【手続補正書】
【提出日】平成16年8月2日(2004.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
請求項１記載の温度補償型発振器において、
前記発振回路と前記出力線との間に可変分周回路を設け、
前記選択手段は、前記温度補償回路の温度補償機能を有効状態にする場合には、該温度補償回路に前記可変分周回路の分周比を温度変化に依存して変化させるようにし、該温度補償機能を無効状態にする場合には、前記可変分周回路の分周比を所定の値に固定する手段を有することを特徴とする温度補償型発振器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、温度変化に伴って発振周波数が変化する発振回路と、その発振出力に基いて信号を出力する出力線と、発振回路近傍の温度状態を検出する温度検出回路と、その温度検出信号に基づいて上記出力線に出力される信号の周波数を略一定値に保つための温度補償回路とを有する温度補償型発振器において、上記の目的を達成するため、温度補償回路の温度補償機能を有効状態にするか無効状態にするかを選択する選択手段を設けたものである。
さらに、上記発振回路と上記出力線との間に可変分周回路を設け、上記選択手段は、上記温度補償回路の温度補償機能を有効状態にする場合には、その温度補償回路に上記可変分周回路の分周比を温度変化に依存して変化させるようにし、その温度補償機能を無効状態にする場合には、上記可変分周回路の分周比を所定の値に固定する手段を有するようにしてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、上記温度補償回路の温度補償データを記憶する補償データ記憶回路を設けるのが望ましい。
その補償データ記憶回路と上記選択情報記憶回路とを一体の記憶回路（例えば、１個の不揮発性メモリ）で構成することができる。
上記選択手段の選択状態を制御する制御情報を外部から入力するための制御情報入力端子を設けてもよい。その制御情報入力端子は、この温度補償型発振器を構成するパッケージに設けた外部端子であってもよい。
上記選択情報記憶回路が所定の導電パターンからなり、その導電パターンが切断されることにより選択手段の選択状態を制御するための情報を記憶するものであってもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１はこの発明による温度補償型発振器の第１の実施形態の構成を示すブロック回路図であり、図８及び図９と同様な部分には同じ符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この図１に示す温度補償型発振器は、図９に示した従来例と同様な出力線２５および出力端子２６を有する発振回路２０と、温度検出回路１８及び温度補償回路３０を備えている。さらに、この実施形態に特有のものとして、選択手段である選択回路４０と、その選択状態を制御するための制御情報を記憶する選択情報記憶回路（不揮発性メモリ）５０と、一定電圧Ｖｋを出力する定電圧発生回路５１とを備えている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、選択情報記憶回路５０とは別に、選択回路４０の選択状態を制御するための制御情報を入力する制御情報入力端子を、図８に示したパッケージ１０の外部に外部端子５２として設けている。この制御情報入力端子は、パッケージ本体１１の内部に設けてもよい。
選択回路４０は、一対のトランスミッションゲート４１，４２と、３入力のＮＡＮＤ回路４３と、２個のインバータ（ＮＯＴ回路）４４，４５によって構成されている。そして、温度補償回路３０の出力である制御電圧Ｖｃは、一方のトランスミッションゲート４１を介して発振回路２０の図９に示した抵抗Ｒ１，Ｒ２の共通接続点に印可される。定電圧発生回路５１の出力である一定電圧Ｖｋは、他方のトランスミッションゲート４２を介して、同じく発振回路２０の抵抗Ｒ１，Ｒ２の共通接続点に印加される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
そして、初期調整時に温度補償機能を無効にする際には、選択手段によって上記固定のスイッチ制御信号を選択して発振回路に入力させ、例えばスイッチＳ１〜Ｓ３とＳ６〜Ｓ８をＯＮにして他のスイッチはＯＦＦにする。それによって、第１の容量アレイ２７の容量値はコンデンサＣ１〜Ｃ３の並列回路の容量値に固定され、第２の容量アレイ２８の容量値はコンデンサＣ６〜Ｃ８の並列回路の容量値に固定される。したがって、発振容量は温度変化に関係なく一定となる。
初期調整後、温度補償機能を有効にするときには、選択手段によって温度補償回路からの可変のスイッチ制御信号を選択して発振回路に入力させ、第１の容量アレイ２７のスイッチＳ１〜Ｓ５及び第２の容量アレイ２８のスイッチＳ６〜Ｓ１０のそれぞれ１個以上を選択的にＯＮにする。それによって、第１の容量アレイ２７及び第２の容量アレイ２８の有効なコンデンサの組み合わせ（接続状態）を変え、各容量アレイ２７，２８の容量値（発振容量）を温度変化に依存して変化させる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図３に示す発振回路は、図９に示した発振回路２０における電圧制御型可変容量２３，２４にそれぞれ直列にスイッチＳ１１，Ｓ１２を介挿し、それらと並列にそれぞれコンデンサＣａとスイッチＳ１３の直列回路、およびコンデンサＣｂとスイッチＳ１４の直列回路を接続している。コンデンサＣａ，Ｃｂは固定容量である。Ｃｃ，Ｃｄは直流分カット容量である。
そして、初期調整時に温度補償機能を無効にする際には、選択回路によってスイッチＳ１１，Ｓ１２をＯＦＦにして、スイッチＳ１３，Ｓ１４をＯＮにすることにより発振容量はコンデンサＣａ，Ｃｂの容量値に固定される。このとき電圧制御型可変容量２３，２４は、発振容量に含まれないように切り離された状態になる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
初期調整後、温度補償機能を有効にするときには、選択回路によってスイッチＳ１１，Ｓ１２をＯＮにし、スイッチＳ１３，Ｓ１４をＯＦＦにすることにより、電圧制御可変型容量２３，２４が発振容量となり、温度補償回路からの制御電圧が抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して印加され、その各容量値が温度変化に依存して変化するため、発振周波数の温度補償を行うことができる。
なお、これらの発振回路においても、振動子として水晶片に代えて他の圧電素子を使用することもできる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次に、この発明による温度補償型発振器の第２の実施形態を図４によって説明する。図４において、図１及び図９と同等な部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。但し、この実施形態における温度補償回路の補償データ記憶回路３１と選択情報記憶回路５０は一体の記憶回路であり、１個の不揮発性メモリ１９を兼用し、その記憶領域の殆どを補償データ記憶回路３１として使用し、一部を選択情報記憶回路５０として使用している。
この図４に示す温度補償型発振器は、発振回路２０と出力線２５との間に可変分周回路６０を設け、選択手段として、第１の選択回路４０Ａと第２の選択回路４０Ｂとを設けている。この第１，第２の選択回路４０Ａ，４０Ｂは同じ回路構成であり、第２の選択回路４０Ｂに示すように、デジタルゲート回路４７，４８
と、３入力のＡＮＤ回路４６と、２個のインバータ（ＮＯＴ回路）４４，４９によって構成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
この可変分周回路６０の出力信号の周波数ｆｏは、発振回路２０からの発振出力信号の周波数をｆｃとすると、リファレンスデバイダ６１の分周数Ｍとフィードバックデバイダ６５の分周数Ｎとによって決り、その関係は次式で示される。
ｆｏ＝ｆｃ×Ｎ／Ｍ
リファレンスデバイダ６１は入力信号の周波数を１／Ｍに分周して出力し、フィードバックデバイダ６５は入力信号の周波数を１／Ｎに分周して出力する。
Ｎ／Ｍが分周比（この場合は逓倍数）であり、分周数ＭとＮの値によって任意に設定できる。例えば、Ｍ＝Ｎ＝１００を基準値として、分周数ＭとＮの値を図６に示すように変化させることにより、分周比（逓倍数）を１．０００から０．００５刻みで増加させたり減少させたりすることができる。
したがって、発振回路２０からの発振出力信号の周波数ｆｃが２０ＭＨｚであった場合、出力信号の周波数ｆｏを、２０ＭＨｚを基準にして０．１ＭＨｚ刻みで増減させることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
それによって、発振回路２０はその固定のスイッチ制御信号Ｓｋによって、例えば図２に示したスイッチＳ１〜Ｓ３とＳ６〜Ｓ８だけがＯＮになって他のスイッチはＯＦＦになる。そのため、第１の容量アレイ２７の容量値はコンデンサＣ１〜Ｃ３の並列回路の容量値に固定され、第２の容量アレイ２８の容量値はコンデンサＣ６〜Ｃ８の並列回路の容量値に固定される。これが標準状態で、発振容量は温度変化に関係なく一定となり、発振出力信号の周波数ｆｃは水晶片１５の温度特性によって多少変動するが温度補償はなされない。
一方、可変分周回路６０は、固定の分周数データＤｋのＭ＝Ｎ＝１００によって、分周比が１．０００に固定され、出力線に出力する信号の周波数ｆｏは発振回路２０の発振出力信号の周波数ｆｃと同じになり、ここでも温度補償はなされない。すなわち、この時は温度補償機能は無効になり、図４に示した温度補償型発振器は単なる発振器として動作する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
調整作業が完了すると、補償データ記憶回路３１への最後の補償データの書き込み時あるいはその直後に、同じ不揮発性メモリ１９内の選択情報記憶回路５０に選択情報として“１０１”を書き込む。
それによって、選択情報記憶回路５０が出力する選択情報が“１０１”になり、第１の選択回路４０Ａは温度補償回路３０′の補償データ出力回路３３からの可変のスイッチ制御信号Ｓｃを選択して発振回路２０へ出力する。また、第２の選択回路４０Ｂも補償データ出力回路３３からの可変の分周数データＤｃを選択して可変分周回路６０へ出力する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
発振回路２０は、その可変のスイッチ制御信号Ｓｃによって、例えば図２に示した第１の容量アレイ２７のスイッチＳ１〜Ｓ５及び第２の容量アレイ２８のスイッチＳ６〜Ｓ１０のそれぞれ１個以上を選択的にＯＮにする。したがって、第１の容量アレイ２７及び第２の容量アレイ２８の有効なコンデンサの組み合わせ（接続状態）を変え、各容量アレイ２７，２８の容量値（発振容量）を温度変化に依存して変化させ、発振回路２０の発振信号の周波数ｆｃが温度によって変動するのを補償するように調整する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
次に、この発明による温度補償型発振器の第３の実施形態を図７によって説明する。図７において、図１と同等な部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この図７に示す温度補償型発振器は、その選択回路４０′が図１に示した選択回路４０からＮＡＮＤ回路４３とインバータ４４を除いた回路であり、図１に示した温度補償型発振器における不揮発性メモリによる選択情報記憶回路５０に代えて、所定の導電パターン５６を用いた選択情報記憶回路５５を設けている。なお、図1における外部端子５２は設けていない。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明による温度補償型発振器は、パッケージ内に水晶片等の圧電素子とＩＣチップなどを実装して温度補償型発振器を構成した状態で、その発振回路を動作させて圧電素子自体の温度特性を正確に調整することができる。また、その後の補償データの作成とそれを補償データ記憶回路に記憶させる作業も、続けて適切に行うことができ、調整工程の簡素化と高精度化を図ることができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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