JP6798121B2 - 発振器、電子機器および移動体 - Google Patents
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Description
本適用例に係る発振器は、温度補償型発振器であって、振動片と、発振用回路と、温度補償回路と、を含み、基準温度を中心として±5℃の温度範囲を6分周期で変動させた場合に、ワンダ性能が、観測時間をτとしたときに、0s<τ≦0.1sのMTIE値が6ns以下であり、0.1s<τ≦1sのMTIE値が27ns以下であり、1s<τ≦10sのMTIE値が250ns以下であり、10s<τ≦100sのMTIE値が1700ns以下であり、100s<τ≦1000sのMTIE値が6332ns以下であること、を満たす。
上記適用例に係る発振器において、前記基準温度で一定に保った場合に、ワンダ性能が、0.1s<τ≦1sのMTIE値が15ns以下であり、1s<τ≦10sのMTIE値が23ns以下であり、10s<τ≦100sのMTIE値が100ns以下であり、100s<τ≦1000sのMTIE値が700ns以下であること、を満たす。
上記適用例に係る発振器において、前記振動片を収容している第1容器と、前記発振用回路および前記温度補償回路を備えた電子部品と、前記第1容器および前記電子部品を収容している第2容器と、を含み、前記電子部品は、前記第1容器に接着され、前記第2容器の内面と前記第1容器との間には空間が設けられ、前記第2容器の内面と前記電子部品との間には空間が設けられていてもよい。
上記適用例に係る発振器において、前記第1容器は、ベースと、前記ベースを封止し、材質が金属であるリッドと、を有し、前記電子部品は、前記リッドに接着されていてもよい。
上記適用例に係る発振器において、前記第2容器内の空間は、真空であってもよい。
本適用例に係る発振器は、温度補償型発振器であって、振動片と、発振用回路と、温度補償回路と、を含み、基準温度で一定に保った場合に、ワンダ性能が、0.1s<τ≦1sのMTIE値が15ns以下であり、1s<τ≦10sのMTIE値が23ns以下であり、10s<τ≦100sのMTIE値が100ns以下であり、100s<τ≦1000sのMTIE値が700ns以下であること、を満たす。
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの発振器を備えている。
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの発振器を備えている。
1.1.発振器の構成
図1〜図4は、本実施形態に係る発振器1の構造の一例を模式的に示す図である。図1は、発振器1の斜視図である。図2は、図1のII−II線断面図である。図3は、発振器1の上面図である。図4は、発振器1の底面図である。ただし、図3では、便宜上、リッド8bの図示を省略している。
よって振動素子3が接着(固定)されている。
集積回路(IC)2と振動素子3との間の距離D2よりも大きい。図示の例では、距離D1はリッド8bの下面と集積回路(IC)2の上面との間の距離であり、距離D2は集積回路(IC)2の下面と振動素子3の上面との間の距離である。このように、集積回路(IC)2をリッド8bよりも振動素子3に近づけることにより、集積回路(IC)2と振動素子3の温度差を小さくすることができる。
を受け付け、不揮発性メモリー72あるいはレジスター74に対してデータのリード/ライトを行う。
ことで、振動素子3を発振させ、振動素子3の発振に基づく発振信号を出力する。例えば、レジスター74に保持された制御データによって、発振用回路10の発振段電流が制御されてもよい。
図7は、本実施形態に係る発振器1の製造方法の手順の一例を示すフローチャート図である。図7の工程S10〜S70の一部を省略又は変更し、あるいは、他の工程を追加してもよい。また、可能な範囲で、各工程の順番を適宜変更してもよい。
ワンダとは、発振器から出力される周波数信号(発振信号)の位相ゆらぎのうち、10Hzよりも低い周波数で変動するゆらぎをいう。ワンダ性能は、MTIE(Maximum time
interval error、最大タイムインターバルエラー)で規定される。MTIEとは、基準クロックに対する位相変動量の観測結果をある観測時間τ間隔に区切ったときの、観測時間τ内での位相変動量のピーク・ピーク(peak to peak)の最大値をいう。すなわち、観測時間τ内での基準クロックに対する位相変動量のピーク・ピーク(peak to peak)の最大値が観測時間τでのMTIE値となる。
まず、図8に示す測定システム100を用いて、チャンバー104内の温度を変動させた場合の発振器1のワンダ性能を評価した。
次に、図8に示す測定システム100を用いて、チャンバー104内の温度を基準温度T0(25℃)で一定に保った場合の発振器1のワンダ性能を評価した。
である。この結果、電子機器や移動体の小型化、省電力化が可能である。
次に、本実施形態に係る発振器の変形例について説明する。
図13は、第1変形例に係る発振器のパッケージ4のベース4aを模式的に示す平面図である。図13は、図5に対応している。
上述した実施形態では、パッケージ4の振動素子3を収容する空間、およびパッケージ8の集積回路(IC)2およびパッケージ4を収容する空間は、窒素ガス雰囲気であったが、これらの空間は、ヘリウムガス雰囲気であってもよい。ヘリウムガスは、窒素ガスに比べて熱伝導率が高いため、集積回路(IC)2と振動素子3の温度差をより小さくすることができる。その結果、本変形例によれば、上述した図11および図12に示す発振器1のワンダ性能よりも優れたワンダ性能を有する発振器を実現可能である。
図14は、本実施形態に係る電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。また、図15は、本実施形態に係る電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。
Memory)350、通信部360、表示部370を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る電子機器は、図14の構成要素(各部)の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
図16は、本実施形態に係る移動体の一例を示す図(上面図)である。図16に示す移動体400は、発振器410、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー420,430,440、バッテリー450、バックアップ用バッテリー460を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体は、図16の構成要素(各部)の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
する。
Claims (7)
- 温度補償型発振器であって、
水晶振動素子である振動片と、
前記振動片を収容している第1容器と、
発振用回路および温度補償回路を備えた電子部品と、
前記第1容器および前記電子部品を収容している第2容器と、
を含み、
前記電子部品は、前記第1容器に接着され、
前記第2容器の内面と前記第1容器との間には空間が設けられ、
前記第2容器の内面と前記電子部品との間には空間が設けられており、
前記第1容器は、
凹部を有し、材質がセラミックスである第1ベースと、
前記第1ベースの前記凹部を封止し、材質が金属である第1リッドと、
を有し、
前記電子部品は、前記第1リッドに接着され、
前記第1リッドは、平坦な板状であり、
前記第2容器は、
凹部を有し、材質がセラミックスである第2ベースと、
前記第2ベースの前記凹部を封止し、材質が金属である第2リッドと、
を有し、
前記第2リッドは、平坦な板状であり、
基準温度を中心として±5℃の温度範囲を6分周期で変動させた場合に、ワンダ性能が、観測時間をτとしたときに、
0s<τ≦0.1sのMTIE値が6ns以下であり、
0.1s<τ≦1sのMTIE値が27ns以下であり、
1s<τ≦10sのMTIE値が250ns以下であり、
10s<τ≦100sのMTIE値が1700ns以下であり、
100s<τ≦1000sのMTIE値が6332ns以下であること、を満たし、
前記基準温度は、25℃であり、
発振周波数は、19.2MHzである、発振器。 - 請求項1において、
前記基準温度で一定に保った場合に、ワンダ性能が、
0.1s<τ≦1sのMTIE値が15ns以下であり、
1s<τ≦10sのMTIE値が23ns以下であり、
10s<τ≦100sのMTIE値が100ns以下であり、
100s<τ≦1000sのMTIE値が700ns以下であること、を満たす、発振器。 - 請求項1または2において、
前記第2容器内の空間は、真空である、発振器。 - 温度補償型発振器であって、
水晶振動素子である振動片と、
前記振動片を収容している第1容器と、
発振用回路および温度補償回路を備えた電子部品と、
前記第1容器および前記電子部品を収容している第2容器と、
を含み、
前記電子部品は、前記第1容器に接着され、
前記第2容器の内面と前記第1容器との間には空間が設けられ、
前記第2容器の内面と前記電子部品との間には空間が設けられており、
前記第1容器は、
凹部を有し、材質がセラミックスである第1ベースと、
前記第1ベースの前記凹部を封止し、材質が金属である第1リッドと、
を有し、
前記電子部品は、前記第1リッドに接着され、
前記第1リッドは、平坦な板状であり、
前記第2容器は、
凹部を有し、材質がセラミックスである第2ベースと、
前記第2ベースの前記凹部を封止し、材質が金属である第2リッドと、
を有し、
前記第2リッドは、平坦な板状であり、
基準温度で一定に保った場合に、ワンダ性能が、
0.1s<τ≦1sのMTIE値が15ns以下であり、
1s<τ≦10sのMTIE値が23ns以下であり、
10s<τ≦100sのMTIE値が100ns以下であり、
100s<τ≦1000sのMTIE値が700ns以下であること、を満たし、
前記基準温度は、25℃であり、
発振周波数は、19.2MHzである、発振器。 - 請求項1ないし4いずれか1項において、
前記第1ベースは、前記振動片側とは反対側に凸状態の部分を有する、発振器。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発振器を備えている、電子機器。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発振器を備えている、移動体。
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