(57)【要約】  【課題】  関数発生回路の温度特性を所定温度で評価できる関数発生回路および関数発生回路の温度特性調整方法を提供すること。  【解決手段】  １次温度特性の出力電流（Ｉｌｉｎ）または１次温度特性の出力電圧（Ｖｌｉｎ）を出力する温度センサ１と、温度センサ１の出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）を入力として、３次の温度特性電圧（Ｖｃｕｂ）を発生する３次関数発生回路２と、３次関数発生回路２の出力特性を調整するための制御データを記録する調整データ記憶回路３とを備える関数発生回路において、外部制御端子４から温度センサ１に外部制御信号を印加し、出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）を可変に出力させ、３次関数発生回路２の温度特性を常温で調整できるようにする。【選択図】  図１
2005130372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲温度に応じた温度特性信号を出力する温度センサと、
前記温度特性信号に基づいて、前記周囲温度に応じた特性を有する関数信号を発生する関数発生部と、
前記関数信号の特性を調整するための制御データを記録する調整データ記憶部と、
前記関数発生部の入力を変化させるための外部制御信号を入力する外部入力部とを備える関数発生回路。
【請求項２】
請求項１記載の関数発生回路であって、
前記外部入力部は前記温度センサに接続され、
前記温度センサは、入力される前記外部制御信号に応じて、前記周囲温度が所定温度の状態で前記所定温度からの所望温度ずれた温度に対応する前記温度特性信号と相関のある信号を出力するものである関数発生回路。
【請求項３】
請求項１または２記載の関数発生回路であって、
前記温度センサは、
定電流源がコレクタに接続されるとともに、前記コレクタとベースが接続された第１導電型の第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのベースに、ベースが接続された第１導電型の第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのベースおよび前記第２のトランジスタのベースに、ベースが接続された第１導電型の第３のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのエミッタに接続された第１の抵抗と、
前記第２のトランジスタのエミッタに接続され、前記第１の抵抗と温度特性が略同一の第２の抵抗と、
前記第３のトランジスタのエミッタに接続され、前記第２の抵抗と前記所定温度における抵抗値は略同一で、温度特性は異なる第３の抵抗と、
前記第２のトランジスタのコレクタに、コレクタおよびベースが接続された、前記第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第４のトランジスタと、
前記第３のトランジスタのコレクタに、コレクタが接続されるとともに、前記第４のトランジスタのベースに、ベースが接続された第２導電型の第５のトランジスタと、
前記第３のトランジスタのコレクタと、前記第５のトランジスタのコレクタとの間に接続された、前記温度特性信号を出力する出力端子と、
を有し、
前記外部入力部は、前記第３のトランジスタのエミッタと、前記第３の抵抗との間に接続されるものである関数発生回路。
【請求項４】
請求項１または２記載の関数発生回路であって、
前記温度センサは、
定電流源がコレクタに接続されるとともに、前記コレクタとベースが接続された第１導電型の第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのベースに、ベースが接続された第１導電型の第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのベースおよび前記第２のトランジスタのベースに、ベースが接続された第１導電型の第３のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのエミッタに接続された第１の抵抗と、
前記第２のトランジスタのエミッタに接続され、前記第１の抵抗と温度特性が略同一の第２の抵抗と、
前記第３のトランジスタのエミッタに接続され、前記第２の抵抗と温度特性が異なる第３の抵抗と、
前記第２のトランジスタのコレクタに、コレクタおよびベースが接続された、前記第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第４のトランジスタと、
前記第３のトランジスタのコレクタに、コレクタが接続されるとともに、前記第４のトランジスタのベースに、ベースが接続された第２導電型の第５のトランジスタと、
前記第４のトランジスタのエミッタに接続され、前記第３の抵抗と温度特性が略同一の第４の抵抗と、
前記第５のトランジスタのエミッタに接続され、前記第１の抵抗と温度特性が略同一の第５の抵抗と、
前記第３のトランジスタのコレクタと、前記第５のトランジスタのコレクタとの間に接続された、前記温度特性信号を出力する出力端子と、
を有し、
前記所定温度において、前記第２の抵抗の抵抗値と前記第３の抵抗の抵抗値との比が、前記第４の抵抗の抵抗値と前記第５の抵抗の抵抗値との比と略同一であり、
前記外部入力部は、前記第３のトランジスタのエミッタと、前記第３の抵抗との間に接続されるものである関数発生回路。
【請求項５】
請求項１または２記載の関数発生回路であって、
前記温度センサは、
定電流源がドレインに接続されるとともに、前記ドレインとゲートが接続された第１導電型の第１のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第１導電型の第２のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのゲートおよび前記第２のトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第１導電型の第３のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのソースに接続された第１の抵抗と、
前記第２のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第１の抵抗と温度特性が略同一の第２の抵抗と、
前記第３のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第２の抵抗と前記所定温度における抵抗値は略同一で、温度特性は異なる第３の抵抗と、
前記第２のＭＯＳトランジスタのドレインに、ドレインおよびゲートが接続された前記第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第４のＭＯＳトランジスタと、
前記第３のＭＯＳトランジスタのドレインに、ドレインが接続されるとともに、前記第４のＭＯＳトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第２導電型の第５のＭＯＳトランジスタと、
前記第３のＭＯＳトランジスタのドレインと、前記第５のＭＯＳトランジスタのドレインとの間に接続された、前記温度特性信号を出力する出力端子と、
を有し、
前記外部入力部は、前記第３のＭＯＳトランジスタのソースと、前記第３の抵抗との間に接続されるものである関数発生回路。
【請求項６】
請求項１または２記載の関数発生回路であって、
前記温度センサは、
定電流源がドレインに接続されるとともに、前記ドレインとゲートが接続された第１導電型の第１のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第１導電型の第２のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのゲートおよび前記第２のトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第１導電型の第３のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのソースに接続された第１の抵抗と、
前記第２のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第１の抵抗と温度特性が略同一の第２の抵抗と、
前記第３のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第２の抵抗と温度特性が異なる第３の抵抗と、
前記第２のＭＯＳトランジスタのドレインに、ドレインおよびゲートが接続された前記第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第４のＭＯＳトランジスタと、
前記第３のＭＯＳトランジスタのドレインに、ドレインが接続されるとともに、前記第４のＭＯＳトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第２導電型の第５のＭＯＳトランジスタと、
前記第４のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第３の抵抗と抵抗値および温度特性が略同一の第４の抵抗と、
前記第５のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第１の抵抗と抵抗値および温度特性が略同一の第５の抵抗と、
前記第３のＭＯＳトランジスタのドレインと、前記第５のＭＯＳトランジスタのドレインとの間に接続された、前記温度特性信号を出力する出力端子と、
を有し、
前記所定温度において、前記第２の抵抗の抵抗値と前記第３の抵抗の抵抗値との比が、前記第４の抵抗の抵抗値と前記第５の抵抗の抵抗値との比と略同一であり、
前記外部入力部は、前記第３のＭＯＳトランジスタのソースと、前記第３の抵抗との間に接続されるものである関数発生回路。
【請求項７】
請求項１記載の関数発生回路であって、
前記外部入力部からの前記外部制御信号および前記温度特性信号のいずれか一方を選択して前記関数発生部に出力する選択部を更に備える関数発生回路。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項記載の関数発生回路であって、前記関数信号は３次関数特性を有する関数発生回路。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項記載の関数発生回路と、前記関数発生回路が出力する前記関数信号に基づいて発振周波数が調整される発振回路とを備える温度補償型水晶発振回路。
【請求項１０】
請求項９記載の温度補償型水晶発振回路と、水晶振動子とを備える水晶発振モジュール。
【請求項１１】
請求項１０記載の水晶発振モジュールを備える通信端末。
【請求項１２】
請求項９記載の温度補償型水晶発振回路と、水晶振動子とを備える通信端末。
【請求項１３】
周囲温度に応じた温度特性信号を出力する温度センサと、前記温度センサの出力信号に基づいて関数信号を発生する関数発生部と、前記関数信号を調整するための制御データを記録する調整データ記憶部と、を備える関数発生回路の温度特性調整方法であって、
前記周囲温度が所定温度の状態で前記温度センサに外部制御信号を入力するステップと、
前記入力された外部制御信号に応じた前記温度特性信号が出力され、前記温度特性信号に応じた前記関数信号を発生するステップと、
を備える関数発生回路の温度特性調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶発振回路の温度補償等に用いられる関数発生回路および関数発生回路の温度特性調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の温度補償型水晶発振器に用いられる関数発生回路の第１の構成例を示す図であり、従来の関数発生回路は、１次温度特性の出力電流（Ｉｌｉｎ）または１次温度特性の出力電圧（Ｖｌｉｎ）を出力する温度センサ１０１と、温度センサ１０１からの１次温度特性の出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）を入力とし、それに比例した３次の温度特性電圧（Ｖｃｕｂ）を発生する３次関数発生回路１０２と、３次関数発生回路１０２の出力特性を調整する制御データ（例えば、３次関数の係数や定数など）を記録したＰＲＯＭ（プログラマブルロム）１０３から構成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、図１０は、従来の関数発生回路の第２の構成例を示す図であり、図９に示す温度センサ１０１をより具体的な回路例で示したものである。この温度センサ１０１には、ＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３から構成される第１のカレントミラー回路が内蔵され、親側となるＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタには抵抗Ｒ１が接続され、第１の子側となるＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタには抵抗Ｒ２が接続され、第２の子側となるＮＰＮトランジスタＱ３のエミッタには抵抗Ｒ３が接続されている。
【０００４】
ここで、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２は抵抗値およびその温度特性が同一の抵抗であり、抵抗Ｒ３は、抵抗Ｒ２と同じ抵抗値(Ｔｅｍｐ＝２７℃において)であるが、その温度特性が異なる抵抗である。また、第１のカレントミラー回路の親側のＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタに、温度変化に影響されない特性を持つ定電流Ｉ０が定電流源から流し込まれ、それに応じて、抵抗Ｒ２には電流Ｉ１（＝Ｉ０）が流れ、抵抗Ｒ３には該抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ２の抵抗値の温度変化に応じてＩ０から変化した電流Ｉ３が流れる。なお、Ｒ３の抵抗値＝Ｒ２の抵抗値（Ｔｅｍｐ＝２７℃）の場合は、Ｉ１＝Ｉ３となる。
【０００５】
また、温度センサ１０１にはＰＮＰトランジスタＱ４、Ｑ５から構成される第２のカレントミラー回路も内蔵され、第２のカレントミラー回路の親側のＰＮＰトランジスタＱ４のコレクタとベースは、第１のカレントミラー回路の第１の子側であるＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに接続され、第２のカレントミラー回路の子側のＰＮＰトランジスタＱ５のコレクタは、第１のカレントミラー回路の第２の子側であるＮＰＮトランジスタＱ３のコレクタに接続される。そして、ＰＮＰトランジスタＱ４のコレクタに電流Ｉ１（＝Ｉ０）が流れ、子側のＰＮＰトランジスタＱ５のコレクタに電流Ｉ２（＝Ｉ１）が流れる。なお、電流Ｉ１、Ｉ２は温度変化の影響を受けない定電流である。
【０００６】
このような構成により、第１のカレントミラー回路のエミッタ抵抗Ｒ２とＲ３の温度特性差で発生する電流Ｉ２とＩ３の電流誤差分（Ｉ２−Ｉ３）が、温度に対してほぼ１次に変化する１次温度特性の出力電流（Ｉｌｉｎ）として、温度センサ１０１から出力され、３次関数発生回路１０２に入力される（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
しかしながら、上記従来の関数発生回路にあっては、３次関数発生回路１０２の３次温度特性出力電圧の温度特性を評価し、その特性をＰＲＯＭ１０３に記録される制御データにより調整するには、実際に関数発生回路の周囲温度を変化させながら調整を行うしか方法がなく、その分、余計な時間と手間がかかり、コストアップの要因となっていたという事情があった。
【特許文献１】特許第３３１０５５０号公報
【特許文献２】特許第３１２９２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたものであって、関数発生回路の温度特性を所定温度で評価できる関数発生回路および関数発生回路の温度特性調整方法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】
【０００９】
本発明の関数発生回路は、
周囲温度に応じた温度特性信号を出力する温度センサと、
前記温度特性信号に基づいて、前記周囲温度に応じた特性を有する関数信号を発生する関数発生部と、
前記関数信号の特性を調整するための制御データを記録する調整データ記憶部と、
前記関数発生部の入力を変化させるための外部制御信号を入力する外部入力部とを備える。
【００１０】
この構成により、水晶発振回路の温度補償等に用いられる関数発生回路の温度特性を所定温度で評価することができる。
【００１１】
また、本発明の関数発生回路は、
前記外部入力部は前記温度センサに接続され、
前記温度センサは、入力される前記外部制御信号に応じて、前記周囲温度が所定温度の状態で前記所定温度からの所望温度ずれた温度に対応する前記温度特性信号と相関のある信号を出力するものである。
【００１２】
この構成により、温度センサに外部制御信号を入力して温度センサに所定温度からの所望温度ずれた温度に対応する温度特性信号と相関のある信号を出力することで、水晶発振回路の温度補償等に用いられる関数発生回路の温度特性を所定温度で評価することができる。
【００１３】
また、本発明の関数発生回路は、
前記温度センサは、
定電流源がコレクタに接続されるとともに、前記コレクタとベースが接続された第１導電型の第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのベースに、ベースが接続された第１導電型の第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのベースおよび前記第２のトランジスタのベースに、ベースが接続された第１導電型の第３のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのエミッタに接続された第１の抵抗と、
前記第２のトランジスタのエミッタに接続され、前記第１の抵抗と温度特性が略同一の第２の抵抗と、
前記第３のトランジスタのエミッタに接続され、前記第２の抵抗と前記所定温度における抵抗値は略同一で、温度特性は異なる第３の抵抗と、
前記第２のトランジスタのコレクタに、コレクタおよびベースが接続された、前記第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第４のトランジスタと、
前記第３のトランジスタのコレクタに、コレクタが接続されるとともに、前記第４のトランジスタのベースに、ベースが接続された第２導電型の第５のトランジスタと、
前記第３のトランジスタのコレクタと、前記第５のトランジスタのコレクタとの間に接続された、前記温度特性信号を出力する出力端子と、
を有し、
前記外部入力部は、前記第３のトランジスタのエミッタと、前記第３の抵抗との間に接続されるものである。
【００１４】
この構成により、外部入力部を第３のトランジスタのエミッタと第３の抵抗との間に接続し、この外部入力部から外部制御信号を入力して温度センサに所定温度からの所望温度ずれた温度に対応する温度特性信号と相関のある信号を出力することで、関数発生回路の温度特性を所定温度で評価することができる。
【００１５】
また、本発明の関数発生回路は、
前記温度センサは、
定電流源がコレクタに接続されるとともに、前記コレクタとベースが接続された第１導電型の第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのベースに、ベースが接続された第１導電型の第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのベースおよび前記第２のトランジスタのベースに、ベースが接続された第１導電型の第３のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのエミッタに接続された第１の抵抗と、
前記第２のトランジスタのエミッタに接続され、前記第１の抵抗と温度特性が略同一の第２の抵抗と、
前記第３のトランジスタのエミッタに接続され、前記第２の抵抗と温度特性が異なる第３の抵抗と、
前記第２のトランジスタのコレクタに、コレクタおよびベースが接続された、前記第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第４のトランジスタと、
前記第３のトランジスタのコレクタに、コレクタが接続されるとともに、前記第４のトランジスタのベースに、ベースが接続された第２導電型の第５のトランジスタと、
前記第４のトランジスタのエミッタに接続され、前記第３の抵抗と温度特性が略同一の第４の抵抗と、
前記第５のトランジスタのエミッタに接続され、前記第１の抵抗と温度特性が略同一の第５の抵抗と、
前記第３のトランジスタのコレクタと、前記第５のトランジスタのコレクタとの間に接続された、前記温度特性信号を出力する出力端子と、
を有し、
前記所定温度において、前記第２の抵抗の抵抗値と前記第３の抵抗の抵抗値との比が、前記第４の抵抗の抵抗値と前記第５の抵抗の抵抗値との比と略同一であり、
前記外部入力部は、前記第３のトランジスタのエミッタと、前記第３の抵抗との間に接続されるものである。
【００１６】
この構成により、温度センサの感度を高くすることができ、それぞれの抵抗の抵抗値を小さくすることができ、尚且つ前記定電流源の電流値を少なくすることができるため、装置の小型化と省電力化を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の関数発生回路は、
前記温度センサは、
定電流源がドレインに接続されるとともに、前記ドレインとゲートが接続された第１導電型の第１のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第１導電型の第２のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのゲートおよび前記第２のトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第１導電型の第３のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのソースに接続された第１の抵抗と、
前記第２のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第１の抵抗と温度特性が略同一の第２の抵抗と、
前記第３のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第２の抵抗と前記所定温度における抵抗値は略同一で、温度特性は異なる第３の抵抗と、
前記第２のＭＯＳトランジスタのドレインに、ドレインおよびゲートが接続された前記第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第４のＭＯＳトランジスタと、
前記第３のＭＯＳトランジスタのドレインに、ドレインが接続されるとともに、前記第４のＭＯＳトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第２導電型の第５のＭＯＳトランジスタと、
前記第３のＭＯＳトランジスタのドレインと、前記第５のＭＯＳトランジスタのドレインとの間に接続された、前記温度特性信号を出力する出力端子と、
を有し、
前記外部入力部は、前記第３のＭＯＳトランジスタのソースと、前記第３の抵抗との間に接続されるものである。
【００１８】
この構成により、外部入力部を第３のＭＯＳトランジスタのソースと第３の抵抗との間に接続し、この外部入力部から外部制御信号を入力して温度センサに所定温度からの所望温度ずれた温度に対応する温度特性信号と相関のある信号を出力することで、関数発生回路の温度特性を所定温度で評価することができる。
【００１９】
また、本発明の関数発生回路は、
前記温度センサは、
定電流源がドレインに接続されるとともに、前記ドレインとゲートが接続された第１導電型の第１のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第１導電型の第２のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのゲートおよび前記第２のトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第１導電型の第３のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタのソースに接続された第１の抵抗と、
前記第２のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第１の抵抗と温度特性が略同一の第２の抵抗と、
前記第３のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第２の抵抗と温度特性が異なる第３の抵抗と、
前記第２のＭＯＳトランジスタのドレインに、ドレインおよびゲートが接続された前記第１導電型と異なる導電型である第２導電型の第４のＭＯＳトランジスタと、
前記第３のＭＯＳトランジスタのドレインに、ドレインが接続されるとともに、前記第４のＭＯＳトランジスタのゲートに、ゲートが接続された第２導電型の第５のＭＯＳトランジスタと、
前記第４のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第３の抵抗と抵抗値および温度特性が略同一の第４の抵抗と、
前記第５のＭＯＳトランジスタのソースに接続され、前記第１の抵抗と抵抗値および温度特性が略同一の第５の抵抗と、
前記第３のＭＯＳトランジスタのドレインと、前記第５のＭＯＳトランジスタのドレインとの間に接続された、前記温度特性信号を出力する出力端子と、
を有し、
前記所定温度において、前記第２の抵抗の抵抗値と前記第３の抵抗の抵抗値との比が、前記第４の抵抗の抵抗値と前記第５の抵抗の抵抗値との比と略同一であり、
前記外部入力部は、前記第３のＭＯＳトランジスタのソースと、前記第３の抵抗との間に接続されるものである。
【００２０】
この構成により、温度センサの感度を高くすることができ、それぞれの抵抗の抵抗値を小さくすることができ、尚且つ前記定電流減の電流値を少なくすることができるため、装置の小型化と省電力化を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の関数発生回路は、前記外部入力部からの前記外部制御信号および前記温度特性信号のいずれか一方を選択して前記関数発生部に出力する選択部を更に備える。
【００２２】
この構成により、関数発生部に直接外部制御信号を入力して温度センサに所定温度からの所望温度ずれた温度に対応する温度特性信号と相関のある信号を出力することで、関数発生回路の温度特性を所定温度で評価することができる。
【００２３】
また、本発明の関数発生回路において、前記関数信号は３次関数特性を有する。
【００２４】
この構成により、３次関数の周波数−温度特性を有する水晶振動子等を用いた発振器に用いられても、所定温度で関数発生回路の温度特性を評価することができる。
【００２５】
本発明の温度補償型水晶発振回路は、前記関数発生回路と、前記関数発生回路が出力する前記関数信号に基づいて発振周波数が調整される発振回路とを備える。
【００２６】
この構成により、温度補償型水晶発振回路に用いられる関数発生回路の温度特性を所定温度で評価することができる。
【００２７】
本発明の水晶発振モジュールは、前記温度補償型水晶発振回路と、水晶振動子とを備える。
【００２８】
この構成により、水晶発振モジュールに用いられる関数発生回路の温度特性を所定温度で評価することができる。
【００２９】
本発明の通信端末は、前記水晶発振モジュールを備える。
【００３０】
この構成により、所定温度で温度特性の評価が可能で精度の高い水晶発振モジュールを備えた通信端末を提供することができる。
【００３１】
また、本発明の通信端末は、前記温度補償型水晶発振回路と、水晶振動子とを備える。
【００３２】
この構成により、所定温度で温度特性の評価が可能で精度の高い温度補償型水晶発振回路を備えた通信端末を提供することができる。
【００３３】
本発明の関数発生回路の温度特性調整方法は、周囲温度に応じた温度特性信号を出力する温度センサと、前記温度センサの出力信号に基づいて関数信号を発生する関数発生部と、前記関数信号を調整するための制御データを記録する調整データ記憶部と、を備える関数発生回路の温度特性調整方法であって、
前記周囲温度が所定温度の状態で前記温度センサに外部制御信号を入力するステップと、
前記入力された外部制御信号に応じた前記温度特性信号が出力され、前記温度特性信号に応じた前記関数信号を発生するステップと、
を備える。
【００３４】
この構成により、所定温度で温度特性の調整が可能な関数発生回路の温度特性調整方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、関数発生回路の温度特性を所定温度で評価できる関数発生回路および関数発生回路の温度特性調整方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するための関数発生回路の概略構成を示す図であり、たとえば、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）に用いられる関数発生回路である。図１に示すように、本実施形態の関数発生回路は、温度センサ１と、３次関数発生回路２と、調整データ記憶回路３と、外部制御端子４とを備える。
【００３７】
温度センサ１は、周囲温度に応じた温度特性信号、たとえば、温度に比例した１次温度特性の出力電流（Ｉｌｉｎ）または１次温度特性の出力電圧（Ｖｌｉｎ）を出力する。３次関数発生回路２は、温度特性信号に基づいて周囲温度に応じた特性を有する関数信号、たとえば、温度センサ１からの１次温度特性の出力電流（Ｉｌｉｎ）または１次温度特性の出力電圧（Ｖｌｉｎ１）を入力とし、それに比例した３次の温度特性電圧（Ｖｃｕｂ）を発生する。
【００３８】
調整データ記憶回路３はＰＲＯＭ（プログラマブルロム）やＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等を有し、３次関数発生回路２の出力特性を、ＰＲＯＭなど記録された制御データ（例えば、３次関数の係数や定数など）により調整する。
【００３９】
また、温度センサ１には、外部制御端子４が設けられ、外部制御端子４に外部制御信号、たとえば、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）を印加することにより、所定温度（例えば、常温Ｔ０）での温度センサ１の出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）の値を可変に調整できる、すなわち、３次関数発生回路２の入力を変化させることが可能な機能が付加されている。なお、本実施形態では、所定温度を常温Ｔ０（例えば、２７℃）とした場合について説明するが、これに限られるものではない。
【００４０】
この構成により、外部制御端子４から制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）を入力し、温度センサ１の温度特性と相関が取れるように、出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）の値を変化させる。これにより、３次関数発生回路２が発生する３次温度特性電圧の特性を常温で擬似的に評価し、その特性を調整データ記憶回路３に記録された制御データ（例えば、３次関数の係数や定数など）により調整することができる。このため、この３次関数発生回路の温度特性を常温で調整することにより、たとえば、ＴＣＸＯとして水晶と合わせて製品を作る際の水晶発振回路の発振周波数の温度補償調整を常温で行うことができる。
【００４１】
図２は温度センサ１の第１の回路構成例を示す図であり、図１に示す温度センサ１をより具体的な回路例で示したものである。この温度センサ１には、ＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３を有する第１のカレントミラー回路が内蔵され、親側となるＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタには抵抗Ｒ１が接続され、第１の子側となるＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタには抵抗Ｒ２を接続され、第２の子側となるＮＰＮトランジスタＱ３のエミッタには抵抗Ｒ３が接続される。
【００４２】
ここで、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２は抵抗値およびその温度特性が略同一の抵抗であり、抵抗Ｒ３は、抵抗Ｒ２と常温において略同一の抵抗値を有するが、その温度特性が異なる抵抗である。
【００４３】
なお、第１のカレントミラー回路の親側のＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタに、温度変化に影響されない特性を持つ定電流Ｉ０が流し込まれ、それに応じて、抵抗Ｒ２には電流Ｉ１（＝Ｉ０）が流れ、抵抗Ｒ３には該抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ２の抵抗値の温度変化に応じた電流Ｉ３が流れる。なお、Ｒ３＝Ｒ２（Ｔ０）の場合は、Ｉ１＝Ｉ３となる。
【００４４】
また、温度センサ１にはＮＰＮトランジスタＱ４、Ｑ５を有する第２のカレントミラー回路も内蔵される。第２のカレントミラー回路の親側のＰＮＰトランジスタＱ４のコレクタとベースは、第１のカレントミラー回路の第１の子側であるＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに接続される。
【００４５】
第２のカレントミラー回路の子側のＰＮＰトランジスタＱ５のコレクタは、第１のカレントミラー回路の第２の子側であるＮＰＮトランジスタＱ３のコレクタに接続される。そして、親側のＰＮＰトランジスタＱ４のコレクタに電流Ｉ１（＝Ｉ０）が流れ、子側のＰＮＰトランジスタＱ５のコレクタに電流Ｉ２（＝Ｉ１）が流れる。なお、電流Ｉ１、Ｉ２は温度変化の影響を受けない定電流である。
【００４６】
このような構成により、第１のカレントミラー回路のエミッタ抵抗Ｒ２とＲ３の温度特性差で発生する電流Ｉ２とＩ３の電流誤差分（Ｉ２−Ｉ３）が、温度に対してほぼ１次に変化する温度センサ１の出力電流（Ｉｌｉｎ）として出力される。
【００４７】
そして、第１のカレントミラー回路の第２の子側のＮＰＮトランジスタＱ３のエミッタ抵抗Ｒ３に接続された外部制御端子４から、常温で制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）を入力し、温度センサ１の温度特性と相関が取れるように、出力電流（Ｉｌｉｎ）の値を変化させることにより、３次関数発生回路２が発生する３次温度特性電圧の特性を常温で擬似的に評価し、その特性を調整データ記憶回路３に記録された制御データにより調整する。
【００４８】
次に、図２に示す温度センサの具体的な動作及び温度特性の調整の原理について説明する。
【００４９】
図７（ａ）は、温度に対する温度センサ１の出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）の出力特性を示している。この特性の具体例を、図２に示す温度センサ回路の動作で説明する。
【００５０】
図２の温度センサ内のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３を有する第１のカレントミラー回路において、ＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタには、略同一の温度特性を持つ略同一の抵抗値の抵抗Ｒ１とＲ２が接続されているので、抵抗Ｒ２にはＩ０と略同一の温度変化に影響されない特性を持つ定電流Ｉ１が流れている（Ｉ１＝Ｉ０）。
【００５１】
ＮＰＮトランジスタＱ３のエミッタには、Ｑ１およびＱ２のエミッタに接続された抵抗Ｒ１、Ｒ２とは常温Ｔ０の抵抗値は略同一で、温度特性が異なる抵抗Ｒ３が接続されているので、Ｉ３には、常温から温度がずれたときに、抵抗Ｒ３とＲ２の温度特性差分だけＩ０から電流が変化した電流が流れる。また、電流Ｉ２は、Ｉ１をＰＮＰトランジスタＱ４、Ｑ５を有する第２のカレントミラー回路でミラーされた電流なので、Ｉ１同様、温度変化の影響を受けない定電流である。
【００５２】
ここで、抵抗Ｒ２の１次の温度特性係数をΔｒ１ｔ、抵抗Ｒ３の１次の温度特性係数をΔｒ２ｔとすると電流Ｉ３は、温度Ｔに対して式（１）で表され、また、Ｉ２は式（２）で表される。
Ｉ３  ≒  ｛１−（Ｔ−Ｔ０）×(Δｒ２ｔ−Δｒ１ｔ)｝×Ｉ０    ・・・  （１）
Ｉ２  ＝  Ｉ０                                                ・・・  （２）
【００５３】
そして、温度センサ１の出力には、温度の変化に対するＩ２とＩ３の電流誤差分が、出力電流Ｉｌｉｎとして出力されるので、上記式（１）、（２）より、Ｉｌｉｎは、式（３）で表される。
Ｉｌｉｎ  ＝  Ｉ２−Ｉ３
≒  （Ｔ−Ｔ０）×(Δｒ２ｔ−Δｒ１ｔ)×Ｉ０        ・・・  （３）
【００５４】
したがって、Ｉｌｉｎは、図７（ａ）で示すように、温度Ｔに対して１次に変化する出力電流特性を示す。
【００５５】
図７（ｂ）は、温度Ｔに対する３次関数発生回路２の出力電圧(Ｖｃｕｂ)の出力特性を示している。この特性の具体例を、図２に示す回路例の動作で説明する。３次関数発生回路２は、その入力の入力電流値の３乗に比例する成分と、１乗に比例する成分と、０乗に比例する成分を足し合わせた出力電圧(Ｖｃｕｂ)を出力する。
【００５６】
ここで、３乗の比例係数をα、１乗の比例係数をβ、０乗の比例係数をγとすると、入力電流Ｉｌｉｎは式（３）で表せるので、出力電圧(Ｖｃｕｂ)は、式（４）で表され、Ｖｃｕｂは、図７（ｂ）で示すように、温度に対して３次に変化する出力電圧特性を示す。
Ｖｃｕｂ  ＝  α×（Ｉｌｉｎ）３＋β×Ｉｌｉｎ＋γ
≒  α×｛（Ｔ−Ｔ０）×(Δｒ２ｔ−Δｒ１ｔ)×Ｉ０｝３
＋β×｛（Ｔ−Ｔ０）×(Δｒ２ｔ−Δｒ１ｔ)×Ｉ０｝＋γ  （４）
【００５７】
次に、温度センサ１の外部制御端子４に、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）を入力し、温度センサの出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）を変化させる場合の例について説明する。
【００５８】
図７（ｃ）は、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）に対する温度センサの出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）の出力特性を示している。この特性の具体例について、図２に示す温度センサ回路の動作で説明する。
【００５９】
外部制御端子４は、ＮＰＮトランジスタＱ３とエミッタ抵抗Ｒ３の間に接続されており、この外部制御端子４に、例えば、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）を常温時（Ｔ＝Ｔ０）に入力すると、ＶｉｎｐｕｔとＶｉｎｐｕｔが入力される前のＱ３のエミッタ電圧ＶＥｄｅｆとの差分をＩ０で割った分だけ、Ｒ３の抵抗値が変化したのと等価になる。
【００６０】
したがって、電流Ｉ３は式（５）で表される。ここで、ＶＥｄｅｆは式（６）で表される。
Ｉ３  ≒  ｛１−（Ｖｉｎｐｕｔ−ＶＥｄｅｆ）／(Ｉ０×Ｒ３)｝×Ｉ０    （５）
ＶＥｄｅｆ  ＝  Ｉ０×Ｒ３                                    ・・・  （６）
【００６１】
よって、この時、温度センサ１の出力電流Ｉｌｉｎは、式（２）、（５）、（６）より、式（７）で表される。したがって、出力電流Ｉｌｉｎは、図７（ｃ）で示すように、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）に対して１次に変化する特性を示す。
Ｉｌｉｎ  ＝  Ｉ２−Ｉ３
≒  （Ｖｉｎｐｕｔ／Ｒ３）−Ｉ０                    ・・・  （７）
【００６２】
図７（ｅ）は、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）に対する３次関数発生回路２の出力電圧（Ｖｃｕｂ）の出力特性を示している。この特性の具体例を、図２に示す温度センサ１の回路の動作で説明する。これは、図７（ｂ）と同様に、出力電圧(Ｖｃｕｂ)は、入力電流Ｉｌｉｎが式（７）で表せることから、式（８）で表される。
Ｖｃｕｂ  ＝  α×Ｉｌｉｎ３＋β×Ｉｌｉｎ＋γ
≒  α×(Ｖｉｎｐｕｔ／Ｒ３−Ｉ０)３
＋β×(Ｖｉｎｐｕｔ／Ｒ３−Ｉ０)＋γ  ・・・  （８）
【００６３】
したがって、出力電圧（Ｖｃｕｂ）は、図７（ｅ）で示すような、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）に対して３次に変化する出力電圧となる。上記のことから、温度Ｔと制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）の両方に対して、出力電圧（Ｖｃｕｂ）は、３次で変化する特性を持っていることが分かる。
【００６４】
ここで、図２における３次の出力電圧（Ｖｃｕｂ）に対する温度Ｔと制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）の相関は、図７（ｄ）の様に表せる。この具体例も図２の実施例で説明すると、式（３）、（７）の関係から、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）は式（９）で表され、図７（ｄ）に示すように、１次の相関で表せることが分かる。
Ｖｉｎｐｕｔ  ＝  ｛１＋（Δｒ２ｔ−Δｒ１ｔ）×（Ｔ−Ｔ０）｝
×Ｉ０×Ｒ３  ・・・  （９）
【００６５】
以上、図２を用いて、本実施形態の温度センサの回路構成の一例について説明したが、以下、温度センサの他の回路構成例について説明する。
【００６６】
例えば、図３に示す温度センサの第２の回路構成例では、温度センサ１ａをＭＯＳトランジスタで構成した例であり、図２に示す温度センサ１内のＮＰＮトランジスタをＮｃｈＭＯＳトランジスタに、ＰＮＰトランジスタをＰｃｈＭＯＳトランジスタに置き換えたものである。なお、特性、効果は、図２に示す温度センサ１と同等である。このように、温度センサ１ａをＭＯＳトランジスタで構成すると、関数発生回路を半導体基板上に集積化する場合に、集積度の向上および製造コストの削減が図れる。
【００６７】
また、図４に示す温度センサの第３の回路構成例は、第２のカレントミラー回路の親側のＰＮＰトランジスタＱ４のエミッタに、第１のカレントミラー回路の第２の子側のＮＰＮトランジスタＱ３のエミッタに挿入された抵抗Ｒ３と略同一の温度特性の抵抗Ｒ４を挿入する。また、第２のカレントミラー回路の子側のＰＮＰトランジスタＱ５のエミッタに、第１のカレントミラー回路の第１の子側のＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタに挿入された抵抗Ｒ２と略同一の温度特性の抵抗Ｒ５を挿入したものである。
【００６８】
ここで、常温Ｔ０において、抵抗Ｒ４の抵抗値と抵抗Ｒ５の抵抗値との比は、抵抗Ｒ２の抵抗値と抵抗Ｒ３の抵抗値との比と略同一である。
【００６９】
これにより、温度センサ１ｂの温度特性による出力電流（Ｉｌｉｎ）が、図２に示した温度センサ１と比べて約２倍となるが、その他の特性、効果は、図２に示した温度センサ１と同等である。
【００７０】
なお、図４に示す温度センサ１ｂの例では、温度センサ１の出力電流（Ｉｌｉｎ）の温度特性が、図２に示した温度センサ１と比べて約２倍となる（感度が高くなる）ことにより、抵抗Ｒ１〜Ｒ６の抵抗値を小さくすることができ、抵抗素子側を小さくする（または、温度センサ１を半導体基板に集積する場合は、抵抗のための面積を小さくする）ことが可能になり、また同時に定電流（Ｉ０）の電流値を少なくすることができるので、装置の小型化と省電力化を図ることができる。
【００７１】
また、図５に示す温度センサの第４の回路構成例では、温度センサ１ｃの構成を、図４に示す温度センサ１ｂのＮＰＮトランジスタをＮｃｈＭＯＳトランジスタに置き換え、ＰＮＰトランジスタをＰｃｈＭＯＳトランジスタに置き換えたものであり、特性、効果は、図４に示すものと同等である。
【００７２】
なお、図８は、図４に示した関数発生回路を実際に作成し、出力電圧Ｖｃｕｂの温度特性を測定した結果と、常温において制御電圧Ｖｉｎｐｕｔを変化させた時の出力電圧Ｖｃｕｂの出力特性を測定した結果を、上記式（９）の関係より、Ｖｉｎｐｕｔの電圧値を温度Ｔに換算した場合の結果として表したものである。図８より、出力電圧Ｖｃｕｂの温度特性を測定した結果と、常温で制御電圧Ｖｉｎｐｕｔを変化させて測定した出力電圧Ｖｃｕｂの出力電圧の結果は、ほぼ一致していることが分かる。
【００７３】
このような第１の実施形態の関数発生回路によれば、温度センサの外部制御端子４から制御信号、すなわち、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）を入力し、温度センサ１の出力信号、すなわち、出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）の温度特性と相関が取れるように、出力信号を変化させることにより、３次関数発生回路２の３次温度特性電圧の温度特性を常温で擬似的に評価し、また、調整データ記憶回路３により出力特性の調整を行うことが可能になる。
【００７４】
したがって、関数発生回路が出力する出力信号に基づいて発振周波数が調整される温度補償型水晶発振回路や、この温度補償型水晶発振回路と水晶振動子とを備える水晶発振モジュールとして製造する際に、水晶発振回路の発振周波数の温度補償調整を常温で行うことが可能になる。
【００７５】
特に、携帯電話等の通信装置は、水晶発振回路の特性のばらつきは通信品質に重大な影響をもたらすため、高精度の水晶発振回路が求められる。したがって、この水晶発振回路の温度補償が重要となるが、この温度補償調整を常温で行うことにより周囲温度を実際に変化させる必要がなくなるので、製造に要する時間および工程を削減することができる。ここで、通信装置には、水晶発振回路と水晶振動子を別個に設けてもよいし、水晶発振回路と水晶振動子を含むモジュールとして設けてもよい。
【００７６】
なお、図２ないし図５では温度センサ１の電圧入力／電流出力の具体的な回路例を示したが、これらの構成に限られるものではなく、制御信号および出力信号は電圧および電流のいずれでも構わない。
【００７７】
（第２の実施形態）
第１の実施の形態では、温度センサ１に外部制御端子４を設けて、温度センサ１からの出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）を変化させる例について示したが、本発明の第２の実施の形態では、温度センサは従来のままとし、３次関数発生回路２の入力電流もしくは入力電圧を直接可変する例について説明する。
【００７８】
図６は、本発明の第２の実施形態を説明するための関数発生回路の概略構成例を示す図である。第１の実施形態で説明した図１と重複する部分には同一の符号を付す。図６に示すように第２の実施形態の関数発生回路は、温度センサ１ｄと、３次関数発生回路２と、調整データ記憶回路３とを備える。
【００７９】
温度センサ１ｄは、周囲温度に応じた温度特性信号、たとえば、温度に比例した１次温度特性電流（Ｉｌｉｎ）または１次温度特性電圧（Ｖｌｉｎ）を出力する。３次関数発生回路２は、温度特性信号に基づいて周囲温度に応じた特性を有する関数信号、たとえば、温度センサ１ｄからの１次温度特性電流（Ｉｌｉｎ）または１次温度特性電圧（Ｖｌｉｎ１）を入力とし、それに比例した３次の温度特性電圧（Ｖｃｕｂ）を発生する。
【００８０】
調整データ記憶回路３は、ＰＲＯＭやＲＡＭ等を有し、３次関数発生回路２の出力特性をＰＲＯＭやＲＡＭなどに記録された制御データ（例えば、３次関数の係数や定数など）により調整する。
【００８１】
また、温度センサ１ｄの出力と３次関数発生回路２の入力との間には、接続と開放を切り換えるスイッチＳＷ１が挿入され、また、３次関数発生回路２の入力にスイッチＳＷ２を介して直接つながる外部制御端子５が設けられる。常温でその外部制御端子５から外部制御信号、たとえば、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）もしくは制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）を印加して３次関数発生回路２の入力電流もしくは入力電圧を直接可変できる機能を付加している。
【００８２】
この構成により、ＳＷ１がオンでＳＷ２がオフの状態では、温度センサ１ｄからの出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）を３次関数発生回路２に入力し、温度センサ１ｄの通常の温度変化に対する３次温度特性電圧（Ｖｃｕｂ）を発生させるように動作させる。そして、ＳＷ１がオフでＳＷ２がオンの状態のときに、外部制御端子５から制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）を入力し、温度センサ１ｄの出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）の温度特性と相関が取れるように、３次関数発生回路２の出力電圧（Ｖｃｕｂ）を変化させことにより、３次関数発生回路２が発生する３次温度特性電圧の温度特性を常温で擬似的に評価する。また、その特性を調整データ記憶回路３に記録される制御データ（例えば、３次関数の係数や定数など）により調整する。
【００８３】
次に、図６に示す関数発生回路の具体的な動作及び温度特性の調整の原理について説明する。
【００８４】
図７（ａ）は、温度Ｔに対する温度センサ１ｄの出力電流（Ｉｌｉｎ）もしくは出力電圧（Ｖｌｉｎ）の特性を示している。ここで、温度センサ１ｄは、その出力に温度に対して１次の特性を持った電流もしくは電圧を出力するので、Ｂ１、Ｂ２を１次の温度係数、Ｉ０、Ｖ０をＩｌｉｎ及びＶｌｉｎの常温でのオフセットとすると、ＩｌｉｎまたはＶｌｉｎは、式（１０）、（１１）の１次の特性で表される。
Ｉｌｉｎ  ＝  Ｂ１×（Ｔ−Ｔ０）＋Ｉ０                      ・・・  （１０）
Ｖｌｉｎ  ＝  Ｂ２×（Ｔ−Ｔ０）＋Ｖ０                      ・・・  （１１）
【００８５】
ＳＷ１がオンしてＳＷ２がオフしているときには、式（１０）もしくは式（１１）で表される電流または電圧が３次関数発生回路２に入力される。そして、３次関数発生回路２は、その入力の入力電流値もしくは電圧値の３乗に比例する成分と１乗に比例する成分と０乗に比例する成分を足し合わせた出力電圧(Ｖｃｕｂ)を出力する。したがって、３乗の比例係数をα１、α２、１乗の比例係数をβ１、β２、０乗の比例係数をγ１、γ２とすると、出力電圧(Ｖｃｕｂ)は、式（１２）または（１３）で表され、図７（ｂ）に示すような、温度に対して３次に変化する出力特性を示す。
Ｖｃｕｂ  ＝  α１×Ｉｌｉｎ３＋β１×Ｉｌｉｎ＋γ１
≒  α１×{Ｂ１×（Ｔ−Ｔ０）＋Ｉ０}３
＋β１×{Ｂ１×（Ｔ−Ｔ０）＋Ｉ０}＋γ１  ・・・  （１２）
Ｖｃｕｂ  ＝  α２×Ｖｌｉｎ３＋β２×Ｖｌｉｎ＋γ２
≒  α２×{Ｂ２×（Ｔ−Ｔ０）＋Ｖ０}３
＋β２×{Ｂ２×（Ｔ−Ｔ０）＋Ｖ０}＋γ２  ・・・  （１３）
【００８６】
図７（ｃ）は、ＳＷ１がオフしＳＷ２がオンしているときの制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）に対する３次関数発生回路２の入力電流（Ｉｌｉｎ）または入力電圧（Ｖｌｉｎ）の特性を示している。この時、外部制御端子５は３次関数発生回路２の入力と直接接続されているので、ＶｌｉｎまたはＩｌｉｎは、式（１４）または（１５）で表せる。
Ｖｌｉｎ  ＝  Ｖｉｎｐｕｔ                                  ・・・  （１４）
Ｉｌｉｎ  ＝  Ｉｉｎｐｕｔ                                  ・・・  （１５）
【００８７】
したがって、出力電圧(Ｖｃｕｂ)は、式（１６）または（１７）で表され、図７（ｅ）で示すような、制御信号、すなわち、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）に対して３次に変化する出力特性を示す。
Ｖｃｕｂ  ＝  α１×Ｉｉｎｐｕｔ３＋β１×Ｉｉｎｐｕｔ＋γ１  ・・・（１６）
Ｖｃｕｂ  ＝  α２×Ｖｉｎｐｕｔ３＋β２×Ｖｉｎｐｕｔ＋γ２  ・・・（１７）
【００８８】
上記のことから、温度Ｔと制御電圧(Ｖｉｎｐｕｔ)または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）の両方に対して、出力電圧(Ｖｃｕｂ)は、３次で変化する特性を持っていることが分かる。
【００８９】
ここで、図６における３次の出力電圧（Ｖｃｕｂ）に対する温度Ｔと制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）との相関は、式（１０）、（１４）または（１１）、（１５）の関係から、式（１８）または（１９）の関係が成立するので、図７（ｄ）に示すように、１次の相関で表すことができる。
Ｉｉｎｐｕｔ  ＝  Ｂ１×（Ｔ−Ｔ０）＋Ｉ０                  ・・・  （１８）
Ｖｉｎｐｕｔ  ＝  Ｂ２×（Ｔ−Ｔ０）＋Ｖ０                  ・・・  （１９）
【００９０】
このような第２の実施形態の関数発生回路によれば、外部制御端子側５から入力される制御信号、すなわち、制御電圧（Ｖｉｎｐｕｔ）または制御電流（Ｉｉｎｐｕｔ）を、温度センサ１ｄの出力信号、すなわち、出力電流（Ｉｌｉｎ）または出力電圧（Ｖｌｉｎ）の温度特性と相関が取れるように変化させることにより、３次関数発生回路２が発生する３次温度特性電圧の温度特性を常温で擬似的に評価し、調整データ記憶回路３に記録する制御データ（例えば、３次関数の係数や定数など）により、３次関数発生回路２の特性を調整することができる。
【００９１】
したがって、関数発生回路が出力する出力信号に基づいて発振周波数が調整される温度補償型水晶発振回路や、この温度補償型水晶発振回路と水晶振動子とを備える水晶発振モジュールとして製造する際に、水晶発振回路の発振周波数の温度補償調整を常温で行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の関数発生回路およびその温度特性調整方法は、関数発生回路の温度特性を所定温度で評価できる効果を有し、温度補償型水晶発振回路や温度補償型水晶発振回路と水晶振動子とを有する水晶発振モジュール、また、これらを備えた携帯電話等の通信装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための関数発生回路の構成例を示す図
【図２】温度センサの第１の回路構成例を示す図
【図３】温度センサの第２の回路構成例を示す図
【図４】温度センサの第３の回路構成例を示す図
【図５】温度センサの第４の回路構成例を示す図
【図６】本発明の第２の実施形態を説明するための関数発生回路の構成例を示す図
【図７】本発明の実施形態による関数発生回路の各部の出力信号の特性図
【図８】出力電圧Ｖｃｕｂの温度特性の測定結果を示す図
【図９】従来の関数発生回路の第１の構成例を示す図
【図１０】従来の関数発生回路の第２の構成例を示す図
【符号の説明】
【００９４】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  温度センサ
２  ３次関数発生回路
３  調整データ記憶回路
４、５  外部制御端子
Ｖｃｃ  電源電圧
Ｖｃｕｂ  ３次温度特性電圧
Ｉｌｉｎ  温度センサの出力電流
Ｖｌｉｎ  温度センサの出力電圧
Ｉｉｎｐｕｔ  制御電流
Ｖｉｎｐｕｔ  制御電圧
Ｑ１  第１のカレントミラー回路の親側のＮＰＮトランジスタ
Ｑ２  第１のカレントミラー回路の第１の子側のＮＰＮトランジスタ
Ｑ３  第１のカレントミラー回路の第２の子側のＮＰＮトランジスタ
Ｑ４  第２のカレントミラー回路の親側のＰＮＰトランジスタ
Ｑ５  第２のカレントミラー回路の子側のＰＮＰトランジスタ
Ｍ１  第１のカレントミラー回路の親側のＮｃｈＭＯＳトランジスタ
Ｍ２  第１のカレントミラー回路の第１の子側のＮｃｈＭＯＳトランジスタ
Ｍ３  第１のカレントミラー回路の第２の子側のＮｃｈＭＯＳトランジスタ
Ｍ４  第２のカレントミラー回路の親側のＰｃｈＭＯＳトランジスタ
Ｍ５  第２のカレントミラー回路の子側のＰｃｈＭＯＳトランジスタ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５  抵抗
ＳＷ１、ＳＷ２  スイッチ
【図１】
2005130372.tif 000003
【図２】
2005130372.tif 000004
【図３】
2005130372.tif 000005
【図４】
2005130372.tif 000006
【図５】
2005130372.tif 000007
【図６】
2005130372.tif 000008
【図７】
2005130372.tif 000009
【図８】
2005130372.tif 000010
【図９】
2005130372.tif 000011
【図１０】
2005130372.tif 000012