発振器
【課題】 本発明は、発振器の周囲の温度が急激に変化しても、出力信号の発振周波数が変動することを抑制することができる発振器を提供することを目的とする。
【解決手段】 ゲイン調整部９００と加算部６００との間に接続され、外部から与えられる制御信号ＳＩが第１の電位から第１の電位より高い第２の電位に変化するタイミングｔ２０で、オン状態に切り換えることにより、ゲイン調整部９００によって生成された補正電圧ＶＣを加算部６００に出力して加算させ、その後、記憶部７００に記憶されている補正時間データが示す時間Ｔが経過したタイミングｔ３０で、オフ状態に切り換えることにより、補正電圧ＶＣを加算部６００に出力することを制限するスイッチ部ＳＷ及び１０００を備える。
【解決手段】 ゲイン調整部９００と加算部６００との間に接続され、外部から与えられる制御信号ＳＩが第１の電位から第１の電位より高い第２の電位に変化するタイミングｔ２０で、オン状態に切り換えることにより、ゲイン調整部９００によって生成された補正電圧ＶＣを加算部６００に出力して加算させ、その後、記憶部７００に記憶されている補正時間データが示す時間Ｔが経過したタイミングｔ３０で、オフ状態に切り換えることにより、補正電圧ＶＣを加算部６００に出力することを制限するスイッチ部ＳＷ及び１０００を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発振器としては、種々のものが開発されており、例えば温度補償水晶発振器がある。この温度補償水晶発振器は、圧電素子として使用する水晶振動子の周波数温度特性を補償するための温度補償回路を有し、例えば携帯電話機やパーソナル・ナビゲーション・デバイス（ＰＮＤ）などの電子機器に搭載され使用される。
【０００３】
ここで図３に、かかる温度補償水晶発振器の一例として発振器１０の構成を示す。この発振器１０は、圧電素子としての水晶振動子Ｘ１０と、当該水晶振動子Ｘ１０と電気的に接続されたＩＣチップ２０とを有し、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成する。
【０００４】
ＩＣチップ２０の内部には、水晶振動子Ｘ１０に接続された水晶発振回路３０と、水晶振動子Ｘ１０の周波数温度特性を補償するための温度補償回路４０とが形成されている。
【０００５】
より具体的には、水晶振動子Ｘ１０の一端は、水晶発振回路３０のうち、帰還抵抗としての抵抗Ｒ１０の一端に接続されると共に、インバータＩＮＶ１０の入力端子に接続されている。また、水晶振動子Ｘ１０の一端と、グランドＧＮＤとの間には、可変コンデンサＣ１０が接続されている。
【０００６】
一方、水晶振動子Ｘ１０の他端は、水晶発振回路３０のうち、抵抗Ｒ１０の他端に接続されると共に、インバータＩＮＶ１０の出力端子に接続されている。また、水晶振動子Ｘ１０の他端と、グランドＧＮＤとの間には、可変コンデンサＣ２０が接続されている。
【０００７】
インバータＩＮＶ１０の出力端子には、バッファとしてのインバータＩＮＶ２０の入力端子が接続され、当該インバータＩＮＶ２０の出力端子から、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔが出力される。
【０００８】
温度補償回路４０は、温度の変化にかかわらず、一定の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを発振器１０から出力させるため、水晶振動子Ｘ１０の周波数温度特性を補償するための回路である。
【０００９】
具体的には、温度補償回路４０は、水晶振動子Ｘ１０の周囲の温度を測定するための温度センサを有し、当該温度センサによって得られた温度に基づいて、所望の補償電圧を生成する。
【００１０】
そして温度補償回路４０は、この補償電圧を可変コンデンサＣ１０及びＣ２０に印加し、これら可変コンデンサＣ１０及びＣ２０の容量を変化させることにより、出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数を調整して温度補償を行う。
【００１１】
このようにして、発振器１０は、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成し、外部に出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−２７１３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、かかる発振器１０が搭載される、携帯電話機やパーソナル・ナビゲーション・デバイス（ＰＮＤ）などの電子機器は、小型化が進んでいる。このため、当該電子機器に搭載される電子部品も小型化され、また、各電子部品間の距離が短くなっている。
【００１４】
これにより、発振器１０と、例えばパワーアンプなどの熱を発生する電子部品との間の距離が短くなり、発振器１０は、動作時に、パワーアンプが発生する熱の影響を受け易くなる。
【００１５】
すなわち、発振器１０が、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを出力している状態において、発振器１０の近傍に配置されたパワーアンプが起動することにより熱を発生すると、発振器１０の周囲の温度が、急激に変化し上昇する。
【００１６】
ところで、発振器１０は、水晶振動子Ｘ１０と、温度センサを有する温度補償回路４０が形成されたＩＣチップ２０とによって構成され、水晶振動子Ｘ１０及びＩＣチップ２０は、これらを搭載する基板や容器の形状に応じて、所定の距離だけ離間するようにして配置される。
【００１７】
このため、水晶振動子Ｘ１０及びＩＣチップ２０には、パワーアンプから発せられた熱が、それぞれ異なるタイミングで到達する。このようにして、パワーアンプの起動直後に発生する急激な温度変化は、水晶振動子Ｘ１０の周囲と、ＩＣチップ２０の周囲との間に温度差が発生することを引き起こす。その後、水晶振動子Ｘ１０の周囲と、ＩＣチップ２０の周囲との間に発生した温度差がなくなるまでには、一定の時間を要する。
【００１８】
従って、パワーアンプの起動直後であって、水晶振動子Ｘ１０の周囲と、ＩＣチップ２０の周囲との間に温度差が発生している間には、ＩＣチップ２０の内部に形成された温度補償回路４０は、水晶振動子Ｘ１０の周囲の温度を正しく測定することができない。
【００１９】
これにより、温度補償回路４０が、水晶振動子Ｘ１０の周波数温度特性を補償することができず、発振器１０から出力される出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数が変動するいわゆる周波数ドリフトが発生する問題があった。
【００２０】
本発明は、発振器の周囲の温度が急激に変化しても、出力信号の発振周波数が変動することを抑制することができる発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の一態様による発振器は、圧電素子と、前記圧電素子に接続され、前記圧電素子とグランドとの間に接続された可変容量素子を有し、所望の発振周波数を有する出力信号を生成し出力する発振部と、前記可変容量素子の容量を変化させるための補償電圧を生成する温度補償部と、前記補償電圧を補正するための補正電圧を生成する際に使用されるゲインデータと、前記補償電圧を補正する時間を示す補正時間データとを予め記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記ゲインデータに基づいて、ゲインを調整しながら、所望の電圧レベルを有する前記補正電圧を生成するゲイン調整部と、前記温度補償部によって生成された前記補償電圧に、前記ゲイン調整部によって生成された前記補正電圧を、必要に応じて加算することにより、前記補償電圧を補正し、当該補正された前記補償電圧を前記可変容量素子に印加する加算部と、前記ゲイン調整部と前記加算部との間に接続され、外部から与えられる制御信号が第１の電位から前記第１の電位より高い第２の電位に変化するタイミングで、オン状態に切り換えることにより、前記ゲイン調整部によって生成された前記補正電圧を前記加算部に出力して加算させ、その後、前記記憶部に記憶されている前記補正時間データが示す時間が経過したタイミングで、オフ状態に切り換えることにより、前記補正電圧を前記加算部に出力することを制限するスイッチ部とを備える。
【００２２】
また、本発明の一態様による発振器は、前記制御信号は、前記発振器が搭載される電子機器が動作状態に遷移することに対応して、前記第１の電位から前記第２の電位に変化する。
【００２３】
また、本発明の一態様による発振器は、前記ゲインデータ及び前記補正時間データは、前記制御信号が前記第１の電位から前記第２の電位に変化するタイミングから、前記補正時間データが示す時間が経過するまで、前記出力信号の発振周波数を一定に維持する程度の前記補正電圧を生成するように選定された。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の発振器によれば、発振器の周囲の温度が急激に変化しても、出力信号の発振周波数が変動することを抑制することができる。
【００２５】
また、本発明の発振器によれば、発振器が搭載される電子機器が動作状態に遷移するタイミングを正確に検出することができる。
【００２６】
また、本発明の発振器によれば、一定の発振周波数を有する出力信号を出力し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態による発振器の構成を示す回路図である。
【図２】同発振器におけるタイミングチャートである。
【図３】従来の発振器の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１に、本発明の実施の形態による発振器１００の構成を示し、図２に、発振器１００におけるタイミングチャートの一例を示す。この発振器１００は、例えば携帯電話機などの電子機器に搭載され、当該携帯電話機において要求される発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成し出力する。かかる携帯電話機は、発振器１００から出力される出力信号Ｆｏｕｔをクロック信号として使用することにより、内蔵する各種回路の動作を制御する。
【００３０】
この発振器１００は、圧電素子としての水晶振動子Ｘ１００と、当該水晶振動子Ｘ１００と電気的に接続されたＩＣチップ２００とを有し、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成する。なお、本実施の形態の場合、圧電素子として水晶振動子Ｘ１００を使用したが、例えば圧電セラミックなど、他の種々の圧電素子を使用することができる。
【００３１】
ＩＣチップ２００は、水晶振動子Ｘ１００に接続された水晶発振回路３００と、水晶振動子Ｘ１００の周波数温度特性を補償するための補償電圧を生成する温度補償回路４００と、温度補償回路４００によって生成された補償電圧を補正するための補正電圧を発生する補正電圧発生回路５００と、補償電圧と補正電圧とを加算するための加算回路６００とを有する。
【００３２】
より具体的には、水晶振動子Ｘ１００の一端は、水晶発振回路３００のうち、帰還抵抗としての抵抗Ｒ１００の一端に接続されると共に、インバータＩＮＶ１００の入力端子に接続されている。また、水晶振動子Ｘ１００の一端と、グランドＧＮＤとの間には、可変コンデンサＣ１００が接続されている。
【００３３】
一方、水晶振動子Ｘ１００の他端は、水晶発振回路３００のうち、抵抗Ｒ１００の他端に接続されると共に、インバータＩＮＶ１００の出力端子に接続されている。また、水晶振動子Ｘ１００の他端と、グランドＧＮＤとの間には、可変コンデンサＣ２００が接続されている。
【００３４】
可変コンデンサＣ１００及びＣ２００は、印加される電圧に応じて、出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数を調整するための可変容量素子として動作する。なお、この場合、可変コンデンサＣ１００及びＣ２００ではなく、可変容量ダイオードを使用しても良い。
【００３５】
インバータＩＮＶ１００の出力端子には、バッファとしてのインバータＩＮＶ２００の入力端子が接続され、当該インバータＩＮＶ２００の出力端子から、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔが出力される。
【００３６】
このように、水晶発振回路３００は、発振部に対応し、水晶振動子Ｘ１００に接続され、当該水晶振動子Ｘ１００とグランドとの間に接続された可変コンデンサＣ１００及びＣ２００を有し、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成し出力する。
【００３７】
温度補償回路４００は、温度の変化にかかわらず、一定の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを発振器１００から出力させるため、水晶振動子Ｘ１００の周波数温度特性を補償するための回路である。
【００３８】
具体的には、温度補償回路４００は、水晶振動子Ｘ１００の周囲の温度を測定するための温度センサを有し、当該温度センサによって得られた温度に基づいて、所望の補償電圧を生成する。
【００３９】
そして温度補償回路４００は、通常時には、この補償電圧を加算回路６００を介して可変コンデンサＣ１００及びＣ２００に印加し、これら可変コンデンサＣ１００及びＣ２００の容量を変化させることにより、出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数を調整して温度補償を行う。
【００４０】
すなわち、温度補償回路４００は、温度補償部に対応し、可変コンデンサＣ１００及びＣ２００の容量を変化させるための補償電圧を生成する。
【００４１】
このようにして、発振器１００は、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成し、外部に出力する。
【００４２】
ところで、携帯電話機は、一定の時間間隔毎に、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信して測位情報を取得することにより、当該携帯電話機の現在位置を算出するようになされており、間欠的に動作する（図２（ａ））。
【００４３】
すなわち、携帯電話機は、測位情報を取得して現在位置を算出する動作状態（時点ｔ２０〜ｔ４０）と、測位情報の取得を停止する待機状態（時点ｔ４０〜ｔ６０）とを交互に順次繰り返す。
【００４４】
この携帯電話機に搭載される発振器１００は、消費電流を低減するため、当該携帯電話機が間欠的に動作することに対応して、一定の時間間隔毎に、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））を出力する。
【００４５】
すなわち、発振器１００は、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを出力するオン状態（時点ｔ１０〜ｔ４０）と、当該出力信号Ｆｏｕｔを出力することを停止するオフ状態（時点ｔ４０〜ｔ５０）とを交互に順次繰り返す。
【００４６】
なお、発振器１００がオン状態に切り換えられたタイミングから、出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））の発振周波数が安定状態に遷移するまでには、一定の時間を要する。このため、発振器１００は、携帯電話機が動作状態に遷移するタイミング（時点ｔ２０）より早いタイミング（時点ｔ１０）で、オン状態に切り換えられる。
【００４７】
本実施の形態の場合、携帯電話機に搭載される電子部品のうち、測位を実行する際に使用される、例えばパワーアンプなどの熱を発生する電子部品は、携帯電話機が動作状態に遷移するタイミング（時点ｔ２０）で、オン状態になって起動し、その後、携帯電話機が待機状態に遷移するタイミング（時点ｔ４０）で、オフ状態になる。
【００４８】
すなわち、発振器１００が、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））を出力している状態において、発振器１００の近傍に配置されたパワーアンプが起動することにより熱を発生すると、発振器１００の周囲の温度が、急激に変化し上昇する。
【００４９】
ところで、発振器１００は、水晶振動子Ｘ１００と、温度センサを有する温度補償回路４００が形成されたＩＣチップ２００とによって構成され、水晶振動子Ｘ１００及びＩＣチップ２００は、これらを搭載する基板や容器の形状に応じて、所定の距離だけ離間するようにして配置される。
【００５０】
このため、水晶振動子Ｘ１００及びＩＣチップ２００には、パワーアンプから発せられた熱が、それぞれ異なるタイミングで到達する。このようにして、パワーアンプの起動直後に発生する急激な温度変化は、水晶振動子Ｘ１００の周囲と、ＩＣチップ２００の周囲との間に温度差が発生することを引き起こす。その後、水晶振動子Ｘ１００の周囲と、ＩＣチップ２００の周囲との間に発生した温度差がなくなるまでには、一定の時間を要する。
【００５１】
従って、パワーアンプの起動直後であって、水晶振動子Ｘ１００の周囲と、ＩＣチップ２００の周囲との間に温度差が発生している間には（時点ｔ２０〜ｔ３０）、ＩＣチップ２００の内部に形成された温度補償回路４００は、水晶振動子Ｘ１００の周囲の温度を正しく測定することができない。
【００５２】
これにより、温度補償回路４００が、水晶振動子Ｘ１００の周波数温度特性を補償することができず、発振器１００から出力される出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））の発振周波数が変動するいわゆる周波数ドリフトＤが発生する。
【００５３】
本実施の形態の場合、発振器１００を製造する製造工程において、実際に発振器１００を携帯電話機に搭載して動作させることにより、発振器１００から出力される出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））の発振周波数をチェックするためのテストを実行する。
【００５４】
これにより、周波数ドリフトＤが発生している時間Ｔ（時点ｔ２０〜ｔ３０）を測定すると共に、出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））の発振周波数が変動することなく一定になるように、温度補償回路４００によって生成された補償電圧を補正するための補正電圧を発生させる際に使用されるゲインＧを算出する。
【００５５】
このようにして得られた時間Ｔは、補正時間データとして、補正電圧発生回路５００のメモリ７００に記憶されると共に、ゲインＧは、ゲインデータとして、メモリ７００に記憶される。
【００５６】
すなわち、メモリ７００は、記憶部に対応し、補償電圧を補正するための補正電圧を生成する際に使用されるゲインデータと、補償電圧を補正する時間を示す補正時間データとを予め記憶する。
【００５７】
その後、発振器１００は、製造工程が終了し出荷されると、携帯電話機に搭載され使用される。
【００５８】
すなわち、発振器１００が、所定のタイミング（時点ｔ１０）で、オン状態になると、水晶発振回路３００及び温度補償回路４００が動作状態となって、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））を出力する。
【００５９】
一方、補正電圧発生回路５００の電圧発生回路８００は、所定の電圧を発生し、これをゲイン調整回路９００に出力する。ゲイン調整回路９００は、例えばオペアンプなどからなり、メモリ７００に記憶されているゲインデータに基づいて、電圧発生回路８００から与えられた電圧を調整することにより、補正電圧を生成し、これをスイッチＳＷに出力する。
【００６０】
すなわち、ゲイン調整回路９００は、ゲイン調整部に対応し、メモリ７００に記憶されているゲインデータに基づいて、ゲインを調整しながら、所望の電圧レベルを有する補正電圧を生成する。
【００６１】
ところで、発振器１００には、携帯電話機が間欠的に動作することに対応して、信号レベルが変化する間欠信号ＳＩ（図２（ａ））が、外部（携帯電話機に搭載される他の信号処理回路）から与えられ、この間欠信号ＳＩは、補正電圧発生回路５００のスイッチ制御回路１０００に入力される。
【００６２】
スイッチ制御回路１０００は、例えばフリップフロップなどからなり、与えられた間欠信号ＳＩ（図２（ａ））と、メモリ７００に記憶されている補正時間データとに基づいて、スイッチＳＷの接続状態を切り換えるための回路である。
【００６３】
スイッチ制御回路１０００は、間欠信号ＳＩ（図２（ａ））が“Ｌ”レベルを維持している場合には（時点ｔ１０〜ｔ２０）、スイッチＳＷをオフ状態にすることにより、補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））が加算回路６００に与えられることを制限する。
【００６４】
この状態において、間欠信号ＳＩ（図２（ａ））が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化すると（時点ｔ２０）、スイッチ制御回路１０００は、スイッチＳＷをオン状態にし、その後、補正時間データが示す時間Ｔの間（時点ｔ２０〜ｔ３０）、スイッチＳＷをオン状態に維持する。
【００６５】
この場合、ゲイン調整回路９００は、メモリ７００に記憶されているゲインデータに基づいて、電圧発生回路８００から与えられた電圧を調整しながら、補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））を生成し、これをスイッチＳＷを介して加算回路６００に出力する（時点ｔ２０〜ｔ３０）。
【００６６】
加算回路６００は、温度補償回路４００によって生成された補償電圧と、補正電圧発生回路５００によって生成された補正電圧とを加算することにより、補償電圧を補正する。そして、加算回路６００は、得られた補償電圧を、時間Ｔの間（時点ｔ２０〜ｔ３０）、可変コンデンサＣ１００及びＣ２００に印加し、これら可変コンデンサＣ１００及びＣ２００の容量を変化させることにより、一定の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））を出力することを維持する。
【００６７】
このように、間欠信号ＳＩ（図２（ａ））が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化したタイミング（時点ｔ２０）、すなわち携帯電話機が動作状態に遷移し、パワーアンプが起動したタイミングから、水晶振動子Ｘ１００の周囲と、ＩＣチップ２００の周囲との間に温度差が発生している時間Ｔの間（時点ｔ２０〜ｔ３０）には、補正された補償電圧が、可変コンデンサＣ１００及びＣ２００に印加される。
【００６８】
すなわち、加算回路６００は、加算部に対応し、温度補償回路４００によって生成された補償電圧に、ゲイン調整回路９００によって生成された補正電圧を、必要に応じて加算することにより、補償電圧を補正し、当該補正された補償電圧を可変コンデンサＣ１００及びＣ２００に印加する。
【００６９】
その後、時間Ｔが経過し、水晶振動子Ｘ１００の周囲と、ＩＣチップ２００の周囲との間に発生した温度差がなくなるタイミング（時点ｔ３０）で、スイッチ制御回路１０００は、スイッチＳＷをオフ状態にすることにより、補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））を加算回路６００に与えることを制限する。これにより、温度補償回路４００によって生成された補償電圧が、可変コンデンサＣ１００及びＣ２００に印加される。
【００７０】
この状態において、発振器１００は、携帯電話機が待機状態に遷移するタイミング（時点ｔ４０）で、オフ状態に切り換えられ、これ以降、上述の動作を順次繰り返す。
【００７１】
このように、スイッチ制御回路１０００と共にスイッチ部を形成するスイッチＳＷは、ゲイン調整回路９００と加算回路６００との間に接続され、外部から与えられる制御信号としての間欠信号ＳＩ（図２（ａ））が“Ｌ”レベルに対応する第１の電位から第１の電位より高い“Ｈ”レベルに対応する第２の電位に変化するタイミング（時点ｔ２０）で、オン状態に切り換えることにより、ゲイン調整回路９００によって生成された補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））を加算回路６００に出力して加算させ、その後、メモリ７００に記憶されている補正時間データが示す時間Ｔが経過したタイミング（時点ｔ３０）で、オフ状態に切り換えることにより、補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））を加算回路６００に出力することを制限する。
【００７２】
なお、制御信号としての間欠信号ＳＩ（図２（ａ））は、発振器１００が搭載される携帯電話機が動作状態に遷移することに対応して、“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化する（時点ｔ２０）。
【００７３】
また、ゲインデータ及び補正時間データは、間欠信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化するタイミングから、補正時間データが示す時間Ｔが経過するまで、出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数を一定に維持する程度の補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））を生成するように選定されている。
【００７４】
このように本実施の形態によれば、発振器１００の周囲の温度が急激に変化しても、出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数が変動することを抑制することができ、従って一定の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを出力し続けることができる。
【００７５】
これにより、かかる発振器１００を携帯電話機に搭載すれば、測位ミスや、測位時間の遅延が発生することを防止することができ、従って正確な測位を行うことができる。
【００７６】
なお上述の実施の形態は一例であって、本発明を限定するものではない。例えば、水晶振動子Ｘ１００及び可変コンデンサＣ２００の接続点と、水晶振動子Ｘ１００の他端との間に、抵抗を接続しても良い。また、水晶振動子Ｘ１００の他端、可変コンデンサＣ２００の一端、抵抗Ｒ１００の他端、インバータＩＮＶ１００の出力端子を接続するための接続線のうち、当該接続線及び水晶振動子Ｘ１００の接続点と、当該接続線及び抵抗Ｒ１００の接続点との間に、抵抗を接続しても良い。
【００７７】
また上述の実施の形態においては、携帯電話機に発振器１００を搭載する場合について述べたが、例えばＧＰＳ機能を有するナビゲーション装置など、他の種々の電子機器に発振器１００を搭載するようにしても良い。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１００ 発振器
２０、２００ ＩＣチップ
３０、３００ 水晶発振回路
４０、４００ 温度補償回路
５００ 補正電圧発生回路
６００ 加算回路
７００ メモリ
８００ 電圧発生回路
９００ ゲイン調整回路
１０００ スイッチ制御回路
Ｘ１０、Ｘ１００ 水晶振動子
Ｒ１０、Ｒ１００ 抵抗
Ｃ１０、Ｃ２０、Ｃ１００、Ｃ２００ 可変コンデンサ
ＩＮＶ１０、ＩＮＶ２０、ＩＮＶ１００、ＩＮＶ２００ インバータ
ＳＷ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発振器としては、種々のものが開発されており、例えば温度補償水晶発振器がある。この温度補償水晶発振器は、圧電素子として使用する水晶振動子の周波数温度特性を補償するための温度補償回路を有し、例えば携帯電話機やパーソナル・ナビゲーション・デバイス（ＰＮＤ）などの電子機器に搭載され使用される。
【０００３】
ここで図３に、かかる温度補償水晶発振器の一例として発振器１０の構成を示す。この発振器１０は、圧電素子としての水晶振動子Ｘ１０と、当該水晶振動子Ｘ１０と電気的に接続されたＩＣチップ２０とを有し、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成する。
【０００４】
ＩＣチップ２０の内部には、水晶振動子Ｘ１０に接続された水晶発振回路３０と、水晶振動子Ｘ１０の周波数温度特性を補償するための温度補償回路４０とが形成されている。
【０００５】
より具体的には、水晶振動子Ｘ１０の一端は、水晶発振回路３０のうち、帰還抵抗としての抵抗Ｒ１０の一端に接続されると共に、インバータＩＮＶ１０の入力端子に接続されている。また、水晶振動子Ｘ１０の一端と、グランドＧＮＤとの間には、可変コンデンサＣ１０が接続されている。
【０００６】
一方、水晶振動子Ｘ１０の他端は、水晶発振回路３０のうち、抵抗Ｒ１０の他端に接続されると共に、インバータＩＮＶ１０の出力端子に接続されている。また、水晶振動子Ｘ１０の他端と、グランドＧＮＤとの間には、可変コンデンサＣ２０が接続されている。
【０００７】
インバータＩＮＶ１０の出力端子には、バッファとしてのインバータＩＮＶ２０の入力端子が接続され、当該インバータＩＮＶ２０の出力端子から、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔが出力される。
【０００８】
温度補償回路４０は、温度の変化にかかわらず、一定の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを発振器１０から出力させるため、水晶振動子Ｘ１０の周波数温度特性を補償するための回路である。
【０００９】
具体的には、温度補償回路４０は、水晶振動子Ｘ１０の周囲の温度を測定するための温度センサを有し、当該温度センサによって得られた温度に基づいて、所望の補償電圧を生成する。
【００１０】
そして温度補償回路４０は、この補償電圧を可変コンデンサＣ１０及びＣ２０に印加し、これら可変コンデンサＣ１０及びＣ２０の容量を変化させることにより、出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数を調整して温度補償を行う。
【００１１】
このようにして、発振器１０は、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成し、外部に出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−２７１３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、かかる発振器１０が搭載される、携帯電話機やパーソナル・ナビゲーション・デバイス（ＰＮＤ）などの電子機器は、小型化が進んでいる。このため、当該電子機器に搭載される電子部品も小型化され、また、各電子部品間の距離が短くなっている。
【００１４】
これにより、発振器１０と、例えばパワーアンプなどの熱を発生する電子部品との間の距離が短くなり、発振器１０は、動作時に、パワーアンプが発生する熱の影響を受け易くなる。
【００１５】
すなわち、発振器１０が、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを出力している状態において、発振器１０の近傍に配置されたパワーアンプが起動することにより熱を発生すると、発振器１０の周囲の温度が、急激に変化し上昇する。
【００１６】
ところで、発振器１０は、水晶振動子Ｘ１０と、温度センサを有する温度補償回路４０が形成されたＩＣチップ２０とによって構成され、水晶振動子Ｘ１０及びＩＣチップ２０は、これらを搭載する基板や容器の形状に応じて、所定の距離だけ離間するようにして配置される。
【００１７】
このため、水晶振動子Ｘ１０及びＩＣチップ２０には、パワーアンプから発せられた熱が、それぞれ異なるタイミングで到達する。このようにして、パワーアンプの起動直後に発生する急激な温度変化は、水晶振動子Ｘ１０の周囲と、ＩＣチップ２０の周囲との間に温度差が発生することを引き起こす。その後、水晶振動子Ｘ１０の周囲と、ＩＣチップ２０の周囲との間に発生した温度差がなくなるまでには、一定の時間を要する。
【００１８】
従って、パワーアンプの起動直後であって、水晶振動子Ｘ１０の周囲と、ＩＣチップ２０の周囲との間に温度差が発生している間には、ＩＣチップ２０の内部に形成された温度補償回路４０は、水晶振動子Ｘ１０の周囲の温度を正しく測定することができない。
【００１９】
これにより、温度補償回路４０が、水晶振動子Ｘ１０の周波数温度特性を補償することができず、発振器１０から出力される出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数が変動するいわゆる周波数ドリフトが発生する問題があった。
【００２０】
本発明は、発振器の周囲の温度が急激に変化しても、出力信号の発振周波数が変動することを抑制することができる発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の一態様による発振器は、圧電素子と、前記圧電素子に接続され、前記圧電素子とグランドとの間に接続された可変容量素子を有し、所望の発振周波数を有する出力信号を生成し出力する発振部と、前記可変容量素子の容量を変化させるための補償電圧を生成する温度補償部と、前記補償電圧を補正するための補正電圧を生成する際に使用されるゲインデータと、前記補償電圧を補正する時間を示す補正時間データとを予め記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記ゲインデータに基づいて、ゲインを調整しながら、所望の電圧レベルを有する前記補正電圧を生成するゲイン調整部と、前記温度補償部によって生成された前記補償電圧に、前記ゲイン調整部によって生成された前記補正電圧を、必要に応じて加算することにより、前記補償電圧を補正し、当該補正された前記補償電圧を前記可変容量素子に印加する加算部と、前記ゲイン調整部と前記加算部との間に接続され、外部から与えられる制御信号が第１の電位から前記第１の電位より高い第２の電位に変化するタイミングで、オン状態に切り換えることにより、前記ゲイン調整部によって生成された前記補正電圧を前記加算部に出力して加算させ、その後、前記記憶部に記憶されている前記補正時間データが示す時間が経過したタイミングで、オフ状態に切り換えることにより、前記補正電圧を前記加算部に出力することを制限するスイッチ部とを備える。
【００２２】
また、本発明の一態様による発振器は、前記制御信号は、前記発振器が搭載される電子機器が動作状態に遷移することに対応して、前記第１の電位から前記第２の電位に変化する。
【００２３】
また、本発明の一態様による発振器は、前記ゲインデータ及び前記補正時間データは、前記制御信号が前記第１の電位から前記第２の電位に変化するタイミングから、前記補正時間データが示す時間が経過するまで、前記出力信号の発振周波数を一定に維持する程度の前記補正電圧を生成するように選定された。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の発振器によれば、発振器の周囲の温度が急激に変化しても、出力信号の発振周波数が変動することを抑制することができる。
【００２５】
また、本発明の発振器によれば、発振器が搭載される電子機器が動作状態に遷移するタイミングを正確に検出することができる。
【００２６】
また、本発明の発振器によれば、一定の発振周波数を有する出力信号を出力し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態による発振器の構成を示す回路図である。
【図２】同発振器におけるタイミングチャートである。
【図３】従来の発振器の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１に、本発明の実施の形態による発振器１００の構成を示し、図２に、発振器１００におけるタイミングチャートの一例を示す。この発振器１００は、例えば携帯電話機などの電子機器に搭載され、当該携帯電話機において要求される発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成し出力する。かかる携帯電話機は、発振器１００から出力される出力信号Ｆｏｕｔをクロック信号として使用することにより、内蔵する各種回路の動作を制御する。
【００３０】
この発振器１００は、圧電素子としての水晶振動子Ｘ１００と、当該水晶振動子Ｘ１００と電気的に接続されたＩＣチップ２００とを有し、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成する。なお、本実施の形態の場合、圧電素子として水晶振動子Ｘ１００を使用したが、例えば圧電セラミックなど、他の種々の圧電素子を使用することができる。
【００３１】
ＩＣチップ２００は、水晶振動子Ｘ１００に接続された水晶発振回路３００と、水晶振動子Ｘ１００の周波数温度特性を補償するための補償電圧を生成する温度補償回路４００と、温度補償回路４００によって生成された補償電圧を補正するための補正電圧を発生する補正電圧発生回路５００と、補償電圧と補正電圧とを加算するための加算回路６００とを有する。
【００３２】
より具体的には、水晶振動子Ｘ１００の一端は、水晶発振回路３００のうち、帰還抵抗としての抵抗Ｒ１００の一端に接続されると共に、インバータＩＮＶ１００の入力端子に接続されている。また、水晶振動子Ｘ１００の一端と、グランドＧＮＤとの間には、可変コンデンサＣ１００が接続されている。
【００３３】
一方、水晶振動子Ｘ１００の他端は、水晶発振回路３００のうち、抵抗Ｒ１００の他端に接続されると共に、インバータＩＮＶ１００の出力端子に接続されている。また、水晶振動子Ｘ１００の他端と、グランドＧＮＤとの間には、可変コンデンサＣ２００が接続されている。
【００３４】
可変コンデンサＣ１００及びＣ２００は、印加される電圧に応じて、出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数を調整するための可変容量素子として動作する。なお、この場合、可変コンデンサＣ１００及びＣ２００ではなく、可変容量ダイオードを使用しても良い。
【００３５】
インバータＩＮＶ１００の出力端子には、バッファとしてのインバータＩＮＶ２００の入力端子が接続され、当該インバータＩＮＶ２００の出力端子から、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔが出力される。
【００３６】
このように、水晶発振回路３００は、発振部に対応し、水晶振動子Ｘ１００に接続され、当該水晶振動子Ｘ１００とグランドとの間に接続された可変コンデンサＣ１００及びＣ２００を有し、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成し出力する。
【００３７】
温度補償回路４００は、温度の変化にかかわらず、一定の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを発振器１００から出力させるため、水晶振動子Ｘ１００の周波数温度特性を補償するための回路である。
【００３８】
具体的には、温度補償回路４００は、水晶振動子Ｘ１００の周囲の温度を測定するための温度センサを有し、当該温度センサによって得られた温度に基づいて、所望の補償電圧を生成する。
【００３９】
そして温度補償回路４００は、通常時には、この補償電圧を加算回路６００を介して可変コンデンサＣ１００及びＣ２００に印加し、これら可変コンデンサＣ１００及びＣ２００の容量を変化させることにより、出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数を調整して温度補償を行う。
【００４０】
すなわち、温度補償回路４００は、温度補償部に対応し、可変コンデンサＣ１００及びＣ２００の容量を変化させるための補償電圧を生成する。
【００４１】
このようにして、発振器１００は、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを生成し、外部に出力する。
【００４２】
ところで、携帯電話機は、一定の時間間隔毎に、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信して測位情報を取得することにより、当該携帯電話機の現在位置を算出するようになされており、間欠的に動作する（図２（ａ））。
【００４３】
すなわち、携帯電話機は、測位情報を取得して現在位置を算出する動作状態（時点ｔ２０〜ｔ４０）と、測位情報の取得を停止する待機状態（時点ｔ４０〜ｔ６０）とを交互に順次繰り返す。
【００４４】
この携帯電話機に搭載される発振器１００は、消費電流を低減するため、当該携帯電話機が間欠的に動作することに対応して、一定の時間間隔毎に、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））を出力する。
【００４５】
すなわち、発振器１００は、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを出力するオン状態（時点ｔ１０〜ｔ４０）と、当該出力信号Ｆｏｕｔを出力することを停止するオフ状態（時点ｔ４０〜ｔ５０）とを交互に順次繰り返す。
【００４６】
なお、発振器１００がオン状態に切り換えられたタイミングから、出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））の発振周波数が安定状態に遷移するまでには、一定の時間を要する。このため、発振器１００は、携帯電話機が動作状態に遷移するタイミング（時点ｔ２０）より早いタイミング（時点ｔ１０）で、オン状態に切り換えられる。
【００４７】
本実施の形態の場合、携帯電話機に搭載される電子部品のうち、測位を実行する際に使用される、例えばパワーアンプなどの熱を発生する電子部品は、携帯電話機が動作状態に遷移するタイミング（時点ｔ２０）で、オン状態になって起動し、その後、携帯電話機が待機状態に遷移するタイミング（時点ｔ４０）で、オフ状態になる。
【００４８】
すなわち、発振器１００が、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））を出力している状態において、発振器１００の近傍に配置されたパワーアンプが起動することにより熱を発生すると、発振器１００の周囲の温度が、急激に変化し上昇する。
【００４９】
ところで、発振器１００は、水晶振動子Ｘ１００と、温度センサを有する温度補償回路４００が形成されたＩＣチップ２００とによって構成され、水晶振動子Ｘ１００及びＩＣチップ２００は、これらを搭載する基板や容器の形状に応じて、所定の距離だけ離間するようにして配置される。
【００５０】
このため、水晶振動子Ｘ１００及びＩＣチップ２００には、パワーアンプから発せられた熱が、それぞれ異なるタイミングで到達する。このようにして、パワーアンプの起動直後に発生する急激な温度変化は、水晶振動子Ｘ１００の周囲と、ＩＣチップ２００の周囲との間に温度差が発生することを引き起こす。その後、水晶振動子Ｘ１００の周囲と、ＩＣチップ２００の周囲との間に発生した温度差がなくなるまでには、一定の時間を要する。
【００５１】
従って、パワーアンプの起動直後であって、水晶振動子Ｘ１００の周囲と、ＩＣチップ２００の周囲との間に温度差が発生している間には（時点ｔ２０〜ｔ３０）、ＩＣチップ２００の内部に形成された温度補償回路４００は、水晶振動子Ｘ１００の周囲の温度を正しく測定することができない。
【００５２】
これにより、温度補償回路４００が、水晶振動子Ｘ１００の周波数温度特性を補償することができず、発振器１００から出力される出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））の発振周波数が変動するいわゆる周波数ドリフトＤが発生する。
【００５３】
本実施の形態の場合、発振器１００を製造する製造工程において、実際に発振器１００を携帯電話機に搭載して動作させることにより、発振器１００から出力される出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））の発振周波数をチェックするためのテストを実行する。
【００５４】
これにより、周波数ドリフトＤが発生している時間Ｔ（時点ｔ２０〜ｔ３０）を測定すると共に、出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））の発振周波数が変動することなく一定になるように、温度補償回路４００によって生成された補償電圧を補正するための補正電圧を発生させる際に使用されるゲインＧを算出する。
【００５５】
このようにして得られた時間Ｔは、補正時間データとして、補正電圧発生回路５００のメモリ７００に記憶されると共に、ゲインＧは、ゲインデータとして、メモリ７００に記憶される。
【００５６】
すなわち、メモリ７００は、記憶部に対応し、補償電圧を補正するための補正電圧を生成する際に使用されるゲインデータと、補償電圧を補正する時間を示す補正時間データとを予め記憶する。
【００５７】
その後、発振器１００は、製造工程が終了し出荷されると、携帯電話機に搭載され使用される。
【００５８】
すなわち、発振器１００が、所定のタイミング（時点ｔ１０）で、オン状態になると、水晶発振回路３００及び温度補償回路４００が動作状態となって、所望の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））を出力する。
【００５９】
一方、補正電圧発生回路５００の電圧発生回路８００は、所定の電圧を発生し、これをゲイン調整回路９００に出力する。ゲイン調整回路９００は、例えばオペアンプなどからなり、メモリ７００に記憶されているゲインデータに基づいて、電圧発生回路８００から与えられた電圧を調整することにより、補正電圧を生成し、これをスイッチＳＷに出力する。
【００６０】
すなわち、ゲイン調整回路９００は、ゲイン調整部に対応し、メモリ７００に記憶されているゲインデータに基づいて、ゲインを調整しながら、所望の電圧レベルを有する補正電圧を生成する。
【００６１】
ところで、発振器１００には、携帯電話機が間欠的に動作することに対応して、信号レベルが変化する間欠信号ＳＩ（図２（ａ））が、外部（携帯電話機に搭載される他の信号処理回路）から与えられ、この間欠信号ＳＩは、補正電圧発生回路５００のスイッチ制御回路１０００に入力される。
【００６２】
スイッチ制御回路１０００は、例えばフリップフロップなどからなり、与えられた間欠信号ＳＩ（図２（ａ））と、メモリ７００に記憶されている補正時間データとに基づいて、スイッチＳＷの接続状態を切り換えるための回路である。
【００６３】
スイッチ制御回路１０００は、間欠信号ＳＩ（図２（ａ））が“Ｌ”レベルを維持している場合には（時点ｔ１０〜ｔ２０）、スイッチＳＷをオフ状態にすることにより、補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））が加算回路６００に与えられることを制限する。
【００６４】
この状態において、間欠信号ＳＩ（図２（ａ））が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化すると（時点ｔ２０）、スイッチ制御回路１０００は、スイッチＳＷをオン状態にし、その後、補正時間データが示す時間Ｔの間（時点ｔ２０〜ｔ３０）、スイッチＳＷをオン状態に維持する。
【００６５】
この場合、ゲイン調整回路９００は、メモリ７００に記憶されているゲインデータに基づいて、電圧発生回路８００から与えられた電圧を調整しながら、補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））を生成し、これをスイッチＳＷを介して加算回路６００に出力する（時点ｔ２０〜ｔ３０）。
【００６６】
加算回路６００は、温度補償回路４００によって生成された補償電圧と、補正電圧発生回路５００によって生成された補正電圧とを加算することにより、補償電圧を補正する。そして、加算回路６００は、得られた補償電圧を、時間Ｔの間（時点ｔ２０〜ｔ３０）、可変コンデンサＣ１００及びＣ２００に印加し、これら可変コンデンサＣ１００及びＣ２００の容量を変化させることにより、一定の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔ（図２（ｃ））を出力することを維持する。
【００６７】
このように、間欠信号ＳＩ（図２（ａ））が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化したタイミング（時点ｔ２０）、すなわち携帯電話機が動作状態に遷移し、パワーアンプが起動したタイミングから、水晶振動子Ｘ１００の周囲と、ＩＣチップ２００の周囲との間に温度差が発生している時間Ｔの間（時点ｔ２０〜ｔ３０）には、補正された補償電圧が、可変コンデンサＣ１００及びＣ２００に印加される。
【００６８】
すなわち、加算回路６００は、加算部に対応し、温度補償回路４００によって生成された補償電圧に、ゲイン調整回路９００によって生成された補正電圧を、必要に応じて加算することにより、補償電圧を補正し、当該補正された補償電圧を可変コンデンサＣ１００及びＣ２００に印加する。
【００６９】
その後、時間Ｔが経過し、水晶振動子Ｘ１００の周囲と、ＩＣチップ２００の周囲との間に発生した温度差がなくなるタイミング（時点ｔ３０）で、スイッチ制御回路１０００は、スイッチＳＷをオフ状態にすることにより、補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））を加算回路６００に与えることを制限する。これにより、温度補償回路４００によって生成された補償電圧が、可変コンデンサＣ１００及びＣ２００に印加される。
【００７０】
この状態において、発振器１００は、携帯電話機が待機状態に遷移するタイミング（時点ｔ４０）で、オフ状態に切り換えられ、これ以降、上述の動作を順次繰り返す。
【００７１】
このように、スイッチ制御回路１０００と共にスイッチ部を形成するスイッチＳＷは、ゲイン調整回路９００と加算回路６００との間に接続され、外部から与えられる制御信号としての間欠信号ＳＩ（図２（ａ））が“Ｌ”レベルに対応する第１の電位から第１の電位より高い“Ｈ”レベルに対応する第２の電位に変化するタイミング（時点ｔ２０）で、オン状態に切り換えることにより、ゲイン調整回路９００によって生成された補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））を加算回路６００に出力して加算させ、その後、メモリ７００に記憶されている補正時間データが示す時間Ｔが経過したタイミング（時点ｔ３０）で、オフ状態に切り換えることにより、補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））を加算回路６００に出力することを制限する。
【００７２】
なお、制御信号としての間欠信号ＳＩ（図２（ａ））は、発振器１００が搭載される携帯電話機が動作状態に遷移することに対応して、“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化する（時点ｔ２０）。
【００７３】
また、ゲインデータ及び補正時間データは、間欠信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化するタイミングから、補正時間データが示す時間Ｔが経過するまで、出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数を一定に維持する程度の補正電圧ＶＣ（図２（ｂ））を生成するように選定されている。
【００７４】
このように本実施の形態によれば、発振器１００の周囲の温度が急激に変化しても、出力信号Ｆｏｕｔの発振周波数が変動することを抑制することができ、従って一定の発振周波数を有する出力信号Ｆｏｕｔを出力し続けることができる。
【００７５】
これにより、かかる発振器１００を携帯電話機に搭載すれば、測位ミスや、測位時間の遅延が発生することを防止することができ、従って正確な測位を行うことができる。
【００７６】
なお上述の実施の形態は一例であって、本発明を限定するものではない。例えば、水晶振動子Ｘ１００及び可変コンデンサＣ２００の接続点と、水晶振動子Ｘ１００の他端との間に、抵抗を接続しても良い。また、水晶振動子Ｘ１００の他端、可変コンデンサＣ２００の一端、抵抗Ｒ１００の他端、インバータＩＮＶ１００の出力端子を接続するための接続線のうち、当該接続線及び水晶振動子Ｘ１００の接続点と、当該接続線及び抵抗Ｒ１００の接続点との間に、抵抗を接続しても良い。
【００７７】
また上述の実施の形態においては、携帯電話機に発振器１００を搭載する場合について述べたが、例えばＧＰＳ機能を有するナビゲーション装置など、他の種々の電子機器に発振器１００を搭載するようにしても良い。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１００ 発振器
２０、２００ ＩＣチップ
３０、３００ 水晶発振回路
４０、４００ 温度補償回路
５００ 補正電圧発生回路
６００ 加算回路
７００ メモリ
８００ 電圧発生回路
９００ ゲイン調整回路
１０００ スイッチ制御回路
Ｘ１０、Ｘ１００ 水晶振動子
Ｒ１０、Ｒ１００ 抵抗
Ｃ１０、Ｃ２０、Ｃ１００、Ｃ２００ 可変コンデンサ
ＩＮＶ１０、ＩＮＶ２０、ＩＮＶ１００、ＩＮＶ２００ インバータ
ＳＷ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子と、
前記圧電素子に接続され、前記圧電素子とグランドとの間に接続された可変容量素子を有し、所望の発振周波数を有する出力信号を生成し出力する発振部と、
前記可変容量素子の容量を変化させるための補償電圧を生成する温度補償部と、
前記補償電圧を補正するための補正電圧を生成する際に使用されるゲインデータと、前記補償電圧を補正する時間を示す補正時間データとを予め記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記ゲインデータに基づいて、ゲインを調整しながら、所望の電圧レベルを有する前記補正電圧を生成するゲイン調整部と、
前記温度補償部によって生成された前記補償電圧に、前記ゲイン調整部によって生成された前記補正電圧を、必要に応じて加算することにより、前記補償電圧を補正し、当該補正された前記補償電圧を前記可変容量素子に印加する加算部と、
前記ゲイン調整部と前記加算部との間に接続され、外部から与えられる制御信号が第１の電位から前記第１の電位より高い第２の電位に変化するタイミングで、オン状態に切り換えることにより、前記ゲイン調整部によって生成された前記補正電圧を前記加算部に出力して加算させ、その後、前記記憶部に記憶されている前記補正時間データが示す時間が経過したタイミングで、オフ状態に切り換えることにより、前記補正電圧を前記加算部に出力することを制限するスイッチ部と
を備えることを特徴とする発振器。
【請求項２】
前記制御信号は、
前記発振器が搭載される電子機器が動作状態に遷移することに対応して、前記第１の電位から前記第２の電位に変化する
ことを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【請求項３】
前記ゲインデータ及び前記補正時間データは、
前記制御信号が前記第１の電位から前記第２の電位に変化するタイミングから、前記補正時間データが示す時間が経過するまで、前記出力信号の発振周波数を一定に維持する程度の前記補正電圧を生成するように選定された
ことを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【請求項１】
圧電素子と、
前記圧電素子に接続され、前記圧電素子とグランドとの間に接続された可変容量素子を有し、所望の発振周波数を有する出力信号を生成し出力する発振部と、
前記可変容量素子の容量を変化させるための補償電圧を生成する温度補償部と、
前記補償電圧を補正するための補正電圧を生成する際に使用されるゲインデータと、前記補償電圧を補正する時間を示す補正時間データとを予め記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記ゲインデータに基づいて、ゲインを調整しながら、所望の電圧レベルを有する前記補正電圧を生成するゲイン調整部と、
前記温度補償部によって生成された前記補償電圧に、前記ゲイン調整部によって生成された前記補正電圧を、必要に応じて加算することにより、前記補償電圧を補正し、当該補正された前記補償電圧を前記可変容量素子に印加する加算部と、
前記ゲイン調整部と前記加算部との間に接続され、外部から与えられる制御信号が第１の電位から前記第１の電位より高い第２の電位に変化するタイミングで、オン状態に切り換えることにより、前記ゲイン調整部によって生成された前記補正電圧を前記加算部に出力して加算させ、その後、前記記憶部に記憶されている前記補正時間データが示す時間が経過したタイミングで、オフ状態に切り換えることにより、前記補正電圧を前記加算部に出力することを制限するスイッチ部と
を備えることを特徴とする発振器。
【請求項２】
前記制御信号は、
前記発振器が搭載される電子機器が動作状態に遷移することに対応して、前記第１の電位から前記第２の電位に変化する
ことを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【請求項３】
前記ゲインデータ及び前記補正時間データは、
前記制御信号が前記第１の電位から前記第２の電位に変化するタイミングから、前記補正時間データが示す時間が経過するまで、前記出力信号の発振周波数を一定に維持する程度の前記補正電圧を生成するように選定された
ことを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−３５４８２（Ｐ２０１１−３５４８２Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７７２０７（Ｐ２００９−１７７２０７）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラキンセキ株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラキンセキ株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
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