が入力されるとＯＦＦ信号を出力するものである。このＯＮ信号、ＯＦＦ信号は、後述のスイッチ回路２６（ＳＷ１）、スイッチ回路２８（ＳＷ２）、スイッチ回路３２（ＳＷ３）に出力される。

発振回路１４と出力バッファー回路２０との間には、スイッチ回路２６（ＳＷ１）が設けられている。スイッチ回路２６（ＳＷ１）は、入力（Ｉ）が発振回路１４の出力側に接続され、出力（Ａ）が出力バッファー回路２０の入力側に接続され、出力（Ｂ）が後述の発熱回路３０に接続されている。そしてスイッチ回路２６（ＳＷ１）は、ＯＥ回路２４からＯＮ信号が入力されると、入力（Ｉ）を出力（Ａ）に切替接続し、ＯＦＦ信号が入力されると入力（Ｉ）を出力（Ｂ）に切替接続する。

レギュレータ回路１８と出力バッファー回路２０との間には、スイッチ回路２８（ＳＷ２）が設けられている。スイッチ回路２８（ＳＷ２）は、ＯＥ回路２４からＯＮ信号が入力されるとレギュレータ回路１８と出力バッファー回路２０との間を導通してＯＮ状態となり、ＯＦＦ信号が入力されると導通を遮断してＯＦＦ状態となる。

本実施形態の発振器回路１０には、発熱回路３０が設けられている。本実施形態において、発熱回路３０（第２の増幅回路）は、出力バッファー回路２０と同様の回路構成を有している。よって、発熱回路３０の入力側がスイッチ回路２６（ＳＷ１）の出力（Ｂ）に接続されるとともに、レギュレータ回路１８から給電されている。そして発熱回路３０の出力は、発振器回路１０内の所定の配線及び素子に接続され、グランド端子３６（ＧＮＤ）に電気的に接続される。
本実施形態では、出力バッファー回路２０と発熱回路３０が同じ回路構成を有するため、両者の発熱量はほぼ同等となっている。

レギュレータ回路１８と発熱回路３０との間には、スイッチ回路３２（ＳＷ３）が設けられている。スイッチ回路３２（ＳＷ３）は、ＯＥ回路２４からＯＦＦ信号が入力されるとレギュレータ回路１８と発熱回路３０との間を導通してＯＮ状態となり、ＯＮ信号が入力されると導通を遮断してＯＦＦ状態となる。

なお、本実施形態の発振器回路１０は、圧電振動子１２を除いて半導体集積回路素子４０（図４）により一体で形成されるものであり、後述の第２実施形態、第３実施形態でも同様である。

上記構成のもと、本実施形態の発振器回路１０の動作について説明する。
電源入力端子３４（Ｖｃｃ）に電力を投入してレギュレータ回路１８に一定電圧を出力させる。発振回路１４に圧電振動子１２を発振させて発振信号を出力させるとともに温度補償回路１６に発振信号の温度補償を行なわせる。

ＯＥ回路２４に出力切替信号（ＯＮ）が入力されている場合は、スイッチ回路２６（ＳＷ１）は入力（Ｉ）を出力（Ａ）に接続し、スイッチ回路２８（ＳＷ２）はＯＮ状態となり、スイッチ回路３２（ＳＷ３）はＯＦＦ状態となる。

よって出力バッファー回路２０は、レギュレータ回路１８及び発振回路１４に接続されるため、発振回路１４からの発振信号を増幅して出力端子２２（Ｏ／Ｐ１）に出力する。このとき、出力バッファー回路２０は電力（電流）を消費するため発熱する。一方、発熱回路３０は、レギュレータ回路１８及び発振回路１４から遮断された状態となるので動作しない。

次に、ＯＥ回路２４の出力切替信号（ＯＦＦ）が入力された場合は、スイッチ回路２６（ＳＷ１）は入力（Ｉ）を出力（Ｂ）に接続し、スイッチ回路２８（ＳＷ２）はＯＦＦ状態となり、スイッチ回路３２（ＳＷ３）はＯＮ状態となる。

よって、出力バッファー回路２０は、レギュレータ回路１８及び発振回路１４から遮断された状態となるので、発振信号の出力を停止するとともに発熱も停止する。

一方、発熱回路３０は、レギュレータ回路１８及び発振回路１４に接続されるため、発振回路１４からの発振信号を増幅する態様で電力（電流）を消費して発熱する。

その後、再びＯＥ回路２４に出力切替信号（ＯＮ）が入力されると、出力バッファー回路２０の出力が再開するとともに、発熱回路３０の発熱が停止する。よって、本実施形態の発振器回路１０では、出力バッファー回路２０の出力がオフ状態のときに発熱回路３０を発熱させ、出力バッファー回路２０の出力がオン状態のときに発熱回路３０の発熱を停止させている。

上記動作により、出力バッファー回路２０の出力停止時に出力バッファー回路２０からの発熱が停止するが、その発熱を発熱回路３０が代わりに行なうことになる。よって、発振器回路１０全体での自己発熱の変動量を出力バッファー回路２０の出力の有無に関わらず一定の範囲に抑えることができる。したがって、圧電振動子１２の環境温度の変化を抑制して発振回路１４の発信信号の周波数変動を抑制可能な発振器回路１０となる。

また、本実施形態では、温度補償回路１６を用いて発振信号の温度補償を行なっている。しかし、本実施形態のように、出力バッファー回路２０からの発熱の有無に対応して発振器回路１０全体の発熱量を維持することにより、発振器回路１０の温度変化を抑制し、温度補償回路１６による温度補償の精度を高めることができる。

なお、本実施形態では、スイッチ回路２６（ＳＷ１）を省略して、発振回路１４の出力側を出力バッファー回路２０の入力側及び発熱回路３０の入力側に直接接続しても同様の動作をすることができる。また本実施形態では、スイッチ回路２８（ＳＷ２）及びスイッチ回路３２（ＳＷ３）を省略して、出力バッファー回路２０及び発熱回路３０を、それぞれ直接レギュレータ回路１８に接続しても同様の動作をすることができる。また、本実施形態において、発振回路１４としては、圧電振動子１２を用いない他の発振回路でも良く、例えばＣＲ発振回路やＬＣ発振回路等を用いても良い。

図２に第２実施形態の発振器回路の回路図を示す。第２実施形態に発振器回路１０Ａの基本構成は第１実施形態と共通するが、発振回路１４に対して、出力バッファー回路２０（２０Ａ，２０Ｂ）が、複数（本実施形態では２つ）接続されている。出力バッファー回路２０のうち、出力バッファー回路２０Ａは、増幅された発振信号を出力端子２２Ａ（Ｏ／Ｐ２）から出力し、出力バッファー回路２０Ｂは、増幅された発振信号を出力端子２２Ｂ（Ｏ／Ｐ２）から出力する。

本実施形態では、出力バッファー回路２０Ａに対応して、発熱回路３０Ａ、スイッチ回路２６Ａ（ＳＷ１）、スイッチ回路２８Ａ（ＳＷ２）、スイッチ回路３２Ａ（ＳＷ３）、ＯＥ回路２４Ａ（ＯＥ１）が設けられている。これらの構成要素の接続形態は、第１実施形態の出力バッファー回路２０、発熱回路３０、スイッチ回路２６（ＳＷ１）、スイッチ回路２８（ＳＷ２）、スイッチ回路３２（ＳＷ３）、ＯＥ回路２４（ＯＥ１）と同様である。同様に、出力バッファー回路２０Ｂに対応して、発熱回路３０Ｂ、スイッチ回路２６Ｂ（ＳＷ４）、スイッチ回路２８Ｂ（ＳＷ５）、スイッチ回路３２Ｂ（ＳＷ６）、ＯＥ回路２４Ｂ（ＯＥ２）が設けられている。

ＯＥ回路２４Ｂ（ＯＥ２）は、ＯＥ回路２４Ａ（ＯＥ１）同様に出力切替信号が入力され、出力切替信号（ＯＮ）が入力されるとＯＮ信号を出力し、出力切替信号（ＯＦＦ）が入力されるとＯＦＦ信号を出力する。そして、このＯＮ信号、ＯＦＦ信号は、スイッチ回路２６Ｂ（ＳＷ４）、スイッチ回路２８Ｂ（ＳＷ５）、スイッチ回路３２Ｂ（ＳＷ６）に出力される。

スイッチ回路２６Ｂ（ＳＷ４）は、ＯＥ回路２４Ｂ（ＯＥ２）からＯＮ信号が入力されると、入力（Ｉ）を出力（Ａ）に切替接続し、ＯＦＦ信号が入力されると入力（Ｉ）を出力（Ｂ）に切替接続する。

スイッチ回路２８Ｂ（ＳＷ５）は、ＯＥ回路２４ＢからＯＮ信号が入力されると、レギュレータ回路１８と出力バッファー回路２０Ｂとの間を導通してＯＮ状態となり、ＯＦＦ信号が入力されると導通を遮断してＯＦＦ状態となる。

スイッチ回路３２Ｂ（ＳＷ６）は、ＯＥ回路２４ＢからＯＦＦ信号が入力されるとレギュレータ回路１８と発熱回路３０Ｂとの間を導通してＯＮ状態となり、ＯＮ信号が入力されると導通を遮断してＯＦＦ状態となる。

第２実施形態において、ＯＥ回路２４Ａ（ＯＥ１）、ＯＥ回路２４Ｂ（ＯＥ２）には、互いに別系統の出力切替信号が入力され、出力バッファー回路２０Ａ、２０Ｂは互いに独立にオン・オフ制御される。しかし、図２の下部に記載した表に示すように、ＯＥ回路２４Ｂ（ＯＥ２）から出力されるオン信号及びオフ信号に対するスイッチ回路２６Ｂ（ＳＷ４）、スイッチ回路２８Ｂ（ＳＷ５）、スイッチ回路３２Ｂ（ＳＷ６）の動作は、ＯＥ回路２４Ａ（ＯＥ１）から出力されるオン信号及びオフ信号に対するスイッチ回路２６Ａ（ＳＷ１）、スイッチ回路２８Ａ（ＳＷ２）、スイッチ回路３２Ａ（ＳＷ３）の動作と同様である。

なお、出力バッファー回路２０Ａ、２０Ｂ及び発熱回路３０Ａ、３０Ｂの入力インピーダンスは極めて高いため、本実施形態のように、一つの発振回路１４に複数の出力バッファー回路２０Ａ、２０Ｂ及び発熱回路３０Ａ、３０Ｂを接続しても発振回路１４側に悪影響を及ぼすことはない。

図３に、第３実施形態の発振器回路の回路図を示す。第３実施形態の発振器回路１０Ｂの基本構成は第２実施形態と類似するが、発熱回路３０Ｂ、３０Ｃが抵抗素子に置き換わったものとなっている。発熱回路３０Ｃ、３０Ｄは、レギュレータ回路１８側のみに接続し、発振回路１４とは接続していない。また発熱回路３０Ｂは、出力バッファー回路２０と同等の発熱量で発熱し、発熱回路３０Ｃは、出力バッファー回路２０Ａと同等の発熱量で発熱することが好ましい。

スイッチ回路２６Ｃ（ＳＷ１）、スイッチ回路２６Ｄ（ＳＷ４）においては、第２実施形態と比較して出力（Ｂ）が省略されている。よって、スイッチ回路２６Ｃ（ＳＷ１）は、ＯＥ回路２４Ａ（ＯＥ１）からＯＮ信号が入力されると導通してＯＮ状態となり、ＯＦＦ信号が入力されると導通を遮断してＯＦＦ状態となる。同様に、スイッチ回路２６Ｄ（ＳＷ４）は、ＯＥ回路２４Ｂ（ＯＥ２）からＯＮ信号が入力されると導通してＯＮ状態となり、ＯＦＦ信号が入力されると導通を遮断してＯＦＦ状態となる。

本実施形態では、スイッチ回路３２Ａ（ＳＷ３）がＯＮ状態のときに発熱回路３０Ｃが動作する。そしてスイッチ回路２６Ｃ（ＳＷ１）とスイッチ回路３２Ａ（ＳＷ３）は、オン・オフ状態が常に互いに逆転した状態となる。同様にスイッチ回路３２Ｂ（ＳＷ６）がＯＮ状態のときに発熱回路３０Ｄが動作する。そしてスイッチ回路２６Ｄ（ＳＷ４）とスイッチ回路３２Ｂ（ＳＷ６）は、オン・オフ状態が常に互いに逆転した状態となる。よって本実施形態でも第２実施形態と同様の作用効果が得られる。

図４に、本実施形態の半導体集積回路素子の模式図を示す。本実施形態の半導体集積回路素子４０は、第１実施形態乃至第３実施形態のいずれかの発振器回路を搭載したものである。半導体集積回路素子４０には、電源入力端子３４（Ｖｃｃ）、グランド端子３６（ＧＮＤ）、ＯＥ回路２４Ａ（ＯＥ１）に接続するＯＥ端子４２Ａ（ＯＥ１）、ＯＥ回路２４Ｂに接続するＯＥ端子４２Ｂ（ＯＥ２）、出力端子２２Ａ（Ｏ／Ｐ１）、出力端子２２Ｂ（Ｏ／Ｐ２）が設けられている。

半導体集積回路素子４０には、圧電振動子１２に接続する接続端子４４Ａ（Ｘ１）、接続端子４４Ｂ（Ｘ２）が設けられている。さらに半導体集積回路素子４０には、温度補償回路１６の記憶領域（不図示）に接続され温度係数の情報を記憶領域（不図示）に書き込むための書き込み端子４６（Ｗ）が設けられている。

半導体集積回路素子４０には、発振回路１４の発振周波数の微調整を行なうＡＦＣ（Ａｕｔｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒａｌ）回路（不図示）が設けられている。よって、半導体集積回路素子４０にはＡＦＣ回路（不図示）に接続した電圧入力端子４８（ＡＦＣ）が設けられている。圧電振動子１２は、半導体集積回路素子４０に隣接して、または半導体集積回路素子４０に接合して、実装先の機器（例えば後述の携帯端末５０）に実装される。

図５に、本実施形態の発振器回路、または半導体集積回路素子を搭載した電子機器（携帯端末）の模式図を示す。図５において、携帯端末５０（ＰＨＳを含む）は、複数の操作ボタン５２、受話口５４及び送話口５６を備え、操作ボタン５２と受話口５４との間には表示部５８が配置されている。最近では、このような携帯端末５０においてもＧＰＳ機能を備えている。そこで、携帯端末５０には、ＧＰＳ回路に付随して本実施形態の発振器回路１０，１０Ａ，１０Ｂ、または半導体集積回路素子４０が内蔵され、これらの回路または素子に電気的に接続された圧電振動子１２が内蔵されている。

なお、本実施形態の発振器回路１０，１０Ａ，１０Ｂ、または半導体集積回路素子４０を備える電子機器は、上述の携帯端末５０のほかに、スマートフォン、デジタルスチルカメラ、パーソナルコンピュータ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、インクジェット式吐出装置、電子手帳、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、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等に適用することができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ………発振器回路、１２………圧電振動子、１４………発振回路、１６………温度補償回路、１８………レギュレータ回路、２０、２０Ａ，２０Ｂ………出力バッファー回路、２２，２２Ａ，２２Ｂ………出力端子、２４，２４Ａ，２４Ｂ………ＯＥ回路、２６，２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ………スイッチ回路、２８，２８Ａ，２８Ｂ………スイッチ回路、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ………発熱回路、３２，３２Ａ，３２Ｂ………スイッチ回路、３４………電源入力端子、３６………グランド端子、４０………半導体集積回路素子、４２Ａ，４２Ｂ………ＯＥ端子、４４Ａ，４４Ｂ………接続端子、４６………書き込み端子、４８………電圧入力端子、５０………携帯端末、５２………操作ボタン、５４………受話口、５６………送話口、５８………表示部、１１０………発振器回路、１１２………圧電振動子、１１４………発振回路、１１６………温度補償回路、１１８………レギュレータ回路、１２０Ａ，１２０Ｂ………出力バッファー回路、１２２Ａ，１２２Ｂ………出力端子、１２４Ａ，１２４Ｂ………ＯＥ回路、１２６Ａ，１２６Ｂ………スイッチ回路。

Claims (8)

1. 発振回路と、前記発振回路からの信号が入力されて、前記信号を増幅して出力する動作をするか、前記信号を増幅して出力する動作を停止するかが制御される、第１の増幅回路と、発熱回路と、有し、
   前記発熱回路は、前記第１の増幅回路が前記信号を増幅して出力する動作が停止している場合に給電されると共に、前記発振回路からの信号が入力されて前記信号を増幅して出力する第２の増幅回路であり、
   前記発振回路と、前記第１の増幅回路及び前記発熱回路のどちらか一方と、が電気的に接続されるように切り替える第１のスイッチ回路を有することを特徴とする発振器回路。
2. 前記発熱回路は、前記第１の増幅回路が前記信号を増幅して出力する動作をしている場合に給電が停止されることを特徴とする請求項１に記載の発振器回路。
3. 前記第１の増幅回路と、前記発熱回路と、を有する回路が、前記発振回路に並列に複数接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発振器回路。
4. 前記第１の増幅回路及び前記発熱回路のどちらか一方へ給電するように切り替える第２のスイッチ回路を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発振器回路。
5. 前記発振回路と、前記第１の増幅回路と、前記発熱回路と、を含む半導体集積回路素子を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発振器回路。
6. 前記発振回路と、前記第１の増幅回路と、前記発熱回路と、前記第１のスイッチ回路と、前記第１のスイッチ回路に接続され出力切替信号が入力される出力切替端子と、を含む半導体集積回路素子を有することを特徴とする請求項１に記載の発振器回路。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発振器回路が搭載されていることを特徴とする電子機器。
8. 発振回路と、前記発振回路からの信号が入力されて前記信号を増幅して出力する動作をするか、前記信号を増幅して出力する動作を停止するかが制御される第１の増幅回路と、発熱回路と、を有する発振器回路の制御方法であって、
   前記第１の増幅回路が前記信号を増幅して出力する動作が停止している場合に前記発熱回路に給電すると共に、
   前記発熱回路を前記発振回路からの信号が入力されて前記信号を増幅して出力する第２の増幅回路として、第１のスイッチ回路により、前記発振回路と、前記第１の増幅回路及び前記発熱回路のどちらか一方とが電気的に接続されるように切り替えることを特徴とする発振器回路の制御方法。

Images