振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002]公知有对配置在振荡电路内的可变电容元件施加电压使电容变化，来改变振荡频率的方法。利用电压来控制频率的振荡器通常被称为VCXO(Voltage Controlled X’ talOscillator:压控石英振荡器)。近年来，也要求石英振荡器小型化，振荡电路的集成电路化得到发展。
[0003]作为在半导体集成电路中使用的可变电容元件，公知有变容二极管、MOS型可变电容元件这两种。变容二极管的电容值的可变比率(最小电容值与最大电容值的比率)通常为2倍左右，无法得到大的频率可变范围。这是由于，在用于形成集成电路的工艺中，无法实现浓度梯度急剧的PN结。
[0004]另一方面，MOS型可变电容元件能够实现比变容二极管大的可变范围。MOS型可变电容元件采取将MOS型晶体管的源极和漏极进行了连接的构造，但在MOS型晶体管的阈值电压(Vt)附近，电容值急剧发生变化。因此，与变容二极管相比，在控制电压与振荡频率之间的关系方面，难以说直线性良好。
[0005]因此，专利文献I的发明能够通过对阈值电压为Vt的多个MOS型可变电容元件提供公共的控制电压和相互不同的偏置电压，在更宽的控制电压的范围内，使控制电压与电容值之间的关系接近线性。
[0006]【专利文献I】日本特开2012-64915号公报
[0007]但是，在专利文献I的发明中，必须分别向多个MOS型可变电容元件施加不同的偏置电压，从而需要生成不同的偏置电压的电路(偏置电压供给部)，电路规模增大。
【发明内容】
[0008]本发明是鉴于以上情况而完成的，根据本发明的几个方式，能够提供振荡电路、振荡器、电子设备以及移动体等，能够确保频率变化相对于控制电压变化的直线性来扩大频率可变范围，且能够抑制电路规模的增加。
[0009]本发明正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下方式或应用例来实现。
[0010][应用例I]
[0011]本应用例的振荡电路包含:振荡用放大电路,其连接有振荡元件而生成振荡信号；以及多个MOS型可变电容元件，它们的两端子中的一端与所述振荡用放大电路电连接，所述多个MOS型可变电容元件各自的阈值电压不同，各MOS型可变电容元件的一个端子被施加控制电压，另一个端子被施加基准电压。
[0012]本应用例的振荡电路包含阈值电压分别不同、各自的一个端子被施加控制电压、另一个端子被施加基准电压的多个MOS型可变电容元件。因此，能够使得多个MOS型可变电容元件的合成电容相对于控制电压变化具有直线性，其结果，能够确保频率变化相对于控制电压变化的直线性来扩大频率可变范围。此时，不需要分别向多个MOS型可变电容元件施加不同的偏置电压，且不需要生成不同的偏置电压的电路(偏置电压供给部)，因此还能够避免电路规模增大。
[0013]另外，MOS型可变电容元件采取将MOS型晶体管的源极和漏极进行了连接的构造，但在MOS型晶体管的阈值电压附近，电容值急剧发生变化。即，MOS型可变电容元件的阈值电压是指电容值急剧发生变化的电压。
[0014][应用例2]
[0015]在上述应用例的振荡电路中，在所述多个MOS型可变电容元件中，栅电极下方的半导体层中的杂质掺入量可以分别不同。
[0016]根据本应用例的振荡电路，能够通过改变栅电极下方的半导体层中的杂质掺入量来调整MOS型可变电容元件的阈值电压。能够使用与以往的MOS型晶体管的制造工序相同的方法，因此不需要专用的制造工序，能够高效地制造振荡电路。另外，栅电极下方的半导体层是指例如沟道区域，能够通过砷、磷、或硼等杂质的掺入量，调整阈值电压。
[0017][应用例3]
[0018]在上述应用例的振荡电路中，在所述多个MOS型可变电容元件中，可以至少I个是增强型、且至少I个是耗尽型的。
[0019]根据本应用例的振荡电路，能够通过组合增强型和耗尽型的MOS型可变电容元件，使得频率变化相对于控制电压变化的直线性更良好。这里，耗尽型的MOS型可变电容元件表示阈值电压为OV以下的MOS型可变电容元件，增强型的MOS型可变电容元件表示阈值电压高于OV的MOS型可变电容元件。通过组合这样的增强型和耗尽型的MOS型可变电容元件，在合成电容相对于控制电压变化的变化特性中，通过将耗尽型的MOS型可变电容元件的阈值电压与增强型的MOS型可变电容元件的阈值电压之间的电压设为中心电压Vm，并以中心电压Vm为基准改变控制电压，能够使合成电容线性地变化，能够实现用户可容易地进行调整的振荡电路。
[0020][应用例4]
[0021 ] 在上述应用例的振荡电路中，在所述多个MOS型可变电容元件中，可以是各MOS型可变电容元件的所述一个端子被施加公共的控制电压，所述另一个端子被施加公共的基准电压。
[0022][应用例5]
[0023]在上述应用例的振荡电路中，在所述多个MOS型可变电容元件中，可以是各MOS型可变电容元件的所述一个端子被施加公共的控制电压，所述另一个端子分别被施加不同的基准电压。
[0024]根据本应用例的振荡电路，将控制电压和基准电压的至少一方公共化,从而能够简化电路结构来减小电路规模。此时，可以向多个MOS型可变电容元件的一个端子施加公共的控制电压，向另一个端子施加公共的基准电压。此外，可以向多个MOS型可变电容元件的一个端子施加公共的控制电压，向另一个端子施加各自不同的基准电压。在后者的情况下，不仅能够通过阈值电压，还能够通过施加的基准电压之差分别对多个MOS型可变电容元件进行调整。
[0025][应用例6]
[0026]本应用例的振荡器包含所述应用例的振荡电路；以及所述振荡元件。
[0027][应用例7]
[0028]本应用例的电子设备包含所述应用例的振荡电路或所述应用例的振荡器。
[0029][应用例8]
[0030]本应用例的移动体包含所述应用例的振荡电路或所述应用例的振荡器。
[0031]本应用例的振荡器、电子设备、移动体包含上述振荡电路，上述振荡电路具有阈值电压分别不同、各自的一端被施加控制电压、另一端被施加基准电压的多个MOS型可变电容元件。因此，根据本应用例的振荡器、电子设备、移动体，能够确保频率变化相对于控制电压变化的直线性来扩大频率可变范围，且能够抑制电路规模的增加。
【附图说明】
[0032]图1是包含本实施方式的振荡电路的振动器件的框图。
[0033]图2是示出本实施方式的振荡电路的电路结构例的图。
[0034]图3是用于说明MOS型可变电容元件的特性的图。
[0035]图4是用于说明MOS型可变电容元件的结构的概略剖视图。
[0036]图5是说明阈值电压不同的MOS型可变电容元件的合成电容的直线性的图。
[0037]图6是说明增加了阈值电压不同的MOS型可变电容元件的数量的情况下的合成电容的直线性的图。
[0038]图7是电子设备的功能框图。
[0039]图8是示出电子设备的外观的一例的图。
[0040]图9是示出移动体的一例的图。
[0041]标号说明
[0042]12:振荡电路；21A?21C =MOS型可变电容元件；22A?22C =MOS型可变电容元件；24:反相器；26:石英振子；28:反馈电阻；41A?41C:固定电容；43:DC截止电容；44:DC截止电容；124:振荡信号；200:振动器件(VCXO) ；201 一 1:第I可变电容部；201 — 2:第2可变电容部