本發(fā)明涉及電路裝置、振蕩器、電子設備以及移動體等。

背景技術：

一直以來，公知有ocxo(ovencontrolledcrystaloscillator：恒溫晶體振蕩器)、tcxo(temperaturecompensatedcrystaloscillator：溫度補償石英晶體振蕩器)等振蕩器。例如ocxo作為基站、網(wǎng)絡路由器、測量設備等中的基準信號源而被使用。在這樣的ocxo、tcxo等振蕩器中，對振蕩頻率的高精度化存在要求。

作為這樣的振蕩器的現(xiàn)有技術，例如存在日本特開2015-82815號公報中公開的技術。在該現(xiàn)有技術中，為了振蕩頻率的高精度化，進行了振蕩頻率的老化校正。具體而言，設置存儲部以及經過時間測量部，該存儲部對振蕩頻率的控制電壓的校正值與經過時間的對應關系信息進行存儲。而且，根據(jù)在存儲部中存儲的校正值與經過時間的對應關系信息、和由經過時間測量部測量的經過時間來執(zhí)行老化校正。

這樣，在ocxo、tcxo等振蕩器中，要求振蕩信號的振蕩頻率的高精度化。此外，有時外部的系統(tǒng)要求與振蕩頻率不同頻率的時鐘信號。

另一方面，為了應對使用電路裝置外部的頻率控制數(shù)據(jù)生成部形成pll電路的環(huán)路等用途，也考慮在電路裝置中設置數(shù)字接口部。

但是，可知當設置這樣的數(shù)字接口部時，可能由于數(shù)字接口部中的通信噪聲引起的相位噪聲等導致時鐘信號、振蕩信號的精度下降。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的幾個方式，可提供一種能夠生成噪聲少的時鐘信號等的電路裝置、振蕩器、電子設備以及移動體等。

本發(fā)明的一個方式涉及電路裝置，該電路裝置包含：數(shù)字接口部；處理部，其經由所述數(shù)字接口部輸入有來自外部裝置的數(shù)據(jù)，進行信號處理；振蕩信號生成電路，其使用振子和來自所述處理部的頻率控制數(shù)據(jù)，生成通過所述頻率控制數(shù)據(jù)設定振蕩頻率的振蕩信號；時鐘信號生成電路，其至少具有相位比較部，生成將所述振蕩信號的振蕩頻率倍頻后的頻率的時鐘信號；所述數(shù)字接口部的連接用的第1端子組；所述振蕩信號生成電路的振蕩電路的連接用的第2端子組；以及所述時鐘信號生成電路的連接用的第3端子組，在設電路裝置的與第1邊交叉的邊為第2邊、與所述第1邊相對的邊為第3邊、與所述第2邊相對的邊為第4邊的情況下，所述第1端子組配置于沿著所述第1邊的第1端子區(qū)域，所述第3端子組配置于沿著所述第2邊的第2端子區(qū)域、沿著所述第3邊的第3端子區(qū)域、沿著所述第4邊的第4端子區(qū)域中的任意一個端子區(qū)域。

在本發(fā)明的一個方式中，經由數(shù)字接口部從外部裝置將數(shù)據(jù)輸入到處理部，并執(zhí)行信號處理。而且通過振蕩信號生成電路，使用振子和來自處理部的頻率控制數(shù)據(jù)生成振蕩信號，并且通過時鐘信號生成電路生成將振蕩信號的振蕩頻率倍頻后的頻率的時鐘信號。而且，在本發(fā)明的一個方式中，數(shù)字接口部的連接用的第1端子組配置于電路裝置的沿著第1邊的第1端子區(qū)域。另一方面，時鐘信號生成電路的連接用的第3端子組配置于第2、第3、第4端子區(qū)域中的任意一個端子區(qū)域。這樣，能夠使數(shù)字接口部的連接用的第1端子組與時鐘信號生成電路的連接用的第3端子組的距離隔開。由此，能夠降低由數(shù)字接口部中的通信噪聲等導致的、在時鐘信號中產生的相位噪聲等，可實現(xiàn)能夠生成噪聲少的時鐘信號等的電路裝置。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，所述第2端子組配置于所述第2端子區(qū)域與所述第3端子區(qū)域中的一個端子區(qū)域，所述第3端子組配置于所述第2端子區(qū)域與所述第3端子區(qū)域中的另一個端子區(qū)域。

這樣，能夠使數(shù)字接口部的連接用的第1端子組與振蕩電路的連接用的第2端子組的距離、以及數(shù)字接口部的連接用的第1端子組與時鐘信號生成電路的連接用的第3端子組的距離隔開。由此，能夠降低由數(shù)字接口部中的通信噪聲等導致的、在時鐘信號或振蕩信號中產生的相位噪聲等。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，所述第1邊是電路裝置的短邊，所述第1端子組配置于沿著作為短邊的所述第1邊的所述第1端子區(qū)域。

這樣，能夠使第1端子組與其他端子組例如隔開與電路裝置的長邊的長度對應的距離，能夠降低由數(shù)字接口部中的通信噪聲等導致的相位噪聲等。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，在設所述第1端子組與所述第2端子組之間的距離為l12、所述第1端子組與所述第3端子組之間的距離為l13、所述第2端子組與所述第3端子組之間的距離為l23的情況下，l12和l13中的至少一個比l23長。

這樣，能夠使第1端子組與第2端子組的距離l12、第1端子組與第3端子組的距離l13變長，從而實現(xiàn)了相位噪聲的降低等。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，來自對基于所述振蕩信號的輸入信號與基準信號進行比較的外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部的頻率控制數(shù)據(jù)經由所述第1端子組、所述數(shù)字接口部被輸入到所述處理部，所述振蕩信號生成電路根據(jù)從所述外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部經由所述處理部輸入的所述頻率控制數(shù)據(jù)，生成所述振蕩信號。

這樣，能夠有效靈活運用設置于電路裝置的外部的外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部，生成通過來自該外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部的頻率控制數(shù)據(jù)設定了振蕩頻率的振蕩信號。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，該電路裝置包含對基于所述振蕩信號的輸入信號與所述基準信號的相位進行比較的相位比較部，所述振蕩信號生成電路在第1模式下，根據(jù)從所述外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部經由所述處理部而輸入的所述頻率控制數(shù)據(jù)生成所述振蕩信號，在第2模式下，根據(jù)從所述相位比較部經由所述處理部而輸入的所述頻率控制數(shù)據(jù)生成所述振蕩信號。

這樣，能夠應對外部的系統(tǒng)具有外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部的情況以及不具有外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部的情況這兩種情況，實現(xiàn)了方便性的提高等。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，所述數(shù)字接口部是包含串行數(shù)據(jù)線和串行時鐘線的2線、3線或者4線的串行接口電路。

這樣，在外部裝置具有2線、3線或者4線的串行接口電路的情況下，能夠在與該外部裝置之間，進行2線、3線或者4線的串行接口處理，將來自外部裝置的數(shù)據(jù)輸入到處理部。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，在設從所述第1邊朝向所述第3邊的方向為第1方向的情況下，所述處理部配置于所述第1端子組的所述第1方向側。

這樣，能夠將使用第1端子組的端子而輸入的來自外部裝置的數(shù)據(jù)經由數(shù)字接口部以短路徑的信號路徑輸入到處理部。由此，能夠降低由在數(shù)字接口部中產生的通信噪聲導致的不良影響。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，所述第2端子組配置于所述第2端子區(qū)域，所述第3端子組配置于所述第3端子區(qū)域，在設所述第1方向的相反方向為第2方向的情況下，所述時鐘信號生成電路配置于所述第3端子組的所述第2方向側。

這樣，在時鐘信號生成電路與第3端子組的端子之間能夠將時鐘信號生成電路的輸出信號或者輸入信號以短路徑的信號路徑輸出或者輸入。由此，能夠降低由在時鐘信號生成電路中產生的時鐘噪聲導致的不良影響。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，所述處理部配置于所述第1端子區(qū)域與所述時鐘信號生成電路之間。

這樣，在第1端子區(qū)域的第1端子組與第3端子區(qū)域的第3端子組之間隔著處理部以及時鐘信號生成電路。因此，作為第1端子組與第3端子組之間的距離，至少能夠確保與處理部的寬度和時鐘信號生成電路的寬度對應的距離，能夠降低由在數(shù)字接口部中產生的通信噪聲等導致的不良影響。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，所述振蕩電路配置于所述處理部與所述時鐘信號生成電路之間。

這樣，在第1端子區(qū)域的第1端子組與第3端子區(qū)域的第3端子組之間隔著處理部、振蕩電路以及時鐘信號生成電路。因此，作為第1端子組與第3端子組之間的距離，至少能夠確保與處理部的寬度、振蕩電路的寬度以及時鐘信號生成電路的寬度對應的距離，能夠降低由在數(shù)字接口部中產生的通信噪聲等導致的不良影響。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，在設從所述第2邊朝向所述第4邊的方向為第3方向的情況下，所述振蕩電路配置于所述第2端子組的所述第3方向側。

這樣，能夠以短路徑的信號線將振蕩電路與第2端子組的端子連接，能夠降低由該信號線的寄生電容等導致的不良影響。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，所述振子是具有恒溫槽的恒溫槽型振子，包含所述恒溫槽型振子的恒溫槽控制用端子的第4端子組配置于沿著所述第4邊的第4端子區(qū)域。

這樣，能夠有效利用電路裝置的第4端子區(qū)域來配置包含恒溫槽控制用端子的第4端子組。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，該電路裝置包含與所述恒溫槽控制用端子連接、并且進行所述恒溫槽型振子的恒溫槽控制的恒溫槽控制電路，在設從所述第4邊朝向所述第2邊的方向為第4方向的情況下，所述恒溫槽控制電路配置于所述第4端子區(qū)域的所述第4方向側。

這樣，能夠以短路徑的信號路徑將恒溫槽控制電路與第4端子組的恒溫槽控制用端子連接，能夠實現(xiàn)更適當?shù)暮銣夭劭刂啤?/p>

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，所述振蕩電路配置于所述恒溫槽控制電路與所述第2端子區(qū)域之間。

由此，能夠有效靈活運用第4端子區(qū)域與第2端子區(qū)域之間的區(qū)域來配置恒溫槽控制電路和振蕩電路，能夠兼顧地實現(xiàn)布局效率的提高和噪聲的降低等。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，可以是，所述處理部進行通過卡爾曼濾波處理估計所述頻率控制數(shù)據(jù)的真值的處理，并根據(jù)估計出的所述真值進行所述頻率控制數(shù)據(jù)的老化校正。

這樣，能夠實現(xiàn)考慮了觀測噪聲和系統(tǒng)噪聲的影響的老化校正，能夠提高老化校正的精度。

此外，本發(fā)明的其他方式涉及振蕩器，該振蕩器包含：上述任意一個方式所述的電路裝置；以及所述振子。

此外，本發(fā)明的其他方式涉及包含上述任意一個方式所述的電路裝置的電子設備。

此外，本發(fā)明的其他方式涉及包含上述任意一個方式所述的電路裝置的移動體。

附圖說明

圖1是本實施方式的電路裝置的基本結構例。

圖2是本實施方式的電路裝置的詳細結構例。

圖3是針對振蕩信號的相位噪聲問題的說明圖。

圖4是針對振蕩信號的相位噪聲問題的說明圖。

圖5是本實施方式的電路裝置的布局配置結構例。

圖6是本實施方式的電路裝置的其他布局配置結構例。

圖7是本實施方式的電路裝置的其他布局配置結構例。

圖8是本實施方式的電路裝置的其他布局配置結構例。

圖9是本實施方式的電路裝置的其他布局配置結構例。

圖10是本實施方式的電路裝置的其他布局配置結構例。

圖11是時鐘信號生成電路的第1結構例。

圖12是時鐘信號生成電路的第2結構例。

圖13是溫度傳感器的結構例。

圖14是振蕩電路的結構例。

圖15是數(shù)字i/f部的第1結構例。

圖16是數(shù)字i/f部的第2結構例。

圖17是基準信號生成電路的結構例。

圖18是恒溫槽控制電路的結構例。

圖19是針對老化特性的元件偏差的說明圖。

圖20是針對保持模式(hold-over)的說明圖。

圖21是針對保持模式的說明圖。

圖22是使用了卡爾曼濾波處理的老化校正的說明圖。

圖23是使用了卡爾曼濾波處理的老化校正的說明圖。

圖24是處理部的詳細結構例。

圖25是處理部的動作說明圖。

圖26是處理部的動作說明圖。

圖27是老化校正部的結構例。

圖28是本實施方式的變形例的說明圖。

圖29是振蕩器的結構例。

圖30是電子設備的結構例。

圖31是移動體的結構例。

圖32是振蕩器的詳細結構例。

圖33是作為電子設備之一的基站的結構例。

具體實施方式

以下，詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。此外，以下說明的本實施方式并非對權利要求書中記載的本發(fā)明的內容進行不當限定，在本實施方式中說明的所有結構并非都必須是本發(fā)明的解決手段。

1.電路裝置的結構

圖1示出本實施方式的電路裝置的基本的電路結構。如圖1所示，本實施方式的電路裝置包含：數(shù)字i/f部30、處理部50、振蕩信號生成電路140、時鐘信號生成電路160、第1、第2、第3端子組tg1、tg2、tg3。此外，能夠包含寄存器部32。另外，本實施方式的電路裝置不限于圖1的結構，能夠實施省略其一部分結構要素(例如時鐘信號生成電路)或者追加其他結構要素等各種變形。

數(shù)字i/f部(接口部)30是進行與電路裝置的外部裝置(微型計算機、控制器等)之間的接口處理的電路。例如數(shù)字i/f部30是用于輸入來自外部裝置的數(shù)據(jù)(數(shù)字數(shù)據(jù)、數(shù)字信號)或者將數(shù)據(jù)輸出到外部裝置的接口。在處理部50中經由數(shù)字i/f部30輸入有來自外部裝置的數(shù)據(jù)。例如經由寄存器部32輸入有來自外部裝置的數(shù)據(jù)。處理部50根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)進行各種信號處理。

數(shù)字i/f部30能夠通過進行串行接口處理的電路來實現(xiàn)。例如數(shù)字i/f部30能夠通過包含串行數(shù)據(jù)線和串行時鐘線的2線、3線或者4線的串行接口電路來實現(xiàn)。即，數(shù)字i/f部30的接口處理能夠通過使用了串行時鐘線和串行數(shù)據(jù)線的同步式的串行通信方式來實現(xiàn)。例如能夠通過i2c(inter-integratedcircuit：內部集成電路)方式、3線或者4線的spi(serialperipheralinterface：串行外設接口)方式等實現(xiàn)。

寄存器部32是由狀態(tài)寄存器、命令寄存器、數(shù)據(jù)寄存器等多個寄存器構成的電路。電路裝置的外部裝置經由數(shù)字i/f部30訪問寄存器部32的各寄存器。而且，外部裝置能夠使用寄存器部32的寄存器確認電路裝置的狀態(tài)或者對電路裝置發(fā)出命令?；蛘撸軌驅﹄娐费b置(處理部50)傳送數(shù)據(jù)或者從電路裝置(處理部50)讀出數(shù)據(jù)等。

處理部50根據(jù)所輸入的數(shù)據(jù)進行各種信號處理。例如，對經由數(shù)字i/f部30從外部裝置(例如外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部)輸入的頻率控制數(shù)據(jù)dfci(頻率控制碼)進行信號處理。另外，如后述那樣，當在電路裝置的內部設置頻率控制數(shù)據(jù)生成部的情況下，可以對來自該內部的頻率控制數(shù)據(jù)生成部的頻率控制數(shù)據(jù)dfci(基于內部的相位比較部的相位比較結果的頻率控制數(shù)據(jù))進行信號處理。

具體而言，處理部50(數(shù)字信號處理部)對頻率控制數(shù)據(jù)dfci(來自外部或者內部的頻率控制數(shù)據(jù))進行老化校正處理、卡爾曼濾波處理，還根據(jù)需要進行溫度補償處理等信號處理(數(shù)字信號處理)。而且，將信號處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq輸出到振蕩信號生成電路140。該處理部50可以由門陣列等asic電路實現(xiàn)，也可以由處理器(dsp、cpu)和在處理器上工作的程序(程序模塊)來實現(xiàn)。

振子xtal例如是at切類型、或sc切類型等厚度剪切振動類型的石英振子等或彎曲振動類型等的壓電振子。作為一例，振子xtal是設置于恒溫槽型振蕩器(ocxo)的恒溫槽內的類型，但是不限于此，可以是不具有恒溫槽的類型的tcxo用的振子。振子xtal也可以是諧振器(機電的諧振器或者電氣式的諧振電路)。另外，作為振子xtal，能夠采用saw(surfaceacousticwave：表面聲波)諧振器、作為硅制振子的mems(microelectromechanicalsystems：微電子機械系統(tǒng))振子等作為壓電振子。作為振子xtal的基板材料，可使用石英、鉭酸鋰、鈮酸鋰等壓電單晶體、鋯鈦酸鉛等壓電陶瓷等壓電材料或硅半導體材料等。作為振子xtal的激勵手段，既可以使用基于壓電效應的手段，也可以使用基于庫侖力的靜電驅動。

振蕩信號生成電路140生成振蕩信號osck。例如振蕩信號生成電路140使用來自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq(信號處理后的頻率控制數(shù)據(jù))和振子xtal，生成通過頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設定的振蕩頻率的振蕩信號osck。作為一例，振蕩信號生成電路140使振子xtal按照通過頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設定的振蕩頻率進行振蕩，生成振蕩信號osck。

另外，振蕩信號生成電路140可以是以直接數(shù)字合成器方式生成振蕩信號osck的電路。例如也可以將振子xtal(固定振蕩頻率的振蕩源)的振蕩信號作為參考信號，以數(shù)字方式生成通過頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設定的振蕩頻率的振蕩信號osck。

振蕩信號生成電路140可包含d/a轉換部80和振蕩電路150。但是，振蕩信號生成電路140不限于這樣的結構，能夠實施省略其中一部分結構要素、或追加其他結構要素等各種變形。

d/a轉換部80進行來自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq(處理部的輸出數(shù)據(jù))的d/a轉換。輸入到d/a轉換部80的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq是處理部50的信號處理后(例如老化校正、溫度補償、或者卡爾曼濾波的處理后)的頻率控制數(shù)據(jù)(頻率控制碼)。作為d/a轉換部80的d/a轉換方式，例如可采用電阻串型(電阻分割型)。但是，d/a轉換方式不限于此，也可采用電阻梯型(r－2r梯型等)、電容陣列型或者脈寬調制型等各種方式。此外，d/a轉換部80除了d/a轉換器以外，還可以包含其控制電路、調制電路(抖動調制或者pwm調制等)、濾波電路等。

振蕩電路150使用d/a轉換部80的輸出電壓vq和振子xtal，生成振蕩信號osck。振蕩電路150經由第1、第2振子用端子(振子用焊盤)而連接于振子xtal。例如，振蕩電路150通過使振子xtal(壓電振子、諧振器等)振蕩而生成振蕩信號osck。具體而言，振蕩電路150使振子xtal以將d/a轉換部80的輸出電壓vq作為頻率控制電壓(振蕩控制電壓)的振蕩頻率進行振蕩。例如，在振蕩電路150是利用電壓控制對振子xtal的振蕩進行控制的電路(vco)的情況下，振蕩電路150可以包含電容值根據(jù)頻率控制電壓而變化的可變電容式電容器(變容二極管等)。

另外，如上所述，振蕩電路150可以通過直接數(shù)字合成器方式而實現(xiàn)，在該情況下，振子xtal的振蕩頻率成為參考頻率，成為不同于振蕩信號osck的振蕩頻率的頻率。

時鐘信號生成電路160根據(jù)振蕩信號osck生成時鐘信號ck。例如時鐘信號生成電路160至少具有相位比較部161(比較運算部)，生成將振蕩信號osck的振蕩頻率倍頻后的頻率的時鐘信號ck。時鐘信號生成電路160例如具有輸出緩沖電路168，輸出被該輸出緩沖電路168緩沖后的時鐘信號ck。該時鐘信號生成電路160是具有例如pll環(huán)路的pll電路。pll電路可以是模擬方式，也可以是數(shù)字方式(adpll)。此外，在生成將振蕩信號osck的振蕩頻率倍頻后的時鐘信號ck的情況下，倍頻數(shù)(倍頻率)可以是1以上，也可以比1小。此外，倍頻數(shù)不限于整數(shù)，也可以是小數(shù)。

電路裝置包含數(shù)字i/f部30的連接用的第1端子組tg1、振蕩信號生成電路140的振蕩電路150的連接用的第2端子組tg2、時鐘信號生成電路160(pll電路)的連接用的第3端子組tg3。這里，連接用的端子組是指用于使各電路塊與外部連接的外部連接用的端子組的意思。這些tg1～tg3的各端子組(焊盤組)例如包含多個端子(焊盤)。端子是外部連接端子，用于在與外部(外部裝置)之間輸入或者輸出信號(數(shù)字信號、模擬信號)。

例如，第1、第2、第3端子組tg1、tg2、tg3是與數(shù)字i/f部30、振蕩電路150、時鐘信號生成電路160連接的端子組。第1、第2、第3端子組tg1、tg2、tg3可以經由i/o單元與數(shù)字i/f部30、振蕩電路150、時鐘信號生成電路160的各電路塊連接。作為i/o單元，存在具有輸入緩沖器的輸入i/o單元、具有輸出緩沖器的輸出i/o單元、具有輸入緩沖器以及輸出緩沖器的輸入輸出i/o單元等。例如在將信號從外部輸入到數(shù)字i/f部30、振蕩電路150、時鐘信號生成電路160的各電路塊的情況下，可以將信號從第1、第2、第3端子組tg1、tg2、tg3的各端子經由輸入i/o單元(或者輸入輸出i/o單元)輸入到各電路塊。在將信號從各電路塊輸出到外部的情況下，各電路塊可以將信號經由輸出i/o單元(或者輸入輸出i/o單元)輸出到第1、第2、第3端子組tg1、tg2、tg3的各端子。在各電路塊與各端子之間可以設置這些i/o單元，也可以不設置這些i/o單元。

數(shù)字i/f部30用的第1端子組tg1例如能夠包含數(shù)字i/f部30的串行接口用的串行時鐘線的端子(焊盤)、串行數(shù)據(jù)線的端子(焊盤)。此外，在存在信號輸入用串行數(shù)據(jù)線和信號輸出用串行數(shù)據(jù)線的情況下，第1端子組tg1能夠包含信號輸入用串行數(shù)據(jù)線的端子和信號輸出用串行數(shù)據(jù)線的端子。此外，第1端子組tg1除了這些端子以外，還可以包含例如電源電壓vss(gnd)用的端子、片選端子等。

振蕩電路150用的第2端子組tg2例如能夠包含與振子xtal連接的第1、第2振子用端子(振子用焊盤)。例如第1振子用端子與振子xtal的一端連接，第2振子用端子與振子xtal的另一端連接。此外，第2端子組tg2可以包含例如振蕩信號osck的輸出端子、穩(wěn)定用電容器的連接端子、振蕩頻率調整用電容器的連接端子、或者濾波器的連接端子等。

時鐘信號生成電路160用的第3端子組tg3例如能夠包含時鐘信號ck的輸出端子。例如在時鐘信號生成電路160輸出頻率(倍頻數(shù))不同的多個時鐘信號ck1～ckj(例如圖33的ck1～ck5)的情況下，能夠包含輸出這些多個時鐘信號ck1～ckj的多個輸出端子。此外，第3端子組tg3可以包含輸出由緩沖電路168緩沖前的時鐘信號的輸出端子(pll時鐘信號輸出端子)和緩沖前的時鐘信號的輸入端子(pll時鐘信號輸入端子)。此外，如后述的圖11那樣，當在時鐘信號生成電路160的時鐘信號ck的生成中使用電路裝置的外部的振蕩器vcxo的情況下，第3端子組tg3可以包含向振蕩器vcxo的頻率控制電壓的輸出端子。

圖2示出本實施方式的電路裝置的詳細結構例。在圖2中，相對于圖1的結構，進一步設置了溫度傳感器10、a/d轉換部20、存儲部34、頻率控制數(shù)據(jù)生成部40(廣義上說是相位比較部)、基準信號生成電路180、恒溫槽控制電路190、第4端子組tg4等。另外，電路裝置的結構不限于圖2的結構，能夠實施省略其一部分結構要素(例如頻率控制數(shù)據(jù)生成部、基準信號生成電路、恒溫槽控制電路等)、或追加其他結構要素等各種變形。例如可以使用設置于電路裝置的外部的溫度傳感器作為溫度傳感器10。

溫度傳感器10輸出溫度檢測電壓vtd。具體而言，將根據(jù)環(huán)境(電路裝置)的溫度而變化的溫度依賴電壓作為溫度檢測電壓vtd輸出。溫度傳感器10的具體結構例在后面再述。

a/d轉換部20進行來自溫度傳感器10的溫度檢測電壓vtd的a/d轉換，輸出溫度檢測數(shù)據(jù)dtd。例如輸出與溫度檢測電壓vtd的a/d轉換結果對應的數(shù)字的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd(a/d結果數(shù)據(jù))。作為a/d轉換部20的a/d轉換方式，例如可采用逐次比較方式或與逐次比較方式類似的方式等。并且，a/d轉換方式不限于這種方式，可采用各種方式(計數(shù)型、并聯(lián)比較型或串并聯(lián)型等)

存儲部34存儲電路裝置的各種處理、動作所需的各種信息。該存儲部34例如能夠通過非易失性存儲器來實現(xiàn)。作為非易失性存儲器，例如能夠使用eeprom等。作為eeprom，例如能夠使用monos(metal-oxide-nitride-oxide-silicon：金屬氧化-氮氧化硅)型存儲器等。例如能夠使用利用了monos型的存儲器的閃存。或者作為eeprom，可以使用浮柵型等其他類型的存儲器。另外，存儲部34只要是即使不供給電源也能夠保存并存儲信息的存儲器即可，例如也能夠通過熔絲電路等來實現(xiàn)。

該存儲部34例如存儲卡爾曼濾波處理的系統(tǒng)噪聲的設定用的系統(tǒng)噪聲常數(shù)(v)以及卡爾曼濾波處理的觀測噪聲的設定用的觀測噪聲常數(shù)(w)。例如在產品(振蕩器等)的制造、出貨時，進行用于監(jiān)測振蕩頻率等各種信息的測量(檢查)。而且根據(jù)該測量結果確定系統(tǒng)噪聲常數(shù)、觀測噪聲常數(shù)，并寫入例如由非易失性存儲器等實現(xiàn)的存儲部34中。這樣，能夠實現(xiàn)降低了由元件偏差導致的不良影響的系統(tǒng)噪聲常數(shù)、觀測噪聲常數(shù)的設定。

處理部50包含保持模式處理部52(保持模式處理的電路或者程序模塊)、卡爾曼濾波部54(卡爾曼濾波處理的電路或者程序模塊)、老化校正部56(老化校正處理的電路或者程序模塊)、溫度補償部58(溫度補償處理的電路或者程序模塊)。保持模式處理部52進行與保持模式相關的各種處理?？柭鼮V波部54通過卡爾曼濾波處理進行例如求出頻率控制數(shù)據(jù)(振蕩頻率)的真值的處理。老化校正部56進行用于補償振蕩頻率隨時間的變化的老化校正。溫度補償部58根據(jù)來自a/d轉換部20的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd，進行振蕩頻率的溫度補償處理。具體而言，溫度補償部58根據(jù)對應于溫度而變化的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd(溫度依賴數(shù)據(jù))以及溫度補償處理用的系數(shù)數(shù)據(jù)(近似函數(shù)的系數(shù)的數(shù)據(jù))等，進行用于在存在溫度變化的情況下減小振蕩頻率的變動的溫度補償處理。

基準信號rfck經由作為電路裝置的外部連接端子的端子trfck(焊盤)輸入到電路裝置。對外部pll電路是否處于鎖定狀態(tài)進行通知的信號plock經由作為電路裝置的外部連接端子的端子tplock(焊盤)輸入到電路裝置。外部pll電路是由設置于電路裝置的外部的外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200以及設置于電路裝置的內部的振蕩信號生成電路140構成的pll電路。

頻率控制數(shù)據(jù)生成部40生成頻率控制數(shù)據(jù)dfci。例如將基于振蕩信號osck的輸入信號與基準信號rfck進行比較，生成頻率控制數(shù)據(jù)dfci。所生成的頻率控制數(shù)據(jù)dfci被輸入到處理部50。這里，基于振蕩信號osck的輸入信號可以是振蕩信號osck本身，也可以是由振蕩信號osck生成的信號(例如分頻后的信號)。以下，主要以輸入信號是振蕩信號osck本身的情況為例進行說明。

頻率控制數(shù)據(jù)生成部40包含相位比較部41和數(shù)字濾波部44。相位比較部41(比較運算部)是進行作為輸入信號的振蕩信號osck與基準信號rfck的相位比較(比較運算)的電路，包含計數(shù)器42、tdc43(時間數(shù)字轉換器)。

計數(shù)器42生成數(shù)字數(shù)據(jù)，該數(shù)字數(shù)據(jù)與用基準信號rfck的基準頻率(例如1hz)除以振蕩信號osck的振蕩頻率而得的結果的整數(shù)部對應。tdc43生成與該除法結果的小數(shù)部對應的數(shù)字數(shù)據(jù)。tdc43例如包含：多個延遲元件；多個鎖存電路，它們在基準信號rfck的邊緣(高)定時將由多個延遲元件輸出的多個延遲時鐘信號鎖存；以及電路，其通過進行多個鎖存電路的輸出信號的編碼，生成與除法結果的小數(shù)部對應的數(shù)字數(shù)據(jù)。而且，相位比較部41將來自計數(shù)器42的與整數(shù)部對應的數(shù)字數(shù)據(jù)和來自tdc43的與小數(shù)部對應的數(shù)字數(shù)據(jù)相加，檢測與設定頻率之間的相位誤差。而且，數(shù)字濾波部44通過進行相位誤差的平滑化處理，生成頻率控制數(shù)據(jù)dfci。例如在設振蕩信號osck的頻率為fos、基準信號rfck的頻率為frf、與設定頻率對應的分頻數(shù)(分頻比)為fcw的情況下，以使fos＝fcw×frf的關系成立的方式生成頻率控制數(shù)據(jù)dfci?；蛘撸嫈?shù)器42可以對振蕩信號osck的時鐘數(shù)進行計數(shù)。即，計數(shù)器42通過基于振蕩信號osck的輸入信號進行計數(shù)動作。并且，相位比較部41可以通過整數(shù)，將基準信號rfck的n個周期(n是可設定為2以上的整數(shù))中的計數(shù)器42的計數(shù)值、和計數(shù)值的期望值(n×fcw)進行比較。從相位比較部41輸出例如期望值和計數(shù)器42的計數(shù)值的差分，作為相位誤差數(shù)據(jù)。

另外，頻率控制數(shù)據(jù)生成部40的結構不限于圖2所示的結構，能夠實施各種變形。例如，可以由模擬電路的相位比較電路構成相位比較部41，或者由模擬電路的濾波部(環(huán)路濾波器)構成數(shù)字濾波部44。此外，可以是處理部50進行數(shù)字濾波部44的處理(相位誤差數(shù)據(jù)的平滑化處理)。例如，處理部50與其他處理(保持模式處理、卡爾曼濾波處理等)時分地進行數(shù)字濾波部44的處理。例如處理部50對相位比較部41的相位比較結果(相位誤差數(shù)據(jù))進行濾波處理(平滑化處理)。

此外，在本實施方式中，還能夠通過設置于電路裝置的外部的外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200和振蕩信號生成電路140，形成pll電路的環(huán)路。在該情況下，來自外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的頻率控制數(shù)據(jù)dfci經由數(shù)字i/f部30輸入到處理部50。處理部50對來自外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的頻率控制數(shù)據(jù)dfci進行溫度補償處理、老化校正等信號處理，信號處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq被輸入到振蕩信號生成電路140。而且，振蕩信號生成電路140使用該頻率控制數(shù)據(jù)dfcq生成振蕩信號osck。生成的振蕩信號osck經由第2端子組tg2的輸出端子輸出到外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200。外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200進行該振蕩信號osck與基準信號rfck的相位比較(比較運算)來生成頻率控制數(shù)據(jù)dfci。該外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200能夠通過與電路裝置內部的頻率控制數(shù)據(jù)生成部40同樣的結構來實現(xiàn)，例如能夠包含具有計數(shù)器和tdc的相位比較部以及數(shù)字濾波部。

基準信號生成電路180生成基準電壓vrf、基準電流irf等基準信號。該基準信號生成電路180例如能夠包含帶隙參考電壓等恒壓的生成電路、根據(jù)所生成的恒壓等生成基準電壓vrf的電路、根據(jù)所生成的恒壓等生成基準電流irf的電路等。所生成的基準電壓vrf、基準電流irf被供給到電路裝置的模擬電路(例如a/d轉換部20、d/a轉換部80或者恒溫槽控制電路190等)。模擬電路使用這些基準電壓vrf、基準電流irf進行模擬電路處理。

恒溫槽控制電路190在振子xtal是具有恒溫槽的恒溫槽型的振子(雙恒溫槽、單恒溫槽等)的情況下，進行恒溫槽型的振子xtal的恒溫槽控制。例如恒溫槽控制電路190控制恒溫槽溫度的調整用的加熱器(發(fā)熱元件)的發(fā)熱。具體而言，使用與加熱器對應設置的恒溫槽控制用的溫度傳感器來控制加熱器的發(fā)熱。而且，以使恒溫槽溫度成為設定溫度的方式進行溫度調整。

第4端子組tg4是恒溫槽控制電路190的連接用(外部連接用)的端子組(焊盤組)。該第4端子組tg4包含恒溫槽型的振子xtal的恒溫槽控制用端子。例如第4端子組tg4能夠包含加熱器控制電壓的輸出端子作為恒溫槽控制用端子。例如在后述的雙恒溫槽結構的情況下，能夠包含與各個恒溫槽控制對應的2個加熱器控制電壓的輸出端子。此外，第4端子組tg4能夠包含恒溫槽控制用的溫度傳感器的連接端子(在雙恒溫槽結構的情況下，是與2個溫度傳感器對應的2個連接端子)、恒溫槽控制的穩(wěn)定電容器的連接端子、或者恒溫槽控制的基準電壓的輸入端子等。

2.相位噪聲

如上所述，在本實施方式的電路裝置中，設置有數(shù)字i/f部30，處理部50能夠根據(jù)從外部裝置經由數(shù)字i/f部30輸入的數(shù)據(jù)進行各種信號處理。作為一例，如上所述，頻率控制數(shù)據(jù)dfci從作為外部裝置的外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200經由數(shù)字i/f部30被輸入到處理部50。而且，振蕩信號生成電路140根據(jù)信號處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq生成振蕩信號osck，該振蕩信號osck經由第2端子組tg2的輸出端子反饋到外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200，由此，形成了外部pll電路的pll環(huán)路。

此外，在本實施方式中，設置有生成將振蕩信號osck的振蕩頻率倍頻后的頻率的時鐘信號ck的時鐘信號生成電路160。這樣，能夠通過時鐘信號生成電路160根據(jù)恒定的振蕩頻率的振蕩信號osck生成任意的頻率的時鐘信號ck，并供給到組裝有電路裝置的電子設備的各電路。如果以后述的圖33的基站的電子設備為例，則能夠通過時鐘信號生成電路160生成時鐘信號ck1～ck5，并供給到構成基站的各電路。

在該情況下，通過頻率控制數(shù)據(jù)生成部40(相位比較部41)或者外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200和振蕩信號生成電路140構成的pll電路(以下，稱為第1級的pll電路)與低頻率(例如1hz)的基準信號rfck相位同步地生成振蕩信號osck。因此，通過鎖定為低頻率的基準信號rfck的第1級的pll電路生成的振蕩信號osck成為在低頻帶中的相位噪聲小、但在高頻帶中的相位噪聲大的信號。例如在來自gps等的基準信號rfck中疊加有各種各樣的噪聲，由于該噪聲等的影響，振蕩信號osck在高頻帶中的相位噪聲增大。

另一方面，通過時鐘信號生成電路160實現(xiàn)的第2級的pll電路與頻率比基準信號rfck高的振蕩信號osck相位同步地生成時鐘信號ck，因此，能夠降低高頻帶中的相位噪聲。因此，根據(jù)通過第1級的pll電路生成振蕩信號osck、通過第2級的pll電路(時鐘信號生成電路160)而由振蕩信號osck生成時鐘信號ck的本實施方式的電路裝置，通過第1級的pll電路能夠降低低頻帶中的相位噪聲，通過第2級的pll電路能夠降低高頻帶中的相位噪聲。因此，具有能夠在從低頻帶至高頻帶的寬頻帶中生成相位噪聲小的干凈的時鐘信號ck的優(yōu)點。例如在后述的圖33的基站中，為了提高rf電路608的接收性能等，需要降低供給到rf電路608的時鐘信號ck5的相位噪聲。根據(jù)本實施方式的電路裝置，能夠在從低頻帶至高頻帶的寬頻帶中生成相位噪聲低的時鐘信號ck5(＝ck)并供給到rf電路608，實現(xiàn)了接收性能的提高等。

這樣，在本實施方式的電路裝置中，具有如下優(yōu)點：通過使用2級的pll電路來雙重地降低相位噪聲，能夠生成噪聲少的干凈的時鐘信號ck。

但是，在本實施方式中，由于設置有數(shù)字i/f部30，因此，發(fā)現(xiàn)了存在如下問題：由該數(shù)字i/f部30產生的通信噪聲導致了時鐘信號ck的相位噪聲增加。例如，數(shù)字i/f部30的端子組tg1中的通信噪聲傳遞到時鐘信號生成電路160的端子組tg3，使時鐘信號ck的相位噪聲增加。

例如，圖3是示出時鐘信號ck的相位噪聲例的圖。橫軸是頻率，縱軸是相位噪聲。圖3的g1是與數(shù)字i/f部30的通信時鐘的頻率對應的相位噪聲。例如在數(shù)字i/f部30中，使用串行時鐘線和串行數(shù)據(jù)線進行通信，但在時鐘信號ck中產生該串行時鐘線的通信時鐘頻率(例如100khz)的相位噪聲。此外，即使在比g1的頻率高的g2的頻帶、比g1的頻率低的g3所示的頻帶中，也產生大的相位噪聲。這樣，當g1、g2、g3所示的大的相位噪聲疊加在時鐘信號ck中時，例如產生了圖33的rf電路608的接收性能下降等問題。

而且，當由振蕩電路150的端子組tg2產生的噪聲傳遞到時鐘信號生成電路160的端子組tg3，或者相反地，由端子組tg3產生的噪聲傳遞到端子組tg2時，相位噪聲進一步增加。

3.布局配置

在本實施方式中，為了解決以上的問題，采用以下說明的布局方法。例如圖5示出本實施方式的電路裝置的布局配置的一例。另外，本實施方式中的電路裝置的布局配置不限于圖5的配置，能夠實施各種變形(例如后述的圖6～圖10)。

如圖1、圖2、圖5所示，本實施方式的電路裝置包含數(shù)字i/f部30、處理部50、振蕩信號生成電路140(振蕩電路150)、時鐘信號生成電路160(pll電路)、第1、第2、第3端子組tg1、tg2、tg3。這里，處理部50經由數(shù)字i/f部30輸入有來自外部裝置(例如外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200)的數(shù)據(jù)(例如頻率控制數(shù)據(jù)dfci)，進行信號處理。例如進行溫度補償處理、老化校正等信號處理。振蕩信號生成電路140使用來自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq和振子xtal，生成通過頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設定的振蕩頻率的振蕩信號osck。時鐘信號生成電路160至少具有相位比較部161，生成使振蕩信號osck的振蕩頻率倍頻后的頻率的時鐘信號ck。

這里，如圖5所示，設電路裝置的與第1邊sd1交叉(垂直)的邊為第2邊sd2、與第1邊sd1相對的邊為第3邊sd3。此外，設與第2邊sd2相對的邊為第4邊sd4。

在該情況下，數(shù)字i/f部30的連接用的第1端子組tg1配置于沿著電路裝置的第1邊sd1的第1端子區(qū)域at1。另一方面，時鐘信號生成電路160的連接用的第3端子組tg3配置于沿著第2邊sd2的第2端子區(qū)域at2、沿著第3邊sd3的第3端子區(qū)域at3、沿著第4邊sd4的第4端子區(qū)域at4中的任意一個端子區(qū)域。具體而言，在圖5中，振蕩電路150的連接用的第2端子組tg2配置于沿著第2邊sd2的第2端子區(qū)域at2，時鐘信號生成電路160的連接用的第3端子組tg3配置于沿著第3邊sd3的第3端子區(qū)域at3。

另外，作為本實施方式中的端子組等的配置方法，能夠如在后述的圖6～圖10中說明的那樣實施各種變形。例如可以將第2端子組tg2配置于第3端子區(qū)域at3，將第3端子組tg3配置于第2端子區(qū)域at2。即，第2端子組tg2配置于第2、第3端子區(qū)域at2、at3中的一個端子區(qū)域，第3端子組tg3配置于at2、at3中的另一個端子區(qū)域即可。此外，在沿著第4邊sd4的第4端子區(qū)域at4中配置有第4端子組tg4。

這里，第1～第4邊sd1～sd4相當于電路裝置的ic的端邊。第1～第4端子區(qū)域at1～at4是設置于第1～第4邊sd1～sd4的內側的規(guī)定寬度的區(qū)域。第1～第4端子區(qū)域at1～at4的長邊方向是沿著第1～第4邊sd1～sd4的方向，該規(guī)定寬度是第1～第4端子區(qū)域at1～at4的短邊方向上的寬度。

第1～第4端子區(qū)域at1～at4是被稱為所謂的i/o區(qū)域(外圍區(qū)域)的區(qū)域，除了端子組tg1～tg4等焊盤組之外，還可以配置i/o單元。i/o單元是從外部經由各端子輸入信號的輸入i/o單元、將信號經由各端子輸出到外部的輸出i/o單元、輸入輸出兼用的輸入輸出i/o單元等。端子組tg1～tg4的各端子與數(shù)字i/f部30、振蕩電路150、時鐘信號生成電路160等各電路塊可以經由這些i/o單元連接，也可以不經由i/o單元連接。

在本實施方式中，如圖5所示，數(shù)字i/f部30用的端子組tg1配置于沿著邊sd1的端子區(qū)域at1，另一方面，振蕩電路150用的端子組tg2配置于沿著與邊sd1交叉的邊sd2的端子區(qū)域at2。因此，能夠使端子組tg1與tg2的距離即l12變長，能夠有效抑制在數(shù)字i/f部30中產生的通信噪聲傳遞到端子組tg2。其結果，能夠降低由該通信噪聲導致的疊加到振蕩信號osck的相位噪聲。由于振蕩信號osck的相位噪聲被降低，因此，時鐘信號ck的相位噪聲也降低。

此外，在本實施方式中，數(shù)字i/f部30用的端子組tg1配置于沿著邊sd1的端子區(qū)域at1，另一方面，時鐘信號生成電路160用的端子組tg3配置于沿著與邊sd1相對的邊sd3的端子區(qū)域at3。因此，能夠使端子組tg1與tg3的距離即l13變長，能夠有效抑制在數(shù)字i/f部30中產生的通信噪聲傳遞到端子組tg3。其結果，能夠降低由該通信噪聲導致的疊加到時鐘信號ck的相位噪聲。

而且，在本實施方式中，端子組tg2配置于沿著邊sd2的端子區(qū)域at2，另一方面，端子組tg3配置于沿著與邊sd2交叉的邊sd3的端子區(qū)域at3。因此，也能夠使端子組tg2與tg3的距離即l23變長。因此，例如，能夠抑制由振蕩信號osck等導致的在端子組tg2中產生的噪聲傳遞到端子組tg3，并且也能夠抑制由時鐘信號ck等導致的在端子組tg3中產生的噪聲傳遞到端子組tg2。

例如，如上所述，第1級的pll電路(頻率控制數(shù)據(jù)生成部40、200和振蕩信號生成電路140)與第2級的pll電路(時鐘信號生成電路160)的鎖定頻率不同。而且，這樣，當存在鎖定頻率不同的2個pll電路時，信號噪聲相互傳遞，由此，疊加的相位噪聲增大。

對此，在圖5中，端子組tg1、tg2、tg3配置于不同的端子區(qū)域at1、at2、at3。即，端子組tg1、tg2、tg3配置于與不同的3個邊sd1、sd2、sd3分別對應設置的端子區(qū)域at1、at2、at3。因此，不僅能夠使端子組tg1與tg2的距離l12、端子組tg1與tg3的距離l13變長，還能夠使端子組tg2與tg3的距離l23變長。因此，不僅能夠降低由數(shù)字i/f部30的通信噪聲引起的相位噪聲，還能夠降低由2個pll電路間的信號噪聲的傳遞引起的相位噪聲。因此，與以往相比，可提供能夠生成噪聲被充分降低后的時鐘信號ck、振蕩信號osck的電路裝置。

例如，在圖4中示出應用了本實施方式的方法的情況下的時鐘信號ck的相位噪聲的例子。如果將圖3的g1、g2、g3與圖4的g4相比，則可知，根據(jù)本實施方式，能夠在從低頻帶至高頻帶的寬頻帶中減小時鐘信號ck的相位噪聲。因此，能夠將噪聲少的干凈的時鐘信號ck供給到組裝有電路裝置的電子設備的各電路(例如圖33的rf電路608)。

此外，在圖5中，邊sd1是電路裝置的短邊，端子組tg1配置于沿著作為短邊的邊sd1的端子區(qū)域at1。即，在圖5中，邊sd1、sd3是電路裝置的短邊，邊sd2、sd4是電路裝置的長邊，數(shù)字i/f部30的連接用的端子組tg1配置于沿著作為短邊的邊sd1的端子區(qū)域at1。這樣，能夠使端子組tg1與其他端子組分開與長邊即邊sd2、sd4對應的距離。例如，能夠使數(shù)字i/f部30的連接用的端子組tg1與時鐘信號生成電路160的連接用的端子組tg3分開與長邊即邊sd2、sd4對應的距離l13。由此，能夠有效抑制在數(shù)字i/f部30中產生的通信噪聲傳遞到端子組tg3。

此外，在圖5中，在設端子組tg1與端子組tg2的距離為l12、端子組tg1與端子組tg3的距離為l13、端子組tg2與端子組tg3的距離為l23的情況下，l12以及l(fā)13中的至少一個比l23長。具體而言，在圖5中，l13＞l23，端子組tg1與端子組tg3的距離l13較長，因此，能有效抑制在數(shù)字i/f部30中產生的通信噪聲傳遞到端子組tg3。此外，在圖5中，l12＞l23，端子組tg1與端子組tg2的距離l12較長，因此，能有效抑制在數(shù)字i/f部30中產生的通信噪聲傳遞到端子組tg2。其結果，能夠充分地降低由數(shù)字i/f部30中的通信噪聲導致的與時鐘信號ck、振蕩信號osck疊加的相位噪聲。另外，能夠將端子組與端子組的距離設為例如各端子組所包含的多個端子中的位于中央的端子彼此的距離(代表性的端子彼此的距離)。此外，在圖5中，l13以及l(fā)12的雙方比都l23長，但也可以是僅l13以及l(fā)12中的一個比l23長。

此外，在本實施方式中，如圖2中說明的那樣，來自外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的頻率控制數(shù)據(jù)dfci經由端子組tg1、數(shù)字i/f部30輸入到處理部50，該外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200對基于振蕩信號osck的輸入信號(例如振蕩信號osck本身)與基準信號rfck進行比較。而且，振蕩信號生成電路140根據(jù)經由處理部50而輸入的來自外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq生成振蕩信號osck。

這樣，能夠有效靈活運用設置于電路裝置的外部的外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200，與內部的振蕩信號生成電路140一起構成pll電路，生成振蕩信號osck。例如，在電路裝置的外部的系統(tǒng)通過微型計算機、控制器、dsp等實現(xiàn)了外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的情況下，能夠有效靈活運用其硬件資產來構成pll電路，生成振蕩信號osck。

而且，在這樣靈活運用外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的情況下，來自外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的頻率控制數(shù)據(jù)dfci經由數(shù)字i/f部30輸入到處理部50。因此，可能由基于頻率控制數(shù)據(jù)dfci的輸入的通信噪聲導致產生圖3的g1、g2、g3所示的較大的相位噪聲。

對此，在本實施方式中，如圖5所示，通過將端子組tg1、tg2、tg3配置于不同的端子區(qū)域at1、at2、at3，能夠使tg1與tg2的距離l12、tg1與tg3的距離l13變長。因此，如上述那樣，在有效靈活運用外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200來構成pll電路的情況下，也能夠有效抑制由頻率控制數(shù)據(jù)dfci的通信噪聲導致的相位噪聲的增加。

此外，如圖2所示，本實施方式的電路裝置具有對基于振蕩信號osck的輸入信號與基準信號rfck的相位進行比較的相位比較部41(頻率控制數(shù)據(jù)生成部40)。該相位比較部41、具有相位比較部41的頻率控制數(shù)據(jù)生成部40例如能夠形成于圖5的配置有處理部50的控制邏輯的區(qū)域。例如通過由門陣列等自動配置布線形成的控制邏輯，能夠實現(xiàn)相位比較部41、頻率控制數(shù)據(jù)生成部40。

而且，振蕩信號生成電路140在第1模式下，根據(jù)從外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200經由處理部50輸入的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq生成振蕩信號。即，處理部50對從外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200輸入的頻率控制數(shù)據(jù)dfci進行溫度補償處理、老化校正等信號處理，信號處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq被輸入到振蕩信號生成電路140，生成振蕩信號osck。

另一方面，振蕩信號生成電路140在第2模式下，根據(jù)從相位比較部41(頻率控制數(shù)據(jù)生成部40)經由處理部50輸入的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq生成振蕩信號osck。即，在第2模式下，處理部50對基于電路裝置內部的相位比較部41中的相位比較結果的頻率控制數(shù)據(jù)dfci進行溫度補償處理、老化校正等信號處理，信號處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq被輸入到振蕩信號生成電路140，生成振蕩信號osck。另外，在處理部50中，可以從頻率控制數(shù)據(jù)生成部40輸入由數(shù)字濾波部44進行濾波處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfci?；蛘咛幚聿?0可以輸入有相位比較部41的相位比較結果，并對相位比較結果進行濾波處理。

這樣，在外部的系統(tǒng)具有外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的情況下，將電路裝置的工作模式設定為第1模式，能夠有效靈活運用外部系統(tǒng)的外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200來構成pll電路，生成振蕩信號osck。

另一方面，在外部的系統(tǒng)不具有外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的情況下，將電路裝置的工作模式設定為第2模式，能夠通過設置于電路裝置的內部的相位比較部41(頻率控制數(shù)據(jù)生成部40)構成pll電路，生成振蕩信號osck。

因此，能夠應對外部的系統(tǒng)具有外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的情況以及不具有外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200的情況這兩種情況，實現(xiàn)了方便性的提高等。

此外，在本實施方式中，作為數(shù)字i/f部30，能夠采用包含串行數(shù)據(jù)線和串行時鐘線的2線、3線或者4線的串行接口電路。這樣，作為數(shù)字i/f部30，例如能夠使用i2c、spi等串行接口電路。因此，在微型計算機、控制器等外部裝置具有i2c、spi等串行接口電路的情況下，與該外部裝置之間進行基于i2c、spi的串行接口處理，能夠將來自外部裝置(外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200)的數(shù)據(jù)(頻率控制數(shù)據(jù))輸入到處理部50。

此外，在圖5中，設從第1邊sd1朝向第3邊sd3的邊的方向為第1方向dr1、第1方向dr1的相反方向為第2方向dr2。此外，設與第1方向dr1交叉(垂直)的方向為第3方向dr3、第3方向dr3的相反方向為第4方向dr4。在該情況下，在本實施方式的電路裝置中，如圖5所示，處理部50配置于第1端子組tg1(第1端子區(qū)域at1)的第1方向dr1側。例如在第1端子組tg1(第1端子區(qū)域at1)的第1方向dr1側配置數(shù)字i/f部30，在數(shù)字i/f部30的第1方向dr1側配置處理部50配置。

這樣，能夠將使用第1端子組tg1的端子而輸入的來自外部裝置的頻率控制數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)經由數(shù)字i/f部30以短路徑的信號路徑輸入到處理部50。由此，能夠將例如頻率控制數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的通信噪聲的產生源的位置限定于第1端子組tg1的位置、處理部50的第2方向dr2側的位置的附近。因此，能夠使該通信噪聲的產生源與第2端子組tg2、第3端子組tg3的距離(l12、l13)變長，能夠降低以通信噪聲為原因而產生的相位噪聲。

此外，在圖5中，第2端子組tg2配置于第2端子區(qū)域at2，第3端子組tg3配置于第3端子區(qū)域at3，時鐘信號生成電路160配置于第3端子組tg3(第3端子區(qū)域at3)的第2方向dr2側。例如第3端子組tg3與時鐘信號生成電路160不隔著其他電路塊(電路元件)而相鄰配置。

這樣，能夠將來自時鐘信號生成電路160的輸出信號(例如時鐘信號ck、頻率控制電壓信號)從時鐘信號生成電路160以短路徑的信號路徑輸出到第3端子組tg3的端子。此外，能夠以短路徑的信號路徑將向第3端子組的端子的輸入信號從第3端子組tg3的端子輸入到時鐘信號生成電路160。由此，能夠將基于時鐘信號生成電路160的信號(時鐘信號ck等)的時鐘噪聲的產生源的位置限定于第3端子組tg3的位置、時鐘信號生成電路160的第1方向dr1側的位置的附近。因此，能夠使該時鐘噪聲的產生源與第2端子組tg2的距離(l23)變長，能夠降低以時鐘噪聲為原因而產生的相位噪聲。

此外，在圖5中，處理部50配置于第1端子區(qū)域at1與時鐘信號生成電路160之間。例如在第1端子區(qū)域at1的第1方向dr1側配置處理部50，在處理部50的第1方向dr1側配置時鐘信號生成電路160。而且，在時鐘信號生成電路160的第1方向dr1側配置第3端子區(qū)域at3。

這樣，在第1端子區(qū)域at1的第1端子組tg1與第3端子區(qū)域at3的第3端子組tg3之間隔著處理部50以及時鐘信號生成電路160。因此，作為第1端子組tg1與第3端子組tg3之間的距離l13，至少能夠確保與處理部50的寬度和時鐘信號生成電路160的寬度對應的距離。即，作為距離l13，至少能夠確保與處理部50和時鐘信號生成電路160在第1方向dr1上的寬度對應的距離。因此，能夠使第1端子組tg1與第3端子組tg3的距離l13變長，能夠降低以數(shù)字i/f部30中的通信噪聲為原因而產生的相位噪聲。

此外，在圖5中，振蕩電路150配置于處理部50與時鐘信號生成電路160之間。例如，在處理部50的第1方向dr1側配置振蕩電路150，在振蕩電路150的第1方向dr1側配置時鐘信號生成電路160。另外，在處理部50與振蕩電路150之間配置例如生成基準電壓以及基準電流的基準信號生成電路180。此外，在處理部50與振蕩電路150之間配置溫度傳感器10、a/d轉換部20。

這樣，在第1端子區(qū)域at1的第1端子組tg1與第3端子區(qū)域at3的第3端子組tg3之間隔著處理部50、振蕩電路150以及時鐘信號生成電路160。因此，作為第1端子組tg1與第3端子組tg3之間的距離l13，至少能夠確保與處理部50的寬度、振蕩電路150的寬度、時鐘信號生成電路160的寬度對應的距離。因此，能夠進一步使第1端子組tg1與第3端子組tg3的距離l13變長，能夠進一步降低以數(shù)字i/f部30中的通信噪聲為原因而產生的相位噪聲。

此外，在圖5中，振蕩電路150配置于第2端子組tg2的第3方向dr3側。例如振蕩電路150與第2端子組tg2不隔著其他電路塊(電路元件)而相鄰配置。

這樣，能夠以短路徑的信號路徑將振蕩電路150與第2端子組tg2的端子連接。由此，例如能夠縮短振蕩信號osck的信號線的長度，能夠降低在振蕩信號osck的信號線中寄生的寄生電容。因此，能夠抑制如下情況：來自數(shù)字i/f部30的第1端子組tg1的通信噪聲經由寄生電容傳遞到振蕩信號osck的信號線，而使振蕩信號osck的相位噪聲增加。此外，也能夠抑制如下情況：來自時鐘信號生成電路160的第3端子組tg3的時鐘噪聲經由寄生電容傳遞到振蕩信號osck的信號線，而使振蕩信號osck的相位噪聲增加。

此外，在本實施方式中，作為振子xtal，能夠使用具有恒溫槽的恒溫槽型的振子。在該情況下，在圖5中，包含恒溫槽型的振子xtal的恒溫槽控制用端子的第4端子組tg4配置于沿著第4邊sd4的第4端子區(qū)域at4。例如，加熱器控制電壓的輸出端子、溫度傳感器的連接端子等恒溫槽控制用端子作為第4端子組tg4而配置于第4端子區(qū)域at4。

這樣，在數(shù)字i/f部30用、振蕩電路150用、時鐘信號生成電路160用的第1、第2、第3端子組tg1、tg2、tg3分別配置于第1、第2、第3端子區(qū)域at1、at2、at3的情況下，能夠有效利用剩下的第4端子區(qū)域at4，配置包含恒溫槽控制用端子的第4端子組tg4。即通過在第1、第2、第3端子區(qū)域at1、at2、at3配置第1、第2、第3端子組tg1、tg2、tg3，能夠如上述那樣降低相位噪聲，并且通過在剩下的第4端子區(qū)域at4配置包含恒溫槽控制用端子的第4端子組tg4，能夠實現(xiàn)恒溫槽型的振子xtal的恒溫槽控制。

而且，本實施方式的電路裝置包含連接有該第4端子組tg4的恒溫槽控制用端子并且進行恒溫槽型的振子xtal的恒溫槽控制的恒溫槽控制電路190。而且在圖5中，該恒溫槽控制電路190配置于第4端子區(qū)域at4的第4方向dr4側。

這樣，能夠以短路徑的信號路徑連接恒溫槽控制電路190與第4端子組tg4的恒溫槽控制用端子，能夠實現(xiàn)更適當?shù)暮銣夭劭刂啤＠?，作為恒溫槽控制用端子，設置加熱器控制電壓的輸出端子、溫度傳感器的連接端子。在該情況下，恒溫槽控制電路190配置于第4端子區(qū)域at4的第4方向dr4側，由此，能夠縮短連接恒溫槽控制電路190與加熱器控制電壓的輸出端子的信號布線、連接恒溫槽控制電路190與溫度傳感器的連接端子的信號布線的長度。因此，能夠減小這些信號布線的寄生電阻等，所以能夠減小該寄生電阻等對恒溫槽控制帶來的不良影響，能夠實現(xiàn)更適當?shù)暮銣夭劭刂啤?/p>

此外，在圖5中，振蕩電路150配置于恒溫槽控制電路190與第2端子區(qū)域at2之間。例如在第4端子區(qū)域at4的第4方向dr4側配置恒溫槽控制電路190，在恒溫槽控制電路190的第4方向dr4側配置振蕩電路150，在振蕩電路150的第4方向dr4側設置第2端子區(qū)域at2。

由此，能夠有效靈活運用第4端子區(qū)域at4與第2端子區(qū)域at2之間的區(qū)域，對恒溫槽控制電路190與振蕩電路150進行布局配置。因此，能夠以短路徑連接恒溫槽控制電路190與第4端子組tg4，并且在以短路徑連接振蕩電路150與第2端子組tg2的同時，在第4端子區(qū)域at4與第2端子區(qū)域at2之間的區(qū)域內，高效地布局配置恒溫槽控制電路190和振蕩電路150。因此，能夠兼顧地實現(xiàn)相位噪聲的降低與電路裝置的布局面積的縮小化。

此外，在本實施方式中，處理部50(處理器)進行通過卡爾曼濾波處理估計頻率控制數(shù)據(jù)dfci的真值的處理，并根據(jù)估計出的真值，進行頻率控制數(shù)據(jù)dfci的老化校正。

這樣，如果通過卡爾曼濾波處理估計頻率控制數(shù)據(jù)dfci的真值，并根據(jù)估計出的真值進行老化校正，則能夠大幅提高老化校正的精度。即，能夠實現(xiàn)考慮了觀測噪聲、系統(tǒng)噪聲的影響的老化校正。

更具體而言，處理部50在檢測到保持模式的情況下，保存與保持模式的檢出時刻對應的時刻的真值。保存該真值的時刻可以是保持模式的檢出時刻本身，也可以是該時刻之前的時刻等。而且，處理部50通過進行基于所保存的真值的運算處理，生成被老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。生成的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq被輸出到振蕩信號生成電路140。該老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq的生成處理通過老化校正部56來執(zhí)行。

例如在通常動作期間，處理部50對基于相位比較部41中的相位比較結果的頻率控制數(shù)據(jù)dfci或者從外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200輸入的頻率控制數(shù)據(jù)dfci進行例如溫度補償處理等信號處理，將信號處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq輸出到振蕩信號生成電路140。振蕩信號生成電路140使用來自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq和振子xtal生成振蕩信號osck，并輸出到頻率控制數(shù)據(jù)生成部40(相位比較部41)或者外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200。由此，形成了由頻率控制數(shù)據(jù)生成部40(相位比較部41)或者外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200和振蕩信號生成電路140構成的pll電路的環(huán)路，能夠生成與基準信號rfck相位同步的準確的振蕩信號。

而且在本實施方式中，即使在檢測到保持模式之前的通常動作期間內，處理部50的卡爾曼濾波部54也進行動作，對頻率控制數(shù)據(jù)dfci執(zhí)行卡爾曼濾波處理。

即，進行如下處理：通過卡爾曼濾波處理估計針對頻率控制數(shù)據(jù)dfci的觀測值的真值。

當檢測到保持模式時，將與保持模式的檢出時刻對應的時刻的真值保存到處理部50中。具體而言，老化校正部56保存該真值。而且，老化校正部56通過進行基于所保存的真值的運算處理，生成老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。

這樣，由于根據(jù)與保持模式的檢出時刻對應的時刻的真值進行老化校正，因此，能夠大幅度提高老化校正的精度。即，能夠實現(xiàn)考慮了觀測噪聲和系統(tǒng)噪聲的影響的老化校正。

此外，處理部50通過進行對所保存的真值加上校正值的運算處理(補償由老化導致的頻率變化的運算處理)，生成老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。例如通過在每個規(guī)定的時刻依次將與老化速率(老化的梯度、老化系數(shù))對應的校正值(消除由老化速率導致的頻率變化的校正值)和與保持模式的檢出時刻對應的時刻的真值相加，生成老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。另外，本實施方式的相加處理包含加上負值的處理即減法處理。

例如設時間步k的校正值為d(k)、時間步k的老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)為ac(k)。在該情況下，處理部50通過ac(k+1)＝ac(k)+d(k)求出時間步k+1的老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)ac(k+1)。處理部50進行這樣的各個時間步的校正值d(k)的相加處理，直至從保持模式恢復的時刻(解除時刻)為止。

此外，處理部50進行對真值加上濾波處理后的校正值的運算處理。例如，對校正值d(k)進行低通濾波處理等濾波處理，進行對真值依次加上濾波處理后的校正值d’(k)的運算處理。具體而言，進行ac(k+1)＝ac(k)+d’(k)的運算處理。

此外，處理部50根據(jù)卡爾曼濾波處理中的觀測殘差，求出校正值。例如，處理部50在檢測到保持模式之前的期間，進行根據(jù)觀測殘差估計老化校正的校正值的處理。例如在設觀測殘差為ek的情況下，通過進行d(k)＝d(k-1)+e·ek的處理，估計校正值d(k)。這里e例如是常數(shù)，但也可以替代常數(shù)e，而使用卡爾曼增益。而且，保存與保持模式的檢出時刻對應的時刻的校正值，并進行將保存的校正值與真值相加的運算處理，由此生成老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。

另外，作為本實施方式中的端子組等的配置方法，能夠實施例如圖6～圖10所示的各種變形。例如在圖6中，端子組tg1配置于沿著邊sd1的端子區(qū)域at1，另一方面，端子組tg3配置于沿著邊sd4的端子區(qū)域at4。此外，端子組tg2配置于沿著邊sd2的端子區(qū)域at2。另外，也可以將端子組tg3分散地配置在端子區(qū)域at4和端子區(qū)域at3(在雙方配置)。端子組tg2也可以同樣地，分散地配置在端子區(qū)域at2和端子區(qū)域at3。此外，如圖6所示，期望端子組tg2、tg3配置于相比邊sd1更靠近邊sd3的一側。由此，能夠使端子組tg1與端子組tg2、tg3的距離更分開。

在圖7中，與圖6相反地，端子組tg3配置于端子區(qū)域at2，端子組tg2配置于端子區(qū)域at4。換言之，在圖5等中，在從與電路裝置的基板(半導體基板)交叉的方向觀察的俯視時(從晶體管的形成區(qū)域側觀察的俯視時)，邊sd2是右邊，邊sd4是左邊，但也可以是，邊sd2是左邊，邊sd4是右邊。同樣地，邊sd1、sd3沒有必要是上邊、下邊。

在圖8中，端子組tg1、tg2配置于端子區(qū)域at1，端子組tg3配置于端子區(qū)域at3。即，端子組tg2也可以配置于端子區(qū)域at2以外的端子區(qū)域。此外，在該情況下，端子組tg3也可以配置于端子區(qū)域at2或端子區(qū)域at4。

在圖9、圖10中，端子組tg1配置于端子區(qū)域at1，另一方面，端子組tg2以及端子組tg3配置于端子區(qū)域at2。而且，在圖9中，端子組tg3配置于比端子組tg2更遠離端子組tg1的區(qū)域。此外，在圖10中，端子組tg2配置于比端子組tg3更遠離端子組tg1的區(qū)域。另外，可以將端子組tg2以及端子組tg3配置于端子區(qū)域at4或端子區(qū)域at3。

如上所述，在本實施方式中，數(shù)字i/f部30的連接用的端子組tg1配置于端子區(qū)域at1，另一方面，時鐘信號生成電路160的連接用的端子組tg3配置于端子區(qū)域at2、at3、at4中的任意一個端子區(qū)域。此外，振蕩電路150的連接用的端子組tg2配置于與配置有例如端子組tg1、端子組tg3的端子區(qū)域不同的端子區(qū)域。另外，也能夠如圖9、圖10那樣實施將端子組tg2、tg3配置于相同端子區(qū)域的變形。

4.時鐘信號生成電路

在圖11中示出時鐘信號生成電路160的第1結構例。圖11的時鐘信號生成電路160包含相位比較部161、電荷泵電路162、濾波部163、分頻器165、166、輸出緩沖電路168。另外，在圖11中，由振蕩信號生成電路164和振子xtal2構成的振蕩器vcxo設置于電路裝置的外部。即，使用作為外裝部件而設置的振蕩器vcxo形成pll電路的環(huán)路。但是，也能夠實施將振蕩信號生成電路164等設置于電路裝置的內部的變形。

由時鐘信號生成電路160的振蕩信號生成電路164生成的時鐘信號cks被輸入到分頻器165。而且分頻器165輸出將cks的頻率設為1/n后的時鐘信號ckn。此外，由圖1、圖2的振蕩信號生成電路140生成的振蕩信號osck作為基準信號而輸入到分頻器166。而且，分頻器166輸出將osck的頻率設為1/m后的時鐘信號ckm。相位比較部161進行時鐘信號ckn與ckm的相位比較，輸出作為相位比較結果的上/下脈沖信號。電荷泵電路162將上/下脈沖信號轉換為上/下電流信號，并輸出到濾波部163。濾波部163將上/下電流信號轉換為直流電壓，并作為振蕩控制電壓而輸出到振蕩信號生成電路164。振蕩信號生成電路164生成通過該振蕩控制電壓設定的頻率的時鐘信號cks。時鐘信號cks被輸出緩沖電路168緩沖，并作為時鐘信號ck而經由輸出端子tck輸出到外部。在該情況下，進行基于分頻器169的時鐘分頻。另外，輸出端子tck是在圖5的端子組tg3中包含的端子。

這樣，時鐘信號生成電路160生成將振蕩信號osck的振蕩頻率倍頻后的頻率的時鐘信號ck。該情況下的倍頻數(shù)通過分頻器165、166、169的分頻比來設定。

圖12是時鐘信號生成電路160的第2結構例。第2結構例的時鐘信號生成電路160通過直接數(shù)字合成器方式的pll電路來實現(xiàn)。

相位比較部380(比較運算部)進行作為基準信號的振蕩信號osck與時鐘信號cks的相位比較(比較運算)。數(shù)字濾波部382進行相位誤差的平滑化處理。相位比較部380的結構、動作與圖2的相位比較部41同樣，能夠包含計數(shù)器、tdc(時間數(shù)字轉換器)。數(shù)字濾波部382相當于圖2的數(shù)字濾波部44。數(shù)值控制型振蕩器384是使用來自具有振子xtal2的基準振蕩器386的基準振蕩信號，對任意的頻率、波形進行數(shù)字合成的電路。即、不是像vco那樣根據(jù)來自d/a轉換器的控制電壓控制振蕩頻率，而是使用數(shù)字的頻率控制數(shù)據(jù)和基準振蕩器386(振子xtal2)，通過數(shù)字運算處理生成任意的振蕩頻率的時鐘信號cks。時鐘信號cks被輸出緩沖電路168緩沖，并作為時鐘信號ck而經由輸出端子tck輸出到外部。通過圖12的結構，能夠實現(xiàn)直接數(shù)字合成器方式的adpll電路。

另外，時鐘信號生成電路160可以不包含用于生成時鐘信號的全部電路要素。例如，也可以采用如下結構：由設置于電路裝置500的外部的分立式部件構成一部分的電路要素，并經由第3端子組tg3與時鐘信號生成電路160連接。

5.溫度傳感器、振蕩電路

圖13示出溫度傳感器10的結構例。圖13的溫度傳感器10具有電流源ist、以及集電極被提供來自電流源ist的電流的雙極晶體管trt。雙極晶體管trt成為其集電極與基極被連接的二極管連接，向雙極晶體管trt的集電極的節(jié)點輸出具有溫度特性的溫度檢測電壓vtdi。溫度檢測電壓vtdi的溫度特性是由于雙極晶體管trt的基極-發(fā)射極間電壓的溫度依賴性而產生的。該溫度傳感器10的溫度檢測電壓vtdi例如具有負的溫度特性(具有負的梯度的1次溫度特性)。

圖14示出振蕩電路150的結構例。該振蕩電路150具有電流源ibx、雙極晶體管trx、電阻rx、可變電容式電容器cx1、電容器cx2、cx3。

電流源ibx向雙極晶體管trx的集電極提供偏置電流。電阻rx設置于雙極晶體管trx的集電極與基極之間。

電容可變的可變電容式電容器cx1的一端與振子xtal的一端連接。具體而言，可變電容式電容器cx1的一端經由電路裝置的第1振子用端子(振子用焊盤)而連接于振子xtal的一端。電容器cx2的一端與振子xtal的另一端連接。具體而言，電容器cx2的一端經由電路裝置的第2振子用端子(振子用焊盤)而連接于振子xtal的另一端。電容器cx3的一端與振子xtal的一端連接，另一端與雙極晶體管trx的集電極連接。這些第1、第2振子用端子是在圖5的第2端子組tg2中包含的端子。

雙極晶體管trx內流過通過振子xtal的振蕩而產生的基極-發(fā)射極間電流。并且，當基極-發(fā)射極間電流增大時，雙極晶體管trx的集電極-發(fā)射極間電流增大，從電流源ibx向電阻rx分支的偏置電流減小，因此，集電極電壓vcx降低。另一方面，當雙極晶體管trx的基極-發(fā)射極間電流減小時，集電極-發(fā)射極間電流減小，從電流源ibx向電阻rx分支的偏置電流增大，因此，集電極電壓vcx上升。該集電極電壓vcx經由電容器cx3而反饋給振子xtal。

振子xtal的振蕩頻率具有溫度特性，該溫度特性通過d/a轉換部80的輸出電壓vq(頻率控制電壓)進行補償。即，輸出電壓vq被輸入到可變電容式電容器cx1，并且利用輸出電壓vq對可變電容式電容器cx1的電容值進行控制。在可變電容式電容器cx1的電容值發(fā)生變化時，振蕩環(huán)路的諧振頻率會發(fā)生變化，因此振子xtal的溫度特性造成的振蕩頻率的變動得到補償。可變電容式電容器cx1可由例如可變電容二極管(varactor：變容二極管)等實現(xiàn)。

另外，本實施方式的振蕩電路150不限于圖14的結構，可實施各種變形。例如在圖14中以cx1為可變電容式電容器的情況為例進行了說明，但是，也可以將cx2或者cx3設為利用輸出電壓vq控制的可變電容式電容器。此外，也可以將cx1～cx3中的多個設為利用vq控制的可變電容式電容器。

此外，振蕩電路150可以不包含用于使振子xtal振蕩的全部電路要素。例如，也可以采用如下結構：由設置于電路裝置500的外部的分立式部件構成一部分的電路要素，并經由第2端子組tg2與振蕩電路150連接。

6.數(shù)字i/f部、基準信號生成電路、恒溫槽控制電路

圖15示出數(shù)字i/f部30的第1結構例。圖15的數(shù)字i/f部30通過2線的i2c方式的串行接口電路來實現(xiàn)，包含i2c控制電路35和緩沖電路36。r1、r2是上拉電阻。i2c方式是通過串行時鐘線scl和雙向的串行數(shù)據(jù)線sda這2根信號線來進行通信的同步式的串行通信方式。在i2c的總線上能夠連接多個從器件，主器件在指定單獨確定的從器件的地址而選擇從器件之后，與該從器件進行通信。

圖16示出數(shù)字i/f部30的第2結構例。圖16的數(shù)字i/f部30通過3線或者4線的spi方式的串行接口電路來實現(xiàn)，包含spi控制電路37和緩沖電路38。r3、r4、r5是上拉電阻。spi方式是通過串行時鐘線sck和單向的2根串行數(shù)據(jù)線sdi、sdo進行通信的同步式的串行通信方式。在spi的總線上能夠連接多個從器件，而為了對它們進行確定，主器件需要使用從器件選擇線來選擇從器件，在該情況下，需要從器件選擇線。

圖17示出基準信號生成電路180的結構例。該基準信號生成電路180包含帶隙參考電路182、基準電壓生成電路184、基準電流生成電路186。帶隙參考電路182包含運算放大器opa1、雙極晶體管ba1、ba2、晶體管ta1、電阻ra1、ra2、ra3，生成作為帶隙參考電壓的恒壓vbg。雙極晶體管ba1、ba2是將集電極和發(fā)射極連接的二極管連接。帶隙參考電路182使用這些雙極晶體管ba1、ba2來消除帶隙電壓的溫度依賴性，生成相對于溫度變化恒定的恒壓vbg。

基準電壓生成電路184包含運算放大器opa2、晶體管ta2、電阻ra4、ra5。而且，生成作為vrf＝vbg×{(ra4+ra5)/ra5}的基準電壓vrf。基準電流生成電路186包含運算放大器opa3、晶體管ta3、ta4、電阻ra6、ra7。而且，根據(jù)恒壓vbg生成恒流irf。

圖18示出恒溫槽控制電路190的結構例。恒溫槽控制電路190包含運算放大器opb、電阻rb1～rb6。rb1～rb5是其電阻值被控制為可變的電阻。

溫度傳感器193是恒溫槽控制用的溫度傳感器，是設置于振蕩器內的溫度傳感器(后述的圖32的460或者462)。在圖18中，溫度傳感器193通過熱敏電阻來實現(xiàn)。

溫度傳感器193經由連接端子tcts與恒溫槽控制電路190連接。連接端子tcts是包含于圖5的第4端子組tg4中的端子。

通過由電阻rb1、rb2進行的電源電壓的電阻分割，生成恒溫槽溫度設定用的電壓vb1。而且，根據(jù)振蕩器的恒溫槽溫度，作為溫度傳感器193的熱敏電阻的電阻值變化，電壓vb2變化。運算放大器opb動作，使得該電壓vb2與恒溫槽溫度設定用的電壓vb1通過虛擬接地而成為相同電壓，并生成加熱器控制電壓vbq。

通過恒溫槽控制電路190生成的加熱器控制電壓vbq經由輸出端子tvbq輸出到設置于振蕩器內的加熱器191(圖32的450、452)。輸出端子tvbq是包含于圖5的第4端子組tg4中的端子。加熱器191包含作為發(fā)熱元件的發(fā)熱功率雙極晶體管192。通過加熱器控制電壓vbq控制發(fā)熱功率雙極晶體管192的基極電壓等，實現(xiàn)加熱器191的發(fā)熱控制。

另外，恒溫槽控制電路190不限于圖18的結構。例如也可以是將如下那樣的加熱器作為加熱器控制對象的電路結構的加熱器控制電路190，該加熱器構成為使用二極管作為溫度傳感器，并設置發(fā)熱式加熱器mos晶體管作為發(fā)熱元件。

7.由老化導致的振蕩頻率變動

在ocxo、tcxo等振蕩器中，由于稱為老化的隨時間的變化，振蕩頻率變動。而且，在振蕩器的個體間的振蕩頻率的老化變動的特性中，存在由構成振蕩器的部件的性能、部件和振蕩器的安裝狀態(tài)、或者振蕩器的使用環(huán)境等的個體偏差(以下，稱為元件偏差)引起的差異。

圖19的a1～a5是關于出貨批號相同或者不同的多個振蕩器的老化特性的測量結果的一例。如圖19的a1～a5所示，在老化變動的方式中存在伴隨著元件偏差的差異。

由老化導致的振蕩頻率的變動的原因被認為是在氣密密封容器內產生的粉塵向振子的脫落和附著、基于某些逸出氣體的環(huán)境變化、或者在振蕩器中使用的粘接劑的隨時間的變化。

作為用于抑制這樣的由老化導致的振蕩頻率的變動的對策，存在如下方法：在出貨前實施使振蕩器工作一定期間的初始老化，使振蕩頻率初始變動之后再出貨。但是，對于要求高頻率穩(wěn)定度的用途，僅采取這樣的初始老化的對策是不夠的，期望補償由老化導致的振蕩頻率的變動的老化校正。

除此以外，在將振蕩器用作基站的基準信號源的情況下，存在所謂的保持模式的問題。例如在基站中，通過使用pll電路將振蕩器的振蕩信號(輸出信號)與來自gps或網(wǎng)絡的基準信號同步，抑制頻率變動。但是，當產生來自gps或網(wǎng)絡(互聯(lián)網(wǎng))的基準信號成為消失或者異常的保持模式時，無法得到用于同步的基準信號。

當產生這樣的保持模式時，由振蕩器的自激振蕩而產生的振蕩信號成為基站的基準信號源。因此，要求如下的保持模式性能：在從保持模式的產生時刻到從保持模式恢復的時刻(解除時刻)為止的保持模式期間，抑制由振蕩器的自激振蕩導致的振蕩頻率的變動。

但是，如上述那樣，由于振蕩器的振蕩頻率存在由老化導致的無法忽略的程度的變動，因此，由于此而存在無法實現(xiàn)高的保持模式性能的課題。例如在24小時等保持模式期間內，在規(guī)定了容許的頻率偏差(δf/f)的情況下，如果存在由老化導致的振蕩頻率的較大變動，則無法滿足該容許頻率偏差的規(guī)定。

例如作為基站與通信終端的通信方式，提出了fdd(frequencydivisionduplex：頻分雙工)、tdd(timedivisionduplex：時分雙工)等各種方式。而且，在tdd方式中，上行和下行使用相同的頻率按照時分方式收發(fā)數(shù)據(jù)，在分配給各設備的時隙之間設定有保護時間。因此，為了實現(xiàn)適當?shù)耐ㄐ?，需要在各設備中進行時刻同步，要求有準確的絕對時刻的計時。

圖20的b1表示產生了保持模式的情況下的理想的振蕩頻率的老化的特性。另一方面，b2(虛線)表示由于老化而導致振蕩頻率變動的特性。b3是由老化導致的振蕩頻率的變動幅度。此外，圖21的b4表示產生了保持模式的情況下的用于接近b1的特性的頻率控制電壓的推移。另一方面，b5(虛線)表示從產生了基準信號消失或者異常的時刻起頻率控制電壓為恒定的狀態(tài)。

為了進行使圖20的b2所示的特性與b1所示的理想的特性接近的校正，進行老化校正。例如，如果通過老化校正，而如圖21的b4所示那樣使頻率控制電壓變化，則能夠進行使圖20的b2所示的特性接近b1所示的理想的特性的校正，例如，如果提高校正精度，則能夠將b2所示的特性校正為b1所示的理想的特性。另一方面，在如圖21的b5所示那樣未進行老化校正的情況下，如圖20的b2所示那樣，在保持模式期間，振蕩頻率變動，例如，如果對保持模式性能的要求規(guī)格是圖20所示的b1，則無法滿足該要求。

例如表示保持模式期間的基于振蕩頻率的變動的時間的偏移量(總量)的保持模式時間θtot能夠如下式(1)那樣表示。

這里，t1表示由保持模式導致的老化的經過時間。f0是標稱振蕩頻率，δf/f0是頻率偏差。在上式(1)中，t1×f0表示總時鐘數(shù)，(δf/f0)×(1/f0)表示1時鐘內的時刻的偏移量。而且，頻率偏差δf/f0能夠使用保持模式時間θtot和經過時間t1，如上式(2)那樣表示。

這里，假設頻率偏差δf/f0相對于經過時間呈1次函數(shù)地以恒定的斜率變化。在該情況下，隨著經過時間t1變長，保持模式時間θtot呈2次函數(shù)地變長。

例如，在tdd方式的情況下，為了防止設定了保護時間的時隙重疊，要求保持模式時間為例如θtot＜1.5μs。因此，由上式(2)可知，作為振蕩器所容許的頻率偏差δf/f0，要求非常小的值。特別地，經過時間t1越長，該容許頻率偏差要求越小的值。例如，在作為從保持模式的產生時刻起、到利用維護作業(yè)從保持模式恢復的時刻為止的時間而假設的時間為例如t1＝24小時的情況下，作為容許頻率偏差，要求非常小的值。而且，由于在頻率偏差δf/f0中包含例如溫度依賴的頻率偏差和由老化導致的頻率偏差，因此，為了滿足上述要求，需要非常高精度的老化校正。

8.使用了卡爾曼濾波處理的老化校正

在本實施方式中，采用了使用卡爾曼濾波處理的老化校正方法。具體而言，在本實施方式中，在檢測到保持模式之前的期間，通過卡爾曼濾波處理估計針對頻率控制數(shù)據(jù)(振蕩頻率)的觀測值的真值。而且，在檢測到保持模式的情況下，保存與檢測到保持模式的時刻對應的時刻(時間點)的真值，并進行基于所保存的真值的運算處理，由此，實現(xiàn)老化校正。

圖22是示出由老化導致的振蕩頻率的變動的測量結果例的圖。橫軸是經過時間(老化時間)，縱軸是振蕩頻率的頻率偏差(δf/f0)。如圖22的c1所示，在作為觀測值的測量值中存在由系統(tǒng)噪聲、觀測噪聲引起的大的偏差。在該偏差中還包含由環(huán)境溫度引起的偏差。

當這樣在測量值中存在大的偏差的狀況下，為了正確地求出真值，在本實施方式中，進行基于卡爾曼濾波處理(例如線性卡爾曼濾波處理)的狀態(tài)估計。

圖23示出時間序列的狀態(tài)空間模型，該模型的離散時間狀態(tài)方程式通過下式(3)、(4)的狀態(tài)方程式、觀測方程式來給出。

x(k+1)＝a·x(k)+v(k)···(3)

y(k)＝x(k)+w(k)···(4)

x(k)是時刻k的狀態(tài)，y(k)是觀測值。v(k)是系統(tǒng)噪聲，w(k)是觀測噪聲，a是系統(tǒng)矩陣。在x(k)是振蕩頻率(頻率控制數(shù)據(jù))的情況下，a例如相當于老化速率(老化系數(shù))。老化速率表示振蕩頻率相對于經過期間的變化率。

例如，設為在圖22的c2所示的時刻產生了保持模式。在該情況下，根據(jù)基準信號rfck中斷的c2的時刻的真實狀態(tài)x(k)、和相當于圖22的c3所示的斜率的老化速率(a)執(zhí)行老化校正。具體而言，作為用于減小由c3所示的老化速率導致的頻率變化的補償(校正)，例如以消除(抵消)該頻率變化的校正值，進行使c2的時刻的振蕩頻率(頻率控制數(shù)據(jù))的真值x(k)依次變化的老化校正。即，消除圖20的b2所示的老化速率下的頻率變化，以使得成為b1所示的理想的特性的校正值使真值x(k)變化。這樣，例如在保持模式的期間為24小時的情況下，能夠通過老化校正來補償作為經過24小時后的振蕩頻率的變動的圖22的fdv。

這里，在圖22的c1所示的振蕩頻率(頻率偏差)的變動中包含由溫度變動引起的變動以及由老化引起的變動。因此，在本實施方式中，例如通過采用具有恒溫槽的恒溫槽結構的振蕩器(ocxo)，將由溫度變動引起的振蕩頻率的變動抑制為最小限度。此外，使用圖2的溫度傳感器10等執(zhí)行降低由溫度變動引起的振蕩頻率的變動的溫度補償處理。

而且，在pll電路(內部pll電路、外部pll電路)與基準信號rfck同步的期間(通常動作期間)內，監(jiān)測頻率控制數(shù)據(jù)(頻率控制碼)，求出去除誤差(系統(tǒng)噪聲、觀測噪聲)后的真值，并保存于寄存器。而且，在由于基準信號rfck的消失或者異常而解除了pll電路的鎖定的情況下，根據(jù)在鎖定解除的時刻保存的真值(針對頻率控制數(shù)據(jù)的觀測值的真值)來執(zhí)行老化校正。例如，作為用于減小由圖22的c3的斜率即老化速率導致的頻率變化的補償，進行對所保存的頻率控制數(shù)據(jù)的真值依次加上例如消除該頻率變化的校正值的處理，由此，生成保持模式期間的自激振蕩時的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq，使振子xtal振蕩。這樣，由于能夠以最小誤差求出進入保持模式的時刻的真值，并執(zhí)行老化校正，因此，能夠實現(xiàn)將由老化變動導致的不良影響抑制為最小限度的保持模式性能。

9.處理部的結構

圖24示出處理部50的詳細結構例。如圖24所示，處理部50包含卡爾曼濾波部54、老化校正部56、溫度補償部58、選擇器62、63、加法器65。

卡爾曼濾波部54輸入有頻率控制數(shù)據(jù)dfci(去除了環(huán)境變動成分的頻率控制數(shù)據(jù))，執(zhí)行卡爾曼濾波處理。而且，輸出相當于通過卡爾曼濾波處理估計出的真值的后驗估計值x^(k)。另外，在本說明書中，將表示是估計值的帽形的符號“^”適當?shù)嘏帕谐?個字符來進行記載。

卡爾曼濾波處理是指如下處理：假設在觀測值和表示系統(tǒng)的狀態(tài)的變量中包含噪聲(誤差)，使用從過去至現(xiàn)在取得的觀測值來估計系統(tǒng)的最佳狀態(tài)。具體而言，反復進行觀測更新(觀測過程)與時間更新(預測過程)，估計狀態(tài)。觀測更新是使用觀測值與時間更新的結果來更新卡爾曼增益、估計值、誤差協(xié)方差的過程。時間更新是使用觀測更新的結果來預測下一時刻的估計值、誤差協(xié)方差的過程。另外，在本實施方式中，主要說明了使用線性卡爾曼濾波處理的方法，但也能夠采用擴展卡爾曼濾波處理。關于本實施方式的卡爾曼濾波處理的詳情，將在后文進行敘述。

老化校正部56從卡爾曼濾波部54輸入后驗估計值x^(k)和校正值d’(k)。而且，通過進行對相當于頻率控制數(shù)據(jù)的真值的后驗估計值x^(k)加上校正值d’(k)的運算處理，生成老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)即ac(k)。這里d’(k)是濾波處理后(低通濾波處理后)的校正值d(k)。即，在設時間步k(時刻k)的校正值(濾波處理后的校正值)為d’(k)、時間步k的老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)為ac(k)的情況下，老化校正部56通過ac(k+1)＝ac(k)+d’(k)求出時間步k+1(時刻k+1)的老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)ac(k+1)。

溫度補償部58輸入溫度檢測數(shù)據(jù)dtd，進行溫度補償處理，生成用于使振蕩頻率相對于溫度變動保持為恒定的溫度補償數(shù)據(jù)tcode(溫度補償碼)。

振蕩頻率的溫度特性根據(jù)每個產品的樣本而有較大偏差。因此，在產品(振蕩器)的制造、出貨時的檢查工序中，測量振蕩頻率的溫度特性、和與周圍溫度對應的溫度檢測數(shù)據(jù)的變化特性。而且根據(jù)測量結果來求出下式(5)的多項式(近似函數(shù))的系數(shù)a0～a5，將求得的系數(shù)a0～a5的信息寫入到圖2的存儲部34(非易失性存儲器)中進行存儲。

tcode＝a5·x⁵+a4·x⁴+a3·x³+a2·x²+a1·x+a0···(5)

在上式(5)中，x相當于由a/d轉換部20得到的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd(a/d轉換值)。由于還測量了相對于周圍溫度變化的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd的變化，因此，通過上式(5)的多項式所表示的近似函數(shù)，能夠將周圍溫度與振蕩頻率對應起來。溫度補償部58從存儲部34讀出系數(shù)a0～a5的信息，根據(jù)該系數(shù)a0～a5和溫度檢測數(shù)據(jù)dtd(＝x)進行上式(5)的運算處理，生成溫度補償數(shù)據(jù)tcode(溫度補償碼)。由此，能夠實現(xiàn)用于使振蕩頻率相對于周圍溫度的變化保持為恒定的溫度補償處理。

選擇器62、63在選擇端子s的輸入信號的邏輯電平為“1”(有效)的情況下，選擇“1”側的端子的輸入信號，并作為輸出信號而輸出。此外，在選擇端子s的輸入信號的邏輯電平為“0”(無效)的情況下，選擇“0”側的端子的輸入信號，并作為輸出信號而輸出。

信號kfen是卡爾曼濾波處理的使能信號?？柭鼮V波部54在信號kfen為邏輯電平“1”(以下，簡記為“1”)的情況下執(zhí)行卡爾曼濾波處理。信號plllock是在pll電路為鎖定狀態(tài)的情況下成為“1”的信號。信號holdover是在檢測到保持模式的保持模式期間成為“1”的信號。

信號tcen是溫度補償處理的使能信號。以下，主要以信號tcen為“1”、且選擇器63選擇“1”側的輸入信號的情況為例進行說明。此外，信號kfen也是“1”。

在通常動作期間，由于信號holdover為邏輯電平“0”((以下，簡記為“0”)，因此，選擇器62選擇“0”端子側的頻率控制數(shù)據(jù)dfci。而且，通過加法器65對該頻率控制數(shù)據(jù)dfci加上溫度補償數(shù)據(jù)tcode，溫度補償處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq被輸出到后級的振蕩信號生成電路140。

另一方面，在保持模式期間，信號holdover為“1”，選擇器62選擇“1”端子側的ac(k)。ac(k)是老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)。

圖25是說明卡爾曼濾波部54的動作的真值表。在信號plllock、kfen都是“1”的情況下，卡爾曼濾波部54執(zhí)行真值估計處理(卡爾曼濾波處理)。即，在通常動作期間內pll電路(內部或者外部的pll電路)處于鎖定狀態(tài)的情況下，持續(xù)進行作為觀測值的頻率控制數(shù)據(jù)dfci的真值估計處理。

而且，在成為保持模式的狀態(tài)，解除pll電路的鎖定，從而信號plllock為“0”的情況下，卡爾曼濾波部54保持上次的輸出狀態(tài)。例如在圖24中，保存并持續(xù)輸出保持模式的檢出時刻(pll電路的鎖定解除的時刻)下的值，作為估計為頻率控制數(shù)據(jù)dfci的真值的后驗估計值x^(k)和老化校正的校正值d’(k)。

老化校正部56在保持模式期間內，使用來自卡爾曼濾波部54的后驗估計值x^(k)、校正值d’(k)進行老化校正。具體而言，保存保持模式的檢出時刻的后驗估計值x^(k)、校正值d’(k)，進行老化校正。

此外，在圖24中，在卡爾曼濾波部54中輸入去除了溫度變動成分(廣義上說是環(huán)境變動成分)和老化變動成分中的溫度變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)dfci?？柭鼮V波部54對去除了溫度變動成分(環(huán)境變動成分)的頻率控制數(shù)據(jù)dfci進行卡爾曼濾波處理，估計針對頻率控制數(shù)據(jù)dfci的真值。即，求出后驗估計值x^(k)。而且，老化校正部56根據(jù)估計出的真值即后驗估計值x^(k)進行老化校正。更具體而言，根據(jù)來自卡爾曼濾波部54的后驗估計值x^(k)和校正值d’(k)求出老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)。而且，老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)即ac(k)經由選擇器62輸入到加法器65，加法器65進行對ac(k)加上溫度補償數(shù)據(jù)tcode(環(huán)境變動成分的補償用數(shù)據(jù))的處理。

例如，如圖26的示意圖所示，當溫度變動時，如e1所示，頻率控制數(shù)據(jù)也與其對應地變動。因此，當使用像e1那樣伴隨著溫度變動而變動的頻率控制數(shù)據(jù)來進行卡爾曼濾波處理時，保持模式檢出時刻的真值也產生波動。

因此，在本實施方式中，取得去除了溫度變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)，并輸入到卡爾曼濾波部54。即，將去除了溫度變動成分(環(huán)境變動成分)和老化變動成分中的溫度變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)輸入到卡爾曼濾波部54。即，輸入圖26的e2所示的頻率控制數(shù)據(jù)。e2的頻率控制數(shù)據(jù)為去除了溫度變動成分而殘留有老化變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)。

卡爾曼濾波部54通過對這樣去除了溫度變動成分而殘留有老化變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)dfci進行卡爾曼濾波處理，求出被估計真值的后驗估計值x^(k)、老化校正的校正值d’(k)。而且，將在保持模式的檢出時刻估計出的真值即后驗估計值x^(k)、校正值d’(k)保存到老化校正部56，用于執(zhí)行老化校正。

例如通過加法器65進行加上溫度補償數(shù)據(jù)tcode的處理，頻率控制數(shù)據(jù)dfcq成為被溫度補償后的頻率控制數(shù)據(jù)。因此，輸入有頻率控制數(shù)據(jù)dfcq的振蕩信號生成電路140輸出溫度補償后的振蕩頻率的振蕩信號osck。因此，與該振蕩信號生成電路140一起構成pll電路的圖2的頻率控制數(shù)據(jù)生成部40(或者外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200。以下同樣)將如圖26的e2所示那樣去除了溫度變動成分后的頻率控制數(shù)據(jù)dfci供給到處理部50。而且，如圖26的e2所示，在去除了該溫度變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)dfci中殘留有隨著經過時間而變化的老化變動成分。因此，處理部50的卡爾曼濾波部54對殘留有該老化變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)dfci進行卡爾曼濾波處理，如果老化校正部56根據(jù)卡爾曼濾波處理的結果進行老化校正，則能夠實現(xiàn)高精度的老化校正。

另外，作為圖24的變形例，可以不進行加法器65中的加上溫度補償數(shù)據(jù)tcode的處理，而進行用于去除頻率控制數(shù)據(jù)dfci的溫度變動成分(環(huán)境變動成分)的運算處理，并將運算處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfci輸入到卡爾曼濾波部54。例如省略圖17的加法器65以及選擇器63的結構，在卡爾曼濾波部54的前級設置從頻率控制數(shù)據(jù)dfci中減去溫度補償數(shù)據(jù)tcode的減法器，將該減法器的輸出輸入到卡爾曼濾波部54。此外，在老化校正部56與選擇器62之間設置將老化校正部56的輸出與溫度補償數(shù)據(jù)tcode相加的加法器，將加法器的輸出輸入到選擇器62的“1”側的端子。通過這樣的結構，也能夠將去除了溫度變動成分而僅殘留有老化變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)dfci輸入到卡爾曼濾波部54。

圖27示出老化校正部56的詳細結構例。由于在通常動作期間內，信號holdover為“0”，因此，選擇器360、361選擇“0”端子側。由此，在通常動作期間內，由卡爾曼濾波部54運算出的后驗估計值x^(k)、校正值d’(k)(濾波處理后的校正值)被分別保存到寄存器350、351。

當檢測到保持模式，從而信號holdover為“1”時，選擇器360、361選擇“1”端子側。由此，選擇器361在保持模式期間中，持續(xù)輸出在保持模式的檢出時刻保存于寄存器351的校正值d’(k)。

而且，加法器340進行如下處理：按照各時間步，對在保持模式的檢出時刻保存于寄存器350的后驗估計值x^(k)依次加上保存于寄存器351并從選擇器361輸出的校正值d’(k)(校正值)。由此，實現(xiàn)了下式(6)所示的老化校正。

ac(k+1)＝ac(k)+d′(k)···(6)

即，進行如下處理來實現(xiàn)老化校正：對在圖22的c2的時刻保存的真值即后驗估計值x^(k)依次加上校正值d’(k)，該校正值d’(k)用于消除(補償)由相當于c3的斜率的老化速率導致的頻率變化。

10.卡爾曼濾波處理

接下來，對本實施方式的卡爾曼濾波處理的詳情進行說明?？柭鼮V波的模型的狀態(tài)方程式、觀測方程式如下式(7)、(8)那樣表示。

x(k+1)＝a·x(k)+v(k)···(7)

y(k)＝c^t+x(k)+w(k)···(8)

k表示作為離散的時間的時間步。x(k)是時間步k(時刻k)的系統(tǒng)的狀態(tài)，例如是n維的向量。a被稱為系統(tǒng)矩陣。具體而言，a是n×n的矩陣，將不存在系統(tǒng)噪聲的情況下的時間步k的系統(tǒng)的狀態(tài)與時間步k+1的系統(tǒng)的狀態(tài)關聯(lián)起來。v(k)是系統(tǒng)噪聲。y(k)是觀測值，w(k)是觀測噪聲。c是觀測系數(shù)向量(n維)，t表示轉置矩陣。

在上式(7)、(8)的模型的卡爾曼濾波處理中，進行下式(9)～(13)的處理，估計真值。

p^-(k)＝a·p(k-1)·a^t+v(k)···(10)

p(k)＝(1-g(k)·c^t)·p^-(k)···(13)

x^(k)：后驗估計值

x^^-(k)：先驗估計值

p(k)：后驗協(xié)方差

p^-(k)：先驗協(xié)方差

g(k)：卡爾曼增益

上式(9)、(10)是時間更新(預測過程)的式子，上式(11)～(13)是觀測更新(觀測過程)的式子。作為離散的時間的時間步k每前進1個，則進行1次卡爾曼濾波處理的時間更新(式(9)、(10))以及觀測更新(式(11)～(13))。

x^(k)、x^(k-1)是時間步k、k-1的卡爾曼濾波處理的后驗估計值。x^^-(k)是得到觀測值之前預測的先驗估計值。p(k)是卡爾曼濾波處理的后驗協(xié)方差，p^-(k)是得到觀測值之前預測的先驗協(xié)方差。g(k)是卡爾曼增益。

在卡爾曼濾波處理中，在觀測更新中，通過上式(11)求出卡爾曼增益g(k)。此外，根據(jù)觀測值y(k)，通過上式(12)，更新后驗估計值x^(k)。此外，通過上式(13)，更新誤差的后驗協(xié)方差p(k)。

此外，在卡爾曼濾波處理中，在時間更新中，如上式(9)所示，根據(jù)時間步k-1的后驗估計值x^(k-1)和系統(tǒng)矩陣a，預測下一時間步k的先驗估計值x^^-(k)。此外，如上式(10)所示，根據(jù)時間步k-1的后驗協(xié)方差p(k-1)、系統(tǒng)矩陣a、系統(tǒng)噪聲v(k)，預測下一時間步k的先驗協(xié)方差p^-(k)。

另外，當要執(zhí)行上式(9)～(13)的卡爾曼濾波處理時，有時處理部50的處理負荷過大，導致電路裝置的大規(guī)?；?。例如為了求出上式(9)的x^^-(k)＝ax^(k-1)的a，需要擴展卡爾曼濾波處理。而且，擴展卡爾曼濾波處理的處理負荷非常重，當要通過能夠進行擴展卡爾曼濾波處理的硬件來實現(xiàn)處理部50時，處理部50的電路面積容易變得非常大。因此，當對內置于振蕩器的電路裝置強烈要求小型化的狀況下，是不恰當?shù)?。另一方面，當使用固定值的標量值作為系統(tǒng)矩陣a時，實現(xiàn)恰當?shù)睦匣Ｕ龝r的難易度提高。

因此，作為需要避免這樣的狀況時的解決手段，在本實施方式中，不通過上式(9)～(13)，而通過基于下式(14)～(19)的處理來實現(xiàn)卡爾曼濾波處理。即，處理部50(卡爾曼濾波部54)執(zhí)行基于下式(14)～(19)的卡爾曼濾波處理。

p^-(k)＝p(k-1)+v(k)···(15)

p(k)＝(1-g(k))·p^-(k)···(18)

另外，在本實施方式中，作為真值的估計處理的對象的x(k)是頻率控制數(shù)據(jù)，觀測值y(k)也是頻率控制數(shù)據(jù)，因此，c＝1。此外，由于a的標量值無限接近于1，因此，能夠使用上式(15)來替代上式(10)。

如上所述，與采用擴展卡爾曼濾波處理來作為卡爾曼濾波處理的情況相比，在本實施方式的卡爾曼濾波處理中，如上式(14)所示，通過時間步k-1的后驗估計值x^(k-1)與校正值d(k-1)的相加處理來求出時間k的先驗估計值x^^-(k)。因此，不需要使用擴展卡爾曼濾波處理，在實現(xiàn)處理部50的處理負荷的減輕、電路規(guī)模的增加抑制等方面優(yōu)異。

在本實施方式中，通過下述式子的變形導出上式(14)。

例如上式(20)能夠如上式(21)那樣變形。這里，由于上式(21)的(a-1)是非常小的數(shù)，因此，如上式(22)、(23)所示，能夠采用將(a-1)·x^(k-1)置換為(a-1)·f0的近似。然后，將該(a-1)·f0置換為校正值d(k-1)。

而且如上式(19)所示，在從時間步k-1向時間步k的時間更新時，進行校正值d(k)＝d(k-1)+e·(y(k)-x^^-(k))＝d(k-1)+e·ek的更新處理。這里，ek＝y(tǒng)(k)-x^^-(k)被稱為卡爾曼濾波處理中的觀測殘差。此外，e是常數(shù)。另外，也能夠替代常數(shù)e，而實施使用卡爾曼增益g(k)的變形。即，可以是d(k)＝d(k-1)+g(k)·ek。

這樣，在式(19)中，在設觀測殘差為ek、常數(shù)為e的情況下，通過d(k)＝d(k-1)+e·ek求出校正值d(k)。這樣，能夠進行反映了卡爾曼濾波處理中的觀測殘差ek的、校正值d(k)的更新處理。

如上所述，在本實施方式中，如上式(14)所示，處理部50在卡爾曼濾波處理的先驗估計值的更新處理(時間更新)中，進行如下處理：通過上次的時刻的后驗估計值x^(k-1)與校正值d(k-1)的相加處理，求出此次的時刻的先驗估計值x^^-(k)。而且，根據(jù)卡爾曼濾波處理的結果，進行頻率控制數(shù)據(jù)的老化校正。即，進行上次的時刻即時間步k-1的后驗估計值x^(k-1)與校正值d(k-1)的相加處理，通過x^^-(k)＝x^(k-1)+d(k-1)求出此次的時刻即時間步k的先驗估計值x^^-(k)。

而且，處理部50(老化校正部56)根據(jù)該卡爾曼濾波處理的結果(真值、校正值)來進行老化校正。即，在設時間步k的校正值為d(k)(或者d’(k))、時間步k的老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)為ac(k)的情況下，通過ac(k+1)＝ac(k)+d(k)(或者ac(k)+d’(k))求出時間步k+1的老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)ac(k+1)。

此外，處理部50如上式(19)所示那樣根據(jù)上次的時刻的校正值d(k-1)和卡爾曼濾波處理中的觀測殘差ek，求出此次的時刻的校正值d(k)。例如，通過進行對上次的時刻的校正值d(k-1)加上基于觀測殘差的值即e·ek(或者g(k)·ek)的處理，求出此次的時刻的校正值d(k)。具體而言，根據(jù)上次的時刻即時間步k-1的校正值d(k-1)和卡爾曼濾波處理中的觀測殘差ek，求出此次的時刻即時間步k的校正值d(k)。例如，在設觀測殘差為ek、常數(shù)為e的情況下，通過d(k)＝d(k-1)+e·ek求出校正值d(k)。

例如在本實施方式中，如圖26中說明的那樣，取得溫度變動成分信息等環(huán)境變動成分信息，并利用取得的環(huán)境變動成分信息，取得去除了環(huán)境變動成分和老化變動成分中的環(huán)境變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)。這里，環(huán)境變動成分信息可以是電源電壓變動成分、氣壓變動成分或者重力變動成分等。然后，根據(jù)去除了環(huán)境變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)，進行老化校正。具體而言，設環(huán)境變動成分為溫度。根據(jù)溫度檢測數(shù)據(jù)dtd，取得作為環(huán)境變動成分信息的溫度變動成分信息，該溫度檢測數(shù)據(jù)dtd是通過來自用于取得環(huán)境變動成分信息的作為環(huán)境變動信息取得部的圖2的溫度傳感器10的溫度檢測電壓vtd而求出的。而且，使用取得的溫度變動成分信息，取得去除了溫度變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)。例如圖24的溫度補償部58取得溫度補償數(shù)據(jù)tcode，通過加法器65進行溫度補償數(shù)據(jù)tcode的相加處理，由此，去除了溫度變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)dfci從頻率控制數(shù)據(jù)生成部40(或外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部200)輸入，并由處理部50取得。即，如圖26的e2所示，取得去除了溫度變動成分而殘留有老化變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)dfci，并輸入到卡爾曼濾波部54。

另外，去除了環(huán)境變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)除了包含完全去除了環(huán)境變動成分的適當狀態(tài)的頻率控制數(shù)據(jù)之外，還包含在頻率控制數(shù)據(jù)內存在能夠忽略的程度的環(huán)境變動成分的狀態(tài)的頻率控制數(shù)據(jù)。

例如，能夠通過檢測環(huán)境變動成分信息的、作為環(huán)境變動信息取得部的溫度傳感器和電壓檢測電路等取得溫度變動成分信息或者電源電壓變動成分信息等環(huán)境變動成分信息。另一方面，老化變動成分是隨時間經過而變化的振蕩頻率的變動成分，難以通過傳感器等直接檢測該老化變動成分的信息。

因此，在本實施方式中，取得能夠由傳感器等檢測的溫度變動成分信息等環(huán)境變動成分信息，并利用該環(huán)境變動成分信息，取得去除了環(huán)境變動成分和老化變動成分中的環(huán)境變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)。即，通過進行從頻率控制數(shù)據(jù)的變動成分中去除環(huán)境變動成分的處理(例如加法器65的加法處理)，能夠如圖26的e2所示那樣，取得僅殘留有老化變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)。然后，如果根據(jù)殘留有老化變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)進行卡爾曼濾波處理等，則能夠估計針對頻率控制數(shù)據(jù)的真值。而且，如果根據(jù)這樣估計出的真值來進行老化校正，則能夠實現(xiàn)在現(xiàn)有例中無法實現(xiàn)的高精度的老化校正。

這樣，在本實施方式中，在卡爾曼濾波部54中輸入去除了溫度變動成分(環(huán)境變動成分)、而殘留有老化變動成分的頻率控制數(shù)據(jù)dfci。而且如圖19、圖22所示，如果限定期間，則在該期間內，能夠假設振蕩頻率以恒定的老化速率變化。能夠假設例如以圖22的c3所示的恒定的斜率變化。

在本實施方式中，通過d(k)＝d(k-1)+e·ek的式子，求出了用于補償(消除)由這樣的老化變動成分導致的恒定的老化速率下的頻率變化的校正值。即，求出了用于補償由相當于圖22的c3的斜率的老化速率導致的頻率變化的校正值d(k)。這里，老化速率不是恒定的，而是如圖19、圖22所示，隨著經過時間而變化。

對此，在本實施方式中，如d(k)＝d(k-1)+e·ek那樣，根據(jù)卡爾曼濾波處理的觀測殘差ek＝y(tǒng)(k)-x^^-(k)，進行與老化速率對應的校正值d(k)的更新處理。因此，能夠實現(xiàn)還反映了與經過時間對應的老化速率的變化的、校正值d(k)的更新處理。因此，能夠實現(xiàn)更高精度的老化校正。

11.變形例

接著，說明本實施方式的各種變形例。圖28示出本實施方式的變形例的電路裝置的結構例。

在圖28中，與圖1、圖2不同，在振蕩信號生成電路140中未設置d/a轉換部80。并且，由振蕩信號生成電路140生成的振蕩信號osck的振蕩頻率根據(jù)來自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq而被直接控制。即，不經由d/a轉換部地控制振蕩信號osck的振蕩頻率。

例如在圖28中，振蕩信號生成電路140具有可變電容電路142和振蕩電路150。在該振蕩信號生成電路140中未設置圖1、圖2的d/a轉換部80。并且，取代圖14的可變電容式電容器cx1而設置該可變電容電路142，可變電容電路142的一端與振子xtal的一端連接。

該可變電容電路142的電容值根據(jù)來自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq而被控制。例如，可變電容電路142具有多個電容器(電容器陣列)、根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq控制各開關元件的接通及斷開的多個開關元件(開關陣列)。這多個開關元件的各開關元件與多個電容器的各電容器電連接。并且，通過接通或斷開這多個開關元件，多個電容器中的、一端與振子xtal的一端連接的電容器的個數(shù)發(fā)生變化。由此，可變電容電路142的電容值被控制，振子xtal的一端的電容值發(fā)生變化。因此，可利用頻率控制數(shù)據(jù)dfcq直接控制可變電容電路142的電容值，控制振蕩信號osck的振蕩頻率。

12.振蕩器、電子設備、移動體

圖29示出包含本實施方式的電路裝置500的振蕩器400的結構例。如圖29所示，振蕩器400包含振子420和電路裝置500。振子420和電路裝置500安裝于振蕩器400的封裝410內。并且，振子420的端子和電路裝置500(ic)的端子(焊盤)利用封裝410的內部布線而電連接。

圖30示出包含本實施方式的電路裝置500的電子設備的結構例。該電子設備包含本實施方式的電路裝置500、石英振子等振子420、天線ant、通信部510和處理部520。另外，還可以包含操作部530、顯示部540和存儲部550。由振子420和電路裝置500構成振蕩器400。此外，電子設備不限于圖30的結構，可以實施省略其中一部分的結構要素、或追加其他結構要素等各種變形。

作為圖30的電子設備，例如能夠假設基站或者路由器等網(wǎng)絡相關設備、高精度的測量設備、gps內置時鐘、活體信息測量設備(脈搏計、步數(shù)計等)或者頭部佩戴式顯示裝置等可佩戴設備、智能手機、移動電話、便攜式游戲裝置、筆記本pc或者平板pc等便攜信息終端(移動終端)、發(fā)布內容的內容提供終端、數(shù)字照相機或者攝像機等影像設備等各種設備。

通信部510(無線電路)進行經由天線ant而從外部接收數(shù)據(jù)、或向外部發(fā)送數(shù)據(jù)的處理。處理部520進行電子設備的控制處理、以及對經由通信部510而收發(fā)的數(shù)據(jù)的各種數(shù)字處理等。該處理部520的功能例如可通過微型計算機等處理器而實現(xiàn)。

操作部530用于供用戶進行輸入操作，可通過操作按鈕、觸摸面板顯示器等來實現(xiàn)。顯示部540用于顯示各種信息，可通過液晶、有機el等的顯示器來實現(xiàn)。另外，在使用觸摸面板顯示器來作為操作部530的情況下，該觸摸面板顯示器兼具操作部530以及顯示部540的功能。存儲部550用于存儲數(shù)據(jù)，其功能可通過ram、rom等半導體存儲器或hdd(硬盤驅動器)等實現(xiàn)。

圖31示出包含本實施方式的電路裝置的移動體的例子。本實施方式的電路裝置(振蕩器)例如可以組裝到車輛、飛機、摩托車、自行車或者船舶等各種移動體中。移動體例如是具有發(fā)動機或馬達等驅動機構、方向盤或舵等轉向機構以及各種電子設備(車載設備)，且在陸地上、空中或海上移動的設備或裝置。圖31概要性示出作為移動體的具體例的汽車206。汽車206中組裝了具有本實施方式的電路裝置和振子的振蕩器(未圖示)?？刂蒲b置208根據(jù)由該振蕩器生成的時鐘信號而進行動作。控制裝置208按照例如車體207的姿態(tài)對懸架的軟硬度進行控制，或者對各個車輪209的制動進行控制。例如可以利用控制裝置208實現(xiàn)汽車206的自動運轉。此外，組裝有本實施方式的電路裝置或振蕩器的設備不限于這種控制裝置208，也可以組裝在汽車206等移動體所設置的各種設備(車載設備)中。

圖32是振蕩器400的詳細結構例。圖32的振蕩器400是雙恒溫槽結構(廣義上說是恒溫槽結構)的振蕩器。

封裝410由基板411和殼體412構成。在基板411上搭載有未圖示的各種電子部件。在殼體412的內部設有第2容器414，在第2容器414的內部設有第1容器413。并且，在第1容器413的上表面的內側面(下側面)安裝有振子420。此外，在第1容器413的上表面的外側面(上側面)安裝有本實施方式的電路裝置500、加熱器450和溫度傳感器460。能夠通過加熱器450(發(fā)熱元件)，調整例如第2容器414的內部的溫度。并且，能夠通過溫度傳感器460，檢測例如第2容器414的內部的溫度。

第2容器414設置在基板416上。基板416是能夠搭載各種電子部件的電路基板。在基板416中的、設置有第2容器414的面的反面安裝有加熱器452和溫度傳感器462。能夠通過例如加熱器452(發(fā)熱元件)，調整殼體412和第2容器414之間的空間的溫度。并且，能夠通過溫度傳感器462，檢測殼體412和第2容器414之間的空間的溫度。

作為加熱器450、452的發(fā)熱元件，例如，能夠使用發(fā)熱功率雙極晶體管、發(fā)熱式加熱器mos晶體管、發(fā)熱電阻體、珀爾帖元件等。這些加熱器450、452的發(fā)熱的控制例如能夠通過電路裝置500的恒溫槽控制電路來實現(xiàn)。作為溫度傳感器460、462，例如能夠使用熱敏電阻、二極管等。

在圖32中，由于能夠通過雙恒溫槽結構的恒溫槽實現(xiàn)振子420等的溫度調整，因此，實現(xiàn)了振子420的振蕩頻率的穩(wěn)定化等。

圖33是作為電子設備之一的基站(基站裝置)的結構例。物理層電路600進行經由網(wǎng)絡的通信處理中的物理層的處理。網(wǎng)絡處理器602進行比物理層靠上位層的處理(鏈路層等)。開關部604進行通信處理的各種切換處理。dsp606進行通信處理所需的各種數(shù)字信號處理。rf電路608包含：由低噪聲放大器(lna)構成的接收電路；由功率放大器構成的發(fā)送電路；d/a轉換器以及a/d轉換器等。

選擇器612將來自gps610的基準信號rfck1、來自物理層電路600的基準信號rfck2(來自網(wǎng)絡的時鐘信號)中的任意一個作為基準信號rfck而輸出到本實施方式的電路裝置500。電路裝置500進行使振蕩信號(基于振蕩信號的輸入信號)與基準信號rfck同步的處理。而且生成頻率不同的各種時鐘信號ck1、ck2、ck3、ck4、ck5，并供給到物理層電路600、網(wǎng)絡處理器602、開關部604、dsp606、rf電路608。

根據(jù)本實施方式的電路裝置500，在圖33所示的基站中，能夠使振蕩信號與基準信號rfck同步，將根據(jù)該振蕩信號而生成的頻率穩(wěn)定度高的時鐘信號ck1～ck5供給到基站的各電路。

另外，如上所述對本實施方式進行了詳細說明，而對本領域普通技術人員而言，應能容易理解未實際脫離本發(fā)明的新事項和效果的多種變形。因此，這樣的變形例全部包含在本發(fā)明的范圍內。例如，在說明書或者附圖中，至少一次與更加廣義或者同義的不同用語(環(huán)境變動成分等)一同記載的用語(溫度變動成分等)在說明書或者附圖的任意部分都可以置換為該不同用語。另外，本實施方式和變形例的所有組合也包含于本發(fā)明的范圍內。此外，電路裝置、振蕩器、電子設備、移動體的結構/動作、電路塊、端子的配置方法、老化校正處理、卡爾曼濾波處理、保持模式處理、溫度補償處理等也不限于本實施方式中說明的內容，可實施各種變形。