(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部と、
物理量の変化に伴い値が変化する第１アナログ信号を発生する検出信号出力部と、
前記第１アナログ信号に基づいて制御された第２アナログ信号を発生し、かつ前記駆動部の駆動状態を制御する制御部と、
前記第１アナログ信号を第１デジタル信号にデジタル化し、前記第２アナログ信号を第２デジタル信号にデジタル化するためのアナログ・デジタル変換部と、を含み、
少なくとも前記検出信号出力部、前記制御部ならびに前記アナログ・デジタル変換部は、パッケージに備えられ、
前記第１デジタル信号ならびに前記第２デジタル信号を、前記パッケージから出力可能である、電子デバイス。
【請求項２】
前記第１アナログ信号が温度情報であり、
前記駆動部は発振回路を備え、
前記制御部は、前記発振回路が出力する周波数信号の温度特性を安定化させる安定化機能を備え、
前記第２アナログ信号は、前記安定化機能の動作状態を示す情報である、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記発振回路は、帰還回路内に電圧制御されるリアクタンス回路を備え、
前記第２アナログ信号は、前記リアクタンス回路のリアクタンスを前記電圧制御して前記温度特性を補償する信号である、請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記第２アナログ信号に基づき発熱量が制御される発熱部を備え、
前記発熱部は前記駆動部を加熱する、請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えている、電子機器。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えている、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス、電子デバイスの製造方法、電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、水晶振動子と可変容量素子とを使用した発振回路と、温度センサーと、Ａ／Ｄ変換器と、Ｄ／Ａ変換器と、ＣＰＵと、メモリーと、積分回路とから構成されている温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated CrystalOscillator）を調整する調整装置が開示されている。特許文献１に記載の調整装置は、水晶振動子単体の周波数偏差−温度特性と温度補償型水晶発振器から出力される温度センサーの出力信号とを用いて、可変容量素子の制御電圧データを求め、当該制御電圧データを、水晶振動子の周囲温度及び周波数偏差と対応づけてメモリーに格納する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２０４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、温度補償型水晶発振器から出力される温度センサーの出力信号は、Ａ／Ｄ変換器に入力される前のアナログ信号であるため、温度補償型水晶発振器から出力された後に、外乱ノイズによって精度が劣化しやすい。その結果、温度センサーの出力信号に基づいて得られる可変容量素子の制御電圧データには、外乱ノイズの影響が含まれるため、誤差が大きくなってしまい、温度補償精度が劣化するおそれがある。特に、発振器を量産する場合など、多数の発振器が同時に動作している状態で各発振器を調整する場合には、外乱ノイズの影響が大きいため、精度よく調整することは極めて難しい。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、調整誤差を低減することで高い精度で動作可能な電子デバイスおよびその製造方法を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該電子デバイスを用いた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】
【０００６】
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、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例に係る電子デバイスは、駆動部と、物理量の変化に伴い値が変化する第１アナログ信号を発生する検出信号出力部と、前記第１アナログ信号に基づいて制御された第２アナログ信号を発生し、かつ前記駆動部の駆動状態を制御する制御部と、を含み、少なくとも前記検出信号出力部ならびに前記制御部は、基板に備えられ、前記第１アナログ信号がデジタル化された第１デジタル信号ならびに前記第２アナログ信号がデジタル化された第２デジタル信号を、前記基板から出力可能である。
【０００８】
物理量は、例えば、温度であってもよいし、角速度であってもよいし、加速度であってもよい。
【０００９】
基板は、例えば、パッケージであってもよいし、回路基板であってもよいし、シリコン
基板であってもよい。
【００１０】
本適用例に係る電子デバイスは、ノイズによって精度が劣化しにくい第１デジタル信号ならびに第２デジタル信号を基板から出力させることができるので、外部装置は、第１デジタル信号と第２デジタル信号とに基づき、電子デバイスを精度よく調整することができる。従って、本適用例によれば、調整誤差を低減することで高い精度で動作可能な電子デバイスを実現することができる。
【００１１】
［適用例２］
本適用例に係る電子デバイスは、駆動部と、物理量の変化に伴い値が変化する第１アナログ信号を発生する検出信号出力部と、前記第１アナログ信号に基づいて制御された第２アナログ信号を発生し、かつ設定された動作条件に基づいて前記駆動部の駆動状態を制御する制御部と、少なくとも前記検出信号出力部ならびに前記制御部は、基板に備えられ、前記第１アナログ信号がデジタル化された第１デジタル信号ならびに前記第２アナログ信号がデジタル化された第２デジタル信号に基づいて前記動作条件を決定する演算部と、を含む。
【００１２】
本適用例に係る電子デバイスは、ノイズによって精度が劣化しにくい第１デジタル信号と第２デジタル信号とに基づき、動作条件を精度よく調整することができる。従って、本適用例によれば、調整誤差を低減することで高い精度で動作可能な電子デバイスを実現することができる。
【００１３】
［適用例３］
上記適用例に係る電子デバイスは、前記第１アナログ信号が温度情報であり、前記駆動部は発振回路を備え、前記制御部は、前記発振回路が出力する周波数信号の温度特性を安定化させる安定化機能を備え、前記第２アナログ信号は、前記安定化機能の動作状態を示す情報であってもよい。
【００１４】
本適用例によれば、発振回路が出力する周波数信号の温度特性の安定化機能の調整誤差を低減することで、高い周波数精度で動作可能な電子デバイスを実現することができる。
【００１５】
［適用例４］
上記適用例に係る電子デバイスにおいて、前記発振回路は、帰還回路内に電圧制御されるリアクタンス回路を備え、前記第２アナログ信号は、前記リアクタンス回路のリアクタンスを前記電圧制御して前記温度特性を補償する信号であってもよい。
【００１６】
本適用例によれば、発振回路が出力する周波数信号の温度特性の安定化機能の調整誤差を低減することで、リアクタンス回路のリアクタンスの電圧制御の精度を向上させ、高い周波数精度で動作可能な電子デバイスを実現することができる。
【００１７】
［適用例５］
上記適用例に係る電子デバイスは、前記第２アナログ信号に基づき発熱量が制御される発熱部を備え、前記発熱部は前記駆動部を加熱してもよい。
【００１８】
本適用例によれば、発振回路が出力する周波数信号の温度特性の安定化機能の調整誤差を低減することで、発熱部の発熱制御の精度を向上させ、高い周波数精度で動作可能な電子デバイスを実現することができる。
【００１９】
［適用例６］
上記適用例に係る電子デバイスは、前記デジタル化するためのアナログ・デジタル変換
部を備えてもよい。
【００２０】
本適用例に係る電子デバイスによれば、アナログ・デジタル変換部により、ノイズによって精度が劣化しにくい第１デジタル信号と第２デジタル信号とを生成することができる。
【００２１】
［適用例７］
本適用例に係る電子デバイスの製造方法は、駆動部、物理量の変化に伴い値が変化する第１アナログ信号を発生する検出信号出力部、前記第１アナログ信号に基づいて制御された第２アナログ信号を発生し、かつ設定された動作条件に基づいて前記駆動部の駆動状態を制御する制御部と、を含む電子デバイスを組み立てる工程と、前記電子デバイスの温度を設定する工程と、設定された温度において、前記第１アナログ信号がデジタル化された第１デジタル信号ならびに前記第２アナログ信号がデジタル化された第２デジタル信号を測定する工程と、測定された前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号とに基づいて前記動作条件を決定する工程と、を備える。
【００２２】
本適用例に係る電子デバイスの製造方法によれば、ノイズによって精度が劣化しにくい第１デジタル信号と第２デジタル信号とを測定し、測定結果に基づき、電子デバイスの動作条件を精度よく調整することができる。従って、本適用例によれば、調整誤差を低減することで高い精度で動作可能な電子デバイスを製造することができる。
【００２３】
［適用例８］
上記適用例に係る電子デバイスの製造方法は、複数の前記電子デバイスを動作させた状態で、前記測定する工程を行ってもよい。
【００２４】
本適用例に係る電子デバイスの製造方法によれば、複数の電子デバイスが動作することでノイズが発生しやすい環境においても、ノイズによって精度が劣化しにくい第１デジタル信号と第２デジタル信号とを測定し、測定結果に基づき、電子デバイスの動作条件を精度よく調整することができる。従って、本適用例によれば、調整誤差を低減することで高い精度で動作可能な電子デバイスを製造することができる。
【００２５】
［適用例９］
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの発振器を備えている。
【００２６】
［適用例１０］
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの発振器を備えている。
【００２７】
これらの適用例によれば、高い精度で動作可能な電子デバイスを用いるので、例えば、信頼性の高い電子機器及び移動体を実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１、第２実施形態の発振器の構造の一例を示す図。
【図２】第１実施形態の発振器の機能ブロック図。
【図３】温度センサーの出力信号の温度特性の一例を示す図。
【図４】温度補償回路の出力信号の温度特性の一例を示す図。
【図５】発振回路の出力信号の温度特性の一例を示す図。
【図６】第１、第２実施形態の発振器の製造方法の手順の一例を示すフローチャート図。
【図７】第１実施形態における温度補償調整工程を実施するためのシステム構成の一例を示す図。
【図８】第１実施形態における温度補償調整工程の詳細な手順の一例を示すフローチャート図。
【図９】第２実施形態の発振器の機能ブロック図。
【図１０】第２実施形態における温度補償調整工程を実施するためのシステム構成の一例を示す図。
【図１１】第２実施形態における温度補償調整工程の詳細な手順の一例を示すフローチャート図。
【図１２】第３、第４実施形態の発振器の構造の一例を示す図。
【図１３】第３実施形態の発振器の機能ブロック図。
【図１４】第３、第４実施形態の発振器の製造方法の手順の一例を示すフローチャート図。
【図１５】第３実施形態における設定温度調整工程の詳細な手順の一例を示すフローチャート図。
【図１６】第４実施形態の発振器の機能ブロック図。
【図１７】第４実施形態における設定温度調整工程の詳細な手順の一例を示すフローチャート図。
【図１８】本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図。
【図１９】本実施形態の電子機器の外観の一例を示す図。
【図２０】本実施形態の移動体の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。なお、以下に説明する実施の形態は、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。
【００３０】
１．電子デバイス
以下では、本発明の電子デバイスとして発振器を例に挙げて説明するが、本発明の電子デバイスは、発振器以外にも、角速度センサーや加速度センサー等の各種の物理量センサーなど、様々な電子デバイスに適用可能である。さらに物理量としては、温度を例に挙げているが、その他であってもよく、例えば、角速度であってもよいし、加速度であってもよい。
【００３１】
１−１．第１実施形態
［発振器の構成］
図１は、第１実施形態の発振器の構造の一例を示す図であり、発振器の断面図である。図１に示すように、第１実施形態の発振器１は、集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）２、振動子３、パッケージ４、リッド（蓋）５及び外部端子（外部電極）６を含んで構成されている。
【００３２】
パッケージ４は、集積回路（ＩＣ）２と振動子３とを同一空間内に収容する。具体的には、パッケージ４には、凹部が設けられており、リッド５で凹部を覆うことによって集積回路（ＩＣ）２と振動子３とを収容する。パッケージ４の内部又は凹部の表面には、集積回路（ＩＣ）２の２つの端子と振動子３の２つの端子とをそれぞれ電気的に接続するための不図示の配線が設けられている。また、パッケージ４の内部又は凹部の表面には、パッケージ４の底面に設けられた各外部端子６と電気的に接続された不図示の配線が設けられており、各配線と集積回路（ＩＣ）２の各端子とは金等のボンディングワイヤー（不図示）でボンディング（導通）されている。
【００３３】
振動子３は、不図示の振動素子（振動片）が高い気密性を有するパッケージに密閉されて構成されている。振動素子（振動片）は、その表面及び裏面にそれぞれ金属の励振電極
を有しており、振動子３は、励振電極を含む振動素子の質量に応じた所望の周波数で発振する。
【００３４】
なお、振動子３としては、例えば、水晶振動子、また上述したタイプの振動素子の他にＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振素子であってもよい。さらに水晶振動子以外として、その他の圧電振動子や圧電膜とシリコン材料とから構成されるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子などを用いることができる。振動子３の基板材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材料、又はシリコン半導体材料等を用いることができる。振動子３の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。
【００３５】
集積回路（ＩＣ）２は、接着部材によって振動子３に接合されている。
【００３６】
図２は、第１実施形態の発振器１の機能ブロック図である。図２に示すように、第１実施形態の発振器１は、振動子３と振動子３を発振させるための集積回路（ＩＣ）２とを含み、集積回路（ＩＣ）２と振動子３はパッケージ４に収容されている。
【００３７】
本実施形態では、集積回路（ＩＣ）２は、発振回路１０、出力回路２０、温度補償回路３０、Ａ／Ｄ変換回路４０、Ａ／Ｄ変換回路５０、記憶部６０、インターフェース回路７０及び温度センサー１００を含んで構成されている。なお、集積回路（ＩＣ）２は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。また、本実施形態では、発振回路１０、出力回路２０、温度補償回路３０、Ａ／Ｄ変換回路４０、Ａ／Ｄ変換回路５０、記憶部６０、インターフェース回路７０及び温度センサー１００は１つの集積回路（ＩＣ）として構成されているが、複数の集積回路（ＩＣ）によって構成されていてもよいし、少なくとも一部が集積化されていなくてもよく、例えば、複数の電子部品を用いてディスクリートに構成されていてもよい。
【００３８】
記憶部６０は、不揮発性メモリー６２とレジスター６４とを有しており、外部端子６から、インターフェース回路７０を介して、不揮発性メモリー６２又はレジスター６４に対するリード／ライトが可能に構成されている。インターフェース回路７０は、例えば、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）やＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）などの各種のシリアルバス対応のインターフェース回路であってもよいし、パラレルバス対応のインターフェース回路であってもよい。ただし、発振器１の外部端子数を削減し、パッケージ４を小型化するためには、インターフェース回路７０をシリアルバス対応のインターフェース回路として構成するのが望ましい。
【００３９】
不揮発性メモリー６２は、各種の制御データを記憶するための記憶部であり、データの書き込みが可能なプログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ：Programmable Read Only Memory）として構成される。不揮発性メモリー６２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）のような書き換え可能な種々のメモリーであってもよいし、ワンタイムＰＲＯＭ（One Time Programmable Read Only Memory）のような書き換え不可能（１回のみ書き込み可能）な種々のメモリーであってもよい。
【００４０】
不揮発性メモリー６２には、温度補償回路３０を制御するための温度補償データとして０次〜ｎ次の補償データが記憶される。
【００４１】
温度補償データ（０次補償データ、・・・、ｎ次補償データ）は、発振器１の温度補償調整工程において算出される、発振器１の周波数温度特性の補正用のデータであり、例えば、振動子３の周波数温度特性における各次数成分に応じた０次〜ｎ次の係数値であって
もよい。ここで、温度補償データの最大次数ｎとしては、振動子３の周波数温度特性を打ち消し、さらに、集積回路（ＩＣ）２の温度特性の影響も補正可能な値が選択されるのが望ましい。例えば、ｎは振動子３の周波数温度特性の主要な次数よりも大きい整数値であり、振動子３がＡＴカット水晶振動子であれば、その周波数温度特性は３次曲線を呈し、その主要な次数は３であるので、ｎとして３よりも大きい整数値（例えば、４又は５）が選択されてもよい。温度補償データは、０次〜ｎ次のすべての次数の補償データを含んでもよいし、０次〜ｎ次のうちの一部の次数の補償データのみを含んでもよい。なお、不揮発性メモリー６２には、発振回路１０や出力回路２０の制御用データが記憶されてもよい。
【００４２】
不揮発性メモリー６２に記憶されている各データは、集積回路（ＩＣ）２の電源投入時（電源端子の電圧が０Ｖから所望の電圧まで立ち上がる時）に不揮発性メモリー６２からレジスター６４に転送され、レジスター６４に保持される。これにより、温度補償回路３０にはレジスター６４に保持される温度補償データ（０次補償データ、・・・、ｎ次補償データ）が入力される。
【００４３】
不揮発性メモリー６２が書き換え不可能（１回のみ書き込み可能）である場合には、発振器１の製造工程（検査工程）において、外部端子６からインターフェース回路７０を介して、レジスター６４に直接各データが書き込まれて発振器１が所望の特性を満たすように調整・選択され、調整・選択された各データが最終的に不揮発性メモリー６２に書き込まれる。不揮発性メモリー６２が書き換え可能である場合には、発振器１の製造工程（検査工程）において、外部端子６からインターフェース回路７０を介して、不揮発性メモリー６２に各データが書き込まれるようにしてもよい。ただし、不揮発性メモリー６２への書き込みは一般に時間がかかるため、発振器１の検査時間を短縮するために、外部端子６からインターフェース回路７０を介してレジスター６４に直接各データが書き込まれ、調整・選択された各データが最終的に不揮発性メモリー６２に書き込まれるようにしてもよい。
【００４４】
発振回路１０は、振動子３の出力信号を増幅して振動子３にフィードバック（帰還）することで、振動子３を発振させ、振動子３の発振に基づく周波数信号（発振信号）を出力する。発振回路１０は、帰還回路内に容量（リアクタンスの一例）が電圧制御される可変容量回路１１（リアクタンス回路の一例）を備え、振動子３を当該負荷容量の値に応じた周波数で発振させる。可変容量回路１１は、発振回路１０の負荷容量として機能し、例えば、両端に印加される電圧に応じて容量値が変化するバラクターダイオードなどの可変容量素子を含んでもよい。
【００４５】
発振回路１０としては、既知の各種の構成の回路を採用可能であり、発振回路１０と振動子３とにより構成される回路は、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の種々の発振回路であってもよい。例えば、レジスター６４に保持された制御データによって、発振回路１０の発振段電流が制御されてもよい。
【００４６】
出力回路２０は、発振回路１０が出力する周波数信号（発振信号）が入力され、外部出力用の周波数信号（発振信号）を生成し、外部端子６を介して外部に出力する。出力回路２０は、例えば、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）回路、ＰＥＣＬ（Positive Emitter Coupled Logic）回路、ＬＶＰＥＣＬ（Low Voltage PECL）回路等の差動出力回路であってもよいし、シングルエンドの出力回路であってもよい。また、出力回路２０は、発振回路１０が出力する周波数信号（発振信号）を分周し、分周された発振信号を出力してもよい。例えば、レジスター６４に保持された制御データによって、出力回路２０における周波数信号（発振信号）の分周比や出力レベルが制御されてもよい。
【００４７】
温度センサー１００は、その周辺の温度に応じた信号（例えば、温度に応じた電圧）を出力する。温度センサー１００は、温度が高いほど出力電圧が高い正極性のものであってもよいし、温度が高いほど出力電圧が低い負極性のものであってもよい。なお、温度センサー１００としては、発振器１の動作が保証される所望の温度範囲において、温度変化に対して出力電圧ができるだけ線形に変化するものが望ましい。温度センサー１００は、例えば、半導体のバンドギャップを利用した温度検出回路であってもよいし、サーミスター（ＮＴＣサーミスター（Negative Temperature Coefficient）、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスターなど）や白金抵抗などであってもよい。
【００４８】
温度補償回路３０は、外乱である温度の変化に応じて発振回路１０が出力する周波数信号（発振信号）の温度特性を安定化させる安定化機能として温度補償機能を備えており、温度センサー１００からの出力信号が入力され、温度補償機能の動作状態を示す情報である温度補償信号を発生させる。この温度補償信号は、可変容量回路１１の容量を電圧制御して発振回路１０が出力する周波数信号（発振信号）の温度特性を補償する信号であり、その電圧が可変容量回路１１に印加される。これにより、発振回路１０の発振周波数が、温度によらずほぼ一定になるように制御される。本実施形態では、温度補償回路３０は、０次電圧発生回路３１−０〜ｎ次電圧発生回路３１−ｎ及び加算回路３２を含んで構成されている。
【００４９】
０次電圧発生回路３１−０〜ｎ次電圧発生回路３１−ｎは、それぞれ、温度センサー１００の出力信号が入力され、それぞれ、レジスター６４に保持された０次補償データ〜ｎ次補償データに応じて、周波数温度特性の０次成分〜ｎ次成分を補償するための０次補償電圧〜ｎ次補償電圧を発生させる。
【００５０】
加算回路３２は、０次電圧発生回路３１−０〜ｎ次電圧発生回路３１−ｎがそれぞれ発生させる０次補償電圧〜ｎ次補償電圧を加算して出力する。この加算回路３２の出力信号が温度補償回路３０の出力信号（温度補償信号）となる。
【００５１】
Ａ／Ｄ変換回路４０は、温度センサー１００の出力信号（温度情報であるアナログ信号）をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換部として機能する回路である。Ａ／Ｄ変換回路４０が変換したデジタル信号は、インターフェース回路７０を介して外部端子６から出力可能（読み出し可能）となっている。
【００５２】
Ａ／Ｄ変換回路５０は、温度補償回路３０が出力する温度補償信号（温度補償機能の動作状態を示す情報であるアナログ信号）をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換部として機能する回路である。Ａ／Ｄ変換回路５０が変換したデジタル信号は、インターフェース回路７０を介して外部端子６から出力可能（読み出し可能）となっている。
【００５３】
このように構成された第１実施形態の発振器１は、発振器１の動作が保証される所望の温度範囲において、温度によらず安定した周波数の周波数信号（発振信号）を出力する温度補償型発振器（振動子３が水晶振動子であればＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator））として機能する。特に、振動子３を、３次の周波数温度特性を有するため周波数偏差が比較的小さいＡＴカット水晶振動子とすれば、温度補償回路３０による温度補償が比較的容易であり、周波数安定度の高い温度補償型発振器を実現することができる。
【００５４】
図３は、温度センサー１００の出力信号の温度特性の一例を示す図である。また、図４は、温度補償回路３０の出力信号（温度補償信号）の温度特性の一例を示す図である。また、図５は、発振回路１０の出力信号（周波数信号（発振信号））の温度特性の一例を示
す図である。図３、図４及び図５において、横軸は温度である。また、図３及び図４において縦軸は電圧であり、図５において縦軸は周波数である。
【００５５】
例えば、振動子３がＡＴカット水晶振動子である場合、発振回路１０の出力信号の周波数は３次の温度特性を有する。温度センサー１００が、図３に示すような、温度が高いほど低い電圧の信号を出力し、これに対して、温度補償回路３０が、図４に示すような、３次の温度特性を有する温度補償信号を出力することで、発振回路１０が出力する周波数信号（発振信号）は、図５に示すように、その周波数が温度によらず一定に近づく。図４において実線と破線で示すように、温度補償データに応じて、温度補償信号の温度特性は変化し、これにより、図５において実線と破線で示すように、周波数信号（発振信号）の温度特性も変化する。すなわち、温度補償回路３０は、設定された温度補償データ（動作条件の一例）に基づいて、発振回路１０及び振動子３によって構成される回路の駆動状態を制御するので、温度補償データを適切に設定することで、周波数信号（発振信号）の周波数を温度によらずより一定に近づけることができる。
【００５６】
なお、発振器１は、本発明の「電子デバイス」に相当する。また、発振回路１０と振動子３とにより構成される電圧制御発振回路は、本発明の「駆動部」に相当する。また、温度センサー１００は、「物理量（温度）の変化に伴い値が変化する第１アナログ信号を発生する検出信号出力部」に相当する。また、温度補償回路３０は、本発明の「前記第１アナログ信号（温度センサー１００の出力信号）に基づいて制御された第２アナログ信号を発生し、かつ前記駆動部（発振回路１０と振動子３とにより構成される電圧制御発振回路）の駆動状態を制御する制御部」に相当する。また、Ａ／Ｄ変換回路４０が出力するデジタル信号は、本発明の「前記第１アナログ信号（温度センサー１００の出力信号）がデジタル化された第１デジタル信号」に相当する。また、Ａ／Ｄ変換回路５０が出力するデジタル信号は、本発明の「前記第２アナログ信号（温度補償回路３０の出力信号）がデジタル化された第２デジタル信号」に相当する。そして、発振器１は、少なくとも温度センサー１００（前記検出信号出力部）ならびに温度補償回路３０（前記制御部）が、基板であるパッケージ４に備えられ、Ａ／Ｄ変換回路４０が出力するデジタル信号（前記第１デジタル信号）ならびにＡ／Ｄ変換回路５０が出力するデジタル信号（前記第２デジタル信号）を、インターフェース回路７０を介して、パッケージ４の外部端子６から出力可能である。
【００５７】
［発振器の製造方法］
図６は、第１実施形態の発振器１の製造方法の手順の一例を示すフローチャート図である。図６の工程Ｓ１０〜Ｓ３０の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。
【００５８】
図６の例では、まず、パッケージ４に集積回路（ＩＣ）２と振動子３とを搭載し、熱処理を行ってリッド５によりパッケージ４を封止することにより、発振器１を組み立てる（Ｓ１０）。工程Ｓ１０により、集積回路（ＩＣ）２と振動子３は、パッケージ４の内部又は凹部の表面に設けられた配線によって接続され、集積回路（ＩＣ）２に電源を供給すると集積回路（ＩＣ）２と振動子３とが電気的に接続される状態になる。
【００５９】
次に、発振器１の温度補償調整を行う（Ｓ２０）。この温度補償調整工程Ｓ２０の詳細は後述する。
【００６０】
最後に、発振器１の周波数温度特性を測定し、良否を判定する（Ｓ３０）。この工程Ｓ３０では、発振器１の周囲温度を徐々に変化させながら発振器１の周波数を測定し、所望の温度範囲（例えば、−４０℃以上８５℃以下）において周波数偏差が所定範囲内にあるか否かを評価し、周波数偏差が所定範囲内にあれば良品、所定範囲内になければ不良品と
判定する。
【００６１】
図７は、第１実施形態における温度補償調整工程（図６のＳ２０）を実施するためのシステム構成の一例を示す図である。図７の例では、複数の発振器１が搭載された不図示のボードが恒温槽２００の内部に収容され、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０は、恒温槽２００の温度（内部温度）を任意に設定可能になっている。
【００６２】
また、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０は、スイッチ回路２３０を制御していずれか１つの発振器１と接続し、接続された発振器１のインターフェース回路７０を介して記憶部６０への温度補償データの書き込みとＡ／Ｄ変換回路４０の出力信号Ｖ１やＡ／Ｄ変換回路５０の出力信号Ｖ２の読み出しとを行うことが可能になっている。
【００６３】
また、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０は、スイッチ回路２４０を制御していずれか１つの発振器１を周波数測定器２２０と接続させ、周波数測定器２２０は、選択された発振器１の出力回路２０から出力される周波数信号（発振信号）の周波数を測定可能になっている。
【００６４】
図８は、第１実施形態における温度補償調整工程（図６のＳ２０）の詳細な手順の一例を示すフローチャート図であり、図８に示す手順は、図７に示したシステムによって実施される。図８の工程Ｓ１００〜Ｓ１０９の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。また、可能な範囲で、各工程の順番を適宜変更してもよい。
【００６５】
図８の例では、まず、ボードに搭載された複数の発振器１に電源電圧を供給し、複数の発振器１のすべてを動作させる（Ｓ１００）。
【００６６】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、恒温槽の温度（複数の発振器１の温度）を所望の温度（例えば、−４０℃）に設定する（Ｓ１０１）。
【００６７】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、スイッチ回路２３０及びスイッチ回路２４０を制御して、複数の発振器１からいずれか１つの発振器１を選択して、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０及び周波数測定器２２０に接続する（Ｓ１０２）。
【００６８】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、複数の発振器１を動作させた状態で、接続した発振器１に対して、インターフェース回路７０を介して、所定の温度補償データをレジスター６４に設定し、Ａ／Ｄ変換回路４０の出力信号（温度センサー１００の出力信号が変換されたデジタル信号）Ｖ１ならびにＡ／Ｄ変換回路５０の出力信号（温度補償回路３０の出力信号が変換されたデジタル信号）Ｖ２を読み出して測定し、周波数測定器２２０が測定した出力回路２０の出力信号の周波数Ｆを取得する（Ｓ１０３）。この工程Ｓ１０３では、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０は、複数の異なる温度補償データの各々を順番にレジスター６４に設定し、各温度補償データに対するＶ１、Ｖ２及びＦを得る。
【００６９】
パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、工程Ｓ１０１で設定した温度で、すべての発振器１の測定を終了するまで（Ｓ１０４のＮ）、発振器１の選択（Ｓ１０２）と工程Ｓ１０３の測定とを繰り返す。
【００７０】
そして、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、すべての発振器１の測定を終了すると（Ｓ１０４のＹ）、次に、恒温槽の温度（複数の発振器１の温度）を異なる温度（例えば、−３０℃）に設定し（Ｓ１０１）、再び、工程Ｓ１０２〜工程Ｓ１０４の処理を行う。
【００７１】
同様に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、発振器１の動作が保証される所望の温度範囲（例えば、−４０℃〜＋８５℃）に含まれる、測定対象のすべての温度での測定を終了するまで（Ｓ１０５のＮ）、工程Ｓ１０１〜工程Ｓ１０４の処理を繰り返す。
【００７２】
そして、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、測定対象のすべての温度での測定を終了すると（Ｓ１０５のＹ）、次に、各発振器１について、工程Ｓ１０３で設定した温度補償データ、測定したＶ１ならびにＶ２、取得したＦから、周波数温度特性がフラットに最も近づく温度補償データを算出する（Ｓ１０６）。例えば、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、各発振器１について、Ｖ１毎に、設定した温度補償データとＶ２との関係やＶ２とＦとの関係などを算出し、これらの関係を基に、最適な温度補償データを算出する。
【００７３】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、スイッチ回路２３０を制御して、複数の発振器１からいずれか１つの発振器１を選択して接続し（Ｓ１０７）、接続した発振器１の不揮発性メモリー６２に、工程Ｓ１０６で算出した温度補償データを書き込む（Ｓ１０８）。
【００７４】
パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、すべての発振器１への温度補償データの書き込みを終了するまで（Ｓ１０９のＮ）、発振器１の選択（Ｓ１０７）と温度補償データの書き込み（Ｓ１０８）とを繰り返す。
【００７５】
そして、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０がすべての発振器１への温度補償データの書き込みを終了すると（Ｓ１０９のＹ）、温度補償調整工程が終了する。
【００７６】
［効果］
以上に説明したように、第１実施形態の発振器１は、温度センサー１００の出力信号がＡ／Ｄ変換回路４０によってデジタル化されたデジタル信号Ｖ１と、温度補償回路３０の出力信号がＡ／Ｄ変換回路５０によってデジタル化されたデジタル信号Ｖ２とがインターフェース回路７０を介して外部に出力可能に構成されている。そして、デジタル信号Ｖ１とデジタル信号Ｖ２は、ノイズによって精度が劣化しにくいので、複数の発振器１が動作することでノイズが発生しやすい環境においても、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０は、デジタル信号Ｖ１とデジタル信号Ｖ２とに基づき、発振器１を精度よく温度補償調整をすることができる。従って、第１実施形態によれば、温度補償調整の誤差を低減することで、発振回路１０が備える可変容量回路１１の電圧制御の精度を向上させ、高い周波数精度で動作可能な発振器１を実現することができる。また、歩留りを向上させることができる。
【００７７】
１−２．第２実施形態
［発振器の構成］
第２実施形態の発振器の構造は、図１と同様であってもよいため、その図示及び説明を省略する。図９は、第２実施形態の発振器の機能ブロック図である。図９において、図２と同様の構成要素には同じ符号を付しており、以下では、第２実施形態について、第１実施形態と異なる内容を中心に説明し、第１実施形態と重複する説明を省略する。
【００７８】
第２実施形態では、集積回路（ＩＣ）２は、第１実施形態と同様、発振回路１０、出力回路２０、温度補償回路３０、Ａ／Ｄ変換回路４０、Ａ／Ｄ変換回路５０、記憶部６０、インターフェース回路７０及び温度センサー１００を含み、さらに、演算部８０及び調整回路９０を含んで構成されている。なお、集積回路（ＩＣ）２は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。また、本実施形態では
、発振回路１０、出力回路２０、温度補償回路３０、Ａ／Ｄ変換回路４０、Ａ／Ｄ変換回路５０、記憶部６０、インターフェース回路７０、演算部８０、調整回路９０及び温度センサー１００は１つの集積回路（ＩＣ）として構成されているが、複数の集積回路（ＩＣ）によって構成されていてもよいし、少なくとも一部が集積化されていなくてもよく、例えば、複数の電子部品を用いてディスクリートに構成されていてもよい。
【００７９】
調整回路９０は、分周器９１、分周器９２、位相比較器９３、ローパスフィルター９４及びＡ／Ｄ変換回路９５を含んで構成されている。なお、調整回路９０は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【００８０】
分周器９１は、出力回路２０が出力する周波数信号（発振信号）を分周し、分周信号を生成する。分周器９１の分周比は固定でもよいし、レジスター６４の設定等により可変でもよい。
【００８１】
分周器９２は、外部端子６を介して外部から入力され所定の周波数の基準信号を分周し、分周器９１が出力する分周信号と同じ周波数の分周信号を生成する。分周器９２の分周比は固定でもよいし、レジスター６４の設定等により可変でもよい。
【００８２】
位相比較器９３は、分周器９１が出力する分周信号と分周器９２が出力する分周信号との位相を比較し、比較結果に応じた信号を出力する。本実施形態では、出力回路２０が出力する周波数信号（発振信号）の周波数が所望の周波数（目標の周波数）と正確に一致する場合に、分周器９１が出力する分周信号と分周器９２が出力する分周信号との周波数差が０となるように構成されており、位相比較器９３は、この周波数差に応じた位相差を検出する。
【００８３】
ローパスフィルター９４は、位相比較器９３の出力信号から高周波成分を除去して（正確には、低減させて）積分する処理を行う。ローパスフィルター９４のカットオフ周波数は、固定でもよいし、レジスター６４の設定等により可変でもよい。このローパスフィルター９４の出力信号は、分周器９１が出力する分周信号と分周器９２が出力する分周信号との周波数差に応じた電圧を有する。
【００８４】
Ａ／Ｄ変換回路９５は、周波数差に応じた電圧を有するローパスフィルター９４の出力信号をデジタル信号Δｆに変換して出力する。
【００８５】
演算部８０は、インターフェース回路７０を含み、外部端子６から、インターフェース回路７０を介して入力される信号に基づき温度補償調整モードに設定されると、Ａ／Ｄ変換回路４０、Ａ／Ｄ変換回路５０及び調整回路９０を動作させる。
【００８６】
また、演算部８０は、温度補償調整モードにおいて、外部端子６から、インターフェース回路７０を介して測定指令を受けると、所定の温度補償データ（０次補償データ〜ｎ次補償データ）をレジスター６４に設定し、Ａ／Ｄ変換回路４０が出力するデジタル信号Ｖ１、Ａ／Ｄ変換回路５０が出力するデジタル信号Ｖ２及びＡ／Ｄ変換回路９５が出力するデジタル信号Δｆを測定する。
【００８７】
また、演算部８０は、温度補償調整モードにおいて、外部端子６から、インターフェース回路７０を介して演算指令を受けると、Ｖ１、Ｖ２及びΔｆの測定結果に基づき、最適な温度補償データ（動作条件の一例）を決定（算出）し、不揮発性メモリー６２に書き込む。
【００８８】
演算部８０は、例えば、プログラムに従って動作するマイクロコントローラーやマイク
ロプロセッサーなどの汎用回路で実現されてもよいし、シーケンサーに従って動作する専用回路であってもよい。
【００８９】
なお、第１実施形態と同様、外部端子６から、インターフェース回路７０を介して、不揮発性メモリー６２又はレジスター６４に対するリード／ライトが可能に構成されてもよい。この場合は、例えば、演算部８０は、算出した温度補償データをレジスター６４に書き込み、外部装置が、外部端子６からレジスター６４に記憶されている温度補償データを読み出して不揮発性メモリー６２に書き込むようにしてもよい。
【００９０】
第２実施形態の発振器１のその他の構成及び機能は、第１実施形態と同様である。
【００９１】
このように構成された第２実施形態の発振器１は、第１実施形態と同様、温度補償型発振器として機能する。また、第２実施形態の発振器１は、温度補償調整モードに設定されることで、温度補償調整を自動的に行う。
【００９２】
［発振器の製造方法］
第２実施形態の発振器１の製造方法の手順は、図６と同様であるため、その図示及び説明を省略する。ただし、温度補償調整工程（図６のＳ２０）の詳細な手順は第１実施形態と異なるため、以下に説明する。
【００９３】
図１０は、第２実施形態における温度補償調整工程（図６のＳ２０）を実施するためのシステム構成の一例を示す図である。図１０において、図７と同様の構成には同じ符号を付している。
【００９４】
図１０の例では、図７の例と同様、複数の発振器１が搭載された不図示のボードが恒温槽２００の内部に収容され、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０は、恒温槽２００の温度（内部温度）を任意に設定可能になっている。
【００９５】
パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０は、ボードに搭載されているすべての発振器１と常時接続する。そして、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０は、各発振器１に対して、調整回路９０の分周器９２（図９参照）に所定の周波数の基準信号を共通に（同時に）入力可能になっている。また、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０は、各発振器１に対して、演算部８０を温度補償調整モードに設定するための信号、測定指令及び演算指令を共通に（同時に）入力可能になっている。
【００９６】
図１１は、第２実施形態における温度補償調整工程（図６のＳ２０）の詳細な手順の一例を示すフローチャート図であり、図１１に示す手順は、図１０に示したシステムによって実施される。図１１の工程Ｓ２００〜Ｓ２０９の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。また、可能な範囲で、各工程の順番を適宜変更してもよい。
【００９７】
図１１の例では、まず、ボードに搭載された複数の発振器１に電源電圧を供給し、複数の発振器１のすべてを動作させる（Ｓ２００）。
【００９８】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、各発振器１に所定の周波数の基準信号を入力する（Ｓ２０１）。
【００９９】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、各発振器１に、温度補償調整モードに設定するための信号を入力する（Ｓ２０２）。
【０１００】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、恒温槽の温度（複数の発振器１の
温度）を所望の温度（例えば、−４０℃）に設定する（Ｓ２０３）。
【０１０１】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、各発振器１に、測定指令を入力する（Ｓ２０４）。
【０１０２】
次に、各発振器１が、測定指令を受けて、所定の温度補償データをレジスター６４に設定し、Ａ／Ｄ変換回路４０の出力信号（温度センサー１００の出力信号が変換されたデジタル信号）Ｖ１ならびにＡ／Ｄ変換回路５０の出力信号（温度補償回路３０の出力信号が変換されたデジタル信号）Ｖ２を測定（記憶）し、Ａ／Ｄ変換回路９５の出力信号Δｆを測定（記憶）する（Ｓ２０５）。この工程Ｓ２０５では、各発振器１は、複数の異なる温度補償データの各々を順番にレジスター６４に設定し、各温度補償データに対するＶ１、Ｖ２及びΔｆを得る。
【０１０３】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、恒温槽の温度（複数の発振器１の温度）を異なる温度（例えば、−３０℃）に設定し（Ｓ２０３）、再び、工程Ｓ２０４及び工程Ｓ２０５の処理を行う。
【０１０４】
同様に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、発振器１の動作が保証される所望の温度範囲（例えば、−４０℃〜＋８５℃）に含まれる、測定対象のすべての温度での測定を終了するまで（Ｓ２０６のＮ）、工程Ｓ２０３〜工程Ｓ２０５の処理を繰り返す。
【０１０５】
そして、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、測定対象のすべての温度での各発振器１による測定を終了すると（Ｓ２０６のＹ）、次に、各発振器１に、演算指令を入力する（Ｓ２０７）。
【０１０６】
次に、各発振器１が、演算指令を受けて、工程Ｓ２０５で設定した温度補償データ、測定したＶ１ならびにＶ２、測定したΔｆから、周波数温度特性がフラットに最も近づく温度補償データを算出（決定）する（Ｓ２０８）。例えば、各発振器１が、Ｖ１毎に、設定した温度補償データとＶ２との関係やＶ２とＦとの関係などを算出し、これらの関係を基に、最適な温度補償データを算出する。
【０１０７】
次に、各発振器１が、不揮発性メモリー６２に、工程Ｓ２０８で算出した温度補償データを書き込み（Ｓ２０９）、温度補償調整工程が終了する。
【０１０８】
［効果］
以上に説明したように、第２実施形態の発振器１は、演算部８０が、温度センサー１００の出力信号がＡ／Ｄ変換回路４０によってデジタル化されたデジタル信号Ｖ１と、温度補償回路３０の出力信号がＡ／Ｄ変換回路５０によってデジタル化されたデジタル信号Ｖ２とを測定可能に構成されている。そして、デジタル信号Ｖ１とデジタル信号Ｖ２は、ノイズによって精度が劣化しにくいので、複数の発振器１が動作することでノイズが発生しやすい環境においても、各発振器１の演算部８０は、デジタル信号Ｖ１とデジタル信号Ｖ２の測定結果に基づき、精度よく温度補償調整をすることができる。従って、第２実施形態によれば、温度補償調整の誤差を低減することで、発振回路１０が備える可変容量回路１１の電圧制御の精度を向上させ、高い周波数精度で動作可能な発振器１を実現することができる。また、歩留りを向上させることができる。
【０１０９】
また、第２実施形態によれば、複数の発振器１が同時に温度補償調整を行うことができるので、複数の発振器１の調整に要する時間を大幅に削減することができる。
【０１１０】
１−３．第３実施形態
［発振器の構成］
図１２は、第３実施形態の発振器の構造の一例を示す図であり、発振器の断面図である。図１２に示すように、第３実施形態の発振器１は、集積回路（ＩＣ）２、振動子３、パッケージ４、外部端子（外部電極）６、発熱素子７及び温度センサー８を含んで構成されている。
【０１１１】
パッケージ４は、ケース４ａと基台４ｂが接着されることによって構成されている。
【０１１２】
パッケージ４の内部空間には、基台４ｂと対向するように部品搭載基板４ｃが設けられており、部品搭載基板４ｃの上面にはオーブン９が搭載されている。また、部品搭載基板４ｃの下面には集積回路（ＩＣ）２が搭載されている。
【０１１３】
振動子３及び温度センサー８は、部品搭載基板９ａの上面に搭載され、発熱素子７は、部品搭載基板９ａの下面の振動子３と対向する位置に搭載されることにより、パッケージ４の内部空間に収容されている。
【０１１４】
振動子３、発熱素子７及び温度センサー８の各端子は、それぞれ集積回路（ＩＣ）２の所望の各端子と不図示の配線パターンで電気的に接続されている。また、集積回路（ＩＣ）２の一部の端子は、パッケージ４の表面に設けられた外部端子６と不図示の配線パターンで電気的に接続されている。
【０１１５】
振動子３は、不図示の振動素子（振動片）が高い気密性を有するパッケージに密閉されて構成されている。振動素子（振動片）は、その表面及び裏面にそれぞれ金属の励振電極を有しており、振動子３は、励振電極を含む振動素子の質量に応じた所望の周波数で発振する。
【０１１６】
振動子３としては、例えば、水晶振動子、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振素子、その他の圧電振動子やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子などを用いることができる。振動子３の基板材料としては、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材料、又はシリコン半導体材料等を用いることができる。振動子３の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。
【０１１７】
発熱素子７は、例えば、電流を流すことで発熱する素子であり、抵抗、パワーンジスター、ペルチェ素子などであってもよい。
【０１１８】
温度センサー８は、その周辺の温度に応じた信号（例えば、温度に応じた電圧）を出力する。温度センサー８は、例えば、サーミスター、白金抵抗、半導体のバンドギャップを利用した温度検出回路などであってもよい。
【０１１９】
図１３は、第３実施形態の発振器１の機能ブロック図である。図１３に示すように、第３実施形態の発振器１は、オーブン９に収容された振動子３、発熱素子７及び温度センサー８と、振動子３を発振させるための集積回路（ＩＣ）２とを含み、集積回路（ＩＣ）２、振動子３、発熱素子７及び温度センサー８はパッケージ４に収容されている。
【０１２０】
本実施形態では、集積回路（ＩＣ）２は、発振回路１１０、出力回路１２０、発熱制御回路１３０、Ａ／Ｄ変換回路１４０、Ａ／Ｄ変換回路１５０、記憶部１６０及びインターフェース回路１７０を含んで構成されている。なお、集積回路（ＩＣ）２は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。また、本実施形態では、発振回路１１０、出力回路１２０、発熱制御回路１３０、Ａ／Ｄ変換回路１
４０、Ａ／Ｄ変換回路１５０、記憶部１６０及びインターフェース回路１７０は１つの集積回路（ＩＣ）として構成されているが、複数の集積回路（ＩＣ）によって構成されていてもよいし、少なくとも一部が集積化されていなくてもよく、例えば、複数の電子部品を用いてディスクリートに構成されていてもよい。
【０１２１】
記憶部１６０は、不揮発性メモリー１６２とレジスター１６４とを有しており、外部端子６から、インターフェース回路１７０を介して、不揮発性メモリー１６２又はレジスター１６４に対するリード／ライトが可能に構成されている。インターフェース回路１７０は、例えば、ＳＰＩやＩ２Ｃなどの各種のシリアルバス対応のインターフェース回路であってもよいし、パラレルバス対応のインターフェース回路であってもよい。ただし、発振器１の外部端子数を削減し、パッケージ４を小型化するためには、インターフェース回路１７０をシリアルバス対応のインターフェース回路として構成するのが望ましい。
【０１２２】
不揮発性メモリー１６２は、各種の制御データを記憶するための記憶部であり、データの書き込みが可能なプログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）として構成される。不揮発性メモリー１６２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭのような書き換え可能な種々のメモリーであってもよいし、ワンタイムＰＲＯＭのような書き換え不可能（１回のみ書き込み可能）な種々のメモリーであってもよい。
【０１２３】
不揮発性メモリー１６２には、発熱制御回路１３０を制御するための温度制御データが記憶される。温度制御データは、例えば、オーブン９の内部温度（振動子３の温度）を設定するためのデータであり、発熱素子７の発熱を制御するために温度センサー８の出力電圧と比較される閾値電圧のデータであってもよい。振動子３がＳＣカット水晶振動子であれば、その周波数温度特性は２次曲線を呈し、その頂点付近では単位温度あたりの周波数変化量が最も小さいため、例えば、温度制御データは、振動子３の温度が頂点付近の温度になるようにオーブン９の内部温度を設定するためのデータであってもよい。なお、不揮発性メモリー１６２には、発振回路１１０や出力回路１２０の制御用データが記憶されてもよい。
【０１２４】
不揮発性メモリー１６２に記憶されている各データは、集積回路（ＩＣ）２の電源投入時（電源端子の電圧が０Ｖから所望の電圧まで立ち上がる時）に不揮発性メモリー１６２からレジスター１６４に転送され、レジスター１６４に保持される。これにより、発熱制御回路１３０にはレジスター１６４に保持される温度制御データが入力される。
【０１２５】
不揮発性メモリー１６２が書き換え不可能（１回のみ書き込み可能）である場合には、発振器１の製造工程（検査工程）において、外部端子６からインターフェース回路１７０を介して、レジスター１６４に直接各データが書き込まれて発振器１が所望の特性を満たすように調整・選択され、調整・選択された各データが最終的に不揮発性メモリー１６２に書き込まれる。不揮発性メモリー１６２が書き換え可能である場合には、発振器１の製造工程（検査工程）において、外部端子６からインターフェース回路１７０を介して、不揮発性メモリー１６２に各データが書き込まれるようにしてもよい。ただし、不揮発性メモリー１６２への書き込みは一般に時間がかかるため、発振器１の検査時間を短縮するために、外部端子６からインターフェース回路１７０を介してレジスター１６４に直接各データが書き込まれ、調整・選択された各データが最終的に不揮発性メモリー１６２に書き込まれるようにしてもよい。
【０１２６】
発振回路１１０は、振動子３の出力信号を増幅して振動子３にフィードバック（帰還）することで、振動子３を発振させ、振動子３の発振に基づく周波数信号（発振信号）を出力する。
【０１２７】
発振回路１１０としては、既知の各種の構成の回路を採用可能であり、発振回路１１０と振動子３とにより構成される回路は、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の種々の発振回路であってもよい。例えば、レジスター１６４に保持された制御データによって、発振回路１１０の発振段電流が制御されてもよい。
【０１２８】
出力回路１２０は、発振回路１１０が出力する周波数信号（発振信号）が入力され、外部出力用の周波数信号（発振信号）を生成し、外部端子６を介して外部に出力する。出力回路１２０は、例えば、ＬＶＤＳ回路、ＰＥＣＬ回路、ＬＶＰＥＣＬ回路等の差動出力回路であってもよいし、シングルエンドの出力回路であってもよい。また、出力回路１２０は、発振回路１１０が出力する周波数信号（発振信号）を分周し、分周された発振信号を出力してもよい。例えば、レジスター１６４に保持された制御データによって、出力回路１２０における周波数信号（発振信号）の分周比や出力レベルが制御されてもよい。
【０１２９】
発熱制御回路１３０は、発振回路１１０が出力する周波数信号（発振信号）の温度特性を安定化させる安定化機能として発熱制御機能を備えており、温度センサー８からの出力信号が入力され、発熱制御機能の動作状態を示す情報である発熱制御信号を発生させる。この発熱制御信号は、発熱素子７の発熱を制御するための信号であり、発熱制御回路１３０は、温度センサー８の出力信号が、レジスター１６４に保持されている温度制御データに応じた所望の電圧値に保たれるように、発熱素子７の発熱を制御する。これにより、オーブン９の内部温度（振動子３の温度）が、発振器１の周囲温度によらずほぼ一定になるように制御される。
【０１３０】
発熱素子７は、発熱制御回路１３０が出力する発熱制御信号に基づき発熱量が制御され、振動子３を加熱する発熱部として機能する。例えば、発熱素子７は電流量に応じて発熱量が変化し、発熱制御信号に基づき発熱素子７を流れる電流量が制御されるようにしてもよい。
【０１３１】
Ａ／Ｄ変換回路１４０は、温度センサー８の出力信号（温度情報であるアナログ信号）をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換部として機能する回路である。Ａ／Ｄ変換回路１４０が変換したデジタル信号は、インターフェース回路１７０を介して外部端子６から出力可能（読み出し可能）となっている。
【０１３２】
Ａ／Ｄ変換回路１５０は、発熱制御回路１３０が出力する発熱制御信号（発熱制御機能の動作状態を示す情報であるアナログ信号）をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換部として機能する回路である。Ａ／Ｄ変換回路１５０が変換したデジタル信号は、インターフェース回路１７０を介して外部端子６から出力可能（読み出し可能）となっている。
【０１３３】
このように構成された第３実施形態の発振器１は、発振器１の動作が保証される所望の温度範囲において、温度によらず極めて安定した周波数の周波数信号（発振信号）を出力する恒温槽型発振器（振動子３が水晶振動子であればＯＣＸＯ（Oven Controlled Crystal Oscillator））として機能する。特に、振動子３をＳＣカット水晶振動子とし、振動子３の温度が頂点付近の温度になるように温度制御データを設定することで、周波数安定度の極めて高い恒温槽型発振器を実現することができる。
【０１３４】
なお、発振器１は、本発明の「電子デバイス」に相当する。また、発振回路１１０と振動子３とにより構成される発振回路は、本発明の「駆動部」に相当する。また、温度センサー８は、「物理量（温度）の変化に伴い値が変化する第１アナログ信号を発生する検出信号出力部」に相当する。また、発熱制御回路１３０は、本発明の「前記第１アナログ信
号（温度センサー８の出力信号）に基づいて制御された第２アナログ信号を発生し、かつ前記駆動部（発振回路１１０と振動子３とにより構成される発振回路）の駆動状態を制御する制御部」に相当する。また、Ａ／Ｄ変換回路１４０が出力するデジタル信号は、本発明の「前記第１アナログ信号（温度センサー８の出力信号）がデジタル化された第１デジタル信号」に相当する。また、Ａ／Ｄ変換回路１５０が出力するデジタル信号は、本発明の「前記第２アナログ信号（発熱制御回路１３０の出力信号）がデジタル化された第２デジタル信号」に相当する。そして、発振器１は、少なくとも温度センサー８（前記検出信号出力部）ならびに発熱制御回路１３０（前記制御部）が、基板であるパッケージ４に備えられ、Ａ／Ｄ変換回路１４０が出力するデジタル信号（前記第１デジタル信号）ならびにＡ／Ｄ変換回路１５０が出力するデジタル信号（前記第２デジタル信号）を、インターフェース回路１７０を介して、パッケージ４の外部端子６から出力可能である。
【０１３５】
［発振器の製造方法］
図１４は、第３実施形態の発振器１の製造方法の手順の一例を示すフローチャート図である。図１４の工程Ｓ５０〜Ｓ７０の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。
【０１３６】
図１４の例では、まず、基台４ｂに、集積回路（ＩＣ）２と、振動子３、発熱素子７及び温度センサー８が収容されたオーブン９とを搭載し、熱処理を行ってケース４ａと基台４ｂとを封止することにより、発振器１を組み立てる（Ｓ５０）。工程Ｓ５０により、集積回路（ＩＣ）２、振動子３、発熱素子７及び温度センサー８は、パッケージ４の内部又は凹部の表面に設けられた配線によって接続され、集積回路（ＩＣ）２に電源を供給すると集積回路（ＩＣ）２、振動子３、発熱素子７及び温度センサー８が電気的に接続される状態になる。
【０１３７】
次に、発振器１の設定温度調整を行う（Ｓ６０）。この設定温度調整工程Ｓ６０の詳細は後述する。
【０１３８】
最後に、発振器１の周波数温度特性を測定し、良否を判定する（Ｓ７０）。この工程Ｓ７０では、発振器１の周囲温度を徐々に変化させながら発振器１の周波数を測定し、所望の温度範囲（例えば、−４０℃以上８５℃以下）において周波数偏差が所定範囲内にあるか否かを評価し、周波数偏差が所定範囲内にあれば良品、所定範囲内になければ不良品と判定する。
【０１３９】
図１５は、第３実施形態における設定温度調整工程（図１４のＳ６０）の詳細な手順の一例を示すフローチャート図であり、図１５に示す手順は、図７に示したシステムと同様のシステムによって実施される。図１５の工程Ｓ３００〜Ｓ３０９の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。また、可能な範囲で、各工程の順番を適宜変更してもよい。
【０１４０】
図１５の例では、まず、ボードに搭載された複数の発振器１に電源電圧を供給し、複数の発振器１のすべてを動作させる（Ｓ３００）。
【０１４１】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、恒温槽２００の温度（複数の発振器１の温度）を所望の温度（例えば、−４０℃）に設定する（Ｓ３０１）。
【０１４２】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、スイッチ回路２３０及びスイッチ回路２４０を制御して、複数の発振器１からいずれか１つの発振器１を選択して、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０及び周波数測定器２２０に接続する（Ｓ３０２）。
【０１４３】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、複数の発振器１を動作させた状態で、接続した発振器１に対して、インターフェース回路１７０を介して、所定の温度制御データをレジスター１６４に設定し、Ａ／Ｄ変換回路１４０の出力信号（温度センサー８の出力信号が変換されたデジタル信号）Ｖ１ならびにＡ／Ｄ変換回路１５０の出力信号（発熱制御回路１３０の出力信号が変換されたデジタル信号）Ｖ２を読み出して測定し、周波数測定器２２０が測定した出力回路１２０の出力信号の周波数Ｆを取得する（Ｓ３０３）。この工程Ｓ３０３では、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０は、複数の異なる温度制御データの各々を順番にレジスター１６４に設定し、各温度制御データデータに対するＶ１、Ｖ２及びＦを得る。
【０１４４】
パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、工程Ｓ３０１で設定した温度で、すべての発振器１の測定を終了するまで（Ｓ３０４のＮ）、発振器１の選択（Ｓ３０２）と工程Ｓ３０３の測定とを繰り返す。
【０１４５】
そして、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、すべての発振器１の測定を終了すると（Ｓ３０４のＹ）、次に、恒温槽２００の温度（複数の発振器１の温度）を異なる温度（例えば、−３０℃）に設定し（Ｓ３０１）、再び、工程Ｓ３０２〜工程Ｓ３０４の処理を行う。
【０１４６】
同様に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、発振器１の動作が保証される所望の温度範囲（例えば、−４０℃〜＋８５℃）に含まれる、測定対象のすべての温度での測定を終了するまで（Ｓ３０５のＮ）、工程Ｓ３０１〜工程Ｓ３０４の処理を繰り返す。
【０１４７】
そして、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、測定対象のすべての温度での測定を終了すると（Ｓ３０５のＹ）、次に、各発振器１について、工程Ｓ３０３で設定した温度制御データ、測定したＶ１ならびにＶ２、取得したＦから、周波数温度特性がフラットに最も近づく温度制御データを算出する（Ｓ３０６）。例えば、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、各発振器１について、Ｖ１毎に、設定した温度制御データとＶ２との関係やＶ２とＦとの関係などを算出し、これらの関係を基に、最適な温度制御データを算出する。
【０１４８】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、スイッチ回路２３０を制御して、複数の発振器１からいずれか１つの発振器１を選択して接続し（Ｓ３０７）、接続した発振器１の不揮発性メモリー１６２に、工程Ｓ３０６で算出した温度制御データを書き込む（Ｓ３０８）。
【０１４９】
パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、すべての発振器１への温度制御データの書き込みを終了するまで（Ｓ３０９のＮ）、発振器１の選択（Ｓ３０７）と温度制御データの書き込み（Ｓ３０８）とを繰り返す。
【０１５０】
そして、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０がすべての発振器１への温度制御データの書き込みを終了すると（Ｓ３０９のＹ）、設定温度調整工程が終了する。
【０１５１】
［効果］
以上に説明したように、第３実施形態の発振器１は、温度センサー８の出力信号がＡ／Ｄ変換回路１４０によってデジタル化されたデジタル信号Ｖ１と、発熱制御回路１３０の出力信号がＡ／Ｄ変換回路１５０によってデジタル化されたデジタル信号Ｖ２とがインターフェース回路１７０を介して外部に出力可能に構成されている。そして、デジタル信号Ｖ１とデジタル信号Ｖ２は、ノイズによって精度が劣化しにくいので、複数の発振器１が動作することでノイズが発生しやすい環境においても、パーソナルコンピューター（ＰＣ
）２１０は、デジタル信号Ｖ１とデジタル信号Ｖ２とに基づき、発振器１を精度よく設定温度調整をすることができる。従って、第３実施形態によれば、設定温度調整の誤差を低減することで、発熱素子７の発熱制御の精度を向上させ、高い周波数精度で動作可能な発振器１を実現することができる。また、歩留りを向上させることができる。
【０１５２】
１−４．第４実施形態
［発振器の構成］
第４実施形態の発振器の構造は、図１２と同様であってもよいため、その図示及び説明を省略する。図１６は、第４実施形態の発振器の機能ブロック図である。図１６において、図１３と同様の構成要素には同じ符号を付しており、以下では、第４実施形態について、第３実施形態と異なる内容を中心に説明し、第３実施形態と重複する説明を省略する。
【０１５３】
第４実施形態では、集積回路（ＩＣ）２は、第３実施形態と同様、発振回路１１０、出力回路１２０、発熱制御回路１３０、Ａ／Ｄ変換回路１４０、Ａ／Ｄ変換回路１５０、記憶部１６０及びインターフェース回路１７０を含み、さらに、演算部１８０及び調整回路１９０を含んで構成されている。なお、集積回路（ＩＣ）２は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。また、本実施形態では、発振回路１１０、出力回路１２０、発熱制御回路１３０、Ａ／Ｄ変換回路１４０、Ａ／Ｄ変換回路１５０、記憶部１６０、インターフェース回路１７０、演算部１８０及び調整回路１９０は１つの集積回路（ＩＣ）として構成されているが、複数の集積回路（ＩＣ）によって構成されていてもよいし、少なくとも一部が集積化されていなくてもよく、例えば、複数の電子部品を用いてディスクリートに構成されていてもよい。
【０１５４】
調整回路１９０は、分周器１９１、分周器１９２、位相比較器１９３、ローパスフィルター１９４及びＡ／Ｄ変換回路１９５を含んで構成されている。なお、調整回路１９０は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【０１５５】
分周器１９１は、出力回路１２０が出力する周波数信号（発振信号）を分周し、分周信号を生成する。分周器１９１の分周比は固定でもよいし、レジスター１６４の設定等により可変でもよい。
【０１５６】
分周器１９２は、外部端子６を介して外部から入力され所定の周波数の基準信号を分周し、分周器１９１が出力する分周信号と同じ周波数の分周信号を生成する。分周器１９２の分周比は固定でもよいし、レジスター１６４の設定等により可変でもよい。
【０１５７】
位相比較器１９３は、分周器１９１が出力する分周信号と分周器１９２が出力する分周信号との位相を比較し、比較結果に応じた信号を出力する。本実施形態では、出力回路１２０が出力する周波数信号（発振信号）の周波数が所望の周波数（目標の周波数）と正確に一致する場合に、分周器１９１が出力する分周信号と分周器１９２が出力する分周信号との周波数差が０となるように構成されており、位相比較器１９３は、この周波数差に応じた位相差を検出する。
【０１５８】
ローパスフィルター１９４は、位相比較器１９３の出力信号から高周波成分を除去して（正確には、低減させて）積分する処理を行う。ローパスフィルター１９４のカットオフ周波数は、固定でもよいし、レジスター１６４の設定等により可変でもよい。このローパスフィルター１９４の出力信号は、分周器１９１が出力する分周信号と分周器１９２が出力する分周信号との周波数差に応じた電圧を有する。
【０１５９】
Ａ／Ｄ変換回路１９５は、周波数差に応じた電圧を有するローパスフィルター１９４の
出力信号をデジタル信号Δｆに変換して出力する。
【０１６０】
演算部１８０は、インターフェース回路１７０を含み、外部端子６から、インターフェース回路１７０を介して入力される信号に基づき設定温度調整モードに設定されると、Ａ／Ｄ変換回路１４０、Ａ／Ｄ変換回路１５０及び調整回路１９０を動作させる。
【０１６１】
また、演算部１８０は、設定温度調整モードにおいて、外部端子６から、インターフェース回路１７０を介して測定指令を受けると、所定の発熱制御データをレジスター１６４に設定し、Ａ／Ｄ変換回路１４０が出力するデジタル信号Ｖ１、Ａ／Ｄ変換回路１５０が出力するデジタル信号Ｖ２及びＡ／Ｄ変換回路１９５が出力するデジタル信号Δｆを測定する。
【０１６２】
また、演算部１８０は、設定温度調整モードにおいて、外部端子６から、インターフェース回路１７０を介して演算指令を受けると、Ｖ１、Ｖ２及びΔｆの測定結果に基づき、最適な温度制御データ（動作条件の一例）を決定（算出）し、不揮発性メモリー１６２に書き込む。
【０１６３】
演算部１８０は、例えば、プログラムに従って動作するマイクロコントローラーやマイクロプロセッサーなどの汎用回路で実現されてもよいし、シーケンサーに従って動作する専用回路であってもよい。
【０１６４】
なお、第３実施形態と同様、外部端子６から、インターフェース回路１７０を介して、不揮発性メモリー１６２又はレジスター１６４に対するリード／ライトが可能に構成されてもよい。この場合は、例えば、演算部１８０は、算出した温度制御データをレジスター１６４に書き込み、外部装置が、外部端子６からレジスター１６４に記憶されている温度制御データを読み出して不揮発性メモリー１６２に書き込むようにしてもよい。
【０１６５】
第４実施形態の発振器１のその他の構成及び機能は、第３実施形態と同様である。
【０１６６】
このように構成された第４実施形態の発振器１は、第３実施形態と同様、恒温槽型発振器として機能する。また、第４実施形態の発振器１は、設定温度調整モードに設定されることで、設定温度調整を自動的に行う。
【０１６７】
［発振器の製造方法］
第４実施形態の発振器１の製造方法の手順は、図１４と同様であるため、その図示及び説明を省略する。ただし、設定温度調整工程（図１４のＳ６０）の詳細な手順は第３実施形態と異なるため、以下に説明する。
【０１６８】
図１７は、第４実施形態における設定温度調整工程（図１４のＳ６０）の詳細な手順の一例を示すフローチャート図であり、図１７に示す手順は、図１０に示したシステムと同様のシステムによって実施される。図１７の工程Ｓ４００〜Ｓ４０９の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。また、可能な範囲で、各工程の順番を適宜変更してもよい。
【０１６９】
図１７の例では、まず、ボードに搭載された複数の発振器１に電源電圧を供給し、複数の発振器１のすべてを動作させる（Ｓ４００）。
【０１７０】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、各発振器１に所定の周波数の基準信号を入力する（Ｓ４０１）。
【０１７１】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、各発振器１に、設定温度調整モードに設定するための信号を入力する（Ｓ４０２）。
【０１７２】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、恒温槽２００の温度（複数の発振器１の温度）を所望の温度（例えば、−４０℃）に設定する（Ｓ４０３）。
【０１７３】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、各発振器１に、測定指令を入力する（Ｓ４０４）。
【０１７４】
次に、各発振器１が、測定指令を受けて、所定の温度制御データをレジスター１６４に設定し、Ａ／Ｄ変換回路１４０の出力信号（温度センサー８の出力信号が変換されたデジタル信号）Ｖ１ならびにＡ／Ｄ変換回路１５０の出力信号（発熱制御回路１３０の出力信号が変換されたデジタル信号）Ｖ２を測定（記憶）し、Ａ／Ｄ変換回路１９５の出力信号Δｆを測定（記憶）する（Ｓ４０５）。この工程Ｓ４０５では、各発振器１は、複数の異なる温度制御データの各々を順番にレジスター１６４に設定し、各温度制御データに対するＶ１、Ｖ２及びΔｆを得る。
【０１７５】
次に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、恒温槽２００の温度（複数の発振器１の温度）を異なる温度（例えば、−３０℃）に設定し（Ｓ４０３）、再び、工程Ｓ４０４及び工程Ｓ４０５の処理を行う。
【０１７６】
同様に、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、発振器１の動作が保証される所望の温度範囲（例えば、−４０℃〜＋８５℃）に含まれる、測定対象のすべての温度での測定を終了するまで（Ｓ４０６のＮ）、工程Ｓ４０３〜工程Ｓ４０５の処理を繰り返す。
【０１７７】
そして、パーソナルコンピューター（ＰＣ）２１０が、測定対象のすべての温度での各発振器１による測定を終了すると（Ｓ４０６のＹ）、次に、各発振器１に、演算指令を入力する（Ｓ４０７）。
【０１７８】
次に、各発振器１が、演算指令を受けて、工程Ｓ４０５で設定した温度制御データ、測定したＶ１ならびにＶ２、測定したΔｆから、周波数温度特性がフラットに最も近づく温度制御データを算出（決定）する（Ｓ４０８）。例えば、各発振器１が、Ｖ１毎に、設定した温度制御データとＶ２との関係やＶ２とＦとの関係などを算出し、これらの関係を基に、最適な温度制御データを算出する。
【０１７９】
次に、各発振器１が、不揮発性メモリー１６２に、工程Ｓ４０８で算出した温度制御データを書き込み（Ｓ４０９）、設定温度調整工程が終了する。
【０１８０】
［効果］
以上に説明したように、第４実施形態の発振器１は、演算部１８０が、温度センサー８の出力信号がＡ／Ｄ変換回路１４０によってデジタル化されたデジタル信号Ｖ１と、発熱制御回路１３０の出力信号がＡ／Ｄ変換回路１５０によってデジタル化されたデジタル信号Ｖ２とを測定可能に構成されている。そして、デジタル信号Ｖ１とデジタル信号Ｖ２は、ノイズによって精度が劣化しにくいので、複数の発振器１が動作することでノイズが発生しやすい環境においても、各発振器１の演算部１８０は、デジタル信号Ｖ１とデジタル信号Ｖ２の測定結果に基づき、精度よく設定温度調整をすることができる。従って、第４実施形態によれば、設定温度調整の誤差を低減することで、発熱素子７の発熱制御の精度を向上させ、高い周波数精度で動作可能な発振器１を実現することができる。また、歩留りを向上させることができる。
【０１８１】
また、第４実施形態によれば、複数の発振器１が同時に設定温度調整を行うことができるので、複数の発振器１の調整に要する時間を大幅に削減することができる。
【０１８２】
２．電子機器
図１８は、本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。また、図１９は、本実施形態の電子機器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。
【０１８３】
本実施形態の電子機器３００は、電子デバイス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を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図１８の構成要素（各部）の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１８４】
電子デバイス３１０は、駆動部３１１と、物理量の変化に伴い値が変化する第１アナログ信号を発生する検出信号出力部３１２と、第１アナログ信号に基づいて制御された第２アナログ信号を発生し、かつ駆動部の駆動状態を制御する制御部３１３と、を含む。
【０１８５】
電子デバイス３１０は、少なくとも検出信号出力部３１２ならびに制御部３１３が基板に備えられ、第１アナログ信号がデジタル化された第１デジタル信号ならびに第２アナログ信号がデジタル化された第２デジタル信号を、当該基板から出力可能であってもよい。あるいは、電子デバイス３１０は、第１アナログ信号がデジタル化された第１デジタル信号ならびに第２アナログ信号がデジタル化された第２デジタル信号を測定し、測定された第１デジタル信号と第２デジタル信号とに基づいて動作条件を決定する演算部３１４をさらに含み、制御部３１３が、設定された当該動作条件に基づいて駆動部３１１の駆動状態を制御してもよい。
【０１８６】
ＣＰＵ３２０（処理部）は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、電子デバイス３１０の出力信号に基づき、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、外部装置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等を行う。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
表示部３７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）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。表示部３７０には操作部３３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
【０１９２】
電子デバイス３１０として例えば上述した各実施形態の発振器１などの電子デバイスを適用することにより、信頼性の高い電子機器を実現することができる。
【０１９３】
このような電子機器３００としては種々の電子機器が考えられ、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール、ネットワーク機器、放送機器、人工衛星や基地局で利用される通信機器、電子時計、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）、スマートフォンや携帯電話機などの移動体端末、ディジタルカメラ、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、リアルタイムクロック装置、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、ガスメーター等の各種測定機器、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。
【０１９４】
本実施形態の電子機器３００の一例として、上述した電子デバイス３１０を基準信号源として用いて、例えば、端末と有線または無線で通信を行う端末基地局用装置等として機能する伝送装置が挙げられる。電子デバイス３１０として、例えば上述した各実施形態の発振器１を適用することにより、例えば通信基地局などに利用可能な、周波数精度の高い、高性能、高信頼性を所望される電子機器３００を実現することも可能である。
【０１９５】
また、本実施形態の電子機器３００の他の一例として、通信部３６０が外部クロック信号を受信し、ＣＰＵ３２０（処理部）が、当該外部クロック信号と電子デバイス３１０の出力信号（内部クロック信号）とに基づいて、電子デバイス３１０の周波数を制御する周波数制御部と、を含む、通信装置であってもよい。この通信装置は、例えば、ストレータム３などの基幹系ネットワーク機器やフェムトセルに使用される通信機器であってもよい。
【０１９６】
３．移動体
図２０は、本実施形態の移動体の一例を示す図（上面図）である。図２０に示す移動体４００は、電子デバイス４１０、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４２０，４３０，４４０、バッテリー４５０、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、本実施形態の移動体は、図２０の構成要素（各部）の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１９７】
電子デバイス４１０は、駆動部（不図示）と、物理量の変化に伴い値が変化する第１アナログ信号を発生する検出信号出力部（不図示）と、第１アナログ信号に基づいて制御された第２アナログ信号を発生し、かつ駆動部の駆動状態を制御する制御部（不図示）と、を含む。
【０１９８】
電子デバイス４１０は、少なくとも検出信号出力部ならびに制御部が基板に備えられ、第１アナログ信号がデジタル化された第１デジタル信号ならびに第２アナログ信号がデジタル化された第２デジタル信号を、当該基板から出力可能であってもよい。あるいは、電子デバイス４１０は、第１アナログ信号がデジタル化された第１デジタル信号ならびに第
２アナログ信号がデジタル化された第２デジタル信号を測定し、測定された第１デジタル信号と第２デジタル信号とに基づいて動作条件を決定する演算部（不図示）をさらに含み、制御部が、設定された当該動作条件に基づいて駆動部の駆動状態を制御してもよい。
【０１９９】
コントローラー４２０，４３０，４４０は、電子デバイス４１０の出力信号に基づいて各種の制御を行う。
【０２００】
バッテリー４５０は、電子デバイス４１０及びコントローラー４２０，４３０，４４０に電力を供給する。バックアップ用バッテリー４６０は、バッテリー４５０の出力電圧が閾値よりも低下した時、電子デバイス４１０及びコントローラー４２０，４３０，４４０に電力を供給する。
【０２０１】
電子デバイス４１０として例えば上述した各実施形態の発振器１などの電子デバイスを適用することにより、信頼性の高い移動体を実現することができる。
【０２０２】
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。
【０２０３】
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０２０４】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０２０５】
本発明は、実施の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、実施の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、実施の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、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【０２０６】
上述の通り、本発明の電子デバイスは、発振器以外にも、角速度センサーや加速度センサー等の各種の物理量センサーなど、様々な電子デバイスに適用可能であり、さらに物理量としては、角速度であってもよいし、加速度であってもよく、例えば、電子デバイスが角速度センサーである場合、外乱となる物理量として加速度が挙げられ、電子デバイスが加速度センサーの場合、外乱となる物理量として角速度（コリオリ力）が挙げられる。
【符号の説明】
【０２０７】
１…発振器、２…集積回路（ＩＣ）、３…振動子、４…パッケージ、４ａ…ケース、４ｂ…基台、５…リッド、６…外部端子（外部電極）、７…発熱素子、８…温度センサー、８ａ…ベース、８ｂ…リッド、９…オーブン、９ａ…部品搭載基板、１０…発振回路、１１…可変容量回路、２０…出力回路、３０…温度補償回路、３１−０…０次電圧発生回路、３１−ｎ…ｎ次電圧発生回路、３２…加算回路、４０…Ａ／Ｄ変換回路、５０…Ａ／Ｄ変換回路、６０…記憶部、６２…不揮発性メモリー、６４…レジスター、７０…インターフェース回路、８０…演算部、９０…調整回路、９１…分周器、９２…分周器、９３…位相比較器、９４…ローパスフィルター、９５…Ａ／Ｄ変換回路、１００…温度センサー、１１０…発振回路、１２０…出力回路、１３０…発熱制御回路、１４０…Ａ／Ｄ変換回路、１５０…Ａ／Ｄ変換回路、１６０…記憶部、１６２…不揮発性メモリー、１６４…レジスター、１７０…インターフェース回路、１８０…演算部、１９０…調整回路、１９１…分
周器、１９２…分周器、１９３…位相比較器、１９４…ローパスフィルター、１９５…Ａ／Ｄ変換回路、２００…恒温槽、２１０…パーソナルコンピューター（ＰＣ）、２２０…周波数測定器、２３０…スイッチ、２４０…スイッチ、２５０…スイッチ、３００…電子機器、３１０…電子デバイス、３１１…駆動部、３１２…検出信号出力部、３１３…制御部、３１４…演算部、３２０…ＣＰＵ、３３０…操作部、３４０…ＲＯＭ、３５０…ＲＡＭ、３６０…通信部、３７０…表示部、４００…移動体、４１０…電子デバイス、４２０，４３０，４４０…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
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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