JP6414382B2 - 発振回路、発振器、電子機器及び移動体 - Google Patents

Description

本発明は、発振回路、発振器、電子機器及び移動体に関する。

発振回路の周波数を可変にするために、発振回路内に配置した可変容量素子に電圧を印加して、容量を変化させる方法が知られている。電圧で周波数を制御する発振器は一般にＶＣＸＯ（Voltage Controlled X’tal Oscillator、電圧制御水晶発振器）と呼ばれている。この原理を使って温度に対して周波数偏差を抑えた発振器にＴＣＸＯ（Temperature Compensated X’tal Oscillator）がある。

近年、水晶発振器も小型化が求められ、発振回路の集積回路化が進んでいる。しかし、集積回路を用いる場合、使用できる可変容量素子の可変量が限られるため、必要な周波数可変幅や直線性（リニアリティ）が得られないという問題があった。

特許文献１には、周波数調整電圧と温度補償電圧とが加算回路で加算されて周波数調整回路に印加される発振器が開示されている。

国際公開ＷＯ０２／１９５１４号

特許文献１では、周波数調整電圧と温度補償電圧が加算されて周波数調整回路に印加されるため、周波数調整と温度補償とを独立で行う場合と比較して、周波数調整回路で可変できる周波数幅を広くしなければならない。したがって、例えば、周波数調整回路に可変容量を用いた場合には、周波数調整と温度補償を独立で行う場合と比較して、可変容量感度の直線性の良い領域のみを使用すると周波数可変幅が不足してしまう可能性があり、可変容量感度の直線性の良い領域よりも広い領域を使用しようとすると、周波数調整の精度が劣化する可能性がある。

本発明は、以上の事を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、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路、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、以下の態様又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回路は、発振信号を出力する発振部と、それぞれ前記発振部と電気的に接続されている第１端子を有するとともに、前記発振信号の特性を調整する第１特性調整部及び第２特性調整部と、前記第１特性調整部の第１端子及び前記第２特性調整部の第１端子に第１電圧を印加し、前記第１特性調整部の第２端子に、前記第１電圧とは異なり、かつ前記第１電圧と連動して変化する第２電圧を印加する電圧印加部と、を備えた、発振回路である。

本適用例によれば、電圧印加部が第２電圧を第１電圧と連動して変化させるので、例えば、第１特性調整部と第２特性調整部とに可変容量素子を使用する場合には、第１特性調整部の両端間の電圧の中央値を可変容量素子の直線性の良い範囲に設定しやすい。また、第１特性調整部と第２特性調整部とを独立して制御できるので、例えば、第１特性調整部と第２特性調整部とに可変容量素子を使用する場合には、１つの可変容量素子で周波数調整を行う場合に比べて、周波数調整の可変幅を広くすることができる。したがって、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路を実現できる。

［適用例２］
上述の発振回路において、前記第１特性調整部及び前記第２特性調整部は、可変容量素子を含むことが好ましい。

本適用例によれば、可変容量素子の両端間の電圧を制御することによって可変容量素子の容量値を制御することで、発振回路が出力する発振信号の周波数を制御できる。

［適用例３］
上述の発振回路において、前記電圧印加部は、抵抗を介して直列に接続された第１可変抵抗部及び第２可変抵抗部を含み、前記第１可変抵抗部と前記第２可変抵抗部との間から前記第１電圧及び前記第２電圧を出力し、前記第１可変抵抗部の抵抗値の大きさの変化と前記第２可変抵抗部の抵抗値の大きさの変化とが逆になるように連動して変化させることが好ましい。

本適用例によれば、第１可変抵抗部及び第２可変抵抗部の抵抗値の大きさを連動して変化させることによって、第２電圧を第１電圧と連動して変化させることができるので、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路を実現できる。

［適用例４］
上述の発振回路において、前記第１電圧及び前記第２電圧を連動して変化させる設定情報を記憶する記憶部を含み、前記電圧印加部は、前記設定情報に基づいて、前記第１電圧及び前記第２電圧を制御することが好ましい。

本適用例によれば、記憶部に記憶される設定情報に基づいて第１電圧及び第２電圧を制御できるので、発振回路が出力する発振信号の周波数を所望の周波数で容易に使用することができる。

［適用例５］
本適用例に係る発振回路は、発振信号を出力する発振手段と、前記発振手段に電気的に接続され、前記発振信号の特性を調整する第１特性調整手段及び第２特性調整手段と、前記第１特性調整手段及び前記第２特性調整手段に、第１電圧と、前記第１電圧とは異なる第２電圧とを出力するとともに、前記第１特性調整手段に前記第１電圧を印加し、前記第１特性調整手段に、前記第１電圧と、前記第１電圧と連動して変化する前記第２電圧との差の電圧を印加する電圧印加手段と、を備えた、発振回路である。

本適用例によれば、電圧印加手段が第２電圧を第１電圧と連動して変化させるので、例えば、第１特性調整手段と第２特性調整手段とに可変容量素子を使用する場合には、第１特性調整手段の両端間の電圧の中央値を可変容量素子の直線性の良い範囲に設定しやすい。また、第１特性調整手段と第２特性調整手段とを独立して制御できるので、例えば、第１特性調整手段と第２特性調整手段とに可変容量素子を使用する場合には、１つの可変容量素子で周波数調整を行う場合に比べて、周波数調整の可変幅を広くすることができる。したがって、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路を実現で
きる。

［適用例６］
本適用例に係る発振器は、上述のいずれかの発振回路と、振動子と、を含む、発振器である。

本適用例によれば、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路を含んでいるので、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振器を実現できる。

［適用例７］
本適用例に係る電子機器は、上述のいずれかの発振回路を含む、電子機器である。

［適用例８］
本適用例に係る移動体は、上述のいずれかの発振回路を含む、移動体である。

これらの適用例に係る電子機器及び移動体によれば、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路又は発振器を含んでいるので、動作の精度の高い電子機器及び移動体を実現できる。

第１実施形態に係る発振回路１及び発振器１０００を示す回路図である。 電圧印加部４０の具体的な構成例を示す回路図である。 スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６を接続状態に制御する信号と第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２の関係を模式的に示すグラフである。 抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４の構成例を示す回路図である。 図５（Ａ）は、温度補償電圧生成部７０が出力する第４電圧Ｖ４に対する発振回路１の周波数感度を模式的に示すグラフである。図５（Ｂ）は、電圧印加部４０が出力する第２電圧Ｖ２に対する発振回路１の周波数感度を模式的に示すグラフである。 第２実施形態に係る発振回路１ａ及び発振器１０００ａを示す回路図である。 第３実施形態に係る発振回路１ｂ及び発振器１０００ｂを示す回路図である。 本実施形態に係る電子機器３００の機能ブロック図である。 電子機器３００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。 本実施形態に係る移動体４００の一例を示す図（上面図）である。

以下、本発明の好適な実施例について図面を用いて詳細に説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施例は、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．発振回路及び発振器
１−１．第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る発振回路１及び発振器１０００を示す回路図である。発振回路１の一部又は全部は、半導体装置で構成されていてもよい。

本実施形態に係る発振器１０００は、発振回路１と、振動子１００とを含んで構成されている。振動子１００としては、水晶振動子（圧電振動子）やＳＡＷ共振子、又は圧電セ
ラミックス等を用いた圧電振動子、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子などの種々の公知の振動子を採用できる。

本実施形態に係る発振回路１は、発振信号を出力する発振手段と、発振手段に電気的に接続され、発振信号の特性を調整する第１特性調整手段及び第２特性調整手段と、第１特性調整手段及び第２特性調整手段に、第１電圧Ｖ１と、第１電圧Ｖ１とは異なる第２電圧Ｖ２とを出力するとともに、第１特性調整手段に第１電圧Ｖ１を印加し、第１特性調整手段に、第１電圧Ｖ１と、第１電圧Ｖ１と連動して変化する第２電圧Ｖ２との差の電圧を印加する電圧印加手段と、を備えている。

より具体的には、発振回路１は、発振信号を出力する発振部１０と、発振部１０と電気的に接続されている第１端子２１を有するとともに、発振部１０が出力する発振信号の特性を調整する第１特性調整部２０と、発振部１０と電気的に接続されている第１端子３１を有するとともに、発振部１０が出力する発振信号の特性を調整する第２特性調整部３０と、第１特性調整部２０の第１端子２１及び第２特性調整部３０の第１端子３１に第１電圧Ｖ１を印加し、第１特性調整部２０の第２端子２２に、第１電圧Ｖ１とは異なり、かつ第１電圧Ｖ１と連動して変化する第２電圧Ｖ２を印加する電圧印加部４０（第１電圧印加部）と、を備えている。

上述の発振手段は、発振部１０として実現されている。上述の第１特性調整手段は、第１特性調整部２０として実現されている。上述の第２特性調整手段は、第２特性調整部３０として実現されている。上述の電圧印加手段は、電圧印加部４０として実現されている。

発振部１０は、振動子１００と電気的に接続されて発振動作を行う。発振部１０としては、例えば、ピアース発振回路、インバーター型発振回路、コルピッツ発振回路、ハートレー発振回路など、種々の公知の発振回路を採用できる。本実施形態においては、発振部１０は、コルピッツ発振回路である。

図１に示される例では、発振部１０は、第１端子１１、第２端子１２、ＮＰＮトランジスターＱ、容量素子Ｃ１０、容量素子Ｃ１１、抵抗Ｒ１０及び電流源Ｓを含んで構成されている。第１端子１１は、振動子１００の一端と電気的に接続され、第２端子１２は、振動子１００の他端と電気的に接続されている。ＮＰＮトランジスターＱのベース端子は、容量素子Ｃ１０を介して第１端子１１と接続されるとともに、抵抗Ｒ１０を介してＮＰＮトランジスターＱのコレクター端子と接続されている。ＮＰＮトランジスターＱのコレクター端子は、電流源Ｓを介して電源電位Ｖｒｅｇと接続されるとともに、容量素子Ｃ１０を介して第２端子１２に接続されている。ＮＰＮトランジスターＱのエミッター端子は、接地電位ＶＳＳと接続されている。発振部１０は、第２端子１２から発振信号を出力する。

第１特性調整部２０及び第２特性調整部３０は、発振部１０が出力する発振信号の特性を調整する。より具体的には、第１特性調整部２０及び第２特性調整部３０は、発振部１０が出力する発振信号の周波数を調整する。第１特性調整部２０は、例えば、発振回路１の周波数の微調整に用いられてもよい。第２特性調整部３０は、例えば、振動子１００の温度特性による周波数の変動を補償するために用いられてもよい。第１特性調整部２０は、第１端子２１及び第２端子２２を含んで構成されている。第２特性調整部３０は、第１端子３１及び第２端子３２を含んで構成されている。

第１特性調整部２０の第１端子２１及び第２特性調整部３０の第１端子３１は、発振部１０の第１端子１１と電気的に接続されている。また、第１特性調整部２０の第１端子２
１及び第２特性調整部３０の第１端子３１は、振動子１００の一端と電気的に接続されている。

図１に示される例では、第１特性調整部２０の第２端子２２は、容量素子Ｃ１２を介して接地電位ＶＳＳと接続されている。また、第２特性調整部３０の第２端子３２は、容量素子Ｃ１３を介して接地電位ＶＳＳに接続されている。

図１に示される例では、第１特性調整部２０は、可変容量素子Ｃ１を含んで構成されている。また、第２特性調整部３０は、可変容量素子Ｃ２を含んで構成されている。可変容量素子Ｃ１及び可変容量素子Ｃ２としては、例えば、ＭＯＳ型可変容量素子を採用できる。ＭＯＳ型可変容量素子としては、例えば、両端間の電圧によって容量が変化する可変容量ダイオード（variable capacitance diode，varicap diode）を採用できる。

発振回路１は、発振部１０が出力する発振信号の特性を調整する第３特性調整部６０を含んで構成されていてもよい。第３特性調整部６０は、例えば、振動子１００の温度特性による周波数の変動を補償するために用いられてもよい。図１に示される例では、第３特性調整部６０は、第１端子６１及び第２端子６２を含んで構成されている。また、第３特性調整部６０の第１端子６１は、発振部１０の第２端子１２と電気的に接続されている。また、第３特性調整部６０の第２端子６２は、容量素子Ｃ１４を介して接地電位ＶＳＳと接続されている。図１に示される例では、第３特性調整部６０は、可変容量素子Ｃ３を含んで構成されている。可変容量素子Ｃ３としては、例えば、可変容量ダイオードを採用できる。

電圧印加部４０は、第１特性調整部２０及び第２特性調整部３０に電圧を印加する。図１に示される例では、電圧印加部４０は、電圧を生成する電圧生成部４１と、電圧生成部４１を制御する制御部４２とを含んで構成されている。

図１に示される例では、電圧生成部４１は、電源電位Ｖｒｅｇと接地電位ＶＳＳとの間に、抵抗Ｒ４、第１可変抵抗部Ｒ１、抵抗Ｒ３及び第２可変抵抗部Ｒ２が順に直列に接続されて構成されている。すなわち、電圧生成部４１は、電源電位Ｖｒｅｇと接地電位ＶＳＳとの間の電圧を、抵抗Ｒ４、第１可変抵抗部Ｒ１、抵抗Ｒ３及び第２可変抵抗部Ｒ２で分圧することによって、所望の電圧を生成する。

電圧印加部４０は、第１特性調整部２０の第１端子２１及び第２特性調整部３０の第１端子３１に第１電圧Ｖ１を印加する。図１に示される例では、電圧生成部４１が、第２可変抵抗部Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点に生成される電圧を、抵抗Ｒ１２を介して第１特性調整部２０の第１端子２１及び第２特性調整部３０の第１端子３１に第１電圧Ｖ１を印加している。

電圧印加部４０は、第１特性調整部２０の第２端子２２に、第１電圧Ｖ１とは異なる第２電圧Ｖ２を印加する。図１に示される例では、電圧生成部４１が、抵抗Ｒ３で生成される電圧を、抵抗Ｒ１３を介して第１特性調整部２０の第２端子２２に印加している。

電圧印加部４０は、第３特性調整部６０の第１端子６１に、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２とは異なる第３電圧Ｖ３を印加してもよい。図１に示される例では、電圧生成部４１が、抵抗Ｒ４で生成される電圧を、抵抗Ｒ１４を介して第３特性調整部６０の第２端子６２に印加している。

電圧印加部４０は、第２電圧Ｖ２を第１電圧Ｖ１と連動して変化させる。好ましくは、電圧印加部４０は、第１電圧Ｖ１の変化の大きさよりも、第２電圧Ｖ２と第１電圧Ｖ１と
の差の変化の大きさが小さくなるように、第２電圧Ｖ２を変化させる。より好ましくは、電圧印加部４０は、第２電圧Ｖ２と第１電圧Ｖ１との差が一定となるように、第２電圧Ｖ２を変化させる。

図２は、電圧印加部４０の具体的な構成例を示す回路図である。電圧印加部４０は、抵抗Ｒ３を介して直列に接続された第１可変抵抗部Ｒ１及び第２可変抵抗部Ｒ２を含み、第１可変抵抗部Ｒ１と第２可変抵抗部Ｒ２との間から第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２を出力し、第１可変抵抗部Ｒ１の抵抗値の大きさの変化と第２可変抵抗部Ｒ２の抵抗値の大きさの変化とが逆になるように連動して変化させる。電圧印加部４０は、第１可変抵抗部Ｒ１の抵抗値の大きさと第２可変抵抗部Ｒ２の抵抗値の大きさとを制御する。より好ましくは、電圧印加部４０は、第１可変抵抗部Ｒ１の抵抗値の大きさと第２可変抵抗部Ｒ２の抵抗値の大きさとの和が一定値となるように、第１可変抵抗部Ｒ１の抵抗値の大きさと第２可変抵抗部Ｒ２の抵抗値の大きさとを制御する。

図２に示される例では、第１可変抵抗部Ｒ１は、抵抗Ｒ４１、抵抗Ｒ４２、抵抗Ｒ４３、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３を含んで構成されている。抵抗Ｒ４１、抵抗Ｒ４２及び抵抗Ｒ４３は、直列に接続されている。スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３は、制御部４２によって接続状態を制御される。スイッチＳＷ１は、制御部４２が出力する信号Ｓ０によって接続状態に制御され、接続状態の場合において、抵抗Ｒ４１、抵抗Ｒ４２及び抵抗Ｒ４３を迂回する経路となる。スイッチＳＷ２は、制御部４２が出力する信号Ｓ１によって接続状態に制御され、接続状態の場合において、抵抗Ｒ４２及び抵抗Ｒ４３を迂回する経路となる。スイッチＳＷ３は、制御部４２が出力する信号Ｓ２によって接続状態に制御され、接続状態の場合において、抵抗Ｒ４３を迂回する経路となる。

図２に示される例では、第２可変抵抗部Ｒ２は、抵抗Ｒ４４、抵抗Ｒ４５、抵抗Ｒ４６、スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ５及びスイッチＳＷ６を含んで構成されている。抵抗Ｒ４４、抵抗Ｒ４５及び抵抗Ｒ４６は、直列に接続されている。スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ５及びスイッチＳＷ６は、制御部４２によって接続状態を制御される。スイッチＳＷ４は、制御部４２が出力する信号Ｓ３によって接続状態に制御され、接続状態の場合において、抵抗Ｒ４４、抵抗Ｒ４５及び抵抗Ｒ４６を迂回する経路となる。スイッチＳＷ５は、制御部４２が出力する信号Ｓ２によって接続状態に制御され、接続状態の場合において、抵抗Ｒ４５及び抵抗Ｒ４６を迂回する経路となる。スイッチＳＷ６は、制御部４２が出力する信号Ｓ１によって接続状態に制御され、接続状態の場合において、抵抗Ｒ４６を迂回する経路となる。

図３は、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ６を接続状態に制御する信号と第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２の関係を模式的に示すグラフである。図３においては、抵抗Ｒ４１〜抵抗Ｒ４６の抵抗値が同一である場合について示している。

本実施形態においては、電圧印加部４０の制御部４２は、第１可変抵抗部Ｒ１の抵抗値の大きさと第２可変抵抗部Ｒ２の抵抗値の大きさとの和が一定値となるように、第１可変抵抗部Ｒ１の抵抗値の大きさと第２可変抵抗部Ｒ２の抵抗値の大きさとを制御するので、図３に示されるように、第２電圧Ｖ２と第１電圧Ｖ１との差が一定となるように、第１電圧Ｖ１と連動して第２電圧Ｖ２が制御される。

図４は、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４の構成例を示す回路図である。図４に示される例では、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４は、抵抗分圧回路で構成されている。図４に示される抵抗分圧回路は、抵抗Ｒ１０１〜抵抗Ｒ１０９及びスイッチＳＷ１０１〜スイッチＳＷ１０８を含んで構成されている。抵抗Ｒ１０１〜抵抗Ｒ１０８は、直列に接続されている。制御部４２が
スイッチＳＷ１０１〜スイッチＳＷ１０８のいずれかを接続状態に制御することによって、第２電圧Ｖ２又は第３電圧Ｖ３を制御することができる。

図１に戻り、発振回路１は、温度補償電圧生成部７０（第２電圧印加部）と温度センサー７１を含んで構成されていてもよい。温度補償電圧生成部７０は、温度センサー７１で検出される温度に基づいて第４電圧Ｖ４を生成する。図１に示される例では、温度補償電圧生成部７０は、抵抗Ｒ１１を介して、第２特性調整部３０の第２端子３２と第３特性調整部６０の第２端子６２に第４電圧Ｖ４を印加する。

図１に示される発振回路１では、第２特性調整部３０の第１端子３１に印加される電圧と第３特性調整部６０の第１端子６１に印加される電圧とが異なる。これによって、可変容量素子Ｃ２と可変容量素子Ｃ３とに同一の特性を有する素子を用いる場合であっても、温度補償電圧生成部７０が出力する第４電圧Ｖ４に対する可変容量素子Ｃ２の容量特性と、第４電圧Ｖ４に対する可変容量素子Ｃ３の容量特性とを異ならせることができる。したがって、可変容量素子Ｃ２と可変容量素子Ｃ３との合成容量の直線性の良い電圧範囲を広げることができる。また、電圧印加部４０が出力する第１電圧Ｖ１及び第３電圧Ｖ３を調整することによって、第４電圧Ｖ４に対する発振回路１の周波数感度を調整することができる。

図５（Ａ）は、温度補償電圧生成部７０が出力する第４電圧Ｖ４に対する発振回路１の周波数感度を模式的に示すグラフである。図５（Ｂ）は、電圧印加部４０が出力する第２電圧Ｖ２に対する発振回路１の周波数感度を模式的に示すグラフである。図５（Ａ）の横軸は第４電圧Ｖ４［Ｖ］、縦軸は発振回路１の周波数感度［ｐｐｍ／Ｖ］である。図５（Ｂ）の横軸は第２電圧Ｖ２［Ｖ］、縦軸は発振回路１の周波数感度［ｐｐｍ／Ｖ］である。また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）においては、第４電圧Ｖ４に対する発振回路１の周波数感度の調整前の状態を左側に、調整前の状態を右側に示す。

上述のように、電圧印加部４０が出力する第１電圧Ｖ１及び第３電圧Ｖ３を調整することによって、第４電圧Ｖ４に対する発振回路１の周波数感度の直線性が良くなる電圧範囲が広がるように調整する。本実施形態に係る発振回路１においては、電圧印加部４０は、第２電圧Ｖ２を第１電圧Ｖ１と連動して変化させるので、第１電圧Ｖ１が変動しても、第１特性調整部２０の第１端子２１と第２端子２２との間に印加される電圧の変動を抑制できる。特に、電圧印加部４０が、第２電圧Ｖ２と第１電圧Ｖ１との差が一定となるように、第２電圧Ｖ２を変化させる場合には、第２電圧Ｖ２に対する発振回路１の周波数感度特性において、第２電圧Ｖ２の中央値は変動するが、第２電圧Ｖ２の中央値を基準とした特性は変動しない。

このように、本実施形態に係る発振回路１によれば、電圧印加部４０が第２電圧Ｖ２を第１電圧Ｖ１と連動して変化させるので、例えば、第１特性調整部２０に可変容量素子Ｃ１、第２特性調整部３０に可変容量素子Ｃ２を使用する場合には、第１特性調整部２０の両端間の電圧の中央値を可変容量素子Ｃ１の直線性の良い範囲に設定しやすい。また、第１特性調整部２０と第２特性調整部３０とを独立して制御できるので、例えば、第１特性調整部２０に可変容量素子Ｃ１、第２特性調整部３０に可変容量素子Ｃ２を使用する場合には、１つの可変容量素子で周波数調整を行う場合に比べて、周波数調整の可変幅を広くすることができる。したがって、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路１を実現できる。

また、本実施形態に係る発振回路１によれば、可変容量素子Ｃ１及び可変容量素子Ｃ２の両端間の電圧を制御することによって可変容量素子Ｃ１及び可変容量素子Ｃ２の容量値を制御することで、発振回路１が出力する発振信号の周波数を制御できる。

また、本実施形態に係る発振回路１によれば、第１可変抵抗部Ｒ１及び第２可変抵抗部Ｒ２の抵抗値の大きさを連動して変化させることによって、第２電圧Ｖ２を第１電圧Ｖ１と連動して変化させることができるので、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路１を実現できる。

本実施形態に係る発振回路１は、設定情報を記憶する記憶部５０をさらに含んで構成されていてもよい。記憶部５０としては、その目的に応じて、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリーなど、種々の構成を採用できる。電圧印加部４０は、記憶部５０に記憶される設定情報に基づいて、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２及び第３電圧Ｖ３を制御してもよい。

本実施形態に係る発振回路１によれば、記憶部５０に記憶される設定情報に基づいて第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２を制御できるので、発振回路１が出力する発振信号の周波数を所望の周波数で容易に使用することができる。

また、本実施形態に係る発振器１０００によれば、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路１を含んでいるので、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振器１０００を実現できる。

１−２．第２実施形態
図６は、第２実施形態に係る発振回路１ａ及び発振器１０００ａを示す回路図である。図１に示される発振回路１及び発振器１０００と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る発振回路１ａは、第１特性調整部２０及び第２特性調整部３０が発振部１０の第２端子１２と接続され、第３特性調整部６０が発振部１０の第１端子１１と接続されている点で、第１実施形態に係る発振回路１と相違する。また、発振回路１ａは、電圧印加部４０ａの電圧生成部４１ａに含まれる第１可変抵抗部Ｒ１、第２可変抵抗部Ｒ２、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４の接続順序が、第１実施形態における電圧生成部４１に含まれる第１可変抵抗部Ｒ１、第２可変抵抗部Ｒ２、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４の接続順序とは逆になっている点で、第１実施形態に係る発振回路１と相違する。

第２実施形態に係る発振回路１ａ及び発振器１０００ａにおいても、第１実施形態に係る発振回路１及び発振器１０００と同様の理由により、同様の効果を奏する。

１−３．第３実施形態
図７は、第３実施形態に係る発振回路１ｂ及び発振器１０００ｂを示す回路図である。図１に示される発振回路１及び発振器１０００と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る発振回路１ｂは、発振部１０が出力する発振信号の特性を調整する第４特性調整部８０を含んで構成されている点で、第１実施形態に係る発振回路１と相違する。

第４特性調整部８０は、可変容量素子Ｃ４、第１端子８１及び第２端子８２を含んで構成されている。第４特性調整部８０の第１端子８１は、発振部１０の第２端子１２と接続されている。また、第４特性調整部８０の第２端子８２は、容量素子Ｃ１５を介して接地電位ＶＳＳと接続されている。

また、本実施形態に係る発振回路１ｂは、電圧印加部４０ｂの電圧生成部４１ｂが、電源電位Ｖｒｅｇから接地電位ＶＳＳに向かって、第２可変抵抗部Ｒ６、抵抗Ｒ４、第１可変抵抗部Ｒ５、第１可変抵抗部Ｒ１、抵抗Ｒ３、第２可変抵抗部Ｒ２の順に直列に接続されている点で、第１実施形態に係る発振回路１と相違する。

電圧印加部４０ｂは、第４特性調整部８０の第２端子８２に、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２及び第３電圧Ｖ３とは異なる第５電圧Ｖ５を印加する。図７に示される例では、電圧生成部４１ｂが、抵抗Ｒ４で生成される電圧を、抵抗Ｒ１５を介して第４特性調整部８０の第２端子８２に印加している。

第１可変抵抗部Ｒ５及び第２可変抵抗部Ｒ６の構成は、第１可変抵抗部Ｒ１及び第２可変抵抗部Ｒ２と同様である。

電圧印加部４０ｂは、第５電圧Ｖ５を第３電圧Ｖ３と連動して変化させる。好ましくは、電圧印加部４０ｂは、第３電圧Ｖ３の変化の大きさよりも、第３電圧Ｖ３と第５電圧Ｖ５との差の変化の大きさが小さくなるように、第５電圧Ｖ５を変化させる。より好ましくは、電圧印加部４０ｂは、第３電圧Ｖ３と第５電圧Ｖ５との差が一定となるように、第５電圧Ｖ５を変化させる。

本実施形態に係る発振回路１ｂによれば、電圧印加部４０ｂが第５電圧Ｖ５を第３電圧Ｖ３と連動して変化させるので、例えば、第３特性調整部６０に可変容量素子Ｃ３、第４特性調整部８０に可変容量素子Ｃ４を使用する場合には、第４特性調整部８０の両端間の電圧の中央値を可変容量素子Ｃ４の直線性の良い範囲に設定しやすい。また、第３特性調整部６０と第４特性調整部８０とを独立して制御できるので、例えば、第３特性調整部６０に可変容量素子Ｃ３、第４特性調整部８０に可変容量素子Ｃ４を使用する場合には、１つの可変容量素子で周波数調整を行う場合に比べて、周波数調整の可変幅を広くすることができる。したがって、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路１ｂを実現できる。

加えて、第３実施形態に係る発振回路１ｂ及び発振器１０００ｂにおいても、第１実施形態に係る発振回路１及び発振器１０００と同様の理由により、同様の効果を奏する。

２．電子機器
図８は、本実施形態に係る電子機器３００の機能ブロック図である。なお、上述された各実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る電子機器３００は、発振回路１、発振回路１ａ、発振回路１ｂ、発振器１０００、発振器１０００ａ及び発振器１０００ｂのいずれかを含む電子機器３００である。図８には、発振回路１を含む電子機器３００が示されている。図８に示される例では、電子機器３００は、振動子１００、発振回路１、逓倍回路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、音出力部３８０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る電子機器３００は、図８に示される構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

逓倍回路３１０は、クロックパルスをＣＰＵ３２０だけでなく各部に供給する（図示は省略）。クロックパルスは、例えば振動子１００と接続された発振回路１からの発振信号から所望の高調波信号を逓倍回路３１０で取り出した信号であってもよいし、発振回路１からの発振信号を、ＰＬＬシンセサイザーを有する逓倍回路３１０で逓倍した信号であっ
てもよい（図示は省略）。

ＣＰＵ３２０は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、逓倍回路３１０が出力するクロックパルスを用いて各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、ＣＰＵ３２０は、操作部３３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部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に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部３８０に各種の音を出力させる処理等を行う。

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）や電気泳動ディスプレイ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。

そして、音出力部３８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。

電子機器３００としては種々の電子機器が考えられる。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）、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、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（point of sale）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。

図９は、電子機器３００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。電子機器３００であるスマートフォンは、操作部３３０としてボタンを、表示部３７０としてＬＣＤを備えている。

本実施形態に係る電子機器３００によれば、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路１、発振回路１ａ、発振回路１ｂ、発振器１０００、発振器１０００ａ及び発振器１０００ｂのいずれかを含んでいるので、動作の精度の高い電子機器３００を実現できる。

３．移動体
図１０は、本実施形態に係る移動体４００の一例を示す図（上面図）である。なお、上述された各実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る移動体４００は、発振回路１、発振回路１ａ、発振回路１ｂ、発振器１０００、発振器１０００ａ及び発振器１０００ｂのいずれかを含む移動体４００である。図１０には、発振回路１を含んで構成されている発振器１０００を含む移動体４００が示されている。また、図１０に示される例では、移動体４００は、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、コントローラー４３０、コントローラー４４０、バッテリー４５０及び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、本実施形態に係る移動体４００は、図１０に示される構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

本実施形態に係る移動体４００によれば、周波数調整の精度の劣化を抑制しつつ可変幅を広くできる発振回路１、発振回路１ａ、発振回路１ｂ、発振器１０００、発振器１０００ａ及び発振器１０００ｂのいずれかを含んでいるので、動作の精度の高い移動体４００を実現できる。

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。

以上、本実施形態あるいは変形例について説明したが、本発明はこれら本実施形態あるいは変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

本発明は、実施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。

１，１ａ，１ｂ…発振回路、１０…発振部、１１…第１端子、１２…第２端子、２０…第１特性調整部、２１…第１端子、２２…第２端子、３０…第２特性調整部、３１…第１端子、３２…第２端子、４０，４０ａ，４０ｂ…電圧印加部、４１，４１ａ，４０ｂ…電圧生成部、４２…制御部、５０…記憶部、６０…第３特性調整部、６１…第１端子、６２…第２端子、７０…温度補償電圧生成部、７１…温度センサー、８０…第４特性調整部、８１…第１端子、８２…第２端子、１００…振動子、３００…電子機器、３１０…逓倍回路、３２０…ＣＰＵ、３３０…操作部、３４０…ＲＯＭ、３５０…ＲＡＭ、３６０…通信部、３７０…表示部、３８０…音声出力部、４００…移動体、４２０…コントローラー、４３０…コントローラー、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、１０００，１０００ａ…発振器、Ｃ１〜Ｃ４…可変容量素子、Ｃ１０〜Ｃ１５…容量素子、Ｑ…ＮＰＮトランジスター、Ｒ１…第１可変抵抗部、Ｒ２…第２可変抵抗部、Ｒ３，Ｒ４…抵抗、Ｒ５…第１可変抵抗部、Ｒ６…第２可変抵抗部、Ｒ１０〜Ｒ１５…抵抗、Ｒ４１〜Ｒ４６…抵抗、Ｒ１０１〜Ｒ１０９…抵抗、Ｓ…電流源、Ｓ０〜Ｓ３…信号、ＳＷ１〜ＳＷ６…スイッチ

Claims (6)

1. 発振信号を出力する発振部と、
   それぞれ前記発振部と電気的に接続されている第１端子を有するとともに、前記発振信号の特性を調整する第１特性調整部及び第２特性調整部と、
   前記第１特性調整部の第１端子及び前記第２特性調整部の第１端子に第１電圧を印加し、前記第１特性調整部の第２端子に、前記第１電圧とは異なり、かつ前記第１電圧と連動して変化する第２電圧を印加する電圧印加部と、
   を備え、
   前記第１特性調整部及び前記第２特性調整部は、可変容量素子を含み、
   前記第２特性調整部の第２端子には第３電圧が印加され、
   前記電圧印加部は、
   抵抗を介して直列に接続された第１可変抵抗部及び第２可変抵抗部を含み、
   前記第１可変抵抗部と前記第２可変抵抗部との間から前記第１電圧及び前記第２電圧を出力し、
   前記第１可変抵抗部の抵抗値の大きさの変化と前記第２可変抵抗部の抵抗値の大きさの変化とが逆になるように連動して変化させる、発振回路。
2. 請求項１に記載の発振回路において、
   前記第１電圧及び前記第２電圧を連動して変化させる設定情報を記憶する記憶部を含み、
   前記電圧印加部は、前記設定情報に基づいて、前記第１電圧及び前記第２電圧を制御する、発振回路。
3. 発振信号を出力する発振手段と、
   前記発振手段に電気的に接続され、前記発振信号の特性を調整する第１特性調整手段及び第２特性調整手段と、
   前記第１特性調整手段及び前記第２特性調整手段に、第１電圧と、前記第１電圧とは異なる第２電圧とを出力するとともに、前記第１特性調整手段に前記第１電圧を印加し、前記第１特性調整手段に、前記第１電圧と、前記第１電圧と連動して変化する前記第２電圧
   との差の電圧を印加する電圧印加手段と、
   を備え、
   前記第１特性調整手段及び前記第２特性調整手段は、可変容量素子を含み、
   前記電圧印加手段は、
   抵抗を介して直列に接続された第１可変抵抗部及び第２可変抵抗部を含み、
   前記第１可変抵抗部と前記第２可変抵抗部との間から前記第１電圧及び前記第２電圧を出力し、
   前記第１可変抵抗部の抵抗値の大きさの変化と前記第２可変抵抗部の抵抗値の大きさの変化とが逆になるように連動して変化させる、発振回路。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発振回路と、
   振動子と、
   を含む、発振器。
5. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発振回路を含む、電子機器。
6. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発振回路を含む、移動体。

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