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公開番号2024120311
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-05
出願番号2023027020
出願日2023-02-24
発明の名称回路装置、発振器
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H03B 5/32 20060101AFI20240829BHJP(基本電子回路)
要約【課題】波形整形回路での貫通電流の低減等を実現できる回路装置等の提供。
【解決手段】回路装置20は、発振信号OSCを生成する発振回路30と、発振信号OSCの波形整形を行う波形整形回路38と、波形整形回路38にレギュレート電源電圧VRGBを供給するレギュレーター92を含む。更に回路装置20は、発振信号OSCの振幅を検出して振幅検出信号を出力する振幅検出回路40と、振幅検出信号に基づいて、発振信号OSCの振幅よりもレギュレート電源電圧VRGBが小さくなるようにレギュレーター92の制御を行う電源制御回路50を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
発振信号を生成する発振回路と、
前記発振信号が入力され、前記発振信号の波形整形を行う波形整形回路と、
前記波形整形回路にレギュレート電源電圧を供給するレギュレーターと、
前記発振信号の振幅を検出して振幅検出信号を出力する振幅検出回路と、
前記振幅検出信号に基づいて、前記発振信号の前記振幅よりも前記レギュレート電源電圧が小さくなるように前記レギュレーターの制御を行う電源制御回路と、
を含むことを特徴とする回路装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の回路装置において、
前記振幅検出回路は、
前記発振信号の包絡線を検波して、前記発振信号の前記振幅を検出することを特徴とする回路装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回路装置において、
前記電源制御回路は、
可変の閾値電圧を生成する電圧生成回路と、
前記振幅検出回路の前記振幅検出信号である出力電圧と、前記閾値電圧とを比較する比較回路と、
前記比較回路の比較結果に基づいて、前記レギュレーターの前記レギュレート電源電圧を設定するロジック回路と、
を含むことを特徴とする回路装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回路装置において、
前記ロジック回路は、
前記閾値電圧を第１電圧に設定し、前記振幅に対応する電圧が前記第１電圧を超えたとき、前記閾値電圧を前記第１電圧よりも高い第２電圧に設定することを特徴とする回路装置。
【請求項５】
請求項４に記載の回路装置において、
前記ロジック回路は、
前記振幅に対応する電圧が前記第２電圧を超えなかったとき、前記レギュレート電源電圧を前記第１電圧以下の電圧に設定することを特徴とする回路装置。
【請求項６】
請求項１に記載の回路装置において、
前記振幅検出回路は、
キャパシターによりＤＣ成分がカットされた前記発振信号に対してバイアス電圧を設定し、前記バイアス電圧が設定された前記発振信号の包絡線を検波することで生成された出力電圧を出力し、
前記電源制御回路は、
前記振幅検出回路の前記出力電圧と、前記バイアス電圧よりも高い電圧である閾値電圧とを比較することを特徴とする回路装置。
【請求項７】
請求項１に記載の回路装置において、
前記電源制御回路は、
起動時に前記発振信号の前記振幅に対応する電圧が起動判定用の閾値電圧を超えたか否かを判定し、前記起動判定用の前記閾値電圧を超えたとき、前記振幅検出信号に基づく前記レギュレーターの制御を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項８】
請求項７に記載の回路装置において、
前記電源制御回路は、
前記振幅検出回路からの前記振幅検出信号に基づいて、前記振幅に対応する電圧が前記起動判定用の前記閾値電圧を超えたか否かを判定することを特徴とする回路装置。
【請求項９】
請求項１に記載の回路装置において、
前記電源制御回路は、
前記発振信号の前記振幅に対応する電圧と第１閾値電圧～第ｎ閾値電圧とを比較して、第１判定結果～第ｎ判定結果（ｎは２以上の整数）を出力する判定回路を含み、
前記レギュレーターは、
前記判定回路からの前記第１判定結果～前記第ｎ判定結果に基づいて前記レギュレート電源電圧を生成することを特徴とする回路装置。
【請求項１０】
振動子と、
回路装置と、
を含み、
前記回路装置は、
前記振動子を発振させて発振信号を生成する発振回路と、
前記発振信号が入力され、前記発振信号の波形整形を行う波形整形回路と、
前記波形整形回路にレギュレート電源電圧を供給するレギュレーターと、
前記発振信号の振幅を検出して振幅検出信号を出力する振幅検出回路と、
前記振幅検出信号に基づいて、前記発振信号の前記振幅よりも前記レギュレート電源電圧が小さくなるように前記レギュレーターの制御を行う電源制御回路と、
を含むことを特徴とする発振器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置、発振器等に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
発振回路を有する回路装置においては、発振回路で生成された正弦波の発振信号を矩形波の信号に成形する波形整形回路が設けられる。例えば特許文献１には、その従来技術として、発振段と緩衝段を備え、緩衝段のインバーターの矩形波の出力レベルを小さく制限するような回路構成にした水晶発振器が開示されている。また特許文献１には、その従来技術として、発振段に供給する電源電圧Ｖｄ１と緩衝段のインバーターに供給する電源電圧Ｖｄ２の大小関係をＶｄ２＜Ｖｄ１とすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３－０４６３３８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、発振段や緩衝段の電源電圧を制御することは開示されていない。また特許文献１に従来技術として記載された構成においては、具体的にどのように電源電圧の大きさを定めるのかは不明だった。実際の発振器では、例えば振動子の種類、振動子や回路素子の製造ばらつき、環境変動などによって発振振幅が変動することが想定される。このように発振振幅が一律でない場合であっても発振段の電源電圧が後段の緩衝段のインバーターの電源電圧より大きくなるように確実に制御する手段は、特許文献１において明らかでなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、発振信号を生成する発振回路と、前記発振信号が入力され、前記発振信号の波形整形を行う波形整形回路と、前記波形整形回路にレギュレート電源電圧を供給するレギュレーターと、前記発振信号の振幅を検出して振幅検出信号を出力する振幅検出回路と、前記振幅検出信号に基づいて、前記発振信号の前記振幅よりも前記レギュレート電源電圧が小さくなるように前記レギュレーターの制御を行う電源制御回路と、を含む回路装置に関係する。
【０００６】
本開示の他の態様は、振動子と回路装置と、を含み、前記回路装置は、前記振動子を発振させて発振信号を生成する発振回路と、前記発振信号が入力され、前記発振信号の波形整形を行う波形整形回路と、前記波形整形回路にレギュレート電源電圧を供給するレギュレーターと、前記発振信号の振幅を検出して振幅検出信号を出力する振幅検出回路と、前記振幅検出信号に基づいて、前記発振信号の前記振幅よりも前記レギュレート電源電圧が小さくなるように前記レギュレーターの制御を行う電源制御回路と、を含む発振器に関係する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態の回路装置の構成例。
本実施形態の回路装置及び発振器の詳細な構成例。
発振回路、波形整形回路の構成例。
発振回路の他の構成例。
本実施形態の手法の説明図。
本実施形態の手法の説明図。
波形整形回路における問題点の説明図。
本実施形態の手法の説明図。
波形整形回路での貫通電流についての説明図。
位相ノイズの劣化についての説明図。
本実施形態での位相ノイズの説明図。
振幅検出回路、電源制御回路の構成例。
振幅検出回路、電源制御回路の動作説明図。
振幅検出回路、電源制御回路の動作説明図。
振幅検出回路、電源制御回路の他の構成例。
振幅検出回路、電源制御回路の他の構成例。
振幅検出回路、電源制御回路の他の構成例。
電源制御回路の詳細な構成例。
本実施形態の動作を説明するフローチャート。
電源制御回路の他の構成例。
電源制御回路の他の構成例。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲の記載内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。
【０００９】
１．回路装置、発振器
図１に本実施形態の回路装置２０の構成例を示す。本実施形態の回路装置２０は、発振回路３０と波形整形回路３８と振幅検出回路４０と電源制御回路５０とレギュレーター９２を含む。
【００１０】
発振回路３０は発振信号ＯＳＣを生成する。例えば発振回路３０は振動子等を発振させることで発振信号ＯＳＣを生成する。或いは発振回路３０はＬＣ共振回路等により発振信号ＯＳＣを生成するものであってもよい。発振信号ＯＳＣは例えば正弦波の信号である。発振回路３０は振動子等の駆動により発振信号ＯＳＣを生成するための駆動回路等を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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