JP2015088930A - 発振回路、発振器、発振器の製造方法、電子機器及び移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
本適用例に係る発振回路は、振動子と接続される第1端子及び第2端子を有する発振部と、接地電位が供給される第3端子と、前記第2端子と電気的に接続される第4端子と、前記第1端子と前記第3端子との電気的な接続を切り替える第1切替部と、を含む、発振回路である。
上述の発振回路において、前記第1切替部は、静電気に対して前記発振部を保護する機能を有する回路であることが好ましい。
上述の発振回路において、前記第1端子は、前記発振部の入力端子であることが好ましい。
上述の発振回路において、前記第1切替部は、トランジスターを含むことが好ましい。
子、及び、第4端子の3端子を用いて振動子の検査を行うことができる。したがって、第1端子と第3端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるとともに、少ない端子数で振動子を検査することができるので、振動子の検査の信頼性を高めた発振回路を実現できる。
上述の発振回路において、前記第4端子は、電源電位が供給される端子、前記接地電位が供給される端子及び前記発振回路の発振信号が出力される端子のいずれでもない端子であることが好ましい。
上述の発振回路において、前記第1切替部を制御する制御部をさらに含み、前記第1切替部は、前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されるように制御される第1モードと、前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されないように制御される第2モードと、を有し、前記制御部は、供給される電源電位が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第1切替部を前記第2モードから前記第1モードへと切り替えることが好ましい。
上述の発振回路において、前記第2端子と前記第4端子との電気的な接続を切り替える第2切替部をさらに含むことが好ましい。
上述の発振回路において、前記第2端子と前記第4端子との電気的な接続を切り替える第2切替部と、前記第1切替部及び前記第2切替部を制御する制御部と、をさらに含み、
前記第1切替部及び前記第2切替部は、前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されるように制御されるとともに、前記第2端子と前記第4端子とが電気的に接続されるように制御される第1モードと、前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されないように制御されるとともに、前記第2端子と前記第4端子とが電気的に接続されないよう
に制御される第2モードと、を有し、前記制御部は、供給される電源電位が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第1切替部及び前記第2切替部を前記第2モードから前記第1モードへと切り替えることが好ましい。
本適用例に係る発振回路は、振動子を周波数源とし、前記振動子との間で帰還用の導電路を有する発振手段と、前記発振手段から前記振動子へ信号が向かう経路と、前記振動子から前記発振手段へ信号が向かう経路と前記振動子から前記発振手段へ信号が出力される経路と接地用導電路との間のインピーダンスを制御するインピーダンス制御手段と、を含む、発振回路である。
本適用例に係る発振器は、上述のいずれかの発振回路と、振動子と、を含む、発振器である。
上述の発振器において、前記発振回路と前記振動子とを収容するパッケージをさらに含むことが好ましい。
本適用例に係る発振器の製造方法は、振動子と接続される第1端子及び第2端子を有する発振部と、接地電位が供給される第3端子と、前記第2端子と電気的に接続されている第4端子と、前記第1端子と前記第3端子との電気的な接続を切り替える第1切替部と、を含む発振回路と、振動子とを備え、前記発振回路と前記振動子とが電気的に接続されているとともに、前記第1切替部を前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されるように切り替えた構成を準備する準備工程と、前記第3端子及び前記第4端子に信号を印加する信号印加工程と、前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されないように前記第1切替部を切り替える切替工程と、を含む、発振器の製造方法である。
上述の発振器の製造方法において、前記信号印加工程で前記第3端子及び前記第4端子に印加する信号は、オーバードライブ検査用の信号、及びドライブレベル検査用の信号のうちの少なくとも1つである、発振器の製造方法。
本適用例に係る電子機器は、上述のいずれかの発振回路、又は、上述のいずれかの発振器を含む、電子機器である。
本適用例に係る移動体は、上述のいずれかの発振回路、又は、上述のいずれかの発振器を含む、移動体である。
図1は、第1実施形態に係る発振回路1の回路図である。発振回路1の一部又は全部は、半導体装置で構成されていてもよい。
2を介して接続されている。トランジスターM11のベースとコレクターとは、抵抗R11を介して接続されている。トランジスターM11のコレクターと電源電位VDDとは、電流源CS11を介して接続されている。トランジスターM11のコレクターは、出力バッファー43の入力端子と接続されている。トランジスターM11のエミッターは接地電位VSSと接続されている。キャパシターC13とキャパシターC15とは、直列に接続され、キャパシターC13の一端は第1端子11と接続され、キャパシターC15の一端は、接地電位VSSに接続されている。キャパシターC14の一端は、第2端子12に接続されている。キャパシターC14の他端は、キャパシターC13とキャパシターC15の共通接続点と接続されているとともに、抵抗R12を介して周波数制御部42の出力端子と接続されている。キャパシターC13の一端とキャパシターC14の一端には、バイアス生成回路41が出力するバイアス電圧が供給される。
に、インピーダンス制御手段により振動子100から発振手段へ信号が向かう経路と接地用導電路との間のインピーダンスを小さくするように制御することによって、例えば、オーバードライブ検査(AC(交流)信号を印加して振動子100を強励振させる試験)やドライブレベル検査(AC信号を振幅を変えながら入力したときの振動子100の周波数安定性試験)や振動子100の周波数調整(振動子100の共振周波数を測定して、所望の共振周波数となるように振動子100の調整を行う)などの振動子100の特性の検査を行うことができる。発振回路1の通常動作時と振動子100の検査時において、検査用の電圧を印加する端子及び接地用導電路を共用できるので、検査専用の検査用端子を設ける場合に比べて、検査に用いる端子数を減らすことができる。したがって、例えば、検査用信号を入力するためのプローブと発振回路1側の端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるので、振動子100の検査の信頼性を高めた発振回路1を実現できる。また、発振手段を介さずに、発振手段から振動子へ信号が向かう経路と接地用導電路とを介して振動子100に振動子100の特性を検査するための電圧信号を供給できるので、発振手段を介して振動子100に電圧信号を供給する場合に比べて、電圧信号の大きさに関する制限が少なくなる。また、振動子100の検査信号が印加されても、発振部10を劣化させるおそれが少ない発振回路1を実現することもできる。
1は、トランジスターの一例であるNMOSトランジスターN1と抵抗R1とを含んで構成されており、発振部10や振動子100の第1端子11側に対する静電放電保護回路として機能する。
MOSトランジスターN1が動作するための電源電位VDDを供給するための第5端子15、及び、第4端子14の3端子を用いて振動子100の検査を行うことができる。したがって、第1端子11と第3端子13との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるとともに、少ない端子数で振動子100を検査することができるので、振動子100の検査の信頼性を高めた発振回路1を実現できる。
替部22を制御して第2モードに切り替える。
図7は、第2実施形態に係る発振回路1aの回路図である。図1に示される発振回路1と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図8は、第3実施形態に係る発振回路1bの回路図である。図1に示される発振回路1と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図9は、本実施形態に係る発振器1000の断面図である。発振器1000は、発振回路1を構成している電子部品2、及び、振動子100を含んで構成されている。また、図9に示される例では、発振器1000は、電子部品2と振動子100とを同一空間内に収容するパッケージ1100を含んで構成されている。また、図9に示される例では、発振器1000は、蓋1200及び電極1300を含んで構成されている。図9に示される例では、電子部品2は、1チップの半導体装置として構成されている。また、振動子100としては、水晶振動子やSAW共振子、又は圧電セラミックス等を用いた圧電振動子、MEMS振動子などを採用してもよい。
クス等を用いた圧電振動子、MEMS振動子などを採用してもよい。
図11は、本実施形態に係る発振器1000の製造方法を示すフローチャートである。
ってもよい。
図13は、本実施形態に係る電子機器300の機能ブロック図である。なお、上述された各実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
器1000又は発振器1000aを含む電子機器300である。図13には、発振回路1を含む電子機器300が示されている。図13に示される例では、電子機器300は、振動子100、発振回路1、逓倍回路310、CPU(Central Processing Unit)320、操作部330、ROM(Read Only Memory)340、RAM(Random Access Memory)350、通信部360、表示部370、音出力部380を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る電子機器300は、図9に示される構成要素(各部)の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS(point of sale)端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、PDR(歩行者位置方位計測)等が挙げられる。
図15は、本実施形態に係る移動体400の一例を示す図(上面図)である。なお、上述された各実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
ンターフェース、32…レジスター、33…メモリー、41…バイアス生成回路、42…周波数制御部、43…出力バッファー、44…XO端子入出力部、100…振動子、300…電子機器、310…逓倍回路、320…CPU、330…操作部、340…ROM、350…RAM、360…通信部、370…表示部、380…音声出力部、400…移動体、420…コントローラー、430…コントローラー、440…コントローラー、450…バッテリー、460…バックアップ用バッテリー、1000,1000a…発振器、1100,1100a…パッケージ、1200…蓋、1300…電極、1400,1400a,1400b…収容室、1500…封止部材、2000…電源、3000…シグナルジェネレーター、C…ノード、C11〜C15…キャパシター、CS11…電流源、INV…インバーター、M11…トランジスター、N1…NMOSトランジスター、N21〜N23…NMOSトランジスター、P1…PMOSトランジスター、P21〜P27…PMOSトランジスター、R1〜R2…抵抗、R11〜R12…抵抗、SW…スイッチ、VDD…電源電位、VDSUB…ノード、VSS…接地電位、TH…素子
Claims (15)
- 振動子と接続される第1端子及び第2端子を有する発振部と、
接地電位が供給される第3端子と、
前記第2端子と電気的に接続される第4端子と、
前記第1端子と前記第3端子との電気的な接続を切り替える第1切替部と、
を含む、発振回路。 - 請求項1に記載の発振回路において、
前記第1切替部は、静電気に対して前記発振部を保護する機能を有する回路である、発振回路。 - 請求項1又は2に記載の発振回路において、
前記第1端子は、前記発振部の入力端子である、発振回路。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の発振回路において、
前記第1切替部は、トランジスターを含む、発振回路。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の発振回路において、
前記第4端子は、電源電位が供給される端子、前記接地電位が供給される端子及び前記発振回路の発振信号が出力される端子のいずれでもない端子である、発振回路。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発振回路において、
前記第1切替部を制御する制御部をさらに含み、
前記第1切替部は、
前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されるように制御される第1モードと、
前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されないように制御される第2モードと、
を有し、
前記制御部は、
供給される電源電位が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第1切替部を前記第2モードから前記第1モードへと切り替える、発振回路。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の発振回路において、
前記第2端子と前記第4端子との電気的な接続を切り替える第2切替部をさらに含む、発振回路。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発振回路において、
前記第2端子と前記第4端子との電気的な接続を切り替える第2切替部と、
前記第1切替部及び前記第2切替部を制御する制御部と、をさらに含み、
前記第1切替部及び前記第2切替部は、
前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されるように制御されるとともに、前記第2端子と前記第4端子とが電気的に接続されるように制御される第1モードと、
前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されないように制御されるとともに、前記第2端子と前記第4端子とが電気的に接続されないように制御される第2モードと、
を有し、
前記制御部は、
供給される電源電位が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第1切替部及び前記第2切替部を前記第2モードから前記第1モードへと切り替える、発振回路。 - 振動子を周波数源とし、前記振動子との間で帰還用の導電路を有する発振手段と、
前記発振手段から前記振動子へ信号が向かう経路と、
前記振動子から前記発振手段へ信号が向かう経路と前記振動子から前記発振手段へ信号が出力される経路と接地用導電路との間のインピーダンスを制御するインピーダンス制御手段と、
を含む、発振回路。 - 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の発振回路と、
振動子と、
を含む、発振器。 - 請求項10に記載の発振器において、
前記発振回路と前記振動子とを収容するパッケージをさらに含む、発振器。 - 振動子と接続される第1端子及び第2端子を有する発振部と、接地電位が供給される第3端子と、前記第2端子と電気的に接続されている第4端子と、前記第1端子と前記第3端子との電気的な接続を切り替える第1切替部と、を含む発振回路と、振動子とを備え、前記発振回路と前記振動子とが電気的に接続されているとともに、前記第1切替部を前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されるように切り替えた構成を準備する準備工程と、
前記第3端子及び前記第4端子に信号を印加する信号印加工程と、
前記第1端子と前記第3端子とが電気的に接続されないように前記第1切替部を切り替える切替工程と、
を含む、発振器の製造方法。 - 請求項12に記載の発振器の製造方法において、
前記信号印加工程で前記第3端子及び前記第4端子に印加する信号は、オーバードライブ検査用の信号、及び、ドライブレベル検査用の信号のうちの少なくとも1つである、発振器の製造方法。 - 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の発振回路、又は、請求項10又は11に記載の発振器を含む、電子機器。
- 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の発振回路、又は、請求項10又は11に記載の発振器を含む、移動体。
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