(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流成分が加えられた制御電圧の印加により出力周波数を変更可能な第１電圧制御型発振器回路と、
前記制御電圧の印加により出力周波数を変更可能な第２電圧制御型発振器回路と、
前記制御電圧が印加される制御電圧端子と、
前記第１電圧制御型発振器回路および前記第２電圧制御型発振器回路を搭載するパッケージと、
を有し、
前記第１電圧制御型発振器回路は、前記制御電圧が印加される第１可変容量ダイオードと、前記制御電圧端子と前記第１可変容量ダイオードとの間に設けられた第１抵抗と、第１水晶発振部と、を備えており、
前記第２電圧制御型発振器回路は、前記制御電圧が印加される第２可変容量ダイオードと、前記制御電圧端子と前記第２可変容量ダイオードとの間に設けられた第２抵抗と、第２水晶発振部と、を備えており、
前記第１可変容量ダイオードおよび前記第２可変容量ダイオードは、互いに同じ種類の部品であり、
前記第１抵抗および前記第２抵抗は、互いに同じ種類の部品であり、
前記第１水晶発振部および前記第２水晶発振部は、前記パッケージの互いに同じ空間内に配置されていることを特徴とする発振器。
【請求項２】
さらに、前記第１電圧制御型発振器回路および前記第２電圧制御型発振器回路のうちのいずれか一方に電源電圧を供給するための電源用スイッチ回路を有している請求項１に記載の発振器。
【請求項３】
さらに、前記第１電圧制御型発振器回路および前記第２電圧制御型発振器回路の出力信号を出力する発振器出力端子と、出力用スイッチ回路と、を有し、
前記第１電圧制御型発振器回路は、さらに、第１出力端子を備えており、
前記第２電圧制御型発振器回路は、さらに、第２出力端子を備えており、
前記出力用スイッチ回路は、前記第１出力端子および前記第２出力端子のうちのいずれか一方と前記発振器出力端子との導通を切り換える請求項１または２に記載の発振器。
【請求項４】
前記第１電圧制御型発振器回路および前記第２電圧制御型発振器回路は、前記第１水晶発振部および前記第２水晶発振部から出力される高次波に同調する同調回路を備えている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発振器。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発振器を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発振器を備えることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振器、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
同期光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）や同期デジタルハイアラーキー（ＳＤＨ）のようなバックボーン回線に用いられる基準周波数は、互いに異なる複数の周波数に対応していることが必要である。このため、バックボーン回線に用いられる伝送装置関連機器には、互いに異なる周波数信号をそれぞれ発振可能な発振部が複数搭載されており、外部からの選択信号等によっていずれかの発振部を選択し、所望の周波数信号が出力されるようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第１の周波数信号を出力する第１の水晶発振部と、第２の周波数信号を出力する第２の水晶発振部と、外部からの選択信号により第１の水晶発振部と第２の水晶発振部のいずれかに電源供給を行う第１の切替器と、外部からの選択信号により第１の水晶発振部と第２の水晶発振部のいずれかの出力を選択する第２の切替器と、を有する２周波切替型高周波水晶発振器が開示されている。
【０００４】
この２周波切替型高周波水晶発振器では、周波数制御電圧によって、第１の水晶発振部が備える可変容量ダイオードおよび第２の水晶発振部が備える可変容量ダイオードの容量が制御されることにより、第１の水晶発振部および第２の水晶発振部から出力される周波数信号の周波数が調整される。
【０００５】
また、第１の水晶発振部は、さらに抵抗を備えており、第１の水晶発振部に求められる出力周波数に応じて、前述した可変容量ダイオードおよびこの抵抗の特性が適宜選択される。
【０００６】
同様に、第２の水晶発振部も、さらに抵抗を備えており、第２の水晶発振部に求められる出力周波数に応じて、前述した可変容量ダイオードおよびこの抵抗の特性が適宜選択される。
【０００７】
このような構成の２周波切替型高周波水晶発振器は、第１の水晶発振部と第２の水晶発振部との間で、周波数制御電圧の印加を切り換える構造を設ける場合に比べて、小型化が容易である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−６１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の２周波切替型高周波水晶発振器では、周波数制御電圧を印加するラインが常時、第１の水晶発振部と第２の水晶発振部の双方に接続されているため、周波数制御電圧に交流成分が重畳しているとき、この発振器のカットオフ周波数（変調帯域周波数）は、第１の水晶発振部が備える可変容量ダイオードおよび抵抗、ならびに、第２の水晶発振部が備える可変容量ダイオードおよび抵抗の各特性の影響を受けることとなる。このため、特許文献１に記載の２周波切替型高周波水晶発振器を回路に組み込んだとき、各水晶発振部が備える可変容量ダイオードや抵抗の特性によっては、従来に比べて、周波数制御電圧に重畳している交流成分のカットオフ周波数が大きく変化するおそれがある。換言すれば、周波数切替型ではない１周波型の水晶発振器に代えて、特許文献１に記載の２周波切替型高周波水晶発振器を使用した場合、置き換え前後で周波数制御電圧に重畳している交流成分のカットオフ周波数が大きく異なってしまうおそれがある。このようにカットオフ周波数が大きく異なってしまうと、水晶発振部の同期動作が不安定になるおそれがある。
【００１０】
本発明の目的は、小型でかつ動作が安定している発振器、ならびに、かかる発振器を備える電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、以下の適用例として実現することが可能である。
【００１４】
［適用例１］
本適用例の発振器は、交流成分が加えられた制御電圧の印加により出力周波数を変更可能な第１電圧制御型発振器回路と、
前記制御電圧の印加により出力周波数を変更可能な第２電圧制御型発振器回路と、
前記制御電圧が印加される制御電圧端子と、
前記第１電圧制御型発振器回路および前記第２電圧制御型発振器回路を搭載するパッケージと、
を有し、
前記第１電圧制御型発振器回路は、前記制御電圧が印加される第１可変容量ダイオードと、前記制御電圧端子と前記第１可変容量ダイオードとの間に設けられた第１抵抗と、第１水晶発振部と、を備えており、
前記第２電圧制御型発振器回路は、前記制御電圧が印加される第２可変容量ダイオードと、前記制御電圧端子と前記第２可変容量ダイオードとの間に設けられた第２抵抗と、第２水晶発振部と、を備えており、
前記第１可変容量ダイオードおよび前記第２可変容量ダイオードは、互いに同じ種類の部品であり、
前記第１抵抗および前記第２抵抗は、互いに同じ種類の部品であり、
前記第１水晶発振部および前記第２水晶発振部は、前記パッケージの互いに同じ空間内に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、制御電圧を印加する回路を切り替える構造が不要になり、構造の簡素化が図られるとともに、当該発振器を用いた場合でもカットオフ周波数の大きな変化が防止されるので、小型でかつ動作が安定している発振器が得られる。
また、これにより、外力や環境変化から第１電圧制御型発振器回路や第２電圧制御型発振器回路を保護することができるので、信頼性の高い発振器が得られる。
【００１６】
［適用例２］
本適用例の発振器では、さらに、前記第１電圧制御型発振器回路および前記第２電圧制御型発振器回路のうちのいずれか一方に電源電圧を供給するための電源用スイッチ回路を有していることが好ましい。
【００１７】
これにより、選択信号に基づいて電源用スイッチ回路を動作させることにより、第１電圧制御型発振器回路と第２電圧制御型発振器回路とを切り替えつつ電源電圧を供給することができる。その結果、消費電力の低減が図られるとともに、通電による電磁妨害波の発生を抑制することができる。
【００１８】
［適用例３］
本適用例の発振器では、さらに、前記第１電圧制御型発振器回路および前記第２電圧制御型発振器回路の出力信号を出力する発振器出力端子と、出力用スイッチ回路と、を有し、
前記第１電圧制御型発振器回路は、さらに、第１出力端子を備えており、
前記第２電圧制御型発振器回路は、さらに、第２出力端子を備えており、
前記出力用スイッチ回路は、前記第１出力端子および前記第２出力端子のうちのいずれか一方と前記発振器出力端子との導通を切り換えることが好ましい。
【００１９】
これにより、選択信号に基づいて出力用スイッチ回路を動作させることにより、第１出力端子と第２出力端子とを切り替えつつ周波数信号を発振器出力端子に出力させることができる。
【００２０】
［適用例４］
本適用例の発振器では、前記第１電圧制御型発振器回路および前記第２電圧制御型発振器回路は、前記第１水晶発振部および前記第２水晶発振部から出力される高次波に同調する同調回路を備えていることが好ましい。
【００２１】
これにより、周波数精度の高い基本周波数が得られるため、周波数精度の高い発振が可能な発振器が得られる。
【００２４】
［適用例５］
本適用例の電子機器は、上記適用例の発振器を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【００２５】
［適用例６］
本適用例の移動体は、上記適用例の発振器を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の発振器の実施形態が備える発振器回路を示すブロック構成図である。
【図２】図１に示す発振器回路を備える発振器（本発明の発振器の実施形態）の外観を示す斜視図である。
【図３】図２に示す発振器の分解斜視図である。
【図４】本発明の発振器の実施形態の他の構成例を示す縦断面図である。
【図５】本発明の電子機器の第１例であるモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の電子機器の第２例である携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の電子機器の第３例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の電子機器の第４例である光伝送装置を含むネットワークの概略図である。
【図９】本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の発振器、電子機器および移動体を添付図面に示す各実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
１．発振器回路
まず、本発明の発振器の実施形態が備える発振器回路について説明する。
【００２９】
図１は、本発明の発振器の実施形態が備える発振器回路を示すブロック構成図である。
図１に示す発振器回路１は、１つの基板に２つのＶＣＸＯ（電圧制御型発振器回路）を搭載した例である。図１に示す発振器回路１は、外部から印加される制御電圧により所望の第１の周波数信号を出力する第１のＶＣＸＯ７と、外部から印加される制御電圧により所望の第２の周波数信号を出力する第２のＶＣＸＯ８と、第１のＶＣＸＯ７と第２のＶＣＸＯ８の出力を選択する選択部９と、を備えている。
【００３０】
また、選択部９は、外部からの選択信号により、第１のＶＣＸＯ７と第２のＶＣＸＯ８のいずれか一方に電源電圧を印加（供給）するための電源用スイッチ回路１０と、外部からの選択信号により、第１のＶＣＸＯ７と第２のＶＣＸＯ８のうちのいずれか一方の出力を選択する出力用スイッチ回路１１と、この選択された周波数信号を所定のレベルに増幅する増幅器１２と、を備えている。
【００３１】
また、発振器回路１は、第１のＶＣＸＯ７および第２のＶＣＸＯ８に対して制御電圧を印加するための制御電圧端子６１と、電源用スイッチ回路１０に対して電源電圧を印加するための電源端子６２と、増幅器１２で増幅された周波数信号を外部に出力するための発振器出力端子６３と、選択部９に対して選択信号を入力するための選択信号端子６４と、電気的に接地されている接地端子６５と、を備えている。
【００３２】
以下、発振器回路１の各部の構成についてさらに詳述する。なお、後述する構成は、本発明の発振器が備える発振器回路の構成の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３３】
図１に示す第１のＶＣＸＯ７は、いわゆるコルピッツ型発振回路を含んでいる。
具体的には、第１のＶＣＸＯ７は、まず、抵抗Ｒ１１（第１抵抗）と可変容量ダイオードＤ１１（第１可変容量ダイオード）とコンデンサーＣ１１と伸張コイルＬ１１と振動子Ｘ１１（発振部）とを備えている。抵抗Ｒ１１の一端には、外部から制御電圧が入力される。また、抵抗Ｒ１１の他端は、可変容量ダイオードＤ１１のカソード側とコンデンサーＣ１１の一端とに接続されている。さらに、コンデンサーＣ１１の他端は、伸張コイルＬ１１の一端に接続されており、伸張コイルＬ１１の他端は、振動子Ｘ１１の一端に接続されている。
【００３４】
また、第１のＶＣＸＯ７は、さらに、トランジスターＱ１１と抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４とコンデンサーＣ１２とコンデンサーＣ１３とコンデンサーＣ１４とコイルＬ１２とを備えている。振動子Ｘ１１の他端には、トランジスターＱ１１のベースと抵抗Ｒ１２の一端と抵抗Ｒ１３の一端とがそれぞれ接続されている。これらの抵抗Ｒ１２および抵抗Ｒ１３は、ベースバイアス抵抗として機能する。そして、抵抗Ｒ１３の他端は接地されている。また、トランジスターＱ１１のベースと接地との間には、負荷容量の一部を担うコンデンサーＣ１２とコンデンサーＣ１３とが直列に接続された状態で挿入されている。そして、コンデンサーＣ１２とコンデンサーＣ１３との接続中点とトランジスターＱ１１のエミッターとが接続されているとともに、トランジスターＱ１１のエミッターと接地との間には、抵抗Ｒ１４がエミッター抵抗として挿入されている。さらに、トランジスターＱ１１のコレクターと電源用スイッチ回路１０との間には、それぞれコイルＬ１２とコンデンサーＣ１４とが並列に接続されており、振動子Ｘ１１の所望の次数の高調波周波数（高次波）に同調し得る同調回路が構成されているとともに、Ｃタップを構成している。
【００３５】
また、第１のＶＣＸＯ７は、さらに、コンデンサーＣ１５とコンデンサーＣ１６と抵抗Ｒ１５と抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７とを備えている。コイルＬ１２およびコンデンサーＣ１４の電源用スイッチ回路１０側は、それぞれコンデンサーＣ１６を介して接地されている。一方、コイルＬ１２およびコンデンサーＣ１４のコレクター側には、コンデンサーＣ１５の一端が接続されている。また、コンデンサーＣ１５の他端は、抵抗Ｒ１５、抵抗Ｒ１６および抵抗Ｒ１７で構成されたアッテネーター（減衰器）を介して、出力用スイッチ回路１１に接続されている。すなわち、第１のＶＣＸＯ７からの周波数信号を出力する出力端子７１（第１出力端子）が、後述する第２のＶＣＸＯ８と共用している出力用スイッチ回路１１と電気的に接続されている。なお、図１に示すアッテネーターは、いわゆるπ型不平衡減衰器であるが、インピーダンス整合と出力レベルの調整が可能なものであれば、アッテネーターの構成はこれに限定されない。
【００３６】
このような第１のＶＣＸＯ７は、外部から印加される制御電圧に応じて振動子Ｘ１１の発振周波数を制御しつつ、発振回路においては振動子Ｘ１１が発振動作を継続するように信号増幅や波形整形を行う。これにより、第１のＶＣＸＯ７からは、所望の周波数の第１の周波数信号が出力される。
【００３７】
一方、図１に示す第２のＶＣＸＯ８も、第１のＶＣＸＯ７と同じ構成の発振回路を含んでいる。
【００３８】
具体的には、第２のＶＣＸＯ８は、まず、抵抗Ｒ２１（第２抵抗）と可変容量ダイオードＤ２１（第２可変容量ダイオード）とコンデンサーＣ２１と伸張コイルＬ２１と振動子Ｘ２１とを備えている。抵抗Ｒ２１の一端には、外部から制御電圧が入力される。また、抵抗Ｒ２１の他端は、可変容量ダイオードＤ２１のカソード側とコンデンサーＣ２１の一端とに接続されている。さらに、コンデンサーＣ２１の他端は、伸張コイルＬ２１の一端に接続されており、伸張コイルＬ２１の他端は、振動子Ｘ２１の一端に接続されている。
【００３９】
また、第２のＶＣＸＯ８は、さらに、トランジスターＱ２１と抵抗Ｒ２２と抵抗Ｒ２３と抵抗Ｒ２４とコンデンサーＣ２２とコンデンサーＣ２３とコンデンサーＣ２４とコイルＬ２２とを備えている。振動子Ｘ２１の他端には、トランジスターＱ２１のベースと抵抗Ｒ２２の一端と抵抗Ｒ２３の一端とがそれぞれ接続されている。これらの抵抗Ｒ２２および抵抗Ｒ２３は、ベースバイアス抵抗として機能する。そして、抵抗Ｒ２３の他端は接地されている。また、トランジスターＱ２１のベースと接地との間には、負荷容量の一部を担うコンデンサーＣ２２とコンデンサーＣ２３とが直列に接続された状態で挿入されている。そして、コンデンサーＣ２２とコンデンサーＣ２３との接続中点とトランジスターＱ２１のエミッターとが接続されているとともに、トランジスターＱ２１のエミッターと接地との間には、抵抗Ｒ２４がエミッター抵抗として挿入されている。さらに、トランジスターＱ２１のコレクターと電源用スイッチ回路１０との間には、それぞれコイルＬ２２とコンデンサーＣ２４とが並列に接続されており、振動子Ｘ２１の所望の次数の高調波周波数に同調し得る同調回路が構成されているとともに、Ｃタップを構成している。
【００４０】
また、第２のＶＣＸＯ８は、さらに、コンデンサーＣ２５とコンデンサーＣ２６と抵抗Ｒ２５と抵抗Ｒ２６と抵抗Ｒ２７とを備えている。コイルＬ２２およびコンデンサーＣ２４の電源用スイッチ回路１０側は、それぞれコンデンサーＣ２６を介して接地されている。一方、コイルＬ２２およびコンデンサーＣ２４のコレクター側には、コンデンサーＣ２５の一端が接続されている。また、コンデンサーＣ２５の他端は、抵抗Ｒ２５、抵抗Ｒ２６および抵抗Ｒ２７で構成されたアッテネーター（減衰器）を介して、出力用スイッチ回路１１に接続されている。すなわち、第２のＶＣＸＯ８からの周波数信号を出力する出力端子８１（第２出力端子）が、後述する第１のＶＣＸＯ７と共用している出力用スイッチ回路１１と電気的に接続されている。なお、図１に示すアッテネーターは、いわゆるπ型不平衡減衰器であるが、インピーダンス整合と出力レベルの調整が可能なものであれば、アッテネーターの構成はこれに限定されない。
【００４１】
このような第２のＶＣＸＯ８は、外部から印加される制御電圧に応じて振動子Ｘ２１の発振周波数を制御しつつ、発振回路においては振動子Ｘ２１が発振動作を継続するように信号増幅や波形整形を行う。これにより、第２のＶＣＸＯ８からは、所望の周波数の第２の周波数信号が出力される。
【００４２】
また、第１のＶＣＸＯ７および第２のＶＣＸＯ８は、それぞれ、例えば１５０ＭＨｚ帯の基本周波数を有する振動子を備えている。そして、第１のＶＣＸＯ７が備える振動子Ｘ１１および第２のＶＣＸＯ８が備える振動子Ｘ２１は、この周波数帯において互いに異なる基本周波数を有している。
【００４３】
そして、選択部９は、外部からの選択信号により、電源用スイッチ回路１０および出力用スイッチ回路１１を動作させる。これにより、第１のＶＣＸＯ７および第２のＶＣＸＯ８のいずれかを選択して駆動することができる。例えば、電源用スイッチ回路１０の導通経路および出力用スイッチ回路１１の導通経路を切り替えて第１のＶＣＸＯ７を選択したときには、第１のＶＣＸＯ７のみに電源電圧が印加されるとともに、出力端子７１と発振器出力端子６３とが導通し、第１のＶＣＸＯ７からの周波数信号のみが増幅器１２に入力され、所定のレベルに増幅されて出力される。また、電源用スイッチ回路１０および出力用スイッチ回路１１を切り替えて第２のＶＣＸＯ８を選択したときには、第２のＶＣＸＯ８のみに電源電圧が印加されるとともに、出力端子８１と発振器出力端子６３とが導通し、第２のＶＣＸＯ８からの周波数信号のみが増幅器１２に入力され、所定のレベルに増幅されて出力される。
【００４４】
このように電源用スイッチ回路１０を設けることにより、第１のＶＣＸＯ７および第２のＶＣＸＯ８のうち、目的とする出力周波数に応じた一方に電源電圧を印加することができるので、消費電力の低減が図られるとともに、通電による電磁妨害波の発生を抑制することができる。
【００４５】
なお、第１のＶＣＸＯ７および第２のＶＣＸＯ８に含まれる同調回路を適宜設定することにより、各同調回路が同調する周波数を所望の値（例えば振動子の基本周波数またはその整数倍）に合わせることができる。
【００４６】
例えば、第１のＶＣＸＯ７が備える振動子Ｘ１１の基本周波数が１５５ＭＨｚである場合、同調回路の設定によってそのまま１５５ＭＨｚの周波数信号を第１の周波数信号として出力したり、基本周波数の４倍波である６２２ＭＨｚの周波数信号を第１の周波数信号として出力したりすることができる。
【００４７】
また、第２のＶＣＸＯ８が備える振動子Ｘ２１の基本周波数が１６１ＭＨｚである場合、同調回路の設定によってそのまま１６１ＭＨｚの周波数信号を第２の周波数信号として出力したり、基本周波数の４倍波である６４４ＭＨｚの周波数信号を第２の周波数信号として出力したりすることができる。
【００４８】
同調回路の同調周波数ｆは、一般的に、並列共振回路を構成しているコイルのインダクタンスＬとコンデンサーの電気容量Ｃとで与えられる［ｆ＝１／｛２π（ＬＣ）１／２｝］。したがって、同調回路において同調させる周波数を所望の値に合わせるためには、同調回路（並列共振回路）のコイルとコンデンサーを適宜選択するようにすればよい。
【００４９】
なお、本実施形態では、出力用スイッチ回路１１と発振器出力端子６３との間に増幅器１２が挿入されている。このため、第１のＶＣＸＯ７と第２のＶＣＸＯ８とで増幅器１２が共用されている。このため、個別に増幅器を設ける場合に比べて、増幅器１２の数を減らすことができ、発振器回路１の小型化を図ることができる。このような構成は、例えば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨネットワーク等に用いられるクロック信号のように、使用される周波数が近接している場合に特に有用である。
【００５０】
一方、第１のＶＣＸＯ７と第２のＶＣＸＯ８とで増幅器１２が共用されていなくてもよく、発振器回路１は、例えば、第１のＶＣＸＯ７用の増幅器と第２のＶＣＸＯ８用の増幅器とを備えていてもよい。
【００５１】
また、第１のＶＣＸＯ７および第２のＶＣＸＯ８は、それぞれ出力される周波数信号から不要な周波数成分を除去するフィルターを備えていてもよい。このようなフィルターとしては、例えば弾性表面波（ＳＡＷ）フィルター等が挙げられる。
【００５２】
ここで、図１に示す発振器回路１では、制御電圧が印加される制御電圧端子６１は、第１のＶＣＸＯ７と第２のＶＣＸＯ８とで共用されている。このため、選択信号によって第１のＶＣＸＯ７の周波数信号を出力させるか、あるいは、第２のＶＣＸＯ８の周波数信号を出力させるかにかかわらず、第１のＶＣＸＯ７および第２のＶＣＸＯ８には、それぞれ制御電圧が印加されることとなる。
【００５３】
そして、この制御電圧には、交流成分が印加されることがある。すなわち、制御電圧にＦＭ変調（周波数変調）が加えられることがある。このような場合、交流成分は抵抗Ｒ１１や抵抗Ｒ２１においてカットされるものの、ＦＭ変調のカットオフ周波数（変調帯域周波数）は、第１のＶＣＸＯ７や第２のＶＣＸＯ８の同期動作の安定化を図る上で重要である。
【００５４】
制御電圧端子６１と接続されている、第１のＶＣＸＯ７に含まれる抵抗Ｒ１１および可変容量ダイオードＤ１１と、第２のＶＣＸＯ８に含まれる抵抗Ｒ２１および可変容量ダイオードＤ２１とを含む回路を「周波数制御回路」としたとき、この周波数制御回路におけるカットオフ周波数ｆｃは、次式（１）で与えられる。
【００５５】
【数１】
0006770788.tif 000002
【００５６】
なお、上式（１）におけるＲ１１は抵抗Ｒ１１の抵抗値を表し、Ｒ２１は抵抗Ｒ２１の抵抗値を表し、Ｄ１１は可変容量ダイオードＤ１１の電気容量を表し、Ｄ２１は可変容量ダイオードＤ２１の電気容量を表している。
【００５７】
このように周波数制御回路のカットオフ周波数ｆｃは、抵抗Ｒ１１、Ｒ２１の合成抵抗値や可変容量ダイオードＤ１１、Ｄ２１の合成電気容量に基づいて決まるため、抵抗Ｒ１１の抵抗値と抵抗Ｒ２１の抵抗値とが互いに異なっていたり、可変容量ダイオードＤ１１の電気容量と可変容量ダイオードＤ２１の電気容量とが互いに異なっていたりすると、従来に比べてカットオフ周波数ｆｃが大きく変わるおそれがある。
【００５８】
周波数制御回路のカットオフ周波数ｆｃが大きく変わってしまうと、第１のＶＣＸＯ７や第２のＶＣＸＯ８の内部における同期動作、すなわち、目的とする出力周波数になるように振動子Ｘ１１、Ｘ２１を発振させることができなくなり、発振器回路１を含む発振器の動作が不安定になるおそれがある。
【００５９】
そこで、本発明では、第１のＶＣＸＯ７に含まれる抵抗Ｒ１１と第２のＶＣＸＯ８に含まれる抵抗Ｒ２１とで、互いに同じ種類の部品を用いることとした。加えて、第１のＶＣＸＯ７に含まれる可変容量ダイオードＤ１１と第２のＶＣＸＯ８に含まれる可変容量ダイオードＤ２１とで、互いに同じ種類の部品を用いることとした。同じ種類の部品とは、例えば、製造メーカーが互いに同一であり、かつ、部品の品番が互いに同一であることをいう。
【００６０】
このように部品を選択することにより、例えば、第１のＶＣＸＯ７や第２のＶＣＸＯ８のいずれか一方に対してＦＭ変調された制御電圧が印加されたときのカットオフ周波数に対し、発振器回路１の周波数制御回路のカットオフ周波数ｆｃを等しくすることができる。したがって、１周波型の発振器に代えて、２周波切替型の発振器回路１を含む発振器を用いるようにした場合でも、周波数制御回路のカットオフ周波数ｆｃが大きく異なってしまうのを防止することができる。その結果、第１のＶＣＸＯ７や第２のＶＣＸＯ８の内部における同期動作の安定化を図ることができる。
【００６１】
ここで、このような状況を上式（１）に反映させるため、互いに等しい関係にある第１のＶＣＸＯ７に含まれる抵抗Ｒ１１の抵抗値と第２のＶＣＸＯ８に含まれる抵抗Ｒ２１の抵抗値とを「Ｒ０」とする。また、互いに等しい関係にある第１のＶＣＸＯ７に含まれる可変容量ダイオードＤ１１の電気容量と第２のＶＣＸＯ８に含まれる可変容量ダイオードＤ２１の電気容量とを「Ｄ０」とする。そして、Ｒ０を上式（１）のＲ１１およびＲ２１に代入し、Ｄ０を上式（１）のＤ１１およびＤ２１に代入すると、次式（２）のようになる。
【００６２】
【数２】
0006770788.tif 000003
【００６３】
この上式（２）の右辺は、第１のＶＣＸＯ７のみにＦＭ変調された制御電圧が印加されたときのカットオフ周波数ｆｃ１や、第２のＶＣＸＯ８のみにＦＭ変調された制御電圧が印加されたときのカットオフ周波数ｆｃ２と等しい。
すなわち、ｆｃ１は、次式（３）のようになり、ｆｃ２は、次式（４）のようになる。
【００６４】
【数３】
0006770788.tif 000004
【００６５】
【数４】
0006770788.tif 000005
【００６６】
よって、上式（２）、上式（３）および上式（４）により、ｆｃ＝ｆｃ１＝ｆｃ２が成り立つ。
【００６７】
なお、このように１周波型の発振器とカットオフ周波数が変わらない２周波切替型の発振器は、１周波型の発振器を容易に置き換え得るものであることから、回路の設計容易性を高めるという観点からも使い易いものである。
【００６８】
また、発振器回路１の周波数制御回路のカットオフ周波数ｆｃは、前述したように、第１のＶＣＸＯ７のみにＦＭ変調された制御電圧が印加されたときのカットオフ周波数ｆｃ１、および、第２のＶＣＸＯ８のみにＦＭ変調された制御電圧が印加されたときのカットオフ周波数ｆｃ２と等しければよいが、多少のずれは許容される。
【００６９】
例えば、ｆｃとｆｃ１との差やｆｃとｆｃ２との差は、ｆｃの１０％以下であるのが好ましく、５％以下であるのがより好ましい。このような範囲内であれば、カットオフ周波数のずれによる悪影響がそれほど顕在化しないので、周波数制御電圧を切り替える構造を備えていなくても動作が安定している２周波切替型の発振器回路１を実現することができる。
【００７０】
また、前述したように、同じ種類の部品とは、例えば、ディスクリート部品の場合、製造メーカーが互いに同一であり、かつ、部品の品番が互いに同一であることをいう。すなわち、各部品の設計や製造プロセスが実質的に同じであればよい。これにより、各部品の周波数特性が互いに等しくなり、例えばＦＭ変調された制御電圧の周波数が変わったときでも、前述したＲ１１＝Ｒ２１という関係と、Ｄ１１＝Ｄ２１という関係を維持することができ、前述したような効果が発揮される。
【００７１】
また、抵抗や可変容量ダイオードは、例えばＣＭＯＳプロセス等を用いることにより、半導体基板上に集積化することが可能である。このように集積化された場合において、同じ種類の部品とは、例えば、設計が互いに同じであり、かつ、同一のプロセスにおいて製造された抵抗や可変容量ダイオードであることをいう。これにより、各部品の周波数特性が互いに等しくなる。
【００７２】
なお、同じ種類の部品であっても、抵抗の抵抗値や可変容量ダイオードの電気容量は、多少のばらつきを含んでいるため、同じ種類の部品であれば、特性が完全に同一になるわけではない。
【００７３】
例えば、ディスクリート部品の抵抗の場合、公称抵抗値の許容差が示されているので、その範囲内であれば同じ種類の部品と認められる。なお、一般的な抵抗の場合、抵抗値の許容差は、公称抵抗値の１０％以下程度である。
【００７４】
なお、発振器回路１には、図示した構成以外に、任意のディスクリート部品や集積回路部品等を含んでいてもよい。
【００７５】
また、発振器回路１には、第１のＶＣＸＯ７や第２のＶＣＸＯ８と同等なＶＣＸＯ（電圧制御型発振器回路）をさらに１つ以上追加されていてもよい。すなわち、発振器回路１には、３つ以上のＶＣＸＯが含まれていてもよい。その場合、追加されたＶＣＸＯに対しても、電源用スイッチ回路１０や出力用スイッチ回路１１を接続するようにすればよい。
【００７６】
そして、この場合も、各ＶＣＸＯに含まれる抵抗は、ＶＣＸＯ同士で互いに同じ種類の部品とされ、各ＶＣＸＯに含まれる可変容量ダイオードも、ＶＣＸＯ同士で互いに同じ種類の部品とされる。
【００７７】
また、振動子Ｘ１１および振動子Ｘ２１としては、例えば、ＡＴカット水晶振動子、音叉型水晶振動子、弾性表面波振動子等の各種振動子が用いられる。このうち、周波数精度の高い基本周波数が得られるという観点から、水晶振動子が好ましく用いられる。これにより、周波数精度の高い発振が可能な発振器回路１が得られる。
【００７８】
２．発振器
次に、本発明の発振器の実施形態について説明する。
【００７９】
図２は、図１に示す発振器回路を備える発振器（本発明の発振器の実施形態）の外観を示す斜視図であり、図３は、図２に示す発振器の分解斜視図である。
【００８０】
図２、３に示す発振器１００は、パッケージ２と、パッケージ２内に固定されている支持基板３と、支持基板３に搭載されている発振器回路１と、を有している。
【００８１】
このうち、パッケージ２は、ベース基板２１と、ベース基板２１に接合されているリッド（蓋体）２７と、を有している。パッケージ２内には、ベース基板２１とリッド２７との間に内部空間が設けられており、この内部空間に支持基板３が収納されている。このようなパッケージ２内に発振器回路１が収納されることにより、外力や環境変化から発振器回路１を保護することができるので、発振器１００の信頼性を高めることができる。
【００８２】
ベース基板２１は、図３に示すように、上面に開口している凹部２１１を有する箱状となっている。言い換えると、ベース基板２１は、板状の底板２１２と、底板２１２の上面の縁部から立設している枠状の側壁２１３と、を有している。
【００８３】
また、ベース基板２１の上面には、８つの内部端子２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４６、２４７、２４８が設けられており、ベース基板２１の下面には、これらの内部端子と電気的に接続された図示しない外部接続端子が設けられている。これらの外部接続端子は、図示しない配線を介して、前述した発振器回路１の制御電圧端子６１、電源端子６２、発振器出力端子６３、選択信号端子６４および接地端子６５と電気的に接続されている。
【００８４】
さらに、支持基板３の側面には、図示しない回路接続端子が設けられており、支持基板３がベース基板２１上に載置された状態で、この回路接続端子と前述した内部端子２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４６、２４７、２４８とが、図示しない導電性接合部材を介して電気的に接続されている。
【００８５】
パッケージ２や支持基板３の絶縁部の構成材料は、例えば、酸化アルミニウム質、窒化アルミニウム質、炭化珪素質、ムライト質、ガラス・セラミック質等のセラミックグリーンシートを焼結処理することで得られる。
【００８６】
一方、パッケージ２や支持基板３の導電部の構成材料は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブテン（Ｍｏ）等の下地層に、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）等のめっき層を被覆することで得られる。
【００８７】
図４は、本発明の発振器の実施形態の他の構成例を示す縦断面図である。
図４に示す発振器１００は、パッケージ２と、パッケージ２内に固定されている支持基板３と、支持基板３に搭載されている発振器回路１と、を有している。なお、以下の説明では、図４の上方を「上」、下方を「下」という。
【００８８】
図４に示す発振器１００では、発振器回路１のうち、第１のＶＣＸＯ７に含まれる振動子Ｘ１１および第２のＶＣＸＯ８に含まれる振動子Ｘ２１が、支持基板３の上面に搭載されている。一方、発振器回路１のうち、第１のＶＣＸＯ７に含まれる抵抗、可変容量ダイオード、コンデンサーおよびトランジスターのうちの少なくとも一部、および、第２のＶＣＸＯ８に含まれる抵抗、可変容量ダイオード、コンデンサーおよびトランジスターのうちの少なくとも一部は、集積回路素子４に集積化されており、この集積回路素子４は、支持基板３の下面に搭載されている。
また、パッケージ２の下面には、外部接続端子２５１、２５２が設けられている。
【００８９】
このような発振器１００によれば、発振器回路１を構成するディスクリート部品の数を減らすことができるので、小型化が図られるとともに、製造容易性が高くなる。
【００９０】
３．電子機器
次いで、本発明の発振器を備える電子機器（本発明の電子機器）について、図５〜図８に基づき、詳細に説明する。
【００９１】
図５は、本発明の電子機器の第１例であるモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部２０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、発振器１００が内蔵されている。
【００９２】
図６は、本発明の電子機器の第２例である携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部２０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、発振器１００が内蔵されている。
【００９３】
図７は、本発明の電子機器の第３例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００９４】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部２０００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部２０００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００９５】
撮影者が表示部２０００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、発振器１００が内蔵されている。
【００９６】
図８は、本発明の電子機器の第４例である光伝送装置を含むネットワークの概略図である。この図において、光伝送装置１６００は、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨネットワークとＷＤＭ（波長分割多重）ネットワークとの境界に配置され、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨネットワーク内を伝送されるクライアント信号と、ＷＤＭネットワーク内を伝送されるＯＴＵｋ（ｋ＝２，３）信号とを相互に変換する。なお、図８の例では、クライアント信号として、ＯＣ３／ＳＴＭ−１信号、ＯＣ１２／ＳＴＭ−４信号、ＯＣ４８／ＳＴＭ−１６信号、および、ＯＣ１９２／ＳＴＭ−６４信号を挙げている。
【００９７】
このような光伝送装置１６００は、クライアント信号に対応するクロックを生成するためのクロック生成部を備えており、このクロック生成部に発振器１００が内蔵されている。クロック生成部では、伝送ビットレートが異なるクライアント信号に応じて周波数の異なるクロックを出力し得るようになっている。このような場合に、２周波切替型の発振器１００を設けることにより、周波数の異なるクロックを容易に出力させることができる。
【００９８】
なお、本発明の発振器を備える電子機器は、図５のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図６の携帯電話機、図７のディジタルスチルカメラ、図８の光伝送装置の他にも、例えば、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）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、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、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等に適用することができる。
【００９９】
４．移動体
図９は、本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
【０１００】
この図において、移動体１５００は、車体１５０１と、４つの車輪１５０２とを有しており、車体１５０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪１５０２を回転させるように構成されている。このような移動体１５００には、発振器１００が内蔵されている。
【０１０１】
なお、本発明の移動体は、自動車に限定されず、例えば、航空機、船舶、オートバイ等の各種移動体に適用可能である。
【０１０２】
以上、本発明の発振器、電子機器および移動体を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１            発振器回路
２            パッケージ
３            支持基板
４            集積回路素子
７            第１のＶＣＸＯ
８            第２のＶＣＸＯ
９            選択部
１０          電源用スイッチ回路
１１          出力用スイッチ回路
１２          増幅器
２１          ベース基板
２７          リッド
６１          制御電圧端子
６２          電源端子
６３          発振器出力端子
６４          選択信号端子
６５          接地端子
７１          出力端子
８１          出力端子
１００        発振器
２１１        凹部
２１２        底板
２１３        側壁
２４１        内部端子
２４２        内部端子
２４３        内部端子
２４４        内部端子
２４５        内部端子
２４６        内部端子
２４７        内部端子
２４８        内部端子
２５１        外部接続端子
２５２        外部接続端子
１１００      パーソナルコンピューター
１１０２      キーボード
１１０４      本体部
１１０６      表示ユニット
１２００      携帯電話機
１２０２      操作ボタン
１２０４      受話口
１２０６      送話口
１３００      ディジタルスチルカメラ
１３０２      ケース
１３０４      受光ユニット
１３０６      シャッターボタン
１３０８      メモリー
１３１２      ビデオ信号出力端子
１３１４      入出力端子
１４３０      テレビモニター
１４４０      パーソナルコンピューター
１５００      移動体
１５０１      車体
１５０２      車輪
１６００      光伝送装置
２０００      表示部
Ｃ１１        コンデンサー
Ｃ１２        コンデンサー
Ｃ１３        コンデンサー
Ｃ１４        コンデンサー
Ｃ１５        コンデンサー
Ｃ１６        コンデンサー
Ｃ２１        コンデンサー
Ｃ２２        コンデンサー
Ｃ２３        コンデンサー
Ｃ２４        コンデンサー
Ｃ２５        コンデンサー
Ｃ２６        コンデンサー
Ｄ１１        可変容量ダイオード
Ｄ２１        可変容量ダイオード
Ｌ１１        伸張コイル
Ｌ１２        コイル
Ｌ２１        伸張コイル
Ｌ２２        コイル
Ｑ１１        トランジスター
Ｑ２１        トランジスター
Ｒ１１        抵抗
Ｒ１２        抵抗
Ｒ１３        抵抗
Ｒ１４        抵抗
Ｒ１５        抵抗
Ｒ１６        抵抗
Ｒ１７        抵抗
Ｒ２１        抵抗
Ｒ２２        抵抗
Ｒ２３        抵抗
Ｒ２４        抵抗
Ｒ２５        抵抗
Ｒ２６        抵抗
Ｒ２７        抵抗
Ｘ１１        振動子
Ｘ２１        振動子
【図１】
0006770788.tif 000006
【図２】
0006770788.tif 000007
【図３】
0006770788.tif 000008
【図４】
0006770788.tif 000009
【図５】
0006770788.tif 000010
【図６】
0006770788.tif 000011
【図７】
0006770788.tif 000012
【図８】
0006770788.tif 000013
【図９】
0006770788.tif 000014