(57)【要約】【課題】精度の高い発振周波数を生み出す事ができるシンセサイザを提供する事を目的とする。【解決手段】シンセサイザ１は、基準発振器２からの基準発振信号が入力される比較器４と、比較器４の出力信号に基づいて発振信号を出力する電圧制御発振器５と、この電圧制御発振器５の出力信号を制御部７からの制御信号に基づいて分周する第２分周器６とを備えており、比較器４は、第２分周器６からの出力信号と基準発振器２からの出力信号とを比較してこの比較結果を示す信号を電圧制御発振器５に出力し、シンセサイザ１を用いる電子機器の使用状態に基づいて、第２分周器６の分周比の値が決められている。これにより、温度検出部８とＭＥＭＳ振動子１１との間の温度差に起因したシンセサイザの発振周波数誤差を無くす事ができる。【選択図】図１
2009194428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振信号を出力するシンセサイザにおいて、
前記シンセサイザを用いる電子機器の使用状態に基づいて、
前記シンセサイザの発振周波数の補正量が決められているシンセサイザ。
【請求項２】
基準発振信号が入力される比較器と、
前記比較器の出力信号に基づいて発振信号を出力する発振器と、
前記発振器の出力信号を制御部からの制御信号に基づいて分周する分周器とを備え、
前記比較器は、前記分周器からの出力信号と前記基準発振器からの出力信号とを比較してこの比較結果を示す信号を前記発振器に出力し、
前記シンセサイザを用いる電子機器の使用状態に基づいて、
前記分周器の分周比の値が決められている請求項１に記載のシンセサイザ。
【請求項３】
温度を検出する温度検出部を備え、
前記電子機器の使用状態が変更された場合、
前記制御部は、前記電子機器の使用状態、及び前記温度検出部が検出した温度データに基づいて前記分周器の分周比を変更する請求項２に記載のシンセサイザ。
【請求項４】
前記電子機器の使用状態が変更された場合、
前記制御部は、前記電子機器の使用状態に基づいて前記分周器の分周比を変更し、
その後、前記温度検出部が検出した温度データに基づいて前記分周器の分周比を変更する請求項３に記載のシンセサイザ。
【請求項５】
前記電子機器の使用状態に対して決められている前記分周器の分周比の値は、
前記制御部が前記電子機器の使用状態及び前記温度検出部の温度信号に基づいて変更された前記分周器の過去の分周比データを基に修正される請求項３に記載のシンセサイザ。
【請求項６】
前記制御部が、前記分周器の分周比を、前記電子機器の使用状態に対して決められている分周比の値に変更するタイミングは、予め決められている請求項２に記載のシンセサイザ。
【請求項７】
前記基準発振信号を出力する基準発振器を備え、
この基準発振器は、ＭＥＭＳ素子からなる振動子を有する請求項２に記載のシンセサイザ。
【請求項８】
請求項１に記載のシンセサイザと、
このシンセサイザの出力側に接続された信号処理部とを有する受信装置。
【請求項９】
前記シンセサイザの発振周波数の補正量により補正された後の前記シンセサイザの発振周波数と、
受信信号の周波数との差が、
前記信号処理部において補正可能な周波数補正量の上限値以内となるように前記シンセサイザの発振周波数の補正量を決定する請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の受信装置と、
この受信装置の出力側に接続された表示部とを有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振周波数の温度補償方法に特徴を有するシンセサイザと、これを用いた受信装置、又は電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、基準発振器の温度補償を行う従来のシンセサイザについて、図６を用いて説明する。図６は、従来の基準発振器の温度補償を行うシンセサイザ１００のブロック図を示している。図６において、従来のシンセサイザ１００は、基準発振器１０１から出力された基準発振信号を分周する第１分周器１０２と、この第１分周器１０２の出力側に接続された比較器１０３と、比較器１０３の出力信号を直流近傍の周波数を持つ信号に変換するローパスフィルタ１０４とを備える。更に、シンセサイザ１００は、ローパスフィルタ１０４の出力側に接続され、ローカル信号を出力する電圧制御発振器１０５と、ローカル信号の一部が入力される第２分周器１０６と、基準発振器１０１の周囲温度を検出する温度検出部１０８と、温度検出部１０８の出力側に接続され、温度検出部１０８から出力される温度データをディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル変換器１０９と、アナログ／ディジタル変換器１０９からの出力データが入力されると共に、予め、温度による補正値が記録されたメモリ１１０と、メモリ１１０から所定の値を読み出して、第２分周器１０６の分周比を変更する制御部１０７とを有し、第２分周器１０６の出力信号は比較器１０３へ入力される。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平３−２０９９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のシンセサイザ１００において、電子機器の使用状態が変化した時、例えば、電子機器の電源がオフの状態からオンの状態へ変化した瞬間は、基準発振器１０１の温度変化も瞬間的に大きくなる。その結果、電子機器の使用状態が変化した直後、温度検出部１０８と基準発振器１０１とに温度差が生じてしまう。このため、温度検出部１０８を介して間接的に基準発振器１０１の温度を検出し、第２分周器１０６の分周比を制御する方法では、シンセサイザ１００の所望発振周波数からシンセサイザ１００の現実の発振周波数がずれてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、電子機器の使用状態が変化した場合のシンセサイザの発振周波数が、所望発振周波数からずれることを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のシンセサイザは、基準発振器から出力された基準発振信号が入力される比較器と、比較器の出力信号に基づいて発振信号を出力する発振器と、発振器の出力信号を制御部からの制御信号に基づいて分周する分周器とを備え、比較器は、分周器からの出力信号と基準発振器からの出力信号とを比較してこの比較結果を示す信号を発振器に出力するシンセサイザにおいて、このシンセサイザを用いる電子機器の使用状態に対し、分周器の分周比の値が決められている構成である。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成により本発明のシンセサイザは、電子機器の使用状態に対して、予め、分周器の分周比が決められているため、電子機器の使用状態が変化した直後、温度検出部からの温度情報を用いずに、分周器の分周比を変更する事ができる。これにより、電子機器の使用状態が変化した直後に、所望の発振周波数にする事が可能なシンセサイザを提供できる。
【０００８】
また、本発明のシンセサイザを局部発振器として用いた場合、受信信号と、シンセサイザの周波数のずれが、受信装置が許容できる周波数ずれΔＦｏｐｔ以内となるように、温度検出部からの温度情報を用いず、分周器の分周比を変更することで、電子機器の使用状態が変化した場合でも、受信性能の劣化が少ない受信装置、電子機器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本実施の形態のシンセサイザについて図１を用いて説明する。図１において、シンセサイザ１は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）発振器２から出力された基準発振信号（ｆＲＥＦ１＝１０ＭＨｚ）が入力される第１分周器３と、第１分周器３で分周後（ｆＲＥＦ２＝５ＭＨｚ）の信号が入力される比較器４と、比較器４の出力信号に基づいて発振信号を出力する電圧制御発振器５と、電圧制御発振器５の発振信号の一部が入力される第２分周器６と、温度検出部８からの温度データを基に第２分周器６の分周比を制御する制御部７とを有し、第２分周器６の出力信号は比較器４へ入力される。比較器４は、第２分周器６からの入力信号と第１分周器３からの入力信号とを比較して、この比較結果を示す信号を電圧制御発振器５に出力する。
【００１０】
上記における「比較器４の出力信号に基づいて」とは、少なくとも比較器４の出力結果を間接、或いは、直接受けてと言う意味で、間に、別の回路ブロックを介して、その出力を電圧制御発振器５が受けてもよい。本実施の形態では、比較器４の出力をチャージポンプ９により電流成分に変換し、チャージポンプ９の出力信号をループフィルタ１０へ入力し、ループフィルタ１０において直流近傍の成分のみ取り出して、電圧制御発振器５へ供給する。また、ループフィルタ１０は、コンデンサによる比較器４からの電流（電荷）の充電部分と、低周波を通過させる低域通過フィルタで構成されている。
【００１１】
制御部７は、温度を検出する温度検出部８の出力信号に基づいて、第２分周器６へ適当な整数分周数Ｍ、および分数分周数Ｎの制御信号を送り、第２分周器６の分周比を変化させる。つまり、第２分周器６は、分周数Ｍが入力される整数部分と、分周数Ｎが入力される分数部分により構成される。また、シンセサイザ１を搭載した電子機器が受信する周波数チャネルを変更する場合、電子機器はチャネル切替信号を制御部７に送信し、チャネル切替信号を受信した制御部７は、切替後のチャネルに基づいた分周比へ第２分周器６の分周比を変更する。
【００１２】
尚、ＭＥＭＳ発振器が有するＭＥＭＳ振動子１１は、例えば、シリコン、或いは、その化合物を主材料として構成される。例えば、シリコンで構成された振動子の場合、温度特性が、１次の周波数温度係数で、−３０ｐｐｍ／℃程度と非常に大きいため、ＡＴカット水晶振動子などを用いた場合と比べ、前記したような温度制御を頻繁に行う必要がある。尚、周波数温度係数についての詳細は後述する（数１）。また、シンセサイザ１を搭載する受信装置（後述、図２）は、シンセサイザ１と、このシンセサイザ１の出力側に接続された信号処理部（図示せず）とを備える。信号処理部は、例えば、アンテナ（図示せず）が受信した受信信号とシンセサイザ１からの発振信号とを混合し、周波数変換した後、この信号を復調する作業を行う。
【００１３】
尚、シンセサイザ１を搭載する電子機器（図示せず）は、上記受信装置と、この受信装置における信号処理部の出力側に接続された表示部（図示せず）とを備える。
【００１４】
一例として、本実施の形態のシンセサイザ１を用いたテレビ用の受信装置について、図２を用いて説明する。図２において、本実施の形態のシンセサイザ１は、温度検出部８を含めて同一の半導体ＩＣ１２に形成され、ベース基板１３に実装されている。また、基準発振器の構成要素としてＭＥＭＳ振動子１１が用いられ、ベース基板１３の上に実装されている。ＭＥＭＳ振動子１１を用いることで、受信装置の小型化を実現することができる。例えば、水晶振動子は２．５×２．０ｍｍのサイズであるが、ＭＥＭＳ振動子１１を用いた振動子は１．０×１．０ｍｍ〜０．３ｍｍ×０．３ｍｍのサイズで構成できる。また、高さについても、ＭＥＭＳ振動子１１を用いた振動子は、水晶振動子の半分以下となる。これは、例えば、ＭＥＭＳ振動子１１がシリコンで構成される場合、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）やフォトリソグラフィー等の半導体プロセスで形成できるためである。また、前記のサイズは、代表例であり、従来の水晶などの圧電単結晶などを用いる場合に比べ、より小型に作成できる可能性を有している。また、携帯電話に搭載するような小型のテレビ用受信装置のサイズは９×９ｍｍ〜８×８ｍｍと小型であるため、上記のサイズ効果は非常に大きいものとなる。他の構成要素の一例に関して説明すると、ベース基板１３には、アンテナ１４が受信した受信信号が入力される第１フィルタ１５と、第１フィルタ１５の出力信号が入力されるＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１６と、ＬＮＡ１６の出力信号が入力される第２フィルタ１７と、第２フィルタ１７の出力信号が入力されるバラン１８とが実装されている。そして、バラン１８の出力信号は半導体ＩＣ１２に入力される。
【００１５】
ここで、図２において、温度検出部８とＭＥＭＳ振動子１１とは、それらの配置される位置関係によって、温度差が生じてしまう。温度差発生の原因としては、位置関係の他に、ＭＥＭＳ振動子１１や、半導体ＩＣ１２、ベース基板１３などの熱伝導率などが挙げられる。熱の伝わる速度によって、温度差が生じてしまうということである。また、この温度差は、急激な温度変化が起こった際に、特に大きくなりやすい。従って、温度検出部８で検出した温度と、ＭＥＭＳ振動子１１との実際の温度が異なってしまい、温度補正時に、間違った周波数に補正してしまうということになる。それによって、シンセサイザ１の発振周波数が所望の値、つまり、受信する信号の周波数からずれ、受信劣化が引きおこされる。特に、周波数温度特性が良くない、つまり、周波数温度係数の大きいＭＥＭＳ振動子を用いたシンセサイザの場合には、前記の温度差による周波数の補正誤差も大きく、受信特性の劣化が顕著に表れることになる。
【００１６】
そこで、電子機器の使用状態が変わった瞬間にＭＥＭＳ振動子１１の周囲温度が急激に変化する場合、本実施の形態のシンセサイザ１は、予めこの使用状態に対応した分周比データを保有している。そして、電子機器が当該使用状態になったときには、制御部７は、当該分周比データを参照して、図１の第２分周器６の分周比を変更する。つまり、本実施の形態のシンセサイザ１は、電子機器の使用状態が変化した瞬間においては、温度検出部８から得られる温度データを参照せずに、第２分周器６の分周比を変更することになる。これにより、ＭＥＭＳ振動子１１と温度検出部８の間の温度差に起因したシンセサイザ１の発振周波数のずれを抑制する事ができる。これは、量産時の電子機器であれば、当然、部品の配置、部材の種類は同じ（熱伝導率が同じ）で、また、熱発生の要素である電流値なども、使用状態を規定することで一意に決定できることにより達成される。
【００１７】
電子機器として、例えば、携帯電話を考えた場合の使用状態の一例を（表１）に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
（表１）において、使用状態のケース１は、携帯電話の電源がオフの状態からオンの状態になった場合である。このケース１の場合、携帯電話内の各ＩＣに一斉に電流が流れ始めるため、図１の受信装置の周囲の温度が急激に上昇する事が想定される。使用状態のケース２では、携帯電話の待ち受け状態から通話状態に変化した場合である。この（表１）におけるケース２の場合、ＲＦ回路の送信側回路の１つであるパワーアンプに大きな電流が急に流れ始める事になり、受信装置の周囲の温度が急激に上昇する事が想定される。（表１）において、使用状態のケース３は、携帯電話の待ち受け状態からテレビ受信機能をオンさせた場合である。このケース３の場合、テレビ信号の受信に必要なＲＦ回路やベースバンド回路等に一斉に電流が流れ始め、受信装置の周囲の温度が急激に上昇する事が想定される。（表１）において、使用状態のケース４は、携帯電話の通話状態から待ち受け状態に変化した場合であり、使用状態のケース５は、携帯電話のテレビ受信機能がオンの状態から待ち受け状態に変化した場合である。共に、それまで携帯電話内の必要部品に流れていた比較的大きな電流が急激に流れなくなるため、受信装置の周囲の温度が急激に下降する事が想定される。（表１）において、使用状態のケース６は、携帯電話の電源オフ状態から携帯電話の電源とテレビ受信機能とを同時にオンさせた場合である。このケース６の場合、携帯電話の電源がオフの状態から携帯電話内の各ＩＣ等に一斉に電流が流れ始める事になり、受信装置の周囲の温度が急激に上昇する事が想定される。
【００２０】
上記のケース１〜６において、使用状態の変化により受信装置の周囲温度が急激に変化するため、受信装置内で、物理的位置の異なるＭＥＭＳ振動子１１と温度検出部８との間に温度差が生じてしまう。（表１）のケース６の場合における、ＭＥＭＳ振動子１１と温度検出部８の温度変化の一例を図３に示す。尚、図３は、ＭＥＭＳ振動子１１の方が温度検出部８よりも熱源となるデバイスに近い位置に配置されている場合、或いは、熱容量の関係で環境温度に対する追従が良い（周囲温度に合わせて、温度が変化しやすい）場合を示している。図３のグラフは、横軸に時間を取り、縦軸にはＭＥＭＳ振動子１１と温度検出部８のそれぞれの温度を取っている。図３において、携帯電話の使用状態は、時間ｔ０の瞬間に、（表１）のケース６に示したように変化している。これにより、受信装置の周囲の温度は急激に上昇することになる。その結果、ＭＥＭＳ振動子１１と温度検出部８自体の温度も上がり始める。ただ、図３にも示したように、ＭＥＭＳ振動子１１と温度検出部８とは、前記の位置関係、熱容量により、時間に対する温度プロファイルが異なる事となる。図３の例においては、ＭＥＭＳ振動子１１の温度は、温度検出部８の温度よりも急激に上昇している。そして、ＭＥＭＳ振動子１１と温度検出部８との温度は、一定時間Ｔの間は大きく異なる事となる。この結果、温度検出部８の温度データを基に第２分周器６の分周比を調整すると、所望の発振周波数が得られなくなる。これを防止するため、本実施の形態のシンセサイザ１は、電子機器の使用状態と、これに対応した第２分周器の分周比の値とのデータベースを保有している。このデータベースの一例を（表２）に示す。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
（表２）における左端の列の「ケース」は、（表１）の使用状態の変化を表している。
【００２３】
（表１）および（表２）に示したデータベースは、例えば、制御部７が有しているメモリ部に記録された構成としてもよい。要するに、制御部７がアクセスできるメモリ部に（表１）および（表２）のデータベースが記録されていればよい。制御部７は、電子機器の使用状態の変化があった瞬間に、電子機器からその使用状態についての情報を取得し、変化前と変化後との使用状態からメモリ部に記録されているデータベースの内、どの使用状態変化のケースに一致するか検索する。そして、制御部７は、一致したケースに対応した第２分周器６の分周比データを取得し、第２分周器６の分周比を変更する。これにより、電子機器の使用状態が変化した瞬間は、温度検出部８の温度データを用いずに第２分周器６の分周比を最適な値に変更できるので、温度検出部８とＭＥＭＳ振動子１１との温度差に起因した発振周波数の誤差を抑制する事ができる。
【００２４】
また、ここで、前記のケース１から６で想定している最終到達温度を各々、Ｔ１からＴ６とすると、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ６＞Ｔ４、Ｔ５となるのは、明白である。１次の周波数温度係数が−３０ｐｐｍ／℃のシリコンで構成されたＭＥＭＳ振動子を用いた場合、温度係数が負であるために、温度が高いと、ＭＥＭＳ振動子の共振周波数は低くなることになる。従って、第２の分周器６の分周数を大きく設定する必要があるため、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ６＞Ｎ４、Ｎ５の関係となる。
【００２５】
また、ケース１、３、６についても、本実施の形態の場合、各ケースでの温度が、Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ６の関係があり、第２の分周器６の分周数に関しても、Ｎ１＜Ｎ３＜Ｎ６の関係が成り立つ。
【００２６】
尚、図３において、一定時間Ｔの決め方としては、ＭＥＭＳ振動子１１と温度検出部８の温度差ΔＴｅｍｐが、所定温度差ΔＴｏｐｔに収まるように設定する。ここで、ΔＴｅｍｐによって、受信システムが影響を受けない程度に、所定温度差ΔＴｏｐｔは設定されることが好ましい。言い換えれば、ΔＴｅｍｐによって、ＭＥＭＳ振動子１１の共振周波数（基準発振器２の発振周波数）が変動し、その変動によって、シンセサイザ１の局部発振出力の周波数が、本来的な受信信号と同一の周波数値から変動し、受信信号の周波数との間に周波数の差ΔＦが発生してしまう。それによって、受信状態が悪化しないように、所定温度差ΔＴｏｐｔは設定されることが好ましい。ここで、受信状態が悪化するといった不具合の例としては、テレビ受信の場合には、画像にノイズが発生することや、データの同期が取れず、受信自体ができないことなどの状態が挙げられる。また、このΔＴｏｐｔに対応する周波数の差ΔＦｏｐｔ（ΔＴｅｍｐ＝ΔＴｏｐｔの時のΔＦ）も受信システム構成（特許請求の範囲における「信号処理部」の構成を言う）によって依存する値となるが、ΔＦ≦ΔＦｏｐｔの範囲に、周波数の差ΔＦを抑えることによって、所望の受信性能を維持できることになる。本実施の形態では、この条件を満たすように、種々の受信状態のケース（例えば、表１）において、第２の分周器の分周比を調整する（例えば、表２）ことが更に、好ましいということになる。
【００２７】
尚、国内用のテレビシステムであるＩＳＤＢ−Ｔでの構成例では、例えば、ΔＦｏｐｔを±２５ｋＨｚとすることができる。キャリア周波数を７７０ＭＨｚとすると、±２５ｋＨｚは、±３２．５ｐｐｍの変動に相当する。ここで、シリコンで構成されたＭＥＭＳ振動子を考えると、−３０ｐｐｍ／℃の１次の周波数温度係数であることから、±３２．５ｐｐｍの周波数変動は、温度変動としては±１．１℃程度の変動に相当する。この範囲内になるように、ΔＴｏｐｔを設定すれば良い。尚、ここで、ΔＴｏｐｔを絶対値として、定義すれば、符号を考慮することなく使用できる。尚、ここで、ΔＦｏｐｔ＝±２５ｋＨｚとしたが、この値に限るものではない。この値は、システム設計時に決定される事項であり、個々のシステムに合わせて決めてやれば良い（詳細は後述）。
【００２８】
尚、（表１）に示したのは、使用状態の一例であり、これ以外の使用状態の変化に対しても、本実施の形態のシンセサイザを適用しても、同様の効果が得られる。また、（表１）においては、電子機器の具体的使用状態を記載した表を用いたが、実際的には、それぞれの使用状態に対して番号等を割り当てて、管理してもよい。例えば、携帯電話の電源オフの状態を番号「１」で、携帯電話の電源オンの状態を番号「２」で管理し、電子機器から制御部７に電子機器の使用状態を知らせる場合も、この番号を用いることとしてもよい。
【００２９】
図４を用いて、本実施の形態のシンセサイザ１における第２分周器６の分周比の時間変化の一例を説明する。図４は、横軸に時間を取り、縦軸に第２分周器６の分周比を取っている。図４においては、時間ｔ０までは携帯電話は電源オフ状態であり、時間ｔ０の瞬間、携帯電話は電源オン及びテレビ受信機能オン状態に変化した例を示している。時間ｔ０の瞬間、携帯電話の使用状態が変化し、それに応じて、第２分周器６の分周比は瞬時に分周比Ａへ変更されている。これにより、温度検出部８とＭＥＭＳ振動子１１との温度差に起因したシンセサイザ１の発振周波数誤差を抑制する事ができる。尚、時間ｔ０の瞬間、制御部７が予め決められていた分周比Ａへ第２分周器６の分周比を変更した後は、温度検出部８から得られる温度データを基に、制御部７は第２分周器６の分周比を変更する。ただし、これは、時間ｔ０以降で、温度検出部８とＭＥＭＳ振動子１１の温度差がほぼなくなる一定時間（図４における一定時間Ｔ）経過後に実行される。これにより、電子機器の使用状態が変化した後、前記一定時間経過後のシンセサイザ１の発振周波数の精度を向上させられる。
【００３０】
尚、テレビ信号の復調作業は、前記一定時間経過中に開始しても良い。本実施の形態のシンセサイザは、携帯電話の使用状態の変化直後（例えば、前記一定時間）においても精度の高い発振周波数を出力できるためである。また、テレビ信号の復調作業開始までの時間を短時間にする必要が無いのであれば、テレビ信号の復調作業は、前記一定時間経過後に開始しても良い。
【００３１】
尚、時間ｔ０から前記一定時間経過後で、温度検出部８から得られる温度情報を基に制御部７が第２分周器６の分周比を変化させている期間において、選択された第２分周器６の分周比データを記録しておき、その記録データを参考にして、次回、携帯電話の使用状態が待ち受け状態から通話状態へ変化した時に用いる第２分周器６の分周比を修正する構成としてもよい。実際的には、電子機器の使用状態に対応した第２分周器６の分周比の値は予め設定し、メモリ部等に記録しておくが、電子機器の実使用状態において、この予め設定されていた分周比の値が、理想的な分周比の値からずれている場合も想定される。このような場合に、上記のような構成をシンセサイザに持たせておけば、事後的に、第２分周器６の分周比を理想値に修正する事ができる。この結果、本実施の形態のシンセサイザは、実使用状態において、高精度な発振周波数を実現する事ができる。分周比の修正方法の一例としては、例えば、携帯電話の使用状態が待ち受け状態から通話状態へ変化してから前記一定時間経過した後の期間において、記録された複数の分周比データの平均値を計算することが考えられる。制御部７は、この平均値を次回の待ち受け状態から通話状態への変化時に分周比として使用する。尚、平均値の算出に用いる分周比データは、前記一定期間経過後から所定期間の間の分周比データのみを使用することとしてもよい。使用状態が変化し、前記一定期間経過した直後の分周比データを使用することが、使用状態変化時に使用する分周比データを修正する上では、最も信頼性が高いためである。また、分周比の修正に用いるデータ数を所定期間内のものに限定する事により、記録する必要のあるデータ数を減らす事ができるため、メモリ部のサイズを小さくすることができる。
【００３２】
図５には、本実施の形態のシンセサイザ１における第２分周器６の分周比の時間変化の他の例を示している。図５のグラフは、横軸に時間を取り、縦軸に第２分周器６の分周比を取っている。図５においては、時間ｔ０までは携帯電話は待ち受け状態であり、時間ｔ０の瞬間、携帯電話は通話状態に変化した例を示している。時間ｔ０の瞬間、携帯電話の使用状態が変化し、それに応じて、第２分周器６の分周比は瞬時に分周比Ｂへ変更される。次に、時間ｔ１の瞬間、第２分周器６の分周比は瞬時に分周比Ｃへ変更される。次に、時間ｔ２の瞬間、第２分周器６の分周比は瞬時に分周比Ｄへ変更される。次に、時間ｔ３の瞬間、第２分周器６の分周比は瞬時に分周比Ｄへ変更される。このように、温度検出部８とＭＥＭＳ振動子１１との間に温度差が生じている前記一定時間Ｔの間のＭＥＭＳ振動子１１の温度変化が、図４の場合と比べて緩やかな場合には、図５に示したように、分周比の値をステップ状に変更してもよい。このような構成とすることで、シンセサイザ１の発振周波数の精度を向上させる事ができる。上記の構成を実現する具体的な方法としては、一例として、予め、電子機器の使用状態に対応した第２分周器６の分周比データと、分周比変更のタイミングデータとをメモリ部に記録しておく方法が考えられる。（表３）に、このデータベースの一例を示す。
【００３３】
【表３】
2009194428.tif 000005
【００３４】
（表３）における左端の列の「ケース」は、（表１）の使用状態の変化を表している。（表３）のデータベースは、制御部７がアクセス可能なメモリ部に記録されている。
【００３５】
制御部７は、（表３）の分周比変化のタイミングデータを参照し、最適なタイミングで第２分周器６の分周比を変更する事となる。これにより、発振周波数の精度の高いシンセサイザを実現できる。
【００３６】
尚、電子機器の使用状態に対して予め決められている第２分周器６の分周比の値は、温度検出部８の温度情報に基づいて修正されてもよい。具体的には、図４または図５の時間ｔ０（電子機器の使用状態が変化する時間）の直前の温度検出器８から得られる温度データを基に、電子機器の使用状態に対して予め決められている第２分周器６の分周比の値を修正することを意味している。これは、電子機器の使用状態変化後のＭＥＭＳ振動子１１の温度変化プロファイルが、使用状態変化前のＭＥＭＳ振動子１１の温度により異なる事が予想されるためである。故に、電子機器の使用状態が変化する直前に温度検出器８から得られた温度データを基に、予め決められている第２分周器６の分周比の値が修正されることで、発振周波数の精度の高いシンセサイザを実現する事が可能となる。具体的な修正方法としては、電子機器内の各部品の熱抵抗等を勘案して導出した修正式（近似式）を用いる方法等が考えられる。
【００３７】
また、電子機器の使用状態が変化する直前の温度データを使用する他の手段としては、（表４）に示すような、各温度に対して予め分周比データをメモリ部に記録しておく方法も考えられる。
【００３８】
【表４】
2009194428.tif 000006
【００３９】
（表４）における左端の列の「ケース」は、（表１）の使用状態の変化を表している。
【００４０】
（表４）のデータベースは、制御部７がアクセス可能なメモリ部に記録しておく。そして、制御部７は電子機器から状態変化に対応した信号を受信した後、この状態変化を示す信号を受信する直前の温度データを基に、（表４）のデータベースより第２分周器６の分周比データを読み出し、それに基づいて、第２分周器６の分周比を変化させる。これにより、発振周波数の精度の高いシンセサイザを実現する事ができる。
【００４１】
尚、本実施の形態のシンセサイザ１は、出力したい各発振周波数に対して、例えば、（表２）から（表４）のようなデータベースを保有しておいてもよい。これにより、複数の発振周波数においても精度の高いシンセサイザを実現する事ができる。
【００４２】
以上、説明した本発明の実施の形態では、電圧制御発振器５の出力をシンセサイザ１の出力としたが、電圧制御発振器５の後に、分周器を入れて、シンセサイザ１の出力としても良い。これにより、電圧制御発振器５の発振周波数を高くすることができ、電圧制御発振器５のサイズを小さくすることが可能となる。
【００４３】
また、温度検出部８としては、例えば、半導体を流れる電流の温度特性を利用した半導体トランジスタをベースとしたものや、サーミスタと呼ばれる温度に対して抵抗値が変化する特性を利用したものや、熱起電力を利用する熱電対を利用したものなどが挙げられる。
【００４４】
尚、本発明では、周波数温度特性が良くない振動子に対して、特に大きな効果を発揮する。これは、周波数温度特性が悪いほど、図２におけるＭＥＭＳ振動子１１と温度検出部８との実際の温度差によるシンセサイザの発振周波数の誤差が大きくなってしまうためである。
【００４５】
この周波数温度特性は、以下の式で表される。基準温度をＴ０、現在の温度をＴ、基準温度Ｔ０での共振周波数をｆ、温度がＴ０からＴに変化した際の振動子の共振周波数変化量をδｆとすると、温度に対する周波数変動率は（数１）で表される。
【００４６】
【数１】
2009194428.tif 000007
【００４７】
尚、「＾」は、べき乗を表す記号とし、１０が底で、−１１が指数を表す。また、α、β、γをそれぞれ１次、２次、３次の周波数温度係数と呼ぶ。詳細に言うと、δｆ／ｆは、Ｔ０からＴまで温度が変化した際の周波数の変動率を示している。例えば、水晶振動子は、その周波数温度係数が、１次が０で、２次、３次の温度係数も小さい振動子である。一般に、温度係数は、１次、２次、３次となるに従って、小さくなり、かつ、電子機器の使用温度範囲における周波数温度特性に占める影響も小さくなるため、１次の温度係数が０であるということは、その振動子の周波数温度特性が非常に、良好であると言う事を示している。水晶の各温度係数は、水晶インゴット（水晶の引き上げ後の固まり）から、水晶板を切り出す際のカット角度によって変わる。その良好な周波数温度特性から、最も広く使用されている水晶振動子に、ＡＴカット水晶振動子がある。これは、例えば、使用温度範囲（−４０〜８５℃）において、周波数の変動率が、±２０〜±１００ｐｐｍ程度となる。この周波数の変動率の幅は、カット角度の微小な違いによって生じる。これに対して、ＭＥＭＳ振動子は、周波数温度特性が良くないものがほとんどで、例えば、シリコン振動子は、１次の温度係数が大きく、−３０ｐｐｍ／℃であり、使用する温度範囲において、この１次の温度係数が支配的である。−４０℃〜８５℃の使用温度範囲において、これは、３０×１２５＝３７５０ｐｐｍとなり、前記ＡＴカット水晶振動子の±２０〜±１００ｐｐｍ程度と比較しても非常に悪いことがわかる。
【００４８】
従って、本発明は、ＭＥＭＳ振動子を用いた構成では、より一般的な水晶振動子を用いた構成よりも、特に、大きな効果がある。
【００４９】
また、本実施の形態では、ＭＥＭＳ振動子として、半導体材料を基材としたシリコン振動子を用いて、説明したが、ＭＥＭＳ振動子の他の例としては、同じ半導体材料であるポリシリコン振動子を用いたものが挙げられる。また、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＰＺＴと言った薄膜圧電材料をベースとしたＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）と呼ばれるものや、ＳｉＯ2などのその他の薄膜材料をベースとしたものが挙げられる。また、弾性表面波を用いたＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）振動子や、異なる物質の境界を伝播する境界波などを用いた振動子もその一例である。これらの振動子のうちで、ＡＴカット水晶振動子と同程度の周波数温度特性を持つものは、ほとんどなく、また、そのほとんどが、１次の温度係数を有する（無視できない）ものである。例えば、ＡｌＮを用いたＦＢＡＲは、厚み縦振動（印加電界と同一方向に振動）を用いた振動子で、−２５ｐｐｍ／℃の温度係数を有し、ＺｎＯは、−６０ｐｐｍ／℃程度の温度係数を有する。また、ＳＡＷを用いた振動子でも、基材に３６°ｙカットのタンタル酸リチウムを用いたものは、−３５ｐｐｍ／℃程度、基材に６４°ｙカットのニオブ酸リチウムを用いたものは、−７２ｐｐｍ／℃程度の温度係数を有する。
【００５０】
尚、本実施の形態では、第１シンセサイザ部として、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）を用いた温度補償型シンセサイザに関して説明を行ったが、ＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）や、ＡＤＰＬＬ（Ａｌｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ＰＬＬ）を用いても良い。また、ループを構成しないＤＤＳ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）などでも良い。ＤＤＳの例としては、予め、メモリーに記憶された信号情報をＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換して、種々の周波数の信号を生成する方法などが挙げられる。また、基準発振器の後に、直接分周器を接続し、周波数を調整するような構成にしてもよい。その構成例は、基準発振器２の後に、第２分周器６を配置し、その第２分周器を調整し、周波数を調整するような構成である。また、基準発振器の負荷インピーダンスを調整するような構成でも良い。その構成例は、基準発振器の負荷容量として、スイッチ機能を有するコンデンサを複数用いて、そのスイッチを切り替えることにより、負荷容量を離散的に切り替えて、周波数調整を行うような構成例である。以上、種々の温度補償型シンセサイザに関して説明したが、要は、所定の周波数調整幅での周波数調整が達成できる温度補償方法であれば良い。
【００５１】
尚、本実施の形態の効果として、ＰＬＬなどの位相や周波数のロックループを用いた場合、ロックまでの収束時間を短くできるという効果もある。ＰＬＬを例に説明する。ＰＬＬの動作は、まず、周波数引き込みがなされ（周波数ロック動作）、その後、位相の引き込みがなされる（位相ロック動作）。これは、前記のように図１の比較器４で、第１の分周器３と、第２の分周器６の信号を比較することにより、行われる。通常、この２つの信号の周波数が大きく異なっている場合、周波数ロックされるまでに、時間がかかってしまうという難点があるが、本実施の形態の場合、電子機器の使用状態に合わせて、第２分周器を事前に設定するため、初期の周波数の差を小さくすることができ、周波数ロック、位相ロックに要する時間を短くすることができるという効果を有する。これにより、より早く、良好な受信状態を確立することが可能となる。
【００５２】
尚、本実施の形態では、ΔＦｏｐｔ＝±２５ｋＨｚとして、説明を行い、これが設計時に決定されるものであり、この値に限るものではないという説明を行ったが、以下に、詳細に説明する。日本のデジタルテレビ放送方式（ＩＳＤＢ−Ｔ）は、直交周波数分割多重方式ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が用いられている。その受信帯域幅は約５．６ＭＨｚであり、それが、１３の周波数セグメントに分割されている。家庭用のテレビでは、そのうちの１２セグメント（フルセグ）が利用され、携帯電話などのモバイル用途のテレビでは、そのうちの１セグメント（ワンセグ）が利用されている。また、マルチキャリア方式が採用されており、例えば、Ｍｏｄｅ３では、約１ｋＨｚのキャリア間隔で、キャリアが、４３３本、並んで、一つの受信チャンネルを構成している。これらのキャリアに同期用の既知信号を予め埋め込み、周波数を補正することにより、この周波数の差異ΔＦを実質的になくしてしまうということが可能となる。これにより、既知信号が埋め込まれたキャリアの間隔の半分まで、周波数が補正できることになる。但し、補正可能な周波数を大きくしすぎると、補正に時間がかかってしまったり、回路に負担がかかるといった不具合もあることから、それらとのトレードオフによって、設計時に決定される。本実施の形態に適用する場合は、それらから決定された補正可能な周波数である、本実施の形態でいうΔＦｏｐｔに合わせて、ΔＴｏｐｔを所定温度差としてやれば良い。尚、本実施の形態では、これらを勘案して、ΔＦｏｐｔ＝±２５ｋＨｚとしている。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のシンセサイザは精度の高い発振周波数を実現できるので、受信特性の優れた受信装置や電子機器に用いる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明のシンセサイザの一例のブロック図
【図２】本発明のシンセサイザを用いた受信装置の一例の概念図
【図３】本発明のシンセサイザを用いた受信装置の一例の概念図
【図４】本発明のシンセサイザを用いた受信装置の一例の概念図
【図５】本発明のシンセサイザの分周比の時間変化の一例を示すグラフ
【図６】従来のシンセサイザのブロック図
【符号の説明】
【００５５】
１  シンセサイザ
２  基準発振器
３  第１分周器
４  比較器
５  電圧制御発振器
６  第２分周器
７  制御部
８  温度検出部
９  チャージポンプ
１０  ループフィルタ
１１  ＭＥＭＳ振動子
１２  半導体ＩＣ
１３  ベース基板
１４  アンテナ
１５  第１フィルタ
１６  ＬＮＡ
１７  第２フィルタ
１８  バラン
【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１】
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【図２】
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