[發明專利]振蕩裝置

有效

• 申請號: 201210368536.X
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103034276A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 村田正哉;渡邊考太郎;見谷真
• 申請（專利權）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;朱海煜

技術領域

本發明涉及具備石英（水晶）振蕩電路的振蕩裝置，具體涉及能實現石英振蕩電路的低消耗電流化的恒壓電路。

背景技術

現有的振蕩裝置包括生成恒壓的恒壓電路、和利用所生成的恒壓來使石英振動器振蕩的石英振蕩電路。這種振蕩裝置廣泛用于時計、便攜電話、個人計算機終端等，要求抑制消耗電流。

為了抑制消耗電流，振蕩裝置中極力減小用于驅動石英振蕩電路的電壓變得很重要。另一方面，石英振蕩電路具有取決于石英振動器的振蕩特性、振蕩逆變器、負載電容等的振蕩停止電壓。眾所周知，振蕩停止電壓在一般的動作溫度范圍（例如，－40℃～85℃）內隨著溫度的上升而以某個確定的傾斜度線性下降。因而，恒壓電路輸出的電壓有必要在動作保證溫度范圍內設定為高于振蕩停止電壓。

在此，在動作保證溫度范圍內，使恒壓對溫度變化的傾斜度與振蕩停止電壓對溫度變化的傾斜度相同的技術，為人所知（例如，參照專利文獻1）。圖7是示出現有的恒壓電路的圖。如果為了減小石英振蕩電路的消耗電流，而減小恒壓對溫度變化的傾斜度與振蕩停止電壓對溫度變化的傾斜度之差，則恒壓電路的消耗電流會反而增大。因此，通過將PMOS晶體管MP2的電流和恒壓電路的消耗電流最優化，能夠在動作保證溫度范圍內極力減小振蕩裝置全體的消耗電流。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008－236629號公報。

然而，在現有技術中，恒壓對溫度變化的傾斜度與振蕩停止電壓對溫度變化的傾斜度之差和恒壓電路的消耗電流處于權衡（trade-off）關系。因此，即便能減小恒壓電路的消耗電流也還是需要為100nA左右。例如，在現有技術中，恒壓電路中用生成恒流的恒流源來生成基準電壓的基準電壓電路的消耗電流需要約為20～48nA，而在恒壓電路全體的消耗電流需要約為75～110nA。

發明內容

本發明鑒于上述課題而構思，其目的在于提供一種恒壓電路及用該恒壓電路的石英振蕩電路，以消除恒壓對溫度變化的傾斜度與振蕩停止電壓對溫度變化的傾斜度之差、和恒壓電路的消耗電流的權衡關系，能夠實現數nA的低消耗電流，并減小振蕩裝置全體的消耗電流。

為了解決上述課題，本發明是具備以恒壓電路輸出的恒壓來驅動的石英振蕩電路的振蕩裝置，其特征在于，恒壓電路具備：基準電壓電路，其具備恒流源、和用恒流源的恒流輸出基準電壓的第一MOS晶體管；差動放大電路，輸入基準電壓和反饋電壓；第二MOS晶體管，通過差動放大電路的輸出而向恒壓電路的輸出端子輸出恒壓；溫度特性調整元件，其與輸出端子連接；以及第三MOS晶體管，在溫度特性調整元件與接地之間連接并輸出反饋電壓，恒壓電路生成的恒壓對于溫度變化具有第一傾斜度，石英振蕩電路的振蕩停止電壓對于溫度變化具有第二傾斜度，石英振蕩電路的消耗電流與第一傾斜度和第二傾斜度之差具有相關，用溫度特性調整元件調整第一傾斜度，使第一傾斜度與第二傾斜度之差極小。

在本發明中，恒壓電路具備溫度特性調整元件，從而能夠使恒壓對溫度變化成為負的傾斜度，與石英振蕩電路中能振蕩的最低動作電壓對溫度變化成為負的傾斜度之差極小，因此能夠減小石英振蕩電路的消耗電流，進而通過將恒壓電路生成的恒流減小，能夠使恒壓電路的消耗電流減小，從而能減小振蕩裝置全體的消耗電流。

附圖說明

圖1是示出本實施方式的振蕩裝置的概略圖；

圖2是示出本實施方式的振蕩裝置的恒壓電路的內部結構的電路圖；

圖3是示出振蕩裝置的溫度特性的概略圖；

圖4是示出本實施方式的振蕩裝置的恒壓電路的一例的電路圖；

圖5是示出恒流源的溫度特性的概略圖；

圖6是示出本實施方式的振蕩裝置的恒壓電路的其它例的電路圖；

圖7是示出現有的振蕩裝置的恒壓電路的電路圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。

圖1是示出本實施方式的振蕩裝置的概略圖。振蕩裝置100包含：生成恒壓的恒壓電路10；和利用所生成的恒壓來使石英振動器振蕩的石英振蕩電路20。

圖2是示出本實施方式的振蕩裝置的恒壓電路的內部結構的電路圖。恒壓電路10具備：基準電壓電路101、差動放大電路102、PMOS晶體管MP1及MP2、NMOS晶體管MN5、及溫度特性調整元件30。

基準電壓電路101由恒流源11和NMOS晶體管MN1構成。NMOS晶體管MN1的源極接地，柵極與本身的漏極連接。