【手続補正書】
【提出日】平成19年5月21日(2007.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記第１および第２のＳＡＷ発振器の発振周波数を混合する混合器と、
前記混合器にて混合された信号から前記第１および第２のＳＡＷ発振器の発振周波数の差分を抽出するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタにて抽出された前記第１および第２のＳＡＷ発振器の発振周波数の差分を電圧に変換する周波数／電圧変換回路とをさらに備えることを特徴とする温度補償型発振器。
【請求項２】
前記第１および第２のＳＡＷ発振器は、頂点温度が同一で曲率が互いに異なる特性を持ち、前記電圧制御ＳＡＷ発振器は、温度特性が前記第１または第２のＳＡＷ発振器のいずれか一方と同じ特性を持つことを特徴とする請求項１記載の温度補償型発振器。
【請求項３】
半導体チップ上に積層され、２次の温度特性を持つ第１、第２および第３の弾性表面波装置と、
前記半導体チップに形成され、前記第１および第２の弾性表面波装置がそれぞれ組み込まれた第１および第２のＳＡＷ発振器の発振周波数の差分に対応した電圧に基づいて、前記第３の弾性表面波装置が組み込まれた電圧制御ＳＡＷ発振器の発振周波数を補正する発振周波数補正部とを備えることを特徴とする温度補償型発振器。
【請求項４】
前記弾性表面波装置は、
前記半導体チップ上に積層された前記薄膜圧電体と、
前記薄膜圧電体上に形成されたＩＤＴ電極とを備えることを特徴とする請求項３記載の温度補償型発振器。
【請求項５】
前記第１のＳＡＷ発振器は、
前記半導体チップに形成され、前記第１の弾性表面波装置が組み込まれた発振ループを構成する第１の帰還回路を備え、
前記第２のＳＡＷ発振器は、
前記半導体チップに形成され、前記第２の弾性表面波装置が組み込まれた発振ループを構成する第２の帰還回路を備え、
前記電圧制御ＳＡＷ発振器は、
前記半導体チップに形成され、前記第３の弾性表面波装置が組み込まれた発振ループを構成する第３の帰還回路と、
前記電圧制御ＳＡＷ発振器の発振周波数を制御する可変容量コンデンサとを備え、
前記発振周波数補正部は、
前記第１および第２のＳＡＷ発振器の発振周波数を混合する混合器と、
前記混合器にて混合された信号から前記第１および第２のＳＡＷ発振器の発振周波数の差分を抽出するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタにて抽出された前記第１および第２のＳＡＷ発振器の発振周波数の差分を電圧に変換する周波数／電圧変換回路とを備えることを特徴とする請求項４記載の温度補償型発振器。
【請求項６】
前記第１および第２のＳＡＷ発振器は、頂点温度が同一で曲率が互いに異なる特性を持ち、前記電圧制御ＳＡＷ発振器は、温度特性が前記第１または第２のＳＡＷ発振器のいずれか一方と同じ特性を持つことを特徴とする請求項４または５記載の温度補償型発振器。
【請求項７】
前記第１および第２の弾性表面波装置の薄膜圧電体は、ゼロ温度係数を持つ誘電体の組み合わせをそれぞれ有するとともに、前記誘電体の膜厚が互いに異なることを特徴とする請求項６記載の温度補償型発振器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る温度補償型発振器によれば、前記第１および第２のＳＡＷ発振器の発振周波数を混合する混合器と、前記混合器にて混合された信号から前記第１および第２のＳＡＷ発振器の発振周波数の差分を抽出するローパスフィルタと、前記ローパスフィルタにて抽出された前記第１および第２のＳＡＷ発振器の発振周波数の差分を電圧に変換する周波数／電圧変換回路とをさらに備えることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、弾性表面波装置Ｗ３の櫛形電極間には、帰還ループを構成する３段構成のインバータＮ７〜Ｎ９が接続されるとともに、１組の櫛形電極にはバリキャップＣｇ、Ｃｄがそれぞれ接続され、弾性表面波装置Ｗ３、インバータＮ７〜Ｎ９およびバリキャップＣｇ、Ｃｄにて電圧制御ＳＡＷ発振器Ｓ３が構成されている。また、弾性表面波装置Ｗ３の櫛形電極間には抵抗３２が接続されている。なお、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はなくてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、ＳＡＷ発振器Ｓ１、Ｓ２の発振周波数ｆ１、ｆ２を混合する混合器Ｂ１、混合器Ｂ１にて混合された信号からＳＡＷ発振器Ｓ１、Ｓ２の発振周波数の差分（ｆ１−ｆ２）を抽出するローパスフィルタＢ２、ＳＡＷ発振器Ｓ１、Ｓ２の発振周波数の差分（ｆ１−ｆ２）を電圧に変換する周波数／電圧変換回路Ｂ３および周波数／電圧変換回路Ｂ３から出力された電圧のレベルをシフトさせるレベルコンバータＢ４が設けられている。そして、レベルコンバータＢ４の出力は、バリキャップＣｇ、Ｃｄの制御電圧端子に接続されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
そして、図１において、弾性表面波装置Ｗ１からの出力はインバータＮ１〜Ｎ３を介して帰還され、発振周波数ｆ１の信号が混合器Ｂ１に入力される。また、弾性表面波装置Ｗ２からの出力はインバータＮ４〜Ｎ６を介して帰還され、発振周波数ｆ２の信号が混合器Ｂ１に入力される。
そして、発振周波数ｆ１、ｆ２の信号が混合器Ｂ１に入力されると、これらの発振周波数ｆ１、ｆ２の和（ｆ１＋ｆ２）の信号と、これらの発振周波数ｆ１、ｆ２の差分（ｆ１−ｆ２）の信号が生成され、これらの信号がローパスフィルタＢ２に入力される。そして、発振周波数ｆ１、ｆ２の和（ｆ１＋ｆ２）の信号と、これらの発振周波数ｆ１、ｆ２の差分（ｆ１−ｆ２）の信号がローパスフィルタＢ２に入力されると、発振周波数ｆ１、ｆ２の和（ｆ１＋ｆ２）の信号が遮断され、発振周波数の差分（ｆ１−ｆ２）が抽出される。そして、ローパスフィルタＢ２にて抽出された発振周波数の差分（ｆ１−ｆ２）は、周波数／電圧変換回路Ｂ３に入力され、周波数／電圧変換回路Ｂ３に発振周波数の差分（ｆ１−ｆ２）が電圧に変換される。そして、周波数／電圧変換回路Ｂ３にて得られた電圧は、レベルコンバータＢ４にて電圧のレベルがシフトされた後、バリキャップＣｇ、Ｃｄに制御電圧として入力される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
そして、ＳＡＷ発振器Ｓ１、Ｓ２の発振周波数ｆ１、ｆ２の差分（ｆ１−ｆ２）が発生すると、発振周波数ｆ１、ｆ２の差分（ｆ１−ｆ２）が周波数／電圧変換回路Ｂ３にて電圧に変換される。そして、発振周波数ｆ１、ｆ２の差分（ｆ１−ｆ２）に対応した電圧がレベルコンバータＢ４を介してバリキャップＣｇ、Ｃｄに入力される。
ここで、バリキャップＣｇ、Ｃｄは、制御電圧が高くなると容量が小さくなる。このため、バリキャップＣｇ、Ｃｄに入力される制御電圧が高くなると、図３（ｂ）に示すように、弾性表面波装置Ｗ３の発振周波数ｆ３は上昇する。この結果、図３（ｃ）に示すように、温度上昇による弾性表面波装置Ｗ３の発振周波数ｆ３の低下を抑制することができ、温度変化による発振周波数変動を低減させることが可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
そして、ＳＡＷ発振器Ｓ１、Ｓ２の発振周波数ｆ１、ｆ２の差分（ｆ１−ｆ２）が発生すると、発振周波数ｆ１、ｆ２の差分（ｆ１−ｆ２）が周波数／電圧変換回路Ｂ３にて電圧に変換される。そして、発振周波数ｆ１、ｆ２の差分（ｆ１−ｆ２）に対応した電圧がレベルコンバータＢ４を介してバリキャップＣｇ、Ｃｄに入力される。
そして、発振周波数ｆ１、ｆ２の差分（ｆ１−ｆ２）に対応した電圧がバリキャップＣｇ、Ｃｄに入力されると、弾性表面波装置Ｗ３の発振周波数ｆ３は上昇する。この結果、図３（ｃ）に示すように、温度上昇による弾性表面波装置Ｗ３の発振周波数ｆ３の低下を抑制することができ、温度変化による発振周波数変動を低減させることが可能となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
なお、インバータＮ１〜Ｎ９、混合器Ｂ１、ローパスフィルタＢ２、周波数／電圧変換回路Ｂ３、レベルコンバータＢ４、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびバリキャップＣｇ、Ｃｄを半導体チップに形成するとともに、これらの素子が形成された半導体チップ上に弾性表面波装置Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を積層するようにしてもよい。
図４は、図１の温度補償型発振器の構成例を示す断面図である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図４において、半導体基板１には素子形成領域２が設けられ、素子形成領域２にはトランジスタ、抵抗、容量などの素子が形成されている。また、素子形成領域２が設けられた半導体基板１上には層間絶縁膜３が形成され、層間絶縁膜３には、素子形成領域２に接続された配線層４が形成されている。また、層間絶縁膜３上には、配線層４に接続されたパッド電極５が形成されている。そして、素子形成領域２に形成された素子および配線層４にて、図１のインバータＮ１〜Ｎ９、混合器Ｂ１、ローパスフィルタＢ２、周波数／電圧変換回路Ｂ３、レベルコンバータＢ４、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびバリキャップＣｇ、Ｃｄなどを構成することができる。なお、半導体基板１の材質としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＳｉＳｎ、ＰｂＳ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＺｎＳｅなどを用いることができる。