JP6870291B2 - 発振回路、回路装置、発振器、電子機器及び移動体 - Google Patents

Description

本発明は、発振回路、回路装置、発振器、電子機器及び移動体等に関する。

ＴＣＸＯ（Temperature Compensated crystal Oscillator）等の発振器では、発振子の発振周波数の温度特性を補償する温度補償を行う。即ち、発振子の発振周波数は温度に応じて変化するが、その発振周波数の変化を低減するように発振回路の制御電圧を変化させる。このとき、例えば仕様等に規定される温度範囲に対して発振周波数（発振周波数偏差）の変化範囲が決まり、その変化範囲において、制御電圧に対して発振周波数（発振周波数偏差）が所定の感度で線形に変化することが望ましい。

このような温度補償の従来技術として例えば特許文献１、２に開示される技術がある。特許文献１、２では、制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧を異ならせた複数の可変容量素子を発振回路に設け、その複数の可変容量素子の合成容量を用いて、発振周波数の温度特性を補償している。

特開２０１５−１０４０７４号公報 特開２０１４−０７２６２３号公報

上記のような発振器では、制御電圧に対して発振周波数が線形に変化する範囲を確保したいという課題がある。例えば、車載用途等において広い温度範囲に対応する必要がある場合、一般的な電子機器等における温度範囲に対応する場合よりも、発振子の発振周波数の変化範囲が広くなる。そのため、その発振周波数の変化範囲をカバーできるように、制御電圧に対して発振周波数が線形に変化する範囲を確保する必要がある。

上述した特許文献１、２では、変曲点電圧における各可変容量素子の容量値が同じであるため、制御電圧に対して発振周波数が線形に変化する範囲を十分に確保できないおそれがある。例えば、合成容量の容量値が大きい側において、制御電圧に対する容量値変化の感度が小さくなり、それによって制御電圧に対する発振周波数変化の感度が低くなる可能性がある。そうすると、合成容量の容量値が大きい側において、制御電圧に対する発振周波数変化の線形性を確保できない可能性がある。

本発明の幾つかの態様によれば、制御電圧に対して発振周波数が線形に変化する範囲を確保できる発振回路、回路装置、発振器、電子機器及び移動体等を提供できる。

本発明は、上記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、以下の形態又は態様として実現することが可能である。

本発明の一態様は、発振子を発振させる増幅回路と、制御電圧に基づいて容量値が制御される可変容量回路と、を含み、前記可変容量回路は、前記制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が第１の電圧である第１の可変容量素子と、前記制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が前記第１の電圧とは異なる第２の電圧である第２の可変容量素子と、を有し、前記制御電圧が前記第１の電圧であるときの前記第１の可変容量素子の容量値と、前記制御電圧が前記第２の電圧であるときの前記第２の可変容量素子の容量値とは異なる発振回路に関係する。

本発明の一態様によれば、制御電圧に基づいて第１、第２の可変容量素子の容量値が制御されることにより、発振回路の発振周波数が制御される。そして、制御電圧が第１の可変容量素子の容量値の変化特性の変曲点電圧（第１の電圧）であるときの第１の可変容量素子の容量値と、制御電圧が第２の可変容量素子の容量値の変化特性の変曲点電圧（第２の電圧）であるときの第２の可変容量素子の容量値とが異なっている。これにより、変曲点電圧における第１、第２の可変容量素子の容量値が同じ場合よりも、制御電圧に対して発振周波数が線形に変化する範囲を確保することが可能となる。

また本発明の一態様では、前記第１の可変容量素子は、ｎ個（ｎは２以上の整数）のユニットトランジスターで構成され、前記第２の可変容量素子は、ｍ個（ｍは２以上で、ｎとは異なる整数）のユニットトランジスターで構成されてもよい。

このように第１、第２の可変容量素子を異なる個数のユニットトランジスターで構成することで、制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧における第１、第２の可変容量素子の容量値を異ならせることができる。

また本発明の一態様では、前記第１の可変容量素子は、第１のトランジスターサイズのトランジスターによって構成され、前記第２の可変容量素子は、前記第１のトランジスターサイズとは異なる第２のトランジスターサイズのトランジスターによって構成されてもよい。

このように第１、第２の可変容量素子を異なるトランジスターサイズのトランジスターで構成することでも、制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧における第１、第２の可変容量素子の容量値を異ならせることができる。

また本発明の一態様では、前記第１の可変容量素子と前記第２の可変容量素子は、ゲートノードである第１のノードと、ソース及びドレインのノードである第２のノードのうち一方のノードに前記制御電圧が供給され、前記第１のノードと前記第２のノードの他方のノードに基準電圧が供給されてもよい。

第１、第２の可変容量素子の容量値は、ゲートノードとソース及びドレインのノードとの間の電位差に応じて変化する。即ち、ゲートノードとソース及びドレインのノードの一方のノードに基準電圧を供給し、他方のノードに制御電圧を供給することで、基準電圧と制御電圧の電位差により第１、第２の可変容量素子の容量値を可変に制御できる。

また本発明の一態様では、前記第１の可変容量素子は、一端に前記制御電圧が供給され、他端に第１の基準電圧が供給される容量素子であり、前記第２の可変容量素子は、一端に前記制御電圧が供給され、他端に前記第１の基準電圧とは異なる第２の基準電圧が供給される容量素子であってもよい。

このようにすれば、第１の可変容量素子の両端の電位差である第１の基準電圧と制御電圧の電位差と、第２の可変容量素子の両端の電位差である第２の基準電圧と制御電圧の電位差とを異ならせることができる。これにより、第１、第２の可変容量素子で、制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧を異ならせることができる。

また本発明の一態様では、前記第１の可変容量素子は、一端と他端との間の電位差に対する容量値の変化特性である電位差−容量値特性が、第１の特性である容量素子であり、前記第２の可変容量素子は、前記電位差−容量値特性が、前記第１の特性とは異なる第２の特性である容量素子であってもよい。

このように、第１、第２の可変容量素子の電位差−容量値特性を異ならせることで、第１、第２の可変容量素子の電位差−容量値特性の変極点電圧を異ならせることができる。これにより、第１、第２の可変容量素子で、制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧を異ならせることができる。

また本発明の一態様では、前記第１の可変容量素子は、第１の閾値電圧のトランジスターにより構成され、前記第２の可変容量素子は、前記第１の閾値電圧とは異なる第２の閾値電圧のトランジスターにより構成されてもよい。

第１、第２の可変容量素子を構成するトランジスターは、チャネル（半導体基板）に空乏層が形成されることによって容量値が変化する。そのため、閾値電圧が異なるトランジスターは、可変容量素子の両端の電位差に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が異なる。即ち、第１、第２の可変容量素子を、閾値電圧が異なるトランジスターにより構成することで、第１、第２の可変容量素子の電位差−容量値特性の変曲点電圧を異ならせることができる。

また本発明の一態様では、前記可変容量回路は、前記制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が前記第１の電圧及び前記第２の電圧とは異なる第３の電圧である第３の可変容量素子を含んでもよい。

このように、制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が互いに異なる第１、第２、第３の可変容量素子を用いることで、制御電圧に対して合成容量が変化する電圧範囲を更に広げることが可能となる。これにより、２つの可変容量素子を設けた場合よりも、周波数偏差が線形に変化する範囲を広くすることが可能となる。

また本発明の一態様では、前記第１の可変容量素子は、前記増幅回路の入力ノードに設けられ、前記第２の可変容量素子は、前記増幅回路の出力ノードに設けられ、前記第３の可変容量素子は、前記増幅回路の前記入力ノードと前記出力ノードのうちの一方のノードに設けられてもよい。

このようにすれば、制御電圧に対する第３の可変容量素子の容量値の変化特性の変曲点電圧を、第１の電圧及び第２の電圧とは異なる第３の電圧にすることが可能となる。即ち、第３の可変容量素子が増幅回路の入力ノードに設けられる場合には、増幅回路の入力ノードと出力ノードに供給される基準電圧の違いにより、第２、第３の電圧を異ならせることが可能になる。また、第１、第３の可変容量素子の電位差−容量値特性を異ならせることにより、第１、第３の電圧を異ならせることが可能になる。一方、第３の可変容量素子が増幅回路の出力ノードに設けられる場合には、増幅回路の入力ノードと出力ノードに供給される基準電圧の違いにより、第１、第３の電圧を異ならせることが可能になる。また、第２、第３の可変容量素子の電位差−容量値特性を異ならせることにより、第２、第３の電圧を異ならせることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記第１の可変容量素子と前記第２の可変容量素子は、一端と他端との間の電位差に対する容量値の変化特性である電位差−容量値特性が、第１の特性である容量素子であり、前記第１の可変容量素子は、第１の基準電圧と前記制御電圧との電位差によって容量値が制御され、前記第２の可変容量素子は、前記第１の基準電圧とは異なる第２の基準電圧と前記制御電圧との電位差によって容量値が制御され、前記第３の可変容量素子は、前記電位差−容量値特性が、前記第１の特性とは異なる第２の特性である容量素子であってもよい。

このように、第１の基準電圧と制御電圧との電位差によって第１の可変容量素子の容量値が制御され、第２の基準電圧と制御電圧との電位差によって第２の可変容量素子の容量値が制御されることで、制御電圧に対する第１、第２の可変容量素子の容量値の変化特性の変曲点電圧を異ならせることができる。また、第１、第２の可変容量素子の電位差−容量値特性が第１の特性であり、第３の可変容量素子の電位差−容量値特性が第２の特性であることで、制御電圧に対する第１、第２、第３の可変容量素子の容量値の変化特性の変曲点電圧を異ならせることができる。

また本発明の一態様では、前記可変容量回路は、前記制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が前記第１の電圧、前記第２の電圧及び前記第３の電圧とは異なる第４の電圧である第４の可変容量素子を含んでもよい。

このように、制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が互いに異なる第１、第２、第３、第４の可変容量素子を用いることで、制御電圧に対して合成容量が変化する電圧範囲を更に広げることが可能となる。これにより、２つ又は３つの可変容量素子を設けた場合よりも、周波数偏差が線形に変化する範囲を広くすることが可能となる。

また本発明の一態様では、発振子の発振回路であって、前記発振子を発振させる増幅回路と、可変容量回路と、を含み、前記可変容量回路は、第１の電位差−容量値特性を有し、前記増幅回路の入力ノードに設けられ、第１の基準電圧と可変の制御電圧との電位差によって容量値が制御される第１の可変容量素子と、前記第１の電位差−容量値特性を有し、前記増幅回路の出力ノードに設けられ、前記第１の基準電圧とは異なる第２の基準電圧と前記制御電圧との電位差によって容量値が制御される第２の可変容量素子と、前記第１の電位差−容量値特性とは異なる第２の電位差−容量値特性を有し、前記増幅回路の前記入力ノードと前記出力ノードのうち一方のノードに設けられ、前記第１の基準電圧と前記第２の基準電圧のうち前記一方のノードに対応する基準電圧と前記制御電圧との電位差によって容量値が制御される第３の可変容量素子と、を有し、前記制御電圧に対する前記第１の可変容量素子の容量値の変化特性の変曲点電圧をＶ１とし、前記制御電圧に対する前記第２の可変容量素子の容量値の変化特性の変曲点電圧をＶ２とし、前記制御電圧に対する前記第３の可変容量素子の容量値の変化特性の変曲点電圧をＶ３とした場合に、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３又はＶ１＞Ｖ２＞Ｖ３であってもよい。

本発明の一態様によれば、Ｖ１とＶ２は、第１、第２の基準電圧の差分だけ異なっており、Ｖ１とＶ３は、第１、第３の可変容量素子の電位差−容量値特性における変曲点電圧の差分だけ異なっている。即ち、第１、第２の基準電圧の差分よりも、第１、第３の可変容量素子の電位差−容量値特性における変曲点電圧の差分の方が大きくなっている。例えば電源電圧の低電圧化等によって第１、第２の基準電圧の差分を確保できなくなるおそれがある。この点、本発明の一態様によれば、第１、第３の可変容量素子の電位差−容量値特性における変曲点電圧の差分によって、制御電圧に対する第１、第３の可変容量素子の容量値の変化特性の変曲点電圧Ｖ１、Ｖ３の差分を確保できる。これにより、制御電圧に対して周波数偏差が線形に変化する範囲を確保することが可能となる。

また本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の発振回路を含む回路装置に関係する。

また本発明の更に他の態様は、上記のいずれかに記載の発振回路と、前記発振子と、を含む発振器に関係する。

また本発明の更に他の態様は、上記のいずれかに記載の発振回路を含む電子機器に関係する。

また本発明の更に他の態様は、上記のいずれかに記載の発振回路を含む移動体に関係する。

本実施形態の発振回路の第１の構成例。 発振子の発振周波数が有する温度特性の一例。 制御電圧に対する可変容量素子の容量値の変化特性の比較例。 制御電圧に対する発振周波数の周波数偏差の変化特性の比較例。 制御電圧に対する周波数偏差の電圧感度の変化特性の比較例。 本実施形態における制御電圧に対する可変容量素子の容量値の変化特性。 本実施形態における制御電圧に対する発振周波数の周波数偏差の変化特性。 本実施形態における制御電圧に対する周波数偏差の電圧感度の変化特性。 本実施形態の発振回路の第２の構成例。 可変容量素子の一端と他端との間の電位差に対する可変容量素子の容量値の変化特性。 第２の構成例における制御電圧に対する可変容量素子の容量値の変化特性。 本実施形態の発振回路の第３の構成例。 第３の構成例における制御電圧に対する可変容量素子の容量値の変化特性。 第３の構成例における制御電圧に対する発振周波数の周波数偏差の変化特性。 第３の構成例における制御電圧に対する周波数偏差の電圧感度の変化特性。 本実施形態の発振回路の第４の構成例。 第４の構成例における制御電圧に対する可変容量素子の容量値の変化特性。 可変容量素子をユニットトランジスターで構成した場合における可変容量回路の詳細な構成例。 本実施形態の発振回路を含む回路装置の構成例。 本実施形態の発振回路を含む発振器の構成例。 本実施形態の発振回路を含む電子機器の構成例。 本実施形態の発振回路を含む移動体の構成例。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施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く、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．発振回路の第１の構成例
図１は、本実施形態の発振回路１０の第１の構成例である。発振回路１０は、発振子ＸＴＡＬの発振回路である。即ち発振子ＸＴＡＬを発振させるための回路である。発振回路１０は、発振子ＸＴＡＬを発振させる増幅回路１２と、制御電圧ＶＣＯＭＰに基づいて容量値が制御される（可変される）可変容量回路１４と、を含む。また発振回路１０は、キャパシターＣＡ３、抵抗素子ＲＡ２〜ＲＡ４、電流源ＩＳＡ１（バイアス電流生成回路）を含むことができる。なお、本実施形態は図１の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加したりする等の種々の変形実施が可能である。

増幅回路１２は、バイポーラートランジスターＴＲＡ１（例えばＮＰＮ型）と、抵抗素子ＲＡ１と、キャパシターＣＡ１、ＣＡ２とを含み、負帰還の増幅回路になっている。具体的には、抵抗素子ＲＡ１の一端は、バイポーラートランジスターＴＲＡ１のベースノードＮＡ３に接続され、他端はバイポーラートランジスターＴＲＡ１のコレクターノードＮＡ４に接続される。コレクターノードＮＡ４には電流源ＩＳＡ１からバイアス電流が供給される。電流源ＩＳＡ１は例えばカレントミラー回路である。バイポーラートランジスターＴＲＡ１のエミッターノードは低電位側電源ＶＳＳのノードに接続される。

ベースノードＮＡ３にはキャパシターＣＡ１の一端が接続され、キャパシターＣＡ１の他端には発振子ＸＴＡＬの一端のノードＮＡ１（増幅回路１２の入力ノード）が接続される。またコレクターノードＮＡ４にはキャパシターＣＡ２の一端が接続され、キャパシターＣＡ２の他端には発振子ＸＴＡＬの他端のノードＮＡ２（増幅回路１２の出力ノード）が接続される。即ち、負帰還の増幅回路１２がキャパシターＣＡ１、ＣＡ２を介して発振子ＸＴＡＬに接続され、発振子ＸＴＡＬの発振信号を増幅することで発振子ＸＴＡＬを発振させる。

キャパシターＣＡ１、ＣＡ２はＤＣカット用のキャパシターであり、ノードＮＡ１、ＮＡ２を基準電圧ＶＲＥＦＡ１、ＶＲＥＦＡ２に設定するために設けられている。具体的には、ノードＮＡ１には抵抗素子ＲＡ２の一端が接続され、抵抗素子ＲＡ２の他端には基準電圧ＶＲＥＦＡ１のノードが接続される。ノードＮＡ２には抵抗素子ＲＡ３の一端が接続され、抵抗素子ＲＡ３の他端には基準電圧ＶＲＥＦＡ２のノードが接続される。即ち、基準電圧ＶＲＥＦＡ１、ＶＲＥＦＡ２は抵抗素子ＲＡ２、ＲＡ３を介して供給される。

可変容量回路１４は、可変容量素子ＶＣＡ１（第１の可変容量素子）、可変容量素子ＶＣＡ２（第２の可変容量素子）を含む。可変容量素子ＶＣＡ１の一端はノードＮＡ５に接続され、他端はノードＮＡ１に接続される。可変容量素子ＶＣＡ２の一端はノードＮＡ５に接続され、他端はノードＮＡ２に接続される。ノードＮＡ５には、抵抗素子ＲＡ４の一端とキャパシターＣＡ３の一端が接続される。抵抗素子ＲＡ４の他端は制御電圧ＶＣＯＭＰのノードに接続される。キャパシターＣＡ３の他端は低電位側電源ＶＳＳのノードに接続される。可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２は、例えばＭＯＳキャパシター（ＭＯＳトランジスター）である。ＭＯＳキャパシターでは、ゲートノードと、ソース及びドレインのノード（ソースとドレインを短絡したノード）とを両端のノードとし、その両端の間の容量が両端の電位差に応じて変化する。なお、可変容量素子を示すシンボルにおいて、直線の電極がゲートノードに対応し、曲線の電極がソース及びドレインのノードに対応する。

本実施形態では、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の一端に供給される制御電圧ＶＣＯＭＰが変化することで、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２（可変容量回路１４）の容量値が変化する。そして、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値が変化することで、発振回路１０の発振周波数が変化する。制御電圧ＶＣＯＭＰは、発振回路１０の発振周波数を制御するための電圧であり、例えば発振回路１０を含む回路装置に内蔵された温度補償回路から供給されてもよいし、発振回路１０を含む回路装置の外部から供給されてもよい。

図２は、発振子ＸＴＡＬの発振周波数が有する温度特性の一例である。図２に示すように、発振子ＸＴＡＬの温度が変化すると発振周波数の周波数偏差が変化する。周波数偏差は、基準周波数（例えば公称発振周波数）と発振周波数の差分の、基準周波数に対する商である。ＴＣＸＯ等の温度補償を行う発振器では、このような周波数偏差の温度特性に対して逆側に周波数を制御する制御電圧ＶＣＯＭＰを発生させ、その制御電圧ＶＣＯＭＰにより可変容量回路１４の容量値を変化させることにより、周波数偏差の温度特性を低減（キャンセル）する。

例えば、ｔ１〜ｔ２の温度範囲では周波数偏差がＨＲ１の範囲で変化するので、ｔ１〜ｔ２の温度範囲で温度補償を行うためには、制御電圧ＶＣＯＭＰにより周波数偏差をＨＲ１の範囲（よりも広い範囲）で変化させることができる必要がある。この温度範囲をｔ１〜ｔ３（ｔ３＞ｔ２）に広げた場合、周波数偏差の変化範囲はＨＲ２に広がる。即ち、より広い温度範囲において温度補償を行うためには、より広い範囲で制御電圧ＶＣＯＭＰにより周波数偏差を変化させることができる必要がある。例えば、車載用途等では車載用途以外の用途よりも環境温度の変化範囲が広い場合が多い。

本実施形態では、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値の変化特性の変曲点電圧における容量値を異ならせることで、周波数偏差の変化範囲を十分に確保することが可能になる。以下では、まず比較例を用いて課題を説明し、次に本実施形態の構成について説明する。

図３は、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値の変化特性の比較例である。なお、以下ではＭＯＳキャパシターのソース及びドレインのノードに制御電圧ＶＣＯＭＰを供給する場合の容量値の変化特性を例に説明するが、ＭＯＳキャパシターのゲートノードに制御電圧ＶＣＯＭＰを供給する場合にも本発明を適用可能である。

図３の例では、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値は、両端の電位差がゼロのときに変曲点となる変化特性となっている。即ち、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する変化特性においては、可変容量素子ＶＣＡ１の容量値の変化特性の変曲点電圧は基準電圧ＶＲＥＦＡ１であり、可変容量素子ＶＣＡ２の容量値の変化特性の変曲点電圧は基準電圧ＶＲＥＦＡ２である。このように、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の他端に供給される基準電圧ＶＲＥＦＡ１、ＶＲＥＦＡ２を異ならせることによって、一端に供給される制御電圧ＶＣＯＭＰに対する変化特性をシフトさせることができる。なお、変曲点電圧とは、変化特性の曲線の曲がる方向（上に凸、下に凸）が変わる電圧であり、変化特性の２次導関数の符号が変わる電圧である。

図３のＣＴＡは、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値を加算した合成容量の変化特性である。変化特性をシフトさせた２つの可変容量素子の容量を合成することで、１つの可変容量素子を用いた場合より広い電圧範囲で可変容量回路の容量値を変化させることができる。そして、容量値の変化範囲が広がったことにともなって、周波数偏差の変化範囲を広げることができる。

比較例では、変曲点電圧における容量値が２つの可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２で同じ（略同一を含む）容量値ＨＣＡになっている。即ち、変曲点電圧における変化特性の傾きが２つの可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２で同じであるということである。そのため、制御電圧ＶＣＯＭＰが基準電圧ＶＲＥＦＡ１であるときと、制御電圧ＶＣＯＭＰが基準電圧ＶＲＥＦＡ２であるときとで、合成容量の変化特性ＣＴＡの傾きが同じになる。

図４は、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する発振周波数の周波数偏差の変化特性の比較例である。即ち、図３の容量値の変化特性を図１の発振回路１０に適用した場合の周波数偏差の変化特性である。また図５は、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する周波数偏差の電圧感度の変化特性の比較例である。即ち、図４の周波数偏差の変化特性の傾き（１次導関数）である。

図４、図５に示すように、制御電圧ＶＣＯＭＰの範囲ＶＨＡにおいて周波数偏差の変化特性の傾きがほぼ一定（電圧感度ＫＤＡ）となっている。温度補償に必要な周波数偏差の変化範囲において電圧感度が一定であることが望ましいので、制御電圧ＶＣＯＭＰの範囲ＶＨＡに対応した周波数偏差の変化範囲ＨＲＡを温度補償に用いることになる。比較例では、図３で説明したように制御電圧ＶＣＯＭＰが基準電圧ＶＲＥＦＡ１、ＶＲＥＦＡ２のときの合成容量の変化特性ＣＴＡの傾きが、ほぼ同じである。合成容量が大きい場合には、周波数偏差を変化させるためにより大きな容量変化を必要とするが、容量変化の傾きが一定であるために、合成容量が大きい側（基準電圧ＶＲＥＦＡ１側）で周波数偏差の電圧感度が確保しにくくなっている。そのため、車載用途等の広い温度範囲に対応しようとした場合に、比較例では周波数偏差の変化特性が線形（電圧感度が一定）な範囲を十分に確保できないおそれがある。

以下、このような課題を解決できる本実施形態の構成を説明する。図６は、本実施形態における制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値の変化特性である。

図６に示すように、可変容量素子ＶＣＡ１（第１の可変容量素子）は、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性の変曲点電圧が第１の電圧である。可変容量素子ＶＣＡ２（第２の可変容量素子）は、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性の変曲点電圧が第１の電圧とは異なる第２の電圧である。そして、制御電圧ＶＣＯＭＰが第１の電圧であるときの可変容量素子ＶＣＡ１の容量値ＨＣＢ１と、制御電圧ＶＣＯＭＰが第２の電圧であるときの可変容量素子ＶＣＡ２の容量値ＨＣＢ２とは異なる。

図６の例では、第１の電圧は基準電圧ＶＲＥＦＡ１であり、第２の電圧は基準電圧ＶＲＥＦＡ２である。但し、これに限定されず、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値の変化特性の変曲点電圧が互いに異なっていればよい。例えば、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２を構成するＭＯＳキャパシター（ＭＯＳトランジスター）の閾値電圧をＶＴＨとした場合に、可変容量素子ＶＣＡ１の変曲点電圧である第１の電圧がＶＲＥＦＡ１＋ＶＴＨであり、可変容量素子ＶＣＡ２の変曲点電圧である第２の電圧がＶＲＥＦＡ２＋ＶＴＨであってもよい。或いは、図９〜図１１で後述するように、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の閾値電圧を互いに異ならせることによって、変曲点電圧である第１、第２の電圧を異ならせてもよい。

図６に示すように、容量値の変化特性が右下がり（傾きが負）である場合、制御電圧ＶＣＯＭＰが第１の電圧（ＶＲＥＦＡ１）であるときの可変容量素子ＶＣＡ１の容量値ＨＣＢ１の方が、制御電圧ＶＣＯＭＰが第２の電圧（ＶＲＥＦＡ２）であるときの可変容量素子ＶＣＡ２の容量値ＨＣＢ２よりも大きい。なお、容量値の変化特性が左下がり（傾きが正）である場合には、制御電圧ＶＣＯＭＰが第２の電圧であるときの可変容量素子ＶＣＡ２の容量値の方が、制御電圧ＶＣＯＭＰが第１の電圧であるときの可変容量素子ＶＣＡ１の容量値よりも大きくなるようにする。

このように本実施形態では、合成容量が大きい（図６の例では制御電圧ＶＣＯＭＰが低い）側の可変容量素子ＶＣＡ１の変化特性の方が、変曲点電圧における容量値ＨＣＢ１が大きくなっている。これにより、合成容量の変化特性ＣＴＢにおいて、合成容量が小さい側（ＶＲＥＦＡ２付近）よりも合成容量が大きい側（ＶＲＥＦＡ１付近）で変化特性の傾きを大きくできる。そして、それによって周波数偏差の変化特性の傾きが線形な電圧範囲を比較例よりも広げることが可能となる。

図７は、本実施形態における制御電圧ＶＣＯＭＰに対する発振周波数の周波数偏差の変化特性である。即ち、図６の容量値の変化特性を図１の発振回路１０に適用した場合の周波数偏差の変化特性である。また図８は、本実施形態における制御電圧ＶＣＯＭＰに対する周波数偏差の電圧感度の変化特性である。即ち、図７の周波数偏差の変化特性の傾き（１次導関数）である。

本実施形態では合成容量が大きい側で大きな容量変化が得られるので、合成容量が大きい側において周波数偏差の電圧感度を確保しやすくなっている。そのため、周波数偏差の変化特性が線形（電圧感度が一定）な制御電圧ＶＣＯＭＰの範囲ＶＨＢ、及び周波数偏差の変化範囲ＨＲＢを、比較例に比べて広くすることが可能となる。これにより、車載用途等の広い温度範囲に対応しようとした場合に、周波数偏差の変化特性が線形（電圧感度が一定）な範囲を十分に確保することが可能となる。図８において、制御電圧ＶＣＯＭＰの範囲ＶＨＢにおける周波数偏差の電圧感度ＫＤＢは、例えば図５の比較例におけるＫＤＡと同じにすることが可能である。即ち、電圧感度を高感度に維持したまま、周波数偏差の変化特性が線形な範囲を確保することが可能となっている。

また本実施形態では、可変容量素子ＶＣＡ１（第１の可変容量素子）は、ｎ個のユニットトランジスターで構成される。ｎは２以上の整数である。可変容量素子ＶＣＡ２（第２の可変容量素子）は、ｍ個のユニットトランジスターで構成される。ｍは２以上で、ｎとは異なる整数である。例えば図６の例ではｎ＞ｍである。但し、これに限定されず、例えば容量値の変化特性が右上がり（傾きが正）の場合にはｎ＜ｍであってもよい。ここで、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２を構成するユニットトランジスターは同じトランジスターサイズのトランジスターである。トランジスターサイズは、ＭＯＳトランジスターのゲートサイズ（チャネル幅とチャネル長）である。

このように可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２を異なる個数のユニットトランジスターで構成することで、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性の変曲点電圧における可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値を異ならせることができる。また、ユニットトランジスターを用いることで、正確な比で可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値を設定でき、周波数偏差の変化特性を向上（例えばプロセスばらつきによる線形性のばらつきを低減）できる。

また本実施形態では、可変容量素子ＶＣＡ１（第１の可変容量素子）は、第１のトランジスターサイズのトランジスター（第１のトランジスター）によって構成されてもよく、可変容量素子ＶＣＡ２（第２の可変容量素子）は、第１のトランジスターサイズとは異なる第２のトランジスターサイズのトランジスター（第２のトランジスター）によって構成されてもよい。

このように可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２を異なるトランジスターサイズのトランジスターで構成することでも、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性の変曲点電圧における可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値を異ならせることができる。

また本実施形態では、可変容量素子ＶＣＡ１と可変容量素子ＶＣＡ２は、ゲートノードである第１のノードと、ソース及びドレインのノードである第２のノードのうち一方のノードに制御電圧ＶＣＯＭＰが供給され、第１のノードと第２のノードの他方のノードに基準電圧が供給される。

図１の構成例では、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２（第１、第２の可変容量素子）のゲートノードに基準電圧ＶＲＥＦＡ１、ＶＲＥＦＡ２が供給され、ソース及びドレインのノードに制御電圧ＶＣＯＭＰが供給される。なお、これに限定されず、図１６で後述するように可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２（第１、第２の可変容量素子）のゲートノードに制御電圧ＶＣＯＭＰが供給され、ソース及びドレインのノードに基準電圧ＶＲＥＦＣ１、ＶＲＥＦＣ２が供給されてもよい。また、上記では第１、第２の可変容量素子のゲートノード又はソース及びドレインのノードに対して異なる基準電圧が供給されているが、これに限定されず、第１、第２の可変容量素子のゲートノード又はソース及びドレインのノードに対して同じ基準電圧が供給されてもよい。

このように、本実施形態では可変容量回路１４に含まれる可変容量素子がＭＯＳキャパシター（ＭＯＳトランジスター）で構成されている。このような可変容量素子のゲートノードとソース及びドレインのノードとの間の容量は、その電位差に応じて変化する。具体的には、可変容量素子の両端の電位差がＭＯＳトランジスターの閾値電圧（ゲートソース間電圧に対するドレイン電流特性の閾値電圧）となる付近において容量値が変化する。ゲートノードの電位からソース及びドレインのノードの電位を引いた電位差に対する容量値の特性では、電位差が閾値電圧より高い場合よりも電位差が閾値電圧より低い場合の方が、容量値が大きくなる。このようなＭＯＳキャパシターの容量値特性を用いることによって、制御電圧ＶＣＯＭＰに基づいて容量値が制御される可変容量回路１４を実現できる。

また本実施形態では、可変容量素子ＶＣＡ１（第１の可変容量素子）は、一端に制御電圧ＶＣＯＭＰが供給され、他端に基準電圧ＶＲＥＦＡ１（第１の基準電圧）が供給される容量素子である。可変容量素子ＶＣＡ２（第２の可変容量素子）は、一端に制御電圧ＶＣＯＭＰが供給され、他端に基準電圧ＶＲＥＦＡ１とは異なる基準電圧ＶＲＥＦＡ２（第２の基準電圧）が供給される容量素子である。

例えば図６で説明したように、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の両端の電位差に対する容量値の変化特性の変曲点電圧は同じである。この場合、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性で見ると、基準電圧ＶＲＥＦＡ１、ＶＲＥＦＡ２の差分だけ変曲点電圧が異なることになる。このように、可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の他端に供給される基準電圧を異ならせることで、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２の容量値の変化特性の変曲点電圧を異ならせることができる。これにより、制御電圧ＶＣＯＭＰに対して可変容量回路１４の容量値（変化特性ＣＴＢ）が変化する範囲を広げることができる。

２．発振回路の第２の構成例
図９は、本実施形態の発振回路１０の第２の構成例である。第２の構成例では、可変容量回路１４が可変容量素子ＶＣＢ１と可変容量素子ＶＣＢ２とを含む。また発振子ＸＴＡＬの一端のノードＮＡ１には基準電圧ＶＲＥＦＢ１が供給され、発振子ＸＴＡＬの他端のノードＮＡ２には基準電圧ＶＲＥＦＢ２が供給される。

具体的には、可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２は共に、一端がノードＮＡ５に接続され、他端がノードＮＡ１に接続される。即ち、可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２は共に、一端に制御電圧ＶＣＯＭＰが供給され、他端に基準電圧ＶＲＥＦＢ１が供給される。基準電圧ＶＲＥＦＢ１、ＶＲＥＦＢ２は、例えば図１の基準電圧ＶＲＥＦＡ１、ＶＲＥＦＡ２と同じ電圧であるが、これに限定されず、基準電圧ＶＲＥＦＡ１、ＶＲＥＦＡ２と異なる電圧であってもよい。

図１０は、可変容量素子の一端と他端との間の電位差に対する可変容量素子の容量値の変化特性（電位差−容量値特性）である。

第１の構成例の可変容量素子ＶＣＡ１、ＶＣＡ２は、容量値の大きさの違いを除いて電位差−容量値特性が同じである。即ち、電位差に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が同じであり、変曲点電圧における容量値が異なっている（可変容量素子ＶＣＡ１の変化特性は可変容量素子ＶＣＡ２の変化特性を所定倍したものになっている）。

一方、第２の構成例の可変容量素子ＶＣＢ１（第１の可変容量素子）は、電位差−容量値特性が第１の特性である容量素子である。可変容量素子ＶＣＢ２（第２の可変容量素子）は、電位差−容量値特性が、第１の特性とは異なる第２の特性である容量素子である。第１、第２の特性は、電位差−容量値特性の変曲点電圧が異なる特性である。図１０に示すように、可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の電位差−容量値特性の変曲点電圧をＶＴＨ１、ＶＴＨ２とし、その差分をＤＴＨ＝｜ＶＴＨ１−ＶＴＨ２｜とする。

図１１は、第２の構成例における制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の容量値の変化特性である。図１１ではＶＨＴ２＝０の場合を図示するが、ＶＴＨ２＝０に限定されない。

図９で説明したように、可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の他端には共通の基準電圧ＶＲＥＦＢ１が供給される。しかし、図１０で説明したように電位差−容量値特性の変曲点電圧がＤＴＨだけ異なっている。これにより、図１１に示すように、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の容量値の変化特性の変曲点電圧は、ＤＴＨだけ異なる。即ち、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の容量値の変化特性の変曲点電圧は、ＶＲＥＦＢ１、ＶＲＥＦＢ１−ＤＴＨとなる。

変曲点電圧における可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の容量値はＨＣＣ１、ＨＣＣ２（例えばＨＣＣ１＞ＨＣＣ２）である。可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の合成容量の変化特性ＣＴＣは、容量値が大きい側で傾きが大きくなる。即ち、変曲点電圧（ＶＲＥＦＢ１）における変化特性ＣＴＣの傾きよりも、変曲点電圧（ＶＲＥＦＢ１−ＤＴＨ）における変化特性ＣＴＣの傾きの方が大きい。これにより、第１の構成例と同様に、電圧感度を高感度に維持したまま、周波数偏差の変化特性が線形な範囲を確保することが可能となる。

以上のように、第２の構成例によれば、電位差に対する可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の容量値の変化特性の変曲点電圧を異ならせることで、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の容量値の変化特性の変曲点電圧を異ならせることができる。これにより、周波数偏差の変化特性が線形な範囲を確保することが可能となる。

また、例えば電源電圧を低電圧化した場合等において、基準電圧ＶＲＥＦＢ１、ＶＲＥＦＢ２の電位差を確保することが難しい場合がある。この場合、基準電圧ＶＲＥＦＢ１、ＶＲＥＦＢ２の電位差で、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子の容量値の変化特性をシフトさせると、周波数偏差の変化特性が線形な範囲を十分に確保できないおそれがある。この点、本実施形態では電位差に対する可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の容量値の変化特性を異ならせているので、基準電圧ＶＲＥＦＢ１、ＶＲＥＦＢ２の電位差に影響されずに周波数偏差の変化特性が線形な範囲を十分に確保することが可能となる。

また本実施形態では、可変容量素子ＶＣＢ１（第１の可変容量素子）は、第１の閾値電圧のトランジスター（第１のトランジスター）により構成される。可変容量素子ＶＣＢ２（第２の可変容量素子）は、第１の閾値電圧とは異なる第２の閾値電圧のトランジスター（第２のトランジスター）により構成される。閾値電圧は、ゲートソース間電圧に対するドレイン電流特性の閾値電圧である。例えば、ゲート（ポリシリコン）に対する不純物の打ち込み濃度を異ならせることによって、閾値電圧を異ならせることが可能である。なお、第１、第２の閾値電圧のトランジスターは、第１、第２のトランジスターサイズのトランジスターであってもよいし、ｎ個、ｍ個のユニットトランジスターで構成されてもよい。

ＭＯＳキャパシターは、チャネル（半導体基板）に空乏層が形成されることによって容量値が変化する。そのため、閾値電圧が異なるトランジスターは、可変容量素子の両端の電位差に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が異なる。即ち、可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２を、閾値電圧が異なるトランジスターにより構成することで、可変容量素子ＶＣＢ１、ＶＣＢ２の電位差−容量値特性の変曲点電圧を異ならせることができる。

３．発振回路の第３の構成例
図１２は、本実施形態の発振回路１０の第３の構成例である。第３の構成例では、可変容量回路１４が可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３、ＶＣＣ４を含む。また発振回路１０がキャパシターＣＡ４、抵抗素子ＲＡ５を更に含む。また発振子ＸＴＡＬの一端のノードＮＡ１には基準電圧ＶＲＥＦＣ１が供給され、発振子ＸＴＡＬの他端のノードＮＡ２には基準電圧ＶＲＥＦＣ２が供給される。

具体的には、可変容量素子ＶＣＣ１は、一端がノードＮＡ６に接続され、他端がノードＮＡ１に接続される。可変容量素子ＶＣＣ２は、一端がノードＮＡ６に接続され、他端がノードＮＡ２に接続される。可変容量素子ＶＣＣ３は、一端がノードＮＡ５に接続され、他端がノードＮＡ１に接続される。可変容量素子ＶＣＣ４は、一端がノードＮＡ５に接続され、他端がノードＮＡ２に接続される。ノードＮＡ６には抵抗素子ＲＡ５の一端とキャパシターＣＡ４の一端が接続され、抵抗素子ＲＡ５の他端は制御電圧ＶＣＯＭＰのノードに接続され、キャパシターＣＡ４の他端は低電位側電源ＶＳＳのノードに接続される。ノードＮＡ５には抵抗素子ＲＡ４の一端とキャパシターＣＡ３の一端が接続され、抵抗素子ＲＡ４の他端は制御電圧ＶＣＯＭＰのノードに接続され、キャパシターＣＡ３の他端は低電位側電源ＶＳＳのノードに接続される。

図１３は、第３の構成例における制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３、ＶＣＣ４の容量値の変化特性である。

制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２（第１、第２の可変容量素子）の容量値の変化特性の変曲点電圧は、第１の電圧（ＶＲＥＦＣ１−ＤＴＨ）、第２の電圧（ＶＲＥＦＣ２−ＤＴＨ）である。制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ３（第３の可変容量素子）の容量値の変化特性の変曲点電圧は、第１の電圧及び第２の電圧とは異なる第３の電圧（ＶＲＥＦＣ１）である。図１３の例では、第１の電圧（ＶＲＥＦＣ１−ＤＴＨ）＜第２の電圧（ＶＲＥＦＣ２−ＤＴＨ）＜第３の電圧（ＶＲＥＦＣ１）である。また、第１の電圧における可変容量素子ＶＣＣ１の容量値＞第２の電圧における可変容量素子ＶＣＣ２の容量値＞第３の電圧における可変容量素子ＶＣＣ３の容量値である。

このように、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性の変曲点電圧が異なる３つの可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３を用いることで、制御電圧ＶＣＯＭＰに対して合成容量が変化する電圧範囲を更に広げることが可能となる。これにより、可変容量素子が２つである場合よりも、周波数偏差が線形に変化する範囲を広くできる。

また本実施形態では、可変容量素子ＶＣＣ１（第１の可変容量素子）は、増幅回路１２の入力ノードＮＡ１に設けられる。可変容量素子ＶＣＣ２（第２の可変容量素子）は、増幅回路１２の出力ノードＮＡ２に設けられる。可変容量素子ＶＣＣ３（第３の可変容量素子）は、増幅回路１２の入力ノードＮＡ１に設けられる。

増幅回路１２の入力ノードＮＡ１には基準電圧ＶＲＥＦＣ１が供給され、増幅回路１２の出力ノードＮＡ２には基準電圧ＶＲＥＦＣ２が供給される。即ち、可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ３と可変容量素子ＶＣＣ２とは、異なる基準電圧のノードに設けられている。これにより、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ３の容量値の変化特性と、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ２の容量値の変化特性とが、基準電圧の差の分だけシフトする。また、同じ基準電圧のノードに設けられた可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ３については、電圧差に対する変化特性の変曲点電圧を異ならせることで、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性をシフトさせることができる。このようにして、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３の容量値の変化特性の変曲点電圧を、異ならせることができる。

なお、第３の可変容量素子は、増幅回路１２の入力ノードＮＡ１と出力ノードＮＡ２のうちの一方のノードに設けられていればよい。例えば、図１２の構成例において、増幅回路１２の出力ノードＮＡ２に設けられた可変容量素子ＶＣＣ４が第３の可変容量素子であってもよい。この場合、可変容量素子ＶＣＣ１と可変容量素子ＶＣＣ２、ＶＣＣ４とが、異なる基準電圧のノードに設けられることになる。

また本実施形態では、可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２は、電位差−容量値特性が第１の特性である容量素子である。即ち、可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２は電位差−容量値特性の変曲点電圧が同じである。そして、可変容量素子ＶＣＣ１は、基準電圧ＶＲＥＦＣ１（第１の基準電圧）と制御電圧ＶＣＯＭＰとの電位差によって容量値が制御される。可変容量素子ＶＣＣ２は、基準電圧ＶＲＥＦＣ１とは異なる基準電圧ＶＲＥＦＣ２（第２の基準電圧）と制御電圧ＶＣＯＭＰとの電位差によって容量値が制御される。これにより、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２の容量値の変化特性の変曲点電圧を、基準電圧ＶＲＥＦＣ１、ＶＲＥＦＣ２の差分だけ異ならせることができる。図１３の例では、変曲点電圧はＶＲＥＦＣ１−ＤＴＨ、ＶＲＥＦＣ２−ＤＴＨである。

また本実施形態では、可変容量素子ＶＣＣ３（第３の可変容量素子）は、電位差−容量値特性が第２の特性である容量素子である。即ち、可変容量素子ＶＣＣ３の電位差−容量値特性と可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２の電位差−容量値特性とは変曲点電圧が異なっている。これにより、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２の容量値の変化特性の変曲点電圧と、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ３の容量値の変化特性の変曲点電圧とを、異ならせることができる。例えば図１３の例では、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３の容量値の変化特性の変曲点電圧は、ＶＲＥＦＣ１−ＤＴＨ、ＶＲＥＦＣ２−ＤＴＨ、ＶＲＥＦＣ１である。なお、図１０で説明したように、ＤＴＨは第１の特性の変曲点電圧と第２の特性の変曲点電圧の差分である。

また本実施形態では、可変容量素子ＶＣＣ４（第４の可変容量素子）は、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性の変曲点電圧が、第１の電圧（ＶＲＥＦＣ１−ＤＴＨ）、第２の電圧（ＶＲＥＦＣ２−ＤＴＨ）及び第３の電圧（ＶＲＥＦＣ１）とは異なる第４の電圧（ＶＲＥＦＣ２）である。図１３の例では、第１の電圧（ＶＲＥＦＣ１−ＤＴＨ）＜第２の電圧（ＶＲＥＦＣ２−ＤＴＨ）＜第３の電圧（ＶＲＥＦＣ１）＜第４の電圧（ＶＲＥＦＣ２）である。また、第１の電圧における可変容量素子ＶＣＣ１の容量値＞第２の電圧における可変容量素子ＶＣＣ２の容量値＞第３の電圧における可変容量素子ＶＣＣ３の容量値＞第４の電圧における可変容量素子ＶＣＣ４の容量値である。

このように、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性の変曲点電圧が異なる４つの可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３、ＶＣＣ４を用いることで、制御電圧ＶＣＯＭＰに対して合成容量が変化する電圧範囲を更に広げることが可能となる。これにより、可変容量素子が２つ又は３つである場合よりも、周波数偏差が線形に変化する範囲を広くできる。また、可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３、ＶＣＣ４の変曲点電圧における容量値を異ならせることで、合成容量の容量値の変化特性ＣＴＤを、容量値が大きいほど傾きが大きい特性にできる。これにより、周波数偏差が線形に変化する範囲を確保できる。

また本実施形態では、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１（第１の可変容量素子）の容量値の変化特性の変曲点電圧をＶ１とし、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ２（第２の可変容量素子）の容量値の変化特性の変曲点電圧をＶ２とし、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ３（第３の可変容量素子）の容量値の変化特性の変曲点電圧をＶ３とした場合に、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３又はＶ１＞Ｖ２＞Ｖ３である。例えば図１３の例では、Ｖ１＝ＶＲＥＦＣ１−ＤＴＨ、Ｖ２＝ＶＲＥＦＣ２−ＤＴＨ、Ｖ３＝ＶＲＥＦＣ１であり、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３である。或いは図１７で後述する例では、Ｖ１＝ＶＲＥＦＤ１＋ＤＴＨ、Ｖ２＝ＶＲＥＦＤ２＋ＤＴＨ、Ｖ３＝ＶＲＥＦＤ１であり、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３である。

図１３を例にとると、Ｖ１とＶ２は、基準電圧ＶＲＥＦＣ１、ＶＲＥＦＣ２の差分だけ異なっており、Ｖ１とＶ３は、可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ３の電位差−容量値特性における変曲点電圧の差分だけ異なっている。即ち、基準電圧ＶＲＥＦＣ１、ＶＲＥＦＣ２の差分よりも、可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ３の電位差−容量値特性における変曲点電圧の差分の方が大きくなっている。

例えば電源電圧の低電圧化等によって基準電圧ＶＲＥＦＣ１、ＶＲＥＦＣ２の差分を確保できなくなるおそれがある。この点、本実施形態によれば、可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ３の電位差−容量値特性における変曲点電圧の差分によって、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ３の容量値の変化特性の変曲点電圧Ｖ１、Ｖ３の差分を確保できる。これにより、基準電圧ＶＲＥＦＣ１、ＶＲＥＦＣ２の差分を確保できない場合であっても、制御電圧ＶＣＯＭＰに対して周波数偏差が線形に変化する範囲を確保することが可能となる。

図１４は、第３の構成例における制御電圧ＶＣＯＭＰに対する発振周波数の周波数偏差の変化特性である。即ち、図１３の容量値の変化特性を図１２の発振回路１０に適用した場合の周波数偏差の変化特性である。また図１５は、第３の構成例における制御電圧ＶＣＯＭＰに対する周波数偏差の電圧感度の変化特性である。即ち、図１４の周波数偏差の変化特性の傾き（１次導関数）である。

本実施形態では、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性の変曲点電圧が異なる４つの可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３、ＶＣＣ４を用いているので、周波数偏差の変化特性が線形（電圧感度が一定）な制御電圧ＶＣＯＭＰの範囲ＶＨＣを十分に確保できる。即ち、周波数偏差の変化特性が線形（電圧感度が一定）な周波数偏差の変化範囲ＨＲＣを十分に確保できる。図１５において、制御電圧ＶＣＯＭＰの範囲ＶＨＣにおける周波数偏差の電圧感度ＫＤＣは、例えば図５のＫＤＡや図８のＫＤＢと同じにすることが可能である。即ち、電圧感度を高感度に維持したまま、周波数偏差の変化特性が線形な範囲を確保することが可能となっている。

４．発振回路の第４の構成例
図１６は、本実施形態の発振回路１０の第４の構成例である。第４の構成例では、発振子ＸＴＡＬの一端のノードＮＡ１と他端のノードＮＡ２（可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３、ＶＣＣ４の一端）に制御電圧ＶＣＯＭＰが供給される。また、可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ３の他端に基準電圧ＶＲＥＦＣ１が供給され、可変容量素子ＶＣＣ２、ＶＣＣ４の他端に基準電圧ＶＲＥＦＣ２が供給される。

具体的には、可変容量素子ＶＣＣ１は、一端がノードＮＡ８に接続され、他端がノードＮＡ１に接続される。可変容量素子ＶＣＣ２は、一端がノードＮＡ７に接続され、他端がノードＮＡ２に接続される。可変容量素子ＶＣＣ３は、一端がノードＮＡ８に接続され、他端がノードＮＡ１に接続される。可変容量素子ＶＣＣ４は、一端がノードＮＡ７に接続され、他端がノードＮＡ２に接続される。ノードＮＡ８には抵抗素子ＲＡ５の一端とキャパシターＣＡ４の一端が接続され、抵抗素子ＲＡ５の他端は基準電圧ＶＲＥＦＣ１のノードに接続され、キャパシターＣＡ４の他端は低電位側電源ＶＳＳのノードに接続される。ノードＮＡ７には抵抗素子ＲＡ４の一端とキャパシターＣＡ３の一端が接続され、抵抗素子ＲＡ４の他端は基準電圧ＶＲＥＦＣ２のノードに接続され、キャパシターＣＡ３の他端は低電位側電源ＶＳＳのノードに接続される。

図１７は、第４の構成例における制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３、ＶＣＣ４の容量値の変化特性である。

図１７に示すように、第４の構成例では、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３、ＶＣＣ４の容量値の変化特性が、第３の構成例とは逆特性になる。具体的には、制御電圧ＶＣＯＭＰに対する容量値の変化特性の変曲点電圧は、第１の電圧（Ｖ１＝ＶＲＥＦＣ１＋ＤＴＨ）＞第２の電圧（Ｖ２＝ＶＲＥＦＣ２＋ＤＴＨ）＞第３の電圧（Ｖ３＝ＶＲＥＦＣ１）＞第４の電圧（ＶＲＥＦＣ２）である。また、第１の電圧における可変容量素子ＶＣＣ１の容量値＞第２の電圧における可変容量素子ＶＣＣ２の容量値＞第３の電圧における可変容量素子ＶＣＣ３の容量値＞第４の電圧における可変容量素子ＶＣＣ４の容量値である。

このように、可変容量素子（ＭＯＳキャパシター）の接続を第３の構成例とは逆にした場合であっても、本発明の手法を適用できる。即ち、制御電圧ＶＣＯＭＰに対して周波数偏差が線形に変化する範囲を十分に確保できる。

５．可変容量回路
図１８は、可変容量素子をユニットトランジスターで構成した場合における可変容量回路１４の詳細な構成例である。この詳細な構成例では、可変容量素子ＶＣＣ１はユニットトランジスターＵＴ１〜ＵＴ４を含み、可変容量素子ＶＣＣ２はユニットトランジスターＵＴ５〜ＵＴ７を含み、可変容量素子ＶＣＣ３はユニットトランジスターＵＴ８、ＵＴ９を含み、可変容量素子ＶＣＣ４はユニットトランジスターＵＴ１０を含む。

ユニットトランジスターＵＴ１〜ＵＴ１０は、トランジスターサイズ（ゲートサイズ）が同じＭＯＳトランジスターである。また、ユニットトランジスターＵＴ１〜ＵＴ７の閾値電圧とユニットトランジスターＵＴ８〜ＵＴ１０の閾値電圧は異なっており、例えば図１０等で上述した差分ＤＴＨだけ異なっている。各ユニットトランジスターは可変容量素子として機能し、両端の電位差に対する容量値の変化特性の変曲点電圧での容量値が同一（略同一を含む）である。即ち、図１８の例では、変曲点電圧における可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３、ＶＣＣ４の容量値の比が、４：３：２：１となる。

なお、可変容量素子はユニットトランジスターで構成される場合に限定されず、可変容量素子は１つのトランジスターで構成されてもよい。即ち、可変容量素子ＶＣＣ１、ＶＣＣ２、ＶＣＣ３、ＶＣＣ４は、互いにトランジスターサイズが異なるトランジスターで構成されてもよい。

６．回路装置の構成例
図１９は、本実施形態の発振回路１０を含む回路装置１００の構成例である。回路装置１００は、温度センサー４０、温度補償部１５０（温度補償回路）、制御回路１３０、記憶部１４０（不揮発性メモリー）、発振回路１０、クロック信号出力回路２０、基準電圧生成回路１６０を含む。なお回路装置の構成は図１９の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり（例えば温度センサー４０等）、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

発振回路１０は、発振子ＸＴＡＬを用いて発振信号を生成する回路である。具体的には、発振回路１０は、第１、第２の振動子用端子（振動子用パッド）を介して発振子ＸＴＡＬに接続される。そして発振回路１０は、発振子ＸＴＡＬを発振させることで、発振信号を生成する。ＴＣＸＯやＯＣＸＯ（Oven Controlled crystal Oscillator）等の発振器では、検出温度に応じた制御電圧ＶＣＯＭＰ（温度補償電圧）が発振回路１０に入力され、発振回路１０は、その制御電圧に対応する発振周波数で発振子ＸＴＡＬを発振させる。

発振子ＸＴＡＬは、例えば水晶振動子等の圧電振動子である。発振子ＸＴＡＬは恒温槽内に設けられるオーブン型振動子（ＯＣＸＯにおける振動子）であってもよい。或いは発振子ＸＴＡＬは共振器（電気機械的な共振子又は電気的な共振回路）であってもよい。発振子ＸＴＡＬとしては、圧電振動子、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振子、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子等を採用できる。発振子ＸＴＡＬ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。発振子ＸＴＡＬ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。

クロック信号出力回路２０は、発振回路１０の出力信号ＯＳＱに基づいてクロック信号ＣＬＫＯを出力する。具体的には、出力信号ＯＳＱ或いは出力信号ＯＳＱを分周した信号をバッファリング（外部負荷を駆動するための増幅）し、そのバッファリングした信号をクロック信号ＣＬＫＯとして出力する。

制御回路１３０は、回路装置１００の各部の制御を行う。また制御回路１３０は、回路装置１００の外部（例えばＣＰＵ等）とのインターフェース処理なども行う。制御回路１３０は、例えばゲートアレイ等のロジック回路により実現される。

記憶部１４０は、回路装置１００の動作に必要な各種の情報を記憶する。例えば温度補償部１５０が温度補償処理を行うために必要な情報（温度補償用の多項式の係数）等を記憶する。この情報は、例えば回路装置１００の製造時や、回路装置１００と発振子ＸＴＡＬをパッケージした発振器の製造時等において、外部（例えばテスト装置）から書き込まれる。

温度補償部１５０は、温度センサー４０からの温度検出信号ＶＴ（温度検出電圧）に基づいて、発振回路１０の発振周波数の温度補償を実現するための制御電圧ＶＣＯＭＰ（温度補償電圧）を発生して、その制御電圧ＶＣＯＭＰを発振回路１０に出力する。例えば発振子ＸＴＡＬが有する発振周波数の温度特性をテスト装置で測定し、その温度特性をキャンセルする（温度特性による発振周波数の変動を抑制する）３次又は５次の多項式（近似式）を求める。そして、その多項式の係数を記憶部１４０に書き込んでおく。温度補償部１５０が温度補償を行う際には、制御回路１３０が多項式の係数を記憶部１４０から読み出して温度補償部１５０に出力し、その係数に基づいて温度補償部１５０が、発振周波数の温度特性をキャンセルする（温度特性による発振周波数の変動を抑制する）制御電圧ＶＣＯＭＰを発生させる。例えば、３次の多項式を例にとると、温度補償部１５０は、１次の成分を発生させる１次成分発生回路と、３次の成分を発生させる３次成分発生回路と、１次発生回路の出力を増幅する１次成分増幅回路と、３次成分発生回路の出力を増幅する３次成分増幅回路と、１次、３次成分増幅回路の出力を加算して制御電圧ＶＣＯＭＰを出力する加算回路と、を含む。

温度センサー４０は、回路装置１００（半導体チップ）の温度を検出するセンサーである。例えば、温度センサー４０は、ダイオード（ＰＮ接合）等で構成できる。この場合、ダイオードの順方向電圧の温度依存性を用いて温度検出を行う。即ち、ダイオードの順方向電圧に基づいて温度検出信号ＶＴを出力する。なお、温度センサー４０はこれに限定されず、サーミスター等の種々の温度センサーを採用できる。また、周波数温度特性が異なる２つの発振回路を用い、発振周波数の差分に基づいて温度を検出する構成も本発明に包含される。この場合、発振回路は発振子を用いた発振回路であってもよく、リングオシレータやＲＣ発振回路などでもよい。また、発振回路の一方として、発振信号を生成するための発振回路１０を利用してもよい。

基準電圧生成回路１６０は、回路装置１００の外部から供給される電源電圧に基づいて、回路装置１００の各部に供給される種々の電圧（電源電圧、基準電圧）を生成する回路である。例えば、基準電圧生成回路１６０は、発振子ＸＴＡＬに基準電圧（例えば図１のＶＲＥＦＡ１、ＶＲＥＦＡ２等）を供給する。基準電圧生成回路１６０は、例えばバンドギャップリファレンス回路や、レギュレーター等を含む。

なお、以上ではアナログ温度補償方式の回路装置を例に説明したが、本発明はデジタル温度補償方式の回路装置にも適用できる。例えば、デジタル温度補償方式の回路装置は、温度センサーと、温度センサーからの温度検出信号を温度検出データにＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、温度検出データに基づくデジタル信号処理により制御データ（温度補償データ）を演算する処理回路と、制御データを制御電圧にＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路と、制御電圧に対応する発振周波数で発振子を発振させて発振信号を生成する発振回路（本実施形態の発振回路１０）と、発振信号をバッファリングしてクロック信号を出力するクロック信号出力回路と、を含む。

７．発振器、電子機器、移動体
図２０は、本実施形態の発振回路１０を含む発振器４００の構成例である。発振器４００は、回路装置５００（例えば図１９の回路装置１００）と、発振子ＸＴＡＬ（振動子、振動片）と、を含む。また発振器４００は、回路装置５００、発振子ＸＴＡＬが収容されるパッケージ４１０を含むことができる。回路装置５００は、本実施形態の発振回路１０（不図示）を含む。なお発振器は図２０の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

パッケージ４１０は、例えばベース部４１２とリッド部４１４により構成される。ベース部４１２は、セラミック等の絶縁材料からなる例えば箱型等の部材であり、リッド部４１４は、ベース部４１２に接合される例えば平板状等の部材である。ベース部４１２の例えば底面には外部機器と接続するための外部接続端子（外部電極）が設けられている。ベース部４１２とリッド部４１４により形成される内部空間（キャビティー）に、回路装置５００、発振子ＸＴＡＬが収容される。そしてリッド部４１４により密閉することで、回路装置５００、発振子ＸＴＡＬがパッケージ４１０内に気密に封止される。回路装置５００と発振子ＸＴＡＬは、パッケージ４１０内に実装される。そして発振子ＸＴＡＬの端子と、回路装置５００（ＩＣ）の端子（パッド）は、パッケージ４１０の内部配線により電気的に接続される。

図２１は、本実施形態の発振回路１０を含む電子機器３００の構成例である。この電子機器３００は、回路装置５００、水晶振動子等の発振子ＸＴＡＬ、アンテナＡＮＴ、通信部５１０（通信装置）、処理部５２０（処理装置）を含む。また操作部５３０（操作装置）、表示部５４０（表示装置）、記憶部５５０（メモリー）を含むことができる。発振子ＸＴＡＬと回路装置５００により発振器４００が構成される。回路装置５００は本実施形態の発振回路１０を含む。なお電子機器３００は図２１の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

図２１の電子機器３００としては、例えばＧＰＳ内蔵時計、生体情報測定機器（脈波計、歩数計等）又は頭部装着型表示装置等のウェアラブル機器や、スマートフォン、携帯電話機、携帯型ゲーム装置、ノートＰＣ又はタブレットＰＣ等の携帯情報端末（移動端末）や、コンテンツを配信するコンテンツ提供端末や、デジタルカメラ又はビデオカメラ等の映像機器や、或いは基地局又はルーター等のネットワーク関連機器などの種々の機器を想定できる。

通信部５１０（無線回路）は、アンテナＡＮＴを介して外部からデータを受信したり、外部にデータを送信する処理を行う。処理部５２０は、電子機器３００の制御処理や、通信部５１０を介して送受信されるデータの種々のデジタル処理などを行う。この処理部５２０の機能は、例えばマイクロコンピューターなどのプロセッサーにより実現できる。操作部５３０は、ユーザーが入力操作を行うためのものであり、操作ボタンやタッチパネルディスプレイをなどにより実現できる。表示部５４０は、各種の情報を表示するものであり、液晶や有機ＥＬなどのディスプレイにより実現できる。なお操作部５３０としてタッチパネルディスプレイを用いる場合には、このタッチパネルディスプレイが操作部５３０及び表示部５４０の機能を兼ねることになる。記憶部５５０は、データを記憶するものであり、その機能はＲＡＭやＲＯＭなどの半導体メモリーやＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などにより実現できる。

図２２は、本実施形態の発振回路１０を含む移動体の例を示す。本実施形態の発振回路１０を含む回路装置５００（発振器）は、例えば、車、飛行機、バイク、自転車、或いは船舶等の種々の移動体に組み込むことができる。移動体は、例えばエンジンやモーター等の駆動機構、ハンドルや舵等の操舵機構、各種の電子機器（車載機器）を備えて、地上や空や海上を移動する機器・装置である。図２２は移動体の具体例としての自動車２０６を概略的に示している。自動車２０６には、本実施形態の回路装置と振動子を有する発振器（不図示）が組み込まれる。制御装置２０８は、この発振器により生成されたクロック信号により動作する。制御装置２０８は、例えば車体２０７の姿勢に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪２０９のブレーキを制御する。例えば制御装置２０８により、自動車２０６の自動運転を実現してもよい。なお本実施形態の回路装置や発振器が組み込まれる機器は、このような制御装置２０８には限定されず、自動車２０６等の移動体に設けられる種々の機器（車載機器）に組み込むことが可能である。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。また発振回路、回路装置、発振器、電子機器、移動体等の構成・動作等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１０…発振回路、１２…増幅回路、１４…可変容量回路、
２０…クロック信号出力回路、４０…温度センサー、１００…回路装置、
１３０…制御回路、１４０…記憶部、１５０…温度補償部、
１６０…基準電圧生成回路、２０６…自動車（移動体）、２０７…車体、
２０８…制御装置、２０９…車輪、３００…電子機器、４００…発振器、
４１０…パッケージ、４１２…ベース部、４１４…リッド部、５００…回路装置、
５１０…通信部、５２０…処理部、５３０…操作部、５４０…表示部、５５０…記憶部、
ＮＡ１…増幅回路の入力ノード、ＮＡ２…増幅回路の出力ノード、
ＵＴ１〜ＵＴ１０…ユニットトランジスター、Ｖ１〜Ｖ３…変曲点電圧、
ＶＣＡ１，ＶＣＡ２…可変容量素子、ＶＣＢ１，ＶＣＢ２…可変容量素子、
ＶＣＣ１〜…ＶＣＣ４…可変容量素子、ＶＣＯＭＰ…制御電圧、
ＶＲＥＦＡ１，ＶＲＥＦＡ２…基準電圧、ＶＲＥＦＢ１，ＶＲＥＦＢ２…基準電圧、
ＶＲＥＦＣ１，ＶＲＥＦＣ２…基準電圧、ＸＴＡＬ…発振子

Claims (15)

1. 発振子を発振させる増幅回路と、
   制御電圧に基づいて容量値が制御される可変容量回路と、
   を含み、
   前記可変容量回路は、
   前記制御電圧に対する容量値の変化特性の２次導関数の符号が変わる変曲点電圧が第１の電圧である第１の可変容量素子と、
   前記変曲点電圧が前記第１の電圧より高い第２の電圧である第２の可変容量素子と、
   を有し、
   前記第１の可変容量素子は、
   第１の閾値電圧のトランジスターにより構成され、
   前記第２の可変容量素子は、
   前記第１の閾値電圧とは異なる第２の閾値電圧のトランジスターにより構成され、
   前記変化特性の傾きは負であり、前記制御電圧が前記第１の電圧であるときの前記第１の可変容量素子の容量値は、前記制御電圧が前記第２の電圧であるときの前記第２の可変容量素子の容量値より大きい、又は、前記変化特性の傾きは正であり、前記制御電圧が前記第２の電圧であるときの前記第２の可変容量素子の容量値は、前記制御電圧が前記第１の電圧であるときの前記第１の可変容量素子の容量値より大きいことを特徴とする発振回路。
2. 請求項１に記載の発振回路において、
   前記第１の可変容量素子は、
   ｎ個（ｎは２以上の整数）のユニットトランジスターで構成され、
   前記第２の可変容量素子は、
   ｍ個（ｍは２以上で、ｎとは異なる整数）のユニットトランジスターで構成されることを特徴とする発振回路。
3. 請求項１に記載の発振回路において、
   前記第１の可変容量素子は、
   第１のトランジスターサイズのトランジスターによって構成され、
   前記第２の可変容量素子は、
   前記第１のトランジスターサイズとは異なる第２のトランジスターサイズのトランジスターによって構成されることを特徴とする発振回路。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発振回路において、
   前記第１の可変容量素子と前記第２の可変容量素子は、
   ゲートノードである第１のノードと、ソース及びドレインのノードである第２のノードのうち一方のノードに前記制御電圧が供給され、前記第１のノードと前記第２のノードの他方のノードに基準電圧が供給されることを特徴とする発振回路。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発振回路において、
   前記第１の可変容量素子は、
   一端に前記制御電圧が供給され、他端に第１の基準電圧が供給される容量素子であり、
   前記第２の可変容量素子は、
   一端に前記制御電圧が供給され、他端に前記第１の基準電圧とは異なる第２の基準電圧が供給される容量素子であることを特徴とする発振回路。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発振回路において、
   前記第１の可変容量素子は、
   一端と他端との間の電位差に対する容量値の変化特性である電位差−容量値特性が、第１の特性である容量素子であり、
   前記第２の可変容量素子は、
   前記電位差−容量値特性が、前記第１の特性とは異なる第２の特性である容量素子であることを特徴とする発振回路。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発振回路において、
   前記可変容量回路は、
   前記制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が前記第１の電圧及び前記第２の電圧とは異なる第３の電圧である第３の可変容量素子を含むことを特徴とする発振回路。
8. 請求項７に記載の発振回路において、
   前記第１の可変容量素子は、
   前記増幅回路の入力ノードに設けられ、
   前記第２の可変容量素子は、
   前記増幅回路の出力ノードに設けられ、
   前記第３の可変容量素子は、
   前記増幅回路の前記入力ノードと前記出力ノードのうちの一方のノードに設けられることを特徴とする発振回路。
9. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発振回路において、
   前記可変容量回路は、
   前記制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が前記第１の電圧及び前記第２の電圧とは異なる第３の電圧である第３の可変容量素子を含み、
   前記第１の可変容量素子と前記第２の可変容量素子は、
   一端と他端との間の電位差に対する容量値の変化特性である電位差−容量値特性が、第１の特性である容量素子であり、
   前記第１の可変容量素子は、
   第１の基準電圧と前記制御電圧との電位差によって容量値が制御され、
   前記第２の可変容量素子は、
   前記第１の基準電圧とは異なる第２の基準電圧と前記制御電圧との電位差によって容量値が制御され、
   前記第３の可変容量素子は、
   前記電位差−容量値特性が、前記第１の特性とは異なる第２の特性である容量素子であることを特徴とする発振回路。
10. 請求項７乃至９のいずれか一項に記載の発振回路において、
    前記可変容量回路は、
    前記制御電圧に対する容量値の変化特性の変曲点電圧が前記第１の電圧、前記第２の電圧及び前記第３の電圧とは異なる第４の電圧である第４の可変容量素子を含むことを特徴とする発振回路。
11. 発振子の発振回路であって、
    前記発振子を発振させる増幅回路と、
    可変容量回路と、
    を含み、
    前記可変容量回路は、
    第１の電位差−容量値特性を有し、前記増幅回路の入力ノードに設けられ、第１の基準電圧と可変の制御電圧との電位差によって容量値が制御される第１の可変容量素子と、
    前記第１の電位差−容量値特性を有し、前記増幅回路の出力ノードに設けられ、前記第１の基準電圧とは異なる第２の基準電圧と前記制御電圧との電位差によって容量値が制御される第２の可変容量素子と、
    前記第１の電位差−容量値特性とは異なる第２の電位差−容量値特性を有し、前記増幅回路の前記入力ノードと前記出力ノードのうち一方のノードに設けられ、前記第１の基準電圧と前記第２の基準電圧のうち前記一方のノードに対応する基準電圧と前記制御電圧との電位差によって容量値が制御される第３の可変容量素子と、
    を有し、
    前記第１の可変容量素子と前記第２の可変容量素子の各々は、
    第１の閾値電圧のトランジスターにより構成され、
    前記第３の可変容量素子は、
    前記第１の閾値電圧とは異なる第２の閾値電圧のトランジスターにより構成され、
    前記第１の可変容量素子は、前記制御電圧に対する容量値の変化特性の２次導関数の符号が変わる変曲点電圧がＶ１であり、前記第２の可変容量素子は、前記変曲点電圧がＶ２であり、前記第３の可変容量素子は、前記変曲点電圧がＶ３であるとした場合に、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３且つ前記変化特性の傾きは負である、又は、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３且つ前記変化特性の傾きは正であり、
    前記制御電圧が前記Ｖ１であるときの前記第１の可変容量素子の容量値は、前記制御電圧が前記Ｖ３であるときの前記第３の可変容量素子の容量値より大きいことを特徴とする発振回路。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発振回路を含むことを特徴とする回路装置。
13. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発振回路と、
    前記発振子と、
    を含むことを特徴とする発振器。
14. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発振回路を含むことを特徴とする電子機器。
15. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発振回路を含むことを特徴とする移動体。

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