1.本发明涉及电路装置以及振荡器。
背景技术：2.石英振子(压电振子)和mems(micro electro mechanical systems：微机电系统)振子等振子进行过驱动检查和驱动电平检查等，检查振子的特性，过驱动检查中，施加大电流、电压或电力的ac(交流)信号来驱动振子，检查振子的频率特性等，驱动电平检查中，施加使大电流、电压或电力的ac信号阶段性地增减后的信号来驱动振子，检查振子的频率特性等的变动。
3.在专利文献1中公开了一种振荡器，其在内部具有切换电路，并能够使用外部端子来进行振子的检查。
4.专利文献1：日本特开2015-088930号公报
5.然而，在专利文献1所记载的振荡器中，在振子的检查时，当检查信号经由反馈电阻而被输入至放大器，且放大器进行动作的条件成立时，有可能对振子的检查造成影响。
技术实现要素：6.本发明的电路装置的一个方式具有：第1端子，其与振子的一端连接；第2端子，其与所述振子的另一端连接；放大元件，其将来自所述第1端子的信号放大并输出到所述第2端子；第1电阻元件，其设置在所述放大元件的输入节点与输出节点之间的信号路径上；电容元件，其设置在所述第1端子与所述输入节点之间的信号路径上；以及第1开关元件，其对所述输入节点与地的电连接进行切换。
7.本发明的振荡器的一个方式具有：所述电路装置的一个方式；以及所述振子。
附图说明
8.图1是振荡器的立体图。
9.图2是图1的振荡器的a-a剖视图。
10.图3是表示振荡器的概略结构的图。
11.图4是表示第1实施方式的振荡电路的概略结构的图。
12.图5是表示用于检查振荡器的步骤的一例的流程图。
13.图6是表示检查振荡器时的振荡器的外部端子的信号波形的一例的图。
14.图7是表示第2实施方式的振荡电路的概略结构的图。
15.图8是表示第3实施方式的振荡电路的概略结构的图。
16.图9是表示第4实施方式的振荡电路的概略结构的图。
17.图10是表示变形例1的振荡电路的概略结构的图。
18.图11是表示变形例2的振荡器的概略结构的图。
19.标号说明
20.1：振荡器；2：电路装置；3：振子；3a：激励电极；3b：激励电极；4：封装；5：盖；6：外部端子；7：收纳室；10：振荡电路；11：基准电压电路；12：偏置电流生成电路；12a：恒流源；13：电容电路；13a：电容元件；14：电容电路；14a：电容元件；15：可变电容电路；16：可变电容电路；17：可变电容电路；18：可变电容电路；20：输出电路；21：波形整形电路；22：分频电路；23：预缓冲器；24：输出缓冲器；25：预缓冲器；26：输出缓冲器；30：温度传感器；32：温度补偿电路；34：频率控制电路；36：逻辑电路；40：电源电路；50：存储电路；51：寄存器；52：非易失性存储器；71：第1开关元件；72：第2开关元件；73：第3开关元件；74：第4开关元件；81：第1电阻元件；82：第2电阻元件；101：双极晶体管；102：电容元件；103：电容元件；111：电阻元件；112：占空比调整电路；121：mos晶体管；122：mos晶体管；123：恒流源；131-1～131-k：电容元件；132-1～132-k：开关元件；141-1～141-k：电容元件；142-1～142-k：开关元件；151：电容元件；152-1～152-n：可变电容元件；153-1～153-n：电容元件；154：电阻元件；161：电容元件；162-1～162-n：可变电容元件；163-1～163-n：电容元件；164：电阻元件；171：电容元件；172-1～172-m：可变电容元件；173-1～173-m：电容元件；174：电阻元件；181：电容元件；182-1～182-m：可变电容元件；183-1～183-m：电容元件；184：电阻元件；201：输入节点；202：输出节点。
具体实施方式
21.下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。所使用的附图是为了便于说明。另外，以下说明的实施方式并不对权利要求书中记载的本发明的内容进行不恰当的限定。并且，以下说明的所有结构并非都是本发明必需的结构要件。
22.1.第1实施方式
23.1-1.振荡器的结构
24.图1和图2是表示本实施方式的振荡器1的构造的一例的图。图1是振荡器1的立体图，图2是图1的a-a剖视图。
25.如图1和图2所示，振荡器1包含电路装置2、振子3、封装4、盖5和多个外部端子6。在本实施方式中，振子3是使用了石英作为基板材料的石英振子，例如是at切石英振子或音叉型石英振子等。振子3也可以是saw(surface acoustic wave：表面声波)谐振器或mems(micro electro mechanical systems：微机电系统)振子。此外，作为振子3的基板材料，除了石英以外，还可使用钽酸锂、铌酸锂等压电单晶体或者锆钛酸铅等的压电陶瓷等压电材料或硅半导体材料等。作为振子3的激励手段，可以使用基于压电效应的激励，也可以使用基于库仑力的静电驱动。另外，在本实施方式中，电路装置2由单芯片的集成电路(ic：integrated circuit)实现。但是，电路装置2的至少一部分也可以由分立部件构成。
26.封装4将电路装置2和振子3收纳在同一空间内。具体而言，在封装4上设置有凹部，通过用盖5覆盖凹部而成为收纳室7。在封装4的内部或凹部的表面，设置有用于分别将电路装置2的2个端子(具体而言，后述的图3的xi端子和xo端子)与振子3的2个激励电极3a、3b电连接的未图示的布线。另外，在封装4的内部或凹部的表面，设置有用于将电路装置2的各端子与设置于封装4的底面的各外部端子6电连接的未图示的布线。另外，封装4不限于将电路装置2和振子3收纳在同一空间内的结构。例如，也可以是电路装置2搭载于封装的基板的一个面、振子3搭载于另一个面的所谓h型的封装。
27.振子3在其正面和反面分别具有金属的激励电极3a、3b，以与包含激励电极3a、3b的振子3的形状和质量对应的期望的频率进行振荡。
28.图3是第1实施方式的振荡器的功能框图。如图3所示，本实施方式的振荡器1包含电路装置2和振子3。电路装置2具有vdd端子、vss端子、out端子、vc端子、xi端子和xo端子作为外部连接端子。vdd端子、vss端子、out端子以及vc端子分别与图2所示的振荡器1的多个外部端子6即t1端子、t2端子、t3端子以及t4端子电连接。
29.xi端子与振子3的一端电连接，xo端子与振子3的另一端电连接。vss端子经由t2端子与地电连接。另外，vss端子经由第2开关元件72与xi端子电连接。vc端子经由第3开关元件73与xo端子电连接。
30.第2开关元件72根据开关控制数据分别接通或断开。开关控制数据从逻辑电路36被供给到第2开关元件72。第2开关元件72对xi端子与vss端子的电连接进行切换。
31.第3开关元件73根据开关控制数据分别接通或断开。开关控制数据从逻辑电路36被供给到第3开关元件73。第3开关元件73对xo端子与vc端子的电连接进行切换。
32.在第2开关元件72接通时，xi端子与vss端子导通，在第2开关元件72断开时，xi端子与vss端子不导通。在第3开关元件73接通时，xo端子与vc端子导通，在第3开关元件73断开时，xo端子与vc端子不导通。
33.与振子3的一端连接的xi端子是第1端子的一例，与振子3的另一端连接的xo端子是第2端子的一例。与地电连接的vss端子是第3端子的一例，与xo端子电连接的vc端子是第4端子的一例。
34.在本实施方式中，电路装置2包含振荡电路10、输出电路20、温度传感器30、温度补偿电路32、频率控制电路34、逻辑电路36、电源电路40、存储电路50、第2开关元件72以及第3开关元件73。此外，电路装置2也可以构成为省略或变更这些要素的一部分，或者追加其他要素。
35.电源电路40基于经由t1端子和vdd端子从外部供给的电源电压生成各种恒定电压，并供给到各电路。例如，电源电路40也可以包含基于带隙基准电路的输出电压分别生成恒定电压的多个调节器。
36.振荡电路10与xi端子和xo端子电连接，是使振子3振荡的电路。具体而言，振荡电路10经由xi端子输入从振子3输出的信号，对该信号进行放大并经由xo端子提供给振子3。
37.温度传感器30检测电路装置2的温度，输出电压与温度对应的温度信号，例如通过利用了带隙基准电路的温度特性的电路等来实现。
38.温度补偿电路32根据从温度传感器30输出的温度信号和与振子3的频率温度特性对应的温度补偿数据，生成用于校正从振荡电路10输出的振荡信号的频率温度特性的温度补偿电压vcomp，并提供给振荡电路10。温度补偿数据从逻辑电路36被供给至温度补偿电路32。
39.频率控制电路34经由vc端子被供给从t4端子输入的频率控制信号。然后，频率控制电路34根据频率控制信号的电压电平，生成用于控制振荡电路10的振荡频率的频率控制电压vafc，并提供给振荡电路10。
40.通过温度补偿电压vcomp，振荡电路10输出的振荡信号osco在规定的温度范围所包含的任意的温度下成为与频率控制电压vafc对应的大致恒定的频率。振荡信号osco被输
入到输出电路20。
41.在本实施方式中，输出电路20包含波形整形电路21、分频电路22、预缓冲器23、输出缓冲器24、预缓冲器25以及输出缓冲器26。
42.波形整形电路21对从振荡电路10输出的振荡信号osco进行缓冲而输出矩形波的时钟信号ck1。
43.分频电路22输出以与分频比数据对应的分频比对从波形整形电路21输出的时钟信号ck1进行分频而得到的时钟信号ck2。分频比数据从逻辑电路36被供给至分频电路22。另外，分频电路22在分频比为1的情况下，输出对从波形整形电路21输出的时钟信号进行了缓冲的时钟信号ck2。从分频电路22输出的时钟信号ck2被公共输入到预缓冲器23和预缓冲器25。
44.预缓冲器23输出对从分频电路22输出的时钟信号ck2进行缓冲后的时钟信号ck3。预缓冲器23还作为电平移位器发挥功能，输出电压电平与输出缓冲器24的输入电压电平匹配的时钟信号ck3。
45.输出缓冲器24对从预缓冲器23输出的时钟信号ck3进行缓冲而输出cmos输出波形的时钟信号。
46.预缓冲器25输出对从分频电路22输出的时钟信号ck2进行缓冲后的时钟信号ck4。
47.输出缓冲器26将从预缓冲器25输出的时钟信号ck4转换为削波正弦波形的时钟信号并输出。
48.在本实施方式中，输出缓冲器24的输出端子、输出缓冲器26的输出端子以及out端子电连接。而且，根据时钟选择数据，输出缓冲器24的输出端子以及输出缓冲器26的输出端子中的至少一方成为高阻抗。时钟选择数据从逻辑电路36被供给至输出缓冲器24以及输出缓冲器26。
49.在仅输出缓冲器26的输出端子为高阻抗的情况下，从输出缓冲器24输出的cmos输出波形的时钟信号经由out端子和t3端子，作为时钟信号cko被输出到振荡器1的外部。另外，在仅输出缓冲器24的输出端子为高阻抗的情况下，从输出缓冲器26输出的削波正弦波形的时钟信号经由out端子和t3端子，作为时钟信号cko输出到振荡器1的外部。
50.逻辑电路36控制各电路的动作。具体而言，逻辑电路36根据输入到电路装置2的端子的控制信号，将振荡器1或电路装置2的工作模式设定为包含外部通信模式、通常工作模式和各种检查模式的多个模式中的1个模式，并进行与所设定的工作模式对应的控制。在本实施方式中，逻辑电路36在从开始向vdd端子供给电源电压起的规定期间内，从vc端子输入了规定模式的控制信号的情况下，在经过该规定期间后将工作模式设定为外部通信模式。例如，逻辑电路36可以将到通过电源电压的供给而使振子3开始振荡并检测到振荡稳定为止的期间设为该规定期间，也可以对该振荡信号的脉冲数进行计数，如果计数值达到规定的值则判断为经过了该规定期间。另外，例如，逻辑电路36也可以基于通过电源电压的供给而开始动作的rc时间常数电路的输出信号来计测该规定期间。
51.逻辑电路36在外部通信模式下，输出将输出缓冲器24、26的输出均设定为高阻抗的时钟选择数据，并且输出将第2开关元件72、第3开关元件73均设定为断开的开关控制数据。在外部通信模式下，从vc端子以及out端子相互同步地输入串行时钟信号以及串行数据信号。逻辑电路36在外部通信模式下，例如按照i2c(inter-integrated circuit：内部集成
电路)总线的标准，在串行时钟信号的每个边沿对串行数据信号进行采样。并且，逻辑电路36根据采样到的命令和数据，进行工作模式的设定、各工作模式下的时钟选择数据和开关控制数据的设定、针对寄存器51或非易失性存储器52的数据的读出和写入等处理。另外，在本实施方式中，逻辑电路36例如作为i2c(inter-integrated circuit：内部集成电路)总线等2线式总线的接口电路发挥功能，但也可以作为spi(serial peripheral interface：串行外设接口)总线等3线式总线或4线式总线的接口电路发挥功能。
52.例如，逻辑电路36在外部通信模式下对通常工作模式设定命令进行了采样的情况下，使工作模式从外部通信模式转移到通常工作模式。逻辑电路36在通常工作模式下，输出仅将输出缓冲器24、26的输出中的任意一方设定为高阻抗的时钟选择数据，并且输出将第2开关元件72、第3开关元件73都设定为断开的开关控制数据，从而第2开关元件72以及第3开关元件73成为断开。由此，xi端子与vss端子被电切断，xo端子与第3开关元件73被电切断。其结果为，与vc端子的电压相对应的频率的时钟信号cko从out端子经由t3端子而被输出至外部。另外，通常工作模式是第1模式的一例。
53.此外，逻辑电路36在从电源电压的供给开始起的规定期间内未从vc端子输入规定的模式的控制信号的情况下，在经过该规定期间后不将工作模式设定为外部通信模式，而直接设定为通常工作模式。
54.逻辑电路36在外部通信模式下对振子检查模式设定命令进行了采样的情况下，使工作模式从外部通信模式转移到振子检查模式。逻辑电路36在振子检查模式下，输出将第2开关元件72、第3开关元件73都设定为接通的开关控制数据，从而第2开关元件72以及第3开关元件73成为接通。由此，xi端子经由第2开关元件72与vss端子电连接，xo端子经由第3开关元件73与vc端子电连接。其结果为，振荡器1的外部装置能够从与vss端子连接的t2端子以及与vc端子连接的t4端子供给用于使振子3振荡的信号。因此，作为外部装置的检查装置能够进行向振子3供给大振幅的检查信号来检查特性的过驱动检查、检查振子3的激励电平依赖性的驱动电平检查。另外，振子检查模式是第2模式的一例。
55.存储电路50是存储各种信息的电路，具有寄存器51和非易失性存储器52。非易失性存储器52例如为monos(metal oxide nitride oxide silicon：金属氧化氮氧化硅)型存储器或eeprom(electrically erasable programmable read-only memory：电可擦可编程只读存储器)。在振荡器1的制造工序中，在非易失性存储器52中存储温度补偿数据、分频比数据、时钟选择数据等各种信息。并且，当对振荡器1接通电源时，存储在非易失性存储器52中的各种信息被传送到寄存器51，保存在寄存器51中的各种信息经由逻辑电路36被适当地供给到各电路。
56.1-2.振荡电路的结构
57.图4是表示振荡电路10的结构例的图。如图4所示，振荡电路10包含基准电压电路11、偏置电流生成电路12、电容电路13、14、可变电容电路15、16、17、18、第1开关元件71、第1电阻元件81、双极晶体管101以及电容元件102、103。另外，本实施方式的振荡电路10也可以构成为省略或变更这些要素的一部分，或者追加其他要素。
58.基准电压电路11包含多个电阻元件111和占空比调整电路112。多个电阻元件111串联连接在电源电压vddl的供给线与地之间。电源电压vddl从被电源电路40供给。基准电压电路11将电源电压vddl与地电压之间的电压被多个电阻元件111分压而得到的多个电压
的至少一部分作为n个基准电压vcgc[n:1]以及m个基准电压vcga[m:1]而输出。n、m分别是2以上的整数。整数n和整数m可以相同，也可以不同。另外，n个基准电压vcgc[n:1]中的至少1个与m个基准电压vcga[m:1]中的至少1个可以相同。基准电压vcgc[n:1]被供给至可变电容电路15、16。此外，基准电压vcga[m:1]被供给至可变电容电路17、18。
[0059]
占空比调整电路112根据占空比调整数据，选择由多个电阻元件111分压后的多个电压的一部分或全部中的任意1个，作为偏置电压vrefb输出。占空比调整数据被存储在非易失性存储器52中，逻辑电路36将从非易失性存储器52传送到寄存器51的占空比调整数据提供给占空比调整电路112。
[0060]
偏置电流生成电路12包含2个p沟道型的mos(metal oxide semiconductor：金属氧化物半导体)晶体管121、122以及恒流源123。
[0061]
mos晶体管121的栅极与漏极电连接，源极被供给电源电压vddl。mos晶体管122的栅极与mos晶体管121的栅极电连接，源极被供给电源电压vddl，漏极与作为放大元件的双极晶体管101的集电极电连接。mos晶体管121的栅极和漏极与恒流源123的一端电连接。恒流源123的另一端接地。
[0062]
在这样构成的偏置电流生成电路12中，流过恒流源123的基准电流iref通过由mos晶体管121、122构成的电流镜电路而成为规定倍的电流流过mos晶体管122的源极-漏极间。该电流作为偏置电流ibias被供给到双极晶体管101。
[0063]
电容元件102的一端与双极晶体管101的基极电连接，另一端经由xi端子与振子3的一端电连接。即，电容元件102设置在xi端子与双极晶体管101的基极之间的信号路径上。例如，电容元件102作为dc耦合电容器发挥功能。
[0064]
电容元件103的一端与mos晶体管121的栅极以及mos晶体管122的栅极电连接，另一端与双极晶体管101的基极电连接。
[0065]
双极晶体管101的基极与电容元件102的一端电连接，集电极与xo端子电连接，发射极接地。双极晶体管101是放大元件的一例。双极晶体管101的基极是输入节点201，双极晶体管101的集电极是输出节点202。
[0066]
另外，在双极晶体管101的基极与集电极之间连接有第1电阻元件81。即，第1电阻元件81设置在放大元件的输入节点201与输出节点202之间的信号路径上。第1电阻元件81作为双极晶体管101的反馈电阻发挥功能。而且，向双极晶体管101的集电极供给偏置电流ibias。
[0067]
从xi端子输入的信号经由电容元件102被供给到双极晶体管101的基极，被作为放大元件的双极晶体管101放大。放大后的信号从双极晶体管101的集电极经由xo端子供给到振子3。即，双极晶体管101将来自xi端子的信号放大并输出到xo端子。另外，作为放大元件，也可以使用mos晶体管或cmos反相器来代替双极晶体管101。
[0068]
第1开关元件71根据开关控制数据分别接通或断开。开关控制数据从逻辑电路36被供给到第1开关元件71。第1开关元件71对放大元件的输入节点201与地之间的电连接进行切换。
[0069]
在第1开关元件71接通时，双极晶体管101的基极与地导通，在第1开关元件71断开时，双极晶体管101的基极与地不导通。此外，第1开关元件71也可以是n型的fet、p型的fet、或者将它们组合而成的电路。
[0070]
在第1开关元件71断开时，如上所述，双极晶体管101对从经由输入节点201输入到基极的xi端子输入的信号进行放大。放大后的信号从双极晶体管101的集电极经由输出节点202输出到xo端子。
[0071]
在第1开关元件71接通时，双极晶体管101的基极与地电连接。双极晶体管101的发射极与地电连接。由于第1开关元件71的导通电阻非常小，因此双极晶体管101的基极与发射极之间的电位差vbe为0v附近。因此，双极晶体管101截止。理想的是，第1开关元件71的导通电阻为零，电位差vbe为0v。
[0072]
振荡电路10将在xi端子与电容元件102的另一端之间的节点产生的信号作为振荡信号osco输出。从基准电压电路11的占空比调整电路112向该节点供给偏置电压vrefb。因此，振荡信号osco成为以偏置电压vrefb为中心进行振动的波形，并被输入至输出电路20的波形整形电路21。因此，从波形整形电路21输出的时钟信号ck1的占空比根据偏置电压vrefb而变化，其结果，从输出电路20输出的时钟信号cko的占空比也变化。由于偏置电压vrefb成为与从逻辑电路36供给的占空比调整数据相对应的电压，因此通过在非易失性存储器52中设定适当的占空比调整数据，能够使时钟信号cko的占空比接近50％。
[0073]
电容电路13包含k个电容元件131-1～131-k和k个开关元件132-1～132-k。k是2以上的整数。对于1以上k以下的各整数i，电容元件131-i的一端与xi端子电连接，另一端与开关元件132-i的一端电连接。开关元件132-i的另一端与地电连接。
[0074]
电容电路14包含k个电容元件141-1～141-k和k个开关元件142-1～142-k。对于1以上k以下的各整数i，电容元件141～i的一端与xo端子电连接，另一端与开关元件142～i的一端电连接。开关元件142-i的另一端与地电连接。
[0075]
开关元件132-1～132-k根据频率调整数据的各比特的值分别接通或断开。当开关元件132-i接通时，电容元件131-i连接在xi端子和地之间。同样地，开关元件142-1～142-k根据频率调整数据的各比特的值分别接通或断开。当开关元件142-i接通时，电容元件141-i连接在xo端子与地之间。频率调整数据存储在非易失性存储器52中，逻辑电路36将从非易失性存储器52传送到寄存器51的频率调整数据提供给电容电路13、14。
[0076]
电容电路13的电容值是电容元件131-1～131-k中的连接在xi端子与地之间的电容元件的电容值的总和。另外，电容电路14的电容值是电容元件141-1～141-k中的连接在xo端子与地之间的电容元件的电容值的总和。因此，电容电路13、14的电容值根据频率调整数据而变化。电容电路13、14作为振子3的负载电容发挥功能，振荡信号osco的频率根据电容电路13、14的电容值而变化。其结果，时钟信号cko的频率发生变化。因此，通过在非易失性存储器52中设定适当的频率调整数据，能够使基准温度下的时钟信号cko的频率与目标频率之差最小。基准温度例如可以为25℃。
[0077]
可变电容电路15包含电容元件151、n个可变电容元件152-1～152-n、n个电容元件153-1～153-n以及电阻元件154。电容元件151的一端与xi端子电连接，另一端与可变电容元件152-1～152-n各自的一端以及电阻元件154的一端电连接。对于1以上n以下的各整数i，可变电容元件152-i的另一端与电容元件153-i的一端电连接，电容元件153-i的另一端与地电连接。而且，向可变电容元件152-i的另一端及电容元件153-i的一端供给基准电压vcgc[i]。此外，温度补偿电压vcomp经由电阻元件154被提供给可变电容元件152-1～152-n各自的一端。
[0078]
可变电容电路16包含电容元件161、n个可变电容元件162-1～162-n、n个电容元件163-1～163-n以及电阻元件164。电容元件161的一端与xo端子电连接，另一端与可变电容元件162-1～162-n各自的一端以及电阻元件164的一端电连接。对于1以上n以下的各整数i，可变电容元件162-i的另一端与电容元件163-i的一端电连接，电容元件163-i的另一端与地电连接。而且，向可变电容元件162-i的另一端及电容元件163-i的一端供给基准电压vcgc[i]。此外，温度补偿电压vcomp经由电阻元件164被提供给可变电容元件162-1～162-n各自的一端。
[0079]
可变电容元件152-1～152-n的各电容值根据温度补偿电压vcomp而变化。同样，可变电容元件162-1～162-n的电容值根据温度补偿电压vcomp而变化。因此，可变电容电路15、16的电容值根据温度补偿电压vcomp而变化。可变电容电路15、16作为振子3的负载电容而发挥功能，振荡信号osco的频率根据可变电容电路15、16的电容值而发生变化。其结果，时钟信号cko的频率发生变化。因此，通过在非易失性存储器52中设定适当的温度补偿数据，能够使规定的温度范围内的任意温度下的时钟信号cko的频率与目标频率之差最小。
[0080]
可变电容电路17包含电容元件171、m个可变电容元件172-1～172-m、m个电容元件173-1～173-n以及电阻元件174。电容元件171的一端与xi端子电连接，另一端与可变电容元件172-1～172-m各自的一端以及电阻元件174的一端电连接。对于1以上m以下的各整数i，可变电容元件172-i的另一端与电容元件173-i的一端电连接，电容元件173-i的另一端与地电连接。而且，向可变电容元件172-i的另一端及电容元件173-i的一端供给基准电压vcga[i]。另外，经由电阻元件174向可变电容元件172-1～172-m各自的一端供给频率控制电压vafc。
[0081]
可变电容电路18包含电容元件181、m个可变电容元件182-1～182-m、m个电容元件183-1～183-n以及电阻元件184。电容元件181的一端与xo端子电连接，另一端与可变电容元件182-1～182-m各自的一端以及电阻元件184的一端电连接。对于1以上m以下的各整数i，可变电容元件182-i的另一端与电容元件183-i的一端电连接，电容元件183-i的另一端与地电连接。而且，向可变电容元件182-i的另一端及电容元件183-i的一端供给基准电压vcga[i]。另外，经由电阻元件184向可变电容元件182-1～182-m各自的一端供给频率控制电压vafc。
[0082]
可变电容元件172-1～172-m的各电容值根据频率控制电压vafc而变化。同样地，可变电容元件182-1～182-m的各电容值根据频率控制电压vafc而变化。因此，可变电容电路17、18的电容值根据频率控制电压vafc而变化。可变电容电路17、18作为振子3的负载电容而发挥功能，振荡信号osco的频率根据可变电容电路17、18的电容值而发生变化。其结果，时钟信号cko的频率发生变化。因此，能够根据施加于t4端子的电压，使时钟信号cko的频率变化。
[0083]
例如，电容元件102、103、131-1～131-k、141-1～141-k、151、153-1～153-n、161、163-1～163-n、171、173-1～173-m、181、183-1～183-m可以分别是在2个电极中使用了金属的mim(metal insulator metal：金属-绝缘体-金属)型的电容器，也可以是在2个电极中使用了多晶硅的pip(poly insulator poly：多晶硅-绝缘体-多晶硅)型的电容器。并且例如，可变电容元件152-1～152-n、162-1～162-n、172-1～172-m、182-1～182-m也可以分别是mos晶体管的源极和漏极连接而得到的变容二极管。
[0084]
1-3.振荡器的检查
[0085]
图5是表示用于向振荡器1提供进行过驱动检查用的检查信号的步骤的一例的流程图。另外，图6是表示直到通过图5的流程图向振荡器1供给检查信号为止的t1端子、t2端子、t3端子、t4端子的信号波形的一例的图。
[0086]
在图5的例子中，首先，检查装置向振荡器1的t1端子供给电源电压(步骤s1)。如图6所示，通过步骤s1，t1端子从地电压上升至期望的电压。
[0087]
接着，检查装置向振荡器1的t4端子供给控制信号，将振荡器1设定为外部通信模式(步骤s2)。即，如图6所示，检查装置在从向t1端子供给电源电压起的规定期间内，向振荡器1的t4端子供给预先确定的规定模式的信号，将振荡器1设定为外部通信模式。
[0088]
接着，检查装置向振荡器1的t3端子和t4端子供给控制信号，将振荡器1设定为振子检查模式(步骤s3)。即，如图6所示，检查装置在外部通信模式下，向t3端子供给串行时钟信号，向t4端子供给振子检查命令作为串行数据信号，将振荡器1设定为振子检查模式。如图6所示，通过步骤s3，振荡器1从外部通信模式变化为振子检查模式，从而第1开关元件71、第2开关元件72以及第3开关元件73的各控制信号从低电平变化为高电平。由此，第1开关元件71、第2开关元件72以及第3开关元件73均接通，x1端子与地电连接，xo端子与t4端子连接。
[0089]
然后，检查装置向t4端子供给用于进行过驱动检查的检查信号。如图6所示，该检查信号是在供给到t1端子的电源电压与供给到t2端子的地电压之间周期性地振动的最大振幅的信号。检查信号的频率与振子3的谐振频率大致相等，振子3通过被供给检查信号而谐振。
[0090]
因此，例如检查装置在进行振荡器1的特性检查之前，在振子检查模式下向振荡器1供给检查信号，由此，在形成激励电极3a、3b时等残留在振子3上的金属片等异物被抖落。并且例如，检查装置在振荡器1的特性检查中，在将时钟信号cko的频率调整为目标频率之后，使振荡器1转移到振子检查模式而向t3端子供给检查信号。然后，检查装置使振荡器1转移到通常工作模式，测量从t3端子输出的时钟信号cko的频率。例如，在进行振荡器1的特性检查之前残留在振子3上的金属片等异物未被充分抖落，残留的异物的一部分通过该检查信号而抖落的情况下，振荡器1的特性发生变化，时钟信号cko的频率与目标频率产生较大的差。因此，检查装置在测量出的频率与目标频率之差超过规定的阈值的情况下，判断为在过驱动的前后振荡器1的特性发生了变化，能够将振荡器1判定为不良。
[0091]
此外，在图5以及图6中，检查装置在振子检查模式下，向t4端子供给了用于进行过驱动检查的检查信号，但也能够供给用于进行驱动电平检查的检查信号。例如，该检查信号是振幅每隔一定时间变化的信号，检查装置测量每当检查信号的振幅变化时从t3端子输出的时钟信号cko的频率。并且，在改变了检查信号的振幅的范围内时钟信号cko的频率超过规定的范围的情况下，即，在规定的激励电平下时钟信号cko的频率大幅变化的情况下，检查装置判断为振子3存在构造上的缺陷，能够将振荡器1判定为不良。
[0092]
1-4.作用效果
[0093]
假设在振子检查模式中第1开关元件71断开或者不存在第1开关元件71的情况下，从t4端子经由第3开关元件73供给到xo端子的检查信号经由作为反馈电阻的第1电阻元件81输入到双极晶体管101的基极。其结果，双极晶体管101进行动作的条件成立，双极晶体管
101产生阻碍检查信号的信号，检查装置有可能无法对t4端子施加大振幅的检查信号。与此相对，本实施方式的振荡器1中，在振子检查模式中，能够通过将第1开关元件71接通而使双极晶体管101截止，因此，能够降低双极晶体管101对检查信号造成影响的可能性。
[0094]
另外，在振子检查模式中，如果双极晶体管101截止，则能够得到与上述效果相同的效果，因此，在第1开关元件71接通时，优选双极晶体管101的基极与地的电位差vbe小于硅的pn结的扩散电位。具体而言，在振荡器1的周围温度为25℃的环境下，电位差vbe优选为0v以上且小于0.6v。由此，能够更可靠地使双极晶体管101截止。
[0095]
另外，在第1开关元件71接通时，第2开关元件72和第3开关元件73也接通。即，在振子检查模式下，第1开关元件71、第2开关元件72以及第3开关元件73接通，双极晶体管101截止，t2端子与xi端子电连接，t4端子与xo端子电连接。其结果，能够进行过驱动检查、驱动电平检查。另外，在第1开关元件71断开时，第2开关元件72和第3开关元件73也断开。即，在通常工作模式下，第1开关元件71、第2开关元件72以及第3开关元件73断开，双极晶体管101导通，t2端子与xi端子被电切断，t4端子与xo端子被电切断。其结果，即使向t4端子输入一定的控制电压，双极晶体管101也能够使振子3振荡。这样，在本实施方式的振荡器1中，能够将在通常工作模式下使用的振荡器1的外部端子即t2端子和t4端子兼用于过驱动检查和驱动电平检查。因此，能够简化电路装置2的结构。
[0096]
2.第2实施方式
[0097]
对第2实施方式的振荡电路10进行说明。在说明第2实施方式的振荡电路10时，对与第1实施方式的振荡电路10相同的结构标注相同的标号，省略或简化其说明。
[0098]
图7是表示第2实施方式的振荡电路10的结构例的图。如图7所示，振荡电路10包含第2电阻元件82。另外，第2实施方式的振荡电路10也可以构成为省略或变更这些要素的一部分，或者追加其他要素。
[0099]
第2电阻元件82的一端与双极晶体管101的基极电连接，第2电阻元件82的另一端与第1开关元件71的一端电连接。第1开关元件71的一端与第2电阻元件82电连接，第1开关元件71的另一端与地电连接。即，第2电阻元件82被设置在放大元件的输入节点201与地之间的信号路径上。
[0100]
在第2实施方式的振子检查模式中，第1开关元件71接通，第2电阻元件82与地电连接，输入节点201的电位成为地。由于第1开关元件71的导通电阻非常小，因此双极晶体管101的基极与发射极之间的电位差vbe为0v附近。因此，双极晶体管101截止。理想的是，第1开关元件71的导通电阻为零，电位差vbe为0v。因此，能够得到与上述第1实施方式同样的效果。
[0101]
例如，在利用fet等晶体管作为第1开关元件71的情况下，由于晶体管的寄生电容，输入节点201的阻抗有时会下降。因此，有可能引起从振荡电路10输出的振荡信号osco的振荡振幅的减少、频率的变动。另外，该寄生电容有可能成为漏电流的路径。在第2实施方式的振子检查模式中，能够通过第2电阻元件82提高输入节点201的阻抗，因此能够降低上述的可能性。因此，能够在更稳定的状态下进行振子检查。
[0102]
3.第3实施方式
[0103]
对第3实施方式的振荡电路10进行说明。在说明第3实施方式的振荡电路10时，对与第1实施方式的振荡电路10相同的结构标注相同的标号，省略或简化其说明。
[0104]
图8是表示第3实施方式的振荡电路10的结构例的图。如图8所示，振荡电路10包含第2电阻元件82和第4开关元件74。另外，第3实施方式的振荡电路10也可以构成为省略或变更这些要素的一部分，或者追加其他要素。
[0105]
第2电阻元件82的一端与双极晶体管101的基极电连接，第2电阻元件82的另一端与第1开关元件71以及第4开关元件74电连接。第1电阻元件81和第2电阻元件82作为双极晶体管101的反馈电阻发挥功能。
[0106]
第4开关元件74根据开关控制数据分别接通或断开。开关控制数据从逻辑电路36被供给到第4开关元件74。即，第4开关元件74对第1电阻元件81与第2电阻元件82的电连接进行切换。
[0107]
第4开关元件74的一端与第1电阻元件81电连接，第4开关元件74的另一端与第1开关元件71以及第2电阻元件82电连接。在第4开关元件74接通时，第1电阻元件81与第2电阻元件82导通，在第4开关元件74断开时，第1电阻元件81与第2电阻元件82不导通。
[0108]
在通常工作模式下，第4开关元件74接通，在振子检查模式下，第4开关元件74断开。在通常工作模式下，第1电阻元件81和第2电阻元件82作为双极晶体管101的反馈电阻发挥功能，在振子检查模式下，第1电阻元件81和第2电阻元件82被电切断，不作为双极晶体管101的反馈电阻发挥功能。
[0109]
在第3实施方式的振子检查模式中，第1开关元件71接通，第2电阻元件82与地电连接，输入节点201的电位成为地。因此，电位差vbe成为0v，能够使双极晶体管101截止。因此，能够得到与上述第1实施方式同样的效果。
[0110]
在第3实施方式的振子检查模式中，由于将双极晶体管101的反馈电阻电切断，因此能够更可靠地使双极晶体管101截止。
[0111]
4.第4实施方式
[0112]
对第4实施方式的振荡电路10进行说明。在说明第4实施方式的振荡电路10时，对与第1实施方式的振荡电路10相同的结构标注相同的标号，省略或简化其说明。
[0113]
图9是表示第4实施方式的振荡电路10的结构例的图。如图9所示，振荡电路10包含第2电阻元件82。另外，第4实施方式的振荡电路10也可以构成为省略或变更这些要素的一部分，或者追加其他要素。
[0114]
第1电阻元件81的一端与输出节点202电连接，第1电阻元件81的另一端与第1开关元件71以及第2电阻元件82电连接。第1电阻元件81和第2电阻元件82构成双极晶体管101的反馈电阻。
[0115]
在第4实施方式的振子检查模式中，第1开关元件71接通，第2电阻元件82与地电连接，输入节点201的电位成为地。由于第1开关元件71的导通电阻非常小，因此双极晶体管101的基极与发射极之间的电位差vbe为0v附近。因此，双极晶体管101截止。理想的是，第1开关元件71的导通电阻为零，电位差vbe为0v。因此，能够得到与上述第1实施方式同样的效果。另外，与第3实施方式不同，省略了将第1电阻元件81和第2电阻元件82电连接的第4开关元件74，因此，能够简化电路装置2的结构。
[0116]
5.变形例1
[0117]
图10是表示变形例1的振荡电路10的概略结构的图。变形例1的电路装置2省略了温度传感器30、温度补偿电路32以及频率控制电路34。伴随该省略，在图10所示的变形例1
的振荡电路10中，电容电路13、14被置换为电容元件13a、14a，偏置电流生成电路12被置换为恒流源12a，另外，省略了可变电容电路17、18。
[0118]
在变形例1的振子检查模式中，第1开关元件71接通，输入节点201的电位成为地。因此，电位差vbe成为0v附近，能够使双极晶体管101截止。因此，能够得到与上述第1实施方式同样的效果。
[0119]
6.变形例2
[0120]
图11是表示变形例2的振荡器1的概略结构的图。图11所示的振荡器1输出多个输出信号。具体而言，电路装置2的输出电路20输出时钟信号cko1、cko2、cko3。这些时钟信号cko1、cko2、cko3分别经由t31端子、t32端子、t33端子从振荡器1输出。在这样的输出多个信号的振荡器1中，能够应用上述实施方式的振荡电路10。因此，在变形例2的振荡器1中，也能够进行通常工作模式和振子检查模式的切换，在振子检查模式中，第1开关元件71接通，输入节点201的电位成为地。因此，电位差vbe成为0v附近，能够使双极晶体管101截止。因此，能够得到与上述第1实施方式同样的效果。此外，应用于变形例2的振荡电路10也可以如第2实施方式那样具有第2电阻元件82。进而，也能够得到第2实施方式的效果。
[0121]
7.作用效果
[0122]
如上所述，本实施方式中的电路装置2在振子检查模式时，能够使放大元件截止。因此，能够不受放大元件的影响地进行稳定的检查。
[0123]
以上对实施方式以及变形例进行了说明，但本发明不限于这些实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施。例如，还能够适当组合上述实施方式。
[0124]
本发明包含与在实施方式中说明的结构实质相同的结构(例如，功能、方法和结果相同的结构，或者目的和效果相同的结构)。此外，本发明包含对实施方式中说明的结构的非本质部分进行置换后的结构。此外，本发明包含能够起到与在实施方式中说明的结构相同作用效果的结构或达到相同目的的结构。此外，本发明包含对在实施方式中说明的结构附加了公知技术后的结构。
[0125]
根据上述的实施方式以及变形例，导出以下的内容。
[0126]
电路装置的一个方式具有：第1端子，其与振子的一端连接；第2端子，其与所述振子的另一端连接；放大元件，其将来自所述第1端子的信号放大并输出到所述第2端子；第1电阻元件，其设置在所述放大元件的输入节点与输出节点之间的信号路径上；电容元件，其设置在所述第1端子与所述输入节点之间的信号路径上；以及第1开关元件，其对所述输入节点与地的电连接进行切换。
[0127]
根据该电路装置，能够通过第1开关元件将放大器的输入节点与地电连接，使放大器停止，因此，能够不受放大器的影响而向第1端子与第2端子之间输入信号来进行振子的检查。例如，能够在第1端子与第2端子之间输入大振幅的信号来进行振子的检查。
[0128]
在所述电路装置的一个方式中，也可以具有：第3端子；第4端子；第2开关元件，其对所述第1端子与所述第3端子的电连接进行切换；以及第3开关元件，其对所述第2端子与所述第4端子的电连接进行切换，在第1模式中，所述第1开关元件、所述第2开关元件和所述第3开关元件断开，在第2模式中，所述第1开关元件、所述第2开关元件和所述第3开关元件接通。
[0129]
根据该电路装置，能够对第1开关元件、第2开关元件和第3开关元件的接通或断开
进行切换，从而使电路装置在第1模式和第2模式下进行动作。在第1模式中，由于第1开关元件断开，所以放大器的输入节点与地不电连接，放大器进行通常的动作。因此，能够向第1端子、第2端子、第3端子、第4端子分别输入信号，使电路装置进行通常动作。另外，由于在第1模式和第2模式下共用所使用的端子，因此能够简化电路装置的结构。在第2模式中，由于第1开关元件接通，所以放大器的输入节点与地电连接，放大器停止。因此，能够向与第1端子电连接的第3端子和与第2端子电连接的第4端子之间供给用于检查振子的信号，来检查振子。
[0130]
在所述电路装置的一个方式中，也可以是，该电路装置具有第2电阻元件，所述第2电阻元件设置在所述输入节点与所述地之间的信号路径上，所述第1开关元件的一端与所述第2电阻元件电连接，所述第1开关元件的另一端与所述地电连接。
[0131]
根据该电路装置，能够通过第2电阻元件来提高输入节点的阻抗。即，第2电阻元件能够抑制由第1开关元件引起的输入节点的阻抗变动的影响。由此，电路装置的动作稳定。
[0132]
在所述电路装置的一个方式中，也可以是，该电路装置具有第4开关元件，所述第4开关元件对所述第1电阻元件与所述第2电阻元件的电连接进行切换，所述第4开关元件的一端与所述第1电阻元件电连接，所述第4开关元件的另一端与所述第1开关元件以及所述第2电阻元件电连接。
[0133]
根据该电路装置，对放大元件的输出节点与输入节点进行电连接的第1电阻元件以及第2电阻元件在第4开关断开时被电切断。因此，能够将放大元件的输入节点与输出节点之间电切断。由此，能够更可靠地使放大元件截止。
[0134]
在所述电路装置的一个方式中，也可以是，在所述第1模式中，所述第4开关元件接通，在所述第2模式中，所述第4开关元件断开。
[0135]
根据该电路装置，在第2模式时，第4开关断开，第1电阻元件和第2电阻元件被电切断。在第2模式中，由于放大器的反馈电阻被电切断，因此能够更可靠地使放大元件截止。另外，在第1模式中，第4开关接通，第1电阻元件和第2电阻元件作为反馈电阻发挥功能，因此，在第1模式和第2模式的各个模式中，能够使电路装置以更最佳的状态进行动作。
[0136]
在所述电路装置的一个方式中，也可以是，所述第1电阻元件的一端与所述输出节点电连接，所述第1电阻元件的另一端与所述第1开关元件以及所述第2电阻元件电连接。
[0137]
根据该电路装置，由于省略了对第1电阻元件和第2电阻元件进行电连接的开关元件，因此能够简化电路装置的结构。另外，由于能够利用第1开关元件进行第1模式和第2模式的切换，因此，能够在维持功能的状态下简化电路装置的结构。
[0138]
在所述电路装置的一个方式中，也可以是，所述放大元件是双极晶体管，所述输入节点是所述双极晶体管的基极，所述输出节点是所述双极晶体管的集电极。
[0139]
根据该电路装置，在双极晶体管中，流过基极的电流的规定倍的电流流过集电极，因此能够容易地进行控制。另外，通过由双极晶体管构成放大元件，能够简化电路装置的结构。
[0140]
在所述电路装置的一个方式中，也可以是，在所述第1开关元件接通时，所述基极与所述地的电位差小于pn结的扩散电位。
[0141]
根据该电路装置，在第1模式中，放大元件停止，因此双极晶体管截止。双极晶体管的基极和发射极由pn结构成，在第1模式中，通过使基极与地的电位差小于pn结的扩散电
位，能够使双极晶体管截止。
[0142]
在所述电路装置的一个方式中，也可以是，在周围的温度为25℃的环境中，所述电位差为0v以上且小于0.6v。
[0143]
根据该电路装置，通过将双极晶体管的基极与地的电位差设为0v以上且小于0.6v，能够更可靠地使双极晶体管截止。
[0144]
振荡器的一个方式具有：所述电路装置的一个方式；以及所述振子。
[0145]
根据该振荡器，通过第1开关元件将放大器的输入节点与地电连接，能够使放大器停止，因此能够不受放大器的影响地向第1端子与第2端子之间输入信号来进行振子的检查。例如，能够在第1端子与第2端子之间输入大振幅的信号来进行振子的检查。
技术特征：1.一种电路装置，其中，该电路装置具有：第1端子，其与振子的一端连接；第2端子，其与所述振子的另一端连接；放大元件，其将来自所述第1端子的信号放大并输出到所述第2端子；第1电阻元件，其设置在所述放大元件的输入节点与输出节点之间的信号路径上；电容元件，其设置在所述第1端子与所述输入节点之间的信号路径上；以及第1开关元件，其对所述输入节点与地的电连接进行切换。2.根据权利要求1所述的电路装置，其中，该电路装置具有：第3端子；第4端子；第2开关元件，其对所述第1端子与所述第3端子的电连接进行切换；以及第3开关元件，其对所述第2端子与所述第4端子的电连接进行切换，在第1模式中，所述第1开关元件、所述第2开关元件和所述第3开关元件断开，在第2模式中，所述第1开关元件、所述第2开关元件和所述第3开关元件接通。3.根据权利要求2所述的电路装置，其中，该电路装置具有第2电阻元件，所述第2电阻元件设置在所述输入节点与所述地之间的信号路径上，所述第1开关元件的一端与所述第2电阻元件电连接，所述第1开关元件的另一端与所述地电连接。4.根据权利要求3所述的电路装置，其中，该电路装置具有第4开关元件，所述第4开关元件对所述第1电阻元件与所述第2电阻元件的电连接进行切换，所述第4开关元件的一端与所述第1电阻元件电连接，所述第4开关元件的另一端与所述第1开关元件以及所述第2电阻元件电连接。5.根据权利要求4所述的电路装置，其中，在所述第1模式中，所述第4开关元件接通，在所述第2模式中，所述第4开关元件断开。6.根据权利要求3所述的电路装置，其中，所述第1电阻元件的一端与所述输出节点电连接，所述第1电阻元件的另一端与所述第1开关元件以及所述第2电阻元件电连接。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电路装置，其中，所述放大元件是双极晶体管，所述输入节点是所述双极晶体管的基极，所述输出节点是所述双极晶体管的集电极。8.根据权利要求7所述的电路装置，其中，在所述第1开关元件接通时，所述基极与所述地的电位差小于pn结的扩散电位。9.根据权利要求8所述的电路装置，其中，在周围的温度为25℃的环境中，所述电位差为0v以上且小于0.6v。10.一种振荡器，其中，该振荡器具有：
权利要求1至9中的任意一项所述的电路装置；以及所述振子。
技术总结提供电路装置以及振荡器，能够在振子的检查时抑制放大器的影响。电路装置具有：第1端子，其与振子的一端连接；第2端子，其与振子的另一端连接；放大元件，其将来自第1端子的信号放大并输出到第2端子；第1电阻元件，其设置在放大元件的输入节点与输出节点之间的信号路径上；电容元件，其设置在第1端子与输入节点之间的信号路径上；以及第1开关元件，其对输入节点与地的电连接进行切换。点与地的电连接进行切换。点与地的电连接进行切换。
技术研发人员：板坂洋佑
受保护的技术使用者：精工爱普生株式会社
技术研发日：2022.04.28
技术公布日：2022/11/1
