本發(fā)明涉及電路裝置、振蕩器、電子設(shè)備和移動(dòng)體等。
背景技術(shù):
以往,公知有被稱(chēng)作tcxo(temperaturecompensatedcrystaloscillator:溫度補(bǔ)償晶體振蕩器)的溫度補(bǔ)償型振蕩器。該tcxo例如用作便攜通信終端、gps關(guān)聯(lián)設(shè)備、可穿戴設(shè)備或車(chē)載設(shè)備等中的基準(zhǔn)信號(hào)源等。
該tcxo包括作為模擬方式的溫度補(bǔ)償型振蕩器的atcxo和作為數(shù)字方式的溫度補(bǔ)償型振蕩器的dtcxo。作為atcxo的現(xiàn)有技術(shù),已知專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的技術(shù)。作為dtcxo的現(xiàn)有技術(shù)已知專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的技術(shù)。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-199631號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)昭64-82809號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
tcxo等振蕩器要求非常高的頻率精度,因此使用具備低噪聲和低溫度特性等特性的電源。以往,在atcxo等的模擬方式的振蕩器中,作為外部電源使用ldo(lowdrop-out:低壓差)方式等的線(xiàn)性調(diào)節(jié)器,內(nèi)部的電源電路通過(guò)以帶隙參考電路的輸出作為參考電壓的ldo方式等的線(xiàn)性調(diào)節(jié)器構(gòu)成。在這種電路結(jié)構(gòu)中,獲得低噪聲且低溫度特性的電源,而且難以實(shí)現(xiàn)低消耗功率化。例如,用作外部電源的線(xiàn)性調(diào)節(jié)器相比開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器而言消耗功率較大。另一方面,若作為外部電源而使用開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器則雖然能夠降低消耗功率,然而相比線(xiàn)性調(diào)節(jié)器而言噪聲較大,因此對(duì)于內(nèi)部的電源電路要求較高的psrr(powersupplyrejectionratio:電源抑制比)。用于內(nèi)部的電源電路的帶隙參考電路越降低消耗電流則越難以維持較高的psrr,在低噪聲的狀態(tài)下難以達(dá)成低消耗功率化。
根據(jù)本發(fā)明的若干方面,可提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)成電源的低消耗功率化的dtcxo等的數(shù)字方式的振蕩器的電路裝置、振蕩器、電子設(shè)備和移動(dòng)體等。
用于解決問(wèn)題的手段
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及電路裝置,該電路裝置包括:電源電路,其被供給外部電源,并且具有生成基于晶體管的功函數(shù)差的基準(zhǔn)電壓的至少1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路,將通過(guò)所述基準(zhǔn)電壓生成電路生成的所述基準(zhǔn)電壓作為電源電壓供給;以及數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路,其被從所述電源電路供給所述電源電壓而進(jìn)行工作,所述數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路具有:a/d變換部,其對(duì)來(lái)自溫度傳感器部的溫度檢測(cè)電壓進(jìn)行a/d變換,并輸出溫度檢測(cè)數(shù)據(jù);處理部,其根據(jù)所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行振蕩頻率的溫度補(bǔ)償處理,輸出所述振蕩頻率的頻率控制數(shù)據(jù);以及振蕩信號(hào)生成電路,其使用來(lái)自所述處理部的所述頻率控制數(shù)據(jù)和振子,生成根據(jù)所述頻率控制數(shù)據(jù)而設(shè)定的所述振蕩頻率的振蕩信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,根據(jù)晶體管的功函數(shù)差而生成基準(zhǔn)電壓,該基準(zhǔn)電壓作為電源電壓而被供給至數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路。根據(jù)晶體管的功函數(shù)差生成基準(zhǔn)電壓,從而相比使用例如帶隙參考電路等的情況而言既能夠降低消耗電流,又能夠維持較高的psrr。由此,可實(shí)現(xiàn)能夠達(dá)成電源的低消耗功率化的dtcxo等的數(shù)字方式的振蕩器。
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方面可以構(gòu)成為,所述振蕩信號(hào)生成電路具有:d/a變換部,其進(jìn)行針對(duì)所述頻率控制數(shù)據(jù)的d/a變換,輸出所述振蕩頻率的頻率控制電壓;以及振蕩電路,其根據(jù)所述頻率控制電壓而按照所述振蕩頻率使振子振蕩,作為所述至少1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路,所述電源電路具有以下電路中的至少1個(gè):第1基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路,其將根據(jù)所述功函數(shù)差而生成的第1基準(zhǔn)電壓作為第1電源電壓提供給所述a/d變換部;第2基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路,其將根據(jù)所述功函數(shù)差而生成的第2基準(zhǔn)電壓作為第2電源電壓提供給所述處理部;以及第3基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路,其將根據(jù)所述功函數(shù)差而生成的第3基準(zhǔn)電壓作為第3電源電壓提供給所述d/a變換部。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,設(shè)置有與a/d變換部、處理部、d/a變換部分別對(duì)應(yīng)的第1基準(zhǔn)電壓生成電路、第2基準(zhǔn)電壓生成電路、第3基準(zhǔn)電壓生成電路中的至少1個(gè)基準(zhǔn)電流生成電路。由此,能夠?qū)⒏鞑糠值碾娫淳€(xiàn)分離,因此可抑制經(jīng)由電源線(xiàn)的噪聲的傳播,能夠提升振蕩信號(hào)的精度(例如相位噪聲特性)。另外,本發(fā)明的一個(gè)方面中,利用數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償,因此能夠包含電源的溫度特性對(duì)振蕩頻率的溫度特性帶來(lái)的影響而進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
另外,本發(fā)明的一個(gè)方面可以構(gòu)成為,電路裝置包括根據(jù)所述基準(zhǔn)電壓生成基準(zhǔn)電流的基準(zhǔn)電流生成電路,所述振蕩信號(hào)生成電路具有振蕩電路,該振蕩電路利用基于所述基準(zhǔn)電流的驅(qū)動(dòng)電流使所述振子進(jìn)行振蕩。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,對(duì)應(yīng)于振蕩電路而設(shè)有基準(zhǔn)電流生成電路。由此,能夠從處理部等的其他電路的電源線(xiàn)上分離振蕩電路,因此可抑制經(jīng)由電源線(xiàn)的噪聲的傳播,能夠提升振蕩信號(hào)的精度(例如相位噪聲特性)。另外,在本發(fā)明的一個(gè)方面中,利用數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償,因此能夠包含電源的溫度特性對(duì)振蕩頻率的溫度特性帶來(lái)的影響而進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
另外,本發(fā)明的一個(gè)方面可以構(gòu)成為,所述基準(zhǔn)電流生成電路具有:第1晶體管,其設(shè)置于高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)與第1節(jié)點(diǎn)之間;第2晶體管,其設(shè)置于所述第1節(jié)點(diǎn)與第2節(jié)點(diǎn)之間;第1運(yùn)算放大器,其第1輸入節(jié)點(diǎn)被輸入所述基準(zhǔn)電壓,第2輸入節(jié)點(diǎn)連接于所述第2節(jié)點(diǎn),輸出節(jié)點(diǎn)連接于所述第1晶體管的柵極;以及第2運(yùn)算放大器,其第1輸入節(jié)點(diǎn)被輸入用于設(shè)定所述第1節(jié)點(diǎn)的電壓的規(guī)定電壓,第2輸入節(jié)點(diǎn)連接于所述第1節(jié)點(diǎn),輸出節(jié)點(diǎn)連接于所述第2晶體管的柵極。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,利用第2運(yùn)算放大器的反饋控制,第1節(jié)點(diǎn)的電壓被設(shè)定為規(guī)定電壓,而利用第1運(yùn)算放大器的反饋控制,第2節(jié)點(diǎn)的電壓被設(shè)定為基準(zhǔn)電壓。這樣,第1節(jié)點(diǎn)的電壓和第2節(jié)點(diǎn)的電壓被固定,從而不易受到高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)的電壓變動(dòng)的影響,能夠生成高穩(wěn)定性的基準(zhǔn)電流。
另外,本發(fā)明的一個(gè)方面可以構(gòu)成為,所述至少1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路具有:第3晶體管;第4晶體管,其柵電極的導(dǎo)電性與所述第3晶體管不同;電流鏡電路,其向所述第3晶體管和所述第4晶體管供給電流;第1電阻,其一端被施加與所述第3晶體管和所述第4晶體管的功函數(shù)差電壓對(duì)應(yīng)的電壓;以及第5晶體管,其設(shè)置于電源用節(jié)點(diǎn)與所述第1電阻的所述一端之間,柵極電壓根據(jù)所述第4晶體管的漏極電壓而被控制,所述至少1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路將所述第1電阻的所述一端的電壓作為所述基準(zhǔn)電壓輸出。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,通過(guò)第3晶體管和第4晶體管構(gòu)成差動(dòng)對(duì),該差動(dòng)對(duì)的輸出經(jīng)由第5晶體管而被反饋到第4晶體管的柵極。由此,能夠向第5晶體管的一端(第1電阻的一端)輸出與第3晶體管和第4晶體管的功函數(shù)差電壓對(duì)應(yīng)的電壓(基準(zhǔn)電壓)。
另外,本發(fā)明的一個(gè)方面可以構(gòu)成為,所述電源用節(jié)點(diǎn)是高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)。
電源用節(jié)點(diǎn)是被供給包含上述的第3~第5晶體管和第1電阻的功函數(shù)差放大器的電源電壓的節(jié)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,電源用節(jié)點(diǎn)是高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn),從而能夠利用1段的功函數(shù)差放大器構(gòu)成基準(zhǔn)電流生成電路。
另外,本發(fā)明的一個(gè)方面可以構(gòu)成為,所述至少1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路具有:第6晶體管;第7晶體管,其柵電極的導(dǎo)電性與所述第6晶體管不同;電流鏡電路,其向所述第6晶體管和所述第7晶體管供給電流;第2電阻,其一端被施加與所述第6晶體管和所述第7晶體管的功函數(shù)差電壓對(duì)應(yīng)的電壓;以及第8晶體管,其設(shè)置于高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)與所述第2電阻的所述一端之間,其柵極電壓根據(jù)所述第7晶體管的漏極電壓而被控制,所述至少1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路將所述第2電阻的所述一端的電壓輸出給所述電源用節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,由包含第6~第8晶體管和第2電阻的第1功函數(shù)差放大器生成的基準(zhǔn)電壓被提供給包含第3~第5晶體管和第1電阻的第2功函數(shù)差放大器的電源用節(jié)點(diǎn)。由此,能夠利用2段的功函數(shù)差放大器構(gòu)成基準(zhǔn)電流生成電路。
另外,本發(fā)明的一個(gè)方面可以構(gòu)成為,所述至少1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路具有:第9晶體管;第10晶體管,其柵電極的導(dǎo)電性與所述第9晶體管不同;電流鏡電路,其向所述第9晶體管和所述第10晶體管供給電流;以及第11晶體管,其設(shè)置于高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)與所述第10晶體管的柵極之間,其柵極電壓根據(jù)所述第10晶體管的漏極電壓而被控制,所述至少1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路將作為與所述第9晶體管和所述第10晶體管的功函數(shù)差電壓對(duì)應(yīng)的電壓的所述第11晶體管的漏極電壓輸出給所述電源用節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,由包含第9~第11晶體管的第1功函數(shù)差放大器生成的基準(zhǔn)電壓被提供給包含第3~第5晶體管和第1電阻的第2功函數(shù)差放大器的電源用節(jié)點(diǎn)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),也能夠利用2段的功函數(shù)差放大器構(gòu)成基準(zhǔn)電流生成電路。
另外,本發(fā)明的一個(gè)方面可以構(gòu)成為,所述第5晶體管是耗盡型晶體管。
在利用2段的功函數(shù)差放大器構(gòu)成基準(zhǔn)電流生成電路的情況下,第2功函數(shù)差放大器的電源電壓和輸出電壓都成為基于功函數(shù)差的基準(zhǔn)電壓。因此,輸出第2功函數(shù)差放大器的輸出電壓的第5晶體管的柵極-源極間電壓會(huì)變得非常小。在這方面,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,第5晶體管是耗盡型晶體管,因而能夠使第5晶體管進(jìn)行工作。
另外,本發(fā)明的一個(gè)方面可以構(gòu)成為,所述至少1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路具有設(shè)置于所述第5晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)與低電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)之間的電容器。
第5晶體管是將由第3晶體管和第4晶體管構(gòu)成的差動(dòng)對(duì)的輸出反饋給第4晶體管的柵極的晶體管。在該第5晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)與低電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置有電容器,從而能夠提升psrr的頻率特性。
另外,本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及振蕩器,該振蕩器包括上述任意一個(gè)方面所述的電路裝置以及所述振子。
另外,本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及電子設(shè)備,該電子設(shè)備包括上述任意一個(gè)方面所述的電路裝置。
另外,本發(fā)明的另一個(gè)方面可以構(gòu)成為,電子設(shè)備包括供給所述外部電源的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器。
另外,本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及移動(dòng)體,該移動(dòng)體包括上述任意一個(gè)方面所述的電路裝置。
附圖說(shuō)明
圖1是電路裝置的結(jié)構(gòu)例。
圖2是電路裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
圖3a是振蕩頻率的溫度依賴(lài)性的示例。圖3b是處理部的輸入數(shù)據(jù)與處理部的輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的示例。
圖4是電路裝置的第2詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
圖5是電子設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)例。
圖6是基準(zhǔn)電壓生成電路的第1詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
圖7是基準(zhǔn)電壓生成電路的第2詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
圖8是基準(zhǔn)電壓生成電路的第3詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
圖9是基準(zhǔn)電壓生成電路的psrr的頻率特性的示意圖。
圖10是基準(zhǔn)電流生成電路、振蕩電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
圖11是d/a變換部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
圖12a是溫度傳感器部的第1結(jié)構(gòu)例。圖12b是溫度傳感器部的第2結(jié)構(gòu)例。圖12c是溫度傳感器部的溫度特性的示例。
圖13是a/d變換部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
圖14是電路裝置的第1變形結(jié)構(gòu)例。
圖15是電路裝置的第2變形結(jié)構(gòu)例。
圖16a是振蕩器的結(jié)構(gòu)例。圖16b是電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)例。圖16c是移動(dòng)體的示例。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
10:溫度傳感器部,20:a/d變換部,22:邏輯部,23:處理部,24:緩存器部,26:模擬部,27:比較部,28:溫度傳感器部用放大器,30:存儲(chǔ)部,40:電源電路,41:第1基準(zhǔn)電壓生成電路,42:第2基準(zhǔn)電壓生成電路,43:第3基準(zhǔn)電壓生成電路,44:第4基準(zhǔn)電壓生成電路,45:第5基準(zhǔn)電壓生成電路,46:第6基準(zhǔn)電壓生成電路,50:處理部,80:d/a變換部,90:調(diào)制電路,100:d/a變換器,110:數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路,120:濾波電路,140:振蕩信號(hào)生成電路,142:可變電容電路,150:振蕩電路,160:緩沖電路,170:基準(zhǔn)電流生成電路,206:汽車(chē),207:車(chē)體,208:控制裝置,209:車(chē)輪,400:振蕩器,410:封裝,420:振子,500:電路裝置,510:通信部,520:處理部,530:操作部,540:顯示部,550:存儲(chǔ)部,560:開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器,amd1:第1運(yùn)算放大器,amd2:第2運(yùn)算放大器,ca:電容器,dds:頻率控制數(shù)據(jù),dtd:溫度檢測(cè)數(shù)據(jù),ibx:驅(qū)動(dòng)電流,ird:基準(zhǔn)電流,ndg:電源用節(jié)點(diǎn),ndb:第2節(jié)點(diǎn),ndc:第1節(jié)點(diǎn),rpa:第1電阻,rpb:第2電阻,ssc:振蕩信號(hào),tac:第3晶體管,tad:第4晶體管,tae:第5晶體管,tbc:第6晶體管,tbd:第7晶體管,tbe:第8晶體管,tcc:第9晶體管,tcd:第10晶體管,tce:第11晶體管,tda:第1晶體管,tdb:第2晶體管,vra:第1電源電壓,vrb:第2電源電壓,vrc:第3電源電壓,vtd:溫度檢測(cè)電壓,vvd:規(guī)定電壓,xtal:振子。
具體實(shí)施方式
以下,對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。此外,以下說(shuō)明的本實(shí)施方式并非對(duì)權(quán)利要求書(shū)的范圍中記載的本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行不當(dāng)限定,在本實(shí)施方式中說(shuō)明的所有結(jié)構(gòu)都并非必須作為本發(fā)明的解決手段。
1、結(jié)構(gòu)
圖1示出本實(shí)施方式的電路裝置的基本結(jié)構(gòu)例。該電路裝置是實(shí)現(xiàn)dtcxo或ocxo(ovencontrolledcrystaloscillator:恒溫晶體振蕩器)等的數(shù)字方式的振蕩器的電路裝置(半導(dǎo)體芯片)。例如將該電路裝置和振子xtal收納于封裝中,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字方式的振蕩器。
圖1的電路裝置包括數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路110和電源電路40。數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路110包括a/d變換部20、處理部50、振蕩信號(hào)生成電路140。另外,電路裝置可以包括溫度傳感器部10和緩沖電路160。并且,電路裝置的結(jié)構(gòu)不限于圖1的結(jié)構(gòu),可進(jìn)行省略其中一部分的結(jié)構(gòu)要素(例如溫度傳感器部、緩沖電路、a/d變換部等)或追加其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種變形實(shí)施。
振子xtal例如是水晶振子等的壓電振子。振子xtal可以是設(shè)置于恒溫槽內(nèi)的恒溫型振子(ocxo)。振子xtal可以是諧振器(電氣機(jī)械的諧振子或電氣的諧振電路)。作為振子xtal,可采用壓電振子、saw(surfaceacousticwave:表面聲波)諧振子、mems(microelectromechanicalsystems:微電子機(jī)械系統(tǒng))振子等。作為振子xtal的基板材料,可使用水晶、鉭酸鋰、鈮酸鋰等的壓電單晶、鋯鈦酸鉛等的壓電陶瓷等的壓電材料或硅半導(dǎo)體材料等。作為振子xtal的激勵(lì)手段,既可以使用基于壓電效果的手段,也可以使用基于庫(kù)侖力的靜電驅(qū)動(dòng)。
溫度傳感器部10輸出溫度檢測(cè)電壓vtd。具體而言,將根據(jù)環(huán)境(電路裝置)的溫度而變化的溫度依賴(lài)電壓作為溫度檢測(cè)電壓vtd輸出。溫度傳感器部10的具體結(jié)構(gòu)例將在后面敘述。
a/d變換部20進(jìn)行對(duì)來(lái)自溫度傳感器部10的溫度檢測(cè)電壓vtd的a/d變換,并輸出溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd。例如輸出與溫度檢測(cè)電壓vtd的a/d變換結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd(a/d結(jié)果數(shù)據(jù))。作為a/d變換部20的a/d變換方式,例如可采用逐次比較方式或與逐次比較方式類(lèi)似的方式等。并且,a/d變換方式不限于這種方式,可采用各種方式(計(jì)數(shù)型、并列比較型或串并列型等)。
處理部50(dsp部:數(shù)字信號(hào)處理部)進(jìn)行各種信號(hào)處理。例如處理部50(溫度補(bǔ)償部)根據(jù)溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd進(jìn)行振蕩頻率(振蕩信號(hào)的頻率)的溫度補(bǔ)償處理。并且輸出振蕩頻率的頻率控制數(shù)據(jù)dds。具體而言,處理部50根據(jù)隨溫度而變化的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd(溫度依賴(lài)數(shù)據(jù))和溫度補(bǔ)償處理用的系數(shù)數(shù)據(jù)(近似函數(shù)的系數(shù)的數(shù)據(jù))等,進(jìn)行在發(fā)生溫度變化的情況下也使得振蕩頻率為一定的溫度補(bǔ)償處理。該處理部50既可以通過(guò)柵極陣列等的asic電路實(shí)現(xiàn),也可以通過(guò)處理器(例如cpu、mpu等)和在處理器上動(dòng)作的程序?qū)崿F(xiàn)。
振蕩信號(hào)生成電路140生成振蕩信號(hào)ssc。例如振蕩信號(hào)生成電路140使用來(lái)自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dds和振子xtal,生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dds而設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)ssc。作為一例,振蕩信號(hào)生成電路140按照根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dds設(shè)定的振蕩頻率使振子xtal振蕩,生成振蕩信號(hào)ssc。
并且,振蕩信號(hào)生成電路140可以是利用直接數(shù)字式頻率合成器方式生成振蕩信號(hào)ssc的電路。例如可以將振子xtal(固定振蕩頻率的振蕩源)的振蕩信號(hào)作為參考信號(hào),以數(shù)字方式生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dds設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)ssc。
振蕩信號(hào)生成電路140可包括d/a變換部80和振蕩電路150。其中,振蕩信號(hào)生成電路140不限于這種結(jié)構(gòu),可進(jìn)行省略其中一部分結(jié)構(gòu)要素或追加其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種變形實(shí)施。
d/a變換部80進(jìn)行對(duì)來(lái)自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dds(處理部的輸出數(shù)據(jù))的d/a變換。輸入到d/a變換部80的頻率控制數(shù)據(jù)dds是由處理部50進(jìn)行了溫度補(bǔ)償處理后的頻率控制數(shù)據(jù)(頻率控制碼)。作為d/a變換部80的d/a變換方式,例如可采用電阻串型(電阻分割型)。其中,d/a變換方式不限于此,可采用電阻梯型(r-2r梯形型等)、電容陣列型或脈沖寬度調(diào)整型等的各種方式。另外,d/a變換部80除了包含d/a變換器以外,還可以包含其控制電路、調(diào)制電路和濾波電路等。
振蕩電路150使用d/a變換部80的輸出電壓vq和振子xtal,生成振蕩信號(hào)ssc。振蕩電路150經(jīng)由第1、第2振子用端子(振子用襯墊)而連接于振子xtal。例如振蕩電路150通過(guò)使振子xtal(壓電振子、諧振子等)振蕩,從而生成振蕩信號(hào)ssc。具體而言,振蕩電路150根據(jù)將d/a變換部80的輸出電壓vq作為頻率控制電壓(振蕩控制電壓)的振蕩頻率,使振子xtal振蕩。例如在振蕩電路150是利用電壓控制對(duì)振子xtal的振蕩進(jìn)行控制的電路(vco)的情況下,振蕩電路150可以包含電容值根據(jù)頻率控制電壓而變化的可變電容電容器(變?nèi)荻O管等)。
另外,如上所述,振蕩電路150可通過(guò)直接數(shù)字式頻率合成器方式實(shí)現(xiàn),這種情況下振子xtal的振蕩頻率成為參考頻率,成為與振蕩信號(hào)ssc的振蕩頻率不同的頻率。
緩沖電路160對(duì)由振蕩信號(hào)生成電路140(振蕩電路150)生成的振蕩信號(hào)ssc進(jìn)行緩沖,并輸出緩沖后的信號(hào)sq。即,進(jìn)行用于能夠?qū)ν獠康呢?fù)荷充分驅(qū)動(dòng)的緩沖。信號(hào)sq例如是限幅正弦波信號(hào)。但是信號(hào)sq也可以是矩形波信號(hào)。或者緩沖電路160可以是作為信號(hào)sq而能夠輸出限幅正弦波信號(hào)和矩形波信號(hào)雙方的電路。
電源電路40根據(jù)從電路裝置的外部供給的電源電壓vdd,生成提供給電路裝置的各部的電源電壓。電源電路40包括1個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路(功函數(shù)差放大器),由該基準(zhǔn)電壓生成電路根據(jù)晶體管的功函數(shù)差生成基準(zhǔn)電壓,電源電路40將該基準(zhǔn)電壓作為各部的電源電壓供給。電源電路40可以包括1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路,由該基準(zhǔn)電壓生成電路向電路裝置的整體供給電源電壓?;蛘?,電源電路40可以包括多個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路,各基準(zhǔn)電壓生成電路向電路裝置的任意一個(gè)部分供給電源電壓?;蛘撸陔娫措娐?0包括多個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路的情況下,也可以具有向1個(gè)以上的部分供給電源電壓的基準(zhǔn)電壓生成電路。
基準(zhǔn)電壓生成電路是例如通過(guò)耗盡型晶體管和增強(qiáng)型晶體管構(gòu)成差動(dòng)對(duì)的放大電路,將耗盡型晶體管與增強(qiáng)型晶體管的閾值電壓之差作為基準(zhǔn)電壓輸出。另外,基準(zhǔn)電壓生成電路不限于這種結(jié)構(gòu),只要是將柵極與基板之間的功函數(shù)不同的晶體管組合起來(lái),利用其功函數(shù)差生成基準(zhǔn)電壓的電路即可。
圖2示出本實(shí)施方式的電路裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。此外,圖2中省略了電源電路40的圖示。圖2的電路裝置包括存儲(chǔ)部30(非易失性存儲(chǔ)器)、溫度傳感器部10、a/d變換部20、處理部50、振蕩信號(hào)生成電路140和緩沖電路160。另外,d/a變換部80包括調(diào)制電路90、d/a變換器100和濾波電路120。
存儲(chǔ)部30存儲(chǔ)有用于對(duì)振蕩頻率的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)亩囗?xiàng)式的系數(shù)。例如,在振蕩器出廠(chǎng)前的檢查等時(shí)利用測(cè)試裝置對(duì)振蕩頻率的溫度特性進(jìn)行測(cè)定,根據(jù)該測(cè)定出的溫度特性由測(cè)試裝置求出多項(xiàng)式的系數(shù),該系數(shù)被測(cè)試裝置寫(xiě)入到存儲(chǔ)部30。多項(xiàng)式將溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd(a/d變換部20的輸出數(shù)據(jù))與頻率控制數(shù)據(jù)dds(d/a變換部80的輸入數(shù)據(jù))對(duì)應(yīng)起來(lái)。存儲(chǔ)部30例如是eeprom(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory:電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)等的非易失性存儲(chǔ)器?;蛘呖梢允莚am(randomaccessmemory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)或緩存器。處理部50從存儲(chǔ)部30中讀出系數(shù),將溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd代入應(yīng)用該系數(shù)的多項(xiàng)式,根據(jù)該多項(xiàng)式的運(yùn)算結(jié)果生成頻率控制數(shù)據(jù)dds,并將該頻率控制數(shù)據(jù)dds輸出給d/a變換部80。
d/a變換部80的調(diào)制電路90從處理部50接收i=(n+m)比特的頻率控制數(shù)據(jù)dds(i、n、m是1以上的整數(shù))。作為一例,i=20,n=16,m=4。并且,調(diào)制電路90根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dds的m比特(例如4比特)的數(shù)據(jù),對(duì)頻率控制數(shù)據(jù)dds的n比特(例如16比特)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。具體而言,調(diào)制電路90進(jìn)行頻率控制數(shù)據(jù)dds的pwm調(diào)制。此外,調(diào)制電路90的調(diào)制方式不限于pwm調(diào)制(脈沖寬度調(diào)制),例如可以是pdm調(diào)制(脈沖密度調(diào)制)等的脈沖調(diào)制,也可以是脈沖調(diào)制以外的調(diào)制方式。例如可以對(duì)頻率控制數(shù)據(jù)dds的n比特的數(shù)據(jù)進(jìn)行m比特的抖動(dòng)處理(抖動(dòng)處理),從而實(shí)現(xiàn)比特?cái)U(kuò)張(由n比特向i比特的比特?cái)U(kuò)張)。
d/a變換器100對(duì)通過(guò)調(diào)制電路90而被調(diào)制的n比特的數(shù)據(jù)進(jìn)行d/a變換。例如進(jìn)行n=16比特的數(shù)據(jù)的d/a變換。作為d/a變換器100的d/a變換方式,例如可采用電阻串型或電阻梯型等。
濾波電路120使得d/a變換器100的輸出電壓vda變得平滑。例如進(jìn)行低通濾波處理以使得輸出電壓vda變得平滑。通過(guò)設(shè)置這種濾波電路120,從而例如能夠?qū)Ρ籶wm調(diào)制的信號(hào)進(jìn)行pwm解調(diào)。該濾波電路120的截止頻率可根據(jù)調(diào)制電路90的pwm調(diào)制的頻率而設(shè)定。即,來(lái)自d/a變換器100的輸出電壓vda的信號(hào)包含pwm調(diào)制的基本頻率和高調(diào)波成分的脈動(dòng),因此利用濾波電路120使該脈動(dòng)衰減。此外,作為濾波電路120,可采用例如使用電阻或電容器等的受動(dòng)元件的無(wú)源濾波器。其中,作為濾波電路120也可使用scf等的有源濾波器。
此外,d/a變換部80的分辨率不限于i=20比特,既可以是高于20比特的分辨率,也可以是低于20比特的分辨率。另外,調(diào)制電路90的調(diào)制比特?cái)?shù)也不限于m=4比特,既可以大于4比特(例如m=8比特),也可以小于4比特。
另外,圖2中,有效地靈活應(yīng)用了在d/a變換部80的前級(jí)設(shè)置有進(jìn)行溫度補(bǔ)償處理等的數(shù)字信號(hào)處理的處理部50的情況。即,處理部50例如通過(guò)浮動(dòng)小數(shù)點(diǎn)運(yùn)算等,高精度地執(zhí)行溫度補(bǔ)償處理等的數(shù)字信號(hào)處理。因此,例如浮動(dòng)小數(shù)點(diǎn)運(yùn)算的結(jié)果的尾數(shù)部的低位比特也作為有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,如果將其變換為二進(jìn)制數(shù)據(jù),則能夠易于輸出例如i=m+n=20比特等較高比特?cái)?shù)的頻率控制數(shù)據(jù)dds。圖2著眼于這一點(diǎn),將這種作為較高比特?cái)?shù)的i=m+n比特的頻率控制數(shù)據(jù)dds提供給d/a變換部80,使用m比特的調(diào)制電路90和n比特的d/a變換器100,成功地實(shí)現(xiàn)了i=m+n比特這種高分辨率的d/a變換。
在dtcxo或ocxo等的數(shù)字方式的振蕩器中,對(duì)于振蕩頻率要求非常高的頻率精度。例如在前述的tdd方式中,在上升沿和下降沿使用同一頻率通過(guò)時(shí)分對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送接收,在分配給各設(shè)備的時(shí)隙之間設(shè)定保護(hù)間隔。因此,為了實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)耐ㄐ?,需要在各設(shè)備進(jìn)行時(shí)刻同步,要求正確的絕對(duì)時(shí)刻的計(jì)時(shí)。例如在發(fā)生了基準(zhǔn)信號(hào)(gps信號(hào)或經(jīng)由因特網(wǎng)的信號(hào))消失或異常的保持現(xiàn)象(holdover)的情況下,在不存在基準(zhǔn)信號(hào)的狀態(tài)下需要在振蕩器側(cè)正確地對(duì)絕對(duì)時(shí)刻進(jìn)行計(jì)時(shí)。因此,在用于這種設(shè)備(gps關(guān)聯(lián)設(shè)備、基站等)的振蕩器中,要求非常高的振蕩頻率精度。
為了實(shí)現(xiàn)這種要求,當(dāng)例如采用在各設(shè)備中設(shè)置原子鐘等的方法時(shí),會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的高成本化和大規(guī)?;4送?,即使實(shí)現(xiàn)了較高的頻率精度的振蕩器,用于振蕩器的電路裝置也會(huì)變得規(guī)模更大,或者功耗變得非常大,因此并不優(yōu)選。
關(guān)于這點(diǎn),根據(jù)圖2的電路裝置的結(jié)構(gòu),僅通過(guò)在d/a變換部80設(shè)置調(diào)制電路90或?yàn)V波電路120,就能夠?qū)崿F(xiàn)例如i≥20比特的非常高分辨率的d/a變換部80,通過(guò)這樣使分辨率提高,能夠?qū)崿F(xiàn)振蕩頻率的高精度化。并且,由于設(shè)置這種調(diào)制電路90或?yàn)V波電路120而造成的電路裝置的芯片尺寸的增加和消耗功率的增加并不十分顯著。進(jìn)而,在處理部50中利用浮動(dòng)點(diǎn)小數(shù)點(diǎn)運(yùn)算等執(zhí)行溫度補(bǔ)償處理,因此還易于將例如i≥20比特這樣的頻率控制數(shù)據(jù)dds輸出給d/a變換部80。因此,圖2的電路裝置的結(jié)構(gòu)具備能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)振蕩頻率的高精度化和抑制電路裝置的規(guī)模以及功耗的增加的優(yōu)點(diǎn)。
此外,圖1、圖2的電路裝置還可以用作pll電路中的振蕩用ic,該pll電路具有對(duì)基于基準(zhǔn)信號(hào)(gps信號(hào)或經(jīng)由因特網(wǎng)的信號(hào))和振蕩信號(hào)的輸入信號(hào)進(jìn)行比較的相位比較電路。這種情況下,例如處理部50對(duì)來(lái)自該相位比較電路的頻率控制數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償處理或老化校正處理等,利用振蕩信號(hào)生成電路140生成振蕩信號(hào)即可。
2.電源電路
以下,對(duì)電源電路40詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。
如上所述,本實(shí)施方式的電路裝置包括電源電路40、以及從電源電路40被提供電源電壓而進(jìn)行工作的數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路110。數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路110具有:a/d變換部20,其進(jìn)行對(duì)來(lái)自溫度傳感器部10的溫度檢測(cè)電壓的a/d變換,并輸出溫度檢測(cè)數(shù)據(jù);處理部50,其根據(jù)溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)振蕩頻率的溫度補(bǔ)償處理,并輸出振蕩頻率的頻率控制數(shù)據(jù);以及振蕩信號(hào)生成電路140,其使用來(lái)自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)和振子xtal,生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)而設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)。
并且,電源電路40被提供外部電源(電源電壓vdd),電源電路40具有生成基于晶體管的功函數(shù)差的基準(zhǔn)電壓的至少1個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路。電源電路40將通過(guò)基準(zhǔn)電壓生成電路生成的基準(zhǔn)電壓作為電源電壓進(jìn)行供給。
根據(jù)本實(shí)施方式,根據(jù)晶體管的功函數(shù)差而生成基準(zhǔn)電壓,該基準(zhǔn)電壓作為電源電壓而被提供給數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路110。由此,可實(shí)現(xiàn)一種能夠?qū)崿F(xiàn)電源的低消耗功率化的dtcxo等的數(shù)字方式的振蕩器。
以往,用作基準(zhǔn)電壓生成電路的帶隙參考電路使用多個(gè)雙極晶體管(雙極晶體管中包含的pn結(jié)),以消除帶隙電壓的溫度依賴(lài)性,利用在其中流過(guò)的偏壓電流等,成為消耗電流較大的電路。因此,存在難以既維持較高的psrr又削減消耗電流的課題。電源的噪聲特性會(huì)對(duì)振蕩信號(hào)的精度(例如相位噪聲特性)產(chǎn)生影響,因此需要較高的psrr,基于這點(diǎn)而在使用帶隙參考電路的電源電路中的低消耗功率化方面存在局限。
對(duì)此,在本實(shí)施方式中根據(jù)晶體管的功函數(shù)差而生成基準(zhǔn)電壓,從而相比使用帶隙參考電路的情況而言既能夠降低消耗電流,又能夠維持較高的psrr。例如圖6中后述那樣,利用柵電極與基板之間的功函數(shù)不同的晶體管tac和晶體管tad構(gòu)成差動(dòng)對(duì),并將該差動(dòng)對(duì)的輸出利用晶體管tae而反饋給差動(dòng)對(duì),從而能夠生成基準(zhǔn)電壓。這樣,在使用功函數(shù)差的情況下可通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成基準(zhǔn)電壓生成電路,因此易于減小偏壓電流。
然而,根據(jù)晶體管的功函數(shù)差而生成的基準(zhǔn)電壓具備溫度特性(例如負(fù)的溫度特性)。在這種基準(zhǔn)電壓作為電源電壓而被提供給電路裝置的各部的情況下,該電源電壓的溫度依賴(lài)性會(huì)對(duì)振蕩頻率的溫度特性帶來(lái)影響(相比電源電壓不存在溫度依賴(lài)性的情況而言,振蕩頻率的溫度特性會(huì)發(fā)生變化)。對(duì)此,本實(shí)施方式中利用數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路110進(jìn)行溫度補(bǔ)償,數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路110能夠包含電源電壓的溫度依賴(lài)性而統(tǒng)一地對(duì)振蕩頻率進(jìn)行溫度補(bǔ)償。由此,能夠使用根據(jù)晶體管的功函數(shù)差而生成的基準(zhǔn)電壓。
并且,在低消耗功率的情況下得到較高的psrr,從而既能夠?qū)?nèi)置于電路裝置的電源電路40實(shí)現(xiàn)低消耗功率化,又能夠得到相位噪聲較少的高精度的振蕩信號(hào)。此外,由于可得到較高的psrr,因而能夠使用開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器作為更上游側(cè)的外部電源。由此,能夠使得電路裝置的外部電源實(shí)現(xiàn)低消耗功率化。如上所述,根據(jù)晶體管的功函數(shù)差生成基準(zhǔn)電壓,將該基準(zhǔn)電壓作為電源電壓而提供給數(shù)字溫度補(bǔ)償振蕩電路110,從而能夠使得包含電路裝置的內(nèi)部電源或外部電源的系統(tǒng)整體的電源實(shí)現(xiàn)低消耗功率化。
對(duì)于在dtcxo等的數(shù)字方式的振蕩器中,包含電源電壓的溫度依賴(lài)性而能夠統(tǒng)一地對(duì)振蕩頻率進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)那闆r進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
首先,作為本實(shí)施方式的比較例而考察atcxo等的模擬方式的振蕩器。atcxo對(duì)振蕩頻率的溫度依賴(lài)性進(jìn)行補(bǔ)償而獲得高精度的振蕩頻率,而進(jìn)行該溫度補(bǔ)償前的振蕩頻率例如具有圖3a所示的溫度依賴(lài)性。atcxo中,在恒溫槽中設(shè)定若干的環(huán)境溫度,對(duì)各環(huán)境溫度下的振蕩頻率進(jìn)行測(cè)定,確定消除該所測(cè)定出的溫度依賴(lài)性的多項(xiàng)式的系數(shù),預(yù)先將該系數(shù)寫(xiě)入非易失性存儲(chǔ)器等中。并且,在溫度補(bǔ)償時(shí)從非易失性存儲(chǔ)器讀出系數(shù)并生成與溫度傳感器的輸出對(duì)應(yīng)的頻率控制電壓,對(duì)振蕩頻率的溫度依賴(lài)性進(jìn)行補(bǔ)償。
這樣,在atcxo的溫度補(bǔ)償中,溫度傳感器的輸出與頻率控制電壓之間的關(guān)系通過(guò)多項(xiàng)式而確定,而在確定系數(shù)時(shí),得到的關(guān)系是環(huán)境溫度與振蕩頻率之間的關(guān)系。因此,系數(shù)確定的算法中,例如以對(duì)于環(huán)境溫度可得到何種溫度傳感器的輸出、或?qū)τ跍囟葌鞲衅鞯妮敵龆瘮?shù)發(fā)生電路輸出何種頻率控制電壓為前提進(jìn)行假定的。該前提被破壞的情況下,算法變得不能確定正確的系數(shù)。例如,溫度傳感器根據(jù)不存在溫度依賴(lài)性的電壓與存在溫度依賴(lài)性的電壓之間的差分對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè),而如果這些電壓受到了電源電壓的溫度依賴(lài)性的影響,則無(wú)法成為對(duì)環(huán)境溫度而言值得期待的傳感器輸出(差分電壓)。然而,在系數(shù)確定的算法中,以環(huán)境溫度與傳感器輸出的對(duì)應(yīng)成為符合期待的特性的前提對(duì)系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。因此,如果環(huán)境溫度與傳感器輸出的對(duì)應(yīng)發(fā)生變動(dòng),則變得不能進(jìn)行正確的溫度補(bǔ)償?;谶@種理由,atcxo要求不存在溫度依賴(lài)性的高穩(wěn)定性的電源電壓。
作為溫度傳感器的一例而使用帶隙參考電路,而通常情況下帶隙參考電路是不依賴(lài)于電源電壓而輸出恒定電壓的電路。然而,帶隙參考電路也會(huì)存在微小的電源電壓依賴(lài)性,在要求非常高精度的振蕩頻率的tcxo等的振蕩器中,這種微小的變動(dòng)會(huì)成為問(wèn)題。
另一方面,在本實(shí)施方式的dtcxo等的數(shù)字方式的振蕩器中,如圖3b所示,可得到溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd(處理部50的輸入數(shù)據(jù))與頻率控制數(shù)據(jù)dds(處理部50的輸出數(shù)據(jù))之間的關(guān)系。例如,溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd和頻率控制數(shù)據(jù)dds儲(chǔ)存于處理部50的緩存器中,經(jīng)由未圖示的數(shù)字接口而從外部被讀出。在確定溫度補(bǔ)償?shù)南禂?shù)時(shí),在恒溫槽中設(shè)定若干的環(huán)境溫度,取得各環(huán)境溫度下的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd和頻率控制數(shù)據(jù)dds,進(jìn)行基于多項(xiàng)式的擬合以確定溫度補(bǔ)償用的多項(xiàng)式的系數(shù)。
在進(jìn)行溫度補(bǔ)償時(shí),處理部50從存儲(chǔ)部30(非易失性存儲(chǔ)器)中讀出系數(shù),生成與溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd(a/d變換部20的輸出數(shù)據(jù))對(duì)應(yīng)的頻率控制數(shù)據(jù)dds(d/a變換部80的輸入數(shù)據(jù))。即,在dtcxo等的數(shù)字方式的振蕩器中,無(wú)論在系數(shù)確定時(shí)還是在溫度補(bǔ)償時(shí),都使用溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd與頻率控制數(shù)據(jù)dds之間的關(guān)系。因此,無(wú)需atcxo等算法的前提,在處理部50的前部或后部存在溫度依賴(lài)性(例如電源電壓的溫度特性造成的溫度傳感器的輸出變動(dòng))的情況下,該溫度特性也會(huì)包含于溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd與頻率控制數(shù)據(jù)dds之間的關(guān)系中。由此,不僅包含振子的振蕩頻率的溫度特性,還能夠在包含電路裝置的各部的溫度依賴(lài)性的情況下統(tǒng)一地進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
此外,在atcxo等的模擬方式的振蕩器中將基于功函數(shù)差的基準(zhǔn)電壓用作電源電壓的情況下,存在電源電壓的絕對(duì)值變動(dòng)較大、電源電壓的溫度傾斜的變動(dòng)較大、模擬溫度補(bǔ)償電路和功函數(shù)差的特性變量彼此離散等的問(wèn)題。因此,在量產(chǎn)時(shí)會(huì)增加用于特性調(diào)整的休整工序等,在芯片尺寸和檢查成本方面存在缺點(diǎn)。
對(duì)此,在本實(shí)施方式的dtcxo等的數(shù)字方式的振蕩器中,能夠在包含所有的溫度依賴(lài)性的情況下統(tǒng)一地進(jìn)行溫度補(bǔ)償,因此不會(huì)產(chǎn)生上述的問(wèn)題,能夠?qū)⒒诠瘮?shù)差的基準(zhǔn)電壓用作電源電壓。特別對(duì)于模擬溫度補(bǔ)償電路和功函數(shù)差的特性變量彼此離散的影響的處理十分困難,由于不需要考慮這點(diǎn),因而具有較大的優(yōu)點(diǎn)。
以下,對(duì)更具體的電源電路40的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖4示出電路裝置的第2詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。圖4的電路裝置包括基準(zhǔn)電流生成電路170、電源電路40、溫度傳感器部10、a/d變換部20、處理部50、振蕩信號(hào)生成電路140、緩沖電路160。另外,圖4中,電源電路40包括第1~第6基準(zhǔn)電壓生成電路41~46。
第1基準(zhǔn)電壓生成電路41將根據(jù)功函數(shù)差而生成的第1基準(zhǔn)電壓作為第1電源電壓vra提供給a/d變換部20。第2基準(zhǔn)電壓生成電路42將根據(jù)功函數(shù)差而生成的第2基準(zhǔn)電壓作為第2電源電壓vrb提供給處理部50。第3基準(zhǔn)電壓生成電路43將根據(jù)功函數(shù)差而生成的第3基準(zhǔn)電壓作為第3電源電壓vrc提供給d/a變換部80。
另外,電源電路40無(wú)需包括第1基準(zhǔn)電壓生成電路41、第2基準(zhǔn)電壓生成電路42和第3基準(zhǔn)電壓生成電路43這些全部電路,可以?xún)H包括其中的任意1個(gè)或2個(gè)。
這樣,分別對(duì)應(yīng)于a/d變換部20、處理部50、d/a變換部80而設(shè)置第1基準(zhǔn)電壓生成電路41、第2基準(zhǔn)電壓生成電路42和第3基準(zhǔn)電壓生成電路43,從而能夠?qū)⒏鞑康碾娫淳€(xiàn)分離。由此,可抑制經(jīng)由電源線(xiàn)的噪聲的傳播,提升振蕩信號(hào)的精度(例如相位噪聲特性)。
例如,數(shù)字電路的噪聲會(huì)對(duì)振蕩電路150給振子xtal的振蕩帶來(lái)影響,使得相位噪聲特性等變差。對(duì)此,在本實(shí)施方式中,由于設(shè)置有與處理部50對(duì)應(yīng)的第2基準(zhǔn)電壓生成電路42,因此能夠從振蕩電路150的電源線(xiàn)上將作為數(shù)字電路的處理部50的電源線(xiàn)分離。由此,可抑制數(shù)字電路的噪聲向振蕩電路150的傳播?;蛘撸趯?duì)a/d變換部20或d/a變換部80輸入來(lái)自處理部50或振蕩電路150的噪聲的情況下,該噪聲會(huì)使得a/d變換部20的變換精度降低而對(duì)溫度補(bǔ)償?shù)木葞?lái)影響,或者存在d/a變換部80的輸出電壓vq的噪聲增加而使得相位噪聲特性等變差的可能性。對(duì)此,在本實(shí)施方式中,設(shè)置有與a/d變換部20對(duì)應(yīng)的第1基準(zhǔn)電壓生成電路41,或者設(shè)置有與d/a變換部80對(duì)應(yīng)的第3基準(zhǔn)電壓生成電路43,因此可抑制噪聲向a/d變換部20或d/a變換部80的傳播。
此外,本實(shí)施方式中使用具備溫度特性的功函數(shù)差而生成了電源電壓vra、vrb、vrc,這種影響可通過(guò)數(shù)字溫度補(bǔ)償處理而統(tǒng)一進(jìn)行補(bǔ)償。即,雖然電源電壓vra、vrc具備溫度特性而在a/d變換部20或d/a變換部80的變換結(jié)果中存在發(fā)生溫度特性的可能性,這種溫度特性也可通過(guò)數(shù)字溫度補(bǔ)償處理進(jìn)行補(bǔ)償。
此外,如圖6~圖8所示,根據(jù)功函數(shù)差而生成基準(zhǔn)電壓的功函數(shù)差放大器可通過(guò)mos晶體管或電阻構(gòu)成,結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單,因此布局面積小于使用雙極晶體管的帶隙參考電路。因此,在各部上分別設(shè)置基準(zhǔn)電壓生成電路也會(huì)抑制布局面積的增加,功函數(shù)差放大器適于分離電源線(xiàn)的結(jié)構(gòu)。
基準(zhǔn)電流生成電路170根據(jù)基準(zhǔn)電壓生成基準(zhǔn)電流。并且,振蕩電路150利用基于基準(zhǔn)電流的驅(qū)動(dòng)電流而使振子xtal振蕩。
具體而言,第4基準(zhǔn)電壓生成電路44根據(jù)功函數(shù)差而生成基準(zhǔn)電壓,并將該基準(zhǔn)電壓作為第4電源電壓vrd輸出給基準(zhǔn)電流生成電路170。并且,如圖10中后述那樣,基準(zhǔn)電流生成電路170根據(jù)基準(zhǔn)電壓(電源電壓vrd)而生成基準(zhǔn)電流ird,并將與該基準(zhǔn)電流ird對(duì)應(yīng)的偏壓電壓qd1、qd2輸出給振蕩電路150,振蕩電路150將偏壓電壓qd1、qd2經(jīng)由晶體管tdd、tde而變換為驅(qū)動(dòng)電流ibx,由被提供了驅(qū)動(dòng)電流ibx的雙極晶體管trx對(duì)振子xtal進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
這樣,通過(guò)對(duì)應(yīng)于振蕩電路150而設(shè)置基準(zhǔn)電流生成電路170,從而能夠從處理部50等的其他電路的電源線(xiàn)上將振蕩電路150分離。由此,可抑制經(jīng)由電源線(xiàn)的噪聲的傳播,能夠提升振蕩信號(hào)的精度(例如相位噪聲特性)。此外,本實(shí)施方式中使用具備溫度特性的功函數(shù)差生成基準(zhǔn)電壓,而這種影響可通過(guò)數(shù)字溫度補(bǔ)償處理而被統(tǒng)一補(bǔ)償。即,基準(zhǔn)電壓具備溫度特性而會(huì)在振蕩電路150的振蕩頻率特性產(chǎn)生溫度特性的可能性,而這種溫度特性也可通過(guò)數(shù)字溫度補(bǔ)償處理被一并補(bǔ)償。
第5基準(zhǔn)電壓生成電路45將根據(jù)功函數(shù)差而生成的第5基準(zhǔn)電壓作為第5電源電壓vre提供給溫度傳感器部10。此外,第6基準(zhǔn)電壓生成電路46將根據(jù)功函數(shù)差而生成的第6基準(zhǔn)電壓作為第6電源電壓vrf提供給緩沖電路160。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),能夠?qū)囟葌鞲衅鞑?0或緩沖電路160的電源線(xiàn)分離,可抑制經(jīng)由電源線(xiàn)的噪聲的傳播。此外,在基準(zhǔn)電壓的溫度特性對(duì)溫度傳感器部10的傳感器特性等帶來(lái)影響的情況下,也能夠?qū)⑦@種影響利用數(shù)字溫度補(bǔ)償處理統(tǒng)一進(jìn)行補(bǔ)償。
圖5示出包括本實(shí)施方式的電路裝置的電子設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)例。另外,如圖16b中后述那樣,電子設(shè)備可以包含處理部520等的結(jié)構(gòu)要素,而這里省略了圖示。
圖5的電子設(shè)備包括開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器560(外部電源電路)和電路裝置500。電路裝置500包含電源電路40,電源電路40從開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器560被提供外部電源(電源電壓vdd)。
開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器560例如由晶體管等的開(kāi)關(guān)元件和電感器、電容器、二極管等構(gòu)成。并且,在開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通的導(dǎo)通期間內(nèi),電源和電感器的一端經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件而連接,電感器被驅(qū)動(dòng)且對(duì)電容器供給電荷。在開(kāi)關(guān)元件截止的截止期間內(nèi),電源和電感器的一端被切斷,蓄積于電感器中的電能被放電而經(jīng)由二極管向電容器供給電荷。通過(guò)反饋開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器560的輸出電壓,從而對(duì)導(dǎo)通期間與截止期間的占空比進(jìn)行控制,輸出電壓被保持恒定。
另外,開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器560的結(jié)構(gòu)不限于此,可以是根據(jù)開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通截止而斷續(xù)地連接和切斷電源(進(jìn)行斷路(chopping))的dc-dc轉(zhuǎn)換器。
這種開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器560的如線(xiàn)性調(diào)節(jié)器等的電阻造成的功率損失幾乎為零,因此相比線(xiàn)性調(diào)節(jié)器而言消耗功率較低。另一方面,利用開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行斷路,因此相比線(xiàn)性調(diào)節(jié)器而言外部電源(電源電壓vdd)的噪聲較大。對(duì)此,根據(jù)本實(shí)施方式,根據(jù)功函數(shù)差生成基準(zhǔn)電壓,從而既能夠抑制電源電路40的消耗功率又能夠?qū)崿F(xiàn)高psrr,對(duì)于包含開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器560和電源電路40的電源系統(tǒng)整體能夠?qū)崿F(xiàn)低消耗功率化。
3.基準(zhǔn)電壓生成電路
圖6示出基準(zhǔn)電壓生成電路的第1詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。另外,圖6的基準(zhǔn)電壓生成電路可用于第1~第6基準(zhǔn)電壓生成電路41~46中的任意一個(gè)。圖6的基準(zhǔn)電壓生成電路包括晶體管taa、tab、tac、tad、tae、電阻rna、rpa、rga(電阻元件)、電容器ca和電流源iga。
晶體管taa和晶體管tab構(gòu)成電流鏡電路,向晶體管tac(第3晶體管)和晶體管tad(第4晶體管)供給電流。晶體管tac和晶體管tad構(gòu)成差動(dòng)對(duì)。電流源iga向差動(dòng)對(duì)供給偏壓電流。晶體管taa、tab例如是p型晶體管(廣義的第1導(dǎo)電型的晶體管),晶體管tac、tad是n型晶體管(廣義的第2導(dǎo)電型的晶體管)。另外晶體管taa、tab、tad是增強(qiáng)型晶體管,晶體管tac是耗盡型晶體管。
晶體管taa、tab設(shè)置于電源用節(jié)點(diǎn)ndg與節(jié)點(diǎn)naa、nab之間。在圖6的結(jié)構(gòu)例中,電源用節(jié)點(diǎn)ndg是高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)(電源電壓vdd的節(jié)點(diǎn))。晶體管taa、tab的源極被提供電源用節(jié)點(diǎn)ndg的電壓(電源電壓vdd),晶體管taa、tab的柵電極連接于晶體管taa的漏極的節(jié)點(diǎn)naa。
晶體管tac、tad設(shè)置于節(jié)點(diǎn)naa、nab與節(jié)點(diǎn)naf、nac之間。另外,在節(jié)點(diǎn)naf與節(jié)點(diǎn)nac之間設(shè)置有電阻rna。晶體管tac的柵電極被輸入電源電壓vss(低電位側(cè)電源電壓)。晶體管tad的柵電極連接于節(jié)點(diǎn)nad。電流源iga串聯(lián)設(shè)置于節(jié)點(diǎn)nac與電源電壓vss的節(jié)點(diǎn)之間。
晶體管tae(第5晶體管)是耗盡型的n型晶體管。晶體管tae設(shè)置于電源用節(jié)點(diǎn)ndg(高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn))與輸出節(jié)點(diǎn)nae(電阻rpa的一端)之間,在其柵電極連接有差動(dòng)對(duì)的輸出節(jié)點(diǎn)nab。即,根據(jù)晶體管tad的漏極電壓對(duì)晶體管tae的柵極電壓進(jìn)行控制。電容器ca設(shè)置于節(jié)點(diǎn)nab與電源電壓vss的節(jié)點(diǎn)(低電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn))之間。電阻rpa(第1電阻)設(shè)置于輸出節(jié)點(diǎn)nae與節(jié)點(diǎn)nad(晶體管tad的柵極節(jié)點(diǎn))之間,將一端(節(jié)點(diǎn)nae)的電壓vdos作為基準(zhǔn)電壓輸出。電阻rga設(shè)置于節(jié)點(diǎn)nad與電源電壓vss的節(jié)點(diǎn)之間。
晶體管tad是柵電極的導(dǎo)電性與晶體管tac不同的晶體管。例如晶體管tac的柵電極是n型,而晶體管tad的柵電極是p型。例如晶體管tac和tad的基板的雜質(zhì)濃度或溝道的雜質(zhì)濃度相同,而柵電極的導(dǎo)電性不同,柵電極的雜質(zhì)濃度不同。
具體而言,mos晶體管的閾值電壓可表現(xiàn)為
圖7示出基準(zhǔn)電壓生成電路的第2詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。另外,圖7的基準(zhǔn)電壓生成電路可用于第1~第6基準(zhǔn)電壓生成電路41~46中的任意一方。圖7的基準(zhǔn)電壓生成電路包括第1功函數(shù)差放大器reg1和第2功函數(shù)差放大器reg2。第1功函數(shù)差放大器reg1包括晶體管tba、tbb、tbc、tbd、tbe、電阻rnb、rpb、rgb(電阻元件)、電容器cb和電流源igb。第2功函數(shù)差放大器reg2包括晶體管taa、tab、tac、tad、tae、電阻rna、rpa、rga、電容器ca和電流源iga。
第2功函數(shù)差放大器reg2的結(jié)構(gòu)與圖6的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)相同,而在圖7中向電源用節(jié)點(diǎn)ndg輸入第1功函數(shù)差放大器reg1的輸出電壓vreg。
對(duì)第1功函數(shù)差放大器reg1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
晶體管tba和晶體管tbb構(gòu)成電流鏡電路,向晶體管tbc(第6晶體管)和晶體管tbd(第7晶體管)提供電流。晶體管tbc和晶體管tbd構(gòu)成差動(dòng)對(duì)。電流源igb向差動(dòng)對(duì)提供偏壓電流。晶體管tba、tbb例如是p型晶體管,晶體管tbc、tbd是n型晶體管。另外,晶體管tba、tbb、tbd是增強(qiáng)型晶體管,晶體管tbc是耗盡型晶體管。
晶體管tba、tbb設(shè)置于高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)(電源電壓vdd的節(jié)點(diǎn))與節(jié)點(diǎn)nba、nbb之間。晶體管tba、tbb的源極被提供電源電壓vdd,晶體管tba、tbb的柵電極與晶體管tba的漏極的節(jié)點(diǎn)nba連接。
晶體管tbc、tbd設(shè)置于節(jié)點(diǎn)nba、nbb與節(jié)點(diǎn)nbf、nbc之間。另外,在節(jié)點(diǎn)nbf與節(jié)點(diǎn)nbc之間設(shè)置有電阻rnb。晶體管tbc的柵電極被輸入電源電壓vss。晶體管tbd的柵電極連接于節(jié)點(diǎn)nbd。電流源igb串聯(lián)設(shè)置于節(jié)點(diǎn)nbc與電源電壓vss的節(jié)點(diǎn)之間。
晶體管tbe(第8晶體管)是耗盡型的n型晶體管。晶體管tbe設(shè)置于高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)與輸出節(jié)點(diǎn)nbe(電阻rpb的一端)之間,其柵電極連接有差動(dòng)對(duì)的輸出節(jié)點(diǎn)nbb。即,根據(jù)晶體管tbd的漏極電壓對(duì)晶體管tbe的柵極電壓進(jìn)行控制。電容器cb設(shè)置于節(jié)點(diǎn)nbb與電源電壓vss的節(jié)點(diǎn)之間。電阻rpb(第2電阻)設(shè)置于輸出節(jié)點(diǎn)nbe與節(jié)點(diǎn)nbd(晶體管tbd的柵極節(jié)點(diǎn))之間,其一端被施加與晶體管tbc、tbd的功函數(shù)差電壓對(duì)應(yīng)的電壓vreg。電阻rpb將其一端的電壓vreg輸出給第1功函數(shù)差放大器reg1的電源用節(jié)點(diǎn)ndg。電阻rgb設(shè)置于節(jié)點(diǎn)nbd與電源電壓vss的節(jié)點(diǎn)之間。
晶體管tbd是柵電極的導(dǎo)電性與晶體管tbc不同的晶體管。例如晶體管tbc的柵電極是n型,而晶體管tbd的柵電極是p型。例如晶體管tbc和tbd的基板的雜質(zhì)濃度或溝道的雜質(zhì)濃度相同,而柵電極的導(dǎo)電性不同,柵電極的雜質(zhì)濃度不同。
圖8示出基準(zhǔn)電壓生成電路的第3詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。另外,圖8的基準(zhǔn)電壓生成電路可用于第1~第6基準(zhǔn)電壓生成電路41~46中的任意一方。圖8的基準(zhǔn)電壓生成電路包括第1功函數(shù)差放大器reg1和第2功函數(shù)差放大器reg2。第1功函數(shù)差放大器reg1包括晶體管tca、tcb、tcc、tcd、tce、電阻rnc、rpc(電阻元件)和電流源igc。第2功函數(shù)差放大器reg2包括晶體管taa、tab、tac、tad、tae、電阻rna、rpa、rga、電容器ca和電流源iga。
第2功函數(shù)差放大器reg2的結(jié)構(gòu)與圖6的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)相同,而在圖8中向電源用節(jié)點(diǎn)ndg輸入第1功函數(shù)差放大器reg1的輸出電壓vreg。
對(duì)第1功函數(shù)差放大器reg1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
晶體管tca和晶體管tcb構(gòu)成電流鏡電路,向晶體管tcc(第9晶體管)和晶體管tcd(第10晶體管)提供電流。晶體管tcc和晶體管tcd構(gòu)成差動(dòng)對(duì)。電流源igc向差動(dòng)對(duì)提供偏壓電流。晶體管tca、tcb例如是p型晶體管,晶體管tcc、tcd是n型晶體管。另外,晶體管tca、tcb、tcd是增強(qiáng)型的晶體管,晶體管tcc是耗盡型的晶體管。
晶體管tca、tcb設(shè)置于高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)(電源電壓vdd的節(jié)點(diǎn))與節(jié)點(diǎn)nca、ncb之間。晶體管tca、tcb的源極被提供電源電壓vdd,晶體管tca、tcb的柵電極連接于晶體管tca的漏極的節(jié)點(diǎn)nca。
晶體管tcc、tcd設(shè)置于節(jié)點(diǎn)nca、ncb與節(jié)點(diǎn)ncf、ncg之間。另外,在節(jié)點(diǎn)ncf、ngg與節(jié)點(diǎn)nbc之間設(shè)置有電阻rnc、rpc。晶體管tcc的柵電極被輸入電源電壓vss。晶體管tcd的柵電極連接于晶體管tce的漏極(電源用節(jié)點(diǎn)ndg)。電流源igc串聯(lián)設(shè)置于節(jié)點(diǎn)ncc與電源電壓vss的節(jié)點(diǎn)之間。
晶體管tce(第11晶體管)是耗盡型的n型晶體管。晶體管tce設(shè)置于高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)與晶體管tcd的柵極節(jié)點(diǎn)(電源用節(jié)點(diǎn)ndg)之間。即,根據(jù)晶體管tcd的漏極電壓對(duì)晶體管tce的柵極電壓進(jìn)行控制。晶體管tcd的漏極電壓是與晶體管tcc、tcd的功函數(shù)差電壓對(duì)應(yīng)的電壓vreg,該電壓vreg被輸出給電源用節(jié)點(diǎn)ndg。
晶體管tcd是柵電極的導(dǎo)電性與晶體管tcc不同的晶體管。例如晶體管tcc的柵電極是n型,而晶體管tcd的柵電極是p型。例如晶體管tcc和tcd的基板的雜質(zhì)濃度或溝道的雜質(zhì)濃度相同,而柵電極的導(dǎo)電性不同,柵電極的雜質(zhì)濃度不同。
如圖7、圖8所示,通過(guò)將第1功函數(shù)差放大器reg1與第2功函數(shù)差放大器reg2串聯(lián)連接,從而相比圖6所示的1段的功函數(shù)差放大器而言能夠進(jìn)一步提升psrr。圖9是基準(zhǔn)電壓生成電路的psrr的頻率特性的示意圖。圖9中,縱軸和橫軸都為對(duì)數(shù)軸(psrr例如是分貝)。tks1是1段的功函數(shù)差放大器的psrr的頻率特性,tks2是2段的功函數(shù)差放大器的psrr的頻率特性。如tks2所示,在2段的功函數(shù)差放大器的情況下,將各段的psrr相加,因此相比1段的功函數(shù)差放大器而言可得到約2倍的psrr。
另外,在圖7、圖8中,晶體管tae(第5晶體管)是耗盡型的晶體管。
在2段的功函數(shù)差放大器中,例如第1功函數(shù)差放大器reg1輸出電壓vreg=0.97v,而第2功函數(shù)差放大器reg2將電壓vreg=0.97v作為電源而輸出電壓vdos=0.9v。晶體管tae是n型晶體管,其源極為電壓vdos=0.9v,因而僅能取得非常小的柵極-源極間電壓,在增強(qiáng)型的晶體管中無(wú)法導(dǎo)通。對(duì)此,在本實(shí)施方式中晶體管tae是耗盡型的晶體管,從而在n型晶體管的情況下也能夠?qū)ā?/p>
此外,圖6~圖8中,功函數(shù)差放大器的輸出段的晶體管tae、tbe、tce是n型晶體管。由此,相比采用p型晶體管的情況而言能夠期待psrr的提升。例如以圖6的晶體管tae為例進(jìn)行說(shuō)明。在對(duì)晶體管tae采用p型晶體管的情況下,p型晶體管的源極成為電源電壓vdd。因此雖然柵極-源極間電壓會(huì)受到電源電壓vdd的噪聲的影響,而在放大器的頻域內(nèi)會(huì)通過(guò)放大器的增益而保持psrr。然而,在放大器的頻域外的高頻頻域內(nèi)受到電源電壓vdd的噪聲的影響而psrr會(huì)降低。另一方面,通過(guò)對(duì)晶體管tae采用n型晶體管,從而晶體管tae的源極成為輸出電壓vdos,柵極-源極間電壓不易受到電源電壓vdd的噪聲的影響。然而,如上所述會(huì)產(chǎn)生難以導(dǎo)通的問(wèn)題,因此通過(guò)采用耗盡型的晶體管來(lái)解決該問(wèn)題。
另外,在圖6~圖8中,電容器ca設(shè)置于晶體管tae(第5晶體管)的柵極節(jié)點(diǎn)nab與低電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)之間。另外,圖7中,電容器cb設(shè)置于晶體管tbe(第8晶體管)的柵極節(jié)點(diǎn)nbb與低電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)之間。
由此,能夠進(jìn)一步提升高頻區(qū)域內(nèi)的psrr。圖9的tks1’是未設(shè)置電容器ca(cb)的情況下的功函數(shù)差放大器的psrr的頻率特性,tks1是設(shè)置有電容器ca(cb)的情況下的功函數(shù)差放大器的psrr的頻率特性。未設(shè)置電容器ca的情況下的頻率特性tks1’在低頻區(qū)域和高頻區(qū)域內(nèi)都與設(shè)置有電容器ca的情況下的頻率特性tks1相同。低頻區(qū)域內(nèi),可得到與放大器的dc增益幾乎相同的psrr,而在高頻區(qū)域內(nèi),根據(jù)電容器ca的電容與晶體管tae的源極-漏極間的寄生電容之比確定psrr?;谖丛O(shè)有電容器ca的情況下的頻率特性tks1’,在低頻區(qū)域與高頻區(qū)域之間存在psrr變得非常低(為零)的頻率fa。在該頻率fa的附近,電源的噪聲傳播至基準(zhǔn)電壓,因此成為相位噪聲特性變差的原因。
對(duì)此,在本實(shí)施方式中,通過(guò)設(shè)置電容器ca(cb),能夠提升頻率fa附近的psrr。由此,能夠在較大的頻域內(nèi)得到較高的psrr,可提升相位噪聲特性。
4.基準(zhǔn)電流生成電路、振蕩電路
圖10表示基準(zhǔn)電流生成電路170、振蕩電路150的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
基準(zhǔn)電流生成電路170包括晶體管tda、tdb、tdc、運(yùn)算放大器amd1、amd2和電阻rd。
晶體管tda(第1晶體管)設(shè)置于高電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)(電源電壓vrd的節(jié)點(diǎn))與第1節(jié)點(diǎn)ndc之間。晶體管tdb(第2晶體管)設(shè)置于第1節(jié)點(diǎn)ndc與第2節(jié)點(diǎn)ndb之間。晶體管tda、tdb例如是增強(qiáng)型的p型晶體管。
運(yùn)算放大器amd1(第1運(yùn)算放大器)的第1輸入節(jié)點(diǎn)nda(正極性輸入節(jié)點(diǎn)、非反轉(zhuǎn)輸入節(jié)點(diǎn))被輸入電源電壓vrd,運(yùn)算放大器amd1的第2輸入節(jié)點(diǎn)(負(fù)極性輸入節(jié)點(diǎn),反轉(zhuǎn)輸入節(jié)點(diǎn))連接于第2節(jié)點(diǎn)ndb,運(yùn)算放大器amd1的輸出節(jié)點(diǎn)ndf連接于晶體管tda的柵極。
運(yùn)算放大器amd2(第2運(yùn)算放大器)的第1輸入節(jié)點(diǎn)ndd(正極性輸入節(jié)點(diǎn)、非反轉(zhuǎn)輸入節(jié)點(diǎn))被輸入用于設(shè)定第1節(jié)點(diǎn)ndc的電壓vndc的規(guī)定電壓vvd,運(yùn)算放大器amd2的第2輸入節(jié)點(diǎn)(負(fù)極性輸入節(jié)點(diǎn)、反轉(zhuǎn)輸入節(jié)點(diǎn))連接于第1節(jié)點(diǎn)ndc,運(yùn)算放大器amd2的輸出節(jié)點(diǎn)ndg連接于晶體管tdb的柵極。
晶體管tdc設(shè)置于節(jié)點(diǎn)ndb與節(jié)點(diǎn)ndh之間,其柵極被輸入電源電壓vss。晶體管tdc例如是耗盡型的n型晶體管。電阻rd設(shè)置于節(jié)點(diǎn)ndh與低電位側(cè)電源節(jié)點(diǎn)之間。電阻rd是可變電阻,例如可通過(guò)利用開(kāi)關(guān)選擇分支而將電阻值控制為可變的梯形電阻等構(gòu)成。晶體管tdc和電阻rd是對(duì)晶體管tda、tdb提供偏壓電流的電流源。通過(guò)對(duì)電阻rd的電阻值進(jìn)行調(diào)整,能夠?qū)鶞?zhǔn)電流ird進(jìn)行調(diào)整。
規(guī)定電壓vvd例如被設(shè)定為vvd=vrd-0.2v,利用運(yùn)算放大器amd2的反饋控制,使得第1節(jié)點(diǎn)ndc的電壓成為vndc=vvd=vrd-0.2v。此外,利用運(yùn)算放大器amd1的反饋控制,第2節(jié)點(diǎn)ndb的電壓成為vndb=vrd。這樣,第1節(jié)點(diǎn)ndc的電壓vndc和第2節(jié)點(diǎn)ndb的電壓vndb被固定,從而不易受到高電位側(cè)電源(電源電壓vrd)的變動(dòng)的影響,能夠生成高度穩(wěn)定的基準(zhǔn)電流ird。
振蕩電路150包括晶體管tdd、tde、雙極晶體管trx、電阻rx、可變電容電容器cx1、電容器cx2、cx3。
晶體管tdd、tde被輸入基準(zhǔn)電流生成電路170的晶體管tda、tdb的柵極電壓(偏壓電壓qd1、qd2)。即,晶體管tdd、tde以規(guī)定比反射基準(zhǔn)電流ird,向雙極晶體管trx的集電極提供驅(qū)動(dòng)電流ibx(偏壓電流)。電阻rx設(shè)置于雙極晶體管trx的集電極與基極之間。
電容可變的可變電容電容器cx1的一端連接于振子xtal的一端。具體而言,可變電容電容器cx1的一端經(jīng)由電路裝置的第1振子用端子(振子用襯墊)而連接于振子xtal的一端。電容器cx2的一端連接于振子xtal的另一端。具體而言,電容器cx2的一端經(jīng)由電路裝置的第2振子用端子(振子用襯墊)而連接于振子xtal的另一端。電容器cx3的一端連接于振子xtal的一端,其另一端連接于雙極晶體管trx的集電極。
雙極晶體管trx內(nèi)流過(guò)通過(guò)振子xtal的振蕩而產(chǎn)生的基極-發(fā)射極間電流。并且,在基極-發(fā)射極間電流增加時(shí),雙極晶體管trx的集電極-發(fā)射極間電流增加,驅(qū)動(dòng)電流ibx中的向電阻rx分支的偏壓電流減少,因此集電極電壓vcx降低。另一方面,在雙極晶體管trx的基極-發(fā)射極間電流減少時(shí),集電極-發(fā)射極間電流會(huì)減少,驅(qū)動(dòng)電流ibx中的向電阻rx分支的偏壓電流增加,因此集電極電壓vcx上升。該集電極電壓vcx經(jīng)由電容器cx3而被反饋給振子xtal。
振子xtal的振蕩頻率具備溫度特性(例如圖3a、圖3b的溫度特性),該溫度特性通過(guò)d/a變換部80的輸出電壓vq(頻率控制電壓)而被補(bǔ)償。即,輸出電壓vq被輸入到可變電容電容器cx1,并且利用輸出電壓vq對(duì)可變電容電容器cx1的電容值進(jìn)行控制。在可變電容電容器cx1的電容值發(fā)生變化時(shí),振蕩閉環(huán)的諧振頻率會(huì)發(fā)生變化,因此振子xtal的溫度特性造成的振蕩頻率的變動(dòng)得到補(bǔ)償??勺冸娙蓦娙萜鱟x1例如通過(guò)可變電容二極管(變?nèi)荻O管)等而實(shí)現(xiàn)。
另外,本實(shí)施方式的振蕩電路150不限于圖10的結(jié)構(gòu),可進(jìn)行各種的變形實(shí)施。例如圖10中以將cx1作為可變電容電容器的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明,然而也可以將cx2或cx3作為根據(jù)輸出電壓vq而被控制的可變電容電容器。此外,還可以將cx1~cx3中的多個(gè)作為根據(jù)vq而被控制的可變電容電容器。
5.d/a變換部
圖11示出d/a變換部80的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。d/a變換部80包括調(diào)制電路90、d/a變換器100和濾波電路120。
d/a變換器100包括高位側(cè)的d/a變換器daca、低位側(cè)的d/a變換器dacb和以電壓跟隨方式連接的運(yùn)算放大器(運(yùn)算放大器)opa、opb、opc。
高位側(cè)的d/a變換器daca被輸入來(lái)自調(diào)制電路90的n比特(n=q+p)數(shù)據(jù)dm中的高位的q比特?cái)?shù)據(jù),低位側(cè)的d/a變換器dacb被輸入低位的p比特(例如p=q=8)的數(shù)據(jù)。這些高位側(cè)的d/a變換器daca和低位側(cè)的d/a變換器dacb是從例如被串聯(lián)連接的多個(gè)電阻進(jìn)行了電壓分割的多個(gè)分割電壓中,選擇與輸入數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓的電阻串型的d/a變換器。
高位側(cè)的d/a變換器daca包括在電源電壓vrc(基準(zhǔn)電壓)的節(jié)點(diǎn)與電壓vss的節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)連接的多個(gè)電阻。高位側(cè)的d/a變換器daca將多個(gè)電阻中根據(jù)高位q比特的數(shù)據(jù)而確定的電阻的兩端的分割電壓中的、一方的分割電壓輸出給運(yùn)算放大器opa的非反轉(zhuǎn)輸入端子,并將另一方的分割電壓輸出給運(yùn)算放大器opb的非反轉(zhuǎn)輸入端子。由此,該一方的電壓通過(guò)以電壓跟隨方式連接的運(yùn)算放大器opa而被阻抗變換,并作為電壓vx而被提供給低位側(cè)的d/a變換器dacb。另外,該另一方的電壓通過(guò)以電壓跟隨方式連接的運(yùn)算放大器opb而被阻抗變換,并作為電壓vy而被提供給低位側(cè)的d/a變換器dacb。
低位側(cè)的d/a變換器dacb包括在電壓vx的節(jié)點(diǎn)與電壓vy的節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)連接的多個(gè)電阻。低位側(cè)的d/a變換器dacb將基于多個(gè)電阻的多個(gè)分割電壓中的根據(jù)低位p比特的數(shù)據(jù)而選擇的1個(gè)分割電壓作為選擇電壓,并將其輸出給以電壓跟隨方式連接的運(yùn)算放大器opc的非反轉(zhuǎn)輸入端子。由此,該選擇電壓作為d/a變換器100的輸出電壓vda而被輸出。
6.溫度傳感器部、振蕩電路
圖12a示出溫度傳感器部10的第1結(jié)構(gòu)例。圖12a的溫度傳感器部10具有電流源ist、以及來(lái)自電流源ist的電流被提供給集電極的雙極晶體管trt。雙極晶體管trt成為在其集電極上連接有基極的二極管連接,向雙極晶體管trt的集電極的節(jié)點(diǎn)輸出具備溫度特性的溫度檢測(cè)電壓vtd。溫度檢測(cè)電壓vtd的溫度特性是根據(jù)雙極晶體管trt的基極-發(fā)射極間電壓的溫度依賴(lài)性而產(chǎn)生的。如圖12c所示,溫度檢測(cè)電壓vtd具備負(fù)的溫度特性(具有負(fù)的梯度的1次溫度特性)。
圖12b示出溫度傳感器部10的第2結(jié)構(gòu)例。圖12b中,圖12a的電流源ist通過(guò)電阻rt而實(shí)現(xiàn)。并且,電阻rt的一端連接于電源電壓的節(jié)點(diǎn),而另一端連接于雙極晶體管trt1的集電極。另外,雙極晶體管trt1的發(fā)射極連接于雙極晶體管trt2的集電極。并且,雙極晶體管trt1、trt2都進(jìn)行了二極管連接,輸出至雙極晶體管trt1的集電極的節(jié)點(diǎn)的電壓vtsq如圖12c所示具備負(fù)的溫度特性(具有負(fù)的梯度的1次溫度特性)。
另外,圖12b的溫度傳感器部10中還設(shè)置有運(yùn)算放大器opd和電阻rd1、rd2。運(yùn)算放大器opd的非反轉(zhuǎn)輸入端子被輸入電壓vtsq,反轉(zhuǎn)輸入端子連接有電阻rd1的一端和電阻rd2的一端。并且,電阻rd1的另一端被提供基準(zhǔn)溫度電壓vta0,電阻rd2的另一端連接于運(yùn)算放大器opd的輸出端子。
利用這種運(yùn)算放大器opd和電阻rd1、rd2,構(gòu)成了以基準(zhǔn)溫度電壓vat0為基準(zhǔn)而對(duì)電壓vtsq進(jìn)行正轉(zhuǎn)放大的放大器。由此,溫度檢測(cè)電壓vtd=vat0+(1+rd2/rd1)×(vtsq-vat0)將從溫度傳感器部10輸出。并且,通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)溫度電壓vat0進(jìn)行調(diào)整,從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)溫度t0的調(diào)整。
7.a/d變換部
圖13示出a/d變換部20的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。a/d變換部20包括處理部23、緩存器部24、d/a變換器dace、dacf和比較部27。另外,可以包含溫度傳感器部用放大器28。處理部23、緩存器部24被設(shè)置作為邏輯部22,d/a變換器dace、dacf、比較部27和溫度傳感器部用放大器28被設(shè)置作為模擬部26。
緩存器部24存儲(chǔ)a/d變換的途中結(jié)果或最終結(jié)果等的結(jié)果數(shù)據(jù)。該緩存器部24例如相當(dāng)于逐次比較方式中的逐次比較結(jié)果緩存器。d/a變換器dace、dacf對(duì)緩存器部24的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行d/a變換。作為這些dace、dacf而可采用與圖11同樣結(jié)構(gòu)的d/a變換器。比較部27進(jìn)行d/a變換器dace、dacf的輸出電壓與溫度檢測(cè)電壓vtd(溫度傳感器部用放大器28進(jìn)行放大后的電壓)的比較。比較部27例如可通過(guò)斷路型比較器等而實(shí)現(xiàn)。處理部23根據(jù)比較部27的比較結(jié)果進(jìn)行判定處理,進(jìn)行對(duì)緩存器部24的結(jié)果數(shù)據(jù)的更新處理。并且,通過(guò)該更新處理而求出的最終的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd作為溫度檢測(cè)電壓vtd的a/d變換結(jié)果而從a/d變換部20被輸出。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)例如逐次比較方式的a/d變換以及與逐次比較方式類(lèi)似的方式的a/d變換等。
8.電路裝置的變形結(jié)構(gòu)例
圖14示出本實(shí)施方式的電路裝置的第1變形結(jié)構(gòu)例。
圖14的電路裝置包括電源電路40、溫度傳感器部10、a/d變換部20、處理部50、振蕩信號(hào)生成電路140和緩沖電路160。
圖14中,電源電路40包括基準(zhǔn)電壓生成電路42、44、46、47。另外,a/d變換部20包括模擬部26和邏輯部22,d/a變換部80包括邏輯部82和模擬部84。a/d變換部20的模擬部26、邏輯部22對(duì)應(yīng)于圖13的模擬部26、邏輯部22。d/a變換部80的邏輯部82對(duì)應(yīng)于圖2、圖11的調(diào)制電路90,模擬部84對(duì)應(yīng)于圖2、圖11的d/a變換器100和濾波電路120。
基準(zhǔn)電壓生成電路47將根據(jù)晶體管的功函數(shù)差而生成的基準(zhǔn)電壓作為電源電壓vrg,將其提供給溫度傳感器部10、a/d變換部20的模擬部26和d/a變換部80的模擬部84?;鶞?zhǔn)電壓生成電路42將根據(jù)晶體管的功函數(shù)差而生成的基準(zhǔn)電壓作為電源電壓vrb,將其提供給a/d變換部20的邏輯部22、處理部50和d/a變換部80的邏輯部82。
如圖4等所說(shuō)明的那樣,電源電路40只要具有如下電路中的至少1個(gè)即可:第1基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路,其將根據(jù)功函數(shù)差而生成的第1基準(zhǔn)電壓作為第1電源電壓而提供給a/d變換部20;第2基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路,其將根據(jù)功函數(shù)差而生成的第2基準(zhǔn)電壓作為第2電源電壓而提供給處理部50;以及第3基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路,其將根據(jù)功函數(shù)差而生成的第3基準(zhǔn)電壓作為第3電源電壓而提供給d/a變換部80。
圖4中,示出了設(shè)置第1~第3基準(zhǔn)電壓生成電路的情況。另一方面,圖14相當(dāng)于設(shè)置了第1~第3基準(zhǔn)電壓生成電路中的2個(gè)基準(zhǔn)電壓生成電路的情況。即,圖14的基準(zhǔn)電壓生成電路47可被認(rèn)為對(duì)應(yīng)于第1基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路或第3基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路,因此圖14的電源電路40是包含第1基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路和第2基準(zhǔn)電壓生成電路的情況或包含第2基準(zhǔn)電壓生成電路和第3基準(zhǔn)電壓生成電路的情況下的變形結(jié)構(gòu)例。
圖15示出本實(shí)施方式的電路裝置的第2變形結(jié)構(gòu)例。
圖15的電路裝置包括:a/d變換部20,其進(jìn)行對(duì)來(lái)自溫度傳感器部10的溫度檢測(cè)電壓vtd的a/d變換,并輸出溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd;處理部50,其根據(jù)溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd進(jìn)行振蕩頻率的溫度補(bǔ)償處理,并輸出振蕩頻率的頻率控制數(shù)據(jù)dds;以及振蕩信號(hào)生成電路140。此外,圖15中省略了電源電路40的圖示。
振蕩信號(hào)生成電路140使用來(lái)自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dds和振子xtal,生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dds而設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)ssc。即,圖15與圖1、圖2、圖4不同,未在振蕩信號(hào)生成電路140上設(shè)有d/a變換部80。并且,根據(jù)來(lái)自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dds而對(duì)通過(guò)振蕩信號(hào)生成電路140而生成的振蕩信號(hào)ssc的振蕩頻率直接進(jìn)行控制。即,不經(jīng)由d/a變換部地對(duì)振蕩信號(hào)ssc的振蕩頻率進(jìn)行控制。
例如圖15中,振蕩信號(hào)生成電路140具有可變電容電路142和振蕩電路150。該振蕩信號(hào)生成電路140上未設(shè)有圖1、圖2、圖4的d/a變換部80。并且,取代圖10的可變電容電容器cx1,而設(shè)有該可變電容電路142,可變電容電路142的一端連接于振子xtal的一端。
根據(jù)來(lái)自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dds,對(duì)該可變電容電路142的電容值進(jìn)行控制。例如可變電容電路142具有多個(gè)電容器(電容器陣列)、以及根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dds而對(duì)各開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通、截止進(jìn)行控制的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件(開(kāi)關(guān)陣列)。這些多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的各開(kāi)關(guān)元件與多個(gè)電容器的各電容器電連接。并且,通過(guò)這些多個(gè)開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通或截止,使得多個(gè)電容器中的其一端連接于振子xtal的一端上的電容器的個(gè)數(shù)會(huì)發(fā)生變化。由此,可變電容電路142的電容值被控制,振子xtal的一端的電容值發(fā)生變化。因此,根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dds,可變電容電路142的電容值被直接控制,從而能夠?qū)φ袷幮盘?hào)ssc的振蕩頻率進(jìn)行控制。
9.振蕩器、電子設(shè)備、移動(dòng)體
圖16a示出包含本實(shí)施方式的電路裝置500的振蕩器400的結(jié)構(gòu)例。如圖16a所示,振蕩器400包含振子420和電路裝置500。振子420和電路裝置500安裝于振蕩器400的封裝410內(nèi)。并且,振子420的端子和電路裝置500(ic)的端子(襯墊)利用封裝410的內(nèi)部配線(xiàn)而電連接。
圖16b示出包含本實(shí)施方式的電路裝置500的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)例。該電子設(shè)備包含本實(shí)施方式的電路裝置500、水晶振子等的振子420、天線(xiàn)ant、通信部510和處理部520。另外,還可以包含操作部530、顯示部540和存儲(chǔ)部550。通過(guò)振子420和電路裝置500構(gòu)成振蕩器400。此外,電子設(shè)備不限于圖16b的結(jié)構(gòu),可以省略其中一部分的結(jié)構(gòu)要素,或追加其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種變形實(shí)施。
作為圖16b的電子設(shè)備,例如可以想到gps內(nèi)置時(shí)鐘、活體信息測(cè)定設(shè)備(脈搏計(jì)、步數(shù)計(jì)等)或頭部安裝型顯示裝置等的可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)、移動(dòng)電話(huà)、便攜型游戲裝置、筆記本pc或平板pc等的便攜信息終端(移動(dòng)終端)、發(fā)布內(nèi)容的內(nèi)容提供終端、數(shù)字相機(jī)或攝像機(jī)等的映像設(shè)備或基站或路由器等的網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)設(shè)備等的各種設(shè)備。
通信部510(無(wú)線(xiàn)電路)進(jìn)行經(jīng)由天線(xiàn)ant而從外部接收數(shù)據(jù),或向外部發(fā)送數(shù)據(jù)的處理。處理部520進(jìn)行電子設(shè)備的控制處理、以及對(duì)經(jīng)由通信部510而發(fā)送接收的數(shù)據(jù)的各種數(shù)字處理等。該處理部520的功能例如可通過(guò)微型計(jì)算機(jī)等的處理器而實(shí)現(xiàn)。
操作部530用于供用戶(hù)進(jìn)行輸入操作,可通過(guò)操作按鈕或觸摸面板顯示器等而實(shí)現(xiàn)。顯示部540用于顯示各種的信息,可通過(guò)液晶或有機(jī)el等的顯示器而實(shí)現(xiàn)。此外,在作為操作部530而使用觸摸面板顯示器的情況下,該觸摸面板顯示器兼具操作部530和顯示部540的功能。存儲(chǔ)部550用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù),其功能可通過(guò)ram、rom等的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或hdd(硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)等實(shí)現(xiàn)。
圖16c示出包含本實(shí)施方式的電路裝置的移動(dòng)體的示例。本實(shí)施方式的電路裝置(振蕩器)例如能夠組入車(chē)輛、飛機(jī)、摩托車(chē)、自行車(chē)或船舶等的各種移動(dòng)體中。移動(dòng)體具有例如發(fā)動(dòng)機(jī)或馬達(dá)等的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、方向盤(pán)或舵等的操縱機(jī)構(gòu)以及各種的電子設(shè)備(車(chē)載設(shè)備),是在陸地上、空中和海上移動(dòng)的設(shè)備或裝置。圖16c概要性示出作為移動(dòng)體的具體例的汽車(chē)206。汽車(chē)206中組入了本實(shí)施方式的電路裝置和具有振子的振蕩器(未圖示)??刂蒲b置208根據(jù)通過(guò)該振蕩器生成的時(shí)鐘信號(hào)而進(jìn)行工作??刂蒲b置208根據(jù)例如車(chē)體207的姿態(tài)對(duì)懸架的軟硬度進(jìn)行控制,或者對(duì)各個(gè)車(chē)輪209的制動(dòng)器進(jìn)行控制。例如可以利用控制裝置208實(shí)現(xiàn)汽車(chē)206的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,組入有本實(shí)施方式的電路裝置和振蕩器的設(shè)備不限于這種控制裝置208,也可以組入在汽車(chē)206等的移動(dòng)體上設(shè)置的各種設(shè)備(車(chē)載設(shè)備)中。
另外,如上所述對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,而對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,應(yīng)能容易理解未實(shí)際脫離本發(fā)明的新穎事項(xiàng)和效果的多種變形。因此,這種變形例都應(yīng)包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如,在說(shuō)明書(shū)或附圖中,至少一次與更為廣義或同義的不同用語(yǔ)一同描述的用語(yǔ)都可以在說(shuō)明書(shū)或附圖中的任意部分置換為該不同用語(yǔ)。另外,本實(shí)施方式和變形例的所有組合也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外,電路裝置、振蕩器、電子設(shè)備、移動(dòng)體的結(jié)構(gòu)或動(dòng)作等也不限于本實(shí)施方式中說(shuō)明的內(nèi)容,可進(jìn)行各種的變形實(shí)施。