專利名稱:振蕩電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及振蕩電路,尤其適用于半導(dǎo)體芯片上集成化的振蕩電路。
背景技術(shù):
—般,在攜帶式電話機(jī)或PDA(個(gè)人數(shù)字助理,Personal Digital Assistants)等信息處理裝置中,設(shè)有表示實(shí)際時(shí)刻的時(shí)鐘電路(Real Time Clock,以下簡(jiǎn)記為"RTC" )。 RTC不僅作為用于表示時(shí)刻的一般鐘表使用,例 如,在攜帶式電話機(jī)中,用于信息到達(dá)履歷的收信時(shí)刻記錄,在PDA中用于曰 歷功能等。
由于要求RTC的基準(zhǔn)頻率正確,因此,作為用于以基準(zhǔn)頻率振蕩的振蕩器, 利用例如晶體振子那樣髙精度振子。圖1表示以往的RTC用振蕩器的構(gòu)成。如 圖l所示,以往的RTC用振蕩器由振蕩電路IOO,晶體振子IOI,以及二個(gè)電容器 102, 103構(gòu)成,其振蕩頻率依存于電容器102, 103的容量。
此外,近年來(lái),信息處理裝置朝多功能化發(fā)展,因而可提供多樣化服務(wù)。 例如有內(nèi)藏FM廣播的收信功能的設(shè)備,內(nèi)藏MP3再生機(jī)的設(shè)備,具有對(duì)聲音信 號(hào)進(jìn)行FM調(diào)制進(jìn)行無(wú)線送信的發(fā)送器功能的設(shè)備等。在這樣多功能化的信息 處理裝置中,為了得到各功能電路中所需要的不同處理頻率,必須產(chǎn)生各種 電路用的不同的基準(zhǔn)頻率。
于是,信息處理裝置的系統(tǒng)制造廠家,除了RTC用振蕩器,準(zhǔn)備用于產(chǎn)生 欲實(shí)際安裝的功能電路中所需的基準(zhǔn)頻率的振蕩器,通過裝入上述振蕩器, 構(gòu)成信息處理裝置。這種場(chǎng)合,作為適合各功能電路的振蕩器,利用作為IC芯 片銷售的振蕩電路不少。圖2表示利用IC芯片構(gòu)成的振蕩器的構(gòu)成例(例如, 參照專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2003-37438號(hào)公報(bào)
如圖2所示,以往的振蕩器由晶體振子lll,連接在晶體振子lll一端和接
地之間的電容器112,連接在晶體振子111另一端和接地之間的電容器113,與 晶體振子111兩端并聯(lián)連接的反轉(zhuǎn)放大器1H及反饋電阻115構(gòu)成。并且,除晶 體振子111的振蕩電路集成在IC芯片116。
在圖2所示振蕩器中,振蕩頻率大致依存于由晶體振子lll,電容器112, 113構(gòu)成的共振電路的共振頻率,.嚴(yán)格地說(shuō),由從晶體振子lll看的包含反轉(zhuǎn) 放大器114等的串聯(lián)等效電容(所謂負(fù)載電容)所決定。通常,信息處理裝置的
系統(tǒng)制造廠家為了得到安裝在該信息處理裝置的功能電路中所需的處理頻 率,利用電容器U2, 113具有所需電容的市面上銷售的IC芯片116,將以所需 頻率振蕩的晶體振子111作為IC芯片116的外加零件連接,構(gòu)成產(chǎn)生所需基準(zhǔn) 頻率的振蕩器。
圖2所示IC芯片116也被利用作為外部輸入緩沖電路,接收外部的振蕩器 產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)。例如,通過將圖1所示RTC用振蕩器與IC芯片116連接,利用 IC芯片116作為外部輸入緩沖電路,接收RTC用振蕩器產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)。
圖3表示利用IC芯片116作為外部輸入緩沖電路場(chǎng)合以往技術(shù)構(gòu)成例。在 該圖3中,與圖1及圖2所示構(gòu)成要素具有相同功能的構(gòu)成要素標(biāo)以相同符號(hào)。 在圖3中,連接在RTC用振蕩器和IC芯片116之間的是直流成份(DC)截止用的 耦合電容器117。
如上所述,如圖2所示構(gòu)成的IC芯片116既可以與晶體振子111連接,作為 振蕩器利用,也可以與外部振蕩器連接,作為外部輸入緩沖電路利用。
但是,如圖3所示,將IC芯片116作為外部輸入緩沖電路利用場(chǎng)合,形成為 相對(duì)一對(duì)晶體振子101,以雙重方式連接一對(duì)共振用電容器102, 103以及另一 對(duì)共振用電容器112, 113,因而使得加于晶體振子101的電容值變化,導(dǎo)致振 蕩頻率產(chǎn)生紊亂問題。最糟糕場(chǎng)合,可能導(dǎo)致振蕩動(dòng)作停止。此外,還存在必 須設(shè)置耦合電容器117作為IC芯片116的外加零件的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決上述問題而提出來(lái)的,本發(fā)明的第一目的在于,使用 可作為用以產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)的振蕩器的一部分,或作為從外部的振蕩器所供應(yīng)
的基準(zhǔn)信號(hào)的外部輸入緩沖電路而利用的IC芯片,構(gòu)成信息處理裝置時(shí),構(gòu) 成為即使將IC芯片作為外部輸入緩沖電路而利用時(shí),也不會(huì)使振蕩元件的振
蕩動(dòng)作產(chǎn)生紊亂。
本發(fā)明的第二目的在于,使用可作為用以產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)的振蕩器的一部 分,或作為從外部的振蕩器所供應(yīng)的基準(zhǔn)信號(hào)的外部輸入緩沖電路而利用的
IC芯片,構(gòu)成信息處理裝置時(shí),構(gòu)成為即使將IC芯片作為外部輸入緩沖電路
而利用時(shí),也不需另外設(shè)置耦合電容器作為外加零件。
為了解決上述課題,在本發(fā)明中,電容器連接在振子與接地之間,相對(duì)該 電容器連接開關(guān),通過切換控制該開關(guān),可切換電容器是否接地。
在本發(fā)明的其他形態(tài)中,將開關(guān)相對(duì)電容器連接,通過對(duì)該開關(guān)進(jìn)行切 換控制,可切換為電容器是否接地,或電容器是否串聯(lián)連接在由放大電路等 所構(gòu)成的緩沖電路上。
按照上述構(gòu)成的本發(fā)明,通過切換開關(guān),電容器連接在振子與接地之間 時(shí),能使用電容器作為共振用電容器。這樣,使得振子與半導(dǎo)體芯片連接,構(gòu) 成振蕩器場(chǎng)合,通過切換控制開關(guān),使得電容器連接在振子與接地之間,如通 常那樣,使用電容器作為共振用電容器,能使其產(chǎn)生所希望的振蕩頻率。
又,按照本發(fā)明,可通過切換開關(guān)切斷電容器與接地之間的連接,并將電 容器串聯(lián)連接在緩沖電路。由此,在連接外部的振蕩器使半導(dǎo)體芯片作為外 部輸入緩沖電路構(gòu)成時(shí),以將電容器串聯(lián)連接在緩沖電路方式對(duì)開關(guān)進(jìn)行切 換控制,由此可使半導(dǎo)體芯片內(nèi)的電容器不再并聯(lián)連接于外部的振蕩器中所 使用的共振用電容器,可抑制因振子導(dǎo)致的振蕩頻率紊亂。此外,此時(shí)由于可 使半導(dǎo)體芯片內(nèi)的電容器具有直流成份截止用的耦合電容器的功能,因此,
不須另外設(shè)置耦合電容器作為ic芯片的外加零件。
圖1表示以往的RTC用振蕩器的構(gòu)成圖。 圖2表示以往的集成在IC芯片上的振蕩電路的構(gòu)成圖。 圖3表示以往的RTC用振蕩器和IC芯片的連接例。 圖4表示根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的振蕩電路的構(gòu)成例。
圖5表示在第一實(shí)施形態(tài)中使得第一控制信號(hào)Ctll為"Hi" 信號(hào)Ctl2為"Lo"場(chǎng)合形成的電路。
圖6表示在第一實(shí)施形態(tài)中使得第一控制信號(hào)Ctll為"Lo" 信號(hào)Ctl2為"Hi"場(chǎng)合形成的電路。
圖7表示根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的振蕩電路的構(gòu)成例。
圖8表示根據(jù)第三實(shí)施形態(tài)的振蕩電路的構(gòu)成例。
圖9表示在第三實(shí)施形態(tài)中使得第一控制信號(hào)Ctll為"Hi" 信號(hào)Ctl2為"Lo"場(chǎng)合形成的電路。
圖10表示在第三實(shí)施形態(tài)中使得第一控制信號(hào)Ctll為"Lo" 信號(hào)Ctl2為"Hi"場(chǎng)合形成的電路。
圖ll表示根據(jù)第四實(shí)施形態(tài)的振蕩電路的構(gòu)成例。
圖12表示在第四實(shí)施形態(tài)中選擇開關(guān)端子a場(chǎng)合形成的電路
圖13表示在第四實(shí)施形態(tài)中選擇開關(guān)端子b場(chǎng)合形成的電路
圖14表示根據(jù)第五實(shí)施形態(tài)的振蕩電路的構(gòu)成例。
具體實(shí)施例方式
下面,參照
本發(fā)明最佳實(shí)施形態(tài),在以下實(shí)施形態(tài)中,雖然對(duì)構(gòu) 成要素,種類,組合,形狀,相對(duì)配置等作了各種限定,但是,這些僅僅是例舉, 本發(fā)明并不局限于此。 [第一實(shí)施形態(tài)]
下面參照
本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)。圖4表示根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的振 蕩電路的構(gòu)成例。在圖4中,IO表示IC芯片,例如以CMOS(Complementary Meral Oxide Semiconductor,互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)工藝將以下所述各構(gòu)成要 素集成化在IC芯片10上。 '
PD1, PD2, PD3表示IC芯片10的焊接點(diǎn)或墊(pad)。其中,PD1是連接晶體 振子(沒有圖示) 一端的第一焊接點(diǎn),PD2是連接晶體振子另一端的第二焊接 點(diǎn),PD3是連接微型電子計(jì)算機(jī),即微型機(jī)(沒有圖示)的第四焊接點(diǎn)。晶體振 子直接或隔著分頻器或倍頻器等(沒有圖示)連接到第一 焊接點(diǎn)PD1及第二焊 接點(diǎn)PD2上。
、第二控制 、第二控制
、第二控制 、第二控制
符號(hào)l表示連接在第一焊接點(diǎn)PDl和接地之間的靜電電容d的第一電容器, 符號(hào)2表示連接在第二焊接點(diǎn)PD2和接地之間的靜電電容C2的第二電容器。符 號(hào)3表示電阻值為R的反饋電阻,符號(hào)4表示反轉(zhuǎn)放大器,這些元件并聯(lián)連接在 第一焊接點(diǎn)PD1和第二焊接點(diǎn)PD2之間。
SW1表示第一開關(guān),在第一焊接點(diǎn)PD1和接地之間,相對(duì)第一電容器l串聯(lián) 連接。在本實(shí)施形態(tài)中,第一開關(guān)SW1連接在第一電容器l的一端與接地之間。 SW3表示第三開關(guān),連接在第一焊接點(diǎn)PD1與反饋電阻3及反轉(zhuǎn)放大器4的輸入 端之間。
SW4表示第四開關(guān),連接在第二焊接點(diǎn)PD2與反饋電阻3及反轉(zhuǎn)放大器4的 輸出端之間。SW5表示第五開關(guān),在第一電容器l的一端(相當(dāng)于第一電容器l 和第一開關(guān)SW1之間的節(jié)點(diǎn))和第一 焊接點(diǎn)PD1之間,與第三開關(guān)SW3并聯(lián)連 接。在該第五開關(guān)SW5和第一焊接點(diǎn)PD1之間,連接電阻值為R2的電阻5。
符號(hào)11表示微型機(jī)I/F(接口或界面),從微型機(jī)(沒有圖示)輸入控制信 號(hào)。符號(hào)12表示寄存器,存儲(chǔ)從微型機(jī)I/F11輸入的控制信號(hào)。符號(hào)13, 14表 示反相器,將存儲(chǔ)在寄存器12中的控制信號(hào)的邏輯加以反轉(zhuǎn)后輸出。第一反 相器13將從寄存器12輸出的控制信號(hào)的邏輯加以反轉(zhuǎn),輸出第一控制信號(hào) Ctll。第二反相器14將從第一反相器13輸出的第一控制信號(hào)Ctll的邏輯加以 反轉(zhuǎn),輸出與第一控制信號(hào)逆相的第二控制信號(hào)Ct12。
第一控制信號(hào)Ctll及第二控制信號(hào)Ctl2是用于控制上述各開關(guān)SWl, SW2, SW3, SW4, SW5的信號(hào)。第一控制信號(hào)Ctll控制第一開關(guān)SWl,第三開關(guān)SW3及 第四開關(guān)SW4的導(dǎo)通/非導(dǎo)通,第二控制信號(hào)Ctl2控制第五開關(guān)SW5的導(dǎo)通/非 導(dǎo)通。各開關(guān)SWl, SW2, SW3, SW4, SW5當(dāng)輸入其控制端子的控制信號(hào)為"Hi" 電平時(shí),成為導(dǎo)通,為"Lo"電平時(shí),成為非導(dǎo)通。
在此,為了得到在FM廣播收信功能,MP3再生功能或FM發(fā)送器功能等的電 路中所需的基準(zhǔn)頻率,將該電路專用的晶體振子連接于第一焊接點(diǎn)PD1及第 二焊接點(diǎn)PD2時(shí),從微型機(jī)(沒有圖示)將使第一控制信號(hào)Ctll成為"Hi"、第 二控制信號(hào)Ctl2成為"Lo"那樣的控制信號(hào),即"Lo"電平的控制信號(hào)傳送 到IC芯片IO。接著,從微型機(jī)I/F11輸入該控制信號(hào),保持于寄存器12。
另一方面,外部輸入緩沖電路輸入使用RTC用振蕩器等的外部的晶體振
子產(chǎn)生的基準(zhǔn)頻率信號(hào),使用IC芯片10作為該外部輸入緩沖電路時(shí),從微型 機(jī)(沒有圖示)將使第一控制信號(hào)Ctll成為"Lo"、第二控制信號(hào)Ctl2成為"Hi " 那樣的控制信號(hào),即"Hi"電平的控制信號(hào)傳送到IC芯片IO。接著,從微型機(jī) 1/Fll輸入該控制信號(hào),保持于寄存器12。
圖5表示使得第一控制信號(hào)Ctll為"Hi"、第二控制信號(hào)Ctl2為"Lo" 場(chǎng)合形成的電路。如圖5所示,設(shè)在IC芯片10外部的專用的晶體振子111的兩 端側(cè),分別連接電容器l, 2,通過使該電容器1, 2成為接地電位,形成共振電 路。此外,在晶體振子111兩端并聯(lián)連接反饋電阻3及反轉(zhuǎn)放大器4,使共振電 路的共振頻率進(jìn)行反饋放大。這樣,由晶體振子111,第一電容器l,第二電容 器2,反饋電阻3及反轉(zhuǎn)放大器4形成晶體振蕩器。
圖6表示使得第一控制信號(hào)Ctll為"Lo"、第二控制信號(hào)Ctl2為"Hi" 場(chǎng)合形成的電路。如圖6所示,在IC芯片10外部設(shè)有例如由振蕩電路100,晶體 振子IOI,兩個(gè)電容器102, 103構(gòu)成的RTC用振蕩器,其振蕩輸出與IC芯片10的 第一焊接點(diǎn)PD1連接。
電阻5及第一電容器1與第一焊接點(diǎn)PD1串聯(lián)連接,并在其后段并聯(lián)連接 反饋電阻3及反轉(zhuǎn)放大器4。又,反轉(zhuǎn)放大器4的輸出端和接地之間連接第二 電容器2。這樣,使得第一控制信號(hào)Ctll為"Lo"、第二控制信號(hào)Ctl2為"Hi" 場(chǎng)合,第一電容器l起著作為直流成份截止用的耦合電容器的功能,使IC芯片 IO整體形成為DC截止濾波器,其截止頻率fe成為下式
f產(chǎn)l/2nd (R!+R》
如上所述,若使得第一控制信號(hào)Ctll為"Hi"、第二控制信號(hào)Ctl2為"Lo", 則第一電容器1和第二電容器2構(gòu)成共振電路。此時(shí),晶體振子lll作為電感 成份,第一電容器1及第二電容器2作為電容成份,決定共振頻率,因此,振蕩 頻率依存于第一電容器1及第二電容器2的電容。
另一方面,若使得第一控制信號(hào)Ctll為"Lo"、第二控制信號(hào)Ctl2為"Hi", 則第一電容器1和第二電容器2并非構(gòu)成共振電路的一 部分,能抑制晶體振子 101的振蕩頻率產(chǎn)生紊亂。此外,根據(jù)本實(shí)施形態(tài),可使第一電容器l串聯(lián)連接 到RTC用振蕩器和反轉(zhuǎn)放大器4之間,因此,第一電容器l起著作為直流成份截 止用的耦合電容器的功能,不須設(shè)置DC截止用電容器作為IC芯片10的外加零件。
如上面所詳細(xì)說(shuō)明那樣,根據(jù)本實(shí)施形態(tài),使用集成化有包含共振用電
容器l, 2的振蕩電路的IC芯片10構(gòu)成攜帶式電話機(jī)或PDA等信息處理裝置場(chǎng) 合,根據(jù)使用IC芯片10作為產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)的振蕩器的一部分,或使用IC芯片 IO作為從外部的振蕩器供給的基準(zhǔn)信號(hào)的外部輸入緩沖電路,切換開關(guān)SWI, SW2, SW3, SW4, SW5的導(dǎo)通/非導(dǎo)通,能適當(dāng)?shù)貐^(qū)分使用IC芯片10。 [第二實(shí)施形態(tài)]
下面參照
本發(fā)明第二實(shí)施形態(tài)。圖7表示根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的 振蕩電路(IC芯片20)的構(gòu)成例。在圖7中,與圖4所示符號(hào)相同者表示具有相 同功能,重復(fù)說(shuō)明省略。
在第二實(shí)施形態(tài)中,在第二電容器2和接地之間設(shè)置第二開關(guān)SW2。 B卩,在 第二焊接點(diǎn)PD2和接地之間串聯(lián)連接第二電容器2和第二開關(guān)SW2。第二開關(guān) SW2由第一控制信號(hào)Ctll控制其導(dǎo)通或非導(dǎo)通。
作為與IC芯片20連接的外部的晶體振蕩器,包含上述RTC用振蕩器,也可 以使用可產(chǎn)生與其不同頻率的各種各樣的振蕩器。例如,在IC芯片20外部的 晶體振蕩器產(chǎn)生高頻率,將其輸入IC芯片20場(chǎng)合,較好的是,將與反轉(zhuǎn)放大器 4的輸出側(cè)連接的第二電容器2也分離。在第二實(shí)施形態(tài)中,通過使得第一控 制信號(hào)Ctll為"Lo",能使第二開關(guān)SW2成為非導(dǎo)通,切斷第二電容器2的連接。 [第三實(shí)施形態(tài)]
下面參照
本發(fā)明第三實(shí)施形態(tài)。圖8表示根據(jù)第三實(shí)施形態(tài)的 振蕩電路(IC芯片30)的構(gòu)成例。在圖8中,與圖7所示符號(hào)相同者表示具有相 同功能,重復(fù)說(shuō)明省略。
在第三實(shí)施形態(tài)中,除了圖7所示構(gòu)成之外,進(jìn)一步設(shè)有第六開關(guān)SW6 第八開關(guān)SW8。第六開關(guān)SW6連接在第一電容器1一端和第二電容器2—端之 間。第七開關(guān)SW7連接在第一電容器1另一端和第二電容器2另一端之間。第 八開關(guān)SW8連接在反轉(zhuǎn)放大器4的輸出端和第二電容器2另一端之間。第六開 關(guān)SW6和第七開關(guān)SW7由第二控制信號(hào)Ctl2控制其導(dǎo)通或非導(dǎo)通,第八開關(guān) SW8由第一控制信號(hào)Ctll控制其導(dǎo)通或非導(dǎo)通。
圖9表示在第三實(shí)施形態(tài)中使得第一控制信號(hào)Ctll為"Hi"、第二控制
信號(hào)Ctl2為"Lo"場(chǎng)合形成的電路。該圖9所示電路構(gòu)成與圖5所示電路構(gòu)成 完全相同。
圖10表示在第三實(shí)施形態(tài)中使得第一控制信號(hào)Ctll為"Lo"、第二控制 信號(hào)Ctl2為"Hi"場(chǎng)合形成的電路。該圖10所示電路構(gòu)成與圖6所示電路構(gòu) 成不同,在電阻5和反轉(zhuǎn)放大器4之間并聯(lián)連接第一電容器1和第二電容器2。
這種場(chǎng)合,DC截止濾波器的截止頻率f。'成為下式
fc, =1/2 it (d+C2) (R'+R2)
與圖6的第一實(shí)施形態(tài)的截止頻率f。相比,截止頻率f。'變小。因此,根據(jù) 第三實(shí)施形態(tài),在芯片外部的晶體振蕩器產(chǎn)生低頻率,將其輸入IC芯片30場(chǎng) 合,也不會(huì)產(chǎn)生問題,可以正常動(dòng)作。 [第四實(shí)施形態(tài)]
下面參照
本發(fā)明第四實(shí)施形態(tài)。圖ll表示根據(jù)第四實(shí)施形態(tài)的 振蕩電路(IC芯片40)的構(gòu)成例。在圖11中,與圖4所示符號(hào)相同者表示具有相 同功能,重復(fù)說(shuō)明省略。
在圖ll中,第一電容器1連接在第一焊接點(diǎn)PD1和接地之間。又,相對(duì)第一 焊接點(diǎn)PDl,串聯(lián)連接反饋電阻3及反轉(zhuǎn)放大器4構(gòu)成的并聯(lián)電路,第九開關(guān) SW9,緩沖電路41。第九開關(guān)SW9的成為分支處的端子與反饋電阻3及反轉(zhuǎn)放大 器4構(gòu)成的并聯(lián)電路連接。此外,成為分支處的兩個(gè)端子之中,端子a與緩沖電 路41及第二電容器2連接,端子b成為開路。
在第二焊接點(diǎn)PD2和第二電容器2及接地之間,連接第十開關(guān)SWIO。第十 開關(guān)SW10的成為分支處的端子與第二電容器2連接。此外,成為分支處的兩個(gè) 端子之中,端子a與接地連接,端子b與第二焊接點(diǎn)PD2連接。
從微型機(jī)(沒有圖示)通過第三焊接點(diǎn)PD3向微型機(jī)I/F11輸入控制信號(hào) Ctl。寄存器12暫時(shí)存儲(chǔ)從微型機(jī)I/Fll輸入的控制信號(hào)Ctl輸出。該控制信 號(hào)Ctl是用于將第九開關(guān)SW9及第十開關(guān)SW10切換為端子a側(cè)或端子b側(cè)中某 個(gè)的信號(hào)。
在此,為了得到在FM廣播收信功能,MP3再生功能或FM發(fā)送器功能等的電 路中所需的基準(zhǔn)頻率,將該電路專用的晶體振子連接于第一焊接點(diǎn)PD1及第 二焊接點(diǎn)PD2時(shí),從微型機(jī)(沒有圖示)將使得第九開關(guān)SW9及第十開關(guān)SW10切
換為端子a側(cè)那樣的控制信號(hào)Ctl傳送到IC芯片40。接著,從微型機(jī)I/F11輸入 該控制信號(hào)Ctl,保持于寄存器12。
另一方面,使用IC芯片40作為輸入使用RTC用振蕩器等外部的晶體振子 產(chǎn)生的基準(zhǔn)頻率信號(hào)的外部輸入緩沖電路時(shí),從微型機(jī)(沒有圖示)將使得第 九開關(guān)SW9及第十開關(guān)SW10切換為端子b側(cè)那樣的控制信號(hào)Ctl傳送到IC芯片 40。接著,從微型機(jī)I/F11輸入該控制信號(hào),保持于寄存器12。
圖12表示將使得第九開關(guān)SW9及第十開關(guān)SW10切換為端子a側(cè)場(chǎng)合形成 的電路。這種場(chǎng)合,通過使得晶體振子與第一焊接點(diǎn)PD1,第二焊接點(diǎn)PD2連接, 能由該晶體振子和IC芯片40構(gòu)成晶體振蕩器。圖12場(chǎng)合,對(duì)晶體振蕩器產(chǎn)生 的基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行緩沖處理的緩沖電路41也可集成化在IC芯片40中。
圖13表示將使得第九開關(guān)SW9及第十開關(guān)SW10切換為端子b側(cè)場(chǎng)合形成 的電路。這種場(chǎng)合,在IC芯片40外部設(shè)有例如RTC用振蕩器,其振蕩輸出連接 到IC芯片40的第二焊接點(diǎn)PD2。第二電容器2和緩沖電路41串聯(lián)連接到第二焊 接點(diǎn)PD2上。這樣,將第九開關(guān)SW9及第十開關(guān)SW10切換為端子b側(cè)場(chǎng)合,第二 電容器2起著作為直流成份截止用的耦合電容器的功能。
上述構(gòu)成的根據(jù)第四實(shí)施形態(tài)的IC芯片40在為了提高反饋電阻3的電阻 值IU1過多個(gè)晶體管的級(jí)聯(lián)連接構(gòu)成場(chǎng)合(通過晶體管的導(dǎo)通電阻實(shí)現(xiàn)電阻 值Ri場(chǎng)合),非常有用。通過晶體管的導(dǎo)通電阻實(shí)現(xiàn)反饋電阻3的電阻值R場(chǎng)合, 晶體管的線性動(dòng)作范圍狹,若例如圖6所示構(gòu)成外部輸入緩沖電路,則輸入大 信號(hào)時(shí),偏壓會(huì)移位,導(dǎo)致輸出波形扭曲。
對(duì)此,在第四實(shí)施形態(tài)中,將IC芯片40構(gòu)成為振蕩器一部分時(shí),利用反饋 電阻3,將IC芯片40構(gòu)成為外部輸入緩沖電路時(shí),如圖13所示,利用緩沖電路 41,不利用反饋電阻3。這樣,即使為了提高電阻值R,通過晶體管構(gòu)成反饋電阻 3時(shí),也可避免上述那樣的問題。 [第五實(shí)施形態(tài)]
下面參照
本發(fā)明第五實(shí)施形態(tài)。在上述第一至第四實(shí)施形夸中 以CR振蕩電路為例進(jìn)行說(shuō)明,但是,也可以將本發(fā)明適用于例如科耳皮茲 (Colpitts)振蕩電路或其變形的克拉普(Clapp)振蕩電路等LC反耦合振蕩電 路中。
圖14表示根據(jù)第五實(shí)施形態(tài)的振蕩電路(IC芯片50)的構(gòu)成例。圖14所示
的第五實(shí)施形態(tài)表示克拉普振蕩電路的構(gòu)成例。在圖14中,克拉普振蕩電路 由靜電電容為d的第一電容器l,靜電電容為C2的第二電容器2,電感為L(zhǎng),的線 圈51,晶體管52,偏壓電阻53,定電流源54構(gòu)成。該構(gòu)成本身系公知技術(shù)。
在第五實(shí)施形態(tài)中,使得上述克拉普振蕩電路相對(duì)第一焊接點(diǎn)PD1連接。 相對(duì)克拉普振蕩電路的輸出,連接緩沖電路55。在第一焊接點(diǎn)PD1和第一電容 器l之間連接第十一開關(guān)SWll,在第一電容器l,第二電容器2,第十一開關(guān) SW11之間,連接第十二開關(guān)SW12。
第十一開關(guān)SW11的成為分支處的端子與第一焊接點(diǎn)PD1連接。此外,成為 分支處的兩個(gè)端子之中,端子a與第一電容器l連接,端子b與第十二開關(guān)SW12 的端子b連接。第十二開關(guān)SW12的成為分支處的端子與第一電容器1連接。此 外,成為分支處的兩個(gè)端子之中,端子a與第二電容器2連接,端子b與第十一 開關(guān)SWll的端子b連接。
從微型機(jī)(沒有圖示)通過第三焊接點(diǎn)PD3向微型機(jī)I/F11輸入控制信號(hào) Ctl。寄存器12暫時(shí)存儲(chǔ)從微型機(jī)I/Fll輸入的控制信號(hào)Ctl輸出。該控制信 號(hào)Ctl是用于將第十一開關(guān)SWll及第十二開關(guān)SW12切換為端子a側(cè)或端子b側(cè) 中某個(gè)的信號(hào)。
在此,為了得到在FM廣播收信功能,MP3再生功能或FM發(fā)送器功能等的電 路中所需的基準(zhǔn)頻率,將該電路專用的晶體振子連接于第一焊接點(diǎn)PD1時(shí),從 微型機(jī)(沒有圖示)將使得第十一開關(guān)SWll及第十二開關(guān)SW12切換為端子a側(cè) 那樣的控制信號(hào)Ctl傳送到IC芯片50。接著,從微型機(jī)I/F11輸入該控制信號(hào) Ctl,保持于寄存器12。
另一方面,使用IC芯片50作為輸入使用RTC用振蕩器等外部的晶體振子 產(chǎn)生的基準(zhǔn)頻率信號(hào)的外部輸入緩沖電路時(shí),從微型機(jī)(沒有圖示)將使得第 十一開關(guān)SWll及第十二開關(guān)SW12切換為端子b側(cè)那樣的控制信號(hào)Ctl傳送到 IC芯片50。接著,從微型機(jī)I/F11輸入該控制信號(hào),保持于寄存器12。
通過將第"1"一開關(guān)SWll及第十二開關(guān)SW12切換為端子a側(cè),能構(gòu)成克拉 普振蕩電路及緩沖電路55。另一方面,若將第十一開關(guān)SW11及第十二開關(guān) SW12切換為端子b側(cè),第一電容器l起著作為直流成份截止用的耦合電容器的
功能,在其后段通過晶體管52,連接緩沖電路55。
也可以在線圈51和接地之間設(shè)有開關(guān),當(dāng)將第十一開關(guān)SW11及第十二開 關(guān)SW12切換為端子b側(cè)時(shí),通過使得該開關(guān)成為非導(dǎo)通,將線圈51與電路切 離。
在第五實(shí)施形態(tài)中,緩沖電路55并不一定須集成化在IC芯片50中。
在上述第一 第五實(shí)施形態(tài)中,各開關(guān)SWl SW12既可以由Nch或Pch的 MOS晶體管構(gòu)成,也可以由CMOS晶體管構(gòu)成。
在上述第一 第五實(shí)施形態(tài)中,表示微型機(jī)I/F11,寄存器12及反相器13, 14集成化在IC芯片上的例子,但上述部件也可以構(gòu)成在IC芯片的外部。
在上述第一 第五實(shí)施形態(tài)中,說(shuō)明使用晶體振子作為振子的例子,但 本發(fā)明并不局限于此。也可以使用例如陶瓷振子,鉭酸鋰振子,銣,銫振子等 其他振子。
上述第一 第五實(shí)施形態(tài)不過是本發(fā)明實(shí)施時(shí)的具體實(shí)例,不能據(jù)此限 定解釋本發(fā)明的技術(shù)范圍。也就是說(shuō),本發(fā)明只要不脫離其技術(shù)思想或其主
要特征,可以有各種各樣實(shí)施形態(tài)。
下面說(shuō)明本發(fā)明的產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用可能性。 本發(fā)明對(duì)集成化在半導(dǎo)體芯片中的振蕩電路非常有用。
權(quán)利要求
1. 一種振蕩電路,集成化于半導(dǎo)體芯片上,其特征在于,包括:連接有位于上述半導(dǎo)體芯片外部的振子的一端的第一焊接點(diǎn);連接有上述振子的另一端的第二焊接點(diǎn);與上述第一焊接點(diǎn)和第二焊接點(diǎn)連接的CR振蕩電路;用于切換構(gòu)成上述CR振蕩電路的第一電容器是否接地的第一開關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l記載的振蕩電路,其特征在于 進(jìn)一步包括用于切換構(gòu)成上述CR振蕩電路的第二電容器是否接地的第二開關(guān)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的振蕩電路,其特征在于進(jìn)一步包括切換開關(guān),用于切換為,通過上述第一開關(guān)使上述第一電容 器接地,或使上述第一電容器與構(gòu)成上述CR振蕩電路的放大電路連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2記載的振蕩電路,其特征在于 進(jìn)一步包括切換開關(guān),用于切換為,通過上述第二開關(guān)使上述第一電容器接地,或使上述第二電容器與構(gòu)成上述CR振蕩電路的放大電路連接。
5. —種振蕩電路,集成化于半導(dǎo)體芯片上,其特征在于,包括 連接有位于上述半導(dǎo)體芯片外部的振子的一端的第一焊接點(diǎn); 連接有上述振子的另一端的第二焊接點(diǎn)串聯(lián)連接在上述第一焊接點(diǎn)和接地之間的第一電容器及第一開關(guān); 連接在上述第二焊接點(diǎn)和上述接地之間的第二電容器; 并聯(lián)連接在上述第一焊接點(diǎn)和第二焊接點(diǎn)之間的反轉(zhuǎn)放大器及反饋電阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5記載的振蕩電路,其特征在于 進(jìn)一步包括在上述第二焊接點(diǎn)和上述接地之間與上述第二電容器串聯(lián)連接的第二開關(guān)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5記載的振蕩電路,其特征在于上述第一開關(guān)連接在上述第一電容器的一端和上述接地之間; 本振蕩電路進(jìn)一步包括連接在上述第一焊接點(diǎn)與上述反轉(zhuǎn)放大器及上述反饋電阻的輸入端之 間的第三開關(guān)連接在上述第二焊接點(diǎn)與上述反轉(zhuǎn)放大器及上述反饋電阻的輸出端之 間的第四開關(guān)以及在上述第一電容器的一端與上述第一焊接點(diǎn)之間,與上述第三開關(guān)并聯(lián) 連接的第五開關(guān)以第一控制信號(hào)使上述第一開關(guān)、第三開關(guān)及第四開關(guān)導(dǎo)通或非導(dǎo)通, 以與上述第一控制信號(hào)反相的第二控制信號(hào)使上述第五開關(guān)導(dǎo)通或非導(dǎo)通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7記載的振蕩電路,其特征在于進(jìn)一步包括在上述第二焊接點(diǎn)和上述接地之間,與上述第二電容器串聯(lián) 連接的第二開關(guān)以上述第一控制信號(hào)使上述第二開關(guān)導(dǎo)通或非導(dǎo)通。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8記載的振蕩電路,其特征在于本振蕩電路進(jìn)一步包括連接在上述第一電容器的一端與上述第二電容器的一端之間的第六開關(guān);連接在上述第一電容器的另一端與上述第二電容器的另一端之間的第 七開關(guān);以及連接在上述反轉(zhuǎn)放大器的輸出端與上述第二電容器的另一端之間的第 八開關(guān)以上述第二控制信號(hào)使上述第六開關(guān)及上述第七開關(guān)導(dǎo)通或非導(dǎo)通,以 上述第一控制信號(hào)使上述第八開關(guān)導(dǎo)通或非導(dǎo)通。
10. —種振蕩電路,集成化于半導(dǎo)體芯片上,其特征在于,包括 連接有位于上述半導(dǎo)體芯片外部的振子的一端的第一焊接點(diǎn); 連接有上述振子的另一端的第二焊接點(diǎn); 與上述第一焊接點(diǎn)和接地之間連接的第一電容器 并聯(lián)連接在上述第一焊接點(diǎn)和上述第二焊接點(diǎn)之間的反轉(zhuǎn)放大器及反饋電阻; 與上述反轉(zhuǎn)放大器及上述反饋電阻的輸出端連接的第九開關(guān);連接在上述第九開關(guān)和接地之間的第二電容器連接在上述第二電容器及上述第二焊接點(diǎn)及上述接地之間的第十開關(guān)與上述第九開關(guān)的輸出端連接的緩沖電路。
11. 一種振蕩電路,集成化于半導(dǎo)體芯片上,其特征在于,包括第一焊接點(diǎn),連接有位于上述半導(dǎo)體芯片外部的振子;科耳皮茲振蕩電路或克拉普振蕩電路,與上述第一焊接點(diǎn)連接;第十一開關(guān),連接在構(gòu)成上述科耳皮茲振蕩電路或克拉普振蕩電路的第 一電容器與上述第一焊接點(diǎn)之間第十二開關(guān),連接在構(gòu)成上述科耳皮茲振蕩電路或克拉普振蕩電路的上述第一電容器與第二電容器與上述第十一開關(guān)之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及振蕩電路,將第一開關(guān)(SW1)串聯(lián)連接在第一電容器(1)與接地之間,在連接RTC用振蕩器而使IC芯片(10)構(gòu)成為外部輸入緩沖電路時(shí),通過使第一開關(guān)(SW1)成為非導(dǎo)通,而使第一電容器(1)及第二電容器(2)不會(huì)并聯(lián)連接于RTC用振蕩器的共振用電容器,且第一電容器(1)及第二電容器(2)不會(huì)構(gòu)成振蕩器的共振電路的一部分。此外,在連接專用的晶體振蕩振子而使IC芯片(10)構(gòu)成為振蕩器一部分時(shí),通過使第一開關(guān)(SW1)成為導(dǎo)通,以第一電容器(1)及第二電容器(2)構(gòu)成共振電路的一部分。
文檔編號(hào)H03B5/30GK101379694SQ200680053040
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者宮城弘, 池田毅 申請(qǐng)人:新瀉精密株式會(huì)社;株式會(huì)社理光