JP6672708B2 - 信号処理回路、半導体集積回路装置、発振器、電子機器、基地局及び信号処理回路の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、信号処理回路、半導体集積回路装置、発振器、電子機器、基地局及び信号処理回路の製造方法に関する。

通信機器あるいは測定器等の基準の周波数信号源などに用いられる水晶発振器は、温度変化に対して高い精度で出力周波数が安定していることが要求される。一般に、水晶発振器の中でも極めて高い周波数安定度が得られるものとして、恒温槽型水晶発振器（ＯＣＸＯ：Oven Controlled Crystal Oscillator）が知られている。ＯＣＸＯは、一定温度に制御された恒温槽（オーブン）内に水晶振動子を収納したものであり、極めて高い周波数安定度を実現するためには、周囲温度の変化に対する恒温槽の温度制御偏差をできる限り小さくすることが重要である。

特許文献１には、ＯＣＸＯの恒温槽を制御し、かつ、温度情報を外部に出力可能な制御回路が開示されている。制御回路が出力する温度情報に応じて発振周波数を制御する手段を設けたＯＣＸＯを構成することにより、ＯＣＸＯ内部の温度信号に基づいて発振周波数の温度補償を行うことができるため、発振周波数を一層安定させることができる。また、特許文献２や特許文献３には、温度が安定したことを外部に報知可能なＯＣＸＯが開示されている。

特許第５１１４１２２号公報 特開２０１４−１９２５７８号公報 特開２０１４−９９８０８号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載の発明は、いずれも、外部装置において温度情報が必要とされる場合と外部装置において温度が安定したことを示す情報が必要とされる場合の両方に対応することはできない。

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、温度に関する複数の情報を出力可能な汎用性の高い信号処理回路及びその製造方法を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該信号処理回路を用いた半導体集積回路装置、発振器、電子機器及び基地局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］
本適用例に係る信号処理回路は、第１基準信号及び第１温度信号に基づく信号を出力可能な増幅回路と、第２基準信号と第２温度信号との比較に基づく二値信号を出力可能な判定回路と、を備えている。

本適用例によれば、増幅回路が出力可能な信号に基づく温度に関する情報と判定回路が出力可能な二値信号に基づく温度に関する情報とを出力可能な汎用性の高い信号処理回路を実現することができる。

［適用例２］
上記適用例に係る信号処理回路において、前記増幅回路は、第１イネーブル信号に基づいて動作し、前記判定回路は、第２イネーブル信号に基づいて動作し、前記増幅回路からの出力信号及び前記判定回路からの出力信号は、共通の出力端子から出力されてもよい。

本適用例によれば、第１イネーブル信号及び第２イネーブル信号に基づいて、増幅回路が出力する信号に基づく温度に関する情報と判定回路が出力する二値信号に基づく温度に関する情報とを共通の出力端子から出力可能な汎用性の高い信号処理回路を実現することができる。

［適用例３］
上記適用例に係る信号処理回路において、前記増幅回路からの出力信号及び前記判定回路からの出力信号と、前記第２イネーブル信号と、が入力されるＡＮＤゲートをさらに備えてもよい。

本適用例に係る信号処理回路によれば、増幅回路が動作し、かつ、判定回路が停止する場合に、増幅回路が出力する中間電位の信号がＡＮＤゲートに入力されても、第２イネーブル信号に基づいてＡＮＤゲートに貫通電流が流れないようにすることができる。

［適用例４］
上記適用例に係る信号処理回路において、前記ＡＮＤゲートからの出力信号に基づいて、温度が設定温度に達しているか否かを表す信号を生成するインターフェース回路をさらに備えてもよい。

本適用例に係る信号処理回路によれば、温度が設定温度に達しているか否かを表す信号を、インターフェース回路を介して外部に出力することができる。

［適用例５］
上記適用例に係る信号処理回路において、前記第１基準信号及び前記第２基準信号として、共通の基準信号が前記増幅回路及び前記判定回路に入力されてもよい。

本適用例によれば、より簡単な構成の信号処理回路を実現することができる。

［適用例６］
上記適用例に係る信号処理回路において、前記第１温度信号及び前記第２温度信号として、共通の温度信号が前記増幅回路及び前記判定回路に入力されてもよい。

本適用例によれば、より簡単な構成の信号処理回路を実現することができる。

［適用例７］
上記適用例に係る信号処理回路において、前記第１基準信号及び前記第２基準信号が、共通の第１入力端子から入力され、前記第１温度信号及び前記第２温度信号が、共通の第２入力端子から入力されてもよい。

本適用例によれば、より簡単な構成の信号処理回路を実現することができる。

［適用例８］
上記適用例に係る信号処理回路において、前記増幅回路からの出力信号を、温度を表す信号として出力し、前記判定回路からの出力信号を、温度が設定温度に達しているか否かを表す信号として出力してもよい。

本適用例によれば、増幅回路からの出力信号に基づく温度情報と判定回路からの出力信号に基づく、温度が設定温度に達しているか否かを表す情報とを出力可能な汎用性の高い信号処理回路を実現することができる。

［適用例９］
上記適用例に係る信号処理回路において、前記増幅回路が差動増幅回路であり、前記判定回路がコンパレーターであってもよい。

本適用例に係る信号処理回路によれば、差動増幅回路により、第１温度信号に基づく温度に関するアナログ信号として出力し、コンパレーターにより、第２温度信号に基づく温度に関する二値信号を、その立ち上がり時間や立下り時間を短縮して出力することができる。

［適用例１０］
本適用例に係る半導体集積回路装置は、上記のいずれかの信号処理回路を備えている。

本適用例によれば、増幅回路が出力する信号に基づく温度に関する情報と判定回路が出力する二値信号に基づく温度に関する情報とを出力可能な汎用性の高い集積回路装置を実現することができる。

［適用例１１］
本適用例に係る発振器は、発振素子と、前記発振素子を発振させる発振回路と、前記発振素子の周囲温度を検出する温度検出素子と、前記温度検出素子によって検出された温度に基づいて動作する温度制御素子と、上記のいずれかの信号処理回路と、を備え、前記第１温度信号及び前記第２温度信号は、前記温度検出素子からの出力信号または前記温度制御素子への入力信号に基づく信号である。

本適用例によれば、増幅回路が出力する信号に基づく温度に関する情報と判定回路が出力する二値信号に基づく温度に関する情報とを出力可能な汎用性の高い信号処理回路を用いるので、用途に応じた各種の発振器をより低コストで実現することができる。

［適用例１２］
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの信号処理回路又は上記の発振器を備えている。

［適用例１３］
本適用例に係る基地局は、上記のいずれかの信号処理回路又は上記の発振器を備えている。

これらの適用例によれば、増幅回路が出力する信号に基づく温度に関する情報と判定回路が出力する二値信号に基づく温度に関する情報とを出力可能な汎用性の高い信号処理回路又は当該信号処理回路を備えた発振器を用いるので、例えば、電子機器及び基地局をより低コストで実現することも可能である。

［適用例１４］
本適用例に係る信号処理回路の製造方法は、第１基準信号及び第１温度信号に基づく信号を出力する増幅回路と、第２基準信号と第２温度信号との比較に基づく二値信号を出力する判定回路と、記憶部と、を備えている信号処理回路の製造方法であって、前記増幅回路からの出力信号及び前記判定回路からの出力信号のいずれか一方が共通の出力端子から出力されるように前記記憶部を設定する工程を含む。

本適用例によれば、増幅回路からの出力信号に基づく温度に関する情報と判定回路からの出力信号（二値信号）に基づく温度に関する情報とを出力可能な汎用性の高い信号処理回路を用いるので、記憶部の設定を変更することで用途に応じた信号処理回路を低コストで製造することができる。

本実施形態の発振器の構造の一例を示す図。 本実施形態の発振器の機能ブロック図。 本実施形態における温度制御回路と出力選択回路の構成例を示す図。 本実施形態におけるオーブンの内部温度と第１温度信号の電圧及び増幅回路の出力電圧との関係の一例を示す図。 本実施形態におけるオーブンの内部温度と第２温度信号の電圧及び判定回路の出力電圧との関係の一例を示す図。 本実施形態の発振器の製造方法の手順の一例を示すフローチャート図。 本実施形態における温度補償調整工程の詳細な手順の一例を示すフローチャート図。 変形例１における温度制御回路と出力選択回路の構成例を示す図。 変形例１におけるオーブンの内部温度と第１温度信号の電圧及び増幅回路の出力電圧との関係の一例を示す図。 変形例１におけるオーブンの内部温度と第２温度信号の電圧及び判定回路の出力電圧との関係の一例を示す図。 変形例２における温度制御回路と出力選択回路の構成例を示す図。 変形例２における温度制御回路と出力選択回路の他の構成例を示す図。 変形例３における出力選択回路の構成例を示す図。 変形例３における出力選択回路の他の構成例を示す図。 本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図。 本実施形態の基地局の概略構成の一例を示す図。

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．発振器
１−１．発振器の構造
図１は、本実施形態の発振器の構造の一例を示す図であり、発振器の断面図である。図１に示すように、本実施形態の発振器１は、集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）チップ２、発振素子３、パッケージ４、外部端子（外部電極）６、温度制御素子７及び温度検出素子８を含んで構成されている。

パッケージ４は、ケース４ａと基台４ｂが接着されることによって構成されている。

パッケージ４の内部空間には、基台４ｂと対向するように部品搭載基板４ｃが設けられており、部品搭載基板４ｃの上面にはオーブン９が搭載されている。また、部品搭載基板
４ｃの下面にはＩＣチップ２が搭載されている。

発振素子３及び温度検出素子８は、部品搭載基板９ａの上面に搭載され、温度制御素子７は、部品搭載基板９ａの下面の発振素子３と対向する位置に搭載されることにより、オーブン９の内部空間に収容されている。

発振素子３、温度制御素子７及び温度検出素子８の各端子は、それぞれＩＣチップ２の所望の各端子と不図示の配線パターンで電気的に接続されている。また、ＩＣチップ２の一部の端子は、パッケージ４の表面に設けられた外部端子６と不図示の配線パターンで電気的に接続されている。

発振素子３としては、例えば、水晶振動素子、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振素子、その他の圧電振動素子やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動素子などを用いることができる。発振素子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。発振素子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。

温度検出素子８は、その周辺の温度を検出し、温度に応じた電圧を有する温度検出信号を出力する。温度検出素子８は、オーブン９の内部空間に収容されているため、オーブン９の内部空間の温度、換言すれば、オーブン９の内部空間に収容されている発振素子３の周囲温度を検出することになる。温度検出素子８は、例えば、サーミスター（ＮＴＣサーミスター（Negative Temperature Coefficient）、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスターなど）、白金抵抗、半導体のバンドギャップを利用した温度検出回路などであってもよい。

温度制御素子７は、温度検出素子８によって検出された温度に基づいて動作する。温度制御素子７は、発熱素子であってもよいし、吸熱素子であってもよい。温度制御素子７は、例えば、パワートランジスター、抵抗、ペルチェ素子などであってもよい。

１−２．発振器の機能構成
図２は、本実施形態の発振器１の機能ブロック図である。図２に示すように、本実施形態の発振器１は、オーブン９に収容された発振素子３、温度制御素子７及び温度検出素子８と、発振素子３を発振させるためのＩＣチップ２とを含み、ＩＣチップ２、発振素子３、温度制御素子７及び温度検出素子８はパッケージ４に収容されている。

本実施形態では、ＩＣチップ２は、半導体集積回路装置であり、信号処理回路５を備えている。信号処理回路５は、発振回路１０、出力回路２０、温度制御回路３０、レギュレーター４０、記憶部５０、インターフェース回路６０及び出力選択回路７０を含んで構成されている。なお、信号処理回路５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。

記憶部５０は、不揮発性メモリー５２とレジスター５４とを有しており、発振器１の外部端子６から、インターフェース回路６０を介して、不揮発性メモリー５２及びレジスター５４に対するリード／ライトが可能に構成されている。

不揮発性メモリー５２は、各種の制御データを記憶するための記憶部であり、データの書き込みが可能なプログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）として構成される。不揮発性メモリー５２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭのような書き換え可能な種々のメモリーであってもよい
し、ワンタイムＰＲＯＭのような書き換え不可能（１回のみ書き込み可能）な種々のメモリーであってもよい。

不揮発性メモリー５２には、発振回路１０の動作を制御するための発振制御データ、レギュレーター４０の動作を制御するための電圧制御データ及び温度制御回路３０の動作を制御するための温度制御データが記憶されていてもよい。発振制御データは、例えば、発振回路１０の発振段電流を調整するためのデータである。電圧制御データは、例えば、レギュレーター４０が生成する内部電源電圧、基準電圧、基準電流を調整するためのデータである。温度制御データは、例えば、オーブン９の内部温度（発振素子３の温度）を設定するためのデータであり、温度制御素子７の発熱あるいは吸熱を制御するために温度検出素子８が出力する温度検出信号の電圧に基づく電圧と比較される閾値電圧のデータであってもよい。発振素子３がＳＣカット水晶振動子であれば、その周波数温度特性は２次曲線を呈し、その頂点付近では単位温度あたりの周波数変化量が最も小さいため、例えば、温度制御データは、発振素子３の温度が頂点付近の温度になるようにオーブン９の内部温度を設定するためのデータであってもよい。なお、不揮発性メモリー５２には、出力回路２０の制御データが記憶されてもよい。

また、不揮発性メモリー５２には、出力選択回路７０の動作を制御するための第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰ及び第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰが記憶される。本実施形態では、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰ及び第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰはそれぞれ１ビットの信号であるが、複数ビットの信号であってもよい。

不揮発性メモリー５２に記憶されている各データは、ＩＣチップ２（信号処理回路５）の電源投入時（電源端子の電圧が０Ｖから所望の電圧まで立ち上がる時）に不揮発性メモリー５２からレジスター５４に転送され、レジスター５４に保持される。これにより、発振回路１０、温度制御回路３０及びレギュレーター４０には、それぞれ、レジスター５４に保持される発振制御データ、温度制御データ及び電圧制御データが入力される。また、出力選択回路７０には、レジスター５４に保持される第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰ及び第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰが入力される。

発振回路１０は、発振素子３の出力信号を増幅して発振素子３にフィードバック（帰還）することで、発振素子３を発振させ、発振素子３の発振に基づく周波数信号（発振信号）を出力する。

発振回路１０としては、既知の各種の構成の回路を採用可能であり、発振回路１０と発振素子３とにより構成される回路は、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の種々の発振回路であってもよい。

出力回路２０は、発振回路１０が出力する発振信号が入力され、外部出力用の発振信号を生成し、発振器１の外部端子６を介して外部に出力する。出力回路２０は、例えば、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）回路、ＰＥＣＬ（Positive Emitter Coupled Logic）回路、ＬＶＰＥＣＬ（Low Voltage PECL）回路等の差動出力回路であってもよいし、シングルエンドの出力回路であってもよい。また、出力回路２０は、発振回路１０が出力する発振信号を分周し、分周された発振信号を出力してもよい。例えば、レジスター５４に保持された制御データによって、出力回路２０における周波数信号（発振信号）の分周比や出力レベルが制御されてもよい。

温度制御回路３０は、温度検出素子８が出力する温度検出信号が入力され、温度制御素子７の発熱又は吸熱を制御するための温度制御信号を発生させる。例えば、温度制御回路３０は、温度検出信号の電圧がレジスター５４に保持されている温度制御データに応じた
所望の電圧値に保たれるように、温度制御素子７の発熱又は吸熱を制御してもよい。これにより、オーブン９の内部温度（発振素子３の温度）が、発振器１の周囲温度によらずほぼ一定になるように制御される。また、温度制御回路３０は、温度検出信号に基づく第１温度信号Ｖｔ１及び第２温度信号Ｖｔ２を出力する。

温度制御素子７は、温度制御回路３０が出力する温度制御信号に基づき発熱量又は吸熱量が制御される。例えば、温度制御素子７は電流量に応じて発熱量又は吸熱量が変化し、温度制御信号に基づき温度制御素子７を流れる電流量が制御されるようにしてもよい。

レギュレーター４０は、発振器１の電源端子からＩＣチップ２の電源端子を介して供給される電源電圧に基づき、発振回路１０、出力回路２０、温度制御回路３０、記憶部５０、インターフェース回路６０及び出力選択回路の一部又は全部を動作させるための各種の内部電源電圧、各種の基準電圧や基準電流などを生成する。

出力選択回路７０は、温度制御回路３０が出力する第１温度信号Ｖｔ１、第２温度信号Ｖｔ２、レジスター５４に保持される第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰ及び第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰが入力される。本実施形態では、不揮発性メモリー５２及びレジスター５４において、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰ及び第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰのうち、一方がアクティブ（ここではハイレベル）、他方が非アクティブ（ここではローレベル）となるように設定される。そして、出力選択回路７０は、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰがアクティブ（ハイレベル）の場合は、第１温度信号Ｖｔ１に基づく出力信号ＡＭＰ＿Ｏを生成し、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがアクティブ（ハイレベル）の場合は、第２温度信号Ｖｔ２に基づく出力信号ＡＭＰ＿Ｏを生成し、信号処理回路５の出力端子Ｔ１から発振器１の外部端子６を介して外部に出力する。

また、出力選択回路７０は、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがアクティブ（ハイレベル）の場合は、第２温度信号Ｖｔ２に基づくデジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏを生成し、インターフェース回路６０に出力する。

この出力選択回路７０の構成例の詳細については後述する。

インターフェース回路６０は、発振器１の複数の外部端子６から入力されるクロック信号やデータ信号（コマンドデータ、アドレスデータ、書き込みデータ等）に基づき、不揮発性メモリー５２及びレジスター５４に対するリード／ライトを行うためのインターフェース回路である。また、インターフェース回路６０は、出力選択回路７０が出力するデジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏが入力され、発振器１の外部端子６からデジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏの読み出し要求コマンドが入力された場合に、デジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏを出力する。インターフェース回路６０は、例えば、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）やＩ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）などの各種のシリアルバス対応のインターフェース回路であってもよいし、パラレルバス対応のインターフェース回路であってもよい。ただし、発振器１の外部端子数を削減し、パッケージ４を小型化するためには、インターフェース回路６０をシリアルバス対応のインターフェース回路として構成するのが望ましい。

このように構成された本実施形態の発振器１は、発振器１の動作が保証される所望の温度範囲において、発振器１の周囲温度によらず極めて安定した周波数の発振信号を出力する恒温槽型発振器（発振素子３が水晶振動子であればＯＣＸＯ（Oven Controlled Crystal Oscillator））として機能する。特に、発振素子３をＳＣカット水晶振動子とし、発振素子３の温度が頂点付近の温度になるように温度制御データを設定することで、周波数安定度の極めて高い恒温槽型発振器を実現することができる。

１−３．温度制御回路及び出力選択回路の構成
図３は、温度制御回路３０及び出力選択回路７０の具体的な構成例を示す図である。図３では、温度制御回路３０と電気的に接続される温度制御素子７として、発熱素子として機能するＮＰＮ型パワートランジスターが用いられている。また、温度制御回路３０と電気的に接続される温度検出素子８としてＮＴＣサーミスターが用いられている。図３では、温度が低下すると温度検出素子８（ＮＴＣサーミスター）の抵抗値が上昇し、その出力信号（温度検出信号）の電圧が低下するため、温度制御回路３０に含まれる演算増幅器３１の入力電位差が大きくなる。逆に、温度が上昇すると温度検出素子８（ＮＴＣサーミスター）の抵抗値が低下し、その出力信号（温度検出信号）の電圧が上昇するため、演算増幅器３１の入力電位差が小さくなる。演算増幅器３１の出力電圧は入力電位差に比例する。温度制御素子７（ＮＰＮ型パワートランジスター）は、演算増幅器３１の出力電圧が所定の電圧値よりも高い時はオンし、電圧値が高いほど電流が流れて発熱量が大きくなる。また、温度制御素子７（ＮＰＮ型パワートランジスター）は、演算増幅器３１の出力電圧が所定の電圧値よりも低い時はオフし、電流が流れず発熱量が徐々に低下する。したがって、温度検出素子８（ＮＴＣサーミスター）の抵抗値が所望の値になるように、すなわち、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）が所望の設定温度に保たれるように温度制御素子７の動作が制御される。

なお、本実施形態では、可変抵抗３２の抵抗値は温度制御データに応じて変化し、可変抵抗３２の抵抗値に応じて演算増幅器３１の非反転入力端子の電圧（温度制御素子７（ＮＰＮ型パワートランジスター）の動作条件）が変化する。従って、温度制御データに応じて、温度制御素子７（ＮＰＮ型パワートランジスター）のオンとオフが切り替わる時の温度検出素子８（ＮＴＣサーミスター）の出力電圧値（温度検出信号の電圧値）が可変であるため、オーブン９の設定温度を制御可能である。

また、図３に示すように、出力選択回路７０は、増幅回路８０と、判定回路９０とを含んで構成されている。

増幅回路８０は、第１基準信号Ｖｒ１及び温度検出素子８（ＮＴＣサーミスター）からの出力信号に基づく信号である第１温度信号Ｖｔ１が入力され、第１基準信号Ｖｒ１及び第１温度信号Ｖｔ１に基づく信号を出力可能である。本実施形態では、増幅回路８０は、抵抗８１、抵抗８２及びレギュレーター４０が生成する基準電圧Ｖｒｅｇ２を電源電圧として動作する演算増幅器８３を含む差動増幅回路である。そして、レギュレーター４０が生成する基準電圧Ｖｒｅｇ３とグランドとの間を抵抗分割して生成される第１基準信号Ｖｒ１が演算増幅器８３の非反転入力端子に入力され、第１温度信号Ｖｔ１として温度検出素子８が出力する温度検出信号（ＮＴＣサーミスターからの信号）が抵抗８１を介して演算増幅器８３の反転入力端子に入力される。

本実施形態では、増幅回路８０は、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰに基づいて動作する。具体的には、増幅回路８０は、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰがアクティブ（ハイレベル）の時に動作し、演算増幅器８３により、第１基準信号Ｖｒ１と第１温度信号Ｖｔ１との電位差を、抵抗８１の抵抗値及び抵抗８２の抵抗値に応じた増幅率で増幅した電圧を有する信号を出力する。

また、増幅回路８０は、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰが非アクティブ（ローレベル）の時に停止し、演算増幅器８３の出力端子がオープン（ハイインピーダンス）となり、第１温度信号Ｖｔ１に基づく信号を出力しない。

図４に、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰがアクティブ（ハイレベル）の時の、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）と第１温度信号Ｖｔ１の電圧（実線）及び増幅
回路８０（演算増幅器８３）の出力電圧（破線）との関係の一例を示す。図４に示すように、増幅回路８０（演算増幅器８３）からの出力信号は、その電圧が第１温度信号Ｖｔ１の電圧に応じて変化する信号、すなわち、温度を表す信号である。より具体的には、増幅回路８０（演算増幅器８３）からの出力信号は、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）を表す信号である。

図３に戻り、判定回路９０は、第２基準信号Ｖｒ２及び温度制御素子７（ＮＰＮ型パワートランジスター）への入力信号に基づく信号である第２温度信号Ｖｔ２が入力され、第２基準信号Ｖｒ２と第２温度信号Ｖｔ２との比較に基づく二値信号を出力可能である。本実施形態では、判定回路９０は、レギュレーター４０が生成する基準電圧Ｖｒｅｇ２を電源電圧として動作するコンパレーター９１である。そして、第２温度信号Ｖｔ２として温度制御素子７の入力信号（ＮＰＮ型パワートランジスターのベース端子への入力信号）がコンパレーター９１の非反転入力端子に入力され、レギュレーター４０が生成する基準電圧Ｖｒｅｇ３とグランドとの間を抵抗分割して生成される第２基準信号Ｖｒ２がコンパレーター９１の反転入力端子に入力される。例えば、第２基準信号Ｖｒ２の電圧は、温度制御素子７（ＮＰＮ型パワートランジスター）がオンからオフ又はオフからオンに切り替わる時（オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）が設定温度に一致する時）の演算増幅器３１の出力電圧値と一致するように設定される。

本実施形態では、判定回路９０は、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰに基づいて動作する。具体的には、判定回路９０（コンパレーター９１）は、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがアクティブ（ハイレベル）の時に動作し、第２温度信号Ｖｔ２の電圧が第２基準信号Ｖｒ２の電圧よりも高い場合はハイレベル、第２温度信号Ｖｔ２の電圧が第２基準信号Ｖｒ２の電圧よりも低い場合はローレベルとなる信号を出力する。

また、判定回路９０（コンパレーター９１）は、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰが非アクティブ（ローレベル）の時に停止し、その出力端子がオープン（ハイインピーダンス）となり、第２温度信号Ｖｔ２に基づく信号を出力しない。

図５に、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがアクティブ（ハイレベル）の時の、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）と第２温度信号Ｖｔ２の電圧（実線）及び判定回路９０（コンパレーター９１）の出力電圧（破線）との関係の一例を示す。図５に示すように、判定回路９０（コンパレーター９１）からの出力信号は、第２温度信号Ｖｔ２の電圧と第２基準信号Ｖｒ２の電圧との大小関係に応じた二値信号、すなわち、温度が設定温度に達しているか否かを表す信号である。より具体的には、判定回路９０（コンパレーター９１）からの出力信号がハイレベルの時は、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）が設定温度に達しておらず、ローレベルの時はオーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）が設定温度に達していることを表す。

図３に戻り、増幅回路８０（演算増幅器８３）の出力端子と判定回路９０（コンパレーター９１）の出力端子とは配線で接続されており、当該配線を伝搬する信号は、出力選択回路７０の出力信号ＡＭＰ＿Ｏとして、信号処理回路５の出力端子Ｔ１から出力される。上述したように、本実施形態では、不揮発性メモリー５２及びレジスター５４において、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰ及び第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰのうち、一方がアクティブ（ハイレベル）、他方が非アクティブ（ローレベル）となるように設定される。従って、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰがアクティブ（ハイレベル）に設定された時は、出力選択回路７０の出力信号ＡＭＰ＿Ｏは増幅回路８０からの出力信号であり、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがアクティブ（ハイレベル）に設定された時は、出力選択回路７０の出力信号ＡＭＰ＿Ｏは判定回路９０からの出力信号である。すなわち、本実施形態では、増幅回路８０からの出力信号及び判定回路９０からの出力信号は、共通の出力端子
Ｔ１から出力される。

また、本実施形態では、出力選択回路７０は、増幅回路８０からの出力信号及び判定回路９０からの出力信号と、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰとが入力されるＡＮＤゲート７１をさらに備える。より具体的には、ＡＮＤゲート７１は、出力選択回路７０の出力信号ＡＭＰ＿Ｏと第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰとが入力され、これら２つの信号の論理積であるデジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏを出力する。

従って、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰがアクティブ（ハイレベル）に設定された時は、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰは非アクティブ（ローレベル）であるから、ＡＮＤゲート７１が出力するデジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏはローレベルの信号である。この時、出力選択回路７０の出力信号ＡＭＰ＿Ｏは増幅回路８０からの出力信号であるので、ハイレベルとローレベルの間の中間電位となり得るが、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがローレベルであるから、ＡＮＤゲート７１において、電源からグランドへの電流経路が遮断されており、貫通電流は流れない。従って、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰがアクティブ（ハイレベル）に設定された時の消費電力の増加を抑制することができる。

また、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがアクティブ（ハイレベル）に設定された時は、出力選択回路７０の出力信号ＡＭＰ＿Ｏは判定回路９０からの出力信号であるので、ＡＮＤゲート７１が出力するデジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏも判定回路９０からの出力信号である。そして、外部装置から、発振器１の外部端子６を介してデジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏの読み出し要求コマンド（温度）が入力された場合、インターフェース回路６０は、ＡＮＤゲート７１からの出力信号であるデジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏに基づいて、温度が設定温度に達しているか否かを表す信号を生成し、発振器１の外部端子６を介して外部装置に出力する。より具体的には、デジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏがハイレベルの時は、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）が設定温度に達しておらず、ローレベルの時はオーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）が設定温度に達していることを表す。

１−４．発振器（信号処理回路）の製造方法
図６は、本実施形態の発振器１の製造方法の手順の一例を示すフローチャート図である。図６の工程Ｓ１０〜Ｓ４０の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。

図６の例では、まず、ＩＣチップ２（信号処理回路５）の特性を調整する（Ｓ１０）。たとえば、この工程Ｓ１０において、ＩＣチップ２（信号処理回路５）の特性情報を取得し、取得した特性情報に応じて、記憶部５０（不揮発性メモリー５２）に最適な電圧制御データや発振制御データを書き込んでもよい。

次に、部品搭載基板４ｃに、ＩＣチップ２と、発振素子３、温度制御素子７及び温度検出素子８が収容されたオーブン９とを搭載し、熱処理を行ってケース４ａと基台４ｂとを封止することにより、発振器１を組み立てる（Ｓ２０）。工程Ｓ２０により、ＩＣチップ２、発振素子３、温度制御素子７及び温度検出素子８は、パッケージ４の内部又は凹部の表面に設けられた配線によって接続され、ＩＣチップ２に電源を供給するとＩＣチップ２、発振素子３、温度制御素子７及び温度検出素子８が電気的に接続される状態になる。

次に、発振器１の設定温度調整を行う（Ｓ３０）。この設定温度調整工程Ｓ３０の詳細は後述する。

最後に、信号処理回路５において、増幅回路８０からの出力信号及び判定回路９０からの出力信号のいずれか一方が共通の出力端子Ｔ１から出力されるように記憶部５０を設定
する（Ｓ４０）。この工程Ｓ４０では、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰ及び第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰのうち、一方がアクティブ（ハイレベル）、他方が非アクティブ（ローレベル）になるように、不揮発性メモリー５２を設定する。

なお、図６のフローチャート図は、信号処理回路５（あるいはＩＣチップ２）の製造方法の手順の一例を示すフローチャート図でもあり、信号処理回路５（あるいはＩＣチップ２）の製造方法の手順としては工程Ｓ２０及びＳ３０は無くてもよい。

図７は、本実施形態における設定温度調整工程（図６のＳ３０）の詳細な手順の一例を示すフローチャート図である。図７の工程Ｓ３１〜Ｓ３９の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。また、可能な範囲で、各工程の順番を適宜変更してもよい。

図７の例では、まず、外部装置（ここでは、発振器１の特性を調整するための装置）が、恒温槽に収容されている発振器１に電源電圧を供給し、発振器１を動作させる（Ｓ３１）。

次に、外部装置が、恒温槽の温度（発振器１の周囲温度）を所望の温度（例えば、−４０℃）に設定する（Ｓ３２）。

次に、外部装置が、信号処理回路５のレジスター５４に、インターフェース回路６０を介して所定の温度制御データを設定する（Ｓ３３）。

次に、外部装置が、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰがアクティブ（ハイレベル）、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰが非アクティブ（ローレベル）となるように信号処理回路５のレジスター５４を設定し、出力端子Ｔ１を介して出力される第１温度信号Ｖｔ１に基づく電圧値Ｖ１を測定する（Ｓ３４）。

次に、外部装置が、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰが非アクティブ（ローレベル）、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがアクティブ（ハイレベル）となるように信号処理回路５のレジスター５４を設定し、出力端子Ｔ１を介して出力される第２温度信号Ｖｔ２に基づく電圧値Ｖ２を測定する（Ｓ３５）。

次に、外部装置が、出力回路２０が出力する発振信号の周波数Ｆを測定する（Ｓ３６）。

次に、外部装置が、恒温槽の温度を異なる温度（例えば、−３０℃）に設定し（Ｓ３２１）、再び、工程Ｓ３３〜工程Ｓ３６の処理を行う。

同様に、外部装置が、発振器１の動作が保証される所望の温度範囲（例えば、−４０℃〜＋８５℃）に含まれる、測定対象のすべての温度での測定を終了するまで（Ｓ３７のＮ）、工程Ｓ３２〜工程Ｓ３６の処理を繰り返す。

そして、外部装置が、測定対象のすべての温度での測定を終了すると（Ｓ３７のＹ）、次に、工程Ｓ３３で設定した温度制御データ、工程Ｓ３４〜Ｓ３６で測定したＶ１、Ｖ２及びＦから、周波数温度特性がフラットに最も近づく温度制御データを算出する（Ｓ３８）。例えば、外部装置が、Ｖ１毎に、設定した温度制御データとＶ２との関係やＶ２とＦとの関係などを算出し、これらの関係を基に、最適な温度制御データを算出する。

次に、外部装置が、工程Ｓ３８で算出した温度制御データを信号処理回路５の不揮発性
メモリー５２に書き込み（Ｓ３９）、設定温度調整工程が終了する。

１−５．作用効果
以上に説明したように、本実施形態の発振器１では、信号処理回路５が、増幅回路８０により、第１基準信号Ｖｒ１及び第１温度信号Ｖｔ１に基づく信号を出力し、判定回路９０が第２基準信号Ｖｒ２と第２温度信号Ｖｔ２との比較に基づく二値信号を出力する。そして、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰ及び第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰのいずれか一方のみがアクティブとなるように記憶部５０を設定することで、増幅回路８０からの出力信号と判定回路９０からの出力信号のいずれか一方を共通の出力端子Ｔ１から出力させるこができる。このように、本実施形態によれば、汎用性の高い信号処理回路５を用いてその記憶部５０の設定を変更することで用途に応じた発振器１をより低コストに実現することが可能である。また、本実施形態によれば、増幅回路８０からの出力信号と判定回路９０からの出力信号のいずれか一方を出力端子Ｔ１から出力可能であるため、発振器１の小型化にも有利である。

また、本実施形態の発振器１によれば、図３に示したように、温度検出素子８からの出力信号を第１温度信号Ｖｔ１とし、温度制御素子７への入力信号を第２温度信号Ｖｔ２とすることで、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）の情報と、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）が設定温度に達しているか否か（温度が安定しているか否か）を表す情報とを出力することができる。従って、図７に示したように、外部装置は、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰ及び第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰの設定を変更しながら必要な情報を取得し、オーブン９の設定温度を調整することもできる。

また、本実施形態の発振器１によれば、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰをアクティブに設定することにより、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）の情報と、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）が設定温度に達しているか否かを表す信号を、出力端子Ｔ１を介して外部へ出力するとともに、インターフェース回路６０を介して外部へ出力することもできる。従って、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）が設定温度に達しているか否かを表す信号を、出力端子Ｔ１を介して受け取る外部装置にも、インターフェース回路６０を介して読み出す外部装置にも適用可能な汎用性の高い発振器１を実現することができる。

また、本実施形態の発振器１によれば、図３に示したように、判定回路９０として演算増幅器ではなくコンパレーター９１が用いられているので、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）が設定温度に達しているか否かを表す二値信号を、その立ち上がり時間や立下り時間を短縮して出力することができる。

１−６．変形例
［変形例１］
上述した実施形態では、図３に示したように、増幅回路８０には、第１温度信号Ｖｔ１として、温度検出素子８からの出力信号に基づく信号が入力されているが、温度制御素子７への入力信号に基づく信号が入力されてもよい。

図８は、この変形例１における温度制御回路３０及び出力選択回路７０の具体的な構成例を示す図である。図８では、温度制御素子７の入力信号（ＮＰＮ型パワートランジスターのベース端子への入力信号）が、第１温度信号Ｖｔ１として増幅回路８０に入力される（具体的には、演算増幅器８３の反転入力端子に入力される）。また、温度検出素子８（ＮＴＣサーミスター）が出力する温度検出信号が、第２温度信号Ｖｔ２として判定回路９０に入力される（具体的には、コンパレーター９１の非反転入力端子に入力される）。すなわち、図８では、図３に対して、第１温度信号Ｖｔ１と第２温度信号Ｖｔ２が入れ替わ
っている。図９に、この変形例１における、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰがアクティブ（ハイレベル）の時の、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）と第１温度信号Ｖｔ１の電圧（実線）及び増幅回路８０（演算増幅器８３）の電圧（破線）との関係の一例を示す。また、図１０に、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがアクティブ（ハイレベル）の時の、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）と第２温度信号Ｖｔ２の電圧（実線）及び判定回路９０（コンパレーター９１）の電圧（破線）との関係の一例を示す。

［変形例２］
上述した実施形態では、図３に示したように、別個の信号である第１基準信号Ｖｒ１及び第２基準信号Ｖｒ２が、それぞれ、増幅回路８０及び判定回路９０に入力されているが、第１基準信号Ｖｒ１及び第２基準信号Ｖｒ２として、共通の基準信号が増幅回路８０及び判定回路９０に入力されてもよい。また、上述した実施形態では、図３に示したように、別個の信号である第１温度信号Ｖｔ１及び第２温度信号Ｖｔ２が、それぞれ、増幅回路８０及び判定回路９０に入力されているが、第１温度信号Ｖｔ１及び第２温度信号Ｖｔ２として、共通の温度信号が増幅回路８０及び判定回路９０に入力されてもよい。

図１１は、この変形例２における温度制御回路３０及び出力選択回路７０の具体的な構成例を示す図である。図１１では、レギュレーター４０が生成する基準電圧Ｖｒｅｇ３とグランドとの間を抵抗分割して生成される基準信号が、第１基準信号Ｖｒ１として増幅回路８０に入力される（具体的には、演算増幅器８３の非反転入力端子に入力される）とともに、第２基準信号Ｖｒ２として判定回路９０に入力される（具体的には、コンパレーター９１の反転入力端子に入力される）。また、温度検出素子８（ＮＴＣサーミスター）からの出力信号（温度検出信号）が、第１温度信号Ｖｔ１として増幅回路８０に入力される（具体的には、抵抗８１を介して演算増幅器８３の反転入力端子に入力される）とともに、第２温度信号Ｖｔ２として判定回路９０に入力される（具体的には、コンパレーター９１の非反転入力端子に入力される）。なお、図１１の構成において、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰがアクティブ（ハイレベル）の時の、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）と第１温度信号Ｖｔ１の電圧（実線）及び増幅回路８０（演算増幅器８３）の電圧（破線）との関係は図４と同様であるため、その図示を省略する。同様に、図１１の構成において、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがアクティブ（ハイレベル）の時の、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）と第２温度信号Ｖｔ２の電圧（実線）及び判定回路９０（コンパレーター９１）の電圧（破線）との関係は図１０と同様であるため、その図示を省略する。

また、図１２は、この変形例２における温度制御回路３０及び出力選択回路７０の具体的な他の構成例を示す図である。図１２では、レギュレーター４０が生成する基準電圧Ｖｒｅｇ３とグランドとの間を抵抗分割して生成される基準信号が、第１基準信号Ｖｒ１として増幅回路８０に入力される（具体的には、演算増幅器８３の非反転入力端子に入力される）とともに、第２基準信号Ｖｒ２として判定回路９０に入力される（具体的には、コンパレーター９１の反転入力端子に入力される）。また、温度制御素子７（ＮＰＮ型パワートランジスター）への入力信号が、第１温度信号Ｖｔ１として増幅回路８０に入力される（具体的には、抵抗８１を介して演算増幅器８３の反転入力端子に入力される）とともに、第２温度信号Ｖｔ２として判定回路９０に入力される（具体的には、コンパレーター９１の非反転入力端子に入力される）。なお、図１２の構成において、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰがアクティブ（ハイレベル）の時の、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）と第１温度信号Ｖｔ１の電圧（実線）及び増幅回路８０（演算増幅器８３）の電圧（破線）との関係は図９と同様であるため、その図示を省略する。同様に、図１２の構成において、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰがアクティブ（ハイレベル）の時の、オーブン９の内部温度（発振素子３の周囲温度）と第２温度信号Ｖｔ２の電圧（実線）及
び判定回路９０（コンパレーター９１）の電圧（破線）との関係は図５と同様であるため、その図示を省略する。

この変形例２によれば、第１基準信号Ｖｒ１及び第２基準信号Ｖｒ２を生成する回路を共通化することができるので、より簡単な構成で回路面積の小さい信号処理回路５を実現することができる。

［変形例３］
また、上記実施形態における出力選択回路７０を、第１基準信号Ｖｒ１及び第２基準信号Ｖｒ２が、共通の第１入力端子から入力され、第１温度信号Ｖｔ１及び第２温度信号Ｖｔ２が、共通の第２入力端子から入力されるように変形してもよい。

図１３は、この変形例３において、増幅回路８０からの出力信号を出力端子Ｔ１から出力させる場合（第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰをアクティブに設定する場合）の出力選択回路の構成例を示す図である。図１３では、演算増幅器８３の反転入力端子に入力される第１温度信号Ｖｔ１及びコンパレーター９１の非反転入力端子に入力される第２温度信号Ｖｔ２が、ＩＣチップ２の第１入力端子Ｔ１１から共通に入力されている。また、演算増幅器８３の非反転入力端子に入力される第１基準信号Ｖｒ１及びコンパレーター９１の反転入力端子に入力される第２基準信号Ｖｒ２が、ＩＣチップ２の共通の第２入力端子Ｔ１２から共通に入力されている。増幅回路８０を構成する抵抗８１及び抵抗８２は、ＩＣチップ２の外部に設けられている。抵抗８１の一端には、例えば、温度検出素子８（ＮＴＣサーミスター）からの出力信号（温度検出信号）、あるいは、温度制御素子７（ＮＰＮ型パワートランジスター）への入力信号が供給される。また、抵抗８１の他端及び抵抗８２の一端は第１入力端子Ｔ１１と電気的に接続され、抵抗８２の他端は、出力端子Ｔ１と電気的に接続されている。この場合、例えば、図６に示した発振器１の製造方法の手順において、工程Ｓ２０で、基板上の抵抗８１の配置領域に所望の抵抗値の抵抗を配置し、抵抗８２の配置領域に所望の抵抗値の抵抗を配置すればよい。

図１４は、この変形例３において、判定回路９０からの出力信号を出力端子Ｔ１から出力させる場合（第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰをアクティブに設定する場合）の出力選択回路の構成例を示す図である。図１４では、演算増幅器８３の反転入力端子に入力される第１温度信号Ｖｔ１及びコンパレーター９１の非反転入力端子に入力される第２温度信号Ｖｔ２が、ＩＣチップ２の第１入力端子Ｔ１１から共通に入力されている。また、演算増幅器８３の非反転入力端子に入力される第１基準信号Ｖｒ１及びコンパレーター９１の反転入力端子に入力される第２基準信号Ｖｒ２が、ＩＣチップ２の共通の第２入力端子Ｔ１２から共通に入力されている。増幅回路８０を構成する抵抗８１として０Ωの抵抗がＩＣチップ２の外部に設けられており、抵抗８１の両端は短絡されている。また、図１３と異なり、抵抗８２は設けられておらず、第１入力端子Ｔ１１と出力端子Ｔ１の間は開放されている。この場合、例えば、図６に示した発振器１の製造方法の手順において、工程Ｓ２０で、基板上の抵抗８１の配置領域に０Ωの抵抗を配置し、抵抗８２の配置領域には抵抗を配置しないようにすればよい。

この変形例３によれば、ＩＣチップ２を汎用化し、ＩＣチップ２の外付けの抵抗８１及び抵抗８２を変更することで、用途に応じた発振器１を低コストに実現することが可能である。

［変形例４］
上述した実施形態では、図３に示したように、ＡＮＤゲート７１は、出力選択回路７０の出力信号ＡＭＰ＿Ｏと第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰとが入力されているが、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰに代えて、インターフェース回路６０が外部装置から読み出し
要求コマンドを受け取った場合に生成する読み出し信号が入力されるようにしてもよい。この読み出し信号は、例えば、インターフェース回路６０が記憶部５０又は出力選択回路７０から読み出し対象のデータを受け取る期間（クロックサイクル）にアクティブ（ハイレベル）となる信号であってもよい。あるいは、ＡＮＤゲート７１は、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰに代えて、この読み出し信号と出力選択回路７０からの読み出しの場合にのみアクティブ（ハイレベル）となるアドレスデコード信号との論理積に相当する信号が入力されるようにしてもよい。

［変形例５］
上述した実施形態では、図３に示したように、増幅回路８０からの出力信号と判定回路９０からの出力信号は、信号処理回路５の共通の出力端子Ｔ１から出力されているが、それぞれ、別個の出力端子から出力されてもよい。

［変形例６］
上述した実施形態では、第１イネーブル信号ＥＮ＿ＡＭＰをアクティブ（ハイレベル）、かつ、第２イネーブル信号ＥＮ＿ＣＭＰを非アクティブ（ローレベル）に設定した場合、ＡＮＤゲート７１が出力するデジタル信号Ｎ＿ＡＭＰ＿Ｏが常にローレベルとなるため、外部装置は、インターフェース回路６０を介して増幅回路８０からの出力信号を読み出すことができない。例えば、増幅回路８０からの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路を設け、当該Ａ／Ｄ変換回路が出力するデジタル信号がインターフェース回路６０に入力されるようにしてもよい。

２．電子機器
図１５は、本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態の電子機器３００は、発振器３１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２０、逓倍回路３３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５０、通信部３６０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１５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。

発振器３１０は、信号処理回路３１２により、発振源からの信号に基づき所望の周波数の発振信号を出力するものである。

逓倍回路３３０は、発振器３１０（信号処理回路３１２）が出力する発振信号を所望の周波数に逓倍して出力する回路である。逓倍回路３３０が出力する発振信号は、ＣＰＵ３２０のクロック信号として使用されてもよいし、ＣＰＵ３２０が通信用の搬送波を生成するために使用されてもよい。

ＣＰＵ３２０（処理部）は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、例えば、発振器３１０が出力する発振信号あるいは逓倍回路３３０が出力する発振信号に基づいて各種の計算処理や制御処理を行う。

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、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。

例えば、信号処理回路３１２として上記の実施形態又は各変形例における汎用性の高い信号処理回路５を適用し、あるいは、発振器３１０として上記の実施形態又は各変形例の発振器１（信号処理回路５を備える）を適用することにより、電子機器３００の低コスト化を実現することができる。

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、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール、ネットワーク機器、放送機器、人工衛星や基地局で利用される通信機器、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（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。

本実施形態の電子機器３００の一例として、信号処理回路３１２を備えた発振器３１０を基準信号源として用いて、例えば、端末と有線または無線で通信を行う端末基地局用装置等として機能する伝送装置が挙げられる。信号処理回路３１２として上記の実施形態又は各変形例における汎用性の高い信号処理回路５を適用し、あるいは、発振器３１０として上記の実施形態又は各変形例の発振器１（信号処理回路５を備える）を適用することにより、例えば通信基地局などに利用可能な、従来よりも周波数精度の高い、高性能、高信頼性を所望される電子機器３００をより低コストで実現することも可能である。

また、本実施形態の電子機器３００の他の一例として、通信部３６０が外部クロック信号を受信し、ＣＰＵ３２０（処理部）が、当該外部クロック信号と発振器３１０の出力信号あるいは逓倍回路３３０の出力信号（内部クロック信号）とに基づいて、発振器３１０の周波数を制御する周波数制御部と、を含む、通信装置であってもよい。この通信装置は、例えば、ストレータム３などの基幹系ネットワーク機器やフェムトセルに使用される通信機器であってもよい。

３．基地局
図１６は、本実施形態の基地局の概略構成の一例を示す図である。本実施形態の基地局４００は、受信装置４１０、送信装置４２０及び制御装置４３０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１６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。

受信装置４１０は、受信アンテナ４１２、受信部４１４、処理部４１６及び発振器４１８を含んで構成されている。

発振器４１８は、信号処理回路４１９により、発振源からの信号に基づき所望の周波数の発振信号を出力するものである。

受信アンテナ４１２は、携帯電話機やＧＰＳ衛星などの移動局（不図示）から、各種の情報が重畳された電波を受信する。

受信部４１４は、発振器４１８（信号処理回路４１９）が出力する発振信号を用いて、受信アンテナ４１２が受信した信号を所望の中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequency）帯の信号に復調する。

処理部４１６は、発振器４１８が出力する発振信号を用いて、受信部４１４が復調した中間周波数帯の信号をベースバンド信号に変換し、ベースバンド信号に含まれている情報を復調する。

制御装置４３０は、受信装置４１０（処理部４１６）が復調した情報を受け取り、当該情報に応じた各種の処理を行う。そして、制御装置４３０は、移動局に送信する情報を生成し、当該情報を送信装置４２０（処理部４２６）に送出する。

送信装置４２０は、送信アンテナ４２２、送信部４２４、処理部４２６及び発振器４２８を含んで構成されている。

発振器４２８は、信号処理回路４２９により、発振源からの信号に基づき所望の周波数の発振信号を出力するものである。

処理部４２６は、発振器４２８（信号処理回路４２９）が出力する発振信号を用いて、制御装置４３０から受け取った情報を用いてベースバンド信号を生成し、当該ベースバンド信号を中間周波数帯の信号に変換する。

送信部４２４は、発振器４２８が出力する発振信号を用いて、処理部４２６からの中間周波数帯の信号を変調して搬送波に重畳する。

送信アンテナ４２２は、送信部４２４からの搬送波を電波として携帯電話機やＧＰＳ衛星などの移動局に送信する。

受信装置４１０が有する信号処理回路４１９や送信装置４２０が有する信号処理回路４２９として上記の実施形態又は各変形例における汎用性の高い信号処理回路５を適用し、あるいは、受信装置４１０が有する発振器４１８や送信装置４２０が有する発振器４２８として上記の実施形態又は各変形例における発振器１（信号処理回路５を備える）を適用することにより、通信性能に優れた信頼性の高い基地局をより低コストで実現することができる。

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、上述した実施形態の発振器は恒温槽型発振器であるが、本発明は、恒温槽型発振器に限らず、温度補償機能を有する温度補償発振器（例えば、ＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator））や周波数制御機能を有する電圧制御発振器（例えば、ＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator））、温度補償機能と周波数制御機能を有する発振器（例えば、ＶＣ−ＴＣＸＯ（Voltage Controlled Temperature Compensated Crystal Oscillator））等にも適用することができる。

上述した実施形態および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、上記の実施形態およ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…発振器、２…ＩＣチップ、３…発振素子、４…パッケージ、４ａ…ケース、４ｂ…基台、４ｃ…部品搭載基板、５…信号処理回路、６…外部端子（外部電極）、７…温度制御素子、８…温度検出素子、９…オーブン、９ａ…部品搭載基板、１０…発振回路、２０…出力回路、３０…温度制御回路、３１…演算増幅器、３２…可変抵抗、４０…レギュレーター、５０…記憶部、５２…不揮発性メモリー、５４…レジスター、６０…インターフェース回路、７０…出力選択回路、７１…ＡＮＤゲート、８０…増幅回路、８１…抵抗、８２…抵抗、８３…演算増幅器、９０…判定回路、９１…コンパレーター、３００…電子機器、３１０…発振器、３１２…信号処理回路、３２０…ＣＰＵ、３３０…逓倍回路、３４０…ＲＯＭ、３５０…ＲＡＭ、３６０…通信部、４００…基地局、４１０…受信装置、４１２…受信アンテナ、４１４…受信部、４１６…処理部、４１８…発振器、４１９…信号処理回路、４２０…送信装置、４２２…送信アンテナ、４２４…送信部、４２６…処理部、４２８…発振器、４２９…信号処理回路、４３０…制御装置、ＥＮ＿ＡＭＰ…第１イネーブル信号、ＥＮ＿ＣＭＰ…第２イネーブル信号、Ｖｒ１…第１基準信号、Ｖｒ２…第２基準信号、Ｖｔ１…第１温度信号、Ｖｔ２…第２温度信号、Ｔ１…出力端子

Claims (14)

1. 第１基準信号及び第１温度信号に基づく信号を出力可能な増幅回路と、
   第２基準信号と第２温度信号との比較に基づく二値信号を出力可能な判定回路と、
   前記増幅回路の出力ノード及び前記判定回路の出力ノードに電気的に接続された出力端子と、を備え、
   前記増幅回路は第１イネーブル信号に基づいて動作し、
   前記判定回路は第２イネーブル信号に基づいて動作する、信号処理回路。
2. 前記増幅回路からの出力信号及び前記判定回路からの出力信号と、前記第２イネーブル信号と、が入力されるＡＮＤゲートをさらに備える、請求項１に記載の信号処理回路。
3. 前記ＡＮＤゲートからの出力信号に基づいて、温度が設定温度に達しているか否かを表す信号を生成するインターフェース回路をさらに備える、請求項２に記載の信号処理回路。
4. 前記第１基準信号及び前記第２基準信号として、共通の基準信号が前記増幅回路及び前記判定回路に入力される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の信号処理回路。
5. 前記第１温度信号及び前記第２温度信号として、共通の温度信号が前記増幅回路及び前記判定回路に入力される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の信号処理回路。
6. 前記第１基準信号及び前記第２基準信号が、共通の第１入力端子から入力され、
   前記第１温度信号及び前記第２温度信号が、共通の第２入力端子から入力される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の信号処理回路。
7. 前記増幅回路からの出力信号を、温度を表す信号として出力し、
   前記判定回路からの出力信号を、温度が設定温度に達しているか否かを表す信号として出力する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の信号処理回路。
8. 前記増幅回路が差動増幅回路であり、
   前記判定回路がコンパレーターである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の信号処理回路。
9. 第１基準信号及び第１温度信号に基づく信号を、温度を表す信号として出力可能な増幅回路と、
   第２基準信号と第２温度信号との比較に基づく二値信号を、温度が設定温度に達しているか否かを表す信号として出力可能な判定回路と、
   前記増幅回路の出力ノード及び前記判定回路の出力ノードに電気的に接続された出力端子と、を備え、
   前記増幅回路からの出力信号及び前記判定回路からの出力信号のいずれか一方が前記出力端子から出力されるように設定されている、信号処理回路。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の信号処理回路を備えている、半導体集積回路装置。
11. 発振素子と、
    前記発振素子を発振させる発振回路と、
    前記発振素子の周囲温度を検出する温度検出素子と、
    前記温度検出素子によって検出された温度に基づいて動作する温度制御素子と、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の信号処理回路と、を備え、
    前記第１温度信号及び前記第２温度信号は、前記温度検出素子からの出力信号または前記温度制御素子への入力信号に基づく信号である、発振器。
12. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の信号処理回路又は請求項１１に記載の発振器を備えている、電子機器。
13. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の信号処理回路又は請求項１１に記載の発振器を備えている、基地局。
14. 第１基準信号及び第１温度信号に基づく信号を出力する増幅回路と、第２基準信号と第２温度信号との比較に基づく二値信号を出力する判定回路と、記憶部と、前記増幅回路の出力ノード及び前記判定回路の出力ノードに電気的に接続された出力端子と、を備えている信号処理回路の製造方法であって、
    前記増幅回路からの出力信号及び前記判定回路からの出力信号のいずれか一方が前記出力端子から出力されるように前記記憶部を設定する工程を含む、信号処理回路の製造方法。

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