电路装置、振荡器、电子设备和移动体
阅读：703发布：2023-03-01
专利汇可以提供电路装置、振荡器、电子设备和移动体专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且电路 装置、 振荡器 、 电子 设备和移动体。能够实现 温度 检测数据的高 精度 化并使振荡 频率 稳定之前的时间不会延长。电路装置包括：A/D转换电路，其对温度检测 电压 进行A/D转换；数字滤波处理部，其对A/D输出温度检测数据进行数字滤波处理；选择器，其在启动期间选择A/D输出温度检测数据，在启动期间后的通常动作期间选择 滤波器 输出温度检测数据；数字 信号 处理部，其输出基于选择器输出温度检测数据的振荡频率的频率控制数据；以及振荡信号生成电路，其生成根据频率控制数据设定的振荡频率的振荡信号。，下面是电路装置、振荡器、电子设备和移动体专利的具体信息内容。
1.一种电路装置，其特征在于，其包括：
A/D转换电路，其对来自温度传感器的温度检测电压进行A/D转换，将A/D转换后的数据作为A/D输出温度检测数据输出；
数字滤波处理部，其对所述A/D输出温度检测数据进行数字滤波处理，将数字滤波处理后的数据作为滤波器输出温度检测数据输出；
选择器，其在启动期间选择所述A/D输出温度检测数据作为选择器输出温度检测数据输出，在所述启动期间后的通常动作期间选择所述滤波器输出温度检测数据作为所述选择器输出温度检测数据输出；
数字信号处理部，其输出基于所述选择器输出温度检测数据的振荡频率的频率控制数据；以及
振荡信号生成电路，其生成根据来自所述数字信号处理部的所述频率控制数据设定的所述振荡频率的振荡信号。
2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，
在所述启动期间，所述A/D转换电路进行给定次数的A/D转换，在所述给定次数的A/D转换结束之后的所述通常动作期间，所述选择器选择所述滤波器输出温度检测数据并将其作为所述选择器输出温度检测数据输出。
3.根据权利要求2所述的电路装置，其特征在于，
所述数字滤波处理部将通过所述启动期间中的A/D转换而得到的所述A/D输出温度检测数据作为初始值执行所述数字滤波处理。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电路装置，其特征在于，
所述A/D转换电路输出切换所述选择器的动作的模式控制信号，
所述选择器根据所述模式控制信号，在所述启动期间选择所述A/D输出温度检测数据，在所述通常动作期间选择所述滤波器输出温度检测数据。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电路装置，其特征在于，
所述A/D转换电路在所述启动期间以第1A/D转换方式进行A/D转换，在所述通常动作期间以与所述第1A/D转换方式不同的第2A/D转换方式进行A/D转换。
6.根据权利要求5所述的电路装置，其特征在于，
所述A/D转换电路包括：
寄存器部，其存储判定结果数据；
D/A转换器，其对所述判定结果数据进行D/A转换而输出D/A转换电压；
比较部，其进行所述温度检测电压和所述D/A转换电压的比较；以及
处理部，其根据所述比较部的比较结果进行判定处理，根据所述判定处理进行所述判定结果数据的更新，求出所述A/D输出温度检测数据，
在所述第1A/D转换方式中，所述处理部在第1判定期间中进行所述A/D输出温度检测数据的MSB侧的所述判定处理，在作为比所述第1判定期间长的期间的第2判定期间中进行所述A/D输出温度检测数据的LSB侧的所述判定处理，
在所述第2A/D转换方式中，所述处理部将所述启动期间中的所述A/D输出温度检测数据作为初始值求出所述A/D输出温度检测数据。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电路装置，其特征在于，
在设所述数字滤波处理的时间常数为τ、所述振荡频率相对于标称振荡频率的频率偏差进入±0.5ppm以内的频率范围为止的时间即启动稳定时间为Ts时，Ts＜τ。
8.根据权利要求5或6所述的电路装置，其特征在于，
在设所述A/D转换电路以所述第1A/D转换方式进行A/D转换的所述启动期间的长度为Tc、所述数字滤波处理的时间常数为τ时，Tc<τ。
9.一种振荡器，其特征在于，其包括权利要求1至8中的任一项所述的电路装置。
10.一种电子设备，其特征在于，其包括权利要求1至8中的任一项所述的电路装置。
11.一种移动体，其特征在于，其包括权利要求1至8中的任一项所述的电路装置。
电路装置、振荡器、电子设备和移动体
技术领域
[0001] 本发明涉及电路装置、振荡器、电子设备和移动体等。
背景技术
[0002] 已知一种使用作为对来自温度传感器的温度检测电压(模拟信号)进行A/D转换的结果的温度检测数据来进行振荡频率的温度补偿处理的振荡器。例如，已知一种被称为TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)的温度补偿型振荡器。TCXO被用作例如移动通信终端、GPS相关设备、可穿戴设备或车载设备等中的基准信号源等。
[0003] 在这样的振荡器中，要求高速(在较短的A/D转换期间的期间内)地输出作为A/D转换的结果的A/D转换结果数据。例如，有时要求在振荡器启动时使振荡频率在短时间内稳定，这时，必须能够高速地输出用于温度补偿处理的温度检测数据。例如，规范中规定了直到振荡频率稳定的启动时间，需要高速地输出温度检测数据以满足该规定。
[0004] 例如，专利文献1公开了一种依照逐次比较型的结构的A/D转换部，该A/D转换部在高速模式下进行启动后的A/D转换，在通常动作模式下进行以后的A/D转换。该A/D转换部对温度检测电压进行A/D转换，由此，使振荡器启动时的温度检测电压的A/D转换高速化。
[0005] 专利文献1：日本特开2017-103661号公报
[0006] 在进行温度补偿处理的振荡器中，为了使振荡频率高精度化，要求用于温度补偿处理的温度检测数据的高精度化。此外，如上所述，由于存在启动时使振荡频率在短时间内稳定的要求，因此，需要实现温度检测数据的高精度化，并使直到振荡频率稳定的时间不会延长。
发明内容
[0007] 本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或形态来实现。
[0008] 本发明的一个方式涉及电路装置，其包括：A/D转换电路，其对来自温度传感器的温度检测电压进行A/D转换，将A/D转换后的数据作为A/D输出温度检测数据输出；数字滤波处理部，其对所述A/D输出温度检测数据进行数字滤波处理，将数字滤波处理后的数据作为滤波器输出温度检测数据输出；选择器，其在启动期间选择所述A/D输出温度检测数据作为选择器输出温度检测数据输出，在所述启动期间后的通常动作期间选择所述滤波器输出温度检测数据作为所述选择器输出温度检测数据输出；数字信号处理部，其输出基于所述选择器输出温度检测数据的振荡频率的频率控制数据；以及振荡信号生成电路，其生成根据来自所述数字信号处理部的所述频率控制数据设定的所述振荡频率的振荡信号。
[0009] 根据本发明的一个方式，通过对A/D输出温度检测数据进行数字滤波处理，能够将A/D输出温度检测数据平滑化。由此，能够使温度检测数据高精度化(例如噪声降低)，并且能够使使用了该温度检测数据的温度补偿处理高精度化(即，降低由于温度检测数据的误差导致的振荡频率的误差)。另一方面，数字滤波处理会发生与其频率特性对应的信号延迟。因此，当电路装置启动时，直到振荡频率稳定之前，需要花费时间。关于这一点，根据本发明的一个方式，通过由选择器选择A/D输出温度检测数据，因此，能够将不通过数字滤波器处理部的A/D输出温度检测数据用于温度补偿处理。由此，能够在电路装置启动时使振荡频率在短时间内稳定。
[0010] 此外，在本发明的一个方式中，也可以是，在所述启动期间，所述A/D转换电路进行给定次数的A/D转换，在所述给定次数的A/D转换结束之后的所述通常动作期间，所述选择器选择所述滤波器输出温度检测数据并将其作为所述选择器输出温度检测数据输出。
[0011] 这样，可以在由选择器选择A/D输出温度检测数据的启动期间进行给定次数的A/D转换，将该A/D输出温度检测数据输入至数字滤波处理部。由此，数字滤波处理部可以开始数字滤波处理，输出滤波器输出温度检测数据。然后，在给定次数的A/D转换结束之后的通常动作期间，选择器选择滤波器输出温度检测数据，由此能够根据进行数字滤波处理后的温度检测数据进行温度补偿处理。
[0012] 此外，在本发明的一个方式中，也可以是，所述数字滤波处理部将通过所述启动期间中的A/D转换而得到的所述A/D输出温度检测数据作为初始值执行所述数字滤波处理。
[0013] 这样，由于将对温度检测电压进行A/D转换后的A/D输出温度检测数据作为初始值进行数字滤波处理，因此，可以从最初输出与和实际温度大致相等的温度对应的数据作为数字滤波处理的结果数据。由此，可以高速地稳定振荡频率(例如，使频率漂移高速地收敛在规定范围内)。
[0014] 此外，在本发明的一个方式中，也可以是，所述A/D转换电路输出切换所述选择器的动作的模式控制信号，所述选择器根据所述模式控制信号，在所述启动期间选择所述A/D输出温度检测数据，在所述通常动作期间选择所述滤波器输出温度检测数据。
[0015] 这样，能够根据A/D转换电路输出的模式控制信号来控制选择器的动作。即，能够根据用于控制A/D转换电路的动作的模式控制信号，与该动作联动地对A/D输出温度检测数据的选择和滤波器输出温度检测数据的选择进行切换。例如，在A/D转换电路开始A/D转换结果数据的输出之后，可以切换为通常动作期间。
[0016] 此外，在本发明的一个方式中，也可以是，所述A/D转换电路在所述启动期间以第1A/D转换方式进行A/D转换，在所述通常动作期间以与所述第1A/D转换方式不同的第2A/D转换方式进行A/D转换。
[0017] 这样，可以使A/D转换方式在电路装置的启动期间和之后的通常动作期间有所不同。例如，可以在电路装置的启动期间，通过第1A/D转换方式高速取得最初的A/D转换结果数据，在之后的通常动作期间，通过与使用A/D转换结果数据的应用对应的适当的第2A/D转换方式进行A/D转换。
[0018] 此外，在本发明的一个方式中，也可以是，所述A/D转换电路包括：寄存器部，其存储判定结果数据；D/A转换器，其对所述判定结果数据进行D/A转换而输出D/A转换电压；比较部，其进行所述温度检测电压和所述D/A转换电压的比较；以及处理部，其根据所述比较部的比较结果进行判定处理，根据所述判定处理进行所述判定结果数据的更新，求出所述A/D输出温度检测数据，在所述第1A/D转换方式中，所述处理部在第1判定期间中进行所述A/D输出温度检测数据的MSB侧的所述判定处理，在作为比所述第1判定期间长的期间的第2判定期间中进行所述A/D输出温度检测数据的LSB侧的所述判定处理，在所述第2A/D转换方式中，所述处理部将所述启动期间中的所述A/D输出温度检测数据作为初始值求出所述A/D输出温度检测数据。
[0019] 比较部要判定的电压差在LSB侧比在MSB侧小。在本发明的一个方式中，由于LSB侧设置了比MSB侧长的判定期间，因此，可以在LSB侧进行比MSB侧更高精度的判定。另一方面，在MSB侧，通过使判定期间比LSB侧短，能够缩短进行一次A/D转换的期间。由此，能够在启动期间高速且高精度地取得A/D输出温度检测数据。并且，在第2A/D转换方式中，通过将启动期间中的A/D输出温度检测数据作为初始值求出A/D输出温度检测数据，能够从该初始值开始通常动作期间中的A/D转换。
[0020] 此外，在本发明的一个方式中，也可以是，在设所述数字滤波处理的时间常数为τ、所述振荡频率相对于标称振荡频率的频率偏差进入±0.5ppm以内的频率范围为止的时间即启动稳定时间为Ts时，Ts＜τ。
[0021] 例如，需要延长时间常数τ(降低截止频率)以减少因闪烁噪声等引起的低频噪声。由于振荡器要求高速启动，因此，有时要求满足Ts<τ的启动稳定时间Ts，但是，可能由于数字滤波处理的信号延迟而使得收敛于频率漂移的允许范围的时间变长。这方面，根据本发明的一个方式，在启动期间，选择器选择A/D输出温度检测数据并将该A/D输出温度检测数据用于温度补偿，由此可以在满足Ts＜τ的启动稳定时间Ts内收敛于频率漂移的允许范围。
由此，能够在电路装置启动时使振荡频率在短时间内稳定。
由此，能够在电路装置启动时使振荡频率在短时间内稳定。
[0022] 此外，在本发明的一个方式中，也可以是，在设所述A/D转换电路以所述第1A/D转换方式进行A/D转换的所述启动期间的长度为Tc、所述数字滤波处理的时间常数为τ时，Tc<τ。
[0023] 这样，在比数字滤波处理的时间常数τ短的时间的启动期间(长度Tc)，以第1A/D转换方式进行A/D转换，得到A/D输出温度检测数据。由此，可以在比时间常数τ短的时间内将A/D输出温度检测数据设定为数字滤波处理的初始值，在比时间常数τ短的时间内利用进行基于由温度传感器检测到的温度检测电压的温度检测数据进行温度补偿。因此，可以在满足Ts<τ的启动稳定时间Ts内使振荡频率稳定。
[0024] 此外，本发明的另一方式涉及一种振荡器，该振荡器包括上述任一项所述的电路装置。
[0025] 此外，本发明的又一方式涉及一种电子设备，该电子设备包括上述任一项所述的电路装置。
[0027] 图1是本实施方式的电路装置的结构例。
[0028] 图2是说明在不设置选择器的情况下从启动时将滤波器输出温度检测数据用于温度补偿处理的情况下的动作的图。
[0029] 图3是说明在不设置选择器的情况下从启动时将滤波器输出温度检测数据用于温度补偿处理的情况下的动作的图。
[0030] 图4是说明本实施方式的电路装置的动作的图。
[0031] 图5是说明本实施方式的电路装置的动作的图。
[0032] 图6是数字滤波处理部的详细结构例。
[0033] 图7是A/D转换电路的详细结构例。
[0034] 图8是说明通常动作模式下的处理的流程图。
[0035] 图9是高速模式下的判定期间的设定例。
[0036] 图10是说明高速模式下的具体处理的流程的流程图。
[0037] 图11是本实施方式的电路装置的变形结构例。
[0038] 图12是振荡器的结构例。
[0039] 图13是电子设备的结构例。
[0040] 图14是移动体的示例。
[0041] 标号说明
[0042] 10：温度传感器；20：A/D转换电路；22：逻辑部；23：处理部；24：寄存器部；25：模拟部；26：D/A转换器；27：比较部；28：温度传感器用放大器；30：数字滤波处理部；31：第1滤波器；32：第2滤波器；40：选择器；50：数字信号处理部；80：D/A转换部；100：电路装置；140：振荡信号生成电路；142：可变电容电路；150：振荡电路；206：汽车(移动体)；207：车体；208：控制装置；209：车轮；300：电子设备；400：振荡器；410：封装；420：振荡元件；500：电路装置；510：通信部；520：处理部；530：操作部；540：显示部；550：存储部；DDS：频率控制数据；DTD：
A/D输出温度检测数据；FTD：滤波器输出温度检测数据；KP：启动期间；MD：模式控制信号；
NP：通常动作期间；SSC：振荡信号；STD：选择器输出温度检测数据；T：启动时间；Ts：启动稳定时间；VTD：温度检测电压；XTAL：振荡元件；τ：时间常数。
A/D输出温度检测数据；FTD：滤波器输出温度检测数据；KP：启动期间；MD：模式控制信号；
NP：通常动作期间；SSC：振荡信号；STD：选择器输出温度检测数据；T：启动时间；Ts：启动稳定时间；VTD：温度检测电压；XTAL：振荡元件；τ：时间常数。
具体实施方式
[0044] 1.电路装置
[0045] 图1是本实施方式的电路装置100的结构例。电路装置100是实现TCXO或OCXO(oven controlled crystal oscillator)等数字方式的振荡器的电路装置(集成电路装置、半导体芯片)。例如，通过将该电路装置和振荡元件XTAL收纳在封装中，实现数字方式的振荡器。
[0046] 电路装置100包括温度传感器10、A/D转换电路20、数字滤波处理部30(数字滤波器)、选择器40、数字信号处理部50(DSP、数字信号处理电路)和振荡信号生成电路140。另外，本实施方式不限于图1的结构，能够进行省略其一部分构成要素、或追加其它构成要素等各种变形实施。例如，温度传感器也可以设置在电路装置100的外部，从该温度传感器将温度检测电压输入到电路装置100。
[0047] 温度传感器10输出温度检测电压VTD。具体而言，将根据环境(例如，电路装置或振荡元件)的温度而变化的温度依存电压作为温度检测电压VTD输出。例如，温度传感器10使用具有温度依存性的电路元件生成温度依存电压，以不依存温度的电压(例如带隙参考电压)为基准，输出温度依存电压。例如，将PN结的正向电压作为温度依存电压输出。
[0048] A/D转换电路20进行来自温度传感器10的温度检测电压VTD的A/D转换，根据该A/D转换结果数据，输出A/D输出温度检测数据DTD。例如，将A/D转换结果数据作为A/D输出温度检测数据DTD输出。作为A/D转换方式，例如，可以采用逐次比较方式或与逐次比较方式近似的方式等。另外，A/D转换方式不限于这样的方式，可以采用各种方式(计数型、并行比较型或串行并行型等)。
[0049] 数字滤波处理部30通过数字滤波处理对A/D输出温度检测数据DTD进行平滑化，将平滑化后的数据作为滤波器输出温度检测数据FTD输出。例如，数字滤波处理部30是由IIR滤波器构成的低通滤波器。或者，也可以由FIR滤波器构成。滤波器输出温度检测数据FTD的位数大于A/D转换电路20的有效位数(ENOB)。根据A/D转换电路20的噪声的频率特性、温度补偿处理所需的温度检测数据的精度、以及温度补偿相对于温度变化的跟随性等，设定数字滤波处理部30的截止频率。例如，当A/D转换电路20的噪声是因闪烁噪声(1/f噪声)引起时，截止频率被设定为低频(例如0.1～10Hz)。另外，数字滤波处理部30可以构成为与数字信号处理部50(DSP)不同的电路，也可以与数字信号处理部50一起通过DSP的时分处理实现。
[0050] 选择器40选择A/D输出温度检测数据DTD和滤波器输出温度检测数据FTD中的任意一个，将所选择的数据作为选择器输出温度检测数据STD输出。具体而言，在启动期间中选择A/D输出温度检测数据DTD，在常规动作期间(启动期间以外的动作期间)中选择滤波器输出温度检测数据FTD。启动期间是电路装置100启动之后的给定期间。例如，给定期间可以是由计时器等测定的确定的期间，或者也可以是根据A/D转换电路20等的电路动作确定的期间。例如，可以是在电路装置100启动之后，A/D转换电路20进行给定次数的A/D转换的期间，也可以是在电路装置100启动之后直到数字滤波处理部30输出第一次的滤波器输出温度检测数据FTD为止的期间。在图1中，图示了选择器40根据A/D转换电路20输出的模式控制信号MD进行选择的情况，但不限于此。例如，电路装置100也可以包括未图示的控制电路(例如计时器等)，由该控制电路控制选择器40。另外，选择器40可以构成为与数字信号处理部50(DSP)不同的电路，也可以与数字信号处理部50一起通过DSP的时分处理实现。
[0051] 数字信号处理部50执行各种信号处理。例如，数字信号处理部50(温度补偿部)执行根据选择器输出温度检测数据STD对振荡元件XTAL的振荡频率的温度特性进行补偿的温度补偿处理，输出用于控制振荡频率的频率控制数据DDS。具体而言，数字信号处理部50进行如下温度补偿处理，该温度补偿处理用于根据与温度对应地变化的选择器输出温度检测数据STD(温度依存数据)和温度补偿处理用的系数数据(近似函数的系数数据)等，消除或抑制由于温度变化引起的振荡频率的变动(即使在存在温度变化时也使振荡频率恒定)。即，通过将选择器输出温度检测数据STD代入取消或抑制由于温度变化引起的振荡频率变动的近似函数来求出频率控制数据DDS。数字信号处理部50是以时分方式执行包括温度补偿处理在内的各种信号处理的DSP(Digital Signal Processor)。或者，数字信号处理部50可以通过门阵列等ASIC电路来实现，也可以通过处理器(例如CPU、MPU等)和在处理器上运行的程序来实现。
[0052] 振荡信号生成电路140生成振荡信号SSC。例如，振荡信号生成电路140使用频率控制数据DDS和振荡元件XTAL，生成根据频率控制数据DDS设定的振荡频率的振荡信号SSC。作为一例，振荡信号生成电路140使振荡元件XTAL以根据频率控制数据DDS设定的振荡频率进行振荡，生成振荡信号SSC。
[0053] 振荡信号生成电路140可以包括D/A转换部80(D/A转换电路)和振荡电路150。但是，振荡信号生成电路140不限于这样的结构，能够进行省略其一部分构成要素、或追加其它构成要素等各种变形实施。
[0054] D/A转换部80进行频率控制数据DDS的D/A转换，输出与频率控制数据DDS对应的输出电压VQ。作为D/A转换部80的D/A转换方式，例如，可以采用电阻器串型(电阻分压型)。但是，D/A转换方式不限于此，可以采用电阻梯形(1adder)型(R-2R梯形型等)、电容阵列型或脉冲宽度调制型等各种方式。此外，除了D/A转换器以外，D/A转换部80还可以包括其控制电路、调制电路、滤波电路等。
[0055] 振荡电路150使用D/A转换部80的输出电压VQ和振荡元件XTAL生成振荡信号SSC。振荡电路150经由第1、第2振子用端子(振子用焊盘)与振荡元件XTAL连接。例如，振荡电路
150通过使振荡元件XTAL(压电振子、谐振器等)振荡，生成振荡信号SSC。具体而言，振荡电路150使振荡元件XTAL以将D/A转换部80的输出电压VQ作为频率控制电压(振荡控制电压)的振荡频率进行振荡。例如，在振荡电路150是利用电压控制来控制振荡元件XTAL的振荡的电路(VCO)的情况下，振荡电路150可以包括电容值根据频率控制电压而变化的可变电容电容器(变容二极管等)。振荡电路150例如是皮尔斯型振荡电路，其中，振荡元件与双极晶体管的基极-发射极之间或集电极-基极之间的反馈环连接。或者，振荡电路150是这样的振荡电路，振荡元件与奇数级的反相器(逻辑反转电路)的输入/输出之间的反馈环连接。
150通过使振荡元件XTAL(压电振子、谐振器等)振荡，生成振荡信号SSC。具体而言，振荡电路150使振荡元件XTAL以将D/A转换部80的输出电压VQ作为频率控制电压(振荡控制电压)的振荡频率进行振荡。例如，在振荡电路150是利用电压控制来控制振荡元件XTAL的振荡的电路(VCO)的情况下，振荡电路150可以包括电容值根据频率控制电压而变化的可变电容电容器(变容二极管等)。振荡电路150例如是皮尔斯型振荡电路，其中，振荡元件与双极晶体管的基极-发射极之间或集电极-基极之间的反馈环连接。或者，振荡电路150是这样的振荡电路，振荡元件与奇数级的反相器(逻辑反转电路)的输入/输出之间的反馈环连接。
[0056] 另外，振荡信号生成电路140也可以是通过直接/数字/合成器方式生成振荡信号SSC的电路。例如，也可以将振荡元件XTAL(固定振荡频率的振荡源)的振荡信号作为参考信号，以数字方式生成由频率控制数据DDS设定的振荡频率的振荡信号SSC。
[0057] 振荡元件XTAL例如是压电振子。具体而言，振荡元件例如是石英振子。作为石英振子，例如是切角为AT切或SC切等的进行厚度剪切振动的石英振子。例如，振荡元件是内置于不具备恒温槽的温度补偿型石英振荡器(TCXO)中的振子。或者，振荡元件也可以是内置于具备恒温槽的恒温槽型石英振荡器(OCXO)中的振子等。此外，还可以采用SAW(Surface Acoustic Wave)谐振器、使用硅衬底形成的作为硅制振子的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振子等作为振荡元件。
[0058] 另外，在图1中，虽然将振荡信号SSC输出至电路装置100的外部，但是电路装置100也可以还包括缓冲电路。缓冲电路进行振荡信号SSC的缓冲，将缓冲后的信号输出至电路装置100的外部。此外，电路装置100也可以还包括非易失性存储器等存储器。存储器存储有在温度补偿处理中使用的近似式(多项式)的系数。例如，在振荡器的出厂前检查等中，利用测试装置测定振荡频率的温度特性，测试装置根据其测定的温度特性求出多项式的系数，由测试装置将该系数写入存储器中。
[0059] 根据以上的实施方式，A/D转换电路20对来自温度传感器10的温度检测电压VTD进行A/D转换，将A/D转换后的数据作为A/D输出温度检测数据DTD输出。数字滤波处理部30对A/D输出温度检测数据DTD进行数字滤波处理，将数字滤波处理后的数据作为滤波器输出温度检测数据FTD输出。在启动期间中，选择器40选择A/D输出温度检测数据DTD作为选择器输出温度检测数据STD输出，在启动期间后的常规动作期间中选择滤波器输出温度检测数据FTD作为选择器输出温度检测数据STD输出。数字信号处理部50根据选择器输出温度检测数据STD执行振荡频率的温度补偿处理，输出振荡频率的频率控制数据DDS。振荡信号生成电路140生成根据来自数字信号处理部50的频率控制数据DDS设定的振荡频率的振荡信号SSC。
[0060] 这里，启动期间是电路装置100的启动期间。例如是电路装置100通电(电源电压上升)之后的给定期间。或者是电路装置100的复位被解除之后的给定期间。或者是电路装置100的各部(例如A/D转换电路20、振荡信号生成电路140等)的复位被解除之后的给定期间。
[0061] 根据本实施方式，数字滤波处理部30通过对A/D输出温度检测数据DTD进行数字滤波处理，能够将A/D输出温度检测数据DTD平滑化(降低噪声)。由此，能够使温度检测数据高精度化，并且能够使使用该温度检测数据的温度补偿处理高精度化(即，降低由于温度检测数据的误差导致的振荡频率的误差)。例如，在采用逐次比较型A/D转换电路的情况下，A/D转换精度为大约12位，但是为了实现振荡频率的高精度化(例如振荡信号的高C/N化)，有时要求更高的A/D转换精度。或者，要求降低电源电压，以实现电路装置100的低功耗，但是，可能难以提高A/D转换精度。即使在这样的情况下，根据本实施方式，通过数字滤波处理来实质性地提高A/D转换精度。
[0062] 另一方面，数字滤波处理会发生与其频率特性对应的信号延迟(与截止频率对应的时间常数的延迟)。因此，当电路装置100启动时，可能在滤波器输出温度检测数据FTD收敛成正确的温度(由温度传感器10测定的温度)的数据之前发生延迟，在振荡频率稳定之前需要时间。关于这一点，根据本实施方式，选择器40在启动期间中选择A/D输出温度检测数据DTD，由此，将不通过数字滤波器处理部30的A/D输出温度检测数据DTD用于温度补偿处理。由此，能够在电路装置100启动时使振荡频率在短时间内稳定。例如，在规范中规定了启动时间，要求在该启动时间内使振荡频率相对于标称振荡频率稳定在规定误差范围内。在本实施方式中，例如，能够使振荡频率在规范所规定的启动时间内稳定。
[0063] 以下，使用附图，详细地对上述方面进行说明。图2、图3是说明在不设置选择器40的情况下从启动时将滤波器输出温度检测数据FTD用于温度补偿处理的情况下的动作的图。
[0064] 如图2所示，当电路装置100启动时，A/D转换电路20将初始值ST作为A/D输出温度检测数据DTD输出。例如，初始值ST是表示基准温度(25摄氏度)的数据。例如，当温度传感器10检测到的温度是10摄氏度时，表示10摄氏度的数据AD1、AD2、AD3作为A/D输出温度检测数据DTD依次输出。另外，数据AD1、AD2、AD3包括A/D转换误差(噪声)导致的偏差。
[0065] 在从启动时将滤波器输出温度检测数据FTD用于温度补偿处理时，初始值ST、数据AD1、AD2、AD3依次输入到数字滤波处理部30。数字滤波处理部30对该输入数据进行数字滤波处理，输出滤波器输出温度检测数据FTD。将初始值ST输入到数字滤波处理部30是因为振荡器的规范中规定的启动时间短至例如2ms。即，这是因为，数字滤波处理部30需要在该启动时间内输出某些温度检测数据。由于环境温度的变化通常较慢，因此，与此相应地，A/D转换速率也是较低的速率(例如几百Hz～几kHz)。因此，如果等待最初的A/D转换结果数据AD1被输出，则数字滤波处理部30可能无法在启动时间内开始输出，因此，将初始值ST输入到数字滤波处理部30。
[0066] 图3示意地示出滤波器输出温度检测数据FTD(FTD所表示的温度)的时间变化特性和使用该滤波器输出温度检测数据FTD进行温度补偿后的振荡频率的频率漂移的时间变化特性。
[0067] 由于在电路装置100启动时与25摄氏度对应的初始值ST输入到数字滤波处理部30，因此，滤波器输出温度检测数据FTD成为与25摄氏度对应的数据。之后，由于与作为实际温度的10摄氏度对应的数据(AD1等)输入到数字滤波处理部30，因此，滤波器输出温度检测数据FTD以数字滤波处理的时间常数τ渐近(收敛)成与10摄氏度对应的数据。
[0068] 可以认为，使用滤波器输出温度检测数据FTD进行温度补偿后的振荡频率的频率漂移以与数字滤波处理的时间常数τ同等程度的时间常数渐近(收敛)成0ppm。例如，当数字滤波处理部30进行截止频率为1Hz的低通滤波处理时，τ＝137ms，比一般启动时间规范2ms＝T长得多。因此，在频率漂移达到规范范围(例如-0.5ppm～+0.5ppm)之前需要比启动时间T＝2ms更长的时间。如上所述，启动时间是规范中规定的时间，在设频率漂移实际稳定在规范范围为止的时间(以下称为启动稳定时间)为Ts时，需要使Ts≤T。在图3中说明的动作的情况下，由于时间常数τ较长，因此，可能不能满足Ts≤T。
[0069] 如上所述，当由温度传感器10测定的温度(环境温度)与和A/D输出温度检测数据DTD的初始值ST对应的温度之差较大时，如果从启动时起将数字滤波处理部30的输出用于温度补偿处理，则可能不满足振荡频率的稳定时间(启动时间)的规范。
[0070] 图4、图5是说明本实施方式的电路装置100的动作的图。如图4所示，在本实施方式中，初始值ST(25摄氏度)不输入(不取入)到数字滤波处理部30，而是A/D转换的结果数据AD1、AD2、AD3(10摄氏度)依次输入到数字滤波处理部30。数字滤波处理部30对该输入数据进行数字滤波处理，输出滤波器输出温度检测数据FTD。
[0071] A/D转换电路20输出规定启动期间KP的模式控制信号MD。例如，在启动期间KP，模式控制信号MD处于高电平(第1逻辑电平、有效)，在通常动作期间NP，模式控制信号MD处于低电平(第2逻辑电平、无效)。当模式控制信号MD处于高电平时，选择器40选择A/D输出温度检测数据DTD，当模式控制信号MD处于低电平时，选择器40选择滤波器输出温度检测数据FTD。
[0072] 如后所述，A/D转换电路20在启动期间KP以高速模式(第1A/D转换方式)进行A/D转换，在通常动作期间NP以通常动作模式(第2A/D转换方式)进行A/D转换。A/D转换电路20将设定该A/D转换方式的信号作为模式控制信号MD输出。例如，以第1A/D转换方式进行电路装置100启动之后的给定次数的A/D转换。A/D转换电路20在经过规范中规定的启动时间(图5的T。振荡频率的稳定时间)之前进行给定次数的A/D转换，输出A/D转换结果数据。例如，在经过启动时间T之前模式控制信号MD处于低电平。该情况下，启动期间KP的长度在启动时间T以下。另外，在图4中，图示出在启动期间KP进行一次A/D转换的情况，但不限于此，也可以在启动期间KP进行两次以上的A/D转换。即，给定次数是1以上的次数。在该给定次数的A/D转换中，以第1A/D转换方式进行A/D转换。当在启动期间KP进行2次以上的A/D转换时，例如将通过最后的A/D转换而得到的A/D输出温度检测数据作为初始值设定在数字滤波处理部30中。
[0073] 图5示意地示出本实施方式中的滤波器输出温度检测数据FTD(FTD所表示的温度)的时间变化特性和使用选择器输出温度检测数据STD进行温度补偿后的振荡频率的频率漂移的时间变化特性。
[0074] 在电路装置100启动时，与25摄氏度对应的初始值ST不输入到数字滤波处理部30，而是与作为实际温度的10摄氏度对应的数据(AD1等)输入到数字滤波处理部30。因此，即使启动期间中的A/D转换存在误差，数字滤波处理部30也根据与非常接近实际温度的温度对应的输入数据开始数字滤波处理。
[0075] 在电路装置100的启动期间KP，由选择器40选择A/D输出温度检测数据(图4的AD1)，根据与作为实际温度的10摄氏度对应的A/D输出温度检测数据进行温度补偿处理。因此，可以在经过规范中规定的启动时间T之前使频率漂移收敛在规范范围(例如，-0.5ppm～+0.5ppm)。即，作为频率漂移实际稳定在规范范围内的时间的启动稳定时间Ts满足Ts≤T。
[0076] 然后，在启动期间KP后的通常动作期间NP中，由选择器40选择滤波器输出温度检测数据。如上所述，由于根据与非常接近实际温度的温度对应的输入数据开始数字滤波处理，因此，在通常动作期间NP开始时，滤波器输出温度检测数据为与非常接近作为实际温度的10摄氏度的温度对应的数据。因此，在启动期间KP中振荡频率稳定之后，在通常动作期间NP中，也能够将频率漂移维持在规范范围(例如，-0.5ppm～+0.5ppm)。此外，由于通过数字滤波处理对A/D输出温度检测数据进行平滑化，因此，能够根据高精度的温度检测数据进行温度补偿处理。由此，在通常动作期间NP中能够得到高精度的振荡频率(低噪声的振荡信号)。
[0077] 根据以上的实施方式，在启动期间KP，A/D转换电路20进行给定次数(1以上的次数)的A/D转换，在该给定次数的A/D转换结束之后的通常动作期间NP，选择器40选择滤波器输出温度检测数据FTD，将其作为选择器输出温度检测数据STD输出。
[0078] 这样，在由选择器40选择A/D输出温度检测数据的启动期间KP进行给定次数的A/D转换，能够将其A/D输出温度检测数据(图4的AD1)输入至数字滤波处理部30。由此，数字滤波处理部30能够开始数字滤波处理，输出滤波器输出温度检测数据。然后，在给定次数的A/D转换结束之后的通常动作期间NP，选择器40选择滤波器输出温度检测数据FTD，由此，能够根据数字滤波处理后的温度检测数据进行温度补偿处理。
[0079] 此外，在本实施方式中，数字滤波处理部30将通过启动期间KP中的A/D转换而得到的A/D输出温度检测数据DTD作为初始值执行数字滤波处理。
[0080] 这里，数字滤波处理的初始值是在数字滤波处理中处理的时序数据的最初的数据。具体而言，是在数字滤波处理的延迟元件(Z-1、寄存器。例如图6的DLA1、DLB1)中最初设定的数据。例如，将通过启动期间KP中的给定次数的A/D转换的最后的A/D转换而得到的A/D输出温度检测数据作为初始值设定在数字滤波处理部30中。另外，不限于此，在给定次数是2以上时，也可以将通过启动期间KP中的给定次数的A/D转换而得到的多个A/D输出温度检测数据的平均值作为初始值设定在数字滤波处理部30中。
[0081] 这样，由于将对温度检测电压VTD进行A/D转换后的A/D输出温度检测数据DTD作为初始值进行数字滤波处理，因此，可以从最初输出与和实际温度大致相等的温度对应的数据作为数字滤波处理的结果数据。由此，即使是时间常数τ大于规范中规定的启动时间T的数字滤波处理，也能够使振荡频率在启动时间T以下的启动稳定时间Ts内稳定。
[0082] 此外，在本实施方式中，A/D转换电路20输出对启动期间KP和通常动作期间NP进行切换的模式控制信号MD。选择器40根据模式控制信号MD，在启动期间KP选择A/D输出温度检测数据DTD，在通常动作期间NP选择滤波器输出温度检测数据FTD。
[0083] 这样，能够根据A/D转换电路20输出的模式控制信号MD，控制选择器40的动作。即，能够根据用于控制A/D转换电路20的动作的模式控制信号MD，与该动作联动地对A/D输出温度检测数据DTD的选择和滤波器输出温度检测数据FTD的选择进行切换。例如，在A/D转换电路20开始A/D转换结果数据(AD1等)的输出之后(即，在开始向数字滤波处理部30输入A/D转换结果数据之后)，能够切换为通常动作期间NP。
[0084] 此外，在本实施方式中，在设数字滤波处理的时间常数为τ、振荡频率相对于标称振荡频率的频率偏差进入±0.5ppm以内的频率范围为止的时间即启动稳定时间为Ts时，Ts＜τ。另外，频率偏差的范围不限于±0.5ppm以内。即，启动稳定时间Ts只要是振荡频率相对于标称振荡频率的频率偏差成为给定的偏差范围内之前的时间即可。
[0085] 这里，当数字滤波处理(低通滤波处理)的截止频率是fc时，可以根据fc＝1/(2π×τ)求出时间常数τ。频率偏差±0.5ppm例如是在电路装置100的规范中规定的频率漂移的允许范围。从电路装置100启动之后直到频率漂移稳定在该频率漂移的允许范围为止的时间是启动稳定时间Ts。此外，例如，规范要求在电路装置100启动之后的启动时间T以内，频率漂移稳定在频率漂移的允许范围(即，成为Ts≤T)。
[0086] 例如，需要延长时间常数τ(降低截止频率fc)以减少因闪烁噪声等引起的低频噪声。由于振荡器要求高速启动，因此，有时需要T<τ的时间常数τ。如在图3中说明的那样，当T<τ时，可能由于数字滤波处理的信号延迟而使得在启动时间T内未收敛到频率漂移的允许范围。关于这方面，根据本实施方式，在启动期间KP，选择器40选择A/D输出温度检测数据DTD，将该A/D输出温度检测数据DTD用于温度补偿，由此，能够缩短启动稳定时间Ts(满足Ts≤T)，从而能够在启动时间T内收敛到频率漂移的允许范围。
[0087] 此外，在本实施方式中，当设A/D转换电路20以第1A/D转换方式进行A/D转换的启动期间KP的长度为Tc时，Tc<τ。具体而言，即使在Tc≤Ts的情况下，也是Tc≤Ts<τ。
[0088] 第1A/D转换方式例如是在图9、图10中后述的高速模式下的A/D转换方式。另外，在通常动作期间NP，A/D转换电路20以第2A/D转换方式进行A/D转换。第2A/D转换方式例如是在图8中后述的通常动作模式下的A/D转换方式。
[0089] 这样，在比数字滤波处理的时间常数τ短的时间的启动期间KP(长度Tc)，以第1A/D转换方式进行A/D转换，得到A/D输出温度检测数据DTD。由此，能够在比时间常数τ短的时间内将A/D输出温度检测数据DTD设定为数字滤波处理的初始值，在比时间常数τ短的时间内根据基于由温度传感器10检测到的温度检测电压VTD的温度检测数据进行温度补偿。因此，能够使振荡频率在满足Ts<τ的启动稳定时间Ts内稳定。
[0090] 另外，在以上的实施方式中，以将本发明的方法应用于振荡器的情况为例进行了说明，但是本发明的应用对象不限于此。即，也可以将本发明应用于如下电路装置，该电路装置包括A/D转换电路20、数字滤波处理部30、选择器40和数字信号处理部，数字信号处理部进行基于选择器输出温度检测数据STD的数字信号处理。例如，在陀螺仪传感器(角速度传感器)中，在进行传感器元件的驱动以及角速度的检测的电路装置中，可以假想使用温度检测数据的零点校正等数字信号处理。
[0091] 2.数字滤波处理部
[0092] 图6是数字滤波处理部30的详细结构例。数字滤波处理部30包括第1滤波器31和第2滤波器32。滤波器31包括减法器ADA1、加法器ADA2、ADA3、乘法器GEA1、GEA2以及延迟元件DLA1(寄存器)。滤波器32包括加法器ADB1、ADB2、ADB3、乘法器GEB1、GEB2以及延迟元件DLB1(寄存器)。
[0093] 滤波器31、32分别是1次IIR滤波器。由于滤波器31、32具有相同结构，因此以下主要以滤波器31为例进行说明。减法器ADA1从作为输入数据的A/D输出温度检测数据DTD中减去延迟元件DLA1的输出数据。乘法器GEA1将减法器ADA1的输出与增益K(K是给定的实数)相乘。加法器ADA2将乘法器GEA1的输出数据和延迟元件DLA1的输出数据相加。延迟元件DLA1存储加法器ADA2的输出数据。加法器ADA3将乘法器ADA2的输出数据和延迟元件DLA1的输出数据相加。乘法器GEA2将加法器ADA3的输出数据与增益0.5相乘，将其结果作为数据FAQ输出。滤波器32对作为输入数据的数据FAQ执行与滤波器31相同的滤波处理，将其结果作为滤波器输出温度检测数据FTD输出。
[0094] 另外，数字滤波处理部30的结构不限于图6，只要是具有低通滤波特性的数字滤波器即可。例如，可以是一次或三次以上的IIR滤波器，或者也可以是FIR滤波器。
[0095] 3.A/D转换电路
[0096] 图7是A/D转换电路20的详细结构例。A/D转换电路20包括处理部23(处理电路)、寄存器部24(寄存器)、D/A转换器26和比较部27(比较器)。此外，可以包括温度传感器用放大器28。处理部23、寄存器部24被设置为逻辑部22(逻辑电路)，D/A转换器26、比较部27、温度传感器用放大器28被设置为模拟部25(模拟电路)。
[0097] 寄存器部24存储A/D转换的中途结果数据和最终结果数据等判定结果数据(结果数据)。该寄存器部24例如相当于逐次比较方式中的逐次比较结果寄存器。D/A转换器26对寄存器部24的判定结果数据进行D/A转换。可以采用公知的各种D/A转换器作为D/A转换器26。例如，可以采用电阻串型、电阻梯型、电容器阵列型等的D/A转换器。温度传感器用放大器28放大来自温度传感器10的温度检测电压VTD，将放大后的电压作为温度检测电压VTD'输出。比较部27进行D/A转换器26的输出电压(D/A转换电压VDAC)和温度检测电压VTD'(广义上的输入电压)的比较。比较部27可以通过例如斩波型比较器等来实现。另外，不限于此，可以采用公知的各种比较器作为比较部27。处理部23根据比较部27的比较结果进行判定处理，进行寄存器部24的判定结果数据的更新处理。然后，将通过该更新处理求出的最终的温度检测数据DTD作为温度检测电压VTD的A/D转换结果从A/D转换电路20输出。利用这样的结构，能够实现通常动作模式(正常模式)、高速模式或一般的逐次比较方式等的A/D转换。
[0098] 此外，D/A转换器26进行处理部23中的更新处理后的判定结果数据的D/A转换。由此，在下一个比较处理中可以将更新处理后的判定结果数据用作与温度检测电压VTD进行比较的比较对象。即，通过反复进行如下这样的循环，能够适当地更新温度检测数据DTD：根据比较结果执行判定处理，通过判定处理执行判定结果数据的更新处理，将更新处理后的判定结果数据进一步用于下一次的比较处理。
[0099] 具体而言，也可以是，比较部27比较由D/A转换器26转换上次的判定结果数据而得到的D/A转换电压VDAC与温度检测电压VTD'，处理部23根据比较结果执行判定处理，执行更新处理，该更新处理是在k×LSB以下的范围内对判定结果数据进行更新。k是1以上的整数，例如k＝1。这与后述的通常动作模式对应。由于在进一步以下一个定时作为基准时将更新处理后的判定结果数据作为“上次的温度检测数据DTD”进行处理，因此，在D/A转换器26中执行这样的处理：进行该判定结果数据的D/A转换，将其输出至比较部27。通过反复进行该循环，在通常动作模式下能够在k×LSB以下的范围内对温度检测数据DTD(最终结果数据)进行更新。
[0100] 以下，对通常动作模式下的A/D转换电路20的动作进行说明。图8是说明通常动作模式下的处理的流程图。这里，首先，以k＝1的情况为例进行说明。当通常动作模式开始时，首先，通过D/A转换器26对上次的温度检测数据DTD的代码进行D/A转换，使其成为D/A转换电压VDAC(S101)。然后，比较部27执行D/A转换电压VDAC与温度检测电压VTD'的比较处理，处理部23取得是上升判定和下降判定中的哪一个的结果(以下，称为第1比较结果)。
[0101] 接下来，使寄存器部24的值即上次的温度检测数据DTD的值本身与1LSB(kLSB)相加，通过D/A转换器26对相加后的数据进行D/A转换，使其成为D/转换电压VDAC(S102)。然后，比较部27执行D/A转换电压VDAC与温度检测电压VTD'的比较处理(第2比较处理)，处理部23取得是上升判定和下降判定中的哪一个的结果(以下，称为第2比较结果)。
[0102] 处理部23根据这两个比较处理的结果，执行确定本次的温度检测数据DTD的判定处理(S103)。
[0103] 首先，在通过基于第1比较结果的判定处理判定为温度检测电压VTD'大于D/A转换电压VDAC的情况、即在上升判定、基于第2比较结果的判定处理的结果也是上升判定的情况下，将本次的所述最终结果数据确定为使第2数据、即上次的温度检测数据DTD与1LSB(kLSB)相加而得到的值(步骤S104)。
[0104] 此外，在通过基于第1比较结果的判定处理判定为温度检测电压VTD’小于D/A转换电压VDAC的情况、即在下降判定、基于第2比较结果的判定处理的结果也是下降判定的情况下，将本次的最终结果数据确定为从上次的最终结果数据中减去1LSB(kLSB)而得到的数据(步骤S105)。
[0105] 此外，基于第1比较结果的判定处理的结果是上升判定、基于第2比较结果的判定处理的结果是下降判定的情况与温度的变化不大的状态对应。因此，本次的温度检测数据DTD只要维持上次的温度检测数据DTD的值即可(步骤S106)。
[0106] 此外，基于第1比较结果的判定处理的结果是下降判定、基于第2比较结果的判定处理的结果是上升判定的情况是通常不可能发生的状态。该情况下，本次的温度检测数据DTD维持上次的温度检测数据DTD的值(步骤S106)。
[0107] 在步骤S104～S106中的任意一个处理之后，判定是否结束通常动作模式，例如判定是否已输入禁用信号(步骤S107)，在S107中为“是”时，结束通常动作模式，在S107中为“否”时，返回步骤S101，继续处理。
[0108] 以下，对高速模式下的A/D转换电路20的动作进行说明。图9示出高速模式下的判定期间的设定例。图9的横轴表示时间。图9的上部表示模式，这里设定了高速模式中的、判定期间的长度不同的三个模式(模式1～模式3)。图9的下部表示15位的A/D转换结果数据中的哪个位为判定对象。D[x：y]的标记表示具有从A/D转换结果数据中的最低位的位(LSB)开始数的第y位到第x位的x-y+1位宽度的数据。由于最低位的位是D[0]，因此，例如，如果是D[14：13]，则表示最靠MSB侧的2个位。
[0109] 从图9可知，在D[14：13]～D[6：5]的5个区域中，被设定为判定期间最短(最高速度)的模式1。另外，在图9中，虽然D[14：13]与除此以外的区域的判定期间长度不同，但这是基于在最高位的位中可以不考虑进位借位的观点而产生的，一次比较处理所需的时间不存在差异。
[0110] 然后，在D[4：3]中，被设定为判定期间比模式1长的模式2，在D[2：1]中，被设定为判定期间更长的模式3。此外，对于作为最低位的位的D[0]，判定期间被设定得比模式3更长。对于详细情况，后面进行叙述，但是例如D[0]的判定也可以通过与上述的通常动作模式相同的处理来实现。
[0111] 图10是说明高速模式下的具体处理的流程的流程图。高速模式大致分为判定D[14：13]的部分(步骤S201～S205)和判定D[12：1]的部分(步骤S206～S213)。两者的差异为有无朝向MSB侧的进位借位。以下，详细地进行说明。
[0112] 在高速模式开始时，将中间值(初始值)设定为A/D转换结果数据。例如是“100000000000000”这样的数据。首先，在D[14：13]的判定中，通过对在该2个位设置“10”后的数据进行D/A转换而生成D/A转换电压VDAC，进行与温度检测电压VTD’进行比较的比较处理(步骤S201)，处理部23进行基于其结果的判定处理(步骤S202)。另外，对于不作为判定对象的其它13位，预先设置已判定完毕的值或初始值即可。在D[14：13]的情况下，D[12：0]为未判定、且初始值全部为0，因此，在D[14：13]中设置“10”时的数据为“100000000000000”。
[0113] 在步骤S202中设为VTD'>VDAC、即上升判定的情况下，通过对在D[14：13]中设置“11”后的数据进行D/A转换而生成D/A转换电压VDAC，进行与温度检测电压VTD’进行比较的比较处理(步骤S203)。另一方面，在步骤S202中设为VTD'＜VDAC、即下降判定的情况下，通过对在D[14：13]中设置“01”后的数据进行D/A转换而生成D/A转换电压VDAC，进行与温度检测电压VTD’进行比较的比较处理(步骤S204)。
[0114] 然后，处理部23判定步骤S203或S204的结果(步骤S205)。在“10”是上升判定且“11”也是上升判定时，设D[14：13]＝“11”。在“10”是上升判定且“11”是下降判定时，设D[14：13]＝“10”。在“10”是下降判定且“01””是上升判定时，设D[14：13]＝“01”。在“10”是下降判定且“01””也是下降判定时，设D[14：13]＝“00”。
[0115] 以上的处理与一般的比较处理相同，特别是可以不考虑进位借位。
[0116] 接下来，转移至2位LSB侧的判定处理。首先，通过对在D[12：11]的2个位中设置“10”后的数据进行D/A转换而生成D/A转换电压VDAC，进行与温度检测电压VTD’进行比较的比较处理(步骤S206)，处理部23进行基于其结果的判定处理(步骤S207)。该情况下，在D[14：13]中设置通过步骤S205确定的值，在D[10：0]中设置初始值(这里是“0”)。例如，如果确定为D[14：13]＝“11”，则在步骤S206中设置的数据为“111000000000000”。
[0117] 在步骤S207中是上升判定时，通过对在D[12：11]中设置“11”后的数据进行D/A转换而生成D/A转换电压VDAC，进行与温度检测电压VTD’进行比较的比较处理(步骤S208)。但是，即使在设置“11”时变为VTD'>VDAC，如在步骤S205中所述，仅仅是判定为D[12：11]是“11”，而对于更靠MSB侧的位(这里是D[14：13])无法修正。由此，为了考虑进位，需要在D[12：11]中设置比“11”大的值。
[0118] 具体而言，通过对设置了已发生进位的状态的数据的数据进行D/A转换而生成D/A转换电压VDAC，进行与温度检测电压VTD’进行比较的比较处理(步骤S209)。在该示例中，设D[12：11]＝“00”，使D[13]的值增加1即可。例如，如果判定为D[14：13]＝“01”，则设置D[14：11]＝“1000”。即，在步骤S208中，设置D[14：11]＝“0111”，在步骤S209中，设置比其更大的“1000”。
[0119] 此外，在步骤S207中是下降判定时，通过对在D[12：11]中设置“01”后的数据进行D/A转换而生成D/A转换电压VDAC，进行与温度检测电压VTD’进行比较的比较处理(步骤S210)。但是，即使在设置“01”时变为VTD'＜VDAC，如在步骤S205中所述，仅仅是判定为D[12：11]是“00”，而对于更靠MSB侧的位无法修正(具体而言，是使其减小的修正)。由此，为了考虑借位，需要在D[12：11]中设置比“01”小的值。具体而言，通过对在D[12：11]中设置“00”后的数据进行D/A转换而生成D/A转换电压VDAC，进行与温度检测电压VTD’进行比较的比较处理(步骤S211)。
[0120] 然后，处理部23进行基于步骤S208、S209的比较结果或步骤S210、S211的比较结果的判定。首先，对在S207中是上升判定的情况进行说明。该情况下，进行步骤S208、S209的比较处理，关于各个比较处理，可能存在上升判定、下降判定，因此，总共可能存在4种模式。
[0121] 可知，在步骤S208和S209双方为上升判定时，温度检测电压VTD’大到需要进位的程度。由此，将作为判定对象的2个位的值确定为“00”，对其中一个MSB侧的位加1。此外，可知，在步骤S208和S209双方为下降判定时，温度检测电压VTD’处于设置“10”的情况与设置“11”的情况之间，因此，将作为判定对象的2个位确定为“10”。
[0122] 此外，可知，在步骤S208为上升判定、在步骤S209为下降判定时，温度检测电压VTD’处于设置“11”的情况与发生进位的情况之间，因此，将作为判定对象的2个位确定为“11”。
[0123] 此外，可知，在步骤S208为下降判定、在步骤S209为上升判定时，处于通常不可能产生的错误状态。可以考虑到各种处于错误状态时的处理，但是这里设定“11”这样的值。即，对于步骤S208、S209，考虑(1)双方为上升判定的情况、(2)双方为下降判定的情况、(3)一方为上升判定而另一方为下降判定的情况这三种模式来确定值。
[0124] 接下来，对S207为下降判定的情况进行说明。该情况下，进行步骤S210、S211的比较处理，关于各个比较处理，可能存在上升判定、下降判定，因此，总共可能存在4种模式。
[0125] 可知，在步骤S210和S211双方为上升判定时，温度检测电压VTD’处于设置“01”的情况与设置“10”的情况之间，因此，将作为判定对象的2个位确定为“01”。可知，在步骤S210和S211双方为下降判定时，温度检测电压VTD’小到需要借位的程度。由此，将作为判定对象的2个位的值确定为“11”，从其中一个MSB侧的位减去1。例如，在D[14：13]＝“10”、且判定为D[12：11]需要借位时，确定为D[14：11]＝“0111”即可。
[0126] 另外，可知，在步骤S210为下降判定、步骤S211为上升判定时，温度检测电压VTD’处于设置“00”的情况与设置“01”的情况之间，因此，将作为判定对象的2个位确定为“00”。
[0127] 此外，可知，在步骤S210为上升判定、步骤S211为下降判定时，处于通常不可能产生的错误状态。可以考虑到各种处于错误状态时的处理，但是这里设定“00”这样的值。即，对于步骤S210、S211，也考虑(1)双方为上升判定的情况、(2)双方为下降判定的情况、(3)一方为上升判定而另一方为下降判定的情况这三种模式来确定值。
[0128] 根据以上的实施方式，A/D转换电路20在启动期间以第1A/D转换方式进行A/D转换，在通常动作期间以与第1A/D转换方式不同的第2A/D转换方式进行A/D转换。
[0129] 这里，第1A/D转换方式与在图9、图10中说明的高速模式下的A/D转换方式对应，启动期间是A/D转换电路20被设定为高速模式的期间。第2A/D转换方式与在图8中说明的通常动作模式下的A/D转换方式对应，通常动作期间是A/D转换电路20被设定为通常动作模式的期间。
[0130] 这样，可以使A/D转换方式在电路装置100的启动期间和之后的通常动作期间不同。例如，可以在电路装置100的启动期间，通过第1A/D转换方式高速取得最初的A/D转换结果数据，在之后的通常动作期间，通过与使用A/D转换结果数据的应用对应的适当的第2A/D转换方式进行A/D转换。
[0131] 例如，在本实施方式中，在第2A/D转换方式(通常动作模式)中，通过一次A/D转换使A/D转换结果数据改变k×LSB。具体而言，设A/D转换中的数据的最小分辨率为LSB，第1输出定时的A/D转换结果数据为第1A/D转换结果数据，第1输出定时的下一个第2输出定时的A/D转换结果数据为第2A/D转换结果数据。该情况下，作为第2A/D转换方式，处理部23执行这样的处理：以使第2A/D转换结果数据相对于第1A/D转换结果数据的变化在k×LSB以下的方式，求出A/D转换结果数据(k是满足k
[0132] 这样，能够使温度检测数据的时间变化缓和。当温度检测数据急剧变化时，存在振荡频率由于温度补偿处理而急剧变化(跳频)的可能性，但是，通过一次A/D转换使A/D转换结果数据改变k×LSB，能够使振荡频率的变化缓和。例如，将包括本实施方式的电路装置100的振荡器用于GPS接收器时，会发生由于跳频而使得GPS失锁等问题。根据本实施方式，能够减少发生这样的问题的可能性。
[0133] 此外，在本实施方式中，A/D转换电路20包括：寄存器部24，其存储判定结果数据；D/A转换器26，其对该判定结果数据进行D/A转换而输出D/A转换电压VDAC；比较部27，其进行温度检测电压VTD’(VTD)和D/A转换电压VDAC的比较；以及处理部23，其根据比较部27的比较结果执行判定处理，根据判定处理进行判定结果数据的更新，求出A/D输出温度检测数据DTD。在第1A/D转换方式中，处理部23在第1判定期间执行A/D输出温度检测数据DTD的MSB侧的判定处理，在作为比第1判定期间长的第2判定期间执行A/D输出温度检测数据DTD的LSB侧的判定处理。在第2A/D转换方式中，处理部23将启动期间中的A/D输出温度检测数据DTD作为初始值而求出A/D输出温度检测数据DTD。
[0134] 第1判定期间是图9所示的模式1下的判定期间。具体而言，是判定D[14：13]、D[12：11]等的MSB侧的2个位的判定期间。第2判定期间是图9所示的模式2或模式3下的判定期间。
具体而言，是判定D[4：3]、D[2：1]等的LSB侧的2个位的判定期间。
具体而言，是判定D[4：3]、D[2：1]等的LSB侧的2个位的判定期间。
[0135] 比较部27要判定的电压差在LSB侧比在MSB侧小。在本实施方式中，由于LSB侧设置了比MSB侧长的判定期间，因此，可以在LSB侧进行比MSB侧更高精度的判定(电压比较)。另一方面，在通过使MSB侧的判定期间比LSB侧短，能够缩短进行一次A/D转换的期间(A/D转换期间)。由此，能够在启动期间KP高速地取得A/D输出温度检测数据。并且，在第2A/D转换方式中，通过将启动期间中的A/D输出温度检测数据DTD作为初始值而求出A/D输出温度检测数据DTD，能够从该初始值开始通常动作期间中的A/D转换。具体而言，在第2A/D转换方式中，由于使A/D输出温度检测数据DTD每次改变k×LSB，因此，需要初始值。作为该初始值，可以使用启动期间中的A/D输出温度检测数据DTD。
[0136] 4.变形例
[0137] 图11是本实施方式的电路装置100的变形结构例。在图11中，振荡信号生成电路140包括可变电容电路142和振荡电路150。另外，对于与图1相同的构成要素标注相同的标号，对该构成要素适当省略说明。
[0138] 可变电容电路142的一端与振荡元件XTAL的一端(第1、第2振子用端子的一方)连接。可变电容电路142的另一端与基准电压(例如，地电压)的节点连接。设置该可变电容电路142来代替VCO中的可变电容电容器。例如，在图1中，振荡电路150包括可变电容电容器，该可变电容电容器的一端与振荡元件XTAL的一端连接，D/A转换部80的输出电压VQ作为可变电容电容器的控制电压输入到可变电容电容器。在图11中，设置可变电容电路142来代替该可变电容电容器，振荡信号生成电路140不包括D/A转换部。
[0139] 根据来自数字信号处理部50的频率控制数据DDS来控制可变电容电路142的电容值。例如，可变电容电路142具有：多个电容器(电容器阵列)；和多个开关元件(开关阵列)，所述多个开关元件的各开关元件根据频率控制数据DDS被控制成接通或关闭。上述多个开关元件的各开关元件与多个电容器的各电容器电连接。并且，通过使上述多个开关元件接通或关闭而使多个电容器中的、一端与振荡元件XTAL的一端连接的电容器的数量发生变化。由此，控制可变电容电路142的电容值，振荡元件XTAL的一端的电容值发生变化。因此，可以利用频率控制数据DDS直接控制可变电容电路142的电容值，从而控制振荡信号SSC的振荡频率。
[0140] 5.振荡器、电子设备、移动体
[0141] 图12示出包括本实施方式的电路装置500的振荡器400的结构例。振荡器400包括振荡元件420(振子)和电路装置500。电路装置500与图1、图8的电路装置100对应，振荡元件420与图1、图8的振荡元件XTAL对应。振荡元件420和电路装置500安装在振荡器400的封装
410内。并且，振荡元件420的端子与电路装置500(IC)的端子(焊盘)通过封装410的内部布线而电连接。
410内。并且，振荡元件420的端子与电路装置500(IC)的端子(焊盘)通过封装410的内部布线而电连接。
[0142] 另外，包括本实施方式的电路装置500的振荡器的结构不限于图12。例如，也可以借助金属凸块将振荡元件420的端子与电路装置500(IC)的端子(焊盘)连接，从而将振荡元件420安装在电路装置500的半导体芯片的正上方，将该电路装置500和振荡元件420收纳在封装410中。
[0143] 图13是包括本实施方式的电路装置500的电子设备300的结构例。该电子设备300包含振荡器400和处理部520，该振荡器400具有电路装置500和振荡元件420。此外，还可以包含通信部510、操作部530、显示部540、存储部550和天线ANT。
[0144] 可以假定各种设备作为电子设备300。例如，可以假定GPS内置时钟、生物信息测定设备(脉搏计、计步器等)或头戴式显示装置等可穿戴设备。或者，可以假定智能手机、移动电话、便携式游戏装置、笔记本PC或平板PC等便携信息终端(移动终端)。或者，可以假定发布内容的内容提供终端、数码相机或摄像机等视频设备、或基站或路由器等网络相关设备等。或者，可以假定测量距离、时间、流速或流量等物理量的测量仪器以及车载设备(自动驾驶用设备等)、机器人等。
[0145] 通信部510(无线电路)进行经由天线ANT从外部接收数据、或向外部发送数据的处理。处理部520进行电子设备的控制处理以及经由通信部510收发的数据的各种数字处理等。该处理部520的功能例如可以通过微型计算机等的处理器来实现。操作部530用于供用户进行输入操作，可以通过操作按钮或触摸面板显示器等来实现。显示部540显示各种信息，可以通过液晶或有机EL等的显示器来实现。存储部550存储数据，其功能可以通过RAM、ROM等半导体存储器以及HDD(硬盘驱动器)等来实现。
[0146] 图14是包括本实施方式的电路装置500的移动体的示例。本实施方式的电路装置500可以组装于例如车辆、飞机、摩托车、自行车、机器人或船舶等各种移动体中。移动体例如是具备发动机、马达等驱动机构、方向盘、舵等转向机构以及各种电子设备(车载设备)并在陆地或空中、海上移动的设备/装置。图14概要地示出作为移动体的具体例的汽车206。在汽车206中组装有包括本实施方式的电路装置500的振荡器(未图示)。控制装置208根据由该振荡器50生成的振荡信号(时钟信号)进行各种控制处理。控制装置208例如根据车体207的姿态控制悬架的软硬、或者控制各个车轮209的制动。另外，组装有本实施方式的电路装置500(振荡器)的设备不限于这样的控制装置208，还可以组装于设置于汽车206或机器人等移动体中的各种设备。
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