專利名稱：振蕩電路和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振蕩電路和內(nèi)置有該振蕩電路的電子設(shè)備，特別涉及適合在進(jìn)行FSK(Frequency Shift Keying，頻移鍵控)方式的通信的設(shè)備中使用的振蕩電路和內(nèi)置有該振蕩電路的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
以往，作為對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信的方法，公知的有采用FSK方式的通信方法。所謂FSK方式是根據(jù)例如0、1的數(shù)字信號(hào)使載波的瞬時(shí)頻率離散地變化的調(diào)制方式，在使振幅變化一定的同時(shí)，能夠進(jìn)行調(diào)制，而且電平變動(dòng)和噪聲的影響比較小。并且具有這樣的特征，即電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，帶寬比ASK(Amplitude Shift Keying，振幅鍵控)和PSK(Phase ShiftKeying，相移鍵控)寬。
如上所述，F(xiàn)SK方式的通信方法的利用價(jià)值高，曾提出過各種利用這種通信方法的振蕩電路和振蕩器。例如，在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中所提出的振蕩電路和振蕩器也利用了FSK方式的通信方法。
專利文獻(xiàn)1中所記載的振蕩器具有這樣的結(jié)構(gòu)，即，在一個(gè)壓電基板上，具有諧振頻率不同的多個(gè)SAW(Surface Acoustic Wave，表面聲波)諧振器，在一個(gè)半導(dǎo)體集成電路基板上，具有與上述SAW諧振器的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的數(shù)量的振蕩電路，并且把上述振蕩電路連接在切換電路上。
具有這種結(jié)構(gòu)的振蕩器根據(jù)使用頻率的頻段，使切換電路工作，并選擇連接在與所希望的頻段相對(duì)應(yīng)的SAW諧振器上的振蕩電路并使其振蕩。
并且，專利文獻(xiàn)2中所記載的振蕩電路是這樣的電路，即，在電路中具有通過的頻段不同的兩種SAW濾波器，在上述SAW濾波器的輸出側(cè)具有切換電路，并且具有放大器和固定移相器的反饋電路。
這種振蕩電路利用上述切換電路切換要連接的SAW濾波器，從而能夠只選擇所要求的頻段的頻率。
專利文獻(xiàn)1日本特許2925158號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2004-40421號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2所記載的振蕩器和振蕩電路，能夠提供與所希望的頻段對(duì)應(yīng)的振蕩器和振蕩電路。
然而，上述專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中所記載的振蕩器和振蕩電路的結(jié)構(gòu)如下兩者都具有頻段不同的多個(gè)SAW諧振器或SAW濾波器，并且根據(jù)使用頻段對(duì)它們進(jìn)行切換，從而與所要求的頻段對(duì)應(yīng)。因此，當(dāng)切換SAW諧振器或SAW濾波器時(shí)，因電連接的因素、SAW諧振器或SAW濾波器的移相不同等因素，有時(shí)振蕩頻率會(huì)瞬間中斷，輸出移相不連續(xù)，切換時(shí)還會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。這種問題給高速通信帶來非常大的影響。并且在專利文獻(xiàn)1中所記載的振蕩電路構(gòu)成為，在一個(gè)電路內(nèi)，具有規(guī)格不同的多個(gè)SAW諧振器，因此還存在著無法在各個(gè)SAW諧振器中得到頻率精度和偏移精度的問題。
本發(fā)明的目的在于，解決上述問題，并提供振蕩電路和內(nèi)置有上述振蕩電路的電子設(shè)備，該振蕩電路即使在頻段變化的情況下，也能夠消除切換頻段而引起的輸出移相的不連續(xù)，而很好地確保頻率精度和頻移精度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，認(rèn)為以進(jìn)行頻段切換的任一個(gè)SAW諧振器作為基準(zhǔn)，使得切換時(shí)的相位立即與作為上述基準(zhǔn)的SAW諧振器的信號(hào)一致即可。并且為了很好地確保頻率精度和頻移精度，認(rèn)為需要減小進(jìn)行切換的SAW諧振器之間的相互干擾。
于是，本發(fā)明的振蕩電路的特征在于，具有SAW諧振器，其具有一對(duì)反射器，其配置在壓電基板上、一對(duì)IDT(interdigital transducer，叉指換能器)，其并列設(shè)置在上述一對(duì)反射器之間，并且由梳齒狀電極構(gòu)成；放大電路，其并列連接有上述一對(duì)IDT；以及切換電路，其分別設(shè)置在構(gòu)成上述一對(duì)IDT中的任一個(gè)IDT的一對(duì)所述梳齒狀電極和上述放大電路之間，并且對(duì)分別要連接到上述一對(duì)梳齒狀電極上的上述放大電路的輸入側(cè)和輸出側(cè)進(jìn)行切換連接。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的振蕩電路，能夠固定輸入輸出信號(hào)對(duì)電路中所具有的SAW諧振器的一個(gè)IDT的連接，并且通過切換電路，切換輸入輸出信號(hào)對(duì)另一個(gè)IDT的連接，由此可通過一個(gè)SAW諧振器實(shí)現(xiàn)不同模式的多種振蕩形式，例如S0模式和A0模式。因此，通過一個(gè)SAW諧振器，就能夠?qū)崿F(xiàn)頻段不同的多種振蕩。由于利用一個(gè)SAW諧振器就能夠進(jìn)行頻段的切換，因此不需要調(diào)諧頻率精度和頻移精度。因此，頻率精度和頻移精度的調(diào)整變得容易，而且能夠同時(shí)很好地確保頻率精度和頻移精度。并且使上述一對(duì)IDT中的任一個(gè)IDT作為進(jìn)行基準(zhǔn)振蕩的振蕩部而始終振蕩，從而能夠在一個(gè)振蕩器內(nèi)設(shè)置基準(zhǔn)振蕩部。因此即使進(jìn)行針對(duì)另一個(gè)IDT的輸入輸出信號(hào)的切換，也能夠使相位立即與上述一個(gè)IDT的振蕩一致，并且能夠消除輸出相位的不連續(xù)。另外，電路中所具有的SAW諧振器為一個(gè)，而且通過一個(gè)SAW諧振器就能夠切換頻段，從而能夠大幅促進(jìn)振蕩電路的縮小化、低成本化。
并且在具有上述結(jié)構(gòu)的振蕩電路中，上述一對(duì)IDT優(yōu)選構(gòu)成為，使上述梳齒狀電極的交叉寬度相同。
通過上述結(jié)構(gòu)，能夠使彼此的IDT所產(chǎn)生的振蕩同步，而且能夠提高頻率精度和頻移精度。這是因?yàn)?，SAW諧振器中的IDT通過改變其交叉寬度來使輸出的頻率產(chǎn)生微小的變化。因此，通過調(diào)整(控制)構(gòu)成IDT的梳齒狀電極的交叉寬度，能夠?qū)崿F(xiàn)所希望的頻率精度。
并且，用于實(shí)現(xiàn)上述目的的電子設(shè)備的特征在于，優(yōu)選內(nèi)置有上述結(jié)構(gòu)的振蕩電路。
通過設(shè)定為如上所述結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備，能夠獲得與上述振蕩電路相同的效果，而且能夠提供小型且價(jià)格便宜、精度高的振蕩器。


圖1是表示本發(fā)明的振蕩電路所涉及的實(shí)施方式的方框圖。
圖2是表示安裝在本發(fā)明的振蕩電路上的SAW諧振器結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3為表示安裝在本發(fā)明的振蕩電路上的SAW諧振器的振蕩模式的圖。
圖4為表示在使安裝在本發(fā)明的振蕩電路上的SAW諧振器的梳齒狀電極的交叉寬度變化時(shí)的頻率差變化的曲線圖。
圖5為表示內(nèi)置本發(fā)明的振蕩電路的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的振蕩電路和內(nèi)置有該振蕩電路的電子設(shè)備所涉及的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，下面所公開的實(shí)施方式是有關(guān)本發(fā)明的振蕩電路和電子設(shè)備的一部分實(shí)施方式，本發(fā)明在不改變其主要部分的范圍內(nèi)，包含各種形式。
首先，參照?qǐng)D1說明本實(shí)施方式的振蕩電路的概略結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的振蕩電路50的基本結(jié)構(gòu)是SAW諧振器10；反轉(zhuǎn)放大器(下面，稱作反相器，inverter)20，其作為放大電路，向SAW諧振器10傳送信號(hào)；電源部42，其連接在反相器20上，其中，SAW諧振器10和反相器20構(gòu)成反饋電路。
如圖2所示，在本實(shí)施方式中，SAW諧振器10由壓電基板12和配置在該壓電基板12的一個(gè)主面上的導(dǎo)電性圖形構(gòu)成，該導(dǎo)電性圖形形成以下部分一對(duì)反射器14a、14b；以及多個(gè)梳齒狀電極18(18a、18b、18c、18d)，其設(shè)置在一對(duì)反射器14(14a、14b)之間。
壓電基板12可以由包括具有壓電性的單晶，例如石英、鉭酸鋰(LiTaO3)、四硼酸鋰(Li2B4O7)、鈮酸鋰(LiNbO3)或ZnO薄膜的藍(lán)寶石(sapphire)基板等構(gòu)成。
并且形成配置在壓電基板12上的反射器14和梳齒狀電極18的導(dǎo)電性圖形可通過如下方法形成通過對(duì)如金、銅、鋁的導(dǎo)電性金屬進(jìn)行蒸鍍或?yàn)R射等而形成薄膜，并通過蝕刻(例如光刻技術(shù))而形成圖形。
SAW諧振器10安裝在本實(shí)施方式的振蕩電路50上，配置在該SAW諧振器10的壓電基板12上的反射器14是形成為梯子型的圖形，并在壓電基板12上配置成，使梯子狀電極部15與表面聲波(Surface AcousticWave)的傳播方向正交。并且在壓電基板12上配置一對(duì)該反射器14。一對(duì)反射器14a、14b沿著表面聲波的傳播方向配置。
梳齒狀電極18通過將成為信號(hào)輸入側(cè)的電極和成為信號(hào)輸出側(cè)的電極這兩個(gè)電極嚙合，構(gòu)成了一個(gè)IDT(interdigital transducer，叉指換能器)16。
IDT 16在壓電基板12上、在反射器14a、14b之間并列配置了一對(duì)。具體而言，在壓電基板12上，在反射器14a、14b的配置方向上、在反射器14a、14b之間，以沿著表面聲波的傳播方向的方向作為軸，線對(duì)稱地配置一對(duì)IDT 16a、16b。在配置IDT 16時(shí)，在一對(duì)IDT 16a和IDT 16b之間沿著表面聲波的傳播方向設(shè)置了絕緣部。另外，梳齒狀電極18中的梳齒狀電極部配置成與表面聲波的傳播方向正交。
如上所述結(jié)構(gòu)的SAW諧振器10中，通過使向構(gòu)成IDT 16a、16b的梳齒狀電極18a～18c輸入的信號(hào)和由此輸出的信號(hào)反轉(zhuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同模式的振蕩(本實(shí)施方式中為S0模式和A0模式)。因此，通過一個(gè)SAW諧振器10就能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)頻段的振動(dòng)。并且由于通過一個(gè)SAW諧振器10就能夠切換頻段，因此不需要獲得多個(gè)SAW諧振器的頻率精度和頻移精度的調(diào)諧而進(jìn)行振蕩。因此能夠很容易調(diào)整頻率精度和頻移精度，而且很好地同時(shí)確保頻率精度和頻移精度。
并且通過使一對(duì)IDT 16(16a、16b)中的任一個(gè)IDT 16作為進(jìn)行基準(zhǔn)振蕩的振蕩部而始終振蕩，在一個(gè)SAW諧振器10中具有基準(zhǔn)振蕩部。因此，即使進(jìn)行了另一個(gè)IDT 16的輸入輸出信號(hào)的切換，也能夠使相位立刻與成為基準(zhǔn)振蕩部的一個(gè)IDT 16一致，不會(huì)引起輸出相位的不連續(xù)。
在本實(shí)施方式中，所謂S0模式和A0模式指的是如圖3所示的振動(dòng)形式。即，S0模式是作為基本模式的線對(duì)稱模式，A0模式是作為高次模式的點(diǎn)對(duì)稱模式。
安裝上述結(jié)構(gòu)的SAW諧振器的振蕩電路的結(jié)構(gòu)，如下面所述(參照?qǐng)D1)。
即，把構(gòu)成SAW諧振器10的IDT 16a和IDT 16b并列連接在反相器20上，在IDT 16b和反相器20之間具有切換電路(切換裝置)22，從而能夠使得向構(gòu)成IDT 16的梳齒狀電極18的輸入輸出信號(hào)反轉(zhuǎn)。
具體而言，構(gòu)成如下結(jié)構(gòu)。在把IDT 16a的梳齒狀電極18a作為輸入電極，而把梳齒狀電極18b作為輸出電極的情況下，把輸入信號(hào)線路30連接在梳齒狀電極18a上，并且把輸出信號(hào)線路40連接在梳齒狀電極18b上，上述輸入信號(hào)線路30用于輸入作為來自反相器20的輸出信號(hào)而輸入給IDT 16a的輸入信號(hào)，上述輸出信號(hào)線路40用于輸出作為輸入給反相器20的信號(hào)而來自IDT 16a的輸出信號(hào)。
并且把輸入信號(hào)線路30和輸出信號(hào)線路40分支并作為輸入信號(hào)線路30a和輸出信號(hào)線路40a。在輸入輸出信號(hào)線路30a、40a上，具有能夠進(jìn)行α和β的切換的切換裝置22(22a、22b)，上述α和β的切換能夠選擇S0模式信號(hào)傳送線路和A0模式信號(hào)傳送線路這兩個(gè)系統(tǒng)中的任一種。
能夠通過切換裝置22切換的S0模式信號(hào)傳送線路和A0模式信號(hào)傳送線路分別連接在IDT 16b上。IDT 16b的結(jié)構(gòu)如下，即，其輸出側(cè)和輸入側(cè)的信號(hào)線路分別連接在梳齒狀電極18c和梳齒狀電極18d這兩者上。即，當(dāng)選擇α?xí)r的輸入側(cè)S0模式信號(hào)傳送線路(輸入信號(hào)線路)32連接在梳齒狀電極18c上的情況下，選擇α?xí)r的輸出側(cè)S0模式信號(hào)傳送線路(輸出信號(hào)線路)36連接在梳齒狀電極18d上。在該情況下，選擇β時(shí)的輸入側(cè)A0模式信號(hào)傳送線路(輸入信號(hào)線路)34連接在梳齒狀電極18d上，選擇β時(shí)的輸出側(cè)A0模式信號(hào)傳送線路(輸出信號(hào)線路)38連接在梳齒狀電極18c上。
通過這樣的電路結(jié)構(gòu)，借助于切換裝置22的切換α和β，能夠?qū)⑾騃DT 16b輸入輸出的信號(hào)反轉(zhuǎn)。另外，切換裝置22a和22b能夠同步進(jìn)行α和β的切換。
在如上所述那樣構(gòu)成的振蕩電路中，由于連接有輸入輸出信號(hào)線路30、40的IDT 16a不會(huì)進(jìn)行輸入了信號(hào)的梳齒狀電極18a和輸出了信號(hào)的梳齒狀電極18c之間的切換，因此表面聲波的相位上不會(huì)有變化。
另一方面，在連接有輸入輸出線路30a、40a的IDT 16b上，利用切換裝置22的控制來切換輸入輸出線路的α和β，由此成為輸入側(cè)的梳齒狀電極和成為輸出側(cè)的梳齒狀電極反轉(zhuǎn)，振蕩的表面聲波的相位偏移90°。
因此在切換單元22被設(shè)定在α上的情況下，梳齒狀電極18a和梳齒狀電極18c成為信號(hào)輸入側(cè)電極，利用IDT 16a和IDT 16b振蕩的表面聲波的相位變得相同，作為振蕩電路進(jìn)行S0模式的振蕩。另一方面，在切換單元22被設(shè)定在β上的情況下，梳齒狀電極18a和梳齒狀電極18d成為信號(hào)輸入側(cè)電極，利用IDT 16a和IDT 16b振蕩的表面聲波的相位變得相反，作為振蕩電路進(jìn)行A0模式的振蕩。
這樣，上述結(jié)構(gòu)的SAW諧振器可通過控制信號(hào)向各梳齒狀電極18a～18d的輸入輸出，利用一個(gè)SAW諧振器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模式的振蕩。
并且，在上述結(jié)構(gòu)的振蕩電路50中，具有連續(xù)進(jìn)行信號(hào)向構(gòu)成IDT16a的梳齒狀電極18a、18b的輸入輸出的結(jié)構(gòu)，因此在將向IDT 16b輸入輸出的信號(hào)反轉(zhuǎn)(切換)的情況下，也不可能導(dǎo)致作為SAW諧振器或振蕩電路的振蕩不會(huì)瞬間中斷，而且也不會(huì)產(chǎn)生隨之產(chǎn)生的輸出移相的偏差。從而在高速通信等中也能夠使用上述振蕩電路50。
通常，公知的是構(gòu)成SAW諧振器的一組梳齒狀電極通過改變其交叉寬度來引起振蕩頻率的變化。于是在安裝在上述結(jié)構(gòu)的振蕩電路50上的SAW諧振器10中，把構(gòu)成IDT 16的各梳齒狀電極18的交叉寬度，是根據(jù)所希望的頻率精度而調(diào)整(控制)的。從而，能夠如圖4所示那樣，調(diào)整頻率差(頻率偏差)。根據(jù)圖4，可以知道通過設(shè)定交叉寬度，就能夠把頻率差調(diào)整到實(shí)用化水平的值。另外，梳齒狀電極18與IDT 16a和IDT 16b的交叉寬度相同。從而能夠使借助于IDT的振蕩調(diào)諧，而且能夠進(jìn)行S0模式和A0模式的振蕩。
上述結(jié)構(gòu)的振蕩電路50中，當(dāng)把信號(hào)傳送線路連接在SAW諧振器10上的時(shí)候，把輸入輸出信號(hào)線路30、40連接在IDT 16a上，而把輸入輸出信號(hào)線路30a、40a連接在IDT 16b上，然而也可以把輸入輸出信號(hào)線路30、40連接在IDT 16b上，而把輸入輸出信號(hào)線路30a、40a連接在IDT 16a上。
上述結(jié)構(gòu)的振蕩電路50能夠內(nèi)置在各種電子設(shè)備中而進(jìn)行利用。例如，可以內(nèi)置于如圖5所示的FSK振蕩器(傳送器)60中。其結(jié)構(gòu)如下，即其由以下幾個(gè)部分構(gòu)成記錄FSK數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器54；根據(jù)存儲(chǔ)器54內(nèi)的FSK數(shù)據(jù)進(jìn)行振蕩的振蕩電路50；用于把存儲(chǔ)器54內(nèi)的FSK數(shù)據(jù)，根據(jù)需要發(fā)送給振蕩電路50的控制電路52；用于起動(dòng)控制電路的開關(guān)56；用于使信號(hào)向外部振蕩的天線58。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的FSK振蕩器60，安裝于振蕩電路50中的SAW諧振器10可以是一個(gè)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的小型化和低成本化。這種結(jié)構(gòu)的FSK振蕩器60，例如能夠作為進(jìn)行無開關(guān)輸入的汽車的無開關(guān)用振蕩器而使用。
權(quán)利要求
1.一種振蕩電路，其特征在于，該振蕩電路具有SAW諧振器，其具有一對(duì)反射器，其配置在壓電基板上；一對(duì)IDT，其并列設(shè)置在上述一對(duì)反射器之間，并且由梳齒狀電極構(gòu)成；放大電路，其并列連接有上述一對(duì)IDT；以及切換電路，其分別設(shè)置在構(gòu)成上述一對(duì)IDT中的任一個(gè)IDT的一對(duì)上述梳齒狀電極和上述放大電路之間，并且對(duì)分別要連接到上述一對(duì)梳齒狀電極上的上述放大電路的輸入側(cè)和輸出側(cè)進(jìn)行切換連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩電路，其特征在于，上述一對(duì)IDT構(gòu)成為，使上述梳齒狀電極的交叉寬度相同。
3.一種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備內(nèi)置有權(quán)利要求1或2所述的振蕩電路。
全文摘要
本發(fā)明提供振蕩電路以及內(nèi)置有該振蕩電路的電子設(shè)備，該振蕩電路即使在頻段變化的情況下，也能夠沒有輸出移相的不連續(xù)地進(jìn)行頻段的切換，而且還能夠很好地確保頻率精度和頻移精度。為了實(shí)現(xiàn)上述課題的振蕩電路具有SAW諧振器(10)，其具有一對(duì)反射器(14)，其配置在壓電基板上、以及一對(duì)IDT(16)，其并列設(shè)置在上述一對(duì)反射器(14)之間，并且由梳齒狀電極(18)構(gòu)成；反相器(20)，其并列連接有上述一對(duì)IDT(16)；以及切換電路(22)，其分別設(shè)置在構(gòu)成上述一對(duì)IDT(16)的任一個(gè)IDT(16)的一對(duì)上述梳齒狀電極(18)和上述反相器(20)之間，并且對(duì)分別要連接到上述一對(duì)梳齒狀電極(18)上的上述反相器(20)的輸入側(cè)和輸出側(cè)進(jìn)行切換連接。
文檔編號(hào)H04L27/10GK1943104SQ200580011960
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月6日
發(fā)明者小木曾弘幸 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社