(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に対応した検出温度電圧を出力する温度センサーと、
前記検出温度電圧に基づいて温度補償電圧を出力する温度補償回路と、
入力された前記温度補償電圧に基づいて温度補償された発振信号を出力する電圧制御発振回路と、を有する温度補償型発振回路において、
前記検出温度電圧の所望時間における電圧変化量の大きさと基準電圧とを比較して切替信号を発生させるとともに前記切替信号に基づく信号を出力する出力回路と、
前記切替信号に基づく信号が入力されて前記温度補償回路への電力の供給を切替制御するスイッチ回路と、
前記切替信号に基づく信号が入力されて、前記温度補償回路から出力された前記温度補償電圧を保持するとともに前記温度補償電圧を前記電圧制御発振回路に出力する状態と、前記保持された前記温度補償電圧を前記電圧制御発振回路に出力する状態と、を切替制御される第１サンプルホールド回路と、
を備えたことを特徴とする温度補償型発振回路。
【請求項２】
前記出力回路は、
前記検出温度電圧が入力されるローパスフィルターと、
前記温度センサーの出力電圧と前記ローパスフィルターの出力電圧とを差動増幅することにより前記電圧変化量に対応する電圧を出力する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路の出力電圧が入力され、前記差動増幅回路の出力電圧の絶対値となる電圧を出力する絶対値回路と、
前記絶対値回路の出力電圧と前記基準電圧とを比較するとともに、その大小関係を表す信号を前記切替信号として出力するコンパレーターと、を有することを特徴とする請求項１に記載の温度補償型発振回路。
【請求項３】
前記出力回路は、
一定周期で駆動信号を出力するタイマーと、
前記駆動信号を受けて、前記温度センサーと接続し前記検出温度電圧を保持しつつ前記検出温度電圧を出力する状態と、前記温度センサーとの接続を遮断しつつ保持された前記検出温度電圧を出力する状態と、を切替制御される第２サンプルホールド回路と、
前記温度センサーの出力電圧と前記第２サンプルホールド回路の出力電圧とを差動増幅することにより前記電圧変化量に対応する電圧を出力する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路の出力電圧が入力され、前記差動増幅回路の出力電圧の絶対値となる電圧を出力する絶対値回路と、
前記絶対値回路の出力電圧と前記基準電圧とを比較するとともに、その大小関係を表す信号を前記切替信号として出力するコンパレーターと、を有することを特徴とする請求項１に記載の温度補償型発振回路。
【請求項４】
前記出力回路は、
前記検出温度電圧が、予め設定された第１の閾値電圧と、予め設定され前記第１の閾値電圧より高い値の第２の閾値電圧との間の値である場合に前記切替信号を遮断する遮断回路を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の温度補償型発振回路。
【請求項５】
前記出力回路は、
前記切替信号が入力され、前記切替信号を遅延させた遅延信号を出力する遅延回路と、
前記切替信号と前記遅延信号とのＯＲ解となる信号を前記スイッチ回路に出力するＯＲ回路と、
前記切替信号と前記遅延信号とのＡＮＤ解となる信号を前記第１サンプルホールド回路に出力するＡＮＤ回路と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の温度補償型発振回路。
【請求項６】
前記温度補償回路と前記第１サンプルホールド回路との間、または、前記第１サンプルホールド回路と前記電圧制御発振回路との間には第２ローパスフィルターが配置されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の温度補償型発振回路。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の温度補償型発振回路を搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高精度な温度補償を維持しつつ省電力化が可能な温度補償型発振回路、及びこれを搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロコンピューターや携帯電話機等の電子機の基準クロック源として、周囲の温度や電気素子の固有の特性に左右されず、安定した発振回路として優れた温度補償型水晶発振器（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：ＴＣＸＯ）などの水晶発振器が使用されている。
【０００３】
図１１に特許文献１に記載の温度補償型水晶発振器を示す、図１１に示すように、温度補償型発振器２００は、発振回路２０２と温度補償回路２０６により構成されている。発振回路２０２は、発振源である水晶振動子２０４を包含する回路にスイッチＳｎ（ｎ：自然数）と容量Ｃｎ（ｎ：自然数）との直列回路が複数接続された構成を有し、スイッチＳｎをオンオフすることにより、発振回路２０２内の容量を変化させ発振信号の発振周波数を制御することができる。一方、温度補償回路２０６は、温度センサー２０８により得られた温度の情報に基づいて、温度変化に伴う水晶振動子２０４の発振周波数の変化を抑えるように周波数を制御する補正値を選択し、補正値に応じたスイッチ制御用の信号を発振回路２０２に出力している。そして発振回路２０２では、入力されたスイッチ制御用の信号によってスイッチＳ１、・・・、Ｓｎを個別にオンオフすることになる。
【０００４】
特許文献２に記載の温度補償型水晶発振器においては、特許文献１と同様に発振回路と温度補償回路により構成されているが、発振回路には印加される電圧に応じて容量が変化するバラクタダイオードが設けられ、温度補償回路は水晶振動子の温度変化に伴う周波数変化を抑えるようにバラクタダイオードの容量値を制御して周波数を可変させる制御信号を出力する。これにより発振回路は制御信号に対応する電圧をバラクタダイオードに印加している。
よって、特許文献１または２の温度補償型水晶発振器においては、発振回路内の容量が、水晶振動子の発振周波数の温度特性とは反対の温度特性を有することになる。
【０００５】
したがって、特許文献１または２の温度補償型水晶発振器は、水晶振動子の発振周波数の温度特性の変化を発振回路内の容量変化に伴う周波数の変化により抑えて温度依存性の小さい温度特性となる発振信号を出力することができ、同様の技術は特許文献３にも開示されている。
【０００６】
このような温度補償型発振器においては、高精度な温度補償を維持しつつ消費電力を抑えることが課題となっている。特許文献１及び４においては、温度変化が大きいときには温度補償電圧を生成するタイミングの時間間隔を短くし、逆に小さいときは長くする技術が開示され、特許文献３においては、発振信号の周波数が基準周波数を中心とした一定の許容範囲から外れた場合に温度補償回路を駆動させる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２５８５５１号公報
【特許文献２】特開昭６２−３８６０５号公報
【特許文献３】特開２００７−２０８５８４号公報
【特許文献４】特開平２−１４１０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１、３の温度補償型水晶発振器においては、容量の変化が離散的であり、容量の変化に伴い周波数が急激に変化する問題や、温度補償の精度を高めるためには容量の個数を増やす必要がありコストがかかるといった問題がある。
また特許文献２の温度補償型水晶発振器は、実際の周波数変化をモニターして温度補償を行うか否かの判断を行なうため、周波数を検知するための構成が必要となりコストがかかるといった問題がある。
【０００９】
さらに特許文献１、３、４では温度補償電圧の出力の時間周期は変更して省電力化が測られているが、温度補償回路が常時駆動しているため消費電力の低減には限界があるといった問題がある。
そこで本発明は、上記問題点に着目し、高精度な温度補償を維持しつつ簡易な構成で省電力化が可能な温度補償型発振回路、及びこれを搭載した電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上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、以下の形態、または適用例として実現することが可能である。
第１の形態に係る温度補償型発振回路は、温度に対応した検出温度電圧を出力する温度センサーと、前記検出温度電圧に基づいて温度補償電圧を出力する温度補償回路と、入力された前記温度補償電圧に基づいて温度補償された発振信号を出力する電圧制御発振回路と、を有する温度補償型発振回路において、前記検出温度電圧の所望時間における電圧変化量の大きさと基準電圧とを比較して切替信号を発生させるとともに前記切替信号に基づく信号を出力する出力回路と、前記切替信号に基づく信号が入力されて前記温度補償回路への電力の供給を切替制御するスイッチ回路と、前記切替信号に基づく信号が入力されて、前記温度補償回路から出力された前記温度補償電圧を保持するとともに前記温度補償電圧を前記電圧制御発振回路に出力する状態と、前記保持された前記温度補償電圧を前記電圧制御発振回路に出力する状態と、を切替制御される第１サンプルホールド回路と、を備えたことを特徴とする。
上記構成により、温度補償を行なうか否かを温度センサーが検知した検出温度電圧の電圧変化量の大きさに基づいて判断し、電圧変化量の大きさが基準電圧より大きい場合には、温度補償回路を駆動して温度補償電圧を電圧制御発振回路に出力するとともに温度補償電圧を第１サンプルホールド回路において保持し、電圧変化量の大きさが基準電圧より小さい場合には、温度補償電圧の駆動を停止し第１サンプルホールド回路で保持された温度補償電圧を電圧制御発振回路に出力することができる。したがって、高精度な温度補償を維持しつつ簡易な構成で省電力化が可能な温度補償型発振回路となる。
第２の形態に係る温度補償型発振回路は、第１の形態に係る温度補償型発振回路において、前記出力回路は、前記検出温度電圧が入力されるローパスフィルターと、前記温度センサーの出力電圧と前記ローパスフィルターの出力電圧とを差動増幅することにより前記電圧変化量に対応する電圧を出力する差動増幅回路と、前記差動増幅回路の出力電圧が入力され、前記差動増幅回路の出力電圧の絶対値となる電圧を出力する絶対値回路と、前記絶対値回路の出力電圧と前記基準電圧とを比較するとともに、その大小関係を表す信号を前記切替信号として出力するコンパレーターと、を有することを特徴とする。
上記構成により、ローパスフィルターは、現在より一定時間前の検出温度電圧を出力することになるので、絶対値回路では現在の検出温度電圧と現在より一定時間前の検出温度電圧との差分の大きさ、すなわち検出温度電圧の電圧変化量の大きさを算出することができる。したがって、簡易な構成で検出温度電圧の電圧変化量の大きさを算出しつつオンオフ信号を出力することができる。
第３の形態に係る温度補償型発振回路は、第１の形態に係る温度補償型発振回路において、前記出力回路は、一定周期で駆動信号を出力するタイマーと、前記駆動信号を受けて、前記温度センサーと接続し前記検出温度電圧を保持しつつ前記検出温度電圧を出力する状態と、前記温度センサーとの接続を遮断しつつ保持された前記検出温度電圧を出力する状態と、を切替制御される第２サンプルホールド回路と、前記温度センサーの出力電圧と前記第２サンプルホールド回路の出力電圧とを差動増幅することにより前記電圧変化量に対応する電圧を出力する差動増幅回路と、前記差動増幅回路の出力電圧が入力され、前記差動増幅回路の出力電圧の絶対値となる電圧を出力する絶対値回路と、前記絶対値回路の出力電圧と前記基準電圧とを比較するとともに、その大小関係を表す信号を前記切替信号として出力するコンパレーターと、を有することを特徴とする。
上記構成により、タイマーの周期を変更することにより、検出温度電圧の電圧変化量の大きさの算出間隔を任意に設定することができる。
第４の形態に係る温度補償型発振回路は、第１の形態乃至第３の形態のいずれか１の形態に係る温度補償型発振回路において、前記出力回路は、前記検出温度電圧が、予め設定された第１の閾値電圧と、予め設定され前記第１の閾値電圧より高い値の第２の閾値電圧との間の値である場合に前記切替信号を遮断する遮断回路を有することを特徴とする。
上記構成において、例えば、第１の閾値電圧に対応する温度と第２の閾値電圧に対応する温度の間が、電圧制御発振回路の発振周波数の温度特性が殆どフラットな特性を有する領域（周波数温度特性の曲線の極値とその極値近傍の温度範囲であり、その間の周波数温度特性の変化幅が温度補償型発振器に求められる周波数温度特性の安定度以内である領域）となるように設定することにより、その温度領域においては温度補償電圧の更新は不要であるため、温度補償回路の駆動が不要となる。したがって、温度センサーが検知する温度が、その温度領域にある場合は温度補償回路の駆動を停止させ、消費電力を大幅に削減することができる。
第５の形態に係る温度補償型発振回路は、第１の形態乃至第４の形態のいずれか１の形態に係る温度補償型発振回路において、前記出力回路は、前記切替信号が入力され、前記切替信号を遅延させた遅延信号を出力する遅延回路と、前記切替信号と前記遅延信号とのＯＲ解となる信号を前記スイッチ回路に出力するＯＲ回路と、前記切替信号と前記遅延信号とのＡＮＤ解となる信号を前記第１サンプルホールド回路に出力するＡＮＤ回路と、を有することを特徴とする。
上記構成により、第１サンプルホールド回路の駆動の立ち上がりは、温度補償回路の駆動の立ち上がりより遅くなり、第１サンプルホールド回路の駆動の立ち下がりは、温度補償回路の駆動の立ち下りより早くなる。よって温度補償回路は第１サンプルホールド回路が立ち上がるまでの間に温度補償電圧の出力を安定させることができ、温度補償回路が立ち下がる前に第１サンプルホールド回路が立ち下がるので温度補償電圧から出力される温度補償電圧の保持を確実に行うことができる。
第６の形態に係る温度補償型発振回路は、第１の形態乃至第５の形態のいずれか１の形態に係る温度補償型発振回路において、前記温度補償回路と前記第１サンプルホールド回路との間、または、前記第１サンプルホールド回路と前記電圧制御発振回路との間には第２ローパスフィルターが配置されたことを特徴とする。
温度補償回路をオン状態にした直後は、第１サンプルホールド回路は、保持された温度補償電圧から新たに温度補償回路から入力された温度補償電圧に切り替えることになる。よって、この切り替え時に温度補償電圧が時間方向で不連続となり、電圧制御発振回路に悪影響を及ぼす虞がある。そこで、上記構成とすることにより、新たに入力される温度補償電圧の時間変化をなだらかにして、電圧制御発振回路への負担を軽減することができる。
本形態に係る電子機器は、第１の形態乃至第６の形態のいずれか１の形態に係る温度補償型発振回路を搭載したことを特徴とする。
上記構成により、高精度な温度補償を維持しつつ簡易な構成で省電力化が可能な電子機器となる。
［適用例１］温度に対応した検出温度電圧を出力する温度センサーと、前記検出温度電圧に基づいて温度補償電圧を出力する温度補償回路と、入力された前記温度補償電圧に基づいて発振周波数が温度補償された発振信号を出力する電圧制御発振回路と、を有する温度補償型発振器において、前記検出温度電圧の所望時間における電圧変化量の大きさと基準電圧との大小関係に基づいてオンオフ信号を出力する出力回路と、前記オンオフ信号を受けて前記温度補償回路への電力の供給をオンオフ制御可能なスイッチ回路と、前記オンオフ信号を受けて、前記温度補償回路と接続し前記温度補償回路から出力された前記温度補償電圧を保持しつつ前記温度補償電圧を前記電圧制御発振回路に出力する状態と、前記温度補償回路との接続を遮断しつつ保持された前記温度補償電圧を前記電圧制御発振回路に出力する状態と、に切替制御可能なサンプルホールド回路と、を備えたことを特徴とする温度補償型発振器。
上記構成により、温度補償を行なうか否かを温度センサーが検知した検出温度電圧の電圧変化量の大きさに基づいて判断し、電圧変化量の大きさが基準電圧より大きい場合には、温度補償回路を駆動して温度補償電圧を電圧制御発振回路に出力するとともに温度補償電圧をサンプルホールド回路において保持し、電圧変化量の大きさが基準電圧より小さい場合には、温度補償電圧の駆動を停止しサンプルホールド回路で保持された温度補償電圧を電圧制御発振回路に出力することができる。したがって、高精度な温度補償を維持しつつ簡易な構成で省電力化が可能な温度補償型発振器となる。
【００１１】
［適用例２］前記出力回路は、前記検出温度電圧が入力されるローパスフィルターと、前記温度センサーの出力と前記ローパスフィルターの出力とを差動増幅することにより前記電圧変化量に対応する電圧を出力する差動増幅回路と、前記差動増幅回路の出力の絶対値となる電圧を出力することにより前記電圧変化量の大きさに対応する電圧を出力する絶対値回路と、前記絶対値回路の出力と前記基準電圧の大小関係を表す信号を前記オンオフ信号として出力するコンパレーターと、を有することを特徴とする適用例１に記載の温度補償型発振器。
上記構成により、ローパスフィルターは、現在より一定時間前の検出温度電圧を出力することになるので、絶対値回路では現在の検出温度電圧と現在より一定時間前の検出温度電圧との差分の大きさ、すなわち検出温度電圧の電圧変化量の大きさを算出することができる。したがって、簡易な構成で検出温度電圧の電圧変化量の大きさを算出しつつオンオフ信号を出力することができる。
【００１２】
［適用例３］前記出力回路は、一定周期で駆動信号を出力するタイマーと、前記駆動信号を受けて、前記温度センサーと接続し前記検出温度電圧を保持しつつ前記検出温度電圧を出力する状態と、前記温度センサーとの接続を遮断しつつ保持された前記検出温度電圧を出力する状態と、に切替可能な第２サンプルホールド回路と、前記温度センサーの出力と前記第２サンプルホールド回路の出力とを差動増幅することにより前記電圧変化量に対応する電圧を出力する前記差動増幅回路と、前記差動増幅回路の出力の絶対値となる電圧を出力することにより前記電圧変化量の大きさに対応する電圧を出力する絶対値回路と、前記絶対値回路の出力と前記基準電圧の大小関係を表す信号を前記オンオフ信号として出力するコンパレーターと、を有することを特徴とする適用例１に記載の温度補償型発振器。
上記構成により、タイマーの周期を変更することにより、検出温度電圧の電圧変化量の大きさの算出間隔を任意に設定することができる。
【００１３】
［適用例４］前記出力回路は、前記検出温度電圧が、予め設定された第１の閾値電圧と、予め設定され前記第１の閾値電圧より高い値の第２の閾値電圧との間の値である場合に前記オンオフ信号を遮断する遮断回路を有することを特徴とする請求項２または３に記載の温度補償型発振器。
上記構成において、例えば、第１の閾値電圧に対応する温度と第２の閾値電圧に対応する温度の間が、電圧制御発振回路の発振周波数の温度特性が殆どフラットな特性を有する領域（周波数温度特性の曲線の極値とその極値近傍の温度範囲であり、その間の周波数温度特性の変化幅が温度補償型発振器に求められる周波数温度特性の安定度以内である領域）となるように設定することにより、その温度領域においては温度補償電圧の更新は不要であるため、温度補償回路の駆動が不要となる。したがって、温度センサーが検知する温度が、その温度領域にある場合は温度補償回路の駆動を停止させ、消費電力を大幅に削減することができる。
【００１４】
［適用例５］前記出力回路は、前記オンオフ信号が入力され、前記オンオフ信号の電圧変化を遅延させた遅延信号を出力する遅延回路と、前記オンオフ信号と前記遅延信号とのＯＲ解となる信号を前記オンオフ信号として前記スイッチ回路に出力するＯＲ回路と、前記オンオフ信号と前記遅延信号とのＡＮＤ解となる信号を前記オンオフ信号として前記サンプルホールド回路に出力するＡＮＤ回路と、を有することを特徴とする適用例２乃至４のいずれか１例に記載の温度補償型発振器。
上記構成により、サンプルホールド回路の駆動の立ち上がりは、温度補償回路の駆動の立ち上がりより遅くなり、サンプルホールド回路の駆動の立ち下がりは、温度補償回路の駆動の立ち下りより早くなる。よって温度補償回路はサンプルホールド回路が立ち上がるまでの間に温度補償電圧の出力を安定させることができ、温度補償回路が立ち下がる前にサンプルホールド回路が立ち下がるので温度補償電圧から出力される温度補償電圧の保持を確実に行うことができる。
【００１５】
［適用例６］前記温度補償回路と前記サンプルホールド回路との間、または、前記サンプルホールド回路と前記電圧制御発振回路との間には第２ローパスフィルターが配置されたことを特徴とする適用例１乃至５のいずれか１例に記載の温度補償型発振器。
温度補償回路をオン状態にした直後は、サンプルホールド回路は、保持された温度補償電圧から新たに温度補償回路から入力された温度補償電圧に切り替えることになる。よって、この切り替え時に温度補償電圧が時間方向で不連続となり、電圧制御発振回路に悪影響を及ぼす虞がある。そこで、上記構成とすることにより、新たに入力される温度補償電圧の時間変化をなだらかにして、電圧制御発振回路への負担を軽減することができる。
【００１６】
［適用例７］適用例１乃至６のいずれか１例に記載の温度補償型発振器を搭載したことを特徴とする電子機器。
上記構成により、高精度な温度補償を維持しつつ簡易な構成で省電力化が可能な電子機器となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る温度補償型発振器の全体ブロック図である。
【図２】本実施形態に係る電圧制御発振回路の回路図である。
【図３】本実施形態に係るサンプルホールド回路の回路図である。
【図４】本実施形態に係る出力回路のブロック図である。
【図５】本実施形態に係る信号生成回路の回路図である。
【図６】本実施形態に係る遮断回路の回路図である。
【図７】本実施形態に係る分岐回路の回路図とタイムチャートを示す図である。
【図８】本実施形態に係る信号生成回路の変形例の回路図である。
【図９】本実施形態に係る温度補償型発振器の変形例であり、図９（ａ）は、温度補償回路とサンプルホールド回路の間にローパスフィルターを配置した図、図９（ｂ）はサンプルホールド回路と電圧制御発振回路との間にローパスフィルターを配置した図である。
【図１０】本実施形態の温度補償型発振器と変形例の温度補償型発振器の温度補償電圧の時間依存を示す図である。
【図１１】特許文献１に記載の温度補償型発振器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１９】
図１に本実施形態の温度補償型発振器の全体ブロック図を示す。本実施形態の温度補償型発振器１０は、温度センサー２０、温度補償回路２２、サンプルホールド回路２８、電圧制御発振回路１２、バッファー１８の順に直列に接続した構成を有し、これらの構成要素と後述する出力回路３６とに一定の電圧（電力）を供給するレギュレーター（定電圧出力回路）２６を有している。さらに、レギュレーター２６と温度補償回路２２との間にはスイッチ回路２４が接続され、スイッチ回路２４に第１のオンオフ信号（ＳＷ１）を出力し、且つサンプルホールド回路２８に第２のオンオフ信号（ＳＷ２）を出力する出力回路３６を備えている。
尚、オンオフ信号（切替信号）とは、後述の通り、スイッチ回路２４の入出力間のオンとオフとの切替、サンプルホールド回路２８の入出力間のオンとオフとの切替を、それぞれ連続的に繰り返し行なうための切替制御信号である。
【００２０】
図２に本実施形態に係る電圧制御発振回路１２の回路図を示す。電圧制御発振回路１２は、例えばコルピッツ型の発振回路であって、圧電振動子１４を発振源とするものである。圧電振動子１４は例えば水晶により形成された厚みすべり振動子や音叉型振動子を用いることができる。そして圧電振動子１２に交流電圧を印加することにより所定の共振周波数（発振周波数）で発振信号を出力することができる。また電圧制御発振回路１２には可変容量となるバラクタダイオード１６が組み込まれている。電圧制御型発振回路１２は、バラクタダイオード１６に印加する電圧（温度補償電圧）を変化させることにより、バラクタダイオード１６の容量が変化し、この容量変化により発振信号の発振周波数が変化する。なお、バッファー１８は、入力インピーダンスが極めて大きな回路であり、電圧制御発振回路１２から出力される発振信号の電圧のみを接続先の機器側に伝達することができる。これにより電圧制御発振回路１２は接続先の機器の影響を受けることなく発振信号を出力することができる。
【００２１】
圧電振動子１４の共振周波数が温度変化により変化するため、発振信号の発振周波数は、圧電振動子１４の共振周波数の温度特性を反映して、温度変化により変化し得る。このため、バラクタダイオード１６には、この圧電振動子１４の温度特性を相殺する（圧電振動子１４の温度特性の影響により生じる発振周波数の変動幅を小さく抑える）ための温度補償電圧が印加されるので、発振信号の発振周波数は温度変化に対して圧電振動子１４の温度特性よりも周波数偏差幅が小さく補償された温度特性になる。
【００２２】
図１に示すように、温度センサー２０は、測定される温度に対応する検出温度電圧（温度検出信号）を温度補償回路２２に出力するものであり、ダイオード等により形成されている。温度センサー２０をダイオードにより形成する場合は、ダイオードに順方向電流を流し、温度によって一次関数的に降下する検出温度電圧（Ｖ０）を温度補償回路２２に出力する。
【００２３】
温度補償回路２２は、温度センサー２０から検出温度電圧が入力され、その電圧に対応した温度補償電圧をサンプルホールド回路２８に出力するものである。本実施形態の圧電振動子１４が音叉型振動子であれば、その共振周波数の温度特性は二次関数的な曲線で描かれ、厚みすべり振動子であれば三次関数的な曲線で描かれる。よって温度補償回路２２には、圧電振動子２２の共振周波数の温度特性を近似するための、例えば、０次、１次、２次、３次等の温度係数の情報が予め入力されている。よって温度の情報を変数とし、温度補償回路２２は、これらの温度係数を係数とするべき級数を算出することにより得られる圧電振動子１４の測定された温度における共振周波数の情報を基にして温度補償電圧を算出してサンプルホールド回路２８に出力する。
【００２４】
スイッチ回路２４は、レギュレーター２６と温度補償回路２２との間に接続され、温度補償回路２２がレギュレーター２６から受ける電力のオンオフ制御を行なうものである。スイッチ回路２４は、出力回路３６から第１のオンオフ信号（ＳＷ１）が入力されて温度補償回路２２のオンオフ制御を行なうが、第１のオンオフ信号（ＳＷ１）の電圧がＨ（基準値より高電圧）のときはオン状態（導通状態）となり、Ｌ（基準値より低電圧）のときはオフ状態（非導通状態）となる。
【００２５】
図３に第１実施形態に係るサンプルホールド回路の回路図を示す。サンプルホールド回路２８は、温度補償回路２２と接続して温度補償回路２２から出力された温度補償電圧を保持しつつ温度補償電圧を電圧制御発振回路１２に出力する状態（直接出力状態）と、温度補償回路２２との接続を遮断しつつ保持された温度補償電圧を電圧制御発振回路１２に出力する状態（サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）出力状態）と、に切替制御するものである。
【００２６】
サンプルホールド回路２８は、スイッチ３０、キャパシタ３２、バッファー３４から構成され、スイッチ３０の出力側にバッファー３４の入力端が接続され、バッファー３４の入力端と接地との間にキャパシタ３２が接続されている。スイッチ３０は、出力回路３６から供給される第２のオンオフ信号（ＳＷ２）により切替制御される。具体的には、スイッチ３０は、第２のオンオフ信号（ＳＷ２）の電圧がＨ（基準値より高電圧）のときはオン状態（導通状態）とし、Ｌ（基準値より低電圧）のときはオフ状態（非導通状態）となる。よってサンプルホールド回路２８は、オン状態のときは直接出力状態となり、オフ状態のときはサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）出力状態となる。
【００２７】
図４に、第１実施形態に係る出力回路のブロック図を示す。出力回路３６は、第１のオンオフ信号（ＳＷ１）、第２のオンオフ信号（ＳＷ２）を生成するものであり、信号生成回路３８、遮断回路５４、起動回路８４、分岐回路６８等により構成される。
【００２８】
信号生成回路３８は、温度センサー２０から入力される検出温度電圧（Ｖ０）の変化幅（電圧変化量の大きさ）が一定の値を超えた場合に電圧Ｈ（基準値より高電圧）となる信号（Ｖ１）を出力し、超えない場合は電圧Ｌ（基準値より低電圧）となる信号（Ｖ１）を出力するものである。
【００２９】
遮断回路５４は、温度センサー２０から入力される検出温度電圧（Ｖ０）が一定の範囲内となる場合に電圧Ｌとなる信号（Ｖ２）を出力し、範囲外となる場合に電圧Ｈとなる信号を出力するものである。すなわち、遮断回路５４は、温度センサー２０により測定された温度が所望の温度範囲内にある場合には、電圧Ｌの信号（Ｖ２）を出力し、温度範囲外である場合は電圧Ｈの信号を出力するように設定されている。
【００３０】
起動回路８４は、本実施形態の温度補償型発振器１０（たとえばレギュレーター２６）を起動した場合に一定時間の間は電圧Ｈとなる信号（Ｖ３）を出力し、その後は電圧Ｌの信号（Ｖ３）を出力するものである。
【００３１】
ＡＮＤ回路８６は、信号生成回路３８から出力される信号（Ｖ１）と遮断回路５４から出力される信号（Ｖ２）とのＡＮＤ解となる信号（Ｖ４）を出力するものである。
ＯＲ回路８８は、ＡＮＤ回路８６から出力される信号（Ｖ４）と起動回路８４から出力される信号（Ｖ３）とのＯＲ解となる信号（Ｖ５）を出力するものである。
【００３２】
分岐回路６８は、ＯＲ回路８８から出力される信号（Ｖ５）が電圧Ｈのときに、電圧Ｈとなる第１のオンオフ信号（ＳＷ１）、第２のオンオフ信号（ＳＷ２）を出力し、逆に信号（Ｖ５）が電圧Ｌのときに、電圧Ｌとなる第１のオンオフ信号（ＳＷ１）、第２のオンオフ信号（ＳＷ２）を出力するものである。
【００３３】
よって、本実施形態の温度補償型発振器１０を起動して一定時間経過するまでは、信号（Ｖ５）は信号（Ｖ３）が電圧Ｈであるため電圧Ｈになる。さらに分岐回路６８から出力される第１のオンオフ信号（ＳＷ１）、第２のオンオフ信号（ＳＷ２）は、信号（Ｖ１）、信号（Ｖ２）、信号（Ｖ４）に係わらず電圧Ｈとなる。よって、電圧Ｈの第１のオンオフ信号（ＳＷ１）を受けるスイッチ回路２４がオン状態になるので温度補償回路２２はレギュレーター２６からの電力を受けて駆動し、電圧Ｈの第２のオンオフ信号（ＳＷ２）を受けるサンプルホールド回路２８は直接出力状態となる。このように起動時から一定時間の間は、温度補償回路２２を駆動させることにより、起動時から電圧制御発振回路１２に温度補償電圧を出力して発振信号の温度補償が行えるとともに、サンプルホールド回路２８に温度補償回路２２から出力された温度補償電圧を保持させることができる。
【００３４】
そして、一定時間経過後、信号（Ｖ３）は電圧Ｌとなる。しかし、信号（Ｖ１）、信号（Ｖ２）が電圧Ｈであれば、信号（Ｖ４）が電圧Ｈとなるため、信号（Ｖ５）は電圧Ｈとなり、第１のオンオフ信号（ＳＷ１）、第２のオンオフ信号（Ｖ２）は電圧Ｈとなる。一方、信号（Ｖ１）、信号（Ｖ２）の少なくともいずれか一方が電圧Ｌの場合は、信号（Ｖ４）は電圧Ｌとなるため、信号（Ｖ５）も電圧Ｌとなり、第１のオンオフ信号（ＳＷ１）、第２のオンオフ信号（Ｖ２）は電圧Ｌとなる。
【００３５】
すなわち、温度センサー２０で測定される温度が、遮断回路５４が電圧Ｌを出力する条件として設定された温度範囲より外であり、かつ、温度センサー２０で測定される温度の時間変化量（検出温度電圧の電圧変化量の大きさ）が信号生成回路３８で設定された変化量（基準電圧）を超える場合には、信号（Ｖ５）は電圧Ｈとなる。一方、これ以外の条件となる場合には、信号（Ｖ５）は電圧Ｌとなる。
【００３６】
図５に本実施形態に係る信号生成回路の回路図を示す。図５に示すように、信号生成回路３８は、ローパスフィルター４０、差動増幅回路４６、絶対値回路４７、コンパレーター４８、電圧制御手段を有する。ローパスフィルター４０は、例えば、抵抗４２とキャパシタ４４との直列回路から形成されるものである。そして、この直列回路に検出温度電圧（Ｖ０）が入力されると、キャパシタ４４の両端に印加される電圧の電位差を信号（Ｖａ）として出力する。ローパスフィルター４０から出力される信号（Ｖａ）は、キャパシタ４４の容量に対応した時定数に従って検出温度電圧（Ｖ０）の電圧変化に対して一定時間遅延した電圧を有する。
【００３７】
差動増幅回路４６は、検出温度電圧（Ｖ０）と信号（Ｖａ）とを差動増幅した信号（Ｖｂ）を出力するものである。ここで、検出温度電圧（Ｖ０）、信号（Ｖａ）、信号（Ｖｂ）とは以下の関係を有する。
【数１】
0005787068.tif 000002
【００３８】
したがって、信号（Ｖｂ）は、リアルタイムな温度情報である現在の検出温度電圧（Ｖ０）と現在より一定時間前の検出温度電圧（Ｖａ）との差分を算出して得られるものであり、検出温度電圧（Ｖ０）の電圧変化量に対応する。また差動増幅回路４６の出力端には、絶対値回路４７が接続されており、差動増幅回路４６の出力電圧の絶対値となる電圧を出力する。したがって絶対値回路４７は、検出温度電圧（Ｖ０）の電圧変化量の大きさに対応する電圧を有する信号（Ｖｂ’）を出力することになる。
【００３９】
コンパレーター４８は、信号（Ｖｂ’）と基準電圧となる閾値電圧（Ｖｔｈ）との大小関係を示す信号（Ｖ１）を出力するものである。したがって閾値電圧（Ｖｔｈ）は、予め設定された検出温度電圧（Ｖ０）の電圧変化量の大きさに対応する。コンパレーター４８は、Ｖｂ’がＶｔｈより高い電圧の場合は電圧Ｈの信号（Ｖ１）を出力し、Ｖｂ’がＶｔｈより低い電圧の場合には電圧Ｌの信号（Ｖ１）を出力する。
【００４０】
電圧制御手段は、閾値電圧Ｖｔｈを制御するものであり、例えばＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０と制御電源５２により構成されている。
【００４１】
制御電源５２は、閾値電圧Ｖｔｈを複数の離散的な電圧値で設定しており、各電圧値はＰＲＯＭ５０に記憶するデータと対応づけられている。よって、制御電源５２はＰＲＯＭ５０から読み出されたデータに対応する電圧値となる閾値電圧Ｖｔｈをコンパレーター４８に出力することができる。よって電圧制御手段は、ＰＲＯＭ５０に記憶するデータを変更することにより、制御電源５２が出力する閾値電圧Ｖｔｈの値を調整することができる。
【００４２】
したがって、信号生成回路３８は、閾値電圧Ｖｔｈを低く（高く）設定するほど、温度変化に敏感（鈍感）に反応して電圧Ｈの信号（Ｖ１）を出力することができる。またキャパシタ４４の容量を変化させることにより、信号（Ｖａ）の遅延時間を調整することができる。
【００４３】
図６に、本実施形態に係る遮断回路の回路図を示す。図６に示すように、遮断回路５４は、コンパレーター５６、コンパレーター５８、ＡＮＤ回路６０、ＮＯＴ回路６２、電圧制御手段により構成されている。
【００４４】
コンパレーター５６は、検出温度電圧（Ｖ０）と第１の閾値電圧（Ｖｔｈ１）との大小関係を示す信号を出力するものである。コンパレーター５６は、Ｖ０がＶｔｈ１より高い電圧の場合は電圧Ｈを出力し、Ｖ０がＶｔｈ１より低い電圧の場合には電圧Ｌを出力する。
【００４５】
コンパレーター５８は、検出温度電圧（Ｖ０）と第２の閾値電圧（Ｖｔｈ２）との大小関係を示す信号を出力するものである。コンパレーター５８は、Ｖ０がＶｔｈ２より高い電圧の場合は電圧Ｌを出力し、Ｖ０がＶｔｈ２より低い電圧の場合には電圧Ｈを出力する。
【００４６】
また、ＡＮＤ回路６０は、コンパレーター５６の出力とコンパレーター５８の出力とのＡＮＤ解となる信号を出力し、ＮＯＴ回路６２はＡＮＤ回路６０の出力を反転させて得られる信号（Ｖ２）を出力する。
電圧制御手段は、上述同様にＰＲＯＭ６４と制御電源６６（Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２）により構成されており、Ｖｔｈ２がＶｔｈ１より高くなるように設定されている。
【００４７】
よって、検出温度電圧（Ｖ０）がＶｔｈ１以下の場合は、コンパレーター５６は電圧Ｌの信号を出力し、コンパレーター５８は、電圧Ｈの信号を出力する。よってＡＮＤ回路６０は電圧Ｌの信号を出力するためＮＯＴ回路６２が出力する信号（Ｖ２）は電圧Ｈとなる。同様に、検出温度電圧（Ｖ０）がＶｔｈ２以上の場合は、コンパレーター５６は電圧Ｈの信号を出力し、コンパレーター５８は電圧Ｌの信号を出力する。よってＡＮＤ回路６０は電圧Ｌの信号を出力するためＮＯＴ回路６２が出力する信号（Ｖ２）は電圧Ｈとなる。
【００４８】
一方、検出温度電圧（Ｖ０）がＶｔｈ１とＶｔｈ２との間となる場合は、コンパレーター５６は、電圧Ｈの信号を出力し、コンパレーター５８は、電圧Ｈの信号を出力する。よってＡＮＤ回路６０は電圧Ｈの信号を出力するためＮＯＴ回路６２が出力する信号（Ｖ２）は電圧Ｌとなる。
【００４９】
圧電振動子１４の周波数温度特性において、温度変化に対して周波数変化が極めて小さくなる領域（周波数温度特性の曲線の極値とその極値近傍の温度範囲であり、その間の周波数温度特性の変化幅が温度補償型発振器１０に求められる周波数温度特性の安定度以内である領域）が存在する。よって上述の温度範囲においては温度補償電圧の更新は不要であるため、温度補償回路の駆動が不要である。また上述のように、温度センサー２０は、温度上昇とともに検出温度電圧（Ｖ０）が一次関数的に単調に減少する傾向を有している。そこで、本実施形態では、第１の閾値電圧（Ｖｔｈ１）を上述の温度範囲の上限となる温度に対応する電圧に設定し、第２の閾値電圧（Ｖｔｈ２）を上述の温度範囲の下限となる温度に対応する電圧に設定する。このようにＶｔｈ１、Ｖｔｈ２を設定することにより、遮断回路５４は、温度センサー２０が出力する検出温度電圧（Ｖ０）が上述の温度範囲に対応する電圧の範囲となる場合には、ＡＮＤ回路８６を介して信号生成回路の信号（Ｖ１）を遮断して、温度補償回路２２への電力の供給を停止させることができる。これにより、温度補償回路２２の消費電力を大幅に削減することができる。
【００５０】
本実施形態の温度補償型発振器１０においては、全体で約１ｍＡの電流を消費する。このうち、温度補償回路２２で全体の１／３消費し、電圧制御発振回路１２で１／３消費し、バッファー１８で１／３消費する。したがって、温度補償回路２２の駆動時間を短くすることにより温度補償型発振回路１０全体の消費電力を削減することができる。なお本実施形態は、出力回路３６を用いるため、消費電力は増えるが、使用する電流は数十μＡ程度であるので、温度補償型発振器１０の全体の消費電力に影響を及ぼすことはない。
【００５１】
ところで、本実施形態の温度補償型発振器１０において、温度補償回路２２は、スイッチ回路２４により電力が投入されてから温度補償電圧を安定的に出力するまで所定時間を要する。このため、温度補償電圧が不安定な状態で、サンプルホールド回路２８内のスイッチ３０が接続されてしまうと、不安定な温度補償電圧が電圧制御発振回路１２に出力され、発振信号が不安定になる虞がある。
【００５２】
またサンプルホールド回路２８内のスイッチ３０が接続した状態で温度補償回路２２からの温度補償電圧の出力が停止すると、サンプルホールド回路２８内のキャパシタ３２が放電してしまうため、正確な温度補償電圧を保持することが困難となる。よって、本実施形態においては、温度補償回路２２が立ち上がって所定時間が経過したのちサンプルホールド回路２８のスイッチ３０が接続し、サンプルホールド回路２８内のスイッチ３０が切られてから温度補償回路２２への電力を停止することが好適である。
【００５３】
そこで、本実施形態においては、上述の順番による接続及び接続の解除ができるように、以下に説明する分岐回路６８を用いて、スイッチ回路２４に出力する第１のオンオフ信号（ＳＷ１）、サンプルホールド回路２８に出力する第２のオンオフ信号（ＳＷ２）に時間差を与えている。すなわち、第１のオンオフ信号（ＳＷ１）のオン信号が発生するタイミングと第２のオンオフ信号（ＳＷ２）のオン信号が発生するタイミングとの間に時間差を与え、また第１のオンオフ信号（ＳＷ１）のオフ信号が発生するタイミングと第２のオンオフ信号（ＳＷ２）のオフ信号が発生するタイミングとの間に時間差を与えている。
【００５４】
図７に、第１実施形態に係る分岐回路の回路図とタイムチャートを示す。図７においては信号（Ｖ５）が電圧Ｈ、電圧Ｌを交互に繰り返す場合（例えば温度変化が大きくなる場合と小さくなる場合を交互に繰り返す場合）のタイムチャートを記載している。図７に示すように、分岐回路６８は、遅延回路７０、ＯＲ回路８０、ＡＮＤ回路８２により構成される。遅延回路７０は、抵抗７２（Ｒ）とキャパシタ７４（Ｃ）によるローパスフィルターの入力側及び出力側にインバータ回路としてバッファー７６、７８を接続したものである。ここで、信号（Ｖ５）が電圧Ｌのときはバッファー７６の出力は電圧Ｈでキャパシタ７４は充電され、バッファー７８の出力、すなわち遅延信号（Ｖｄ）は電圧Ｌとなる。また信号（Ｖ５）が電圧Ｈのときはバッファー７６の出力は電圧Ｌとなりキャパシタ７４は放電され、バッファー７８の出力、すなわち遅延信号（Ｖｄ）は電圧Ｈとなる。
【００５５】
次に信号（Ｖ５）が電圧Ｌから電圧Ｈに立ち上がるときは、キャパシタ７４はキャパシタ７４の容量に対応した時定数に基づいて放電し、キャパシタ７４に印加される電圧は時間経過とともに低電圧（ゼロ）に収束する。これにより遅延信号（Ｖｄ）は電圧Ｌから所定時間遅れて電圧Ｈに収束する。また信号（Ｖ５）が電圧Ｈから電圧Ｌに立ち下がるときは、キャパシタ７４は前記時定数に基づいて充電し、キャパシタ７４に印加される電圧は所定電圧に収束する。これにより遅延信号（Ｖｄ）は電圧Ｈから所定時間遅れて電圧Ｌに収束する。
【００５６】
ＯＲ回路８０は、信号（Ｖ５）と遅延信号（Ｖｄ）とのＯＲ解となる信号を第１のオンオフ信号（ＳＷ１）としてスイッチ回路２４に出力するものである。ＯＲ回路８０は信号（Ｖ５）の電圧Ｌを電圧Ｌとして認識し、信号（Ｖ５）の電圧Ｈを電圧Ｈとして認識するものとする。一方、ＯＲ回路８０は、遅延信号（Ｖｄ）の電圧が、遅延信号（Ｖｄ）の電圧Ｈと電圧Ｌとの間の電圧Ｖｍ、例えば（電圧Ｈ＋電圧Ｌ）／２となる電圧Ｖｍを上回った場合には遅延信号（Ｖｄ）を電圧Ｈとして認識し、Ｖｍを下回ったときには遅延信号（Ｖｄ）を電圧Ｌとして認識するように調整されている。
【００５７】
ＯＲ回路８０は、信号（Ｖ５）及び遅延信号（Ｖｄ）のいずれか一方を電圧Ｈと認識した場合に、電圧Ｈとなる第１のオンオフ信号（ＳＷ１）を出力する。よって、信号（Ｖ５）が電圧Ｌから電圧Ｈに立ち上がった場合には、ＯＲ回路８０は信号（Ｖ５）が電圧Ｈに立ち上がったと同時に、信号（Ｖ５）を電圧Ｈとして認識するため、電圧Ｈとなる第１のオンオフ信号（ＳＷ１）を出力することができる。
【００５８】
一方、信号（Ｖ５）が電圧Ｈから電圧Ｌに立ち下がった場合には、ＯＲ回路８０は、信号（Ｖ５）が電圧Ｌに立ち下がったと同時に、信号（Ｖ５）を電圧Ｌとして認識する。しかし、ＯＲ回路８０は、遅延信号（Ｖｄ）の電圧がＶｍ以下となるまでは、遅延信号（Ｖｄ）を電圧Ｈとして認識するため、引き続き電圧Ｈとなる第１のオンオフ信号（ＳＷ１）を出力する。そして、ＯＲ回路８０は、遅延信号（Ｖｄ）の電圧がＶｍ以下となったのちに、遅延信号（Ｖｄ）を電圧Ｌとして認識し、電圧Ｌとなる第１のオンオフ信号（ＳＷ１）を出力することができる。
【００５９】
ＡＮＤ回路８２は、信号（Ｖ５）と遅延信号（Ｖｄ）とのＡＮＤ解となる信号を第２のオンオフ信号（ＳＷ２）としてサンプルホールド回路２８に出力するものである。ＡＮＤ回路８２は信号（Ｖ５）の電圧Ｌを電圧Ｌとして認識し、信号（Ｖ５）の電圧Ｈを電圧Ｈとして認識するものとする。一方、ＡＮＤ回路８２は、遅延信号（Ｖｄ）の電圧が、遅延信号（Ｖｄ）の電圧Ｈと電圧Ｌとの間の電圧Ｖｍ、例えば（電圧Ｈ＋電圧Ｌ）／２となる電圧Ｖｍを上回った場合には、遅延信号（Ｖｄ）を電圧Ｈとして認識し、Ｖｍを下回ったときには遅延信号（Ｖｄ）を電圧Ｌとして認識するように調整されている。
【００６０】
ＡＮＤ回路８２は、信号（Ｖ５）及び遅延信号（Ｖｄ）のいずれもが電圧Ｈであると認識した場合に、電圧Ｈとなる第２のオンオフ信号（ＳＷ２）を出力する。よって、信号（Ｖ５）が電圧Ｌから電圧Ｈに立ち上がった場合には、ＡＮＤ回路８２は、信号（Ｖ５）が電圧Ｈに立ち上がったと同時に、信号（Ｖ５）を電圧Ｈとして認識する。しかし、ＡＮＤ回路８２は、遅延信号（Ｖｄ）の電圧がＶｍ以上となるまでは、遅延信号（Ｖｄ）を電圧Ｌとして認識するため、電圧Ｌとなる第１のオンオフ信号（ＳＷ１）を出力する。そして、ＡＮＤ回路８２は、遅延信号（Ｖｄ）の電圧がＶｍ以上となったのちに、遅延信号（Ｖｄ）を電圧Ｈとして認識し、電圧Ｈとなる第２のオンオフ信号（ＳＷ２）を出力することができる。
【００６１】
一方、信号（Ｖ５）が電圧Ｈから電圧Ｌに立ち下がった場合には、ＡＮＤ回路８２は、信号（Ｖ５）が電圧Ｌに立ち下がったと同時に、信号（Ｖ５）を電圧Ｌとして認識するため、遅延信号（Ｖｄ）の電圧に係らず、電圧Ｌとなる第２のオンオフ信号（ＳＷ２）を出力する。
【００６２】
以上のような制御を行なうことにより、分岐回路６８から出力される第１のオンオフ信号（ＳＷ１）、第２のオンオフ信号（ＳＷ２）においては、第１のオンオフ信号（ＳＷ１）は、第２のオンオフ信号（ＳＷ２）より先に立ち上がり、第２のオンオフ信号（ＳＷ２）より後に立ち下がることになる。なお、Ｖｍの値、キャパシタ５８の容量を変更することにより、第１のオンオフ信号（ＳＷ１）と第２のオンオフ信号（ＳＷ２）の立ち上がり、立下りの時間差を調整することができる。
【００６３】
したがって、第１のオンオフ信号（ＳＷ１）により制御されるスイッチ回路２４、即ちスイッチ回路２４によりオンオフ制御される温度補償回路２２は、第２のオンオフ信号（ＳＷ２）により制御されるサンプルホールド回路２８が直接出力状態となる時間より一定時間前にＯＮ状態にすることができる。そして温度補償回路２２は、サンプルホールド回路２８がサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）出力状態になってからＯＦＦ状態にすることができる。
【００６４】
図８に、本実施形態に係る信号生成回路の変形例の回路図を示す。信号生成回路３８の変形例としては、ローパスフィルター４０の代わりに、タイマーとなる分周器９０と、第２サンプルホールド回路９２を適用することができる。
【００６５】
分周器９０は、電圧制御発振回路１２の発振信号を分周して得られるパルス波を駆動信号として出力するものである。駆動信号は電圧Ｈと電圧Ｌの状態を繰り返す信号であるが電圧Ｈの継続時間が電圧Ｌの継続時間より十分短いものとする。
【００６６】
第２サンプルホールド回路９２は、サンプルホールド回路２８同様にスイッチ９４、キャパシタ９６、バッファー９８により構成されている。そして第２サンプルホールド回路９２は、分周器９０からの駆動信号を受けて、温度センサー２０と接続し検出温度電圧（Ｖａ）を保持しつつ検出温度電圧（Ｖ０）を出力する状態（直接出力状態）と、温度センサー２０との接続を遮断しつつ保持された検出温度電圧（Ｖａ）を出力する状態（サンプルホールド出力状態）と、に切替可能なものである。
【００６７】
第２サンプルホールド回路９２は、電圧Ｈの駆動信号を受けているときは直接出力状態となり、電圧Ｌの駆動信号を受けているときはサンプルホールド出力状態となる。そして第２サンプルホールド回路９２が、直接出力状態のときは、検出温度電圧（Ｖ０）と、保持された検出温度電圧（Ｖａ）は一致する。一方、第２サンプルホールド回路９２が、サンプルホールド出力状態であって、温度変化がある場合は、次の電圧Ｈの駆動信号が到来するまでは、検出温度電圧（Ｖ０）と保持された検出温度電圧（Ｖｃ）との間の差分が大きくなっていく。したがって、第２サンプルホールド回路９２に接続された差動増幅回路４６は、駆動信号の周期ごとに検出温度電圧（Ｖ０）の変化量を算出することができる。そして、分周器９０は設定を変更することにより周期を選択することができるので、差動増幅回路４６における温度変化の算出間隔を分周器の周期に対応して任意に調整することができる。
【００６８】
図９に、本実施形態に係る温度補償型発振器の変形例を示し、図９（ａ）は、温度補償回路とサンプルホールド回路の間にローパスフィルターを配置した図、図９（ｂ）はサンプルホールド回路と電圧制御発振回路との間にローパスフィルターを配置した図を示す。
【００６９】
変形例に係る温度補償型発振器１００は、基本的には、第１実施形態と共通するが、温度補償回路２２とサンプルホールド回路２８の間、またはサンプルホールド回路２８と電圧制御発振回路１２との少なくとも一方の間に第２ローパスフィルター１０２を配置している点で相違する。第２ローパスフィルター１０２は、ローパスフィルター４０と同様の構成を有している。そして第２ローパスフィルターは、図９（ａ）、図９（ｂ）のどちらの形態も適用できるが、図９（ｂ）のように、サンプルホールド回路２８の後段に配置することにより、サンプルホールド回路２８の切替制御の際に発生する電気的ノイズを低減することができる。
【００７０】
図１０に第１実施形態の温度補償型発振器と変形例に係る温度補償型発振器の温度補償電圧の時間依存を示す。図１０においては、温度補償型発振器１０、１００の周囲の温度が時間経過とともに単調増加することにより、温度補償電圧が時間経過とともに単調増加している場合を考える。第１実施形態において、温度補償回路２２をオン状態にした直後は、サンプルホールド回路２８は、保持された温度補償電圧から新たに温度補償回路２２から入力された温度補償電圧に切り替えることになる。よって、この切り替え時に温度補償電圧が時間方向で不連続となり、電圧制御発振回路１２に悪影響を及ぼす虞がある。そこで、変形例の温度補償型発振器１００のように第２ローパスフィルター１０２を配置することにより、新たに入力される温度補償電圧の時間変化をなだらかにして、電圧制御発振回路１２への負担を軽減することができる。なおサンプルホールド回路２８がサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）出力状態のときに温度補償電圧が低下するのは、サンプルホールド回路２８内のキャパシタ３０が電荷を放電するためである。
【００７１】
なお、いずれの実施形態においても、温度補償回路２２の立ち上がり時から安定するまでの時間が極めて短く、またサンプルホールド回路２８のキャパシタ３２の容量が十分に大きい場合は、上述の分岐回路６８は不要である。さらにいずれの実施形態においても、ＧＰＳ受信器や携帯電話等に搭載することが可能であり、高精度な温度補償を維持しつつ省電力化が可能な電子機器を構築することができる。また電圧制御制御回路で用いる圧電振動子において、周波数温度特性の曲線が極値を複数有する場合には、使用温度範囲でいずれの極値を包含するかを判断し、使用温度に対応して遮断回路５４で用いられる第１の閾値電圧、第２の閾値電圧を出力するためのＰＲＯＭ６４のデータの書き換えを行なえばよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０………温度補償型発振器、１２………電圧制御発振回路、１４………圧電振動子、１６………バラクタダイオード、１８………バッファー、２０………温度センサー、２２………温度補償回路、２４………スイッチ回路、２６………レギュレーター、２８………サンプルホールド回路、３０………スイッチ、３２………キャパシタ、３４………バッファー、３６………出力回路、３８………信号生成回路、４０………ローパスフィルター、４２………抵抗、４４………キャパシタ、４６………差動増幅回路、４７………絶対値回路、４８………コンパレーター、５０………ＰＲＯＭ、５２………制御電源、５４………遮断回路、５６………コンパレーター、５８………コンパレーター、６０………ＡＮＤ回路、６２………ＮＯＴ回路、６４………ＰＲＯＭ、６６………制御電源、６８………分岐回路、７０………遅延回路、７２………抵抗、７４………キャパシタ、７６………バッファー、７８………バッファー、８０………ＯＲ回路、８２………ＡＮＤ回路、８４………起動回路、８６………ＡＮＤ回路、８８………ＯＲ回路、９０………分周器、９２………第２サンプルホールド回路、９４………スイッチ、９６………キャパシタ、９８………バッファー、１００………温度補償型発振器、１０２………第２ローパスフィルター、２００………温度補償型発振器、２０２………発振回路、２０４………水晶振動子、２０６………温度補償回路、２０８………温度センサー。
【図１】
0005787068.tif 000003
【図２】
0005787068.tif 000004
【図３】
0005787068.tif 000005
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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