(57)【要約】【課題】複数の周波数から選択された周波数の発振信号を出力する発振器を小型化する。【解決手段】第１電位の電圧の入力を受ける第１端子１２０と、第１電位よりも低い第２電位の電圧の入力を受ける第２端子１３０と、第１発振回路１１０−１が生成する第１発振信号又は第２発振回路１１０−２が生成する第２発振信号を出力する出力端子１４０と、第１電位及び第２電位のいずれかの電圧に切り替わる選択信号の入力を受ける選択信号端子１５０とを有する。第１発振回路１１０−１は、第１端子１２０及び選択信号端子１５０に接続されており、第２発振回路１１０−２は、第２端子１３０及び選択信号端子１５０に接続されており、出力端子１４０は、選択信号の電圧が第１電位の電圧に等しいときに第２発振信号を出力し、選択信号の電圧が第２電位の電圧に等しいときに第１発振信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる周波数の発振信号を生成する第１発振回路及び第２発振回路を備える発振器であって、
第１電位の電圧の入力を受ける第１端子と、
前記第１電位よりも低い第２電位の電圧の入力を受ける第２端子と、
前記第１発振回路が生成する第１発振信号又は前記第２発振回路が生成する第２発振信号を出力する出力端子と、
前記第１電位及び前記第２電位のいずれかの電圧に切り替わる選択信号の入力を受ける選択信号端子と
を有し、
前記第１発振回路は、前記第１端子及び前記選択信号端子に接続されており、
前記第２発振回路は、前記第２端子及び前記選択信号端子に接続されており、
前記出力端子は、前記選択信号の電圧が前記第１電位の電圧に等しいときに前記第２発振信号を出力し、前記選択信号の電圧が前記第２電位の電圧に等しいときに前記第１発振信号を出力する発振器。
【請求項２】
複数の異なる周波数の発振信号を生成するｎ個の発振回路を備える発振器であって、
第１電位の電圧の入力を受ける第１端子と、
前記第１電位よりも低い第２電位の電圧の入力を受ける第２端子と、
前記ｎ個の発振回路が生成するｎ個の発振信号のいずれか１つを出力する出力端子と、
前記第１電位及び前記第２電位のいずれかの電圧に切り替わる選択信号の入力を受ける（ｎ−１）個の選択信号端子と
を有し、
前記ｎ個の発振回路のうち前記第１端子の側から１番目の前記発振回路は、前記第１端子と前記第１端子の側から１番目の前記選択信号端子との間に接続されており、
前記ｎ個の発振回路のうち前記第１端子の側からｍ番目の前記発振回路は、前記第１端子の側から（ｍ−１）番目の前記選択信号端子と前記第１端子の側からｍ番目の前記選択信号端子との間に接続されており、
前記ｎ個の発振回路のうち前記第１端子の側からｎ番目の前記発振回路は、前記第１端子の側から（ｎ−１）番目の前記選択信号端子と前記第２端子との間に接続されており、
前記出力端子は、前記第１端子の側からｍ番目の前記発振回路が接続された複数の前記選択信号端子の間の電位差が前記第１端子と前記第２端子との間の電位差に等しいときに前記ｍ番目の前記発振回路が出力する第ｍ発振信号を出力する発振器。ただし、ｎ及びｍは２以上の整数であり、ｍはｎ以下である。
【請求項３】
前記第１端子の側からｍ番目の前記発振回路から前記第１端子の側から（ｍ−１）番目の前記発振回路に電流が流れることを防ぐ複数のダイオードをさらに有する請求項２に記載の発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異なる周波数の発振信号を生成する発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の異なる周波数の発振信号を生成する発振器が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。図７は、従来の発振器の構成例を示す。従来の発振器５００は、第１発振回路５１０、第２発振回路５２０及びバイアス切替回路５３０を有する。
【０００３】
第１発振回路５１０及び第２発振回路５２０は、それぞれ異なる周波数の発振信号を生成する。バイアス切替回路５３０は、外部から入力される選択信号に応じて、電源を第１発振回路５１０に接続するか第２発振回路５２０に接続するかを切り替える。選択信号の論理値が、電源を第１発振回路５１０に接続する論理値と一致している場合には、第１発振回路５１０が生成した発振信号が出力信号となり、選択信号の論理値が、電源を第２発振回路５２０に接続する論理値と一致している場合には、第２発振回路５２０が生成した発振信号が出力信号となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６０８４０号公報
【特許文献２】特開２００３−１５２４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の発振器においては、複数の発振器のうちのどの発振器に電源を入力するかを切り替えるための専用ＩＣが必要であった。したがって、発振器の中に専用ＩＣを搭載するスペースが必要なので、発振器の小型化の妨げになっていた。
【０００６】
また、従来の発振器には専用ＩＣを設ける必要があったので、発振器のコストアップの要因にもなると共に、消費電力が増大する要因にもなっていた。
【０００７】
そこで、本発明はこれらの点を鑑みてなされたものであり、複数の異なる周波数の発振信号を出力することができる発振器の小型化とコストダウンを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、複数の異なる周波数の発振信号を生成する第１発振回路及び第２発振回路を備える発振器を提供する。上記の発振器は、第１電位の電圧の入力を受ける第１端子と、第１電位よりも低い第２電位の電圧の入力を受ける第２端子と、第１発振回路が生成する第１発振信号又は第２発振回路が生成する第２発振信号を出力する出力端子と、第１電位及び第２電位のいずれかの電圧に切り替わる選択信号の入力を受ける選択信号端子とを有する。第１発振回路は、第１端子及び選択信号端子に接続されており、第２発振回路は、第２端子及び選択信号端子に接続されている。出力端子は、選択信号の電圧が第１電位の電圧に等しいときに第２発振信号を出力し、選択信号の電圧が第２電位の電圧に等しいときに第１発振信号を出力する。
【０００９】
本発明の第２の態様においては、複数の異なる周波数の発振信号を生成するｎ個の発振回路を備える発振器を提供する。上記の発振器は、第１電位の電圧の入力を受ける第１端子と、第１電位よりも低い第２電位の電圧の入力を受ける第２端子と、ｎ個の発振回路が生成するｎ個の発振信号のいずれか１つを出力する出力端子と、第１電位及び第２電位のいずれかの電圧に切り替わる選択信号の入力を受ける（ｎ−１）個の選択信号端子とを有する。
【００１０】
ｎ個の発振回路のうち第１端子の側から１番目の発振回路は、第１端子と第１端子の側から１番目の選択信号端子との間に接続されており、ｎ個の発振回路のうち第１端子の側からｍ番目の発振回路は、第１端子の側から（ｍ−１）番目の選択信号端子と第１端子の側からｍ番目の選択信号端子との間に接続されており、ｎ個の発振回路のうち第１端子の側からｎ番目の発振回路は、第１端子の側から（ｎ−１）番目の選択信号端子と第２端子との間に接続されている。出力端子は、第１端子の側からｍ番目の発振回路が接続された複数の選択信号端子の間の電位差が第１端子と第２端子との間の電位差に等しいときにｍ番目の発振回路が出力する第ｍ発振信号を出力する。ただし、ｎ及びｍは２以上の整数であり、ｍはｎ以下である。
【００１１】
上記の発振器は、第１端子の側からｍ番目の発振回路から第１電位の側から（ｍ−１）番目の発振回路に電流が流れることを防ぐ複数のダイオードをさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の異なる周波数の発振信号を出力することができる発振器の小型化とコストダウンを実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態の発振器の構成を示す。
【図２Ａ】選択信号の電圧が０Ｖの場合に第１発振回路及び第２発振回路に生じる電位差を示す。
【図２Ｂ】選択信号の電圧が３．３Ｖの場合に第１発振回路及び第２発振回路に生じる電位差を示す。
【図３】発振回路の詳細回路の一例を示す。
【図４】第２の実施形態の発振器の構成例を示す。
【図５】第３の実施形態の発振器の構成例を示す。
【図６】第４の実施形態の発振器の構成例を示す。
【図７】従来の発振器の構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
［発振器１００の構成］
図１は、第１の実施形態の発振器１００の構成を示す。発振器１００は、発振回路１１０−１、発振回路１１０−２、第１端子１２０、第２端子１３０、出力端子１４０及び選択信号端子１５０を有する。
【００１５】
発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２は、それぞれ異なる周波数の発振信号を生成する。発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２のそれぞれは、例えば水晶振動子及び水晶発振回路を有する。発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２は、セラミック振動子のような水晶振動子以外の素子により発振信号を生成してもよい。発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２が温度補償回路を有し、温度変化に起因する発振信号の周波数変動を抑制してもよい。
【００１６】
第１端子１２０は、第１電位の電圧の入力を受ける。第１端子１２０は、例えば発振器１００の電源端子として機能し、電源電圧の入力を受ける。第２端子１３０は、第１電位よりも低い第２電位の電圧の入力を受ける。第２端子１３０は、例えば発振器１００のグランド端子として機能し、グランドと接続される。
【００１７】
出力端子１４０は、発振回路１１０−１が生成する第１の周波数の第１発振信号又は発振回路１１０−２が生成する第２の周波数の第２発振信号を出力する。
【００１８】
選択信号端子１５０は、第１電位及び第２電位のいずれかの電圧に切り替わる選択信号の入力を受ける。例えば、第１電位が３．３Ｖの電源電圧であり第２電位が０Ｖの基準電圧である場合には、選択信号は３．３Ｖ又は０Ｖのいずれかの電圧の状態を有する論理信号である。
【００１９】
発振回路１１０−１は、第１端子１２０及び選択信号端子１５０に接続されている。発振回路１１０−１においては選択信号の電圧が基準電位となり、発振回路１１０−１は、選択信号の電圧と第１端子１２０に印加される電圧との間の電位差に応じて動作する。例えば、発振回路１１０−１は、選択信号の電圧と第１端子１２０の電圧との電位差に応じた電圧の発振信号を出力端子１４０に対して出力する。
【００２０】
発振回路１１０−２は、第２端子１３０及び選択信号端子１５０に接続されている。発振回路１１０−２においては、第２端子１３０の電位が基準電位となり、発振回路１１０−２は、第２端子１３０に印加される電圧と選択信号の電圧との間の電位差に応じて動作する。例えば、発振回路１１０−２は、第２端子１３０の電圧と選択信号の電圧との電位差に応じた電圧の発振信号を出力端子１４０に対して出力する。
【００２１】
出力端子１４０は、選択信号の電圧が第１電位に等しいときに第２発振信号を出力し、選択信号の電圧が第２電位に等しいときに第１発振信号を出力する。具体的には、第１端子１２０に入力される電源電圧が３．３Ｖであり、第２端子１３０に入力される基準電圧が０Ｖである場合に、選択信号端子１５０に３．３Ｖの選択信号が入力されると、出力端子１４０は、発振回路１１０−２が生成した第２の周波数の第２発振信号を出力する。選択信号端子１５０に０Ｖの選択信号が入力されると、出力端子１４０は、発振回路１１０−１が生成した第１の周波数の第１発振信号を出力する。
【００２２】
図２Ａは、選択信号の電圧が０Ｖの場合に発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２に生じる電位差を示す。選択信号の電圧が０Ｖの場合に、発振回路１１０−１には基準電圧として作用する０Ｖの選択信号と第１端子１２０から入力される電源電圧３．３Ｖとが印加される。その結果、発振回路１１０−１の内部回路は基準電圧０Ｖと電源電圧３．３Ｖとの間の３．３Ｖの電位差により動作する。したがって、発振回路１１０−１は出力端子１４０に対して第１発振信号を出力する。
【００２３】
発振回路１１０−２には、第２端子１３０から入力される基準電圧０Ｖと電源電圧として作用する０Ｖの選択信号とが印加される。この場合は、発振回路１１０−２に印加される基準電圧と電源電圧との間に電位差がないので、発振回路１１０−２の内部回路は動作しない。したがって、発振回路１１０−２は出力端子１４０に対して第２発振信号を出力しない。その結果、出力端子１４０からは発振回路１１０−１が生成した第１発振信号が出力される。
【００２４】
図２Ｂは、選択信号の電圧が３．３Ｖの場合に発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２に生じる電位差を示す。選択信号の電圧が３．３Ｖの場合に、発振回路１１０−１には基準電圧として作用する３．３Ｖの選択信号と第１端子１２０から入力される電源電圧３．３Ｖとが印加される。その結果、発振回路１１０−１に印加される基準電圧３．３Ｖと電源電圧３．３Ｖとの間に電位差がないので、発振回路１１０−１の内部回路は動作しない。したがって、発振回路１１０−１は出力端子１４０に対して第１発振信号を出力しない。
【００２５】
発振回路１１０−２には、電源電圧として作用する３．３Ｖの選択信号と第２端子１３０から入力される基準電圧０Ｖとが印加される。この場合は、発振回路１１０−２に印加される基準電圧と電源電圧との間の３．３Ｖの電位差により発振回路１１０−２の内部回路が動作する。したがって、発振回路１１０−２は出力端子１４０に対して第２発振信号を出力する。その結果、出力端子１４０からは発振回路１１０−２が生成した第２発振信号が出力される。
【００２６】
図３は、発振器１００の詳細回路の一例を示す。図３に示した発振器１００における発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２は、コルピッツ発振回路を有する。発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２は、ハートレー発振回路のように、コルピッツ発振回路以外の発振回路を有してもよい。
【００２７】
図３に示した発振回路１１０−１は、水晶振動子１０、抵抗１１、抵抗１２、キャパシタ１３、キャパシタ１４、トランジスタ１５、抵抗１６及びキャパシタ１７を有する。発振回路１１０−２は、水晶振動子２０、抵抗２１、抵抗２２、キャパシタ２３、キャパシタ２４、トランジスタ２５、抵抗２６及びキャパシタ２７を有する。選択信号端子１５０とグランドとの間にはキャパシタ３０が接続されており、第１端子１２０とグランドとの間にはキャパシタ３１が接続されている。
【００２８】
トランジスタ１５のコレクタは第１端子１２０に接続されており、トランジスタ１５のエミッタは抵抗１６を介して選択信号端子１５０に接続されている。トランジスタ１５は、第１端子１２０に入力される電源電圧と選択信号端子１５０に入力される選択信号の電圧との電位差に応じて水晶振動子１０の振動を増幅して第１発振信号を生成する。トランジスタ１５はキャパシタ１７を介して、生成した第１発振信号を出力端子１４０に出力する。
【００２９】
トランジスタ２５のコレクタは選択信号端子１５０に接続されており、トランジスタ２５のエミッタは抵抗２６を介して第２端子１３０に接続されている。トランジスタ２５は、選択信号端子１５０に入力される選択信号の電圧と第２端子１３０に入力される基準電圧との電位差に応じて水晶振動子２０の振動を増幅して第２発振信号を生成する。トランジスタ２５はキャパシタ２７を介して、生成した第２発振信号を出力端子１４０に出力する。
【００３０】
選択信号端子１５０に接続された配線の少なくとも一部は、水晶振動子１０とトランジスタ１５とを接続する配線、及び、水晶振動子２０とトランジスタ２５とを接続する配線よりも太いことが好ましい。例えば、選択信号端子１５０に接続された配線は、第１端子１２０に接続された配線及び第２端子１３０に接続された配線の少なくとも１つとほぼ同じ太さの配線であることが好ましい。
【００３１】
また、選択信号端子１５０と抵抗１６とを接続する配線、及び、選択信号端子１５０とトランジスタ２５とを接続する配線は、選択信号端子１５０と水晶振動子１０とを接続する配線、及び選択信号端子１５０と抵抗２１とを接続する配線よりも太いことが好ましい。
【００３２】
以上の通り、第１の実施形態の発振器１００においては、発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２に印加する電源電圧を切り替える専用ＩＣを設けることなく、選択信号の電圧に応じて発振回路１１０−１が生成する第１発振信号又は発振回路１１０−２が生成する第２発振信号を切り替えて出力することができる。したがって、発振器１００は、従来の発振回路に比べて小型化できると共にコストを下げることもできる。
【００３３】
＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態の発振器２００の構成例を示す。発振器２００は、発振回路１１０−２と第２端子１３０との間に発振回路１１０−３をさらに有する点で図１に示した発振器１００と異なる。また、発振回路１１０−１と発振回路１１０−２との間、及び、発振回路１１０−２と発振回路１１０−３との間に、それぞれ選択信号端子１５０−１及び選択信号端子１５０−２が接続されている。
【００３４】
発振器２００は、選択信号端子１５０−１に入力される第１選択信号及び選択信号端子１５０−２に入力される第２選択信号の電圧に応じて、発振回路１１０−１、発振回路１１０−２及び発振回路１１０−３のいずれか１つにおいて生成された発振信号を出力端子１４０から出力する。なお、第１選択信号の電圧が第２選択信号の電圧以上であることが好ましい。
【００３５】
具体的には、第１選択信号の電圧が０Ｖであると共に第２選択信号の電圧が０Ｖである場合には、発振回路１１０−１の内部回路には電位差３．３Ｖが生じるので、発振回路１１０−１は第１発振信号を生成する。発振回路１１０−２及び発振回路１１０−３の内部回路には電位差が生じないので、発振回路１１０−２及び発振回路１１０−３は発振信号を生成しない。
【００３６】
第１選択信号の電圧が３．３Ｖであると共に第２選択信号の電圧が０Ｖである場合には、発振回路１１０−２の内部回路には電位差３．３Ｖが生じるので、発振回路１１０−２は第２発振信号を生成する。発振回路１１０−１及び発振回路１１０−３の内部回路には電位差が生じないので、発振回路１１０−１及び発振回路１１０−３は発振信号を生成しない。
【００３７】
第１選択信号の電圧が３．３Ｖであると共に第２選択信号の電圧が３．３Ｖである場合には、発振回路１１０−３の内部回路には電位差３．３Ｖが生じるので、発振回路１１０−３は第３発振信号を生成する。発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２の内部回路には電位差が生じないので、発振回路１１０−１及び発振回路１１０−２は発振信号を生成しない。
【００３８】
以上の通り、第２の実施形態の発振器２００は、第１の実施形態の発振器１００に比べて多くの周波数から選択された周波数の発振信号を出力することができる。
【００３９】
＜第３の実施形態＞
図５は、第３の実施形態の発振器３００の構成例を示す。発振器３００は、発振回路１１０−２と選択信号端子１５０−２との間にダイオード１６０を有する点で、図４に示した発振器２００と異なる。
【００４０】
具体的には、ダイオード１６０のカソードは選択信号端子１５０−２に接続されており、ダイオード１６０のアノードは発振回路１１０−２の基準電位側に接続されている。発振器３００がダイオード１６０を有することにより、選択信号端子１５０−２に選択信号端子１５０−１よりも高い電圧が入力されたときに発振回路１１０−２の内部回路に逆バイアス電圧がかかることで内部回路が破壊されることを防止できる。
【００４１】
＜第４の実施形態＞
図６は、第４の実施形態の発振器４００の構成例を示す。発振器４００は、複数の異なる周波数の発振信号を生成するｎ個の発振回路１１０（発振回路１１０−１、・・・、発振回路１１０−（ｍ−１）、発振回路１１０−ｍ、発振回路１１０−（ｍ＋１）、・・・、発振回路１１０−ｎ、ただしｎ及びｍは２以上の整数であり、ｍはｎ以下）を有する。出力端子１４０は、ｎ個の発振回路１１０が生成するｎ個の発振信号のいずれか１つを出力する。
【００４２】
発振器４００は、第１電位及び第２電位のいずれかの電圧に切り替わる選択信号の入力を受ける（ｎ−１）個の選択信号端子１５０（選択信号端子１５０−１、・・・、選択信号端子１５０−（ｍ−１）、選択信号端子１５０−ｍ、選択信号端子１５０−（ｍ＋１）、・・・、選択信号端子１５０−ｎ）を有する。選択信号端子１５０−（ｍ＋１）に印加される電圧は、選択信号端子１５０−ｍに印加される電圧以上であることが好ましい。
【００４３】
ｎ個の発振回路１１０のうち第１端子１２０の側から１番目の発振回路１１０−１は、第１端子１２０と第１端子１２０の側から１番目の選択信号端子１５０−１との間に接続されている。ｎ個の発振回路１１０のうち第１端子１２０の側からｍ番目の発振回路１１０−ｍは、第１端子１２０の側から（ｍ−１）番目の選択信号端子１５０−（ｍ−１）と第１端子１２０の側からｍ番目の選択信号端子１５０−ｍとの間に接続されている。ｎ個の発振回路のうち第１電位の側からｎ番目の発振回路は、第１端子１２０の側から（ｎ−１）番目の選択信号端子と第２端子１３０との間に接続されている。
【００４４】
出力端子１４０は、第１端子１２０の側からｍ番目の発振回路１１０−ｍが接続された複数の選択信号端子１５０−（ｍ−１）と選択信号端子１５０−ｍとの間の電位差が第１端子１２０と第２端子１３０との間の電位差に等しいときに、ｍ番目の発振回路１１０−ｍが出力する第ｍ発振信号を出力する。
【００４５】
発振器４００は、第１端子１２０の側からｍ番目の発振回路１１０−ｍから第１端子１２０の側から（ｍ−１）番目の発振回路１１０−（ｍ−１）に電流が流れることを防ぐ複数のダイオード１６０をさらに有してもよい。具体的には、選択信号端子１５０−ｍと発振回路１１０−ｍとの間にダイオード１６０−ｍが接続されている。より具体的には、ダイオード１６０−ｍのカソードが選択信号端子１５０−ｍに接続されていると共に、ダイオード１６０−ｍのアノードが発振回路１１０−ｍの基準電位側に接続されている。
【００４６】
以上の通り、第４の実施形態の発振器４００によれば、（ｎ−１）個の選択信号の論理値に応じて、ｎ個の異なる周波数から選択された周波数の発振信号を出力することができるので、発振器４００の小型化とコストダウンを実現することができる。さらに、選択信号端子１５０と発振回路１１０との間にダイオード１６０が設けられているので、誤った論理値の選択信号が入力された場合に発振回路１１０が破壊されることを防ぐこともできる。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００４８】
１０・・・水晶振動子、１１・・・抵抗、１２・・・抵抗、１３・・・キャパシタ、１４・・・キャパシタ、１５・・・トランジスタ、１６・・・抵抗、１７・・・キャパシタ、２０・・・水晶振動子、２１・・・抵抗、２２・・・抵抗、２３・・・キャパシタ、２４・・・キャパシタ、２５・・・トランジスタ、２６・・・抵抗、２７・・・キャパシタ、３０・・・キャパシタ、３１・・・キャパシタ、１００・・・発振器、１１０・・・発振回路、１２０・・・第１端子、１３０・・・第２端子、１４０・・・出力端子、１５０・・・選択信号端子、１６０・・・ダイオード、２００・・・発振器、３００・・・発振器、４００・・・発振器、５００・・・発振器、５１０・・・第１発振回路、５２０・・・第２発振回路、５３０・・・バイアス切替回路
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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