(57)【要約】【課題】ＭＥＭＳ振動子を用いて、発振周波数のばらつきを抑制した発振回路を提供すること。【解決手段】それぞれ第１端子及び第２端子を有し、それぞれ共振周波数が異なる複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４と、入力端子２１及び出力端子２２を有する増幅回路（反転増幅回路２０）と、複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４のうちの１つの第１端子と入力端子２１とを接続し、第２端子と出力端子２２とを接続することによって、複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４のうちの１つと増幅回路（反転増幅回路２０）とを接続する接続回路３０と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ第１端子及び第２端子を有し、それぞれ共振周波数が異なる複数のＭＥＭＳ振動子と、
入力端子及び出力端子を有する増幅回路と、
前記複数のＭＥＭＳ振動子のうちの１つの前記第１端子と前記入力端子とを接続し、前記第２端子と前記出力端子とを接続することによって、前記複数のＭＥＭＳ振動子のうちの１つと前記増幅回路とを接続する接続回路と、
を含む、発振回路。
【請求項２】
請求項１に記載の発振回路において、
前記接続回路は、
前記ＭＥＭＳ振動子の前記第１端子と前記入力端子との間の接続状態を切り換える第１スイッチと、前記ＭＥＭＳ振動子の前記第２端子と前記出力端子との間の接続状態を切り換える第２スイッチのうち少なくとも一方を含む、発振回路。
【請求項３】
請求項２に記載の発振回路において、
前記接続回路は、
前記第１スイッチと、前記第２スイッチと、を含む、発振回路。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記接続回路は、前記増幅回路と接続されなかった前記ＭＥＭＳ振動子の前記第１端子及び前記第２端子を、第１基準電位と接続する、発振回路。
【請求項５】
請求項４に記載の発振回路において、
前記接続回路は、
前記増幅回路と接続されなかった前記ＭＥＭＳ振動子の前記第１端子と前記第１基準電位との接続状態を切り換える第３スイッチと、
前記増幅回路と接続されなかった前記ＭＥＭＳ振動子の前記第２端子と前記第１基準電位との接続状態を切り換える第４スイッチと、を含む、発振回路。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発振回路において、
前記入力端子と第２基準電位との間に接続された第１キャパシターと、
前記出力端子と前記第２基準電位との間に接続された第２キャパシターと、を含む、発振回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）は、微小構造体形成技術の一つで、例えば、ミクロンオーダーの微細な電子機械システムを作る技術やその製品のことをいう。
【０００３】
特許文献１には、固定電極及び可動電極を有し、両電極間に発生する静電力により可動電極を駆動させるＭＥＭＳ振動子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２４２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＭＥＭＳ振動子は、微細な構造を有するため、製造プロセスのばらつきが動作特性に及ぼす影響が大きい。例えば、ＭＥＭＳ振動子は、可動電極の駆動により所定の周波数で振動するが、製造プロセスのばらつきによって可動電極の形状（長さ）がばらついてしまい、安定した振動特性（例えば周波数精度）が得られない場合があった。また、半導体集積回路製造技術を応用して製造されるＭＥＭＳ振動子に対してトリミングをかけて、水晶振動子と同等の精度で周波数を合わせ込むことは極めて困難である。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、ＭＥＭＳ振動子を用いて、発振周波数のばらつきを抑制した発振回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る発振回路は、
それぞれ第１端子及び第２端子を有し、それぞれ共振周波数が異なる複数のＭＥＭＳ振動子と、
入力端子及び出力端子を有する増幅回路と、
前記複数のＭＥＭＳ振動子のうちの１つの前記第１端子と前記入力端子とを接続し、前記第２端子と前記出力端子とを接続することによって、前記複数のＭＥＭＳ振動子のうちの１つと前記増幅回路とを接続する接続回路と、
を含む。
【０００８】
「接続する」とは、電気的に接続することであり、直流的に接続する場合のみならず、交流的に接続する場合をも含む。
【０００９】
このような発振回路によれば、共振周波数の異なる複数のＭＥＭＳ振動子のうちの１つと増幅回路とを接続する接続回路を用いて、発振回路で用いるＭＥＭＳ振動子を選択することができる。これにより、製造プロセスのばらつきによってＭＥＭＳ振動子の共振周波数がばらついたとしても、目的とする発振周波数により近いＭＥＭＳ振動子を選択することができる。したがって、発振周波数のばらつきを抑制した発振回路を実現できる。
【００１０】
本発明に係る発振回路において、
前記接続回路は、
前記ＭＥＭＳ振動子の前記第１端子と前記入力端子との間の、接続状態を切り換える第１スイッチと、前記ＭＥＭＳ振動子の前記第２端子と前記出力端子との間の、接続状態を切り換える第２スイッチのうち少なくとも一方を含むことができる。
【００１１】
第１スイッチ及び第２スイッチは、少なくとも交流的な接続状態を１回以上切り換えられる構成であり、例えば、接続状態を何度も切り換えられるアナログスイッチなどで構成されていてもよいし、接続状態を１度のみ切り換えられるヒューズなどで構成されていてもよい。
【００１２】
このような発振回路によれば、第１スイッチ及び第２スイッチのうち少なくとも一方を含むことによって、複数のＭＥＭＳ振動子のうちの１つと増幅回路とを接続する接続回路を容易に実現できる。例えば、第１スイッチ及び第２スイッチのうち少なくとも一方の状態を、少なくとも交流的に接続しない状態とすることによって、発振回路で用いるＭＥＭＳ振動子として選択されない状態とすることができる。
【００１３】
本発明に係る発振回路において、
前記接続回路は、
前記第１スイッチと、前記第２スイッチと、を含むことができる。
【００１４】
このような発振回路によれば、接続回路によって増幅回路と接続されたＭＥＭＳ振動子以外のＭＥＭＳ振動子を、増幅回路の入力端子及び出力端子の両方から電気的に切り離すことができる。これにより、接続回路によって増幅回路と接続されたＭＥＭＳ振動子以外のＭＥＭＳ振動子が、発振回路にとって不要な負荷となることを防げる。
【００１５】
本発明に係る発振回路において、
前記接続回路は、前記増幅回路と接続されなかった前記ＭＥＭＳ振動子の前記第１端子及び前記第２端子を、第１基準電位と接続することができる。
【００１６】
このような発振回路によれば、接続回路によって増幅回路と接続されなかったＭＥＭＳ振動子の第１端子及び第２端子を第１基準電位と接続することにより、接続回路によって増幅回路と接続されなかったＭＥＭＳ振動子を、増幅回路の入力端子及び出力端子の両方から、より確実に電気的に切り離すことができる。これにより、接続回路によって増幅回路と接続されなかったＭＥＭＳ振動子が、発振回路の発振を阻害する信号の発信源となることを抑制できる。
【００１７】
本発明に係る発振回路において、
前記接続回路は、
前記増幅回路と接続されなかった前記ＭＥＭＳ振動子の前記第１端子と前記第１基準電位との接続状態を切り換える第３スイッチと、
前記増幅回路と接続されなかった前記ＭＥＭＳ振動子の前記第２端子と前記第１基準電位との接続状態を切り換える第４スイッチと、を含むことができる。
【００１８】
第３スイッチ及び第４スイッチは、少なくとも交流的な接続状態を１回以上切り換えられる構成であり、例えば、接続状態を何度も切り換えられるアナログスイッチなどで構成されていてもよいし、接続状態を１度のみ切り換えられるヒューズなどで構成されていてもよい。
【００１９】
このような発振回路によれば、第３スイッチ及び第４スイッチを接続状態とすることによって、接続回路によって増幅回路と接続されなかったＭＥＭＳ振動子を、増幅回路の入力端子及び出力端子の両方から、より確実に電気的に切り離すことができる。
【００２０】
本発明に係る発振回路において、
前記入力端子と第２基準電位との間に接続された第１キャパシターと、
前記出力端子と前記第２基準電位との間に接続された第２キャパシターと、を含むことができる。
【００２１】
このような発振回路によれば、選択されたＭＥＭＳ振動子、第１キャパシター及び第２キャパシターとで共振回路を構成する発振回路とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る発振回路１を示す回路図。
【図２】アナログスイッチの構成例を示す回路図。
【図３】第２実施形態に係る発振回路２を示す回路図。
【図４】第２実施形態の変形例１に係る発振回路２ａを示す回路図。
【図５】第２実施形態の変形例２に係る発振回路２ｂを示す回路図。
【図６】第３実施形態に係る発振回路３を示す回路図。
【図７】第４実施形態に係る発振回路４を示す回路図。
【図８】第５実施形態に係る発振回路５を示す回路図。
【図９】ＭＥＭＳ振動子の選択方法の一例を説明するための機能ブロック図。
【図１０】ＭＥＭＳ振動子の選択方法の一例を示すフローチャート。
【図１１】ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の構成例を模式的に示す平面図。
【図１２】ＭＥＭＳ振動子１１の構成例を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
１．第１実施形態に係る発振回路
図１は、第１実施形態に係る発振回路１を示す回路図である。以下においては、第２基準電位が接地電位ＧＮＤである場合を例にとり説明する。また、増幅回路としては非反転増幅回路と反転増幅回路があるが、安定性の面からは反転増幅回路を用いることが望ましい。以下の説明においては、増幅回路として反転増幅回路を用いる場合を例にとり説明する。
【００２５】
第１実施形態に係る発振回路１は、それぞれ第１端子及び第２端子を有し、それぞれ共振周波数が異なる複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４と、入力端子２１及び出力端子２２を有する反転増幅回路２０と、複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４のうちの１つの第１端子と入力端子２１とを接続し、第２端子と出力端子２２とを接続することによって、複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４のうちの１つと反転増幅回路２０とを接続する接続回路３０と、を含む。
【００２６】
ＭＥＭＳ振動子１１〜１４は、例えば、静電型のＭＥＭＳ振動子や圧電型のＭＥＭＳ振動子であってもよい。また、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４は、同一基板上に形成されていてもよい。この場合には、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４は、同一の製造プロセスで製造されてもよい。ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の構成例については、「７．ＭＥＭＳ振動子の構成例」の項で詳述される。
【００２７】
発振回路１に含まれるＭＥＭＳ振動子の数は、２以上の自然数で任意に設計できる。図１に示される例では、発振回路１は、４個のＭＥＭＳ振動子１１〜１４を含んで構成されている。ＭＥＭＳ振動子１１は、第１端子１１１及び第２端子１１２を有している。ＭＥＭＳ振動子１２は、第１端子１２１及び第２端子１２２を有している。ＭＥＭＳ振動子１３は、第１端子１３１及び第２端子１３２を有している。ＭＥＭＳ振動子１４は、第１端子１４１及び第２端子１４２を有している。
【００２８】
ＭＥＭＳ振動子１１〜１４は、それぞれ共振周波数が異なっている。例えば、ＭＥＭＳ振動子１１の共振周波数をｆ１、ＭＥＭＳ振動子１２の共振周波数をｆ２、ＭＥＭＳ振動子１３の共振周波数をｆ３、ＭＥＭＳ振動子１４の共振周波数をｆ４とした場合に、共振周波数ｆ１〜ｆ４の大小関係がｆ２＜ｆ１＜ｆ３＜ｆ４となるようにＭＥＭＳ振動子１１〜１４が構成されていてもよい。周波数ｆ１〜ｆ４の値は、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の製造ばらつきによる周波数のばらつき範囲などを考慮して、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４のいずれかを選択することにより発振回路として要求される目標周波数に対する精度が満たされる程度に近い値に設定しておくことが好ましい。
【００２９】
反転増幅回路２０は、入力端子２１及び出力端子２２を有している。反転増幅回路２０は、所望の発振条件が満たされるように、複数のインバーター（反転回路）や増幅回路を組み合わせて構成されていてもよい。図１に示される例では、反転増幅回路２０は、入力端子２１から出力端子２２に向かって順に、インバーター２０１、インバーター２０２、インバーター２０３が直列に接続されて構成されている。
【００３０】
発振回路１は、反転増幅回路２０に対する帰還抵抗を含んで構成されていてもよい。図１に示される例では、インバーター２０１の入力端子と出力端子とが抵抗５１を介して接続され、インバーター２０２の入力端子と出力端子とが抵抗５２を介して接続され、インバーター２０３の入力端子と出力端子とが抵抗５３を介して接続されている。
【００３１】
接続回路３０は、複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４のうちの１つの第１端子と入力端子２１とを接続し、第２端子と出力端子２２とを接続することによって、複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４のうちの１つと反転増幅回路２０とを接続する。図１には、接続回路３０が、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４のうちＭＥＭＳ振動子１１と反転増幅回路２０とを接続する状態が示されている。以下においては、接続回路３０が、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４のうちＭＥＭＳ振動子１１と反転増幅回路２０とを接続する場合を例にとり説明する。
【００３２】
接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されたＭＥＭＳ振動子１１の第１端子１１１は、反転増幅回路２０の入力端子２１と少なくとも交流的に接続する。図１に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１１の第１端子１１１は、反転増幅回路２０の入力端子２１と交流的にも直流的にも接続している。
【００３３】
接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されたＭＥＭＳ振動子１１の第２端子１１２は、反転増幅回路２０の出力端子２２と少なくとも交流的に接続する。図１に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１１の第２端子１１２は、反転増幅回路２０の出力端子２２と交流的にも直流的にも接続している。
【００３４】
図１に示される例では、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子１２の第１端子１２１は、反転増幅回路２０の入力端子２１とは交流的にも直流的にも接続していない。接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子１２の第２端子１２２は、反転増幅回路２０の出力端子２２とは交流的にも直流的にも接続していない。
【００３５】
また、図１に示される例では、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子１３の第１端子１３１は、反転増幅回路２０の入力端子２１とは交流的にも直流的にも接続していない。接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子１３の第２端子１３２は、反転増幅回路２０の出力端子２２とは交流的にも直流的にも接続していない。
【００３６】
さらに、図１に示される例では、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子１４の第１端子１４１は、反転増幅回路２０の入力端子２１とは交流的にも直流的にも接続していない。接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子１４の第２端子１４２は、反転増幅回路２０の出力端子２２とは交流的にも直流的にも接続していない。
【００３７】
第１実施形態に係る発振回路１によれば、共振周波数の異なる複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４のうちの１つと反転増幅回路２０とを接続する接続回路３０を用いて、発振回路で用いるＭＥＭＳ振動子（図１に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１１）を選択することができる。これにより、製造プロセスのばらつきによってＭＥＭＳ振動子の共振周波数がばらついたとしても、目的とする発振周波数により近いＭＥＭＳ振動子を選択することができる。したがって、発振周波数のばらつきを抑制した発振回路を実現できる。
【００３８】
接続回路３０は、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の第１端子と反転増幅回路２０の入力端子２１との間の接続状態を切り換える第１スイッチ３１１、３２１、３３１及び３４１と、ＭＥＭＳ振動子の第２端子と反転増幅回路２０出力端子２２との間の接続状態を切り換える第２スイッチ３１２、３２２、３３２及び３４２のうち少なくとも一方を含むことができる。
【００３９】
図１に示される例では、発振回路１は、ＭＥＭＳ振動子１１の第１端子１１１と反転増幅回路２０の入力端子２１との間の、少なくとも交流的な接続状態を切り換える第１スイッチ３１１、ＭＥＭＳ振動子１２の第１端子１２１と反転増幅回路２０の入力端子２１との間の、少なくとも交流的な接続状態を切り換える第１スイッチ３２１、ＭＥＭＳ振動子１３の第１端子１３１と反転増幅回路２０の入力端子２１との間の、少なくとも交流的な接続状態を切り換える第１スイッチ３３１、ＭＥＭＳ振動子１４の第１端子１４１と反転増幅回路２０の入力端子２１との間の、少なくとも交流的な接続状態を切り換える第１スイッチ３４１を含んで構成されている。
【００４０】
また、図１に示される例では、発振回路１は、ＭＥＭＳ振動子１１の第２端子１１２と反転増幅回路２０の出力端子２２との間の、少なくとも交流的な接続状態を切り換える第２スイッチ３１２、ＭＥＭＳ振動子１２の第２端子１２２と反転増幅回路２０の出力端子２２との間の、少なくとも交流的な接続状態を切り換える第２スイッチ３２２、ＭＥＭＳ振動子１３の第２端子１３２と反転増幅回路２０の出力端子２２との間の、少なくとも交流的な接続状態を切り換える第２スイッチ３３２、ＭＥＭＳ振動子１４の第２端子１４２と反転増幅回路２０の出力端子２２との間の、少なくとも交流的な接続状態を切り換える第２スイッチ３４２を含んで構成されている。
【００４１】
すなわち、図１に示される例では、接続回路３０は、複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４のそれぞれに対応する第１スイッチ及び第２スイッチを含んで構成されている。
【００４２】
第１スイッチ３１１、３２１、３３１及び３４１並びに第２スイッチ３１２、３２２、３３２及び３４２は、少なくとも交流的な接続状態を１回以上切り換えられる構成であり、例えば、接続状態を何度も切り換えられるアナログスイッチなどで構成されていてもよいし、接続状態を１度のみ切り換えられるヒューズなどで構成されていてもよい。
【００４３】
図２は、アナログスイッチの構成例を示す回路図である。アナログスイッチ３００は、入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間に並列に接続されたＮＭＯＳトランジスターＴＮ及びＰＭＯＳトランジスターＴＰを含んで構成されている。ＮＭＯＳトランジスターＴＮのバックゲートは接地電位ＧＮＤに、ＰＭＯＳトランジスターＴＰのバックゲートは正電位である電源電位ＶＤＤに接続されている。制御端子ＣＴＬから入力される制御信号は、ＰＭＯＳトランジスターのゲートに入力されるとともに、インバーターＩＮＶで反転されてＮＭＯＳトランジスターＴＮのゲートに入力される。したがって、アナログスイッチ３００は、制御端子ＣＴＬに制御信号として接地電位ＧＮＤを入力することによって、入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間が低抵抗状態（すなわち、スイッチのＯＮ状態）となり、制御端子ＣＴＬに制御信号として電源電位ＶＤＤを入力することによって、入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間が高抵抗状態（すなわち、スイッチのＯＦＦ状態）となる。なお、発振回路１に採用できるスイッチはこれに限らず、種々の公知のスイッチを採用できる。
【００４４】
このような発振回路１によれば、第１スイッチ３１２、３２２、３３２及び３４２並びに第２スイッチ３１２、３２２、３３２及び３４２のうち少なくとも一方を含むことによって、複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４のうちの１つと反転増幅回路２０とを接続する接続回路３０を容易に実現できる。例えば、第１スイッチ３１２及び第２スイッチ３１２のうち少なくとも一方の状態を、少なくとも交流的に接続しない状態とすることによって、ＭＥＭＳ振動子１１を発振回路１で用いるＭＥＭＳ振動子として選択されない状態とすることができる。
【００４５】
また、図１に示されるように、接続回路３０は、第１スイッチ３１１、３２１、３３１及び３４１と、第２スイッチ３１２、３２２、３３２及び３４２と、を含むことができる。
【００４６】
このような発振回路１によれば、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されたＭＥＭＳ振動子（図１に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１１）以外のＭＥＭＳ振動子（図１に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１２〜１４）を、反転増幅回路２０の入力端子２１及び出力端子２２の両方から電気的に切り離すことができる。これにより、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されたＭＥＭＳ振動子以外のＭＥＭＳ振動子が、発振回路１にとって不要な負荷となることを防げる。
【００４７】
発振回路１は、反転増幅回路２０の入力端子２１と第２基準電位（接地電位ＧＮＤ）との間に接続された第１キャパシター４１と、反転増幅回路２０の出力端子２２と第２基準電位（接地電位ＧＮＤ）との間に接続された第２キャパシター４２と、を含んで構成されていてもよい。
【００４８】
このような発振回路１によれば、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されたＭＥＭＳ振動子（図１に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１１）と、第１キャパシター４１及び第２キャパシター４２とで共振回路を構成する発振回路とすることができる。
【００４９】
２．第２実施形態に係る発振回路
図３は、第２実施形態に係る発振回路２を示す回路図である。以下においては第１実施形態に係る発振回路１とは異なる構成について詳述し、第１実施形態に係る発振回路１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、以下においては、第１基準電位が接地電位ＧＮＤである場合を例にとり説明する。
【００５０】
第２実施形態に係る発振回路２は、接続回路３０は、反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子（図３に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１２〜１４）の第１端子及び第２端子を、第１基準電位（接地電位ＧＮＤ）と接続するように構成されている。
【００５１】
また、図３に示される例では、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されたＭＥＭＳ振動子１１の第１端子１１１及び第２端子１１２は、第１基準電位（接地電位ＧＮＤ）とは接続しないように構成されている。
【００５２】
図３に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１２〜１４は、第１スイッチ３２１、３３１、３４１及び第２スイッチ３２２、３３２、３４２が理想的なスイッチである場合には反転増幅回路２０から電気的に切り離されている。しかし、現実のスイッチにおいては、特に交流信号を完全にカットオフすることは極めて困難である。
【００５３】
第２実施形態に係る発振回路２によれば、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子（図３に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１２〜１４）の第１端子及び第２端子を第１基準電位（接地電位ＧＮＤ）と接続することにより、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子１２〜１４を、反転増幅回路２０の入力端子２１及び出力端子２２の両方から、より確実に電気的に切り離すことができる。これにより、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子が、発振回路の発振を阻害する信号の発信源となることを抑制できる。
【００５４】
図３に示されるように、接続回路３０は、反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子の第１端子と第１基準電位（接地電位ＧＮＤ）との接続状態を切り換える第３スイッチ３１３、３２３、３３３及び３４３と、反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子の第２端子と第１基準電位（接地電位ＧＮＤ）との接続状態を切り換える第４スイッチ３１４、３２４、３３４及び３４４と、を含んで構成されていてもよい。
【００５５】
図３に示される例では、発振回路２は、ＭＥＭＳ振動子１１の第１端子１１１と接地電位ＧＮＤとの間の接続状態を切り換える第３スイッチ３１３、ＭＥＭＳ振動子１２の第１端子１２１と接地電位ＧＮＤとの間の接続状態を切り換える第３スイッチ３２３、ＭＥＭＳ振動子１３の第１端子１３１と接地電位ＧＮＤとの間の接続状態を切り換える第３スイッチ３３３、ＭＥＭＳ振動子１４の第１端子１４１と接地電位ＧＮＤとの間の接続状態を切り換える第３スイッチ３４３を含んで構成されている。
【００５６】
また、図３に示される例では、発振回路２は、ＭＥＭＳ振動子１１の第２端子１１２と接地電位ＧＮＤとの間の接続状態を切り換える第４スイッチ３１４、ＭＥＭＳ振動子１２の第２端子１２２と接地電位ＧＮＤとの間の接続状態を切り換える第４スイッチ３２４、ＭＥＭＳ振動子１３の第２端子１３２と接地電位ＧＮＤとの間の接続状態を切り換える第４スイッチ３３４、ＭＥＭＳ振動子１４の第２端子１４２と接地電位ＧＮＤとの間の接続状態を切り換える第４スイッチ３４４を含んで構成されている。
【００５７】
すなわち、図３に示される例では、接続回路３０は、複数のＭＥＭＳ振動子１１〜１４のそれぞれに対応する第３スイッチ及び第４スイッチを含んで構成されている。
【００５８】
第３スイッチ３１３、３２３、３３３及び３４３並びに第４スイッチ３１４、３２４、３３４及び３４４は、接続状態を１回以上切り換えられる構成であり、例えば、接続状態を何度も切り換えられるアナログスイッチなどで構成されていてもよいし、接続状態を１度のみ切り換えられるヒューズなどで構成されていてもよい。アナログスイッチとしては、例えば、図２に示されるアナログスイッチ３００を採用してもよい。なお、発振回路２に採用できるスイッチはこれに限らず、種々の公知のスイッチを採用できる。
【００５９】
このような発振回路２によれば、第３スイッチ及び第４スイッチを接続状態とすることによって、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子（図３に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１２〜１４）を、反転増幅回路２０の入力端子２１及び出力端子２２の両方から、より確実に電気的に切り離すことができる。
【００６０】
さらに、第２実施形態に係る発振回路２は、上述された効果に加えて、第１実施形態に係る発振回路１と同様の効果も奏する。
【００６１】
２−１．第２実施形態の変形例１に係る発振回路
図４は、第２実施形態の変形例１に係る発振回路２ａを示す回路図である。発振回路２ａは、発振回路２と比較して、第１基準電位が参照電位Ｖｒである点で相違する。参照電位Ｖｒとしては、例えば、発振回路２ａに供給される電源電位ＶＤＤや、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４を動作させるために供給されるバイアス電位など、任意の電位を採用できる。
【００６２】
第２実施形態の変形例１に係る発振回路２ａにおいても、第２実施形態に係る発振回路２と同様の理由により、同様の効果を奏する。
【００６３】
なお、参照電位Ｖｒは、設計的に特定された電位ではなくてもよい。例えば、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子（図４に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１２〜１４）の第１端子及び第２端子を、１つ以上のスイッチを介して電気的に接続してもよい。図４に示される例では、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子の第１端子及び第２端子が２つのスイッチを介して電気的に接続されている場合と等価な構成である。すなわち、第２実施形態に係る発振回路２は、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子の第１端子及び第２端子を同電位とできるような種々の変形が可能である。
【００６４】
２−２．第２実施形態の変形例２に係る発振回路
図５は、第２実施形態の変形例２に係る発振回路２ｂを示す回路図である。発振回路２ｂは、発振回路と比較して、第１基準電位を選択するための第５スイッチ３１５、３２５、３３５及び３４５、並びに、第６スイッチ３１６、３２６、３３６及び３４６を有している点で相違する。
【００６５】
図５に示される例では、第５スイッチ３１５、３２５、３３５及び３４５の一端は、それぞれ順に、第３スイッチ３１３、３２３、３３３及び３４３の一端と電気的に接続し、第５スイッチ３１５、３２５、３３５及び３４５の他端は、第１基準電位として、接地電位ＧＮＤ及び参照電位Ｖｒのうちいずれか一方を選択するための切換スイッチとして構成されている。
【００６６】
また、図５に示される例では、第６スイッチ３１６、３２６、３３６及び３４６の一端は、それぞれ順に、第４スイッチ３１４、３２４、３３４及び３４４の一端と電気的に接続し、第６スイッチ３１６、３２６、３３６及び３４６の他端は、第１基準電位として、接地電位ＧＮＤ及び参照電位Ｖｒのうちいずれか一方を選択するための切換スイッチとして構成されている。
【００６７】
第５スイッチ３１５、３２５、３３５及び３４５、並びに、第６スイッチ３１６、３２６、３３６及び３４６は、例えば、図２に示されるアナログスイッチを組み合わせて構成することが可能である。
【００６８】
第５スイッチ３１５、３２５、３３５及び３４５、並びに、第６スイッチ３１６、３２６、３３６及び３４６の接続状態は、少なくとも、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されなかったＭＥＭＳ振動子の第１端子及び第２端子を同電位とする接続状態である。図５に示される例では、第５スイッチ３１５、３２５、３３５及び３４５によって第１基準電位として参照電位Ｖｒが選択されている場合には、第６スイッチ３１６、３２６、３３６及び３４６によっても第１基準電位として参照電位Ｖｒが選択される。同様に、第５スイッチ３１５、３２５、３３５及び３４５によって第１基準電位として接地電位ＧＮＤが選択されている場合には、第６スイッチ３１６、３２６、３３６及び３４６によっても第１基準電位として接地電位ＧＮＤが選択される。
【００６９】
第２実施形態の変形例２に係る発振回路２ｂにおいても、第２実施形態に係る発振回路２と同様の理由により、同様の効果を奏する。
【００７０】
３．第３実施形態に係る発振回路
図６は、第３実施形態に係る発振回路３を示す回路図である。以下においては第１実施形態に係る発振回路１及び第２実施形態に係る発振回路２とは異なる構成について詳述し、第１実施形態に係る発振回路１又は第２実施形態に係る発振回路２と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７１】
第３実施形態に係る発振回路３は、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されるＭＥＭＳ振動子の第１端子は、キャパシターを介して反転増幅回路２０の入力端子２１と接続され、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されるＭＥＭＳ振動子の第２端子は、キャパシターを介して反転増幅回路２０の出力端子２２と接続される点で、第２実施形態に係る発振回路２と相違する。
【００７２】
図６に示される例では、接続回路３０によってＭＥＭＳ振動子１１が反転増幅回路２０と接続される場合には、ＭＥＭＳ振動子１１の第１端子１１１は、キャパシター６１１を介して反転増幅回路２０の入力端子２１と接続され、ＭＥＭＳ振動子１１の第２端子１１２は、キャパシター６１２を介して反転増幅回路２０の出力端子２１と接続される。同様に、接続回路３０によってＭＥＭＳ振動子１２が反転増幅回路２０と接続される場合には、ＭＥＭＳ振動子１２の第１端子１２１は、キャパシター６２１を介して反転増幅回路２０の入力端子２１と接続され、ＭＥＭＳ振動子１２の第２端子１２２は、キャパシター６２２を介して反転増幅回路２０の出力端子２１と接続される。また、接続回路３０によってＭＥＭＳ振動子１３が反転増幅回路２０と接続される場合には、ＭＥＭＳ振動子１３の第１端子１３１は、キャパシター６３１を介して反転増幅回路２０の入力端子２１と接続され、ＭＥＭＳ振動子１３の第２端子１３２は、キャパシター６３２を介して反転増幅回路２０の出力端子２１と接続される。さらに、接続回路３０によってＭＥＭＳ振動子１４が反転増幅回路２０と接続される場合には、ＭＥＭＳ振動子１４の第１端子１４１は、キャパシター６４１を介して反転増幅回路２０の入力端子２１と接続され、ＭＥＭＳ振動子１４の第２端子１４２は、キャパシター６４２を介して反転増幅回路２０の出力端子２１と接続される。
【００７３】
すなわち、図６に示される例では、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されたＭＥＭＳ振動子１１の第１端子１１１は、反転増幅回路２０の入力端子２１と交流的に接続される。また、図６に示される例では、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されたＭＥＭＳ振動子１１の第２端子１１２は、反転増幅回路２０の出力端子２２と交流的に接続される。
【００７４】
また、図６に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の第１端子は、それぞれ抵抗７１１、７２１、７３１又は７４１を介して接地電位ＧＮＤに接続されている。さらに、図６に示される例では、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の第２端子は、それぞれ抵抗７１２、７２２、７３２又は７４２を介して正電位である電源電位ＶＤＤに接続されている。
【００７５】
ＭＥＭＳ振動子１１〜１４として静電型のＭＥＭＳ振動子を用いた場合には、ＭＥＭＳ振動子を構成する電極間に電位差を与える必要がある。図６に示される例では、抵抗７１１、７２１、７３１又は７４１を介して相対的に低い電位を第１端子に、抵抗７１２、７２２、７３２又は７４２を介して相対的に高い電位を第２端子に供給することにより、ＭＥＭＳ振動子を構成する電極間に電位差を与えることができる。また、接続回路３０によって反転増幅回路２０と接続されたＭＥＭＳ振動子は、キャパシターを介して反転増幅回路２０と接続されるため、反転増幅回路２０の入力端子２１と出力端子２２との間に不要な電位差を与えることがない。
【００７６】
第３実施形態に係る発振回路３においても、第２実施形態に係る発振回路２と同様の効果を奏する。また、第３実施形態に係る発振回路３は、第２実施形態に係る発振回路２に、キャパシター６１１、６１２、６２１、６２２、６３１、６３２、６４１及び６４２を含む構成や、さらに抵抗７１１、７１２、７２１、７２２、７３１、７３２、７４１及び７４２を含む構成を適用した発振回路であるが、これらの構成を第１実施形態に係る発振回路１に適用することも可能である。かかる場合には、第３実施形態に係る発振回路３は、第１実施形態に係る発振回路１と同様の効果を奏する。
【００７７】
４．第４実施形態に係る発振回路
図７は、第４実施形態に係る発振回路４を示す回路図である。以下においては第１実施形態に係る発振回路１及び第２実施形態に係る発振回路２とは異なる構成について詳述し、第１実施形態に係る発振回路１又は第２実施形態に係る発振回路２と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７８】
第４実施形態に係る発振回路４は、接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子を選択する処理を行う選択処理回路８０を含んで構成されている。以下においては、第１スイッチ３１１、３２１、３３１及び３４１、第２スイッチ３１２、３２２、３３２及び３４２、第３スイッチ３１３、３２３、３３３及び３４３並びに第４スイッチ３１４、３２４、３３４及び３４４は、いずれも図２に示されるアナログスイッチ３００で構成されている場合を例にとり説明する。
【００７９】
図７に示される例では、選択処理回路８０は、制御信号Ｃ１〜Ｃ４を出力することによって、接続回路３０を制御する。図７における矢印は、各スイッチに対する制御信号Ｃ１〜Ｃ４を表す。
【００８０】
制御信号Ｃ１は、ＭＥＭＳ振動子１１に関連する制御を行うための信号である。図７に示される例では、制御信号Ｃ１は、第１スイッチ３１１と第２スイッチ３１２の制御端子に入力されるとともに、インバーター８１１を介して第３スイッチ３１３の制御端子に、インバーター８１２を介して第４スイッチ３１４の制御端子に入力される。すなわち、第１スイッチ３１１及び第２スイッチ３１２と、第３スイッチ３１３及び第４スイッチ３１４とは、互いに逆の接続状態となるように構成されている。
【００８１】
制御信号Ｃ２は、ＭＥＭＳ振動子１２に関連する制御を行うための信号である。図７に示される例では、制御信号Ｃ２は、第１スイッチ３２１と第２スイッチ３２２の制御端子に入力されるとともに、インバーター８２１を介して第３スイッチ３２３の制御端子に、インバーター８２２を介して第４スイッチ３２４の制御端子に入力される。すなわち、第１スイッチ３２１及び第２スイッチ３２２と、第３スイッチ３２３及び第４スイッチ３２４とは、互いに逆の接続状態となるように構成されている。
【００８２】
制御信号Ｃ３は、ＭＥＭＳ振動子１３に関連する制御を行うための信号である。図７に示される例では、制御信号Ｃ３は、第１スイッチ３３１と第２スイッチ３３２の制御端子に入力されるとともに、インバーター８３１を介して第３スイッチ３３３の制御端子に、インバーター８３２を介して第４スイッチ３３４の制御端子に入力される。すなわち、第１スイッチ３３１及び第２スイッチ３３２と、第３スイッチ３３３及び第４スイッチ３３４とは、互いに逆の接続状態となるように構成されている。
【００８３】
制御信号Ｃ４は、ＭＥＭＳ振動子１４に関連する制御を行うための信号である。図７に示される例では、制御信号Ｃ４は、第１スイッチ３４１と第２スイッチ３４２の制御端子に入力されるとともに、インバーター８４１を介して第３スイッチ３４３の制御端子に、インバーター８４２を介して第４スイッチ３４４の制御端子に入力される。すなわち、第１スイッチ３４１及び第２スイッチ３４２と、第３スイッチ３４３及び第４スイッチ３４４とは、互いに逆の接続状態となるように構成されている。
【００８４】
図７に示される例では、選択処理回路８０は、ヒューズＦ１〜Ｆ４を介して正電位である電源電位ＶＤＤに接続されている。また、選択処理回路８０は、ヒューズＦ１〜Ｆ４の切断状態に基づいて、制御信号Ｃ１〜Ｃ４を出力するように構成されている。選択処理回路８０は、例えば、ヒューズＦ１の切断状態に基づいて制御信号Ｃ１を出力し、ヒューズＦ２の切断状態に基づいて制御信号Ｃ２を出力し、ヒューズＦ３の切断状態に基づいて制御信号Ｃ３を出力し、ヒューズＦ４の切断状態に基づいて制御信号Ｃ４を出力してもよい。
【００８５】
第４実施形態に係る発振回路４は、ヒューズＦ１〜Ｆ４を適宜選択して切断することによって、発振回路４で使用するＭＥＭＳ振動子を簡単に選択できる。
【００８６】
また、第４実施形態に係る発振回路４においても、第２実施形態に係る発振回路２と同様の効果を奏する。さらに、第４実施形態に係る発振回路４は、第２実施形態に係る発振回路２に、選択処理回路８０、インバーター８１１、８１２、８２１、８２２、８３１、８３２、８４１及び８４２並びにヒューズＦ１〜Ｆ４を含む構成を適用した発振回路であるが、これらの構成を第３実施形態に係る発振回路３に適用することも可能である。かかる場合には、第４実施形態に係る発振回路４は、第３実施形態に係る発振回路３と同様の効果を奏する。また、選択処理回路８０及びヒューズＦ１〜Ｆ４を含む構成を第１実施形態に係る発振回路１に適用することも可能である。かかる場合には、第４実施形態に係る発振回路４は、第１実施形態に係る発振回路１と同様の効果を奏する。
【００８７】
５．第５実施形態に係る発振回路
図８は、第５実施形態に係る発振回路５を示す回路図である。以下においては第１実施形態に係る発振回路１、第２実施形態に係る発振回路２及び第４実施形態に係る発振回路４とは異なる構成について詳述し、第１実施形態に係る発振回路、第２実施形態に係る発振回路２又は第４実施形態に係る発振回路４と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００８８】
第５実施形態に係る発振回路５は、接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子を選択する処理を行う選択処理回路８０ａを含んで構成されている。また、第５実施形態に係る発振回路５は、記憶装置９０を含んで構成されている。
【００８９】
記憶装置９０は、「選択処理回路８０ａによって選択されるＭＥＭＳ振動子に関する情報」を記憶する。「選択処理回路８０ａによって選択されるＭＥＭＳ振動子に関する情報」は、例えば、選択処理回路８０ａによって選択されるＭＥＭＳ振動子に対応する識別コードであったり、制御信号Ｃ１〜Ｃ４の値の組み合わせであったりしてもよい。記憶装置９０は、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリーで構成されていてもよい。
【００９０】
選択処理回路８０ａは、記憶装置９０に記憶された「選択処理回路８０ａによって選択されるＭＥＭＳ振動子に関する情報」に基づいて制御信号Ｃ１〜Ｃ４を出力するように構成されている。
【００９１】
第５実施形態に係る発振回路５は、記憶装置９０に「選択処理回路８０ａによって選択されるＭＥＭＳ振動子に関する情報」を記憶させることによって、発振回路５で使用するＭＥＭＳ振動子を簡単に選択できる。
【００９２】
また、第５実施形態に係る発振回路５においても、第２実施形態に係る発振回路２と同様の効果を奏する。さらに、第５実施形態に係る発振回路５は、第２実施形態に係る発振回路２に、選択処理回路８０ａ、インバーター８１１、８１２、８２１、８２２、８３１、８３２、８４１及び８４２並びに記憶装置９０を含む構成を適用した発振回路であるが、これらの構成を第３実施形態に係る発振回路３に適用することも可能である。かかる場合には、第５実施形態に係る発振回路５は、第３実施形態に係る発振回路３と同様の効果を奏する。また、選択処理回路８０ａ及び記憶装置９０を含む構成を第１実施形態に係る発振回路１に適用することも可能である。かかる場合には、第５実施形態に係る発振回路５は、第１実施形態に係る発振回路１と同様の効果を奏する。
【００９３】
６．ＭＥＭＳ振動子の選択方法
図９は、ＭＥＭＳ振動子の選択方法の一例を説明するための機能ブロック図である。本項においては、第４実施形態に係る発振回路４を例にとり説明する。また、発振回路４において、ヒューズＦ１〜Ｆ４のいずれも切断されていない状態を初期状態とし、初期状態では接続回路３０によってＭＥＭＳ振動子１１が反転増幅回路２０と接続されているものとする。さらに、ＭＥＭＳ振動子１１の共振周波数の設計値をｆ１、ＭＥＭＳ振動子１２の共振周波数の設計値をｆ２、ＭＥＭＳ振動子１３の共振周波数の設計値をｆ３、ＭＥＭＳ振動子１４の共振周波数の設計値をｆ４とし、ｆ２＜ｆ１＜ｆ３＜ｆ４の大小関係が成立しているものとする。なお、本実施形態においては、発振回路としての目標周波数は、ＭＥＭＳ振動子１１の共振周波数の設計値であるｆ１に等しい値とする。周波数ｆ１〜ｆ４の値は、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の製造ばらつきによる周波数のばらつき範囲などを考慮して、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４のいずれかを選択することにより発振回路として要求される目標周波数に対する精度が満たされる程度に近い値に設定しておくことが好ましい。
【００９４】
ＭＥＭＳ振動子選択装置５００は、発振回路４で発振動作に用いるＭＥＭＳ振動子を決定し、直接的又は間接的に接続回路３０を制御することによって、ＭＥＭＳ振動子を選択するための装置である。図９に示される例では、ＭＥＭＳ振動子選択装置５００は、周波数測定部５１０、判定部５２０及びヒューズ切断部５３０を含んで構成されている。
【００９５】
周波数測定部５１０は、発振回路４の反転増幅回路２０の出力端子２２から出力される出力信号Ｖｏの入力を受け付け、出力信号Ｖｏの周波数ｆｏを測定する。また、周波数測定部５１０は、測定した周波数ｆｏの値に関する情報である周波数情報Ｉｆを判定部５２０に出力する。
【００９６】
判定部５２０は、周波数測定部５１０が出力した周波数情報Ｉｆの入力を受け付け、選択すべきＭＥＭＳ振動子がどれであるかを、周波数情報Ｉｆに基づいて判定する。また、判定部５２０は、判定結果に関する情報である判定結果情報Ｉｒをヒューズ切断部５３０に出力する。
【００９７】
ヒューズ切断部５３０は、判定部５２０が出力する判定結果情報Ｉｒの入力を受け付け、判定結果情報Ｉｒに基づいて、必要に応じてヒューズＦ１〜Ｆ４を切断する。図９に示される例では、ヒューズ切断部５３０は、ヒューズＦ１を切断するためのレーザー光Ｌ１、ヒューズＦ２を切断するためのレーザー光Ｌ２、ヒューズＦ３を切断するためのレーザー光Ｌ３、及び、ヒューズＦ４を切断するためのレーザー光Ｌ４を出力することができる。
【００９８】
図１０は、ＭＥＭＳ振動子の選択方法の一例を示すフローチャートである。図１０に示されるＭＥＭＳ振動子の選択方法は、発振回路４の出力信号Ｖｏの周波数ｆｏを測定する測定工程と、測定工程で測定した周波数ｆｏに基づいて選択すべきＭＥＭＳ振動子を判定する判定工程と、判定工程で判定した結果に基づいて発振回路４の接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子を選択する選択工程と、を含んでいる。
【００９９】
図１０に示される例では、閾値周波数をｆｔ１、ｆｔ２及びｆｔ３とし、ｆｔ１＜ｆｔ２＜ｆｔ３の大小関係が成立しているものとする。なお、閾値周波数をｆｔ１、ｆｔ２及びｆｔ３は、例えば、ｆｔ１＜ｆ２＜ｆｔ２＜ｆ１＜ｆｔ３の大小関係となるように設定することができる。
【０１００】
図１０に示される例では、ｆｔ２＜ｆｏ≦ｆｔ３の大小関係となる場合には、ＭＥＭＳ振動子選択装置５００は、接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子１１を選択する。また、ｆｔ３＜ｆｏの大小関係となる場合には、ＭＥＭＳ振動子選択装置５００は、接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子１２を選択する。また、ｆｔ１＜ｆｏ≦ｆｔ２の大小関係となる場合には、ＭＥＭＳ振動子選択装置５００は、接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子１３を選択する。また、ｆｏ≦ｆｔ１の大小関係となる場合には、ＭＥＭＳ振動子選択装置５００は、接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子１４を選択する。
【０１０１】
図１０に示されるＭＥＭＳ振動子の選択方法において、まず、ＭＥＭＳ振動子選択装置５００の周波数測定部５１０が、発振回路４の反転増幅回路２０の出力端子２２から出力される出力信号Ｖｏを受け付け、出力信号Ｖｏの周波数ｆｏを測定する（ステップＳ１００；測定工程）。本実施形態においては、周波数ｆｏを測定した後に、周波数測定部５１０は、周波数情報Ｉｆを判定部５２０に出力する。
【０１０２】
測定工程（ステップＳ１００）の後に、ステップＳ１００で測定した周波数ｆｏに基づいて、ＭＥＭＳ振動子選択装置５００の判定部５２０が、選択すべきＭＥＭＳ振動子がどれであるかを判定する（ステップＳ１０２〜Ｓ１０６；判定工程）。本実施形態においては、判定部５２０は、測定した周波数ｆｏの値に関する情報である周波数情報Ｉｆに基づいて、選択すべきＭＥＭＳ振動子がどれであるかを判定する。また、判定部５２０は、判定結果情報Ｉｒをヒューズ切断部５３０に出力する。
【０１０３】
判定工程（ステップＳ１０２〜Ｓ１０６）の後に、ＭＥＭＳ振動子選択装置５００のヒューズ切断部５３０が、判定工程で判定した結果に基づいて、発振回路４の接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子を選択する（ステップＳ１１２〜１１８；選択工程）。本実施形態においては、ヒューズ切断部５３０は、判定部５２０が出力した判定結果情報Ｉｒに基づいて、発振回路４の接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子を選択する。また、本実施形態においては、ヒューズ切断部５３０が、必要に応じて発振回路４のヒューズＦ１〜Ｆ４を切断することによって、発振回路４の選択処理回路８０を介して接続回路３０を間接的に制御してＭＥＭＳ振動子を選択させる。
【０１０４】
図１０に示される例では、ステップＳ１００の後に、判定部５２０が、ｆｔ２＜ｆｏ≦ｆｔ３の大小関係となるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。判定部５２０が、ｆｔ２＜ｆｏ≦ｆｔ３の大小関係となるものと判定した場合（ステップＳ１０２でＹＥＳの場合）には、ヒューズ切断部５３０が、接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子１１を選択する（ステップＳ１１２）。より具体的には、ヒューズ切断部５３０はレーザー光Ｌ１〜Ｌ４のいずれも出力しない。これによって、発振回路４は初期状態を維持し、接続回路３０によってＭＥＭＳ振動子１１が反転増幅回路２０と接続されている状態（すなわち、ＭＥＭＳ振動子１１を選択した状態）となる。
【０１０５】
ステップＳ１０２において、判定部５２０が、ｆｔ２＜ｆｏ≦ｆｔ３の大小関係とならないものと判定した場合（ステップＳ１０２でＮＯの場合）には、判定部５２０が、ｆｔ３＜ｆｏの大小関係となるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。判定部５２０が、ｆｔ３＜ｆｏの大小関係となるものと判定した場合（ステップＳ１０４でＹＥＳの場合）には、ヒューズ切断部５３０が、接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子１２を選択させる（ステップＳ１１４）。より具体的には、ヒューズ切断部５３０はレーザー光Ｌ１を出力してヒューズＦ１を切断するとともに、レーザー光Ｌ２を出力してヒューズＦ２を切断する。これによって、第１スイッチ３１１及び３２１、第２スイッチ３１２及び３２２、第３スイッチ３１３及び３２３、並びに、第４スイッチ３１４及び３２４の接続状態が切り換わり、接続回路３０によってＭＥＭＳ振動子１２が反転増幅回路２０と接続されている状態（すなわち、ＭＥＭＳ振動子１２を選択した状態）となる。
【０１０６】
ステップＳ１０４において、判定部５２０が、ｆｔ３＜ｆｏの大小関係とならないものと判定した場合（ステップＳ１０４でＮＯの場合）には、判定部５２０が、ｆｔ１＜ｆｏ≦ｆｔ２の大小関係となるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。判定部５２０が、ｆｔ１＜ｆｏ≦ｆｔ２の大小関係となるものと判定した場合（ステップＳ１０６でＹＥＳの場合）には、ヒューズ切断部５３０が、接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子１３を選択させる（ステップＳ１１６）。より具体的には、ヒューズ切断部５３０はレーザー光Ｌ１を出力してヒューズＦ１を切断するとともに、レーザー光Ｌ３を出力してヒューズＦ３を切断する。これによって、第１スイッチ３１１及び３３１、第２スイッチ３１２及び３３２、第３スイッチ３１３及び３３３、並びに、第４スイッチ３１４及び３３４の接続状態が切り換わり、接続回路３０によってＭＥＭＳ振動子１３が反転増幅回路２０と接続されている状態（すなわち、ＭＥＭＳ振動子１３を選択した状態）となる。
【０１０７】
ステップＳ１０６において、判定部５２０が、ｆｔ１＜ｆｏ≦ｆｔ２の大小関係とならないものと判定した場合（ステップＳ１０６でＮＯの場合）には、ヒューズ切断部５３０が、接続回路３０を制御してＭＥＭＳ振動子１４を選択させる（ステップＳ１１８）。より具体的には、ヒューズ切断部５３０はレーザー光Ｌ１を出力してヒューズＦ１を切断するとともに、レーザー光Ｌ４を出力してヒューズＦ４を切断する。これによって、第１スイッチ３１１及び３４１、第２スイッチ３１２及び３４２、第３スイッチ３１３及び３４３、並びに、第４スイッチ３１４及び３４４の接続状態が切り換わり、接続回路３０によってＭＥＭＳ振動子１４が反転増幅回路２０と接続されている状態（すなわち、ＭＥＭＳ振動子１４を選択した状態）となる。
【０１０８】
選択工程（ステップＳ１１２〜Ｓ１１８）のいずれかが終了した後、ＭＥＭＳ振動子の選択方法の全工程が終了する。
【０１０９】
このように、初期状態にある発振回路４の出力信号Ｖｏの周波数ｆｏに基づいて選択すべきＭＥＭＳ振動子を決定して、直接的又は間接的に接続回路３０を制御することによって、ＭＥＭＳ振動子を選択することによって、複数のＭＥＭＳ振動子のうち、出力信号Ｖｏが所望の周波数に近くなるＭＥＭＳ振動子を容易に選択できる。したがって、発振周波数のばらつきを抑制した発振回路を実現できる。
【０１１０】
７．ＭＥＭＳ振動子の構成例
図１１は、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の構成例を模式的に示す平面図である。図１２は、ＭＥＭＳ振動子１１の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図１２は、図１１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【０１１１】
なお、本実施形態に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）を形成する」などと用いる場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【０１１２】
図１１に示されるように、ＭＥＭＳ振動子１１は、基板１０１０の上方に設けられた第１電極１１２０及び第２電極１１３０を含んで構成されている。ＭＥＭＳ振動子１２は、基板１０１０の上方に設けられた第１電極１２２０及び第２電極１２３０を含んで構成されている。ＭＥＭＳ振動子１３は、基板１０１０の上方に設けられた第１電極１３２０及び第２電極１３３０を含んで構成されている。ＭＥＭＳ振動子１４は、基板１０１０の上方に設けられた第１電極１４２０及び第２電極１４３０を含んで構成されている。
【０１１３】
図１２に示されるように、基板１０１０は、支持基板１０１２と、第１下地層１０１４と、第２下地層１０１６とを有することができる。
【０１１４】
支持基板１０１２としては、例えば、シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。支持基板１０１２として、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、ダイヤモンド基板、合成樹脂基板などの各種の基板を用いてもよい。
【０１１５】
第１下地層１０１４は、支持基板１０１２の上方に（より具体的には支持基板１０１２上に）形成されている。第１下地層１０１４としては、例えば、トレンチ絶縁層、ＬＯＣＯＳ（local oxidation of silicon）絶縁層、セミリセスＬＯＣＯＳ絶縁層を用いることができる。第１下地層１０１４は、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４と、支持基板１０１２に形成された他の素子（図示せず）と、を電気的に分離することができる。
【０１１６】
第２下地層１０１６は、第１下地層１０１４上に形成されている。第２下地層１０１６の材質としては、例えば、窒化シリコンが挙げられる。
【０１１７】
ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の基本的な構成は同様であるので、以下の説明においては、ＭＥＭＳ振動子１１の構成を中心に説明し、ＭＥＭＳ振動子１２〜１４の構成に対応する符号を順に括弧内に記載する。
【０１１８】
ＭＥＭＳ振動子１１（１２、１３、１４）の第１電極１１２０（１２２０、１３２０、１４２０）は、基板１０１０上に形成されている。第１電極１１２０（１２２０、１３２０、１４２０）の形状は、例えば、層状又は薄膜状である。
【０１１９】
ＭＥＭＳ振動子１１（１２、１３、１４）の第２電極１１３０（１２３０、１３３０、１４３０）は、第１電極１１２０（１２２０、１３２０、１４２０）と間隔を空けて形成されている。第２電極１１３０（１２３０、１３３０、１４３０）は、基板１０上に形成された支持部１１３２（１２３２、１３３２、１４３２）と、支持部１１３２（１２３２、１３３２、１４３２）に支持されており第１電極１１２０（１２２０、１３２０、１４２０）の上方に配置された梁部１１３４（１２３４、１３３４、１４３４）と、を有する。支持部１１３２（１２３２、１３３２、１４３２）は、例えば、第１電極１１２０（１２２０、１３２０、１４２０）と空間をあけて対向配置されている。第２電極１１３０（１２３０、１３３０、１４３０）は、片持ち梁状に形成されている。
【０１２０】
第１電極１１２０（１２２０、１３２０、１４２０）及び第２電極１１３０（１２３０、１３３０、１４３０）の間に電圧が印加されると、梁部１１３４（１２３４、１３３４、１４３４）は、電極１１２０（１２２０、１３２０、１４２０）と１１３０（１２３０、１３３０、１４３０）との間に発生する静電力により振動することができる。すなわち、図１１及び図１２に示されるＭＥＭＳ振動子１１〜１４は、静電型のＭＥＭＳ振動子である。なお、ＭＥＭＳ振動子１１（１２、１３、１４）は、第１電極１１２０（１２２０、１３２０、１４２０）及び第２電極１１３０（１２３０、１３３０、１４３０）を減圧状態で気密封止する被覆構造体を有していてもよい。これにより、梁部１１３４（１２３４、１３３４、１４３４）の振動時における空気抵抗を減少させることができる。
【０１２１】
第１電極１１２０（１２２０、１３２０、１４２０）及び第２電極１１３０（１２３０、１３３０、１４３０）の材質としては、例えば、所定の不純物をドーピングすることにより導電性が付与された多結晶シリコンが挙げられる。
【０１２２】
ＭＥＭＳ振動子１１〜１４は、梁部１１３４、１２３４、１３３４及び１４３４の厚さＤが同一に構成されていてもよい。また、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４は、梁部１１３４、１２３４、１３３４及び１４３４の幅Ｗが同一に構成されていてもよい。これらにより、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の共振周波数を、梁部１１３４、１２３４、１３３４及び１４３４の長さＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３及びＬ１４で制御することができる。
【０１２３】
梁部１１３４、１２３４、１３３４及び１４３４の長さＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３及びＬ１４が長いほどＭＥＭＳ振動子１１〜１４の共振周波数は低くなり、梁部１１３４、１２３４、１３３４及び１４３４の長さＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３及びＬ１４が短いほどＭＥＭＳ振動子１１〜１４の共振周波数は高くなる。図１１に示されるように、本実施形態においては、梁部１１３４、１２３４、１３３４及び１４３４は、Ｌ１４＜Ｌ１３＜Ｌ１１＜Ｌ１２の大小関係が成立するように構成されている。したがって、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の共振周波数ｆ１〜ｆ４は、ｆ２＜ｆ１＜ｆ３＜ｆ４の大小関係が成立する。
【０１２４】
図１１に示されるように、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４は、同一の基板１０１０上に形成されている。また、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４は、同一の基板１０１０上に同一の製造プロセスで形成されていてもよい。これによって、製造ばらつきに起因するＭＥＭＳ振動子１１〜１４の共振周波数がずれる方向（設計値よりも大きくなる又は小さくなる傾向）が、通常は同一となるので、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４の共振周波数の大小関係が崩れない。したがって、発振回路として目的とする周波数に近いＭＥＭＳ振動子を、より確実に選択することができる。
【０１２５】
なお、ＭＥＭＳ振動子１１〜１４としては、上述された構成に限らず、種々の公知のＭＥＭＳ振動子を採用できる。
【０１２６】
なお、上述した実施形態及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。例えば各実施形態及び各変形例は、複数を適宜組み合わせることが可能である。
【０１２７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施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、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２８】
１，２，２ａ，２ｂ，３，４，５  発振回路、１１〜１４  ＭＥＭＳ振動子、２０  反転増幅回路、２１  入力端子、２２  出力端子、３０  接続回路、４１  第１キャパシター、４２  第２キャパシター、５１〜５３  抵抗、８０，８０ａ  選択処理回路、９０  記憶装置、１１１，１２１，１３１，１４１  第１端子、１１２，１２２，１３２，１４２  第２端子、２０１〜２０３  インバーター、３００  アナログスイッチ、３１１，３２１，３３１，３４１  第１スイッチ、３１２，３２２，３３２，３４２  第２スイッチ、３１３，３２３，３３３，３４３  第３スイッチ、３１４，３２４，３３４，３４４  第４スイッチ、３１５，３２５，３３５，３４５  第５スイッチ、３１６，３２６，３３６，３４６  第６スイッチ、５００  ＭＥＭＳ振動子選択装置、５１０  周波数測定部、５２０  判定部、５３０  ヒューズ切断部、６１１，６１２，６２１，６２２，６３１，６３２，６４１，６４２  キャパシター、７１１，７１２，７２１，７２２，７３１，７３２，７４１，７４２  抵抗、８１１，８１２，８２１，８２２，８３１，８３２，８４１，８４２  インバーター、１０１０  基板、１０１２  支持基板、１０１４  第１下地層、１０１６  第２下地層、１１２０，１２２０，１３２０，１４２０  第１電極、１１３０，１２３０，１３３０，１４３０  第２電極、１１３２，１２３２，１３３２，１４３２  支持部、１１３４，１２３４，１３３４，１４３４  梁部、Ｃ１〜Ｃ４  制御信号、ＣＴＬ  制御端子、Ｆ１〜Ｆ４  ヒューズ、ＧＮＤ  接地電位、Ｉｆ  周波数情報、ＩＮ  入力端子、ＩＮＶ  インバーター、Ｉｒ  判定結果情報、Ｌ１〜Ｌ４  レーザー光、ＯＵＴ  出力端子、ＴＮ  ＮＭＯＳトランジスター、ＴＰ  ＰＭＯＳトランジスター、ＶＤＤ  電源電位、Ｖｏ  出力信号、Ｖｒ  参照電位
【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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