(57)【要約】【課題】水晶発振器は、クロックロス検出機能手段を内蔵していなかったため、外部にクロックロス検出回路を設ける必要があった。【解決手段】基準となるクロック信号を発振する水晶発振機能手段１と、この水晶発振機能手段１からのクロック信号の損失を検出するクロックロス検出機能手段２を１つのモジュール３に収納し、モジュール３に電源ピン４とグランドピン５とアウトプットイネーブルピン６とクロック信号出力ピン７とクロックロス信号出力ピン８を設けて、クロックロス検出機能手段２の内蔵化を行うことにより、信頼性の向上や実装面積の低減が図れる水晶発振器を得る。【選択図】図１
2014143464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準となるクロック信号を発振する水晶発振機能手段と、この水晶発振機能手段からのクロック信号の損失を検出するクロックロス検出機能手段を１つのモジュールに収納し、前記モジュールに電源ピンとグランドピンとアウトプットイネーブルピンとクロック信号出力ピンとクロックロス信号出力ピンを設けた水晶発振器。
【請求項２】
前記電源ピンと前記グランドピンと前記アウトプットイネーブルピンと前記クロック信号出力ピンは前記水晶発振機能手段に接続され、前記電源ピンと前記グランドピンと前記クロックロス信号出力ピンは前記クロックロス検出機能手段に接続されている請求項１に記載の水晶発振器。
【請求項３】
前記アウトプットイネーブルピンに電源を接続して、クロック信号を常に出力許可するようにした請求項１または請求項２に記載の水晶発振器。
【請求項４】
前記アウトプットイネーブルピンに制御回路を接続して、クロック信号出力及びクロックロス信号出力を制御可能にした請求項１または請求項２に記載の水晶発振器。
【請求項５】
前記モジュールにイネーブルピンを設け、前記アウトプットイネーブルピンおよび前記イネーブルピンに制御回路を接続して、前記制御回路から前記水晶発振機能手段へクロックのアウトプットイネーブル信号の入力を、および前記クロックロス検出機能手段の有効または無効を制御するイネーブル信号の入力をそれぞれ可能にした請求項１または請求項２に記載の水晶発振器。
【請求項６】
前記モジュールにクロック精度異常検出機能手段を収納すると共に、クロック精度異常検出ピンを設け、前記クロック精度異常検出機能手段に前記水晶発振機能手段からのクロック信号を入力して、前記クロック信号の周波数精度を監視するようにした請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の水晶発振器
【請求項７】
前記モジュールにクロック精度異常検出機能手段を収納すると共に、クロック精度異常検出ピンおよびイネーブルピンを設け、前記アウトプットイネーブルピンおよび前記イネーブルピンに制御回路を接続して、前記制御回路から前記水晶発振機能手段へクロックのアウトプットイネーブル信号の入力を、前記クロックロス検出機能手段および前記クロック精度異常検出機能手段へその有効または無効を制御するイネーブル信号の入力をそれぞれ可能にした請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板に実装してクロック信号を供給する水晶発振器に関し、特にクロックロス検出機能手段を内蔵した水晶発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クロック信号は例えばマイクロコンピュータシステムにおける動作シーケンスの基本となり、このようなクロック信号の発生源として、一般的には水晶発振器が使用されている。
しかしながら、水晶発振器の発振子の機械的、あるいはその他の故障により、水晶発振器によって発生される周波数基準信号は失われることがあり、システムの信頼性に大きく関わる。
【０００３】
このため、従来のクロック信号発生回路においては、クロック信号の供給元である水晶発振器に、基準クロックが「０」または「１」に固定となるクロック信号の損失を検出するクロック損失検出回路を別に接続するなど、水晶発振器とクロック損失検出回路を分けて回路構成を行っている。（例えば特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１３１３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の水晶発振器では、電源ピン、グランドピン、アウトプットイネーブルピン、クロック出力ピンのみを有するものが一般的で、クロック信号の損失を検出するクロックロス検出回路を外部に設ける必要があった。
そのため、水晶発振器を基板に実装する場合、水晶発振器とクロックロス検出回路を各々に電源供給して実装する必要があり、基板が小型化する中で、部品の実装面積及び配線領域を多く使う問題点があった。また、水晶発振器単体ではクロック出力の有無を判定できない問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、クロックロス検出機能手段を付加することで、実装面積及び配線面積を改善し、信頼性の向上を図った水晶発振器を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る水晶発振器は、基準となるクロック信号を発振する水晶発振機能手段と、この水晶発振機能手段からのクロック信号の損失を検出するクロックロス検出機能手段を１つのモジュールに収納し、モジュールに電源ピンとグランドピンとアウトプットイネーブルピンとクロック信号出力ピンとクロックロス信号出力ピンを設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、水晶発振器の機能手段とクロックロス検出機能手段を１つの水晶発振器に内蔵したので、従来は別々に設置していた水晶発振器とクロックロス検出回路を統合し、一部品にすることが出来る。そのため、水晶発振器を基板に実装する場合、部品の実装面積及び配線領域を低減することができ、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１の水晶発振器を示す回路構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２の水晶発振器を示す回路構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３の水晶発振器を示す回路構成図である。
【図４】この発明の実施の形態４の水晶発振器を示す回路構成図である。
【図５】この発明の実施の形態５の水晶発振器を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１における水晶発振器を図１に基づいて説明する。
図１において、この発明における水晶発振器１０は、基準となるクロック信号を発振する従来の一般的な水晶発振器である水晶発振機能手段１と、この水晶発振機能手段１からのクロック信号の損失を検出するクロックロス検出機能手段２を１つのモジュール３に内蔵して収納している。
【００１１】
また、モジュール３には、電源に接続される電源ピン４と、グランドＧＮＤに接続されるグランドピン５と、水晶発振機能手段１のクロック出力を制御するアウトプットイネーブル（ＯＥ）ピン６と、水晶発振機能手段１からのクロック信号を出力するクロック信号出力ピン７と、クロックロス検出機能手段２からのクロックロス信号を出力するクロックロス信号出力ピン８の５ピンが設けられている。
【００１２】
電源ピン４とグランドピン５とアウトプットイネーブルピン６とクロック信号出力ピン７は水晶発振機能手段１に接続され、電源ピン４とグランドピン５とクロックロス信号出力ピン８はクロックロス検出機能手段２に接続されている。そして、アウトプットイネーブルピン６に電源を接続して、水晶発振機能手段１からクロック信号を常に出力許可するようにしている。
このようにこの発明の水晶発振器１０は、水晶発振機能手段１とクロックロス検出機能手段２を内蔵し、同一の電源により動作し、クロック信号とクロックロス信号の両方を出力するようになっている。
【００１３】
次に水晶発振器１０の動作について説明する。
電源ピン４とグランドピン５にそれぞれ電源とグランドを接続し、クロックロス検出機能手段内蔵の水晶発振器１０に電源を投入する。また、アウトプットイネーブル（ＯＥ）ピン６に電源を接続して、水晶発振機能手段１のアウトプットイネーブルを有意にする。
このようにすることにより、水晶発振器１０に内蔵された水晶発振機能手段１とクロックロス検出機能手段２は、同時に電源が供給され、水晶発振機能手段１のアウトプットイネーブルが有意になると、水晶発振機能手段１は規定の周波数のクロック信号を出力し始め、クロック信号出力ピン７から取り出される。また、クロックロス検出機能手段２は電源供給開始と共に、水晶発振機能手段１から出力されるクロック信号を入力して、クロック信号の有無を監視し、もしクロック信号が出力されていなければ、クロックロス信号出力ピン８からクロックロス信号が出力される。
【００１４】
クロックロス検出機能手段２におけるクロック信号の監視方式の例としては、クロック信号の立ち上がり及び立ち下がりのどちらか、もしくは両方をトリガに一定時間クロックロス信号を無意にし、次のトリガが無い場合はクロックロス信号を有意に動作させる。
こうして水晶発振機能手段１が出力するクロック信号を監視し、クロック信号の供給が停止した場合は、クロックロス検出機能手段２によりクロックロス信号が有意となる。
【００１５】
実施の形態１では、クロックロス検出機能手段内蔵の水晶発振器１０内に、水晶発振機能手段１及びクロックロス検出機能手段２を有しているため、基板上に水晶発振器及びク
ロックロス検出回路を構成するよりも実装面積を低減することができ、またクロック信号の損失を単体で検出することが可能となるため、信頼性が向上した水晶発振器を得ることが出来る。
【００１６】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２における水晶発振器を図２に基づいて説明する。
図２において、この発明における水晶発振器１０は、アウトプットイネーブル（ＯＥ）ピン６に制御回路２０を接続して、制御回路２０から水晶発振機能手段１とクロックロス検出機能手段２の両方にアウトプットイネーブル信号を入力できるようにし、クロック信号出力及びクロックロス信号出力を制御可能にしたものである。その他の構成は実施の形態１の図１と同じにつき、同じ符号を付して説明を省略する。
【００１７】
実施の形態１では、クロック出力を制御するアウトプットイネーブル（ＯＥ）ピン６を電源に接続することで、常に出力許可する場合について述べたが、実施の形態２の発明は、図２に示すように、外部の制御回路２０からの信号により水晶発振機能手段１とクロックロス検出機能手段２の制御をするようにしたものである。
クロックロス検出機能手段２にアウトプットイネーブル信号を入れない場合は、外部にてアウトプットイネーブル入力により、クロックロス信号出力の有意・無意を考慮する必要がある。しかし実施の形態２のように、クロックロス検出機能手段２にアウトプットイネーブル信号入力を追加し、クロック信号出力が無効となった場合は、クロックロス検出機能手段２も無効とする方式である。
【００１８】
実施の形態２では、制御回路２０によってクロックロス検出機能手段２にアウトプットイネーブル信号の監視機能手段を追加することで、アウトプットイネーブル制御を使用する場合においても、外部に追加回路を不要とすることが出来る。
【００１９】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３における水晶発振器を図３に基づいて説明する。
図３において、この発明における水晶発振器１０は、モジュール３にイネーブル（ＥＮ）ピン９を更に設け、６ピン構成とする。そしてアウトプットイネーブルピン６およびイネーブルピン９に制御回路２０を接続して、制御回路２０から水晶発振機能手段１へクロックのアウトプットイネーブル信号の入力を、またクロックロス検出機能手段２へはクロックロス検出機能手段の有効または無効を制御するイネーブル信号の入力をそれぞれ可能にしたものである。その他の構成は実施の形態１の図１と同じにつき、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２０】
実施の形態２では、アウトプットイネーブル信号入力により、クロックロス検出機能手段２を有効または無効にする場合について述べたが、実施の形態３では図３に示すように、制御回路２０からクロックロス検出機能手段２へイネーブル信号を入力するようにして、クロックロス検出機能手段２の有効または無効を自由に切り替えることが出来る機能手段を追加する方式にしたものである。
【００２１】
実施の形態３では、制御回路２０によってクロックロス検出機能手段２にイネーブル信号を入力して、クロックロス検出機能手段２の有効または無効の切り替え機能手段を追加することで、自由度の高い、アウトプットイネーブル、クロックロス検出機能手段を有した水晶発振器を得ることが出来る。
【００２２】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４における水晶発振器を図４に基づいて説明する。
図４において、この発明における水晶発振器１０は、モジュール３にクロック精度異常検出機能手段１１を収納すると共に、クロック精度異常検出ピン１２を設け、クロック精度異常検出機能手段１１に水晶発振機能手段１からのクロック信号を入力して、クロック信号の周波数精度を監視するようにしたものである。その他の構成は実施の形態１の図１と同じにつき、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２３】
実施の形態１では、水晶発振器１０にクロックロス検出機能手段２のみを有する場合について述べたが、実施の形態４では図４に示すように、モジュール３内に更にクロック精度異常検出機能手段１１を設け、水晶発振機能手段１から出力されるクロック信号の周波数精度が規定の数値から外れた場合に、クロック精度異常検出ピン１２からクロック精度異常を出力するようにしている。
このように構成することで、周波数精度を監視する機能手段を有する水晶発振器を得ることが出来る。
【００２４】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５における水晶発振器を図５に基づいて説明する。
図５において、この発明における水晶発振器１０は、モジュール３にクロック精度異常検出機能手段１１を収納すると共に、クロック精度異常検出機能手段１１に接続されたクロック精度異常検出ピン１２およびネーブルピン１３を設け、アウトプットイネーブルピン６および２つのイネーブルピン９、１３に制御回路２０を接続したものである。
制御回路２０から水晶発振機能手段１へクロックのアウトプットイネーブル信号の入力を、クロックロス検出機能手段２およびクロック精度異常検出機能手段１１へはクロック精度異常検出機能手段の有効または無効を制御するイネーブル信号の入力をそれぞれ可能にしたものである。その他の構成は実施の形態３の図３および実施の形態４の図４と同じにつき、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２５】
実施の形態５では、クロックロス検出機能手段２によって水晶発振機能手段１が出力するクロック信号を監視し、クロック精度異常検出機能手段１１によって水晶発振機能手段１からのクロック信号の周波数精度を監視すると共に、クロックロス検出機能手段２およびクロック精度異常検出機能手段１１の有効または無効を切り替えることが出来る。
このようにクロックロス検出機能手段２およびクロック精度異常検出機能手段１１の有効または無効を制御可能にしたので、希望の機能手段の有効または無効を切り替えることが出来る、水晶発振器を得ることが出来る。
【００２６】
なおこの発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１：水晶発振機能手段、  ２：クロックロス検出機能手段、
３：モジュール、    ４：電源ピン、５：グランドピン、
６：アウトプットイネーブルピン、  ７：クロック信号出力ピン、
８：クロックロス信号出力ピン、    ９：イネーブルピン、
１０：水晶発振器、  １１：クロック精度異常検出機能手段、
１２：クロック精度異常検出ピン、  １３：イネーブルピン。
【図１】
2014143464.tif 000003
【図２】
2014143464.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014143464.tif 000007