本發(fā)明涉及電路裝置、振蕩器、電子設(shè)備以及移動(dòng)體。

背景技術(shù)：

一直以來(lái)，公知有ocxo(ovencontrolledcrystaloscillator：恒溫晶體振蕩器)、tcxo(temperaturecompensatedcrystaloscillator：溫度補(bǔ)償晶體振蕩器)等振蕩器。在使用這樣的振蕩器作為基準(zhǔn)信號(hào)源的基站、網(wǎng)絡(luò)路由器、測(cè)量設(shè)備等中，構(gòu)成包含振蕩器的pll(phaselockedloop：鎖相環(huán))電路，使振蕩器的振蕩信號(hào)與gps信號(hào)等基準(zhǔn)信號(hào)同步。

例如在日本特開(kāi)平08-056153號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了振蕩電路，該振蕩電路包含：gps接收器，其輸出基準(zhǔn)脈沖；壓控振蕩器，其輸出時(shí)鐘信號(hào)；計(jì)數(shù)器，其對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)的1個(gè)周期中的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；差計(jì)算電路，其求出計(jì)數(shù)值和期望值之間的誤差；以及控制電壓生成電路(平均化電路和轉(zhuǎn)換電路、d/a轉(zhuǎn)換電路)，其生成使得減小該誤差的壓控振蕩器的控制電壓。

在ocxo、tcxo等振蕩器中，要求振蕩信號(hào)的振蕩頻率的高精度化。即，在使振蕩信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)同步的pll電路中，存在想要抑制鎖定狀態(tài)下的基準(zhǔn)信號(hào)和振蕩信號(hào)的相位誤差的要求。另一方面，期望使控制振蕩器的電路裝置小規(guī)?；?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方式，可提供一種能夠抑制pll電路的鎖定狀態(tài)下的相位誤差并且使電路裝置小規(guī)?；碾娐费b置、振蕩器、電子設(shè)備以及移動(dòng)體等。

本發(fā)明正是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下方式或形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的一個(gè)方式涉及電路裝置，該電路裝置包含：相位比較部，其進(jìn)行基準(zhǔn)信號(hào)與基于振蕩信號(hào)的輸入信號(hào)之間的相位比較；處理部，其對(duì)基于所述相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理；以及振蕩信號(hào)生成電路，其生成根據(jù)來(lái)自所述處理部的所述信號(hào)處理后的所述頻率控制數(shù)據(jù)設(shè)定的振蕩頻率的所述振蕩信號(hào)，所述相位比較部包含利用所述輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)動(dòng)作的計(jì)數(shù)器，進(jìn)行將所述基準(zhǔn)信號(hào)的n個(gè)周期(n是可設(shè)定為2以上的整數(shù))中的所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值和所述計(jì)數(shù)值的期望值進(jìn)行整數(shù)比較的所述相位比較。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，相位比較部進(jìn)行將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值和期望值進(jìn)行整數(shù)比較的相位比較，由此能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成相位比較部。由此，能夠使電路裝置小規(guī)?；?。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，相位比較部對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)的n個(gè)周期中的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值和計(jì)數(shù)值的期望值進(jìn)行整數(shù)比較。并且，n可設(shè)定為2以上。由此，能夠減小由相位比較部檢測(cè)的相位誤差的時(shí)間分辨率。即，能夠抑制包含相位比較部的pll電路的鎖定狀態(tài)下的相位誤差。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以是，在包含所述相位比較部的pll電路的至少鎖定狀態(tài)下，將所述n設(shè)定為k1(k1是2以上的整數(shù))。

這樣，通過(guò)在鎖定狀態(tài)下將n設(shè)定為2以上的整數(shù)，能夠在鎖定狀態(tài)下減小相位誤差的時(shí)間分辨率，能夠生成與基準(zhǔn)信號(hào)高精度地同步的振蕩信號(hào)。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以是，在所述pll電路的起動(dòng)時(shí)，將所述n設(shè)定為k2(k2是1以上且比k1小的整數(shù))。

這樣，通過(guò)在pll電路的起動(dòng)時(shí)，設(shè)定比鎖定狀態(tài)下的n＝k1小的n＝k2，相位比較的周期比鎖定狀態(tài)短，能夠縮短從開(kāi)始同步動(dòng)作起到成為鎖定狀態(tài)為止的時(shí)間。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以是，在測(cè)試模式下，將所述n設(shè)定為k3(k3是1以上且比k1小的整數(shù))。

這樣，通過(guò)在測(cè)試模式下，設(shè)定比鎖定狀態(tài)下的n＝k1小的n＝k3，能夠減小從開(kāi)始同步動(dòng)作起到成為鎖定狀態(tài)為止的時(shí)間。由此，能夠縮短電路裝置或組裝有電路裝置的電子設(shè)備等的檢查時(shí)間。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以是，將所述n設(shè)定為可變。

通過(guò)可變地設(shè)定n，能夠在鎖定狀態(tài)下將n設(shè)為2以上的較大整數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)振蕩頻率的高精度化。另一方面，能夠在起動(dòng)時(shí)或測(cè)試模式下的牽引狀態(tài)下設(shè)定為比鎖定狀態(tài)的n小的整數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)牽引時(shí)間的縮短。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以是，在將所述n設(shè)定為了k4(k4是1以上的整數(shù))的情況下所述計(jì)數(shù)值與所述期望值之差成為了規(guī)定值以下時(shí)，所述相位比較部將所述n設(shè)定為比k4大的k5(k5是2以上的整數(shù))。

由此，在相位誤差成為了規(guī)定值以下的情況下，將n設(shè)定為更大的整數(shù)。由此，在最先設(shè)定的n處成為了鎖定狀態(tài)(或者相當(dāng)于鎖定狀態(tài)的狀態(tài))的情況下設(shè)定為下一個(gè)更大的n，并在該n處成為了鎖定狀態(tài)的情況下進(jìn)一步設(shè)定為下一個(gè)更大的n。然后，能夠反復(fù)該過(guò)程至達(dá)到最終的n的鎖定狀態(tài)。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以是，針對(duì)所述相位比較的結(jié)果的增益調(diào)整的系數(shù)是根據(jù)所述n而設(shè)定的。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，在可變地設(shè)定n的情況下，根據(jù)該n，設(shè)定增益調(diào)整的系數(shù)。由此，能夠?qū)⑷Q于與相位比較的結(jié)果相乘的n的系數(shù)設(shè)定為與該n對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)南禂?shù)，進(jìn)行針對(duì)相位比較的結(jié)果的運(yùn)算。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以是，所述相位比較部根據(jù)n，使頻率設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比特移位而求出所述期望值，并進(jìn)行求出的所述期望值與所述計(jì)數(shù)值的比較，作為所述相位比較。

由此，通過(guò)根據(jù)n，使頻率設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比特移位，可將n與頻率設(shè)定數(shù)據(jù)相乘，得到計(jì)數(shù)值的期望值。并且，通過(guò)進(jìn)行該期望值與計(jì)數(shù)值的比較，能夠進(jìn)行基準(zhǔn)信號(hào)的n個(gè)周期中的相位比較。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以是，所述計(jì)數(shù)器將通過(guò)所述比特移位求出的所述期望值作為初始值，在所述基準(zhǔn)信號(hào)的所述n個(gè)周期中通過(guò)所述輸入信號(hào)進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)，輸出通過(guò)所述遞減計(jì)數(shù)得到的所述計(jì)數(shù)值，作為所述相位比較的結(jié)果。

由此，將通過(guò)比特移位獲得的期望值設(shè)定為計(jì)數(shù)值的初始值。并且，通過(guò)從該初始值進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)，能夠獲得基準(zhǔn)信號(hào)的n個(gè)周期后的計(jì)數(shù)值，作為相位比較的結(jié)果。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以是，所述處理部進(jìn)行如下處理來(lái)作為信號(hào)處理：溫度補(bǔ)償處理、老化校正處理和與用于生成所述振蕩信號(hào)的振子連接的可變電容式電容器的電容特性的校正處理中的至少一個(gè)；針對(duì)作為所述相位比較的結(jié)果的相位誤差數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波處理。

這樣，通過(guò)由處理部進(jìn)行針對(duì)相位誤差數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波處理，能夠由處理部根據(jù)相位誤差數(shù)據(jù)來(lái)生成頻率控制數(shù)據(jù)。此外，處理部與該數(shù)字濾波處理一起執(zhí)行溫度補(bǔ)償處理、老化校正處理、電容特性校正處理等。例如，能夠共用dsp等硬件來(lái)執(zhí)行多個(gè)處理。由此，與由單獨(dú)的硬件構(gòu)成各處理的情況相比，能夠?qū)⑻幚聿康碾娐沸∫?guī)?；?/p>

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以是，電路裝置包含數(shù)字接口部，在第1模式下，所述振蕩信號(hào)生成電路通過(guò)基于所述相位比較的結(jié)果的所述頻率控制數(shù)據(jù)，生成所述振蕩信號(hào)，在第2模式下，所述振蕩信號(hào)生成電路通過(guò)基于經(jīng)由所述數(shù)字接口部而輸入的外部生成頻率控制數(shù)據(jù)的所述頻率控制數(shù)據(jù)，生成所述振蕩信號(hào)。

由此，例如能夠根據(jù)用戶(hù)期望的使用方法來(lái)選擇模式，對(duì)基于內(nèi)部pll的振蕩頻率的控制、和基于外部pll的振蕩頻率的控制進(jìn)行切換。

此外，另外，本發(fā)明的其他方式涉及振蕩器，該振蕩器包含：上述任意一項(xiàng)所述的電路裝置；以及振子，其用于生成所述振蕩信號(hào)。

此外，另外，本發(fā)明的另一其他方式涉及電子設(shè)備，該電子設(shè)備包含上述任意一項(xiàng)所述的電路裝置。

此外，另外，本發(fā)明的另一其他方式涉及移動(dòng)體，該移動(dòng)體包含上述任意一項(xiàng)所述的電路裝置。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)施方式的電路裝置的結(jié)構(gòu)例。

圖2是說(shuō)明相位比較部的動(dòng)作的時(shí)序圖。

圖3是示出計(jì)測(cè)時(shí)間和時(shí)間分辨率的關(guān)系的圖。

圖4是實(shí)施方式的電路裝置的第1詳細(xì)結(jié)構(gòu)例、相位比較部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例、處理部的第1詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。

圖5是實(shí)施方式的電路裝置的第2詳細(xì)結(jié)構(gòu)例、環(huán)路濾波器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。

圖6是計(jì)數(shù)器的變形結(jié)構(gòu)例。

圖7是實(shí)施方式的電路裝置的第3詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。

圖8是處理部的第2詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。

圖9是處理部進(jìn)行的處理的流程圖。

圖10是溫度檢測(cè)用低通濾波處理的詳細(xì)流程圖。

圖11是卡爾曼濾波處理和老化校正處理的詳細(xì)流程圖。

圖12是外部pll模式下的處理的詳細(xì)流程圖。

圖13是內(nèi)部pll模式下的處理的詳細(xì)流程圖。

圖14是處理部的第3詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。

圖15是示出由老化導(dǎo)致的振蕩頻率的變動(dòng)的測(cè)量結(jié)果的例子的圖。

圖16是老化校正部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。

圖17是振蕩電路的結(jié)構(gòu)例。

圖18是本實(shí)施方式的變形例的電路裝置的結(jié)構(gòu)例。

圖19是直接數(shù)字合成器方式的情況下的電路結(jié)構(gòu)例。

圖20是包含實(shí)施方式的電路裝置的振蕩器的結(jié)構(gòu)例。

圖21是包含實(shí)施方式的電路裝置的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)例。

圖22是包含實(shí)施方式的電路裝置的移動(dòng)體的例子。

圖23是作為電子設(shè)備之一的基站的結(jié)構(gòu)例。

具體實(shí)施方式

以下，針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。另外，以下說(shuō)明的本實(shí)施方式并非對(duì)權(quán)利要求書(shū)中記載的本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行不當(dāng)限定，在本實(shí)施方式中說(shuō)明的所有結(jié)構(gòu)并非都必須是本發(fā)明的解決手段。

1.結(jié)構(gòu)

圖1是本實(shí)施方式的電路裝置500的結(jié)構(gòu)例。電路裝置500包含相位比較部40(相位比較電路)、處理部50(處理電路)和振蕩信號(hào)生成電路140。

相位比較部40將由振蕩信號(hào)生成電路140生成的振蕩信號(hào)osck的相位和基準(zhǔn)信號(hào)rfck的相位進(jìn)行比較，并將其結(jié)果作為相位誤差數(shù)據(jù)ped輸出。具體而言，相位比較部40包含對(duì)振蕩信號(hào)osck的時(shí)鐘數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器42，根據(jù)該計(jì)數(shù)器42的計(jì)數(shù)值，輸出相位誤差數(shù)據(jù)ped。這里，基準(zhǔn)信號(hào)rfck是以規(guī)定的定時(shí)或規(guī)定的間隔輸入的脈沖信號(hào)，例如是作為時(shí)刻等的基準(zhǔn)的信號(hào)。例如，基準(zhǔn)信號(hào)rfck是gps接收器輸出的基準(zhǔn)信號(hào)(時(shí)刻脈沖)、或網(wǎng)絡(luò)的物理層電路輸出的基準(zhǔn)信號(hào)(時(shí)鐘信號(hào))。

圖2是說(shuō)明相位比較部40的動(dòng)作的時(shí)序圖。如圖2所示，設(shè)基準(zhǔn)信號(hào)rfck的周期為tref。例如在gps的基準(zhǔn)信號(hào)中，tref＝1秒。計(jì)數(shù)器42例如在基準(zhǔn)信號(hào)rfck的上升沿將計(jì)數(shù)值復(fù)位，從該邊沿起在計(jì)測(cè)時(shí)間tmes(計(jì)測(cè)期間)的期間內(nèi)，對(duì)振蕩信號(hào)osck的時(shí)鐘數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)測(cè)時(shí)間tmes是進(jìn)行相位比較的周期，是基準(zhǔn)信號(hào)rfck的n個(gè)周期。即，檢測(cè)在計(jì)測(cè)時(shí)間tmes的期間內(nèi)蓄積的相位誤差。如后所述，n是可設(shè)定為2以上的整數(shù)。在設(shè)計(jì)測(cè)時(shí)間tmes結(jié)束時(shí)的計(jì)數(shù)值為nb的情況下，輸出期望值n×fcw與計(jì)數(shù)值nb的差分(n×fcw-nb)，作為相位誤差數(shù)據(jù)ped。fcw是用于設(shè)定振蕩信號(hào)osck的頻率的頻率設(shè)定數(shù)據(jù)。

另外，這里以計(jì)數(shù)器42從初始值“0”起遞增計(jì)數(shù)的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是不限于此。例如，如后所述，可以構(gòu)成為，設(shè)期望值n×fcw為初始值而進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)，計(jì)測(cè)時(shí)間tmes結(jié)束時(shí)的計(jì)數(shù)值為(n×fcw-nb)。

處理部50進(jìn)行各種數(shù)字信號(hào)處理。具體而言，處理部50對(duì)來(lái)自相位比較部40的相位誤差數(shù)據(jù)ped進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，生成用于控制振蕩信號(hào)osck的頻率的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。例如，處理部50進(jìn)行將計(jì)數(shù)值與期望值n×fcw之差即相位誤差數(shù)據(jù)ped轉(zhuǎn)換為以時(shí)間為單位的相位誤差數(shù)據(jù)的處理、或針對(duì)相位誤差數(shù)據(jù)的環(huán)路濾波處理(數(shù)字濾波處理)。此外，處理部50可以進(jìn)行針對(duì)相位誤差數(shù)據(jù)的偏移調(diào)整處理(基準(zhǔn)信號(hào)rfck和振蕩信號(hào)osck之間的偏移調(diào)整處理)、或針對(duì)環(huán)路濾波處理后的頻率控制數(shù)據(jù)的各種校正處理等。校正處理例如是補(bǔ)償振子的振蕩頻率的溫度依賴(lài)性的處理(溫度補(bǔ)償處理)、或校正用于控制振蕩頻率的可變電容式電容器(變?nèi)荻O管等)的電容特性的處理(電容特性校正處理)。或者，作為校正處理，可以進(jìn)行校正在保持模式(hold-over)時(shí)振蕩器正在自激振蕩的狀態(tài)下的振蕩頻率的隨時(shí)間的變化的處理(老化校正處理)等。處理部50可以由門(mén)陣列等asic電路實(shí)現(xiàn)，也可以由處理器(例如cpu(centralprocessingunit：中央處理器)、dsp(digitalsignalprocessor：數(shù)字信號(hào)處理器)等)和在處理器上工作的程序(程序模塊)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

振蕩信號(hào)生成電路140生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)osck。例如，振蕩信號(hào)生成電路140使用來(lái)自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq和振子，生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)osck。作為一例，振蕩信號(hào)生成電路140使振子按照根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的振蕩頻率進(jìn)行振蕩，生成振蕩信號(hào)osck。

另外，振蕩信號(hào)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(hào)osck的電路。例如也可以將振子(固定振蕩頻率的振蕩源)的振蕩信號(hào)作為參考信號(hào)，以數(shù)字方式生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)osck?；蛘撸袷幮盘?hào)生成電路140可以是不使用振子而生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)osck的電路。例如振蕩信號(hào)生成電路140可以由以下電路構(gòu)成：d/a轉(zhuǎn)換電路，其將頻率控制數(shù)據(jù)dfcq轉(zhuǎn)換為控制電壓；以及壓控振蕩電路(vco)，其按照根據(jù)該控制電壓設(shè)定的振蕩頻率進(jìn)行振蕩?；蛘撸梢杂砂勺冸娙莸腸r振蕩電路構(gòu)成，該可變電容通過(guò)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq，可變地控制電容。該cr振蕩電路按照根據(jù)可變電容的電容設(shè)定的振蕩頻率進(jìn)行振蕩。

由以上的相位比較部40、處理部50、振蕩信號(hào)生成電路140構(gòu)成了pll電路，生成與基準(zhǔn)信號(hào)rfck同步的振蕩信號(hào)osck。即，處理部50通過(guò)pi(proportional-integral：比例積分)控制等，對(duì)相位誤差數(shù)據(jù)ped進(jìn)行負(fù)反饋控制，生成減小相位誤差的(使相位誤差接近零的)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。并且，振蕩信號(hào)生成電路140根據(jù)該頻率控制數(shù)據(jù)dfcq，生成振蕩信號(hào)osck，由此生成與基準(zhǔn)信號(hào)rfck同步的振蕩信號(hào)osck。

另外，在ocxo、tcxo等振蕩器中，要求振蕩信號(hào)的振蕩頻率的高精度化。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(shí)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(shí)分方式收發(fā)數(shù)據(jù)，在分配給各設(shè)備的時(shí)隙之間設(shè)定有保護(hù)時(shí)間。因此，為了實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)耐ㄐ牛枰诟髟O(shè)備中進(jìn)行時(shí)刻同步，要求準(zhǔn)確的絕對(duì)時(shí)刻的計(jì)時(shí)。即，為了提供移動(dòng)電話(huà)、地面數(shù)字廣播等在大范圍區(qū)域內(nèi)通信的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，需要設(shè)置多個(gè)基站，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)刻在這些基站之間發(fā)生偏差時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)耐ㄐ拧Ｒ虼?，?duì)于在基站等中使用的振蕩器，在保持模式期間也要求非常高的頻率穩(wěn)定度。并且，要求這樣的振蕩頻率的高精度化，另一方面，振蕩器所組裝的電路裝置要求小型化、電路的小規(guī)?；?。

因此，本實(shí)施方式的電路裝置500包含：相位比較部40，其進(jìn)行基準(zhǔn)信號(hào)rfck與基于振蕩信號(hào)osck的輸入信號(hào)之間的相位比較；處理部50，其對(duì)基于相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù)，進(jìn)行信號(hào)處理；以及振蕩信號(hào)生成電路140，其生成根據(jù)來(lái)自處理部50的信號(hào)處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq而設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)osck。并且，相位比較部40包含利用輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)動(dòng)作的計(jì)數(shù)器42，進(jìn)行相位比較，對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)rfck的n個(gè)周期(n是可設(shè)定為2以上的整數(shù))中的計(jì)數(shù)器42的計(jì)數(shù)值和計(jì)數(shù)值的期望值n×fcw進(jìn)行整數(shù)比較。

這里，例如圖1中所說(shuō)明那樣，基于振蕩信號(hào)osck的輸入信號(hào)是振蕩信號(hào)osck本身。但是，不限于此，輸入信號(hào)可以是將振蕩信號(hào)osck緩沖后的信號(hào)，也可以是將振蕩信號(hào)osck分頻后的信號(hào)。此外，n是可設(shè)定為2以上的整數(shù)是指無(wú)論n是固定還是可變，都能夠?qū)設(shè)定為2以上的整數(shù)。即，在n是固定的情況下，將n固定地設(shè)定為2以上的任意一個(gè)整數(shù)。在可變地設(shè)定n的情況下，將n可變地設(shè)定為包含2以上的整數(shù)的多個(gè)整數(shù)中的任意一個(gè)。該可設(shè)定的多個(gè)整數(shù)中可以還包含1。n可以從電路裝置500的外部設(shè)定在寄存器部(例如圖7的寄存器部32)中，或者也可以如之后將在圖6等中敘述那樣，由電路裝置500自身設(shè)定?；蛘?，n也可以通過(guò)非易失性存儲(chǔ)器(例如圖7的寄存器部32)所存儲(chǔ)的設(shè)定值或熔絲等設(shè)定。此外，例如在圖1中所說(shuō)明那樣，對(duì)基于相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理是指，處理部50對(duì)來(lái)自相位比較部40的相位誤差數(shù)據(jù)ped進(jìn)行環(huán)路濾波處理而生成頻率控制數(shù)據(jù)(基于相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù))，對(duì)該頻率控制數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理。另外，不限于此，也可以是由相位比較部40將相位誤差數(shù)據(jù)ped轉(zhuǎn)換為頻率控制數(shù)據(jù)(基于相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù))，并由處理部50對(duì)該頻率控制數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理。

根據(jù)本實(shí)施方式，相位比較部40通過(guò)進(jìn)行將計(jì)數(shù)器42的計(jì)數(shù)值和期望值進(jìn)行整數(shù)比較的相位比較，能夠由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成相位比較部40。此外，由于相位比較的結(jié)果為整數(shù)，所以能夠簡(jiǎn)化針對(duì)相位誤差的處理。例如在進(jìn)行將計(jì)數(shù)值和期望值進(jìn)行小數(shù)比較的相位比較的情況下，需要求出相位誤差的整數(shù)部的結(jié)構(gòu)和求出相位誤差的小數(shù)部的結(jié)構(gòu)。求出小數(shù)部的結(jié)構(gòu)例如需要高速模擬的相位比較電路等，引起電路規(guī)模的增大。關(guān)于此點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，能夠?qū)㈦娐沸∫?guī)?；?/p>

但是，在將計(jì)數(shù)值和期望值進(jìn)行整數(shù)比較的情況下，無(wú)法檢測(cè)小數(shù)精度下的相位誤差，所以與將計(jì)數(shù)值和期望值進(jìn)行小數(shù)比較的情況相比，相位誤差的時(shí)間分辨率(可檢測(cè)的最小的相位誤差)會(huì)增大。關(guān)于此點(diǎn)，根據(jù)本實(shí)施方式，相位比較部40將基準(zhǔn)信號(hào)rfck的n個(gè)周期中的計(jì)數(shù)器42的計(jì)數(shù)值和計(jì)數(shù)值的期望值n×fcw進(jìn)行整數(shù)比較。并且，n可設(shè)定為2以上。由此，能夠減小相位誤差的時(shí)間分辨率。

具體而言，相位誤差的時(shí)間分辨率tres通過(guò)下式(1)表示。tout是振蕩信號(hào)osck的周期。圖3是示出計(jì)測(cè)時(shí)間tmes和時(shí)間分辨率tres的關(guān)系的圖。在圖3中示出基準(zhǔn)信號(hào)rfck的周期tref是1秒、振蕩頻率(1/tout)是40mhz的情況下的例子。

根據(jù)上式(1)、圖3可知，通過(guò)將n設(shè)定為2以上來(lái)增大計(jì)測(cè)時(shí)間tmes，能夠減小時(shí)間分辨率tres。即，在本實(shí)施方式中，n可設(shè)定為2以上，由此能夠使振蕩信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)rfck高精度地同步，能夠使振蕩頻率高精度化。

此外，在本實(shí)施方式中，在包含相位比較部40的pll電路的至少鎖定狀態(tài)下，將n設(shè)定為k1(k1是2以上的整數(shù))。

例如，在鎖定狀態(tài)、非鎖定狀態(tài)中的任意一個(gè)狀態(tài)下，均將n設(shè)定為k1。或者，在鎖定狀態(tài)下將n設(shè)定為k1，在非鎖定狀態(tài)下將n設(shè)定為不是k1的整數(shù)(1以上的整數(shù))。

這樣，通過(guò)在鎖定狀態(tài)下將n設(shè)定為2以上的整數(shù)，鎖定狀態(tài)下的相位誤差的時(shí)間分辨率減小，能夠生成與基準(zhǔn)信號(hào)rfck高精度地同步的振蕩信號(hào)。

此外，在本實(shí)施方式中，在pll電路的起動(dòng)時(shí)，將n設(shè)定為k2(k2是1以上且比k1小的整數(shù))。

pll電路的起動(dòng)時(shí)是指，從pll電路開(kāi)始使振蕩信號(hào)osck與基準(zhǔn)信號(hào)rfck同步的動(dòng)作起到振蕩信號(hào)osck與基準(zhǔn)信號(hào)rfck同步為止的期間(所謂的牽引(pull-in)狀態(tài))。例如是在將基準(zhǔn)信號(hào)rfck輸入到相位比較部40的狀態(tài)下pll電路成為了工作狀態(tài)(啟用)時(shí)、或者在pll電路為工作狀態(tài)(啟用)的情況下開(kāi)始了基準(zhǔn)信號(hào)rfck的輸入時(shí)等。

例如之后將在圖6中敘述那樣，可以是，電路裝置500自身控制n，在pll電路的起動(dòng)時(shí)，設(shè)定比鎖定狀態(tài)下的n＝k1小的n＝k2?；蛘?，也可以通過(guò)從電路裝置500的外部控制n，在pll電路的起動(dòng)時(shí)，設(shè)定比鎖定狀態(tài)下的n＝k1小的n＝k2。在該情況下，例如可以由外部裝置在pll電路的起動(dòng)時(shí)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)設(shè)定n＝k2，或者也可以由電路裝置500將鎖定檢測(cè)信號(hào)dtl’輸出到外部裝置，并由外部裝置根據(jù)該鎖定檢測(cè)信號(hào)dtl’在pll電路的起動(dòng)時(shí)設(shè)定n＝k2。

這樣，在pll電路的起動(dòng)時(shí)，通過(guò)設(shè)定比鎖定狀態(tài)下的n＝k1小的n＝k2，計(jì)測(cè)時(shí)間tmes(即相位比較的周期)縮短，能夠縮短從開(kāi)始同步動(dòng)作起到成為鎖定狀態(tài)為止的時(shí)間。即，能夠獲得與之后將在圖5中敘述的所謂變檔(gearshift)相同的效果。

此外，在本實(shí)施方式中，在測(cè)試模式下，將n設(shè)定為k3(k3是1以上且比k1小的整數(shù))。

測(cè)試模式例如是在電路裝置500的出廠(chǎng)前檢查或組裝有電路裝置500的電子設(shè)備等的出廠(chǎng)前檢查等中檢查電路裝置500的動(dòng)作時(shí)設(shè)定的模式。例如從測(cè)試器等外部裝置在寄存器部(例如圖7的寄存器部32)中設(shè)定測(cè)試模式。

例如在設(shè)定了測(cè)試模式的情況下，電路裝置500可以自動(dòng)設(shè)定n＝k3?；蛘?，也可以從測(cè)試器等外部裝置，在寄存器部中設(shè)定n＝k3。k3可以是與k2相同的整數(shù)，也可以是與k2不同的整數(shù)。

這樣，在測(cè)試模式下，通過(guò)設(shè)定比鎖定狀態(tài)下的n＝k1小的n＝k3，能夠縮短從開(kāi)始同步動(dòng)作起到成為鎖定狀態(tài)為止的時(shí)間。由此，能夠縮短電路裝置500或組裝有電路裝置500的電子設(shè)備等的檢查時(shí)間。

此外，在本實(shí)施方式中，也可以是，可變地設(shè)定n。

例如之后將在圖6中敘述那樣，電路裝置500可以自身可變地設(shè)定n。或者，也可以從電路裝置500的外部經(jīng)由寄存器部等可變地設(shè)定n。

通過(guò)可變地設(shè)定n，能夠在鎖定狀態(tài)下將n設(shè)定為2以上的較大的整數(shù)，以實(shí)現(xiàn)振蕩頻率的高精度化。另一方面，在起動(dòng)時(shí)或測(cè)試模式下，能夠?qū)設(shè)定為比鎖定狀態(tài)小的整數(shù)，以縮短牽引時(shí)間。

此外，在本實(shí)施方式中，在將n設(shè)定為了k4(k4是1以上且比k1小的整數(shù))的情況下的計(jì)數(shù)值與期望值n×fcw之差成為了規(guī)定值以下時(shí)，相位比較部40將n設(shè)定為比k4大的k5(k5是2以上且k1以下的整數(shù))。

由此，在相位誤差成為了規(guī)定值以下的情況下，將n設(shè)定為更大的整數(shù)。由此，在最先設(shè)定的n處成為了鎖定狀態(tài)(或者相當(dāng)于鎖定狀態(tài)的狀態(tài))的情況下設(shè)定為下一個(gè)更大的n，并在該n處成為了鎖定狀態(tài)的情況下進(jìn)一步設(shè)定為下一個(gè)更大的n。然后，能夠反復(fù)該過(guò)程至達(dá)到最終的n的鎖定狀態(tài)。

此外，在本實(shí)施方式中，針對(duì)相位比較的結(jié)果的增益調(diào)整的系數(shù)是根據(jù)n而設(shè)定的。

增益調(diào)整的系數(shù)是取決于與相位比較的結(jié)果相乘的n的系數(shù)。例如在圖6中，相位誤差轉(zhuǎn)換部51對(duì)相位誤差數(shù)據(jù)ped所乘的轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe相當(dāng)于增益調(diào)整的系數(shù)。該轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe是將計(jì)數(shù)值中的相位誤差轉(zhuǎn)換為每1秒的相位時(shí)間差的系數(shù)。

根據(jù)本實(shí)施方式，在可變地設(shè)定n的情況下，根據(jù)該n，設(shè)定增益調(diào)整的系數(shù)。由此，能夠設(shè)取決于與相位比較的結(jié)果相乘的n的系數(shù)為適當(dāng)?shù)南禂?shù)，進(jìn)行針對(duì)相位比較結(jié)果的運(yùn)算。

此外，在本實(shí)施方式中，相位比較部40根據(jù)n，使頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw進(jìn)行比特移位來(lái)求出期望值n×fcw，進(jìn)行所求出的期望值n×fcw與計(jì)數(shù)值的比較，作為相位比較。詳細(xì)情況利用圖6進(jìn)行后述。

由此，通過(guò)根據(jù)n，使頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw進(jìn)行比特移位，將n與頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw相乘，得到計(jì)數(shù)值的期望值n×fcw。并且，通過(guò)進(jìn)行該期望值n×fcw和計(jì)數(shù)值的比較，能夠進(jìn)行基準(zhǔn)信號(hào)rfck的n個(gè)周期中的相位比較。此外，通過(guò)利用比特移位進(jìn)行相乘，與使用乘法器的情況相比，能夠進(jìn)一步將電路小規(guī)?；＠缤ㄟ^(guò)設(shè)n為2的乘方，能夠?qū)崿F(xiàn)利用比特移位的相乘。

此外，在本實(shí)施方式中，計(jì)數(shù)器42設(shè)通過(guò)比特移位求出的期望值n×fcw為初始值，在基準(zhǔn)信號(hào)rfck的n個(gè)周期(計(jì)測(cè)時(shí)間tmes)中通過(guò)輸入信號(hào)進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)，并輸出通過(guò)遞減計(jì)數(shù)獲得的計(jì)數(shù)值，作為相位比較的結(jié)果。

由此，將通過(guò)比特移位獲得的期望值n×fcw設(shè)定為計(jì)數(shù)值的初始值。并且，通過(guò)從該初始值n×fcw起進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)，能夠獲得計(jì)測(cè)時(shí)間tmes后的計(jì)數(shù)值，作為相位比較的結(jié)果。由此，無(wú)需設(shè)置從期望值n×fcw中減去計(jì)數(shù)值的減法器等，能夠簡(jiǎn)化相位比較部40的電路結(jié)構(gòu)。

此外，在本實(shí)施方式中，處理部50進(jìn)行如下處理作為信號(hào)處理(數(shù)字信號(hào)處理)：溫度補(bǔ)償處理、老化校正處理、和與用于生成振蕩信號(hào)osck的振子連接的可變電容式電容器的電容特性的校正處理中的至少一個(gè)；以及針對(duì)作為相位比較結(jié)果的相位誤差數(shù)據(jù)ped的數(shù)字濾波處理(環(huán)路濾波處理)。另外，溫度補(bǔ)償處理、老化校正處理、電容特性校正處理的詳細(xì)情況在后面進(jìn)行敘述。

這樣，通過(guò)由處理部50進(jìn)行針對(duì)相位誤差數(shù)據(jù)ped的數(shù)字濾波處理，能夠由處理部50根據(jù)相位誤差數(shù)據(jù)ped來(lái)生成頻率控制數(shù)據(jù)。該頻率控制數(shù)據(jù)的生成的詳細(xì)情況利用圖4等進(jìn)行后述。此外，處理部50與該數(shù)字濾波處理一起，按照時(shí)分方式執(zhí)行溫度補(bǔ)償處理、老化校正處理、電容特性校正處理等。例如，通過(guò)如利用圖14進(jìn)行后述的dsp來(lái)執(zhí)行記述有各處理的內(nèi)容的程序，由此能夠共用一體的硬件來(lái)執(zhí)行多個(gè)處理。由此，與由單獨(dú)的硬件構(gòu)成各處理的情況相比，能夠使處理部50的電路小規(guī)?；?。

此外，如利用圖7后述地那樣，電路裝置500可以包含數(shù)字接口部30。振蕩信號(hào)生成電路140在第1模式(內(nèi)部pll模式)下，利用基于相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq來(lái)生成振蕩信號(hào)osck，在第2模式(外部pll模式)下，利用基于經(jīng)由數(shù)字接口部30而輸入的外部生成頻率控制數(shù)據(jù)(圖7的dfce)的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq來(lái)生成振蕩信號(hào)osck。

由此，例如能夠根據(jù)用戶(hù)期望的使用方法來(lái)選擇模式，對(duì)基于內(nèi)部pll的振蕩頻率控制和基于外部pll的振蕩頻率控制進(jìn)行切換。例如小型基站等的想要廉價(jià)地獲得同步時(shí)鐘的用戶(hù)通過(guò)在第1模式下使用電路裝置500，能夠以低成本獲得同步時(shí)鐘。另一方面，對(duì)同步時(shí)鐘的生成方法等具有技術(shù)訣竅(know-how)的用戶(hù)通過(guò)組裝外部pll并在第1模式下使用電路裝置500，能夠靈活運(yùn)用技術(shù)訣竅。

2.電路裝置的第1詳細(xì)結(jié)構(gòu)

圖4是本實(shí)施方式的電路裝置500的第1詳細(xì)結(jié)構(gòu)例、相位比較部40的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例、處理部50的第1詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。電路裝置500包含相位比較部40、處理部50、抖動(dòng)(dither)處理部160、振蕩信號(hào)生成電路140。相位比較部40包含同步電路41和計(jì)數(shù)器42。處理部50包含相位誤差轉(zhuǎn)換部51、加法部53、環(huán)路濾波器55、頻率控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部57、校正處理部59。

同步電路41是使基準(zhǔn)信號(hào)rfck與振蕩信號(hào)osck同步的電路。具體而言，同步電路41由利用振蕩信號(hào)osck取入基準(zhǔn)信號(hào)rfc的觸發(fā)電路等構(gòu)成。即，同步電路41通過(guò)觸發(fā)電路在振蕩信號(hào)osck的邊沿取入基準(zhǔn)信號(hào)rfck的邏輯電平，與振蕩信號(hào)osck的邊沿同步地輸出邏輯電平發(fā)生變化的時(shí)鐘信號(hào)ckr(或脈沖信號(hào))。

計(jì)數(shù)器42在時(shí)鐘信號(hào)ckr的上升沿(或下降沿)將計(jì)數(shù)值置位到期望值n×fcw，從該期望值n×fcw起對(duì)振蕩信號(hào)osck的時(shí)鐘數(shù)進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)。并且，輸出時(shí)鐘信號(hào)ckr的n個(gè)周期后的上升沿(或下降沿)處的計(jì)數(shù)值，作為相位誤差數(shù)據(jù)ped。這里，fcw是頻率設(shè)定數(shù)據(jù)，例如是從圖7的寄存器部32等輸入的。例如從外部裝置經(jīng)由數(shù)字接口部30將頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw寫(xiě)入到寄存器部32中?；蛘?，可以將存儲(chǔ)部34所存儲(chǔ)的頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw讀出到寄存器部32中。

相位誤差轉(zhuǎn)換部51將基準(zhǔn)信號(hào)rfck的n個(gè)周期中的計(jì)數(shù)值與期望值n×fcw之差即相位誤差數(shù)據(jù)ped轉(zhuǎn)換為1秒期間內(nèi)的基準(zhǔn)信號(hào)rfck和振蕩信號(hào)osck的相位的時(shí)間差，并輸出轉(zhuǎn)換后的相位誤差數(shù)據(jù)qpe。具體而言，進(jìn)行下式(2)、(3)所示的運(yùn)算。這里，kpe是轉(zhuǎn)換系數(shù)，fref是基準(zhǔn)信號(hào)rfck的頻率，fout是振蕩信號(hào)osck的頻率。

qpe＝kpe×ped···(2)

加法部53進(jìn)行對(duì)相位誤差數(shù)據(jù)qpe加上偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc的處理，并輸出相加處理后(偏移調(diào)整后)的相位誤差數(shù)據(jù)qpef。偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc是用于對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)rfck和振蕩信號(hào)osck的相位差進(jìn)行偏移調(diào)整的數(shù)據(jù)。由于進(jìn)行負(fù)反饋控制使得偏移調(diào)整后的相位誤差為零，所以在鎖定狀態(tài)下，對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)rfck和振蕩信號(hào)osck之間賦予相當(dāng)于偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc的相位誤差。偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc例如是從圖7的寄存器部32等輸入的。另外，偏移調(diào)整功能可以選擇啟用和禁用，在將偏移調(diào)整功能設(shè)定為禁用的情況下，加法部53輸出相位誤差數(shù)據(jù)qpe，作為相位誤差數(shù)據(jù)qpef。

環(huán)路濾波器55對(duì)偏移調(diào)整后的相位誤差數(shù)據(jù)qpef進(jìn)行數(shù)字濾波處理，并輸出其結(jié)果作為輸出數(shù)據(jù)qlf。數(shù)字濾波處理例如具有低通特性或帶通特性。例如環(huán)路濾波器55進(jìn)行將對(duì)相位誤差數(shù)據(jù)qpef乘以系數(shù)的比例處理、和對(duì)相位誤差數(shù)據(jù)qpef進(jìn)行積分的積分處理組合而得的處理。另外，環(huán)路濾波器55進(jìn)行的處理不限于此，只要是運(yùn)算使得相位誤差數(shù)據(jù)qpef接近零的輸出數(shù)據(jù)qlf的(即收斂到pll電路鎖定時(shí)的輸出數(shù)據(jù)qlf的)處理即可。

頻率控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部57將環(huán)路濾波器55的輸出數(shù)據(jù)qlf轉(zhuǎn)換為頻率控制數(shù)據(jù)qdf。具體而言，進(jìn)行下式(4)、(5)所示的運(yùn)算。這里，kdco是轉(zhuǎn)換系數(shù)。216-1是輸入到振蕩信號(hào)生成電路140的頻率控制數(shù)據(jù)ditq的值的范圍(即ditq是16比特的數(shù)據(jù))。fmax是振蕩信號(hào)osck的頻率變化范圍的上限頻率，fmin是振蕩信號(hào)osck的頻率變化范圍的下限頻率。例如，將頻率控制數(shù)據(jù)ditq的最大值216-1輸入到振蕩信號(hào)生成電路140的情況下的振蕩信號(hào)osck的頻率是fmax，將頻率控制數(shù)據(jù)ditq的最小值0輸入到振蕩信號(hào)生成電路140的情況下的振蕩信號(hào)osck的頻率是fmin。另外，不限于此，例如也可以設(shè)置裕量，與頻率控制數(shù)據(jù)ditq的值的范圍對(duì)應(yīng)的實(shí)際的振蕩頻率的變化范圍相比，將fmax、fmin設(shè)定到外側(cè)。例如，可以測(cè)量振子等的個(gè)體偏差等，并根據(jù)個(gè)體偏差等來(lái)設(shè)定fmax、fmin。另外，雖然這里設(shè)頻率控制數(shù)據(jù)ditq為16比特，但頻率控制數(shù)據(jù)ditq不限于16比特。

qdf＝kdco×qlf···(4)

校正處理部59對(duì)頻率控制數(shù)據(jù)qdf進(jìn)行各種校正處理，輸出校正處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。如上所述，校正處理例如是溫度補(bǔ)償處理、電容特性校正處理等。此外，也可以在保持模式時(shí)由校正處理部59進(jìn)行老化校正處理，生成頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。

另外，處理部50的各部件可以由單獨(dú)的硬件構(gòu)成，也可以作為在處理器上工作的程序而構(gòu)成。在作為程序而構(gòu)成的情況下，例如處理部50的各部件構(gòu)成為與其對(duì)應(yīng)的程序模塊。程序可以是在rom等中存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)的程序，也可以是作為輸出相當(dāng)于程序的數(shù)據(jù)的門(mén)陣列等硬件而實(shí)現(xiàn)的程序。

抖動(dòng)處理部160對(duì)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq進(jìn)行抖動(dòng)處理，輸出抖動(dòng)處理后的頻率控制數(shù)據(jù)ditq。振蕩信號(hào)生成電路140生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)ditq設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號(hào)osck。例如處理部50使用32比特的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。抖動(dòng)處理部160將作為32比特的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq轉(zhuǎn)換為作為16比特的整數(shù)數(shù)據(jù)的頻率控制數(shù)據(jù)ditq，并進(jìn)行該轉(zhuǎn)換時(shí)的抖動(dòng)處理。例如抖動(dòng)處理是在尾數(shù)的四舍五入處理中使量化誤差減少或隨機(jī)化的處理。

3.電路裝置的第2詳細(xì)結(jié)構(gòu)

圖5是本實(shí)施方式的電路裝置500的第2詳細(xì)結(jié)構(gòu)例、環(huán)路濾波器55的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。另外，在圖5中，省略了校正處理部59、抖動(dòng)處理部160、振蕩信號(hào)生成電路140。

電路裝置500包含相位比較部40、處理部50、鎖定檢測(cè)部70(鎖定檢測(cè)電路)、選擇器75。此外，在圖5中，環(huán)路濾波器55包含乘法部sg1、sg2、加法部sad1、sad2、寄存器srg。

鎖定檢測(cè)部70根據(jù)相位誤差數(shù)據(jù)ped，檢測(cè)pll電路是否是鎖定狀態(tài)，在不是鎖定狀態(tài)的情況下，設(shè)鎖定檢測(cè)信號(hào)dtl為無(wú)效(第1邏輯電平、例如低電平)，在是鎖定狀態(tài)的情況下，設(shè)鎖定檢測(cè)信號(hào)dtl為有效(第2邏輯電平、例如高電平)。例如，在相位誤差數(shù)據(jù)ped處于規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，鎖定檢測(cè)部70判定為是鎖定狀態(tài)。例如，在鎖定狀態(tài)下相位誤差數(shù)據(jù)ped為“0”時(shí)，在－1≤ped≤+1的情況下，判定為是鎖定狀態(tài)。鎖定檢測(cè)部70例如由邏輯電路構(gòu)成。另外，鎖定檢測(cè)部70可以包含在處理部50中。

選擇器75根據(jù)鎖定檢測(cè)信號(hào)dtl，選擇環(huán)路濾波器55的比例處理的系數(shù)。具體而言，選擇器75在鎖定檢測(cè)信號(hào)dtl為無(wú)效的情況下選擇系數(shù)ga1，在鎖定檢測(cè)信號(hào)dtl為有效的情況下選擇系數(shù)ga2。選擇器75輸出所選擇的系數(shù)，作為系數(shù)ga。下式(6)表示系數(shù)ga2。系數(shù)ga1是滿(mǎn)足在下式(7)中示出的范圍的系數(shù)。fc是環(huán)路濾波器55的截止頻率。系數(shù)ga1、ga2例如是從圖7的寄存器部32等輸入的。

ga2≤ga1≤1···(7)

環(huán)路濾波器55的乘法部sg1將相位誤差數(shù)據(jù)qpef與比例處理的系數(shù)ga進(jìn)行乘法處理，并將其結(jié)果作為輸出數(shù)據(jù)gq1而輸出。

乘法部sg2將相位誤差數(shù)據(jù)qpef與積分處理的系數(shù)grh進(jìn)行乘法處理，并將其結(jié)果作為輸出數(shù)據(jù)gq2而輸出。系數(shù)grh是滿(mǎn)足在下式(8)中示出的范圍的系數(shù)。系數(shù)grh例如是從圖7的寄存器部32等輸入的。

加法部sad1、寄存器srg構(gòu)成積分器。即，加法部sad1進(jìn)行對(duì)輸出數(shù)據(jù)gq2加上寄存器srg的輸出數(shù)據(jù)rtq的處理，并輸出其結(jié)果，作為輸出數(shù)據(jù)adq。寄存器srg保存輸出數(shù)據(jù)adq，并輸出所保存的數(shù)據(jù)，作為輸出數(shù)據(jù)rtq。

加法部sad2對(duì)作為比例處理的結(jié)果的輸出數(shù)據(jù)gq1和作為積分處理的結(jié)果的輸出數(shù)據(jù)rtq進(jìn)行相加處理，并輸出其結(jié)果，作為輸出數(shù)據(jù)qlf。環(huán)路濾波器55的傳遞函數(shù)h(z)如下式(9)那樣。

在上述非鎖定狀態(tài)下選擇的比例處理的系數(shù)ga1被用于在非鎖定狀態(tài)下縮短到鎖定狀態(tài)為止的收斂時(shí)間的功能(以下，稱(chēng)作變檔)。即，如上式(7)所示，在非鎖定狀態(tài)下，按照鎖定狀態(tài)下的系數(shù)ga2以上的系數(shù)ga1，進(jìn)行比例處理。由此，相比鎖定狀態(tài)，更強(qiáng)地起到要使相位誤差收斂的效果(針對(duì)相位誤差的負(fù)反饋)，與不使用變檔的情況相比，可縮短到鎖定狀態(tài)為止的收斂時(shí)間。

4.計(jì)數(shù)器的變形例

圖6是計(jì)數(shù)器42的變形結(jié)構(gòu)例。計(jì)數(shù)器42包含移位器44、遞減計(jì)數(shù)器45、相位誤差寄存器46、誤差判定電路48。

在該變形結(jié)構(gòu)例中，通過(guò)可變地控制計(jì)測(cè)時(shí)間tmes，實(shí)現(xiàn)與變檔相同的功能。在采用了該變形結(jié)構(gòu)例的情況下，可以省略圖5的與變檔相關(guān)的結(jié)構(gòu)(鎖定檢測(cè)部70、選擇器75)。

移位器44以與移位量控制信號(hào)csf對(duì)應(yīng)的移位量使頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw進(jìn)行比特移位。具體而言，能夠?qū)⒂?jì)測(cè)時(shí)間tmes＝n×tref的n設(shè)定為2j(j是0以上的整數(shù))，該j相當(dāng)于移位量。移位器44使頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw向msb側(cè)移位j比特，并輸出其結(jié)果，作為期望值sfcw(＝n×fcw)。移位器44在時(shí)鐘信號(hào)ckr的上升沿(或下降沿)，更新期望值sfcw。

遞減計(jì)數(shù)器45在時(shí)鐘信號(hào)ckr的上升沿(或下降沿)，將計(jì)數(shù)值初始化為期望值sfcw。而且，遞減計(jì)數(shù)器45在計(jì)測(cè)時(shí)間tmes的期間內(nèi)，通過(guò)振蕩信號(hào)osck進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)，直至?xí)r鐘信號(hào)ckr的上升沿(或下降沿)為止，并輸出該計(jì)數(shù)值qdc。

相位誤差寄存器46在計(jì)測(cè)時(shí)間tmes結(jié)束時(shí)的時(shí)鐘信號(hào)ckr的上升沿(或下降沿)取入遞減計(jì)數(shù)器45的計(jì)數(shù)值qdc，并輸出該取入的計(jì)數(shù)值，作為相位誤差數(shù)據(jù)ped。

誤差判定電路48判定相位誤差數(shù)據(jù)ped的絕對(duì)值是否為閾值thr以下，并根據(jù)其判定結(jié)果，輸出移位量控制信號(hào)csf。具體而言，在相位誤差數(shù)據(jù)ped的絕對(duì)值為閾值thr以下的情況下，誤差判定電路48將移位量(比特?cái)?shù)j)增大1級(jí)。例如j＝0、1、2、……jmax，每次增加1個(gè)。jmax是移位量的最大值，是鎖定狀態(tài)下的移位量(即在鎖定狀態(tài)下n＝2jmax)。另外，j的初始值可以是1以上的整數(shù)。此外，j可以每次增加2以上的整數(shù)。閾值thr例如是從圖7的寄存器部32等輸入的。

此外，誤差判定電路48根據(jù)上述判定結(jié)果，將轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe的控制信號(hào)ckpe輸出到相位誤差轉(zhuǎn)換部51。具體而言，如上式(3)那樣，轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe取決于n。誤差判定電路48輸出控制信號(hào)ckpe，該控制信號(hào)ckpe與作為移位量的j聯(lián)動(dòng)地，指定n＝2j的情況下的轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe。例如也可以將與j的各值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換系數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)到圖7的寄存器部32等中，相位誤差轉(zhuǎn)換部51根據(jù)控制信號(hào)ckpe，選擇轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe?；蛘撸部梢詫⒆鳛榛鶞?zhǔn)的移位量(例如j＝0)時(shí)的轉(zhuǎn)換系數(shù)存儲(chǔ)到圖7的寄存器部32等中，相位誤差轉(zhuǎn)換部51對(duì)從寄存器部32等讀出的轉(zhuǎn)換系數(shù)進(jìn)行與控制信號(hào)ckpe相應(yīng)的運(yùn)算，求出轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe。

此外，誤差判定電路48根據(jù)在j＝j(luò)max時(shí)相位誤差數(shù)據(jù)ped的絕對(duì)值是否成為閾值thr以下的判定結(jié)果，輸出鎖定檢測(cè)信號(hào)dtl’。即，在相位誤差數(shù)據(jù)ped的絕對(duì)值成為閾值thr以下的情況下，使鎖定檢測(cè)信號(hào)dtl’有效。

5.電路裝置的第3詳細(xì)結(jié)構(gòu)

圖7是本實(shí)施方式的電路裝置500的第3詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。

電路裝置500包含溫度傳感器10、a/d轉(zhuǎn)換部20(a/d轉(zhuǎn)換電路)、數(shù)字接口部30(數(shù)字接口電路)、寄存器部32(寄存器電路)、存儲(chǔ)部34(存儲(chǔ)器)、相位比較部40、處理部50、鎖定檢測(cè)部70、基準(zhǔn)信號(hào)檢測(cè)電路47、振蕩信號(hào)生成電路140。

溫度傳感器10輸出溫度檢測(cè)電壓vtd。具體而言，輸出根據(jù)環(huán)境(電路裝置500)的溫度而發(fā)生變化的溫度依賴(lài)電壓，作為溫度檢測(cè)電壓vtd。例如溫度傳感器10能夠通過(guò)二極管或雙極晶體管等構(gòu)成。并且，二極管或雙極晶體管等所包含的pn結(jié)的正向電壓相當(dāng)于溫度檢測(cè)電壓vtd。

a/d轉(zhuǎn)換部20進(jìn)行來(lái)自溫度傳感器10的溫度檢測(cè)電壓vtd的a/d轉(zhuǎn)換，輸出溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd。例如輸出與溫度檢測(cè)電壓vtd的a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd(a/d結(jié)果數(shù)據(jù))。作為a/d轉(zhuǎn)換部20的a/d轉(zhuǎn)換方式，例如可采用逐次比較方式、或與逐次比較方式類(lèi)似的方式等。另外，a/d轉(zhuǎn)換方式不限于這種方式，可采用各種方式(計(jì)數(shù)型、并聯(lián)比較型或串并聯(lián)型等)。

振子xtal設(shè)置于電路裝置500的外部，例如是at切類(lèi)型、或sc切類(lèi)型等厚度剪切振動(dòng)類(lèi)型的石英振子等，或者彎曲振動(dòng)類(lèi)型等的壓電振子。振子xtal也可以是諧振器(機(jī)電式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(jī)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(dǎo)體材料等。作為振子xtal的激勵(lì)手段，既可以使用基于壓電效應(yīng)的手段，也可以使用基于庫(kù)侖力的靜電驅(qū)動(dòng)。

振蕩信號(hào)生成電路140包含d/a轉(zhuǎn)換部80和振蕩電路150。d/a轉(zhuǎn)換部80進(jìn)行來(lái)自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq的d/a轉(zhuǎn)換。作為d/a轉(zhuǎn)換部80的d/a轉(zhuǎn)換方式，例如可采用電阻串型(電阻分割型)。但是，d/a轉(zhuǎn)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(diào)制型等各種方式。此外，d/a轉(zhuǎn)換部80除了d/a轉(zhuǎn)換器以外，還可以包含其控制電路、調(diào)制電路(者pwm調(diào)制等)或?yàn)V波電路等。振蕩電路150使用d/a轉(zhuǎn)換部80的輸出電壓vq和振子xtal，生成振蕩信號(hào)osck。振蕩電路150通過(guò)使振子xtal(壓電振子、諧振器等)振蕩而生成振蕩信號(hào)osck。具體而言，振蕩電路150使振子xtal以將d/a轉(zhuǎn)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(jìn)行振蕩。例如，在振蕩電路150是利用壓控對(duì)振子xtal的振蕩進(jìn)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?nèi)荻O管等)。

基準(zhǔn)信號(hào)檢測(cè)電路47檢測(cè)基準(zhǔn)信號(hào)rfck是否消失或成為了異常，并根據(jù)其檢測(cè)結(jié)果，輸出基準(zhǔn)信號(hào)檢測(cè)信號(hào)syncclk。在檢測(cè)到基準(zhǔn)信號(hào)rfck存在或正常的情況下，檢測(cè)信號(hào)syncclk成為有效(第2邏輯電平)。在檢測(cè)到基準(zhǔn)信號(hào)rfck消失或成為了異常的情況下，檢測(cè)信號(hào)syncclk成為無(wú)效(第1邏輯電平)。例如，基準(zhǔn)信號(hào)檢測(cè)電路47監(jiān)視基準(zhǔn)信號(hào)rfck的脈沖(或頻率)，檢測(cè)基準(zhǔn)信號(hào)rfck是否消失或成為了異常。例如，通過(guò)計(jì)數(shù)器等測(cè)量基準(zhǔn)信號(hào)rfck的脈沖間隔，在根據(jù)該計(jì)數(shù)值判斷為沒(méi)有在規(guī)定期間內(nèi)輸入脈沖的情況下，判定為基準(zhǔn)信號(hào)rfck消失或成為了異常?；蛘?，在根據(jù)計(jì)數(shù)值判斷為脈沖的輸入間隔為規(guī)定范圍外的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定期間的情況下，判定為基準(zhǔn)信號(hào)rfck消失或成為了異常。

存儲(chǔ)部34存儲(chǔ)電路裝置500的各種處理和動(dòng)作所需的各種信息。該存儲(chǔ)部34例如能夠通過(guò)非易失性存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)器等?；蛘咦鳛閑eprom，可以使用浮柵型等其他類(lèi)型的存儲(chǔ)器。另外，存儲(chǔ)部34只要是即使不供給電源也能夠保存并存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)器即可，例如也能夠通過(guò)熔絲電路等來(lái)實(shí)現(xiàn)。

寄存器部32是由狀態(tài)寄存器、指令寄存器、數(shù)據(jù)寄存器等多個(gè)寄存器構(gòu)成的電路。電路裝置500的外部裝置(例如cpu或mpu等處理器等)經(jīng)由數(shù)字接口部30訪(fǎng)問(wèn)寄存器部32的各個(gè)寄存器。而且外部裝置能夠使用寄存器部32的寄存器來(lái)確認(rèn)電路裝置500的狀態(tài)、對(duì)電路裝置500發(fā)出指令、對(duì)電路裝置500傳送數(shù)據(jù)、并且從電路裝置500讀出數(shù)據(jù)等。此外，在寄存器部32中存儲(chǔ)有從存儲(chǔ)部34讀出的信息。例如上述轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe、kdco、偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc、或系數(shù)ga1、ga2、grh等參數(shù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部34中。這些參數(shù)在例如電路裝置500的起動(dòng)時(shí)等被讀出(被初始加載)到寄存器部32中。并且，處理部50參照寄存器部32來(lái)執(zhí)行使用了上述參數(shù)的處理。

處理部50具有內(nèi)部pll處理部83、保持模式處理部52、卡爾曼濾波部54、老化校正部56(老化校正處理的電路或程序模塊)、溫度補(bǔ)償部58。另外，卡爾曼濾波部54、老化校正部56、溫度補(bǔ)償部58對(duì)應(yīng)于圖4的校正處理部59。內(nèi)部pll處理部83對(duì)應(yīng)于利用圖4等進(jìn)行了說(shuō)明的相位誤差轉(zhuǎn)換部51、加法部53、環(huán)路濾波器55、頻率控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部57。下面，將內(nèi)部pll處理部83進(jìn)行的處理稱(chēng)作內(nèi)部pll處理。保持模式處理部52進(jìn)行與保持模式相關(guān)的各種處理?？柭鼮V波部54進(jìn)行估計(jì)與頻率控制數(shù)據(jù)的觀(guān)測(cè)值對(duì)應(yīng)的真值的處理。老化校正部56進(jìn)行用于在保持模式時(shí)補(bǔ)償由老化引起的頻率變動(dòng)的老化校正。溫度補(bǔ)償部58根據(jù)來(lái)自a/d轉(zhuǎn)換部20的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd，進(jìn)行振蕩頻率的溫度補(bǔ)償處理。

數(shù)字接口部30是用于在電路裝置500與外部裝置(例如微型計(jì)算機(jī)、控制器等)之間輸入輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的接口。例如能夠通過(guò)使用了串行時(shí)鐘線(xiàn)和串行數(shù)據(jù)線(xiàn)的同步式的串行通信方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體而言，能夠通過(guò)i2c(inter-integratedcircuit：內(nèi)部集成電路)方式、3線(xiàn)或者4線(xiàn)的spi(serialperipheralinterface：串行外設(shè)接口)方式等實(shí)現(xiàn)。i2c方式是通過(guò)串行時(shí)鐘線(xiàn)scl、和雙向的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)sda這2根信號(hào)線(xiàn)來(lái)進(jìn)行通信的同步式的串行通信方式。spi方式是通過(guò)串行時(shí)鐘線(xiàn)sck和單向的2根串行數(shù)據(jù)線(xiàn)sdi、sdo進(jìn)行通信的同步式的串行通信方式。數(shù)字接口部30由實(shí)現(xiàn)這些通信方式的輸入輸出緩沖電路和控制電路等構(gòu)成。

基準(zhǔn)信號(hào)rfck經(jīng)由電路裝置500的連接端子(焊盤(pán))輸入到電路裝置500。對(duì)外部pll電路是否處于鎖定狀態(tài)進(jìn)行通知的信號(hào)plock經(jīng)由電路裝置500的連接端子(焊盤(pán))輸入到電路裝置500。另外，信號(hào)plock也可以經(jīng)由數(shù)字接口部30輸入到電路裝置500。例如信號(hào)plock在不是鎖定狀態(tài)的情況下成為無(wú)效，在是鎖定狀態(tài)的情況下成為有效。

在本實(shí)施方式中，例如，通過(guò)由外部裝置經(jīng)由數(shù)字接口部30將模式設(shè)定信息寫(xiě)入到寄存器部32中，設(shè)定內(nèi)部pll模式(第1模式)和外部pll模式(第2模式)中的任意一個(gè)。

在內(nèi)部pll模式下，處理部50根據(jù)來(lái)自相位比較部40的相位誤差數(shù)據(jù)ped，進(jìn)行內(nèi)部pll處理，生成頻率控制數(shù)據(jù)(圖4的qdf)。而且，處理部50對(duì)頻率控制數(shù)據(jù)qdf進(jìn)行例如溫度補(bǔ)償處理等信號(hào)處理，并將信號(hào)處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq輸出到振蕩信號(hào)生成電路140。振蕩信號(hào)生成電路140使用頻率控制數(shù)據(jù)dfcq和振子xtal，生成振蕩信號(hào)osck，并輸出到相位比較部40。由此，形成了由相位比較部40、振蕩信號(hào)生成電路140等構(gòu)成的pll電路(內(nèi)部pll電路)的環(huán)路。

在外部pll模式下，來(lái)自外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部的頻率控制數(shù)據(jù)dfce(外部生成頻率控制數(shù)據(jù))經(jīng)由數(shù)字接口部30輸入到處理部50。而且，處理部50對(duì)頻率控制數(shù)據(jù)dfce進(jìn)行例如溫度補(bǔ)償處理等信號(hào)處理，并將信號(hào)處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq輸出到振蕩信號(hào)生成電路140。振蕩信號(hào)生成電路140使用頻率控制數(shù)據(jù)dfcq和振子xtal，生成振蕩信號(hào)osck，并輸出到外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部。由此，形成了由外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部、振蕩信號(hào)生成電路140等構(gòu)成的pll電路(外部pll電路)的環(huán)路。

另外，外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部將基準(zhǔn)信號(hào)rfck與基于振蕩信號(hào)osck的輸入信號(hào)進(jìn)行比較，生成頻率控制數(shù)據(jù)dfce。例如外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部可以包含：比較運(yùn)算部，其進(jìn)行振蕩信號(hào)osck和基準(zhǔn)信號(hào)rfck的比較運(yùn)算；以及數(shù)字濾波部，其進(jìn)行相位誤差數(shù)據(jù)的平滑化處理?；蛘?，可以包含模擬電路的相位比較器、模擬電路的濾波部(環(huán)路濾波器)和a/d轉(zhuǎn)換器。

6.處理部的第2詳細(xì)結(jié)構(gòu)

圖8是處理部50的第2詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。處理部50包含攝氏轉(zhuǎn)換部81、低通濾波部82、溫度補(bǔ)償部58、內(nèi)部pll處理部83、卡爾曼濾波部54、老化校正部56、電容特性校正部89、加法部84、85、86、選擇器87。另外，卡爾曼濾波部54、老化校正部56、溫度補(bǔ)償部58、電容特性校正部89對(duì)應(yīng)于圖4的校正處理部59。

攝氏轉(zhuǎn)換部81將溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd轉(zhuǎn)換為表示攝氏溫度的(廣義而言對(duì)應(yīng)于攝氏溫度的)溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd’。例如將相對(duì)于攝氏溫度為非線(xiàn)性的特性的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd轉(zhuǎn)換為相對(duì)于攝氏溫度為線(xiàn)性的特性的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd’。

低通濾波部82進(jìn)行使溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd’的時(shí)間變化平滑化的數(shù)字濾波處理，并輸出數(shù)字濾波處理后的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd”。

溫度補(bǔ)償部58根據(jù)溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd”，進(jìn)行溫度補(bǔ)償處理，生成用于使振蕩頻率相對(duì)于溫度變動(dòng)保持為恒定的溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode(溫度補(bǔ)償碼)。具體而言，將下式(10)的多項(xiàng)式(近似函數(shù))的系數(shù)a0～a5的信息存儲(chǔ)到圖7的存儲(chǔ)部34中。x相當(dāng)于溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd”。溫度補(bǔ)償部58從存儲(chǔ)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(cè)數(shù)據(jù)dtd”(＝x)，進(jìn)行下式(10)的運(yùn)算處理，生成溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode。

tcode＝a5·x⁵+a4·x⁴+a3·x³+a2·x²+a1·x+a0···(10)

加法部84進(jìn)行對(duì)在外部pll模式下從外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部輸入的頻率控制數(shù)據(jù)dfce加上溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode的處理，并輸出其結(jié)果，作為頻率控制數(shù)據(jù)dfce’。另外，可以直接輸出頻率控制數(shù)據(jù)dfce，作為頻率控制數(shù)據(jù)dfce’。

內(nèi)部pll處理部83根據(jù)在內(nèi)部pll模式下從相位比較部40輸入的相位誤差數(shù)據(jù)ped，進(jìn)行內(nèi)部pll處理，輸出頻率控制數(shù)據(jù)qdf。

加法部85進(jìn)行對(duì)頻率控制數(shù)據(jù)qdf加上溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode的處理，并輸出其結(jié)果，作為頻率控制數(shù)據(jù)qdf’。另外，可以直接輸出頻率控制數(shù)據(jù)qdf，作為頻率控制數(shù)據(jù)qdf’。

卡爾曼濾波部54在檢測(cè)到由基準(zhǔn)信號(hào)rfck的消失或異常引起的保持模式之前的期間(通常動(dòng)作期間)內(nèi)，進(jìn)行如下處理：通過(guò)卡爾曼濾波處理估計(jì)與頻率控制數(shù)據(jù)(dfce、qdf)的觀(guān)測(cè)值對(duì)應(yīng)的真值。該真值是通過(guò)卡爾曼濾波處理估計(jì)出的真值，不限于真正的真值。另外，基于保持模式檢測(cè)的控制處理由圖7的保持模式處理部52執(zhí)行?？柭鼮V波處理的詳細(xì)情況在后面進(jìn)行敘述。

在檢測(cè)到保持模式的情況下，老化校正部56保存與保持模式的檢出時(shí)刻對(duì)應(yīng)的時(shí)刻下的真值。保存該真值的時(shí)刻可以是保持模式的檢出時(shí)刻本身，也可以是該時(shí)刻之前的時(shí)刻等。而且，老化校正部56通過(guò)進(jìn)行基于所保存的真值的運(yùn)算處理，生成老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)。老化校正處理的詳細(xì)情況在后面進(jìn)行敘述。

加法部86進(jìn)行對(duì)頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)加上溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode的處理，并輸出其結(jié)果作為頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)’。另外，可以直接輸出頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)，作為頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)’。

選擇器87在非保持模式(通常動(dòng)作)時(shí)的外部pll模式下選擇頻率控制數(shù)據(jù)dfce’，在非保持模式時(shí)的內(nèi)部pll模式下選擇頻率控制數(shù)據(jù)qdf’，在保持模式時(shí)選擇頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)’。選擇器87輸出所選擇的頻率控制數(shù)據(jù)，作為頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’。

電容特性校正部89對(duì)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’進(jìn)行校正處理，使得頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’和振蕩頻率唯一對(duì)應(yīng)(能夠針對(duì)同一頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’獲得相同的振蕩頻率)，并輸出其結(jié)果，作為頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。具體而言，由于例如個(gè)體偏差或溫度變化，振蕩電路150的可變電容式電容器(例如圖17的cx1)的相對(duì)于控制電壓的電容發(fā)生變動(dòng)。電容特性校正部89進(jìn)行校正，以消除(減少)這樣的電容特性的變動(dòng)。例如，電容特性校正部89進(jìn)行消除(減少)電容特性的個(gè)體偏差的第1校正處理、根據(jù)溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode來(lái)消除(減少)電容特性的溫度變化的第2校正處理、和消除(減少)電容特性的非線(xiàn)性度的(使相對(duì)于頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的電容特性呈線(xiàn)性)第3校正處理。第1～第3校正處理通過(guò)與各校正處理對(duì)應(yīng)的校正式的運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。在校正式中使用的參數(shù)(系數(shù)等)例如被存儲(chǔ)到圖7的存儲(chǔ)部34中。而且，參數(shù)從存儲(chǔ)部34被讀出到寄存器部32中，并從寄存器部32輸入到處理部50。另外，也可以是，第1～第3校正處理的各校正處理能夠選擇啟用和禁用。

7.處理流程

圖9是處理部50進(jìn)行的處理流程圖。

在開(kāi)始處理后，處理部50判定溫度檢測(cè)結(jié)束標(biāo)志是否成為了有效(s1)。溫度檢測(cè)結(jié)束標(biāo)志是在由a/d轉(zhuǎn)換部20輸出(更新)了溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd的情況下成為有效的標(biāo)志。

在溫度檢測(cè)結(jié)束標(biāo)志為有效的情況下，處理部50進(jìn)行溫度檢測(cè)用低通濾波處理(s2)。即，攝氏轉(zhuǎn)換部81對(duì)溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd進(jìn)行攝氏轉(zhuǎn)換，并由低通濾波部82對(duì)該溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd’進(jìn)行低通濾波處理。接著，溫度補(bǔ)償部58根據(jù)低通濾波處理后的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd”，進(jìn)行溫度補(bǔ)償處理，生成溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode(s3)。接著，卡爾曼濾波部54根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfce或qdf，進(jìn)行卡爾曼濾波處理。此外，在保持模式時(shí)，老化校正部56進(jìn)行老化校正處理(s4)。接著，進(jìn)入到步驟s9。

在步驟s1中溫度檢測(cè)結(jié)束標(biāo)志為無(wú)效的情況下，判定頻率控制數(shù)據(jù)寫(xiě)入標(biāo)志是否有效(s5)。頻率控制數(shù)據(jù)寫(xiě)入標(biāo)志是在從外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部經(jīng)由數(shù)字接口部30輸入了頻率控制數(shù)據(jù)dfce(例如寫(xiě)入到寄存器部32)的情況下成為有效的標(biāo)志。

在頻率控制數(shù)據(jù)寫(xiě)入標(biāo)志為有效的情況下，處理部50進(jìn)行外部pll模式下的處理(s6)。具體而言，加法部84、選擇器87執(zhí)行該處理。接著，進(jìn)入到步驟s9。

在頻率控制數(shù)據(jù)寫(xiě)入標(biāo)志為無(wú)效的情況下，判定相位比較結(jié)束標(biāo)志是否為有效(s7)。相位比較結(jié)束標(biāo)志是在相位比較部40輸出(更新)了相位誤差數(shù)據(jù)ped的情況下成為有效的標(biāo)志。具體而言，每隔基準(zhǔn)信號(hào)rfck的n個(gè)周期，相位比較結(jié)束標(biāo)志成為有效?；蛘撸梢园凑栈鶞?zhǔn)信號(hào)rfck的每1個(gè)周期，由相位比較部40輸出相位誤差數(shù)據(jù)ped，并且相位比較結(jié)束標(biāo)志成為有效。在該情況下，例如輸出n次相同的相位誤差數(shù)據(jù)ped，相位誤差數(shù)據(jù)ped的值每隔基準(zhǔn)信號(hào)rfck的n個(gè)周期發(fā)生變化。

在相位比較結(jié)束標(biāo)志為有效的情況下，處理部50進(jìn)行內(nèi)部pll模式下的處理(s8)。具體而言，內(nèi)部pll處理部83、加法部85、選擇器87執(zhí)行該處理。接著，進(jìn)入到步驟s9。

在相位比較結(jié)束標(biāo)志為無(wú)效的情況下，返回到步驟s1，反復(fù)循環(huán)，直到溫度檢測(cè)結(jié)束標(biāo)志、頻率控制數(shù)據(jù)寫(xiě)入標(biāo)志、相位比較結(jié)束標(biāo)志中的任意一個(gè)成為有效為止，進(jìn)行標(biāo)志等待。

在步驟s9中，電容特性校正部89對(duì)作為步驟s4、s6、s8中的任意一個(gè)步驟的處理結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’進(jìn)行電容特性校正處理，將頻率控制數(shù)據(jù)dfcq輸出到振蕩信號(hào)生成電路140(或抖動(dòng)處理部160)(s9)。接著，處理部50進(jìn)行標(biāo)志復(fù)位(s10)。具體而言，將溫度檢測(cè)結(jié)束標(biāo)志、頻率控制數(shù)據(jù)寫(xiě)入標(biāo)志、相位比較結(jié)束標(biāo)志中的有效的標(biāo)志復(fù)位到無(wú)效。接著，返回到步驟s1，進(jìn)行標(biāo)志等待。

圖10是溫度檢測(cè)用低通濾波處理(s2)的詳細(xì)流程圖。

處理部50判定是否將低通濾波處理設(shè)定為了啟用(s21)。在將低通濾波處理設(shè)定為了禁用的情況下，不進(jìn)行低通濾波處理而結(jié)束處理。另外，攝氏轉(zhuǎn)換處理例如在步驟s21之前進(jìn)行。

在將低通濾波處理設(shè)定為了啟用的情況下，低通濾波部82對(duì)溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd’進(jìn)行低通濾波處理(s22)。接著，判定是否將低通濾波處理的截止頻率fc設(shè)定為了fs/4(s23)。fs是低通濾波處理的工作頻率。即，fs是溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd的采樣頻率(a/d轉(zhuǎn)換部20輸出溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd的頻率)。

在將截止頻率fc設(shè)定為了fs/4的情況下，處理部50判定是否進(jìn)行了4次低通濾波處理(是否進(jìn)行了針對(duì)4次輸入的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd的低通濾波處理)(s24)。在進(jìn)行了4次的情況下，結(jié)束處理。在未進(jìn)行4次的情況下，將溫度計(jì)測(cè)結(jié)束標(biāo)志復(fù)位到無(wú)效(s28)，返回到步驟s1。

在未將截止頻率fc設(shè)定為fs/4的情況下，判定是否將低通濾波處理的截止頻率fc設(shè)定為了fs/16(s25)。

在將截止頻率fc設(shè)定為了fs/16的情況下，處理部50判定是否進(jìn)行了16次低通濾波處理(是否進(jìn)行了針對(duì)16次輸入的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd的低通濾波處理)(s26)。在進(jìn)行了16次的情況下，結(jié)束處理。在未進(jìn)行16次的情況下，將溫度計(jì)測(cè)結(jié)束標(biāo)志復(fù)位到無(wú)效(s28)，返回到步驟s1。

在未將截止頻率fc設(shè)定為fs/16的情況下，將截止頻率fc設(shè)定為了fs/64，所以處理部50判定是否進(jìn)行了64次低通濾波處理(是否進(jìn)行了針對(duì)64次輸入的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd的低通濾波處理)(s27)。在進(jìn)行了64次的情況下，結(jié)束處理。在未進(jìn)行64次的情況下，將溫度計(jì)測(cè)結(jié)束標(biāo)志復(fù)位到無(wú)效(s28)，返回到步驟s1。

圖11是卡爾曼濾波處理和老化校正處理(s4)的詳細(xì)流程圖。

處理部50判定是否設(shè)定為了內(nèi)部pll模式(s41)。在設(shè)定為了內(nèi)部pll模式的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)qdf存儲(chǔ)到卡爾曼濾波處理的輸入寄存器(ac輸入)中(s42)。在設(shè)定為了外部pll模式(未設(shè)定為內(nèi)部pll模式)的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)dfce存儲(chǔ)到卡爾曼濾波處理的輸入寄存器中(s43)。

接著，處理部50判定保持模式標(biāo)志(圖16的信號(hào)holdover)是否有效(s44)。保持模式標(biāo)志是在保持模式處理部52判斷為是保持模式狀態(tài)的情況下成為有效的標(biāo)志。

在保持模式標(biāo)志為無(wú)效的情況下，卡爾曼濾波部54對(duì)在步驟s42、s43中選擇出的輸入進(jìn)行卡爾曼濾波處理(s45)。接著，處理部50判定是否設(shè)定為了內(nèi)部pll模式(s46)。在設(shè)定為了內(nèi)部pll模式的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)qdf存儲(chǔ)到變量treg的寄存器中(s47)。在設(shè)定為了外部pll模式的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)dfce存儲(chǔ)到變量treg的寄存器中(s48)。

接著，處理部50判定是否將溫度補(bǔ)償處理設(shè)定為了啟用(s49)。在將溫度補(bǔ)償處理設(shè)定為了啟用的情況下，將變量treg與溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode的相加值存儲(chǔ)到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s50)。在將溫度補(bǔ)償處理設(shè)定為了禁用的情況下，將變量treg存儲(chǔ)到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s51)。另外，步驟s49～s51的處理對(duì)應(yīng)于加法部84、85、選擇器87進(jìn)行的處理。

在步驟s44中保持模式標(biāo)志為有效的情況下，老化校正部56進(jìn)行老化校正處理(s52)。接著，處理部50判定溫度檢測(cè)結(jié)束標(biāo)志是否為有效(s53)。在溫度檢測(cè)結(jié)束標(biāo)志為有效的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)與溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode的相加值存儲(chǔ)到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s54)。在溫度檢測(cè)結(jié)束標(biāo)志為無(wú)效的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)存儲(chǔ)到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s55)。另外，步驟s53～s55的處理對(duì)應(yīng)于加法部86、選擇器87進(jìn)行的處理。

圖12是外部pll模式下的處理(s6)的詳細(xì)流程圖。

處理部50判定是否將溫度補(bǔ)償處理設(shè)定為了啟用(s61)。在將溫度補(bǔ)償處理設(shè)定為了啟用的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)dfce與溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode的相加值存儲(chǔ)到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s62)。在將溫度補(bǔ)償處理設(shè)定為了禁用的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)dfce存儲(chǔ)到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s63)。另外，步驟s61～s63的處理對(duì)應(yīng)于加法部84、選擇器87進(jìn)行的處理。

圖13是內(nèi)部pll模式下的處理(s8)的詳細(xì)流程圖。

內(nèi)部pll處理部83對(duì)相位誤差數(shù)據(jù)ped進(jìn)行內(nèi)部pll處理，生成頻率控制數(shù)據(jù)qdf(s81)。接著，處理部50判定是否將溫度補(bǔ)償處理設(shè)定為了啟用(s82)。在將溫度補(bǔ)償處理設(shè)定為了啟用的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)qdf與溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode的相加值存儲(chǔ)到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s83)。在將溫度補(bǔ)償處理設(shè)定為了禁用的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)qdf存儲(chǔ)到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s84)。另外，步驟s82～s84的處理對(duì)應(yīng)于加法部85、選擇器87進(jìn)行的處理。

8.處理部的第3詳細(xì)結(jié)構(gòu)

圖14是處理部50的第3詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。圖14是由dsp構(gòu)成處理部50的情況下的結(jié)構(gòu)例。即，該dsp執(zhí)行程序所記述的命令，由此實(shí)現(xiàn)利用圖8的功能框圖進(jìn)行了說(shuō)明的處理、或利用圖9～圖13的流程圖進(jìn)行了說(shuō)明的處理。

處理部50包含程序計(jì)數(shù)器91、程序rom92、指令解碼器93、系數(shù)rom94、寄存器電路95、選擇器96、乘法器97、選擇器98、加法器99、輸出寄存器88。

程序rom92是存儲(chǔ)程序的rom(readonlymemory：只讀存儲(chǔ)器)。另外，可以將程序數(shù)據(jù)作為邏輯電路(組合電路等)而構(gòu)成。例如，程序由行號(hào)、與該行號(hào)對(duì)應(yīng)的命令(指令)、和根據(jù)該命令而被操作的操作數(shù)構(gòu)成。

程序計(jì)數(shù)器91是輸出程序的行號(hào)的計(jì)數(shù)器。程序rom92輸出通過(guò)程序計(jì)數(shù)器91的計(jì)數(shù)值指定的行號(hào)的命令和操作數(shù)。

指令解碼器93解釋命令和操作數(shù)，輸出使乘法器97或加法器99等執(zhí)行與命令和操作數(shù)對(duì)應(yīng)的處理的控制信號(hào)。具體而言，指令解碼器93輸出指示乘法器97的輸入數(shù)據(jù)的乘法器輸入地址、表示乘法器97的輸入數(shù)據(jù)的碼的乘法器輸入數(shù)據(jù)碼、指示加法器99的輸入數(shù)據(jù)的加法器輸入地址、表示加法器99的輸入數(shù)據(jù)的碼的加法器輸入數(shù)據(jù)碼、指示存儲(chǔ)加法器99的輸出數(shù)據(jù)的寄存器地址的寫(xiě)入地址。

系數(shù)rom94包含rom和選擇器。在由處理部50進(jìn)行的運(yùn)算中使用的各種系數(shù)的一部分被存儲(chǔ)到rom中。系數(shù)的剩余的一部分被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部34中，從存儲(chǔ)部34讀出并存儲(chǔ)到寄存器部32中。在選擇器中輸入有來(lái)自rom和寄存器部32的系數(shù)、向處理部50的輸入數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)例如是來(lái)自寄存器部32的頻率控制數(shù)據(jù)dfce、來(lái)自相位比較部40的相位誤差數(shù)據(jù)ped、和來(lái)自a/d轉(zhuǎn)換部20的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)dtd。選擇器選擇與來(lái)自指令解碼器93的乘法器輸入地址對(duì)應(yīng)的系數(shù)或輸入數(shù)據(jù)，并輸出到選擇器96。此外，選擇器選擇與來(lái)自指令解碼器93的加法器輸入地址對(duì)應(yīng)的系數(shù)或輸入數(shù)據(jù)，并輸出到選擇器98。

寄存器電路95包含寄存器和選擇器。寄存器是臨時(shí)存儲(chǔ)通過(guò)運(yùn)算生成的數(shù)據(jù)(包含中間生成數(shù)據(jù))的寄存器。例如是存儲(chǔ)變量treg、溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)tcode、頻率控制數(shù)據(jù)qdf、dfcq’、ac(k)等的寄存器。選擇器選擇與來(lái)自指令解碼器93的乘法器輸入地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，并輸出到選擇器96或乘法器97。此外，選擇器選擇與來(lái)自指令解碼器93的加法器輸入地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，并輸出到選擇器98。

選擇器96選擇來(lái)自系數(shù)rom的系數(shù)或輸入數(shù)據(jù)、和來(lái)自寄存器電路95的數(shù)據(jù)中的任意一個(gè)，并輸出到乘法器97。選擇器98選擇來(lái)自系數(shù)rom的系數(shù)或輸入數(shù)據(jù)、和來(lái)自寄存器電路95的數(shù)據(jù)中的任意一個(gè)，并輸出到加法器99。

乘法器97將選擇器96的輸出與來(lái)自寄存器電路95的數(shù)據(jù)相乘，并將其結(jié)果輸出到加法器99。加法器99將選擇器98的輸出與乘法器97的輸出相加，并將其結(jié)果輸出到寄存器電路95。寄存器電路95將乘法器97的輸出存儲(chǔ)到與來(lái)自指令解碼器93的寫(xiě)入地址對(duì)應(yīng)的寄存器電路95內(nèi)的寄存器中。

輸出寄存器88存儲(chǔ)處理部50輸出的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)輸出到處理部50的外部。例如，輸出寄存器88存儲(chǔ)有向振蕩信號(hào)生成電路140(或抖動(dòng)處理部160)輸出的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。

9.使用了卡爾曼濾波處理的老化校正

在本實(shí)施方式中，采用了使用卡爾曼濾波處理的老化校正方法。以下說(shuō)明該方法。

圖15是示出由老化引起的振蕩頻率的變動(dòng)的測(cè)量結(jié)果的例子的圖。橫軸是經(jīng)過(guò)時(shí)間(老化時(shí)間)，縱軸是振蕩頻率的頻率偏差(δf/f0)。如圖15的c1所示，在作為觀(guān)測(cè)值的測(cè)量值中存在由系統(tǒng)噪聲、觀(guān)測(cè)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(dāng)這樣在測(cè)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(shí)施方式中，進(jìn)行基于卡爾曼濾波處理(例如線(xiàn)性卡爾曼濾波處理)的狀態(tài)估計(jì)。

時(shí)間序列的狀態(tài)空間模型的離散時(shí)間狀態(tài)方程式通過(guò)下式(11)、(12)的狀態(tài)方程式、觀(guān)測(cè)方程式來(lái)給出。

x(k+1)＝a·x(k)+v(k)···(11)

y(k)＝x(k)+w(k)···(12)

x(k)是時(shí)刻k的狀態(tài)，y(k)是觀(guān)測(cè)值(頻率控制數(shù)據(jù))。v(k)是系統(tǒng)噪聲，w(k)是觀(guān)測(cè)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(dāng)于老化速率(老化系數(shù))。老化速率表示振蕩頻率相對(duì)于經(jīng)過(guò)期間的變化率。

例如，設(shè)為在圖15的c2所示的時(shí)刻下產(chǎn)生了保持模式。在該情況下，根據(jù)基準(zhǔn)信號(hào)rfck中斷的c2的時(shí)刻下的真實(shí)狀態(tài)x(k)、和相當(dāng)于圖15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(dǎo)致的頻率變化的補(bǔ)償(校正)，例如以消除(抵消)該頻率變化的校正值，進(jìn)行使c2的時(shí)刻下的振蕩頻率(頻率控制數(shù)據(jù))的真值x(k)依次變化的老化校正。

對(duì)本實(shí)施方式的卡爾曼濾波處理的詳細(xì)情況進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式的卡爾曼濾波處理中，進(jìn)行下式(13)～(18)的處理，估計(jì)真值。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，將表示是估計(jì)值的帽形的符號(hào)“^”適當(dāng)?shù)嘏帕谐?個(gè)字符來(lái)進(jìn)行記載。

p^-(k)＝p(k-1)+v(k)···(14)

p(k)＝(1-g(k))·p^-(k)···(17)

x^(k)：后驗(yàn)估計(jì)值

x^^-(k)：先驗(yàn)估計(jì)值

p(k)：后驗(yàn)協(xié)方差

p^-(k)：先驗(yàn)協(xié)方差

g(k)：卡爾曼增益

在觀(guān)測(cè)更新(觀(guān)測(cè)過(guò)程)中，通過(guò)上式(15)求出卡爾曼增益g(k)。此外，根據(jù)觀(guān)測(cè)值y(k)，通過(guò)上式(16)，更新后驗(yàn)估計(jì)值x^(k)。此外，通過(guò)上式(17)，更新誤差的后驗(yàn)協(xié)方差p(k)。

在時(shí)間更新(預(yù)測(cè)過(guò)程)中，如上式(13)所示，通過(guò)時(shí)間步k-1的后驗(yàn)估計(jì)值x^(k-1)與校正值d(k-1)的相加處理，預(yù)測(cè)下一時(shí)間步k的先驗(yàn)估計(jì)值x^-(k)。此外，如上式(14)所示，根據(jù)時(shí)間步k-1的后驗(yàn)協(xié)方差p(k-1)、系統(tǒng)噪聲v(k)，預(yù)測(cè)下一時(shí)間步k的先驗(yàn)協(xié)方差p-(k)。此外，如上式(18)所示，通過(guò)時(shí)間步k-1的校正值d(k-1)與乘以常數(shù)e的觀(guān)測(cè)殘差y(k)-x^-(k)的相加處理，求出下一時(shí)間步k的校正值d(k)。在本實(shí)施方式中，如上式(13)那樣，替代將系統(tǒng)矩陣a與后驗(yàn)推定值x^(k-1)相乘，而進(jìn)行后驗(yàn)推定值x^(k-1)與校正值d(k-1)的相加處理。即，校正值d(k)對(duì)應(yīng)于老化速率的預(yù)測(cè)值。

圖16是老化校正部56的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。

信號(hào)holdover是在檢測(cè)到保持模式的保持模式期間內(nèi)邏輯電平成為“1”(有效，以下簡(jiǎn)單記作“1”)的信號(hào)。具體而言，設(shè)外部pll模式下的鎖定檢測(cè)信號(hào)即信號(hào)plock或內(nèi)部pll模式下的鎖定檢測(cè)信號(hào)即信號(hào)dtl為信號(hào)plllock。在信號(hào)plllock為邏輯電平“0”(無(wú)效，以下簡(jiǎn)單記作“0”)且信號(hào)syncclk為“0”的情況下，信號(hào)holdover為“1”，在信號(hào)plllock為“1”或信號(hào)syncclk為“1”的情況下，信號(hào)holdover為“0”。

由于在通常動(dòng)作期間內(nèi)，信號(hào)holdover為“0”，因此，選擇器360、361選擇“0”端子側(cè)。由此，在通常動(dòng)作期間內(nèi)由卡爾曼濾波部54運(yùn)算出的后驗(yàn)估計(jì)值x^(k)、校正值d(k)被分別保存到寄存器350、351。

當(dāng)檢測(cè)到保持模式，從而信號(hào)holdover為“1”時(shí)，選擇器360、361選擇“1”端子側(cè)。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(shí)刻保存于寄存器351的校正值d(k)。

而且，加法部340進(jìn)行如下處理：按照各時(shí)間步，對(duì)在保持模式的檢出時(shí)刻保存于寄存器350的后驗(yàn)估計(jì)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(shí)現(xiàn)了如下式(19)所示的老化校正。

ac(k+1)＝ac(k)+d(k)···(19)

10.振蕩電路

圖17是振蕩電路150的結(jié)構(gòu)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(shè)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(jīng)由電路裝置500的第1振子用端子(振子用焊盤(pán))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(jīng)由電路裝置500的第2振子用端子(振子用焊盤(pán))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。

雙極晶體管trx內(nèi)流過(guò)通過(guò)振子xtal的振蕩而產(chǎn)生的基極-發(fā)射極間電流。并且，當(dāng)基極-發(fā)射極間電流增大時(shí)，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(dāng)雙極晶體管trx的基極-發(fā)射極間電流減小時(shí)，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(jīng)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(guò)d/a轉(zhuǎn)換部80的輸出電壓vq(頻率控制電壓)進(jìn)行補(bǔ)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(duì)可變電容式電容器cx1的電容值進(jìn)行控制。在可變電容式電容器cx1的電容值發(fā)生變化時(shí)，振蕩環(huán)路的諧振頻率會(huì)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(dòng)得到補(bǔ)償?？勺冸娙菔诫娙萜鱟x1可由例如可變電容二極管(varactor：變?nèi)荻O管)等實(shí)現(xiàn)。

11.變形例

接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的各種變形例。圖18是本實(shí)施方式的變形例的電路裝置的結(jié)構(gòu)例。

在圖18中，與圖7不同，在振蕩信號(hào)生成電路140中未設(shè)置d/a轉(zhuǎn)換部80。并且，由振蕩信號(hào)生成電路140生成的振蕩信號(hào)osck的振蕩頻率根據(jù)來(lái)自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq而被直接控制。即，不經(jīng)由d/a轉(zhuǎn)換部地控制振蕩信號(hào)osck的振蕩頻率。

例如在圖18中，振蕩信號(hào)生成電路140具有可變電容電路142和振蕩電路150。并且，取代圖17的可變電容式電容器cx1而設(shè)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(lái)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(gè)電容器(電容器陣列)、根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq控制各開(kāi)關(guān)元件的接通及斷開(kāi)的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件(開(kāi)關(guān)陣列)。這多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的各開(kāi)關(guān)元件與多個(gè)電容器的各電容器電連接。并且，通過(guò)接通或斷開(kāi)這多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，多個(gè)電容器中的、一端與振子xtal的一端連接的電容器的個(gè)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，從而控制振蕩信號(hào)osck的振蕩頻率。

此外，在使用本實(shí)施方式的電路裝置構(gòu)成pll電路的情況下，也能夠成為直接數(shù)字合成器方式的pll電路。圖19是直接數(shù)字合成器方式的情況下的電路結(jié)構(gòu)例。

相位比較部380進(jìn)行基準(zhǔn)信號(hào)rfck與振蕩信號(hào)osck(基于振蕩信號(hào)的輸入信號(hào))的比較運(yùn)算。數(shù)字濾波部382進(jìn)行相位誤差的平滑化處理。相位比較部380的結(jié)構(gòu)、動(dòng)作與圖1的相位比較部40相同，可以包含計(jì)數(shù)器42等。數(shù)字濾波部382相當(dāng)于圖4的相位誤差轉(zhuǎn)換部51、環(huán)路濾波器55、頻率控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部57等。數(shù)值控制型振蕩器384是使用來(lái)自具有振子xtal的基準(zhǔn)振蕩器386的基準(zhǔn)振蕩信號(hào)，對(duì)任意的頻率和波形進(jìn)行數(shù)字合成的電路。即，不是像vco那樣根據(jù)來(lái)自d/a轉(zhuǎn)換器的控制電壓來(lái)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(zhǔn)振蕩器386(振子xtal)，通過(guò)數(shù)字運(yùn)算處理生成任意的振蕩頻率的振蕩信號(hào)osck。

12.振蕩器、電子設(shè)備、移動(dòng)體

圖20是包含本實(shí)施方式的電路裝置500的振蕩器400的結(jié)構(gòu)例。如圖20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被安裝在振蕩器400的封裝410內(nèi)。并且，振子420的端子和電路裝置500(ic(集成電路裝置))的端子(焊盤(pán))利用封裝410的內(nèi)部布線(xiàn)而電連接。

圖21是包含本實(shí)施方式的電路裝置500的電子設(shè)備700的結(jié)構(gòu)例。該電子設(shè)備700包含本實(shí)施方式的電路裝置500、石英振子等振子420、天線(xiàn)ant、通信部510、處理部520。還可以包含操作部530、顯示部540、存儲(chǔ)部550。由振子420和電路裝置500構(gòu)成振蕩器400。另外，電子設(shè)備不限于圖21的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)施省略其中一部分的結(jié)構(gòu)要素、或追加其他結(jié)構(gòu)要素等各種變形。

作為圖21的電子設(shè)備700，例如能夠假設(shè)基站或者路由器等網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)備、高精度的測(cè)量設(shè)備、gps內(nèi)置時(shí)鐘、活體信息測(cè)量設(shè)備(脈搏計(jì)、步數(shù)計(jì)等)或者頭部佩戴式顯示裝置等可佩戴設(shè)備、智能手機(jī)、移動(dòng)電話(huà)、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(dòng)終端)、發(fā)布內(nèi)容的內(nèi)容提供終端、數(shù)字照相機(jī)或者攝像機(jī)等影像設(shè)備等各種設(shè)備。

通信部510(無(wú)線(xiàn)電路)進(jìn)行經(jīng)由天線(xiàn)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(jìn)行電子設(shè)備700的控制處理、以及對(duì)經(jīng)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(guò)微型計(jì)算機(jī)等處理器而實(shí)現(xiàn)。

操作部530用于供用戶(hù)進(jìn)行輸入操作，可通過(guò)操作按鈕、觸摸面板顯示器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。顯示部540用于顯示各種信息，可通過(guò)液晶、有機(jī)el等顯示器來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，在使用觸摸面板顯示器來(lái)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(chǔ)部550用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其功能可通過(guò)ram、rom等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或hdd(硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)等實(shí)現(xiàn)。

圖22是包含本實(shí)施方式的電路裝置500的移動(dòng)體的例子。本實(shí)施方式的電路裝置500(包含電路裝置500的振蕩器400)例如可以組裝到車(chē)輛、飛機(jī)、摩托車(chē)、自行車(chē)或者船舶等各種移動(dòng)體中。移動(dòng)體例如是具有發(fā)動(dòng)機(jī)或馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、方向盤(pán)或舵等轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以及各種電子設(shè)備(車(chē)載設(shè)備)，且在陸地上、空中或海上移動(dòng)的設(shè)備或裝置。圖22概要性示出作為移動(dòng)體的具體例的汽車(chē)206。汽車(chē)206中組裝了具有本實(shí)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(shí)鐘信號(hào)而進(jìn)行動(dòng)作?？刂蒲b置208按照例如車(chē)體207的姿態(tài)對(duì)懸架的軟硬度進(jìn)行控制，或者對(duì)各個(gè)車(chē)輪209的制動(dòng)進(jìn)行控制。例如可以利用控制裝置208實(shí)現(xiàn)汽車(chē)206的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，組裝有本實(shí)施方式的電路裝置或振蕩器的設(shè)備不限于這種控制裝置208，也可以組裝在汽車(chē)206等移動(dòng)體所設(shè)置的各種設(shè)備(車(chē)載設(shè)備)中。

圖23是作為電子設(shè)備之一的基站800(基站裝置)的結(jié)構(gòu)例。物理層電路600進(jìn)行經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)的通信處理中的物理層的處理。網(wǎng)絡(luò)處理器602進(jìn)行比物理層靠上位層的處理(鏈路層等)。開(kāi)關(guān)部604進(jìn)行通信處理的各種切換處理。dsp606進(jìn)行通信處理所需的各種數(shù)字信號(hào)處理。rf電路608包含：由低噪聲放大器(lna)構(gòu)成的接收電路；由功率放大器構(gòu)成的發(fā)送電路；d/a轉(zhuǎn)換器以及a/d轉(zhuǎn)換器等。

選擇器612將來(lái)自gps610的基準(zhǔn)信號(hào)rfck1、來(lái)自物理層電路600的基準(zhǔn)信號(hào)rfck2(來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘信號(hào))中的任意一個(gè)作為基準(zhǔn)信號(hào)rfck而輸出到本實(shí)施方式的電路裝置500。電路裝置500進(jìn)行使振蕩信號(hào)(基于振蕩信號(hào)的輸入信號(hào))與基準(zhǔn)信號(hào)rfck同步的處理。而且生成頻率不同的各種時(shí)鐘信號(hào)ck1、ck2、ck3、ck4、ck5，并供給到物理層電路600、網(wǎng)絡(luò)處理器602、開(kāi)關(guān)部604、dsp606、rf電路608。

根據(jù)本實(shí)施方式的電路裝置500，在圖23所示的基站中，能夠使振蕩信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)rfck同步，將根據(jù)該振蕩信號(hào)而生成的頻率穩(wěn)定度高的時(shí)鐘信號(hào)ck1～ck5供給到基站的各電路。

另外，如上述那樣對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)能容易理解未實(shí)際脫離本發(fā)明的新事項(xiàng)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(nèi)。例如，在說(shuō)明書(shū)或者附圖中，至少一次與更加廣義或者同義的不同用語(yǔ)一同描述的用語(yǔ)在說(shuō)明書(shū)或者附圖的任意部分都可以置換為該不同用語(yǔ)。此外，本實(shí)施方式和變形例的所有組合也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，相位比較部、處理部、振蕩信號(hào)生成電路、電路裝置、振蕩器、電子設(shè)備、移動(dòng)體的結(jié)構(gòu)或動(dòng)作等也不限于本實(shí)施方式中說(shuō)明的內(nèi)容，可實(shí)施各種變形。