JPH09232870A - 水晶発振器 - Google Patents
水晶発振器Info
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- JPH09232870A JPH09232870A JP4161996A JP4161996A JPH09232870A JP H09232870 A JPH09232870 A JP H09232870A JP 4161996 A JP4161996 A JP 4161996A JP 4161996 A JP4161996 A JP 4161996A JP H09232870 A JPH09232870 A JP H09232870A
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩＣチップの汎用性を高め、小型化が可能な
水晶発振器を提供する。 【解決手段】本発明によれば、複数特性の受動素子、例
えば帰還抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2 、インバーターＩ1 〜Ｉ5
を集積したＩＣチップ３に、水晶振動子３をインバータ
ーＩ1 に接続するとともに、各帰還抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2
とインバーターＩ1 との接続を切り換えることによって
異なる特性の発振出力を導出する水晶発振器である。
水晶発振器を提供する。 【解決手段】本発明によれば、複数特性の受動素子、例
えば帰還抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2 、インバーターＩ1 〜Ｉ5
を集積したＩＣチップ３に、水晶振動子３をインバータ
ーＩ1 に接続するとともに、各帰還抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2
とインバーターＩ1 との接続を切り換えることによって
異なる特性の発振出力を導出する水晶発振器である。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、水晶振動子と発振
用ＩＣチップとから構成された水晶発振器であり、特
に、ＩＣチップに、水晶振動子に接続する帰還抵抗成分
や負荷容量成分や同調回路中のインダクタンス成分など
を、複数特性の成分を内蔵させて、発振周波数に応じ
て、所定特性の成分を選択できるＩＣチップを有する水
晶発振器である。
用ＩＣチップとから構成された水晶発振器であり、特
に、ＩＣチップに、水晶振動子に接続する帰還抵抗成分
や負荷容量成分や同調回路中のインダクタンス成分など
を、複数特性の成分を内蔵させて、発振周波数に応じ
て、所定特性の成分を選択できるＩＣチップを有する水
晶発振器である。
【０００２】
【従来の技術】水晶発振器は、図に７示される発振回路
図に基づいて動作している。
図に基づいて動作している。
【０００３】水晶発振器は、図に示す発振回路が形成さ
れたプリント配線基板１を容器体に収容して構成され
る。
れたプリント配線基板１を容器体に収容して構成され
る。
【０００４】発振回路は、基本的に水晶振動子Ｘ、イン
バーターＩ、帰還抵抗Ｒ、負荷容量ＣＤ、ＣＧとから構
成されていた。そして、インバーターＩをＩＣチップに
集積化して用いられていた。
バーターＩ、帰還抵抗Ｒ、負荷容量ＣＤ、ＣＧとから構
成されていた。そして、インバーターＩをＩＣチップに
集積化して用いられていた。
【０００５】プリント配線基板１上に搭載する電子部品
（抵抗器、コンデンサ、ＩＣチップ）の部品点数の削減
し、水晶発振器の小型化するために、発振周波数のに応
じて、固定的な特性を有する帰還抵抗成分Ｒである抵抗
素子、負荷容量成分ＣＤ、ＣＧをＩＣチップ３に集積し
ていた。例えば、図中点線で囲まれた部分である。
（抵抗器、コンデンサ、ＩＣチップ）の部品点数の削減
し、水晶発振器の小型化するために、発振周波数のに応
じて、固定的な特性を有する帰還抵抗成分Ｒである抵抗
素子、負荷容量成分ＣＤ、ＣＧをＩＣチップ３に集積し
ていた。例えば、図中点線で囲まれた部分である。
【０００６】これによって、発振回路は、主として１つ
の水晶振動子Ｘと、１つのＩＣチップとから構成され、
プリント配線基板上での電子部品が大きく削減できる。
の水晶振動子Ｘと、１つのＩＣチップとから構成され、
プリント配線基板上での電子部品が大きく削減できる。
【０００７】ＩＣチップには各種パッドが形成されてい
る。例えば、水晶振動子Ｘと接続するＸＴ1 パッド、Ｘ
Ｔ2 パッド、発振出力を導出するＱパッド、電源電圧を
供給するＶＤＤパッド（不図示）、アース電位に接続す
るＶｓｓパッドである。
る。例えば、水晶振動子Ｘと接続するＸＴ1 パッド、Ｘ
Ｔ2 パッド、発振出力を導出するＱパッド、電源電圧を
供給するＶＤＤパッド（不図示）、アース電位に接続す
るＶｓｓパッドである。
【０００８】ＸＴ1 パッド、ＸＴ2 パッドは、水晶振動
子Ｘの両端に、プリント配線基板の所定配線パターンを
介して接続され、ＶＤＤパッドは電源供給の配線パター
ンに接続され、Ｖｓｓパッドはアース電位の配線パター
ンに接続され、出力Ｑパッドは発振出力の信号配線パタ
ーンに接続する。
子Ｘの両端に、プリント配線基板の所定配線パターンを
介して接続され、ＶＤＤパッドは電源供給の配線パター
ンに接続され、Ｖｓｓパッドはアース電位の配線パター
ンに接続され、出力Ｑパッドは発振出力の信号配線パタ
ーンに接続する。
【０００９】各パッドと配線パターンとの間はワイヤボ
ンディング細線を介して、また、半田バンプによって接
続される。
ンディング細線を介して、また、半田バンプによって接
続される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述の水晶発振器で
は、主に１つの水晶振動子Ｘ、１つのＩＣチップとから
主に構成されることから、その構成は非常に簡略化され
ることになる。
は、主に１つの水晶振動子Ｘ、１つのＩＣチップとから
主に構成されることから、その構成は非常に簡略化され
ることになる。
【００１１】しかし、実際には、水晶発振器の発振周波
数は、組み込まれる電子機器、通信機器側からの要求か
ら、数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚと非常に広い発振周波数が使
用されている。また、発振信号のレベルの特性なども多
枝にわたっているの現状である。
数は、組み込まれる電子機器、通信機器側からの要求か
ら、数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚと非常に広い発振周波数が使
用されている。また、発振信号のレベルの特性なども多
枝にわたっているの現状である。
【００１２】従って、このような広い範囲の発振周波数
のうち特定の周波数の発振出力を導出させる発振回路を
構成するためには、異なる複数種類のＩＣチップを用意
し、特定の発振特性に対応した水晶振動子Ｘと特定のＩ
Ｃチップとを組み合わせて発振回路を構成する必要があ
った。
のうち特定の周波数の発振出力を導出させる発振回路を
構成するためには、異なる複数種類のＩＣチップを用意
し、特定の発振特性に対応した水晶振動子Ｘと特定のＩ
Ｃチップとを組み合わせて発振回路を構成する必要があ
った。
【００１３】また、出力特性に応じて、特定の水晶振動
子Ｘと特定のＩＣチップとで出力される発振信号に対し
て、種々の制御、例えば特定の発振周波数を分周し、こ
の分周された信号を発振信号として用いる場合には、発
振回路のＩＣチップの外部に分周にするための回路、例
えばフリップフロップ回路やカウンタ回路を具備する別
のＩＣチップを外付けする必要があった。また、Ｖｓｓ
パッドとアース電位の配線パターン間に、特性を補うた
めの容量成分を外部に付加したりする必要があった。
子Ｘと特定のＩＣチップとで出力される発振信号に対し
て、種々の制御、例えば特定の発振周波数を分周し、こ
の分周された信号を発振信号として用いる場合には、発
振回路のＩＣチップの外部に分周にするための回路、例
えばフリップフロップ回路やカウンタ回路を具備する別
のＩＣチップを外付けする必要があった。また、Ｖｓｓ
パッドとアース電位の配線パターン間に、特性を補うた
めの容量成分を外部に付加したりする必要があった。
【００１４】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、ＩＣチップに、複数特性の
受動素子を集積し、所定発振周波数に応じて、インバー
ターと受動素子の接続を切り換えることにより、１つの
ＩＣチップで複数種類の発振出力特性に対応させ、汎用
性が高く、且つ小型化が可能な水晶発振器を提供するも
のである。
たものであり、その目的は、ＩＣチップに、複数特性の
受動素子を集積し、所定発振周波数に応じて、インバー
ターと受動素子の接続を切り換えることにより、１つの
ＩＣチップで複数種類の発振出力特性に対応させ、汎用
性が高く、且つ小型化が可能な水晶発振器を提供するも
のである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、複数の受
動素子及びインバーターが集積されたＩＣチップと、該
ＩＣチップのインバーターに並列的に接続される水晶振
動子とから成り、各受動素子とインバーターとの接続を
切り換えることによって異なる特性の発振出力を導出す
る水晶発振器である。
動素子及びインバーターが集積されたＩＣチップと、該
ＩＣチップのインバーターに並列的に接続される水晶振
動子とから成り、各受動素子とインバーターとの接続を
切り換えることによって異なる特性の発振出力を導出す
る水晶発振器である。
【００１６】第２の発明は、前記複数の受動素子は、帰
還抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 ・・・、負荷容量成分ＣＤ
1 、ＣＤ2 ・・・、ＣＧ1 、ＣＧ2 ・・・、インダクタ
ンス成分Ｌ1 、Ｌ2 ・・のうち、少なくとも１成分であ
る。
還抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 ・・・、負荷容量成分ＣＤ
1 、ＣＤ2 ・・・、ＣＧ1 、ＣＧ2 ・・・、インダクタ
ンス成分Ｌ1 、Ｌ2 ・・のうち、少なくとも１成分であ
る。
【００１７】第３の発明は、前記ＩＣチップに分周機能
を設けるとともに、発振出力をそのまま導出する第１の
出力パッドと、前記分周機能を介して該発振出力を所定
分周率で分周した結果を導出する第２の出力パッドとを
具備させたことである。
を設けるとともに、発振出力をそのまま導出する第１の
出力パッドと、前記分周機能を介して該発振出力を所定
分周率で分周した結果を導出する第２の出力パッドとを
具備させたことである。
【００１８】
【作用】第１の発明によれば、１つのＩＣチップを用い
て、ＩＣチップに集積された複数の受動素子とインバー
ターとの接続を選択的に切り換えることによって、ＩＣ
チップから出力される発振出力を複数種類に特性、例え
ば発振周波数に制御できる。このため、発振周波数に応
じた水晶発振器の構成が１つのＩＣチップで対応できる
ため、ＩＣチップの汎用性が向上し、ＩＣチップの管理
が非常に容易となり、さらに少量多品種（多発振周波
数）に対応が容易となり、これに伴い、ＩＣチップの外
部に付加する電子部品などが減少し、小型化が可能な水
晶発振器となる。
て、ＩＣチップに集積された複数の受動素子とインバー
ターとの接続を選択的に切り換えることによって、ＩＣ
チップから出力される発振出力を複数種類に特性、例え
ば発振周波数に制御できる。このため、発振周波数に応
じた水晶発振器の構成が１つのＩＣチップで対応できる
ため、ＩＣチップの汎用性が向上し、ＩＣチップの管理
が非常に容易となり、さらに少量多品種（多発振周波
数）に対応が容易となり、これに伴い、ＩＣチップの外
部に付加する電子部品などが減少し、小型化が可能な水
晶発振器となる。
【００１９】第２の発明では、発振周波数の調整に用い
られる受動素子を例示するものであり、帰還抵抗成分、
負荷容量成分、同調回路のインダクタンス成分の１つま
たは２以上の組み合わせによって、多発振周波数が制御
させることになる。
られる受動素子を例示するものであり、帰還抵抗成分、
負荷容量成分、同調回路のインダクタンス成分の１つま
たは２以上の組み合わせによって、多発振周波数が制御
させることになる。
【００２０】例えば、帰還抵抗成分では、２種類の抵抗
成分（Ｒ1 、Ｒ2 ）を、水晶振動子Ｘに対して並列的に
接続可能なようにＩＣチップに集積化する。
成分（Ｒ1 、Ｒ2 ）を、水晶振動子Ｘに対して並列的に
接続可能なようにＩＣチップに集積化する。
【００２１】具体的には、ＩＣチップ内では、抵抗成分
Ｒ1 、Ｒ2 の夫々の一端は、インバーターの一端に接続
し、夫々の他端にＩＣチップの表面に２つの選択パッド
Ｓ1、S2 として導出している。この２つの選択パッドＳ
1 、Ｓ2 のうち、全部を、また１つをワイヤボンディン
グ細線Ｗを介して、実質的にインバーターの他端にに接
続するすることによって、帰還抵抗成分Ｒを３種類のい
ずれかの抵抗成分Ｒをインバーターに対して並列的に接
続することができ、１つのＩＣチップでもって、複数の
発振周波数が選択できるようになる。
Ｒ1 、Ｒ2 の夫々の一端は、インバーターの一端に接続
し、夫々の他端にＩＣチップの表面に２つの選択パッド
Ｓ1、S2 として導出している。この２つの選択パッドＳ
1 、Ｓ2 のうち、全部を、また１つをワイヤボンディン
グ細線Ｗを介して、実質的にインバーターの他端にに接
続するすることによって、帰還抵抗成分Ｒを３種類のい
ずれかの抵抗成分Ｒをインバーターに対して並列的に接
続することができ、１つのＩＣチップでもって、複数の
発振周波数が選択できるようになる。
【００２２】同様に、負荷容量成分においても、一方の
負荷容量成分、例えばＣＤ側に２種類の負荷容量成分Ｃ
Ｄ1 、ＣＤ2 を互いに並列になるように配置しておく。
尚、一方の負荷容量成分ＣＤ1 の一端はインバーターの
一端に接続し、他端はアース電位のＶｓｓパッドに接続
するように、また、他方の負荷容量成分ＣＤ2 の一端は
一端はインバーターの一端に接続し、他端はＩＣチップ
３の表面に選択パッドＳ3 として導出する。同様に、例
えばＣＧ側に２種類の負荷容量成分ＣＧ1 、ＣＧ2 を互
いに並列になるようにして、負荷容量成分ＣＧ1 の両端
はインバーターＩの他端とアース電位のＶｓｓパッド間
に接続するように、また、他方の負荷容量成分ＣＧ2 の
一端はインバーターＩの他端に接続し、他端はＩＣチッ
プ３の表面に選択パッドＳ4 として導出する。そして、
選択パッドＳ3 、Ｓ4 をアース電位の配線パターンに接
続する、または接続しないによって、インバーターの両
端に接続される負荷容量成分ＣＤ、ＣＧが変化する。こ
れによって、水晶発振器の使用環境に応じた特性を有す
る発振信号が導出されることになる。
負荷容量成分、例えばＣＤ側に２種類の負荷容量成分Ｃ
Ｄ1 、ＣＤ2 を互いに並列になるように配置しておく。
尚、一方の負荷容量成分ＣＤ1 の一端はインバーターの
一端に接続し、他端はアース電位のＶｓｓパッドに接続
するように、また、他方の負荷容量成分ＣＤ2 の一端は
一端はインバーターの一端に接続し、他端はＩＣチップ
３の表面に選択パッドＳ3 として導出する。同様に、例
えばＣＧ側に２種類の負荷容量成分ＣＧ1 、ＣＧ2 を互
いに並列になるようにして、負荷容量成分ＣＧ1 の両端
はインバーターＩの他端とアース電位のＶｓｓパッド間
に接続するように、また、他方の負荷容量成分ＣＧ2 の
一端はインバーターＩの他端に接続し、他端はＩＣチッ
プ３の表面に選択パッドＳ4 として導出する。そして、
選択パッドＳ3 、Ｓ4 をアース電位の配線パターンに接
続する、または接続しないによって、インバーターの両
端に接続される負荷容量成分ＣＤ、ＣＧが変化する。こ
れによって、水晶発振器の使用環境に応じた特性を有す
る発振信号が導出されることになる。
【００２３】さらに、インダクタンス成分において、上
述の抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2 と同様にインダクタンス成分Ｌ
1 、Ｌ2 を配置し、選択することよって、実質的には水
晶振動子Ｘのインダクタンス成分に、このインダクタン
ス成分Ｌ1 、Ｌ2 の合成インダクタンス成分が付加され
ることになり、複数の高い発振周波数を発振信号が導出
されることになる。
述の抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2 と同様にインダクタンス成分Ｌ
1 、Ｌ2 を配置し、選択することよって、実質的には水
晶振動子Ｘのインダクタンス成分に、このインダクタン
ス成分Ｌ1 、Ｌ2 の合成インダクタンス成分が付加され
ることになり、複数の高い発振周波数を発振信号が導出
されることになる。
【００２４】第３の発明は、受動素子のみならず、イン
バーターの出力側に分周機能を有するフリップフロップ
回路、カウンター回路を有する能動的素子をＩＣチップ
内に集積し、この能動素子を通過しないでそのまま出力
される第１の出力パッドと能動素子によって処理された
出力される第２の出力パッドとを具備する。
バーターの出力側に分周機能を有するフリップフロップ
回路、カウンター回路を有する能動的素子をＩＣチップ
内に集積し、この能動素子を通過しないでそのまま出力
される第１の出力パッドと能動素子によって処理された
出力される第２の出力パッドとを具備する。
【００２５】例えば、インバーターの出力側に、例えば
１つの１／２分周を行うフリップフロップ回路をＩＣチ
ップに集積して、分周機能であるフリップフロップ回路
の前段部分から出力を第１の出力パッドＱ1 から導出す
れば、原周波数ｆの発振信号が得られ、フリップフロッ
プ回路の後段から出力を出力パッドＱ2 から導出すれ
ば、１／２に分周された周波数の発振信号が得られるこ
とになる。
１つの１／２分周を行うフリップフロップ回路をＩＣチ
ップに集積して、分周機能であるフリップフロップ回路
の前段部分から出力を第１の出力パッドＱ1 から導出す
れば、原周波数ｆの発振信号が得られ、フリップフロッ
プ回路の後段から出力を出力パッドＱ2 から導出すれ
ば、１／２に分周された周波数の発振信号が得られるこ
とになる。
【００２６】第２の発明及び第３の発明では、特性の調
整のための選択対象となる受動素子や能動的素子の一端
は開放端となっており、実際には、ＩＣチップ３上に選
択パッドとして現れている。そして、選択パッドＳ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 などをＸＴ1 パッド、ＸＴ2 パッドに
接続する配線パターンやＶｓｓパッドに接続する配線パ
ターンに選択的に接続することによって、さらに、出力
パッドＱ1 、Ｑ2 の選択によっての水晶振動子接続用パ
ッドやＶｓｓ用パッドと回路的に等価の外部配線パター
ンに接続することによって、種々の発振特性の発振出力
が得られることになり、ＩＣチップの外部に外付けの電
子部品が減少し、発振器全体の小型化が達成される。ま
た、ＩＣチップの汎用性が向上し、ＩＣチップ３の管理
が軽減され、製造も簡単となる。
整のための選択対象となる受動素子や能動的素子の一端
は開放端となっており、実際には、ＩＣチップ３上に選
択パッドとして現れている。そして、選択パッドＳ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 などをＸＴ1 パッド、ＸＴ2 パッドに
接続する配線パターンやＶｓｓパッドに接続する配線パ
ターンに選択的に接続することによって、さらに、出力
パッドＱ1 、Ｑ2 の選択によっての水晶振動子接続用パ
ッドやＶｓｓ用パッドと回路的に等価の外部配線パター
ンに接続することによって、種々の発振特性の発振出力
が得られることになり、ＩＣチップの外部に外付けの電
子部品が減少し、発振器全体の小型化が達成される。ま
た、ＩＣチップの汎用性が向上し、ＩＣチップ３の管理
が軽減され、製造も簡単となる。
【００２７】尚、ＩＣチップの表面の選択パッドＳ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 がＩＣチップの接合面であるチップ下
面に存在する場合には、プリント配線基板の配線パター
ンの一部に導体部材を付加したり、削除したりすること
によって選択を行っても構わない。
Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 がＩＣチップの接合面であるチップ下
面に存在する場合には、プリント配線基板の配線パター
ンの一部に導体部材を付加したり、削除したりすること
によって選択を行っても構わない。
【００２８】以上のように、本発明では、ＩＣチップ
に、インバーター、複数特性の受動素子を集積し、所定
発振周波数に応じて、インバーターと複数特性の受動素
子との接続を選択して切り換えることによって、単一の
ＩＣチップで複数種類の発振周波数に対応させることが
できる水晶発振器となる。
に、インバーター、複数特性の受動素子を集積し、所定
発振周波数に応じて、インバーターと複数特性の受動素
子との接続を選択して切り換えることによって、単一の
ＩＣチップで複数種類の発振周波数に対応させることが
できる水晶発振器となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の水晶発振器を図面
に基づいて説明する。図１は、水晶発振器の断面図であ
り、図２はＩＣチップ３周囲の平面図であり、図３は本
発明の水晶発振器の等価回路図である。
に基づいて説明する。図１は、水晶発振器の断面図であ
り、図２はＩＣチップ３周囲の平面図であり、図３は本
発明の水晶発振器の等価回路図である。
【００３０】本発明の水晶発振器１０は、所定発振回路
が構成、即ち、配線パターン１１が形成され、水晶振動
子ＸやＩＣチップ３やその他の電子部品５が搭載された
プリント配線基板１と該プリント配線基板１を気密的に
収容・封止する容器体２０とから構成されている。
が構成、即ち、配線パターン１１が形成され、水晶振動
子ＸやＩＣチップ３やその他の電子部品５が搭載された
プリント配線基板１と該プリント配線基板１を気密的に
収容・封止する容器体２０とから構成されている。
【００３１】プリント配線基板１は、例えば多層セラミ
ック回路基板などからなり、表面または、セラミック層
間に所定配線パターン１６が配置されており、表面に
は、ＩＣチップ３を収容する凹部３１が形成されてい
る。
ック回路基板などからなり、表面または、セラミック層
間に所定配線パターン１６が配置されており、表面に
は、ＩＣチップ３を収容する凹部３１が形成されてい
る。
【００３２】この凹部３１内には、ＩＣチップ３が接合
され、ＩＣチップ３の各パッドが所定配線パターン１１
〜１６にワイヤボンディング細線Ｗを介して接続されて
いる。
され、ＩＣチップ３の各パッドが所定配線パターン１１
〜１６にワイヤボンディング細線Ｗを介して接続されて
いる。
【００３３】また、プリント配線基板１の所定配線パタ
ーン１１、１２上には、水晶支持部材４１、４２を介し
て、水晶振動子Ｘが搭載されおり、また、所定配線パタ
ーンには、各電子部品５が配置されている。ここで、各
電子部品５とは、例えば供給用配線パターン１３に接続
されるノイズ除去用のコンデンサなどが例示できる。
ーン１１、１２上には、水晶支持部材４１、４２を介し
て、水晶振動子Ｘが搭載されおり、また、所定配線パタ
ーンには、各電子部品５が配置されている。ここで、各
電子部品５とは、例えば供給用配線パターン１３に接続
されるノイズ除去用のコンデンサなどが例示できる。
【００３４】水晶振動子Ｘは、例えば、厚みすべり振動
モードとなる方位、所定周波数となる厚みの水晶辺の両
主面に、夫々振動電極が形成されて構成される。例え
ば、水晶振動子Ｘの基本波周波数は１１ＭＨｚである。
この水晶振動子Ｘは、水晶振動子Ｘ支持部材４１、４２
を介して半田等の導電性接着材によって所定配線パター
ン１１、１２に接続する。これによって、水晶振動子Ｘ
は、プリント配線基板１上に、所定間隔をおいて架設さ
れることになる。
モードとなる方位、所定周波数となる厚みの水晶辺の両
主面に、夫々振動電極が形成されて構成される。例え
ば、水晶振動子Ｘの基本波周波数は１１ＭＨｚである。
この水晶振動子Ｘは、水晶振動子Ｘ支持部材４１、４２
を介して半田等の導電性接着材によって所定配線パター
ン１１、１２に接続する。これによって、水晶振動子Ｘ
は、プリント配線基板１上に、所定間隔をおいて架設さ
れることになる。
【００３５】このようなプリント配線基板１からは、所
定配線パターン１３〜１６と接続したリード端子が容器
体２０を貫通して外部に延出し、これらリード端子を介
して、発振器の動作に必要な電源、所定電位、信号など
が供給、出力されることになる。
定配線パターン１３〜１６と接続したリード端子が容器
体２０を貫通して外部に延出し、これらリード端子を介
して、発振器の動作に必要な電源、所定電位、信号など
が供給、出力されることになる。
【００３６】容器体２０は、例えば金属ステム２１と金
属製ケース２２などから成り、その接合部分はハーメッ
チック溶接、半田シールなどで強固に接合される。この
金属ステム上に上述のプリント配線基板１が接合搭載さ
れている。
属製ケース２２などから成り、その接合部分はハーメッ
チック溶接、半田シールなどで強固に接合される。この
金属ステム上に上述のプリント配線基板１が接合搭載さ
れている。
【００３７】尚、容器体の一部を上述のプリント配線基
板１と兼用することもできる。例えば、凹部をが形成さ
れた多層セラミック配線基板と筺体状の蓋体を用意し、
該蓋体で、凹部内に水晶振動子Ｘ、ＩＣチップ３、電子
部品５を配置して、蓋体を用いて完全に被覆するようす
る。この蓋体の開口周囲と多層セラミック配線基板の周
囲とを低融点ガラスなどのシール部材で接合を行う。
板１と兼用することもできる。例えば、凹部をが形成さ
れた多層セラミック配線基板と筺体状の蓋体を用意し、
該蓋体で、凹部内に水晶振動子Ｘ、ＩＣチップ３、電子
部品５を配置して、蓋体を用いて完全に被覆するようす
る。この蓋体の開口周囲と多層セラミック配線基板の周
囲とを低融点ガラスなどのシール部材で接合を行う。
【００３８】次に、プリント配線基板１に構成された発
振回路とＩＣチップ３の接続状態を説明する。
振回路とＩＣチップ３の接続状態を説明する。
【００３９】発振回路の一例として、図３に示すよう
に、水晶振動子Ｘと、１つのＩＣチップ３とから主に構
成されている。
に、水晶振動子Ｘと、１つのＩＣチップ３とから主に構
成されている。
【００４０】ＩＣチップ３は、図３中、点線部分に示さ
れる回路構成部品が集積化されている。例えば、５つの
インバーターＩ1 〜Ｉ5 、インバーターＩ1 との接続状
態を選択的に切り換えることができる帰還抵抗成分
Ｒ1 、Ｒ2 、負荷容量成分ＣＧ、ＣＤから構成されて
る。これは、ＩＣチップ３の集積形成技術に基づいて形
成され、シリコンなどの半導体基板に、Ｐ型、Ｎ型ドー
パントの注入、拡散、酸化膜の形成、除去、金属被膜の
形成などを繰り返して形成できる。そして、ＩＣチップ
３の表面に、図中点線部分とその外部とを接続するため
の各種パッドが配置されている。これらのパッドとして
は、水晶振動子Ｘの両端と接続するＸＴ1 パッド、ＸＴ
2 パッド、電源が供給されるＶＤＤパッド（図３には示
していない）、アース電位のＶｓｓパッド、発振信号を
出力するＱパッド、発振信号を一時的に停止させるため
の信号を入力するＩＮＨパッド、帰還抵抗成分Ｒ1 、Ｒ
2 を選択するための選択パッド（Ｓ1 パッド、Ｓ2 パッ
ド）を有している。
れる回路構成部品が集積化されている。例えば、５つの
インバーターＩ1 〜Ｉ5 、インバーターＩ1 との接続状
態を選択的に切り換えることができる帰還抵抗成分
Ｒ1 、Ｒ2 、負荷容量成分ＣＧ、ＣＤから構成されて
る。これは、ＩＣチップ３の集積形成技術に基づいて形
成され、シリコンなどの半導体基板に、Ｐ型、Ｎ型ドー
パントの注入、拡散、酸化膜の形成、除去、金属被膜の
形成などを繰り返して形成できる。そして、ＩＣチップ
３の表面に、図中点線部分とその外部とを接続するため
の各種パッドが配置されている。これらのパッドとして
は、水晶振動子Ｘの両端と接続するＸＴ1 パッド、ＸＴ
2 パッド、電源が供給されるＶＤＤパッド（図３には示
していない）、アース電位のＶｓｓパッド、発振信号を
出力するＱパッド、発振信号を一時的に停止させるため
の信号を入力するＩＮＨパッド、帰還抵抗成分Ｒ1 、Ｒ
2 を選択するための選択パッド（Ｓ1 パッド、Ｓ2 パッ
ド）を有している。
【００４１】回路的には、ＸＴ1 パッドとＸＴ2 パッド
との間に第１のインバーターＩ1 が接続されている。ま
た、第１のインバーターＩ1 の入力端は、負荷容量成分
ＣＧを介してアース電位のＶｓｓパッドに接続されてい
る。同様に、第１のインバーターＩ1 の出力端は、負荷
容量成分ＣＤを介してアース電位のＶｓｓパッドに接続
されていると同時に、インバーターＩ2 、Ｉ3 を介して
出力パッドであるＱパッドに導出されている。さらに、
一方端が選択パッドＳ1 に接続された帰還抵抗成分Ｒ1
が、第１のインバーターＩ1 の出力端と負荷容量成分Ｃ
Ｄとの間に接続されている。同様に、一方端が選択パッ
ドＳ2 に接続された帰還抵抗成分Ｒ2 が、第１のインバ
ーターＩ1 の出力端と負荷容量成分ＣＤとの間に接続さ
れている。
との間に第１のインバーターＩ1 が接続されている。ま
た、第１のインバーターＩ1 の入力端は、負荷容量成分
ＣＧを介してアース電位のＶｓｓパッドに接続されてい
る。同様に、第１のインバーターＩ1 の出力端は、負荷
容量成分ＣＤを介してアース電位のＶｓｓパッドに接続
されていると同時に、インバーターＩ2 、Ｉ3 を介して
出力パッドであるＱパッドに導出されている。さらに、
一方端が選択パッドＳ1 に接続された帰還抵抗成分Ｒ1
が、第１のインバーターＩ1 の出力端と負荷容量成分Ｃ
Ｄとの間に接続されている。同様に、一方端が選択パッ
ドＳ2 に接続された帰還抵抗成分Ｒ2 が、第１のインバ
ーターＩ1 の出力端と負荷容量成分ＣＤとの間に接続さ
れている。
【００４２】さらに、ＩＮＨパッドと第３のインバータ
ーＩ3 との間に、２つのインバーターＩ4 、Ｉ5 が配置
されている。
ーＩ3 との間に、２つのインバーターＩ4 、Ｉ5 が配置
されている。
【００４３】このようなＩＣチップ３は、図２に示すよ
うに、プリント配線基板１の凹部３１内に接合・配置さ
れ、ワイヤボンディング細線Ｗによって各パッドと所定
配線パターン１１〜１６とが接続される。
うに、プリント配線基板１の凹部３１内に接合・配置さ
れ、ワイヤボンディング細線Ｗによって各パッドと所定
配線パターン１１〜１６とが接続される。
【００４４】例えば、ＩＣチップ３のＶＤＤパッドは、
プリント配線基板１の電源電位の配線パターン１３に接
続され、Ｖｓｓパッドはアース電位の配線パターン１４
に接続され、Ｑパッドは発振信号の出力するための配線
パターン１５に接続され、ＸＴ1 パッドは、水晶振動子
Ｘの一端側と電気的に接続する配線パターン１１に接続
され、ＸＴ2 パッドは、水晶振動子Ｘの他端側と電気的
に接続する配線パターン１２に接続され、ＩＮＨパッド
は、発振動作を一時停止する信号が入力される配線パタ
ーン１６に接続される。
プリント配線基板１の電源電位の配線パターン１３に接
続され、Ｖｓｓパッドはアース電位の配線パターン１４
に接続され、Ｑパッドは発振信号の出力するための配線
パターン１５に接続され、ＸＴ1 パッドは、水晶振動子
Ｘの一端側と電気的に接続する配線パターン１１に接続
され、ＸＴ2 パッドは、水晶振動子Ｘの他端側と電気的
に接続する配線パターン１２に接続され、ＩＮＨパッド
は、発振動作を一時停止する信号が入力される配線パタ
ーン１６に接続される。
【００４５】次に、２つの帰還抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2 の一
端である選択パッドＳ1 、Ｓ2 は、必要に応じて、イン
バーターＩ1 との接続状態を変えるために、ＸＴ1 パッ
ドと同様に水晶振動子Ｘの一端側と電気的に接続する配
線パターン１１に、ワイヤボンディング細線Ｗ等によっ
て接続される。
端である選択パッドＳ1 、Ｓ2 は、必要に応じて、イン
バーターＩ1 との接続状態を変えるために、ＸＴ1 パッ
ドと同様に水晶振動子Ｘの一端側と電気的に接続する配
線パターン１１に、ワイヤボンディング細線Ｗ等によっ
て接続される。
【００４６】例えば、帰還抵抗成分Ｒｆ1 は、８．２Ｋ
Ω、帰還抵抗成分Ｒｆ2 は、５．６ＫΩとした場合、選
択パッドＳ1 のみを、実質的にインバーターＩ1 の入力
端であるＸＴ1 パッドが接続する配線パターン１１に、
ワイヤボンディング細線Ｗを介して接続すれば、発振回
路の帰還抵抗成分はＲ1 のみが作用して８．２ｋΩとな
る。また、同様に選択パッドＳ2 のみを配線パターン１
１に接続すれば、発振回路の帰還抵抗成分はＲ2 のみが
作用して５．６ｋΩとなる。さらに、選択パッドＳ1 、
Ｓ2 を配線パターン１１にワイヤボンディング細線Ｗを
介して接続すれば、発振回路の帰還抵抗成分はＲ1 とＲ
2 の合成抵抗で作用して３．３ｋΩとなる。即ち、選択
パッドＳ1 、Ｓ2 と配線パターン１１との選択的な接続
によって、合計３種類の帰還抵抗成分が得られることに
なる。
Ω、帰還抵抗成分Ｒｆ2 は、５．６ＫΩとした場合、選
択パッドＳ1 のみを、実質的にインバーターＩ1 の入力
端であるＸＴ1 パッドが接続する配線パターン１１に、
ワイヤボンディング細線Ｗを介して接続すれば、発振回
路の帰還抵抗成分はＲ1 のみが作用して８．２ｋΩとな
る。また、同様に選択パッドＳ2 のみを配線パターン１
１に接続すれば、発振回路の帰還抵抗成分はＲ2 のみが
作用して５．６ｋΩとなる。さらに、選択パッドＳ1 、
Ｓ2 を配線パターン１１にワイヤボンディング細線Ｗを
介して接続すれば、発振回路の帰還抵抗成分はＲ1 とＲ
2 の合成抵抗で作用して３．３ｋΩとなる。即ち、選択
パッドＳ1 、Ｓ2 と配線パターン１１との選択的な接続
によって、合計３種類の帰還抵抗成分が得られることに
なる。
【００４７】仮に、水晶振動子Ｘの基本波周波数を１１
ＭＨｚ、ＩＣチップ３１に集積化された負荷容量成分Ｃ
Ｄ、ＣＧを夫々２０ｐＦとした場合、選択パッドＳ1 と
配線パターン１１との接続によって、出力パッドＱから
は、例えば３３〜４０ＭＨｚの発振の最適条件で出力を
導出することができる。また、選択パッドＳ2 と配線パ
ターン１１との接続によって、出力パッドＱからは、４
０．１〜５０ＭＨｚの発振の最適条件で出力を導出する
ことができる。さらに、選択パッドＳ1 、Ｓ2と配線パ
ターン１１との接続によって、出力パッドＱからは、例
えば５０．１〜６８ＭＨｚの発振の最適条件で出力を導
出することができる。
ＭＨｚ、ＩＣチップ３１に集積化された負荷容量成分Ｃ
Ｄ、ＣＧを夫々２０ｐＦとした場合、選択パッドＳ1 と
配線パターン１１との接続によって、出力パッドＱから
は、例えば３３〜４０ＭＨｚの発振の最適条件で出力を
導出することができる。また、選択パッドＳ2 と配線パ
ターン１１との接続によって、出力パッドＱからは、４
０．１〜５０ＭＨｚの発振の最適条件で出力を導出する
ことができる。さらに、選択パッドＳ1 、Ｓ2と配線パ
ターン１１との接続によって、出力パッドＱからは、例
えば５０．１〜６８ＭＨｚの発振の最適条件で出力を導
出することができる。
【００４８】このような選択は、選択パッドＳ1 、Ｓ2
と配線パターン１１との接続は、例えば、ワイヤボンデ
ィング細線Ｗのボンディング接続位置の選択によって行
われ、これによって、複数種類の周波数の発振条件の最
適化が図れることになる。
と配線パターン１１との接続は、例えば、ワイヤボンデ
ィング細線Ｗのボンディング接続位置の選択によって行
われ、これによって、複数種類の周波数の発振条件の最
適化が図れることになる。
【００４９】上述の実施例によれば、１つのＩＣチップ
３を用いて、受動素子である抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2 を１つ
または両方選択することによって、１つのＩＣチップ３
で３つの発振周波数が可能な水晶発振器が達成でき、Ｉ
Ｃチップ３の汎用性が向上し、ＩＣチップ３の管理が非
常に容易となり、さらに少量多品種（多発振周波数）に
対応が容易となる。
３を用いて、受動素子である抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2 を１つ
または両方選択することによって、１つのＩＣチップ３
で３つの発振周波数が可能な水晶発振器が達成でき、Ｉ
Ｃチップ３の汎用性が向上し、ＩＣチップ３の管理が非
常に容易となり、さらに少量多品種（多発振周波数）に
対応が容易となる。
【００５０】尚、図３の実施例では、インバータＩ1 の
出力信号を２つのインバータＩ2 、Ｉ3 で反転制御し
て、元の位相の信号に変えている。これは、回路基板の
配線パターンなどのチェックを行うために、水晶発振器
の動作を停止させる必要がある。水晶発振器の動作の停
止は、水晶振動子Ｘの安定した発振の維持のために、イ
ンバーターＩ1 の動作を停止させるのではなく、インバ
ーターＩ1 の後段の動作を停止させている。このため、
発振インバータＩ1 から出力までを奇数のインバーター
で構成して、反転制御して、元の位相の信号に変えてい
る。
出力信号を２つのインバータＩ2 、Ｉ3 で反転制御し
て、元の位相の信号に変えている。これは、回路基板の
配線パターンなどのチェックを行うために、水晶発振器
の動作を停止させる必要がある。水晶発振器の動作の停
止は、水晶振動子Ｘの安定した発振の維持のために、イ
ンバーターＩ1 の動作を停止させるのではなく、インバ
ーターＩ1 の後段の動作を停止させている。このため、
発振インバータＩ1 から出力までを奇数のインバーター
で構成して、反転制御して、元の位相の信号に変えてい
る。
【００５１】また、ＩＮＨパッドから入力される信号が
ローレベルの期間中、インバーターＩ3 の動作が停止し
て、その結果、水晶発振器の出力は実質的に停止するこ
とになる。
ローレベルの期間中、インバーターＩ3 の動作が停止し
て、その結果、水晶発振器の出力は実質的に停止するこ
とになる。
【００５２】次に、他の実施例について図４の発振回路
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００５３】図４の発振回路においては、ＩＣチップ３
は、５つのインバーターＩ1 〜Ｉ5、帰還抵抗成分Ｒ、
負荷容量成分ＣＤ、ＣＧ、分周機能を有するフリップフ
ロップ素子Ｆが集積化されている。
は、５つのインバーターＩ1 〜Ｉ5、帰還抵抗成分Ｒ、
負荷容量成分ＣＤ、ＣＧ、分周機能を有するフリップフ
ロップ素子Ｆが集積化されている。
【００５４】そして、分周機能を有するフリップフロッ
プ素子Ｆの入力端は、インバーターＩ3 と第１の出力パ
ッドであるＱ1 パッドとの間に接続し、フリップフロッ
プ素子Ｆの出力端は第２の出力パッドであるＱ2 パッド
となっている。
プ素子Ｆの入力端は、インバーターＩ3 と第１の出力パ
ッドであるＱ1 パッドとの間に接続し、フリップフロッ
プ素子Ｆの出力端は第２の出力パッドであるＱ2 パッド
となっている。
【００５５】従って、ＩＣチップ３のＱ1 パッドからは
原発振信号が導出されて、ＩＣチップ３のＱ2 パッドか
らは原発振信号に対して１／２に分周した出力が導出さ
れている。
原発振信号が導出されて、ＩＣチップ３のＱ2 パッドか
らは原発振信号に対して１／２に分周した出力が導出さ
れている。
【００５６】尚、図４では、分周機能の回路として、１
つのフリップフロップ素子Ｆを用いているが、２つ、３
つと多段に接続しても構わない。このようにすれば、第
２の出力であるＱ2 パッドからは、原発振信号に対して
１／４、１／８に分周された出力が導出できる。また、
複数のフリップフロップ素子Ｆ・・・との間から夫々出
力パッドを導出させることによって、出力パッドである
Ｑ1 パッド、Ｑ2 パッド・・・の選択によって、原発振
信号、原発振信号に対して１／２の周波数の出力信号、
１／４の周波数の出力信号、１／８の周波数の出力信号
・・・が得られることになる。
つのフリップフロップ素子Ｆを用いているが、２つ、３
つと多段に接続しても構わない。このようにすれば、第
２の出力であるＱ2 パッドからは、原発振信号に対して
１／４、１／８に分周された出力が導出できる。また、
複数のフリップフロップ素子Ｆ・・・との間から夫々出
力パッドを導出させることによって、出力パッドである
Ｑ1 パッド、Ｑ2 パッド・・・の選択によって、原発振
信号、原発振信号に対して１／２の周波数の出力信号、
１／４の周波数の出力信号、１／８の周波数の出力信号
・・・が得られることになる。
【００５７】また、分周方法として、ＩＣチップ３に集
積したフリップフロップ素子で説明したが、ＩＣチップ
３に集積したアンド、オアゲート、カウンター回路など
を組み合わせて、ロジック回路によって分周することも
できる。
積したフリップフロップ素子で説明したが、ＩＣチップ
３に集積したアンド、オアゲート、カウンター回路など
を組み合わせて、ロジック回路によって分周することも
できる。
【００５８】次に、さらに他の実施例を図５の発振回路
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００５９】図３に示す発振回路では、選択可能な受動
素子として帰還抵抗成分Ｒを対象としていたが、この実
施例では、帰還抵抗成分Ｒ以外に、受動素子である負荷
容量成分によって制御を可能にしたものである。
素子として帰還抵抗成分Ｒを対象としていたが、この実
施例では、帰還抵抗成分Ｒ以外に、受動素子である負荷
容量成分によって制御を可能にしたものである。
【００６０】電源電圧ＶＤＤによって、発振出力の特性
（発振レベル）が変動してしまうことがある。また、電
源電圧ＶＤＤは、水晶発振器が実装される電子機器、通
信機器側の諸条件によって決定される場合が多い。
（発振レベル）が変動してしまうことがある。また、電
源電圧ＶＤＤは、水晶発振器が実装される電子機器、通
信機器側の諸条件によって決定される場合が多い。
【００６１】本実施例では、異なる電源電圧ＶＤＤであ
っても、安定した発振出力が得られるようにしたもので
ある。
っても、安定した発振出力が得られるようにしたもので
ある。
【００６２】ＩＣチップ３は、５つのインバーターＩ1
〜Ｉ5 、帰還抵抗成分Ｒ、２つの選択可能状態な負荷容
量成分ＣＤ1 、ＣＤ2 、ＣＧ1 、ＣＧ2 が集積化されて
いる。
〜Ｉ5 、帰還抵抗成分Ｒ、２つの選択可能状態な負荷容
量成分ＣＤ1 、ＣＤ2 、ＣＧ1 、ＣＧ2 が集積化されて
いる。
【００６３】負荷容量成分ＣＤ1 は、その一端がインバ
ータＩ1 の出力端側に接続し、他端がアース電位（Ｖｓ
ｓ）に接続されている。また、負荷容量成分ＣＧ1 は、
その一端がインバータＩ1 の入力端側に接続し、他端が
アース電位（Ｖｓｓ）に接続されている。
ータＩ1 の出力端側に接続し、他端がアース電位（Ｖｓ
ｓ）に接続されている。また、負荷容量成分ＣＧ1 は、
その一端がインバータＩ1 の入力端側に接続し、他端が
アース電位（Ｖｓｓ）に接続されている。
【００６４】負荷容量成分ＣＧ2 は、その一端がインバ
ータＩ1 の入力端側に接続され、その他端が選択パッド
Ｓ3 となっている。また、負荷容量成分ＣＤ2 は、その
一端がインバータＩ1 の入力側に接続し、その他端が選
択パッドＳ4 となっている。
ータＩ1 の入力端側に接続され、その他端が選択パッド
Ｓ3 となっている。また、負荷容量成分ＣＤ2 は、その
一端がインバータＩ1 の入力側に接続し、その他端が選
択パッドＳ4 となっている。
【００６５】即ち、選択パッドＳ3 、Ｓ4 が開放状態で
は、インバーターＩ1 の入力側、出力側には、負荷容量
成分は、夫々ＣＧ1 、ＣＤ1 のみが接続されている。
は、インバーターＩ1 の入力側、出力側には、負荷容量
成分は、夫々ＣＧ1 、ＣＤ1 のみが接続されている。
【００６６】そして、選択パッドＳ3 、選択パッバＳ4
をＶｓｓパッドが接続するアース電位の配線パターン１
４にワイヤボンディング細線Ｗを介して夫々接続するこ
とによって、インバーターＩ1 の入力側の負荷容量成分
は、負荷容量成分ＣＧ1 とＣＧ2 との合成容量が接続さ
れることになり、同時に、インバーターＩ1 の出力側の
負荷容量成分は、負荷容量成分ＣＤ1 とＣＤ2 との合成
容量が接続されることになる。
をＶｓｓパッドが接続するアース電位の配線パターン１
４にワイヤボンディング細線Ｗを介して夫々接続するこ
とによって、インバーターＩ1 の入力側の負荷容量成分
は、負荷容量成分ＣＧ1 とＣＧ2 との合成容量が接続さ
れることになり、同時に、インバーターＩ1 の出力側の
負荷容量成分は、負荷容量成分ＣＤ1 とＣＤ2 との合成
容量が接続されることになる。
【００６７】例えば、負荷容量ＣＧ1 、ＣＤ1 を夫々１
０ｐＦ、負荷容量ＣＧ2 、ＣＤ2 を夫々１０ｐＦとして
おけば、電源電圧が３．３Ｖの場合、選択パッドＳ3 、
Ｓ4を開放状態にしておき、また、電源電圧が５Ｖの場
合、選択パッドＳ3 、Ｓ4 をアース電位の配線パターン
１６を接続すれば、各電源電圧ＶＤＤに応じた発振飛び
がなく安定した発振出力が得られる。
０ｐＦ、負荷容量ＣＧ2 、ＣＤ2 を夫々１０ｐＦとして
おけば、電源電圧が３．３Ｖの場合、選択パッドＳ3 、
Ｓ4を開放状態にしておき、また、電源電圧が５Ｖの場
合、選択パッドＳ3 、Ｓ4 をアース電位の配線パターン
１６を接続すれば、各電源電圧ＶＤＤに応じた発振飛び
がなく安定した発振出力が得られる。
【００６８】この実施例では、選択範囲が、負荷容量成
分ＣＤ2 、ＣＧ2 の接続か否かであるが、先の実施例の
ように、３以上の種類の負荷容量成分からの必ず１つ以
上を選択・接続するようにしても構わない。
分ＣＤ2 、ＣＧ2 の接続か否かであるが、先の実施例の
ように、３以上の種類の負荷容量成分からの必ず１つ以
上を選択・接続するようにしても構わない。
【００６９】以上の図３、図４、図５の説明から、ＩＣ
チップ３全体に、選択可能な複数の帰還抵抗成分、選択
可能な複数の負荷容量成分、分周機能と選択可能な出力
パッドを集積化しておけば、帰還抵抗成分の選択によっ
て、発振周波数の制御が、負荷容量成分の選択によっ
て、電源電圧に対応した適正の動作が、出力パッドの選
択によって、分周関係にある複数の発振出力が得られる
ことになり、従来、これらをＩＣチップ３の外付けの電
子部品５などで行っていたことが、全てＩＣチップ３に
集積化することが可能であるため、プリント配線基板１
に搭載する電子部品５の部品点数が減少し、同時に、配
線パターン１１の引き回しパターンも簡略化して、水晶
発振器の小型化、汎用性に大きく貢献できるものとな
る。
チップ３全体に、選択可能な複数の帰還抵抗成分、選択
可能な複数の負荷容量成分、分周機能と選択可能な出力
パッドを集積化しておけば、帰還抵抗成分の選択によっ
て、発振周波数の制御が、負荷容量成分の選択によっ
て、電源電圧に対応した適正の動作が、出力パッドの選
択によって、分周関係にある複数の発振出力が得られる
ことになり、従来、これらをＩＣチップ３の外付けの電
子部品５などで行っていたことが、全てＩＣチップ３に
集積化することが可能であるため、プリント配線基板１
に搭載する電子部品５の部品点数が減少し、同時に、配
線パターン１１の引き回しパターンも簡略化して、水晶
発振器の小型化、汎用性に大きく貢献できるものとな
る。
【００７０】図６は、本発明のさらに他の実施例の回路
図を示す。上述の実施例では、水晶振動子Ｘに対して、
基本波レベルの周波数帯域、また、３倍波レベルの周波
数帯域での発振を想定したものであるが、この実施例で
は、３倍波、５倍波、７倍波などの発振が可能となる。
図を示す。上述の実施例では、水晶振動子Ｘに対して、
基本波レベルの周波数帯域、また、３倍波レベルの周波
数帯域での発振を想定したものであるが、この実施例で
は、３倍波、５倍波、７倍波などの発振が可能となる。
【００７１】ＩＣチップ３は、５つのインバーターＩ1
〜Ｉ5 、帰還抵抗成分Ｒ、２つの負荷容量成分ＣＧ、Ｃ
Ｄ、選択可能なインダクタンス成分Ｌ1 、Ｌ2 が集積化
されている。
〜Ｉ5 、帰還抵抗成分Ｒ、２つの負荷容量成分ＣＧ、Ｃ
Ｄ、選択可能なインダクタンス成分Ｌ1 、Ｌ2 が集積化
されている。
【００７２】インダクタンス成分Ｌ1 、Ｌ2 は、その一
端がインバータＩ1 の出力端に接続し、他端は選択パッ
ドＳ5 、Ｓ6 となっている。
端がインバータＩ1 の出力端に接続し、他端は選択パッ
ドＳ5 、Ｓ6 となっている。
【００７３】例えば、インダクタンス成分Ｌ1 、Ｌ2 の
他端が開放状態、即ち選択パッドＳ5 、Ｓ6 に何等の接
続がない場合には、帰還抵抗成分Ｒ、負荷容量成分Ｃ
Ｇ、ＣＤのみで動作して、所定周波数（例えば３倍波）
の発振信号が出力パッドＱから得られることになる。
他端が開放状態、即ち選択パッドＳ5 、Ｓ6 に何等の接
続がない場合には、帰還抵抗成分Ｒ、負荷容量成分Ｃ
Ｇ、ＣＤのみで動作して、所定周波数（例えば３倍波）
の発振信号が出力パッドＱから得られることになる。
【００７４】また、選択パッドＳ5 とインバータＩ1 の
入力端側、即ち、ＸＴ1 パッドと配線パターン１１にワ
イヤボンディング細線Ｗを介して接続した場合には、水
晶振動子Ｘに対して並列的にインダクタンス成分Ｌ1 が
付加されることになり、また、選択パッドＳ6 とインバ
ータＩ1 の入力端側、即ち、ＸＴ1 パッドと配線パター
ン１１にワイヤボンディング細線Ｗを介して接続した場
合には、水晶振動子Ｘに対して並列的にインダクタンス
成分Ｌ2 が付加されることになり、、水晶振動子Ｘに対
して並列的にインダクタンス成分Ｌ2 を付加することが
でき、さらに、選択パッドＳ5 、Ｓ6 とインバータＩ1
の入力端側、即ち、ＸＴ1 パッドと配線パターン１１に
ワイヤボンディング細線Ｗを介して接続した場合には、
水晶振動子Ｘに対して並列的にインダクタンス成分Ｌ1
とインダクタンス成分Ｌ2 との合成インダクタンス成分
が付加されることになる。
入力端側、即ち、ＸＴ1 パッドと配線パターン１１にワ
イヤボンディング細線Ｗを介して接続した場合には、水
晶振動子Ｘに対して並列的にインダクタンス成分Ｌ1 が
付加されることになり、また、選択パッドＳ6 とインバ
ータＩ1 の入力端側、即ち、ＸＴ1 パッドと配線パター
ン１１にワイヤボンディング細線Ｗを介して接続した場
合には、水晶振動子Ｘに対して並列的にインダクタンス
成分Ｌ2 が付加されることになり、、水晶振動子Ｘに対
して並列的にインダクタンス成分Ｌ2 を付加することが
でき、さらに、選択パッドＳ5 、Ｓ6 とインバータＩ1
の入力端側、即ち、ＸＴ1 パッドと配線パターン１１に
ワイヤボンディング細線Ｗを介して接続した場合には、
水晶振動子Ｘに対して並列的にインダクタンス成分Ｌ1
とインダクタンス成分Ｌ2 との合成インダクタンス成分
が付加されることになる。
【００７５】これによって、水晶振動子Ｘの５倍波、７
倍波の発振信号が同調して、強められることによって、
安定した５倍波、７倍波の発振が非常に安定した水晶発
振器が達成されることになる。
倍波の発振信号が同調して、強められることによって、
安定した５倍波、７倍波の発振が非常に安定した水晶発
振器が達成されることになる。
【００７６】上述の各実施例において、選択パッドＳ1
〜Ｓ6 と所定配線パターン１１との接続は、ワイヤボン
ディング細線Ｗによって行われるが、近時、フリップチ
ップ型ＩＣチップ３が増加している。即ち、パッドはＩ
Ｃチップ３の下面側に配置されており、半田ボールなど
を介して電気的に接続される構造である。この場合に、
具体的な選択方法として、接続バンプの選択的な形成
や、配線パターン１１、１２、１４側での導電性部材を
付加したり、切断したりすることによって行うことがで
きる。
〜Ｓ6 と所定配線パターン１１との接続は、ワイヤボン
ディング細線Ｗによって行われるが、近時、フリップチ
ップ型ＩＣチップ３が増加している。即ち、パッドはＩ
Ｃチップ３の下面側に配置されており、半田ボールなど
を介して電気的に接続される構造である。この場合に、
具体的な選択方法として、接続バンプの選択的な形成
や、配線パターン１１、１２、１４側での導電性部材を
付加したり、切断したりすることによって行うことがで
きる。
【００７７】また、図３において、抵抗成分Ｒ1 、Ｒ2
の一端はインバーターＩ1 の出力端に接続されて、その
他端は選択パッドＳ1 、Ｓ2 となっているが、これを抵
抗成分Ｒ1 、Ｒ2 の一端を選択パッドＳ1 、Ｓ2 とし
て、その他端をインバーターＩ1 の入力端に接続してお
き、選択パッドＳ1 、Ｓ2 をＸＴ2 パッドと接続する配
線パターン１２に選択的に接続するようにしてもよい。
また、配線パターン１１や１２を利用せず、選択パッド
Ｓ1 、Ｓ2 とＸＴ1 パッド又ＸＴ2 パッドに直接接続す
るようにしても構わない。
の一端はインバーターＩ1 の出力端に接続されて、その
他端は選択パッドＳ1 、Ｓ2 となっているが、これを抵
抗成分Ｒ1 、Ｒ2 の一端を選択パッドＳ1 、Ｓ2 とし
て、その他端をインバーターＩ1 の入力端に接続してお
き、選択パッドＳ1 、Ｓ2 をＸＴ2 パッドと接続する配
線パターン１２に選択的に接続するようにしてもよい。
また、配線パターン１１や１２を利用せず、選択パッド
Ｓ1 、Ｓ2 とＸＴ1 パッド又ＸＴ2 パッドに直接接続す
るようにしても構わない。
【００７８】同様に、図５において、負荷容量成分ＣＤ
2 、ＣＧ2 の一端をＶＳＳパッドに接続するようにし
て、その他端を選択パッドＳ3 、Ｓ4 としてもよい。こ
の場合には、選択パッドＳ3 、Ｓ4 はＸＴ1 パッド、Ｘ
Ｔ2 パッドが接続される配線パターン１１、１２に接続
する。または、ＸＴ1 パッド、ＸＴ2 パッドに直接接続
してもよい。
2 、ＣＧ2 の一端をＶＳＳパッドに接続するようにし
て、その他端を選択パッドＳ3 、Ｓ4 としてもよい。こ
の場合には、選択パッドＳ3 、Ｓ4 はＸＴ1 パッド、Ｘ
Ｔ2 パッドが接続される配線パターン１１、１２に接続
する。または、ＸＴ1 パッド、ＸＴ2 パッドに直接接続
してもよい。
【００７９】
【発明の効果】以上のように本発明では、ＩＣチップに
発振回路を構成する受動素子を、複数の成分が得られる
ように集積して、選択パッドを用いて、インバーターと
の接続状態を選択的に切り換える事ができ、その接続状
態に応じた発振出力特性を導出することができる。
発振回路を構成する受動素子を、複数の成分が得られる
ように集積して、選択パッドを用いて、インバーターと
の接続状態を選択的に切り換える事ができ、その接続状
態に応じた発振出力特性を導出することができる。
【００８０】このため、ＩＣチップの外部に接続する電
子部品の部品数を最小限にして、複数種類の発振特性を
１つのＩＣチップで対応できるため、ＩＣチップの汎用
性が向上し、同時に、水晶発振器の小型化が達成でき
る。
子部品の部品数を最小限にして、複数種類の発振特性を
１つのＩＣチップで対応できるため、ＩＣチップの汎用
性が向上し、同時に、水晶発振器の小型化が達成でき
る。
【図１】本発明の水晶発振器の断面図である。
【図２】本発明の水晶発振器のＩＣチップの周辺の平面
図である。
図である。
【図３】本発明の水晶発振器の発振回路図である。
【図４】本発明の他の水晶発振器の発振回路図である。
【図５】本発明の別の水晶発振器の発振回路図である。
【図６】本発明のさらに別の水晶発振器の発振回路図で
ある。
ある。
【図７】典型的な水晶発振器の発振回路図である。
１・・・・プリント配線基板 ２・・・容器体 ３・・・ＩＣチップ Ｘ・・・水晶振動子 Ｉ1 〜Ｉ5 ・・・インバーター Ｒ・・・・・・・帰還抵抗成分 ＣＤ、ＣＧ・・・負荷容量成分 Ｆ・・・・・・・フリップフロップ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｈ 9/02 Ｈ０３Ｈ 9/02 Ｂ 9/19 9/19 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の受動素子及びインバーターが集積
されたＩＣチップと、該ＩＣチップのインバーターに接
続される水晶振動子とから成り、各受動素子とインバー
ターとの接続を切り換えることによって異なる特性の発
振出力を導出する水晶発振器。 - 【請求項２】 前記複数の受動素子は、帰還抵抗成分、
負荷容量成分、インダクタンス成分のうち、少なくとも
１成分であることを特徴とする請求項１記載の水晶発振
器。 - 【請求項３】 前記ＩＣチップに分周機能を設けるとと
もに、発振出力をそのまま導出する第１の出力パッド
と、前記分周機能を介して該発振出力を所定分周率で分
周した結果を導出する第２の出力パッドとを具備させた
ことを特徴とする請求項１記載の水晶発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4161996A JPH09232870A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 水晶発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4161996A JPH09232870A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 水晶発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232870A true JPH09232870A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12613363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4161996A Pending JPH09232870A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 水晶発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09232870A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007084040A (ja) * | 2005-09-19 | 2007-04-05 | Hitachi Ltd | 電子回路用ハウジング及びその構成方法 |
-
1996
- 1996-02-28 JP JP4161996A patent/JPH09232870A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007084040A (ja) * | 2005-09-19 | 2007-04-05 | Hitachi Ltd | 電子回路用ハウジング及びその構成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040203 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |