(57)【要約】【課題】移相量の変更が容易な、移相回路、発振器、電子機器及び移動体を提供すること。【解決手段】移相回路１は、第１容量回路１０と、第２容量回路２０と、インダクタンス回路６０と、インダクタンス回路６０の一端（第１端子６１）と電気的に接続されている第１端子３１、インダクタンス回路６０の他端（第２端子６２）と電気的に接続されている第２端子３２、及び第３端子３３を有し、第３端子３３に容量値を制御する信号が入力される第３容量回路３０と、を含み、第１容量回路１０の一端（第１端子１１）、第２容量回路２０の一端（第１端子２１）、第３容量回路３０の第１端子３１及びインダクタンス回路６０の一端（第１端子６１）が電気的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１容量回路と、
第２容量回路と、
インダクタンス回路と、
前記インダクタンス回路の一端と電気的に接続されている第１端子、前記インダクタンス回路の他端と電気的に接続されている第２端子、及び第３端子を有し、前記第３端子に容量値を制御する信号が入力される第３容量回路と、
を含み、
前記第１容量回路の一端、前記第２容量回路の一端、前記第３容量回路の前記第１端子及び前記インダクタンス回路の一端が電気的に接続されている、移相回路。
【請求項２】
請求項１に記載の移相回路において、
前記第３容量回路は、前記第３端子を有するスイッチ素子と、容量素子とを含み、
前記スイッチ素子及び前記容量素子は、前記第１端子と前記第２端子との間に直列に接続されている、移相回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の移相回路において、
前記第１容量回路、前記第２容量回路及び前記第３容量回路の少なくとも１つは、可変容量素子を有する、移相回路。
【請求項４】
請求項１に記載の移相回路において、
前記第３容量回路は、
前記第１端子と前記第２端子との間に２つの可変容量素子が直列に接続されている可変容量回路を有し、
前記第３端子は、前記２つの可変容量素子の接続点である、移相回路。
【請求項５】
請求項４に記載の移相回路において、
前記第１容量回路及び前記第２容量回路は、可変容量素子を有し、
前記第１容量回路の一端、前記第２容量回路の一端及び前記第３容量回路の一端には、第１電圧が印加され、
前記第１容量回路の他端には、第２電圧が直流的に印加され、
前記第２容量回路の他端には、第３電圧が直流的に印加され、
前記第３容量回路の前記第３端子には、第４電圧が直流的に印加される、移相回路。
【請求項６】
請求項５に記載の移相回路において、
前記第２電圧、前記第３電圧及び前記第４電圧は、同じ電圧である、移相回路。
【請求項７】
請求項１に記載の移相回路において、
第４容量回路と、
第５容量回路と、
を含み、
前記第４容量回路の一端、前記第５容量回路の一端、前記第３容量回路の前記第２端子及び前記インダクタンス回路の他端が電気的に接続されている、移相回路。
【請求項８】
請求項７に記載の移相回路において、
前記第３容量回路は、前記第３端子を有するスイッチ素子と、容量素子とを含み、
前記スイッチ素子及び前記容量素子は、記第１端子と前記第２端子との間に直列に接続されている、移相回路。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の移相回路において、
前記第１容量回路、前記第２容量回路、前記第３容量回路、前記第４容量回路及び前記第５容量回路の少なくとも１つは、可変容量素子を有する、移相回路。
【請求項１０】
請求項７に記載の移相回路において、
前記第３容量回路は、
前記第１端子と前記第２端子との間に２つの可変容量素子が直列に接続されている可変容量回路を有し、
前記第３端子は、前記２つの可変容量素子の接続点である、移相回路。
【請求項１１】
請求項１０に記載の移相回路において、
前記第１容量回路、前記第２容量回路、前記第４容量回路及び前記第５容量回路は、可変容量素子を有し、
前記第１容量回路の一端、前記第２容量回路の一端及び前記第３容量回路の一端には、第１電圧が直流的に印加され、
前記第１容量回路の他端には、第２電圧が直流的に印加され、
前記第２容量回路の他端には、第３電圧が直流的に印加され、
前記第３容量回路の前記第３端子には、第４電圧が直流的に印加され、
前記第４容量回路の一端、前記第５容量回路の一端及び前記第３容量回路の他端には、第５電圧が直流的に印加され、
前記第４容量回路の他端には、第６電圧が直流的に印加され、
前記第５容量回路の他端には、第７電圧が直流的に印加される、移相回路。
【請求項１２】
請求項１１に記載の移相回路において、
前記第２電圧、前記第３電圧、前記第４電圧、前記第６電圧及び前記第７電圧は、同じ電圧である、移相回路。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の移相回路を含む、発振器。
【請求項１４】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の移相回路を含む、電子機器。
【請求項１５】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の移相回路を含む、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移相回路、発振器、電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号の位相を移す移相回路が様々開発されている。このような移相回路の応用例の１つとして、移相回路（移相器）を用いた発振器がある。
【０００３】
特許文献１には、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave；弾性表面波）発振器において、ＳＡＷ共振子の入力端子側に直列に接続された２つのコンデンサーと、当該２つのコンデンサーの接続点とアース間に並列に接続されたインダクタを１つ用いた移相器において、周囲の温度変化でＳＡＷ素子の移相量が変化した場合に、ＳＡＷ素子の移相量変化を打ち消すようにコンデンサーの容量が変化することで位相が変化して振周波数を一定に保つようにする移相器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平４−８６３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている発振器において、発振周波数を変更するためにＳＡＷ共振子を変更すると、ＳＡＷ共振子における移相量が異なる場合がある。このような場合には、位相器による位相量を変化させるために位相器に含まれるコイルのインダクタンスを変更する必要がある。しかしながら、外部からの制御信号によってコイルのインダクタンスを変更することは容易ではなかった。また、コイルのインダクタンスを変更する方法として、インダクタンス値の異なるコイルを付け直す方法もあるが、コイルを付け直すための工程が増えるため、作業が煩雑になる可能性があった。
【０００６】
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、移相量の変更が容易な、移相回路、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】
【０００７】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係る移相回路は、第１容量回路と、第２容量回路と、インダクタンス回路と、前記インダクタンス回路の一端と電気的に接続されている第１端子、前記インダクタンス回路の他端と電気的に接続されている第２端子、及び第３端子を有し、前記第３端子に容量値を制御する信号が入力される第３容量回路と、を含み、前記第１容量回路の一端、前記第２容量回路の一端、前記第３容量回路の前記第１端子及び前記インダクタンス回路の一端が電気的に接続されている、移相回路である。
【０００９】
本適用例によれば、インダクタンス回路と並列に接続される容量値を第３容量回路で制御することによって、移相量を変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路を実現できる。
【００１０】
［適用例２］
上述の移相回路において、前記第３容量回路は、前記第３端子を有するスイッチ素子と、容量素子とを含み、前記スイッチ素子及び前記容量素子は、前記第１端子と前記第２端子との間に直列に接続されていいてもよい。
【００１１】
これによって、インダクタンス回路と並列に接続される容量値を０と所定値との間で容易に切り替えることができる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路を実現できる。
【００１２】
［適用例３］
上述の移相回路において、前記第１容量回路、前記第２容量回路及び前記第３容量回路の少なくとも１つは、可変容量素子を有してもよい。
【００１３】
これによって、第１容量回路、第２容量回路及び第３容量回路の少なくとも１つの容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路を実現できる。
【００１４】
［適用例４］
上述の移相回路において、前記第３容量回路は、前記第１端子と前記第２端子との間に２つの可変容量素子が直列に接続されている可変容量回路を有し、前記第３端子は、前記２つの可変容量素子の接続点であってもよい。
【００１５】
これによって、インダクタンス回路と並列に接続される容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路を実現できる。
【００１６】
［適用例５］
上述の移相回路において、前記第１容量回路及び前記第２容量回路は、可変容量素子を有し、前記第１容量回路の一端、前記第２容量回路の一端及び前記第３容量回路の一端には、第１電圧が印加され、前記第１容量回路の他端には、第２電圧が直流的に印加され、前記第２容量回路の他端には、第３電圧が直流的に印加され、前記第３容量回路の前記第３端子には、第４電圧が直流的に印加されてもよい。
【００１７】
これによって、第１容量回路、第２容量回路及び第３容量回路の容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路を実現できる。
【００１８】
［適用例６］
上述の移相回路において、前記第２電圧、前記第３電圧及び前記第４電圧は、同じ電圧であってもよい。
【００１９】
これによって、１つの制御信号で、第１容量回路、第２容量回路及び第３容量回路の容量値を容易に変更できる。
【００２０】
［適用例７］
上述の移相回路において、第４容量回路と、第５容量回路と、を含み、前記第４容量回路の一端、前記第５容量回路の一端、前記第３容量回路の前記第２端子及び前記インダクタンス回路の他端が電気的に接続されていてもよい。
【００２１】
これによって、差動入力及び差動出力の移相回路を実現できる。
【００２２】
［適用例８］
上述の移相回路において、前記第３容量回路は、前記第３端子を有するスイッチ素子と、容量素子とを含み、前記スイッチ素子及び前記容量素子は、記第１端子と前記第２端子との間に直列に接続されていてもよい。
【００２３】
これによって、インダクタンス回路と並列に接続される容量値を０と所定値との間で切り替えることができる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路を実現できる。
【００２４】
［適用例９］
上述の移相回路において、前記第１容量回路、前記第２容量回路、前記第３容量回路、前記第４容量回路及び前記第５容量回路の少なくとも１つは、可変容量素子を有してもよい。
【００２５】
これによって、第１容量回路、第２容量回路、第３容量回路、第４容量回路及び第５容量回路の少なくとも１つの容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路を実現できる。
【００２６】
［適用例１０］
上述の移相回路において、前記第３容量回路は、前記第１端子と前記第２端子との間に２つの可変容量素子が直列に接続されている可変容量回路を有し、前記第３端子は、前記２つの可変容量素子の接続点であってもよい。
【００２７】
これによって、インダクタンス回路と並列に接続される容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路を実現できる。
【００２８】
［適用例１１］
上述の移相回路において、前記第１容量回路、前記第２容量回路、前記第４容量回路及び前記第５容量回路は、可変容量素子を有し、前記第１容量回路の一端、前記第２容量回路の一端及び前記第３容量回路の一端には、第１電圧が直流的に印加され、前記第１容量回路の他端には、第２電圧が直流的に印加され、前記第２容量回路の他端には、第３電圧が直流的に印加され、前記第３容量回路の前記第３端子には、第４電圧が直流的に印加され、前記第４容量回路の一端、前記第５容量回路の一端及び前記第３容量回路の他端には、第５電圧が直流的に印加され、前記第４容量回路の他端には、第６電圧が直流的に印加され、前記第５容量回路の他端には、第７電圧が直流的に印加されてもよい。
【００２９】
これによって、第１容量回路、第２容量回路、第３容量回路、第４容量回路及び第５容量回路の容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路を実現できる。
【００３０】
［適用例１２］
上述の移相回路において、前記第２電圧、前記第３電圧、前記第４電圧、前記第６電圧及び前記第７電圧は、同じ電圧であってもよい。
【００３１】
これによって、１つの制御信号で、第１容量回路、第２容量回路、第３容量回路、第４容量回路及び第５容量回路の容量値を容易に変更できる。
【００３２】
［適用例１３］
本適用例に係る発振器は、上述のいずれかの移相回路を含む、発振器である。
【００３３】
これらの発振器によれば、移相量の変更が容易な移相回路を含んでいるので、発振周波数の調整や制御が容易な発振器を実現できる。
【００３４】
［適用例１３］
本適用例に係る電子機器は、上述のいずれかの移相回路を含む、電子機器である。
【００３５】
［適用例１４］
本適用例に係る移動体は、上述のいずれかの移相回路を含む、移動体である。
【００３６】
これらの電子機器及び移動体によれば、移相量の変更が容易な移相回路を含んでいるので、動作の変更が容易な電子機器及び移動体を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態に係る移相回路１の回路図である。
【図２】第２実施形態に係る移相回路１ａの回路図である。
【図３】第３実施形態に係る移相回路２の回路図である。
【図４】第４実施形態に係る移相回路２ａの回路図である。
【図５】図５（Ａ）は、移相回路２ａの周波数と位相との関係を示すシミュレーション結果を表すグラフである。図５（Ｂ）は、移相回路２ａの周波数と挿入損失との関係を示すシミュレーション結果を表すグラフである。
【図６】移相回路２ａを用いた発振器１００の回路図である。
【図７】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８】図８（Ａ）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、図８（Ｂ）は、電子機器３００の一例としての腕装着型の携帯機器である。
【図９】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】
【００３８】
以下、本発明の好適な実施形態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形態は、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。
【００３９】
１．移相回路
１−１．第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る移相回路１の回路図である。移相回路１の少なくとも一部は、半導体装置として構成されていてもよい。
【００４０】
本実施形態に係る移相回路１は、第１容量回路１０と、第２容量回路２０と、インダクタンス回路６０と、インダクタンス回路６０の一端（第１端子６１）と電気的に接続されている第１端子３１、インダクタンス回路６０の他端（第２端子６２）と電気的に接続されている第２端子３２、及び第３端子３３を有し、第３端子３３に容量値を制御する信号が入力される第３容量回路３０と、を含み、第１容量回路１０の一端（第１端子１１）、第２容量回路２０の一端（第１端子２１）、第３容量回路３０の第１端子３１及びインダクタンス回路６０の一端（第１端子６１）が電気的に接続されている。
【００４１】
第１容量回路１０は、第１端子１１と第２端子１２とを有している。第１容量回路１０は、第１端子１１と第２端子１２との間に容量素子（例えば、コンデンサー、バリキャップ、ＭＯＳキャパシターなど）を有している。第１容量回路１０は、直列及び並列の少なくとも一方の接続方法で電気的に接続された複数の容量素子を有していてもよい。図１に示される例では、第１容量回路１０は、第１端子１１と第２端子１２との間に、第１端子１１側をアノードとし第２端子１２側をカソードとするバリキャップで構成された可変容量素子ＶＣ１を有している。第１容量回路１０の第２端子１２は、端子Ｐ１と電気的に接
続されている。
【００４２】
第２容量回路２０は、第１端子２１と第２端子２２とを有している。第２容量回路２０は、第１端子２１と第２端子２２との間に容量素子（例えば、コンデンサー、バリキャップ、ＭＯＳキャパシターなど）を有している。第２容量回路２０は、直列及び並列の少なくとも一方の接続方法で電気的に接続された複数の容量素子を有していてもよい。図１に示される例では、第２容量回路２０は、第１端子２１と第２端子２２との間に、第１端子２１側をアノードとし第２端子２２側をカソードとするバリキャップで構成された可変容量素子ＶＣ２を有している。第２容量回路２０の第２端子２２は、端子Ｐ２と電気的に接続されている。
【００４３】
インダクタンス回路６０は、第１端子６１と第２端子６２とを有している。インダクタンス回路６０は、第１端子６１と第２端子６２との間にインダクタンス素子（例えば、コイルなど）を有している。インダクタンス回路６０は、直列及び並列の少なくとも一方の接続方法で電気的に接続された複数のインダクタンス素子を有していてもよい。図１に示される例では、インダクタンス回路６０は、第１端子６１と第２端子６２との間に、インダクタンス素子Ｌを有している。
【００４４】
第３容量回路３０は、第１端子３１、第２端子３２及び第３端子３３を有している。第３容量回路３０は、第１端子３１と第２端子３２との間に容量素子（例えば、コンデンサー、バリキャップ、ＭＯＳキャパシターなど）を有している。第３容量回路３０は、直列及び並列の少なくとも一方の接続方法で電気的に接続された複数の容量素子を有していてもよい。図１に示される例では、第３容量回路３０は、第１端子３１と第２端子３２との間に、第１端子３１側から第２端子３２に向かって順に直列に接続されている、スイッチ素子ＳＷ１、容量素子Ｃ３及びスイッチ素子ＳＷ２を有している。容量素子Ｃ３は、固定容量素子であってもよいし、可変容量素子であってもよい。
【００４５】
第３容量回路３０の第３端子３３には、第１端子３１と第２端子３２との間の容量値を制御する信号が入力される。図１に示される例では、第３端子３３は、スイッチ素子ＳＷ１及びスイッチ素子ＳＷ２の制御端子と電気的に接続されている。また、第３端子３３には、第４電圧Ｖ４が印加されている。第３容量回路３０は、スイッチ素子ＳＷ１及びスイッチ素子ＳＷ２の接続が切り替えられることによって、第１端子３１と第２端子３２との間の容量値が変化する。
【００４６】
第１容量回路１０の第１端子１１、第２容量回路２０の第１端子２１、第３容量回路３０の第１端子３１及びインダクタンス回路６０の第１端子６１は、互いに電気的に接続されている。図１に示される例では、これらの共通接続点には、第１電圧Ｖ１が抵抗Ｒ１を介して直流的に印加されている。また、図１に示される例では、インダクタンス回路６０の第２端子６２と第３容量回路３０の第２端子３２との共通接続点には、抵抗Ｒ５を介して第５電圧Ｖ５が直流的に印加されている。第１電圧Ｖ１と第５電圧Ｖ５とは、例えば、接地電位などの同じ電圧であってもよい。
【００４７】
本実施形態においては、移相回路１は、端子Ｐ１を入力端子、端子Ｐ２を出力端子とする移相回路である。なお、移相回路１は、端子Ｐ１を出力端子、端子Ｐ２を入力端子とする移相回路であってもよい。
【００４８】
本実施形態に係る移相回路１によれば、インダクタンス回路６０と並列に接続される容量値を第３容量回路３０で制御することによって、位相量を変更できる。インダクタンス回路６０のインダクタンス値を外部信号によって変更しようとする場合や、インダクタンス回路６０のインダクタンス素子Ｌを交換することでインダクタンス値を変更しようとす
る場合に比べて、第３容量回路３０は、外部信号によって容易に容量値を変更させることができるため、インダクタンスＬと第３容量回路３０とのインピーダンス合成結果に応じて移相量を変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路１を実現できる。
【００４９】
図１に示されるように、本実施形態に係る移相回路１において、第３容量回路３０は、第３端子３３を有するスイッチ素子（スイッチ素子ＳＷ１及びスイッチ素子ＳＷ２）と、容量素子Ｃ３とを含み、スイッチ素子（スイッチ素子ＳＷ１及びスイッチ素子ＳＷ２）及び容量素子Ｃ３は、第１端子３１と第２端子３２との間に直列に接続されていてもよい。これによって、第３容量回路３０は、インダクタンス回路６０と並列に接続される容量値を０と所定値との間で容易に切り替えることができる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路１を実現できる。
【００５０】
本実施形態に係る移相回路１において、第１容量回路１０、第２容量回路２０及び第３容量回路３０の少なくとも１つは、可変容量素子を有してもよい。図１に示される例では、第１容量回路１０が、バリキャップである可変容量素子ＶＣ１を有し、第２容量回路２０が、バリキャップである可変容量素子ＶＣ２を有している。
【００５１】
図１に示される例では、第１容量回路１０の第２端子１２には、第２電圧Ｖ２が抵抗Ｒ２を介して直流的に印加されている。したがって、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電位差を制御することによって、可変容量素子ＶＣ１の容量値を制御できる。
【００５２】
図１に示される例では、第２容量回路２０の第２端子２２には、第３電圧Ｖ３が抵抗Ｒ３を介して直流的に印加されている。したがって、第１電圧Ｖ１と第３電圧Ｖ３との電位差を制御することによって、可変容量素子ＶＣ２の容量値を制御できる。
【００５３】
このように、本実施形態に係る移相回路１によれば、第１容量回路１０、第２容量回路２０及び第３容量回路３０の少なくとも１つの容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路１を実現できる。
【００５４】
１−２．第２実施形態
図２は、第２実施形態に係る移相回路１ａの回路図である。第１実施形態に係る移相回路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。
【００５５】
本実施形態に係る移相回路１ａにおいて、第３容量回路３０ａは、第１端子３１と第２端子３２との間に２つの可変容量素子（可変容量素子ＶＣ３１及び可変容量素子ＶＣ３２）が直列に接続されている可変容量回路を有し、第３端子３３は、２つの可変容量素子（可変容量素子ＶＣ３１及び可変容量素子ＶＣ３２）の接続点である。図２に示される例では、第３端子３３には、第４電圧Ｖ４が抵抗Ｒ４を介して直流的に印加されている。
【００５６】
図２に示される例では、可変容量素子ＶＣ３１は、第１端子３１側をアノード、第３端子３３側をカソードとするバリキャップで構成されている。したがって、第１電圧Ｖ１と第４電圧Ｖ４との電位差を制御することによって、可変容量素子ＶＣ３１の容量値を制御できる。
【００５７】
図２に示される例では、可変容量素子ＶＣ３２は、第２端子３２側をアノード、第３端子３３側をカソードとするバリキャップで構成されている。したがって、第５電圧Ｖ５と第４電圧Ｖ４との電位差を制御することによって、可変容量素子ＶＣ３２の容量値を制御できる。
【００５８】
本実施形態に係る移相回路１ａによれば、インダクタンス回路６０と並列に接続される
容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路１ａを実現できる。
【００５９】
図２に示されるように、本実施形態に係る移相回路１ａにおいて、第１容量回路１０及び第２容量回路２０は、可変容量素子（可変容量素子ＶＣ1及び可変容量素子ＶＣ２）を有し、第１容量回路１０の第１端子１１、第２容量回路２０の第１端子２１及び第３容量回路３０ａの第１端子３１には、第１電圧Ｖ１が印加され、第１容量回路１０の第２端子１２には、第２電圧Ｖ２が直流的に印加され、第２容量回路２０の第２端子２２には、第３電圧Ｖ３が直流的に印加され、第３容量回路３０ａの第３端子３３には、第４電圧Ｖ４が直流的に印加されてもよい。これによって、第１容量回路１０、第２容量回路２０及び第３容量回路３０ａの容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路１ａを実現できる。
【００６０】
本実施形態に係る移相回路１ａにおいて、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３及び第４電圧Ｖ４は、同じ電圧であってもよい。これによって、１つの制御信号（電圧信号）で、第１容量回路１０、第２容量回路２０及び第３容量回路３０ａの容量値を容易に変更できる。
【００６１】
また、本実施形態に係る移相回路１ａにおいても、第１実施形態に係る移相回路１と同様の理由により同様の効果を奏する。
【００６２】
１−３．第３実施形態
図３は、第３実施形態に係る移相回路２の回路図である。第１実施形態に係る移相回路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。
【００６３】
本実施形態に係る移相回路２は、第４容量回路４０と、第５容量回路５０と、を含み、第４容量回路４０の一端（第１端子４１）、第５容量回路５０の一端（第１端子５１）、第３容量回路３０の第２端子３２及びインダクタンス回路６０の第２端子６２が電気的に接続されている。
【００６４】
第４容量回路４０は、第１端子４１と第２端子４２とを有している。第４容量回路４０は、第１端子４１と第２端子４２との間に容量素子（例えば、コンデンサー、バリキャップ、ＭＯＳキャパシターなど）を有している。第４容量回路４０は、直列及び並列の少なくとも一方の接続方法で電気的に接続された複数の容量素子を有していてもよい。図３に示される例では、第４容量回路４０は、第１端子４１と第２端子４２との間に、第１端子４１側をアノードとし第２端子４２側をカソードとするバリキャップで構成された可変容量素子ＶＣ４を有している。第４容量回路４０の第２端子４２は、端子Ｐ３と電気的に接続されている。
【００６５】
第５容量回路５０は、第１端子５１と第２端子５２とを有している。第５容量回路５０は、第１端子５１と第２端子５２との間に容量素子（例えば、コンデンサー、バリキャップ、ＭＯＳキャパシターなど）を有している。第５容量回路５０は、直列及び並列の少なくとも一方の接続方法で電気的に接続された複数の容量素子を有していてもよい。図３に示される例では、第５容量回路５０は、第１端子５１と第２端子５２との間に、第１端子５１側をアノードとし第２端子５２側をカソードとするバリキャップで構成された可変容量素子ＶＣ５を有している。第５容量回路５０の第２端子５２は、端子Ｐ４と電気的に接続されている。
【００６６】
第４容量回路４０の第１端子４１、第５容量回路５０の第１端子５１、第３容量回路３０の第２端子３２及びインダクタンス回路６０の第２端子６２は、互いに電気的に接続されている。図３に示される例では、これらの共通接続点には、第５電圧Ｖ５が抵抗Ｒ５を
介して直流的に印加されている。
【００６７】
本実施形態においては、移相回路２は、端子Ｐ１及び端子Ｐ３を入力端子、端子Ｐ２及び端子Ｐ４を出力端子とする移相回路である。なお、移相回路２は、端子Ｐ１及び端子Ｐ３を出力端子、端子Ｐ２及び端子Ｐ４を入力端子とする移相回路であってもよい。
【００６８】
本実施形態に係る移相回路２によれば、差動入力及び差動出力の移相回路を実現できる。
【００６９】
図３に示されるように、本実施形態に係る移相回路２において、第３容量回路３０は、第３端子３３を有するスイッチ素子（スイッチ素子ＳＷ１及びスイッチ素子ＳＷ２）と、容量素子Ｃ３とを含み、スイッチ素子（スイッチ素子ＳＷ１及びスイッチ素子ＳＷ２）及び容量素子Ｃ３は、第１端子３１と第２端子３２との間に直列に接続されていてもよい。これによって、第３容量回路３０は、インダクタンス回路６０と並列に接続される容量値を０と所定値との間で容易に切り替えることができる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路２を実現できる。
【００７０】
本実施形態に係る移相回路２において、第１容量回路１０、第２容量回路２０、第３容量回路３０、第４容量回路４０及び第５容量回路５０の少なくとも１つは、可変容量素子を有してもよい。図３に示される例では、第１容量回路１０が、バリキャップである可変容量素子ＶＣ１を有し、第２容量回路２０が、バリキャップである可変容量素子ＶＣ２を有し、第４容量回路４０が、バリキャップである可変容量素子ＶＣ４を有し、第５容量回路５０が、バリキャップである可変容量素子ＶＣ５を有している。第１容量回路１０及び第２容量回路２０については、第１実施形態で既に説明したとおりである。
【００７１】
図３に示される例では、第４容量回路４０の第２端子４２には、第６電圧Ｖ６が抵抗Ｒ６を介して直流的に印加されている。したがって、第５電圧Ｖ５と第６電圧Ｖ６との電位差を制御することによって、可変容量素子ＶＣ４の容量値を制御できる。
【００７２】
図３に示される例では、第５容量回路５０の第２端子５２には、第７電圧Ｖ７が抵抗Ｒ７を介して直流的に印加されている。したがって、第５電圧Ｖ５と第７電圧Ｖ７との電位差を制御することによって、可変容量素子ＶＣ５の容量値を制御できる。
【００７３】
本実施形態に係る移相回路２によれば、第１容量回路１０、第２容量回路２０、第３容量回路３０、第４容量回路４０及び第５容量回路５０の少なくとも１つの容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路２を実現できる。
【００７４】
また、本実施形態に係る移相回路２においても、第１実施形態に係る移相回路１と同様の理由により同様の効果を奏する。
【００７５】
１−４．第４実施形態
図４は、第４実施形態に係る移相回路２ａの回路図である。第１実施形態に係る移相回路１、第２実施形態に係る移相回路１ａ及び第３実施形態に係る移相回路２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。
【００７６】
本実施形態に係る移相回路２ａにおいて、第３容量回路３０ａは、第１端子３１と第２端子３２との間に２つの可変容量素子（可変容量素子ＶＣ３１及びＶＣ３２）が直列に接続されている可変容量回路を有し、第３端子３３は、２つの可変容量素子（可変容量素子ＶＣ３１及びＶＣ３２）の接続点であってもよい。本実施形態における第３容量回路３０ａの構成は、第２実施形態に係る移相回路１ａにおける第３容量回路３０と同様である。
【００７７】
本実施形態に係る移相回路２ａは、第２実施形態に係る移相回路１ａと同様に、インダクタンス回路６０と並列に接続される容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路２ａを実現できる。
【００７８】
図４に示されるように、本実施形態に係る移相回路２ａにおいて、第１容量回路１０、第２容量回路２０、第４容量回路４０及び第５容量回路５０は、可変容量素子（可変容量素子ＶＣ１、可変容量素子ＶＣ２、可変容量素子ＶＣ４及び可変容量素子ＶＣ５）を有し、第１容量回路１０の第１端子１１、第２容量回路２０の第１端子２１及び第３容量回路３０ａの第１端子３１には、第１電圧Ｖ１が直流的に印加され、第１容量回路１０の第２端子１２には、第２電圧Ｖ２が直流的に印加され、第２容量回路２０の第２端子２２には、第３電圧Ｖ３が直流的に印加され、第３容量回路３０ａの第３端子３３には、第４電圧Ｖ４が直流的に印加され、第４容量回路４０の第１端子４１、第５容量回路５０の第１端子５１及び第３容量回路３０ａの第２端子３２には、第５電圧Ｖ５が直流的に印加され、第４容量回路４０の第２端子４２には、第６電圧Ｖ６が直流的に印加され、第５容量回路５０の第２端子５２には、第７電圧Ｖ７が直流的に印加されてもよい。
【００７９】
これによって、第１容量回路１０、第２容量回路２０、第３容量回路３０ａ、第４容量回路４０及び第５容量回路５０の容量値を容易に変更できる。したがって、移相量の変更が容易な移相回路２ａを実現できる。
【００８０】
本実施形態に係る移相回路２ａにおいて、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３、第４電圧Ｖ４、第６電圧Ｖ６及び第７電圧Ｖ７は、同じ電圧であってもよい。これによって、１つの制御信号（電圧信号）で、第１容量回路１０、第２容量回路２０、第３容量回路３０ａ、第４容量回路４０及び第５容量回路５０の容量値を容易に変更できる。
【００８１】
また、本実施形態に係る移相回路２ａにおいても、第１実施形態に係る移相回路１、第２実施形態に係る移相回路１ａ及び第３実施形態に係る移相回路２と同様の理由により、同様の効果を奏する。
【００８２】
図５（Ａ）は、移相回路２ａの周波数と位相との関係を示すシミュレーション結果を表すグラフである。図５（Ｂ）は、移相回路２ａの周波数と挿入損失との関係を示すシミュレーション結果を表すグラフである。図５（Ａ）の横軸は入力信号の周波数［Ｈｚ］、縦軸は入力信号の位相と出力信号の位相との差［ｒａｄ］を表す。図５（Ｂ）の横軸は入力信号の周波数［Ｈｚ］、縦軸は利得［ｄＢ］を表す。
【００８３】
本シミュレーションにおいては、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３、第４電圧Ｖ４、第６電圧Ｖ６及び第７電圧Ｖ７は、同じ印加電圧とし、当該印加電圧を３段階で変えた。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）において、印加電圧が大きい方からＡ＞Ｂ＞Ｃとしてシミュレーション結果を表している。なお、第１電圧Ｖ１及び第５電圧Ｖ５は、一定の電圧とした。
【００８４】
本シミュレーションにおいては、可変容量素子（可変容量素子ＶＣ１、可変容量素子ＶＣ２、可変容量素子ＶＣ４、可変容量素子ＶＣ５、可変容量素子ＶＣ３１及び可変容量素子ＶＣ３２）は、両端間の電圧が大きいほど容量値が小さくなる。
【００８５】
図５（Ａ）に示されるように、印加電圧が大きいほど（可変容量素子の容量値が小さいほど）、出力信号の位相は進む。図５（Ｂ）に示されるように、印加電圧が大きいほど（可変容量素子の容量値が小さいほど）、挿入損失が最小となる周波数が高くなる。
【００８６】
このように、本実施形態に係る移相回路２ａにおいて、外部信号によって移相量が制御
できることが確認できた。移相回路１、移相回路１ａ及び移相回路２においても、同様の原理により同様に位相量を制御できる。
【００８７】
２．発振器
図６は、移相回路２ａを用いた発振器１００の回路図である。
【００８８】
本実施形態に係る発振器１００は、移相回路２ａと、増幅回路１１０と、ＳＡＷフィルター１２０と、を含んで構成されている。
【００８９】
増幅回路１１０は、差動出力差動出力型の増幅回路である。増幅回路１１０は、非反転入力端子Ｉ＋、反転入力端子Ｉ−、正側出力端子Ｏ＋及び負側出力端子Ｏ−を有している。正側出力端子Ｏ＋からの出力信号は、移相回路２ａの端子Ｐ１に入力される。負側出力端子Ｏ−からの出力信号は、移相回路２ａの端子Ｐ３に入力される。
【００９０】
ＳＡＷフィルター１２０は、２端子入力２端子出力型のバンドパスフィルターである。ＳＡＷフィルター１２０は、非反転入力端子Ｉ＋、反転入力端子Ｉ−、正側出力端子Ｏ＋及び負側出力端子Ｏ−を有している。正側出力端子Ｏ＋からの出力信号は、増幅回路１１０の非反転入力端子Ｉ＋に入力される。負側出力端子Ｏ−からの出力信号は、増幅回路１１０の反転入力端子Ｉ−に入力される。
【００９１】
移相回路２ａは、制御端子ＣＴＲＬを有している。本実施形態においては、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３、第４電圧Ｖ４、第６電圧Ｖ６及び第７電圧Ｖ７として、同じ制御信号が制御端子ＣＴＲＬから入力される。
【００９２】
図６に示される発振器１００は、増幅回路１１０、移相回路２ａ及びＳＡＷフィルター１２０でのそれぞれの位相の遅れが３６０度の整数倍となる周波数で発振条件を満たし、発振動作を行う。制御端子ＣＴＲＬに入力される制御信号によって、移相回路２ａの移相量が変更されると、発振条件を満たす周波数が変更される。したがって、発振器１００は、制御端子ＣＴＲＬに入力される制御信号（電圧信号）によって発振周波数を制御できる発振器（電圧制御発振器；Voltage-controlled oscillator；ＶＣＯ）として機能する。
【００９３】
本実施形態に係る発振器１００によれば、移相量の変更が容易な移相回路２ａを含んでいるので、発振周波数の調整や制御が容易な発振器１００を実現できる。
【００９４】
なお、移相回路２ａに代えて、移相回路１、移相回路１ａ及び移相回路２を採用しても、同様の原理により発振器を構成することができる。
【００９５】
また、上述の例ではＳＡＷフィルター１２０を用いた例について説明したが、これに限らず、その目的に応じて、水晶、リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ3）、圧電セラミックなどの圧電基板を用いた２ポート型の共振子（水晶振動子、セラミック振動子、ＳＡＷ共振子など）や２ポート型のフィルター（水晶フィルター、セラミックフィルター、ＳＡＷフィルターなど）全般、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）などを用いた２ポート型の共振子（ＭＥＭＳ振動子など）や２ポート型のフィルター（ＭＥＭＳフィルターなど）全般を採用することができる。なお、２ポート型の共振子やフィルターの例としては、縦または横結合型ＳＡＷ共振子（ＳＡＷフィルター）や、トランスバーサル型ＳＡＷフィルター、モノリシック型水晶フィルターモノリシック型圧電フィルター等が挙げられる。
【００９６】
３．電子機器
図７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。
【００９７】
本実施形態に係る電子機器３００は、移相回路１、移相回路１ａ、移相回路２又は移相回路２ａを含む電子機器３００である。図７に示される例では、電子機器３００は、移相回路２ａを含んで構成されている発振器１００、演算処理装置３１０、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７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。
【００９８】
演算処理装置３１０は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、演算処理装置３１０は、発振器１００の出力信号をクロック信号として、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。
【００９９】
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演算処理装置３１０に出力する。
【０１００】
ＲＯＭ３４０は、演算処理装置３１０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。
【０１０１】
ＲＡＭ３５０は、演算処理装置３１０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、演算処理装置３１０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【０１０２】
通信部３６０は、演算処理装置３１０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。
【０１０３】
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、演算処理装置３１０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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
本実施形態に係る電子機器３００によれば、移相量の変更が容易な移相回路２ａを含んで構成されているので、動作の変更が容易な電子機器３００を実現できる。なお、電子機器３００が、移相回路２ａに代えて、移相回路１、移相回路１ａ又は移相回路２を含んで構成されている場合にも同様の効果を奏する。
【０１０６】
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。
【０１０７】
図８（Ａ）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、図８（Ｂ）は、電子機器３００の一例としての腕装着型の携帯機器である。図８（Ａ）に示される電子機器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。図８（Ｂ）に示される電子機器３００である腕装着型の携帯機器は、操作部３３０としてボタン及び竜頭を、表示部３７０としてＬＣＤを備えている。これらの電子機器３００は、移相量の変更が容易な移相回路１、移相回路１ａ、移相回路２又は移相回路２ａを含んで構成されているので、動作の変更が容易な電子機器３００を実現できる。
【０１０８】
４．移動体
図９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。
【０１０９】
本実施形態に係る移動体４００は、移相回路１、移相回路１ａ、移相回路２又は移相回路２ａを含む移動体４００である。図９には、移相回路２ａを含んで構成されている発振器１００を含んで構成されている移動体４００が示されている。また、図９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。
【０１１０】
本実施形態に係る移動体４００によれば、移相量の変更が容易な移相回路２ａを含んで構成されているので、動作の変更が容易な移動体４００を実現できる。なお、移動体４００が、移相回路２ａに代えて、移相回路１、移相回路１ａ又は移相回路２を含んで構成されている場合にも同様の効果を奏する。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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】
【０１１４】
１，１ａ，２，２ａ…移相回路、１０…第１容量回路、１１…第１端子、１２…第２端子、２０…第２容量回路、２１…第１端子、２２…第２端子、３０，３０ａ…第３容量回路
、３１…第１端子、３２…第２端子、３３…第３端子、４０…第４容量回路、４１…第１端子、４２…第２端子、５０…第５容量回路、６０…インダクタンス回路、６１…第１端子、６２…第２端子、１００…発振器、１１０…増幅回路、１２０…ＳＡＷフィルター、３００…電子機器、３１０…演算処理装置、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、Ｃ３…容量素子、ＣＴＲＬ…制御端子、Ｌ…インダクタンス素子、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…端子、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７…抵抗、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ素子、ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ４，ＶＣ５，ＶＣ３１，ＶＣ３２…可変容量素子、Ｖ１…第１電圧、Ｖ２…第２電圧、Ｖ３…第３電圧、Ｖ４…第４電圧、Ｖ５…第５電圧、Ｖ６…第６電圧、Ｖ７…第７電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図５】
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