JP2023018236A - 回路装置及び発振器 - Google Patents
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Abstract
【課題】様々な要因及びタイミングで生じた温度変動に対して温度補償を追従させることが可能な回路装置等を提供すること。【解決手段】回路装置100は、振動子10を用いて発振信号を生成する発振回路160と、温度検出データETDを出力する温度検出回路105と、温度補償回路135と、温度検出レート制御回路190と、を含む。温度補償回路135は、温度検出データETDに基づいて、発振信号の発振周波数を温度補償する。温度検出レート制御回路190は、温度検出回路105が温度検出を行う温度検出レートを制御する。このとき、温度検出レート制御回路190は、温度検出データETDの変動に基づいて、温度検出レートを制御する。【選択図】 図1
Description
本発明は、回路装置及び発振器等に関する。
特許文献1には、水晶振動子を発振させるインバーターと、発振周波数を調整する可変容量ダイオードと、温度センサーと、温度センサーの出力に基づいて可変容量ダイオードの容量値を制御することで発振周波数を温度補正制御する制御部と、を含む水晶発振器が開示されている。制御部は、水晶発振器又は周囲の電源立ち上げ当初の温度補正制御の頻度を、通常時の温度補正制御の頻度より多くする。これにより、特許文献1の水晶発振器は、周囲温度の急変に対して安定した、又は、より短い時間で安定化する温度補正を実現している。
上記特許文献1では、水晶発振器が、水晶発振器又は周囲の電源立ち上げ当初という特定のタイミングにおいて温度補正制御の頻度を多くしている。しかしながら、事前に想定した特定のタイミングでないときに温度が変動した場合には、温度補正制御の頻度が通常時のままであるため、温度変動に温度補正が追従できず、高精度な発振周波数を維持できないという課題がある。
本開示の一態様は、振動子を用いて発振信号を生成する発振回路と、温度検出データを出力する温度検出回路と、前記温度検出データに基づいて、前記発振信号の発振周波数を温度補償する温度補償回路と、前記温度検出回路が温度検出を行う温度検出レートを制御する温度検出レート制御回路と、を含み、前記温度検出レート制御回路は、前記温度検出データの変動に基づいて、前記温度検出レートを制御する回路装置に関係する。
また本開示の他の態様は、振動子と、回路装置と、を備え、前記回路装置は、前記振動子を用いて発振信号を生成する発振回路と、温度検出データを出力する温度検出回路と、前記温度検出データに基づいて、前記発振信号の発振周波数を温度補償する温度補償回路と、前記温度検出回路が温度検出を行う温度検出レートを制御する温度検出レート制御回路と、を含み、前記温度検出レート制御回路は、前記温度検出データの変動に基づいて、前記温度検出レートを制御する発振器に関係する。
以下、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された内容を不当に限定するものではなく、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.回路装置及び発振器
図1は、本実施形態における発振器200及び回路装置100の構成例である。発振器200は、振動子10と回路装置100とを含む。
図1は、本実施形態における発振器200及び回路装置100の構成例である。発振器200は、振動子10と回路装置100とを含む。
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、水晶振動片等の振動片により実現できる。例えば振動子10は、音叉型水晶振動片である。或いは振動子10は、カット角がATカット又はSCカット等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、音叉型又は厚みすべり振動型以外の振動片、又は水晶以外の材料で形成された圧電振動片等の種々の振動片により実現できる。例えば振動子10は、SAW共振子、又は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振動子であってもよい。SAWはSurface Acoustic Waveの略であり、MEMSはMicro Electro Mechanical Systemsの略である。
回路装置100は、振動子10と電気的に接続され、振動子10を駆動することで振動子10を発振させる。なお、本実施形態における接続は電気的な接続である。電気的な接続とは、電気信号が伝達可能に接続されていることであり、電気信号による情報の伝達が可能となる接続である。電気的な接続は受動素子又は能動素子等を介した接続であってもよい。また回路装置100は、発振器200の発振周波数を温度に関わらず一定にする温度補償処理を行う。回路装置100は、ICと呼ばれる集積回路装置である。回路装置100は、半導体プロセスにより製造されるICであり、半導体基板上に回路素子が形成された半導体チップである。
回路装置100は、温度検出回路105と温度補償回路135と調整回路154と発振回路160と温度検出レート制御回路190とを含む。なお、発振器及び回路装置は図1の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加したりする等の種々の変形実施が可能である。
温度検出回路105は、振動子10の環境温度を測定し、その結果を温度検出データETDとして出力する。温度検出データETDは、回路装置100の動作温度範囲において、温度に対して単調増加又は単調減少するデータである。温度検出回路105は、発振周波数が温度依存性をもつリングオシレーターと、カウンターと、を含む。カウンターは、発振回路160が出力するクロック信号CLKにより規定されるイネーブル期間において、リングオシレーターの発振信号をカウントし、そのカウント値を温度検出データETDとして出力する。或いは、温度検出回路105は、PN接合の順方向電圧が温度依存性をもつことを利用して温度検出電圧を出力するアナログ温度センサーと、温度検出電圧をA/D変換して温度検出データETDを出力するA/D変換器と、を含んでもよい。なお、図6で後述するように、温度検出回路105は、カウンターの出力データ又はA/D変換器の出力データに対して温度感度の調整を行うことで温度検出データETDを出力する演算回路を、更に含んでもよい。
温度補償回路135は、温度検出データETDに基づいて、発振回路160の発振周波数を温度補償する調整データQCLを出力する。調整データQCLは、発振周波数の温度特性をキャンセル又は低減するデータである。温度補償回路135は、ルックアップテーブルを用いて温度検出データETDから調整データQCLを求める。或いは、温度補償回路135は、発振周波数の温度特性を近似した多項式を用いた演算により、温度検出データETDから調整データQCLを求めてもよい。
調整回路154は発振回路160に接続されており、発振回路160の発振周波数を、調整データQCLに対応した発振周波数に調整する。発振周波数の温度特性をキャンセル又は低減する調整データQCLを用いて発振周波数が調整されることで、発振周波数が温度に関わらず一定に制御される。調整回路154は、振動子10の一端又は他端に接続されたキャパシターアレイ回路である。或いは、調整回路154は、調整データQCLをD/A変換するD/A変換器と、振動子10の一端又は他端に接続された可変容量キャパシターとを含んでもよい。可変容量キャパシターの容量値は、D/A変換器の出力電圧に応じて制御される。
発振回路160は、振動子10を用いて発振信号を生成する。具体的には、発振回路160は、振動子10を駆動することで振動子10を発振させ、その発振により発振信号を生成する。発振回路160の一例は、後述するコルピッツ型発振回路であるが、これに限らず、調整回路154によって発振周波数を調整可能なものであれば様々な形式の発振回路が用いられてよい。なお、クロック信号CLKは、発振信号に基づいて出力される。例えば、発振回路160が発振信号をクロック信号CLKとして出力してもよいし、或いは、回路装置100が出力回路を含み、出力回路が、発振信号をバッファリング又は分周することでクロック信号CLKを出力してもよい。
温度検出レート制御回路190は、温度検出データETDの変動を算出し、その変動に応じて適応的に温度検出レートを制御する。温度検出レートは、温度検出回路105が温度を検出するレート、即ち温度検出回路105が温度検出データETDを更新するレートである。温度検出レート制御回路190は、制御した温度検出レートでイネーブル信号ENRをイネーブルにし、温度検出回路105は、イネーブル信号ENRがイネーブルのときに温度を検出する。nが2以上の整数であるとき、温度検出レートは、第1レート~第nレートのn段階に設定可能である。kが2以上n以下の整数であるとき、第kレートは第k-1レートより高いレートである。温度検出レート制御回路190は、温度検出データETDの変動が第1閾値以上であるとき、温度検出レートを第nレートに設定し、温度検出データETDの変動が第2閾値以下であるとき、温度検出レートを段階的に下げていく。第2閾値は、第1閾値より小さい。なお、温度検出レートと、イネーブル信号ENRのイネーブル期間は、クロック信号CLKの周波数又は周期を基準として規定される。
以上の本実施形態では、回路装置100は、振動子10を用いて発振信号を生成する発振回路160と、温度検出データETDを出力する温度検出回路105と、温度補償回路135と、温度検出レート制御回路190と、を含む。温度補償回路135は、温度検出データETDに基づいて、発振信号の発振周波数を温度補償する。温度検出レート制御回路190は、温度検出回路105が温度検出を行う温度検出レートを制御する。このとき、温度検出レート制御回路190は、温度検出データETDの変動に基づいて、温度検出レートを制御する。
本実施形態によれば、環境温度が変化したとき、温度検出データETDの変動に基づいて、温度検出レートが制御される。これにより、様々な要因及びタイミングで生じた温度変動に対して温度補償を追従させることが可能となり、高精度な発振周波数が維持される。また、温度変動が無い又は小さいときには温度検出レートを低下させることが可能なので、発振周波数の高精度化と回路の低消費電力化を両立できる。
2.温度検出レート制御回路
図2は、温度検出レート制御回路190の詳細構成例である。図3は、温度検出レート制御回路190の動作を示すタイミングチャートである。図2に示すように、温度検出レート制御回路190は、温調レート生成カウンター191とセレクター192とレート制御回路193とレート設定回路194と温度変動算出回路195とを含む。
図2は、温度検出レート制御回路190の詳細構成例である。図3は、温度検出レート制御回路190の動作を示すタイミングチャートである。図2に示すように、温度検出レート制御回路190は、温調レート生成カウンター191とセレクター192とレート制御回路193とレート設定回路194と温度変動算出回路195とを含む。
温調レート生成カウンター191は、クロック信号CLKを分周することで、温調レートの最高レートと同じ周波数を有するレート制御クロック信号CNTQを出力する。図3に示すように、レート制御クロック信号CNTQは、イネーブル信号ENRのパルス幅と同じパルス幅を有する。ここではイネーブル信号ENRのハイレベルがイネーブルを示すものとし、そのパルス幅はハイ幅であるとする。図3には、パルス幅が、クロック信号CLKの7周期に設定される例を示す。
温度変動算出回路195は、温度検出データETDに基づいて、その変動HNQを算出する。図3に示すように、温度検出回路105は、イネーブル信号ENRのパルスが入力されたとき温度を検出し、その結果である温度検出データETDを出力する。温度変動算出回路195は、温度検出データETDと、その1つ前に出力された温度検出データETDとの差分を、温度検出データETDの変動HNQとして算出する。例えば、RTQ=1の場合の波形図において、温度検出回路105が温度検出データETD1aに続いて温度検出データETD1bを出力したとき、温度変動算出回路195は、温度検出データETDの変動HNQ=ETD1b-ETD1aを出力する。
レート設定回路194は、温度検出データETDの変動HNQに応じて適応的にレート設定値RTQを設定する。以下では、レート設定回路194がRTQ=1、2、5、10の中からレート設定値を選択するものとする。但し、レート設定値の選択肢は上記に限定されず、選択肢の数も4に限定されず2以上であればよい。
レート制御回路193は、レート制御クロック信号CNTQとレート設定値RTQに基づいてレート制御信号SELを出力する。セレクター192は、レート制御信号SELがハイレベルのとき、レート制御クロック信号CNTQをイネーブル信号ENRとして出力し、レート制御信号SELがローレベルのとき、ローレベルのイネーブル信号ENRを出力する。レート制御クロック信号CNTQのパルスレートをRmaxとしたとき、レート制御回路193は、イネーブル信号ENRのパルスレートがRmax/RTQとなるように、レート制御信号SELを出力する。
図3は、RTQ=1のときの波形例と、RTQ=2のときの波形例である。RTQ=1のとき、レート制御回路193は、レート制御信号SELをハイレベルに固定し、セレクター192は、レート制御クロック信号CNTQをイネーブル信号ENRとして出力する。温度検出回路105は、温度検出レートRmaxで温度検出データETD=ETD1a、ETD1b、ETD1c、ETD1d、・・・を出力する。RTQ=2のとき、レート制御回路193は、周波数Rmax/RTQ=Rmax/2のレート制御信号SELを出力し、セレクター192は、レート制御クロック信号CNTQのパルスをRTQ=2回に1回、イネーブル信号ENRのパルスとして出力する。温度検出回路105は、温度検出レートRmax/2で温度検出データETD=ETD2a、ETD2b、・・・を出力する。RTQ=5、10の場合も同様であり、温度検出レートはRmax/5、Rmax/10となる。
図4は、温度検出レート制御回路190が行う処理のフローチャートである。ステップS1において、レート制御回路193は、レート設定値をRTQ=1に設定する。即ち、温度検出レートの初期値は最高レートRmaxである。
図2に示すように、レート制御回路193は、レート制御クロック信号CNTQのパルス数をカウントするレート制御カウンター196を含む。ステップS2において、レート制御カウンター196はカウント値をリセットする。ここでは、レート制御カウンター196が、1を初期値として1、2、3、・・・とカウントアップするとする。
ステップS3において、レート制御回路193は、カウント値がレート設定値RTQに達したか否かを判定する。カウント値がレート設定値RTQより小さい場合、ステップS4において、レート制御カウンター196は、レート制御クロック信号CNTQのパルスが入力されたときにカウント値をインクリメントする。その後、ステップS3が実行される。カウント値がレート設定値RTQ以上である場合、ステップS5において、レート制御カウンター196はカウント値をリセットする。
ステップS6において、温度補償が実行される。即ち、温度検出レート制御回路190がイネーブル信号ENRのパルスを出力し、温度検出回路105が温度を検出し、温度補償回路135が温度検出データETDに基づいて調整データQCLを出力する。以上のステップS3~S6により、温度検出レートRmax/RTQで温度が検出されると共に温度補償が行われる。
ステップS7において、温度変動算出回路195は、温度検出データETDの変動を算出する。即ち、温度変動算出回路195は、ステップS6において検出された温度検出データETDと、その1回前にステップS6が実行されたときに検出された温度検出データETDとの差分を、温度検出データETDの変動として算出する。
ステップS8において、レート設定回路194は、温度検出データETDの変動が第1閾値以上であるか否かを判定する。例えば、第1閾値は6LSBである。変動が6LSB以上である場合、ステップS9において、レート設定回路194はレート設定値をRTQ=1に設定する。即ち、温度検出レートが最高レートRmaxに設定される。その後、ステップS3が実行される。
ステップS8において変動が6LSB未満である場合、ステップS10において、レート設定回路194は、温度検出データETDの変動が第2閾値以下であるか否かを判定する。例えば、第2閾値は2LSBである。変動が2LSB以下である場合、ステップS11において、レート設定回路194はレート設定を1段階下げる。即ち、レート設定回路194は、レート設定値がRTQ=1、2、5のとき、それぞれRTQ=2、5、10に変更する。これにより、温度検出レートがRmax、Rmax/2、Rmax/5のとき、それぞれ温度検出レートがRmax/2、Rmax/5、Rmax/10に下がる。なお、レート設定値がRTQ=10のときには、RTQ=10が維持される。
ステップS10において変動が2LSBより大きい場合、ステップS12において、レート設定回路194はレート設定値RTQを維持する。その後、ステップS3が実行される。以上のステップS7~S12により、温度検出データETDの変動に応じて適応的に温調レートが制御される。
図5は、回路装置100の環境温度を変化させたときの温度検出レートの変化を示す波形例である。図5の上段は、温度の時間変動を示す波形であり、下段は、温度検出レートRTの波形、及び温度検出レートRTの移動平均RTaveの波形である。ここでは、温度が25度から125度に上昇し、しばらく125度に留まった後に、-50度まで下がるときの波形を示している。
温度が25度から上昇し始め、温度検出データETDの変動が第1閾値を超えたとき、温度検出レート制御回路190が温度検出レートRTを最高レートRmaxにする。温度検出レートが高いほど温度検出データETDの更新間隔が短くなるので、前回データとの差分である温度検出データETDの変動が小さくなる。温度検出データETDの変動が第2閾値以下になったとき、温度検出レート制御回路190が温度検出レートRTを1段階下げてRmax/2にする。温度検出レートが下がると温度検出データETDの変動が大きくなるので再び温度検出レートRTが最高レートRmaxとなり、以降、RmaxとRmax/2を繰り返す。温度検出レートRTの移動平均RTaveは、RmaxとRmax/2になる。
温度が125度に達して温度変化が止まると、温度検出データETDの変動が第2閾値以下になるので、温度検出レート制御回路190が温度検出レートRTを1段階ずつ最低レートRmax/10まで下げる。以降、同様にして、温度検出レート制御回路190が温度変動に応じて適応的に温度検出レートを制御する。
以上の本実施形態では、温度検出回路105は、間欠的な温度検出期間において温度検出を行う間欠動作を行う。温度検出レート制御回路190は、間欠動作のレートを制御することで、温度検出レートを制御する。
図3の例では、イネーブル信号ENRのイネーブル期間が、間欠的な温度検出期間に対応しており、各イネーブル期間における温度検出が間欠動作に対応している。そして、温度検出レート制御回路190はイネーブル期間のレートを制御しており、これが間欠動作のレートを制御することに対応している。
本実施形態によれば、間欠動作により温度が検出されることで、間欠的に温度補償が実行される。これにより、温度補償の消費電力が低減される。そして、その間欠動作のレートが、温度検出データETDの変動に応じて適応的に制御されることで、発振周波数の高精度化と回路の低消費電力化を両立することが、可能となっている。
また本実施形態では、温度検出レート制御回路190は、温度検出データETDの変動が第1閾値以上であるとき、温度検出レートを、第1レート~第nレートのうち最も高い第nレートに設定する。nは2以上の整数である。
図4と図5の例では、n=4であり、レート設定値RTQ=10、5、2、1のときの温度検出レートRmax/10、Rmax/5、Rmax/2、Rmaxが、第1レート、第2レート、第3レート、第4レートに対応する。このとき、第4レートであるRmaxが最も高い温度検出レートである。
本実施形態によれば、温度検出データETDの変動が第1閾値以上となる温度変動があったとき、即ち急激な温度変動が生じたと判断されるとき、温度検出レートが最大の第nレートに設定される。これにより、急激な温度変動による発振周波数の変動に対して温度補償が追従し、周波数偏差が低減された高精度な発振信号が得られる。
また本実施形態では、温度検出レート制御回路190は、温度検出データETDの変動が、第1閾値より小さい第2閾値以下であるとき、温度検出レートを、第1レート~第nレートのうち第kレートから第k-1レートに下げる。kは2以上n以下の整数である。
本実施形態によれば、現在の温調レートにおける前回の温度補償と今回の温度補償の間に生じる温度変動が小さい、即ち、温度変動に対して温調レートが高すぎると判断されるとき、温度検出レートが1段階下がる。これにより、温度変動による発振周波数の変動に対して温度補償が追従できる範囲で、出来るだけ低い温調レートに設定できる。
また本実施形態では、温度検出レートの初期値は、第nレートである。
初期状態においては温度検出データETDの変動が不明であることから、第nレートを初期値にすることで温調開始時から温度補償の追従性を確保できる。また、温度検出データETDの変動が小さい場合には、上述のように温調レートが適応的に低下する。
また本実施形態では、温度検出レート制御回路190は、前回の温度検出データETDと今回の温度検出データETDとの差に基づいて、温度検出レートを制御する。
前回の温度検出データETDと今回の温度検出データETDとの差は、前回の温度補償と今回の温度補償の間に生じた温度変動を示しており、前回の温度補償と今回の温度補償の間に生じる発振周波数の周波数偏差に関係する。前回の温度検出データETDと今回の温度検出データETDとの差に応じて温調レートが制御されることで、前回の温度補償と今回の温度補償の間に生じる発振周波数の周波数偏差が適切な範囲内となるように温調レートが制御される。
また本実施形態では、温度補償回路135は、温度検出レートで温度補償を行う。
例えば図4では、ステップS6において温度検出と共に温度補償が行われている。また、後述する図7には、温度検出データETDが更新されたとき調整データQCLが更新されることが、示されている。
本実施形態によれば、温度検出レート制御回路190が温度検出レートを制御することで、温度補償のレートである温調レートを制御できる。これにより、温度検出回路105が温度を検出してから調整回路154が発振周波数を調整するまでの温度補償の全体のレートが制御されるので、温度検出レートが下がったときに温度補償に関わる回路全体の消費電力が低下する。
3.温度検出回路
図6は、温度検出回路105の詳細構成例である。図7は、温度検出回路105と温度補償回路135の動作を示すタイミングチャートである。図6に示すように、温度検出回路105は、温度センサー回路110と演算回路120とレジスター170とを含む。
図6は、温度検出回路105の詳細構成例である。図7は、温度検出回路105と温度補償回路135の動作を示すタイミングチャートである。図6に示すように、温度検出回路105は、温度センサー回路110と演算回路120とレジスター170とを含む。
温度センサー回路110は、振動子10の環境温度を測定し、その結果を出力データTDとして出力する。出力データTDは、回路装置100の動作温度範囲において、温度に対して単調増加又は単調減少するデータである。温度センサー回路110は、リングオシレーター112とカウンター113とを含む。
図7に示すように、リングオシレーター112は、イネーブル信号ENRのイネーブル期間において発振し、発振信号RNGQを出力する。リングオシレーター112は、例えば、NAND回路と、NAND回路の出力と第1入力の間に直列接続される偶数個のインバーターと、を含む。NAND回路の第2入力にはイネーブル信号ENRが入力される。この場合、ハイレベルがアクティブに対応し、イネーブル信号ENRがハイレベルのときリングオシレーター112が発振し、イネーブル信号ENRがローレベルのときリングオシレーター112の発振が停止する。なお、上記構成は一例であって、リングオシレーター112の構成は上記に限定されない。
カウンター113は、リングオシレーター112の発振信号RNGQに基づいてカウント動作を行い、カウント値に基づく出力データTDを出力する。具体的には、カウンター113は、上記イネーブル期間において出力される発振信号RNGQのパルス数をカウントし、そのカウント値を出力データTDとして出力する。図7では、カウンター113は、イネーブル信号ENRのパルス毎に出力データTD=TDa、TDb、・・・を時系列に出力する。なお、カウンター113は、発振信号RNGQに基づいてカウント動作すればよく、例えば発振信号RNGQを分周した信号のパルス数をカウントしてもよい。また、カウンター113は、カウント値に基づく出力データTDを出力すればよく、例えばカウント値を平滑化処理することで出力データTDを出力してもよい。
演算回路120は、温度センサー回路110が出力した出力データTDを温度検出データETDに変換するロジック回路である。温度検出データETDは、出力データTDと同様に温度に対して単調増加又は単調減少するデータであるが、温度検出データETDの傾きは、温度範囲に応じて出力データTDの傾きから変換されている。図7に示すように、演算回路120は、温度センサー回路110が出力データTDaを出力したとき、そのTDaを温度検出データETDaに変換し、温度センサー回路110が出力データTDbを出力したとき、そのTDbを温度検出データETDbに変換する。なお、変換の詳細は後述する。
レジスター170は、演算回路120が行う変換のパラメーターを記憶する。演算回路120には、レジスター170に記憶されたパラメーターが入力され、演算回路120は、そのパラメーターに基づいて出力データTDを温度検出データETDに変換する。
温度補償回路135は、演算回路120が温度検出データETDaを出力したとき、そのETDaに基づいて調整データQCLaを出力し、演算回路120が温度検出データETDbを出力したとき、そのETDbに基づいて調整データQCLbを出力する。このようにして、温度検出レートで温度補償が行われるので、温調レートは温度検出レートと同じである。
図8は、演算回路120による変換の一例である。演算回路120は、出力データTDに係数を乗算すると共にオフセットを加算することで、温度検出データETDを求める。図8では、演算回路120は、温度Ta、Tb、Tcを境に、出力データTDに乗算する係数を変えている。その係数は、Ta以下の温度範囲TRAにおいて1より小さく、Ta以上Tb以下の温度範囲TRBにおいて1であり、Tb以上Tc以下の温度範囲TRCにおいて1より大きく、Tc以上の温度範囲TRDにおいて更に大きい。温度Taは室温25度付近に設定されており、室温25度より高い温度範囲において温度検出データETDの傾きが大きくなる。
図9は、周波数感度の例を示す。周波数感度は、温度変化に対する発振周波数の感度であり、図9では、出力データTD又は温度検出データETDが1LSB変化したときの周波数偏差で示す。FSは、演算回路120により温度データを補正しない場合における周波数感度の特性を示し、FScolは、演算回路120により温度データを補正した場合における周波数感度の特性を示す。
演算回路120により温度データを補正しない場合、室温付近、或いは室温より低い温度範囲において、周波数感度が相対的に低い。このような温度範囲では、温度が変化しても発振周波数が変化しにくいので、温調レートが低い方が、低消費電力化の点で望ましい。一方、室温より高温の温度範囲において、高温になるほど周波数感度が高くなっている。このような温度範囲では、温度が変化すると発振周波数が大きく変化しやすいので、温調レートが高い方が、温度補償の追従性の点で望ましい。
しかし、図8に示す温度センサー回路110の出力データTDは、室温より低温の温度範囲における傾きが、室温より高温の温度範囲における傾きよりも、相対的に大きい。そうすると、低温において温度変化に対して出力データTDが変動しやすくなり、低温において相対的に温調レートが高くなってしまう。
そこで、図8に示すように、演算回路120が温度検出データETDの温度感度を調整することで、室温より高温の温度範囲における温度検出データETDの傾きを、室温より低温の温度範囲における傾きよりも、相対的に大きくする。これにより、高温において温度変化に対して温度検出データETDが変動しやすくなり、高温において相対的に温調レートが上がりやすくなる。これにより、室温付近、或いは室温より低温の温度範囲において温調レートが低くなり、室温より高温の温度範囲において温調レートが高くなり、温度変化による周波数変動に対する温度補償の追従性が均一になる。
このことは、演算回路120が温度検出データETDの温度感度を調整することで、周波数感度を均一にしている、と言い換えることもできる。図9に示すように、演算回路120により温度データを補正した場合における周波数感度FScolは、演算回路120により温度データを補正しない場合における周波数感度FSよりも均一になっている。演算回路120により温度データを補正しない場合には、周波数感度FSが高い高温領域において、温度補償の追従性を確保するために温調レートを高くする必要がある。本実施形態では、演算回路120により温度データを補正することで、高温領域の周波数感度FScolが抑えられているため、演算回路120により温度データを補正しない場合に比べて温調レートを抑えることができる。これにより、温度補償による消費電力を下げることができる。
以上の本実施形態では、温度検出回路105は、温度検出を行う温度センサー回路110と、温度センサー回路110の出力データTDに基づいて、温度感度を調整した温度検出データETDを出力する演算回路120と、を含む。温度検出レート制御回路190は、演算回路120により温度感度が調整された温度検出データETDに基づいて、温度検出レートを制御する。
温度検出レート制御回路190は、温度検出データETDの変動に基づいて、温度検出レートを制御する。本実施形態によれば、演算回路120が温度検出データETDの温度感度を調整することで、どの程度の温度変動が生じたときに温度検出データETDが変動したと判断されるのかが、調整される。上述したように、周波数感度に応じて温度検出データETDの温度感度を調整しておくことで、周波数感度が高い温度領域において温調レートを高くし、周波数感度が低い温度領域において温調レートを低くできる。これにより、発振周波数を高精度化すると共に温度補償を低消費電力化することが可能となる。
また本実施形態では、発振周波数の温度特性は、第1温度範囲において第1感度を有し、第1温度範囲より低温又は高温の第2温度範囲において、第1感度より高い第2感度を有する。演算回路120は、温度検出データETDの温度感度を、第1温度範囲において第1温度感度に設定し、第2温度範囲において第1温度感度より高い第2温度感度に設定する。
図8の例では、第1温度範囲を温度範囲TRA、TRB、TRCのいずれかとしたとき、第2温度範囲は温度範囲TRDである。また、図9の例では、周波数感度FSが発振周波数の温度特性に対応しており、図8と図9に示すように、温度範囲TRA、TRB、TRCのいずれかにおける周波数感度FSが第1感度に対応し、温度範囲TDRにおける周波数感度FSが、第1感度より高い第2感度に対応する。このとき、図8に示すように、温度範囲TRA、TRB、TRCのいずれかにおける温度検出データETDの温度感度が第1温度感度に対応し、温度範囲TRDにおける温度検出データETDの温度感度が第2温度感度に対応し、第2温度感度は第1温度感度より高く設定されている。なお、図8と図9には、第2温度範囲が第1温度範囲より高温である例を示したが、振動子と発振回路が有する発振周波数の温度特性に応じて第2温度範囲が第1温度範囲より低温となってもよい。
本実施形態によれば、周波数感度が高い第2温度領域において温調レートを高くし、周波数感度が低い第1温度領域において温調レートを低くできる。これにより、周波数感度が高い第2温度領域において温度補償の追従性を高めて発振周波数を高精度化すると共に、周波数感度が低い第2温度領域において温調レートを下げて温度補償を低消費電力化できる。
4.演算回路
図10は、演算回路120の詳細構成例である。演算回路120は、開始点設定回路KSA、KSB、KSCと乗算回路MLA、MLB、MLCと加算回路126とを含む。
図10は、演算回路120の詳細構成例である。演算回路120は、開始点設定回路KSA、KSB、KSCと乗算回路MLA、MLB、MLCと加算回路126とを含む。
開始点設定回路KSAは、図8の温度範囲TRAの開始温度Taを設定する。開始温度Taは、隣り合う温度範囲TRAとTRBの境界であり、温度範囲TRAの上限である。具体的には、開始温度Taは、開始温度Taに対応した温度センサー回路110の出力データTD=TDaにより設定される。開始点設定回路KSAは、TD≧TDaであるとき差分温度データKSAQ=TD-TDaを出力し、TD<TDaであるとき差分温度データKSAQ=0を出力する。乗算回路MLAは、出力データMLAQ=-KSAQ×GA=-(TD-TDa)×GAを出力する。TD<TDaにおいてMLAQ=0である。
開始点設定回路KSBは、図8の温度範囲TRCの開始温度Tbを設定する。開始温度Tbは、隣り合う温度範囲TRBとTRCの境界であり、温度範囲TRCの下限である。具体的には、開始温度Tbは、開始温度Tbに対応した温度センサー回路110の出力データTD=TDbにより設定される。開始点設定回路KSBは、TD≦TDbであるとき差分温度データKSBQ=-(TD-TDb)を出力し、TD>TDbであるとき差分温度データKSBQ=0を出力する。乗算回路MLBは、出力データMLBQ=-KSBQ×GB=(TD-TDb)×GBを出力する。TD>TDbにおいてMLBQ=0である。
開始点設定回路KSCは、図8の温度範囲TRDの開始温度Tcを設定する。開始温度Tcは、隣り合う温度範囲TRCとTRDの境界であり、温度範囲TRDの下限である。具体的には、開始温度Tcは、開始温度Tcに対応した温度センサー回路110の出力データTD=TDcにより設定される。開始点設定回路KSCは、TD≦TDcであるとき差分温度データKSCQ=-(TD-TDc)を出力し、TD>TDcであるとき差分温度データKSCQ=0を出力する。乗算回路MLCは、出力データMLCQ=-KSCQ×GC=(TD-TDc)×GCを出力する。ゲインGCはGC>0を満たす。TD>TDcにおいてMLCQ=0である。
加算回路126は、出力データTDと出力データMLAQと出力データMLBQと出力データMLCQとオフセット値EQOFとを加算し、その結果を温度検出データETDとして出力する。
温度範囲TRAでは、ETD=TD-(TD-TDa)×GA+EQOF=(1-GA)×TD+(TDa×GA+EQOF)となり、温度検出データETDの温度感度が、温度センサー回路110の出力データTDの温度感度より低くなる。
温度範囲TRBでは、ETD=TD+EQOFとなり、温度検出データETDの温度感度が、温度センサー回路110の出力データTDの温度感度と同じになる。
温度範囲TRCでは、ETD=TD+(TD-TDb)×GB+EQOF=(1+GB)×TD+(-TDb×GB+EQOF)となり、温度検出データETDの温度感度が、温度センサー回路110の出力データTDの温度感度より高くなる。
温度範囲TRDでは、ETD=TD+(TD-TDb)×GB+(TD-TDc)×GC+EQOF=(1+GB+GC)×TD+(-TDb×GB-TDc×GC+EQOF)となり、温度検出データETDの温度感度が、温度範囲TRCにおける温度感度より更に高くなる。
なお、オフセット値EQOFは、動作温度範囲における温度検出データETDの下限がマイナスとならないように、設定される。即ち、温度検出データETDの下限がゼロ、又はゼロより大きくなるように、オフセット値EQOFが設定される。
図11は、開始点設定回路KSAと乗算回路MLAの詳細構成例である。なお、開始点設定回路KSB、KSCと乗算回路MLB、MLCの構成も同様である。
開始点設定回路KSAは、加算回路ADaと符号反転回路SRa1とセレクターSLa1とReLU回路RLaとを含む。ReLUはRectified Linear Unitの略である。
加算回路ADaは、温度センサー回路110の出力データTDにオフセットOFFaを加算する。符号反転回路SRa1は、加算回路ADaの出力データの符号を反転する。セレクターSLa1は、符号選択信号ISGaが0のとき、加算回路ADaの出力データを選択し、符号選択信号ISGaが1のとき、符号反転回路SRa1の出力データを選択する。ReLU回路RLaは、セレクターSLa1の出力データが0より小さいとき、0を出力し、セレクターSLa1の出力データが0以上のとき、そのデータをそのまま出力する。なお、オフセットOFFaと符号選択信号ISGaは、レジスター170に記憶されている。
図8の例では、オフセットOFFa=-TDa、符号選択信号ISGa=0に設定される。このとき、加算回路ADaの出力データはTD-TDaであり、セレクターSLa1はTD-TDaを選択し、ReLU回路RLaは、TD-TDa≧0のときKSAQ=TD-TDaを出力し、TD-TDa<0のときKSAQ=0を出力する。温度範囲RTAの開始温度Taは、オフセットOFFa=-TDaによって指定されており、オフセットOFFaの絶対値TDaが、開始温度Taに対応する温度センサー回路110の出力データとなっている。以上のようにして、図10で説明した開始点設定回路KSAの動作が実現される。
乗算回路MLAは、ビットシフト回路BSaと符号反転回路SRa2とセレクターSLa2とを含む。
ビットシフト回路BSaは、開始点設定回路KSAからの差分温度データKSAQをビットシフトすることで、差分温度データKSAQにゲインGAを乗算する。ビットシフトのシフト方向とシフト量は、ビットシフト値GAaにより指定される。シフト方向は、LSB方向又はMSB方向であり、シフト量は、シフトさせるビット数である。ビットシフトのゲインGAは、MSB方向において2、4、8、・・・であり、LSB方向において0.5、0.25、0.125、・・・である。またシフト量ゼロのとき、ビットシフトのゲインはGA=1である。符号反転回路SRa2は、ビットシフト回路BSaの出力データの符号を反転する。セレクターSLa2は、符号選択信号QSGaが0のとき、ビットシフト回路BSaの出力データを選択し、符号選択信号QSGaが1のとき、符号反転回路SRa2の出力データを選択する。なお、ビットシフト値GAaと符号選択信号QSGaは、レジスター170に記憶されている。
図8の例では、ビットシフト値GAaのシフト方向はLSB方向に設定される。即ち、ビットシフトのゲインはGA<1である。また、符号選択信号QSGa=1に設定される。このとき、ビットシフト回路BSaの出力データはKSAQ×GAであり、セレクターSLa2は-KSAQ×GAを選択する。これにより、TD≧TDaのときMLAQ=-(TD-TDa)×GAが出力され、TD<TDaのときMLAQ=0が出力される。以上のようにして、図11で説明した乗算回路MLAの動作が実現される。
5.温度補償回路、調整回路及び発振回路
図12に、温度補償回路135及び調整回路154の詳細構成例と、振動子10、発振回路160及び調整回路154の接続構成例と、を示す。なお、以下ではnが1以上の整数であり、温度検出データETDがn+1ビットのデータETD[n:0]であるとする。
図12に、温度補償回路135及び調整回路154の詳細構成例と、振動子10、発振回路160及び調整回路154の接続構成例と、を示す。なお、以下ではnが1以上の整数であり、温度検出データETDがn+1ビットのデータETD[n:0]であるとする。
まず温度補償回路135の詳細構成例について説明する。温度補償回路135は、記憶回路130と補間回路152とを含む。
記憶回路130は、温度検出データETD[n:0]と周波数調整データの対応を表すルックアップテーブル131を記憶している。具体的には、記憶回路130には、温度検出データETD[n:0]の上位ビットETD[n:i+1]がルックアップテーブル131のアドレスとして入力される。iは1以上n以下の整数である。ルックアップテーブル131は、各アドレスに周波数調整データを記憶しており、記憶回路130は、上位ビットETD[n:i+1]により指定されるアドレスの周波数調整データCLaと、その隣のアドレスの周波数調整データCLbとを出力する。記憶回路130は、例えば不揮発性メモリー又はRAM等の半導体メモリーであり、或いはラッチ回路等で構成されるレジスターである。不揮発性メモリーは、例えばFAMOSメモリー等のOTPメモリーであるが、これに限らず、MONOSメモリー等のEEPROM又はヒューズ型ROM等であってもよい。FAMOSは、Floating gate Avalanche injection Metal Oxide Semiconductorの略である。MONOSは、Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Siliconの略である。
補間回路152は、温度検出データETD[n:0]の下位ビットETD[i:0]に基づいて周波数調整データCLaと周波数調整データCLbの間を補間することで、調整データQCLを出力する。
ルックアップテーブル131に記憶される周波数調整データは、発振回路160と振動子10が有する発振周波数の温度依存性を低減するデータとなっており、周波数調整データを用いて発振周波数が調整されることで、温度に関わらず発振周波数が一定となる。
次に、振動子10、発振回路160及び調整回路154の接続構成例について説明する。
振動子10の一端は端子TX1に接続され、振動子10の他端は端子TX2に接続される。端子TX1、TX2は、回路装置100の端子であり、例えば半導体基板に設けられたパッドである。端子TX1にはキャパシターCX1の一端が接続され、キャパシターCX1の他端はグランドノードに接続される。端子TX2にはキャパシターCX2の一端が接続され、キャパシターCX2の他端はグランドノードに接続される。キャパシターCX1、CX2は、例えば、回路装置100の外付け部品として設けられる。
振動子10、発振回路160、及びキャパシターCX1、CX2は、いわゆるコルピッツ型発振回路を構成している。発振回路160は、振動子10の他端から端子TX2を介して入力される信号SINを反転増幅することで駆動信号SDRを生成し、その駆動信号SDRを、端子TX1を介して振動子10の一端に出力する。発振回路160は、例えばインバーターであり、インバーターの入力ノードが端子TX2に接続され、出力ノードが端子TX1に接続される。但し、発振回路160はこれに限定されず、バイポーラートランジスターを用いた増幅回路等の様々な増幅回路であってよい。発振信号は、例えば駆動信号SDRである。駆動信号SDRが図1のクロック信号CLKとして出力されてもよいし、回路装置100は、駆動信号SDRをバッファリング又は分周することでクロック信号CLKを出力する出力回路を含んでもよい。
次に、調整回路154の詳細構成例について説明する。調整回路154は、キャパシターアレイ回路CAC1、CAC2を含む。
キャパシターアレイ回路CAC1は、端子TX1に接続され、キャパシターアレイ回路CAC2は、端子TX2に接続される。以下、キャパシターアレイ回路CAC1を例に構成を説明するが、キャパシターアレイ回路CAC2も同様の構成である。
キャパシターアレイ回路CAC1は、第1~第mキャパシターと、第1~第mスイッチとを含む。mは2以上の整数である。第jキャパシターと第jスイッチは、端子TX1とグランドノードの間に直列接続される。j=1、2、・・・、mである。第1~第mスイッチの各スイッチは、補間回路152からの調整データQCLによりオン又はオフに制御される。これにより、調整データQCLに応じてキャパシターアレイ回路CAC1の容量値が制御され、発振周波数が調整される。
以上に説明した本実施形態の回路装置は、振動子を用いて発振信号を生成する発振回路と、温度検出データを出力する温度検出回路と、温度補償回路と、温度検出レート制御回路と、を含む。温度補償回路は、温度検出データに基づいて、発振信号の発振周波数を温度補償する。温度検出レート制御回路は、温度検出回路が温度検出を行う温度検出レートを制御する。温度検出レート制御回路は、温度検出データの変動に基づいて、温度検出レートを制御する。
本実施形態によれば、環境温度が変化したとき、温度検出データの変動に基づいて、温度検出レートが制御される。これにより、様々な要因及びタイミングで生じた温度変動に対して温度補償を追従させることが可能となり、高精度な発振周波数が維持される。また、温度変動が無い又は小さいときには温度検出レートを低下させることが可能なので、発振周波数の高精度化と回路の低消費電力化を両立できる。
また本実施形態では、温度検出回路は、温度検出を行う温度センサー回路と、温度センサー回路の出力データに基づいて、温度感度を調整した温度検出データを出力する演算回路と、を含んでもよい。温度検出レート制御回路は、演算回路により温度感度が調整された温度検出データに基づいて、温度検出レートを制御してもよい。
温度検出レート制御回路は、温度検出データの変動に基づいて、温度検出レートを制御する。本実施形態によれば、演算回路が温度検出データの温度感度を調整することで、どの程度の温度変動が生じたときに温度検出データが変動したと判断されるのかが、調整される。周波数感度に応じて温度検出データの温度感度を調整しておくことで、周波数感度が高い温度領域において温調レートを高くし、周波数感度が低い温度領域において温調レートを低くできる。これにより、発振周波数を高精度化すると共に温度補償を低消費電力化することが可能となる。
また本実施形態では、発振周波数の温度特性は、第1温度範囲において第1感度を有し、第1温度範囲より低温又は高温の第2温度範囲において、第1感度より高い第2感度を有してもよい。演算回路は、温度検出データの温度感度を、第1温度範囲において第1温度感度に設定し、第2温度範囲において第1温度感度より高い第2温度感度に設定してもよい。
本実施形態によれば、周波数感度が高い第2温度領域において温調レートを高くし、周波数感度が低い第1温度領域において温調レートを低くできる。これにより、周波数感度が高い第2温度領域において温度補償の追従性を高めて発振周波数を高精度化すると共に、周波数感度が低い第2温度領域において温調レートを下げて温度補償を低消費電力化できる。
また本実施形態では、温度検出回路は、間欠的な温度検出期間において温度検出を行う間欠動作を行ってもよい。温度検出レート制御回路は、間欠動作のレートを制御することで、温度検出レートを制御してもよい。
本実施形態によれば、間欠動作により温度が検出されることで、間欠的に温度補償が実行される。これにより、温度補償の消費電力が低減される。そして、その間欠動作のレートが、温度検出データの変動に応じて適応的に制御されることで、発振周波数の高精度化と回路の低消費電力化を両立することが、可能となっている。
また本実施形態では、温度検出レート制御回路は、温度検出データの変動が第1閾値以上であるとき、温度検出レートを、第1レート~第nレートのうち最も高い第nレートに設定してもよい。nは2以上の整数である。
本実施形態によれば、温度検出データの変動が第1閾値以上となる温度変動があったとき、即ち急激な温度変動が生じたと判断されるとき、温度検出レートが最大の第nレートに設定される。これにより、急激な温度変動による発振周波数の変動に対して温度補償が追従し、周波数偏差が低減された高精度な発振信号が得られる。
また本実施形態では、温度検出レート制御回路は、温度検出データの変動が、第1閾値より小さい第2閾値以下であるとき、温度検出レートを、第1レート~第nレートのうち第kレートから第k-1レートに下げてもよい。kは2以上n以下の整数である。
本実施形態によれば、現在の温調レートにおける前回の温度補償と今回の温度補償の間に生じる温度変動が小さい、即ち、温度変動に対して温調レートが高すぎると判断されるとき、温度検出レートが1段階下がる。これにより、温度変動による発振周波数の変動に対して温度補償が追従できる範囲で、出来るだけ低い温調レートに設定できる。
また本実施形態では、温度検出レートの初期値は、第nレートであってもよい。
初期状態においては温度検出データの変動が不明であることから、第nレートを初期値にすることで温調開始時から温度補償の追従性を確保できる。また、温度検出データの変動が小さい場合には、上述のように温調レートが適応的に低下する。
また本実施形態では、温度検出レート制御回路は、前回の温度検出データと今回の温度検出データとの差に基づいて、温度検出レートを制御してもよい。
前回の温度検出データと今回の温度検出データとの差は、前回の温度補償と今回の温度補償の間に生じた温度変動を示しており、前回の温度補償と今回の温度補償の間に生じる発振周波数の周波数偏差に関係する。前回の温度検出データと今回の温度検出データとの差に応じて温調レートが制御されることで、前回の温度補償と今回の温度補償の間に生じる発振周波数の周波数偏差が適切な範囲内となるように温調レートが制御される。
また本実施形態では、温度補償回路は、温度検出レートで温度補償を行ってもよい。
本実施形態によれば、温度検出レート制御回路が温度検出レートを制御することで、温度補償のレートである温調レートを制御できる。これにより、温度検出回路が温度を検出してから調整回路が発振周波数を調整するまでの温度補償の全体のレートが制御されるので、温度検出レートが下がったときに温度補償に関わる回路全体の消費電力が低下する。
また本実施形態の発振器は、振動子と、回路装置と、を備える。回路装置は、振動子を用いて発振信号を生成する発振回路と、温度検出データを出力する温度検出回路と、温度補償回路と、温度検出レート制御回路と、を含む。温度補償回路は、温度検出データに基づいて、発振信号の発振周波数を温度補償する。温度検出レート制御回路は、温度検出回路が温度検出を行う温度検出レートを制御する。温度検出レート制御回路は、温度検出データの変動に基づいて、温度検出レートを制御する。
また本実施形態では、温度検出回路は、温度検出を行う温度センサー回路と、温度センサー回路の出力データに基づいて、温度感度を調整した温度検出データを出力する演算回路と、を含んでもよい。温度検出レート制御回路は、演算回路により温度感度が調整された温度検出データに基づいて、温度検出レートを制御してもよい。
また本実施形態では、発振周波数の温度特性は、第1温度範囲において第1感度を有し、第1温度範囲より低温又は高温の第2温度範囲において、第1感度より高い第2感度を有してもよい。演算回路は、温度検出データの温度感度を、第1温度範囲において第1温度感度に設定し、第2温度範囲において第1温度感度より高い第2温度感度に設定してもよい。
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、本開示の新規事項及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、より広義又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、振動子及び発振器等の構成及び動作等も、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。
10…振動子、100…回路装置、105…温度検出回路、110…温度センサー回路、112…リングオシレーター、113…カウンター、120…演算回路、126…加算回路、130…記憶回路、131…ルックアップテーブル、135…温度補償回路、152…補間回路、154…調整回路、160…発振回路、170…レジスター、190…温度検出レート制御回路、191…温調レート生成カウンター、192…セレクター、193…レート制御回路、194…レート設定回路、195…温度変動算出回路、196…レート制御カウンター、200…発振器、CLK…クロック信号、ENR…イネーブル信号、ETD…温度検出データ、QCL…調整データ、RT…温度検出レート
Claims (12)
- 振動子を用いて発振信号を生成する発振回路と、
温度検出データを出力する温度検出回路と、
前記温度検出データに基づいて、前記発振信号の発振周波数を温度補償する温度補償回路と、
前記温度検出回路が温度検出を行う温度検出レートを制御する温度検出レート制御回路と、
を含み、
前記温度検出レート制御回路は、前記温度検出データの変動に基づいて、前記温度検出レートを制御することを特徴とする回路装置。 - 請求項1に記載された回路装置において、
前記温度検出回路は、
前記温度検出を行う温度センサー回路と、
前記温度センサー回路の出力データに基づいて、温度感度を調整した前記温度検出データを出力する演算回路と、
を含み、
前記温度検出レート制御回路は、前記演算回路により前記温度感度が調整された前記温度検出データに基づいて、前記温度検出レートを制御することを特徴とする回路装置。 - 請求項2に記載された回路装置において、
前記発振周波数の温度特性は、第1温度範囲において第1感度を有し、前記第1温度範囲より低温又は高温の第2温度範囲において、前記第1感度より高い第2感度を有し、
前記演算回路は、前記温度検出データの前記温度感度を、前記第1温度範囲において第1温度感度に設定し、前記第2温度範囲において前記第1温度感度より高い第2温度感度に設定することを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載された回路装置において、
前記温度検出回路は、間欠的な温度検出期間において前記温度検出を行う間欠動作を行い、
前記温度検出レート制御回路は、前記間欠動作のレートを制御することで、前記温度検出レートを制御することを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載された回路装置において、
前記温度検出レート制御回路は、前記温度検出データの変動が第1閾値以上であるとき、前記温度検出レートを、第1レート~第nレート(nは2以上の整数)のうち最も高い前記第nレートに設定することを特徴とする回路装置。 - 請求項5に記載された回路装置において、
前記温度検出レート制御回路は、前記温度検出データの変動が、前記第1閾値より小さい第2閾値以下であるとき、前記温度検出レートを、前記第1レート~前記第nレートのうち第kレートから第k-1レート(kは2以上n以下の整数)に下げることを特徴とする回路装置。 - 請求項5又は6に記載された回路装置において、
前記温度検出レートの初期値は、前記第nレートであることを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載された回路装置において、
前記温度検出レート制御回路は、前回の前記温度検出データと今回の前記温度検出データとの差に基づいて、前記温度検出レートを制御することを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載された回路装置において、
前記温度補償回路は、前記温度検出レートで前記温度補償を行うことを特徴とする回路装置。 - 振動子と、
回路装置と、
を備え、
前記回路装置は、
前記振動子を用いて発振信号を生成する発振回路と、
温度検出データを出力する温度検出回路と、
前記温度検出データに基づいて、前記発振信号の発振周波数を温度補償する温度補償回路と、
前記温度検出回路が温度検出を行う温度検出レートを制御する温度検出レート制御回路と、
を含み、
前記温度検出レート制御回路は、前記温度検出データの変動に基づいて、前記温度検出レートを制御することを特徴とする発振器。 - 請求項10に記載された発振器において、
前記温度検出回路は、
前記温度検出を行う温度センサー回路と、
前記温度センサー回路の出力データに基づいて、温度感度を調整した前記温度検出データを出力する演算回路と、
を含み、
前記温度検出レート制御回路は、前記演算回路により前記温度感度が調整された前記温度検出データに基づいて、前記温度検出レートを制御することを特徴とする発振器。 - 請求項11に記載された発振器において、
前記発振周波数の温度特性は、第1温度範囲において第1感度を有し、前記第1温度範囲より低温又は高温の第2温度範囲において、前記第1感度より高い第2感度を有し、
前記演算回路は、前記温度検出データの前記温度感度を、前記第1温度範囲において第1温度感度に設定し、前記第2温度範囲において前記第1温度感度より高い第2温度感度に設定することを特徴とする発振器。
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