CN1980052A - 压控振荡器 - Google Patents
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Abstract
为提供能够与温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号无关地控制MOS晶体管阈值电压、同时在不减小频率可变范围的情况下确保线性并减小振荡器尺寸的压控振荡器，该压控振荡器包括放大器、压电振动器、以及被布置在压电振动器的两端之间的作为负载电容器的第一负载电容器和第二负载电容器，其中，作为第一负载电容器提供的电容器包括其电容相对于输入电压具有较小改变的可变电容器，并且，作为第二负载电容器提供的电容器包括其电容相对于输入电压具有较大改变的可变电容器。这使得有可能任意确定温度补偿控制电路和外部电压频率控制电路的输出偏压。
Description
技术领域
本发明涉及一种压控振荡器，并且，具体地，涉及一种用作基于电压控制的温度补偿晶体振荡器的压控振荡器。
背景技术
近年来，随着例如蜂窝式电话的移动通信装置的迅猛发展，要求这些通信装置添加包括温度补偿功能、紧凑的尺寸、以及较高频率的使用的各种功能。结果，与移动装置相同，也要求用作通信频率的基准的晶体振荡器添加温度补偿功能、紧凑的尺寸、以及较高频率的使用。
温度补偿晶体振荡器是配备有温度补偿功能的晶体振荡器，并且，减小了由于温度改变而产生的该晶体振荡器的频率改变，并且，该晶体振荡器被广泛用作蜂窝式电话的基准频率源。压控振荡器是这样的振荡器，其包括能够通过电压来改变电容值的作为振荡环路中的负载电容器的可变电容器元件并且控制该可变电容器元件的端电压来改变负载电容值以便控制频率。已知温度补偿晶体振荡器控制压控振荡器中的可变电容器的端电压，以消除晶体振动器(vibrator)(压电振动器)的温度特性。
近年来，已努力使温度补偿晶体振荡器减小相位噪声、缩短激活时间、并执行高精度的温度补偿、以及使***的尺寸减小。为减小晶体振荡器的尺寸，必须使晶体振动器的尺寸减小。通常，随着晶体振动器的尺寸减小，频率改变对可变电容的改变的比减小。
由此，有必要增大电容相对于用作负载电容器的可变电容器的控制电压的改变。例如，如JP-A-2003-318417和JP-A-11-220329中所述，通过使用在其源极端和漏极端短路的MOS晶体管的源极及漏极端与栅极端之间生成的静电电容，有可能增大电容相对于控制电压的改变而发生的改变，由此，改善了晶体振荡器的频率改变的灵敏度(参照图16)。
例如，提出了在图19中示出的示例压控振荡器，其包括：反馈电阻器6；放大器1，其包括反相器；压电振动器4；以及第一和第二MOS晶体管，其作为可变电容器而连接到该压电振动器的两端。用作可变电容器的第一和第二MOS晶体管中的每个的源极端与漏极端短路。通过连接到栅极端的电压源9，而控制在第一和第二MOS晶体管中的每个的源极及漏极端与栅极端之间生成的静电电容。
压控振荡器作为负载电容(即，在MOS晶体管的源极及漏极端与栅极端之间生成的静电电容)而直接连接到振荡器电路的放大器和晶体振荡器(压电振动器)，并控制MOS晶体管的栅极电压，以改变在源极及漏极端与栅极端之间生成的静电电容，由此控制频率。在此情况下，当MOS晶体管的栅极已达到跨越源极及漏极端两端的电压加上阈值电压时，恰好在栅极氧化膜之下形成沟道，由此，增大了栅极端和沟道之间的静电电容、或源极及漏极端之间的静电电容(此电压还被称为电容切换电压)。
相关技术的压控振荡器的第一个问题为：当电容值在电容切换电压附近切换时，出现频率的急剧改变，由此，使得难以确保线性。这是因为，压电振动器的频率-电容特性显示出指数曲线，并且，在电容值处于电容切换电压以下时和在电容值处于电容切换电压以上时之间的电容值的较大差异导致频率相对于电容的改变的较大的可变范围。
第二个问题为：通过振荡器电路的放大器来确定源极及漏极端的DC偏压，由此，不可能将电容切换值设置为任意值，导致不能在任意栅极电压附近控制频率。
第三个问题为：在常规CMOS工艺中，电容切换电压取决于MOS晶体管的阈值电压以及温度特性的变化而改变，并且，有必要提供温度补偿控制信号、以及外部电压频率控制信号，其具有消除MOS晶体管的阈值电压和温度特性的特性。
此外，第四个问题为：当电容值低于电容切换电压时，电容值较大，导致较小的频率可变范围、以及较慢的频率激活时间。
为了帮助使用在MOS晶体管的源极及漏极端与栅极端之间生成的静电电容的晶体振荡器的设计、并将晶体振荡器投入商用，有必要增大在MOS晶体管的所述端之间生成的静电电容，以产生电容值的温和改变，或者，通过使用阵列结构来增大该静电电容以便与温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号无关地控制阈值电压控制信号。
发明内容
已考虑到以上情形而实现了本发明。本发明的目的在于，提供在不减小频率的可变范围的情况下确保线性、并减小振荡器尺寸的压控振荡器。
也就是说，本发明的目的在于，提供压控振荡器，其能够通过同时防止在MOS晶体管的各端之间生成的静电电容的电容切换电压以下的电容值的增加、将外部输入电压产生的频率改变对恒定值的比保持在较大的可变范围内、以及同时控制MOS晶体管的阈值电压，而改善特性。
为了实现以上目的，本发明提供了一种压控振荡器，其包括：放大器，其包括双极晶体管或CMOS晶体管、以及反馈电阻器；压电振动器；以及负载电容器1和负载电容器2，其被布置为在压电振动器的两端之间的负载电容器；其中，其电容相对于输入电压具有较小改变的可变电容器用作负载电容器1部件，并且，其中，其电容相对于输入电压具有较大改变的可变电容器用作负载电容器2部件。
利用此配置，通过组合相对于输入电压具有不同的负载电容改变值的负载电容器1和2，有可能确保在电容切换电压以下、以及在电容切换电压以上的可变频率范围。这允许相对于输入电压的可变频率范围的扩展(参照图16)。
本发明提供了一种压控振荡器，其包括可变电容器部件，其包含作为包括第一MOS晶体管的负载电容器1部件的第一和第二隔直电容器(DC cutcapacitor)，并具有作为包括第二和第三MOS晶体管的负载电容器2部件而提供的可变电容器。负载电容器2部件的第二MOS晶体管的源极和漏极端连接到压电振动器的一端。压电振动器的另一端连接到负载电容器2部件的第三MOS晶体管的源极及漏极端，并且，共同连接第二和第三MOS晶体管的栅极。
利用此配置，构成负载电容器1和2部件的MOS晶体管的切换电压在第二和第三MOS晶体管之间有所不同，这增大了频率可变范围，并改善了线性。负载电容器1部件的第一MOS晶体管的栅极端与源极及漏极端之间的相位差约为180度。由于密勒效应，MOS可变电容器(变容二极管)的电容等价于该电容值的大约两倍，由此，与改变频率所需的电容值相比，减小了***的尺寸。此外，有可能提供频率改变对MOS变容二极管的控制电压的改变的较大的比，即所谓的频率可变灵敏度。
本发明提供了一种压控振荡器，其中，将反相的振荡电压施加到负载电容器1部件的第一MOS晶体管的源极及漏极端、以及栅极端，并且，使用输入到负载电容器1部件的第一MOS晶体管的栅极端的第一控制信号、以及输入到负载电容器2的第二和第三MOS晶体管的栅极端的第二控制信号来控制振荡频率。
利用此配置，构成负载电容器1和2部件的MOS晶体管的电容切换电压分别改变，由此，增大了频率可变范围，并改善了线性。通过使用可被独立控制的第一和第二控制信号，有可能控制MOS晶体管阈值电压，并控制电容切换电压，由此，在任意控制电压值附近改变频率。第一MOS晶体管的栅极端与源极及漏极端之间的相位差约为180度。由于密勒效应，MOS可变电容器(变容二极管)的电容等价于该电容值的大约两倍。由此，有可能提供频率改变对MOS变容二极管的控制电压的改变的较大的比，并且，与改变等同频率所需的电容值相比，减小了***的尺寸。增强了控制电压的动态范围，使得有可能提供较大的频率改变宽度(width)。这使得有可能减小第二和第三MOS晶体管的尺寸，并减小芯片尺寸。
本发明提供了一种压控振荡器，其分别包括多个负载电容器1部件和负载电容器2部件，该压控振荡器被设计用来通过输入彼此相关的控制信号而控制振荡频率。
利用此配置，有可能增大电容可变宽度。
本发明提供了一种压控振荡器，其被设计用来将温度补偿控制信号和具有高耦合电阻的外部电压频率控制信号、或MOS晶体管阈值电压控制信号输入到在负载电容器1和2部件中使用的第一、第二或第三MOS晶体管的反栅极端。
利用此配置，进行从反栅极到高电阻的连接，以便减小漏极和反栅极端之间的电容切换电压以下的电容值，由此增大频率可变宽度和负电阻。可抑制从压电振动器看去的电容值的变化。
本发明提供了一种压控振荡器，其中，第一和第二控制信号是包括彼此叠加的温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号的信号，并且，第三信号是MOS晶体管阈值电压控制信号。
利用此配置，有可能抑制压电振动器的温度补偿和外部电压频率的变化。
本发明提供了一种压控振荡器，其中，第一和第二控制信号是MOS晶体管阈值电压控制信号，并且，第三信号是包括彼此叠加的温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号的信号。
利用此配置，有可能抑制温度补偿和外部电压频率的变化。
本发明提供了一种压控振荡器，其中，被输入第一或第二控制信号的端包括具有用来消除温度特性的变化的功能组件的电路。
利用此配置，有可能消除MOS晶体管的温度特性的变化，并增大产量。
本发明提供了一种压控振荡器，其中，被输入第一或第二或第三控制信号的端包括具有用来移除低频的滤波器功能组件的电路。
利用此配置，有可能移除从输入电压输入的电压噪声分量，由此减小噪声。
本发明提供了一种压控振荡器，其中，被输入第一或第二控制信号的端包括具有存储调节电压的非易失性存储介质的调节电路。
利用此配置，可将预定的调节阈值电压存储在非易失性存储介质上，并从非易失性存储介质读取该电压，以执行调节，由此，在短周期内执行高精度调节。
本发明提供了一种压控振荡器，其中，将包括压控振荡器电路的电路与压电振动器一起模块化。
这样，有可能根据压电振动器的负载电容、以及频率特性，使电容值最小，并增大电容切换电压以下的频率有用容量，由此，与温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号无关地控制MOS晶体管阈值电压，以控制电容切换电压，并在任意控制电压值附近改变频率。
根据本发明，有可能通过使电容切换电压以下的电容值最小，而增大频率可变容量。还有可能通过与温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号无关地控制MOS晶体管阈值电压，而控制电容切换电压，由此，在任意控制电压值附近改变频率。
有可能输入用来与温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号无关地消除MOS晶体管的阈值电压和温度特性的信号，由此，帮助温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号的设计。
这样，本发明提供了使压控振荡器商业化的优点，该压控振荡动器使用MOS晶体管的各端之间的静电电容。
附图说明
图1为示出根据本发明的实施例1的压控振荡器的一般配置的电路图。
图2为示出根据本发明的实施例2的压控振荡器的一般配置的电路图。
图3为示出根据实施例2的MOS晶体管的示例配置的电路图。
图4为示出根据实施例2的MOS晶体管的示例配置的电路图。
图5为示出根据实施例3的压控振荡器的一般配置的电路图。
图6为示出根据实施例4的压控振荡器的一般配置的电路图。
图7为示出根据实施例5的压控振荡器的一般配置的电路图。
图8为示出根据实施例6的在压控振荡器中使用的MOS晶体管的反栅极(back gate)端的连接的电路图。
图9为示出根据实施例7的在压控振荡器中使用的放大器的一般电路配置的电路图。
图10为示出根据实施例8的在压控振荡器中使用的放大器的一般电路配置的电路图。
图11为示出这样的一般配置的电路图，其中，已改变了根据实施例9的在压控振荡器中使用的用于移除高频的电阻器的连接。
图12为示出这样的一般配置的电路图，其中，已改变了根据实施例10的在压控振荡器中使用的用于移除高频的电阻器的连接。
图13为示出这样的一般配置的电路图，其中，示出了根据实施例11的被添加到在压控振荡器中使用的用于移除高频的电阻器的变化消除电路。
图14为示出这样的一般配置的电路图，其中，已改变了根据实施例12的在压控振荡器中使用的用于移除高频的电阻器的连接。
图15为示出根据实施例13的压控振荡器的一般配置的电路图。
图16示出了图解相关技术的实施例1的C-V特性和f-V特性。
图17示出了图解实施例1的C-V特性和f-V特性。
图18示出了图解实施例2的C-V特性和f-V特性。
图19为示出相关技术的压控振荡器的一般配置的电路图。
具体实施方式
将通过参照附图来描述本发明的实施例。
(实施例1)
图1为示出根据本发明的实施例1的压控振荡器的一般配置的电路图。
如图1所示，根据本发明的实施例1的压控振荡器包括作为负载电容器1的具有较小可变量的可变电容器1、以及作为负载电容器2的具有较大可变量的可变电容器2。
图17示出了与由可变电容器1和可变电容器2提供的电容的输入电压相对应的改变特性。
如从图17所理解的，相对于可变电容器1的输入电压而温和地改变的电容值以及相对于可变电容器2的输入电压而急剧地改变的电容值的复合(composite)电容显示出相对于电容和频率的改变的特定改变。
这帮助了温度补偿控制电路和外部电压频率控制电路的设计。此外，有可能通过能够扩展温度补偿控制电路和外部电压频率控制电路的输出偏压的输出D范围，而帮助设计。
(实施例2)
图2为示出根据本发明的实施例2的压控振荡器的一般配置的电路图。
如图2所示，根据本发明的实施例2的压控振荡器具有分别被短路的、作为负载电容器1的第一MOS晶体管13和作为负载电容器2的MOS晶体管14和15的源极及漏极端。负载电容器1的第一MOS晶体管13的栅极端、以及负载电容器2的第二和第三MOS晶体管14和15的栅极端被共同连接，并使用可变电容器元件，其使用第一、第二和第三MOS晶体管的栅极端与源极及漏极端之间的静电电容。
图3示出了根据本发明的实施例2的MOS晶体管的另一个使用例子。
将关于由负载电容器1使用的负载电容而描述根据本发明的实施例2的负载电容器1和负载电容器2的MOS晶体管的使用例子。第一MOS晶体管13的源极端和反栅极端被短路。负载电容器2的第二和第三MOS晶体管14、15中的每个的源极端和反栅极端被短路。负载电容器1的第一MOS晶体管13的栅极端、以及负载电容器2的第二和第三MOS晶体管14和15的栅极端可被共同连接，并使用可变电容器元件，其使用第一、第二和第三MOS晶体管的栅极端与源极及漏极端之间的静电电容。
图4示出了根据本发明的实施例2的MOS晶体管的另一个使用例子。
将关于由负载电容器1使用的负载电容而描述根据本发明的实施例2的负载电容器1和负载电容器2的MOS晶体管的使用例子。第一MOS晶体管13的源极端和漏极端被短路。第一MOS晶体管13的源极端和第四MOS晶体管16的漏极端被短路。第一和第四MOS晶体管13、16中的每个的反栅极端与第四MOS晶体管16的源极端被短路。第一和第二MOS晶体管13、16的栅极端被短路。第一MOS晶体管13的源极及漏极端、第二MOS晶体管16的漏极端、以及第一和第二MOS晶体管的栅极端可使用可变电容器元件，其使用静电电容。
如图2所示，压控振荡器是这样的压控振荡器电路，其包括：振荡放大器，其由构成反馈电路的反馈电阻器1、以及放大器2组成；晶体振动器3、以及负载电容器。作为负载电容器，采用了使用在MOS晶体管的漏极和栅极端之间、以及漏极和反栅极端之间生成的静电电容的可变电容器。
图16示出了在MOS晶体管的所述端之间生成的静电电容的C-V特性和f-V特性。以虚线方式示出了使用相关技术的特性的MOS晶体管的所述端而得到的特性。
如从图16中理解的，电容C随着通过将阈值电压加到施加到一端的电压而得到的电压而急剧地改变。可通过使用施加到另一端的MOS晶体管阈值电压控制信号而任意地选择电压V。由此，有可能任意地选择电容切换电压、或频率切换的电压。这使得有可能任意地确定外部电压频率控制电路的温度补偿控制电路的输出偏压，由此帮助***设计。
通过施加具有与所述变化和温度特性相反的特性的电压作为MOS晶体管的阈值电压控制信号，有可能与温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号无关地消除温度特性、并消除电容切换电压的变化和温度特性，由此帮助温度补偿控制电路和外部电压频率控制电路的设计。
根据实施例2的负载电容器1的MOS晶体管的栅极端与源极及漏极端之间的相位差约为180度。由于密勒(Miller)效应，MOS可变电容器(变容二极管)的电容等价于大约该电容值的两倍。有可能提供MOS变容二极管的频率的改变对控制电压的改变的较大的比，即所谓的频率变化灵敏度。增强了控制电压的动态范围，以便有可能提供较大的频率改变宽度。这使得有可能减小第一和第四MOS晶体管13、16的尺寸，并减小芯片尺寸。
(实施例3)
图5为示出根据本发明的实施例3的压控振荡器的一般配置的电路图。
实施例3包括如图5所示而连接在一起的实施例2的多个负载电容器1。实施例3的部分与实施例2的那些部分相同。省略对应的描述，并给相同的部分赋予相同的标记。
通过此配置，与根据实施例2的压控振荡器相比，减小了频率可变范围。用作负载电容器1的MOS尺寸的面积较小。经由高频电阻器21、22、23，向MOS晶体管的栅极端和源极及漏极端输入MOS晶体管阈值电压控制信号、或温度补偿控制信号、以及外部电压频率控制信号。这减小了元件自身的温度特性的变化，并允许外部频率控制。通过连接多个负载电容器1、并向负载电容器提供各自的控制信号，确保了较宽的频率可变范围。
在此实施例中，使用MOS晶体管作为可变电容器，以便有可能使频率相对于控制电压而变化至少100ppm。这确保了足以执行温度补偿和外部电压频率控制的频率改变宽度。此外，没有必要增大元件的数目，这允许***的尺寸减小，并支持紧凑的晶体振动器的引入。
(实施例4)
图6为示出根据本发明的实施例4的压控振荡器的一般配置的电路图。
实施例4包括如图6所示而连接在一起的多个实施例2的负载电容器2。实施例4的部分与实施例2的那些部分相同。省略对应的描述，并给相同的部分赋予相同的标记。
通过此配置，与根据实施例2的压控振荡器相比，减小了可变电压范围。然而，有可能增强频率灵敏度，并减小在MOS晶体管为“截止(OFF)”时得到的寄生电容，由此，实现了作为重要目标之一的激活时间的减小。向用作负载电容器2的MOS晶体管的栅极端和源极及漏极端输入MOS晶体管阈值电压控制信号、或温度补偿控制信号、以及静电电容。这减小了元件自身的温度特性的变化，并允许外部频率控制。通过连接多个负载电容器1、并向负载电容器提供各自的控制信号，确保了较宽的频率可变范围。
在此实施例中，同样地，使用MOS晶体管作为可变电容器，以便有可能使频率相对于控制电压而变化至少100ppm。这确保了足以执行温度补偿和外部电压频率控制的频率改变宽度。
(实施例5)
图7为示出根据本发明的实施例5的压控振荡器的一般配置的电路图。
实施例5包括如图7所示而连接在一起的多个实施例2的负载电容器1和负载电容器2。实施例5的部分与实施例2的那些部分相同。省略对应的描述，并给相同的部件赋予相同的标记。
通过此配置，在MOS晶体管为“截止”时得到的寄生电容比通过根据实施例2的压控振荡器而得到的寄生电容大。输入MOS晶体管阈值电压控制信号、或温度补偿控制信号、以及静电电容，作为用于MOS晶体管的控制信号，以便减小元件自身的温度特性的变化，并允许外部频率控制。通过分别地控制相应的负载电容器，允许通过较宽的电压范围的控制。
在此实施例中，同样地，使用MOS晶体管作为可变电容器，以便有可能使频率相对于控制电压而变化至少100ppm。这确保了足以执行温度补偿和外部电压频率控制的频率改变宽度。
(实施例6)
图8为示出根据本发明的实施例2的在压控振荡器中使用的MOS晶体管的反栅极端的连接的电路图。
在实施例6中，如图8所示，电容器32和电阻器24中的每个的一端连接到用作负载电容器的MOS晶体管11的反栅极端，并且，电容器的另一端接地，同时，电阻器的另一端可被电压控制。对于在反栅极和势阱(well)之间生成的寄生电容来说，这样的连接的电容器是相同的。
通过此配置，通过分别地控制要使用的MOS晶体管，增大了在MOS晶体管为“导通(ON)”时得到的寄生电容，由此，增强了频率可变范围。与电容器共同连接的电阻器具有足够比电容值的阻抗分量大的电阻值，以便有可能固定共同连接反栅极端、电容器和电阻器的触点的电位。由此，通过在电路操作中减小可变电容器的MOS晶体管的电容的微小改变，确保了电压激活的稳定性。
也就是说，根据此实施例，即使在存在随时间的改变的情况下，也有可能在使用作为可变电容器的MOS晶体管的振荡器中提供稳定的振荡。
图9示出了根据本发明的实施例7的在压控振荡器中使用的放大器的一般电路配置。
如图9所示，实施例7使用双极晶体管作为根据本发明的实施例2的放大器。
通过此配置，通过双极晶体管10a的基极电位和集电极电位，而确定负载电容器2的第二和第三MOS晶体管12、13的漏极/源极电位，并且，随着栅极电压而出现电容的改变。在此情形下，放大器的双极晶体管的基极电位和集电极电位之间的差产生负载电容器2的MOS晶体管的电容切换电压的改变。这允许频率相对于栅极两端的电压而变化的电压宽度的扩展。
根据此实施例，有可能确保相对于输入电压的较宽的频率可变范围。
(实施例8)
图10示出了根据本发明的实施例8的在压控振荡器中使用的放大器的一般电路配置。
在实施例8中，如图10所示，根据本发明的实施例2的放大器是由CMOS晶体管构成的电路。
通过此配置，通过CMOS晶体管10b的栅极电位和漏极电位，而确定负载电容器2的第二和第三MOS晶体管的漏极/源极电位，并且，随着栅极电压而出现电容的改变。在此情形下，放大器的双极晶体管10b、12b的基极电位和集电极电位之间的差产生负载电容器2的MOS晶体管的电容切换电压的改变。这允许频率相对于栅极电压的频率变化灵敏度的扩展。
根据此实施例，有可能确保相对于输入电压的较宽的频率可变范围。
(实施例9)
图11为这样的情形下的电路图，其中，根据本发明的实施例2的在压控振荡器中使用的负载电容器1、以及连接到负载电容器2的栅极的用于移除高频的电阻器被共同连接。
在实施例9中，如图11所示，可将电压共同施加到本发明的实施例2负载电容器1的栅极、以及负载电容器2的栅极。施加到负载电容器1和负载电容器2的栅极的电压用作这样的信号，其中，温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号彼此叠加。
通过此配置，有可能同时控制温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号。
(实施例10)
图12为这样的情形下的电路图，其中，根据本发明的实施例2的在压控振荡器中使用的负载电容器1、以及连接到负载电容器2的栅极和负载电容器3的漏极的用于移除高频的电阻器被分别地连接。
在实施例10中，如图12所示，可将电压分别地施加到本发明的实施例2的负载电容器1的栅极和负载电容器2的栅极、以及负载电容器3的漏极中的每个。施加到负载电容器1和负载电容器2的栅极的电压用作这样的信号，其中，温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号彼此叠加。施加到负载电容器3的漏极的电压用作用来控制阈值变化温度特性的信号。
通过此配置，有可能同时控制温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号。
(实施例11)
图13为这样的情形下的电路图，其中，向连接到根据本发明的实施例2的在压控振荡器中使用的负载电容器1和负载电容器2的栅极的用于移除高频的电阻器添加用于消除MOS晶体管的温度特性的消除电路。
在实施例11中，如图13所示，用于移除高频的电阻器连接到施加到负载电容器1和负载电容器2的栅极的端、以及负载电容器2的漏极端。向负载电容器1和负载电容器2的栅极或负载电容器2的漏极端中的任何一个输入第三控制信号，其中，经由用于消除温度特性的消除电路100，温度补偿控制信号或静电电容、或变化信号彼此叠加。
通过此配置，在与第一和第二实施例类似的方式控制电容切换电压的同时，有可能独立地控制用来执行压电振动器的温度补偿控制并且消除诸如第一、第二和第三MOS晶体管的电路元件的温度特性和外部电压频率的变化的信号。
(实施例12)
图14示出了这样的配置，其中，将用于移除噪声的滤波器功能组件连接到根据本发明的实施例2的在压控振荡器中使用的MOS晶体管的栅极端。
在实施例12中，如图14所示，将由用于移除高频的电阻器和电容器构成的功能组件添加到负载电容器1和2的MOS晶体管的栅极端和漏极端。实施例12的部分与实施例2的那些部分相同。省略对应的描述，并给相同的部分赋予相同的标记。
通过此配置，有可能防止从压控振荡器的外部输入的电压噪声在压控振荡器中被放大，由此，保持稳定的噪声级别。
(实施例13)
图15为示出根据本发明的实施例6的压控振荡器的一般配置的电路图。
在实施例13中，如图15所示，通过使用从预先存储要输入的电压的调节电路输出的值，而做出调节。
通过在装运时将调节值存储到非易失性存储介质的PROM中、以便可将用来消除在普及的制造工艺中的MOS晶体管的阈值的变化的电容切换电压施加到电容切换端或调节该电容切换电压，而使此方法可用。或者，通过存储温度补偿控制信号、外部电压频率控制信号、或变化信号，而使此方法可用。
尽管在前述实施例中作为例子而描述了NMOS晶体管，但还可使用PMOS晶体管。
根据本发明的压控振荡器能够通过使用在作为可变电容器的将源极和漏极端短路的MOS晶体管的源极及漏极端与栅极端之间生成的静电电容、而控制振荡频率，使得这作为基于电压控制的温度补偿晶体振荡器是有用的。
Claims (17)
1、一种压控振荡器，包括：
放大器；
压电振动器；以及
被布置在所述压电振动器的两端之间的第一负载电容器和第二负载电容器；
其中，所述第一负载电容器包括其电容相对于输入电压具有较小改变的可变电容器，并且，所述第二负载电容器包括其电容相对于输入电压具有较大改变的可变电容器。
2、一种压控振荡器，包括：
放大器；
压电振动器；以及
被布置在所述压电振动器的两端之间的第一负载电容器和第二负载电容器；
其中，所述第一负载电容器包括包含第一和第二隔直电容器的第一MOS晶体管，并且，所述第二负载电容器包括包含第二和第三MOS晶体管的负载电容器；以及
其中，使用经由用于移除高频的第一电阻器而输入到所述第一负载电容器的所述MOS晶体管的栅极端的第一控制信号、经由用于移除高频的第三电阻器而输入到漏极端的第三控制信号、以及经由用于移除高频的第二电阻器而输入到所述负载电容器的所述MOS晶体管的栅极端的第二控制信号，来控制振荡频率。
3、如权利要求2所述的压控振荡器，还包括：
包含所述第一负载电容器的部件以及作为所述第二负载电容器的电容器部件，其中，所述第二负载电容器的电容改变与所述第一负载电容器的电容改变不同。
4、如权利要求2所述的压控振荡器，还包括：
包含所述第二负载电容器的部件以及作为所述第一负载电容器的电容器部件，其中，所述第一负载电容器的电容改变与所述第二负载电容器的电容改变不同。
5、如权利要求1所述的压控振荡器，其中，多个所述第一和第二负载电容器被并联连接。
6、如权利要求2所述的压控振荡器，其中，多个所述第一和第二负载电容器被并联连接。
7、如权利要求1所述的压控振荡器，其中，经由用于移除高频的电阻器而将第四控制信号输入到所述负载电容器部件的MOS晶体管的反栅极。
8、如权利要求2所述的压控振荡器，其中，经由用于移除高频的电阻器而将第四控制信号输入到所述负载电容器部件的MOS晶体管的反栅极。
9、如权利要求1所述的压控振荡器，其中，所述放大器包括双极晶体管。
10、如权利要求2所述的压控振荡器，其中，所述放大器包括双极晶体管。
11、如权利要求1所述的压控振荡器，其中，所述放大器包括CMOS晶体管。
12、如权利要求2所述的压控振荡器，其中，所述放大器包括CMOS晶体管。
13、如权利要求2所述的压控振荡器，其中，将所述第一控制信号与所述第二控制信号组合，以允许输入所述第三控制信号或外部电压频率控制信号以及温度补偿控制信号。
14、如权利要求2所述的压控振荡器，其中，所述第一控制信号、所述第二控制信号、以及所述第三控制信号是这样的信号，其中，温度补偿控制信号和外部电压频率控制信号彼此叠加。
15、如权利要求2所述的压控振荡器，其中，被输入所述第一控制信号、所述第二控制信号、或所述第三控制信号的端包括具有用来消除MOS晶体管阈值的变化的功能或用来消除温度特性的功能的电路。
16、如权利要求2所述的压控振荡器，其中，在所述负载电容器中的所述第一控制信号和所述第二控制信号、以及第一、第二和第三MOS晶体管的栅极之间，添加包括电容器和电阻器的滤波器功能组件。
17、如权利要求2所述的压控振荡器，其中，被输入所述第一控制信号、所述第二控制信号、或所述第三控制信号的端包括具有存储调节电压的非易失性存储介质的调节电路。
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