(57)【要約】　　　（修正有）【課題】単一出力水晶発振器に多重出力を可能にする追加回路を設け、多数個の出力端を形成して必要な出力を選択使用する。【解決手段】水晶振動子９と発振回路部及び周波数調整回路部を備えた第１集積回路チップ５と前記第１集積回路チップ５の発振回路部からの発振信号を少なくとも一つ以上の他波形に調整して出力する調整出力部を備えた第２集積回路チップ２とを設け、基板構造物の上部面に前記第１及び第２集積回路チップ５及び２が実装され、下部面に出力端が形成され、出力端として前記第１集積回路チップ５の発振信号を出力する基本出力端１３及び前記第２集積回路チップ２の調整された波形の発振信号を出力する少なくとも一つ以上の追加出力端１５を含む。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶振動子と、
前記水晶振動子からの共振された信号を発振させる発振回路部及び周波数調整回路部を備えた第１集積回路チップと、
前記第１集積回路チップの発振回路部からの発振信号を少なくとも一つ以上の他の波形に調整して出力する調整出力部を備えた第２集積回路チップと、
上部面に前記第１及び第２集積回路チップが実装され、下部面に出力端が形成された基板構造物とを備えて、
前記基板構造物の出力端は前記第１集積回路チップの発振信号を出力する基本出力端及び前記第２集積回路チップにより調整された波形の発振信号を出力する少なくとも一つ以上の追加出力端を含むことを特徴とする多重出力水晶発振器。
【請求項２】
前記基本または追加出力端のうち、いずれか一つは前記基板構造物の下部面の四隅のうち、いずれか一つに位置し、残りの出力端は前記基板構造物の下部面の四隅以外の部分に位置することを特徴とする請求項１に記載の多重出力水晶発振器。
【請求項３】
前記基本出力端は前記基板構造物の下部面の四隅のうち、いずれか一つに位置し、前記追加出力端は前記基板構造物の下部面の四隅以外の部分に位置することを特徴とする請求項２に記載の多重出力水晶発振器。
【請求項４】
前記追加出力端は前記基板構造物の下部面と隣接した側面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の多重出力水晶発振器。
【請求項５】
前記第２集積回路チップの調整出力部は、
前記第１集積回路チップの発振信号を増幅させるダイオードと、
前記ダイオードの入力端と接地端との間に設けられた抵抗と、
前記ダイオードの出力端と接地端との間に設けられたキャパシターとを含むことを特徴とする請求項１に記載の多重出力水晶発振器。
【請求項６】
前記第１集積回路チップに温度補償回路部を更に設けたことを特徴とする請求項１に記載の多重出力水晶発振器。
【請求項７】
水晶振動子と、
前記水晶振動子からの共振された信号を発振させる発振回路部及び周波数調整回路部を備え、前記発振回路部からの発振信号を少なくとも一つ以上の他の波形に調整して出力する調整出力部を備えた集積回路チップと、
上部面に前記集積回路チップが実装され、下部面に出力端が形成された基板構造物とを備えて、
前記基板構造物の出力端は前記集積回路チップの発振回路部からの発振信号を出力する基本出力端及び前記調整出力部からの調整された波形の発振信号を出力する少なくとも一つ以上の追加出力端を含むことを特徴とする多重出力水晶発振器。
【請求項８】
前記基本または追加出力端のうち、いずれか一つは前記基板構造物の下部面の四隅のうち、いずれか一つに位置し、残りの出力端は前記基板構造物の下部面の四隅以外の部分に位置することを特徴とする請求項７に記載の多重出力水晶発振器。
【請求項９】
前記基本出力端は前記基板構造物の下部面の四隅のうち、いずれか一つに位置し、前記追加出力端は前記基板構造物の下部面の四隅以外の部分に位置することを特徴とする請求項８に記載の多重出力水晶発振器。
【請求項１０】
前記追加出力端は前記基板構造物の下部面と隣接する側面に形成されることを特徴とする請求項７に記載の多重出力水晶発振器。
【請求項１１】
前記集積回路チップの調整出力部は、
前記発振回路部からの発振信号を増幅させるダイオードと、
前記ダイオードの入力端と接地端との間に設けられた抵抗と、
前記ダイオードの出力端と接地端との間に設けられたキャパシターとを含むことを特徴とする請求項７に記載の多重出力水晶発振器。
【請求項１２】
前記水晶発振器は第１集積回路チップに温度補償回路部を更に設けたことを特徴とする請求項７に記載の多重出力水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多重出力を具現すべく出力端を多数個形成した水晶発振器に関するもので、より詳しくは、集積回路チップを用いる水晶発振器において追加的な出力端と連結される調整出力部を有する追加集積回路チップを実装するか、または追加的な出力端と連結される調整出力部を一つの集積回路チップに形成して、水晶発振器の下部面に追加的な出力端を形成した水晶発振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、水晶はかなり高い周波数安定性を示し優れた温度特性を有しながら製造し易い為、水晶を用いた水晶発振器回路は実際の適用の際、多くの利点を奏する。かかる利点を有するゆえ、水晶を発振器回路に統合させた単一パッケージとして構成され、規定電圧のみ印加して所望のクロック周波数を発生させ得る水晶発振器が最近広く用いられている。電気通信分野などにおいて、多数の信号同士の同期を保つべく、またはシステムクロックを伝送搬送波に同期化させるべく、水晶発振器の周波数は特性範囲内で調整可能でなければならない。水晶発振器の発振周波数を同調させるためには、水晶に対する負荷キャパシターとして可変−キャパシタンス素子を用いるのが一般である。印加されたＤＣ電圧に応じて可変され得るキャパシタンスを有するバリキャップ（ｖａｒｉｃａｐ：可変容量ダイオード）などが可変−キャパシタンス素子に用いられる。こうした機能を有する水晶発振器は、特に電圧−制御水晶発振器（Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、ＶＣＸＯ）と呼ばれる。前記電圧−制御水晶発振器の一例が米国特許公報４、３０２、７３１に開示されている。
【０００３】
図８によると、水晶発振器は自動周波数調整端（ＡＦＣ　Ｂｌｏｃｋ）及び周波数調整端を通して周波数調整機能を行い、さらに水晶振動子（クリスタル）において所定周波数で共振させるようになる。また、前記水晶振動子において共振された周波数を発振すべく発振端を設け、これを出力する構成となっている。
【０００４】
さらに、周囲温度の変化に構わず一定の基準周波数が提供され得るよう機能する温度補償回路を備えた水晶発振器が多く用いられるが、これは温度補償型水晶発振器（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、ＴＣＸＯ）と呼ばれる。また、より精密な周波数調整のために電圧制御機能を付加した電圧制御温度補償型水晶発振器（Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、ＶＣ−ＴＣＸＯ）も広く用いられている。こうした電圧制御温度補償型水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ）の一例が米国特許公報４、９５１、００７に開示されている。こうした温度補償型水晶発振器は、図９に示すように図８の構成に温度補償端を追加的に設けている。
【０００５】
かかる水晶発振器から発された周波数信号は本来の信号をそのまま使うか、必要な信号へと増幅または変換させて用いられる。最近は携帯電話など移動通信関連セット製品の機能が多様化するにつれて高振幅信号など水晶発振器から発振される本来の信号波形と異なる信号が要求されている。高振幅の信号を得るため従来は、水晶発振器をセット（図示せず）に装着後、水晶発振器から発振される本来の信号の振幅を増幅させる部品をセットと別に装着していた。かかる部品の追加はセット製品において一定の空間を占めセット製品の小型化に問題として働き、セット製品の設計も煩わしくなるという問題を抱えている。このことに鑑みて、水晶発振器を用いるセット回路の構成の一部を水晶発振器内に収まるようにすれば製品をより小型化可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の通常の水晶発振器は、前記のようにセット回路構成の一部を水晶発振器内に収めることが不可能な構造となっている。図１０（Ａ）ないし１０（Ｃ）によると、従来の水晶発振器１００は基板１０３の上部に形成されるキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）にチップ１０５が実装され、さらに基板１０３と同じ寸法の水晶振動子１０９が前記キャビティの形成された基板上部に端子パッド１０７を通して接続されながら実装される。基板１０３の下部面には各々電圧制御端１１１、接地端１１２、出力端１１３、及び入力端１１４が形成される。かかる構造においては出力端が一つで、該出力端からの出力はセット（図示せず）内の回路部で調整して一つ以上の多重出力を形成して用いるしかない。
【０００７】
したがって、セット回路内の多重出力機能を司る部品を水晶発振器に搭載するか、または従来のＩＣに多重出力機能を追加した状態で、水晶発振器に多重出力を可能にさせる出力端子を多数個形成して多重出力機能を水晶発振器自体で可能にさせる必要が生じてくる。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、従来の単一出力水晶発振器に多重出力を可能にする追加回路を設け、多数個の出力端を形成して水晶発振器において多重出力を可能にすることを目的とする。
【０００９】
さらに、本発明は多重出力機能を備えて必要な出力を選択使用でき、従来のセットより外部部品が減って製品の小型化及び多機能化を具現させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を成し遂げるための構成手段として、本発明は、水晶振動子；前記水晶振動子からの共振された信号を発振させる発振回路部及び周波数調整回路部を備えた第１集積回路チップ；前記第１集積回路チップの発振回路部からの発振信号を少なくとも一つ以上の他波形に調整して出力する調整出力部を備えた第２集積回路チップ；及び上部面に前記第１及び第２集積回路チップが実装され、下部面に出力端が形成された基板構造物；を含み、前記基板構造物の出力端は前記第１集積回路チップの発振信号を出力する基本出力端及び前記第２集積回路チップの調整された波形の発振信号を出力する少なくとも一つ以上の追加出力端を含むことを特徴とする多重出力水晶発振器を提供する。前記基本または追加出力端のうち、いずれか一つは前記基板構造物の下部面の四隅のうち、いずれか一つに位置し、残りの出力端は前記基板構造物の下部面の四隅以外の部分に位置することを要旨とする。前記基本出力端は前記基板構造物の下部面の四隅のうち、いずれか一つに位置し、前記追加出力端は前記基板構造物の下部面の四隅以外の部分に位置することを要旨とする。前記追加出力端は前記基板構造物の下部面と隣接した側面に形成されることを要旨とする。第２集積回路チップの調整出力部は、前記第１集積回路チップの発振信号を増幅させるダイオードと、前記ダイオードの入力端と接地端との間に設けられた抵抗と、前記ダイオードの出力端と接地端との間に設けられたキャパシターとを含むことを要旨とする。前記第１集積回路チップに温度補償回路部を更に設けたことを要旨とする。
【００１１】
さらに、前記のような目的を成し遂げるための構成手段として、本発明は、水晶振動子；前記水晶振動子からの共振された信号を発振させる発振回路部及び周波数調整回路部を備え、前記発振回路部からの発振信号を少なくとも一つ以上の他波形に調整して出力する調整出力部を備えた集積回路チップ；及び上部面に前記集積回路チップが実装され、下部面に出力端が形成された基板構造物；を含み、前記基板構造物の出力端は前記集積回路チップの発振回路部からの発振信号を出力する基本出力端及び前記調整出力部からの調整された波形の発振信号を出力する少なくとも一つ以上の追加出力端を含むことを特徴とする多重出力水晶発振器を提供する。前記基本または追加出力端のうち、いずれか一つは前記基板構造物の下部面の四隅のうち、いずれか一つに位置し、残りの出力端は前記基板構造物の下部面の四隅以外の部分に位置することを要旨とする。前記基本出力端は前記基板構造物の下部面の四隅のうち、いずれか一つに位置し、前記追加出力端は前記基板構造物の下部面の四隅以外の部分に位置することを要旨とする。前記追加出力端は前記基板構造物の下部面と隣接する側面に形成されることを要旨とする。集積回路チップの調整出力部は、前記発振回路部からの発振信号を増幅させるダイオードと、前記ダイオードの入力端と接地端との間に設けられた抵抗と、前記ダイオードの出力端と接地端との間に設けられたキャパシターとを含むことを要旨とする。前記水晶発振器は第１集積回路チップに温度補償回路部を更に設けたことを要旨とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について添付の図面に基づきより詳しく説明する。図１は本発明による多重出力電圧制御水晶発振器のブロック図、図２は本発明による多重出力電圧制御温度補償型水晶発振器のブロック図、図３は本発明による多重出力機能を行うための水晶発振器の回路図である。
【００１３】
図１によると、本発明による水晶発振器は周波数調整端及び水晶振動子、発振端を設けた構成においては図９の従来技術と同様である。しかし、本発明においては多重出力機能を具現すべく発振端に次いで追加回路の調整出力部を連結した。該調整出力部は発振端から発される信号の振幅を調整して前記発振信号とは振幅の異なる信号を出力する追加回路であり、その構成は多様な回路に具現することができる。
【００１４】
図３はかかる調整出力部の一例（図中Ｂ）を示すが、水晶発振器の基本回路部（図中Ａ）から発される発振信号の波形を調整した後、追加出力端（Ｆｏ’）に出力するようになっている。前記調整出力部の回路（図中Ｂ）は通常のインバータの回路となることができ、該回路はダイオード３１を含み、また前記ダイオード３１の入力端と接地端との間に設けられる抵抗３２及び前記ダイオードの出力端と接地端との間に設けられるキャパシター３３を含む一般の回路となる。前記調整出力部の回路（図中Ｂ）は基本回路部（図中Ａ）から発される発振信号の入力を受け発振信号の振幅を増幅する機能として働く。さらに前記回路（図中Ｂ）は波形がサイン（ｓｉｎｅ）波の基本発振信号を方形波のＣＭＯＳ信号に変換させる機能として働く。こうして増幅された信号は増幅前の信号より感知し易いという利点を有する。
【００１５】
さらに図２には、周波数調整端と水晶振動子との間に温度補償端を備え、図１のように発振端に次いで追加回路部の調整出力部を連結構成することにより多重出力機能を有する温度補償型水晶発振器を示す。
【００１６】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は図１における水晶発振器の第１実施例として、平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、及び背面図（Ｃ）である。多重出力機能を行うよう水晶発振器の諸構成回路を集積した集積回路チップは、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように第１集積回路チップ５と第２集積回路チップ２とに区分して用いることができる。第１集積回路チップ５には従来の水晶発振器に用いられる集積回路チップをそのまま使用し、第２集積回路チップ２には前記第１集積回路チップ５からの発振周波数を他の発振周波数に調整して出力する調整出力部を設ける。第２集積回路チップ２からは少なくとも一つ以上の出力が発されるよう形成し、前記第１及び第２集積回路チップは各々基板３の上部面に実装する。なお、符号１は水晶発振器である。
【００１７】
本実施例において、前記基板３には基板上部面に前記集積回路チップを実装させ得るキャビティが形成されて前記第１及び第２集積回路チップが実装されるばかりでなく、前記キャビティを成す壁の上部面に端子パッド７が付着され、これを通して水晶振動子９が接続される構造から成る。さらに、基板３の下部面には実装される各々のチップから電気的に連結されてセット製品の基板に直接接続する端子部が設けられている。端子部は、電圧制御端１１、接地端１２、基本出力端１３、及び入力端１４が基板３の下部面の各頂点に各々形成される。基本出力端１３は第１集積回路チップ５と連結され、それからの出力をセット（図示せず）に送り出す。この際、前記第２集積回路チップ２と連結されて第２出力を送り出す端子である追加出力端１５が本実施例においては基板下部面中央に設けられている。
【００１８】
好ましくは前記のように基板の下部面中央に追加出力端１５を設けるが、これに限らず、前記基板下部面のコーナー（ｃｏｒｎｅｒ）部分の四隅または前記基板下部面の隅以外の部分に追加出力端が位置してもよい。さらに追加出力端は一つに限らず、図７（Ａ）に示すように二つまたはそれ以上とすることができる。図７（Ａ）には追加出力端１５が下面に二つが向き合うよう形成されている。
【００１９】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は図１における水晶発振器の第２実施例として、平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、及び背面図（Ｃ）である。多重出力機能を行うよう水晶発振器の諸構成回路を集積した集積回路チップは図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように一つの集積回路チップ２５に構成されることができる。該集積回路チップ２５は一つのチップに周波数調整機能、発振機能及び多重出力機能を含み、水晶振動子と連結され、さらに基板上に実装されて基板下部の多数個の端子に電気的に連結される。なお、符号２１は水晶発振器である。
【００２０】
本実施例においても前記第１実施例と同様、前記基板３には基板上部面に前記集積回路チップ２５が実装され得るキャビティが形成されて前記集積回路チップ２５が実装されるばかりでなく、前記キャビティを成す壁の上部面に端子パッド７が付着され、これを通して水晶振動子９が接続される構造から成る。そして、基板３の下部面には実装されるチップから電気的に連結される端子部が形成される。端子部の構成は前記第１実施例と同様である。
【００２１】
図６（Ａ）〜（Ｃ）は図１における水晶発振器の第３実施例として、平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、及び背面図（Ｃ）である。本実施例においては、前記第１実施例のように第１集積回路チップ５及び第２集積回路チップ２を用いる場合を例として説明する。本実施例は前記第１及び第２実施例とは異なり側面に電極が形成されたものを示している。前記集積回路チップは基板３に形成されたバイアホール（図示せず）を通して基板下部の端子１１、１２、１３、１４と連結され、この際、第２集積回路チップ２において調整された出力を送り出す追加出力端（側面電極）４５が基板の下部側面に形成されるようにしても良い。　基板の下部側面に形成された前記追加出力端（側面電極）４５は、前記水晶発振器がセット（図示せず）に実装される際、第２出力と連結される回路部をより自由に設計させ得る機能として働く。さらに、基本出力端１３との位置が近くて異常出力が発生することを防止すべく最大限に遠く隔てて設計できる構成となるのである。かかる側面電極４５が形成された前記のような場合もまた一つ以上の側面電極を形成することができ、この際、側面電極は基板の回路パターンとワイヤなどを通して連結され得る。図７（Ｂ）には前記側面電極４５が二つ形成されたものを示し、このように前記側面電極は出力個数に応じて多数個形成することができる。なお、符号４１は水晶発振器である。
【００２２】
前記第１ないし第３実施例において、水晶発振器は温度補償回路の追加により温度補償型水晶発振器になることができ、これは実装される集積回路チップに温度補償回路部を追加的に構成することで可能となる。なお、本発明は特性の実施例に係り図示・説明したが、前述の特許請求の範囲により具備される本発明の精神や分野を外れない限度内において本発明が多様に改造及び変化され得ることは当業界において通常の知識を有する者であれば容易に想到することを明かしておく。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、従来の単一出力水晶発振器に多重出力を可能とさせる追加回路を設け、多数個の出力端を形成して水晶発振器において多重出力を可能にさせられる。さらに、本発明は多重出力機能を備えて必要な波形の出力を選択使用でき、従来のセットより外部部品が減って製品の小型化及び多機能化を図れる効果がある。また、本発明は多重出力を送り出す出力端が側面にも形成され得るようにして水晶発振器がセットに実装される際に追加的な出力と連結される回路部をより自由に設計することができ、出力端同士の位置が近くて異常出力が発生することを防止する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多重出力電圧制御水晶発振器を示すブロック図である。
【図２】本発明による多重出力電圧制御温度補償型水晶発振器を示すブロック図である。
【図３】本発明による多重出力機能を行うための水晶発振器における回路図である。
【図４】図１における水晶発振器の第１実施例として、平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、及び背面図（Ｃ）である。
【図５】図１における水晶発振器の第２実施例として、平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、及び背面図（Ｃ）である。
【図６】図１における水晶発振器の第３実施例として、平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、及び背面図（Ｃ）である。
【図７】本発明による水晶発振器における下部面端子の諸配列状態を示す図面である。
【図８】従来の電圧制御水晶発振器を示すブロック図である。
【図９】従来の電圧制御温度補償型水晶発振器を示すブロック図である。
【図１０】図８における水晶発振器の構造を示す平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、及び背面図（Ｃ）である。
【符号の説明】
１　水晶発振器
２　第２集積回路チップ
３　基板
５　第１集積回路チップ
７　端子パッド
９　水晶振動子
１１　電圧制御端
１２　接地端
１３　基本出力端
１４　入力端
１５　追加出力端
４５　側面電極
【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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