振荡器、电子设备以及移动体的制作方法

文档序号:10660276阅读:280来源:国知局
振荡器、电子设备以及移动体的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种振荡器、电子设备以及移动体,所述振荡器能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动。所述振荡器包括:振动片;容器,其对振动片进行收纳;发热体以及冷却体中的至少一方,其对容器的内部的温度进行控制;振荡电路,其与振动片电连接;D/A转换电路,其对振荡电路输出的频率进行控制;基准电压生成电路,其向D/A转换电路供给电压,基准电压生成电路被配置在容器的内部或搭载有容器的基板上。
【专利说明】
振荡器、电子设备以及移动体
技术领域
[0001]本发明涉及一种振荡器、电子设备以及移动体。
技术背景
[0002]通信设备或测量仪器等的基准的频率信号源所使用的水晶振荡器,要求输出频率相对于温度变化而以较高的精度处于稳定。一般情况下,在水晶振荡器之中作为能够获得极高的频率稳定度的水晶振荡器,已知一种恒温槽型水晶振荡器(0CX0:0ven ControlledCrystal Oscillator)。而且,近年来,温度补偿型水晶振荡器(TCXO: TemperatureCompensated Crystal Oscillator)的特性提升也较为显著,并且接近0CX0的频率精度、频率稳定度的TCXO也不断地被开发出。
[0003]这样的高精度的振荡器例如被用于移动电话的基站等中,从而存在要求能够通过数字控制而对频率进行控制的情况。在专利文献I中公开了一种如下的压电振荡器,所述压电振荡器具有D/A转换器、振子、振荡电路,并通过使针对D/A转换器的输入信号发生变化,从而使从振荡器被输出的频率可变。
[0004]然而,在专利文献I所记载的振荡器中,存在如下问题,S卩,向D/A转换器供给电压的基准电压生成电路的输出电压会因振荡器的周围温度(外部的温度)的变化而发生变动的问题。图77为表示构成基准电压生成电路的稳压器的温度特性(输出电压与温度的关系)的一个示例的曲线图。如图77所示,稳压器的输出电压因其温度而大幅度地变动。在上述那样的振荡器中,当基准电压生成电路的温度根据振荡器的周围温度的变化而发生变化,从而使基准电压生成电路的输出电压大辐度地变动时,即使被输入至D/A转换器的DAC控制码(数字数据)相同,D/A转换器的输出电压也会发生变动,作为结果,会使振荡器所输出的频率发生变动。
[0005]专利文献1:日本特开2011-101212号公报

【发明内容】

[0006]本发明的若干方式所涉及的目的之一在于提供一种能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动的振荡器。此外,本发明的若干方式所涉及的目的之一在于提供一种包括上述振荡器的电子设备以及移动体。
[0007]本发明是为了解决前述的问题的至少一部分而被完成的发明,并能够以下述的方式或应用例来实现。
[0008]应用例I
[0009]本应用例所涉及的振荡器包括:振动片;容器,其对所述振动片进行收纳;发热体以及冷却体中的至少一方,其对所述容器的内部的温度进行控制;振荡电路,其与所述振动片电连接;D/A转换电路,其对所述振荡电路输出的频率进行控制;基准电压生成电路,其向所述D/A转换电路供给电压,所述基准电压生成电路被收纳在所述容器的内部。
[0010]振荡电路例如可以为皮尔斯(Pierce)振荡电路、逆变器型振荡电路、考毕兹(Colpitts)振荡电路、哈特利(Hart ley)振荡电路等各种振荡电路中的一部分或全部。
[0011]在这样的振荡器中,由于基准电压生成电路被收纳在容器的内部,因此例如与基准电压生成电路被配置在容器的外部的情况相比,由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化较小。因此,根据这样的振荡器,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动。由此,能够减小由基准电压生成电路的输出电压的变动所引起的D/A转换电路的输出电压的变动,从而能够提高振荡器的频率(输出频率)的稳定性。
[0012]应用例2
[0013]本应用例所涉及的振荡器包括:振动片;容器,其对所述振动片进行收纳;发热体以及冷却体中的至少一方,其对所述容器的内部的温度进行控制;第一基板,其上隔着第一支承体而搭载有所述容器;第二基板,其上隔着第二支承体而搭载有所述第一基板;振荡电路,其与所述振动片电连接;D/A转换电路,其对所述振荡电路输出的频率进行控制;基准电压生成电路,其向所述D/A转换电路供给电压,所述基准电压生成电路被搭载于所述第一基板上。
[0014]振荡电路例如可以为皮尔斯振荡电路、逆变器型振荡电路、考毕兹振荡电路、哈特利振荡电路等各种振荡电路中的一部分或全部。
[0015]在这样的振荡器中,由于基准电压生成电路被搭载于第一基板上,因此例如与基准电压生成电路被搭载于第二基板上的情况相比,由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化较小。因此,根据这样的振荡器,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动。由此,能够减小由基准电压生成电路的输出电压的变动所引起的D/A转换电路的输出电压的变动,从而能够提高振荡器的频率(输出频率)的稳定性。
[0016]应用例3
[0017]本应用例所涉及的振荡器包括:振动片;容器,其对所述振动片进行收纳;第一基板,其上搭载有所述容器;发热体以及冷却体中的至少一方,其被配置在所述第一基板上,且对所述容器的内部的温度进行控制;第二基板,其上隔着支承体而搭载有所述第一基板;振荡电路,其与所述振动片电连接;D/A转换电路,其对所述振荡电路输出的频率进行控制;基准电压生成电路,其向所述D/A转换电路供给电压,所述基准电压生成电路被搭载于所述第一基板上。
[0018]振荡电路例如可以为皮尔斯振荡电路、逆变器型振荡电路、考毕兹振荡电路、哈特利振荡电路等各种振荡电路中的一部分或全部。
[0019]在这样的振荡器中,由于基准电压生成电路被搭载于,搭载有发热体以及冷却体中的至少一方的第一基板上,因此例如与基准电压生成电路被搭载于第二基板上的情况相比,由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化较小。因此,根据这样的振荡器,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动。由此,能够减小由基准电压生成电路的输出电压的变动所引起的D / A转换电路的输出电压的变动,从而能够提高振荡器的频率(输出频率)的稳定性。
[0020]而且,在这样的振荡器中,由于容器被搭载于第一基板上,因此例如与容器隔着支承体而被搭载于第一基板上的情况相比,能够高效地利用发热体以及冷却体中的至少一方来对容器进行加热或冷却。因此,在这样的振荡器中,能够实现低功耗。
[0021]应用例4
[0022]在上述应用例2所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述发热体以及所述冷却体中的至少一方被配置在与所述第一基板相对置的所述容器的外表面上。
[0023]在这样的振荡器中,能够使发热体以及冷却体中的至少一方与基准电压生成电路接近。而且,在发热体被配置在容器的外表面上的情况下,能够通过从发热体辐射出的辐射热来对基准电压生成电路进行加热。由此,能够进一步减小由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化,从而能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动。
[0024]应用例5
[0025]在上述应用例I所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述发热体为加热器。
[0026]在这样的振荡器中,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动。
[0027]应用例6
[0028]在上述应用例I所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述冷却体为珀耳帖元件。
[0029]在这样的振荡器中,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动。
[0030]应用例7
[0031]在上述应用例I所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述振荡电路包括由半导体元件构成的振荡用电路、电子部件,所述半导体元件被收纳在所述容器的内部。
[0032]在这样的振荡器中,由于基准电压生成电路以及振荡用电路被收纳在容器的内部,因此例如与基准电压生成电路以及振荡用电路被配置在容器的外部的情况相比,由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化以及振荡用电路的温度变化较小。因此,根据这样的振荡器,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动以及振荡用电路的输出电压的变动。由此,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。
[0033]应用例8
[0034]在上述应用例2所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述振荡电路包括由半导体元件构成的振荡用电路、电子部件,所述半导体元件被搭载于所述第一基板上。
[0035]在这样的振荡器中,由于基准电压生成电路以及振荡用电路被搭载于第一基板上,因此例如与基准电压生成电路以及振荡用电路被搭载于第二基板上的情况相比,由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化以及振荡用电路的温度变化较小。因此,根据这样的振荡器,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动以及振荡用电路的输出电压的变动。由此,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。
[0036]应用例9
[0037]在上述应用例3所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述振荡电路包括由半导体元件构成的振荡用电路、电子部件,所述半导体元件被搭载于所述第一基板上。
[0038]在这样的振荡器中,由于基准电压生成电路以及振荡用电路被搭载于第一基板上,因此例如与基准电压生成电路以及振荡用电路被搭载于第二基板上的情况相比,由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化以及振荡用电路的温度变化较小。因此,根据这样的振荡器,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动以及振荡用电路的输出电压的变动。由此,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。
[0039]应用例10
[0040]在上述应用例I所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述振荡电路由半导体元件构成,所述半导体元件被收纳在所述容器的内部。
[0041]在这样的振荡器中,由于基准电压生成电路以及振荡电路被收纳在容器的内部,因此例如与基准电压生成电路以及振荡用电路被配置在容器的外部的情况相比,由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化以及振荡电路的温度变化较小。因此,根据这样的振荡器,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动以及振荡电路的输出电压的变动。由此,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。
[0042]应用例11
[0043]在上述应用例I所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,包括对所述容器的内部的温度进行检测的感温元件。
[0044]在这样的振荡器中,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动。
[0045]应用例12
[0046]在上述应用例2所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,包括被配置在所述容器的外表面上的感温元件。
[0047]在这样的振荡器中,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动。
[0048]应用例13
[0049]在上述应用例3所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,包括被配置在所述第一基板上的感温元件。
[0050]在这样的振荡器中,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动。
[0051]应用例14
[0052]在上述应用例I所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述D/A转换电路被收纳在所述容器的内部。
[0053]在这样的振荡器中,由于基准电压生成电路以及D/A转换电路被收纳在容器的内部,因此例如与基准电压生成电路以及D/A转换电路被配置在容器的外部的情况相比,由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化以及D/A转换电路的温度变化较小。因此,根据这样的振荡器,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动以及D/A转换电路的输出电压的变动。由此,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。
[0054]应用例15
[0055]在上述应用例2所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述D/A转换电路被搭载于所述第一基板上。
[0056]在这样的振荡器中,由于基准电压生成电路以及D/A转换电路被搭载于第一基板上,因此例如与基准电压生成电路以及D/A转换电路被搭载于第二基板上的情况相比,由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化以及D/A转换电路的温度变化较小。因此,根据这样的振荡器,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动以及D/A转换电路的输出电压的变动。由此,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。
[0057]应用例16
[0058]在上述应用例3所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述D/A转换电路被搭载于所述第一基板上。
[0059]在这样的振荡器中,由于基准电压生成电路以及振荡电路被搭载于第一基板上,因此例如与基准电压生成电路以及振荡电路被搭载于第二基板上的情况相比,由振荡器的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的温度变化以及振荡电路的温度变化较小。因此,根据这样的振荡器,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动以及振荡电路的输出电压的变动。由此,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。
[0060]应用例17
[0061]在上述应用例16所涉及的振荡器中,也可以采用如下方式,S卩,所述基准电压生成电路以及所述D/A转换电路由一个半导体元件构成。
[0062]在这样的振荡器中,例如能够实现制造成本的削减和小型化。
[0063]应用例18
[0064]本应用例所涉及的电子设备具备上述的任意应用例所述的振荡器。
[0065]在本应用例所涉及的电子设备中,由于包括能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动而提高频率稳定性的振荡器,因此例如能够实现可靠性较高的电子设备。
[0066]应用例19
[0067]本应用例所涉及的移动体具备上述的任意应用例所述的振荡器。
[0068]在本应用例所涉及的移动体中,由于包括能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动而提高频率稳定性的振荡器,因此例如能够实现可靠性较高的移动体。
【附图说明】
[0069]图1为第一实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0070]图2为示意性地表示第一实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0071]图3为示意性地表示第一实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0072]图4为表示振荡电路的结构例的图。
[0073]图5为表示发热控制电路的结构例的图。
[0074]图6为表示相对于周围温度的变化的、振子的温度变化以及IC的温度变化的图。
[0075]图7为第二实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0076]图8为示意性地表示第二实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0077]图9为示意性地表示第二实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0078]图10为表示相对于周围温度的变化的、振子的温度变化以及IC的温度变化的图。
[0079]图11为第三实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0080]图12为示意性地表示第三实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0081]图13为示意性地表示第三实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0082]图14为第四实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0083]图15为示意性地表示第四实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0084]图16为示意性地表示第四实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0085]图17为第五实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0086]图18为示意性地表示第五实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0087]图19为示意性地表示第五实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0088]图20为第六实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0089]图21为第七实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0090]图22为示意性地表示第七实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0091 ]图23为示意性地表示第七实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0092]图24为表示振荡电路的结构例的图。
[0093]图25为表示发热控制电路的结构例的图。
[0094]图26为表示相对于周围温度的变化的、振子的温度变化以及IC的温度变化的图。
[0095]图27为第八实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0096]图28为示意性地表示第八实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0097]图29为示意性地表示第八实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0098]图30为表示相对于周围温度的变化的、振子的温度变化以及IC的温度变化的图。
[0099]图31为示意性地表示第九实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0100]图32为示意性地表示第九实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0101]图33为第十实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0102]图34为示意性地表示第十实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0103]图35为示意性地表示第十实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0104]图36为第十一实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0105]图37为示意性地表示第十一实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0106]图38为示意性地表示第十一实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0107]图39为第十二实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0108]图40为示意性地表示第十二实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0109]图41为示意性地表示第十二实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0110]图42为第十三实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0111]图43为第十四实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0112]图44为示意性地表示第十四实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0113]图45为示意性地表示第十四实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0114]图46为表示振荡电路的结构例的图。
[0115]图47为表示发热控制电路的结构例的图。
[0116]图48为表示相对于周围温度的变化的、振子的温度变化以及IC的温度变化的图。
[0117]图49为第十五实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0118]图50为示意性地表示第十五实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0119]图51为示意性地表示第十五实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0120]图52为表示相对于周围温度的变化的、振子的温度变化以及IC的温度变化的图。
[0121]图53为示意性地表示第十六实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0122]图54为示意性地表示第十六实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0123]图55为第十七实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0124]图56为示意性地表示第十七实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0125]图57为示意性地表示第十七实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0126]图58为第十八实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0127]图59为示意性地表示第十八实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0128]图60为示意性地表示第十八实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0129]图61为第十九实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0130]图62为示意性地表示第十九实施方式所涉及的振荡器的俯视图。
[0131]图63为示意性地表示第十九实施方式所涉及的振荡器的剖视图。
[0132]图64为第二十实施方式所涉及的振荡器的功能框图。
[0133]图65为表示本实施方式所涉及的电子设备的结构的一个示例的功能框图。
[0134]图66为表示本实施方式所涉及的电子设备的外观的一个示例的图。
[0135]图67为表示本实施方式所涉及的移动体的一个示例的图。
[0136]图68为第一改变例所涉及的振荡器的功能框图。
[0137]图69为示意性地表示第一改变例所涉及的振荡器的俯视图。
[0138]图70为示意性地表示第一改变例所涉及的振荡器的剖视图。
[0139]图71为第二改变例所涉及的振荡器的功能框图。
[0140]图72为示意性地表示第二改变例所涉及的振荡器的俯视图。
[0141]图73为示意性地表示第二改变例所涉及的振荡器的剖视图。
[0142]图74为第三改变例所涉及的振荡器的功能框图。
[0143]图75为示意性地表示第三改变例所涉及的振荡器的俯视图。
[0144]图76为示意性地表示第三改变例所涉及的振荡器的剖视图。
[0145]图77为对稳压器的温度特性的一个示例的曲线图。
【具体实施方式】
[0146]以下,使用附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。另外,以下所说明的实施方式并不是对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不当限定的方式。此外,以下所说明的全部结构并不一定均是本发明的必要构成要件。
[0147]1.振荡器
[0148]1-1.第一实施方式
[0149]图1为第一实施方式所涉及的振荡器的功能框图。此外,图2为示意性地表示第一实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图3为示意性地表示第一实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图2的m-m线剖视图。
[0150]如图1所示,第一实施方式所涉及的振荡器101被构成为,包括振动片(谐振子)20、D/A转换集成电路(IC:1ntegrated Circuit)5、振荡用集成电路(IC)6、可变电容元件7、可变电容元件8、发热体40、感温元件50、基准电压生成电路70。但是,第一实施方式所涉及的振荡器101也可以采用如下结构,S卩,将图1所示的结构要素的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0151]如图2以及图3所示,第一实施方式所涉及的振荡器101被构成为,还包括第一容器2(容器的一个示例)、第二容器3、支承体4。
[0152]如图2以及图3所示,第一容器2对振动片20、发热体40、感温元件50、基准电压生成电路70进行收纳。另外,第一容器2也可以对构成振荡器101的其他的部件进行收纳。第一容器2被构成为,包括封装件2a、盖体2b。另外,为了便于说明而在图2中省略了盖体2b的图示。
[0153]封装件2a例如为陶瓷封装件。在图示的示例中,封装件2a为,使陶瓷生片成形并进行层压之后,进行烧成而被形成的陶瓷层压封装件。封装件2a具有凹部,并且在凹部内的空间(收纳室)2c中收纳有振动片20、发热体40、感温元件50、基准电压生成电路70。在图示的示例中,在封装件2a的上部设置有开口部,并且通过利用盖体2b对该开口部进行覆盖,从而形成了收纳室2c。收纳室2c例如为减压气氛(真空状态)。另外,收纳室2c也可以为氮、氩、氦等惰性气体气氛。
[0154]另外,虽然未图示,但是在封装件2a上设置有与振动片20的激励电极20b、20c电连接的电极、与发热体40电连接的电极、与感温元件50电连接的电极、与基准电压生成电路70电连接的电极等。此外,虽然未图示,但是在封装件2a的下表面上设置有电源端子、接地端子、其他的外部端子,并且在封装件2a的内部或表面还设置有用于将电源端子以及接地端子与发热体40进行电连接的配线、用于将其他的外部端子与振动片20以及基准电压生成电路70进行电连接的配线等。
[0155]盖体2b对封装件2a的开口部进行覆盖。盖体2b的形状例如为板状。作为盖体2b,例如能够使用与封装件2a相同材质的板部件(例如陶瓷板),或科伐(kovar)合金、42合金、不锈钢等的金属板。盖体2b例如经由密封圈、低熔点玻璃、粘合剂等接合部件2d而与封装件2a连接。
[0156]在振荡器101中,将第一容器2的内部(通过第一容器2而形成的空间(收纳室2c))作为恒温槽,并以通过发热体40而将第一容器2的内部(恒温槽内部)的温度保持为恒定的方式进行控制。
[0157]振动片20被收纳在第一容器2的内部。振动片20被搭载(配置)于封装件2a上。在图示的示例中,振动片20隔着发热体40而被配置在封装件2a上。振动片20经由接合部件22而与发热体40机械连接、热连接。此外,振动片20 (第一激励电极20b)如后文所述那样经由接合部件22而与被设置在发热体40上的配线(未图示)电连接。作为接合部件22,例如,可列举出银浆、焊锡、导电性粘合剂(使金属粒子等导电性填料分散至树脂材料中的粘合剂)等。
[0158]振动片20例如为SC切割的水晶振子。振动片20具有水晶基板20a、激励电极20b、20c。另外,为了便于说明而在图2中将振动片20简化表示。
[0159]作为水晶基板20a,使用了SC切割水晶基板(压电基板)。水晶基板20a的俯视观察形状(从水晶基板20a的厚度方向观察时的形状)例如为圆、椭圆、四边形、其他的多边形等。
[0160]第一激励电极20b和第二激励电极20c以夹着水晶基板20a的方式而被设置。激励电极20b、20c向水晶基板20a施加电压而使水晶基板20a进行振动。
[0161]第一激励电极20b被设置在水晶基板20a的下表面上。第一激励电极20b经由被设置在水晶基板20a的下表面上的引出电极而与接合部件22电连接。虽然未图示,但是接合部件22经由被设置在发热体40上的配线以及接合引线而与被设置在封装件2a上的电极电连接。即,第一激励电极20b经由接合部件22等而与被设置在封装件2a上的电极电连接。
[0162]另外,也可以将第一激励电极20b与被设置在封装件2a上的电极直接电连接或通过接合引线等进行电连接,并将接合部件22设为非导电性。即,接合部件22可以将振动片20与发热体40进行热连接而不进行电连接。
[0163]第二激励电极20c被设置在水晶基板20a的上表面上。第二激励电极20c经由被设置在水晶基板20a的上表面上的引出电极以及接合引线24,而与被设置在封装件2a上的电极(未图示)电连接。另外,为了便于说明而在图2中省略了接合引线24以及后文叙述的接合引线42的图示。作为激励电极20b、20c,例如使用从水晶基板20a侧起依次层压有铬、金的激励电极。
[0164]另外,振动片20并不限于SC切割的水晶振子,例如也可以使用AT切割、BT切割的水晶振子、SAW(Surface Acoustic Wave:表面声波)谐振子等。此外,作为振动片20,还可以使用水晶振子以外的压电振子、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)振子等。此外,作为振动片20的基板材料,可以使用水晶、钽酸锂、铌酸锂等压电单晶、锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料,或者硅半导体材料等。此外,作为振动片20的激励方法,既可以使用通过压电效应而实现的方法,也可以使用通过库仑力而实现的静电驱动。
[0165]发热体40被收纳在第一容器2的内部。发热体40被配置(搭载)在封装件2a上。发热体40经由接合引线42而与被设置在封装件2a上的电极(未图示)电连接。在发热体40上隔着接合部件22而配置有振动片20。像这样通过隔着接合部件22而将振动片20配置在发热体40上,从而能够高效地将由发热体40所产生的热量向振动片20进行传递,由此能够实现低功耗,并且能够使振动片20的温度控制进一步稳定。发热体40例如为加热器,并且能够使用通过流通电流而进行发热的元件(功率晶体管、电阻等)。发热体40对第一容器2的内部(收纳室2c)的温度进行控制。发热体40通过发热控制电路60而以使第一容器2的内部温度成为恒定(或大致恒定)的方式被控制。
[0166]另外,只要能够对第一容器2的内部的温度进行控制,则发热体40被配置的位置不被特别限定,但是优选为振动片20的附近。发热体40也可以被配置在第一容器2的外部(例如第一容器2的外表面)。
[0167]感温元件50被收纳在第一容器2的内部。感温元件50被配置(搭载)在封装件2a上。感温元件50优选为被配置在振动片20的附近。感温元件50对第一容器2的温度进行检测。作为感温元件50,例如可以使用热敏电阻(NTC(Negative Temperature Coeff icient:负温度系数)热敏电阻、PTC(Positive Temperature Coeff icient:正温度系数)热敏电阻等)、铀电阻等。
[0168]另外,虽然在图示的示例中,发热体40和感温元件50分别作为不同的元件而被收纳在第一容器2的内部,但是发热体40(例如功率晶体管)和感温元件50也可以构成一个半导体元件,并且该半导体元件被收纳在第一容器2的内部。
[0169]基准电压生成电路70被收纳在第一容器2的内部。基准电压生成电路70例如由一个半导体元件70a构成,半导体元件70a被收纳在第一容器2的内部。半导体元件70a被配置在凹部的内底面上。半导体元件70a通过粘合剂等接合部件62而与封装件2a接合。半导体元件70a经由接合引线64而与被配置在封装件2a上的电极(未图示)电连接。
[0170]第二容器3被构成为包括底基板3a、罩3b。另外,为了便于说明而在图2中省略了罩3b的图示。底基板3a由具有绝缘性的玻璃环氧树脂、陶瓷等材料构成。在底基板3a的下表面上设置有用于将被收纳在第二容器3的内部的元件与外部的装置等进行电连接的外部端子3d。罩3b被覆盖在底基板3a上,并且与底基板3a—起形成空间3c。罩3b的材质例如为金属、树脂等。作为罩3b,例如也可以使用对42合金(铁镍合金)等热传递率较低的铁系的合金实施了镀镍的罩。利用焊锡等而将罩3b固定在底基板3a上。空间3c例如为减压气氛(真空状态)。另外,空间3c也可以为氮、氩、氦等惰性气体气氛。在空间3c(第二容器3的内部)中收纳有第一容器2、支承体4、D/A转换IC5、振荡用IC6、可变电容元件7、可变电容元件8以及电子部件9。
[0171]支承体4被设置在底基板3a上,并对第一容器2进行支承。支承体4被设置为多个,并通过多个支承体4对第一容器2进行支承。第一容器2通过被支承体4所支承,从而与底基板3a分离。因此,例如与第一容器2和底基板3a相接触的情况相比,第一容器2不易受到振荡器101的周围温度(第二容器3的外部的温度)的影响。支承体4优选为由热传递率较小的材料构成。具体而言,作为支承体4的材质,使用铁、钛、铂中的任意一种,或包括一种以上这些材料的合金。作为支承体4的材质,尤其优选为使用作为铁系合金的科伐合金、42合金。像这样通过由热传递率较小的材料构成支承体4,从而能够减少从第一容器2经由支承体4而向外部放出的热量,由此能够实现低功耗。支承体4也可以作为用于将被收纳在第一容器2的内部的部件与被配置在第一容器2的外部的部件进行电连接的配线的一部分而发挥作用。
[0172]在底基板3a上配置(搭载)有D/A转换IC5、振荡用IC6、可变电容元件7、可变电容元件8以及其他的一个以上的电子部件9(电阻、电容器、线圈等)。可变电容元件7、可变电容元件8、电子部件9、振动片20、发热体40、感温元件50以及基准电压生成电路70的各个端子分别通过未图示的配线图案而与D/A转换IC5或振荡用IC6的所需的各个端子电连接。
[0173]另外,虽然未图示,但是D/A转换IC5、振荡用IC6、可变电容元件7、可变电容元件8以及电子部件9中的至少一部分也可以被配置在第一容器2(封装件2a)的下表面上。由此,能够将这些部件以与底基板3a分离的方式进行配置,从而能够不易受到振荡器101的周围温度的影响。
[0174]如图1所示,基准电压生成电路70以从振荡器101的外部被供给的电源电压VCC为基础,而生成D/A转换电路80的高电位侧基准电压VDH以及低电位侧基准电压VDL,并向D/A转换电路80进行供给。基准电压生成电路70例如被构成为包括稳压器。
[0175]D/A转换IC5被构成为,包括D/A转换电路80(D/A转换器)以及串行接口电路90。但是,D/A转换IC5也可以采用如下的结构,S卩,将这些结构要素的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0176]串行接口电路90取得从D/A转换IC5的外部(振荡器1I的外部)被输入的串行数据信号(用于对振荡电路30的频率进行控制的数字数据),并转换为N位的数据信号且向D/A转换电路80进行输出。
[0177]D/A转换电路80被输入由串行接口电路90输出的N位的数据信号(用于对振荡电路30的频率进行控制的数字数据),并将该N位的数据信号转换为高电位侧基准电压VDH与低电位侧基准电压VDL之间的电压的模拟信号并进行输出。作为D/A转换电路80,能够使用熟知的电阻分压型(也被称为电压分配型、电阻串型或电压电位器型)、电阻梯形型(R-2R梯形型等)、电容阵列型、A-Σ型等各种类型的D/A转换电路。
[0178]D/A转换电路80所输出的模拟信号的电压(控制电压)VC被施加于D/A转换IC5的外部的可变电容元件8,并且可变电容元件8的电容值根据控制电压VC而发生变化。可变电容元件8例如也可以为电容值根据被施加于一端的控制电压VC而发生变化的可变电容二极管(变容二极管)。
[0179]振荡用IC6被构成为,包括温度补偿电路10、感温元件13、振荡用电路32、发热控制电路60、基准电压生成电路72、串行接口电路92以及存储部100。但是,振荡用IC6也可以采用如下结构,即,将这些结构要素的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0180]温度补偿电路10与感温元件13连接,并根据感温元件13的输出信号而生成用于对振荡电路30的输出信号的频率温度特性进行补正的温度补偿电压TC。例如,温度补偿电路10既可以仅能够实施振荡电路30的输出信号的频率温度特性的一次成分的补正(以下,称为“一次补正”),也可以仅能够实施二次成分的补正(以下,称为“二次补正”),还可以能够实施一次补正和二次补正双方。此外,在温度补偿电路10能够实施一次补正和二次补正双方的情况下,既可以能够独立地将一次补正和二次补正分别设定为有效或无效,也可以能够分别独立地对一次补正的补正参数和二次补正的补正参数进行设定。并且,温度补偿电路10也可以能够在多个温度区域(例如,低温侧和高温测)相互独立地实施二次补正。
[0181]感温元件13例如为对与其周边的温度相对应的电压进行输出的元件,既可以为温度越高则输出电压越高的正极性的元件,也可以为温度越高则输出电压越低的负极性的元件。
[0182]温度补偿电路10所输出的温度补偿电压TC被施加于振荡用IC6的外部的可变电容元件7,并且可变电容元件7的电容值根据温度补偿电压TC而发生变化。可变电容元件7例如也可以为电容值根据被施加于一端的控制电压VC而发生变化的可变电容二极管(变容二极管)。
[0183]振荡用电路32与外接在振荡用IC6的端子上的可变电容元件7、可变电容元件8以及其他的电子部件9(在图1中未图示)一起构成了使振动片20进行振荡的振荡电路30。
[0184]振荡电路30与振动片20电连接。振荡电路30以与可变电容元件7的电容值以及可变电容元件8的电容值相对应的频率而使振动片20进行振荡,并对振荡信号VO进行输出。振荡电路30所输出的振荡信号VO被输出至振荡用IC6的外部(振荡器101的外部)。
[0185]发热控制电路60根据感温元件50的输出电压而对用于加热振动片20的发热体40进行控制。具体而言,根据感温元件50的输出电压,以使温度保持为恒定的方式而对发热体40的发热进行控制。
[0186]例如,可以预先将具有正的斜率的温度特性的感温元件50配置在第一容器2的内部,并且发热控制电路60以如下方式进行控制,S卩,在感温元件50的输出电压低于基准值时使电流流过发热体40而使其发热,在感温元件50的输出电压高于基准值时不使电流流过发热体40。
[0187]基准电压生成电路72以从振荡用IC6的外部(振荡器101的外部)被供给的电源电压VCC为基础,而生成振荡电路30的电源电压VA、温度补偿电路1的基准电压VREFl、发热控制电路60的基准电压VREF2等。
[0188]存储部100以包括未图示的非易失性的存储器、寄存器的方式而被构成,在非易失性存储器中存储有温度补偿电路的设定信息(是否分别实施一次补正和二次补正的信息、一次补正的补正参数、二次补正的补正参数等)等。非易失性存储器例如可通过MONOS(Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Si I icon:金属-氧化物-氮化物-氧化物-娃)存储器等闪存、EEPR0M(ElectricalIy Erasable Programmable Read-Only Memory:电可擦除可编程只读存储器)等来实现。
[0189]被存储在非易失性存储器中的各个设定信息在振荡用IC6的电源接入时(电源电压VCC从OV上升至所需的电压时),从非易失性存储器向寄存器被转送,并被保持在寄存器中。接着,被保持在寄存器中的各个设定信息向温度补偿电路10等被供给。
[0190]串行接口电路92为用于从振荡用IC6的外部(振荡器101的外部)实施相对于存储部100(非易失性存储器以及寄存器)的读取/写入的电路。串行接口电路92例如既可以为与I2C( Inter-1ntegrated Circuit:内置集成电路)总线相对应的接口电路,也可以为SPI(Serial Peripheral Interface:串行外设接口)总线相对应的接口电路。
[0191]图4为表示振荡电路30的结构例的图。在图4所示的振荡电路30中,控制电压VC被施加于可变电容元件8(可变电容二极管)的一端,并且可变电容元件8的电容值根据该电压值而发生变化,由此使振荡频率发生变化。此外,温度补偿电压TC被施加于可变电容元件7(可变电容二极管)的一端,并且可变电容元件7的电容值根据该电压值而发生变化,由此,与温度无关地,振荡频率被保持为大致恒定。
[0192]图5为表示发热控制电路60的结构例的图。在图5中,作为发热体40而使用了NPN型功率晶体管,作为感温元件50而使用了NTC热敏电阻。在图5所示的发热控制电路60中,当温度降低时,感温元件50(NTC热敏电阻)的电阻值上升,从而运算放大器的输入电位差变大。相反,当温度上升时,感温元件50(NTC热敏电阻)的电阻值降低,从而运算放大器的输入电位差变小。运算放大器的输出电压与输入电位差成比例。在运算放大器的输出电压高于预定电压值时,发热体40 (NPN型功率晶体管)中会有电流流过,并且电压值越高则发热量越大,而在运算放大器的输出电压低于预定电压值时,发热体40(NPN型功率晶体管)中不会有电流流过,并且发热量逐渐降低。因此,以感温元件50(NTC热敏电阻)的电阻值成为所需的值的方式,即以保持为所需的温度的方式,而对发热体40的动作进行控制。
[0193]在这样的结构的本实施方式所涉及的振荡器101中,通过发热控制电路60,基于根据振动片20、IC (D/A转换IC5、振荡用IC6)等的温度特性而决定的振荡电路30的输出信号的频率温度特性,而以将第一容器2的内部温度(恒温槽的内部温度)保持为所需的温度(例如,若振动片20为SC切割水晶振子则为频率成为最大的温度)的方式进行控制。
[0194]然而,存在如下情况,S卩,恒温槽内(第一容器2的内部)的温度随着振荡器101的周围温度而发生变化,因此不为恒定的情况。图6为表示在图2以及图3所示的结构的振荡器101中,由振荡器101的周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化以及IC(D/A转换IC5、振荡用IC6)的温度变化的情况的一个示例的图。虽然由于振动片20被收纳在第一容器2中,因此不易受周围温度的影响,但是如图6所示,当周围温度在-40 0C?90 °C的范围内变化时,振动片20的温度也会稍微地变化。此外,被配置在恒温槽之外(第一容器2的外部)的IC(D/A转换IC5、振荡用IC6)的温度,与被配置在恒温槽内的振动片20相比,易受周围温度的影响。
[0195]在本实施方式中,通过温度补偿电路10而对起因于由周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化、IC的温度变化而产生的频率偏差进行补正。尤其由于由周围温度的变化所引起的IC的温度变化较大,因此温度补偿电路10根据独立于感温元件50而被另行设置在振荡用IC6的内部并更准确地对振荡用IC6的温度进行检测的感温元件13的输出信号,而产生温度补偿电压TC,并对主要因IC的温度变化而产生的频率偏差进行补正。由此,能够实现与现有的OCXO相比较高的频率稳定性。
[0196]以上所说明的第一实施方式所涉及的振荡器101为,能够通过从外部端子被输入的数字信号而对振荡频率进行控制的新颖的恒温槽型振荡器。尤其在本实施方式所涉及的振荡器101中,并非将D/A转换电路80所输出的控制电压VC和温度补偿电路10所输出的温度补偿电压TC相加所得到的电压施加于一个可变电容元件上,而是通过将控制电压VC和温度补偿电压TC分别施加于单独的可变电容元件8和可变电容元件7上,从而对振荡电路30的频率进行控制。由此,无需将D/A转换电路80的输出的电压范围的一部分分配给温度补偿用,从而成功地将D/A转换电路80的输出的整个电压范围分配给频率控制范围。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器101,能够在维持频率控制的分辨率的同时扩大频率控制范围,或者,能够在维持频率控制范围的同时提高频率控制的分辨率。如此,根据本实施方式,能够实现一种可在不缩窄频率控制范围的条件下实施温度补偿的振荡器101。
[0197]虽然基准电压生成电路70(稳压器)的输出电压因温度而大幅度地变动(例如参照图77),但是在第一实施方式所涉及的振荡器101中,由于基准电压生成电路70被收纳在第一容器2的内部,因此例如与基准电压生成电路被配置在第一容器的外部的情况相比,由振荡器101的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的温度变化较小。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器101,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动。
[0198]例如,在基准电压生成电路具有图77所示的温度特性的情况下,当基准电压生成电路的温度在-40°C?85°C的范围内变化时,基准电压生成电路的输出电压将大幅度地变动。与此相对,例如通过将第一容器的温度的变动控制在85°C ± TC的范围内,从而即使周围温度在-40°C?85°C的范围内变动,也能够将被收纳在第一容器的内部的基准电压生成电路的温度的变动设为85°C ± 1°C的范围左右。因此,能够将由周围温度的变化所引起的基准电压控制电路的输出电压的变动设为极小。
[0199]如此,根据本实施方式所涉及的振荡器101,由于能够使由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动减小,因此能够减小由基准电压生成电路70的输出电压的变动所引起的D/A转换电路80的输出电压的变动。由此,能够提高振荡器的频率(输出频率)的稳定性。
[0200]1-2.第二实施方式
[0201]图7为第二实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图8为示意性地表示第二实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图9为示意性地表示第二实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图8的K-K线剖视图。以下,在第二实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第一实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0202]在第二实施方式所涉及的振荡器102中,如图7?图9所示,振荡电路30被构成为,包括振荡用电路32、可变电容元件7、8以及电子部件9等电子部件。包括振荡用电路32的振荡用IC6由一个半导体元件6a构成。
[0203]半导体元件6a与半导体元件70a(基准电压生成电路70) —起被收纳在第一容器2的内部。半导体元件6a被配置在凹部的内底面上。半导体元件6a通过粘合剂等接合部件62而与封装件2a接合。半导体元件6a经由接合引线64而与被配置在封装件2a上的电极(未图示)电连接。
[0204]构成振荡电路30的电子部件7、8、9被配置在第一容器2的外部且第二容器3的内部。在图示的示例中,电子部件7、8、9被配置(搭载)在底基板3a上。
[0205]在第二实施方式所涉及的振荡器102中,由于振荡用IC6被收纳在第一容器2的内部,因此与被配置在第一容器2的外部的第一实施方式所涉及的振荡器101相比较,不易受周围温度的影响。图10为表示在第二实施方式所涉及的振荡器102中,由振荡器102的周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化以及振荡用IC6的温度变化的情况的图。如图10所示,在第二实施方式所涉及的振荡器102中,与第一实施方式所涉及的振荡器101(图6)相比较,由振荡器102的周围温度的变化所引起的振荡用IC6的温度变化较小,从而振荡用IC6与振动片20之间的温度差也较小。
[0206]因此,如图7所示,在第二实施方式所涉及的振荡器102中,与第一实施方式所涉及的振荡器101不同,在振荡用IC6中未设置有感温元件13,且温度补偿电路10与感温元件50连接。即,在第二实施方式所涉及的振荡器102中,由于振荡用IC6与振动片20的温度差较小,因此通过将感温元件50兼用于由发热控制电路60实施的发热控制和由温度补偿电路10实施的温度补偿双方,从而使振荡用IC6小型化。虽然感温元件50所检测出的温度(与振动片的温度)与实际的振荡用IC的温度之间存在少许的差,但为能够由温度补偿电路10实施充分的温度补偿的范围。因此,根据第二实施方式所涉及的振荡器102,在实现较高的频率稳定性的同时,还有利于制造成本的削减和小型化。
[0207]另外,虽然未图示,但是在第二实施方式所涉及的振荡器102中,与图1所示的第一实施方式所涉及的振荡器101相同,也可以在振荡用IC6中设置感温元件13,并将温度补偿电路1与感温元件13连接。
[0208]虽然振荡用电路32的输出电压因温度而发生变动,但是在第二实施方式所涉及的振荡器102中,由于基准电压生成电路70以及振荡用电路32被收纳在第一容器2的内部,因此例如与基准电压生成电路以及振荡用电路被配置在第一容器的外部的情况相比,由振荡器102的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70以及振荡用电路32的温度变化较小。因此,根据第二实施方式所涉及的振荡器102,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动以及振荡用电路32的输出电压的变动。由此,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0209]1-3.第三实施方式
[0210]图11为第三实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图12为示意性地表示第三实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图13为示意性地表示第三实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图12的XII1-XIII线剖视图。以下,在第三实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第一实施方式以及第二实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0211]在第三实施方式所涉及的振荡器103中,如图11所示,振荡用IC6被构成为,除了温度补偿电路10、振荡用电路32、发热控制电路60、基准电压生成电路72、串行接口电路92以及存储部100之外,还包括可变电容元件7、可变电容元件8 ο此外,虽然未图示于图11中,但是振荡用IC6以还包括电子部件9的方式而被构成。即,振荡用IC6以包括振荡电路30的方式而被构成。
[0212]振荡用IC6由半导体元件6b构成。如图12以及图13所示,半导体元件6b与半导体元件70a(基准电压生成电路70)—起被收纳在第一容器2的内部。
[0213]虽然振荡电路30的输出电压因温度而发生变动,但是在第三实施方式所涉及的振荡器103中,由于基准电压生成电路70以及振荡电路30被收纳在第一容器2的内部,因此例如与基准电压生成电路以及振荡电路被配置在第一容器的外部的情况相比,由振荡器103的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70以及振荡电路30的温度变化较小。因此,根据第三实施方式所涉及的振荡器103,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动以及振荡电路30的输出电压的变动。由此,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。
[0214]卜4.第四实施方式
[0215]图14为第四实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图15为示意性地表示第四实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图16为示意性地表示第四实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图15的XV1-XVI线剖视图。以下,在第四实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第一实施方式?第三实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0216]在第四实施方式所涉及的振荡器104中,如图14所示,D/A转换IC5被构成为,包括基准电压生成电路70、D/A转换电路80、串行接口电路90。D/A转换IC5由半导体元件5a构成。如图15以及图16所示,半导体元件5a被收纳在第一容器2的内部。即,基准电压生成电路70和D/A转换电路80由一个半导体元件5a构成,并被收纳在第一容器2的内部。在图示的示例中,半导体元件5a与半导体元件6a(振荡用IC6) —起被收纳在第一容器2的内部。
[0217]虽然D/A转换电路80的输出电压因温度而发生变化,但是在第四实施方式所涉及的振荡器104中,由于基准电压生成电路70以及D/A转换电路80被收纳在第一容器2的内部,因此例如与基准电压生成电路以及D/A转换电路被配置在第一容器的外部的情况相比,由振荡器104的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70以及D/A转换电路80的温度变化较小。因此,根据第四实施方式所涉及的振荡器104,能够减小对由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动以及D/A转换电路80的输出电压的变动。由此,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0218]而且,在第四实施方式所涉及的振荡器104中,由于振荡用IC6(半导体元件6a)被收纳在第一容器2中,因此能够减小对由周围温度的变化所引起的振荡用电路32的输出电压的变动。由此,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0219]此外,在第四实施方式所涉及的振荡器104中,由于D/A转换电路80以及基准电压生成电路70由一个半导体元件5a构成,因此也有利于制造成本的削减和小型化。
[0220]1-5.第五实施方式
[0221]图17为第五实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图18为示意性地表示第五实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图19为示意性地表示第五实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图18的XIX-XIX线剖视图。以下,在第五实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第一实施方式?第四实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0222]在第五实施方式所涉及的振荡器105中,如图17所示,D/A转换IC5以及振荡用IC6由一个半导体元件6c构成。如图18以及图19所示,半导体元件6c被收纳在第一容器2的内部。
[0223]在第五实施方式所涉及的振荡器105中,与上述的振荡器104相同,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。而且,在振荡器105中,由于D/A转换IC5以及振荡用IC6由一个半导体元件6c构成,因此也有利于制造成本的削减和小型化。
[0224]另外,在上文中,如图18以及图19所示,D/A转换IC5以及振荡用IC6由一个半导体元件6c构成,虽然未图示,但是也可以将D/A转换IC5、振荡用IC6、可变电容元件7、8以及电子部件9作为一个半导体元件而收纳在第一容器2中。
[0225]1-6、第六实施方式
[0226]图20为第六实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。另外,由于第六实施方式所涉及的振荡器的俯视图与图2相同,且剖视图与图3相同,因此将图示省略。以下,在第六实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第一实施方式?第五实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0227]在第六实施方式所涉及的振荡器106中,如图20所示,在不具有温度补偿电路10、可变电容元件7、感温元件13、串行接口电路92以及存储部100的方面,与图1所示的第一实施方式所涉及的振荡器101不同。即,在第六实施方式所涉及的振荡器106中,不实施对起因于由周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化、IC的温度变化而产生的频率偏差的补正,并通过发热控制电路60而以将第一容器2的内部温度(恒温槽的内部温度)保持为所需的温度的方式来对发热体40进行控制,从而实现较高的频率稳定性。另外,该方式也能够应用于第二实施方式?第五实施方式所涉及的振荡器102?105中。
[0228]1-7.第七实施方式
[0229]图21为第七实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图22为示意性地表示第七实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图23为示意性地表示第七实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图22的m-m线剖视图。
[0230]如图21所示,第七实施方式所涉及的振荡器201被构成为,包括振动片(谐振子)20、D/A转换集成电路(IC:1ntegrated Circuit)5、振荡用集成电路(IC)6、可变电容元件7、可变电容元件8、发热体40、感温元件50、基准电压生成电路70。但是,本实施方式所涉及的振荡器201也可以采种如下结构,S卩,将图21所示的结构要素的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0231]如图22以及图23所示,第七实施方式所涉及的振荡器201被构成为,还包括第一容器2(容器的一个不例)、第二容器3、支承基板504(第一基板的一个不例)、第一支承体4a、第二支承体4b。
[0232]如图22以及图23所示,第一容器2对振动片20进行收纳。另外,第一容器2也可以对构成振荡器201的其他的部件进行收纳。第一容器2被构成为包括封装件2a、盖体2b。另外,为了便于说明而在图2中省略了盖体2b的图示。
[0233]封装件2a例如为陶瓷封装件。封装件2a例如为使陶瓷生片成形并进行层压之后,进行烧成而被形成的陶瓷层压封装件。封装件2a具有凹部,并且在凹部内的空间(收纳室)2c中收纳有振动片20。在图示的示例中,在封装件2a的上部设置有开口部,并且通过利用盖体2b对该开口部进行覆盖,从而形成了收纳室2c。收纳室2c例如为减压气氛(真空状态)。另夕卜,收纳室2c也可以为氮、氩、氦等惰性气体气氛。
[0234]另外,虽然未图示,但是在封装件2a上设置有与振动片20的激励电极20b、20c电连接的电极、用于将被设置在封装件2a的下表面的外部端子与振动片20进行电连接的配线等。
[0235]盖体2b对封装件2a的开口部进行覆盖。盖体2b的形状例如为板状。作为盖体2b,例如能够使用与封装件2a相同材质的板部件(例如陶瓷板),或科伐合金、42合金、不锈钢等的金属板。盖体2b例如经由密封圈、低熔点玻璃、粘合剂等接合部件2d而与封装件2a连接。
[0236]在振荡器201中,将第一容器2的内部(通过第一容器2而形成的空间(收纳室2c))作为恒温槽,并以通过发热体40而使第一容器2的内部(恒温槽内部)的温度保持为恒定的方式进行控制。
[0237]振动片20被收纳在第一容器2的内部。振动片20被搭载(配置)于封装件2a上。在图示的示例中,振动片20经由接合部件22而被接合在封装件2a上。作为接合部件22,例如,可列举出银浆、焊锡、导电性粘合剂(使金属粒子等导电性填料分散至树脂材料中的粘合剂)等。
[0238]振动片20例如为SC切割的水晶振子。振动片20具有水晶基板20a、激励电极20b、20c。另外,为了便于说明而在图2中将振动片20简化图示。
[0239]作为水晶基板20a,使用了SC切割水晶基板(压电基板)。水晶基板20a的俯视观察形状(从水晶基板20a的厚度方向观察时的形状)例如为圆、椭圆、四边形、其他的多边形等。
[0240]第一激励电极20b和第二激励电极20c以夹着水晶基板20a的方式而被设置。激励电极20b、20c向水晶基板20a施加电压而使水晶基板20a进行振动。
[0241]第一激励电极20b被设置在水晶基板20a的下表面上。第一激励电极20b经由被设置在水晶基板20a的下表面上的引出电极以及接合部件22而与被设置在封装件2a上的电极电连接。
[0242]第二激励电极20c被设置在水晶基板20a的上表面上。第二激励电极20c经由被设置在水晶基板20a的上表面上的引出电极以及接合引线24而与被设置在封装件2a上的电极(未图示)电连接。另外,在图22中,为了便于说明而省略了接合引线24的图示。作为激励电极20b、20c,例如使用从水晶基板20a侧依次层压有铬、金的激励电极。
[0243]另外,振动片20并不限于SC切割的水晶振子,例如也可以使用AT切割、BT切割的水晶振子、SAW(Surface Acoustic Wave:表面声波)谐振子等。此外,作为振动片20,还可以使用水晶振子以外的压电振子、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)振子等。此外,作为振动片20的基板材料,可以使用水晶、钽酸锂、铌酸锂等压电单晶、锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料,或者硅半导体材料等。此外,作为振动片20的激励方法,既可以使用通过压电效应而实现的方法,也可以使用通过库仑力而实现的静电驱动。
[0244]发热体40被配置在第一容器2的外表面2e上。配置有发热体40的第一容器2的外表面2e为封装件2a的下表面,且为与支承基板504的主面4c(支承基板504的上表面)相对置的面。发热体40通过树脂等接合部件(未图示)而与第一容器2的外表面2e接合。
[0245]发热体40例如为加热器,并且可以使用通过流通电流而进行发热的元件(功率晶体管、电阻等)。发热体40对第一容器2的内部(收纳室2c)的温度进行控制。发热体40通过发热控制电路60而以使第一容器2的内部温度成为恒定(或大致恒定)的方式被控制。
[0246]感温元件50被配置在第一容器2的外表面2e上。感温元件50与发热体40—起被配置在与支承基板504相对置的第一容器2的外表面2e上。感温元件50通过树脂等接合部件(未图不)而与第一容器2的外表面2e接合。
[0247]作为感温元件50例如可以使用热敏电阻(NTC(Negative TemperatureCoefficient:负温度系数)热敏电阻、PTC(Positive Temperature Coefficient:正温度系数)热敏电阻等)、钼电阻等。
[0248]另外,虽然在图示的示例中,发热体40和感温元件50分别作为不同的元件而被配置在第一容器2的外表面2e上,但是发热体40(例如功率晶体管)和感温元件50也可以构成一个半导体元件,并且该半导体元件被配置在第一容器2的外表面2e上。
[0249]第二容器3被构成为,包括底基板3a(第二基板的一个示例)、罩3b。另外,为了便于说明而在图22中省略了罩3b的图示。
[0250]底基板3a由具有绝缘性的玻璃环氧树脂、陶瓷等材料构成。在底基板3a的下表面上设置有用于将被收纳在第二容器3的内部的元件与外部的装置等进行电连接的外部端子3d。
[0251]罩3b被覆盖在底基板3a上,并且与底基板3a—起形成空间3c。罩3b的材质例如为金属、树脂等。作为罩3b,例如也可以使用对42合金(铁镍合金)等热传递率较低的铁系的合金实施了镀镍的罩。利用焊锡等而将罩3b固定在底基板3a上。空间3c例如为减压气氛(真空状态)。另外,空间3c也可以为氮、氩、氦等惰性气体气氛。在空间3c(第二容器3的内部)中收纳有第一容器2、支承基板504、支承体4a、4b、D/A转换IC5、振荡用IC6、可变电容元件7、可变电容元件8、电子部件9、发热体40、感温元件50以及半导体元件70a(基准电压生成电路70)。
[0252]在底基板3a上配置(搭载)有D/A转换IC5、振荡用IC6、可变电容元件7、可变电容元件8以及其他的一个以上的电子部件9(电阻、电容器、线圈等)。可变电容元件7、可变电容元件8、电子部件9、振动片20、发热体40、感温元件50以及基准电压生成电路70的各个端子分别通过未图示的配线图案而与D/A转换IC5或振荡用IC6的所需的各个端子电连接。
[0253]支承基板504隔着第二支承体4b而被搭载于底基板3a上。支承基板504通过被第二支承体4b所支承,从而与底基板3a分离。即,在支承基板504与底基板3a之间存在空隙,从而支承基板504与底基板3a不接触。支承基板504例如为板状部件。支承基板504的材质例如为陶瓷、玻璃环氧树脂等。
[0254]在支承基板504上,隔着第一支承体4a而搭载有第一容器2。第一容器2通过被第一支承体4a所支承,从而与支承基板504分离。即,在支承基板504与第一容器2(封装件2a)之间存在空隙,从而支承基板504与第一容器2(封装件2a)不接触。
[0255]在支承基板504上搭载(配置)有半导体元件70a(基准电压生成电路70)。半导体元件70a被配置在支承基板504的主面4c上。即,半导体元件70a被设置在与配置有发热体40的第一容器2的外表面2e相对置的支承基板504的主面4c上。半导体元件70a例如以在俯视观察时与发热体40重叠的方式而被配置。半导体元件70a优选为被设置在发热体40的附近。另夕卜,也可以在支承基板504上搭载构成振荡器201的其他的部件。虽然未图示,但是在支承基板504上设置有与被搭载于支承基板504上的元件电连接的配线(例如,用于将半导体元件70a与D/A转换IC5进行电连接的配线、用于从振荡器201的外部向半导体元件70a供给电源电压VCC的配线等)、电极等。
[0256]第一支承体4a被设置在支承基板504上,并对第一容器2进行支承。第一支承体4a被设置为多个(在图示的示例中为6个),并通过多个第一支承体4a而对第一容器2进行支承。第一容器2被第一支承体4a所支承,从而与支承基板504分离。第一支承体4a也可以作为用于将被配置在第一容器2的内部和外表面上的部件与其他部件进行电连接的配线的一部分而发挥作用。
[0257]第二支承体4b被设置在底基板3a上,并对支承基板504进行支承。第二支承体4b被设置为多个(在图示的示例中为14个),并通过多个第二支承体4b而对支承基板504进行支承。第二支承体4b也可以作为用于将被配置在第一容器2的内部和外表面上的部件、被搭载于支承基板504上的部件与其他部件进行电连接的配线的一部分而发挥作用。
[0258]第二支承体4b的热传递率小于第一支承体4a的热传递率。由此,能够将第二支承体4b设为与第一支承体4a相比不易传递热量。例如,作为第一支承体4a的材质,优选为使用金、铜、钨、银、铝中的任意一种或者包括一种以上这些材料的合金,作为第二支承体4b的材质,优选为使用铁、钛、铂中的任意一种或者包括一种以上这些材料的合金。作为第一支承体4a的材质,尤其优选为使用铜系的材料,作为第二支承体4b的材质,尤其优选为使用作为铁系的合金的科伐合金、42合金。
[0259]在本实施方式所涉及的振荡器201中,由发热体40所产生的热量向封装件2a进行传递,且经由封装件2a以及接合部件22而向振动片20进行传递。由此,对振动片20以及第一容器2的内部进行加热。此外,由发热体40所产生的热量经由封装件2a、第一支承体4a以及支承基板504而向半导体元件70a(基准电压生成电路70)进行传递。而且,由发热体40所产生的热量作为辐射热而经由发热体40与半导体元件70a之间的空间向半导体元件70a进行传递。如此,由发热体40所产生的热量通过热传递以及辐射而向半导体元件70a进行传递,从而使半导体元件70a被加热。如后文所述,由于发热体40通过发热控制电路60而以使温度保持为恒定的方式被控制,因此振动片20的温度以及半导体元件70a的温度被保持为恒定(大致恒定)。
[0260]如图21所示,基准电压生成电路70以从振荡器201的外部被供给的电源电压VCC为基础,而生成D/A转换电路80的高电位侧基准电压VDH以及低电位侧基准电压VDL,并向D/A转换电路80进行供给。基准电压生成电路70例如被构成为包括稳压器。
[0261 ] D/A转换IC5被构成为,包括D/A转换电路80 (D/A转换器)以及串行接口电路90。但是,D/A转换IC5也可以采用如下的结构,S卩,将这些结构要素的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0262]串行接口电路90取得从D/A转换IC5的外部(振荡器201的外部)被输入的串行数据信号(用于对振荡电路30的频率进行控制的数字数据),并转换为N位的数据信号且向D/A转换电路80进行输出。
[0263 ] D/A转换电路80被输入由串行接口电路90输出的N位的数据信号(用于对振荡电路30的频率进行控制的数字数据),并将该N位的数据信号转换为高电位侧基准电压VDH与低电位侧基准电压VDL之间的电压的模拟信号并进行输出。作为D/A转换电路80,能够使用熟知的电阻分压型(也被称为电压分配型、电阻串型或电压电位器型)、电阻梯形型(R-2R电阻梯形型等)、电容阵列型、A-Σ型等各种类型的D/A转换电路。
[0264]D/A转换电路80所输出的模拟信号的电压(控制电压)VC被施加于D/A转换IC5的外部的可变电容元件8,并且可变电容元件8的电容值根据控制电压VC而发生变化。可变电容元件8例如也可以为电容值根据被施加于一端的控制电压VC而发生变化的可变电容二极管(变容二极管)。
[0265]振荡用IC6被构成为,包括温度补偿电路10、感温元件13、振荡用电路32、发热控制电路60、基准电压生成电路72、串行接口电路92以及存储部100。但是,振荡用IC6也可以采用如下结构,即,将这些结构要素的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0266]温度补偿电路10与感温元件13连接,并根据感温元件13的输出信号而生成用于对振荡电路30的输出信号的频率温度特性进行补正的温度补偿电压TC。例如,温度补偿电路10既可以仅能够实施振荡电路30的输出信号的频率温度特性的一次成分的补正(以下,称为“一次补正”),也可以仅能够实施二次成分的补正(以下,称为“二次补正”),还可以能够实施一次补正和二次补正双方。此外,在温度补偿电路10能够实施一次补正和二次补正双方的情况下,既可以能够独立地将一次补正和二次补正分别设定为有效或无效,也可以能够分别独立地对一次补正的补正参数和二次补正的补正参数进行设定。并且,温度补偿电路10也可以能够在多个温度区域(例如,低温侧和高温测)相互独立地实施二次补正。
[0267]感温元件13例如为对与其周边的温度相对应的电压进行输出的元件,既可以为温度越高则输出电压越高的正极性的元件,也可以为温度越高则输出电压越低的负极性的元件。
[0268]温度补偿电路10所输出的温度补偿电压TC被施加于振荡用IC6的外部的可变电容元件7,并且可变电容元件7的电容值根据温度补偿电压TC而发生变化。可变电容元件7例如也可以为电容值根据被施加于一端的控制电压VC而发生变化的可变电容二极管(变容二极管)。
[0269]振荡用电路32与外接在振荡用IC6的端子上的可变电容元件7、可变电容元件8以及其他的电子部件9(在图21中未图示)一起构成了使振动片20进行振荡的振荡电路30。
[0270]振荡电路30与振动片20电连接。振荡电路30以与可变电容元件7的电容值以及可变电容元件8的电容值相对应的频率而使振动片20进行振荡,并对振荡信号VO进行输出。振荡电路30所输出的振荡信号VO被输出至振荡用IC6的外部(振荡器201的外部)。
[0271]发热控制电路60根据感温元件50的输出电压而对用于加热振动片20的发热体40进行控制。具体而言,根据感温元件50的输出电压,以使温度保持为恒定的方式而对发热体40的发热进行控制。
[0272]例如,也可以预先将具有正的斜率的温度特性的感温元件50配置在第一容器2的外表面2e上,并且发热控制电路60以如下方式进行控制,S卩,在感温元件50的输出电压低于基准值时使电流流过发热体40而使其发热,在感温元件50的输出电压高于基准值时不使电流流过发热体40。
[0273]基准电压生成电路72以从振荡用IC6的外部(振荡器201的外部)被供给的电源电压VCC为基础,而生成振荡电路30的电源电压VA、温度补偿电路1的基准电压VREFl、发热控制电路60的基准电压VREF2。
[0274]存储部100以包括未图示的非易失性的存储器、寄存器的方式而被构成,在非易失性存储器中存储有温度补偿电路的设定信息(是否分别实施一次补正和二次补正的信息、一次补正的补正参数、二次补正的补正参数等)等。非易失性存储器例如可通过MONOS(Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Si I icon:金属-氧化物-氮化物-氧化物-娃)存储器等闪存、EEPR0M(ElectricalIy Erasable Programmable Read-Only Memory:电可擦除可编程只读存储器)等来实现。
[0275]被存储在非易失性存储器中的各个设定信息在振荡用IC6的电源接入时(电源电压VCC从OV上升至所需的电压时),从非易失性存储器向寄存器被转送,并被保持在寄存器中。接着,被保持在寄存器中的各个设定信息向温度补偿电路10等被供给。
[0276]串行接口电路92为用于从振荡用IC6的外部(振荡器201的外部)实施相对于存储部100(非易失性存储器以及寄存器)的读取/写入的电路。串行接口电路92例如既可以为与I2C( Inter-1ntegrated Circuit:内置集成电路)总线相对应的接口电路,也可以为SPI(Serial Peripheral Interface:串行外设接口)总线相对应的接口电路。
[0277]图24为表示振荡电路30的结构例的图。在图24所示的振荡电路30中,控制电压VC被施加于可变电容元件8(可变电容二极管)的一端,并且可变电容元件8的电容值根据该电压值而发生变化,由此使振荡频率发生变化。此外,温度补偿电压TC被施加于可变电容元件7(可变电容二极管)的一端,并且可变电容元件7的电容值根据该电压值而发生变化,由此与温度无关地,振荡频率被保持为大致恒定。
[0278]图25为表示发热控制电路60的结构例的图。在图25中,作为发热体40而使用了NPN型功率晶体管,作为感温元件50而使用了 NTC热敏电阻。在图2 5所示的发热控制电路60中,当温度降低时,感温元件50(NTC热敏电阻)的电阻值上升,从而运算放大器的输入电位差变大。相反,当温度上升时,感温元件50(NTC热敏电阻)的电阻值降低,从而运算放大器的输入电位差变小。运算放大器的输出电压与输入电位差成比例。在运算放大器的输出电压高于预定电压值时,发热体40 (NPN型功率晶体管)中会有电流流过,并且电压值越高则发热量越大,而在运算放大器的输出电压低于预定电压值时,发热体40(NPN型功率晶体管)中不会有电流流过,并且发热量逐渐降低。因此,以感温元件50(NTC热敏电阻)的电阻值成为所需的值的方式,即以保持为所需的温度的方式,而对发热体40的动作进行控制。
[0279]在这样的结构的本实施方式所涉及的振荡器201中,通过发热控制电路60,基于根据振动片20、IC (D/A转换IC5、振荡用IC6)等的温度特性而决定的振荡电路30的输出信号的频率温度特性,而以将第一容器2的内部温度(恒温槽的内部温度)保持为所需的温度(例如,若振动片20为SC切割水晶振子则为频率成为最大的温度)的方式进行控制。
[0280]然而,存在如下情况,S卩,恒温槽内(第一容器2的内部)的温度随着振荡器201的周围温度而发生变化,因此不为恒定的情况。图26为表示在图22以及图23所示的结构的振荡器201中,由振荡器201的周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化以及IC(D/A转换IC5、振荡用IC6)的温度变化的情况的一个示例的图。虽然由于振动片20被收纳在第一容器2中,因此不易受周围温度的影响,但是如图26所示,当周围温度在-40 °C?90 °C的范围内变化时,振动片20的温度也会稍微地变化。此外,被配置在恒温槽之外(第一容器2的外部)的IC(D/A转换IC5、振荡用IC6)的温度,与被配置在恒温槽内的振动片20相比,易受周围温度的影响。
[0281]在本实施方式中,通过温度补偿电路10而对起因于由周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化、IC的温度变化而产生的频率偏差进行补正。尤其由于由周围温度的变化所引起的IC的温度变化较大,因此温度补偿电路10根据独立于感温元件50而被另行设置在振荡用IC6的内部并更准确地对振荡用IC6的温度进行检测的感温元件13的输出信号,而产生温度补偿电压TC,并对主要因IC的温度变化而产生的频率偏差进行补正。由此,能够实现与现有的OCXO相比较高的频率稳定性。
[0282]以上所说明的第七实施方式所涉及的振荡器201为,能够通过从外部端子被输入的数字信号而对振荡频率进行控制的新颖的恒温槽型振荡器。尤其在本实施方式所涉及的振荡器201中,并非将D/A转换电路80所输出的控制电压VC和温度补偿电路10所输出的温度补偿电压TC相加所得到的电压施加于一个可变电容元件上,而是通过将控制电压VC和温度补偿电压TC分别施加于单独的可变电容元件8和可变电容元件7上,从而对振荡电路30的频率进行控制。由此,无需将D/A转换电路80的输出的电压范围的一部分分配给温度补偿用,从而成功地将D/A转换电路80的输出的整个电压范围分配给频率控制范围。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器201,能够在维持频率控制的分辨率的同时扩大频率控制范围,或者,能够在维持频率控制范围的同时提高频率控制的分辨率。如此,根据本实施方式,能够实现一种可在不缩窄频率控制范围的条件下施温度补偿的振荡器201。
[0283]虽然基准电压生成电路70(稳压器)的输出电压因温度而大幅度地变动(例如参照图77),但是在第七实施方式所涉及的振荡器201中,由于基准电压生成电路70被搭载于支承基板504上,因此例如与基准电压生成电路被搭载于底基板上的情况相比,由振荡器201的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的温度变化较小。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器201,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动。
[0284]如此,根据本实施方式所涉及的振荡器201,由于能够使由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动减小,因此能够减小由基准电压生成电路70的输出电压的变动所引起的D/A转换电路80的输出电压的变动。由此,能够提高振荡器的频率(输出频率)的稳定性。
[0285]在第七实施方式所涉及的振荡器201中,由于配置有发热体40的第一容器2的外表面2e与搭载有基准电压生成电路70的支承基板504相对置,因此能够使发热体40与基准电压生成电路70接近。而且,能够通过从发热体40被辐射出的辐射热来对基准电压生成电路70进行加热。由此,能够进一步减小由振荡器201的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的温度变化,从而能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动。
[0286]在第七实施方式所涉及的振荡器201中,由于第二支承体4b的热传递率小于第一支承体4a的热传递率,因此能够将第二支承体4b设为与第一支承体4a相比不易传递热量。因此,能够高效地将由发热体40所产生的热量经由第一支承体4a而向支承基板504进行传递,并且能够减少经由第二支承体4b而从支承基板504放出的热量。因此,能够缩小第一容器2与支承基板504之间的温度差,从而能够进一步减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动。而且,在本实施方式所涉及的振荡器201中,由于能够减少从支承基板504经由第二支承体4b而向外部放出的热量,因此能够实现低功耗。
[0287]另外,除了将第二支承体4b的热传递率设定为小于第一支承体4a的热传递率之夕卜,还可以进一步将第二支承体4b形成为与第一支承体4a相比不易传递热量的形状。例如,可以通过将第二支承体4b的截面面积设定为小于第一支承体4a的截面面积,或将第二支承体4b的长度设定为大于第一支承体4a的长度,从而将第二支承体4b形成为与第一支承体4a相比不易传递热量。
[0288]U.第八实施方式
[0289]图27为第八实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图28为示意性地表示第八实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图29为示意性地表示第八实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图28的K-K线剖视图。以下,在第八实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第七实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0290]在第八实施方式所涉及的振荡器202中,如图27?图29所示,振荡电路30被构成为,包括振荡用电路32、可变电容元件7、8以及电子部件9等电子部件。包括振荡用电路32的振荡用IC6由一个半导体元件6a构成。
[0291]半导体元件6a与半导体元件70a(基准电压生成电路70)—起被搭载于支承基板504上。半导体元件6a被配置在支承基板504的主面4c上。半导体元件6a通过粘合剂等接合部件(未图示)而与支承基板504接合。半导体元件6a与被配置在支承基板504上的电极(未图示)、配线电连接。
[0292]构成振荡电路30的电子部件7、8、9被搭载(配置)在底基板3a上。
[0293]在第八实施方式所涉及的振荡器202中,由于振荡用IC6被搭载于支承基板504上,因此与被搭载于底基板3a上的第七实施方式所涉及的振荡器201相比较,不易受周围温度的影响。图30为表示在第八实施方式所涉及的振荡器202中,由振荡器202的周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化以及振荡用IC6的温度变化的情况的图。如图30所示,在第八实施方式所涉及的振荡器202中,与第七实施方式所涉及的振荡器201(图26)相比较,由振荡器202的周围温度的变化所引起的振荡用IC6的温度变化较小,从而振荡用IC6与振动片20之间的温度差也较小。
[0294]因此,如图27所示,在第八实施方式所涉及的振荡器202中,与第七实施方式所涉及的振荡器201不同,在振荡用IC6中未设置有感温元件13,且温度补偿电路10与感温元件50连接。即,在第八实施方式所涉及的振荡器202中,由于振荡用IC6与振动片20的温度差较小,因此通过将感温元件50兼用于由发热控制电路60实施的发热控制和由温度补偿电路10实施的温度补偿双方,从而使振荡用IC6小型化。虽然感温元件50所检测出的温度(与振动片的温度)与实际的振荡用IC的温度之间存在少许的差,但为能够由温度补偿电路10实施充分的温度补偿的范围。因此,根据第八实施方式所涉及的振荡器202,在实现较高的频率稳定性的同时,还有利于制造成本的削减和小型化。
[0295]另外,虽然未图示,但是在第八实施方式所涉及的振荡器202中,与图21所示的第七实施方式所涉及的振荡器201相同,也可以在振荡用IC6中设置感温元件13,并将温度补偿电路1与感温元件13连接。
[0296]虽然振荡用电路32的输出电压因温度而发生变动,但是在第八实施方式所涉及的振荡器202中,由于基准电压生成电路70以及振荡用电路32(半导体元件6a)被搭载于支承基板504上,因此例如与基准电压生成电路以及振荡用电路被搭载于底基板上的情况相比,由振荡器202的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70以及振荡用电路32的温度变化较小。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器202,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动以及振荡用电路32的输出电压的变动。由此,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0297]第九实施方式
[0298]图31为示意性地表示第九实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图32为示意性地表示第九实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图31的M-M线剖视图。另外,第九实施方式所涉及的振荡器的功能框图与图27所示的第八实施方式所涉及的振荡器的功能框图相同而省略图示。以下,在第九实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第七实施方式以及第八实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0299]在第九实施方式所涉及的振荡器203中,如图27、图31以及图32所示,包括D/A转换电路80的D/A转换IC5由半导体元件5a构成。半导体元件5a被搭载于支承基板504上。半导体元件5a被搭载于,搭载有半导体元件70a(基准电压生成电路70)以及半导体元件6a(振荡用IC6)的支承基板504的主面4c的相反侧的主面4d上。半导体元件5a通过粘合剂等接合部件(未图示)而与支承基板504接合。
[0300]虽然D/A转换电路80的输出电压因温度而发生变动,但是在第九实施方式所涉及的振荡器203中,由于基准电压生成电路70以及D/A转换电路80(半导体元件5a)被搭载于支承基板504上,因此例如与基准电压生成电路以及D/A转换电路被搭载于底基板上的情况相比,由振荡器203的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70以及D/A转换电路80的温度变化较小。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器203,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动以及D/A转换电路80的输出电压的变动。由此,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0301]而且,在第九实施方式所涉及的振荡器203中,由于振荡用电路32(半导体元件6a)被搭载于支承基板504上,因此能够减小由周围温度的变化所引起的振荡用电路32的输出电压的变动。由此,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0302]l-?ο.第十实施方式
[0303]图33为第十实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图34为示意性地表示第十实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图35为示意性地表示第十实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图34的XV-XV线剖视图。以下,在第十实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第七实施方式?第九实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0304]在第十实施方式所涉及的振荡器204中,如图33所示,振荡用IC6被构成为,除了温度补偿电路10、振荡用电路32、发热控制电路60、基准电压生成电路72、串行接口电路92以及存储部100之外,还包括可变电容元件7、可变电容元件8 ο此外,虽然未图示于图11中,但是振荡用IC6以还包括电子部件9的方式而被构成。即,振荡用IC6以包括振荡电路30的方式而被构成。
[0305]振荡用IC6由半导体元件6b构成。如图34以及图35所示,半导体元件6b与半导体元件70a(基准电压生成电路70) —起被搭载于支承基板504上。半导体元件6b被搭载于支承基板504的主面4c上。
[0306]虽然振荡电路30的输出电压因温度而发生变动,但是在第十实施方式所涉及的振荡器204中,由于基准电压生成电路70以及振荡电路30被搭载于504上,因此例如与基准电压生成电路以及振荡电路被搭载于底基板上的情况相比,由振荡器204的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70以及振荡电路30的温度变化较小。因此,根据第十实施方式所涉及的振荡器204,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动以及振荡电路30的输出电压的变动。由此,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。
[0307]1-11.第^ 实施方式
[0308]图36为第十一实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图37为示意性地表示第十一实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图38为示意性地表示第十一实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图37的XVII1-XVIII线剖视图。以下,在第十一实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第七实施方式?第十实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0309]在第^^一实施方式所涉及的振荡器205中,如图36所示,D/A转换IC5被构成为,包括基准电压生成电路70、D/A转换电路80、串行接口电路90 A/A转换IC5由半导体元件5b构成。如图37以及图38所示,半导体元件5b被搭载于支承基板504上。即,基准电压生成电路70和D/A转换电路80由一个半导体元件5b构成,并被搭载于支承基板504上。在图示的示例中,半导体元件5b与半导体元件6a (振荡用IC6) —起被搭载于支承基板504上。
[0310]可变电容元件7、可变电容元件8以及电子部件9被搭载于支承基板504上。可变电容元件7、可变电容元件8以及电子部件9被配置在支承基板504的主面4d上。在本实施方式所涉及的振荡器205中,振荡电路30的结构部件被搭载于支承基板504上。
[0311]在第十一实施方式所涉及的振荡器205中,由于包括基准电压生成电路70的D/A转换IC5、振荡用IC6、可变电容元件7、可变电容元件8以及电子部件9被搭载于支承基板504上,因此例如与这些部件被搭载于底基板上的情况相比,能够减小由周围温度的变化所引起的这些部件5、6、7、8、9的输出电压的变动。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器205,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0312]此外,在第十一实施方式所涉及的振荡器205中,由于D/A转换电路80以及基准电压生成电路70由一个半导体元件5b构成,因此也有利于制造成本的削减和小型化。
[0313]^12.第十二实施方式
[0314]图39为第十二实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图40为示意性地表示第十二实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图41为示意性地表示第十二实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图40的XX1-XXI线剖视图。以下,在第十二实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第七实施方式?第十一实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0315]在第十二实施方式所涉及的振荡器206中,如图39所示,D/A转换IC5以及振荡用IC6由一个半导体元件6c构成。如图40以及图41所示,半导体元件6c被搭载于支承基板504上。半导体元件6c被配置在支承基板504的主面4c上。
[0316]在第十二实施方式所涉及的振荡器206中,与上述的第十一实施方式所涉及的振荡器205相同,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。而且,在第十二实施方式所涉及的振荡器206中,由于D/A转换IC5以及振荡用IC6由一个半导体元件6c构成,因此也有利于制造成本的削减和小型化。
[0317]另外,在上文中,如图40以及图41所示,D/A转换IC5以及振荡用IC6由一个半导体元件6c构成,虽然未图示,但是也可以将D/A转换IC5、振荡用IC6、可变电容元件7、8以及电子部件9作为一个半导体元件而搭载于支承基板504上。
[0318]^13.第十三实施方式
[0319]图42为第十三实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。另外,由于第十三实施方式所涉及的振荡器的俯视图与图22相同,且剖视图与图23相同,因此将图示省略。以下,在第十三实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第七实施方式?第十二实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0320]在第十三实施方式所涉及的振荡器207中,如图42所示,在不具有温度补偿电路10、可变电容元件7、感温元件13、串行接口电路92以及存储部100的方面,与图21所示的第七实施方式所涉及的振荡器201不同。即,在第十三实施方式所涉及的振荡器207中,不实施对起因于由周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化、IC的温度变化而产生的频率偏差的补正,并通过发热控制电路60而以将第一容器2的内部温度(恒温槽的内部温度)保持为所需的温度的方式来对发热体40进行控制,从而实现较高的频率稳定性。另外,该方式也能够应用于第八实施方式?第十二实施方式所涉及的振荡器202?振荡器206中。
[0321]1-H.第十四实施方式
[0322]图43为第十四实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图44为示意性地表示第十四实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图45为示意性地表示第十四实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图44的m-m线剖视图。
[0323]如图43所示,第十四实施方式所涉及的振荡器301被构成为,包括振动片(谐振子)
20、D/A转换集成电路(IC:1ntegrated Circuit)5、振荡用集成电路(IC)6、可变电容元件7、可变电容元件8、发热体40、感温元件50、基准电压生成电路70。但是,本实施方式所涉及的振荡器301也可以采用如下结构,S卩,将图43所示的结构要素的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0324]如图44以及图45所示,第十四实施方式所涉及的振荡器301被构成为,还包括第一容器2 (容器的一个不例)、第二容器3、支承基板504(第一基板的一个不例)、支承体4a。
[0325]如图44以及图45所示,第一容器2对振动片20进行收纳。另外,第一容器2也可以对构成振荡器301的其他的部件进行收纳。第一容器2被构成为包括封装件2a、盖体2b。另外,为了便于说明而在图44中省略了盖体2b的图示。
[0326]封装件2a的材质例如为陶瓷。封装件2a例如为陶瓷封装件。封装件2a例如为使陶瓷生片成形并进行层压之后,进行烧成而被形成的陶瓷层压封装件。封装件2a具有凹部,并且在凹部内的空间(收纳室)2c中收纳有振动片20。在图示的示例中,在封装件2a的上部设置有开口部,并且通过利用盖体2b对该开口部进行覆盖,从而形成了收纳室2c。收纳室2c例如为减压气氛(真空状态)。另外,收纳室2c也可以为氮、氩、氦等惰性气体气氛。
[0327]另外,虽然未图示,但是在封装件2a上设置有与振动片20的激励电极20b、20c电连接的电极、用于将被设置在封装件2a上的外部端子与振动片20进行电连接的配线等。
[0328]盖体2b对封装件2a的开口部进行覆盖。盖体2b的形状例如为板状。作为盖体2b,例如能够使用与封装件2a相同材质的板部件(例如陶瓷板),或科伐合金、42合金、不锈钢等的金属板。盖体2b例如经由密封圈、低熔点玻璃、粘合剂等接合部件2d而与封装件2a连接。
[0329]在振荡器301中,将第一容器2的内部(通过第一容器2而形成的空间(收纳室2c))作为恒温槽,并以通过发热体40而使第一容器2的内部(恒温槽内部)的温度保持为恒定的方式进行控制。
[0330]振动片20被收纳在第一容器2的内部。振动片20被搭载(配置)于封装件2a上。在图示的示例中,振动片20经由接合部件22而被接合在封装件2a上。作为接合部件22,例如,可列举出银浆、焊锡、导电性粘合剂(使金属粒子等导电性填料分散至树脂材料中的粘合剂)等。
[0331]振动片20例如为SC切割的水晶振子。振动片20具有水晶基板20a、激励电极20b、20c。另外,为了便于说明而在图2中将振动片20简化图示。
[0332]作为水晶基板20a,使用了SC切割水晶基板(压电基板)。水晶基板20a的俯视观察形状(从水晶基板20a的厚度方向观察时的形状)例如为圆、椭圆、四边形、其他的多边形等。
[0333]第一激励电极20b和第二激励电极20c以夹着水晶基板20a的方式而被设置。激励电极20b、20c向水晶基板20a施加电压而使水晶基板20a进行振动。
[0334]第一激励电极20b被设置在水晶基板20a的一个主面(封装件2a的内底面侧的面)上。第一激励电极20b经由被设置在水晶基板20a的一个主面上的引出电极以及接合部件22而与被设置在封装件2a上的电极电连接。
[0335]第二激励电极20c被设置在水晶基板20a的另一个主面上。第二激励电极20c经由被设置在水晶基板20a的另一个主面上的引出电极以及接合引线24而与被设置在封装件2a上的电极(未图示)电连接。作为激励电极20b、20c,例如使用从水晶基板20a侧依次层压有铬、金的激励电极。
[0336]另外,振动片20并不限于SC切割的水晶振子,例如也可以使用AT切割、BT切割的水晶振子,SAW(Surface Acoustic Wave:表面声波)谐振子等。此外,作为振动片20,还可以使用水晶振子以外的压电振子、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)振子等。此外,作为振动片20的基板材料,可以使用水晶、钽酸锂、铌酸锂等压电单晶、锆钛酸铅等压电陶瓷等压电材料,或者硅半导体材料等。此外,作为振动片20的激励方法,既可以使用通过压电效应而实现的方法,也可以使用通过库仑力而实现的静电驱动。
[0337]第二容器3被构成为包括底基板3a(第二基板的一个示例)、罩3b。另外,为了便于说明而在图22中省略了罩3b的图示。
[0338]底基板3a由具有绝缘性的玻璃环氧树脂、陶瓷等材料构成。在底基板3a的下表面上设置有用于将被收纳在第二容器3的内部的元件与外部的装置等进行电连接的外部端子3d。
[0339]罩3b被覆盖在底基板3a上,并且与底基板3a—起形成空间3c。罩3b的材质例如为金属、树脂等。作为罩3b,例如也可以使用对42合金(铁镍合金)等热传递率较低的铁系的合金实施了镀镍的罩。利用焊锡等而将罩3b固定在底基板3a上。空间3c例如为减压气氛(真空状态)。另外,空间3c也可以为氮、氩、氦等惰性气体气氛。在空间3c(第二容器3的内部)中收纳有第一容器2、支承基板504、支承体4a、D/A转换IC5、振荡用IC6、可变电容元件7、可变电容元件8、电子部件9、发热体40、感温元件50以及半导体元件70a(基准电压生成电路70)。
[0340]在底基板3a上配置(搭载)有D/A转换IC5、振荡用IC6、可变电容元件7、可变电容元件8以及其他的一个以上的电子部件9(电阻、电容器、线圈等)。可变电容元件7、可变电容元件8、电子部件9、振动片20、发热体40、感温元件50以及基准电压生成电路70的各个端子分别通过未图示的配线图案而与D/A转换IC5或振荡用IC6的所需的各个端子电连接。
[0341]支承基板504隔着支承体4a而被搭载于底基板3a上。支承基板504通过被支承体4a所支承,从而与底基板3a分离。即,在支承基板504与底基板3a之间存在空隙,从而支承基板504与底基板3a不接触。因此,例如与支承基板504和底基板3a相接触的情况相比,支承基板504不易受振荡器301的周围温度(第二容器3之外的温度)的影响。支承基板504例如为板状部件。支承基板504的材质例如为陶瓷。即,支承基板504由陶瓷基板构成。另外,支承基板504的材质并不限于陶瓷,例如也可以为玻璃环氧树脂等。
[0342I支承体4a被设置在底基板3a上,并对支承基板504进行支承。支承体4a被设置为多个(在图示的示例中为14个),并通过多个支承体4a而对支承基板504进行支承。支承体4a也可以作为用于对被收纳在第一容器2的内部的部件、被搭载于支承基板504上的部件与其他部件进行电连接的配线的一部分而发挥作用。支承体4a优选为由热传递率较小的材料构成。具体而言,作为支承体4a的材质,使用铁、钛、铂中的任意一种,或包括一种以上这些材料的合金。作为支承体4a的材质,尤其优选为使用作为铁系合金的科伐合金、42合金。如此,通过由热传递率较小的材料构成支承体4a,从而能够减少从支承基板504经由支承体4a而向外部放出的热量,由此能够实现低功耗。
[0343]在支承基板504上搭载(配置)有第一容器2、发热体40、感温元件50、半导体元件70a(基准电压生成电路70)。发热体40、感温元件50以及半导体元件70a被配置在支承基板504的主面504b上,第一容器2被配置在支承基板504的主面504c(主面504b的相反侧的主面,在图示的示例中为底基板3a侧的主面)上。这些部件2、40、50、70a通过粘合剂等接合部件而与支承基板504接合。在支承基板504上设置有用于将上述各部件2 (振动片20)、40、50、70a与其他的部件进行电连接的配线、电极。
[0344]发热体40例如为加热器,并且能够使用通过流通电流而进行发热的元件(功率晶体管、电阻等)。发热体40对第一容器2的内部的温度进行控制。发热体40通过发热控制电路60而以使第一容器2的内部温度成为恒定(或大致恒定)的方式被控制。由发热体40所产生的热量向支承基板504进行传递,从而对第一容器2(振动片20)、半导体元件70a进行加热。
[0345]作为感温元件50,例如能够使用热敏电阻(NTC(Negative TemperatureCoefficient:负温度系数)热敏电阻、PTC(Positive Temperature Coefficient:正温度系数)热敏电阻等)、钼电阻等。
[0346]另外,虽然在图示的示例中,发热体40和感温元件50分别作为不同的元件而被配置在支承基板504的主面504b上,但是发热体40(例如功率晶体管)和感温元件50也可以构成一个半导体元件,且该半导体元件被配置在支承基板504的主面504b上。
[0347]如上所述,半导体元件70a(基准电压生成电路70)与发热体40—起被配置在支承基板504的主面504b上。半导体元件70a优选为被设置在发热体40的附近。
[0348]如图43所示,基准电压生成电路70以从振荡器301的外部被供给的电源电压VCC为基础,而生成D/A转换电路80的高电位侧基准电压VDH以及低电位侧基准电压VDL,并向D/A转换电路80进行供给。基准电压生成电路70例如被构成包括稳压器。
[0349]D/A转换IC5被构成为,包括D/A转换电路80 (D/A转换器)以及串行接口电路90。但是,D/A转换IC5也可以采用如下的结构,S卩,将这些结构要素的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0350]串行接口电路90取得从D/A转换IC5的外部(振荡器301的外部)被输入的串行数据信号(用于对振荡电路30的频率进行控制的数字数据),并转换为N位的数据信号且向D/A转换电路80进行输出。
[0351 ] D/A转换电路80被输入由串行接口电路90输出的N位的数据信号(用于对振荡电路30的频率进行控制的数字数据),并将该N位的数据信号转换为高电位侧基准电压VDH与低电位侧基准电压VDL之间的电压的模拟信号并进行输出。作为D/A转换电路80,能够使用熟知的电阻分压型(也被称为电压分配型、电阻串型或电压电位器型)、电阻梯形型(R-2R电阻梯形型等)、电容阵列型、A-Σ型等各种类型的D/A转换电路。
[0352 ] D/A转换电路80所输出的模拟信号的电压(控制电压)VC被施加于D/A转换IC5的外部的可变电容元件8,并且可变电容元件8的电容值根据控制电压VC而发生变化。可变电容元件8例如也可以为电容值根据被施加于一端的控制电压VC而发生变化的可变电容二极管(变容二极管)。
[0353]振荡用IC6被构成为,包括温度补偿电路10、感温元件13、振荡用电路32、发热控制电路60、基准电压生成电路72、串行接口电路92以及存储部100。但是,振荡用IC6也可以采用如下结构,即,将这些结构要素的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0354]温度补偿电路10与感温元件13连接,并根据感温元件13的输出信号而生成用于对振荡电路30的输出信号的频率温度特性进行补正的温度补偿电压TC。例如,温度补偿电路10既可以仅能够实施振荡电路30的输出信号的频率温度特性的一次成分的补正(以下,称为“一次补正”),也可以仅能够实施二次成分的补正(以下,称为“二次补正”),还可以能够实施一次补正和二次补正双方。此外,在温度补偿电路10能够实施一次补正和二次补正双方的情况下,既可以能够独立地将一次补正和二次补正分别设定为有效或无效,也可以能够分别独立地对一次补正的补正参数和二次补正的补正参数进行设定。并且,温度补偿电路10也可以能够在多个温度区域(例如,低温侧和高温测)相互独立地实施二次补正。
[0355]感温元件13例如为对与其周边的温度相对应的电压进行输出的元件,既可以为温度越高则输出电压越高的正极性的元件,也可以为温度越高则输出电压越低的负极性的元件。
[0356]温度补偿电路10所输出的温度补偿电压TC被施加于振荡用IC6的外部的可变电容元件7,并且可变电容元件7的电容值根据温度补偿电压TC而发生变化。可变电容元件7例如也可以为电容值根据被施加于一端的控制电压VC而发生变化的可变电容二极管(变容二极管)。
[0357]振荡用电路32与外接在振荡用IC6的端子上的可变电容元件7、可变电容元件8以及其他的电子部件9(在图43中未图示)一起构成了使振动片20进行振荡的振荡电路30。
[0358]振荡电路30与振动片20电连接。振荡电路30以与可变电容元件7的电容值以及可变电容元件8的电容值相对应的频率而使振动片20进行振荡,并对振荡信号VO进行输出。振荡电路30所输出的振荡信号VO被输出至振荡用IC6的外部(振荡器301的外部)。
[0359]发热控制电路60根据感温元件50的输出电压而对用于加热振动片20的发热体40进行控制。具体而言,根据感温元件50的输出电压,以使温度保持为恒定的方式而对发热体40的发热进行控制。
[0360]例如,也可以预先将具有正的斜率的温度特性的感温元件50搭载在支持基板504上,并且发热控制电路60以如下方式进行控制,S卩,在感温元件50的输出电压低于基准值时使电流流过发热体40而使其发热,在感温元件50的输出电压高于基准值时不使电流流过发热体40。
[0361]基准电压生成电路72以从振荡用IC6的外部(振荡器301的外部)被供给的电源电压VCC为基础,而生成振荡电路30的电源电压VA、温度补偿电路1的基准电压VREFl、发热控制电路60的基准电压VREF2。
[0362]存储部100以包括未图示的非易失性的存储器、寄存器的方式而被构成,在非易失性存储器中存储有温度补偿电路的设定信息(是否分别实施一次补正和二次补正的信息、一次补正的补正参数、二次补正的补正参数等)等。非易失性存储器例如可通过MONOS(Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Si I icon:金属-氧化物-氮化物-氧化物-娃)存储器等闪存、EEPR0M(ElectricalIy Erasable Programmable Read-Only Memory:电可擦除可编程只读存储器)等来实现。
[0363]被存储在非易失性存储器中的各个设定信息在振荡用IC6的电源接入时(电源电压VCC从OV上升至所需的电压时),从非易失性存储器向寄存器被转送,并被保持在寄存器中。接着,被保持在寄存器中的各个设定信息向温度补偿电路10等被供给。
[0364]串行接口电路92为用于从振荡用IC6的外部(振荡器301的外部)实施相对于存储部100(非易失性存储器以及寄存器)的读取/写入的电路。串行接口电路92例如既可以为与I2C( Inter-1ntegrated Circuit:内置集成电路)总线相对应的接口电路,也可以为SPI(Serial Peripheral Interface:串行外设接口)总线相对应的接口电路。
[0365]图46为表示振荡电路30的结构例的图。在图46所示的振荡电路30中,控制电压VC被施加于可变电容元件8(可变电容二极管)的一端,并且可变电容元件8的电容值根据该电压值而发生变化,由此使振荡频率发生变化。此外,温度补偿电压TC被施加于可变电容元件7(可变电容二极管)的一端,并且可变电容元件7的电容值根据该电压值而发生变化,由此,与温度无关地,振荡频率被保持为大致恒定。
[0366]图47为表示发热控制电路60的结构例的图。在图47中,作为发热体40而使用了NPN型功率晶体管,作为感温元件50而使用了 NTC热敏电阻。在图47所示的发热控制电路60中,当温度降低时,感温元件50(NTC热敏电阻)的电阻值上升,从而运算放大器的输入电位差变大。相反,当温度上升时,感温元件50(NTC热敏电阻)的电阻值降低,从而运算放大器的输入电位差变小。运算放大器的输出电压与输入电位差成比例。在运算放大器的输出电压高于预定电压值时,发热体40 (NPN型功率晶体管)中会有电流流过,并且电压值越高则发热量越大,而在运算放大器的输出电压低于预定电压值时,发热体40(NPN型功率晶体管)中不会有电流流过,并且发热量逐渐降低。因此,以感温元件50(NTC热敏电阻)的电阻值成为所需的值的方式,即以保持为所需的温度的方式,而对发热体40的动作进行控制。
[0367]在这样的结构的本实施方式所涉及的振荡器301中,通过发热控制电路60,基于根据振动片20、IC (D/A转换IC5、振荡用IC6)等的温度特性而决定的振荡电路30的输出信号的频率温度特性,而以将第一容器2的内部温度(恒温槽的内部温度)保持为所需的温度(例如,若振动片20为SC切割水晶振子则为频率成为最大的温度)的方式进行控制。
[0368]然而,存在如下情况,S卩,恒温槽内(第一容器2的内部)的温度随着振荡器301的周围温度而发生变化,因此不为恒定的情况。图48为表示在图44以及图45所示的结构的振荡器301中,由振荡器301的周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化以及IC(D/A转换IC5、振荡用IC6)的温度变化的情况的一个示例的图。虽然由于振动片20被收纳在第一容器2中,因此不易受周围温度的影响,但是如图48所示,当周围温度在-40 °C?90 °C的范围内变化时,振动片20的温度也会稍微地变化。此外,被配置在恒温槽之外(第一容器2的外部)的IC(D/A转换IC5、振荡用IC6)的温度,与被配置在恒温槽内的振动片20相比,易受周围温度的影响。
[0369]在本实施方式中,通过温度补偿电路10而对起因于由周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化、IC的温度变化而产生的频率偏差进行补正。尤其由于由周围温度的变化所引起的IC的温度变化较大,因此温度补偿电路10根据独立于感温元件50而被另行设置在振荡用IC6的内部并更准确地对振荡用IC6的温度进行检测的感温元件13的输出信号,而产生温度补偿电压TC,并对主要因IC的温度变化而产生的频率偏差进行补正。由此,能够实现与现有的OCXO相比而较高的频率稳定性。
[0370]以上所说明的第十四实施方式所涉及的振荡器301为,能够通过从外部端子被输入的数字信号而对振荡频率进行控制的新颖的恒温槽型振荡器。尤其在本实施方式所涉及的振荡器301中,并非将D/A转换电路80所输出的控制电压VC和温度补偿电路10所输出的温度补偿电压TC相加所得到的电压施加于一个可变电容元件上,而是通过将控制电压VC和温度补偿电压TC分别施加于独立的可变电容元件7和可变电容元件8上,从而对振荡电路30的频率进行控制。由此,无需将D/A转换电路80的输出的电压范围的一部分分配给温度补偿用,从而成功地将D/A转换电路80的输出的整个电压范围分配给频率控制范围。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器301,能够在维持频率控制的分辨率的同时扩大频率控制范围,或者,能够在维持频率控制范围的同时提高频率控制的分辨率。如此,根据本实施方式,能够实现一种可在不缩窄频率控制范围的条件下实施温度补偿的振荡器301。
[0371]虽然基准电压生成电路70(稳压器)的输出电压因温度而大幅度地变动(例如参照图77),但是在第十四实施方式所涉及的振荡器301中,由于基准电压生成电路70被搭载于配置有发热体40的支承基板504上,因此例如与基准电压生成电路被搭载于底基板上的情况相比,由振荡器301的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的温度变化较小。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器301,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动。
[0372]如此,根据本实施方式所涉及的振荡器301,由于能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动,因此能够减小由基准电压生成电路70的输出电压的变动所引起的D/A转换电路80的输出电压的变动。由此,能够提高振荡器的频率(输出频率)的稳定性。
[0373]此外,在第十四实施方式所涉及的振荡器301中,由于第一容器2未隔着支承体等部件而直接被搭载于支承基板504上,因此例如与第一容器隔着支承体而被搭载于支承基板上的情况相比,能够高效地通过发热体40来对第一容器2进行加热。因此,在本实施方式所涉及的振荡器301中,能够实现低功耗。而且,在本实施方式所涉及的振荡器301中,由于第一容器2未隔着支承体而被搭载于支承基板504上,因此例如与第一容器隔着支承体而被搭载于支承基板上的情况相比,能够实现小型化。
[0374]在第十四实施方式所涉及的振荡器301中,支承基板504由陶瓷基板构成。由于第一容器2的封装件2a为陶瓷封装件,因此在本实施方式所涉及的振荡器301中,能够使第一容器2的热膨胀系数(线膨胀系数)与搭载有第一容器的支承基板504的热膨胀系数相同(或将差缩小)。由此,能够使由于第一容器2的热膨胀系数与支承基板504的热膨胀系数之差而产生的应力减小。
[0375]1-15.第十五实施方式
[0376]图49为第十五实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图50为示意性地表示第十五实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图51为示意性地表示第十五实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图50的K-K线剖视图。以下,在第十五实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第十四实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0377]在第十五实施方式所涉及的振荡器302中,如图49?图51所示,振荡电路30被构成为,包括振荡用电路32、可变电容元件7、8以及电子部件9等电子部件。包括振荡用电路32的振荡用IC6由一个半导体元件6a构成。
[0378]半导体元件6a与半导体元件70a(基准电压生成电路70) —起被搭载于支承基板504上。半导体元件6a被配置在支承基板504的主面504b上。半导体元件6a通过粘合剂等接合部件(未图示)而与支承基板504接合。半导体元件6a与被配置在支承基板504上的电极(未图示)、配线电连接。
[0379]构成振荡电路30的电子部件7、8、9为被搭载(配置)于底基板3a上。
[0380]在第十五实施方式所涉及的振荡器302中,由于振荡用IC6被搭载于支承基板504上,因此与被搭载于底基板3a上的第十四实施方式所涉及的振荡器301相比较,不易受周围温度的影响。图52为表示在第十五实施方式所涉及的振荡器302中,由振荡器302的周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化以及振荡用IC6的温度变化的情况的图。如图52所示,在第十五实施方式所涉及的振荡器302中,与第十四实施方式所涉及的振荡器301(图48)相比较,由振荡器302的周围温度的变化所引起的振荡用IC6的温度变化较小,从而振荡用IC6与振动片20之间的温度差也较小。
[0381]因此,如图49所示,在第十五实施方式所涉及的振荡器302中,与第十四实施方式所涉及的振荡器301不同,在振荡用IC6中未设置有感温元件13,且温度补偿电路10与感温元件50连接。即,在第十五实施方式所涉及的振荡器302中,由于振荡用IC6与振动片20的温度差较小,因此通过将感温元件50兼用于由发热控制电路60实施的发热控制和由温度补偿电路10实施的温度补偿双方,从而使振荡用IC6小型化。虽然感温元件50所检测出的温度(与振动片的温度)与实际的振荡用IC的温度之间存在少许的差,但为能够由温度补偿电路10实施充分的温度补偿的范围。因此,根据第十五实施方式所涉及的振荡器302,在实现较高频率稳定性的同时,还有利于制造成本的削减和小型化。
[0382]另外,虽然未图示,但是在第十五实施方式所涉及的振荡器302中,与图43所示的第十四实施方式所涉及的振荡器301相同,也可以在振荡用IC6中设置感温元件13,并将温度补偿电路10与感温元件13连接。
[0383]虽然振荡用电路32的输出电压因温度而发生变动,但是在第十五实施方式所涉及的振荡器302中,由于基准电压生成电路70以及振荡用电路32(半导体元件6a)被搭载于支承基板504上,因此例如与基准电压生成电路以及振荡用电路被搭载于底基板上的情况相比,由振荡器302的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70以及振荡用电路32的温度变化较小。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器302,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动以及振荡用电路32的输出电压的变动。由此,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0384]1-16.第十六实施方式
[0385]图53为示意性地表示第十六实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图54为示意性地表示第十六实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图53的M-M线剖视图。另外,第十六实施方式所涉及的振荡器的功能框图与图49所示的第十五实施方式所涉及的振荡器的功能框图相同,从而将图示省略。以下,在第十六实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第十四实施方式以及第十五实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0386]在第十六实施方式所涉及的振荡器303中,如图49、图53以及图54所示,包括D/A转换电路80的D/A转换IC5由半导体元件5a构成。半导体元件5a与半导体元件6a(包括振荡用电路32的振荡用IC6)以及半导体元件70a(基准电压生成电路70) —起被搭载于支承基板504上。半导体元件5a被搭载于支承基板504的主面504b上。半导体元件5a通过粘合剂等接合部件(未图示)而与支承基板504接合。
[0387]虽然D/A转换电路80的输出电压因温度而发生变动,但是在第十六实施方式所涉及的振荡器303中,由于基准电压生成电路70以及D/A转换电路80(半导体元件5a)被搭载于支承基板504上,因此例如与基准电压生成电路以及D/A转换电路被搭载于底基板上的情况相比,由振荡器303的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70以及D/A转换电路80的温度变化较小。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器303,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动以及D/A转换电路80的输出电压的变动。由此,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0388]而且,在第十六实施方式所涉及的振荡器303中,由于振荡用电路32(半导体元件6a)被搭载于支承基板504上,因此能够减小由周围温度的变化所引起的振荡用电路32的输出电压的变动。由此,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。
[0389]1-17.第十七实施方式
[0390]图55为第十七实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图56为示意性地表示第十七实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图57为示意性地表示第十七实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图56的XV-XV线剖视图。以下,在第十七实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第十四实施方式?第十六实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0391]在第十七实施方式所涉及的振荡器304中,如图55所示,振荡用IC6被构成为,除了温度补偿电路10、振荡用电路32、发热控制电路60、基准电压生成电路72、串行接口电路92以及存储部100之外,还包括可变电容元件7、可变电容元件8。此外,虽然未图示于图55中,但是振荡用IC6以还包括电子部件9的方式而被构成。即,振荡用IC6以包括振荡电路30的方式而被构成。
[0392]振荡用IC6由半导体元件6b构成。如图56以及图57所示,半导体元件6b与半导体元件70a(基准电压生成电路70) —起被搭载于支承基板504上。半导体元件6b被搭载于支承基板504的主面504b上。
[0393]虽然振荡电路30的输出电压因温度而发生变动,但是在第十七实施方式所涉及的振荡器304中,由于基准电压生成电路70以及振荡电路30(半导体元件6b)被搭载于支承基板504上,因此例如与基准电压生成电路以及振荡电路被搭载于底基板上的情况相比,由振荡器304的周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70以及振荡电路30的温度变化较小。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器304,能够减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路70的输出电压的变动以及振荡电路30的输出电压的变动。由此,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0394]^18.第十八实施方式
[0395]图58为第十八实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图59为示意性地表示第十八实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图60为示意性地表示第十八实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图59的XVII1-XVIII线剖视图。以下,在第十八实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第十四实施方式?第十七实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0396]在第十八实施方式所涉及的振荡器305中,如图58所示,D/A转换IC5被构成为,包括基准电压生成电路70、D/A转换电路80、串行接口电路90 A/A转换IC5由半导体元件5b构成。如图59以及图60所示,半导体元件5b被搭载于支承基板504上。即,基准电压生成电路70和D/A转换电路80由一个半导体元件5b构成,且被搭载于支承基板504上。在图示的示例中,半导体元件5b与半导体元件6a (振荡用IC6) —起被搭载于支承基板504上。
[0397]在第十八实施方式所涉及的振荡器305中,由于包括基准电压生成电路70的D/A转换IC5(半导体元件5b)、振荡用IC6(半导体元件6b)被搭载于支承基板504上,因此例如与这些部件被搭载于底基板上的情况相比,能够减小由周围温度的变化所引起的D/A转换IC5的输出电压的变动以及振荡用IC6的输出电压的变动。因此,根据本实施方式所涉及的振荡器305,能够进一步提尚振荡器的频率的稳定性。
[0398]此外,在第十八实施方式所涉及的振荡器305中,由于D/A转换电路80以及基准电压生成电路70由一个半导体元件5b构成,因此也有利于制造成本的削减和小型化。
[0399]1-19.第十九实施方式
[0400]图61为第十九实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。图62为示意性地表示第十九实施方式所涉及的振荡器的俯视图。图63为示意性地表示第十九实施方式所涉及的振荡器的剖视图,且为图62的XX1-XXI线剖视图。以下,在第十九实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第十四实施方式?第十八实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0401]在第十九实施方式所涉及的振荡器306中,如图61所示,D/A转换IC5、振荡用IC6以及电子部件7、8、9由一个半导体元件6c构成。如图62以及图63所示,半导体元件6c被搭载于支承基板504上。半导体元件6c被配置在支承基板504的主面504b上。
[0402]在第十九实施方式所涉及的振荡器306中,与上述的第十八实施方式所涉及的振荡器305相同,能够进一步提高振荡器的频率的稳定性。而且,在第十九实施方式所涉及的振荡器306中,由于D/A转换IC5以及振荡用IC6由一个半导体元件6c构成,因此也有利于制造成本的削减和小型化。
[0403]1-20.第二十实施方式
[0404]图64为第二十实施方式所涉及的振荡器的功能框图的一个示例。另外,由于第二十实施方式所涉及的振荡器的俯视图与图44相同,且剖视图与图45相同,因此将图示省略。以下,在第二十实施方式所涉及的振荡器中,对具有与上述的第十四实施方式?第十九实施方式所涉及的振荡器的结构部件相同的功能的部件标注同一符号,并省略其说明。
[0405]在第二十实施方式所涉及的振荡器307中,如图64所示,在不具有温度补偿电路
10、可变电容元件7、感温元件13、串行接口电路92以及存储部100的方面,与图43所示的第十四实施方式所涉及的振荡器301不同。即,在本实施方式所涉及的振荡器307中,不实施对起因于由周围温度的变化所引起的振动片20的温度变化、IC的温度变化而产生的频率偏差的补正,并通过发热控制电路60而以将第一容器2的内部温度(恒温槽的内部温度)保持为所需的温度的方式来对发热体40进行控制,从而实现较高的频率稳定性。另外,该方式也能够应用于第十五实施方式?第十九实施方式所涉及的振荡器302?振荡器306中。
[0406]2.电子设备
[0407]图65为本实施方式所涉及的电子设备300的功能框图。另外,对与上述的各个实施方式相同的结构标注同一符号,并省略其详细说明。
[0408]本实施方式所涉及的电子设备300为包括上述的振荡器中的任意一个(例如101)的电子设备300。在图65所示的示例中,电子设备300被构成为,包括振荡器101、倍增电路310NCPU(Central Processing Unit:中央处理单元)320、操作部330、R0M(Read OnlyMemory:只读存储器)340、RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)350、通信部360、显示部370、声音输出部380。另外,本实施方式所涉及的电子设备300也可以采用如下结构,即,将图65所示的结构要素(各个部分)的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0409]倍增电路310不仅将时钟脉冲供给至CPU32,还供给至各个部分(省略图示)。时钟脉冲例如可以为由倍增电路310从来自振荡器101的振荡信号中提取出所需的高频信号而得到的信号,也可以是由具有PLL(Phase Locked Loop:锁相环)合成器的倍增电路310对来自振荡器101的振荡信号进行倍增而得到的信号(省略图示)。
[0410]CPU320根据被存储在R0M340等中的程序,利用倍增电路310所输出的时钟脉冲而实施各种计算处理或控制处理。具体而言,CPU320实施与来自操作部330的操作信号相对应的各种处理、为了与外部实施数据通信而对通信部360进行控制的处理、对用于使显示部370显示各种信息的显示信号进行发送的处理、使声音输出部380输出各种声音的处理等。
[0411]操作部330为通过操作键或按钮开关等而被构成的输入装置,并向CPU320输出与由用户实施的操作相对应的操作信号。
[0412]R0M340对供CPU320实施各种计算处理及控制处理的程序或数据等进行存储。
[0413]RAM350被用作CPU320的作业区域,并临时性地对从R0M340读取出的程序或数据、从操作部330输入的数据、CPU320根据各种程序执行所得到的运算结果等进行存储。
[0414]通信部360实施用于使CPU320与外部装置之间的数据通信成立的各种控制。
[0415]显示部370为由LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)或电泳显示器等构成的显示装置,并根据从CPU320输入的显示信号而对各种信息进行显示。
[0416]而且,声音输出部380为扬声器等对声音进行输出的装置。
[0417]根据本实施方式所涉及的电子设备300,由于包括能够通过数字数据而对振荡频率进行控制,并且减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动从而使频率稳定性提尚的振荡器,因此能够实现可靠性更尚的电子设备300。
[0418]作为电子设备300可考虑到各种电子设备。例如,可列举出个人计算机(例如,移动型个人计算机、膝上型个人计算机、平板型个人计算机)、移动电话等移动体终端、数码照相机、喷墨式喷出装置(例如,喷墨式打印机)、路由器或开关等存储区域网络设备、局域网络设备、移动体终端基站用设备、电视机、摄像机、录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本(也包括附带通信功能的产品)、电子辞典、电子计算器、电子游戏机、游戏用控制器、文字处理器、工作台、可视电话、防盗用视频监视器、电子双筒望远镜、P0S(point of sale:销售点)终端、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、鱼群探测器、各种测量设备、计量仪器类(例如,车辆、航空器、船舶的测量仪器类)、飞行模拟器、头戴式显示器、运动轨迹、运动追踪、运动控制器、PDR(PedestrianDead Reckoning,步行者航位推算)等。
[0419]图66为表示作为电子设备300的一个示例的智能手机的外观的一个示例的图。作为电子设备300的智能手机中,作为操作部330而具备按键,作为显示部370而具备LCD。而且,由于作为电子设备300的智能手机包括振荡器(例如101),因此能够实现可靠性更高的电子设备300。
[0420]3.移动体
[0421]图67为表示本实施方式所涉及的移动体400的一个示例的图(俯视图)。另外,对与上述的各个实施方式相同的结构标注相同的符号,并省略其详细说明。
[0422]本实施方式所涉及的移动体400为包括上述的振荡器中的任意一个(例如101)的移动体400。在图67所示的示例中,移动体400被构成为,包括发动机系统、制动系统、无钥匙进入系统等的各种控制的控制器420、控制器430、控制器440、蓄电池450以及备用蓄电池460。另外,本实施方式所涉及的移动体400也可以采用如下方式,S卩,将图67所示的结构要素(各个部分)的一部分进行省略或变更,或者追加了其他的结构要素的结构。
[0423]根据本实施方式所涉及的移动体400,由于包括能够通过数字数据而对振荡频率进行控制,并且减小由周围温度的变化所引起的基准电压生成电路的输出电压的变动从而使频率稳定性提尚的振荡器,因此能够实现可靠性更尚的移动体400。
[0424]作为这种移动体400可考虑到各种移动体,例如,能够列举出汽车(也包括电动汽车)、喷气式飞机或直升机等航空器、船舶、火箭、人造卫星等。
[0425]本发明并不限于上述的实施方式,能够在本发明的主旨的范围内实施各种的改变。
[0426]改变例I
[0427]例如,虽然在上述的第一实施方式所涉及的振荡器101中,例如如图1?图3所示,将发热体40收纳在第一容器2的内部,并通过发热控制电路60而以使第一容器2的内部的温度(振动片20的温度)成为恒定的方式对发热体40进行控制,但是例如也可以如图68?图70所示的振荡器107那样,将冷却体41收纳在第一容器2的内部,并通过冷却控制电路61而以使第一容器2的内部的温度成为恒定的方式对冷却体41进行控制。即,也可以以通过对第一容器的内部进行冷却而使第一容器2的内部的温度成为恒定的方式进行控制。冷却体41例如为珀尔帖元件。
[0428]另外,虽然未图示,但是也可以将发热体40以及冷却体41双方收纳在第一容器2的内部,并通过各个控制电路60、61而以使第一容器2的内部的温度成为恒定的方式对发热体40以及冷却体41进行控制。在此,虽然使用第一实施方式所涉及的振荡器101来对本改变例的振荡器107进行说明,但是本改变例也能够应用于第二实施方式?第六实施方式所涉及的振荡器102?振荡器106中。
[0429]改变例2
[0430]同样地,虽然在上述的第七实施方式所涉及的振荡器201中,例如如图21?图23所示,将发热体40配置在第一容器2的外表面2e上,并通过发热控制电路60而以使第一容器2的内部的温度(振动片20的温度)成为恒定的方式对发热体40进行控制,但是例如也可以如图71?图73所示的振荡器208那样,将冷却体41配置在第一容器2的外表面2e上,并通过冷却控制电路61而以使第一容器2的内部的温度成为恒定的方式对冷却体41进行控制。即,也可以以通过对第一容器2的内部进行冷却而使第一容器2的内部的温度成为恒定的方式进行控制。冷却体41例如为珀尔帖元件。
[0431]另外,虽然未图示,但是也可以将发热体40以及冷却体41双方配置在第一容器2的外表面2e上,并通过各个控制电路60、61而以使第一容器2的内部的温度成为恒定的方式对发热体40以及冷却体41进行控制。在此,虽然使用第七实施方式所涉及的振荡器201来对本改变例的振荡器208进行说明,但是本改变例也能够应用于第八实施方式?第十三实施方式所涉及的振荡器202?振荡器207中。
[0432]改变例3
[0433]同样地,虽然在上述的第十四实施方式所涉及的振荡器301中,例如如图43?图45所示,将发热体40搭载于支承基板504上,并通过发热控制电路60而以使第一容器2的内部的温度(振动片20的温度)成为恒定的方式对发热体40进行控制,但是例如也可以如图74?图76所示的振荡器308那样,将冷却体41配置在支承基板504上,并通过冷却控制电路61而以使第一容器2的内部的温度成为恒定的方式对冷却体41进行控制。即,也可以以通过对第一容器的内部进行冷却而使第一容器2的内部的温度成为恒定的方式进行控制。冷却体41例如为珀尔帖元件。
[0434]另外,虽然未图示,但是也可以将发热体40以及冷却体41双方搭载于支承基板504上,并通过各个控制电路60、61而以使第一容器2的内部的温度成为恒定的方式对发热体40以及冷却体41进行控制。在此,虽然使用第十四实施方式所涉及的振荡器301来对本改变例的振荡器308进行说明,但是本改变例也能够应用于第十五实施方式?第二十实施方式所涉及的振荡器302?振荡器307中。
[0435]上述的实施方式为一个示例,并不被限于这些方式。例如,也能够对各个实施方式进行适当组合。
[0436]本发明包括与在实施方式中所说明的结构实质上相同的结构(例如,功能、方法以及结果相同的结构,或者目的及效果相同的结构)。此外,本发明包括对在实施方式中所说明的结构的非本质的部分进行置换而得到的结构。此外,本发明包括能够发挥与在实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构或达成相同的目的的结构。此外,本发明包括在实施方式中所说明的结构中附加了公知技术的结构。
[0437]符号说明
[0438]101?107、201?208、301?308...振荡器;2…第一容器;2a...封装件;2b…盖体;2c...收纳室;2d...接合部件;3…第二容器;3a...底基板;3b...罩;3c…空间;3d...外部端子;4…支承体;5...?/Α转换IC; 5a...半导体元件;6…振荡用IC; 6a...半导体元件;6b...半导体元件;6c...半导体元件;7…可变电容元件;8…可变电容元件;9…电子部件;10...温度补偿电路;13…感温元件;20…振动片;20a…水晶基板;20b…第一激励电极;20c..?第二激励电极;22...接合部件;24...接合弓丨线;30...振荡电路;32...振荡用电路;40...发热体;41...冷却体;42...接合引线;50...感温元件;60...发热控制电路;61...冷却控制电路;62...接合部件;64...接合引线;70...基准电压生成电路;72...基准电压生成电路;80-D/A转换电路;90...串行接口电路;92...串行接口电路;100…存储部;300…电子设备;310…倍增电路;320…CPU;330操作部;340-.R0M; 350…RAM; 360…通信部;370…显示部;380…声音输出部;400…移动体;420…控制器;430…控制器;440…控制器;450…蓄电池;460…备用蓄电池。
【主权项】
1.一种振荡器,包括: 振动片; 容器,其对所述振动片进行收纳; 发热体以及冷却体中的至少一方,其对所述容器的内部的温度进行控制; 振荡电路,其与所述振动片电连接; D/A转换电路,其对所述振荡电路输出的频率进行控制; 基准电压生成电路,其向所述D/A转换电路供给电压, 所述基准电压生成电路通过所述发热体以及所述冷却体中的至少一方而对温度进行控制。2.如权利要求1所述的振荡器,其中, 所述基准电压生成电路被收纳在所述容器的内部。3.如权利要求1所述的振荡器,其中,包括: 第一基板,其上隔着第一支承体而搭载有所述容器; 第二基板,其上隔着第二支承体而搭载有所述第一基板; 所述基准电压生成电路被搭载于所述第一基板上。4.如权利要求1所述的振荡器,其中,包括: 第一基板,其上搭载有所述容器; 第二基板,其上隔着支承体而搭载有所述第一基板; 所述发热体以及所述冷却体中的至少一方被配置在所述第一基板上, 所述基准电压生成电路被搭载于所述第一基板上。5.如权利要求3所述的振荡器,其中, 所述发热体以及所述冷却体中的至少一方被配置在与所述第一基板相对置的所述容器的外表面上。6.如权利要求1所述的振荡器,其中, 所述发热体为加热器。7.如权利要求1所述的振荡器,其中, 所述冷却体为珀耳帖元件。8.如权利要求2所述的振荡器,其中, 所述振荡电路包括由半导体元件构成的振荡用电路、电子部件,所述半导体元件被收纳在所述容器的内部。9.如权利要求3所述的振荡器,其中, 所述振荡电路包括由半导体元件构成的振荡用电路、电子部件,所述半导体元件被搭载于所述第一基板上。10.如权利要求4所述的振荡器,其中, 所述振荡电路包括由半导体元件构成的振荡用电路、电子部件,所述半导体元件被搭载于所述第一基板上。11.如权利要求1所述的振荡器,其中, 所述振荡电路由半导体元件构成, 所述半导体元件被收纳在所述容器的内部。12.如权利要求2所述的振荡器,其中,包括对所述容器的内部的温度进行检测的感温元件。13.如权利要求3所述的振荡器,其中,包括被配置在所述容器的外表面上的感温元件。14.如权利要求4所述的振荡器,其中,包括被配置在所述第一基板上的感温元件。15.如权利要求2所述的振荡器,其中,所述D/A转换电路被收纳在所述容器的内部。16.如权利要求3所述的振荡器,其中,所述D/A转换电路被搭载于所述第一基板上。17.如权利要求4所述的振荡器,其中,所述D/A转换电路被搭载于所述第一基板上。18.如权利要求17所述的振荡器,其中,所述基准电压生成电路以及所述D/A转换电路由一个半导体元件构成。19.一种电子设备,其中,具备权利要求1所述的振荡器。20.—种移动体,其中,具备权利要求1所述的振荡器。
【文档编号】H03B5/32GK106026915SQ201610173067
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】大久保正明
【申请人】精工爱普生株式会社
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