JP7443855B2 - 回路装置、発振器、電子機器及び移動体 - Google Patents

Description

本発明は、回路装置、発振器、電子機器及び移動体等に関する。

特許文献１には、ＶＣＯの出力振幅を振幅検出器により検出し、ＶＣＯの出力振幅が所望の振幅になるように振幅制御部が可変電流源の電流値を制御するＰＬＬ方式の発振回路が開示されている。この発振回路では、振幅制御部と可変電流源との間にＬＰＦ及びスイッチが設けられ、振幅制御部がＬＰＦ又はスイッチのいずれか一方を介して、可変電流源と接続される。この発振回路によれば、ＶＣＯの変調感度のばらつきを低減し、高速、高精度に所望の出力振幅を得ることが可能になる。

特開２０１０－４５２４公報

特許文献１の発振回路では、ＶＣＯの変調感度のばらつきを低減するために、フィードバック制御により、ＶＣＯの動作電流を動的に制御することで、ＶＣＯの発振振幅が一定になるように調整している。しかしながら、このようなフィードバック制御ではなく、オープンループ制御で発振信号の振幅を適切に調整する手法については提案されていなかった。

本開示の一態様は、制御電圧に応じた発振周波数の発振信号を生成する電圧制御発振回路と、前記電圧制御発振回路の動作設定情報及び特性情報の少なくとも１つが入力情報として入力され、前記入力情報に基づいて振幅調整情報を出力する処理回路と、前記電圧制御発振回路に接続され、前記振幅調整情報に基づいて前記電圧制御発振回路の動作電流又は電源電圧を可変に調整することで、前記発振信号の振幅を調整する振幅調整回路と、を含む回路装置に関係する。

また本開示の一態様は、上記に記載の回路装置と、振動子と、を含む発振器に関係する。

また本開示の一態様は、上記に記載の回路装置と、前記発振信号に基づくクロック信号によって動作する処理装置と、を含む電子機器に関係する。

また本開示の一態様は、上記に記載の回路装置と、前記発振信号に基づくクロック信号によって動作する処理装置と、を含む移動体に関係する。

本実施形態の回路装置の構成例。 本実施形態の回路装置の詳細な第１構成例。 振幅調整回路の構成例。 振幅調整回路の動作説明図。 動作モード設定情報による発振信号の振幅調整の説明図。 動作モードの設定とノイズの関係の説明図。 位相ノイズの説明図。 特性変動情報による発振信号の振幅調整の説明図。 本実施形態の回路装置の詳細な第２構成例。 可変容量回路の構成例。 周波数レンジ設定情報による発振信号の振幅調整の説明図。 本実施形態の回路装置の詳細な第３構成例。 振幅調整回路の構成例。 振幅調整回路の構成例。 本実施形態の回路装置の詳細な第４構成例。 電源電圧生成回路の構成例。 電源電圧生成回路による電源電圧の調整の説明図。 本実施形態の回路装置の詳細な第５構成例。 レギュレーター、ソースフォロワー回路の構成例。 ソースフォロワー回路の動作説明図。 ソースフォロワー回路の動作説明図。 発振器の構成例。 ＰＬＬ回路を有する回路装置の構成例。 電子機器の構成例。 移動体の構成例。

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲の記載内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。

１．回路装置
図１に本実施形態の回路装置２０の構成例を示す。本実施形態の回路装置２０は、電圧制御発振回路３０と振幅調整回路４０と処理回路５０を含む。

電圧制御発振回路３０は発振信号ＯＳＣを生成する回路である。具体的には電圧制御発振回路３０は、制御電圧ＶＣに応じた発振周波数の発振信号ＯＳＣを生成する。例えば不図示の制御電圧生成回路からの制御電圧ＶＣに応じて変化する発振周波数の発振信号ＯＳＣを生成する。そして回路装置２０は、この発振信号ＯＳＣに基づくクロック信号を出力する。

処理回路５０は入力情報に基づいて種々の処理を行う回路である。処理回路５０は、ゲートアレイ等の自動配置配線によるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）の回路により実現したり、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのプロセッサーにより実現できる。処理回路５０の入力情報は、例えば不図示の不揮発性メモリー又はレジスターなどから入力される。入力情報は例えばデジタル信号であり、処理回路５０はデジタル信号である入力情報に基づいてデジタル信号処理を行う。具体的には処理回路５０は、電圧制御発振回路３０の動作設定情報及び特性情報の少なくとも１つが入力情報として入力され、入力情報に基づいて振幅調整情報ＡＪを出力する。動作設定情報は、電圧制御発振回路３０の種々の動作を設定するための情報である。例えば動作設定情報は、電圧制御発振回路３０の種々の動作モードを設定したり、或いは電圧制御発振回路３０の発振周波数の設定を行う情報などである。具体的には動作設定情報は、後述する動作モード設定情報又は周波数レンジ設定情報などである。特性情報は、電圧制御発振回路３０の種々の特性を表す情報である。例えば特性情報は、電圧制御発振回路３０を構成するトランジスターの特性情報である。具体的には動作設定情報は、電圧制御発振回路３０の発振用トランジスターの特性変動情報である。振幅調整情報ＡＪは、振幅調整回路４０での振幅調整に用いられる情報である。振幅調整回路４０は、この振幅調整情報ＡＪに基づいて、電圧制御発振回路３０の発振信号ＯＳＣの振幅調整を行う。処理回路５０の入力情報である動作設定情報、特性情報、及び処理回路５０の出力情報である振幅調整情報ＡＪは例えばデジタル信号である。

振幅調整回路４０は、電圧制御発振回路３０の発振信号ＯＳＣの振幅調整を行う。具体的には振幅調整回路４０は、電圧制御発振回路３０に接続され、処理回路５０からの振幅調整情報ＡＪに基づいて電圧制御発振回路３０の動作電流又は電源電圧を可変に調整することで、発振信号ＯＳＣの振幅を調整する。例えば振幅調整回路４０は、振幅調整情報ＡＪの値に応じて、電圧制御発振回路３０の動作電流又は電源電圧を変化させることで、発振信号ＯＳＣの振幅を小さくしたり、大きくする振幅調整を行う。振幅調整回路４０は、電圧制御発振回路３０のゲインを調整するゲイン調整回路と呼ぶこともできる。

以上のように本実施形態の回路装置２０は、発振信号ＯＳＣを生成する電圧制御発振回路３０と、発振信号ＯＳＣの振幅調整を行う振幅調整回路４０と、処理回路５０を含む。処理回路５０は、入力情報として、電圧制御発振回路３０の動作設定情報及び特性情報の少なくとも１つが入力され、当該入力情報に基づいて振幅調整情報ＡＪを出力する。そして振幅調整回路４０は、振幅調整情報ＡＪに基づいて電圧制御発振回路３０の動作電流又は電源電圧を可変に調整することで、発振信号ＯＳＣの振幅を調整する。このようにすれば、処理回路５０が、動作設定情報及び特性情報の少なくとも１つに基づく振幅調整情報ＡＪを出力し、振幅調整回路４０が、振幅調整情報ＡＪに基づき電圧制御発振回路３０の動作電流又は電源電圧を調整することで、発振信号ＯＳＣの振幅をオープンループ制御により調整できるようになる。従って、発振信号ＯＳＣの振幅を、電圧制御発振回路３０の動作設定情報や特性情報に応じた適正な振幅に調整できるようになり、種々の要因に対応可能な発振信号ＯＳＣの振幅調整を実現できる。また本実施形態によれば、クローズドループ制御であるフィードバック制御ではなく、オープンループ制御により発振信号ＯＳＣの振幅を調整できるため、振幅調整を原因とする発振信号ＯＳＣの特性劣化も抑制できる。即ち、前述の特許文献１のようにフィードバック制御により動的に振幅調整を行うと、フィードバック制御が原因となる発振信号ＯＳＣの位相ノイズ等が発生し、発振信号ＯＳＣの特性が劣化する問題が発生する。この点、本実施形態ではオープンループ制御で発振信号ＯＳＣの振幅調整が行われるため、このような問題が発生するのを防止できる。

２．振幅調整の詳細
次に本実施形態の振幅調整の詳細例について説明する。本実施形態では動作モード設定情報、特性変動情報、或いは周波数レンジ設定情報に基づいて発振信号ＯＳＣの振幅調整を行っている。即ちゲイン調整を行っている。例えば図２に本実施形態の回路装置２０の詳細な第１構成例を示す。図２では動作モード設定情報、特性変動情報に基づいて振幅調整を行っている。なお回路装置２０や電圧制御発振回路３０は図２の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

図２では、電圧制御発振回路３０の例として、インダクターＬを用いたＬＣ型の発振回路が示されている。また電圧制御発振回路３０の例として、差動の発振信号ＯＳＣＰ、ＯＳＣＮを生成する差動型の発振回路が示されている。但し電圧制御発振回路３０はこのような構成に限定されず、水晶振動子などの振動子を用いた発振回路でもよく、差動ではなくシングルエンドの発振信号を生成する発振回路であってもよい。

電圧制御発振回路３０は、発振用のトランジスターＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３、ＴＡ４と、インダクターＬと、キャパシターＣＶ１、ＣＶ２を含む。また電圧制御発振回路３０は可変容量回路３２を含むことができる。

発振用のトランジスターＴＡ１、ＴＡ２はＰ型のトランジスターであり、具体的にはＰＭＯＳのトランジスターである。発振用のトランジスターＴＡ３、ＴＡ４はＮ型のトランジスターであり、具体的にはＮＭＯＳのトランジスターである。なお４つの発振用のトランジスターの全てを、Ｎ型のトランジスターで構成したり、Ｐ型のトランジスターで構成する変形実施も可能である。

トランジスターＴＡ１、ＴＡ２は、電源電圧ＶＤＤが供給される高電位側の電源ノードであるノードＮ１と、発振信号ＯＳＣＰ、ＯＳＣＮの出力ノードであるノードＮ２、Ｎ３との間に設けられる。具体的にはトランジスターＴＡ１、ＴＡ２は、ソースがＶＤＤのノードＮ１に接続され、ドレインがノードＮ２、Ｎ３に接続される。そしてトランジスターＴＡ１のゲートはノードＮ３に接続され、トランジスターＴＡ２のゲートはノードＮ２に接続される。トランジスターＴＡ３、ＴＡ４は、振幅調整回路４０が接続されるノードＮ５と、発振信号ＯＳＣＰ、ＯＳＣＮの出力ノードであるノードＮ２、Ｎ３との間に設けられる。具体的にはトランジスターＴＡ３、ＴＡ４は、ソースが低電位電源側のノードであるノードＮ５に接続され、ドレインがノードＮ２、Ｎ３に接続される。そしてトランジスターＴＡ３のゲートはノードＮ３に接続され、トランジスターＴＡ４のゲートはノードＮ２に接続される。

キャパシターＣＶ１、ＣＶ２は、容量が可変のキャパシターであり、例えばバラクターなどの可変容量素子により実現できる。キャパシターＣＶ１はノードＮ１とノードＮ４の間に設けられ、キャパシターＣＶ２はノードＮ３とノードＮ４の間に設けられる。そしてノードＮ４に対して制御電圧ＶＣが供給される。制御電圧ＶＣは不図示の制御電圧生成回路が供給する。そして制御電圧ＶＣに応じて、キャパシターＣＶ１、ＣＶ２の容量が変化することで、電圧制御発振回路３０の発振信号ＯＳＣＰ、ＯＳＣＮの発振周波数が変化する。

インダクターＬは、ノードＮ２とノードＮ３の間に設けられる。インダクターＬは、例えば半導体チップである回路装置２０において、アルミ配線などの金属配線を所定のパターンで形成することで実現できる。なおインダクターＬには、不図示の中間端子が設けられており、この中間端子はオープン状態に設定されたり、所定の電位に設定される。

可変容量回路３２は、容量が可変に制御される回路であり、発振信号ＯＳＣＰ、ＯＳＣＮの出力ノードであるノードＮ２、Ｎ３に接続される。そして、後述するように周波数レンジ設定情報に基づいて容量値が可変に制御される。可変容量回路３２の詳細については後述する。

振幅調整回路４０は、電圧制御発振回路３０のノードＮ５に接続され、振幅調整情報ＡＪに基づいて電圧制御発振回路３０の動作電流ＩＴＬを可変に調整することで、発振信号ＯＳＣＰ、ＯＳＣＮの振幅を調整する。動作電流ＩＴＬは、電圧制御発振回路３０においてＶＤＤのノードＮ１からノードＮ５へと流れる電流であり、テール電流とも呼ばれる。

処理回路５０は、図１の動作設定情報として動作モード設定情報が入力される。また図１の特性情報として特性変動情報が入力される。そして入力情報である動作モード設定情報や特性変動情報に基づいて、振幅調整情報ＡＪを出力する。そして振幅調整回路４０は、動作モード設定情報や特性変動情報に応じた振幅調整情報ＡＪに基づいて、電圧制御発振回路３０の動作電流ＩＴＬを調整することで、発振信号ＯＳＣの振幅を調整する。

図３に振幅調整回路４０の構成例を示す。なお振幅調整回路４０は図３の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

振幅調整回路４０はトランジスターＴＢ０～ＴＢ９、ＴＤＦを含む。トランジスターＴＢ０～ＴＢ９、ＴＤＦは例えばＮ型のトランジスターである。なお振幅調整回路４０を構成するトランジスターの個数は任意である。トランジスターＴＢ５～ＴＢ９の各々と、トランジスターＴＢ０～ＴＢ４の対応するトランジスターは、電圧制御発振回路３０との接続ノードであるノードＮ５と、低電位側の電源電圧であるＶＳＳのノードとの間に直列に設けられる。そしてトランジスターＴＢ５～ＴＢ９のゲートにはバイアス電圧ＶＢＳが入力され、これによりバイアス電圧ＶＢＳに応じた定電流をトランジスターＴＢ５～ＴＢ９に流すことができる。またトランジスターＴＢ０～ＴＢ４のゲートには、振幅調整情報であるＡＪ０、ＡＪ１、ＡＪ２、ＡＪ３、ＡＪ４の信号が入力される。振幅調整情報ＡＪは例えば５ビットのデジタル信号であり、ＡＪ０、ＡＪ１、ＡＪ２、ＡＪ３、ＡＪ４は、５ビットの振幅調整情報ＡＪの各ビットに対応する信号である。なお振幅調整情報ＡＪのビット数は５ビットに限定されず、４ビット以下でもよいし、６ビット以上でもよい。

トランジスターＴＤＦは、ノードＮ５とＶＳＳのノードとの間に設けられ、そのゲートにバイアス電圧ＶＢＳが入力される。このトランジスターＴＤＦは、電圧制御発振回路３０の発振を維持するのに必要な最低限の電流ＩＤＦを流すためのトランジスターであり、電流ＩＤＦを流すのに必要なトランジスターサイズに設定されている。

トランジスターＴＢ０、ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、ＴＢ４は、そのゲートに入力されるＡＪ０、ＡＪ１、ＡＪ２、ＡＪ３、ＡＪ４が「１」になるとオンになり、電流ＩＴ０、ＩＴ１、ＩＴ２、ＩＴ３、ＩＴ４が流れる。そしてトランジスターＴＢ０、ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、ＴＢ４は、トランジスターサイズが１：２：４：８：１６の比になっている。従って、トランジスターＴＢ０に流れる電流をＩＴ０とした場合に、ＩＴ１＝２×ＩＴ０、ＩＴ２＝４×ＩＴ０、ＩＴ３＝８×ＩＴ０、ＩＴ４＝１６×ＩＴ０の関係が成り立つ。即ちバイナリーで重み付けされた電流になっている。従って、振幅調整回路４０により、ＩＴＬ＝ＩＤＦ＋（ＡＪ０＋２×ＡＪ１＋４×ＡＪ２＋８×ＡＪ３＋１６×ＡＪ４）×ＩＴ０の式で表される電流値の動作電流ＩＴＬを流すことができる。即ち、振幅調整情報ＡＪ＝（ＡＪ４，ＡＪ３，ＡＪ２，ＡＪ１，ＡＪ０）が０００００～１１１１１の範囲で変化したときに、動作電流ＩＴＬの電流値は図４に示すようになる。

例えば振幅調整情報ＡＪが０００００の場合には、トランジスターＴＢ０～ＴＢ４の全てがオフになることで、動作電流ＩＴＬの電流値はＩＤＦになる。これにより動作電流ＩＴＬは最小になり、発振信号ＯＳＣの振幅も最小になる。振幅調整情報ＡＪが００００１の場合には、ＡＪ０が「１」になってトランジスターＴＢ０がオンになることで、動作電流ＩＴＬの電流値はＩＤＦ＋ＩＴ０になる。振幅調整情報ＡＪが０００１０の場合には、ＡＪ１が「１」になってトランジスターＴＢ１がオンになることで、動作電流ＩＴＬの電流値はＩＤＦ＋２×ＩＴ０になる。振幅調整情報ＡＪが１００００の場合には、ＡＪ４が「１」になってトランジスターＴＢ４がオンになることで、動作電流ＩＴＬの電流値はＩＤＦ＋１６×ＩＴ０になる。これにより動作電流ＩＴＬはデフォルトの電流値になり、発振信号ＯＳＣもデフォルトの振幅になる。振幅調整情報ＡＪが１１１１１の場合には、トランジスターＴＢ０～ＴＢ４の全てがオンになることで、動作電流ＩＴＬの電流値はＩＤＦ＋３１×ＩＴ０になる。これにより動作電流ＩＴＬは最大になり、発振信号ＯＳＣの振幅も最大になる。

このように本実施形態では、入力情報に基づくデジタル演算により、デジタル信号である振幅調整情報ＡＪが生成され、生成された振幅調整情報ＡＪに基づき動作電流ＩＴＬが可変に制御されることで、発振信号ＯＳＣの振幅が調整される。

また本実施形態では、図１の動作設定情報は、図２に示すように動作モード設定情報を含む。この動作モード設定情報は、例えば、ノーマルモードと、ノーマルモードよりも電圧制御発振回路３０であるＶＣＯが低消費電力になる低消費電力モードを含む。なお、以下では、電圧制御発振回路３０を、適宜、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）と記載する。そして処理回路５０は、動作モード設定情報により低消費電力モードが設定されたとき、ノーマルモードが設定されたときの動作電流ＩＴＬよりも小さい動作電流ＩＴＬを設定する振幅調整情報ＡＪを出力する。或いは後述の図１５、図１８の場合には、処理回路５０は、低消費電力モードが設定されたとき、ノーマルモードが設定されたときの電源電圧ＶＤＤよりも小さい電源電圧ＶＤＤを設定する振幅調整情報ＡＪを出力する。このようにすれば、電圧制御発振回路３０であるＶＣＯの動作モードとして低消費電力モードが設定された場合には、振幅調整回路４０は、処理回路５０からの振幅調整情報ＡＪに基づいて、動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤが小さくなる制御を行うようになる。そして動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤが小さくなることで、図４で説明したように発振信号ＯＳＣの振幅も小さくなり、ＶＣＯの消費電力が小さくなる低消費電力モードを実現できる。

また動作モード設定情報は、例えば、ノーマルモードと、ノーマルモードよりも発振信号ＯＳＣが低ノイズになる低ノイズモードを含む。そして処理回路５０は、動作モード設定情報により低ノイズモードが設定されたとき、ノーマルモードが設定されたときの動作電流ＩＴＬよりも大きい動作電流ＩＴＬを設定する振幅調整情報ＡＪを出力する。或いは後述の図１５、図１８の場合には、処理回路５０は、低ノイズモードが設定されたとき、ノーマルモードが設定されたときの電源電圧ＶＤＤよりも大きい電源電圧ＶＤＤを設定する振幅調整情報ＡＪを出力する。このようにすれば、ＶＣＯの動作モードとして低ノイズモードが設定された場合には、振幅調整回路４０は、処理回路５０からの振幅調整情報ＡＪに基づいて、動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤが大きくなる制御を行うようになる。そして動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤが大きくなることで、図４で説明したように発振信号ＯＳＣの振幅も大きくなり、発振信号ＯＳＣが低ノイズになる低ノイズモードを実現できる。

例えばＬＣ型発振回路などのＶＣＯの一般的な性能として、テール電流である動作電流ＩＴＬが増加したり、電源電圧ＶＤＤが増加すると ＶＣＯの消費電力は増加するが、発振信号ＯＳＣのジッターは小さくなる。一方、逆に動作電流ＩＴＬが減少したり、電源電圧ＶＤＤが低下すると、発振信号ＯＳＣのジッターは大きくなるが、ＶＣＯの消費電力は減少する。本実施形態では、動作モード設定情報を処理回路５０に入力することで、ＶＣＯの低ノイズモードと低消費電力モードの切り替えを容易に行えるようになる。

図５は、動作モード設定情報による発振信号ＯＳＣの振幅調整の説明図である。図５では、動作モードとして、低ノイズモードとノーマルモードと低消費電力モードが用意されている。また低ノイズモードとして、低ノイズモードＡと低ノイズモードＢが用意されており、低ノイズモードＡは、低ノイズモードＢよりも発振信号ＯＳＣを更に低ノイズにするモードになっている。

低ノイズモードＡでは、動作モード設定情報の２ビットのデジタル信号として「１１」が処理回路５０により入力される。これにより処理回路５０は、デフォルト設定＋４に設定された振幅調整情報ＡＪを出力する。そして、デフォルト設定＋４の振幅調整情報ＡＪが入力された振幅調整回路４０は、動作電流ＩＴＬの電流値をＩＤＦ＋２０×ＩＴ０に設定する。これにより発振信号ＯＳＣの振幅が大きくなり、発振信号ＯＳＣのノイズがノーマルモードよりも低くなる低ノイズモードＡが実現される。なおデフォルト設定は、例えばＡＪ４、３、２、１、０が「１００００」となる設定である。従って、デフォルト設定＋４になると、ＡＪ４、３、２、１、０が「１０１００」になり、図４から明らかなように、動作電流ＩＴＬの電流値はＩＤＦ＋２０×ＩＴ０になる。

低ノイズモードＢでは、動作モード設定情報のデジタル信号として「１０」が処理回路５０に入力される。これにより処理回路５０は、デフォルト設定＋２に設定された振幅調整情報ＡＪを出力する。そして、デフォルト設定＋２の振幅調整情報ＡＪが入力された振幅調整回路４０は、動作電流ＩＴＬの電流値をＩＤＦ＋１８×ＩＴ０に設定する。即ち、デフォルト設定＋２になると、ＡＪ４、３、２、１、０が「１００１０」になり、図４から明らかなように、動作電流ＩＴＬの電流値はＩＤＦ＋１８×ＩＴ０になる。これにより、発振信号ＯＳＣのノイズが、低ノイズモードＡよりは大きいが、ノーマルモードよりは低くなる低ノイズモードＢが実現される。

ノーマルモードでは、動作モード設定情報のデジタル信号として「０１」が処理回路５０に入力される。これにより処理回路５０は、デフォルト設定の振幅調整情報ＡＪを出力する。そして、デフォルト設定の振幅調整情報ＡＪが入力された振幅調整回路４０は、動作電流ＩＴＬの電流値をＩＤＦ＋１６×ＩＴ０に設定する。即ち、デフォルト設定では、ＡＪ４、３、２、１、０が「１００００」になり、図４に示すように、動作電流ＩＴＬの電流値はＩＤＦ＋１６×ＩＴ０になる。これによりノーマルモードが実現される。

低消費電力モードでは、動作モード設定情報のデジタル信号として「００」が処理回路５０に入力される。これにより処理回路５０は、デフォルト設定－２に設定された振幅調整情報ＡＪを出力する。そして、デフォルト設定－２の振幅調整情報ＡＪが入力された振幅調整回路４０は、動作電流ＩＴＬの電流値をＩＤＦ＋１４×ＩＴ０に設定する。即ち、デフォルト設定－２になると、ＡＪ４、３、２、１、０が「０１１１０」になり、図４から明らかなように、動作電流ＩＴＬの電流値はＩＤＦ＋１４×ＩＴ０になる。これにより動作電流ＩＴＬや発振信号ＯＳＣの振幅が、ノーマルモードよりも小さくなり、低消費電力モードが実現される。

なお低ノイズモード、低消費電力モードの制御は、１ビットの制御による２段階の制御でもよいし、ｍビットの制御による２^ｍ段階の制御でもよい。また低ノイズモードはノーマルモードよりもパワーが大きいハイパワーモードと呼ぶこともできる。

図６は動作モードの設定とノイズの関係を示す図である。図６の横軸はノイズ周波数であり、オフセット周波数と呼ばれるものである。縦軸はノイズの大きさを表す。図６のＡ１は、図５で説明したように動作モード設定情報が「１１」に設定された低ノイズモードＡの場合である。この場合には、動作モード設定情報が「０１」に設定されたノーマルモードのＡ２の場合に比べて、発振信号ＯＳＣの振幅が大きくなり、ノイズが小さくなる。Ａ３は、動作モード設定情報が「００」に設定された低消費モードの場合である。この場合には、動作モード設定情報が「０１」に設定されたノーマルノードのＡ２に比べて、発振信号ＯＳＣの振幅が小さくなり、ノイズは大きくなるが、消費電力については低くできる。

例えばＶＣＯの位相ノイズＬ（ω）は下式（１）のように表される。

上式（１）において、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。Ｐｓｉｇは、ＶＣＯの電力であり、発振振幅に対応する。またｆ０は発振周波数、Δｆは離調周波数、Ｑｔａｎｋは共振器のＱ値である。一般的にＶＣＯの発振電流を増やすと発振振幅は増加する。そしてＶＣＯの電力Ｐｓｉｇが大きいほど、ＶＣＯの位相ノイズＬ（ω）は低下して行き、低ノイズになる。即ち、図７のＢ１に示すように、ＶＣＯの電力ＰｓｉｇがＰ０～Ｐ１の範囲である場合には、ＶＣＯの電力Ｐｓｉｇが大きいほどＶＣＯの位相ノイズＬ（ω）は低下する。このＶＣＯの電力Ｐｓｉｇは、発振振幅×発振電流と表され、発振振幅に対応する。ところが、ＶＣＯの発振電流を過大に大きくしていくと、発振振幅の増加が頭打ちになって行く。そして、電流ノイズだけは増加して行き、図７のＢ２に示すように、ＶＣＯの電力ＰｓｉｇがＰ１～Ｐ２の範囲では、ＶＣＯのトータルの位相ノイズは 反対に増加して行く傾向があることが知られている。従って、ＶＣＯを最も低ノイズにするには、図７の電力Ｐ１に示すように、ＶＣＯの電力Ｐｓｉｇの最適範囲が存在する。そして上述のようにＶＣＯの電力Ｐｓｉｇは発振振幅に対応するため、発振振幅についても最適範囲が存在する。本実施形態では、このようにＶＣＯが最も低ノイズになるような最適範囲の発振振幅になるように振幅調整を行う。

なお動作モード設定情報は、例えば回路装置２０に設けられる不図示の不揮発性メモリーに記憶される。例えば低ノイズを重視する製品に回路装置２０が組み込まれる場合には、低ノイズモードを指定する動作モード設定情報が不揮発性メモリーに書き込まれる。一方、低消費電力を重視する製品に回路装置２０が組み込まれる場合には、低消費モードを指定する動作モード設定情報が不揮発性メモリーに書き込まれる。不揮発性メモリーへの動作モード設定情報の書き込みは、例えば回路装置２０の製造時や出荷時に行われる。また回路装置２０に不図示のレジスターを設け、当該レジスターに動作モード設定情報を書き込んで設定できるようにしてもよい。例えば製品の出荷後に、レジスターに動作モード設定情報を書き込むことで、動作モードを切り替えるようにしてもよい。例えば不揮発性メモリーから読み出された動作モード設定情報をレジスターにロードする。そしてレジスターにロードされた動作モード設定情報を、回路装置２０に設けられる不図示のインターフェース回路を介して外部装置が書き換えられるようにする。或いは不揮発性メモリーに記憶臆される動作モード設定情報を、インターフェース回路を介して書き換えられるようにしてもよい。

また本実施形態では、図１の特性情報は、図２に示すように特性変動情報を含む。具体的には特性情報は、電圧制御発振回路３０に含まれる発振用トランジスターの特性変動情報を含む。発振用トランジスターは例えば図２のトランジスターＴＡ１～ＴＡ４である。この特性変動情報は製造ばらつき情報とも呼ばれる。例えば発振用トランジスターのしきい値や移動度などの特性は、製造プロセスにより変動し、特性変動情報は、この製造プロセスによるトランジスター特性の変動情報である。例えば製造工程の後の検査工程において、回路装置２０の半導体チップ毎又は半導体ウェハー毎のトランジスター特性を測定することで、発振用トランジスターの特性変動情報を取得する。この特性変動情報は、例えば回路装置２０の不図示の不揮発性メモリーに書き込まれる。そして処理回路５０は、不揮発性メモリーから読み出された特性変動情報に基づいて振幅調整情報ＡＪを求め、振幅調整回路４０は、振幅調整情報ＡＪに基づいて電圧制御発振回路３０の動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤを可変に調整することで、発振信号ＯＳＣの振幅を調整する。このようにすれば、発振用トランジスターの特性変動情報に応じた適切な振幅の発振信号ＯＳＣを生成できるようになる。

具体的には処理回路５０は、特性変動情報により示される発振用トランジスターの特性がｆａｓｔであるとき、発振用トランジスターの特性がｔｙｐｉｃａｌであるときの動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤよりも小さい動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤに設定する振幅調整情報ＡＪを出力する。例えば、本実施形態においてｆａｓｔとは、ｔｙｐｉｃａｌの場合に比べて、発振用トランジスターのしきい値が低い場合、或いは発振用トランジスターの移動度が高い場合のことである。そして、このように特性変動情報により示される発振用トランジスターの特性がｆａｓｔであるときに、処理回路５０が、動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤを小さくする振幅調整情報ＡＪを出力することで、振幅調整回路４０は、動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤを小さくする調整を行い、これにより発振信号ＯＳＣの振幅が小さくなる。従って、発振用トランジスターの特性がｆａｓｔである場合に、発振信号ＯＳＣの振幅が必要以上に大きくなって、消費電力が無駄に消費されてしまうのを防止できる。

また処理回路５０は、特性変動情報により示される発振用トランジスターの特性がｓｌｏｗであるとき、発振用トランジスターの特性がｔｙｐｉｃａｌであるときの動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤよりも大きい動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤに設定する振幅調整情報ＡＪを出力する。例えば、本実施形態においてｓｌｏｗとは、ｔｙｐｉｃａｌの場合に比べて、発振用トランジスターのしきい値が高い場合、或いは発振用トランジスターの移動度が低い場合のことである。そして、このように特性変動情報により示される発振用トランジスターの特性がｓｌｏｗであるときに、処理回路５０が、動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤを大きくする振幅調整情報ＡＪを出力することで、振幅調整回路４０は、動作電流ＩＴＬ又は電源電圧ＶＤＤを大きくする制御を行い、これにより発振信号ＯＳＣの振幅が大きくなる。従って、発振用トランジスターの特性がｓｌｏｗである場合に、発振信号ＯＳＣの振幅が小さくなって、発振信号ＯＳＣのノイズが大きくなったり、或いは発振が停止してしまうなどの事態を防止できる。

図８は、特性変動情報による発振信号ＯＳＣの振幅調整の説明図である。図８では、ｓｌｏｗが４段階になっており、ｓｌｏｗ＋＋＋＋は、発振用トランジスターの特性が最も遅い特性であり、ｓｌｏｗ＋は、発振用トランジスターの特性がｔｙｐｉｃａｌに最も近い。またｆａｓｔが３段階になっており、ｆａｓｔ＋＋＋は、発振用トランジスターの特性が最も速い特性であり、ｆａｓｔ＋は、発振用トランジスターの特性がｔｙｐｉｃａｌに最も近い。

発振用トランジスターの特性がｓｌｏｗ＋＋＋＋の場合は、特性変動情報の３ビットのデジタル信号として「１１１」が処理回路５０に入力される。これにより処理回路５０は、デフォルト設定＋４に設定された振幅調整情報ＡＪを出力する。なおデフォルト設定は、例えばＡＪ４、３、２、１、０が「１００００」となる設定である。そして、デフォルト設定＋４の振幅調整情報ＡＪが入力された振幅調整回路４０は、動作電流ＩＴＬの電流値をＩＤＦ＋２０×ＩＴ０に設定する。同様にｓｌｏｗ＋＋＋、ｓｌｏｗ＋＋、ｓｌｏｗ＋の場合は、特性変動情報として、各々、「１１０」、「１０１」「１００」が処理回路５０に入力され、デフォルト設定＋３、デフォルト設定＋２、デフォルト設定＋１の振幅調整情報ＡＪが処理回路５０から出力される。そして動作電流ＩＴＬの電流値が、ＩＤＦ＋１９×ＩＴ０、ＩＤＦ＋１８×ＩＴ０、ＩＤＦ＋１７×ＩＴ０に設定される。これにより発振用トランジスターの特性がｓｌｏｗ側にばらついても、発振信号ＯＳＣの振幅を例えば一定に保つことが可能になる。

また発振用トランジスターの特性がｔｙｐｉｃａｌの場合には、特性変動情報として、「０１１」が処理回路５０に入力され、デフォルト設定の振幅調整情報ＡＪが処理回路５０から出力される。そして動作電流ＩＴＬの電流値が、デフォルト設定の電流値であるＩＤＦ＋１６×ＩＴ０に設定される。

一方、発振用トランジスターの特性がｆａｓｔ＋、ｆａｓｔ＋＋、ｆａｓｔ＋＋＋の場合には、各々、特性変動情報として、「０１０」、「００１」、「０００」が処理回路５０に入力され、デフォルト設定－１、デフォルト設定－２、デフォルト設定－３の振幅調整情報ＡＪが処理回路５０から出力される。これにより動作電流ＩＴＬの電流値が、ＩＤＦ＋１５×ＩＴ０、ＩＤＦ＋１４×ＩＴ０、ＩＤＦ＋１３×ＩＴ０に設定される。これにより発振用トランジスターの特性がｆａｓｔ側にばらついても、発振信号ＯＳＣの振幅を例えば一定に保つことが可能になる。

即ち、ＶＣＯの一般的な性能として、半導体の製造ばらつきによりトランジスター特性がｆａｓｔ側に振れると、発振信号ＯＳＣの振幅が増加する。一方、逆にトランジスター特性がｓｌｏｗ側に振れると、発振信号ＯＳＣの振幅が減少する。このばらつきは、一度、製造工程を完了すれば、変わらないので、製品の出荷前検査工程などで、トランジスター特性がｆａｓｔ側に振れているか、ｓｌｏｗ側に振れているかを測定しておく。本実施形態では、測定されたトランジスター特性を発振用のトランジスターの特性とみなす。このｆａｓｔの振れ幅とｓｌｏｗの振れ幅を数値化した特性変動情報を、回路装置２０の不揮発メモリーなどに記憶させておく。トランジスター特性がｓｌｏｗ側にばらついていた場合には、処理回路５０に入力される特性変動情報により、発振信号ＯＳＣの振幅を大きくする方向に設定する。一方、トランジスター特性がｆａｓｔ側にばらついていた場合には、処理回路５０に入力される特性変動情報により、発振信号ＯＳＣの振幅を小さくする方向に設定する。

具体的には、検査用のモニタートランジスターに対して、規定のゲート電圧、ドレイン電圧を印可してドレイン電流を測定して、８段階にクラス分けする。例えば電流値が大きい側であるｆａｓｔ側から、電流値が小さい側であるｓｌｏｗ側までに応じて７～０のクラス番号を割り付け、不揮発性メモリーに記憶させる。製品出荷後、回路装置２０のパワーオン後の初期起動シーケンスの中で、不揮発性メモリーからクラス番号をリードして、図８のテーブルに従って、ゲイン制御補正である発振信号ＯＳＣの振幅調整を行う。このようにすれば、トランジスター特性がｆａｓｔ側にばらついたり、Ｓｌｏｗ側にばらついても、この自動調整機構によりＶＣＯの発振振幅を略一定にすることができる。例えば検査用のモニタートランジスターをＶＣＯの発振用のトランジスターとみなして、振幅調整を行えるようになる。具体的には図７で説明したように、ＶＣＯが最も低ノイズになる最適範囲の発振振幅になるように振幅調整を行う。

図９に本実施形態の回路装置２０の詳細な第２構成例を示す。図９では、図１の動作設定情報として周波数レンジ設定情報が処理回路５０に入力されている。即ち本実施形態の動作設定情報は、発振周波数の周波数レンジを設定する周波数レンジ設定情報を含むことができる。このようにすれば、ＶＣＯの発振周波数の周波数レンジが設定された場合に、この周波数レンジに最適な振幅になるように発振信号ＯＳＣの振幅を調整できるようになる。

具体的には図９に示すように、電圧制御発振回路３０は、発振信号ＯＳＣＰ、ＯＳＣＮの出力ノードであるノードＮ２、Ｎ３に接続され、周波数レンジ設定情報に基づいて容量値が可変に制御される可変容量回路３２を含む。即ち後述の図１１で説明するように、周波数レンジ設定情報に基づいて可変容量回路３２の容量が調整されることで、発振信号ＯＳＣの周波数レンジが設定される。そして処理回路５０は、この周波数レンジ設定情報に基づいて振幅調整情報ＡＪを出力する。そして振幅調整回路４０が、周波数レンジ設定情報に基づく振幅調整情報ＡＪを用いて、電圧制御発振回路３０の動作電流ＩＴＬや後述の図１５、図１８の電源電圧ＶＤＤを調整することで、発振信号ＯＳＣの振幅が調整されるようになる。このようにすれば、周波数レンジ設定情報に基づいて、電圧制御発振回路３０の可変容量回路３２により発振周波数の周波数レンジが調整された場合にも、この周波数レンジに最適な振幅になるように発振信号ＯＳＣの振幅が調整されるようになる。

例えばＬＣ型のＶＣＯでは、発振周波数はインダクターＬのインダクタンスと発振容量で決まるが、インダクターＬのインダクタンスを可変にすることは、半導体の回路装置２０では難しい。このため、発振周波数を上昇させる場合には、発振容量を減少させ、発振周波数を低下させる場合には、発振容量を増加させる調整を行う。このような発振容量の調整のために図９に示すような可変容量回路３２が設けられる。即ち、可変容量回路３２の容量をレジスター設定で切り替えることで、ＶＣＯの発振容量を調整する。例えばレジスター設定により周波数レンジ設定情報が切り替わることで、可変容量回路３２の容量が切り替わり、ＶＣＯの発振容量が調整される。

しかしながら、発振容量を増加させた場合に、ＶＣＯの負荷容量が増えるので、同じ動作電流のままだと発振振幅は減少してしまう。そして発振振幅が減少しすぎると、発振が不安定になりノイズ性能が低下したり、発振が停止して誤動作が起きてしまう。そこで本実施形態では、発振容量を増加させたときは、その発振容量の増加分に応じて、ＶＣＯの動作電流ＩＴＬや電源電圧ＶＤＤを上昇させる調整を行う。即ち図９において、レジスター設定による周波数レンジ設定情報により、可変容量回路３２の容量が増加し、発振容量が増加した場合には、その増加分に応じて、動作電流ＩＴＬや電源電圧ＶＤＤを上昇させて、発振振幅を大きくする調整を行う。

図１０に可変容量回路３２の構成例を示す。可変容量回路３２は、キャパシターＣＣ０～ＣＣ３、ＣＤ０～ＣＤ３、トランジスターＴＣ０～ＴＣ３、ＴＤ０～ＴＤ３を含む。キャパシターＣＣ０～ＣＣ３の一端は、発振信号ＯＳＣＰの出力ノードであるノードＮ２に接続される。キャパシターＣＣ０～ＣＣ３の他端は、スイッチ素子として機能するトランジスターＴＣ０～ＴＣ３のドレインに接続される。Ｎ型のトランジスターＴＣ０～ＴＣ３のゲートには、周波数レンジ設定情報の４ビットのデジタル信号であるＣＳ０～ＣＳ３が入力され、ソースはＶＳＳのノードに接続される。同様に、キャパシターＣＤ０～ＣＤ３の一端は、発振信号ＯＳＣＮの出力ノードであるノードＮ３に接続され、他端は、スイッチ素子として機能するトランジスターＴＤ０～ＴＤ３のドレインに接続される。Ｎ型のトランジスターＴＤ０～ＴＤ３のゲートにはＣＳ０～ＣＳ３が入力され、ソースはＶＳＳのノードに接続される。

図９、図１０では、回路装置２０の不図示の制御回路から、処理回路５０及び可変容量回路３２に対して周波数レンジ設定情報が入力される。そして周波数レンジ設定情報である４ビットのＣＳ０～ＣＳ３により可変容量回路３２の容量が調整されて、ＶＣＯの発振周波数の周波数レンジが変化する。そして処理回路５０は、図１１のテーブルに示すように、周波数レンジ設定情報に基づいて発振振幅をデフォルト設定の振幅から増加させる方向で変化させる補正処理を行い、当該補正処理による振幅調整情報ＡＪが振幅調整回路４０に入力される。振幅調整回路４０は、動作電流ＩＴＬをデフォルトの電流値から増加させる方向で変化させて、ＶＣＯの振幅を調整する。

具合的には図１１に示すように、周波数レンジ設定情報として４ビットのデジタル信号が入力される。ＣＳ３、ＣＳ２、ＣＳ１、ＣＳ０はこれらの４ビットのデジタル信号の各ビットに対応する信号である。そして図１０の可変容量回路３２では、キャパシターＣＣ０～ＣＣ３の容量はバイナリーで重み付けされた容量になっており、キャパシターＣＣ０の容量をＣ０とした場合に、キャパシターＣＣ０、ＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３の容量であるＣ１、Ｃ２、Ｃ３は、各々、Ｃ１＝２×Ｃ０、Ｃ２＝４×Ｃ０、Ｃ３＝８×Ｃ０に設定される。キャパシターＣＤ０、ＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ３の容量も、キャパシターＣＣ０、ＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３と同じ容量であるＣ０、２×Ｃ０、４×Ｃ０、８×Ｃ０に設定される。そして、発振信号ＯＳＣＰのノードＮ２での可変容量回路３２の容量をＣＢＫＰとし、発振信号ＯＳＣＮのノードＮ３での可変容量回路３２の容量をＣＢＫＮとする。この場合に、可変容量回路３２の容量は、ＣＢＫＰ＝ＣＢＫＮ＝Ｃ０×（８×ＣＳ３＋４×ＣＳ２＋２×ＣＳ１＋ＣＳ０）と表すことができ、可変容量回路３２により１６段階で容量が可変に制御される。

そして周波数設定情報が「００００」である場合には、可変容量回路３２の容量ＣＢＫＰ、ＣＢＫＮは０になり、ＶＣＯの周波数レンジは３０００～２９００ＭＨｚに設定される。そして振幅調整情報ＡＪはデフォルト設定の値になり、ＶＣＯの動作電流ＩＴＬはＩＤＦ＋１６×ＩＴ０に設定される。周波数設定情報が「０００１」である場合には、可変容量回路３２の容量ＣＢＫＰ、ＣＢＫＮはＣ０になり、ＶＣＯの周波数レンジは２９５０～２８５０ＭＨｚに設定される。この場合に振幅調整情報ＡＪはデフォルト設定になり、ＶＣＯの動作電流ＩＴＬはＩＤＦ＋１６×ＩＴ０に設定される。

周波数設定情報が「００１０」である場合には、容量ＣＢＫＰ、ＣＢＫＮは２×Ｃ０になり、周波数レンジは２９００～２８００ＭＨｚに設定される。そして振幅調整情報ＡＪはデフォルト設定＋１になり、動作電流ＩＴＬはＩＤＦ＋１７×ＩＴ０に設定される。周波数設定情報が「００１１」である場合には、容量ＣＢＫＰ、ＣＢＫＮは３×Ｃ０になり、周波数レンジは２８５０～２７５０ＭＨｚに設定される。この場合に振幅調整情報はデフォルト設定＋１になり、ＶＣＯの動作電流ＩＴＬはＩＤＦ＋１７×ＩＴ０に設定される。このように周波数レンジ設定情報が００００から増加するにつれて、可変容量回路３２の容量が増加し、動作電流ＩＴＬも増加する。これによりＶＣＯの発振振幅も増加するようになる。そして周波数設定情報が「１１１１」になると、容量ＣＢＫＰ、ＣＢＫＮは１５×Ｃ０になり、周波数レンジは２２５０～２１５０ＭＨｚに設定される。そして振幅調整情報ＡＪはデフォルト設定＋７になり、動作電流ＩＴＬはＩＤＦ＋２３×ＩＴ０に設定され、発振振幅も大きな振幅に設定される。

このように本実施形態では、周波数レンジごとに振幅調整回路４０により設定される動作電流ＩＴＬの電流値を適切に切り替えることで、どの周波数レンジにおいても、ほぼ同じ発振振幅でＶＣＯを発振動作させることが可能になる。従って、どの周波数レンジにおいても同様の発振信号ＯＳＣのジッター性能を得ることが可能になる。また発振起動時の不具合も解消することが可能になる。なお本実施形態では動作モード設定情報、特性変動情報、周波数レンジ設定情報に基づいてＶＣＯの振幅調整を行う場合について説明したが本実施形態はこれに限定されない。例えば温度情報などの環境情報や、ＶＣＯの発振周波数情報などの特性情報を監視し、監視結果に基づいてＶＣＯの振幅調整を行うようにしてもよい。

また本実施形態では、処理回路５０には、動作設定情報が第１入力情報として入力され、特性情報が第２入力情報として入力される。そして処理回路５０は、第１入力情報に基づく第１変化値と、第２入力情報に基づく第２変化値の加算処理を行い、加算処理の結果に基づいて振幅調整情報ＡＪを出力する。例えば、第１変化値は、デフォルト設定の値に対する第１入力情報に基づく変化値であり、第２変化値は、デフォルト設定の値に対する第２入力情報に基づく変化値である。第１変化値、第２変化値は正の値と負の値の両方の値を取り得る。そして処理回路５０は、第１変化値と第２変化値を用いた加算処理を行って、振幅調整情報ＡＪを生成して、振幅調整回路４０に出力する。これにより、ＶＣＯの動作電流又は電源電圧が、デフォルト設定に対応する動作電流又は電源電圧から、第１変化値と第２変化値の加算結果に対応する値だけ変化するようになる。このようにすれば、処理回路５０が、簡素な処理である加算処理を行うだけで、動作設定情報と特性情報の両方を反映させた振幅調整情報ＡＪを振幅調整回路４０に出力して、電圧制御発振回路３０の発振振幅を適切に調整できるようになる。

例えば、動作設定情報が図５で説明した動作モード設定情報であり、特性情報が図８で説明した発振用トランジスターの特性変動情報である場合を例にとり説明する。そして図５の低ノイズモードＡの動作モード設定情報が第１入力情報として入力され、図８のｓｌｏｗ＋の特性変動情報が第２入力情報として入力されたとする。このとき、図５に示すように、低ノイズモードＡでは、第１入力情報に基づく第１変化値は「＋４」である。即ち第１変化値は、デフォルト設定の値を「＋４」だけ変化させる値になっている。また図８に示すように、ｓｌｏｗ＋では、第２入力情報に基づく第２変化値は「＋１」である。即ち第２変化値は、デフォルト設定の値を「＋１」だけ変化させる値になっている。そして処理回路５０は、第１変化値である「＋４」と、第２変化値である「＋１」を用いた加算処理を行って、振幅調整情報ＡＪを生成する。これによりＶＣＯの動作電流又は動作電圧が、デフォルト設定に対応する動作電流又は電源電圧から、第１変化値と第２変化値の加算結果に対応する値だけ変化するようになる。例えば図５、図８に示すようにデフォルト設定の値に対応する動作電流の電流値はＩＤＦ＋１６×ＩＴ０であり、「＋１」に対応する電流値はＩＴ０であり、「＋４」に対応する電流値は４×ＩＴ０である。従って、デフォルト設定に対応する動作電流から、第１変化値と第２変化値の加算結果に対応する値だけ変化することで、ＶＣＯの動作電流は、ＩＤＦ＋２１×ＩＴ０に設定されるようになる。

また図５の低消費電力モードの動作モード設定情報が第１入力情報として入力され、図８のｆａｓｔ＋＋＋の特性変動情報が第２入力情報として入力されたとする。このとき、低消費電力モードでは、第１入力情報に基づく第１変化値は「－２」である。即ち第１変化値は、デフォルト設定の値を「－２」だけ変化させる値になっている。またｆａｓｔ＋＋＋では、第２入力情報に基づく第２変化値は「－３」である。即ち第２変化値は、デフォルト設定の値を「－３」だけ変化させる値になっている。そして処理回路５０は、第１変化値である「－２」と、第２変化値である「－３」を用いた加算処理を行って、振幅調整情報ＡＪを生成する。例えばデフォルト設定の値に対応する電流値はＩＤＦ＋１６×ＩＴ０であり、「－２」に対応する電流値は－２×ＩＴ０であり、「－３」に対応する電流値は－３×ＩＴ０である。従って、デフォルト設定に対応する動作電流から、第１変化値と第２変化値の加算結果に対応する値だけ変化することで、ＶＣＯの動作電流は、ＩＤＦ＋１１×ＩＴ０に設定されるようになる。

次に動作設定情報が図１１で説明した周波数レンジ設定情報であり、特性情報が図８で説明した発振用トランジスターの特性変動情報である場合を例にとり説明する。そして図１１の「１１００」の周波数レンジ設定情報が第１入力情報として入力され、図８のｆａｓｔ＋＋の特性変動情報が第２入力情報として入力されたとする。このとき、「１１００」の周波数レンジ設定情報で設定される２４００～２３００ＭＨｚの周波数レンジでは、第１入力情報に基づく第１変化値は「＋６」である。またｆａｓｔ＋＋では、第２入力情報に基づく第２変化値は「－２」である。そして処理回路５０は、第１変化値である「＋６」と、第２変化値である「－２」を用いた加算処理を行って、振幅調整情報ＡＪを生成する。例えばデフォルト設定の値に対応する電流値はＩＤＦ＋１６×ＩＴ０であり、「＋６」に対応する電流値は６×ＩＴ０であり、「－２」に対応する電流値は－２×ＩＴ０である。従って、デフォルト設定に対応する動作電流から、第１変化値と第２変化値の加算結果に対応する値だけ変化することで、ＶＣＯの動作電流は、ＩＤＦ＋２０×ＩＴ０に設定されるようになる。

図１２に本実施形態の回路装置２０の詳細な第３構成例を示す。図２、図９では振幅調整回路４０がＶＳＳ側に設けられていたが、図１２では振幅調整回路４０がＶＤＤ側に設けられている。即ち図２、図９では振幅調整回路４０が、電圧制御発振回路３０のＶＳＳ側のノードＮ５に接続されていたが、図１２では振幅調整回路４０が、電圧制御発振回路３０のＶＤＤ側のノードＮ１に接続されている。振幅調整回路４０がＶＤＤ側に設けられている以外は、図１～図１１で説明した振幅調整手法をそのまま図１２の第３構成例に適用できる。

図１３は、図１２の第３構成例における振幅調整回路４０の構成例である。図３では振幅調整回路４０がＮ型のトランジスターＴＢ０～ＴＢ９、ＴＤＦにより構成されていたが、図１３では振幅調整回路４０がＰ型のトランジスターＴＥ０～ＴＥ９、ＴＤＦ２により構成されている。

トランジスターＴＥ０～ＴＥ４の各々と、トランジスターＴＥ５～ＴＥ９の対応するトランジスターは、ＶＤＤのノードと、電圧制御発振回路３０との接続ノードであるノードＮ１との間に直列に設けられる。そしてトランジスターＴＥ５～ＴＥ９のゲートにはバイアス電圧ＶＢＳが入力される。即ちＰ型のトランジスターＴＥ５～ＴＥ９に定電流を流すのに適したバイアス電圧ＶＢＳが入力される。これによりバイアス電圧ＶＢＳに応じた定電流をトランジスターＴＥ５～ＴＥ９に流すことができる。またトランジスターＴＥ０～ＴＥ４のゲートには、振幅調整情報であるＡＪ０、ＡＪ１、ＡＪ２、ＡＪ３、ＡＪ４をインバーターＩＶ０、ＩＶ１、ＩＶ２、ＩＶ３、ＩＶ４により反転した信号が入力される。

トランジスターＴＤＦ２は、ＶＤＤのノードとノードＮ１との間に設けられ、そのゲートにバイアス電圧ＶＢＳが入力される。トランジスターＴＤＦ２は、電圧制御発振回路３０の発振を維持するのに必要な最低限の電流ＩＤＦを流すためのトランジスターである。

トランジスターＴＥ０、ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３、ＴＥ４は、ＡＪ０、ＡＪ１、ＡＪ２、ＡＪ３、ＡＪ４が「１」になるとオンになり、電流ＩＴ０、ＩＴ１、ＩＴ２、ＩＴ３、ＩＴ４が流れる。そしてトランジスターＴＥ０、ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３、ＴＥ４は、トランジスターサイズが１：２：４：８：１６の比になっている。従って、トランジスターＴＥ０に流れる電流をＩＴ０とした場合に、ＩＴ１＝２×ＩＴ０、ＩＴ２＝４×ＩＴ０、ＩＴ３＝８×ＩＴ０、ＩＴ４＝１６×ＩＴ０の関係が成り立つ。従って、振幅調整回路４０により、ＩＴＬ＝ＩＤＦ＋（ＡＪ０＋２×ＡＪ１＋４×ＡＪ２＋８×ＡＪ３＋１６×ＡＪ４）×ＩＴ０の電流値の動作電流ＩＴＬを流すことができる。即ち、振幅調整情報ＡＪ＝（ＡＪ４，ＡＪ３，ＡＪ２，ＡＪ１，ＡＪ０）が０００００～１１１１１の範囲で変化したときに、動作電流ＩＴＬの電流値は前述した図４に示すようになる。

図１４に振幅調整回路４０の他の構成例を示す。図１４では、図１３のＰ型のトランジスターＴＥ５～ＴＥ９、ＴＤＦ２の代わりに、Ｎ型のトランジスターＴＦ５～ＴＦ９、ＴＤＦ３が設けられている。これらのＮ型のトランジスターＴＦ５～ＴＦ９、ＴＤＦ３はデプレッション型のトランジスターである。即ち、通常のＮ型のトランジスターのしきい値は、例えばＶｔｈ＝０．４Ｖというように正の電圧であるが、デプレッションのＮ型のトランジスターのしきい値は、例えばＶｔｈ＝－０．２Ｖというように負の電圧になっている。従って、デプレッションのＮ型のトランジスターは、そのゲートを０Ｖに固定しても、定電流動作が可能になるため、バイアス電圧ＶＢＳの生成回路が不要になり、回路削減を図れるという利点がある。またデプレッションのＮ型のトランジスターは、例えばそのソースに発生するノイズを低く抑えることができるため、電圧制御発振回路３０の発振信号ＯＳＣの低ノイズ化を図れるという利点もある。

以上のように本実施形態の回路装置２０によれば、処理回路５０が動作設定情報や特性情報に基づく振幅調整情報を出力し、振幅調整回路４０が振幅調整情報に基づいて電圧制御発振回路３０の発振振幅を調整する。従って、電圧制御発振回路３０の動作モードや周波数レンジなどの動作設定が変化したり、電圧制御発振回路３０の特性がプロセス変動などにより変動した場合にも、発振振幅を例えば一定にするような振幅調整が可能になる。

例えば本実施形態の比較例の手法として、ＶＣＯの発振振幅を低下させる可能性がある特性ばらつき、電圧又は温度などの環境のパラメーターや周波数のパラメーターが、ワーストケースの条件になっても、発振を維持できるように、或いはジッター特性を維持できるように、ＶＣＯのゲインとなる動作電流又は動作電圧を予め大き目の値に設定しておく手法が考えられる。しかしながら、この手法では、環境や周波数のパラメーターが、ワーストケースの条件ではなくティピカルケースの条件になると、発振振幅が必要以上に大きくなり、消費電力が増加したり、デバイスの耐圧電圧を超えてしまうなどの問題が発生する。

また、前述の特許文献１のように、フィードバック制御によりＶＣＯの動作電流を動的に制御することで、ＶＣＯの発振振幅が一定になるように制御する手法も考えられる。しかしながら、この手法では、電圧や温度などが変動すると、フィードバック制御が働くことで、その変動が発振信号にも影響を与えてしまい、発振信号のノイズが増加してしまう問題が発生する。

この点、本実施形態の回路装置２０では、ＶＣＯの動作設定情報や特性情報に基づく振幅調整情報により、ＶＣＯの発振振幅が調整される。従って、例えばＶＣＯの動作設定や特性が変化しても発振振幅を一定にするような振幅調整が可能になる。そして、この振幅調整は、特許文献１のようなフィードバック制御ではなく、オープンループ制御により行われるため、振幅調整が原因となって発振信号のノイズが増加してしまうなどの問題を防止できる。

また本実施形態の回路装置２０によれば、ＶＣＯの低消費電力化を実現できる。例えば前述の比較例の手法のように、振幅が最小となるワーストケースの条件に合わせた設計を行うと、ティピカルケースの条件になると、ＶＣＯの動作電流が不必要に大きくなり、ＶＣＯにおいて電力が無駄に消費されてしまう。この点、本実施形態によれば、このようなワーストケースの条件に合わせた設計をしなくても済むため、例えばティピカルケースの条件においても、ＶＣＯの動作電流が不必要に大きくなることはなく、ＶＣＯの低消費電力化を実現できる。

また前述の図７で説明したように、ＬＣ型などのＶＣＯは、電流を増やすことで、必ずしも低ノイズになるわけではなく、発振トランジスターのサイズなどに応じて、発振信号を低ノイズにする発振振幅の最適な範囲が存在する。この点、本実施形態では、動作設定情報や特性情報に応じたＶＣＯの発振振幅が調整されて、例えば発振振幅を一定にできるため、発振信号を低ノイズにする最適な範囲に発振振幅を設定することができるため、低ノイズなＶＣＯの実現が可能になる。

また上述の比較例の手法のように、ティピカルケースの条件でＶＣＯのゲインが過剰なゲインに設定されて、過大な動作電流が流れて、発振振幅が過大になると、長期的な信頼性性能を高めるリスクが生じ、結果的に製品寿命を短くせざるを得なくなる。この点、本実施形態によれば、ティピカルケースの条件においても、ＶＣＯに過大な動作電流が流れて、発振振幅が過大になることはなく、発振振幅を一定にできる。従って、信頼性リスクを低減でき、製品寿命を延ばすことも可能になる。

３．電源電圧による振幅調整
以上では、電圧制御発振回路３０の動作電流ＩＴＬを調整することで、発振振幅の調整を行う場合について主に説明したが、本実施形態では、電圧制御発振回路３０の電源電圧ＶＤＤを調整することで、発振振幅の調整を行ってもよい。この場合に、動作設定情報や特性情報などの入力情報に基づく振幅調整情報の手法や、振幅調整情報に基づく振幅調整の手法等は、図１～図１４で説明した手法と同様であるため、詳細な説明は省略する。

図１５に本実施形態の回路装置２０の詳細な第４構成例を示す。図１５では振幅調整回路４０は、入力電源電圧ＶＤＤＨに基づいて電源電圧ＶＤＤを生成する電源電圧生成回路４２を含む。即ち振幅調整回路４０は、ＶＤＤ側のノードＮ１に接続され、入力電源電圧ＶＤＤＨに基づいて電源電圧ＶＤＤを生成して、電圧制御発振回路３０に供給する。入力電源電圧ＶＤＤＨは、例えば電源回路又は電源入力端子などから入力される電源電圧である。そして処理回路５０は、電源電圧生成回路４２が生成する電源電圧ＶＤＤを調整する調整情報を、振幅調整情報ＡＪとして電源電圧生成回路４２に出力する。即ち処理回路５０は、動作設定情報及び特性情報の少なくとも１つである入力情報に基づいて、電源電圧ＶＤＤを調整する調整情報を生成し、当該調整情報を振幅調整情報ＡＪとして電源電圧生成回路４２に出力する。そして電源電圧生成回路４２は、振幅調整情報ＡＪに基づいて電圧制御発振回路３０の電源電圧ＶＤＤを可変に調整することで、発振信号ＯＳＣの振幅である発振振幅を調整する。例えば電源電圧生成回路４２が、振幅調整情報ＡＪに基づいて電源電圧ＶＤＤを上昇させると、発振振幅が大きくなり、振幅調整情報ＡＪに基づいて電源電圧ＶＤＤを低下させると、発振振幅が小さくなる。

このような構成によれば、処理回路５０は、動作設定情報及び特性情報の少なくとも１つに基づいて、電源電圧ＶＤＤを調整する調整情報を、振幅調整情報ＡＪとして電源電圧生成回路４２に出力するようになる。そして電源電圧生成回路４２は、入力電源電圧ＶＤＤＨに基づき生成される電源電圧ＶＤＤを、処理回路５０からの振幅調整情報ＡＪに基づき調整して、電圧制御発振回路３０に供給する。このようにすれば、電圧制御発振回路３０の動作設定情報や特性情報に応じた振幅調整情報ＡＪにより電源電圧ＶＤＤを調整し、当該電源電圧ＶＤＤを電圧制御発振回路３０に供給することで、発振振幅を適切に調整できるようになる。

図１６は電源電圧生成回路４２の構成例である。図１６ではレギュレーターにより電源電圧生成回路４２が実現されている。具体的には電源電圧生成回路４２は、演算増幅器ＯＰと、駆動用のトランジスターＴＲと、抵抗Ｒ１、Ｒ２を含む。演算増幅器ＯＰの第１端子である反転入力端子には基準電圧ＶＢＧＲが入力される。基準電圧ＶＢＧＲは、例えばバンドギャップリファレンス回路などの基準電圧生成回路により生成される電圧である。駆動用のトランジスターＴＲは、例えばＰ型のトランジスターであり、入力電源電圧ＶＤＤＨのノードと、ＶＤＤの出力ノードであるノードＮ１との間に設けられ、そのゲートに演算増幅器ＯＰの出力信号が入力される。抵抗Ｒ１、Ｒ２はノードＮ１とＶＳＳのノードとの間に直列に設けられ、抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続ノードＮＲＤでの分割電圧ＶＲＤが、演算増幅器ＯＰの第２端子である非反転入力端子に入力される。

図１６の電源電圧生成回路４２は、ＶＤＤ＝ＶＢＧＲ×｛（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２｝の式で表される電源電圧ＶＤＤを生成する。従って、抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗比を変化させることで、電源電圧ＶＤＤを変化させることができる。具体的には、図１６では抵抗Ｒ２が可変抵抗になっており、抵抗Ｒ２の抵抗値が振幅調整情報ＡＪの３ビットのデジタル信号であるＡＪ２、ＡＪ１、ＡＪ０により制御されることで、抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗比が変化する。なお抵抗Ｒ１を可変抵抗にしてもよい。

図１７は電源電圧生成回路４２による電源電圧ＶＤＤの調整の説明図である。振幅調整情報であるＡＪ２、ＡＪ１、ＡＪ０が「０００」～「１１１」の範囲で変化することで、抵抗Ｒ２が３４ｋΩ～２０ｋΩの範囲で変化し、これにより電源電圧ＶＤＤを１．５５３Ｖ～１．８００Ｖの範囲で変化させることが可能になる。

図１８に本実施形態の回路装置２０の詳細な第５構成例を示す。図１８では電源電圧生成回路４２がレギュレーター４４とソースフォロワー回路４６を含む。処理回路５０は、振幅調整情報であるＡＪＶをレギュレーター４４に出力し、振幅調整情報であるＡＪＩをソースフォロワー回路４６に出力する。そしてレギュレーター４４は、入力電源電圧ＶＤＤＨを振幅調整情報ＡＪＶに基づき調整したレギュレート電源電圧ＶＲＥＧを出力する。即ちレギュレーター４４は、入力電源電圧ＶＤＤＨを降圧するレギュレート動作を行って、振幅調整情報ＡＪＶに基づき電圧が調整されたレギュレート電源電圧ＶＲＥＧを、ソースフォロワー回路４６に供給する。ソースフォロワー回路４６は、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧが入力され、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧに応じた電源電圧ＶＤＤを電圧制御発振回路３０に出力する。即ちソースフォロワー回路４６は、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧに基づくソースフォロワー動作を行って、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧのソースフォロワー電圧となる電源電圧ＶＤＤを、電圧制御発振回路３０に供給する。この場合にソースフォロワー回路４６では、電流調整用の振幅調整情報ＡＪＩに基づいてソースフォロワー回路４６のトランジスターに流れる電流が調整される。

このような構成によれば、レギュレーター４４は、入力電源電圧ＶＤＤＨを振幅調整情報ＡＪＶに基づき調整したレギュレート電源電圧ＶＲＥＧを出力し、ソースフォロワー回路４６は、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧに応じた電源電圧ＶＤＤを、電圧制御発振回路３０に出力するようになる。従って、振幅調整情報ＡＪＶに基づきレギュレート電源電圧ＶＲＥＧを調整し、調整されたレギュレート電源電圧ＶＲＥＧのソースフォロワー電圧を、電源電圧ＶＤＤとして電圧制御発振回路３０に供給できるようになる。

図１９に図１８のレギュレーター４４、ソースフォロワー回路４６の構成例を示す。レギュレーター４４は、演算増幅器ＯＰと駆動用のトランジスターＴＲと抵抗Ｒ１、Ｒ２を含む。レギュレーター４４の構成及び動作は、図１６の回路と同様であるため詳細な説明は省略する。

ソースフォロワー回路４６は、トランジスターＴＪ０～ＴＪ４、ＴＫ０～ＴＫ４、ＴＫＤＦを含む。トランジスターＴＪ０～ＴＪ４はＰ型のトランジスターであり、トランジスターＴＫ０～ＴＫ４、ＴＫＤＦは、Ｎ型のトランジスターである。具体的には、デプレッション型のトランジスターである。即ち、例えばＶｔｈ＝－０．２Ｖというようにしきい値が負の電圧になるトランジスターである。

トランジスターＴＪ０～ＴＪ４の各々と、トランジスターＴＫ０～ＴＫ４の対応するトランジスターは、ＶＤＤＨのノードと、電圧制御発振回路３０との接続ノードであるノードＮ１との間に直列に設けられる。そしてトランジスターＴＫ０～ＴＫ４のゲートには、レギュレーター４４からのレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが入力される。これによりトランジスターＴＫ０～ＴＫ４のソースには、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧのソースフォロワー電圧となる電源電圧ＶＤＤが出力されるようになる。またトランジスターＴＪ０～ＴＪ４のゲートには、電流調整用の振幅調整情報であるＡＪＩ０、ＡＪＩ１、ＡＪＩ２、ＡＪＩ３、ＡＪＩ４をインバーターＩＮ０、ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３、ＩＮ４により反転した信号が入力される。このＡＪＩ０、ＡＪＩ１、ＡＪＩ２、ＡＪＩ３、ＡＪＩ４は、図１８の電流調整用の５ビットの振幅調整情報ＡＪＩの各ビットに対応する信号である。

トランジスターＴＪ０、ＴＪ１、ＴＪ２、ＴＪ３、ＴＪ４は、ＡＪＩ０、ＡＪＩ１、ＡＪＩ２、ＡＪＩ３、ＡＪＩ４が「１」になるとオンになり、電流ＩＪ０、ＩＪ１、ＩＪ２、ＩＪ３、ＩＪ４が流れる。そして、これらの電流ＩＪ０、ＩＪ１、ＩＪ２、ＩＪ３、ＩＪ４は、ソースフォロワー用のデプレッション型のトランジスターであるトランジスターＴＫ０、ＴＫ１、ＴＫ２、ＴＫ３、ＴＫ４のドレインに供給される。

即ち図１９では、デプレッション型のトランジスターＴＫ０～ＴＫ４、ＴＫＤＦのゲートは、レギュレーター４４の出力ノードに共通接続され、振幅調整情報ＡＪＶに応じたレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが入力される。そしてトランジスターＴＫ０～ＴＫ４、ＴＫＤＦのソースはノードＮ１に共通接続されて、当該ソースからは、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧのソースフォロワー電圧が、電源電圧ＶＤＤとして出力される。またトランジスターＴＫ０～ＴＫ４のドレインには、ＡＪＩ０～ＡＪＩ４によりオン又はオフにされるトランジスターＴＪ０～ＴＪ４が接続される。そしてＡＪＩ０～ＡＪＩ４により、トランジスターＴＪ０～ＴＪ４のうちの１又は複数のトランジスターがオンになると、トランジスターＴＫ０～ＴＫ４のうち、オンになった１又は複数のトランジスターに対応するトランジスターに電流が流れるようになる。

例えばデプレッションのトランジスターＴＫ０～ＴＫ４、ＴＤＦは、しきい値であるＶｔｈが負の電圧になっているため、図１９のようにゲートにレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが入力される場合に、常にオンになる。従って、これらのトランジスターＴＫ０～ＴＫ４、ＴＤＦがソースフォロワー接続されていると、ゲート電圧の変化が、そのままソース電圧に対して伝搬される。例えば図２０ではトランジスターＴＫがソースフォロワー接続されている。この場合に、トランジスターＴＫのゲート電圧であるＶＩＮが図２１に示すように変化すると、ソース電圧であるＶＯＵＴがＶＩＮに追従するように変化する。例えば、ＶＯＵＴ＝ＶＩＮ－ＶＧＳの関係式が成り立つように、ソース電圧ＶＯＵＴが変化する。従って、図１９に示すようなソースフォロワー回路４６を設けることで、振幅調整情報ＡＪＶにより調整されたレギュレート電源電圧ＶＲＥＧに追従するように、電源電圧ＶＤＤを変化させて、電圧制御発振回路３０であるＶＣＯに供給できるようになる。即ちレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが増加すれば、電源電圧ＶＤＤも増加し、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧが減少すれば、電源電圧ＶＤＤも減少する。

更に図１９では、負のしきい値Ｖｔｈを有するデプレッション型のトランジスターＴＫ０～ＴＫ４、ＴＫＤＦを使用するため、ＶＤＤＨ側から供給する電流が、ノードＮ１に接続されるＶＣＯで消費される電流よりも多ければ、ノードＮ１の電圧である電源電圧ＶＤＤは、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧとほぼ同じ電圧になる。つまり、ＶＣＯの実効的な電源電圧ＶＤＤは、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧを調整するための３ビットのデジタル信号であるＡＪＶ０～ＡＪＶ２により制御できる。またＶＤＤＨ側から流れる電流ＩＪ０～ＩＪ４を、ＶＣＯの負荷電流に応じて、５ビットのデジタル信号であるＡＪＩ０～ＡＪＩ４を用いて適切に設定することで、ノードＮ１の電源電圧ＶＤＤを、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧにほぼ等しい電圧に設定できる。

このように本実施形態では、ソースフォロワー回路４６は、ゲートにレギュレート電源電圧ＶＲＥＧが入力され、ソースに電源電圧ＶＤＤを出力するデプレッション型のトランジスターＴＫ０～ＴＫ４、ＴＫＤＦを含む。このようにすれば、ソースフォロワー回路４６は、デプレッション型のトランジスターＴＫ０～ＴＫ４、ＴＫＤＦを用いて、そのゲートに入力されたレギュレート電源電圧ＶＲＥＧに追従するように、そのソースに電源電圧ＶＤＤを出力できるようになる。またデプレッション型のＮ型のトランジスターＴＫ０～ＴＫ４、ＴＫＤＦは、例えばそのソースに発生するノイズを低く抑えることができるため、電圧制御発振回路３０の発振信号ＯＳＣの低ノイズ化を図れるという利点もある。

また本実施形態では、このように２系統のデジタル信号であるＡＪＶ０～ＡＪＶ２、ＡＪＩ０～ＡＪＩ４を用いることで、製造ばらつきがあった場合や、周波数レンジが変更された場合にも、広い範囲でＶＣＯの発振振幅を維持しながら、無駄な消費電流の増加を抑制できるという利点がある。

例えばＶＣＯの発振エネルギーを発生するＰ型のトランジスターＴＡ１、ＴＡ２とＮ型のトランジスターＴＡ３、ＴＡ４とにより構成されるクロスカップルインバーターは、半導体の製造ばらつきによりしきい値が変化する。従って、無駄な電流を流さないようにするためには、しきい値のばらつきに応じて、電源電圧ＶＤＤを変化させることが望ましい。例えば製造ばらつきがｆａｓｔ側に振れた場合に、ｔｙｐｉｃａｌの場合よりも発振振幅が増えるので、電源電圧ＶＤＤをデフォルトの電圧よりも少し下げることで、発振振幅をデフォルトの範囲内に維持することが望ましい。また製造ばらつきがｓｌｏｗ側に振れた場合に、ｔｙｐｉｃａｌの場合よりも発振振幅が減るので、電源電圧ＶＤＤをデフォルトの電圧よりも少し上げて、発振振幅をデフォルトの範囲内に維持することが望ましい。このような電源電圧ＶＤＤの電圧可変制御を、レギュレート電源電圧ＶＲＥＧの調整用のＡＪＶ０～ＡＪＶ２を用いて行う。このようにＡＪＶ０～ＡＪＶ２を用いた調整を行うことで、製造ばらつきがあった場合にも、広い範囲でＶＣＯの発振振幅を維持しながら、無駄に消費電流の増加を抑制できるようになる。

また、ＶＣＯの発振周波数を大きく変化させる場合には、図１１で説明したように可変容量回路３２の容量を変化させて周波数レンジを変更する。そして発振周波数を下げる場合には、可変容量回路３２の容量を増加させる。従って、ＶＣＯの発振振幅を維持したまま発振周波数を下げようとすると、ＶＣＯの動作電流は増えるので、ＶＣＯへの供給電流を増やす必要がある。一方、発振周波数を上げる場合には、可変容量回路３２の容量を減少させる。従って、ＶＣＯの発振振幅を維持したまま発振周波数を上げようとすると、ＶＣＯの動作電流は減少するので、ＶＣＯへの供給電流を減らす必要がある。この動作電流の可変制御を、電流ＩＪ０～ＩＪ４の調整用のＡＪＩ０～ＡＪＩ４を用いて行う。このようにＡＪＩ０～ＡＪＩ４を用いた調整を行うことで、周波数レンジが変更された場合にも、広い範囲でＶＣＯの発振振幅を維持しながら、無駄に消費電流の増加を抑制できるようになる。

４．発振器
次に本実施形態の発振器４について説明する。図２２に発振器４の構成例を示す。本実施形態の発振器４は、振動子１０と回路装置２０を含む。振動子１０は発振信号を生成されるために用いられるものである。例えば後述するように、振動子１０は、発振信号を生成するための基準クロック信号の生成のために用いられる。

また図２２に示すように発振器４は、振動子１０及び回路装置２０を収容するパッケージ１５を含む。パッケージ１５は、例えばセラミック等により形成され、その内側に収容空間を有しており、この収容空間に振動子１０及び回路装置２０が収容されている。収容空間は気密封止されており、望ましくは真空に近い状態である減圧状態になっている。パッケージ１５により、振動子１０及び回路装置２０を衝撃、埃、熱、湿気等から好適に保護することができる。

パッケージ１５はベース１６とリッド１７を有する。具体的にはパッケージ１５は、振動子１０及び回路装置２０を支持するベース１６と、ベース１６との間に収容空間を形成するようにベース１６の上面に接合されたリッド１７とにより構成されている。そして振動子１０は、ベース１６の内側に設けられた段差部に端子電極を介して支持されている。また回路装置２０は、ベース１６の内側底面に配置されている。具体的には回路装置２０は、能動面がベース１６の内側底面に向くように配置されている。能動面は回路装置２０の回路素子が形成される面である。また回路装置２０のパッドにバンプＢＭＰが形成されている。そして回路装置２０は、導電性のバンプＢＭＰを介してベース１６の内側底面に支持される。導電性のバンプＢＭＰは例えば金属バンプであり、このバンプＢＭＰやパッケージ１５の内部配線や端子電極などを介して、振動子１０と回路装置２０が電気的な接続される。また回路装置２０は、バンプＢＭＰやパッケージ１５の内部配線を介して、発振器４の外部端子１８、１９に電気的に接続される。外部端子１８、１９は、パッケージ１５の外側底面に形成されている。外部端子１８、１９は、外部配線を介して外部デバイスに接続される。外部配線は、例えば外部デバイスが実装される回路基板に形成される配線などである。これにより外部デバイスに対してクロック信号などを出力できるようになる。

なお図２０では、回路装置２０の能動面が下方に向くように回路装置２０がフリップ実装されているが、本実施形態はこのような実装には限定されない。例えば回路装置２０の能動面が上方に向くように回路装置２０を実装してもよい。即ち能動面が振動子１０に対向するように回路装置２０を実装する。

図２３は、ＰＬＬ回路２２を有する回路装置２０の構成例である。例えば図２３の回路装置２０は、振動子１０を発振させる発振回路２１とＰＬＬ回路２２を含む。ＰＬＬ回路２２は、電圧制御発振回路３０を有し、振動子１０を用いて生成された基準クロック信号ＲＣＬＫと、発振信号ＯＳＣに基づくフィードバッククロック信号ＦＢＣＬＫとの位相比較を行って、クロック信号ＣＬＫを出力する。このようにすれば、電圧制御発振回路３０の動作設定情報や特性情報に応じて振幅が調整される発振信号ＯＳＣを用いて、基準クロック信号ＲＣＬＫに位相同期したクロック信号ＣＬＫを生成できるようになる。従って、適切な振幅の発振信号ＯＳＣに基づいて、信号品質の高いクロック信号ＣＬＫをＰＬＬ回路２２により生成することが可能になる。

振動子１０は、電気的な信号により機械的な振動を発生する素子である。振動子１０は、例えば水晶振動片などの振動片により実現できる。例えば振動子１０は、カット角がＡＴカットやＳＣカットなどの厚みすべり振動する水晶振動片などにより実現できる。なお本実施形態の振動子１０は、例えば厚みすべり振動型以外の振動片や、水晶以外の材料で形成された圧電振動片などの種々の振動片により実現できる。例えば振動子１０として、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振子や、シリコン基板を用いて形成されたシリコン製振動子としてのＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子等を採用してもよい。

発振回路２１は、振動子１０に電気的に接続されて、振動子１０を発振させる。発振回路２１は、駆動回路を実現するバイポーラートランジスターなどのトランジスターと、キャパシターや抵抗などの能動素子により実現できる。発振回路２１としては、例えばピアース型、コルピッツ型、インバーター型又はハートレー型などの種々のタイプの発振回路を用いることができる。また発振回路２１には、可変容量回路が設けられており、この可変容量回路の容量値の調整により、発振周波数を調整できるようになっている。可変容量回路は、バラクターなどの電圧可変容量素子により実現できる。

ＰＬＬ回路２２は、発振回路２１から基準クロック信号ＲＣＬＫが入力され、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）の動作を行う。例えばＰＬＬ回路２２は、基準クロック信号ＲＣＬＫの周波数を逓倍した周波数のクロック信号ＣＬＫを生成する。ＰＬＬ回路２２は、位相比較回路２３、制御電圧生成回路２４、電圧制御発振回路３０、分周回路２６、出力回路２８を含む。

位相比較回路２３は、基準クロック信号ＲＣＬＫとフィードバッククロック信号ＦＢＣＬＫとの間の位相比較を行う。例えば位相比較回路２３は、基準クロック信号ＲＣＬＫとフィードバッククロック信号ＦＢＣＬＫの位相を比較し、位相差に応じた信号ＣＱを位相比較結果の信号として出力する。位相差に応じた信号ＣＱは、例えば位相差に比例したパルス幅のパルス信号である。

制御電圧生成回路２４は、位相比較回路２３での位相比較の結果に基づいて、制御電圧ＶＣを生成する。例えば制御電圧生成回路２４は、位相比較回路２３からの位相比較結果の信号ＣＱに基づいて、チャージポンプ動作やフィルター処理を行って、電圧制御発振回路３０の発振を制御する制御電圧ＶＣを生成する。

電圧制御発振回路３０は、制御電圧ＶＣに対応する周波数の発振信号ＯＳＣを生成する。即ち電圧制御発振回路３０は、制御電圧ＶＣに応じて周波数が変化する発振クロック信号である発振信号ＯＳＣを発振動作により生成する。

分周回路２６は、発振信号ＯＳＣを分周してフィードバッククロック信号ＦＢＣＬＫを出力する。例えば分周回路２６は、発振信号ＯＳＣの周波数を、設定された分周比で分周した周波数の信号を、フィードバッククロック信号ＦＢＣＬＫとして出力する。なおＰＬＬ回路２２として、フラクショナル－Ｎ型のＰＬＬ回路を用いる場合には、デルタシグマ変調回路を用いて小数の分周比を設定すればよい。

出力回路２８は、発振信号ＯＳＣが入力され、バッファリング動作を行って、クロック信号ＣＬＫを出力する。出力回路２８は、不図示の分周回路を含み、この分周回路により発振信号ＯＳＣである発振クロック信号の分周を行うことで、クロック信号ＣＬＫの周波数を可変に設定できるようになっている。これにより、クロック信号ＣＬＫの周波数をユーザーが所望する周波数に設定できる。

５．電子機器、移動体
図２４に、本実施形態の回路装置２０を含む電子機器５００の構成例を示す。電子機器５００は、本実施形態の回路装置２０と、回路装置２０での発振信号に基づくクロック信号によって動作する処理装置５２０を含む。具体的には電子機器５００は、本実施形態の回路装置２０を有する発振器４を含み、処理装置５２０は、発振器４からのクロック信号に基づき動作して各種の処理を行う。また電子機器５００は、アンテナＡＮＴ、通信インターフェース５１０、操作インターフェース５３０、表示部５４０、メモリー５５０を含むことができる。なお電子機器５００は図２４の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

電子機器５００は、例えば基地局又はルーター等のネットワーク関連機器、距離、時間、流速又は流量等の物理量を計測する高精度の計測機器、生体情報を測定する生体情報測定機器、或いは車載機器などである。生体情報測定機器は例えば超音波測定装置、脈波計又は血圧測定装置等である。車載機器は自動運転用の機器等である。また電子機器５００は、頭部装着型表示装置や時計関連機器などのウェアラブル機器、ロボット、印刷装置、投影装置、スマートフォン等の携帯情報端末、コンテンツを配信するコンテンツ提供機器、或いはデジタルカメラ又はビデオカメラ等の映像機器などであってもよい。

また電子機器５００としては、５Ｇなどの次世代移動通信システムに用いられる機器がある。例えば次世代移動通信システムの基地局、リモートレディオヘッド（ＲＲＨ）又は携帯通信端末などの種々の機器に本実施形態の回路装置２０を用いることができる。次世代移動通信システムでは、時刻同期等のために高精度のクロック周波数が要望されており、高精度のクロック信号を生成できる本実施形態の回路装置２０の適用例として好適である。

通信インターフェース５１０は、アンテナＡＮＴを介して外部からデータを受信したり、外部にデータを送信する処理を行う。プロセッサーである処理装置５２０は、電子機器５００の制御処理や、通信インターフェース５１０を介して送受信されるデータの種々のデジタル処理などを行う。処理装置５２０の機能は、例えばマイクロコンピューターなどのプロセッサーにより実現できる。操作インターフェース５３０は、ユーザーが入力操作を行うためのものであり、操作ボタンやタッチパネルディスプレイなどにより実現できる。表示部５４０は、各種の情報を表示するものであり、液晶や有機ＥＬなどのディスプレイにより実現できる。メモリー５５０は、データを記憶するものであり、その機能はＲＡＭやＲＯＭなどの半導体メモリーにより実現できる。

図２５に、本実施形態の回路装置２０を含む移動体の例を示す。移動体は、本実施形態の回路装置２０と、回路装置２０での発振信号に基づくクロック信号によって動作する処理装置５２０を含む。具体的には移動体は、本実施形態の回路装置２０を有する発振器４を含み、処理装置２２０は、発振器４からのクロック信号に基づき動作して各種の処理を行う。本実施形態の回路装置２０は、例えば、車、飛行機、バイク、自転車、或いは船舶等の種々の移動体に組み込むことができる。移動体は、例えばエンジンやモーター等の駆動機構、ハンドルや舵等の操舵機構、各種の電子機器を備えて、地上や空や海上を移動する機器・装置である。図２５は移動体の具体例としての自動車２０６を概略的に示している。自動車２０６には、本実施形態の回路装置２０が組み込まれる。具体的には、移動体である自動車２０６は、制御装置２０８を含み、制御装置２０８は、本実施形態の回路装置２０を含む発振器４と、発振器４により生成されたクロック信号に基づき動作する処理装置２２０を含む。制御装置２０８は、例えば車体２０７の姿勢に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪２０９のブレーキを制御する。例えば制御装置２０８により、自動車２０６の自動運転を実現してもよい。なお本実施形態の回路装置２０が組み込まれる機器は、このような制御装置２０８には限定されず、自動車２０６等の移動体に設けられるメーターパネル機器やナビゲーション機器などの種々の車載機器に組み込むことが可能である。

以上に説明したように本実施形態の回路装置は、制御電圧に応じた発振周波数の発振信号を生成する電圧制御発振回路と、電圧制御発振回路の動作設定情報及び特性情報の少なくとも１つが入力情報として入力され、入力情報に基づいて振幅調整情報を出力する処理回路と、電圧制御発振回路に接続され、振幅調整情報に基づいて電圧制御発振回路の動作電流又は電源電圧を可変に調整することで、発振信号の振幅を調整する振幅調整回路を含む。

本実施形態によれば、処理回路が、動作設定情報及び特性情報の少なくとも１つに基づく振幅調整情報を出力し、振幅調整回路が、振幅調整情報に基づき電圧制御発振回路の動作電流又は電源電圧を調整することで、発振信号の振幅をオープンループ制御により調整できるようになる。従って、発振信号の振幅を、電圧制御発振回路の動作設定情報や特性情報に応じた適正な振幅に調整できるようになり、種々の要因に対応可能な発振信号の振幅調整をオープンループ制御により実現できるようになる。

また本実施形態では、動作設定情報は、ノーマルモードと、ノーマルモードよりも電圧制御発振回路が低消費電力になる低消費電力モードと、を設定する動作モード設定情報を含んでもよい。そして処理回路は、動作モード設定情報により低消費電力モードが設定されたとき、ノーマルモードが設定されたときの動作電流又は電源電圧よりも小さい動作電流又は電源電圧を設定する振幅調整情報を出力してもよい。

このようにすれば、電圧制御発振回路の動作モードとして低消費電力モードが設定された場合には、振幅調整回路は、処理回路からの振幅調整情報に基づいて、動作電流又は電源電圧が小さくなる制御を行うようになる。そして動作電流又は電源電圧が小さくなることで、発振信号の振幅も小さくなり、低消費電力モードを実現できる。

また本実施形態では、動作設定情報は、ノーマルモードと、ノーマルモードよりも発振信号が低ノイズになる低ノイズモードと、を設定する動作モード設定情報を含んでもよい。そして処理回路は、動作モード設定情報により低ノイズモードが設定されたとき、ノーマルモードが設定されたときの動作電流又は電源電圧よりも大きい動作電流又は電源電圧を設定する振幅調整情報を出力してもよい。

このようにすれば、電圧制御発振回路の動作モードとして低ノイズモードが設定された場合には、振幅調整回路は、処理回路からの振幅調整情報に基づいて、動作電流又は電源電圧が大きくなる制御を行うようになる。そして動作電流又は電源電圧が大きくなることで、発振信号の振幅も大きくなり、発振信号が低ノイズになる低ノイズモードを実現できる。

また本実施形態では、特性情報は、電圧制御発振回路に含まれる発振用トランジスターの特性変動情報を含んでもよい。

このようにすれば、発振用トランジスターの特性変動情報に応じた適切な振幅の発振信号を生成できるようになる。

また本実施形態では、処理回路は、特性変動情報により示される発振用トランジスターの特性がｆａｓｔであるとき、発振用トランジスターの特性がｔｙｐｉｃａｌであるときの動作電流又は電源電圧よりも小さい動作電流又は電源電圧に設定する振幅調整情報を出力してもよい。

このようにすれば、発振用トランジスターの特性がｆａｓｔである場合に、発振信号の振幅が必要以上に大きくなって、消費電力が無駄に消費されてしまうのを防止できる。

また本実施形態では、処理回路は、特性変動情報により示される発振用トランジスターの特性がｓｌｏｗであるとき、発振用トランジスターの特性がｔｙｐｉｃａｌであるときの動作電流又は電源電圧よりも大きい動作電流又は電源電圧に設定する振幅調整情報を出力してもよい。

このようにすれば、発振用トランジスターの特性がｓｌｏｗである場合に、発振信号の振幅が小さくなって、発振信号のノイズが大きくなったり、発振が停止してしまうなどの事態を防止できる。

また本実施形態では、動作設定情報は、発振周波数の周波数レンジを設定する周波数レンジ設定情報を含んでもよい。

このようにすれば、電圧制御発振回路の発振周波数の周波数レンジが設定された場合に、当該周波数レンジに最適な振幅になるように発振信号の振幅を調整できるようになる。

また本実施形態では、電圧制御発振回路は、発振信号の出力ノードに接続され、周波数レンジ設定情報に基づいて容量値が可変に制御される可変容量回路を含み、処理回路は、周波数レンジ設定情報に基づいて、振幅調整情報を出力してもよい。

このようにすれば、周波数レンジ設定情報に基づいて、電圧制御発振回路の可変容量回路により発振周波数の周波数レンジが調整された場合にも、当該周波数レンジに最適な振幅になるように発振信号の振幅が調整されるようになる。

また本実施形態では、処理回路には、動作設定情報が第１入力情報として入力され、特性情報が第２入力情報として入力されてもよい。そして処理回路は、基準値に対する第１入力情報に基づく第１変化値と、基準値に対する第２入力情報に基づく第２変化値の加算処理を行い、加算処理の結果に基づいて振幅調整情報を出力してもよい。

このようにすれば、処理回路が、加算処理を行うだけで、動作設定情報と特性情報の両方を反映させた振幅調整情報を振幅調整回路に出力して、電圧制御発振回路の発振振幅を適切に調整できるようになる。

また本実施形態では、振幅調整回路は、入力電源電圧に基づいて、電源電圧を生成する電源電圧生成回路を含み、処理回路は、電源電圧生成回路が生成する電源電圧を調整する調整情報を、振幅調整情報として電源電圧生成回路に出力してもよい。

このようにすれば、電圧制御発振回路の動作設定情報や特性情報に応じた振幅調整情報により電源電圧を調整し、当該電源電圧を電圧制御発振回路に供給することで、発振信号の振幅を適切に調整できるようになる。

また本実施形態では、電源電圧生成回路は、入力電源電圧を振幅調整情報に基づき調整したレギュレート電源電圧を出力するレギュレーターと、レギュレート電源電圧が入力され、レギュレート電源電圧に応じた電源電圧を電圧制御発振回路に出力するソースフォロワー回路を含んでもよい。

このようにすれば、振幅調整情報に基づきレギュレート電源電圧を調整し、調整されたレギュレート電源電圧のソースフォロワー電圧を、電源電圧として電圧制御発振回路に供給できるようになる。

また本実施形態では、ソースフォロワー回路は、ゲートにレギュレート電源電圧が入力され、ソースに電源電圧を出力するデプレッション型のトランジスターを含んでもよい。

このようにすれば、ソースフォロワー回路は、デプレッション型のトランジスターを用いて、当該トランジスターのゲートに入力されたレギュレート電源電圧に追従するように、当該トランジスターのソースに電源電圧を出力できるようになる。

また本実施形態は、上記に記載の回路装置と、振動子を含む発振器に関係する。

また本実施形態では、回路装置は、電圧制御発振回路を有し、振動子を用いて生成された基準クロック信号と、発振信号に基づくフィードバッククロック信号との位相比較を行って、クロック信号を出力するＰＬＬ回路を含んでもよい。

このようにすれば、電圧制御発振回路の動作設定情報や特性情報に応じて振幅が調整される発振信号を用いて、基準クロック信号に位相同期したクロック信号を生成できるようになる。

また本実施形態は、上記に記載の回路装置と、発振信号に基づくクロック信号によって動作する処理装置を含む電子機器に関係する。

また本実施形態は、上記に記載の回路装置と、発振信号に基づくクロック信号によって動作する処理装置を含む移動体に関係する。

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

４…発振器、１０…振動子、１５…パッケージ、１６…ベース、１７…リッド、
１８、１９…外部端子、２０…回路装置、２１…発振回路、２２…ＰＬＬ回路、
２３…位相比較回路、２４…制御電圧生成回路、２６…分周回路、２８…出力回路、
３０…電圧制御発振回路、３２…可変容量回路、４０…振幅調整回路、
４２…電源電圧生成回路、４４…レギュレーター、
４６…ソースフォロワー回路、５０…処理回路、２０６…自動車、
２０７…車体、２０８…制御装置、２０９…車輪、２２０…処理装置、
５００…電子機器、５１０…通信インターフェース、５２０…処理装置、
５３０…操作インターフェース、５４０…表示部、５５０…メモリー、
ＡＪ、ＡＪＩ、ＡＪＶ…振幅調整情報、ＣＬＫ…クロック信号、
ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＣ０～ＣＣ３、ＣＤ０～ＣＤ３…キャパシター、
ＦＢＣＬＫ…フィードバッククロック信号、ＩＴＬ…動作電流、
ＩＴ０～ＩＴ４、ＩＪ０～ＩＪ４、ＩＤＦ…電流、
ＩＮ０～ＩＮ４、ＩＶ０～ＩＶ４…インバーター、
Ｌ…インダクター、ＯＰ…演算増幅器、ＯＳＣ、ＯＳＣＰ、ＯＳＣＮ…発振信号、
Ｒ１、Ｒ２…抵抗、ＲＣＬＫ…基準クロック信号、
ＴＡ１～ＴＡ４、ＴＢ０～ＴＢ９、ＴＣ０～ＴＣ３、ＴＤ０～ＴＤ３、ＴＤＦ、ＴＤＦ２、ＴＤＦ３、ＴＥ０～ＴＥ９、ＴＦ５～ＴＦ９、ＴＪ０～ＴＪ４、ＴＫ０～ＴＫ４、ＴＫ、ＴＲ…トランジスター、
ＶＣ…制御電圧、ＶＢＧＲ…基準電圧、ＶＢＳ…バイアス電圧、
ＶＤＤ…電源電圧、ＶＤＤＨ…入力電源電圧、ＶＲＥＧ…レギュレート電源電圧

Claims (15)

1. 制御電圧に応じた発振周波数の発振信号を生成する電圧制御発振回路と、
   前記電圧制御発振回路の動作を設定するための動作設定情報、及び前記電圧制御発振回
   路の特性を表す特性情報が入力され、振幅調整情報を出力する処理回路と、
   前記電圧制御発振回路に接続され、前記振幅調整情報に基づいて前記電圧制御発振回路
   の動作電流又は電源電圧を可変に調整することで、前記発振信号の振幅を調整する振幅調
   整回路と、を含み、
   前記処理回路は、前記動作設定情報に基づいて振幅調整情報を変化させる第１変化値と
   、前記特性情報に基づいて振幅調整情報を変化させる第２変化値と、の加算処理を行い、
   前記加算処理の結果に基づいて前記振幅調整情報を出力することを特徴とする回路装置。
2. 請求項１に記載の回路装置において、
   前記動作設定情報は、ノーマルモードと、前記ノーマルモードよりも前記電圧制御発振
   回路が低消費電力になる低消費電力モードと、を設定する動作モード設定情報を含み、
   前記処理回路は、
   前記動作モード設定情報により前記低消費電力モードが設定されたとき、前記ノーマル
   モードが設定されたときの前記動作電流又は前記電源電圧よりも小さい前記動作電流又は
   前記電源電圧を設定する前記振幅調整情報を出力することを特徴とする回路装置。
3. 請求項１に記載の回路装置において、
   前記動作設定情報は、ノーマルモードと、前記ノーマルモードよりも前記発振信号が低
   ノイズになる低ノイズモードと、を設定する動作モード設定情報を含み、
   前記処理回路は、
   前記動作モード設定情報により前記低ノイズモードが設定されたとき、前記ノーマルモ
   ードが設定されたときの前記動作電流又は前記電源電圧よりも大きい前記動作電流又は前
   記電源電圧を設定する前記振幅調整情報を出力することを特徴とする回路装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回路装置において、
   前記特性情報は、前記電圧制御発振回路に含まれる発振用トランジスターの特性変動情
   報を含むことを特徴とする回路装置。
5. 請求項４に記載の回路装置において、
   前記処理回路は、
   前記特性変動情報により示される前記発振用トランジスターの特性がｆａｓｔであると
   き、前記発振用トランジスターの特性がｔｙｐｉｃａｌであるときの前記動作電流又は前
   記電源電圧よりも小さい前記動作電流又は前記電源電圧に設定する前記振幅調整情報を出
   力することを特徴とする回路装置。
6. 請求項４に記載の回路装置において、
   前記処理回路は、
   前記特性変動情報により示される前記発振用トランジスターの特性がｓｌｏｗであると
   き、前記発振用トランジスターの特性がｔｙｐｉｃａｌであるときの前記動作電流又は前
   記電源電圧よりも大きい前記動作電流又は前記電源電圧に設定する前記振幅調整情報を出
   力することを特徴とする回路装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回路装置において、
   前記動作設定情報は、前記発振周波数の周波数レンジを設定する周波数レンジ設定情報
   を含むことを特徴とする回路装置。
8. 請求項７に記載の回路装置において、
   前記電圧制御発振回路は、
   前記発振信号の出力ノードに接続され、前記周波数レンジ設定情報に基づいて容量値が
   可変に制御される可変容量回路を含み、
   前記処理回路は、
   前記周波数レンジ設定情報に基づいて、前記振幅調整情報を出力することを特徴とする
   回路装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の回路装置において、
   前記振幅調整回路は、入力電源電圧に基づいて、前記電源電圧を生成する電源電圧生成
   回路を含み、
   前記処理回路は、
   前記電源電圧生成回路が生成する前記電源電圧を調整する調整情報を、前記振幅調整情
   報として前記電源電圧生成回路に出力することを特徴とする回路装置。
10. 請求項９に記載の回路装置において、
    前記電源電圧生成回路は、
    前記入力電源電圧を前記振幅調整情報に基づき調整したレギュレート電源電圧を出力す
    るレギュレーターと、
    前記レギュレート電源電圧が入力され、前記レギュレート電源電圧に応じた前記電源電
    圧を前記電圧制御発振回路に出力するソースフォロワー回路と、
    を含むことを特徴とする回路装置。
11. 請求項１０に記載の回路装置において、
    前記ソースフォロワー回路は、
    ゲートに前記レギュレート電源電圧が入力され、ソースに前記電源電圧を出力するデプ
    レッション型のトランジスターを含むことを特徴とする回路装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回路装置と、
    振動子と、
    を含むことを特徴とする発振器。
13. 請求項１２に記載の発振器において、
    前記回路装置は、
    前記電圧制御発振回路を有し、前記振動子を用いて生成された基準クロック信号と、前
    記発振信号に基づくフィードバッククロック信号との位相比較を行って、クロック信号を
    出力するＰＬＬ回路を含むことを特徴とする発振器。
14. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回路装置と、
    前記発振信号に基づくクロック信号によって動作する処理装置と、
    を含むことを特徴とする電子機器。
15. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の回路装置と、
    前記発振信号に基づくクロック信号によって動作する処理装置と、
    を含むことを特徴とする移動体。

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