JP6237992B2

JP6237992B2 - 発振回路の制御方法、発振用回路、発振器、電子機器及び移動体

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Publication number: JP6237992B2
Application number: JP2013165387A
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Inventors: 米山　剛; 剛米山
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Publication date: 2017-11-29
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Description

本発明は、発振回路の制御方法、発振用回路、発振器、電子機器及び移動体に関する。

特許文献１には、電源供給後に発振回路の動作が安定するまで温度特性補償回路への電源電圧の供給を遅らせることで電力消費を抑えることができる圧電体基準発振器が開示されている。

特開平１０−２８０１６号公報

しかしながら、特許文献１には、発振回路の発振開始時間を早くするために、発振回路に供給する電圧又は電流を変えることについては明示されていない。このため、特許文献１に記載の圧電体基準発振器に、起動時に発振回路に供給する電圧又は電流を変えることで発振開始時間を早くする回路を付加した場合には、温度特性補償回路の動作開始後に、発振回路に供給する電圧又は電流の切り替え動作が行われると、切り替え時の電圧又は電流の変動により温度補償回路における周波数温度特性の調整処理において誤動作を起こすおそれがあった。この問題は、周波数温度特性の調整処理に限らず、何らかの環境変化に起因する発振周波数の変動を補正するための処理を行う補償部に共通するものである。

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、電源電圧の切り替え動作によって発振周波数の補償部が誤動作を起こすおそれを低減することが可能な発振回路の制御方法、発振用回路、発振器、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用回路は、補償手段と、前記補償手段からの信号により補償される発振手段と、前記発振手段に電力を供給する第１の電力供給手段と、電源投入後に、前記第１の電力供給手段を第１の状態にし、前記第１の電力供給手段が前記第１の状態になった後に前記第１の電力供給手段を第２の状態にし、前記第１の電力供給手段が前記第２の状態になった後に前記補償手段を動作させる制御手段と、を備えている。

本適用例に係る発振用回路によれば、補償手段の動作は、第１の電力供給手段の状態が切り替わるタイミングと重ならないので、電源変動に起因する補償手段の誤動作を低減させることができる。従って、発振用回路の発振周波数の精度が低下するおそれ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用回路は、前記第１の電力供給手段を前記第２の状態にするための設定情報が記憶されている記憶手段をさらに備え、前記制御手段は、前記記憶手段から
前記設定情報を読み出して前記第１の電力供給手段を前記第２の状態とするようにしてもよい。

本適用例に係る発振用回路によれば、例えば最適な設定情報を記憶手段に記憶させておくことで、第１の電力供給手段が第２の状態の時の発振用回路の発振周波数の精度を高めることができる。

［適用例３］
上記適用例に係る発振用回路において、前記補償手段の動作の後に、前記制御手段が前記記憶手段から前記設定情報を読み出して前記第１の電力供給手段を前記第２の状態にする動作と前記補償手段の動作とが時間的に重ならずに繰り返されるようにしてもよい。

本適用例に係る発振用回路によれば、補償手段の動作と第１の電力供給手段を第２の状態にする動作が時間的に重ならないため、第１の電力供給手段を第２の状態にする動作で発生する電源電圧変動が補償手段の動作に影響しにくいため、電源変動に起因した補償手段の誤動作を低減させることができる。従って、発振用回路の発振周波数の精度が低下するおそれを低減させることができる。また、第１の電力供給手段を第２の状態にするための設定情報が記憶手段から定期的に読み出されるため、仮にノイズ等の影響で第２の状態の設定が変わってしまっても、正しい設定に復帰することが可能になる。

［適用例４］
上記適用例に係る発振用回路において、前記第１の状態では、前記第１の電力供給手段から前記発振手段に供給される電力が前記第２の状態よりも大きいようにしてもよい。

本適用例に係る発振用回路によれば、補償手段の動作は、発振手段に供給される電力が大きい状態の時と重ならないので、発振部に大きな電力が印加されて動作しているときの発振部から補償部への影響（例えば、発振部の発熱による補償部の温度上昇）を受けにくくなる。また、電源投入後、第１の電力供給手段から発振手段に供給される電力が大きい状態になるので、発振手段を早く安定な状態にすることができる。

［適用例５］
上記適用例に係る発振用回路は、複数の第２の電力供給手段のうち少なくとも１つを選択して前記第１の電力供給手段に接続する電源切り替え手段をさらに備え、前記第１の電力供給手段は、さらに前記補償手段に電力を供給し、前記補償手段の動作と前記電源切り替え手段の動作とが重ならないようにしてもよい。

本適用例に係る発振用回路によれば、補償手段の動作時の電源電圧変動を低減できるため、補償手段の誤動作を低減させることができる。従って、発振用回路の発振周波数の精度が低下するおそれを低減させることができる。

また、上記適用例に係る発振用回路において、前記第１の電力供給手段を前記第２の状態にする動作と前記電源切り替え手段の動作とが重ならないようにしてもよい。

また、上記適用例に係る発振用回路は、前記発振手段から出力される信号に基づいて時刻情報を生成する計時手段をさらに備え、前記計時手段が前記時刻情報を更新するタイミングと前記電源切り替え手段の動作とが重ならないようにしてもよい。

［適用例６］
本適用例に係る発振器は、上記のいずれかの発振用回路と、振動子と、を備えている。

［適用例７］
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの発振用回路、又は上記の発振器を備えている。

［適用例８］
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの発振用回路、又は上記の発振器を備えている。

［適用例９］
本適用例に係る発振回路の制御方法は、振動子が接続される発振部と、前記発振部に電力を供給する電源部と、補償部と、を備えている発振回路の制御方法であって、電源投入後に、前記電源部を第１の状態にし、前記電源部が前記第１の状態になった後、前記電源部を第２の状態にし、前記電源部を前記第２の状態にした後、前記補償部を動作させる。

例えば、発振回路が備える制御部が、電源投入後に、前記電源部を第１の状態にし、前記電源部が前記第１の状態になった後、前記電源部を第２の状態にし、前記電源部を前記第２の状態にした後、前記補償部を動作させるように制御してもよい。

本適用例に係る発振回路の制御方法によれば、補償部の動作は、電源部の状態が切り替わるタイミングと重ならないので、電源変動に起因する補償部の誤動作を低減させることができる。従って、発振回路の発振周波数の精度が低下するおそれを低減させることができる。

［適用例１０］
上記適用例に係る発振回路の制御方法において、前記発振回路は、前記電源部を前記第２の状態にするための設定情報が記憶されている記憶部をさらに備え、前記電源部が前記第１の状態になった後、前記記憶部から前記設定情報が読み出されて前記電源部を前記第２の状態にするようにしてもよい。

例えば、発振回路が備える制御部が、前記電源部が前記第１の状態になった後、前記記憶部から前記設定情報が読み出されて前記電源部を前記第２の状態にするように制御してもよい。

本適用例に係る発振回路の制御方法によれば、例えば最適な設定情報を記憶部に記憶させておくことで、電源部が第２の状態の時の発振回路の発振周波数の精度を高めることができる。

［適用例１１］
上記適用例に係る発振回路の制御方法において、前記補償部の動作の後に、前記記憶部から前記設定情報が読み出されて前記電源部を前記第２の状態にする動作と前記補償部の動作とが時間的に重ならずに繰り返されるようにしてもよい。

例えば、発振回路が備える制御部が、前記補償部の動作の後に、前記記憶部から前記設定情報が読み出されて前記電源部を前記第２の状態にする動作と前記補償部の動作とが時間的に重ならずに繰り返されるように制御してもよい。

本適用例に係る発振回路の制御方法によれば、補償部の動作と電源部を第２の状態にする動作が時間的に重ならないため、電源部を第２の状態にする動作で発生する電源電圧変動が補償部の動作に影響しにくいため、電源変動に起因した補償部の誤動作を低減させることができる。従って、発振回路の発振周波数の精度が低下するおそれを低減させること
ができる。また、電源部を第２の状態にするための設定情報が記憶部から定期的に読み出されるため、仮にノイズ等の影響で第２の状態の設定が変わってしまっても、正しい設定に復帰することが可能になる。

［適用例１２］
上記適用例に係る発振回路の制御方法において、前記第１の状態では、前記電源部から前記発振部に供給される電力が前記第２の状態よりも大きいようにしてもよい。

本適用例に係る発振回路の制御方法によれば、補償部の動作は、発振部に供給される電力が大きい状態の時と重ならないので、発振部に大きな電力が印加されて動作しているときの発振部から補償部への影響（例えば、発振部の発熱による補償部の温度上昇）を受けにくくなる。また、電源投入後、電源部から発振部に供給される電力が大きい状態になるので、発振部を早く安定な状態にすることができる。

［適用例１３］
上記適用例に係る発振回路の制御方法において、前記発振回路は、複数の電力供給源のうち少なくとも１つを選択して前記電源部に接続する電源切り替え部をさらに備え、前記電源部は、さらに前記補償部に電力を供給し、前記補償部の動作と前記電源切り替え部の動作とが重ならないようにしてもよい。

例えば、発振回路が備える制御部が、前記補償部の動作と前記電源切り替え部の動作とが重ならないように制御してもよい。

本適用例に係る発振回路の制御方法によれば、補償部の動作時の電源電圧変動を低減できるため、補償部の誤動作を低減させることができる。従って、発振回路の発振周波数の精度が低下するおそれを低減させることができる。

また、上記適用例に係る発振回路の制御方法において、前記電源部を前記第２の状態にする動作と前記電源切り替え部の動作とが重ならないようにしてもよい。

また、上記適用例に係る発振回路の制御方法において、前記発振回路は、前記発振部から出力される信号に基づいて時刻情報を生成する計時部をさらに備え、前記計時部が前記時刻情報を更新するタイミングと前記電源切り替え部の動作とが重ならないようにしてもよい。

本実施形態のリアルタイムクロックの構成例を示す図。本実施形態における温度補償発振回路の構成例を示す図。本実施形態における制御部の構成例を示す図。本実施形態における制御部の処理手順の一例を示すフローチャート図。温度補償処理の手順の一例を示すフローチャート図。リフレッシュ処理の手順の一例を示すフローチャート図。スイッチ切り替え処理の手順の一例を示すフローチャート図。発振回路の起動時の動作の一例を示すタイミングチャート図。発振回路の起動後の動作の一例を示すタイミングチャート図。発振回路の起動後の動作の他の一例を示すタイミングチャート図。温度補償動作とスイッチ切り替え動作の詳細なタイミングチャート図。本実施形態の発振器の構成例を示す図。本実施形態の電子機器の機能ブロック図。本実施形態の電子機器の外観の一例を示す図。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．リアルタイムクロック
１−１．構成
図１は、本実施形態のリアルタイムクロックの構成例を示す図である。本実施形態のリアルタイムクロック１は、振動子３を発振させる発振回路２を備えている。また、本実施形態のリアルタイムクロック１は、振動子３を備えていてもよいし、制限抵抗６やバックアップ電源５を備えていてもよい。

本実施形態では、発振回路２は、１つの集積回路（ＩＣ）チップで実現されており、ＶＣＣ端子とＶＢＡ端子の２つの電源端子を有している。ただし、発振回路２は、複数のＩＣチップを配線接続して実現されてもよいし、発振回路２の一部又は全部の構成が、ディスクリート部品を配線接続して実現されていてもよい。

ＶＣＣ端子にはメイン電源４が接続され、メイン電源４から電力が供給される。また、ＶＣＣ端子にはＣＰＵ（Central Processing Unit）８が接続されており、消費電流を削減するためにＣＰＵ８が動作しない時には、メイン電源４からＶＣＣ端子への電力供給が遮断される。発振回路２は、メイン電源からの電力供給が遮断された状態でも計時動作を継続する必要があるため、ＶＢＡ端子には充電速度を制限するための制限抵抗６を介して充電可能なバックアップ電源５（二次電池や大容量コンデンサー等）が接続されている。ただし、バックアップ電源５は、充電ができない電源（一次電池等）に代えてもよい。

本実施形態では、発振回路２は、温度補償発振回路１０、制御部２０、電源部３０、パワーオンリセット回路４０、スイッチ５０、電源監視回路６０、計時部７０、不揮発性メモリー８０、シリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路９０を含んで構成されている。ただし、発振回路２は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。

スイッチ５０は、ＶＣＣ端子とＶＢＡ端子の間に接続されており、本実施形態では、ＰＭＯＳトランジスターで実現されている。すなわち、スイッチ５０は、電流の流れる方向に対して上流側をソース、下流側をドレインとして、ゲート端子に入力される制御信号ＳＷＣＴＬがローレベルの時にソースとドレインとの間を導通（オン）し、制御信号ＳＷＣＴＬがハイレベルの時にソースとドレインとの間を非導通（オフ）にする。

また、本実施形態では、スイッチ５０は、ドレインがバックゲートと接続され、ソースとドレインとの間に、ソース側がアノード、ドレイン側がカソードとなる（ソースからドレインへの向きを順方向とする）ダイオード（ボディーダイオード）が形成されている。従って、スイッチ５０は、オフの状態でもソース電位がドレイン電位よりも高ければソースからドレインの向き（ダイオードの順方向）に電流が流れる。

このスイッチ５０は、ＶＣＣ端子側がソース、ＶＢＡ端子側がドレインとなるように設けられている。従って、メイン電源から電源電圧が供給されている状態では、ＶＢＡ端子の電圧は、スイッチ５０がオンの時はメイン電源の電源電圧となり、スイッチがオフの時は、メイン電源の電源電圧よりもスイッチ５０が有するダイオードの順方向降下電圧ＶＦの分だけ低い電圧となる。また、スイッチ５０がオンの時は、スイッチ５０のソース−ド
レイン間に形成されるチャネルを通してメイン電源からバックアップ電源に電流が流れてバックアップ電源が充電され、スイッチ５０がオフの時も、スイッチ５０のダイオードを通してメイン電源からバックアップ電源に電流が流れてバックアップ電源が充電される。

一方、メイン電源からの電源電圧の供給が遮断されている状態では、ＶＢＡ端子の電圧は、スイッチ５０がオンの時もオフの時もバックアップ電源の電源電圧となる。

ＶＢＡ端子の電圧は、発振回路２の内部電源電圧として各部に供給される。また、ＶＢＡ端子の電圧は、パワーオンリセット回路４０に供給され、パワーオンリセット回路４０は、ＶＢＡ端子の電圧上昇に追従し、所望の電圧に達するまでの間、リセット信号ＰＯＲを発生させる。例えば、バックアップ電源５が未充電の状態で、メイン電源４の電源電圧がＶＣＣ端子に供給されると、スイッチ５０がオンしてバックアップ電源５が充電されるとともにＶＢＡ端子の電圧が上昇し、リセット信号ＰＯＲが発生する。

電源部３０は、基準電源回路３２とレギュレーター３４を含んで構成されており、ＶＢＡ端子の電圧に基づき、温度補償発振回路１０に供給する電源電圧を生成する。

基準電源回路３２は、温度に関係なく一定の基準電圧ＶＲＥＦと基準電流ＩＢＩＡＳを生成し、レギュレーター３４に供給する。本実施形態では、基準電圧ＶＲＥＦは、制御部２０から供給される基準電圧調整データＢＧＲＤによって所定の範囲で調整可能になっている。同様に、基準電流ＩＢＩＡＳは、制御部２０から供給される基準電流調整データＩＢＩＡＳＤによって所定の範囲で調整可能になっている。また、本実施形態では、基準電源回路３２は、温度検出信号Ｔ＿ＳＥＮＳを出力する温度センサー３６を有している。このような基準電源回路３２は、例えば、半導体のバンドギャップ電圧を利用して所定電圧を生成する回路と、バンドギャップ電圧の温度特性と逆向きの温度特性を有する電圧を生成する温度センサー３６と、これら２つの回路の出力電圧を加算する回路とによって構成されるバンドギャップリファレンス回路によって実現することができる。

レギュレーター３４は、基準電圧ＶＲＥＦと基準電流ＩＢＩＡＳに基づき、温度補償発振回路１０に供給する電源電圧を生成して出力する。本実施形態では、レギュレーター３４の出力電圧は、制御部２０から供給されるレギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤによって所定の範囲で調整可能になっている。

温度補償発振回路１０は、発振回路２のＧＡＴＥ端子とＤＲＡＩＮ端子を介して接続される振動子３を発振させるための回路であり、レギュレーター３４の出力電圧を電源電圧として動作する。

図２は、本実施形態における温度補償発振回路１０の構成例を示す図であり、図２に示すように、温度補償発振回路１０は、発振部１２と温度補償部１４を備えている。

発振部１２は、インバーター回路１２１と、２つの抵抗１２２，１２３と、２つの可変容量回路１２４，１２５を備えている。インバーター回路１２１の入力端子は発振回路２のＧＡＴＥ端子と接続され、インバーター回路１２１の出力端子は抵抗１２３を介して発振回路２のＤＲＡＩＮ端子と接続されている。

抵抗１２２は、インバーター回路１２１の出力端子と入力端子の間に接続されており、抵抗１２３は、インバーター回路１２１の出力端子とＤＲＡＩＮ端子の間に接続されている。

可変容量回路１２４は、複数のスイッチの各々を介して、インバーター回路１２１の入
力端子（発振回路２のＧＡＴＥ端子）とグランドとの間に接続される複数の容量素子を備えており、これら複数のスイッチ素子のオン／オフを切り替えることで、インバーター回路１２１の入力端子（発振回路２のＧＡＴＥ端子）の負荷容量を可変に設定することができる。同様に、可変容量回路１２５は、複数のスイッチの各々を介して、インバーター回路１２１の出力端子（発振回路２のＤＲＡＩＮ端子）とグランドとの間に接続される複数の容量素子を備えており、これらスイッチ素子のオン／オフを切り替えることで、インバーター回路１２１の出力端子（発振回路２のＤＲＡＩＮ端子）の負荷容量を可変に設定することができる。なお、可変容量回路１２４，１２５の一方を容量値が固定の回路に置き換えてもよい。

温度補償部１４は、レジスター１４２と、演算回路１４４と、Ａ／Ｄ変換器１４６とを備えており、制御部２０からの制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルの時に動作する。本実施形態では、制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳが一定周期で一定期間ハイレベルになり、温度補償部１４は間欠的に動作する。

Ａ／Ｄ変換器１４６は、温度検出信号Ｔ＿ＳＥＮＳをＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換データＡＤＯを制御部２０に出力する。演算回路１４４は、制御部２０からＡ／Ｄ変換データＡＤＯに応じた温度補償データＴＣＯＭＰＤを受け取り、温度補正演算を行って可変容量回路１２４，１２５の各スイッチ素子のオン／オフ制御値（ハイ又はロー）を決定し、容量選択データＣＡＰＤとしてレジスター１４２に設定する。この容量選択データＣＡＰＤに応じて、可変容量回路１２４，１２５の各スイッチ素子のオン／オフが制御される。

このように構成された温度補償発振回路１０は、温度変化に応じて容量選択データＣＡＰＤを定期的に更新し、振動子３の温度特性を補正しながら振動子３を共振周波数付近の所望の周波数で発振させる。本実施形態では、振動子３の共振周波数は３２．７６８ｋＨｚ付近の周波数であり、温度補償発振回路１０は、動作保証の温度範囲で周波数偏差が極めて小さい３２．７６８ｋＨｚのクロック信号ｃｌｋ＿３２ｋを出力する。

振動子３としては、例えば、水晶Ｚカット、または水晶ＺカットをＸ軸周りにＹ軸を数度回転したカットアングルを用いた水晶振動子、ＳＣカットやＡＴカットの水晶振動子、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振子などを用いることができる。また、振動子３として、例えば、水晶振動子以外の圧電振動子やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子などを用いることもできる。振動子３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。また、振動子３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、振動子の形状としては、平板形状、音叉形状等を用いることもできる。

図１に戻り、電源監視回路６０は、コンパレーター６２と、スイッチ回路６４と、２つの抵抗６６，６８とを含んで構成されている。

スイッチ回路６４は、制御部２０からの制御信号ＣＯＭＰＥＮがハイレベルの時にオンし、ローレベルの時にオフする。

２つの抵抗６６，６８は、スイッチ回路６４を介して、ＶＣＣ端子とグランドに間に直列に接続されている。

コンパレーター６２は、制御部２０からの制御信号ＣＯＭＰＥＮがハイレベルの時に動作し、ＶＣＣ端子の電圧を２つの抵抗６６，６８で抵抗分割した電圧を所定の電圧と比較
する。すなわち、コンパレーター６２は、ＶＣＣ端子の電圧が所望の電圧（しきい値電圧）以上か低いかを判定し、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧以上の時はハイレベルとなり、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧よりも低い時はローレベルとなる信号ＣＯＭＰＯを出力する。

本実施形態では、制御信号ＣＯＭＰＥＮが一定周期で一定期間ハイレベルになり、電源監視回路６０は間欠的に動作する。なお、制御信号ＣＯＭＰＥＮがローレベルの時にスイッチ回路６４をオフするのは、コンパレーター６２が動作しない期間はＶＣＣ端子からグランドに電流が流れないようにし、消費電流を削減するためである。

計時部７０は、１Ｈｚのクロック信号ｃｌｋ１Ｈｚに同期して、時刻情報（年、月、日、時、分、秒等の情報）を生成する。本実施形態では、計時部７０は、クロック信号ｃｌｋ１Ｈｚの立ち下がりエッジ（ハイレベルからローレベルに変化するタイミング）で、秒情報を更新する。

不揮発性メモリー８０は、発振回路２の各部の調整用のデータを記憶するものであり、例えば、ＭＯＮＯＳ（Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon）メモリー等のフラッシュメモリーやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等で実現することができる。本実施形態では、不揮発性メモリー８０には、基準電圧調整データ、基準電流調整データ、レギュレーター電圧調整データ、温度補償データ等が記憶されている。なお、リアルタイムクロック１毎に、その検査工程において、不揮発性メモリー８０に各データの最適値が書き込まれていてもよい。

シリアルＩ／Ｆ回路９０は、ＣＰＵ８との間でデータ通信を行うためのインターフェース回路であり、例えば、ＳＣＬ端子とＳＤＡ端子を介してＩ^２Ｃ通信方式でデータ通信を行ってもよい。ＣＰＵ８は、シリアルＩ／Ｆ回路９０を介して、不揮発性メモリー８０に対して各種データの読み書きを行ったり、計時部７０が生成する時刻情報を読み出したりすることができる。

制御部２０は、リセット信号ＰＯＲにより初期化され、温度補償発振回路１０、電源部３０及び電源監視回路６０の動作制御、スイッチ５０のオン／オフ制御、不揮発性メモリー８０に対する各種データの読み書き、シリアルＩ／Ｆ回路９０を介した外部とのデータ通信、クロック信号ｃｌｋ１Ｈｚの生成等を行う。

図３は、本実施形態における制御部２０の構成例を示す図であり、図３に示すように、制御部２０は、分周回路２２と、タイミング生成部２４と、メモリー制御部２６と、レジスター部２８とを備えており、リセット信号ＰＯＲが入力されるとこれら各部はすべて初期化される。

レジスター部２８は、基準電圧ＶＲＥＦ、基準電流ＩＢＩＡＳ、レギュレーター３４の出力電圧のそれぞれの設定用レジスターを含む各種の設定用レジスターを有しており、リセット信号ＰＯＲが発生すると、各設定用レジスターはあらかじめ決められた設定値に初期化される。特に、本実施形態では、リセット信号ＰＯＲが発生すると、基準電流ＩＢＩＡＳ、基準電圧ＶＲＥＦ、レギュレーター３４の出力電圧が通常よりも大きくなるように、それぞれの設定用レジスターが初期化され、このブースト状態では、温度補償発振回路１０の発振部１２に供給される電力が通常状態よりも大きくなる。これにより、発振回路２に電源を投入してから温度補償発振回路１０が安定するまでの起動時間を短くすることができる。例えば、基準電圧ＶＲＥＦ、基準電流ＩＢＩＡＳ、レギュレーター３４の出力電圧のそれぞれの設定用レジスターがそれぞれ設定可能な最大値に初期化されるようにすれば、起動時間を最短にすることができる。

分周回路２２は、３２．７６８ｋＨｚのクロック信号ｃｌｋ＿３２ｋを３２分周した１．０２４ｋＨｚのクロック信号ｃｌｋ＿１ｋを生成する。さらに、分周回路２２は、クロック信号ｃｌｋ＿１ｋを、それぞれ２^１（＝２）〜２^１０（＝１０２４）分周したクロック信号ｃｌｋ５１２Ｈｚ、クロック信号ｃｌｋ２５６Ｈｚ、クロック信号ｃｌｋ１２８Ｈｚ、クロック信号ｃｌｋ６４Ｈｚ、クロック信号ｃｌｋ３２Ｈｚ、クロック信号ｃｌｋ１６Ｈｚ、クロック信号ｃｌｋ８Ｈｚ、クロック信号ｃｌｋ４Ｈｚ、クロック信号ｃｌｋ２Ｈｚ、クロック信号ｃｌｋ１Ｈｚを生成する。クロック信号ｃｌｋ１Ｈｚは、１秒周期の信号であり、計時部７０の動作クロック信号となる。

また、クロック信号ｃｌｋ＿１ｋを除く１０個のクロック信号ｃｌｋ５１２Ｈｚ〜ｃｌｋ１Ｈｚは、ｃｌｋ１ＨｚをＭＳＢ、ｃｌｋ５１２ＨｚをＬＳＢとする１０ビットのカウント信号ｃｎｔ［９：０］を構成する。すなわち、カウント信号ｃｎｔ［９：０］は１秒間に０から１０２３までカウントアップされる。

タイミング生成部２４は、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が０の時に、クロック信号ｃｌｋ＿３２ｋに同期して制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳをローレベルからハイレベルに変更し、クロック信号ｃｌｋ＿３２ｋで所定時間をカウントすると制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳをローレベルに戻す。

また、タイミング生成部２４は、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が６４の時に、クロック信号ｃｌｋ＿１ｋの立ち下がりエッジで制御信号ＣＯＭＰＥＮをローレベルからハイレベルに変更し、クロック信号ｃｌｋ＿１ｋで所定時間をカウントすると、制御信号ＣＯＭＰＥＮをローレベルに戻す。

また、タイミング生成部２４は、制御信号ＣＯＭＰＥＮをローレベルからハイレベルに変更するタイミングで制御信号ＳＷＣＴＬをローレベルからハイレベルに変更し、制御信号ＣＯＭＰＥＮをローレベルに戻すタイミングで、電源監視回路６０の出力信号ＣＯＭＰＯがハイレベルの時のみ制御信号ＳＷＣＴＬをローレベルに戻す。

また、タイミング生成部２４は、メモリー制御部２６の動作を制御し、メモリー制御部２６は、不揮発性メモリー８０に対するデータの読み書きを行う。特に、本実施形態では、タイミング生成部２４は、制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳをローレベルからハイレベルに変更してからクロック信号ｃｌｋ＿３２ｋで所定時間をカウントすると、メモリー制御部２６に、不揮発性メモリー８０からＡ／Ｄ変換データＡＤＯ（温度情報）に対応する温度補償データを読み出す処理を行わせる。

また、タイミング生成部２４は、リセット信号ＰＯＲが解除されてからクロック信号ｃｌｋ＿３２ｋで所定時間をカウントした時、及び、制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳをローレベルに戻した直後、メモリー制御部２６に、不揮発性メモリー８０から基準電圧調整データ、基準電流調整データ及びレギュレーター電圧調整データを読み出し、各設定用レジスターにそれぞれ設定する処理を行わせる。

なお、本実施形態において、発振回路２は、本発明の「発振回路」又は「発振用回路」の一例である。発振部１２は、本発明の「発振部」又は「発振手段」の一例である。また、温度補償部１４あるいは温度補償部１４と制御部２０の一部（温度補償動作に関連する処理を行う部分）からなる構成は、本発明の「補償部」又は「補償手段」の一例である。また、電源部３０は、本発明の「電源部」又は「第１の電力供給手段」の一例である。また、不揮発性メモリー８０は、本発明の「記憶部」又は「記憶手段」の一例である。また、制御部２０は、本発明の「制御手段」の一例である。また、スイッチ５０あるいはスイ
ッチ５０と電源監視回路６０から成る構成は、本発明の「電源切り替え部」又は「電源切り替え手段」の一例である。また、メイン電源４及びバックアップ電源５は、本発明の「複数の電力供給源」又は「複数の第２の電力供給手段」の一例である。また、「ブースト状態」及び「通常状態」は、それぞれ本発明の「第１の状態」及び「第２の状態」の一例である。また、不揮発性メモリー８０に記憶されている基準電圧調整データ、基準電流調整データ及びレギュレーター調整データは、本発明の「設定情報」の一例である。また、「温度補償動作」は、本発明の「補償部の動作」又は「補償手段の動作」の一例である。また、「スイッチ切り替え動作」は、本発明の「電源切り替え部の動作」又は「電源切り替え手段の動作」の一例である。

１−２．制御部の処理手順
図４は、本実施形態における制御部２０の処理手順の一例を示すフローチャート図である。図４に示すように、本実施形態では、制御部２０は、リセット信号ＰＯＲが発生すると（Ｓ１０のＹ）、まず、電源部３０をブースト状態に設定する（Ｓ１２）。

次に、制御部２０は、リセット信号ＰＯＲが解除されてからＴ１時間の経過後（Ｓ１４のＹ）、電源部３０を通常状態に設定する（Ｓ１６）。このＴ１時間は、温度補償発振回路１０の出力信号が安定するために必要な時間以上に設定される。

その後、制御部２０は、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が０又は５１２の時に（Ｓ１８のＹ）、温度補償処理を行い（Ｓ２０）、温度補償処理の終了後、電源部３０のレジスター設定のリフレッシュ処理を行う（Ｓ２２）。すなわち、本実施形態では、制御部２０は、温度補償処理とリフレッシュ処理を０．５秒周期で繰り返し行う。

また、制御部２０は、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が６４の時に（Ｓ２４のＹ）、スイッチ切り替え処理を行う（Ｓ２６）。すなわち、本実施形態では、制御部２０は、スイッチ切り替え処理を１秒周期で繰り返し行う。

図５は、図４の温度補償処理（Ｓ２０）の手順の一例を示すフローチャート図である。図５に示すように、制御部２０は、まず、制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳをハイレベルにして、温度補償部１４に温度補償動作を開始させる（Ｓ１００）。

次に、制御部２０は、温度補償動作の開始からＴ２時間の経過後（Ｓ１０２のＹ）、温度補償部１４からＡ／Ｄ変換データＡＤＯを取得する（Ｓ１０４）。このＴ２時間は、温度補償部１４のＡ／Ｄ変換動作に必要な時間以上に設定される。

次に、制御部２０は、不揮発性メモリー８０から、Ａ／Ｄ変換データＡＤＯに応じた温度補償データを読み出し、温度補償データＴＣＯＭＰＤとして温度補償部１４に出力する（Ｓ１０６）。

最後に、制御部２０は、温度補償動作の開始からＴ３時間の経過後（Ｓ１０８のＹ）、制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳをローレベルにして、温度補償部１４に温度補償動作を終了させ（Ｓ１１０）、温度補償処理を終了する。このＴ３時間は、温度補償部１４の温度補償動作がすべて完了するのに必要な時間以上に設定される。

図６は、図４のリフレッシュ処理（Ｓ２２）の手順の一例を示すフローチャート図である。なお、図４の電源部３０を通常状態に設定する処理（Ｓ１６）の手順も図６と同様である。

図６に示すように、制御部２０は、まず、不揮発性メモリー８０から基準電圧調整デー
タ読み出して、レジスター部２８のレジスターに設定する（Ｓ２００）。

次に、制御部２０は、不揮発性メモリー８０から基準電流調整データを読み出して、レジスター部２８のレジスターに設定する（Ｓ２０２）。

最後に、制御部２０は、不揮発性メモリー８０からレギュレーター電圧調整データを読み出して、レジスター部２８のレジスターに設定し（Ｓ２０４）、リフレッシュ処理を終了する。

図７は、図４のスイッチ切り替え処理（Ｓ２６）の手順の一例を示すフローチャート図である。図７に示すように、制御部２０は、まず、制御信号ＳＷＣＴＬをハイレベルにしてスイッチ５０をオフするとともに、制御信号ＣＯＭＰＥＮをハイレベルにして電源監視回路６０をオンする（Ｓ３００）。ここで、スイッチ５０をオフするのは、電源監視回路６０がＶＣＣ端子の電圧を正しく判定できるように、ＶＣＣ端子をＶＢＡ端子から切り離すためである。

次に、制御部２０は、スイッチ５０をオフし、かつ、電源監視回路６０をオンしてからＴ４時間の経過後（Ｓ３０２のＹ）、電源監視回路６０の出力信号ＣＯＭＰＯを取得するとともに、制御信号ＣＯＭＰＥＮをローレベルにして電源監視回路６０をオフする（Ｓ３０４）。このＴ４時間は、電源監視回路６０の出力信号ＣＯＭＰＯが安定するために必要な時間以上に設定される。

そして、制御部２０は、ＣＯＭＰＯがハイレベルの場合（Ｓ３０６のＹ）には、制御信号ＳＷＣＴＬをローレベルに戻してスイッチ５０をオンし、ＣＯＭＰＯがローレベルの場合（Ｓ３０６のＮ）には、制御信号ＳＷＣＴＬをローレベルに戻さずスイッチ５０をオフのままにし、スイッチ切り替え処理を終了する。

１−３．動作タイミング
図８は、発振回路２の起動時の動作の一例を示すタイミングチャート図である。図８に示すように、時刻ｔ_０以前において、メイン電源４からＶＣＣ端子への電力供給が遮断されており、かつ、バックアップ電源５が未充電の状態であり、ＶＣＣ端子の電圧とＶＢＡ端子の電圧はともに０Ｖである。

時刻ｔ_０においてＶＣＣ端子にメイン電源４が接続され、時刻ｔ_１でＶＣＣ端子の電圧がメイン電源４の電源電圧に達する。この時刻ｔ_０〜ｔ_１において、リセット信号ＰＯＲが発生し、レジスター部２８の各設定用レジスターが初期化される。これにより、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤがそれぞれＡ０、Ｂ０、Ｃ０に設定され、電源部３０がブースト状態となる。

次に、温度補償発振回路１０の発振部１２が動作を開始し、クロック信号ｃｌｋ＿３２ｋが発生すると、カウント信号ｃｎｔ［９：０］のカウントアップ動作が開始する。

次に、時刻ｔ_１からＴ１時間経過後の時刻ｔ_２〜ｔ_３において、電源部３０を通常状態に設定する処理が行われ、時刻ｔ_３において、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤがそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１に設定され、電源部３０が通常状態となる。

次に、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が６４になる時刻ｔ_４からＴ４時間経過後の時刻ｔ_５までの間、制御信号ＣＯＭＰＥＮと制御信号ＳＷＣＴＬがともにハイレベルとなって
スイッチ切り替え動作が行われ、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧以上なので、時刻ｔ_５において制御信号ＳＷＣＴＬがローレベルに戻る。

次に、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が５１２になる時刻ｔ_６からＴ３時間経過後の時刻ｔ_７までの間、制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルとなって温度補償動作が行われ、時刻ｔ_７において、容量選択データＣＡＰＤが更新される。

このように、本実施形態では、ブースト状態から通常状態になった後で、スイッチ切り替え動作と温度補償動作を開始する。

図９は、バックアップ電源５の充電が完了した後の発振回路２の動作の一例を示すタイミングチャート図である。図９において、バックアップ電源５の電源電圧は、メイン電源４の電源電圧よりもわずかに低いものとする。図９に示すように、時刻ｔ_８においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が０になると、時刻ｔ_８〜ｔ_９において制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルとなって温度補償動作が行われ、時刻ｔ_９において、容量選択データＣＡＰＤがＤ２からＤ３に更新される。

次に、時刻ｔ_９のすぐ後に、電源部３０の調整データのリフレッシュ動作が行われ、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤのレジスター設定値がそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１にリフレッシュ（上書き）される。

次に、時刻ｔ_１０においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が６４になると、時刻ｔ_１０〜ｔ_１１において制御信号ＣＯＭＰＥＮと制御信号ＳＷＣＴＬがともにハイレベルとなってスイッチ切り替え動作が行われる。この時刻ｔ_１０〜ｔ_１１において、スイッチ５０がオフするので、ＶＢＡ端子の電圧はバックアップ電源５の電源電圧となる。

そして、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧以上なので、時刻ｔ_１１において制御信号ＳＷＣＴＬがローレベルに戻り、スイッチ５０がオンするので、ＶＢＡ端子の電圧はＶＣＣ端子の電圧（メイン電源４の電源電圧）に戻る。

次に、時刻ｔ_１２においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が５１２になると、時刻ｔ_１２〜ｔ_１３において制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルとなって温度補償動作が行われ、時刻ｔ_１３において、容量選択データＣＡＰＤがＤ３からＤ４に更新される。

次に、時刻ｔ_１３のすぐ後に、電源部３０の調整データのリフレッシュ動作が行われ、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤのレジスター設定値がそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１にリフレッシュ（上書き）される。

次に、時刻ｔ_１４においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が０になると、時刻ｔ_１４〜ｔ_１５において制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルとなって温度補償動作が行われ、時刻ｔ_１５において、容量選択データＣＡＰＤがＤ４からＤ５に更新される。

次に、時刻ｔ_１５のすぐ後に、電源部３０の調整データのリフレッシュ動作が行われ、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤのレジスター設定値がそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１にリフレッシュ（上書き）される。

次に、時刻ｔ_１６において、メイン電源４からＶＣＣ端子への電力供給が遮断し、スイ
ッチ５０がオンしているので、ＶＢＡ端子の電圧とＶＣＣ端子の電圧はともにバックアップ電源５の電源電圧となる。

次に、時刻ｔ_１７においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が６４になると、時刻ｔ_１７〜ｔ_１８において制御信号ＣＯＭＰＥＮと制御信号ＳＷＣＴＬがともにハイレベルとなってスイッチ切り替え動作が行われる。この時刻ｔ_１７〜ｔ_１８において、スイッチ５０がオフするので、ＶＣＣ端子の電圧は０Ｖになる。

そして、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧よりも低いので、時刻ｔ_１８において制御信号ＳＷＣＴＬがハイレベルのままローレベルに戻らず、スイッチ５０はオフのままとなる。すなわち、時刻ｔ_１８において、通常モード（メイン電源４の電力で動作するモード）からバックアップモード（バックアップ電源５の電力で動作するモード）に切り替わる。

次に、時刻ｔ_１９においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が５１２になると、時刻ｔ_１９〜ｔ_２０において制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルとなって温度補償動作が行われ、時刻ｔ_２０において、容量選択データＣＡＰＤがＤ５からＤ６に更新される。

次に、時刻ｔ_１９のすぐ後に、電源部３０の調整データのリフレッシュ動作が行われ、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤのレジスター設定値がそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１にリフレッシュ（上書き）される。

このように、本実施形態では、温度補償動作は０．５秒周期で繰り返され、スイッチ切り替え動作は１秒周期で繰り返される。

図１０は、図９の時刻ｔ_２０以降の発振回路２の動作の一例を示すタイミングチャート図である。図１０に示すように、時刻ｔ_２１ではバックアップモードになっており、制御信号ＳＷＣＴＬがハイレベルのため、ＶＢＡ端子の電圧はバックアップ電源５の電源電圧となっている。

時刻ｔ_２１においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が０になると、時刻ｔ_２１〜ｔ_２２において制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルとなって温度補償動作が行われ、時刻ｔ_２２において、容量選択データＣＡＰＤがＤ６からＤ７に更新される。

次に、時刻ｔ_２２のすぐ後に、電源部３０の調整データのリフレッシュ動作が行われ、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤのレジスター設定値がそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１にリフレッシュ（上書き）される。

次に、時刻ｔ_２３においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が６４になると、時刻ｔ_２３〜ｔ_２４において制御信号ＣＯＭＰＥＮがハイレベルとなってスイッチ切り替え動作が行われる。そして、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧よりも低いので、時刻ｔ_２３において制御信号ＳＷＣＴＬはハイレベルのままであり、スイッチ５０はオフのままである。

次に、時刻ｔ_２５においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が５１２になると、時刻ｔ_２５〜ｔ_２６において制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルとなって温度補償動作が行われ、時刻ｔ_２６において、容量選択データＣＡＰＤがＤ７からＤ８に更新される。

次に、時刻ｔ_２６のすぐ後に、電源部３０の調整データのリフレッシュ動作が行われ、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調
整データＶＲＥＧＤのレジスター設定値がそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１にリフレッシュ（上書き）される。

次に、時刻ｔ_２７においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が０になると、時刻ｔ_２７〜ｔ_２８において制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルとなって温度補償動作が行われ、時刻ｔ_２８において、容量選択データＣＡＰＤがＤ８からＤ９に更新される。

次に、時刻ｔ_２８のすぐ後に、電源部３０の調整データのリフレッシュ動作が行われ、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤのレジスター設定値がそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１にリフレッシュ（上書き）される。

次に、時刻ｔ_２９において、メイン電源４からＶＣＣ端子への電力供給が再開するが、スイッチ５０がオフしているので、ＶＢＡ端子の電圧はバックアップ電源５の電源電圧のままである。

次に、時刻ｔ_３０においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が６４になると、時刻ｔ_３０〜ｔ_３１において制御信号ＣＯＭＰＥＮがハイレベルとなってスイッチ切り替え動作が行われる。そして、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧以上なので、時刻ｔ_３１において制御信号ＳＷＣＴＬがローレベルになり、スイッチ５０がオンする。これにより、ＶＢＡ端子の電圧はメイン電源４の電源電圧になる。すなわち、時刻ｔ_３１において、バックアップモードから通常モードに切り替わる。

次に、時刻ｔ_３２においてカウント信号ｃｎｔ［９：０］が５１２になると、時刻ｔ_３２〜ｔ_３３において制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルとなって温度補償動作が行われ、時刻ｔ_３３において、容量選択データＣＡＰＤがＤ９からＤ１０に更新される。

次に、時刻ｔ_３３のすぐ後に、電源部３０の調整データのリフレッシュ動作が行われ、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤのレジスター設定値がそれぞれＡ１、Ｂ１、Ｃ１にリフレッシュ（上書き）される。

図１１は、温度補償動作とスイッチ切り替え動作の詳細なタイミングを示すタイミングチャート図であり、図９の時刻ｔ_８〜ｔ_１１の期間に対応する。

図１１に示すように、時刻ｔ_８において制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがハイレベルとなると、温度補償動作が開始し、まず、所定時間後に温度検出信号Ｔ＿ＳＥＮＳのＡ／Ｄ変換が行われ、Ａ／Ｄ変換データＡＤＯが更新される。続いて、不揮発性メモリー８０に対するメモリーリードが行われ、Ａ／Ｄ変換データＡＤＯに応じて温度補償データＴＣＯＭＰＤがＦ２からＦ３に更新される。続いて、温度補償データＴＣＯＭＰＤに応じた温度補正演算が行われ、時刻ｔ_９において、容量選択データＣＡＰＤがＤ２からＤ３に更新されるとともに、制御信号ＥＮ＿ＳＥＮＳがローレベルとなって温度補償動作が終了する。このように、本実施形態では、温度補償動作には、Ａ／Ｄ変換動作、メモリーリード動作及び温度補正演算動作が含まれている。

次に、時刻ｔ_９から電源部３０の調整データのリフレッシュ動作が開始し、不揮発性メモリー８０に対するメモリーリードが行われ、基準電圧調整データＢＧＲＤ、基準電流調整データＩＢＩＡＳＤ、レギュレーター電圧調整データＶＲＥＧＤのレジスター設定値が順番にリフレッシュ（上書き）される。このように、本実施形態では、リフレッシュ動作には、メモリーリード動作とレジスター設定動作が含まれている。

次に、時刻ｔ_１０において制御信号ＣＯＭＰＥＮと制御信号ＳＷＣＴＬがともにハイレベルとなると、スイッチ切り替え動作が開始し、スイッチ５０がオンからオフに切り替わるとともに、コンパレーター６２によるＶＣＣ端子の電圧としきい値電圧との比較が行われる。

そして、コンパレーター６２の出力信号ＣＯＭＰＯが確定するのに十分な時間が経過した時刻ｔ_１１において、ＣＯＭＰＯがハイレベルかローレベルかに応じて、制御信号ＳＴＷＬをローレベルに戻す（スイッチ５０をオンに戻す）か否かが選択される。ここでは、ＣＯＭＰＯがハイレベルなので、制御信号ＳＴＷＬがローレベルに戻り、スイッチ５０がオフからオンに切り替わる。また、時刻ｔ_１１において制御信号ＣＯＭＰＥＮがローレベルとなってスイッチ切り替え動作が終了し、ＣＯＭＰＯがローレベルに戻る。このように、本実施形態では、スイッチ切り替え動作には、ＶＣＣ端子の電圧としきい値電圧との比較動作及び比較結果に応じたスイッチ５０のオン／オフの選択動作が含まれている。

以上に説明した本実施形態では、温度補償動作は最大周波数である３２．７６８ｋＨに同期して行われるため消費電流が非常に大きく、温度補償動作が、同じく消費電流が非常に大きいブースト状態、あるいは電源電圧が変動するブースト状態から通常状態に切り替わるタイミングと重なると、温度補償データＴＣＯＭＰが破損する等して温度補償動作に誤りが生じるおそれがある。そこで、本実施形態では、ブースト状態から通常状態になった後に温度補償動作を開始する。従って、本実施形態によれば、温度補償動作が誤るおそれを低減させることができるので、温度補償発振回路１０の出力周波数の精度等が低下するおそれを低減させることができる。

また、本実施形態では、温度補償動作の後にリフレッシュ動作が行われるようにしており、温度補償動作とリフレッシュ動作が時間的に重ならないため、リフレッシュ動作で発生する電源電圧変動が温度補償動作に影響せず、電源電圧変動に起因した温度補償部１４の誤動作を低減することができ、温度補償発振回路１０の出力周波数の精度等が低下するおそれを低減することができる。また、不揮発性メモリーに記憶されている電源部３０の調整データが定期的に読み出されてレジスター部２８の各設定用レジスターに設定されるので、各設定用レジスターのデータが破損しても確実に回復させることができる。

また、本実施形態では、温度補償動作は最大周波数である３２．７６８ｋＨに同期して行われるため消費電流が非常に大きく、スイッチ切り替え動作に伴って温度補償発振回路１０（温度補償部１４）の電源電圧が変動するタイミング（図９の時刻ｔ_１０，ｔ_１１，ｔ_１７や図１０の時刻ｔ_３１等）が温度補償動作期間と重なると、温度補償データＴＣＯＭＰが破損する等して温度補償動作に誤りが生じるおそれがある。そこで、本実施形態では、図８〜図１１に示したように、温度補償動作の期間とスイッチ切り替え動作の期間はいずれも重ならないようにしている。すなわち、本実施形態によれば、温度補償部１４の動作時にはスイッチ５０及び電源監視回路６０を動作させないようにしたため、温度補償部１４の動作はスイッチ５０及び電源監視回路６０の動作に伴う電源電圧変動の影響を受けないので、電源電圧変動に起因した温度補償部１４の誤動作を低減し、温度補償発振回路１０の出力周波数の精度等が低下するおそれを低減させることができる。

また、本実施形態では、発振回路２に電源投入後、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が６４になる時にスイッチ切り替え動作が開始され、その後、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が５１２になる時に温度補償動作が開始されることで、発振回路２の起動後、先にスイッチ切り替え動作が行われた後で、温度補償動作が行われるようになっている。従って、本実施形態によれば、温度補償部１４の動作の前に温度補償部１４に供給される電源電圧をより安定した状態に維持することができる。そのため、動作時の消費電力が大きい温度補
償部１４をより安定した状態で動作させることができ、温度補償部１４の誤動作を低減できる。従って、周波数安定度の良い発振回路２を構成することができる。

また、本実施形態では、計時部７０が時刻情報を更新するタイミング（１Ｈｚクロックの立ち下がり時）は、回路が最も動く状態になるため、電源からグランドへの貫通電流が最大となり、この時に電源が切り替わると、計時部７０あるいは計時部７０と電源を共通にする回路が誤動作を招くおそれがある。そこで、本実施形態では、計時部の動作時（図９の時刻ｔ_８，ｔ_１４や図１０の時刻ｔ_２１，ｔ_２７等）にはスイッチ切り替え動作をさせないようにしている。従って、本実施形態によれば、計時部７０の動作時にはスイッチ切り替え動作に伴う電源電圧変動の影響を受けないので、電源電圧変動に起因した計時の誤動作を起こすおそれが低減できるため、計時部７０から出力される時刻情報の精度等が低下するおそれを低減させることができる。

２．発振器
図１２は、本実施形態の発振器の構成例を示す図である。図１２において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付している。本実施形態の発振器２００は、振動子３と、振動子３を発振させる発振回路２とを備えている。また、本実施形態の発振器２００は、制限抵抗６やバックアップ電源５を備えていてもよい。

発振回路２の構成は、図１と同じであるため、その説明を省略する。なお、発振回路２は、図１２の要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。

本実施形態の発振器２００によれば、上記実施形態のリアルタイムクロック１と同様の効果が得られる。

３．電子機器
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。

本実施形態の電子機器３００は、リアルタイムクロック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、メイン電源３８０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１３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。

リアルタイムクロック３１０は、発振回路３１２（発振用回路の一例）、振動子３１４、バックアップ電源３１６を備えている。発振回路３１２は、振動子３１４を発振させてクロック信号を発生させ、当該クロック信号に基づいて時刻情報を生成する。バックアップ電源３１６は、発振回路３１２のＶＢＡ端子に電力を供給する。

メイン電源３８０は、発振回路３１２のＶＣＣ端子に電力を供給する。また、メイン電源３８０は、ＣＰＵ３２０にも電力を供給する。

発振回路３１２は、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧以上の時は、ＶＣＣ端子の電圧を電源電圧として動作し、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧よりも低い時は、ＶＢＡ端子の電圧を電源電圧として動作する。

ＣＰＵ３２０は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、ＣＰＵ３２０は、発振回路３１２に対する各種の設定処
理、発振回路３１２から時刻情報を読み出す処理、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（発振回路３１２から読み出した時刻情報等）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。

リアルタイムクロック３１０として、例えば上記実施形態のリアルタイムクロック１を適用することにより、あるいは、発振回路３１２として、例えば上記実施形態の発振回路２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。なお、本実施形態の電子機器３００は、リアルタイムクロック３１０に代えて発振器を用いてもよく、当該発振器として、例えば上記実施形態の発振器２００を適用することができる。

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）、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）、フライトシュミレーター、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。

４．移動体
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、リアルタイムクロック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。

リアルタイムクロック４１０は、不図示の発振回路（発振用回路の一例）を備えており、バッテリー４５０は、発振回路のＶＣＣ端子に電力を供給する。バックアップ用バッテリー４６０は、発振回路のＶＢＡ端子に電力を供給する。

この発振回路は、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧以上の時は、ＶＣＣ端子の電圧をＶＯＵＴ端子に出力し、ＶＣＣ端子の電圧がしきい値電圧よりも低い時は、ＶＢＡ端子の電圧をＶＯＵＴ端子に出力する。

コントローラー４２０，４３０，４４０には、発振回路のＶＯＵＴ端子を介してメイン電源あるいはバックアップ電源から電力が供給される。

リアルタイムクロック４１０として、例えば上記実施形態のリアルタイムクロック１を適用することにより、あるいは、発振回路として、例えば上記実施形態の発振回路２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。なお、本実施形態の移動体４００は、リアルタイムクロック４１０に代えて発振器を用いてもよく、当該発振器として、例えば上記実施形態の発振器２００を適用することができる。

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。

５．変形例
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、上記実施形態では、発振回路２に電源投入後、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が６４になる時にスイッチ切り替え動作が開始され、その後、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が５１２になる時に温度補償動作が開始されることで、発振回路２の起動後、先にスイッチ切り替え動作が行われた後で、温度補償動作が行われるようになっているが、先に温度補償動作が行われた後で、スイッチ切り替え動作が行われるように変形してもよい。

図４のフローチャートを、例えば、ステップＳ１８でカウント信号ｃｎｔ［９：０］が１００又は６１２か否かを判定し、かつ、ステップＳ２４でカウント信号ｃｎｔ［９：０］が１６４か否かを判定するように変更することで、発振回路２に電源投入後、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が１００になる時に温度補償動作が開始され、その後、カウント信号ｃｎｔ［９：０］が１６４になる時にスイッチ切り替え動作が開始される。すなわち、発振回路２の起動後、先に温度補償動作が行われた後で、スイッチ切り替え動作が行われるようになる。

このようにすれば、温度補償発振回路１０の出力周波数はスイッチ切り替え動作が行われる前に温度補償された状態となり、温度補償発振回路１０の出力信号に基づいて動作する計時部７０等の回路が安定するまでに要する起動時間を短くすることができる。

また、例えば、上記実施形態では、温度補償動作とリフレッシュ動作の周期を０．５秒に固定しているが、レジスター設定等により温度補償動作やリフレッシュ動作の周期を可変に設定可能に構成してもよい。同様に、上記実施形態では、スイッチ切り替え動作の周期を１秒に固定しているが、レジスター設定等によりスイッチ切り替え動作の周期を可変に設定可能に構成してもよい。

また、例えば、上記実施形態では、１回のスイッチ切り替え動作の時間を２ｍｓに固定しているが、レジスター設定等によりスイッチ切り替え動作の時間を可変に設定可能に構成してもよい。

また、例えば、上記実施形態において、温度補償発振回路１０の発振部１２が可変容量回路１２４，１２５に代えて可変容量素子（可変容量ダイオード）を備え、温度補償部１４が温度検出信号Ｔ＿ＳＥＮＳに応じて可変容量素子（可変容量ダイオード）への印加電圧を生成する回路を備えるように変形してもよい。

また、例えば、上記実施形態において、温度補償動作に、不揮発性メモリー８０に温度補償データを書き込む動作が含まれるように変形してもよい。例えば、制御部２０が、不揮発性メモリー８０から読み出した温度補償データＴＣＯＭＰＤを不揮発性メモリー８０に書き込む（リフレッシュ）処理をさらに行うようにしてもよい。また、例えば、制御部２０が、Ａ／Ｄ変換データＡＤＯに応じた温度補償データを計算し、不揮発性メモリー８０に書き込むようにしてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、スイッチ５０及び電源監視回路６０は、メイン電源４とバックアップ電源５のうち少なくとも１つを選択して電源部３０への電力供給を制御しているが、３つ以上の電源のうち少なくとも１つを選択して電源部３０への電力供給を制御するように変形してもよい。

なお、上記実施形態では、本発明における「補償部」あるいは「補償手段」の一例として、発振部１２の温度補償動作を行う温度補償部１４を例に挙げたが、本発明における「補償部」あるいは「補償手段」は、発振部１２の温度補償動作以外の補償動作を行ってもよいし、発振部１２以外の回路の補償動作（例えば、レギュレーター３４の出力電圧の補償動作など）を行ってもよい。

上述した本実施形態及び各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、本実施形態及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リアルタイムクロック、２発振回路、３振動子、４メイン電源、５バックアップ電源、６制限抵抗、８ＣＰＵ、１０温度補償発振回路、１２発振部、１４温度補償部、２０制御部、２２分周回路、２４タイミング生成部、２６メモリー制御部、２８レジスター部、３０電源部、３２基準電源回路、３４レギュレーター、３６温度センサー、４０パワーオンリセット回路、５０スイッチ、６０電源監視回路、６２コンパレーター、６４スイッチ回路、６６抵抗、６８抵抗、７０
計時部、８０不揮発性メモリー、９０シリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路、１２１インバーター回路、１２３抵抗、１２３抵抗、１２４可変容量回路、１２５可変容量回路、１４２レジスター、１４４演算回路、１４６Ａ／Ｄ変換器、２００発振器、３００電子機器、３１０リアルタイムクロック、３１２発振回路、３１４振動子、３１６バックアップ電源、３２０ＣＰＵ、３３０操作部、３４０
ＲＯＭ、３５０ＲＡＭ、３６０通信部、３７０表示部、３８０メイン電源、４
００移動体、４１０リアルタイムクロック、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

補償手段と、
前記補償手段からの信号により補償される発振手段と、
前記発振手段に電力を供給する第１の電力供給手段と、
電源投入後に、前記第１の電力供給手段を第１の状態にし、前記第１の電力供給手段が前記第１の状態になった後に前記第１の電力供給手段を第２の状態にし、前記第１の電力供給手段が前記第２の状態になった後に前記補償手段を動作させる制御手段と、を備え、
前記第１の状態では、前記第１の電力供給手段から前記発振手段に供給される電力が前記第２の状態よりも大きい、発振用回路。
前記第１の電力供給手段を前記第２の状態にするための設定情報が記憶されている記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記記憶手段から前記設定情報を読み出して前記第１の電力供給手段を前記第２の状態とする、請求項１に記載の発振用回路。
前記補償手段の動作の後に、前記制御手段が前記記憶手段から前記設定情報を読み出して前記第１の電力供給手段を前記第２の状態にする動作と前記補償手段の動作とが時間的に重ならずに繰り返される、請求項２に記載の発振用回路。
複数の第２の電力供給手段のうち少なくとも１つを選択して前記第１の電力供給手段に接続する電源切り替え手段をさらに備え、
前記第１の電力供給手段は、さらに前記補償手段に電力を供給し、
前記補償手段の動作と前記電源切り替え手段の動作とが重ならない、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発振用回路。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発振用回路と、振動子と、を備えている、発振器。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発振用回路、又は請求項５に記載の発振器を備えている、電子機器。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発振用回路、又は請求項５に記載の発振器を備えている、移動体。
補償部と、前記補償部からの信号により補償される発振部と、前記発振部に電力を供給する電源部と、を備えている発振回路の制御方法であって、
電源投入後に、前記電源部を第１の状態にし、
前記電源部が前記第１の状態になった後、前記電源部を第２の状態にし、
前記第１の状態では、前記電源部から前記発振部に供給される電力が前記第２の状態よりも大きく、
前記電源部を前記第２の状態にした後、前記補償部を動作させる、発振回路の制御方法。
前記発振回路は、前記電源部を前記第２の状態にするための設定情報が記憶されている記憶部をさらに備え、
前記電源部が前記第１の状態になった後、前記記憶部から前記設定情報が読み出されて前記電源部を前記第２の状態にする、請求項８に記載の発振回路の制御方法。
前記補償部の動作の後に、前記記憶部から前記設定情報が読み出されて前記電源部を前記第２の状態にする動作と前記補償部の動作とが時間的に重ならずに繰り返される、請求項９に記載の発振回路の制御方法。
前記発振回路は、
複数の電力供給源のうち少なくとも１つを選択して前記電源部に接続する電源切り替え部をさらに備え、
前記電源部は、さらに前記補償部に電力を供給し、
前記補償部の動作と前記電源切り替え部の動作とが重ならない、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の発振回路の制御方法。