JP6297039B2 - 高度に安定なlc発振器におけるlcタンク温度ヌルを制御する方法及び装置 - Google Patents

高度に安定なlc発振器におけるlcタンク温度ヌルを制御する方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、概して、広い温度変化範囲に亘って高度に安定な出力周波数を提供する発振器に関する。
電子クロックの生成は、従来、外部の水晶に基づく基準発振器に依拠し、その基準発振器は必要とされるクロックを生成するために必要に応じて乗算または除算される。クロックの主要な仕様には、目標とする周波数以外に、周波数の精度と安定性がある。周波数の精度は、電源および温度に対して目標周波数を維持する能力であり、これは通常、目標周波数からのドリフトとしてパーセントまたはppmで表される。長期間の安定性は、発振器の近接位相ノイズ(close-in phase noise)により影響を受ける。高Q素子を用いる発振器は、典型的には、低い位相ノイズプロファイルを持ち、よって、良好な周波数安定性を有し、電源および温度に依存する発振器の増幅利得の変化に左右されにくい。
たとえば、水晶発振器(XO)は、水晶の非常に高い品質係数(Q)に由来して、電源および温度全域にわたって非常に良好な周波数安定性および周波数精度を提供する高Q発振器である。しかしながら、水晶を含め、すべての共振子(振動子)が、温度に対して満足のいく性能を有しているわけではない。したがって、温度に起因した周波数の“シフト(ずれ)”を低減ないし補償するための追加の回路および技術が必要とされる。温度補償型の水晶発振器(TCXO)は、典型的には、水晶の温度依存性を無効にするために温度依存性を持つ追加のデバイスを備える。その結果、低い温度依存性の発振周波数が得られる。
しかしながら、複数の規格、機能性の増大、より高いデータ速度、および、メモリの増大をより小型に低コストでサポートする必要性のために、電子システムのますます増大する複雑性は、設計者を、ディープサブミクロンCMOS技術においてゲート密度の増大の恩恵を受けるようにSoC(Systems-on-Chip)を開発することにより集積レベルを増大することに向かわせている。水晶発振器による基準クロックは、水晶が本質的にかさばるものであるために、縮小又は集積するのが難しく、よって、電子システムに対して可能なサイズおよびコストの低減化を制限してしまっている。
高QのMEMS共振器および薄膜バルク音響共振器(FBAR)を使用する最近の取り組みは、高Q素子および特定要素向け集積回路(ASIC)を同じパッケージに集積する可能性を示してきた。しかしながら、高Q素子は、SoCにとって実用的でない特別なパッケージないし較正(キャリブレーション)を必要とすることがあるため、パッケージングによってもたらされる、パフォーマンスに影響するストレスが、厳しい障害としてなお存在している。このストレスは、共振器の温度挙動を変化させるおそれがあり、結果として、大きな周波数シフトをもたらすと共にエージングを加速させるおそれがある。したがって、典型的には、このような影響を緩和するために特別なアセンブリおよびパッケージング技術が必要とされるが、これは、クロックを生成するコストを増大させる。同様の問題は、共振器の材料の機械的特性に基づく共振器にも存在し、注意深い設計および製造手順やプロセスを必要とする。
USBおよびSATAのようなアプリケーションのための設計上の要件(これは、それほどの周波数精度および安定性を必要としない)は、良好なジッタ性能を生成する適切な位相ノイズプロファイルを有し得るCMOSプロセスで利用可能な比較的低いQ素子を備える発振器を用いて満足させることができる。現在の取り組みでは、リング発振器、弛緩発振器、およびLC発振器が使用されている。しかしながら、これらの実装について報告されている周波数精度は、電源および温度に対して大きなドリフトがあり、よって、厳しい精度および安定性を必要とするアプリケーションにとっては、これらの発振器は役に立たない。温度に対するドリフトを低減するためには、温度に対するトリミング(調整)が必要とされるが、これは、SoCにとってコストもかかり、実用的でもない。
したがって、CMOS技術における既存の最適化プロセスの手順に依存するとともに周波数の安定性およびジッタの要件を満たす集積化解決手法に大きな価値がある。高度に安定な出力周波数を達成するためにタンク温度ヌル位相で動作するLCタンク発振器は米国特許第8,072,281号明細書に記載されており、その内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。本明細書に記載する技術及び回路は温度ヌル位相を巧みに利用する改良例及び拡張例も含んでいる。
本開示は、実質的に温度に依存しないLC型発振器を提供する。この発振器は、LC発振器タンクと、該LC発振器タンクに結合され、該LC発振器タンクを温度ヌル位相で動作させて温度ヌル位相に実質的に等しい位相でタンク発振を生成するための周波数安定化回路とを含む。該温度ヌル位相は、発振器の出力発振周波数の温度変化に伴う変動が低減もしくは最小化されるときのLC発振器タンクの位相である。
米国特許第8,072,281号において、温度に対する周波数変動の一次モデルが解析され、温度ヌル特性に関する理論的予想が紹介されている。実際的見地から、温度ヌル特性に影響を与えるもっと多くの要因がある。これらの要因は温度ヌル特性に影響を与え、ひいては温度に対する全体的な周波数偏差に影響を与える。この偏差の増大はこのようなLCベース発振器の製造中の調整及び校正の複雑さを増大する。
本発明は、温度に対してLC発振器タンクの出力信号の振幅を制御することによってLC発振器タンクへの入力電流の高調波成分を制御することで、温度ヌル特性を制御する方法を記載する。記載の方法を適用することによって、実質的に温度に依存しない出力信号が達成される。本開示の別の態様は出力信号の振幅を制御するいくつかの方法及び装置を記載する。
模範的なLC発振器タンクを示す回路図である。 模範的なLC発振器タンクの位相プロットを示す図である。 ゼロ位相で動作するLC発振器タンクの温度に対する発振周波数を示す図である。 模範的なLC発振器タンクの温度ヌル位相を示す図である。 温度ヌル位相で動作している間の、一次モデルで期待される温度に対する周波数偏差である、理論的なTNULL特性を示す図である。 3つの可能な実際のTNULL特性と一次モデルで期待される理論的TNULL特性を示す図である。 基準電圧が温度の制御関数Vref(T)であるAACによって振幅が制御される発振器を示す図である。 ref(T)発生器回路のブロック図を示す。 係数(tv1〜tvn)の3つの異なる組合せにおける3つの異なるTNULL特性とTNULL特性の理論的期待特性を示し、係数はTNULL特性を制御するようにプログラムされる。 PTAT電流(IPTAT)発生器回路を示す。 PTAT電流(IPTAT)発生器回路を用いて一次温度依存電圧V1(T)を発生する回路を示す。 PTAT電流(IPTAT)を線形温度依存抵抗Rt(T)と共に用いて一次温度依存電圧V2(T)を発生する回路を示す。 CTAT電流(ICTAT)発生器回路を示す。 CTAT電流(ICTAT)発生器回路を用いて負の一次および二次の係数を有するV1(T)およびV2(T)を発生する回路を示す。 x(T)からVx+1(T)を発生し得る回路を示す。
発明の実施の形態
図1を参照すると、発振器を構成する際に使用されるLC発振器タンク回路10は、インダクタンスのもと(誘導素子)Lおよびキャパシタンスのもと(容量素子)Cから構成される。LC発振器タンク回路10の誘導性素子Lおよび容量性素子Cは、限定されるものではないが、オンチップ集積インダクタ、ボンドワイヤ、金属―絶縁膜―金属(MiM)コンデンサ、金属フィンガコンデンサ、金属酸化物半導体(MOS)コンデンサ、セラミック共振器、マイクロ電気機械システム(MEMS)チューニングフォーク共振器、MEMSワイングラス共振器、MEMSベース共振器、表面弾性波(SAW)およびバルク弾性波(BAW)デバイス等のような、様々な種類の共振器および受動素子から構成することができる。
理想的な純粋なインダクタおよびコンデンサの実現は、通常、有限の品質係数Qを持つという物理的な限界のために可能でない。今日まで、CMOS技術において集積化されたインダクタは、MEMS共振器および水晶に比べると、低いQ係数を持つ。インダクタにおける損失の源には、インダクタの金属の抵抗損rおよび基板の抵抗損rSUBがある。これらの損失は、両方とも、通常温度に依存し、したがって、インダクタの全体のインピーダンスおよびQは、温度に依存している。
また、発振器タンクの集積化された容量性部分も、そのキャパシタンス値(容量値)の温度依存性だけでなく、Qの有限の温度依存性も被る。結果として、集積化されたLCタンクの物理的な実現は、該タンクのインピーダンスおよびQ係数の強い温度依存性を示し、温度に依存するタンク共振周波数をもたらす。
LC発振器タンク10を用いて構成された発振器は、典型的には、タンクの損失を克服する役割を担う増幅器を有する。発振器が発振を維持するため、バルクハウゼン条件は、開ループ利得が1より大きいこと、および位相がゼロに等しいことを必要とする。増幅器がゼロ位相をもたらすとすると、発振が起こるためには、LC発振器タンクのインピーダンスZTankは、ゼロ位相を持たなければならない。この位相条件を使用して、以下のように、発振周波数ωOSCが導かれる。
式(1)
式(2)
φTank=0の発振条件は以下となる。
ただし、
式(3)
上記の式(1)〜(3)から、rが温度に依存する場合には、発振周波数が温度に依存する、ということがわかる。温度に伴うrの線形の変動は、発振周波数のほぼ線形の変動となる。加えて、Cの温度変動もこの温度依存性に強く寄与する。
このことは、図2にグラフで示されており、図2には、L、rおよびCからなるタンクについて、位相φTankが複数の異なる温度に対してプロットされ、ここでrの線形の温度依存性は、次式で定義され、αは、rの温度係数である。
式(4)
発振周波数は、φTank=0とこれら位相プロットとの交点を用いて決定される点に注意されたい。温度に対する対応発振周波数は、図3にプロットされており、これは、ゼロ位相で動作する典型的なLC発振器タンクにおいて、8000ppmの強い温度依存性を示している。
図2における位相プロットを再び調べると、タンクの品質係数は温度と共に変化するので、位相プロットは温度と共に変化する。さらに、発振周波数において、温度が低いほどQが高くなり、したがって、温度が低いほど、負の傾斜が大きくなる。よって、温度と共に変化する位相プロットの傾斜がこれらのプロットの交点を生じる。
交点が同じ位相で生じるとき、温度に依存しないタンク動作ポイントが生成され、タンクは、温度“ヌル”位相φNullで動作すると言うことができる。この理想的な温度ヌル位相(temperature null phase)は、温度に対する位相プロットが同じ位相で正確に交差するときに生じる。タンクがφNullに理想的に等しい位相で発振すると、温度全域にわたり、偏差ゼロの発振周波数が生じる。
より現実的なタンクは、温度に対して小さな周波数偏差を伴う温度ヌルを示す。これが、図4にグラフで示されており、ここで、発振の条件は、φTank=φNullであり、温度に対して対応発振周波数がプロットされている。図5に見られるように、発振器を温度ヌル位相で動作させると、発振周波数はかなり低い温度依存性を有するものとなる。たとえば、図5において、周波数ドリフトは、わずか290ppmである。これを、図3のゼロ位相における8000ppmの周波数ドリフトと比べると、温度ヌル位相における発振は、より安定した周波数を生成することがわかる。
グローバル温度ヌル(GNull:Global Temperature Null)は、温度範囲ΔTに対し最小の周波数偏差Δfをもたらし、温度範囲の中心Tにおける温度に対する発振周波数の変化dfOSC/dTが非常に小さいもしくはゼロとなる位相動作ポイントφGNullとして、定義することができる。この温度ヌルの品質を計る尺度は、温度に対する発振周波数偏差である。タンクのこの温度ヌルの性能指数FOM(Figure of Merit)は、以下のように定義することができる。
式(5)
ここで、fToは、Tにおける発振周波数である。FOMの値が小さくなるほど、このヌルの品質は良好になる。完全なヌルは、FOM=0のとき生じる。
ローカル温度ヌル(LNull:Local Temperature Null)は、dfOSC/dT=0となる位相動作ポイントφLNullとして定義することができる。代替的に、LNullは、温度Tにおいて温度T+δの位相プロットとT−δの位相プロットの交点として定義することができ、ここで、δは無限小である。
温度Tを中心とするGNull発振周波数ωGNullは、温度(T+ΔT)と(T−ΔT)における2つの位相カーブの交点を見つけることによって導出することもできる。線形温度依存性のrを持つLC発振器タンクについて、GNullにおける位相および周波数は、次のようになる。
式(6)
式(7)
ここで再び図5を参照すると、この曲線は、タンクの一次モデルを仮定することにより、TNullで動作している間の温度に対する周波数変化を示す。温度に対してタンクの一次モデルはインダクタDC(直流)損失の温度変化のみを含む。実際には、TNULLにおける温度に対する周波数変化に影響を与えるファクタには、インダクタ損失の温度変化に加えて、例えば、限定されないが、能動回路素子により誘起される高調波の温度変化、相互接続配線および能動回路素子により与えられる寄生容量の温度変化、表皮厚さ効果及び近接効果等のタンクのインダクタの非理想効果の温度変化、およびタンクの容量の温度変化がある。
これらのファクタのために、TNULLにおける温度対周波数の実際のプロファイルは一次モデルの理論的予想からずれる。最終周波数プロファイルは各ファクタの重み及び異なるファクタの組み合わせに従って変化する。
温度ヌル位相における温度に対する周波数変化のプロファイルは「温度ヌル特性」又は「TNULL特性」で示される。図6は可能な実際のTNULL特性の3つの例と一次モデルから予想される理論的なTNULL特性との比較を示す。TNULL特性は温度に対する周波数偏差Δf(T)の形状であり、ここでΔf(T)はTNULLで動作している際の温度範囲の端点T+ΔTおよびT−ΔTにおける発振周波数を基準とする周波数偏差である。TNULLで動作している際の温度範囲の最低点T−ΔTにおける周波数は温度範囲の最高点T+ΔTにおける周波数に等しい点に注意されたい。従って、Δf(T)は次式で与えられる。
式(8)
TNULLの特性を制御するために、温度に対する発振振幅のプロファイルが、米国特許第8,072,281号に開示される式(13)に従う電流高調波成分による周波数変化を補償するように利用される。この式(13)を再びここに記す。
式(9)
ここで、ωosは発信周波数、およびIはタンクの電流の第n高調波である。
本開示の一つの態様では、発振振幅は温度に対して特定のプロファイルに従って意図的に変化される。従って、高調波成分は温度に対してかなり制御された態様で変化し、ひいては、式(9)に従う発振周波数の変化を誘起する。この温度に対する振幅プロファイルは、誘起された周波数変化がもとの周波数変化と合成されて所要のTNULL特性を生成するように操作される。従って、本技術はTNULL特性に対する実質的な制御をもたらす。
図7を参照すると、タンク回路10と相互コンダクタンス増幅器30を有する発振器が、振幅検出回路52と、基準信号53 Vref(T)が供給される差回路54と、コントローラ56とを含む自動振幅制御(AAC)ブロック50とともに示されている。発振振幅はAACループにより制御され、AAC基準電圧Vref(T)のスケーリングされた値である。従って、本開示の一つの態様では、温度に対する発振振幅の所要のプロファイルはAAC基準電圧Vref(T)によって決まる。AAC基準電圧は制御されたプログラム可能な温度の関数となる。Vref(T)は所要のTNULL特性を達成するようにプログラムされる。AAC基準電圧を温度に対してほぼ一定であるとみなす従来技術(例えば、米国特許第8,072,281号)と異なり、本技術ではAAC基準電圧を温度の関数として変化させる。
本開示の他の態様では、基準電圧は基準電圧発生回路によってプログラムされる。このような回路の一例は図8に100で示されている。この回路は主として、バイアス電圧発生器ブロック110と多項式発生器ブロック120とからなる。バイアス電圧発生器ブロックは一連の温度依存バイアス電圧V(T)~V(T)を発生し、ここで、Tはケルビンの絶対温度であり、nは任意の整数であり、V(T)は次数xの温度の多項式関数であり、xは不等式0≦x≦nを満足する整数である。従って、V(T)~V(T)は次のように与えられる。

0≒V00 式(10A)
1(T)=V01(1+tv11(T−T0)) 式(10B)
2(T)=V02(1+tv12(T−T0)+tV22(T−T0)2) 式(10C)
3(T)=V03(1+tv13(T−T0)+tV23(T−T0)2+tV33(T−T0)3) 式(10D)


x(T)=V0x(1+tv1x(T−T0)+tV2x(T−T0)2・・・+tVxx(T−T0)) 式(10E)


n(T)=V0n(1+tv1n(T−T0)+tV2n(T−T0)2)・・・+tVnn(T−T0)n) 式(10F)

ここで、Tはケルビンで表された室温であり、V0xは室温Tにおけるバイアス電圧Vx(T)の値である。更に、tvyxは電圧Vx(T)のy次の温度係数であり、ここでyは0≦y≦nを満足する整数である。V(T)は温度の弱関数であり、従ってその温度依存は式中で無視される。
電圧V0(T)〜Vn(T)が多項式発生器ブロック120に供給される。多項式発生器ブロック120は、最終基準電圧53 Vref(T)を生成するために、これらの異なるバイアス電圧を各々に対して適切な重み付けおよび信号処理と結合させる。多項式発生器ブロック120はVref(T)を次の式に従って温度のプログラム可能なn次多項式関数として生成する。

ref(T)=Vref0(1+tv1(T−T0)+tv2(T−T0)2・・・+tvn(T−T0)xn) 式(11)

ここで、tvyはVref(T)に対するy次の温度計数であり、yは0≦y≦nを満足する整数であり、Vref0は室温TにおけるVref(T)の値である。
更に、Vref0及び係数tv1〜tvnは図8に示すように多項式発生器ブロック120に供給されるディジタルワードを用いてプログラムされる。多項式発生器ブロック120はディジタル制御ワードを所要の温度係数に変換し、異なる入力電圧V0(T)〜Vn(T)から所要の基準電圧Vref(T)を発生させる。係数tv1〜tvnは温度に対する所要の発振振幅プロファイルを得るようにプログラムされ、同時にVref0は所要の大きさの発振振幅を得るようにプログラムされる。
係数tv1〜tvnの組合せは最終TNULL特性を決定する。これらの係数のあらゆる組合せが各係数の重みおよび強さに応じて異なるTNULL特性を発生する。図9はこれらの係数の3つの異なる組合せのTNULL特性を示す。これらの係数は所要のTNULL特性を発生するようにプログラムされる。よって、本技術はTNULL特性に対する実質的な制御をもたらす。
本開示の別の態様では、異なる次数の温度依存性を文献で知られている種々の回路で発生させることができる。一例として、正の一次温度依存電流は、図10にブロック200で示す回路のような熱電圧(VT)基準バイアス回路により発生させることができる。この回路は、抵抗Rが弱温度依存性であれば、絶対温度(PTAT:Proportional To Absolute Temperature)に比例するDC電流を発生することが文献、例えば”Analysis and Design of Analog Integrated Circuit”, by Paul Gray, Paul J. Hurst, Stephen H. Lewis and Robert G. Meyer (John Wiley & Sons, Inc., fourth edition, 2001)および”Design of Analog CMOS Integrated Circuits”, byBahzer Razavi (McGraw-Hill, International edition, 2001)、から周知である。得られるPTAT電流(IPTAT)は次式で表される。

PTAT(T)=I0(1+α(T−T0)) 式(12)

ここで、I0はT0における公称電流値であり、αはこの電流の一次温度係数であって、典型的なシリコンベースプロセスに対して約3300ppm/°Kである。
本開示の別の態様では、制御電圧V1(T)を得るために図11に示す回路300を使用することができる。図11に示すように、PTAT電流(IPTAT)を弱温度依存性の抵抗Rに流すことによって、次式に従って温度と共に線形に変化する電圧V1(T)を得ることができる。

1(T)=I0R(1+α(T−T0)) 式(13)
従って、図11の回路300は正の一次温度係数tv11を得るために使用することができる。この特定の例では、tv11は、抵抗R310の温度依存性は無視できるという仮定の下で、典型的なシリコンベースプロセスに対して3300ppm/°Kである。
本開示の別の態様では、二次温度依存電圧は図12の回路400で発生される。本例では、PTAT電流が実質的に線形温度依存性を有する抵抗410に流される。抵抗410 Rt(T)は次の関係式で与えられる。

t(T)=R0(1+αR(T−T)) 式(14)

ここで、R0は温度T0における抵抗の値であり、αRは抵抗の一次温度係数である。実質的に線形温度依存性の抵抗Rt(T)はいくつかの方法で実現できる。例えば、典型的なシリコンベースプロセスでは、Rt(T)は、限定されないが、拡散抵抗、Nウェル(Nドープ基板)抵抗、およびトランジスタ装置で実現される能動抵抗等のプロセスモジュールによって実現することができる。
最後に、得られる電圧V2(T)は次式で与えられる。

2(T)=IPTAT(T)Rt(T) 式(15A)

2(T)=I00(1+(α+αR)(T−T0)+ααR(T−T)2) 式(15B)
よって、この特定の例では、tv12=α+αRおよびtv22=ααRを有するV2(T)が発生される。
負の一次および二次温度係数を得るために、絶対温度に相補的な(CTAT:Complementary to Absolute Temperature)回路を使用することができる。CTAT回路500は図13に示されている。この回路は、抵抗Rが弱温度依存性であれば、絶対温度に相補的(CTAT)であるDC電流を発生することが文献、例えば”Analysis and Design of Analog Integrated Circuit”, by Paul Gray, Paul J. Hurst, Stephen H. Lewis and Robert G. Meyer (John Wiley & Sons, Inc., fourth edition, 2001)、から周知である。得られるCTAT電流(ICTAT)は次式で与えられる。

CTAT(T)=I0(1−αC(T−T0)) 式(16)

ここで、I0はT0における公称電流値であり、αCは電流の一次温度係数であり、典型的なシリコンベースプロセスに対して約3300ppm/°Kである。
本開示の別の態様において、図14はCTAT電流発生器を用いてV1(T)およびV2(T)における負の一次および二次温度係数を得る回路を示す。この回路はPTAT発生器で以前使用したものと同タイプの抵抗を使用する。出力電圧は次式で与えられる。

1(T)=I0R(1−αC(T−T0)) 式(17)

2(T)=I00(1+(αR−αC)(T−T0)−αCαR(T−T)2) 式(18)
本開示の別の態様では、高い温度依存性を有する抵抗を用いる同様の方法を利用して二次より高い次数の係数を得ることができる。図15は、実質的に線形温度依存性を有する抵抗を用いて、x次の温度依存電圧Vx(T)から(x+1)次の温度依存電圧Vx+1(T)を発生し得る回路を示す。
この回路はユニティフィードバック構成内に演算増幅器を含む。この回路は、以下のように弱温度依存性の抵抗RにVx(T)を発生し、従ってVx(T)と同じ次数の温度依存電流であるIx(T)を発生する。

x(T)=V0x(1+tv1x(T−T0)+tV2x(T−T0)2・・・+tVxx(T−T0))
式(19)

x(T)=V0x/R(1+tv1x(T−T0)+tV2x(T−T0)2・・・+tVxx(T−T0))
式(20)

x(T)は次にミラー複製され、実質的に線形温度依存性である抵抗Rt(T)に流され、最終的にVx+1(T)を発生する。

x+1(T)=V0x*R0/R(1+(tv1x+αR)(T−T0)+(tV2x+αRv1x) (T−T0)2
・・・+tVxx(T−T0)+αRvxx(T−T0)x+1)
式(21)
当業者であれば認識されるように、本願に記載した革新的な概念は広範囲の応用に亘って修正および変更することができる。従って、本発明の範囲は検討された特定の模範的な教示に限定されず、特許請求の範囲の記載によって特定されるべきである。

Claims (10)

  1. 振幅および周波数を有する出力信号を発生し、その出力信号が温度への周波数依存性を有すると共に、振幅への周波数依存性も有する、LC発振器回路を制御する方法であって、該方法は、
    前記発振器回路を、所定の温度範囲に対して前記出力信号の周波数偏差が実質的にゼロとなるローカル温度ヌルの領域内で、または、所定の温度に対して前記出力信号の周波数偏差が最小となるグローバル温度ヌルの領域内で、動作させ、
    温度の変化を検出し、
    前記出力信号の振幅を自動制御する自動振幅制御のための基準信号を発生させ
    前記基準信号に応答して前記出力信号の振幅制御し、
    前記基準信号は、前記ローカルまたは前記グローバル温度ヌルの領域内で、前記出力信号の周波数が所望の軌跡を辿るように温度の関数として変化する、
    ことを特徴とする方法。
  2. 前記温度の関数はプログラム可能である、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 前記基準信号は多項式発生器を用いて発生させる、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
  4. 前記基準信号をPTAT電流発生器およびCTAT電流発生器のうちの少なくとも1つを用いて発生させる、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
  5. 前記温度の関数は、温度の変化の結果としての前記出力信号の周波数の変化が低減もしくは最小化されるように選択されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 振幅および周波数を有する出力信号を発生し、その出力信号が温度への周波数依存性を有すると共に、振幅への周波数依存性も有する、LC発振器回路であって、
    前記発振器回路を、所定の温度範囲に対して前記出力信号の周波数偏差が実質的にゼロとなるローカル温度ヌルの領域内で、または、所定の温度に対して前記出力信号の周波数偏差が最小となるグローバル温度ヌルの領域内で、動作させる回路、
    温度の変化を検出し、前記出力信号の振幅を自動制御するための基準信号を発生する回路、および
    前記基準信号に応答して前記出力信号の振幅制御する自動振幅コントローラ、を備え、
    前記基準信号は、前記ローカルまたは前記グローバル温度ヌルの領域内で、前記出力信号の周波数が所望の軌跡を辿るように温度の関数として変化する、ことを特徴とする装置。
  7. 前記温度の関数はプログラム可能である、ことを特徴とする請求項6記載の装置。
  8. 前記基準信号を発生する回路は多項式発生器を備える、ことを特徴とする請求項6記載の装置。
  9. 前記基準信号を発生する回路は、PTAT電流発生器およびCTAT電流発生器のうちの少なくとも1つを備える、ことを特徴とする請求項6記載の装置。
  10. 前記温度の関数は、温度の変化の結果として前記出力信号の周波数の変化が低減もしくは最小化されるように選択される、ことを特徴とする請求項6記載の装置。
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