(57)【要約】      （修正有）【課題】振動子のオーバードライブ検査、及び、ドライブレベル検査の信頼性を高めることができる、発振回路、発振器、発振器の製造方法、電子機器及び移動体を提供する。【解決手段】発振回路１は、振動子１００と接続される第１端子１１及び第２端子１２を有する発振部１０と、接地電位ＶＳＳが供給される第３端子１３と、第２端子１２と電気的に接続される第４端子１４と、第１端子１１と第３端子１３との電気的な接続を切り替える第１切替部２１と、第２端子１２と第４端子１４との電気的な接続を切り替える第２切替部２２と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子と接続される第１端子及び第２端子を有する発振部と、
接地電位が供給される第３端子と、
前記第２端子と電気的に接続される第４端子と、
前記第１端子と前記第３端子との電気的な接続を切り替える第１切替部と、
を含む、発振回路。
【請求項２】
請求項１に記載の発振回路において、
前記第１切替部は、静電気に対して前記発振部を保護する機能を有する回路である、発振回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発振回路において、
前記第１端子は、前記発振部の入力端子である、発振回路。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記第１切替部は、トランジスターを含む、発振回路。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記第４端子は、電源電位が供給される端子、前記接地電位が供給される端子及び前記発振回路の発振信号が出力される端子のいずれでもない端子である、発振回路。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記第１切替部を制御する制御部をさらに含み、
前記第１切替部は、
前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されるように制御される第１モードと、
前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されないように制御される第２モードと、
を有し、
前記制御部は、
供給される電源電位が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第１切替部を前記第２モードから前記第１モードへと切り替える、発振回路。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記第２端子と前記第４端子との電気的な接続を切り替える第２切替部をさらに含む、発振回路。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記第２端子と前記第４端子との電気的な接続を切り替える第２切替部と、
前記第１切替部及び前記第２切替部を制御する制御部と、をさらに含み、
前記第１切替部及び前記第２切替部は、
前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されるように制御されるとともに、前記第２端子と前記第４端子とが電気的に接続されるように制御される第１モードと、
前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されないように制御されるとともに、前記第２端子と前記第４端子とが電気的に接続されないように制御される第２モードと、
を有し、
前記制御部は、
供給される電源電位が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第１切替部及び前記第２切替部を前記第２モードから前記第１モードへと切り替える、発振回路。
【請求項９】
振動子を周波数源とし、前記振動子との間で帰還用の導電路を有する発振手段と、
前記発振手段から前記振動子へ信号が向かう経路と、
前記振動子から前記発振手段へ信号が向かう経路と前記振動子から前記発振手段へ信号が出力される経路と接地用導電路との間のインピーダンスを制御するインピーダンス制御手段と、
を含む、発振回路。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の発振回路と、
振動子と、
を含む、発振器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発振器において、
前記発振回路と前記振動子とを収容するパッケージをさらに含む、発振器。
【請求項１２】
振動子と接続される第１端子及び第２端子を有する発振部と、接地電位が供給される第３端子と、前記第２端子と電気的に接続されている第４端子と、前記第１端子と前記第３端子との電気的な接続を切り替える第１切替部と、を含む発振回路と、振動子とを備え、前記発振回路と前記振動子とが電気的に接続されているとともに、前記第１切替部を前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されるように切り替えた構成を準備する準備工程と、
前記第３端子及び前記第４端子に信号を印加する信号印加工程と、
前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されないように前記第１切替部を切り替える切替工程と、
を含む、発振器の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の発振器の製造方法において、
前記信号印加工程で前記第３端子及び前記第４端子に印加する信号は、オーバードライブ検査用の信号、及び、ドライブレベル検査用の信号のうちの少なくとも１つである、発振器の製造方法。
【請求項１４】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の発振回路、又は、請求項１０又は１１に記載の発振器を含む、電子機器。
【請求項１５】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の発振回路、又は、請求項１０又は１１に記載の発振器を含む、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振回路、発振器、発振器の製造方法、電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶振動子（圧電振動子）やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子などの振動子は、大きな電流又は電圧又は電力のＡＣ（交流）信号を印加して振動子を駆動させて、振動子の周波数特性等を検査するオーバードライブ検査や、大きな電流又は電圧又は電力のＡＣ信号を段階的に増減させた信号を印加して振動子を駆動させて、振動子の周波数特性等の変動を検査するドライブレベル検査などを行なって、振動子の特性を検査する必要がある。
【０００３】
一方、発振器の小型化のために、水晶振動子と発振回路とを同一の収容容器内に収容する発振器が開発されている。このため、水晶振動子と発振回路とを同一の収容容器内に搭載した後に振動子の特性を検査するために、様々な工夫がなされている。
【０００４】
特許文献１には、水晶振動子の特性を検査するときに利用される検査専用の検査用端子及び電源入力端子に特定の直流電圧を印加することで制御されるアナログスイッチを有し、水晶振動子の検査時にはアナログスイッチを介して水晶振動子を検査用端子に導通接続し、発振器の通常動作時には水晶振動子から検査用端子を切り離すように構成した水晶発振器が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、発振器の機能端子を水晶振動子の検査用端子として兼用する水晶発振器が開示されている。
【０００６】
特許文献２において、水晶振動子の検査用端子と兼用される端子として出力端子及びスタンバイ端子が選択された理由としては、水晶振動子の特性を検査する際には、切換回路は電源電圧によって制御されることが考えられる。
【０００７】
切換回路の動作を安定させるために電源端子及びアース端子（接地端子）には安定度の高い電位を印加する必要がある。仮にこれら端子を水晶検査端子として兼用してしまうと、電源電圧は、直流電圧に水晶振動子の信号が重畳することになるので不安定になってしまう。したがって、水晶振動子とは２つの端子としては出力端子及びスタンバイ端子に限定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１０２８７０号公報
【特許文献２】特開２００９−２０１０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、振動子の検査時においては、振動子と接続される検査に用いる２つの水晶検査端子に加え、アナログスイッチ、切換回路を制御するために、電源端子及び接地端子が必要であるので、これら４つの端子と電気的に接続される電極とプローブ等との接続を管理しなければならない。そして、管理すべき接続箇所が多いほど、接続不良による検査の不具合が発生する可能性が高まり、振動子の検査の信頼性が低下してしまう場合があった。
【００１０】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、振動子の検査の信頼性を高めることができる、発振回路、発振器、発振器の製造方法、電子機器及び移動体を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
［適用例１］
本適用例に係る発振回路は、振動子と接続される第１端子及び第２端子を有する発振部と、接地電位が供給される第３端子と、前記第２端子と電気的に接続される第４端子と、前記第１端子と前記第３端子との電気的な接続を切り替える第１切替部と、を含む、発振回路である。
【００１２】
本適用例によれば、例えば、第１端子と電気的に接続された第３端子と第２端子と電気的に接続された第４端子との間に、振動子を検査するための電圧信号を供給することによって、例えば、オーバードライブ検査やドライブレベル検査などの振動子の特性の検査を行うことができる。発振回路の通常動作時と振動子の検査時において、第３端子を及び第４端子を共用できるので、検査専用の検査用端子を設ける場合に比べて、検査に用いる端子数を減らすことができる。したがって、例えば、検査用信号を入力するためのプローブと発振回路側の端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるので、振動子の検査の信頼性を高めた発振回路を実現できる。また、発振部を介さずに、第３端子と第４端子とを介して振動子に振動子の特性を検査するための電圧信号を供給できるので、発振部を介して振動子に電圧信号を供給する場合に比べて、電圧信号の大きさに関する制限が少なくなる。また、検査専用の端子を通常動作時の端子と共用しているため、端子数を減らすことができ、発振回路を小型化することもできる。
【００１３】
［適用例２］
上述の発振回路において、前記第１切替部は、静電気に対して前記発振部を保護する機能を有する回路であることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、第１切替部が静電気に対して発振部を保護する機能を持つ回路と共用できるので、第１切替部として専用のスイッチと静電気保護用の回路とを個別に設ける場合に比べて、回路規模を小さくできる。したがって、小型化可能な発振回路を実現できる。
【００１５】
［適用例３］
上述の発振回路において、前記第１端子は、前記発振部の入力端子であることが好ましい。
【００１６】
本適用例によれば、例えば、発振部の入力端子が接地電位側に接続されるので、振動子の検査時においては、発振部の動作を止めることが容易となる。したがって、例えば、振動子の検査時に発振部から発生する信号が振動子に印加されることを低減するため、振動子の検査の信頼性を高めた発振回路を実現できる。また、振動子の検査信号が印加されても、発振部を劣化させるおそれが少ない発振回路を実現することもできる。
【００１７】
［適用例４］
上述の発振回路において、前記第１切替部は、トランジスターを含むことが好ましい。
【００１８】
本適用例によれば、例えば、トランジスターをスイッチ回路として用いることで第１端子と接地電位が供給される第３端子との電気的な接続を容易に制御できる。また、接地電位が供給される第３端子、トランジスターが動作するための電源電位を供給するための端
子、及び、第４端子の３端子を用いて振動子の検査を行うことができる。したがって、第１端子と第３端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるとともに、少ない端子数で振動子を検査することができるので、振動子の検査の信頼性を高めた発振回路を実現できる。
【００１９】
［適用例５］
上述の発振回路において、前記第４端子は、電源電位が供給される端子、前記接地電位が供給される端子及び前記発振回路の発振信号が出力される端子のいずれでもない端子であることが好ましい。
【００２０】
第４端子が、電源電位が供給される端子ではない端子であることによって、振動子の検査時に、電源電位の変動等に起因するノイズの影響を受けることなく振動子の検査を行うことができる。また、第４端子が、接地電位が供給される端子ではない端子であることによって、振動子の検査時に、第３端子と第４端子との間に振動子の検査用の電圧信号を供給することができる。また、第４端子が、発振回路の発信信号が出力される端子ではない端子であることによって、発振回路の発信信号が出力される端子と振動子との間は電気回路的にはつながっていない。したがって、第４端子と発振回路の発振信号が出力される端子との間の電気的結合を弱くする、すなわち、ハイインピーダンスに保つことができるので、発振回路の通常動作時における誤動作を低減できる。
【００２１】
［適用例６］
上述の発振回路において、前記第１切替部を制御する制御部をさらに含み、前記第１切替部は、前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されるように制御される第１モードと、前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されないように制御される第２モードと、を有し、前記制御部は、供給される電源電位が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第１切替部を前記第２モードから前記第１モードへと切り替えることが好ましい。
【００２２】
本適用例によれば、制御部は、電源電位の大きさ及びクロック信号の２つの信号に基づいてモードの切替を行うため、電源電位が変動したのみではモードを切り替えることがないので、意図せずモードが切り替わる誤動作の可能性を低減できる。
【００２３】
［適用例７］
上述の発振回路において、前記第２端子と前記第４端子との電気的な接続を切り替える第２切替部をさらに含むことが好ましい。
【００２４】
本適用例によれば、第４端子を、振動子の検査時には検査用の端子として、発振回路の通常動作時には機能端子（例えば、発振周波数を制御するための制御信号が入力される端子など）として共用することができるので、検査専用の検査用端子を設ける場合に比べて、検査に用いる端子数を減らすことができる。したがって、例えば、検査用信号を入力するためのプローブと発振回路側の端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるので、振動子の検査の信頼性を高めた発振回路を実現できる。
【００２５】
［適用例８］
上述の発振回路において、前記第２端子と前記第４端子との電気的な接続を切り替える第２切替部と、前記第１切替部及び前記第２切替部を制御する制御部と、をさらに含み、
前記第１切替部及び前記第２切替部は、前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されるように制御されるとともに、前記第２端子と前記第４端子とが電気的に接続されるように制御される第１モードと、前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されないように制御されるとともに、前記第２端子と前記第４端子とが電気的に接続されないよう
に制御される第２モードと、を有し、前記制御部は、供給される電源電位が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第１切替部及び前記第２切替部を前記第２モードから前記第１モードへと切り替えることが好ましい。
【００２６】
本適用例によれば、制御部は、電源電位の大きさ及びクロック信号の２つの信号に基づいてモードの切替を行うため、電源電位が変動したのみではモードを切り替えることがないので、意図せずモードが切り替わる誤動作の可能性を低減できる。
【００２７】
［適用例９］
本適用例に係る発振回路は、振動子を周波数源とし、前記振動子との間で帰還用の導電路を有する発振手段と、前記発振手段から前記振動子へ信号が向かう経路と、前記振動子から前記発振手段へ信号が向かう経路と前記振動子から前記発振手段へ信号が出力される経路と接地用導電路との間のインピーダンスを制御するインピーダンス制御手段と、を含む、発振回路である。
【００２８】
本適用例によれば、発振手段から振動子へ信号が向かう経路と接地用導電路との間に振動子の特性を検査するための電圧信号を供給するとともに、インピーダンス制御手段により振動子から発振手段へ信号が向かう経路と接地用導電路との間のインピーダンスを小さくするように制御することによって、例えば、オーバードライブ検査やドライブレベル検査などの振動子の特性の検査を行うことができる。発振回路の通常動作時と振動子の検査時において、検査用の電圧を印加する端子及び接地用導電路を共用できるので、検査専用の検査用端子を設ける場合に比べて、検査に用いる端子数を減らすことができる。したがって、例えば、検査用信号を入力するためのプローブと発振回路側の端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるので、振動子の検査の信頼性を高めた発振回路を実現できる。また、発振手段を介さずに、発振手段から振動子へ信号が向かう経路と接地用導電路とを介して振動子に振動子の特性を検査するための電圧信号を供給できるので、発振手段を介して振動子に電圧信号を供給する場合に比べて、電圧信号の大きさに関する制限が少なくなる。また、振動子の検査信号が印加されても、発振部を劣化させるおそれが少ない発振回路を実現することもできる。
【００２９】
［適用例１０］
本適用例に係る発振器は、上述のいずれかの発振回路と、振動子と、を含む、発振器である。
【００３０】
［適用例１１］
上述の発振器において、前記発振回路と前記振動子とを収容するパッケージをさらに含むことが好ましい。
【００３１】
これらの適用例に係る発振器によれば、振動子の検査の信頼性を高めた発振回路を含んでいるので、振動子の検査の信頼性を高めた発振器を実現できる。
【００３２】
［適用例１２］
本適用例に係る発振器の製造方法は、振動子と接続される第１端子及び第２端子を有する発振部と、接地電位が供給される第３端子と、前記第２端子と電気的に接続されている第４端子と、前記第１端子と前記第３端子との電気的な接続を切り替える第１切替部と、を含む発振回路と、振動子とを備え、前記発振回路と前記振動子とが電気的に接続されているとともに、前記第１切替部を前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されるように切り替えた構成を準備する準備工程と、前記第３端子及び前記第４端子に信号を印加する信号印加工程と、前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されないように前記第１切替部を切り替える切替工程と、を含む、発振器の製造方法である。
【００３３】
本適用例によれば、信号印加工程において第３端子と第４端子との間に振動子を検査するための電圧信号を供給することによって、例えば、オーバードライブ検査やドライブレベル検査などの振動子の特性の検査を行うことができる。発振回路の通常動作時と振動子の検査時において、第３端子を共用できるので、検査専用の検査用端子を設ける場合に比べて、検査に用いる端子数を減らすことができる。したがって、例えば、検査用信号を入力するためのプローブと発振回路側の端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるので、振動子の検査の信頼性を高めた発振器の製造方法を実現できる。
【００３４】
［適用例１３］
上述の発振器の製造方法において、前記信号印加工程で前記第３端子及び前記第４端子に印加する信号は、オーバードライブ検査用の信号、及びドライブレベル検査用の信号のうちの少なくとも１つである、発振器の製造方法。
【００３５】
本適用例によれば、振動子の検査として、オーバードライブ検査及びドライブレベル検査のうちの少なくとも１つを行うため、振動子の検査で良品となった発振器を良品として判別することができる。したがって、信頼性の高い発振器を製造することができる。
【００３６】
［適用例１４］
本適用例に係る電子機器は、上述のいずれかの発振回路、又は、上述のいずれかの発振器を含む、電子機器である。
【００３７】
［適用例１５］
本適用例に係る移動体は、上述のいずれかの発振回路、又は、上述のいずれかの発振器を含む、移動体である。
【００３８】
これらの適用例に係る電子機器及び移動体によれば、振動子の検査の信頼性を高めた発振回路又は発振器を含んでいるので、信頼性の高い電子機器及び移動体を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１実施形態に係る発振回路１の回路図である。
【図２】発振部１０の構成の一例を示す回路図である。
【図３】発振部１０の変形例である発振部１０ａの構成の一例を示す回路図である。
【図４】第１切替部２１の変形例である第１切替部２１ａの回路構成を示す回路図である。
【図５】制御部３０のモード切り替え動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】入力トレラント機能を有する第２切替部２２の構成例を示す回路図である。
【図７】第２実施形態に係る発振回路１ａの回路図である。
【図８】第３実施形態に係る発振回路１ｂの回路図である。
【図９】本実施形態に係る発振器１０００の断面図である。
【図１０】変形例に係る発振器１０００ａの断面図である。
【図１１】本実施形態に係る発振器１０００の製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】信号印加工程の概要を示すブロック図である。
【図１３】本実施形態に係る電子機器３００の機能ブロック図である。
【図１４】電子機器３００の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。
【図１５】本実施形態に係る移動体４００の一例を示す図（上面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の好適な実施例について図面を用いて詳細に説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施例は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００４１】
１．第１実施形態に係る発振回路
図１は、第１実施形態に係る発振回路１の回路図である。発振回路１の一部又は全部は、半導体装置で構成されていてもよい。
【００４２】
本実施形態に係る発振回路１は、振動子１００を周波数源とし、振動子１００との間で帰還用の導電路を有する発振手段と、発振手段から振動子１００へ信号が向かう経路と、振動子１００から発振手段へ信号が向かう経路と、振動子１００から発振手段へ信号が向かう経路と接地用導電路との間のインピーダンスを制御するインピーダンス制御手段と、を含む。また、本発明の一例として第１実施形態に係る発振回路１は振動子１００が含まれない構成であるが、発振回路１に振動子１００が含まれる構成であっても構わない。
【００４３】
より具体的には、発振回路１は、振動子１００と接続される第１端子１１及び第２端子１２を有する発振部１０と、接地電位ＶＳＳが供給される第３端子１３と、第２端子１２と電気的に接続される第４端子１４と、第１端子１１と第３端子１３との電気的な接続を切り替える第１切替部２１と、を含んで構成されている。上述の発振手段の機能は、主として発振部１０によって実現されている。上述の発振手段から振動子１００へ信号が向かう経路の一部は、第２端子１２とＸＯ端子入出力部４４との電気的な接続部である。上述の振動子１００から発振手段へ信号が向かう経路の一部は、第１端子１１と第１切替部２１との電気的な接続部である。上述のインピーダンス制御手段は、主として第１端子１１及び第１切替部２１によって実現されている。また、図１に示される例では、発振回路１は、第１切替部２１及び第２切替部２２を制御する制御部３０と、ＸＯ端子入出力部４４と、電源電位ＶＤＤが供給される第５端子１５と、発振信号を出力する第６端子１６とを含んで構成されている。
【００４４】
発振部１０は、振動子１００と電気的に接続されて発振動作を行う。発振部１０としては、例えば、ピアース発振回路、インバーター型発振回路、コルピッツ発振回路、ハートレー発振回路など、種々の公知の発振回路を採用できる。本実施形態においては、発振部１０は、ピアース発振回路である。また、本実施形態においては、発振部１０と関連して、バイアス生成回路４１、周波数制御部４２及び出力バッファー４３を含んで構成されている。
【００４５】
図２は、発振部１０の構成の一例を示す回路図である。図２に示される例では、発振部１０は、トランジスターＭ１１、キャパシターＣ１１〜Ｃ１５、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１２及び電流源ＣＳ１１を含んで構成されている。キャパシターＣ１１及びキャパシターＣ１２は、ＤＣカット容量である。キャパシターＣ１３及びキャパシターＣ１４は、周波数制御用の可変容量である。キャパシターＣ１１及びキャパシターＣ１２を設けることによって、キャパシターＣ１３及びキャパシターＣ１４にかかるバイアス電圧をトランジスターＭ１１などから分離して制御することができる。また、オーバードライブ検査やドライブレベル検査などの振動子１００の特性を検査する場合に、トランジスターＭ１１に貫通電流が流れるリスクを低減できる。
【００４６】
第１端子１１とトランジスターＭ１１のベースとは、キャパシターＣ１１を介して接続されている。第２端子１２とトランジスターＭ１１のコレクターとは、キャパシターＣ１
２を介して接続されている。トランジスターＭ１１のベースとコレクターとは、抵抗Ｒ１１を介して接続されている。トランジスターＭ１１のコレクターと電源電位ＶＤＤとは、電流源ＣＳ１１を介して接続されている。トランジスターＭ１１のコレクターは、出力バッファー４３の入力端子と接続されている。トランジスターＭ１１のエミッターは接地電位ＶＳＳと接続されている。キャパシターＣ１３とキャパシターＣ１５とは、直列に接続され、キャパシターＣ１３の一端は第１端子１１と接続され、キャパシターＣ１５の一端は、接地電位ＶＳＳに接続されている。キャパシターＣ１４の一端は、第２端子１２に接続されている。キャパシターＣ１４の他端は、キャパシターＣ１３とキャパシターＣ１５の共通接続点と接続されているとともに、抵抗Ｒ１２を介して周波数制御部４２の出力端子と接続されている。キャパシターＣ１３の一端とキャパシターＣ１４の一端には、バイアス生成回路４１が出力するバイアス電圧が供給される。
【００４７】
図３は、発振部１０の変形例である発振部１０ａの構成の一例を示す回路図である。発振部１０ａは、発振部１０のＤＣカット容量であるキャパシターＣ１１及びキャパシターＣ１２を取り除いた構成である。これに伴い、バイアス生成回路４１からバイアス電圧の供給を受ける構成も取り除かれている。他の構成は発振部１０と同様である。
【００４８】
なお、図２に示される発振部１０、及び、図３に示される発振部１０ａにおいては、入力端子側が第１端子１１、出力端子側が第２端子１２となっているが、入力端子側が第２端子１２、出力端子側が第１端子１１とすることも可能である。
【００４９】
図１に戻り、バイアス生成回路４１は、第５端子１５から供給される電力に基づいて、バイアス電圧を生成して発振部１０に供給する。本実施形態においては、発振部１０のキャパシターＣ１３とキャパシターＣ１４にバイアス電圧を供給する。
【００５０】
周波数制御部４２は、第４端子１４に入力される制御信号に基づいて、発振部１０に含まれる可変容量（図２におけるキャパシターＣ１３及びキャパシターＣ１４）を制御する。すなわち、図１に示される例では、第４端子１４は、周波数制御用の端子としても機能する。これによって、発振部１０における発振周波数を制御することができる。周波数制御部４２は、例えば、第４端子１４に入力される制御信号を増幅して発振部１０に出力する増幅回路を含んで構成されていてもよい。
【００５１】
出力バッファー４３は、増幅回路で構成されている。出力バッファー４３は、発振部１０が出力する発振信号が入力されて、第６端子１６に信号を出力する。
【００５２】
第１切替部２１は、発振部１０の第１端子１１と接地電位ＶＳＳが供給される第３端子１３との電気的な接続を切り替える。図１に示される例では、第１切替部２１は、制御部３０が出力する制御信号に基づいて、第１端子１１と第３端子１３との電気的な接続を切り替える。第１切替部２１は、例えば、第１端子１１と第３端子１３との間に接続されたスイッチを含んで構成されていてもよい。図１に示される例では、ＮＭＯＳトランジスターＮ１がスイッチとして機能する。
【００５３】
図１に示される例では、第２端子１２と第４端子１４とは、ＸＯ端子入出力部４４及び第２切替部２２を介して電気的に接続されている。ＸＯ端子入出力部４４は、発振部１０の第２端子１２と振動子１００とを接続するとともに、第２端子１２と第２切替部２２とを抵抗Ｒ２を介して接続する。抵抗Ｒ２は、第２切替部２２に対する静電放電（ＥＳＤ；Electro-Static Discharge）保護素子として機能する。
【００５４】
本実施形態に係る発振回路１によれば、発振手段から振動子１００へ信号が向かう経路と接地用導電路との間に振動子１００の特性を検査するための電圧信号を供給するととも
に、インピーダンス制御手段により振動子１００から発振手段へ信号が向かう経路と接地用導電路との間のインピーダンスを小さくするように制御することによって、例えば、オーバードライブ検査（ＡＣ（交流）信号を印加して振動子１００を強励振させる試験）やドライブレベル検査（ＡＣ信号を振幅を変えながら入力したときの振動子１００の周波数安定性試験）や振動子１００の周波数調整（振動子１００の共振周波数を測定して、所望の共振周波数となるように振動子１００の調整を行う）などの振動子１００の特性の検査を行うことができる。発振回路１の通常動作時と振動子１００の検査時において、検査用の電圧を印加する端子及び接地用導電路を共用できるので、検査専用の検査用端子を設ける場合に比べて、検査に用いる端子数を減らすことができる。したがって、例えば、検査用信号を入力するためのプローブと発振回路１側の端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるので、振動子１００の検査の信頼性を高めた発振回路１を実現できる。また、発振手段を介さずに、発振手段から振動子へ信号が向かう経路と接地用導電路とを介して振動子１００に振動子１００の特性を検査するための電圧信号を供給できるので、発振手段を介して振動子１００に電圧信号を供給する場合に比べて、電圧信号の大きさに関する制限が少なくなる。また、振動子１００の検査信号が印加されても、発振部１０を劣化させるおそれが少ない発振回路１を実現することもできる。
【００５５】
より具体的には、本実施形態に係る発振回路１によれば、例えば、第１端子１１と電気的に接続された第３端子１３と第２端子１２と電気的に接続された第４端子１４との間に、振動子１００を検査するための電圧信号を供給することによって、例えば、オーバードライブ検査やドライブレベル検査などの振動子１００の特性の検査を行うことができる。発振回路１の通常動作時と振動子１００の検査時において、第３端子１３を及び第４端子１４を共用できるので、検査専用の検査用端子を設ける場合に比べて、検査に用いる端子数を減らすことができる。したがって、例えば、検査用信号を入力するためのプローブと発振回路１側の端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるので、振動子の検査の信頼性を高めた発振回路１を実現できる。また、発振部１０を介さずに、第３端子１３と第４端子１４とを介して振動子１００に振動子１００の特性を検査するための電圧信号を供給できるので、発振１０部を介して振動子１００に電圧信号を供給する場合に比べて、電圧信号の大きさに関する制限が少なくなる。また、検査専用の端子を通常動作時の端子と共用しているため、端子数を減らすことができ、発振回路１を小型化することもできる。
【００５６】
図１に示されるように、発振回路１は、第２端子１２と第４端子１４との電気的な接続を切り替える第２切替部２２をさらに含んで構成されていてもよい。
【００５７】
第２切替部２２は、第２端子１２と第４端子１４との電気的な接続を切り替えるスイッチＳＷを含んで構成されている。スイッチＳＷは、制御部３０が出力する制御信号に基づいて、第２端子１２と第４端子１４との電気的な接続を切り替える。スイッチＳＷは、トランジスターで構成されていてもよい。
【００５８】
本実施形態に係る発振回路１によれば、第４端子１４を、振動子１００の検査時には検査用の端子として、発振回路１の通常動作時には機能端子（例えば、発振周波数を制御するための制御信号の入力を受け付ける端子など）として用いることができるので、検査専用の検査用端子を設ける場合に比べて、検査に用いる端子数を減らすことができる。したがって、例えば、検査用信号を入力するためのプローブと発振回路側の端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるので、振動子１００の検査の信頼性を高めた発振回路１を実現できる。
【００５９】
図１に示されるように、第１切替部２１は、静電気に対して発振部１０を保護する機能を持つ回路（静電放電保護回路）であってもよい。図１に示される例では、第１切替部２
１は、トランジスターの一例であるＮＭＯＳトランジスターＮ１と抵抗Ｒ１とを含んで構成されており、発振部１０や振動子１００の第１端子１１側に対する静電放電保護回路として機能する。
【００６０】
ＮＭＯＳトランジスターＮ１のドレインは第１端子１１と接続され、ソースは接地電位ＶＳＳと接続されている。抵抗Ｒ１の一端はＮＭＯＳトランジスターＮ１のゲートに接続され、他端は接地電位ＶＳＳに接続されている。ＮＭＯＳトランジスターＮ１のゲートには、制御部３０からの制御信号が入力され、入力された制御信号に基づいて、ＮＭＯＳトランジスターＮ１はＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替える。
【００６１】
本実施形態に係る発振回路１によれば、第１切替部２１が静電放電保護回路であるので、第１切替部２１として専用のスイッチを設ける場合に比べて、回路規模を小さくできる。したがって、小型化可能な発振回路１を実現できる。
【００６２】
また、第１切替部２１として、第１端子１１と接地電位ＶＳＳとの間に複数の静電放電保護回路を接続する構成としてもよい。例えば、本実施形態の第１切替部２１を複数並列に接続すれば、第１切替部２１の静電気を放電する機能をさらに高めることができるとともに、振動子１００に印加された検査用の電圧信号の接地電位ＶＳＳへの経路を増やすことができる。よって、第１切替部２１が１つしかない場合と比較して、１つの第１切替部２１に流れる検査用の電圧信号の大きさを小さくできるため、第１切替部２１の破壊の可能性が低減し、検査用の電圧信号の大きさに関する制限が少なくなる。
【００６３】
図４は、第１切替部２１の変形例である第１切替部２１ａの回路構成を示す回路図である。図４に示される第１切替部２１ａは、ＮＭＯＳトランジスターＮ１と抵抗Ｒ１とを含んで構成されている回路と、静電気に対して発振部１０を保護する機能を持つ素子（静電放電保護素子）ＴＨ、例えば、サイリスタ、ダイオード等とで構成されていてもよい。このように構成すれば、振動子１００の検査時にはＮＭＯＳトランジスターＮ１をスイッチ回路として用いることで第１端子１１と接地電位ＶＳＳが供給される第３端子１３との電気的な接続を容易に制御できるとともに、発振器として動作している場合には発振部１０の静電気に対する耐性をさらに高めることができるため、より信頼性の高い発振回路１を実現できる。
【００６４】
図１及び図２に示されるように、第１端子１１は、発振部１０の入力端子であってもよい。また、図１及び図２に示されるように、第２端子１２は、発振部１０の出力端子であってもよい。
【００６５】
本実施形態に係る発振回路１によれば、例えば、発振部１０の入力端子が接地電位側に接続されるので、振動子１００の検査時においては、発振部１０の動作を止めることが容易となる。したがって、例えば、振動子１００の検査時に発振部１０から発生する信号が振動子１００に印加されることを低減するため、振動子１００の検査の信頼性を高めた発振回路１を実現できる。また、振動子１００の検査信号が印加されても、発振部１０を劣化させるおそれが少ない発振回路１を実現することもできる。
【００６６】
図１に示されるように、第１切替部２１は、トランジスターを含んで構成されていてもよい。図１に示される例では、第１切替部２１は、ＮＭＯＳトランジスターＮ１を含んで構成されている。
【００６７】
本実施形態に係る発振回路１によれば、例えば、ＮＭＯＳトランジスターＮ１をスイッチ回路として用いることで第１端子１１と接地電位ＶＳＳが供給される第３端子１３との電気的な接続を容易に制御できる。また、接地電位ＶＳＳが供給される第３端子１３、Ｎ
ＭＯＳトランジスターＮ１が動作するための電源電位ＶＤＤを供給するための第５端子１５、及び、第４端子１４の３端子を用いて振動子１００の検査を行うことができる。したがって、第１端子１１と第３端子１３との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるとともに、少ない端子数で振動子１００を検査することができるので、振動子１００の検査の信頼性を高めた発振回路１を実現できる。
【００６８】
図１に示されるように、第４端子１４は、電源電位ＶＤＤが供給される端子（第５端子１５）、接地電位ＶＳＳが供給される端子（第３端子１３）及び発振回路１の発信信号が出力される端子（第６端子１６；発信信号出力端子）のいずれでもない端子であることが好ましい。
【００６９】
第４端子１４が、電源電位ＶＤＤが供給される端子（第５端子１５）ではない端子であることによって、振動子１００の検査時に、電源電位ＶＤＤの変動等に起因するノイズの影響を受けることなく振動子１００の検査を行うことができる。また、第４端子１４が、接地電位ＶＳＳが供給される端子（第３端子１３）ではない端子であることによって、振動子１００の検査時に、第３端子１３と第４端子１４との間に振動子１００の検査用の電圧信号を供給することができる。また、第４端子１４が、発振回路１の発信信号が出力される端子（第６端子１６）ではない端子であることによって、発振回路１の発信信号が出力される端子（第６端子１６）と振動子１００との間は電気回路的にはつながっていない。したがって、第４端子１４と発振回路１の発振信号が出力される端子（第６端子１６）との間の電気的結合を弱くする、すなわち、ハイインピーダンスに保つことができるので、発振回路１の通常動作時における誤動作を低減できる。
【００７０】
図１に示されるように、発振回路１は、第１切替部２１を制御する制御部３０をさらに含み、第１切替部２１は、第１端子１１と第３端子１３とが電気的に接続されるように制御される第１モードと、第１端子１１と第３端子１３とが電気的に接続しないように制御される第２モードと、を有し、制御部３０は、供給される電源電位ＶＤＤが基準値Ｖｔ以上である期間に入力されるクロック信号ＳＣＬＫに基づいて、第１切替部２１を第２モードから第１モードへと切り替えてもよい。
【００７１】
また、発振回路１は、第２端子１２と第４端子１４との電気的な接続を切り替える第２切替部２２と、第１切替部２１及び第２切替部２２を制御する制御部３０と、をさらに含み、第１切替部２１及び第２切替部２２は、第１端子１１と第３端子１３とが電気的に接続されるように制御されるとともに、第２端子１２と第４端子１４とが電気的に接続されるように制御される第１モードと、第１端子１１と第３端子１３とが電気的に接続されないように制御されるとともに、第２端子１２と第４端子１４とが電気的に接続されないように制御される第２モードと、を有し、制御部３０は、供給される電源電位ＶＤＤが基準値Ｖｔ以上である期間に入力されるクロック信号ＳＣＬＫに基づいて、第１切替部２１及び第２切替部２２を第２モードから第１モードへと切り替えてもよい。
【００７２】
図１に示される例では、制御部３０は、シリアルインターフェース３１、レジスター３２、メモリー３３及びＰＭＯＳトランジスターＰ１を含んで構成されている。
【００７３】
シリアルインターフェース３１は、電源電位ＶＤＤの供給を受け、クロック信号ＳＣＬＫの入力を受け付け、入力を受け付けたクロック信号ＳＣＬＫに基づいて、レジスター３２及びメモリー３３を制御する。本実施形態においては、クロック信号ＳＣＬＫは、第４端子１４から入力される。また、本実施形態においては、シリアルインターフェース３１は、レジスター３２にデータを書き込むレジスター書き込みモードと、レジスター３２及びメモリー３３にデータを書き込むメモリー書き込みモードとを有している。
【００７４】
レジスター３２は、第１切替部２１、第２切替部２２、周波数制御部４２及び発振部１０を制御するためのデータを格納し、格納されたデータに基づいて第１切替部２１、第２切替部２２、周波数制御部４２及び発振部１０を制御する。発振回路１の通電時には、レジスター３２は、メモリー３３に記憶されたデータを読み込んで格納し、シリアルインターフェース３１によって新たなデータが書き込まれた場合には、シリアルインターフェース３１によって書き込まれた新たなデータを格納する。
【００７５】
メモリー３３は、発振回路１の通電時にレジスター３２に格納されるデータを記憶する。メモリー３３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリーなどの書き換え可能な不揮発性メモリー、電気的には書き換え不能だが紫外線を照射することによって消去可能なＦＡＭＯＳ（Floating gate Avalanche injection Metal Oxide Semiconductor）メモリーや、マスクＲＯＭ（Read-Only Memory）などの書き換え不能な不揮発性メモリーなど、種々の公知の不揮発性メモリーで構成されていてもよい。なお、ＦＡＭＯＳメモリーはアバランシェ注入により電荷をフローティング・ゲートに蓄積する方式で、この種のメモリーはワンタイム・プログラマブル（ＯＴＰ：One Time Programmable）メモリーとして使用されている不揮発性メモリーである。
【００７６】
ＰＭＯＳトランジスターＰ１は、ドレインが電源電位ＶＤＤに接続され、ソースが第１切替部２１のＮＭＯＳトランジスターＮ１のゲートに接続され、ゲートには第２切替部２２を介してレジスター３２が出力する制御信号が入力される。ＰＭＯＳトランジスターＰ１は、第１切替部２１のＮＭＯＳトランジスターＮ１のゲートに制御信号を出力する。図１に示される例では、第２切替部２２を介してレジスター３２が出力する制御信号をゲートで受け付ける構成となっているが、レジスター３２が出力する制御信号を直接ゲートで受け付ける構成でもよい。
【００７７】
第１モードにおいて、制御部３０は、第１端子１１と第３端子１３との間の電気的な接続状態がＯＮ状態となるように第１切替部２１を制御する。また、第１モードにおいて、制御部３０は、第２端子１２と第４端子１４との間の電気的な接続状態がＯＮ状態となるように第２切替部２２を制御する。また、第１モードにおいて、制御部３０は、周波数制御部４２の動作を停止させるように周波数制御部４２を制御する。
【００７８】
第２モードにおいて、制御部３０は、第１端子１１と第３端子１３との間の電気的な接続状態がＯＦＦ状態となるように第１切替部２１を制御する。また、第２モードにおいて、制御部３０は、第２端子１２と第４端子１４との間の電気的な接続状態がＯＦＦ状態となるように第２切替部２２を制御する。また、第２モードにおいて、制御部３０は、周波数制御部４２の動作を通常動作させるように周波数制御部４２を制御する。
【００７９】
図５は、制御部３０のモード切り替え動作を説明するためのタイミングチャートである。図５の横軸は時間、縦軸は電圧に対応する。図５の上のタイミングチャートは、制御部３０に供給される電源電位ＶＤＤを示し、図５の下のタイミングチャートは、制御部３０に入力されるクロック信号ＳＣＬＫを示す。
【００８０】
図５に示される例では、電源電位ＶＤＤは、時刻ｔ０で０Ｖ、時刻ｔ１で電圧ＶＤＤＬとなり、時刻ｔ２で基準値Ｖｔとなり、その後に電圧ＶＤＤＨまで上昇する。電源電位ＶＤＤが基準値Ｖｔよりも高い電圧ＶＤＤＨである期間に入力された最初のクロック信号ＳＣＬＫのパルスの立ち下がり時刻である時刻ｔ３でモード切り替え動作が開始し、その後のクロック信号ＳＣＬＫのパルスに基づいて、例えば、第１切替部２１及び第２切替部２２を制御して第１モードとし、電源電位ＶＤＤが電圧ＶＤＤＬに戻る時刻ｔ４に制御部３０が第１切替部２１及び第２切替部２２を制御して、例えば、第１切替部２１及び第２切
替部２２を制御して第２モードに切り替える。
【００８１】
本実施形態に係る発振回路１によれば、制御部３０は、電源電位ＶＤＤの大きさ及びクロック信号ＳＣＬＫの２つの信号に基づいてモードの切替を行うため、電源電位ＶＤＤが変動したのみではモードを切り替えることがないので、意図せずモードが切り替わる誤動作の可能性を低減できる。
【００８２】
制御部３０は、第１モードの場合には、発振部１０又は発振部１０ａの電流源ＣＳ１１の動作を停止させるように電流源ＣＳ１１を制御してもよい。これによって、発振部１０又は発振部１０ａのトランジスターＭ１１のコレクターに供給される電流を抑制できるので、発振部１０又は発振部１０ａの誤動作する可能性を低減できる。
【００８３】
第２切替部２２は、第４端子１４から入力される電圧が電源電位ＶＤＤを超えた場合に、第４端子１４から第５端子１５へ電流が逆流することを防止する入力トレラント機能を有することが好ましい。図１に示される例では、発振回路１の通常動作時には、第４端子１４は周波数制御用の信号が入力される。周波数制御用の信号は、発振回路１の使用者が電圧値を設定するので、誤って電源電位ＶＤＤよりも高い電圧が入力される場合がある。したがって、第２切替部２２が入力トレラント機能を有することによって、第５端子１５への悪影響を抑制できる。
【００８４】
図６は、入力トレラント機能を有する第２切替部２２の構成例を示す回路図である。図６に示される例では、第２切替部２２は、ＮＭＯＳトランジスターＮ２１〜Ｎ２３、ＰＭＯＳトランジスターＰ２１〜Ｐ２７及びインバーターＩＮＶを含んで構成されている。ＮＭＯＳトランジスターＮ２１とＰＭＯＳトランジスターＰ２１とでアナログスイッチが構成されている。
【００８５】
第１モードにおいては、制御部３０から出力される制御信号はハイレベルである。この場合には、図６のノードＣはローレベルになるので、ＮＭＯＳトランジスターＮ２１とＰＭＯＳトランジスターＰ２１とから構成されるアナログスイッチは、導通状態となる。
【００８６】
第２モードにおいては、制御部３０から出力される制御信号はローレベルである。この場合には、図６のノードＣはハイレベルになるので、ＮＭＯＳトランジスターＮ２１とＰＭＯＳトランジスターＰ２１とから構成されるアナログスイッチは、遮断状態となる。
【００８７】
第２モードにおいては、ＰＭＯＳトランジスターＰ２３が常時ＯＮ状態であるので、ノードＶＤＳＵＢと電源電位ＶＤＤとは同電位である。第４端子１４の電位が電源電位ＶＤＤを超えた場合は、ＰＭＯＳトランジスターＰ２２の寄生ダイオードによって、フローティング状態のノードＶＤＳＵＢに電荷がチャージされてノードＶＤＳＵＢの電位が次第に上昇する。ノードＶＤＳＵＢの電位が電源電位ＶＤＤよりもＰＭＯＳトランジスターＰ２２のスレッショルド電圧Ｖｔｈ分高くなったところでＰＭＯＳトランジスターＰ２２が導通して、ノードＶＤＳＵＢが第４端子１４と同電位となる。すると、ＰＭＯＳトランジスターＰ２４が導通してノードＣがノードＶＤＳＵＢと同電位となり、ＮＭＯＳトランジスターＮ２１とＰＭＯＳトランジスターＰ２１とから構成されるアナログスイッチが遮断状態を維持する。したがって、第４端子１４の電位が電源電位ＶＤＤを超えてしまった場合についても、第４端子１４の電位が電源電位ＶＤＤ以下の場合と同様に、第４端子１４と内部回路（図１及び図５に示される例ではＸＯ端子入出力部４４）との間を電気的に切断することができ予期せぬ誤動作を防ぐことができる。また、第４端子１４の電位が電源電位ＶＤＤを超えてしまった場合でも、ＰＭＯＳトランジスターＰ２１のドレインもしくはソース端子と基板電位との間の寄生ダイオードがオンしてしまうことがなく、第４端子１４から第５端子１５への逆流電流を防止することができる。
【００８８】
２．第２実施形態に係る発振回路
図７は、第２実施形態に係る発振回路１ａの回路図である。図１に示される発振回路１と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８９】
本実施形態に係る発振回路１ａは、出力バッファー４３の出力信号が出力される端子としても機能する端子が第４端子１４となり、周波数制御用の端子としても機能する端子が第６端子１６となっている。また、発振回路１ａは、第２切替部２２ａを含み、第２切替部２２ａは、第２端子１２と第４端子１４との電気的な接続を切り替える。
【００９０】
発振回路１ａにおける第４端子１４は、通常は使用者が信号を入力する端子ではないので、第２切替部２２ａとして、入力トレラント機能を有していない単純なアナログスイッチを採用することができる。これによって、回路規模を小さくできる。また、発振回路１ａは、第１実施形態に係る発振回路１と同様の理由により同様の効果を奏する。
【００９１】
３．第３実施形態に係る発振回路
図８は、第３実施形態に係る発振回路１ｂの回路図である。図１に示される発振回路１と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００９２】
本実施形態に係る発振回路１ｂは、周波数制御用の端子として第７端子１７を有し、第４端子１４と第７端子１７とが独立した端子として構成されている。
【００９３】
発振回路１ｂにおいても、発振回路１と同様の理由により同様の効果を奏する。また、第４端子１４と第７端子１７とが独立して構成されているので、第２切替部２２を省略することも可能である。これによって、回路規模を小さくできる。
【００９４】
４．発振器
図９は、本実施形態に係る発振器１０００の断面図である。発振器１０００は、発振回路１を構成している電子部品２、及び、振動子１００を含んで構成されている。また、図９に示される例では、発振器１０００は、電子部品２と振動子１００とを同一空間内に収容するパッケージ１１００を含んで構成されている。また、図９に示される例では、発振器１０００は、蓋１２００及び電極１３００を含んで構成されている。図９に示される例では、電子部品２は、１チップの半導体装置として構成されている。また、振動子１００としては、水晶振動子やＳＡＷ共振子、又は圧電セラミックス等を用いた圧電振動子、ＭＥＭＳ振動子などを採用してもよい。
【００９５】
パッケージ１１００には、凹部が設けられており、蓋１２００で凹部を覆うことによって収容室１４００となる。パッケージ１１００には、発振回路１と振動子１００とを電気的に接続するための配線及び端子が、凹部の表面又はパッケージ１１００の内部に設けられている。また、パッケージ１１００には、発振回路１の第３端子１３（ＶＳＳ）、第４端子１４（ＶＣ）、第５端子１５（ＶＤＤ）及び第６端子１６（ＯＵＴ）とそれぞれ電気的に接続される電極１３００が設けられている。
【００９６】
図１０は、変形例に係る発振器１０００ａの断面図である。発振器１０００は、発振回路１を構成している電子部品２、及び、振動子１００を含んで構成されている。また、図１０に示される例では、発振器１０００は、電子部品２と振動子１００とを異なる空間内に収容するパッケージ１１００ａを含んで構成されている。また、図１０に示される例では、発振器１０００は、蓋１２００、電極１３００及び封止部材１５００を含んで構成されている。図１０に示される例では、電子部品２は、１チップの半導体装置として構成されている。また、振動子１００としては、水晶振動子やＳＡＷ共振子、又は圧電セラミッ
クス等を用いた圧電振動子、ＭＥＭＳ振動子などを採用してもよい。
【００９７】
パッケージ１１００ａには、対向する面に２つの凹部が設けられており、蓋１２００で一方の凹部を覆うことによって収容室１４００ａ、封止部材１５００で他方の凹部を覆うことによって収容室１４００ｂとなる。図１０に示す例では、収容室１４００ａには振動子１００が収容され、収容室１４００ｂには電子部品２が収容されている。パッケージ１１００ａには、発振回路１と振動子１００とを電気的に接続するための配線及び端子が、凹部の表面又はパッケージ１１００ａの内部に設けられている。また、パッケージ１１００ａには、発振回路１の第３端子１３（ＶＳＳ）、第４端子１４（ＶＣ）、第５端子１５（ＶＤＤ）及び第６端子１６（ＯＵＴ）とそれぞれ電気的に接続される電極１３００が設けられている。
【００９８】
本実施形態に係る発振器１０００及び発振器１０００ａによれば、振動子１００の検査の信頼性を高めた発振回路１を含んでいるので、振動子１００の検査の信頼性を高めた発振器１０００及び発振器１０００ａを実現できる。発振回路１を構成する電子部品２に、発振回路１に代えて、発振回路１ａ又は発振回路１ｂを採用した場合にも、同様の理由により同様の効果を奏する。また、検査専用の端子を通常動作時の端子と共用しているため、端子数を減らすことができ、発振器１０００及び発振器１０００ａを小型化することもできる。
【００９９】
５．発振器の製造方法
図１１は、本実施形態に係る発振器１０００の製造方法を示すフローチャートである。
【０１００】
本実施形態に係る発振器１０００の製造方法は、振動子１００と接続される第１端子１１及び第２端子１２を有する発振部１０と、接地電位ＶＳＳが供給される第３端子１３と、第２端子１２と電気的に接続されている第４端子１４と、第１端子１１と第３端子１３との電気的な接続を切り替える第１切替部２１と、を含む発振回路１と、振動子１００とを備え、発振回路１と振動子１００とが電気的に接続されているとともに、第１切替部２１を第１端子１１と第３端子１３とが電気的に接続されるように切り換えた構成を準備する準備工程と、第３端子１３及び第４端子１４に信号を印加する信号印加工程と、第１端子１１と第３端子１３とが電気的に接続されないように第１切替部２１を切り替える切替工程と、を含む。
【０１０１】
まず、発振回路１と振動子１００とが電気的に接続されているとともに、第１切替部２１を第１端子１１と第３端子１３とが電気的に接続されるように切り換えた構成を準備する（準備工程；ステップＳ１００）。より具体的には、発振回路１の第１端子１１と第２端子１２との間に振動子１００が電気的に接続された構成を準備する。例えば、発振回路１を振動子１００と接続した後に制御部３０により第１切替部２１を第１モードに設定してもよいし、予め制御部３０により第１切替部２１が第１モードに設定された発振回路１を振動子１００と接続してもよい。
【０１０２】
ステップＳ１００の後に、第３端子１３及び第４端子１４に信号を印加する（信号印加工程；ステップＳ１０２）。
【０１０３】
図１２は、信号印加工程の概要を示すブロック図である。図１２に示される例では、電源２０００及びシグナルジェネレーター３０００を用いて、振動子１００のオーバードライブ検査を行う。なお、シグナルジェネレーター３０００に代えて、振動子１００と共振できる外付けの発振回路、例えば、コルピッツ発振回路などを用いて振動子１００のオーバードライブ検査を行ってもよい。また、オーバードライブ検査に代えてドライブレベル検査を行ってもよいし、オーバードライブ検査とドライブレベル検査との２つの検査を行
ってもよい。
【０１０４】
発振回路１の第５端子１５（ＶＤＤ）と電気的に接続される発振器１０００の電極１３００（ＶＤＤ）は、電源２０００の電源端子に接続される。発振回路１の第３端子１３（ＶＳＳ）と電気的に接続される発振器１０００の電極１３００（ＶＳＳ）は、接地電位ＶＳＳに接続される。発振回路１の第４端子１４（ＶＣ）と電気的に接続される発振器１０００の電極１３００（ＶＣ）は、シグナルジェネレーター３０００の出力端子に接続される。発振回路１の第６端子１６（ＯＵＴ）と電気的に接続される発振器１０００の電極１３００（ＯＵＴ）は、どこにも接続されていない。
【０１０５】
図１２に示される構成によって、第３端子１３と第４端子１４との間に電圧信号を印加することができる。これによって、オーバードライブ検査やドライブレベル検査などの振動子１００の特性の検査を行うことができる。
【０１０６】
ステップＳ１０２後に、第１端子１１と第３端子１３とが電気的に接続されないように第１切替部２１を切り替える（切替工程；ステップＳ１０４）。具体的には、例えば、制御部３０により第１切替部２１を第２モードに切り替える。これによって、発振器１０００が通常動作できる状態となる。なお、上述の製造方法においては、発振回路１は第１切替部２１のみを持つ構成を用いて説明したが、これに限らず、第２端子１２と第４端子１４との電気的な接続を制御する第２切替部２２を持ち、第１切替部２１及び第２切替部２２のモードが連動して切り替わる発振回路１を用いてもよい。
【０１０７】
本実施形態に係る発振器１０００の製造方法によれば、信号印加工程において第３端子１３と第４端子１４との間に振動子１００を検査するための電圧信号を供給することによって、例えば、オーバードライブ検査やドライブレベル検査などの振動子１００の特性の検査を行うことができる。発振回路１の通常動作時と振動子１００の検査時において、第３端子１３を共用できるので、検査専用の検査用端子を設ける場合に比べて、検査に用いる端子数を減らすことができる。したがって、例えば、検査用信号を入力するためのプローブと発振回路１側の端子との電気的な接続不良による検査の不具合が発生する可能性を低減できるので、振動子１００の検査の信頼性を高めた発振器１０００の製造方法を実現できる。
【０１０８】
上述の発振器１０００の製造方法において、信号印加工程（ステップＳ１０２）で第３端子１３及び第４端子１４に印加する信号は、オーバードライブ検査用の信号、及びドライブレベル検査用の信号のうちの少なくとも１つであってもよい。
【０１０９】
本実施形態によれば、振動子１００の検査として、オーバードライブ検査及びドライブレベル検査のうちの少なくとも１つを行うため、振動子１００の検査で良品となった発振器１０００を良品として判別することができる。したがって、信頼性の高い発振器１０００を製造することができる。
【０１１０】
なお、発振回路１に代えて、発振回路１ａ又は発振回路１ｂを採用した場合にも、同様の理由により同様の効果を奏する。また、発振器１０００ａも発振器１０００と同様に製造でき、同様の効果を奏する。
【０１１１】
６．電子機器
図１３は、本実施形態に係る電子機器３００の機能ブロック図である。なお、上述された各実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１１２】
本実施形態に係る電子機器３００は、発振回路１、発振回路１ａ、発振回路１ｂ、発振
器１０００又は発振器１０００ａを含む電子機器３００である。図１３には、発振回路１を含む電子機器３００が示されている。図１３に示される例では、電子機器３００は、振動子１００、発振回路１、逓倍回路３１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２０、操作部３３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５０、通信部３６０、表示部３７０、音出力部３８０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る電子機器３００は、図９に示される構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１１３】
逓倍回路３１０は、クロックパルスをＣＰＵ３２０だけでなく各部に供給する（図示は省略）。クロックパルスは、例えば振動子１００と接続された発振回路１からの発振信号から所望の高調波信号を逓倍回路３１０で取り出した信号であってもよいし、発振回路１からの発振信号を、ＰＬＬシンセサイザーを有する逓倍回路３１０で逓倍した信号であってもよい（図示は省略）。
【０１１４】
ＣＰＵ３２０は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、逓倍回路３１０が出力するクロックパルスを用いて各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、ＣＰＵ３２０は、操作部３３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部３６０を制御する処理、表示部３７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部３８０に各種の音を出力させる処理等を行う。
【０１１５】
操作部３３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をＣＰＵ３２０に出力する。
【０１１６】
ＲＯＭ３４０は、ＣＰＵ３２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
【０１１７】
ＲＡＭ３５０は、ＣＰＵ３２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ３４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部３３０から入力されたデータ、ＣＰＵ３２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【０１１８】
通信部３６０は、ＣＰＵ３２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
【０１１９】
表示部３７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や電気泳動ディスプレイ等により構成される表示装置であり、ＣＰＵ３２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。
【０１２０】
そして、音出力部３８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。
【０１２１】
本実施形態に係る電子機器３００によれば、振動子１００の検査の信頼性を高めた発振回路１、発振回路１ａ、発振回路１ｂ、発振器１０００又は発振器１０００ａを含んでいるので、信頼性の高い電子機器３００を実現できる。
【０１２２】
電子機器３００としては種々の電子機器が考えられる。例えば、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター）、携帯電話機などの移動体端末、ディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（例えば、インクジェットプリンター）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓
、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ（point of sale）端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。
【０１２３】
図１４は、電子機器３００の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。電子機器３００であるスマートフォンは、操作部３３０としてボタンを、表示部３７０としてＬＣＤを備えている。そして、電子機器３００であるスマートフォンは、発振回路１、発振回路１ａ、発振回路１ｂ、発振器１０００又は発振器１０００ａを含んでいるので、信頼性の高い電子機器３００を実現できる。
【０１２４】
７．移動体
図１５は、本実施形態に係る移動体４００の一例を示す図（上面図）である。なお、上述された各実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１２５】
本実施形態に係る移動体４００は、発振回路１、発振回路１ａ、発振回路１ｂ、発振器１０００又は発振器１０００ａを含む移動体４００である。図１５には、発振器１０００を含む移動体４００が示されている。また、図１５に示される例では、移動体４００は、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー４２０、コントローラー４３０、コントローラー４４０、バッテリー４５０及びバックアップ用バッテリー４６０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体４００は、図１５に示される構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１２６】
本実施形態に係る移動体４００によれば、振動子１００の検査の信頼性を高めた発振回路１、発振回路１ａ、発振回路１ｂ、発振器１０００又は発振器１０００ａを含んでいるので、信頼性の高い移動体４００を実現できる。
【０１２７】
このような移動体４００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
【０１２８】
以上、本実施形態あるいは変形例について説明したが、本発明はこれら本実施形態あるいは変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【０１２９】
本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１３０】
１，１ａ，１ｂ…発振回路、２…電子部品、１０，１０ａ…発振部、１１…第１端子、１２…第２端子、１３…第３端子、１４…第４端子、１５…第５端子、１６…第６端子、２１，２１ａ…第１切替部、２２，２２ａ…第２切替部、３０…制御部、３１…シリアルイ
ンターフェース、３２…レジスター、３３…メモリー、４１…バイアス生成回路、４２…周波数制御部、４３…出力バッファー、４４…ＸＯ端子入出力部、１００…振動子、３００…電子機器、３１０…逓倍回路、３２０…ＣＰＵ、３３０…操作部、３４０…ＲＯＭ、３５０…ＲＡＭ、３６０…通信部、３７０…表示部、３８０…音声出力部、４００…移動体、４２０…コントローラー、４３０…コントローラー、４４０…コントローラー、４５０…バッテリー、４６０…バックアップ用バッテリー、１０００，１０００ａ…発振器、１１００，１１００ａ…パッケージ、１２００…蓋、１３００…電極、１４００，１４００ａ，１４００ｂ…収容室、１５００…封止部材、２０００…電源、３０００…シグナルジェネレーター、Ｃ…ノード、Ｃ１１〜Ｃ１５…キャパシター、ＣＳ１１…電流源、ＩＮＶ…インバーター、Ｍ１１…トランジスター、Ｎ１…ＮＭＯＳトランジスター、Ｎ２１〜Ｎ２３…ＮＭＯＳトランジスター、Ｐ１…ＰＭＯＳトランジスター、Ｐ２１〜Ｐ２７…ＰＭＯＳトランジスター、Ｒ１〜Ｒ２…抵抗、Ｒ１１〜Ｒ１２…抵抗、ＳＷ…スイッチ、ＶＤＤ…電源電位、ＶＤＳＵＢ…ノード、ＶＳＳ…接地電位、ＴＨ…素子
【図１】
2018191306.tif 000003
【図２】
2018191306.tif 000004
【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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【図８】
2018191306.tif 000010
【図９】
2018191306.tif 000011
【図１０】
2018191306.tif 000012
【図１１】
2018191306.tif 000013
【図１２】
2018191306.tif 000014
【図１３】
2018191306.tif 000015
【図１４】
2018191306.tif 000016
【図１５】
2018191306.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月2日(2018.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子と接続される第１端子及び第２端子を有し、発振動作を行う回路により構成される発振部と、
第３端子と、
前記第２端子と電気的に接続される第４端子と、
前記第１端子と前記第３端子との電気的な接続を切り替える第１切替部と、
前記第１切替部を制御する制御部と、
を含み、
前記第１切替部は、
前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されるように制御される第１モードと、
前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されないように制御される第２モードと、
を有し、
前記第２モードにおいて、前記第３端子には接地電位が供給される、発振回路。
【請求項２】
請求項１に記載の発振回路において、
前記第１切替部は、静電気に対して前記発振部を保護する機能を有する回路である、発振回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発振回路において、
前記第１端子は、前記発振部の入力端子である、発振回路。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記第１切替部は、トランジスターを含む、発振回路。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記第４端子は、電源電位が供給される端子、前記接地電位が供給される端子及び前記発振回路の発振信号が出力される端子のいずれでもない端子である、発振回路。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記制御部は、
供給される電源電位が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第１切替部を前記第２モードから前記第１モードへと切り替える、発振回路。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記第２端子と前記第４端子との電気的な接続を切り替える第２切替部をさらに含む、発振回路。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記第２端子と前記第４端子との電気的な接続を切り替える第２切替部をさらに含み、
前記制御部は、前記第２切替部をさらに制御し、
前記第２切替部は、
前記第１モードでは、前記第２端子と前記第４端子とが電気的に接続されるように制御され、
前記第２モードでは、前記第２端子と前記第４端子とが電気的に接続されないように制御され、
前記制御部は、
供給される電源電位が基準値以上である期間に入力されるクロック信号に基づいて、前記第１切替部及び前記第２切替部を前記第２モードから前記第１モードへと切り替える、発振回路。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発振回路と、
振動子と、
を含む、発振器。
【請求項１０】
請求項９に記載の発振器において、
前記発振回路と前記振動子とを収容するパッケージをさらに含む、発振器。
【請求項１１】
振動子と接続される第１端子及び第２端子を有し、発振動作を行う回路により構成される発振部と、第３端子と、前記第２端子と電気的に接続されている第４端子と、前記第１端子と前記第３端子との電気的な接続を切り替える第１切替部と、を含む発振回路と、振動子とを備え、前記発振回路と前記振動子とが電気的に接続されているとともに、前記第１切替部を前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されるように切り替えた構成を準備する準備工程と、
前記第３端子及び前記第４端子に信号を印加する信号印加工程と、
前記第１端子と前記第３端子とが電気的に接続されないように前記第１切替部を切り替える切替工程と、
を含み、
前記切替工程において、前記第３端子には接地電位が供給される、発振器の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発振器の製造方法において、
前記信号印加工程で前記第３端子及び前記第４端子に印加する信号は、オーバードライブ検査用の信号、及び、ドライブレベル検査用の信号のうちの少なくとも１つである、発振器の製造方法。
【請求項１３】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発振回路、又は、請求項９又は１０に記載の発振器を含む、電子機器。
【請求項１４】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発振回路、又は、請求項９又は１０に記載の発振器を含む、移動体。