JP6206664B2 - 発振回路、発振器、発振器の製造方法、電子機器及び移動体 - Google Patents
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Description
本適用例に係る発振回路は、振動子の一端と接続される第1の端子と、前記振動子の他端と接続される第2の端子と、前記第1の端子及び前記第2の端子と電気的に接続されて
いる発振部と、第1の電圧発生回路と、第1のスイッチと、を含み、前記発振部は、前記第1の端子又は前記第2の端子に電気的に接続されている一端を有する少なくとも1つの第1の電子素子を含み、前記第1のスイッチは、前記第1の電子素子の他端と前記第1の電圧発生回路の出力端子との電気的な接続を制御する。
上記適用例に係る発振回路において、前記第1の電子素子は可変容量素子であってもよい。
上記適用例に係る発振回路は、第2の電圧発生回路と、第2のスイッチと、をさらに含み、前記発振部は、前記第1の端子又は前記第2の端子に電気的に接続されている一端を有する少なくとも1つの第2の電子素子をさらに含み、前記第2のスイッチは、前記第2の電子素子の他端と前記第2の電圧発生回路の出力端子との電気的な接続を制御するようにしてもよい。
2の電子素子の両端に高電圧が印加されにくい状態となるので、第2の電子素子の破壊のおそれを低減させることができる。
上記適用例に係る発振回路において、前記第2の電子素子は可変容量素子であってもよい。
上記適用例に係る発振回路において、前記発振部は、前記第1の電子素子の他端と電気的に接続されている一端、及び接地される他端を有する容量素子を備えていてもよい。
上記適用例に係る発振回路は、接地される第3の端子と、前記第2の端子と電気的に接続される第4の端子と、切り替え信号の制御により、前記第1の端子と前記第3の端子とを電気的に接続する第1の切り替え部をさらに含んでいてもよい。
上記適用例に係る発振回路は、前記切り替え信号の制御により、前記第2の端子と前記第4の端子とを電気的に接続する第2の切り替え部をさらに含んでいてもよい。
を入力するためのプローブと発振回路側の端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減させ、振動子の検査の信頼性を高めた発振回路を実現できる。
上記適用例に係る発振回路において、前記第1の端子は、前記発振部の入力端子側に接続されていてもよい。
上記適用例に係る発振回路は、前記第1のスイッチが前記第1の電子素子の前記他端と前記第1の電圧発生回路の前記出力端子とを電気的に接続する第1のモードと、前記第1のスイッチが前記第1の電子素子の前記他端と前記第1の電圧発生回路の前記出力端子との電気的な接続を遮断する第2のモードとを有し、供給される電源電圧が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第1のモードと前記第2のモードとが切り替えられるようにしてもよい。
本適用例に係る発振器は、上記のいずれかの発振回路と、振動子と、を備えている。
上記適用例に係る発振器は、前記発振回路と前記振動子とを収容するパッケージをさらに備えていてもよい。
本適用例に係る発振器の製造方法は、第1の端子と、第2の端子と、前記第1の端子及び前記第2の端子と接続されている発振部と、第1の電圧発生回路と、第1のスイッチと、を含み、前記発振部が、一端が前記第1の端子又は前記第2の端子に電気的に接続されている少なくとも1つの第1の電子素子を含み、前記第1のスイッチが、前記第1の電子素子の他端と前記第1の電圧発生回路の出力端子との電気的な接続を制御する発振回路と、振動子とを準備する工程と、前記第1の端子と前記振動子の一端とを電気的に接続し、前記第2の端子と前記振動子の他端とを電気的に接続する工程と、前記発振回路を、前記第1のスイッチが前記第1の電子素子の他端と前記第1の電圧発生回路の出力端子との電気的な接続を遮断する第2のモードに設定する工程と、前記発振回路が前記第2のモードに設定されている状態で前記振動子の特性を検査する工程と、前記発振回路を、前記第1のスイッチが前記第1の電子素子の他端と前記第1の電圧発生回路の出力端子とを電気的に接続する第1のモードに設定する工程と、を含む。
上記適用例に係る発振器の製造方法は、前記振動子の特性を検査する工程は、前記振動子にオーバードライブ検査用の信号、及びドライブレベル検査用の信号のうちの少なくとも1つを印加する工程である、発振器の製造方法。
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの発振回路、又は、上記のいずれかの発振器を含む。
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの発振回路、又は、上記のいずれかの発振器を含む。
1−1.第1実施形態
図1及び図2に本実施形態の発振器の構造を示す。図1は、本実施形態の発振器の斜視図であり、図2(A)は図1のA−A’断面図である。また、図2(B)は、本実施形態の発振器の底面図である。
Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、サイリスター等であってもよい。
うにしてもよい。例えば、発振回路2に温度センサーを内蔵し、制御電圧生成回路20は、この内蔵の温度センサーの出力信号に応じた制御電圧を生成する温度補償回路であってもよい。
の接続が遮断される。
いるノード(以下、「ノードA」とする)の対接地容量は、容量素子15のみとなり、スイッチ13が閉じている通常モードの時よりも小さくなる。従って、オーバードライブモードでは、ノードAとグランド(アース)との間のインピーダンスがより高くなり、可変容量素子16の一端の電圧の変動及び可変容量素子17の一端の電圧の変動がノードAに伝わりやすくなる。その結果、オーバードライブ検査時に振動子3が強励振しても、可変容量素子16の両端の電位差及び可変容量素子17の両端の電位差をより小さくすることができるので、可変容量素子16,17の耐圧が比較的小さくても破損するおそれを低減させることができる。従って、本実施形態によれば、より信頼性の高い発振器を実現することができる。
図6は、第2実施形態の発振器の機能ブロック図である。図6において、図3の各構成要素と対応する構成要素には図3と同じ符号を付している。図6に示すように、第2実施形態の発振器1における発振回路2は、第1実施形態に対して、さらに、制御電圧生成回路60が設けられている。また、第2実施形態の発振器1における発振回路2は、第1実施形態に対して、発振部10に、さらに、スイッチ53、抵抗素子54、容量素子55、可変容量素子56、可変容量素子57が追加されている。
気的に接続される。一方、発振回路2がオーバードライブモード(第2のモードの一例)に設定されている時は、スイッチ13が開かれて可変容量素子16の他端及び可変容量素子17の他端と制御電圧生成回路20の出力端子との電気的な接続が遮断され、スイッチ53が開かれて可変容量素子56の他端及び可変容量素子57の他端と制御電圧生成回路60の出力端子との電気的な接続が遮断される。
ッチ53が開いている時)は、制御電圧生成回路20が生成する制御電圧は可変容量素子16の他端及び可変容量素子17の他端に印加されず、可変容量素子16の他端及び可変容量素子17の他端が電気的に浮いた状態となる。また、制御電圧生成回路60が生成する制御電圧は可変容量素子56の他端及び可変容量素子57の他端に印加されず、可変容量素子56の他端及び可変容量素子57の他端が電気的に浮いた状態となる。そして、オーバードライブモードの時は、スイッチ13が開いているため、可変容量素子16の他端と可変容量素子17の他端とが接続されているノード(以下、「ノードA」とする)の対接地容量は、容量素子15のみとなり、スイッチ13が閉じている通常モードの時よりも小さくなる。また、オーバードライブモードの時は、スイッチ53が開いているため、可変容量素子56の他端と可変容量素子57の他端とが接続されているノード(以下、「ノードB」とする)の対接地容量は、容量素子55のみとなり、スイッチ53が閉じている通常モードの時よりも小さくなる。従って、オーバードライブモードでは、ノードAとグランドとの間のインピーダンスがより高くなり、可変容量素子16の一端の電圧の変動及び可変容量素子17の一端の電圧の変動がノードAに伝わりやすくなる。また、オーバードライブモードでは、ノードBとグランドとの間のインピーダンスがより高くなり、可変容量素子56の一端の電圧の変動及び可変容量素子57の一端の電圧の変動がノードBに伝わりやすくなる。その結果、オーバードライブ検査時に振動子3が強励振しても、可変容量素子16,17,56,57のそれぞれの両端の電位差をより小さくすることができるので、可変容量素子16,17,56,57の耐圧が比較的小さくても破損するおそれを低減させることができる。従って、本実施形態によれば、より信頼性の高い発振器を実現することができる。
図7は、第3実施形態の発振器の機能ブロック図である。図7において、図3の各構成要素と対応する構成要素には図3と同じ符号を付している。
図8は、第4実施形態の発振器の機能ブロック図である。図8において、図7の各構成要素と対応する構成要素には図7と同じ符号を付している。
図9は、第5実施形態の発振器の底面図である。また、図10は、第5実施形態の発振器の機能ブロック図である。図10において、図3の各構成要素と対応する構成要素には図3と同じ符号を付している。
図11は、第6実施形態の発振器の機能ブロック図である。図11において、図3の各構成要素と対応する構成要素には図3と同じ符号を付している。
図12は、第7実施形態の発振器の機能ブロック図である。図12において、図3の各構成要素と対応する構成要素には図3と同じ符号を付している。
図13は、本実施形態の電子機器の機能ブロック図である。また、図14は、本実施形態の電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。
図15は、本実施形態の移動体の一例を示す図(上面図)である。図15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15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。
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。
例えば、上述した第1実施形態〜第7実施形態において、発振器1の断面及び底面の構造は、図2(A)及び図2(B)に示した構造以外にも、図16(A)及び図16(B)に示すような構造であってもよい。本変形例の発振器1の斜視図は図1と同様であり、図16(A)は図1のA−A’断面図である。また、図16(B)は、本変形例の発振器の底面図である。図16(A)及び図16(B)に示すように、本変形例の発振器1は、発振回路2を構成している電子部品9、振動子3、パッケージ4、蓋5、外部端子(外部電極)6、封止部材8を含んで構成されている。
インターフェース回路、50 出力バッファー、53 スイッチ、54 抵抗素子、55 容量素子、56 可変容量素子、57 可変容量素子、60 制御電圧生成回路、71 スイッチ、72 スイッチ、300 電子機器、310 発振器、312 発振回路、313 振動子、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 (15)
- 振動子の一端と接続される第1の端子と、
前記振動子の他端と接続される第2の端子と、
前記第1の端子及び前記第2の端子と電気的に接続されている発振部と、
第1の電圧発生回路と、
第1のスイッチと、を含み、
前記発振部は、
前記第1の端子又は前記第2の端子に電気的に接続されている一端を有する少なくとも1つの第1の電子素子を含み、
前記第1のスイッチは、
前記第1の電子素子の他端と前記第1の電圧発生回路の出力端子との電気的な接続を制御する、発振回路。 - 前記第1の電子素子は可変容量素子である、請求項1に記載の発振回路。
- 第2の電圧発生回路と、
第2のスイッチと、をさらに含み、
前記発振部は、
前記第1の端子又は前記第2の端子に電気的に接続されている一端を有する少なくとも1つの第2の電子素子をさらに含み、
前記第2のスイッチは、
前記第2の電子素子の他端と前記第2の電圧発生回路の出力端子との電気的な接続を制御する、請求項1又は2に記載の発振回路。 - 前記第2の電子素子は可変容量素子である、請求項3に記載の発振回路。
- 前記発振部は、
前記第1の電子素子の他端と電気的に接続されている一端、及び接地される他端を有する容量素子を備えている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の発振回路。 - 接地される第3の端子と、
前記第2の端子と電気的に接続される第4の端子と、
切り替え信号の制御により、前記第1の端子と前記第3の端子とを電気的に接続する第1の切り替え部をさらに含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発振回路。 - 前記切り替え信号の制御により、前記第2の端子と前記第4の端子とを電気的に接続する第2の切り替え部をさらに含む、請求項6に記載の発振回路。
- 前記第1の端子は、前記発振部の入力端子側に接続されている、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発振回路。
- 前記第1のスイッチが前記第1の電子素子の前記他端と前記第1の電圧発生回路の前記出力端子とを電気的に接続する第1のモードと、
前記第1のスイッチが前記第1の電子素子の前記他端と前記第1の電圧発生回路の前記出力端子との電気的な接続を遮断する第2のモードとを有し、
供給される電源電圧が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第1のモードと前記第2のモードとが切り替えられる、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の発振回路。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の発振回路と、
前記振動子と、を備えている、発振器。 - 前記発振回路と前記振動子とを収容するパッケージをさらに備えている、請求項10に記載の発振器。
- 第1の端子と、第2の端子と、前記第1の端子及び前記第2の端子と接続されている発振部と、第1の電圧発生回路と、第1のスイッチと、を含み、前記発振部が、一端が前記第1の端子又は前記第2の端子に電気的に接続されている少なくとも1つの第1の電子素子を含み、前記第1のスイッチが、前記第1の電子素子の他端と前記第1の電圧発生回路の出力端子との電気的な接続を制御する発振回路と、振動子とを準備する工程と、
前記第1の端子と前記振動子の一端とを電気的に接続し、前記第2の端子と前記振動子の他端とを電気的に接続する工程と、
前記発振回路を、前記第1のスイッチが前記第1の電子素子の他端と前記第1の電圧発生回路の出力端子との電気的な接続を遮断する第2のモードに設定する工程と、
前記発振回路が前記第2のモードに設定されている状態で前記振動子の特性を検査する工程と、
前記発振回路を、前記第1のスイッチが前記第1の電子素子の他端と前記第1の電圧発生回路の出力端子とを電気的に接続する第1のモードに設定する工程と、を含む、発振器の製造方法。 - 請求項12に記載の発振器の製造方法において、
前記振動子の特性を検査する工程は、前記振動子にオーバードライブ検査用の信号、及びドライブレベル検査用の信号のうちの少なくとも1つを印加する工程である、発振器の製造方法。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の発振回路、又は、請求項10又は11に記載の発振器を含む、電子機器。
- 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の発振回路、又は、請求項10又は11に記載の発振器を含む、移動体。
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