[发明专利]振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及一种振荡器，以与频率设定信号相对应的频率进行振荡。

背景技术

在图6中表示使用有考毕兹(Colpitts)电路的晶体振荡器，作为晶体振荡器(Crystal Oscillator)的代表性构成例。

该电路包括：共振部和作为放大部的晶体管104，该共振部包含：晶体振动器101、电感器102及作为电压控制型的可变电容元件的例如变容二极管(varicap diode)103，且该电路构成为通过将模拟(analog)的控制电压输入至控制端子105，而改变该变容二极管103的电容，从而设定振荡频率。106、107为电阻，108、109为电容器。

因此，振荡频率的可变幅度与变容二极管103中的电压-电容的直线区域相对应，实际上，为了较大地取得频率的可变幅度，而例如使用2个变容二极管103。图7表示控制电压和振荡频率的关系的一例，在控制电压为V1至V2之间，输出频率在f1至f2之间呈直线性变化。此外，作为电压控制型的可变电容元件，不仅可使用变容二极管，还可以使用金属氧化物半导体(MOS，Metal Oxide Semiconductor)型可变电容元件等。

这种晶体振荡器存在如下课题。

虽然强烈要求根据用户侧的振荡频率的使用范围，在该使用范围中高精度地设定频率，但这种晶体振荡器无法应对这种要求。例如，在图7中，作为标称频率(nominal frequency)为f0，对于该f0即便在用户侧需要对于所需的可变范围尽量高精度地进行调整，但分辨力(resolution)仍由模拟电压的调整设备的分辨力来决定。另外，假如以可在与用户侧的振荡频率的使用范围相对应的电压的可变幅度的最小值和最大值之间改变控制电压的方式，来构成调整设备时，可获得较高的分辨力。然而，由于用户所要求的频率的可变范围各种各样，所以，必须每次构筑硬件构成，也就是说，无法进行硬件构成的共享化，因此，导致制造效率变差，成为制造成本升高的要因。

而且，因模拟直流电压的不稳定性或控制用信号线的噪音造成的输出杂音劣化等，而难以确保准确的频率控制和频率的高稳定度。进而，还为了提高调整精度，模拟控制的频率调整必须抑制装置(device)的特性偏差，但特性偏差较小的装置存在价格高的倾向。

进而，当使用可变电容元件时，可变电容元件的非直线性区域引起的频率调整的界限、可变电容元件的经年变化导致的频率变动等问题也显着化。另一方面，在全球定位系统(GPS，Global Positioning System)等要求高频率稳定度的领域内，也存在频率的容许变化率为10^-9级(order)的情况，从而存在难以应对这种要求的课题。

在专利文献1中记载有如下装置：输出直接数字频率合成器(DDS，Direct Digital Synthesizer)参照用的时钟(clock)，并将该参照用的时钟输入至锁相环路(PLL，Phase Locked Loop)，从电压控制振荡器输出作为目标的频率的频率信号。而且，记载着：在存储器中存储设定寄生信号良好的参照用时钟的频率和分频比的信道(channel)编号群，并根据从该存储器中读出的信道编号，从DDS输出参照用的时钟。然而，在该技术中，无法应对在用户侧尽量高精度地对所需的频率的可变范围进行调整这一要求。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-19208号公报

发明内容

本发明是在这种情况下完成的，其目的在于：提供一种振荡器，可容易地变更频率的可变幅度且还可高精度地调整频率。

本发明提供一种振荡器，构成为：通过将频率的设定信号输入至振荡电路部，而得到对应于来自该振荡电路部的所述设定信号的频率的输出，且能够使频率在低于标称频率的频率和高于标称频率的频率之间可变，其特征在于所述振荡器包括：

标称频率输出部，输出与标称频率相对应的数字值；

频率调整量输出部，为了根据频率的比率来设定相对于标称频率的频率调整量，而输出与该比率相对应的数字值；

增益输出部，输出与应乘以从该频率调整量输出部输出的数字值的增益相对应的数字值；

乘法运算部，使从增益输出部输出的增益乘以从所述频率调整量输出部输出的数字值；以及

加法运算部，将从所述标称频率输出部输出的数字值和从所述乘法运算部输出的数字值相加后，作为频率的设定信号输出；