JP7392311B2 - Circuit devices, oscillators, electronic equipment, and mobile objects - Google Patents

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Description

本発明は、回路装置、発振器、電子機器、及び移動体に関する。 The present invention relates to a circuit device, an oscillator, an electronic device, and a moving body.

水晶振動子等の振動子を発振させて所望の周波数の信号を出力する発振器は、電子機器やシステム等の広い分野で使用されている。このような発振器は、振動子と、振動子を発振させるための発振回路、及び発振回路の動作を制御するための周辺回路とを一体とした集積回路素子(IC:Integrated Circuit)とを備える。例えば、特許文献1には、温度補償機能を有する発振器として、振動子と、振動子を発振させる発振回路と、n次の温度補償関数に基づいて第1補償信号を生成するとともに、1つ以上の2次の温度補償関数に基づいて、第1補償信号により補償されずに残る温度特性をさらに補償する第2補償信号を生成する温度補償回路を含む周辺回路と、を備えた発振器が開示されている。 Oscillators that oscillate a resonator such as a crystal resonator to output a signal at a desired frequency are used in a wide range of fields such as electronic devices and systems. Such an oscillator includes an integrated circuit (IC) that integrates a vibrator, an oscillation circuit for causing the vibrator to oscillate, and a peripheral circuit for controlling the operation of the oscillation circuit. For example, in Patent Document 1, an oscillator having a temperature compensation function includes a vibrator, an oscillation circuit that oscillates the vibrator, a first compensation signal based on an n-th order temperature compensation function, and one or more An oscillator is disclosed, comprising: a peripheral circuit including a temperature compensation circuit that generates a second compensation signal that further compensates for the temperature characteristics that remain uncompensated by the first compensation signal based on the second-order temperature compensation function of the first compensation signal. ing.

特開2018-137512号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-137512

しかしながら、特許文献1に記載の発振器では、周辺回路の動作に用いられるクロック信号がノイズ源となり、振動子を発振する発振回路の起動が阻害されてしまう懸念があった。このような懸念に対して、例えば、まず振動子を発振させる発振回路を起動させた後、周辺回路を起動するような構成とすることも考えられる。しかしながら、そのような構成とした場合、発振器全体としての起動が遅くなってしまうという課題があった。 However, in the oscillator described in Patent Document 1, there is a concern that the clock signal used for the operation of the peripheral circuit becomes a noise source, and the startup of the oscillation circuit that oscillates the vibrator is inhibited. To address such concerns, for example, a configuration may be considered in which the oscillation circuit that oscillates the vibrator is started first, and then the peripheral circuits are started. However, when such a configuration is used, there is a problem that the startup of the oscillator as a whole is delayed.

本発明に係る回路装置の一態様は、
振動子を発振させることで第1発振信号を生成する第1発振回路と、
第2発振信号を生成する第2発振回路と、
デジタル回路と、
を備え、
前記第1発振回路が動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、前記デジタル回路は、前記第2発振信号に基づいて動作し、且つ、前記第2発振信号の周波数は、変化するように制御される。
One aspect of the circuit device according to the present invention is
a first oscillation circuit that generates a first oscillation signal by oscillating a vibrator;
a second oscillation circuit that generates a second oscillation signal;
digital circuit and
Equipped with
During at least part of the startup period from when the first oscillation circuit starts operating until it starts stable operation, the digital circuit operates based on the second oscillation signal, and the digital circuit operates based on the second oscillation signal. The frequency of is controlled to vary.

前記回路装置の一態様において、
前記起動期間において、前記第2発振回路の周波数は、ランダムに変化するように制御されてもよい。
In one aspect of the circuit device,
In the startup period, the frequency of the second oscillation circuit may be controlled to vary randomly.

前記回路装置の一態様において、
前記起動期間が経過した後、前記デジタル回路は、前記第1発振信号に基づいて動作してもよい。
In one aspect of the circuit device,
After the activation period has elapsed, the digital circuit may operate based on the first oscillation signal.

前記回路装置の一態様において、
前記起動期間が経過した後、前記第2発振回路は、前記第2発振信号の出力を停止してもよい。
In one aspect of the circuit device,
After the activation period has elapsed, the second oscillation circuit may stop outputting the second oscillation signal.

前記回路装置の一態様において、
前記第2発振回路は、CRオシレーター又はリングオシレーターを含んでもよい。
In one aspect of the circuit device,
The second oscillator circuit may include a CR oscillator or a ring oscillator.

前記回路装置の一態様において、
前記第2発振回路は、
前記第1発振信号の位相と前記第2発振信号の位相とを比較する位相比較回路と、
前記位相比較回路の出力信号に基づく第3発振信号を出力する電圧制御発振回路と、
前記第3発振信号を分周し、前記第2発振信号として出力する分周回路と、
を含んでもよい。
In one aspect of the circuit device,
The second oscillation circuit is
a phase comparison circuit that compares the phase of the first oscillation signal and the phase of the second oscillation signal;
a voltage controlled oscillation circuit that outputs a third oscillation signal based on the output signal of the phase comparison circuit;
a frequency dividing circuit that divides the frequency of the third oscillation signal and outputs it as the second oscillation signal;
May include.

前記回路装置の一態様において、
前記第3発振信号の周波数が制御されることで、前記第2発振信号の周波数が、変化するように制御されてもよい。
In one aspect of the circuit device,
The frequency of the second oscillation signal may be controlled to change by controlling the frequency of the third oscillation signal.

前記回路装置の一態様において、
前記分周回路の分周比が制御されることで、前記第2発振信号の周波数が、変化するように制御されてもよい。
In one aspect of the circuit device,
The frequency of the second oscillation signal may be controlled to change by controlling the frequency division ratio of the frequency divider circuit.

前記回路装置の一態様において、
前記第1発振回路の動作を制御するための動作設定情報を記憶する記憶部を備え、
前記デジタル回路は、前記動作設定情報に基づいて、前記第1発振回路の動作を制御するプログラマブルロジックコントローラーを含んでもよい。
In one aspect of the circuit device,
comprising a storage unit that stores operation setting information for controlling the operation of the first oscillation circuit;
The digital circuit may include a programmable logic controller that controls the operation of the first oscillation circuit based on the operation setting information.

本発明に係る発振器の一態様は、前記回路装置の一態様と、
前記振動子と、を備える。
One aspect of the oscillator according to the present invention includes one aspect of the circuit device, and
and the vibrator.

本発明に係る電子機器の一態様は、前記回路装置の一態様を備える。 One aspect of an electronic device according to the present invention includes one aspect of the circuit device.

本発明に係る移動体の一態様は、前記回路装置の一態様を備える。 One aspect of the moving object according to the present invention includes one aspect of the circuit device.

発振器の機能ブロック図。Functional block diagram of an oscillator. リングオシレーターの構成を示す図。A diagram showing the configuration of a ring oscillator. 発振器が動作を開始してから安定動作に移行するまでの動作を説明するためのタイミングチャート。5 is a timing chart for explaining the operation of the oscillator from when it starts operating until it shifts to stable operation. 第1実施形態の変形例における発振器が動作を開始してから安定動作に移行するための動作を説明するためのタイミングチャート。7 is a timing chart for explaining the operation of the oscillator in the modified example of the first embodiment from when the oscillator starts its operation to a stable operation. 第2本実施形態の発振器の機能ブロック図。The functional block diagram of the oscillator of the second embodiment. 第3本実施形態の発振器の機能ブロック図。The functional block diagram of the oscillator of the third embodiment. 電圧制御発振器の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the structure of a voltage controlled oscillator. 電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the configuration of an electronic device. 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。FIG. 1 is a diagram showing an example of the appearance of a smartphone, which is an example of an electronic device. 移動体の一例を示す図。The figure which shows an example of a moving object.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described using the drawings. The drawings used are for convenience of explanation. Note that the embodiments described below do not unduly limit the content of the present invention described in the claims. Furthermore, not all of the configurations described below are essential components of the present invention.

1.発振器
1.1 第1実施形態
[発振器の機能構成]
図1は本実施形態の発振器1の機能ブロック図である。図1に示すように、発振器1は、集積回路素子10と振動子2とを含む。
1. Oscillator 1.1 First embodiment [Functional configuration of oscillator]
FIG. 1 is a functional block diagram of an oscillator 1 of this embodiment. As shown in FIG. 1, oscillator 1 includes an integrated circuit element 10 and a vibrator 2. As shown in FIG.

振動子2としては、例えば、水晶振動子、SAW(Surface Acoustic Wave)共振素子、その他の圧電振動素子やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動子などを用いることができる。なお、本実施形態において振動子2は、水晶振動子であるとして説明を行う。 As the vibrator 2, for example, a crystal vibrator, a SAW (Surface Acoustic Wave) resonant element, another piezoelectric vibrating element, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) vibrator, etc. can be used. In this embodiment, the resonator 2 will be described as a crystal resonator.

集積回路素子10は、第1発振回路20、第2発振回路30、電圧振幅検出回路40、制御回路50、出力回路60、電圧レギュレーター70、及び記憶回路80を含む。なお、集積回路素子10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。この集積回路素子10が回路装置の一例である。 The integrated circuit device 10 includes a first oscillation circuit 20, a second oscillation circuit 30, a voltage amplitude detection circuit 40, a control circuit 50, an output circuit 60, a voltage regulator 70, and a memory circuit 80. Note that the integrated circuit element 10 may have a configuration in which some of these elements are omitted or changed, or other elements are added. This integrated circuit element 10 is an example of a circuit device.

電圧レギュレーター70は、VDD端子を介して供給される電源電圧に基づいて、VSS端子を介して供給されるグラウンド電圧を基準とする所定の電圧Vddを生成する。電圧レギュレーター70が生成した電圧Vddは、集積回路素子10の各回路ブロックの電源電圧として用いられる。 The voltage regulator 70 generates a predetermined voltage Vdd based on the power supply voltage supplied via the VDD terminal, with reference to the ground voltage supplied via the VSS terminal. The voltage Vdd generated by the voltage regulator 70 is used as a power supply voltage for each circuit block of the integrated circuit element 10.

第1発振回路20は、XG端子を介して振動子2の一端と接続され、XD端子を介して振動子2の他端と接続されている。そして、第1発振回路20に電圧Vddが供給されることで、第1発振回路20は、XG端子を介して入力される振動子2の出力信号を増幅し、また、増幅した信号を、XD端子を介して振動子2にフィードバックすることで、振動子2を発振させる。そして、第1発振回路20は、発振する振動子2が出力する信号を増幅した発振信号Scryを生成し、制御回路50、及び出力回路60のそれぞれに出力する。すなわち、第1発振回路20は、振動子2を発振させることで発振信号Scryを生成し出力する。この発振信号Scryが第1発振信号の一例である。 The first oscillation circuit 20 is connected to one end of the vibrator 2 via the XG terminal, and is connected to the other end of the vibrator 2 via the XD terminal. Then, by supplying the voltage Vdd to the first oscillation circuit 20, the first oscillation circuit 20 amplifies the output signal of the vibrator 2 inputted via the XG terminal, and also transmits the amplified signal to the XD By feeding back to the vibrator 2 via the terminal, the vibrator 2 is caused to oscillate. The first oscillation circuit 20 then generates an oscillation signal Scry by amplifying the signal output from the oscillating vibrator 2, and outputs it to each of the control circuit 50 and the output circuit 60. That is, the first oscillation circuit 20 generates and outputs an oscillation signal Scry by causing the vibrator 2 to oscillate. This oscillation signal Scry is an example of the first oscillation signal.

ここで、振動子2と第1発振回路20により構成される発振回路は、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等の種々のタイプの発振回路が用いられる。また、第1発振回路20は、振動子2の出力信号に対して温度補償、温度制御をせずに、当該出力信号の周波数安定度のそのままの信号を発振信号Scryとして出力してもよく、周波数の安定度を高めるための温度補償回路を備え、振動子2の出力信号に対して周辺温度を加味した温度補償を施した信号を発振信号Scryとして出力してもよい。さらには、非常に高い周波数安定度を実現するために、振動子2の温度を一定に保つための恒温槽を備えた構成であってもよい。すなわち、振動子2と第1発振回路20とを備える発振器1は、パッケージ水晶発振器(SPXO:Simple Packaged Crystal Oscillator)であってもよく、温度補償型水晶発振器(TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator)であってもよく、また、高精度水晶発振器(OCXO:Oven Controlled Crystal Oscillator)であってもよい。 Here, as the oscillation circuit constituted by the vibrator 2 and the first oscillation circuit 20, various types of oscillation circuits are used, such as a Pierce oscillation circuit, an inverter type oscillation circuit, a Colpitts oscillation circuit, and a Hartley oscillation circuit. Further, the first oscillation circuit 20 may output a signal with the frequency stability of the output signal as it is as the oscillation signal Scry without performing temperature compensation or temperature control on the output signal of the vibrator 2. A temperature compensation circuit for increasing frequency stability may be provided, and a signal obtained by subjecting the output signal of the vibrator 2 to temperature compensation in consideration of the ambient temperature may be output as the oscillation signal Scry. Furthermore, in order to achieve extremely high frequency stability, a configuration may be provided that includes a constant temperature bath for keeping the temperature of the vibrator 2 constant. That is, the oscillator 1 including the resonator 2 and the first oscillation circuit 20 may be a packaged crystal oscillator (SPXO) or a temperature compensated crystal oscillator (TCXO). It may also be a high-precision crystal oscillator (OCXO: Oven Controlled Crystal Oscillator).

出力回路60には、第1発振回路20から出力される発振信号Scryと、後述する制御回路50から出力される制御信号OUTctrlとが入力される。そして、出力回路60は、発振信号Scryを、制御信号OUTctrlに基づいて選択された出力形式の信号に変換して出力する。 The output circuit 60 receives an oscillation signal Scry output from the first oscillation circuit 20 and a control signal OUTctrl output from the control circuit 50 described later. Then, the output circuit 60 converts the oscillation signal Scry into a signal in an output format selected based on the control signal OUTctrl and outputs the signal.

出力回路60は、出力分周回路61、及び出力バッファー62を含む。出力分周回路61は、第1発振回路20から出力される発振信号Scryを、制御信号OUTctrlに
よって設定された分周比で分周した信号を出力バッファー62に出力する。出力バッファー62は、VDDO端子を介して供給される電源電圧に基づいて、出力分周回路61から出力される信号を、制御信号OUTctrlによって選択された出力形式の信号に変換し、OUT端子及びOUTB端子の少なくとも一方を介して集積回路素子10の外部に出力する。例えば、制御信号OUTctrlによってPECL(Positive Emitter Coupled Logic)出力、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)出力、HCSL(High-Speed Current Steering Logic)出力等の差動信号の出力形式が選択された場合、出力バッファー62は、OUT端子及びOUTB端子を介して当該差動信号の形式に変換された信号を出力する。また、制御信号OUTctrlによって出力形式としてCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)出力等のシングルエンド信号の出力形式が選択された場合、出力バッファー62は、OUT端子又はOUTB端子を介してシングルエンド信号に変換された信号を出力する。なお、出力バッファー62は、制御信号OUTctrlに応じて、信号の出力を実行するのか、又は停止するかを制御してもよい。
The output circuit 60 includes an output frequency divider circuit 61 and an output buffer 62. The output frequency divider circuit 61 divides the frequency of the oscillation signal Scry output from the first oscillation circuit 20 by a frequency division ratio set by the control signal OUTctrl and outputs a signal to the output buffer 62. The output buffer 62 converts the signal output from the output frequency divider circuit 61 into a signal in the output format selected by the control signal OUTctrl based on the power supply voltage supplied via the VDDO terminal, and outputs the signal to the OUT terminal and OUTB. It is output to the outside of the integrated circuit element 10 via at least one of the terminals. For example, if a differential signal output format such as PECL (Positive Emitter Coupled Logic) output, LVDS (Low Voltage Differential Signaling) output, or HCSL (High-Speed Current Steering Logic) output is selected by the control signal OUTctrl, the output buffer 62 outputs the signal converted into the differential signal format via the OUT terminal and the OUTB terminal. Furthermore, when a single-end signal output format such as CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) output is selected as the output format by the control signal OUTctrl, the output buffer 62 converts the signal into a single-end signal via the OUT terminal or OUTB terminal. Outputs the signal. Note that the output buffer 62 may control whether to execute or stop outputting a signal according to the control signal OUTctrl.

電圧振幅検出回路40は、第1発振回路20が出力する発振信号Scryの電圧振幅を検出し、検出した電圧振幅に応じた検出信号Sdetを出力する。なお、本実施形態における電圧振幅検出回路40は、発振信号Scryの電圧振幅が所定の値以上である場合、ハイレベルの検出信号Sdetを出力し、発振信号Scryの電圧振幅が所定の値未満である場合、ローレベルの検出信号Sdetを出力するとして説明を行う。ここで、発振信号Scryの電圧振幅と、検出信号Sdetの論理レベルとの関係は上述の関係に限るものではなく、例えば、電圧振幅検出回路40は、発振信号Scryの電圧振幅が所定の値以上である場合、ローレベルの検出信号Sdetを出力し、発振信号Scryの電圧振幅が所定の値未満である場合、ハイレベルの検出信号Sdetを出力してもよく、また、検出信号Sdetが、発振信号Scryの電圧振幅の大きさに基づく情報を含む信号を出力してもよい。 The voltage amplitude detection circuit 40 detects the voltage amplitude of the oscillation signal Scry output by the first oscillation circuit 20, and outputs a detection signal Sdet according to the detected voltage amplitude. Note that the voltage amplitude detection circuit 40 in this embodiment outputs a high-level detection signal Sdet when the voltage amplitude of the oscillation signal Scry is equal to or greater than a predetermined value, and outputs a high-level detection signal Sdet when the voltage amplitude of the oscillation signal Scry is less than a predetermined value. The following description assumes that in some cases, a low-level detection signal Sdet is output. Here, the relationship between the voltage amplitude of the oscillation signal Scry and the logic level of the detection signal Sdet is not limited to the above-mentioned relationship. , a low level detection signal Sdet may be output, and when the voltage amplitude of the oscillation signal Scry is less than a predetermined value, a high level detection signal Sdet may be output. A signal including information based on the magnitude of the voltage amplitude of the signal Scry may be output.

第2発振回路30は、電圧Vddが供給されることで動作を開始し、発振信号Soscを出力する。具体的には、第2発振回路30には、制御回路50から周波数制御信号Sfcが入力される。第2発振回路30は、入力される周波数制御信号Sfcに基づく周波数の発振信号Soscを生成し制御回路50に出力する。すなわち、第2発振回路30は、周波数制御信号Sfcによって、周波数が変化するように制御された発振信号Soscを出力する。この発振信号Soscが第2発振信号の一例である。ここで、本実施形態における第2発振回路30は、リングオシレーター又はCRオシレーターを含んで構成されている。なお、第2発振回路30の具体的な構成例については後述する。 The second oscillation circuit 30 starts operating upon being supplied with the voltage Vdd, and outputs an oscillation signal Sosc. Specifically, the second oscillation circuit 30 receives the frequency control signal Sfc from the control circuit 50 . The second oscillation circuit 30 generates an oscillation signal Sosc having a frequency based on the input frequency control signal Sfc, and outputs it to the control circuit 50. That is, the second oscillation circuit 30 outputs an oscillation signal Sosc whose frequency is controlled by the frequency control signal Sfc. This oscillation signal Sosc is an example of the second oscillation signal. Here, the second oscillation circuit 30 in this embodiment is configured to include a ring oscillator or a CR oscillator. Note that a specific configuration example of the second oscillation circuit 30 will be described later.

制御回路50は、マルチプレクサー51、及びPLC(プログラマブルロジックコントローラー:Programmable Logic Controller)52を含む。 The control circuit 50 includes a multiplexer 51 and a PLC (Programmable Logic Controller) 52.

マルチプレクサー51には、発振信号Scryと発振信号Soscとが入力される。そして、マルチプレクサー51は、発振信号Scryと発振信号Soscとのいずれかを選択し、発振信号SclkとしてPLC52に出力する。ここで、本実施形態におけるマルチプレクサー51は、電圧振幅検出回路40が出力する検出信号Sdetがハイレベルの場合、発振信号Scryを発振信号Sclkとして選択し、検出信号Sdetがローレベルの場合、発振信号Soscを発振信号Sclkとして選択する。なお、図1では図示を省略するが、発振信号Sclkは、PLC52を含む制御回路50に供給される。換言すれば、制御回路50は発振信号Sclkに基づいて動作する。 The multiplexer 51 receives an oscillation signal Scry and an oscillation signal Sosc. Then, the multiplexer 51 selects either the oscillation signal Scry or the oscillation signal Sosc and outputs it to the PLC 52 as the oscillation signal Sclk. Here, the multiplexer 51 in this embodiment selects the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk when the detection signal Sdet output from the voltage amplitude detection circuit 40 is at a high level, and selects the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk when the detection signal Sdet is at a low level. The signal Sosc is selected as the oscillation signal Sclk. Although not shown in FIG. 1, the oscillation signal Sclk is supplied to the control circuit 50 including the PLC 52. In other words, the control circuit 50 operates based on the oscillation signal Sclk.

PLC52は、発振信号Sclkに基づいて記憶回路80に記憶されている動作設定情報を順次読み出し、読み出した動作設定情報に基づいて、第1発振回路20、第2発振回路30を含む集積回路素子10に含まれる各回路ブロックを順次制御する。すなわち、記
憶回路80は、第1発振回路20、及び第2発振回路30の動作を制御するための動作設定情報を記憶し、PLC52は、動作設定情報に基づいて、第1発振回路20、及び第2発振回路30の動作を制御する。ここで、制御回路50がデジタル回路の一例であり、記憶回路80が記憶部の一例であり、制御回路50に含まれるPLC52がプログラマブルロジックコントローラーの一例である。
The PLC 52 sequentially reads out the operation setting information stored in the storage circuit 80 based on the oscillation signal Sclk, and adjusts the integrated circuit element 10 including the first oscillation circuit 20 and the second oscillation circuit 30 based on the read operation setting information. Each circuit block included in the circuit is sequentially controlled. That is, the storage circuit 80 stores operation setting information for controlling the operations of the first oscillation circuit 20 and the second oscillation circuit 30, and the PLC 52 controls the operation of the first oscillation circuit 20 and the second oscillation circuit 30 based on the operation setting information. The operation of the second oscillation circuit 30 is controlled. Here, the control circuit 50 is an example of a digital circuit, the storage circuit 80 is an example of a storage section, and the PLC 52 included in the control circuit 50 is an example of a programmable logic controller.

具体的には、PLC52は、発振信号Sclkに基づいて動作し、記憶回路80に記憶されている発振信号Scryの周波数を補正するための補正情報を読み出す。そして、制御回路50は、PLC52が読み出した補正情報に基づく発振制御信号Sadjを生成し、第1発振回路20に出力する。また、PLC52は、発振信号Sclkに基づいて動作し、記憶回路80に記憶されている第2発振回路30の周波数を制御するための周波数情報を読み出す。そして、制御回路50は、PLC52が読み出した周波数情報に基づく周波数制御信号Sfcを生成し、第2発振回路30に出力する。また、PLC52は、発振信号Sclkに基づいて動作し、記憶回路80に記憶されている出力分周回路61の分周比を規定するための分周情報を読み出す。そして、制御回路50は、PLC52が読み出した分周情報に基づく制御信号OUTctrlを生成し、出力回路60に出力する。 Specifically, the PLC 52 operates based on the oscillation signal Sclk, and reads correction information for correcting the frequency of the oscillation signal Scry stored in the storage circuit 80. Then, the control circuit 50 generates an oscillation control signal Sadj based on the correction information read by the PLC 52 and outputs it to the first oscillation circuit 20. Further, the PLC 52 operates based on the oscillation signal Sclk, and reads frequency information for controlling the frequency of the second oscillation circuit 30 stored in the storage circuit 80. Then, the control circuit 50 generates a frequency control signal Sfc based on the frequency information read by the PLC 52 and outputs it to the second oscillation circuit 30. Further, the PLC 52 operates based on the oscillation signal Sclk, and reads frequency division information for defining the frequency division ratio of the output frequency division circuit 61 stored in the storage circuit 80. Then, the control circuit 50 generates a control signal OUTctrl based on the frequency division information read by the PLC 52 and outputs it to the output circuit 60.

なお、記憶回路80には、動作設定情報として、前述した発振信号Scryの周波数を補正するための補正情報、第2発振回路30の周波数を制御するための周波数情報、出力分周回路61の分周比を規定するための分周情報の他に、集積回路素子10の外部に出力する信号の形式を規定するための出力信号情報、電圧振幅検出回路40における判定閾値を規定する判定閾値情報等の集積回路素子10の動作を制御するための複数の動作設定情報が記憶されていてもよい。 Note that the storage circuit 80 stores, as operation setting information, correction information for correcting the frequency of the oscillation signal Scry, frequency information for controlling the frequency of the second oscillation circuit 30, and division of the output frequency dividing circuit 61. In addition to the frequency division information for specifying the frequency ratio, output signal information for specifying the format of the signal output to the outside of the integrated circuit element 10, judgment threshold information for specifying the judgment threshold in the voltage amplitude detection circuit 40, etc. A plurality of pieces of operation setting information for controlling the operation of the integrated circuit device 10 may be stored.

[第2発振回路の具体例]
ここで、周波数制御信号Sfcに基づいて発振信号Soscの周波数を変化させるための第2発振回路30の構成の一例について説明する。なお、以下の説明において周波数制御信号Sfcは、3ビットの周波数制御データSfc-1,Sfc-2,Sfc-3を含む信号であるとして説明を行う。
[Specific example of second oscillation circuit]
Here, an example of the configuration of the second oscillation circuit 30 for changing the frequency of the oscillation signal Sosc based on the frequency control signal Sfc will be described. In the following explanation, the frequency control signal Sfc will be explained as a signal including 3-bit frequency control data Sfc-1, Sfc-2, and Sfc-3.

図2は、第2発振回路30の一例のリングオシレーター30aの構成を示す図である。リングオシレーター30aは、遅延回路310,320,330と、インバーター340とを含む。遅延回路310の出力端は、遅延回路320の入力端と電気的に接続されている。遅延回路320の出力端は、遅延回路330の入力端と電気的に接続されている。遅延回路330の出力端は、遅延回路310の入力端と電気的に接続されている。すなわち、遅延回路310、遅延回路320、及び遅延回路320は、縦続、且つリング状に電気的に接続されている。また、遅延回路330の出力端は、インバーター340の入力端とも電気的に接続している。そして、インバーター340の出力端から発振信号Soscが出力される。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a ring oscillator 30a as an example of the second oscillator circuit 30. Ring oscillator 30a includes delay circuits 310, 320, 330 and an inverter 340. The output terminal of delay circuit 310 is electrically connected to the input terminal of delay circuit 320. The output terminal of delay circuit 320 is electrically connected to the input terminal of delay circuit 330. The output terminal of delay circuit 330 is electrically connected to the input terminal of delay circuit 310. That is, the delay circuit 310, the delay circuit 320, and the delay circuit 320 are electrically connected in series and in a ring shape. Furthermore, the output end of the delay circuit 330 is also electrically connected to the input end of the inverter 340. Then, an oscillation signal Sosc is output from the output end of the inverter 340.

遅延回路310は、インバーター311と、インバーター311よりも信号の伝搬に要する時間が大きなインバーター312と、切替スイッチ313とを含む。インバーター311の出力端は、切替スイッチ313の第1切替端子と電気的に接続している。インバーター312の出力端は、切替スイッチ313の第2切替端子と電気的に接続している。また、インバーター311の入力端とインバーター312の入力端とは、接続点N1で互いに電気的に接続している。以上のように構成された遅延回路310では、切替スイッチ313の共通端子が、前述した遅延回路310の出力端に相当し、接続点N1が、遅延回路310の入力端に相当する。 Delay circuit 310 includes an inverter 311, an inverter 312 that requires a longer time for signal propagation than inverter 311, and a changeover switch 313. An output end of the inverter 311 is electrically connected to a first switching terminal of a changeover switch 313. An output end of the inverter 312 is electrically connected to a second switching terminal of the changeover switch 313. Further, the input end of the inverter 311 and the input end of the inverter 312 are electrically connected to each other at a connection point N1. In the delay circuit 310 configured as described above, the common terminal of the changeover switch 313 corresponds to the output terminal of the delay circuit 310 described above, and the connection point N1 corresponds to the input terminal of the delay circuit 310.

また、切替スイッチ313の制御端には、周波数制御データSfc-1が入力される。
切替スイッチ313は、周波数制御データSfc-1に従い、共通端子と第1切替端子とを電気的に接続するのか、又は共通端子と第2切替端子とを電気的に接続するのかを切り替える。すなわち、切替スイッチ313は、周波数制御データSfc-1に従い、インバーター311の出力端から出力された信号を共通端子に入力するのか、又はインバーター312の出力端から出力された信号を共通端子に入力するのかを切り替える。これにより、遅延回路310の入力端に入力された信号が、インバーター311を介して遅延回路310の出力端に伝搬されるのか、又はインバーター311よりも信号の伝搬に要する時間の大きなインバーター312を介して遅延回路310の出力端に伝搬されるのかが切り替えられる。すなわち、遅延回路310における信号の伝搬に要する時間は、周波数制御データSfc-1により制御される。
Furthermore, frequency control data Sfc-1 is input to the control end of the changeover switch 313.
The changeover switch 313 switches whether to electrically connect the common terminal and the first switching terminal or to electrically connect the common terminal and the second switching terminal, according to the frequency control data Sfc-1. That is, the changeover switch 313 inputs the signal output from the output end of the inverter 311 to the common terminal, or inputs the signal output from the output end of the inverter 312 to the common terminal, according to the frequency control data Sfc-1. or switch. This determines whether the signal input to the input terminal of the delay circuit 310 is propagated to the output terminal of the delay circuit 310 via the inverter 311, or via the inverter 312, which takes a longer time for signal propagation than the inverter 311. It is switched whether the signal is propagated to the output terminal of the delay circuit 310 or not. That is, the time required for signal propagation in delay circuit 310 is controlled by frequency control data Sfc-1.

遅延回路320は、インバーター321と、インバーター321よりも信号の伝搬に要する時間が大きなインバーター322と、切替スイッチ323とを含む。インバーター321の出力端は、切替スイッチ323の第1切替端子と電気的に接続している。インバーター322の出力端は、切替スイッチ323の第2切替端子と電気的に接続している。また、インバーター321の入力端とインバーター322の入力端とは、接続点N2で互いに電気的に接続している。以上のように構成された遅延回路320では、切替スイッチ323の共通端子が、前述した遅延回路320の出力端に相当し、接続点N2が、遅延回路320の入力端に相当する。 Delay circuit 320 includes an inverter 321, an inverter 322 that requires a longer time for signal propagation than inverter 321, and a changeover switch 323. An output end of the inverter 321 is electrically connected to a first switching terminal of a changeover switch 323. An output end of the inverter 322 is electrically connected to a second switching terminal of the changeover switch 323. Further, the input end of the inverter 321 and the input end of the inverter 322 are electrically connected to each other at a connection point N2. In the delay circuit 320 configured as described above, the common terminal of the changeover switch 323 corresponds to the output terminal of the delay circuit 320 described above, and the connection point N2 corresponds to the input terminal of the delay circuit 320.

また、切替スイッチ323の制御端には、周波数制御データSfc-2が入力される。切替スイッチ323は、周波数制御データSfc-2に従い、共通端子と第1切替端子とを電気的に接続するのか、又は共通端子と第2切替端子とを電気的に接続するのかを切り替える。すなわち、切替スイッチ323は、周波数制御データSfc-2に従い、インバーター321の出力端から出力された信号を共通端子に入力するのか、又はインバーター322の出力端から出力された信号を共通端子に入力するのかを切り替える。これにより、遅延回路320の入力端に入力された信号が、インバーター321を介して遅延回路320の出力端に伝搬されるのか、又はインバーター321よりも信号の伝搬に要する時間の大きなインバーター322を介して遅延回路320の出力端に伝搬されるのかが切り替えられる。すなわち、遅延回路320における信号の伝搬に要する時間は、周波数制御データSfc-2により制御される。 Furthermore, frequency control data Sfc-2 is input to the control end of the changeover switch 323. The changeover switch 323 switches whether to electrically connect the common terminal and the first switching terminal or to electrically connect the common terminal and the second switching terminal, according to the frequency control data Sfc-2. That is, the changeover switch 323 inputs the signal output from the output end of the inverter 321 to the common terminal, or inputs the signal output from the output end of the inverter 322 to the common terminal, according to the frequency control data Sfc-2. or switch. This determines whether the signal input to the input terminal of the delay circuit 320 is propagated to the output terminal of the delay circuit 320 via the inverter 321, or via the inverter 322, which takes a longer time for signal propagation than the inverter 321. It is switched whether the signal is transmitted to the output terminal of the delay circuit 320 or not. That is, the time required for signal propagation in the delay circuit 320 is controlled by the frequency control data Sfc-2.

遅延回路330は、インバーター331と、インバーター331よりも信号の伝搬に要する時間が大きなインバーター332と、切替スイッチ333とを含む。インバーター331の出力端は、切替スイッチ333の第1切替端子と電気的に接続している。インバーター332の出力端は、切替スイッチ333の第2切替端子と電気的に接続している。また、インバーター331の入力端とインバーター332の入力端とは、接続点N3で互いに電気的に接続している。以上のように構成された遅延回路330では、切替スイッチ333の共通端子が、前述した遅延回路330の出力端に相当し、接続点N3が、遅延回路330の入力端に相当する。 Delay circuit 330 includes an inverter 331, an inverter 332 that requires a longer time for signal propagation than inverter 331, and a changeover switch 333. An output end of the inverter 331 is electrically connected to a first switching terminal of a changeover switch 333. An output end of the inverter 332 is electrically connected to a second switching terminal of a changeover switch 333. Further, the input end of the inverter 331 and the input end of the inverter 332 are electrically connected to each other at a connection point N3. In the delay circuit 330 configured as described above, the common terminal of the changeover switch 333 corresponds to the output terminal of the delay circuit 330 described above, and the connection point N3 corresponds to the input terminal of the delay circuit 330.

また、切替スイッチ333の制御端には、周波数制御データSfc-3が入力される。切替スイッチ333は、周波数制御データSfc-3に従い、共通端子と第1切替端子とを電気的に接続するのか、又は共通端子と第2切替端子とを電気的に接続するのかを切り替える。すなわち、切替スイッチ333は、周波数制御データSfc-3に従い、インバーター331の出力端から出力された信号を共通端子に入力するのか、又はインバーター332の出力端から出力された信号を共通端子に入力するのかを切り替える。これにより、遅延回路330の入力端に入力された信号が、インバーター331を介して遅延回路330の出力端に伝搬されるのか、又はインバーター331よりも信号の伝搬に要する時間の大きなインバーター332を介して遅延回路330の出力端に伝搬されるのかが切り替
えられる。すなわち、遅延回路330における信号の伝搬に要する時間は、周波数制御データSfc-3により制御される。
Furthermore, frequency control data Sfc-3 is input to the control end of the changeover switch 333. The changeover switch 333 switches whether to electrically connect the common terminal and the first switching terminal or to electrically connect the common terminal and the second switching terminal, according to the frequency control data Sfc-3. That is, the changeover switch 333 inputs the signal output from the output end of the inverter 331 to the common terminal, or inputs the signal output from the output end of the inverter 332 to the common terminal, according to the frequency control data Sfc-3. or switch. This determines whether the signal input to the input terminal of the delay circuit 330 is propagated to the output terminal of the delay circuit 330 via the inverter 331 or via the inverter 332, which takes a longer time for signal propagation than the inverter 331. It is switched whether the signal is transmitted to the output terminal of the delay circuit 330 or not. That is, the time required for signal propagation in the delay circuit 330 is controlled by the frequency control data Sfc-3.

以上のように構成されたリングオシレーター30aでは、遅延回路310の入力端にハイレベルの信号が入力された場合、遅延回路320の入力端にはローレベルの信号が入力され、遅延回路330の入力端にはハイレベルの信号が入力される。そして、遅延回路330は、出力端からローレベルの信号を出力する。遅延回路330から出力されたローレベルの信号は、遅延回路310の入力端に入力されると共に、インバーター340の入力端に入力される。すなわち、リングオシレーター30aでは、遅延回路310で信号が伝搬する時間と、遅延回路320で信号が伝搬する時間と、遅延回路330で信号が伝搬する時間との合計時間毎に、論理レベルが反転する信号が、インバーター340の入力端に入力される。したがって、インバーター340の出力端から出力される発振信号Soscの周波数は、遅延回路310で信号が伝搬する時間と、遅延回路320で信号が伝搬する時間と、遅延回路330で信号が伝搬する時間との合計時間により規定される。すなわち、周波数制御データSfc-1,Sfc-2,Sfc-3のそれぞれを用いて、遅延回路310,320,330のそれぞれで信号が伝搬する時間を制御することで、リングオシレーター30aから出力される発振信号Soscの周波数は、変化するように制御される。 In the ring oscillator 30a configured as described above, when a high level signal is input to the input terminal of the delay circuit 310, a low level signal is input to the input terminal of the delay circuit 320, and the input terminal of the delay circuit 330 receives a low level signal. A high level signal is input to the end. Then, the delay circuit 330 outputs a low level signal from its output terminal. The low level signal output from the delay circuit 330 is input to the input terminal of the delay circuit 310 and also to the input terminal of the inverter 340. That is, in the ring oscillator 30a, the logic level is inverted every time the signal propagates in the delay circuit 310, the delay circuit 320, and the delay circuit 330. A signal is input to the input end of inverter 340. Therefore, the frequency of the oscillation signal Sosc output from the output terminal of the inverter 340 depends on the time the signal propagates in the delay circuit 310, the time the signal propagates in the delay circuit 320, and the time the signal propagates in the delay circuit 330. defined by the total time of That is, by controlling the propagation time of the signal in each of the delay circuits 310, 320, and 330 using each of the frequency control data Sfc-1, Sfc-2, and Sfc-3, the signal is output from the ring oscillator 30a. The frequency of the oscillation signal Sosc is controlled to vary.

なお、以上の説明では、第2発振回路30の一例としてリングオシレーター30aを用いて説明を行ったが、第2発振回路30は、周波数制御信号Sfcに基づいて発振信号Soscの周波数を変化することが可能な構成であればよく、例えば、CRオシレーターであってもよい。換言すれば、第2発振回路30は、CRオシレーター又はリングオシレーターを含んで構成されてもよい。 In addition, in the above description, the ring oscillator 30a was used as an example of the second oscillator circuit 30, but the second oscillator circuit 30 changes the frequency of the oscillation signal Sosc based on the frequency control signal Sfc. Any configuration that allows this may be used, for example, it may be a CR oscillator. In other words, the second oscillator circuit 30 may include a CR oscillator or a ring oscillator.

ここで、第2発振回路30がCRオシレーターで構成されている場合、当該CRオシレーターに含まれる抵抗回路の抵抗値、及びコンデンサー回路の容量値の少なくとも一方の値を周波数制御信号Sfcに基づいて変化させることで、発振信号Soscの周波数を変化させることが可能となる。具体的には、CRオシレーターに含まれる抵抗回路が、直列に接続された複数の抵抗素子を含み、周波数制御信号Sfcに基づいて、直列に接続される複数の抵抗素子の数を切り替えることで、当該抵抗回路の抵抗値を変化させることが可能となる。また、CRオシレーターに含まれるコンデンサー回路が、バリキャップ等の可変容量素子を含み、当該可変容量素子に印加される電圧値を制御することにより、コンデンサー回路の容量値を変化させることが可能となる。これにより、周波数制御信号Sfcに基づいて発振信号Soscの周波数が変化するように制御可能なCRオシレーターが実現できる。 Here, when the second oscillator circuit 30 is configured with a CR oscillator, at least one of the resistance value of the resistance circuit and the capacitance value of the capacitor circuit included in the CR oscillator is changed based on the frequency control signal Sfc. By doing so, it becomes possible to change the frequency of the oscillation signal Sosc. Specifically, the resistance circuit included in the CR oscillator includes a plurality of resistance elements connected in series, and the number of resistance elements connected in series is switched based on the frequency control signal Sfc. It becomes possible to change the resistance value of the resistance circuit. Furthermore, the capacitor circuit included in the CR oscillator includes a variable capacitance element such as a varicap, and by controlling the voltage value applied to the variable capacitance element, it is possible to change the capacitance value of the capacitor circuit. . This makes it possible to realize a CR oscillator that can be controlled so that the frequency of the oscillation signal Sosc changes based on the frequency control signal Sfc.

[発振器の動作]
以上のように構成された発振器1の起動時の動作について、図3を用いて説明する。図3は、発振器1が動作を開始してから安定動作に移行するまでの動作を説明するためのタイミングチャートである。図3には、発振信号Scryの信号波形の一例を波形Wcryとして模式的に示し、発振信号Scryの発振周波数の一例を周波数Fcryとして模式的に示し、発振信号Scryの電圧振幅の一例を振幅Vcryとして模式的に示している。同様に図3には、発振信号Soscの信号波形の一例を波形Woscとして模式的に示し、発振信号Soscの発振周波数の一例を周波数Foscとして模式的に示し、発振信号Soscの電圧振幅の一例を振幅Voscとして模式的に示している。
[Oscillator operation]
The operation of the oscillator 1 configured as above at startup will be explained using FIG. 3. FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the oscillator 1 from when it starts operating until it shifts to stable operation. FIG. 3 schematically shows an example of the signal waveform of the oscillation signal Scry as a waveform Wcry, an example of the oscillation frequency of the oscillation signal Scry as a frequency Fcry, and an example of the voltage amplitude of the oscillation signal Scry as an amplitude Vcry. It is schematically shown as . Similarly, FIG. 3 schematically shows an example of the signal waveform of the oscillation signal Sosc as a waveform Wosc, an example of the oscillation frequency of the oscillation signal Sosc as a frequency Fosc, and an example of the voltage amplitude of the oscillation signal Sosc. It is schematically shown as amplitude Vosc.

図3に示すように、時刻t0において、集積回路素子10のVDD端子を介して電源電圧が供給され、VSS端子を介してグラウンド電圧が供給されることで、電圧レギュレーター70は、電圧Vddを生成し、集積回路素子10の各回路ブロックに出力する。そし
て、第1発振回路20、及び第2発振回路30に電圧Vddが供給されることで、第1発振回路20、及び第2発振回路30は、動作を開始する。このとき、第1発振回路20が出力する発振信号Scryの振幅Vcryは閾値Vthより小さい。そのため、電圧振幅検出回路40は、ローレベルの検出信号Sdetを制御回路50に出力する。これにより、制御回路50に含まれるマルチプレクサー51は、第2発振回路30が出力する発振信号Soscを発振信号Sclkとして選択する。したがって、制御回路50は、発振信号Soscに基づいて動作を開始する。
As shown in FIG. 3, at time t0, the power supply voltage is supplied through the VDD terminal of the integrated circuit element 10, and the ground voltage is supplied through the VSS terminal, so that the voltage regulator 70 generates the voltage Vdd. and outputs to each circuit block of the integrated circuit element 10. Then, by supplying the voltage Vdd to the first oscillation circuit 20 and the second oscillation circuit 30, the first oscillation circuit 20 and the second oscillation circuit 30 start operating. At this time, the amplitude Vcry of the oscillation signal Scry output by the first oscillation circuit 20 is smaller than the threshold value Vth. Therefore, the voltage amplitude detection circuit 40 outputs a low level detection signal Sdet to the control circuit 50. Thereby, the multiplexer 51 included in the control circuit 50 selects the oscillation signal Sosc output from the second oscillation circuit 30 as the oscillation signal Sclk. Therefore, the control circuit 50 starts operating based on the oscillation signal Sosc.

時刻t1において、発振信号Scryの振幅Vcryが、閾値Vth以上となる。これにより、電圧振幅検出回路40が出力する検出信号Sdetの論理レベルがハイレベルとなる。そして、検出信号Sdetの論理レベルがハイレベルとなった後、所定の期間経過した時刻t2において、制御回路50に含まれるマルチプレクサー51は、発振信号Scryを発振信号Sclkとして選択する。これにより、制御回路50、及び制御回路50に含まれるPLC52は、発振信号Sclkとしての発振信号Scryにより動作を開始する。 At time t1, the amplitude Vcry of the oscillation signal Scry becomes equal to or greater than the threshold value Vth. As a result, the logic level of the detection signal Sdet output by the voltage amplitude detection circuit 40 becomes high level. Then, at time t2 when a predetermined period has elapsed after the logic level of the detection signal Sdet becomes high level, the multiplexer 51 included in the control circuit 50 selects the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk. As a result, the control circuit 50 and the PLC 52 included in the control circuit 50 start operating with the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk.

より具体的な動作を説明する。時刻t0において、電圧Vddが第1発振回路20に供給される。これにより、第1発振回路20は動作を開始する。そして、第1発振回路20が動作を開始することで、振動子2が発振を開始する。これにより、第1発振回路20が出力する発振信号Scryの振幅Vcryが徐々に大きくなる。 More specific operations will be explained. At time t0, voltage Vdd is supplied to the first oscillation circuit 20. As a result, the first oscillation circuit 20 starts operating. Then, when the first oscillation circuit 20 starts operating, the vibrator 2 starts oscillating. As a result, the amplitude Vcry of the oscillation signal Scry output by the first oscillation circuit 20 gradually increases.

また、時刻t0において、電圧Vddは、第2発振回路30にも供給される。これにより、第2発振回路30は動作を開始する。そして、第2発振回路30が動作を開始することで、第2発振回路30は、発振信号Soscの出力を開始する。このとき、発振信号Scryの振幅Vcryが、閾値Vth未満であるため、電圧振幅検出回路40は、ローレベルの検出信号Sdetを制御回路50に出力する。したがって、制御回路50が有するマルチプレクサー51は、発振信号Soscを発振信号Sclkとして選択し、PLC52を含む制御回路50に出力する。 Further, at time t0, the voltage Vdd is also supplied to the second oscillation circuit 30. As a result, the second oscillation circuit 30 starts operating. Then, when the second oscillation circuit 30 starts operating, the second oscillation circuit 30 starts outputting the oscillation signal Sosc. At this time, since the amplitude Vcry of the oscillation signal Scry is less than the threshold value Vth, the voltage amplitude detection circuit 40 outputs a low-level detection signal Sdet to the control circuit 50. Therefore, the multiplexer 51 included in the control circuit 50 selects the oscillation signal Sosc as the oscillation signal Sclk and outputs it to the control circuit 50 including the PLC 52.

制御回路50、及び制御回路50に含まれるPLC52は、発振信号Sclkに基づいてシーケンス制御を開始する。制御回路50、及び制御回路50に含まれるPLC52のシーケンス制御が開始されることで、記憶回路80に記憶されている周波数制御信号Sfcの基となる周波数情報が読み出される。そして、制御回路50は、当該周波数情報に基づく周波数制御信号Sfcを出力する。これにより、第2発振回路30が出力する発振信号Soscの周波数が変化するように制御される。 The control circuit 50 and the PLC 52 included in the control circuit 50 start sequence control based on the oscillation signal Sclk. By starting sequence control of the control circuit 50 and the PLC 52 included in the control circuit 50, frequency information that is the basis of the frequency control signal Sfc stored in the storage circuit 80 is read out. Then, the control circuit 50 outputs a frequency control signal Sfc based on the frequency information. Thereby, the frequency of the oscillation signal Sosc output by the second oscillation circuit 30 is controlled to change.

時刻t1において、第1発振回路20が出力する発振信号Scryの振幅Vcryが、所定の閾値Vth以上となる。これにより、電圧振幅検出回路40は、ハイレベルの検出信号Sdetを生成し、制御回路50に出力する。そして、制御回路50は、時刻t2において、マルチプレクサー51を制御し、発振信号Soscを発振信号SclkとしてPLC52を含む制御回路50に出力する。 At time t1, the amplitude Vcry of the oscillation signal Scry output by the first oscillation circuit 20 becomes greater than or equal to a predetermined threshold Vth. As a result, the voltage amplitude detection circuit 40 generates a high-level detection signal Sdet and outputs it to the control circuit 50. Then, at time t2, the control circuit 50 controls the multiplexer 51 and outputs the oscillation signal Sosc as the oscillation signal Sclk to the control circuit 50 including the PLC 52.

すなわち、第1発振回路20が出力する発振信号Scryの振幅Vcryが、所定の閾値Vth以上となる時刻t1、又は制御回路50が、発振信号Soscを発振信号SclkとしてPLC52を含む制御回路50に対して出力を開始する時刻t2が、第1発振回路20が安定動作を開始するタイミングの一例であり、第1発振回路20が動作を開始する時刻t0から時刻t1までの期間Δt1、又は第1発振回路20が動作を開始する時刻t0から時刻t2までの期間Δt2が、第1発振回路の起動期間に相当する。 That is, at time t1 when the amplitude Vcry of the oscillation signal Scry output by the first oscillation circuit 20 becomes equal to or higher than the predetermined threshold value Vth, or the control circuit 50 uses the oscillation signal Sosc as the oscillation signal Sclk to the control circuit 50 including the PLC 52. The time t2 at which the first oscillation circuit 20 starts outputting is an example of the timing at which the first oscillation circuit 20 starts stable operation. A period Δt2 from time t0 when the circuit 20 starts operating to time t2 corresponds to a startup period of the first oscillation circuit.

以上のように、集積回路素子10が備える制御回路50は、第1発振回路20が動作を
開始してから安定動作を開始するまでの期間Δt1又は期間Δt2の少なくとも一部において、発振信号Soscに基づいて動作する。この場合において、第2発振回路が出力する発振信号Soscの周波数は、周波数制御信号Sfcにより変化するように制御されている。
As described above, the control circuit 50 included in the integrated circuit element 10 controls the oscillation signal Sosc during at least part of the period Δt1 or the period Δt2 from when the first oscillation circuit 20 starts operating until it starts stable operation. operate based on In this case, the frequency of the oscillation signal Sosc output by the second oscillation circuit is controlled to vary by the frequency control signal Sfc.

そして、期間Δt2において、制御回路50は、発振信号Scryを発振信号SclkとしてPLC52を含む制御回路50に対して出力する。すなわち、期間Δt2が経過した後、制御回路50は、発振信号Scryに基づいて動作する。 Then, during the period Δt2, the control circuit 50 outputs the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk to the control circuit 50 including the PLC 52. That is, after the period Δt2 has elapsed, the control circuit 50 operates based on the oscillation signal Scry.

なお、電圧振幅検出回路40は、電圧Vddが供給された所定の期間経過した場合に、検出信号Sdetの論理レベルを変更する構成であってもよい。ここで、電圧振幅検出回路40に電圧Vddが供給された後、検出信号Sdetの論理レベルを変更するまでの期間が、起動期間の他の一例である。なお、電圧振幅検出回路40に電圧Vddが供給された後、検出信号Sdetの論理レベルを変更するまでの期間は、例えば、発振器1の製造時において、第1発振回路20の起動時間を測定し、測定結果に基づく起動期間情報を記憶回路80に記憶していてもよい。 Note that the voltage amplitude detection circuit 40 may be configured to change the logic level of the detection signal Sdet when a predetermined period of time after the voltage Vdd is supplied has elapsed. Here, the period after the voltage Vdd is supplied to the voltage amplitude detection circuit 40 until the logic level of the detection signal Sdet is changed is another example of the startup period. Note that the period from when the voltage Vdd is supplied to the voltage amplitude detection circuit 40 to when the logic level of the detection signal Sdet is changed is determined by measuring the start-up time of the first oscillation circuit 20 during the manufacture of the oscillator 1, for example. , activation period information based on the measurement results may be stored in the storage circuit 80.

[作用効果]
以上のように、本実施形態における発振器1では、集積回路素子10において、振動子2を発振させることで発振信号Scryを出力する第1発振回路が時刻t0で動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、制御回路50は、周波数が変化するように制御されている発振信号Soscにより動作する。すなわち、第1発振回路20の起動期間において、第1発振回路20が出力する発振信号Scryの周波数と、制御回路50が動作するための発振信号Soscの周波数とが、継続して同等の値の周波数となるおそれが低減される。したがって、第1発振回路20が出力する発振信号Scryの周波数に対して、制御回路50が動作するための発振信号Soscの周波数が逆相になるおそれも低減される。その結果、第1発振回路20の起動に対して、制御回路50が動作するための発振信号Soscが阻害するおそれが低減される。そして、第1発振回路20の起動を阻害するおそれを低減しつつ、並行して制御回路50の動作を開始できることで、集積回路素子10、及び発振器1の起動が遅くなるおそれが低減される。
[Effect]
As described above, in the oscillator 1 according to the present embodiment, in the integrated circuit element 10, the first oscillation circuit that outputs the oscillation signal Scry by oscillating the vibrator 2 starts operating at time t0 and then stably operates. During at least part of the startup period until the start, the control circuit 50 operates using an oscillation signal Sosc whose frequency is controlled to change. That is, during the startup period of the first oscillation circuit 20, the frequency of the oscillation signal Scry output by the first oscillation circuit 20 and the frequency of the oscillation signal Sosc for operating the control circuit 50 continue to have the same value. This reduces the risk of the frequency becoming too high. Therefore, the possibility that the frequency of the oscillation signal Sosc for operating the control circuit 50 will be in reverse phase with respect to the frequency of the oscillation signal Scry outputted by the first oscillation circuit 20 is also reduced. As a result, the possibility that the oscillation signal Sosc for operating the control circuit 50 will interfere with the activation of the first oscillation circuit 20 is reduced. Since the operation of the control circuit 50 can be started in parallel while reducing the possibility of inhibiting the activation of the first oscillation circuit 20, the possibility that the activation of the integrated circuit element 10 and the oscillator 1 will be delayed is reduced.

さらに、制御回路50が、第1発振回路20の起動期間の少なくとも一部において、発振信号Soscに基づき動作することで、第1発振回路20が安定動作に遷移した後に、制御回路50を起動する場合と比較して、集積回路素子10、及び発振器1の起動時間を短くすることが可能となる。 Furthermore, the control circuit 50 operates based on the oscillation signal Sosc during at least part of the startup period of the first oscillation circuit 20, so that the control circuit 50 is started after the first oscillation circuit 20 has transitioned to stable operation. It becomes possible to shorten the startup time of the integrated circuit element 10 and the oscillator 1 compared to the case where the integrated circuit element 10 and the oscillator 1 are activated.

[変形例]
以上に説明した第1実施形態の発振器1において、制御回路50は、疑似乱数信号を生成する疑似乱数生成回路を備えてもよい。そして、制御回路50は、当該疑似乱数生成回路により生成された疑似乱数信号と、PLC52が読み出した周波数情報とに基づいて、第2発振回路30から出力される発振信号Soscの周波数を制御するための周波数制御信号Sfcを生成してもよい。すなわち、第1発振回路20が動作を開始してから安定動作を開始するまでの期間Δt1又は期間Δt2の少なくとも一部において、第2発振回路30が出力する発振信号Soscの周波数は、ランダムに変化するように制御されてもよい。
[Modified example]
In the oscillator 1 of the first embodiment described above, the control circuit 50 may include a pseudo-random number generation circuit that generates a pseudo-random number signal. The control circuit 50 controls the frequency of the oscillation signal Sosc output from the second oscillation circuit 30 based on the pseudo-random number signal generated by the pseudo-random number generation circuit and the frequency information read by the PLC 52. The frequency control signal Sfc may be generated. That is, during at least part of the period Δt1 or period Δt2 from when the first oscillation circuit 20 starts operating until it starts stable operation, the frequency of the oscillation signal Sosc output from the second oscillation circuit 30 changes randomly. It may be controlled to do so.

以上のように構成された発振器1、及び集積回路素子10では、第2発振回路30が出力する発振信号Soscの周波数がランダムに変化するように制御されるため、第1発振回路20が出力する発振信号Scryの周波数と、発振信号Soscの周波数とが継続し
て同等の値の周波数となるおそれがさらに低減される。したがって、第1発振回路20が出力する発振信号Scryの周波数に対して、制御回路50が動作するための発振信号Soscの周波数が逆相になるおそれがさらに低減される。その結果、第1発振回路20の起動に対して、制御回路50が動作するための発振信号Soscが阻害するおそれがさらに低減される。よって、集積回路素子10、及び発振器1の起動が遅くなるおそれがさらに低減される。
In the oscillator 1 and the integrated circuit element 10 configured as described above, the frequency of the oscillation signal Sosc output from the second oscillation circuit 30 is controlled to vary randomly, so that the frequency of the oscillation signal Sosc output from the first oscillation circuit 20 is controlled to vary randomly. The possibility that the frequency of the oscillation signal Scry and the frequency of the oscillation signal Sosc continue to have the same value is further reduced. Therefore, the possibility that the frequency of the oscillation signal Sosc for operating the control circuit 50 will be in reverse phase with respect to the frequency of the oscillation signal Scry output by the first oscillation circuit 20 is further reduced. As a result, the possibility that the oscillation signal Sosc for operating the control circuit 50 will interfere with the activation of the first oscillation circuit 20 is further reduced. Therefore, the possibility that the integrated circuit element 10 and the oscillator 1 will start up late is further reduced.

また、第1実施形態の発振器1において、第2発振回路30は、第1発振回路20が安定動作を開始した後、発振信号Soscの出力を停止してもよい。換言すれば、第1発振回路20が動作を開始してから安定動作を開始するまでの期間Δt1又は期間Δt2を経過した後、第2発振回路30は、発振信号Soscの出力を停止してもよい。 Further, in the oscillator 1 of the first embodiment, the second oscillation circuit 30 may stop outputting the oscillation signal Sosc after the first oscillation circuit 20 starts stable operation. In other words, even if the second oscillation circuit 30 stops outputting the oscillation signal Sosc after the period Δt1 or Δt2 from when the first oscillation circuit 20 starts operating until it starts stable operation, the second oscillation circuit 30 stops outputting the oscillation signal Sosc. good.

図4は、第1実施形態の変形例における発振器1が安定動作に移行するための動作を説明するためのタイミングチャートである。図4に示すように、時刻t0において、集積回路素子10のVDD端子に電圧Vddが供給されると、第1発振回路20、及び第2発振回路30が動作を開始する。このとき、制御回路50に含まれるマルチプレクサー51は、発振信号Soscを発振信号Sclkとして選択する。したがって、制御回路50は、発振信号Soscに基づいて動作を開始する。 FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the oscillator 1 in a modification of the first embodiment to shift to stable operation. As shown in FIG. 4, at time t0, when voltage Vdd is supplied to the VDD terminal of integrated circuit element 10, first oscillation circuit 20 and second oscillation circuit 30 start operating. At this time, the multiplexer 51 included in the control circuit 50 selects the oscillation signal Sosc as the oscillation signal Sclk. Therefore, the control circuit 50 starts operating based on the oscillation signal Sosc.

時刻t1において、発振信号Scryの振幅Vcryが、閾値Vth以上となることで、電圧振幅検出回路40が出力する検出信号Sdetの論理レベルがハイレベルとなる。そして、検出信号Sdetの論理レベルがハイレベルとなった後、所定の期間経過した時刻t2において、制御回路50に含まれるマルチプレクサー51は、発振信号Scryを発振信号Sclkとして選択する。これにより、制御回路50、及び制御回路50に含まれるPLC52は、発振信号Sclkとしての発振信号Scryにより動作を開始する。 At time t1, the amplitude Vcry of the oscillation signal Scry becomes equal to or greater than the threshold value Vth, so that the logic level of the detection signal Sdet output from the voltage amplitude detection circuit 40 becomes high level. Then, at time t2 when a predetermined period has elapsed after the logic level of the detection signal Sdet becomes high level, the multiplexer 51 included in the control circuit 50 selects the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk. As a result, the control circuit 50 and the PLC 52 included in the control circuit 50 start operating with the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk.

そして、制御回路50は、マルチプレクサー51に発振信号Scryを発振信号Sclkとして選択させたのち、第2発振回路30の動作を停止させるための不図示の停止信号を出力する。第2発振回路30は、当該停止信号が入力されることにより、発振信号Soscの出力を停止する。 Then, the control circuit 50 causes the multiplexer 51 to select the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk, and then outputs a stop signal (not shown) for stopping the operation of the second oscillation circuit 30. The second oscillation circuit 30 stops outputting the oscillation signal Sosc when the stop signal is input.

以上のように構成された発振器1では、制御回路50、及び制御回路50に含まれるPLC52が、発振信号Sclkとしての発振信号Scryにより動作を開始した後、第2発振回路30が発振信号Soscの出力を停止することで、第1発振回路20が安定動作状態となった後における発振器1、及び集積回路素子10の消費電力を低減することが可能となる。 In the oscillator 1 configured as described above, after the control circuit 50 and the PLC 52 included in the control circuit 50 start operating with the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk, the second oscillation circuit 30 starts the operation with the oscillation signal Sosc. By stopping the output, it is possible to reduce the power consumption of the oscillator 1 and the integrated circuit element 10 after the first oscillation circuit 20 reaches a stable operating state.

なお、図4に示す例では、制御回路50に含まれるマルチプレクサー51が、発振信号Scryを発振信号Sclkとして選択する時刻t2において、第2発振回路30が発振信号Soscの出力を停止しているが、第2発振回路30は、時刻t2の後、一定期間経過してから発振信号Soscの出力を停止してもよい。これにより、マルチプレクサー51の信号切替タイミングにおいて、発振信号Sclkが停止するおそれを低減することが可能となる。 In the example shown in FIG. 4, the second oscillation circuit 30 stops outputting the oscillation signal Sosc at time t2 when the multiplexer 51 included in the control circuit 50 selects the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk. However, the second oscillation circuit 30 may stop outputting the oscillation signal Sosc after a certain period of time has elapsed after time t2. This makes it possible to reduce the possibility that the oscillation signal Sclk will stop at the signal switching timing of the multiplexer 51.

1.2 第2実施形態
第2実施形態における発振器1の構成、及び動作について図5を用いて説明する。第2実施形態における発振器1では、集積回路素子10がPLL回路100を備える点で第1実施形態における発振器1、及び集積回路素子10と異なる。なお、第2実施形態における発振器1の構成、及び動作を説明するにあたり、第1実施形態の発振器1と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を簡略、若しくは省略する場合がある。
1.2 Second Embodiment The configuration and operation of the oscillator 1 in the second embodiment will be described using FIG. 5. The oscillator 1 in the second embodiment differs from the oscillator 1 and the integrated circuit element 10 in the first embodiment in that the integrated circuit element 10 includes a PLL circuit 100. Note that in describing the configuration and operation of the oscillator 1 in the second embodiment, the same components as the oscillator 1 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof may be simplified or omitted.

図5は、第2本実施形態の発振器1の機能ブロック図である。図5に示すように、発振器1は、集積回路素子10と振動子2とを含む。振動子2としては、第1実施形態と同様に、水晶振動子、SAW共振素子、その他の圧電振動素子やMEMS振動子などを用いることができる。 FIG. 5 is a functional block diagram of the oscillator 1 of the second embodiment. As shown in FIG. 5, oscillator 1 includes an integrated circuit element 10 and a vibrator 2. As shown in FIG. As the vibrator 2, as in the first embodiment, a crystal vibrator, a SAW resonant element, other piezoelectric vibrating elements, a MEMS vibrator, or the like can be used.

集積回路素子10は、第1発振回路20、第2発振回路30、電圧振幅検出回路40、制御回路50、出力回路60、電圧レギュレーター70、記憶回路80、及びPLL回路100を含む。なお、集積回路素子10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。 The integrated circuit device 10 includes a first oscillation circuit 20, a second oscillation circuit 30, a voltage amplitude detection circuit 40, a control circuit 50, an output circuit 60, a voltage regulator 70, a memory circuit 80, and a PLL circuit 100. Note that the integrated circuit element 10 may have a configuration in which some of these elements are omitted or changed, or other elements are added.

第1発振回路20は、第1実施形態と同様に、XG端子を介して振動子2の一端と接続され、XD端子を介して振動子2の他端と接続されている。そして、第1発振回路20に電圧Vddが供給されることで、第1発振回路20はXG端子を介して入力される振動子2の出力信号を増幅し、また、増幅した信号を、XD端子を介して振動子2にフィードバックすることで、振動子2を発振させる。そして、第1発振回路20は、発振する振動子2が出力する信号を増幅した発振信号Scryを生成し、制御回路50、及びPLL回路100のそれぞれに出力する。 The first oscillation circuit 20 is connected to one end of the vibrator 2 via the XG terminal and to the other end of the vibrator 2 via the XD terminal, as in the first embodiment. Then, by supplying the voltage Vdd to the first oscillation circuit 20, the first oscillation circuit 20 amplifies the output signal of the vibrator 2 inputted via the XG terminal, and also transmits the amplified signal to the XD terminal. By feeding back to the vibrator 2 via the oscillator 2, the vibrator 2 is caused to oscillate. The first oscillation circuit 20 then generates an oscillation signal Scry by amplifying the signal output from the oscillating vibrator 2, and outputs it to each of the control circuit 50 and the PLL circuit 100.

PLL回路100は、第1発振回路20から出力される発振信号Scryに位相同期され、発振信号Scryの周波数を逓倍して分周した発振信号を生成して出力する。なお、PLL回路100の逓倍数や分周比は、制御回路50から出力される制御信号PLLctrlによって設定される。 The PLL circuit 100 is phase-synchronized with the oscillation signal Scry output from the first oscillation circuit 20, and generates and outputs an oscillation signal obtained by multiplying and dividing the frequency of the oscillation signal Scry. Note that the multiplication number and frequency division ratio of the PLL circuit 100 are set by the control signal PLLctrl output from the control circuit 50.

PLL回路100は、位相比較器110、チャージポンプ120、ローパスフィルター130、電圧制御発振器140、第1分周回路150、及び第2分周回路160を含む。 The PLL circuit 100 includes a phase comparator 110, a charge pump 120, a low-pass filter 130, a voltage controlled oscillator 140, a first frequency divider circuit 150, and a second frequency divider circuit 160.

位相比較器110は、発振信号Scryの位相と第2分周回路160が出力する発振信号の位相とを比較し、比較結果をパルス電圧として出力する。チャージポンプ120は、位相比較器110が出力するパルス電圧を電流に変換する。ローパスフィルター130は、チャージポンプ120が出力する電流を平滑化して電圧に変換する。電圧制御発振器140は、ローパスフィルター130の出力電圧に応じて周波数が変化する発振信号を出力する。第1分周回路150は、制御信号PLLctrlによって設定された分周比で電圧制御発振器140が出力する発振信号を整数分周した発振信号を出力する。第2分周回路160は、制御信号PLLctrlによって設定された分周比で、電圧制御発振器140が出力する発振信号を整数分周した発振信号を出力する。 The phase comparator 110 compares the phase of the oscillation signal Scry with the phase of the oscillation signal output by the second frequency dividing circuit 160, and outputs the comparison result as a pulse voltage. Charge pump 120 converts the pulse voltage output by phase comparator 110 into a current. The low-pass filter 130 smoothes the current output from the charge pump 120 and converts it into a voltage. Voltage controlled oscillator 140 outputs an oscillation signal whose frequency changes depending on the output voltage of low-pass filter 130. The first frequency dividing circuit 150 outputs an oscillation signal obtained by dividing the oscillation signal output by the voltage controlled oscillator 140 by an integer frequency using a frequency division ratio set by the control signal PLLctrl. The second frequency dividing circuit 160 outputs an oscillation signal obtained by dividing the oscillation signal output by the voltage controlled oscillator 140 by an integer at a frequency division ratio set by the control signal PLLctrl.

ここで第1分周回路150、及び第2分周回路160のそれぞれの分周比を設定する制御信号PLLctrlは、制御回路50から出力される。制御回路50が有するPLC52は、発振信号Sclkに基づいて動作し、記憶回路80に記憶されている第1分周回路150、及び第2分周回路160のそれぞれの分周比を規定するためのPLL分周情報を読み出す。そして、制御回路50は、PLC52が読み出したPLL分周情報に基づく制御信号PLLctrlを生成し、PLL回路100に出力する。 Here, a control signal PLLctrl that sets the frequency division ratio of each of the first frequency dividing circuit 150 and the second frequency dividing circuit 160 is output from the control circuit 50. The PLC 52 included in the control circuit 50 operates based on the oscillation signal Sclk, and is configured to define the frequency division ratios of the first frequency division circuit 150 and the second frequency division circuit 160 stored in the storage circuit 80. Read PLL frequency division information. Then, the control circuit 50 generates a control signal PLLctrl based on the PLL frequency division information read by the PLC 52 and outputs it to the PLL circuit 100.

出力回路60には、第1発振回路20から出力される発振信号Scryと、PLL回路100の第1分周回路150から出力される発振信号と、制御信号OUTctrlとが入力される。そして、出力回路60は、制御信号OUTctrlに基づいて、入力された2種類の発振信号の内の1つの発振信号を選択し、制御信号OUTctrlで設定された分周比で、当該発振信号を分周した発振信号を生成する。その後、出力回路60は、生成した発振信号を、制御信号OUTctrlにより選択された出力形式の信号で出力する。 The output circuit 60 receives the oscillation signal Scry output from the first oscillation circuit 20, the oscillation signal output from the first frequency dividing circuit 150 of the PLL circuit 100, and the control signal OUTctrl. Then, the output circuit 60 selects one of the two types of oscillation signals input based on the control signal OUTctrl, and divides the oscillation signal at the division ratio set by the control signal OUTctrl. Generates a frequency oscillation signal. Thereafter, the output circuit 60 outputs the generated oscillation signal in the output format selected by the control signal OUTctrl.

以上のように、発振器1が有する集積回路素子10がPLL回路100を備え、第1発振回路20が振動子2を発振させることにより生成された発振信号Scryの周波数を、PLL回路100において、逓倍して分周した発振信号に変換し、出力する発振器1であっても、第1実施形態と同様に、第1発振回路20が動作を開始してから安定動作を開始するまでの期間Δt1、又は期間Δt2において、制御回路50が、第2発振回路から出力され、且つ周波数が変化する発振信号Soscにより動作することで、第1実施形態における発振器1と同様の作用効果が得られる。 As described above, the integrated circuit element 10 included in the oscillator 1 includes the PLL circuit 100, and the frequency of the oscillation signal Scry generated by the first oscillation circuit 20 oscillating the vibrator 2 is multiplied in the PLL circuit 100. Even in the case of the oscillator 1 that converts the divided oscillation signal into an oscillation signal and outputs the frequency-divided oscillation signal, the period Δt1 from when the first oscillation circuit 20 starts operating to when it starts stable operation is similar to the first embodiment. Alternatively, during the period Δt2, the control circuit 50 operates based on the oscillation signal Sosc output from the second oscillation circuit and whose frequency changes, so that the same effects as the oscillator 1 in the first embodiment can be obtained.

1.3 第3実施形態
第3実施形態における発振器1の構成及び動作について、図6及び図7を用いて説明する。第3実施形態における発振器1では、集積回路素子10が備えるPLL回路100が、第1実施形態、及び第2実施形態における第2発振回路30と同様の機能を備える点で、第1実施形態及び第2実施形態における発振器1と異なる。なお、第3実施形態における発振器1の構成及び動作を説明するにあたり、第1実施形態及び第2実施形態の発振器1と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を簡略、若しくは省略する場合がある。
1.3 Third Embodiment The configuration and operation of the oscillator 1 in the third embodiment will be explained using FIGS. 6 and 7. In the oscillator 1 in the third embodiment, the PLL circuit 100 included in the integrated circuit element 10 has the same function as the second oscillation circuit 30 in the first embodiment and the second embodiment. This is different from the oscillator 1 in the second embodiment. Note that in explaining the configuration and operation of the oscillator 1 in the third embodiment, the same components as the oscillator 1 in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be simplified or omitted. There are cases where

図6は、第3本実施形態の発振器1の機能ブロック図である。図6に示すように、発振器1は、集積回路素子10と振動子2とを含む。振動子2としては、第1実施形態、及び第2実施形態と同様に、水晶振動子、SAW共振素子、その他の圧電振動素子やMEMS振動子などを用いることができる。 FIG. 6 is a functional block diagram of the oscillator 1 of the third embodiment. As shown in FIG. 6, oscillator 1 includes an integrated circuit element 10 and a vibrator 2. As the vibrator 2, as in the first embodiment and the second embodiment, a crystal vibrator, a SAW resonant element, other piezoelectric vibrating elements, a MEMS vibrator, or the like can be used.

集積回路素子10は、第1発振回路20、電圧振幅検出回路40、制御回路50、出力回路60、電圧レギュレーター70、記憶回路80、及びPLL回路100を含む。なお、集積回路素子10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。 The integrated circuit device 10 includes a first oscillation circuit 20, a voltage amplitude detection circuit 40, a control circuit 50, an output circuit 60, a voltage regulator 70, a memory circuit 80, and a PLL circuit 100. Note that the integrated circuit element 10 may have a configuration in which some of these elements are omitted or changed, or other elements are added.

PLL回路100は、第2実施形態と同様に、第1発振回路20から出力される発振信号Scryに位相同期され、発振信号Scryの周波数を逓倍して分周した発振信号を生成して出力する。なお、PLL回路100の逓倍数や分周比は、制御回路50から出力される制御信号PLLctrlによって設定される。 Similar to the second embodiment, the PLL circuit 100 is phase-locked to the oscillation signal Scry output from the first oscillation circuit 20, and generates and outputs an oscillation signal obtained by multiplying and dividing the frequency of the oscillation signal Scry. . Note that the multiplication number and frequency division ratio of the PLL circuit 100 are set by the control signal PLLctrl output from the control circuit 50.

PLL回路100は、第2実施形態と同様に、位相比較器110、チャージポンプ120、ローパスフィルター130、電圧制御発振器140、第1分周回路150、及び第2分周回路160を含む。 The PLL circuit 100 includes a phase comparator 110, a charge pump 120, a low-pass filter 130, a voltage controlled oscillator 140, a first frequency dividing circuit 150, and a second frequency dividing circuit 160, as in the second embodiment.

位相比較器110は、発振信号Scryの位相と第2分周回路160が出力する発振信号の位相とを比較し、比較結果をパルス電圧として出力する。チャージポンプ120は、位相比較器110が出力するパルス電圧を電流に変換する。ローパスフィルター130は、チャージポンプ120が出力する電流を平滑化して電圧に変換する。電圧制御発振器140は、ローパスフィルター130の出力電圧に応じた周波数の発振信号Svcoを出力する。換言すれば、電圧制御発振器140は、位相比較器110の出力信号に基づく発振信号Svcoを出力する。第1分周回路150は、制御信号PLLctrlによって設定された分周比で発振信号Svcoを整数分周した発振信号を出力する。第2分周回路160は、制御信号PLLctrlによって設定された分周比で、発振信号Svcoを整数分周した発振信号を出力する。そして、第2分周回路160が出力する発振信号は、位相比較器110に入力されると共に、発振信号Sosc2として、制御回路50が有するマルチプレクサー51に入力される。 The phase comparator 110 compares the phase of the oscillation signal Scry with the phase of the oscillation signal output by the second frequency dividing circuit 160, and outputs the comparison result as a pulse voltage. Charge pump 120 converts the pulse voltage output by phase comparator 110 into a current. The low-pass filter 130 smoothes the current output from the charge pump 120 and converts it into a voltage. Voltage controlled oscillator 140 outputs an oscillation signal Svco with a frequency corresponding to the output voltage of low-pass filter 130. In other words, voltage controlled oscillator 140 outputs oscillation signal Svco based on the output signal of phase comparator 110. The first frequency dividing circuit 150 outputs an oscillation signal obtained by dividing the oscillation signal Svco by an integer frequency using a frequency division ratio set by the control signal PLLctrl. The second frequency dividing circuit 160 outputs an oscillation signal obtained by dividing the oscillation signal Svco by an integer at a frequency division ratio set by the control signal PLLctrl. The oscillation signal output by the second frequency dividing circuit 160 is input to the phase comparator 110, and is also input to the multiplexer 51 included in the control circuit 50 as the oscillation signal Sosc2.

ここで、位相比較器110が位相比較回路の一例であり、電圧制御発振器140が電圧制御発振回路の一例であり、第2分周回路160が分周回路の一例である。そして、位相比較器110、電圧制御発振器140、及び第2分周回路160を含むPLL回路100が、第3実施形態における第2発振回路の一例である。また、電圧制御発振器が出力する発振信号Svcoが第3発振信号の一例であり、PLL回路100から制御回路50に出力される発振信号Sosc2が、第3実施形態における第2発振信号の一例である。 Here, the phase comparator 110 is an example of a phase comparison circuit, the voltage controlled oscillator 140 is an example of a voltage controlled oscillation circuit, and the second frequency divider circuit 160 is an example of a frequency divider circuit. The PLL circuit 100 including the phase comparator 110, the voltage controlled oscillator 140, and the second frequency dividing circuit 160 is an example of the second oscillation circuit in the third embodiment. Further, the oscillation signal Svco output by the voltage controlled oscillator is an example of the third oscillation signal, and the oscillation signal Sosc2 output from the PLL circuit 100 to the control circuit 50 is an example of the second oscillation signal in the third embodiment. .

ここで、図7を用いて、電圧制御発振器140の構成の一例について説明する。図7は、電圧制御発振器140の構成の一例を示す図である。図7に示すように、電圧制御発振器140は、電流源141、インダクター142,143、可変容量素子である可変容量ダイオード144,145、及びNチャネル型MOSトランジスターであるトランジスター146,147を含む。そして、電圧制御発振器140は、トランジスター146,147によって構成される発振段により生成される発振信号Svcoを、例えば差動信号OUT+,OUT-として出力する。 Here, an example of the configuration of the voltage controlled oscillator 140 will be described using FIG. 7. FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the voltage controlled oscillator 140. As shown in FIG. 7, voltage controlled oscillator 140 includes a current source 141, inductors 142 and 143, variable capacitance diodes 144 and 145 that are variable capacitance elements, and transistors 146 and 147 that are N-channel MOS transistors. Then, the voltage controlled oscillator 140 outputs the oscillation signal Svco generated by the oscillation stage constituted by the transistors 146 and 147, for example, as differential signals OUT+ and OUT-.

ここで、電圧制御発振器140において、発振信号Svcoの周波数は、インダクター142,143のインダクタンス値と可変容量ダイオード144,145の容量値とによって決定される。すなわち、図7に示す電圧制御発振器140では、可変容量ダイオード144のアノードと可変容量ダイオード145のアノードとが電気的に接続されている接続点N4に、ローパスフィルター130の出力電圧が印加されることで、印加される電圧の値に応じて可変容量ダイオード144,145の容量値が変化する。これにより、電圧制御発振器140が出力する発振信号Svcoの周波数が制御される。 Here, in the voltage controlled oscillator 140, the frequency of the oscillation signal Svco is determined by the inductance values of the inductors 142 and 143 and the capacitance values of the variable capacitance diodes 144 and 145. That is, in the voltage controlled oscillator 140 shown in FIG. 7, the output voltage of the low-pass filter 130 is applied to the connection point N4 where the anode of the variable capacitance diode 144 and the anode of the variable capacitance diode 145 are electrically connected. The capacitance values of the variable capacitance diodes 144 and 145 change depending on the value of the applied voltage. This controls the frequency of the oscillation signal Svco output by the voltage controlled oscillator 140.

図6に戻り、制御回路50は、第1実施形態、及び第2実施形態と同様に、マルチプレクサー51、及びPLC52を含む。 Returning to FIG. 6, the control circuit 50 includes a multiplexer 51 and a PLC 52, similar to the first embodiment and the second embodiment.

マルチプレクサー51には、発振信号Scryと、PLL回路100から出力された発振信号Sosc2とが入力される。マルチプレクサー51は、検出信号Sdetの論理レベルに基づいて、発振信号Scryと発振信号Sosc2とのいずれかを選択し、発振信号SclkとしてPLC52に出力する。なお、マルチプレクサー51は、第1実施形態、及び第2実施形態と同様に、電圧振幅検出回路40が出力する検出信号Sdetがハイレベルの場合、発振信号Scryを発振信号Sclkとして選択し、検出信号Sdetがローレベルの場合、発振信号Sosc2を発振信号Sclkとして選択する。 The oscillation signal Scry and the oscillation signal Sosc2 output from the PLL circuit 100 are input to the multiplexer 51. The multiplexer 51 selects either the oscillation signal Scry or the oscillation signal Sosc2 based on the logic level of the detection signal Sdet, and outputs it to the PLC 52 as the oscillation signal Sclk. Note that, similarly to the first embodiment and the second embodiment, when the detection signal Sdet output from the voltage amplitude detection circuit 40 is at a high level, the multiplexer 51 selects the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk and performs the detection. When the signal Sdet is at a low level, the oscillation signal Sosc2 is selected as the oscillation signal Sclk.

PLC52は、発振信号Sclkに基づいて記憶回路80に記憶されている動作設定情報を順次読み出し、読み出した当該動作設定情報に基づいて、第1発振回路20、第2発振回路30、PLL回路100を含む集積回路素子10に含まれる各回路ブロックを順次制御する。具体的には、PLC52は、発振信号Sclkに基づいて、記憶回路80に記憶されているPLL回路100に含まれる電圧制御発振器140の周波数を制御するための周波数情報を読み出す。そして、制御回路50は、PLC52が読み出した周波数情報に基づく周波数制御信号Sfc2を生成し、電圧制御発振器140に出力する。なお、PLC回路52は上記動作に加え、第1実施形態、及び第2実施形態で説明した各種処理も実行する。 The PLC 52 sequentially reads out the operation setting information stored in the storage circuit 80 based on the oscillation signal Sclk, and operates the first oscillation circuit 20, the second oscillation circuit 30, and the PLL circuit 100 based on the read operation setting information. Each circuit block included in the integrated circuit element 10 is sequentially controlled. Specifically, the PLC 52 reads frequency information for controlling the frequency of the voltage controlled oscillator 140 included in the PLL circuit 100 stored in the storage circuit 80 based on the oscillation signal Sclk. Then, the control circuit 50 generates a frequency control signal Sfc2 based on the frequency information read by the PLC 52 and outputs it to the voltage controlled oscillator 140. In addition to the above operations, the PLC circuit 52 also executes various processes described in the first embodiment and the second embodiment.

ここで、制御回路50が出力する周波数制御信号Sfc2は、電圧制御発振器140の接続点N4に印加される電圧値を制御する信号であって、例えば、接続点N4に供給される電圧値のアナログの信号であってもよく、また、電圧制御発振器140の接続点N4に印加される電圧値を生成する不図示の電源回路の出力を制御するためのデジタルの信号であってもよい。 Here, the frequency control signal Sfc2 outputted by the control circuit 50 is a signal that controls the voltage value applied to the connection point N4 of the voltage controlled oscillator 140, and is, for example, an analog of the voltage value supplied to the connection point N4. Alternatively, it may be a digital signal for controlling the output of a power supply circuit (not shown) that generates the voltage value applied to the connection point N4 of the voltage controlled oscillator 140.

以上のように構成された第3実施形態における発振器1において、第1発振回路20が動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、制御回路50は、電圧制御発振器140から出力される発振信号Svcoの周波数が変化するような周波数制御信号Sfc2を生成し出力する。したがって、第2分周回路160から出力される発振信号Sosc2の周波数も変化する。このとき、制御回路50は、検出信号Sdetに基づいて、発振信号Sclkとして発振信号Sosc2を選択する。すなわち、制御回路50は、発振信号Sosc2に基づいて動作する。換言すれば、第1発振回路20が動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、発振信号Svcoの周波数が制御されることで、発振信号Sosc2の周波数が、変化するように制御される。 In the oscillator 1 according to the third embodiment configured as described above, the control circuit 50 performs voltage control during at least part of the startup period from when the first oscillation circuit 20 starts operating until it starts stable operation. A frequency control signal Sfc2 that changes the frequency of the oscillation signal Svco output from the oscillator 140 is generated and output. Therefore, the frequency of the oscillation signal Sosc2 output from the second frequency dividing circuit 160 also changes. At this time, the control circuit 50 selects the oscillation signal Sosc2 as the oscillation signal Sclk based on the detection signal Sdet. That is, the control circuit 50 operates based on the oscillation signal Sosc2. In other words, the frequency of the oscillation signal Svco is controlled during at least part of the startup period from when the first oscillation circuit 20 starts operating until it starts stable operation, so that the frequency of the oscillation signal Sosc2 is controlled to change.

そして、検出信号Sdetに基づいて、第1発振回路20の動作が安定動作を開始したと判断された場合、制御回路50は、マルチプレクサー51が発振信号Sclkとして発振信号Scryを選択する。これにより、制御回路50は、発振信号Scryに基づいて動作する。この場合において、制御回路50は、周波数制御信号Sfc2の出力を停止、若しくは所定の固定値とする。これにより、電圧制御発振器140から出力される発振信号Svcoの周波数は、ローパスフィルター130の出力電圧に応じて制御される。したがって、PLL回路100は、第1発振回路20から出力される発振信号Scryに位相同期され、発振信号Scryの周波数を逓倍して分周した発振信号を生成して出力する動作を開始する。換言すれば、第1発振回路20の動作が安定動作を開始したのち、PLL回路100は動作を開始する。 Then, when it is determined based on the detection signal Sdet that the operation of the first oscillation circuit 20 has started stable operation, the control circuit 50 causes the multiplexer 51 to select the oscillation signal Scry as the oscillation signal Sclk. Thereby, the control circuit 50 operates based on the oscillation signal Scry. In this case, the control circuit 50 stops outputting the frequency control signal Sfc2 or sets it to a predetermined fixed value. Thereby, the frequency of the oscillation signal Svco output from the voltage controlled oscillator 140 is controlled according to the output voltage of the low-pass filter 130. Therefore, the PLL circuit 100 is phase-synchronized with the oscillation signal Scry output from the first oscillation circuit 20, and starts an operation of generating and outputting an oscillation signal obtained by multiplying and dividing the frequency of the oscillation signal Scry. In other words, after the first oscillation circuit 20 starts stable operation, the PLL circuit 100 starts operating.

以上のように構成された第3実施形態にける発振器1であっても、第1発振回路20が動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、制御回路50が、周波数が変化するように制御された発振信号Sosc2により動作することで、第1実施形態、及び第2実施形態に示す発振器1と同様の作用効果を奏することができる。 Even in the oscillator 1 according to the third embodiment configured as described above, the control circuit 5 However, by operating with the oscillation signal Sosc2 whose frequency is controlled to change, it is possible to achieve the same effects as the oscillator 1 shown in the first embodiment and the second embodiment.

ここで、上述した第3実施形態の発振器1では、制御回路50が出力する周波数制御信号Sfc2により、発振信号Svcoの周波数を制御することで、発振信号Sosc2の周波数が変化するように制御しているが、第1発振回路20が動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、制御回路50が出力するPLLctrlによって、第2分周回路160における分周比を制御することで、発振信号Sosc2の周波数が変化するように制御してもよい。第2分周回路160における分周比を制御した場合であっても、第1発振回路20が動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、制御回路50が、周波数が変化するように制御された発振信号Sosc2により動作することが可能となり、第1実施形態、及び第2実施形態に示す発振器1と同様の作用効果を奏することができる。なお、第2分周回路160とは異なる第3分周回路をさらに備え、制御回路50が出力するPLLctrlによって第3分周回路における分周比を制御することで、発振信号Sosc2の周波数が変化するように制御する構成であってもよい。 Here, in the oscillator 1 of the third embodiment described above, the frequency of the oscillation signal Svco is controlled by the frequency control signal Sfc2 outputted by the control circuit 50, so that the frequency of the oscillation signal Sosc2 is controlled to change. However, during at least part of the startup period from when the first oscillation circuit 20 starts operating until it starts stable operation, the frequency division ratio in the second frequency dividing circuit 160 is controlled by PLLctrl output from the control circuit 50. By controlling, the frequency of the oscillation signal Sosc2 may be changed. Even when the frequency division ratio in the second frequency divider circuit 160 is controlled, the control circuit 50 remains in control during at least part of the startup period from when the first oscillation circuit 20 starts operating until it starts stable operation. , the oscillator 1 can operate using the oscillation signal Sosc2 whose frequency is controlled to change, and the same effects as the oscillator 1 shown in the first embodiment and the second embodiment can be achieved. Note that a third frequency dividing circuit different from the second frequency dividing circuit 160 is further provided, and the frequency of the oscillation signal Sosc2 is changed by controlling the frequency division ratio in the third frequency dividing circuit using PLLctrl outputted by the control circuit 50. The configuration may be such that control is performed so as to.

2.電子機器
図8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。また、図9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。
2. Electronic Device FIG. 8 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the electronic device of this embodiment. Moreover, FIG. 9 is a diagram showing an example of the appearance of a smartphone, which is an example of the electronic device of this embodiment.

本実施形態の電子機器500は、発振器510、CPU(Central Processing Unit)520、操作部530、ROM(Read Only Memory)540、RAM(Random Access Memory)550、通信部560、表示部570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8の構成要素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。
The electronic device 500 of this embodiment includes an oscillator 510, a CPU (Central Processing Unit) 520, an operation section 530, a ROM (Read Only Memory) 540, a RAM (Random Access Memory) 550, a communication section 560, and a display section 570. It is configured. Note that the electronic device of this embodiment may have a configuration in which some of the components shown in FIG. 8 are omitted or changed, or other components are added.

発振器510は、集積回路素子512と振動子513とを備えている。集積回路素子512は、振動子513を発振させて発振信号を発生させる。この発振信号は発振器510の外部端子からCPU520に出力される。 Oscillator 510 includes an integrated circuit element 512 and a vibrator 513. The integrated circuit element 512 causes the vibrator 513 to oscillate to generate an oscillation signal. This oscillation signal is output from an external terminal of oscillator 510 to CPU 520.

CPU520は、ROM540等に記憶されているプログラムに従い、発振器510から入力される発振信号をクロック信号として各種の計算処理や制御処理を行う処理部である。具体的には、CPU520は、操作部530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560を制御する処理、表示部570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等を行う。 The CPU 520 is a processing unit that performs various calculation processes and control processes using an oscillation signal input from the oscillator 510 as a clock signal according to a program stored in the ROM 540 or the like. Specifically, the CPU 520 performs various processes in response to operation signals from the operation unit 530, processes for controlling the communication unit 560 to perform data communication with an external device, and processes for displaying various information on the display unit 570. Performs processing such as transmitting display signals.

操作部530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CPU520に出力する。 The operation unit 530 is an input device configured with operation keys, button switches, etc., and outputs an operation signal to the CPU 520 in accordance with a user's operation.

ROM540は、CPU520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する記憶部である。 The ROM 540 is a storage unit that stores programs, data, etc. for the CPU 520 to perform various calculation processes and control processes.

RAM550は、CPU520の作業領域として用いられ、ROM540から読み出されたプログラムやデータ、操作部530から入力されたデータ、CPU520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記憶部である。 The RAM 550 is a storage unit that is used as a work area for the CPU 520 and temporarily stores programs and data read out from the ROM 540, data input from the operation unit 530, calculation results executed by the CPU 520 according to various programs, etc. .

通信部560は、CPU520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。 The communication unit 560 performs various controls for establishing data communication between the CPU 520 and an external device.

表示部570は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成される表示装置であり、CPU520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570には操作部530として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。 The display unit 570 is a display device configured with an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays various information based on display signals input from the CPU 520. The display section 570 may be provided with a touch panel that functions as the operation section 530.

発振器510として上述した各実施形態の発振器1を適用することにより、集積回路素子512、及び発振器510の起動が遅くなるおそれが低減することが可能となり、信頼性の高い電子機器を実現することができる。 By applying the oscillator 1 of each embodiment described above as the oscillator 510, it is possible to reduce the possibility that the integrated circuit element 512 and the oscillator 510 will start up late, and it is possible to realize a highly reliable electronic device. can.

このような電子機器500としては種々の電子機器が考えられ、例えば、モバイル型、ラップトップ型、タブレット型などの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、インクジェットプリンターなどのインクジェット式吐出装置、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、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、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、電子内視鏡等の医療機器、魚群探知機、各種測定機器、車両、航空機、船舶等の計器類、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、歩行者自立航法(PDR:Pedestrian Dead Reckoning)装置等が
挙げられる。
Various electronic devices can be considered as such electronic device 500, such as personal computers such as mobile type, laptop type, and tablet type, mobile terminals such as smartphones and mobile phones, digital cameras, and inkjet printers such as inkjet printers. Storage area network equipment such as routers and switches, local area network equipment, mobile terminal base station equipment, televisions, video cameras, video recorders, car navigation equipment, real-time clock equipment, pagers, electronic notebooks, electronic dictionaries , calculators, electronic game devices, game controllers, word processors, workstations, video phones, security TV monitors, electronic binoculars, POS terminals, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood sugar meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasound diagnostic devices, electronic equipment Medical equipment such as endoscopes, fish finders, various measuring instruments, instruments for vehicles, aircraft, ships, etc., flight simulators, head-mounted displays, motion tracing, motion tracking, motion controllers, pedestrian autonomous navigation (PDR: Pedestrian Dead) Reckoning) equipment, etc.

本実施形態の電子機器500の一例として、上述した発振器510を基準信号源として用いて、例えば、端末と有線又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。発振器510として、例えば上述した各実施形態の発振器1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、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500を実現することも可能である。
An example of the electronic device 500 of this embodiment is a transmission device that uses the above-described oscillator 510 as a reference signal source and functions as, for example, a terminal base station device that communicates with a terminal by wire or wirelessly. By applying, for example, the oscillator 1 of each of the embodiments described above as the oscillator 510, an electronic device 500 that is desired to have high frequency accuracy, high performance, and high reliability, which can be used in a communication base station, etc., can be realized. It is also possible.

また、本実施形態の電子機器500の他の一例として、通信部560が外部クロック信号を受信し、CPU520が、当該外部クロック信号と発振器510の出力信号とに基づいて、発振器510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。 Further, as another example of the electronic device 500 of the present embodiment, the communication unit 560 receives an external clock signal, and the CPU 520 controls the frequency of the oscillator 510 based on the external clock signal and the output signal of the oscillator 510. The communication device may include a frequency control unit that performs the following. This communication device may be, for example, a backbone network device such as Stratum 3 or a communication device used in a femtocell.

3.移動体
図10は、本実施形態の移動体の一例を示す図である。図10に示す移動体400は、発振器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10の構成要素の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
3. Mobile Object FIG. 10 is a diagram showing an example of a mobile object according to the present embodiment. The moving body 400 shown in FIG. 10 includes an oscillator 410, controllers 420, 430, 440 that perform various controls such as an engine system, a brake system, and a keyless entry system, a battery 450, and a backup battery 460. Note that the moving body of this embodiment may have a configuration in which some of the components shown in FIG. 10 are omitted, or other components are added.

発振器410は、不図示の集積回路素子と振動子とを備えており、集積回路素子は振動子を発振させて発振信号を発生させる。この発振信号は発振器410の外部端子からコントローラー420,430,440に出力され、例えばクロック信号として用いられる。 The oscillator 410 includes an integrated circuit element (not shown) and a vibrator, and the integrated circuit element causes the vibrator to oscillate to generate an oscillation signal. This oscillation signal is output from an external terminal of the oscillator 410 to the controllers 420, 430, and 440, and is used, for example, as a clock signal.

バッテリー450は、発振器410及びコントローラー420,430,440に電力を供給する。バックアップ用バッテリー460は、バッテリー450の出力電圧が閾値よりも低下した時、発振器410及びコントローラー420,430,440に電力を供給する。 Battery 450 powers oscillator 410 and controllers 420, 430, 440. Backup battery 460 supplies power to oscillator 410 and controllers 420, 430, 440 when the output voltage of battery 450 drops below a threshold.

発振器410として例えば上述した各実施形態の発振器1を適用することにより、発振器410の起動が遅くなるおそれが低減することが可能となり、信頼性の高い移動体を実現することができる。 By applying, for example, the oscillator 1 of each of the embodiments described above as the oscillator 410, it is possible to reduce the possibility that the activation of the oscillator 410 will be delayed, and a highly reliable moving object can be realized.

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、電気自動車等の自動車、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。 Various types of moving objects can be considered as such a moving object 400, and examples thereof include automobiles such as electric vehicles, aircraft such as jet planes and helicopters, ships, rockets, artificial satellites, and the like.

以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらの実施形態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。例えば、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。 Although the embodiments and modified examples have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof. For example, it is also possible to combine the above embodiments as appropriate.

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。 The present invention includes configurations that are substantially the same as those described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objectives and effects). Further, the present invention includes a configuration in which non-essential parts of the configuration described in the embodiments are replaced. Further, the present invention includes a configuration that has the same effects or a configuration that can achieve the same purpose as the configuration described in the embodiment. Further, the present invention includes a configuration in which known technology is added to the configuration described in the embodiment.

1…発振器、2…振動子、10…集積回路素子、20…第1発振回路、30…第2発振回路、30a…リングオシレーター、40…電圧振幅検出回路、50…制御回路、51…マルチプレクサー、52…PLC回路、60…出力回路、61…出力分周回路、62…出力バッファー、70…電圧レギュレーター、80…記憶回路、100…PLL回路、110…位相比較器、120…チャージポンプ、130…ローパスフィルター、140…電圧
制御発振器、141…電流源、142,143…インダクター、144,145…可変容量ダイオード、146,147…トランジスター、150…第1分周回路、160…第2分周回路、310…遅延回路、311,312…インバーター、313…切替スイッチ、320…遅延回路、321,322…インバーター、323…切替スイッチ、330…遅延回路、331,332…インバーター、333…切替スイッチ、340…インバーター、400…移動体、410…発振器、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、500…電子機器、510…発振器、512…集積回路素子、513…振動子、520…CPU、530…操作部、540…ROM、550…RAM、560…通信部、570…表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Oscillator, 2... Vibrator, 10... Integrated circuit element, 20... First oscillation circuit, 30... Second oscillation circuit, 30a... Ring oscillator, 40... Voltage amplitude detection circuit, 50... Control circuit, 51... Multiplexer , 52... PLC circuit, 60... Output circuit, 61... Output frequency divider circuit, 62... Output buffer, 70... Voltage regulator, 80... Memory circuit, 100... PLL circuit, 110... Phase comparator, 120... Charge pump, 130 ...Low pass filter, 140...Voltage controlled oscillator, 141...Current source, 142,143...Inductor, 144,145...Variable capacitance diode, 146,147...Transistor, 150...First frequency divider circuit, 160...Second frequency divider circuit , 310... Delay circuit, 311, 312... Inverter, 313... Changeover switch, 320... Delay circuit, 321, 322... Inverter, 323... Changeover switch, 330... Delay circuit, 331, 332... Inverter, 333... Changeover switch, 340 ... Inverter, 400 ... Mobile object, 410 ... Oscillator, 420, 430, 440 ... Controller, 450 ... Battery, 460 ... Backup battery, 500 ... Electronic equipment, 510 ... Oscillator, 512 ... Integrated circuit element, 513 ... Vibrator, 520...CPU, 530...Operation unit, 540...ROM, 550...RAM, 560...Communication unit, 570...Display unit

Claims (14)

振動子を発振させることで第1発振信号を生成する第1発振回路と、
第2発振信号を生成する第2発振回路と、
デジタル回路と、
を備え、
前記第1発振回路が動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、前記デジタル回路は、前記第2発振信号に基づいて動作し、且つ、前記第2発振信号の周波数は、変化するように制御され
前記起動期間において、前記第2発振回路の周波数は、ランダムに変化するように制御される、回路装置。
a first oscillation circuit that generates a first oscillation signal by oscillating a vibrator;
a second oscillation circuit that generates a second oscillation signal;
digital circuit and
Equipped with
During at least part of the startup period from when the first oscillation circuit starts operating until it starts stable operation, the digital circuit operates based on the second oscillation signal, and the digital circuit operates based on the second oscillation signal. The frequency of is controlled to vary ,
In the startup period, the frequency of the second oscillation circuit is controlled to vary randomly .
前記起動期間が経過した後、前記デジタル回路は、前記第1発振信号に基づいて動作する、請求項1に記載の回路装置。 The circuit device according to claim 1 , wherein the digital circuit operates based on the first oscillation signal after the activation period has elapsed. 振動子を発振させることで第1発振信号を生成する第1発振回路と、 a first oscillation circuit that generates a first oscillation signal by oscillating a vibrator;
第2発振信号を生成する第2発振回路と、 a second oscillation circuit that generates a second oscillation signal;
デジタル回路と、 digital circuit and
を備え、 Equipped with
前記第1発振回路が動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、前記デジタル回路は、前記第2発振信号に基づいて動作し、且つ、前記第2発振信号の周波数は、変化するように制御され、 During at least part of the startup period from when the first oscillation circuit starts operating until it starts stable operation, the digital circuit operates based on the second oscillation signal, and the digital circuit operates based on the second oscillation signal. The frequency of is controlled to vary,
前記起動期間が経過した後、前記デジタル回路は、前記第1発振信号に基づいて動作する、回路装置。 After the activation period has elapsed, the digital circuit operates based on the first oscillation signal.
前記起動期間が経過した後、前記第2発振回路は、前記第2発振信号の出力を停止する、請求項2又は3に記載の回路装置。 4. The circuit device according to claim 2, wherein the second oscillation circuit stops outputting the second oscillation signal after the activation period has elapsed. 前記第2発振回路は、CRオシレーター又はリングオシレーターを含む、請求項1乃至
4のいずれか1項に記載の回路装置。
5. The circuit device according to claim 1, wherein the second oscillator circuit includes a CR oscillator or a ring oscillator.
前記第2発振回路は、
前記第1発振信号の位相と前記第2発振信号の位相とを比較する位相比較回路と、
前記位相比較回路の出力信号に基づく第3発振信号を出力する電圧制御発振回路と、
前記第3発振信号を分周し、前記第2発振信号として出力する分周回路と、
を含む、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回路装置。
The second oscillation circuit is
a phase comparison circuit that compares the phase of the first oscillation signal and the phase of the second oscillation signal;
a voltage controlled oscillation circuit that outputs a third oscillation signal based on the output signal of the phase comparison circuit;
a frequency dividing circuit that divides the frequency of the third oscillation signal and outputs it as the second oscillation signal;
The circuit device according to any one of claims 1 to 3, comprising:
振動子を発振させることで第1発振信号を生成する第1発振回路と、 a first oscillation circuit that generates a first oscillation signal by oscillating a vibrator;
第2発振信号を生成する第2発振回路と、 a second oscillation circuit that generates a second oscillation signal;
デジタル回路と、 digital circuit and
を備え、 Equipped with
前記第1発振回路が動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、前記デジタル回路は、前記第2発振信号に基づいて動作し、且つ、前記第2発振信号の周波数は、変化するように制御され、 During at least part of the startup period from when the first oscillation circuit starts operating until it starts stable operation, the digital circuit operates based on the second oscillation signal, and the digital circuit operates based on the second oscillation signal. The frequency of is controlled to vary,
前記第2発振回路は、 The second oscillation circuit is
前記第1発振信号の位相と前記第2発振信号の位相とを比較する位相比較回路と、 a phase comparison circuit that compares the phase of the first oscillation signal and the phase of the second oscillation signal;
前記位相比較回路の出力信号に基づく第3発振信号を出力する電圧制御発振回路と、 a voltage controlled oscillation circuit that outputs a third oscillation signal based on the output signal of the phase comparison circuit;
前記第3発振信号を分周し、前記第2発振信号として出力する分周回路と、 a frequency dividing circuit that divides the frequency of the third oscillation signal and outputs it as the second oscillation signal;
を含む、回路装置。 circuit devices, including;
前記第3発振信号の周波数が制御されることで、前記第2発振信号の周波数が、変化するように制御される、請求項6又は7に記載の回路装置。 8. The circuit device according to claim 6, wherein the frequency of the second oscillation signal is controlled to change by controlling the frequency of the third oscillation signal. 前記分周回路の分周比が制御されることで、前記第2発振信号の周波数が、変化するように制御される、請求項6又は7に記載の回路装置。 8. The circuit device according to claim 6, wherein the frequency of the second oscillation signal is controlled to change by controlling the frequency division ratio of the frequency dividing circuit. 前記第1発振回路の動作を制御するための動作設定情報を記憶する記憶部を備え、
前記デジタル回路は、前記動作設定情報に基づいて、前記第1発振回路の動作を制御するプログラマブルロジックコントローラーを含む、請求項1乃至のいずれか1項に記載の回路装置。
comprising a storage unit that stores operation setting information for controlling the operation of the first oscillation circuit;
9. The circuit device according to claim 1, wherein the digital circuit includes a programmable logic controller that controls the operation of the first oscillation circuit based on the operation setting information.
振動子を発振させることで第1発振信号を生成する第1発振回路と、 a first oscillation circuit that generates a first oscillation signal by oscillating a vibrator;
第2発振信号を生成する第2発振回路と、 a second oscillation circuit that generates a second oscillation signal;
デジタル回路と、 digital circuit and
を備え、 Equipped with
前記第1発振回路が動作を開始してから安定動作を開始するまでの起動期間の少なくとも一部において、前記デジタル回路は、前記第2発振信号に基づいて動作し、且つ、前記第2発振信号の周波数は、変化するように制御され、 During at least part of the startup period from when the first oscillation circuit starts operating until it starts stable operation, the digital circuit operates based on the second oscillation signal, and the digital circuit operates based on the second oscillation signal. The frequency of is controlled to vary,
前記第1発振回路の動作を制御するための動作設定情報を記憶する記憶部を備え、 comprising a storage unit that stores operation setting information for controlling the operation of the first oscillation circuit;
前記デジタル回路は、前記動作設定情報に基づいて、前記第1発振回路の動作を制御するプログラマブルロジックコントローラーを含む、回路装置。 The digital circuit is a circuit device including a programmable logic controller that controls the operation of the first oscillation circuit based on the operation setting information.
請求項1乃至11のいずれか1項に記載の回路装置と、
前記振動子と、を備える発振器。
The circuit device according to any one of claims 1 to 11 ,
An oscillator comprising the vibrator.
請求項1乃至11のいずれか1項に記載の回路装置を備える、電子機器。 An electronic device comprising the circuit device according to claim 1 . 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の回路装置を備える、移動体。 A moving body comprising the circuit device according to claim 1 .
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