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公開番号2025104473
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222299
出願日2023-12-28
発明の名称回路装置及び発振器
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 20060101AFI20250703BHJP(基本電子回路)
要約【課題】電圧制御型の発振回路のエージングによるPLL回路の故障を事前に予測することが可能な回路装置を提供すること。
【解決手段】第1クロック信号を生成する第1発振回路と、第2クロック信号を生成する第2発振回路と、前記第2クロック信号の周波数を制御する周波数制御電圧を生成する周波数制御電圧生成回路と、を含み、前記第1クロック信号に前記第2クロック信号を位相同期させるPLL回路と、前記周波数制御電圧を監視し、前記周波数制御電圧が、前記第2発振回路が正常動作可能な所定の電圧範囲から外れる可能性があるか否かを検知する故障検出回路と、を備える、回路装置。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１クロック信号を生成する第１発振回路と、
第２クロック信号を生成する第２発振回路と、前記第２クロック信号の周波数を制御する周波数制御電圧を生成する周波数制御電圧生成回路と、を含み、前記第１クロック信号に前記第２クロック信号を位相同期させるＰＬＬ回路と、
前記周波数制御電圧を監視し、前記周波数制御電圧が、前記第２発振回路が正常動作可能な所定の電圧範囲から外れる可能性があるか否かを検知する故障検出回路と、を備える、回路装置。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記周波数制御電圧及び温度検出電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路を備え、
前記故障検出回路は、前記周波数制御電圧のＡ／Ｄ変換結果及び前記温度検出電圧のＡ／Ｄ変換結果に基づいて、前記周波数制御電圧から温度に応じて変化する電圧成分を除いた周波数制御電圧データを算出し、前記周波数制御電圧データに基づいて、前記周波数制御電圧が前記所定の電圧範囲から外れるタイミングを予測する、回路装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記故障検出回路は、前記周波数制御電圧データを時間に対する１次式で近似し、前記１次式に基づいて前記タイミングを予測する、回路装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記故障検出回路は、前記周波数制御電圧データを時間に対する多項式で近似し、前記多項式に基づいて前記タイミングを予測する、回路装置。
【請求項５】
請求項２において、
前記周波数制御電圧データをフィルター処理するフィルター回路を備え、
前記故障検出回路は、前記フィルター回路によって前記周波数制御電圧データがフィルター処理されたデータを時間に対する多項式で近似し、前記多項式に基づいて前記タイミングを予測する、回路装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記フィルター処理はローパスフィルター処理である、回路装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記第２発振回路は、振動子に接続され、前記振動子を発振させて前記第２クロック信号を生成する、回路装置。
【請求項８】
請求項１に記載の回路装置を備える、発振器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置及び発振器に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、発振器の内部のトランジスターのしきい値電圧の変化に基づいて、発振器の故障を事前に検知する回路装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１０５９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の回路装置では、電圧制御型の発振回路のエージングによるＰＬＬ回路の故障を事前に予測することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る回路装置の一態様は、
第１クロック信号を生成する第１発振回路と、
第２クロック信号を生成する第２発振回路と、前記第２クロック信号の周波数を制御する周波数制御電圧を生成する周波数制御電圧生成回路と、を含み、前記第１クロック信号に前記第２クロック信号を位相同期させるＰＬＬ回路と、
前記周波数制御電圧を監視し、前記周波数制御電圧が、前記第２発振回路が正常動作可能な所定の電圧範囲から外れる可能性があるか否かを検知する故障検出回路と、を備える。
【０００６】
本発明に係る発振器の一態様は、
前記回路装置の一態様を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態の発振器の断面図。
本実施形態の発振器の平面図。
発振器が有する内側パッケージおよびその内部を示す断面図。
発振器が有する振動子を示す断面図。
第１実施形態の発振器の機能ブロック図。
フラクショナルＮ－ＰＬＬ回路の構成例を示す図。
ＰＬＬ回路の構成例を示す図。
周波数制御電圧ＶＣ及び周波数ｆ
ＣＫ２
の経時変化の一例を示す図。
周波数制御電圧ＶＣの温度特性の一例を示す図。
周波数制御電圧ＶＣに含まれる温度に応じて変化する電圧成分ＶＣ
Ｔ
及びエージングによる電圧成分ＶＣ
Ａ
の一例を示す図。
エージングによる電圧成分ＶＣ
Ａ
の変化と発振回路の動作限界のタイミングとの関係の一例を示す図。
第２実施形態の発振器の機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
１．第１実施形態
１－１．発振器の構造
図１は、本実施形態の発振器を示す断面図である。図２は、発振器を上面側から見た平面図である。図３は、発振器が有する内側パッケージおよびその内部を示す断面図である。図４は、発振器が有する振動子を示す断面図である。
【００１０】
図１および図２に示す発振器１は、恒温槽型水晶発振器であり、外側パッケージ２と、内側パッケージ３と、制御ＩＣ４と、振動子５と、を備える。内側パッケージ３、制御ＩＣ４及び振動子５は、外側パッケージ２に収容されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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