診断回路、発振回路
【課題】リファレンスクロックを要することなく発振信号の周波数範囲を診断できる、回路規模の小さな診断回路等を提供する。
【解決手段】制御信号１０２に応じて周波数が変化する発振信号１６６の周波数範囲を診断する診断回路１０であって、制御信号１０２を受け取り、制御信号１０２に基づく値である比較値と所定の限界値とを比較する比較器を含み、比較器が比較した結果に基づいて診断出力値１００を生成する。所定の限界値として上限値と下限値とを定め、比較値と上限値とを比較する上限比較器と、比較値と下限値とを比較する下限比較器とを含み、上限比較器および下限比較器が比較した結果に基づいて、診断出力値１００を生成する。
【解決手段】制御信号１０２に応じて周波数が変化する発振信号１６６の周波数範囲を診断する診断回路１０であって、制御信号１０２を受け取り、制御信号１０２に基づく値である比較値と所定の限界値とを比較する比較器を含み、比較器が比較した結果に基づいて診断出力値１００を生成する。所定の限界値として上限値と下限値とを定め、比較値と上限値とを比較する上限比較器と、比較値と下限値とを比較する下限比較器とを含み、上限比較器および下限比較器が比較した結果に基づいて、診断出力値１００を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断回路、発振回路等に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子等の圧電素子は信号源やクロック源を生成するのに広く利用されている。水晶振動子は等価直列抵抗が大きいと発振し始めるまで時間がかかる。しかし、水晶振動子の小型化により等価直列抵抗が大きくなってきており、起動時における発振までの時間（起動時間）の短縮が求められている。特許文献１の発明では、定常時に使用する定常発振用回路（発振ループ３２）に加えて、起動時に使用する起動発振用回路（スタート専用の発振器１５）を設置して起動時間を早めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、起動発振用回路は、起動時間が早いものの周波数安定性が低い内部発振信号を生成する場合がある。内部発振信号の周波数が不安定だと、定常発振用回路による発振が妨げられたり、所望の周波数が得られるまでにかえって時間がかかったりすることがある。特に、安全性が求められる自動車、飛行機、船舶、鉄道等の一部として使用される場合には、定常時の発振信号が安定するまで自動車等が動作しないことがあり得る。このとき、動作開始が遅いと使用者の利便性を著しく損ねる可能性がある。また、自動車等が動作しないときに、原因が表示されないと使用者等は適切な対応をとることができない。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、リファレンスクロックを要することなく発振信号の周波数範囲を診断できる、回路規模の小さな診断回路を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は、制御信号に応じて周波数が変化する発振信号の周波数範囲を診断する診断回路であって、前記制御信号を受け取り、前記制御信号に基づく値である比較値と所定の限界値とを比較する比較器を含み、前記比較器が比較した結果に基づいて診断出力値を生成する。
【０００７】
（２）この診断回路において、前記所定の限界値として上限値と下限値とを定め、前記比較値と前記上限値とを比較する上限比較器と、前記比較値と前記下限値とを比較する下限比較器とを含み、前記上限比較器および前記下限比較器が比較した結果に基づいて前記診断出力値を生成してもよい。
【０００８】
これらの発明によれば、診断回路は、発振信号の周波数を変化させる制御信号を受け取り、制御信号に基づく値（比較値）と限界値とを比較することで発振信号の周波数範囲を診断する。このとき、例えば周波数カウンターによって発振信号をカウントする必要はない。そのため、リファレンスクロックも不要であり回路規模も小さい。限界値との比較結果に応じた診断出力値を生成するので、例えばＣＰＵが診断出力値に基づいて次の適切な対応をとることが可能になる。
【０００９】
このとき、限界値は上限値と下限値であってもよい。上限値と下限値は所望の周波数範囲に対応する。そして、比較値が上限値と下限値とで定められる範囲に含まれない場合には、発振信号の周波数は所望の周波数範囲に含まれていないので、診断出力値を変化させて診断回路の外部に知らせる。例えば外部のＣＰＵは、発振信号の周波数が不安定で起動に時間がかかるので再起動を行う、といった対応が可能になる。ここで、所望の周波数範囲とは正常な場合に発振信号がとり得る周波数範囲であってもよい。このとき、許容される起動時間や製造ばらつきなどが考慮されて周波数範囲が定められてもよい。
【００１０】
なお、制御信号とは例えば制御電流であるが、制御電圧や別の信号であってもよい。制御信号は、例えば一定の値をとるが、可変であってもよいし、いくつかの中から選択可能であってもよい。診断出力値は、例えば診断回路から信号として常に出力されるが、ステータスレジスターにマッピングされていて外部から読み出されてもよい。
【００１１】
（３）この診断回路において、前記制御信号は定電流源から供給される制御電流であってもよい。
【００１２】
（４）この診断回路において、前記比較値は電圧値であってもよい。
【００１３】
（５）この診断回路において、前記限界値は所定の電圧を抵抗分割して生成されてもよい。
【００１４】
（６）この診断回路において、前記比較値は電流値であってもよい。
【００１５】
これらの発明によれば、比較値や限界値を得る手法は１つに限られず、柔軟な診断回路を構成することができる。これらの発明では、制御信号は定電流源から供給される制御電流である。例えば奇数個のインバーターから成るリングオシレーターでは、制御電流によって各インバーターの遅延時間が制御される。そのため、発振信号の周波数を制御することができる。
【００１６】
このとき、診断回路は制御電流をその電流値に応じた電圧値に変換してもよい。電圧値に変換した場合には、限界値を比較的容易に生成することが可能になる。例えば、ＶＤＤやＶＤＤから得られるリファレンス電圧ＶＲＥＦを抵抗分割することで限界値を生成してもよい。分割抵抗はばらつきに強く、量産時に所望の抵抗値を比較的安定して得ることが可能である。また、診断回路は制御電流を直接に限界値と比較してもよい。このとき、変換回路が不要になるため、診断回路の規模を更に小さくすることが可能である。
【００１７】
（７）本発明は、前記のいずれかに記載の診断回路を含む発振回路であって、起動時に用いられる発振信号を供給する起動発振用回路を含み、前記起動発振用回路は、前記発振信号を生成するリングオシレーターを含み、前記診断回路は、前記起動発振用回路から供給される前記発振信号の周波数範囲を診断する。
【００１８】
本発明の発振回路は、起動時の発振信号の周波数範囲を診断できる回路規模の小さな診断回路を含む。そのため、起動時間を早めつつも、回路規模の増大を抑えた発振回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の診断回路を説明するブロック図。
【図２】第１実施形態の診断回路の回路図。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は図２の具体例を表す図。
【図４】変形例の診断回路のブロック図。
【図５】適用例の発振回路のブロック図。
【図６】適用例の発振回路の回路図。
【図７】第１比較例の診断回路のブロック図。
【図８】図８（Ａ）は第２比較例の診断回路の回路図。図８（Ｂ）は第２比較例のローパスフィルターにおける特性の例を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。また、比較例の説明において図７〜図８も参照する。
【００２２】
１．１．本実施形態の診断回路の構成
図１は本実施形態の診断回路１０を説明するためのブロック図である。診断回路１０は、起動発振用回路２０から制御信号１０２を受け取り、診断出力値１００を出力する。制御信号１０２は、起動発振用回路２０の内部発振回路２２で生成される内部発振信号１６６の周波数を制御する。制御信号１０２は、制御電圧や別の信号であってもよいが、本実施形態では制御電流であるとして、以下では制御電流１０２と表記する。
【００２３】
診断回路１０は、内部発振信号１６６の周波数が所定の範囲に含まれるか否かを診断し、その結果に応じた診断出力値１００を生成する。例えば、正常な内部発振信号１６６の周波数は２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの範囲に含まれるものとして、内部発振信号１６６がこの範囲外の周波数であると診断した場合に診断出力値１００をローレベルからハイレベル（以下、ローレベルを０、ハイレベルを１と表す）に変化させる。
【００２４】
内部発振回路２２で生成される内部発振信号１６６は、起動時間を早めるために周波数安定性が低い可能性がある。そのため、診断回路１０によって内部発振信号１６６の周波数が所定の範囲内にあることを確認できることが好ましい。例えば、安全性が求められる自動車の一部として使用される場合を考慮する。このとき、故障が発生して周波数が所定の範囲に含まれなくなった場合には、診断回路１０が診断出力値１００を変化させるので、なるべく早く自動車を始動できるようにＣＰＵ等が適切な対応をとることが可能になる。また、診断出力値１００の変化に基づいて、起動発振用回路２０の故障という原因を知らせることができるので、その後に修理等が必要になった場合にも役立つ。
【００２５】
ここで、診断回路１０は、できるだけ小さな回路規模で実現できることが好ましい。詳細については後述するが、本実施形態では内部発振信号１６６を直接に受け取るのではなく、その制御電流１０２を受け取って所定の値と比較することで内部発振信号１６６の周波数範囲を診断する。そのため、例えばリファレンスクロックを要しない、回路規模の小さな診断回路１０を実現できる。
【００２６】
１．２．診断回路の例
図２は、第１実施形態の診断回路１０の回路例を表す図である。なお、説明のために起動発振用回路２０についても具体的な回路例で示している。図１と同じ要素には同じ番号を付しており説明は省略する。
【００２７】
まず、起動発振用回路２０について説明する。起動発振用回路２０は、制御信号源２１として定電流源を含み、制御電流１０２を、リングオシレーターを構成するインバーター７０−１〜７０−Ｎおよび診断回路１０に供給する。ここで、Ｎは奇数であり、インバーター７０−Ｎの出力（内部発振信号１６６）がインバーター７０−１に直結されているため０と１とを繰り返す自己発振が生じる。ここで、１つのインバーターの遅延時間をｔ０とするとＮｔ０毎に０と１とを繰り返すので、内部発振信号１６６の周波数は１／（２Ｎｔ０）となる。ここで、制御電流１０２の電流値が大きくなると、遅延時間ｔ０は飽和しない限り減少する。すなわち、制御電流１０２の電流値が大きくなると、内部発振信号１６６の周波数は高くなる。
【００２８】
すると、内部発振信号１６６の周波数が所望の周波数範囲に含まれる場合には、制御電流１０２の電流値も所定の範囲に含まれることになる。本実施形態の診断回路１０は、制御電流１０２の電流値が特定の範囲に含まれるか否かを検出することで、内部発振信号１６６の周波数範囲を診断する。
【００２９】
図２のように、診断回路１０は受け取った制御電流１０２を、Ｎ型トランジスター６２、６３で構成されるカレントミラー回路でコピーする。そして、ドレインとゲートを接続したＰ型トランジスター６４によって制御電流１０２の電流値に応じた電圧値へと変換する。本実施形態の比較値１０４は、制御電流１０２の電流値を反映した電圧値である。この比較値１０４を、コンパレーター６０によって上限値１０６と比較し、コンパレーター６１によって下限値１０８と比較する。ここで、２つのコンパレーターを区別するために、以下ではコンパレーター６０は上限比較器６０と、コンパレーター６１は下限比較器６１と表現する。
【００３０】
上限値１０６と下限値１０８は、ある電圧ＶＲＥＦ（＜ＶＤＤ）を抵抗分割することで得てもよい。本実施形態では、抵抗６５〜６７によって抵抗分割をおこなっている。なお、本実施形態ではＶＤＤとは異なるＶＲＥＦに基づいて上限値１０６と下限値１０８を生成しているが、ＶＤＤを用いてもよい。
【００３１】
上限値１０６と下限値１０８とで定められる範囲に比較値１０４が含まれていれば、上限比較器６０の出力と下限比較器６１の出力は共に０であるため、これらの信号をＯＲ回路６８に入力して得られる診断出力値１００は０になる。つまり、診断出力値１００が０であれば、制御電流１０２も所定の範囲に含まれており、結果として内部発振信号１６６の周波数が所望の周波数範囲に含まれることになる。
【００３２】
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、図２の具体例を表すテーブルである。図３（Ａ）は、内部発振信号１６６の周波数に応じた制御電流１０２の電流値の具体例を表す。例えば、正常な内部発振信号１６６の周波数が２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚであれば、制御電流１０２の電流値は３．０ｕＡ〜４．０ｕＡに含まれることになる。よって、図２の診断回路１０の下限値１０８を、制御電流１０２が３．０ｕＡである場合の比較値１０４の値に設定すればよい。また、図２の診断回路１０の上限値１０６を、制御電流１０２が４．０ｕＡである場合の比較値１０４の値に設定すればよい。
【００３３】
図３（Ｂ）は、抵抗６５〜６７の抵抗値Ｒ１〜Ｒ３の具体例である。図２のように上限値１０６と下限値１０８とは抵抗値Ｒ１〜Ｒ３によって定まる。そこで、Ｒ１＝２００ｋΩ、Ｒ２＝２６０ｋΩ、Ｒ３＝１３０ｋΩとして、内部発振信号１６６の正常な周波数範囲である２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚに対応する上限値１０６と下限値１０８を設定する。
【００３４】
図３（Ｃ）は、この例における内部発振信号１６６の周波数と診断出力値１００との関係を表す図である。診断出力値１００が０を出力している場合には、内部発振信号１６６の周波数は正常な周波数範囲にある。しかし、故障等により内部発振信号１６６の周波数がこの範囲に含まれなくなった場合には、診断出力値１００が０から１へと変化する。
【００３５】
本実施形態の診断回路１０が受け取るのは、内部発振信号１６６ではなく、その制御電流１０２であるが、このように、内部発振信号１６６の周波数が正常な周波数範囲にあるか否かに対応して診断出力値１００を変化させることができる。
【００３６】
１．３．本実施形態の診断回路の効果
本実施形態の診断回路１０の効果について、第１比較例、第２比較例と対比しながら説明する。なお、第１比較例については図７を、第２比較例については図８（Ａ）〜図８（Ｂ）を参照するが、図１〜図３と同じ要素には同じ番号を付しており説明は省略する。
【００３７】
１．３．１．第１比較例
図７は、第１比較例における診断回路８０のブロック図である。診断回路８０は、本実施形態の診断回路１０とは異なり、内部発振信号１６６を受け取る。そして、周波数カウンター８２によって内部発振信号１６６の周波数をカウントし、正常な周波数範囲にあるか否かを診断出力部８３で診断して診断出力値１００を変化させる。
【００３８】
このとき、周波数カウンター８２によって正確に周波数をカウントするためには、リファレンスクロック８１を必要とする。リファレンスクロックは診断回路８０の外部から供給されてもよいが、いずれにせよ、第１比較例における診断回路８０はリファレンスクロックを生成する回路を必要とする。
【００３９】
ここで、本実施形態の診断回路１０は、周波数カウンターを用いる必要がないため、リファレンスクロックも不要である。そのため、第１比較例における診断回路８０に比べて回路規模を小さくできる。
【００４０】
１．３．２．第２比較例
図８（Ａ）は、第２比較例の診断回路９０の回路図である。診断回路９０も、本実施形態の診断回路１０とは異なり、内部発振信号１６６を受け取る。そして、内部発振信号１６６の電圧値が所定の範囲内か、すなわち振幅が所定の範囲内にあるか否かによって診断を行う。ここで、診断回路９０は、内部発振信号１６６を受け取り、抵抗９２とキャパシタ９３で構成されるローパスフィルター９１を通して比較値１８０とする。なお、比較値１８０を上限値１０６、下限値１０８と比較して診断出力値１００を生成する回路の構成は図２と同じであり説明を省略する。
【００４１】
図８（Ｂ）のように、ローパスフィルター９１により、例えば周波数が２０ｋＨｚ以上の内部発振信号１６６は減衰するので比較値１８０の振幅が小さくなる。そこで、周波数を２０ｋＨｚとしたときの比較値１８０の最大電圧値と最小電圧値とを、それぞれ上限値１０６、下限値１０８とする。すると、内部発振信号１６６の周波数が２０ｋＨｚ以上の場合に、診断出力値１００は０になる。逆に、周波数が２０ｋＨｚ未満の場合には、診断出力値１００が１になるので故障検出ができる。
【００４２】
ここで、本実施形態の診断回路１０は、２つのコンパレーターだけで周波数範囲（例えば２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚ）に含まれるか否かの検出が可能である。第２比較例の診断回路９０で同じことを実現するためには、更に２つのコンパレーターとそれらに入力する上限値と下限値とを用意して、３０ｋＨｚ未満であることを検出する必要がある。したがって、本実施形態の診断回路１０は、第２比較例における診断回路９０と比べても回路規模を小さくできる。
【００４３】
このように、本実施形態の診断回路１０は、リファレンスクロックを要することなく発振信号の周波数範囲を診断することができ、どちらの比較例と比べても回路規模を小さくすることが可能である。
【００４４】
なお、本実施形態は内部発振信号１６６を出力する起動発振用回路２０の故障診断を主要な目的としている。例えば、制御信号源２１に故障があれば、制御電流１０２の電流値が変動するので直ちに検出が可能である。しかし、故障診断に限らず、起動発振用回路２０の特性評価を行うこともできる。例えば、抵抗６５〜６７を、外部から抵抗値Ｒ１〜Ｒ３の制御が可能な可変抵抗にすることで周波数特性を測ることができる。このとき、コンパレーターは３つ以上あってもよいし、それぞれのコンパレーターの出力がＯＲ回路６８を経由することなく外部に伝えられてもよい。
【００４５】
また、上限比較器６０と下限比較器６１の一方とＯＲ回路６８が省略されてもよい。この場合には第２比較例の診断回路９０のように、内部発振信号１６６の周波数がある周波数よりも高いか低いかで診断出力値１００が変化する。このときにも、一方のコンパレーターとＯＲ回路６８の省略により、第２比較例の診断回路９０と比べて回路規模を小さくできる。
【００４６】
２．変形例
本発明の第１実施形態の変形例について図４を参照して説明する。なお、図１〜図３、図７〜図８と同じ要素には同じ番号を付しており説明は省略する。
【００４７】
図４は、本変形例における診断回路１０Ａの回路図である。診断回路１０Ａは、制御電流１０２を電圧に変換することなく比較を行い、内部発振信号１６６の周波数が所定の範囲に含まれるか否かを診断して診断出力値１００を生成する。
【００４８】
診断回路１０Ａは、カレントミラー回路でコピーされた制御電流１０２を比較値１０４Ａとする。そして、比較値１０４Ａを定電流源７１、７２からそれぞれ与えられる上限値１０６Ａ、下限値１０８Ａと比較する。なお、上限比較器６０と下限比較器６１は差動電流検出型アンプである。
【００４９】
本変形例における診断回路１０Ａでは、第１実施形態の診断回路１０と比較して、電流電圧変換を行う回路や分割抵抗を省略できるので回路規模を更に小さくすることが可能である。
【００５０】
３．適用例
本発明の診断回路の適用例について図５〜図６を参照して説明する。図１〜図４、図７〜図８と同じ要素には同じ番号を付しており説明は省略する。
【００５１】
図５は本適用例における発振回路１を示す図である。発振回路１は診断回路１０、起動発振用回路２０、定常発振用回路３０、切り換え回路４０、反転増幅回路５０を含む。定常発振用回路３０は、電流電圧変換回路３１と位相調整用回路３２とで構成されていてもよい。
【００５２】
発振回路１は圧電素子２と接続される。圧電素子２は、例えば水晶振動子であってもよいし、セラミック発振子であってもよい。発振回路１は、励振電流１６０を受け取り、駆動信号１７０を出力する。発振回路１は、起動時には内部発振信号１６６を用いて起動時間を早める。そして、定常時には切り換え回路４０によって定常発振用回路３０を含む経路（発振ループ）のみを使用して周波数安定性を高める。
【００５３】
診断回路１０と起動発振用回路２０は第１実施形態と同じであるが、起動発振用回路２０からの内部発振信号１６６は切り換え回路４０に出力されている。
【００５４】
電流電圧変換回路３１は、圧電素子２からの励振電流１６０を受け取り、それを電圧に変換した内部信号１６２を出力する。位相調整用回路３２は、発振ループを形成するための位相調整を行う回路である。位相調整用回路３２は、内部信号１６２を受け取り、その位相を調整した内部信号１６４を出力する。
【００５５】
切り換え回路４０は、起動時から定常時への移行を判断し、内部発振信号１６６の使用、不使用を切り換える。なお、起動時から定常時への移行を知らせる信号は外部から与えられてもよい。例えば、起動時とは電源投入後から一定時間であるとして、その時間の経過後に変化するような信号が切り換え回路４０に入力されてもよい。また、駆動信号１７０の波形に基づいて定常時への移行が判断されてもよい。
【００５６】
反転増幅回路５０は、切り換え回路４０から出力された内部信号１６８の位相を反転させて駆動信号１７０として出力する。反転増幅回路５０は、駆動信号１７０の振幅を調整してもよい。
【００５７】
図６は本適用例における発振回路１の回路図である。なお、診断回路１０と起動発振用回路２０は図２と同じであり説明を省略する。
【００５８】
電流電圧変換回路３１は、例えばオペアンプ３３、抵抗３４、キャパシタ３５で構成される。そして、位相調整用回路３２は、例えばキャパシタ３６、抵抗３７で構成されるハイパスフィルターであってもよい。電流電圧変換回路３１によって位相が例えば９０°遅れるが、位相調整用回路３２（ハイパスフィルター）によって位相の遅れが相殺される。そして、反転増幅回路５０によって位相は反転するので、圧電素子２（図５参照）、電流電圧変換回路３１、位相調整用回路３２、切り換え回路４０、反転増幅回路５０で構成されるループで発振がおこる。
【００５９】
切り換え回路４０は例えばスイッチ４１で構成される。スイッチ４１は起動時にオン状態になり、定常時にはオフ状態となる。すなわち、起動時には内部発振信号１６６が使用されるが、定常時には不使用となる。
【００６０】
反転増幅回路５０は、例えばオペアンプ５１、抵抗５２、５３で構成される。反転増幅回路５０によって位相は反転する。そして、反転増幅回路５０のゲインは抵抗５２、５３の抵抗値の比を変えることで調整可能である。
【００６１】
本適用例における発振回路１は、起動時においては内部発振信号１６６を用いることで起動時間を早め、定常時には発振ループにより安定した周波数を得ることができる。ここで、内部発振信号１６６は診断回路１０によって正常な周波数範囲にあるか否かが診断されている。そのため、内部発振信号１６６は、定常時に比べて周波数安定性は低いが、故障があれば直ちに検知されることになる。そのため、原因不明のまま起動時間が遅くなるといった問題が生じることはなく、安全性が求められる自動車等への搭載にも適している。また、診断回路１０は回路規模が小さいため、診断回路１０を含むことで発振回路１の回路規模が大幅に増大することもない。
【００６２】
これらの例示に限らず、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６３】
１…発振回路、２…圧電素子、１０…診断回路、１０Ａ…診断回路、２０…起動発振用回路、２１…制御信号源、２２…内部発振回路、３０…定常発振用回路、３１…電流電圧変換回路、３２…位相調整用回路、３３…オペアンプ、３４…抵抗、３５…キャパシタ、３６…キャパシタ、３７…抵抗、４０…切り換え回路、４１…スイッチ、５０…反転増幅回路、５１…オペアンプ、５２…抵抗、５３…抵抗、６０…コンパレーター（上限比較器）、６１…コンパレーター（下限比較器）、６２…Ｎ型トランジスター、６３…Ｎ型トランジスター、６４…Ｐ型トランジスター、６５…抵抗、６６…抵抗、６７…抵抗、６８…ＯＲ回路、７０−１〜７０−Ｎ…インバーター、７１…定電流源、７２…定電流源、８０…（比較例の）診断回路、８１…リファレンスクロック、８２…周波数カウンター、８３…診断出力部、９０…（比較例の）診断回路、９１…ローパスフィルター、９２…抵抗、９３…キャパシタ、１００…診断出力値、１０２…制御電流（制御信号）、１０４…比較値、１０４Ａ…比較値、１０６…上限値、１０６Ａ…上限値、１０８…下限値、１０８Ａ…下限値、１６０…励振電流、１６２…内部信号、１６４…内部信号、１６６…内部発振信号、１６８…内部信号、１７０…駆動信号、１８０…比較値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断回路、発振回路等に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子等の圧電素子は信号源やクロック源を生成するのに広く利用されている。水晶振動子は等価直列抵抗が大きいと発振し始めるまで時間がかかる。しかし、水晶振動子の小型化により等価直列抵抗が大きくなってきており、起動時における発振までの時間（起動時間）の短縮が求められている。特許文献１の発明では、定常時に使用する定常発振用回路（発振ループ３２）に加えて、起動時に使用する起動発振用回路（スタート専用の発振器１５）を設置して起動時間を早めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、起動発振用回路は、起動時間が早いものの周波数安定性が低い内部発振信号を生成する場合がある。内部発振信号の周波数が不安定だと、定常発振用回路による発振が妨げられたり、所望の周波数が得られるまでにかえって時間がかかったりすることがある。特に、安全性が求められる自動車、飛行機、船舶、鉄道等の一部として使用される場合には、定常時の発振信号が安定するまで自動車等が動作しないことがあり得る。このとき、動作開始が遅いと使用者の利便性を著しく損ねる可能性がある。また、自動車等が動作しないときに、原因が表示されないと使用者等は適切な対応をとることができない。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、リファレンスクロックを要することなく発振信号の周波数範囲を診断できる、回路規模の小さな診断回路を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は、制御信号に応じて周波数が変化する発振信号の周波数範囲を診断する診断回路であって、前記制御信号を受け取り、前記制御信号に基づく値である比較値と所定の限界値とを比較する比較器を含み、前記比較器が比較した結果に基づいて診断出力値を生成する。
【０００７】
（２）この診断回路において、前記所定の限界値として上限値と下限値とを定め、前記比較値と前記上限値とを比較する上限比較器と、前記比較値と前記下限値とを比較する下限比較器とを含み、前記上限比較器および前記下限比較器が比較した結果に基づいて前記診断出力値を生成してもよい。
【０００８】
これらの発明によれば、診断回路は、発振信号の周波数を変化させる制御信号を受け取り、制御信号に基づく値（比較値）と限界値とを比較することで発振信号の周波数範囲を診断する。このとき、例えば周波数カウンターによって発振信号をカウントする必要はない。そのため、リファレンスクロックも不要であり回路規模も小さい。限界値との比較結果に応じた診断出力値を生成するので、例えばＣＰＵが診断出力値に基づいて次の適切な対応をとることが可能になる。
【０００９】
このとき、限界値は上限値と下限値であってもよい。上限値と下限値は所望の周波数範囲に対応する。そして、比較値が上限値と下限値とで定められる範囲に含まれない場合には、発振信号の周波数は所望の周波数範囲に含まれていないので、診断出力値を変化させて診断回路の外部に知らせる。例えば外部のＣＰＵは、発振信号の周波数が不安定で起動に時間がかかるので再起動を行う、といった対応が可能になる。ここで、所望の周波数範囲とは正常な場合に発振信号がとり得る周波数範囲であってもよい。このとき、許容される起動時間や製造ばらつきなどが考慮されて周波数範囲が定められてもよい。
【００１０】
なお、制御信号とは例えば制御電流であるが、制御電圧や別の信号であってもよい。制御信号は、例えば一定の値をとるが、可変であってもよいし、いくつかの中から選択可能であってもよい。診断出力値は、例えば診断回路から信号として常に出力されるが、ステータスレジスターにマッピングされていて外部から読み出されてもよい。
【００１１】
（３）この診断回路において、前記制御信号は定電流源から供給される制御電流であってもよい。
【００１２】
（４）この診断回路において、前記比較値は電圧値であってもよい。
【００１３】
（５）この診断回路において、前記限界値は所定の電圧を抵抗分割して生成されてもよい。
【００１４】
（６）この診断回路において、前記比較値は電流値であってもよい。
【００１５】
これらの発明によれば、比較値や限界値を得る手法は１つに限られず、柔軟な診断回路を構成することができる。これらの発明では、制御信号は定電流源から供給される制御電流である。例えば奇数個のインバーターから成るリングオシレーターでは、制御電流によって各インバーターの遅延時間が制御される。そのため、発振信号の周波数を制御することができる。
【００１６】
このとき、診断回路は制御電流をその電流値に応じた電圧値に変換してもよい。電圧値に変換した場合には、限界値を比較的容易に生成することが可能になる。例えば、ＶＤＤやＶＤＤから得られるリファレンス電圧ＶＲＥＦを抵抗分割することで限界値を生成してもよい。分割抵抗はばらつきに強く、量産時に所望の抵抗値を比較的安定して得ることが可能である。また、診断回路は制御電流を直接に限界値と比較してもよい。このとき、変換回路が不要になるため、診断回路の規模を更に小さくすることが可能である。
【００１７】
（７）本発明は、前記のいずれかに記載の診断回路を含む発振回路であって、起動時に用いられる発振信号を供給する起動発振用回路を含み、前記起動発振用回路は、前記発振信号を生成するリングオシレーターを含み、前記診断回路は、前記起動発振用回路から供給される前記発振信号の周波数範囲を診断する。
【００１８】
本発明の発振回路は、起動時の発振信号の周波数範囲を診断できる回路規模の小さな診断回路を含む。そのため、起動時間を早めつつも、回路規模の増大を抑えた発振回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の診断回路を説明するブロック図。
【図２】第１実施形態の診断回路の回路図。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は図２の具体例を表す図。
【図４】変形例の診断回路のブロック図。
【図５】適用例の発振回路のブロック図。
【図６】適用例の発振回路の回路図。
【図７】第１比較例の診断回路のブロック図。
【図８】図８（Ａ）は第２比較例の診断回路の回路図。図８（Ｂ）は第２比較例のローパスフィルターにおける特性の例を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。また、比較例の説明において図７〜図８も参照する。
【００２２】
１．１．本実施形態の診断回路の構成
図１は本実施形態の診断回路１０を説明するためのブロック図である。診断回路１０は、起動発振用回路２０から制御信号１０２を受け取り、診断出力値１００を出力する。制御信号１０２は、起動発振用回路２０の内部発振回路２２で生成される内部発振信号１６６の周波数を制御する。制御信号１０２は、制御電圧や別の信号であってもよいが、本実施形態では制御電流であるとして、以下では制御電流１０２と表記する。
【００２３】
診断回路１０は、内部発振信号１６６の周波数が所定の範囲に含まれるか否かを診断し、その結果に応じた診断出力値１００を生成する。例えば、正常な内部発振信号１６６の周波数は２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの範囲に含まれるものとして、内部発振信号１６６がこの範囲外の周波数であると診断した場合に診断出力値１００をローレベルからハイレベル（以下、ローレベルを０、ハイレベルを１と表す）に変化させる。
【００２４】
内部発振回路２２で生成される内部発振信号１６６は、起動時間を早めるために周波数安定性が低い可能性がある。そのため、診断回路１０によって内部発振信号１６６の周波数が所定の範囲内にあることを確認できることが好ましい。例えば、安全性が求められる自動車の一部として使用される場合を考慮する。このとき、故障が発生して周波数が所定の範囲に含まれなくなった場合には、診断回路１０が診断出力値１００を変化させるので、なるべく早く自動車を始動できるようにＣＰＵ等が適切な対応をとることが可能になる。また、診断出力値１００の変化に基づいて、起動発振用回路２０の故障という原因を知らせることができるので、その後に修理等が必要になった場合にも役立つ。
【００２５】
ここで、診断回路１０は、できるだけ小さな回路規模で実現できることが好ましい。詳細については後述するが、本実施形態では内部発振信号１６６を直接に受け取るのではなく、その制御電流１０２を受け取って所定の値と比較することで内部発振信号１６６の周波数範囲を診断する。そのため、例えばリファレンスクロックを要しない、回路規模の小さな診断回路１０を実現できる。
【００２６】
１．２．診断回路の例
図２は、第１実施形態の診断回路１０の回路例を表す図である。なお、説明のために起動発振用回路２０についても具体的な回路例で示している。図１と同じ要素には同じ番号を付しており説明は省略する。
【００２７】
まず、起動発振用回路２０について説明する。起動発振用回路２０は、制御信号源２１として定電流源を含み、制御電流１０２を、リングオシレーターを構成するインバーター７０−１〜７０−Ｎおよび診断回路１０に供給する。ここで、Ｎは奇数であり、インバーター７０−Ｎの出力（内部発振信号１６６）がインバーター７０−１に直結されているため０と１とを繰り返す自己発振が生じる。ここで、１つのインバーターの遅延時間をｔ０とするとＮｔ０毎に０と１とを繰り返すので、内部発振信号１６６の周波数は１／（２Ｎｔ０）となる。ここで、制御電流１０２の電流値が大きくなると、遅延時間ｔ０は飽和しない限り減少する。すなわち、制御電流１０２の電流値が大きくなると、内部発振信号１６６の周波数は高くなる。
【００２８】
すると、内部発振信号１６６の周波数が所望の周波数範囲に含まれる場合には、制御電流１０２の電流値も所定の範囲に含まれることになる。本実施形態の診断回路１０は、制御電流１０２の電流値が特定の範囲に含まれるか否かを検出することで、内部発振信号１６６の周波数範囲を診断する。
【００２９】
図２のように、診断回路１０は受け取った制御電流１０２を、Ｎ型トランジスター６２、６３で構成されるカレントミラー回路でコピーする。そして、ドレインとゲートを接続したＰ型トランジスター６４によって制御電流１０２の電流値に応じた電圧値へと変換する。本実施形態の比較値１０４は、制御電流１０２の電流値を反映した電圧値である。この比較値１０４を、コンパレーター６０によって上限値１０６と比較し、コンパレーター６１によって下限値１０８と比較する。ここで、２つのコンパレーターを区別するために、以下ではコンパレーター６０は上限比較器６０と、コンパレーター６１は下限比較器６１と表現する。
【００３０】
上限値１０６と下限値１０８は、ある電圧ＶＲＥＦ（＜ＶＤＤ）を抵抗分割することで得てもよい。本実施形態では、抵抗６５〜６７によって抵抗分割をおこなっている。なお、本実施形態ではＶＤＤとは異なるＶＲＥＦに基づいて上限値１０６と下限値１０８を生成しているが、ＶＤＤを用いてもよい。
【００３１】
上限値１０６と下限値１０８とで定められる範囲に比較値１０４が含まれていれば、上限比較器６０の出力と下限比較器６１の出力は共に０であるため、これらの信号をＯＲ回路６８に入力して得られる診断出力値１００は０になる。つまり、診断出力値１００が０であれば、制御電流１０２も所定の範囲に含まれており、結果として内部発振信号１６６の周波数が所望の周波数範囲に含まれることになる。
【００３２】
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、図２の具体例を表すテーブルである。図３（Ａ）は、内部発振信号１６６の周波数に応じた制御電流１０２の電流値の具体例を表す。例えば、正常な内部発振信号１６６の周波数が２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚであれば、制御電流１０２の電流値は３．０ｕＡ〜４．０ｕＡに含まれることになる。よって、図２の診断回路１０の下限値１０８を、制御電流１０２が３．０ｕＡである場合の比較値１０４の値に設定すればよい。また、図２の診断回路１０の上限値１０６を、制御電流１０２が４．０ｕＡである場合の比較値１０４の値に設定すればよい。
【００３３】
図３（Ｂ）は、抵抗６５〜６７の抵抗値Ｒ１〜Ｒ３の具体例である。図２のように上限値１０６と下限値１０８とは抵抗値Ｒ１〜Ｒ３によって定まる。そこで、Ｒ１＝２００ｋΩ、Ｒ２＝２６０ｋΩ、Ｒ３＝１３０ｋΩとして、内部発振信号１６６の正常な周波数範囲である２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚに対応する上限値１０６と下限値１０８を設定する。
【００３４】
図３（Ｃ）は、この例における内部発振信号１６６の周波数と診断出力値１００との関係を表す図である。診断出力値１００が０を出力している場合には、内部発振信号１６６の周波数は正常な周波数範囲にある。しかし、故障等により内部発振信号１６６の周波数がこの範囲に含まれなくなった場合には、診断出力値１００が０から１へと変化する。
【００３５】
本実施形態の診断回路１０が受け取るのは、内部発振信号１６６ではなく、その制御電流１０２であるが、このように、内部発振信号１６６の周波数が正常な周波数範囲にあるか否かに対応して診断出力値１００を変化させることができる。
【００３６】
１．３．本実施形態の診断回路の効果
本実施形態の診断回路１０の効果について、第１比較例、第２比較例と対比しながら説明する。なお、第１比較例については図７を、第２比較例については図８（Ａ）〜図８（Ｂ）を参照するが、図１〜図３と同じ要素には同じ番号を付しており説明は省略する。
【００３７】
１．３．１．第１比較例
図７は、第１比較例における診断回路８０のブロック図である。診断回路８０は、本実施形態の診断回路１０とは異なり、内部発振信号１６６を受け取る。そして、周波数カウンター８２によって内部発振信号１６６の周波数をカウントし、正常な周波数範囲にあるか否かを診断出力部８３で診断して診断出力値１００を変化させる。
【００３８】
このとき、周波数カウンター８２によって正確に周波数をカウントするためには、リファレンスクロック８１を必要とする。リファレンスクロックは診断回路８０の外部から供給されてもよいが、いずれにせよ、第１比較例における診断回路８０はリファレンスクロックを生成する回路を必要とする。
【００３９】
ここで、本実施形態の診断回路１０は、周波数カウンターを用いる必要がないため、リファレンスクロックも不要である。そのため、第１比較例における診断回路８０に比べて回路規模を小さくできる。
【００４０】
１．３．２．第２比較例
図８（Ａ）は、第２比較例の診断回路９０の回路図である。診断回路９０も、本実施形態の診断回路１０とは異なり、内部発振信号１６６を受け取る。そして、内部発振信号１６６の電圧値が所定の範囲内か、すなわち振幅が所定の範囲内にあるか否かによって診断を行う。ここで、診断回路９０は、内部発振信号１６６を受け取り、抵抗９２とキャパシタ９３で構成されるローパスフィルター９１を通して比較値１８０とする。なお、比較値１８０を上限値１０６、下限値１０８と比較して診断出力値１００を生成する回路の構成は図２と同じであり説明を省略する。
【００４１】
図８（Ｂ）のように、ローパスフィルター９１により、例えば周波数が２０ｋＨｚ以上の内部発振信号１６６は減衰するので比較値１８０の振幅が小さくなる。そこで、周波数を２０ｋＨｚとしたときの比較値１８０の最大電圧値と最小電圧値とを、それぞれ上限値１０６、下限値１０８とする。すると、内部発振信号１６６の周波数が２０ｋＨｚ以上の場合に、診断出力値１００は０になる。逆に、周波数が２０ｋＨｚ未満の場合には、診断出力値１００が１になるので故障検出ができる。
【００４２】
ここで、本実施形態の診断回路１０は、２つのコンパレーターだけで周波数範囲（例えば２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚ）に含まれるか否かの検出が可能である。第２比較例の診断回路９０で同じことを実現するためには、更に２つのコンパレーターとそれらに入力する上限値と下限値とを用意して、３０ｋＨｚ未満であることを検出する必要がある。したがって、本実施形態の診断回路１０は、第２比較例における診断回路９０と比べても回路規模を小さくできる。
【００４３】
このように、本実施形態の診断回路１０は、リファレンスクロックを要することなく発振信号の周波数範囲を診断することができ、どちらの比較例と比べても回路規模を小さくすることが可能である。
【００４４】
なお、本実施形態は内部発振信号１６６を出力する起動発振用回路２０の故障診断を主要な目的としている。例えば、制御信号源２１に故障があれば、制御電流１０２の電流値が変動するので直ちに検出が可能である。しかし、故障診断に限らず、起動発振用回路２０の特性評価を行うこともできる。例えば、抵抗６５〜６７を、外部から抵抗値Ｒ１〜Ｒ３の制御が可能な可変抵抗にすることで周波数特性を測ることができる。このとき、コンパレーターは３つ以上あってもよいし、それぞれのコンパレーターの出力がＯＲ回路６８を経由することなく外部に伝えられてもよい。
【００４５】
また、上限比較器６０と下限比較器６１の一方とＯＲ回路６８が省略されてもよい。この場合には第２比較例の診断回路９０のように、内部発振信号１６６の周波数がある周波数よりも高いか低いかで診断出力値１００が変化する。このときにも、一方のコンパレーターとＯＲ回路６８の省略により、第２比較例の診断回路９０と比べて回路規模を小さくできる。
【００４６】
２．変形例
本発明の第１実施形態の変形例について図４を参照して説明する。なお、図１〜図３、図７〜図８と同じ要素には同じ番号を付しており説明は省略する。
【００４７】
図４は、本変形例における診断回路１０Ａの回路図である。診断回路１０Ａは、制御電流１０２を電圧に変換することなく比較を行い、内部発振信号１６６の周波数が所定の範囲に含まれるか否かを診断して診断出力値１００を生成する。
【００４８】
診断回路１０Ａは、カレントミラー回路でコピーされた制御電流１０２を比較値１０４Ａとする。そして、比較値１０４Ａを定電流源７１、７２からそれぞれ与えられる上限値１０６Ａ、下限値１０８Ａと比較する。なお、上限比較器６０と下限比較器６１は差動電流検出型アンプである。
【００４９】
本変形例における診断回路１０Ａでは、第１実施形態の診断回路１０と比較して、電流電圧変換を行う回路や分割抵抗を省略できるので回路規模を更に小さくすることが可能である。
【００５０】
３．適用例
本発明の診断回路の適用例について図５〜図６を参照して説明する。図１〜図４、図７〜図８と同じ要素には同じ番号を付しており説明は省略する。
【００５１】
図５は本適用例における発振回路１を示す図である。発振回路１は診断回路１０、起動発振用回路２０、定常発振用回路３０、切り換え回路４０、反転増幅回路５０を含む。定常発振用回路３０は、電流電圧変換回路３１と位相調整用回路３２とで構成されていてもよい。
【００５２】
発振回路１は圧電素子２と接続される。圧電素子２は、例えば水晶振動子であってもよいし、セラミック発振子であってもよい。発振回路１は、励振電流１６０を受け取り、駆動信号１７０を出力する。発振回路１は、起動時には内部発振信号１６６を用いて起動時間を早める。そして、定常時には切り換え回路４０によって定常発振用回路３０を含む経路（発振ループ）のみを使用して周波数安定性を高める。
【００５３】
診断回路１０と起動発振用回路２０は第１実施形態と同じであるが、起動発振用回路２０からの内部発振信号１６６は切り換え回路４０に出力されている。
【００５４】
電流電圧変換回路３１は、圧電素子２からの励振電流１６０を受け取り、それを電圧に変換した内部信号１６２を出力する。位相調整用回路３２は、発振ループを形成するための位相調整を行う回路である。位相調整用回路３２は、内部信号１６２を受け取り、その位相を調整した内部信号１６４を出力する。
【００５５】
切り換え回路４０は、起動時から定常時への移行を判断し、内部発振信号１６６の使用、不使用を切り換える。なお、起動時から定常時への移行を知らせる信号は外部から与えられてもよい。例えば、起動時とは電源投入後から一定時間であるとして、その時間の経過後に変化するような信号が切り換え回路４０に入力されてもよい。また、駆動信号１７０の波形に基づいて定常時への移行が判断されてもよい。
【００５６】
反転増幅回路５０は、切り換え回路４０から出力された内部信号１６８の位相を反転させて駆動信号１７０として出力する。反転増幅回路５０は、駆動信号１７０の振幅を調整してもよい。
【００５７】
図６は本適用例における発振回路１の回路図である。なお、診断回路１０と起動発振用回路２０は図２と同じであり説明を省略する。
【００５８】
電流電圧変換回路３１は、例えばオペアンプ３３、抵抗３４、キャパシタ３５で構成される。そして、位相調整用回路３２は、例えばキャパシタ３６、抵抗３７で構成されるハイパスフィルターであってもよい。電流電圧変換回路３１によって位相が例えば９０°遅れるが、位相調整用回路３２（ハイパスフィルター）によって位相の遅れが相殺される。そして、反転増幅回路５０によって位相は反転するので、圧電素子２（図５参照）、電流電圧変換回路３１、位相調整用回路３２、切り換え回路４０、反転増幅回路５０で構成されるループで発振がおこる。
【００５９】
切り換え回路４０は例えばスイッチ４１で構成される。スイッチ４１は起動時にオン状態になり、定常時にはオフ状態となる。すなわち、起動時には内部発振信号１６６が使用されるが、定常時には不使用となる。
【００６０】
反転増幅回路５０は、例えばオペアンプ５１、抵抗５２、５３で構成される。反転増幅回路５０によって位相は反転する。そして、反転増幅回路５０のゲインは抵抗５２、５３の抵抗値の比を変えることで調整可能である。
【００６１】
本適用例における発振回路１は、起動時においては内部発振信号１６６を用いることで起動時間を早め、定常時には発振ループにより安定した周波数を得ることができる。ここで、内部発振信号１６６は診断回路１０によって正常な周波数範囲にあるか否かが診断されている。そのため、内部発振信号１６６は、定常時に比べて周波数安定性は低いが、故障があれば直ちに検知されることになる。そのため、原因不明のまま起動時間が遅くなるといった問題が生じることはなく、安全性が求められる自動車等への搭載にも適している。また、診断回路１０は回路規模が小さいため、診断回路１０を含むことで発振回路１の回路規模が大幅に増大することもない。
【００６２】
これらの例示に限らず、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６３】
１…発振回路、２…圧電素子、１０…診断回路、１０Ａ…診断回路、２０…起動発振用回路、２１…制御信号源、２２…内部発振回路、３０…定常発振用回路、３１…電流電圧変換回路、３２…位相調整用回路、３３…オペアンプ、３４…抵抗、３５…キャパシタ、３６…キャパシタ、３７…抵抗、４０…切り換え回路、４１…スイッチ、５０…反転増幅回路、５１…オペアンプ、５２…抵抗、５３…抵抗、６０…コンパレーター（上限比較器）、６１…コンパレーター（下限比較器）、６２…Ｎ型トランジスター、６３…Ｎ型トランジスター、６４…Ｐ型トランジスター、６５…抵抗、６６…抵抗、６７…抵抗、６８…ＯＲ回路、７０−１〜７０−Ｎ…インバーター、７１…定電流源、７２…定電流源、８０…（比較例の）診断回路、８１…リファレンスクロック、８２…周波数カウンター、８３…診断出力部、９０…（比較例の）診断回路、９１…ローパスフィルター、９２…抵抗、９３…キャパシタ、１００…診断出力値、１０２…制御電流（制御信号）、１０４…比較値、１０４Ａ…比較値、１０６…上限値、１０６Ａ…上限値、１０８…下限値、１０８Ａ…下限値、１６０…励振電流、１６２…内部信号、１６４…内部信号、１６６…内部発振信号、１６８…内部信号、１７０…駆動信号、１８０…比較値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に応じて周波数が変化する発振信号の周波数範囲を診断する診断回路であって、
前記制御信号を受け取り、
前記制御信号に基づく値である比較値と所定の限界値とを比較する比較器を含み、
前記比較器が比較した結果に基づいて診断出力値を生成する診断回路。
【請求項２】
請求項１に記載の診断回路において、
前記所定の限界値として上限値と下限値とを定め、
前記比較値と前記上限値とを比較する上限比較器と、前記比較値と前記下限値とを比較する下限比較器とを含み、
前記上限比較器および前記下限比較器が比較した結果に基づいて前記診断出力値を生成する診断回路。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の診断回路において、
前記制御信号は定電流源から供給される制御電流である診断回路。
【請求項４】
請求項３に記載の診断回路において、
前記比較値は電圧値である診断回路。
【請求項５】
請求項４に記載の診断回路において、
前記限界値は所定の電圧を抵抗分割して生成される診断回路。
【請求項６】
請求項３に記載の診断回路において、
前記比較値は電流値である診断回路。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の診断回路を含む発振回路であって、
起動時に用いられる発振信号を供給する起動発振用回路を含み、
前記起動発振用回路は、
前記発振信号を生成するリングオシレーターを含み、
前記診断回路は、
前記起動発振用回路から供給される前記発振信号の周波数範囲を診断する発振回路。
【請求項１】
制御信号に応じて周波数が変化する発振信号の周波数範囲を診断する診断回路であって、
前記制御信号を受け取り、
前記制御信号に基づく値である比較値と所定の限界値とを比較する比較器を含み、
前記比較器が比較した結果に基づいて診断出力値を生成する診断回路。
【請求項２】
請求項１に記載の診断回路において、
前記所定の限界値として上限値と下限値とを定め、
前記比較値と前記上限値とを比較する上限比較器と、前記比較値と前記下限値とを比較する下限比較器とを含み、
前記上限比較器および前記下限比較器が比較した結果に基づいて前記診断出力値を生成する診断回路。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の診断回路において、
前記制御信号は定電流源から供給される制御電流である診断回路。
【請求項４】
請求項３に記載の診断回路において、
前記比較値は電圧値である診断回路。
【請求項５】
請求項４に記載の診断回路において、
前記限界値は所定の電圧を抵抗分割して生成される診断回路。
【請求項６】
請求項３に記載の診断回路において、
前記比較値は電流値である診断回路。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の診断回路を含む発振回路であって、
起動時に用いられる発振信号を供給する起動発振用回路を含み、
前記起動発振用回路は、
前記発振信号を生成するリングオシレーターを含み、
前記診断回路は、
前記起動発振用回路から供給される前記発振信号の周波数範囲を診断する発振回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１４７１７１（Ｐ２０１２−１４７１７１Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３０１３（Ｐ２０１１−３０１３）
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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