本發(fā)明涉及電路裝置、振蕩器、電子設(shè)備以及移動體等。

背景技術(shù)：

一直以來，公知有ocxo(ovencontrolledcrystaloscillator：恒溫晶體振蕩器)、tcxo(temperaturecompensatedcrystaloscillator：溫度補償晶體振蕩器)等振蕩器。在使用這樣的振蕩器作為基準(zhǔn)信號源的基站、網(wǎng)絡(luò)路由器、測量設(shè)備等中，構(gòu)成包含振蕩器的pll(phaselockedloop：鎖相環(huán))電路，使振蕩器的振蕩信號與gps信號等基準(zhǔn)信號同步。

pll電路的現(xiàn)有技術(shù)例如在日本特開2009-268047號公報中被公開。在日本特開2009-268047號公報中，相位比較器輸出對應(yīng)于基準(zhǔn)信號與反饋信號之間的相位差的相位差脈沖，tdc(timetodigitalconverter：時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器)將相位差脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，并根據(jù)該數(shù)字值使dco(digitallycontrolledoscillator：數(shù)控振蕩器)振蕩。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在生成相位差脈沖的前級的電路的轉(zhuǎn)換速率(slewrate)較低的情況下，與零附近的微小的相位差對應(yīng)的細微的相位差脈沖可能未傳遞到tdc。在日本特開2009-268047號公報中，在環(huán)路的任意一個位置加上偏移值，使得即使在鎖定時，也將非零的相位差的基準(zhǔn)信號和反饋信號輸入到tdc，能夠可靠地傳遞相位差脈沖。

有時不僅希望如上述日本特開2009-268047號公報那樣，即使在生成相位差脈沖的前級的電路的轉(zhuǎn)換速率較低的情況下也能夠可靠地傳遞相位差脈沖，還希望將基準(zhǔn)信號與振蕩信號的相位差設(shè)定為期望的值?；蛘?，有時希望進行利用了偏移調(diào)整的動作測試。具體而言，有時希望輸入測試數(shù)據(jù)作為偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，并檢查該情況下的pll電路的動作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的幾個方式，可提供能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)信號與振蕩信號之間的相位差設(shè)定為期望的值、或者能夠?qū)崿F(xiàn)利用了偏移調(diào)整的動作測試的電路裝置、振蕩器、電子設(shè)備以及移動體等。

本發(fā)明正是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下方式或形式來實現(xiàn)。

本發(fā)明的一個方式涉及電路裝置，該電路裝置包含：相位比較部，其進行基準(zhǔn)信號與基于振蕩信號的輸入信號之間的相位比較；處理部，其對基于所述相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù)進行信號處理；振蕩信號生成電路，其生成根據(jù)來自所述處理部的所述信號處理后的所述頻率控制數(shù)據(jù)設(shè)定的振蕩頻率的所述振蕩信號；以及寄存器部，電路裝置對所述相位比較后的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行偏移調(diào)整，所述寄存器部包含第1寄存器、第2寄存器、第3寄存器中的至少一個，該第1寄存器存儲所述相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)，作為監(jiān)視數(shù)據(jù)，該第2寄存器設(shè)定有g(shù)ps(globalpositioningsystem：全球定位系統(tǒng))用或者utc(coordinateduniversaltime：世界標(biāo)準(zhǔn)時間)用的任意一個偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，作為第1偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，該第3寄存器設(shè)定有用于調(diào)整所述基準(zhǔn)信號與所述振蕩信號之間的相位差的第2偏移調(diào)整數(shù)據(jù)。

這樣，通過在第2寄存器中設(shè)定gps用或者utc用中的任意一個的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)信號與振蕩信號之間的相位差設(shè)定為與基準(zhǔn)信號的種類對應(yīng)的期望的值。此外，通過在第3寄存器中設(shè)定用于調(diào)整基準(zhǔn)信號與振蕩信號之間的相位差的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)信號與振蕩信號之間的相位差設(shè)定為任意的期望的值。此外，第1寄存器存儲相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)作為監(jiān)視數(shù)據(jù)，由此，能夠?qū)⒃摫O(jiān)視數(shù)據(jù)輸出到外部裝置。由此，能夠檢查pll電路的動作。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以是，電路裝置包含能夠連接用于生成所述振蕩信號的振子的端子，所述振蕩信號是從所述端子輸出的信號。

例如，可能由于從振蕩信號生成電路向相位比較部的反饋路徑中的延遲等，在從電路裝置的端子輸出的振蕩信號與基準(zhǔn)信號之間產(chǎn)生相位差。關(guān)于此點，根據(jù)本發(fā)明的一個方式，能夠通過在第3寄存器中設(shè)定的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)來調(diào)整該相位差。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以是，在測試模式中，輸入對所述相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行模擬的測試數(shù)據(jù)，作為偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，將所述相位比較部進行所述相位比較后的所述相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)作為所述監(jiān)視數(shù)據(jù)存儲到所述第1寄存器中。

這樣，輸入對相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行模擬的測試數(shù)據(jù)來替代偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，能夠?qū)υ撉闆r下的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行監(jiān)視。例如，測試裝置等外部裝置能夠?qū)ο辔槐容^結(jié)果數(shù)據(jù)進行監(jiān)視，檢查pll電路的動作。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以是，所述處理部根據(jù)所述第1偏移調(diào)整數(shù)據(jù)以及所述第2偏移調(diào)整數(shù)據(jù)中的至少一個，對所述相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行所述偏移調(diào)整，并根據(jù)所述偏移調(diào)整后的所述相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)，生成所述頻率控制數(shù)據(jù)。

這樣，處理部根據(jù)偏移調(diào)整數(shù)據(jù)對相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行偏移調(diào)整，由此，在基于處理部所生成的頻率控制數(shù)據(jù)的振蕩信號與基準(zhǔn)信號之間附加了與偏移調(diào)整數(shù)據(jù)對應(yīng)的相位差。這樣，通過偏移調(diào)整數(shù)據(jù)實現(xiàn)了相位差的調(diào)整。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以是，將在所述gps用和所述utc用時不同的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)作為所述第1偏移調(diào)整數(shù)據(jù)設(shè)定于所述第2寄存器。

在gps的時刻脈沖與utc的時刻脈沖之間存在時間差。根據(jù)本發(fā)明的一個方式，通過設(shè)定在gps用和utc用時不同的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，能夠有意地對振蕩信號附加與該時間差對應(yīng)的相位差。由此，即使在將gps、utc中的任意一個時刻脈沖用作基準(zhǔn)信號的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)精密的時刻同步。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以是，所述gps用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)是將所述基準(zhǔn)信號與所述輸入信號之間的相位差調(diào)整為gps用的規(guī)定值的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，所述utc用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)是將所述基準(zhǔn)信號與所述輸入信號之間的相位差調(diào)整為utc用的規(guī)定值的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)。

這樣，通過設(shè)定與gps用的規(guī)定值對應(yīng)的gps用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)、以及與utc用的規(guī)定值對應(yīng)的utc用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，即使在將gps、utc中的任意一個時刻脈沖用作基準(zhǔn)信號的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)精密的時刻同步。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以是，所述相位比較部包含利用所述輸入信號進行計數(shù)動作的計數(shù)器，對所述基準(zhǔn)信號的n個周期(n是1以上的整數(shù))中的所述計數(shù)器的計數(shù)值與所述計數(shù)值的期望值進行整數(shù)比較，由此進行所述相位比較。

根據(jù)本發(fā)明的一個方式，相位比較部進行將計數(shù)器的計數(shù)值和期望值進行整數(shù)比較的相位比較，由此，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成相位比較部。由此，能夠使電路裝置小規(guī)?；?。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方式，相位比較部對基準(zhǔn)信號的n個周期中的計數(shù)器的計數(shù)值和計數(shù)值的期望值進行整數(shù)比較。并且，n可設(shè)定為2以上。由此，能夠減小由相位比較部檢測的相位誤差的時間分辨率。即，能夠抑制包含相位比較部的pll電路的鎖定狀態(tài)下的相位誤差。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以是，所述處理部進行如下處理來作為信號處理：溫度補償處理、老化校正處理和與用于生成所述振蕩信號的振子連接的可變電容式電容器的電容特性的校正處理中的至少一個；以及所述偏移調(diào)整。

這樣，處理部進行偏移調(diào)整，由此能夠相對于基準(zhǔn)信號，對振蕩信號附加期望的相位差。此外，處理部與該偏移調(diào)整一起，執(zhí)行溫度補償處理、老化校正處理、電容特性校正處理等。例如，能夠共用dsp等硬件來執(zhí)行多個處理。由此，與由單獨的硬件構(gòu)成各處理的情況相比，能夠使處理部的電路小規(guī)?；?/p>

此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以是，所述處理部對作為所述相位比較的結(jié)果的相位誤差數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波處理。

這樣，通過由處理部進行針對相位誤差數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波處理，能夠由處理部根據(jù)相位誤差數(shù)據(jù)來生成頻率控制數(shù)據(jù)。

此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以是，電路裝置包含數(shù)字接口部，在第1模式下，所述振蕩信號生成電路通過基于所述相位比較的結(jié)果的所述頻率控制數(shù)據(jù)，生成所述振蕩信號，在第2模式下，所述振蕩信號生成電路通過基于經(jīng)由所述數(shù)字接口部而輸入的外部生成頻率控制數(shù)據(jù)的所述頻率控制數(shù)據(jù)，生成所述振蕩信號。

由此，例如能夠根據(jù)用戶期望的使用方法來選擇模式，對基于內(nèi)部pll的振蕩頻率的控制、和基于外部pll的振蕩頻率的控制進行切換。

此外，另外，本發(fā)明的其他方式涉及振蕩器，該振蕩器包含：上述任意一項所述的電路裝置；以及振子，其用于生成所述振蕩信號。

此外，另外，本發(fā)明的另一其他方式涉及電子設(shè)備，該電子設(shè)備包含上述任意一項所述的電路裝置。

此外，另外，本發(fā)明的另一其他方式涉及移動體，該移動體包含上述任意一項所述的電路裝置。

附圖說明

圖1是本實施方式的電路裝置的結(jié)構(gòu)例。

圖2是說明相位比較部的動作的時序圖。

圖3是示出計測時間和時間分辨率的關(guān)系的圖。

圖4是實施方式的電路裝置的第1詳細結(jié)構(gòu)例、相位比較部的詳細結(jié)構(gòu)例、處理部的第1詳細結(jié)構(gòu)例。

圖5是對進行pll電路的動作測試的測試模式下的動作進行說明的圖。

圖6是實施方式的電路裝置的第2詳細結(jié)構(gòu)例、環(huán)路濾波器的詳細結(jié)構(gòu)例。

圖7是計數(shù)器的變形結(jié)構(gòu)例。

圖8是實施方式的電路裝置的第3詳細結(jié)構(gòu)例。

圖9是處理部的第2詳細結(jié)構(gòu)例。

圖10是處理部進行的處理的流程圖。

圖11是溫度檢測用低通濾波處理的詳細流程圖。

圖12是卡爾曼濾波處理和老化校正處理的詳細流程圖。

圖13是外部pll模式下的處理的詳細流程圖。

圖14是內(nèi)部pll模式下的處理的詳細流程圖。

圖15是處理部的第3詳細結(jié)構(gòu)例。

圖16是示出由老化導(dǎo)致的振蕩頻率的變動的測量結(jié)果的例子的圖。

圖17是老化校正部的詳細結(jié)構(gòu)例。

圖18是振蕩電路的結(jié)構(gòu)例。

圖19是實施方式的變形例的電路裝置的結(jié)構(gòu)例。

圖20是直接數(shù)字合成器方式的情況下的電路結(jié)構(gòu)例。

圖21是包含實施方式的電路裝置的振蕩器的結(jié)構(gòu)例。

圖22是包含實施方式的電路裝置的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)例。

圖23是包含實施方式的電路裝置的移動體的例子。

圖24是作為電子設(shè)備之一的基站的結(jié)構(gòu)例。

具體實施方式

以下，針對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式詳細地進行說明。另外，以下說明的本實施方式并非對權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的內(nèi)容進行不當(dāng)限定，在本實施方式中說明的所有結(jié)構(gòu)并非都必須是本發(fā)明的解決手段。

例如，以下，以相位比較部進行整數(shù)下的相位比較的計數(shù)方式的情況為例進行說明，但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于使用了計數(shù)方式以外(進行小數(shù)下的相位比較的方式。例如使用了tdc的方式)的相位比較部的pll電路。

1.結(jié)構(gòu)

圖1是本實施方式的電路裝置500的結(jié)構(gòu)例。電路裝置500包含寄存器部32(寄存器電路)、相位比較部40(相位比較電路)、處理部50(處理電路)和振蕩信號生成電路140。

相位比較部40將由振蕩信號生成電路140生成的振蕩信號osck的相位和基準(zhǔn)信號rfck的相位進行比較，并將其結(jié)果作為相位誤差數(shù)據(jù)ped輸出。具體而言，相位比較部40包含對振蕩信號osck的時鐘數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器42，根據(jù)該計數(shù)器42的計數(shù)值，輸出相位誤差數(shù)據(jù)ped。這里，基準(zhǔn)信號rfck是以規(guī)定的定時或規(guī)定的間隔輸入的脈沖信號，例如是作為時刻等的基準(zhǔn)的信號。例如，基準(zhǔn)信號rfck是gps接收器輸出的基準(zhǔn)信號(時刻脈沖)、或網(wǎng)絡(luò)的物理層電路輸出的基準(zhǔn)信號(時鐘信號)。

圖2是說明相位比較部40的動作的時序圖。如圖2所示，設(shè)基準(zhǔn)信號rfck的周期為tref。例如在gps的基準(zhǔn)信號中，tref＝1秒。計數(shù)器42例如在基準(zhǔn)信號rfck的上升沿將計數(shù)值復(fù)位，從該邊沿起在計測時間tmes(計測期間)的期間內(nèi)，對振蕩信號osck的時鐘數(shù)進行計數(shù)。計測時間tmes是進行相位比較的周期，是基準(zhǔn)信號rfck的n個周期。即，檢測在計測時間tmes的期間內(nèi)蓄積的相位誤差。如后所述，n是可設(shè)定為2以上的整數(shù)。在設(shè)計測時間tmes結(jié)束時的計數(shù)值為nb的情況下，輸出期望值n×fcw與計數(shù)值nb的差分(n×fcw-nb)，作為相位誤差數(shù)據(jù)ped。fcw是用于設(shè)定振蕩信號osck的頻率的頻率設(shè)定數(shù)據(jù)。

另外，這里以計數(shù)器42從初始值“0”起遞增計數(shù)的情況為例進行了說明，但是不限于此。例如，如后所述，可以構(gòu)成為，設(shè)期望值n×fcw為初始值而進行遞減計數(shù)，計測時間tmes結(jié)束時的計數(shù)值為(n×fcw-nb)。

處理部50進行各種數(shù)字信號處理。具體而言，處理部50對來自相位比較部40的相位誤差數(shù)據(jù)ped進行數(shù)字信號處理，生成用于控制振蕩信號osck的頻率的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。例如，處理部50進行將計數(shù)值與期望值n×fcw之差即相位誤差數(shù)據(jù)ped轉(zhuǎn)換為以時間為單位的相位誤差數(shù)據(jù)的處理、或針對相位誤差數(shù)據(jù)的環(huán)路濾波處理(數(shù)字濾波處理)。此外，處理部50可以進行針對相位誤差數(shù)據(jù)的偏移調(diào)整處理(基準(zhǔn)信號rfck和振蕩信號osck之間的偏移調(diào)整處理)、或針對環(huán)路濾波處理后的頻率控制數(shù)據(jù)的各種校正處理等。校正處理例如是補償振子的振蕩頻率的溫度依賴性的處理(溫度補償處理)、或校正用于控制振蕩頻率的可變電容式電容器(變?nèi)荻O管等)的電容特性的處理(電容特性校正處理)?；蛘撸鳛樾Ｕ幚?，可以進行校正在保持模式(hold-over)時振蕩器正在自激振蕩的狀態(tài)下的振蕩頻率的隨時間的變化的處理(老化校正處理)等。處理部50可以由門陣列等asic電路實現(xiàn)，也可以由處理器(例如cpu(centralprocessingunit：中央處理器)、dsp(digitalsignalprocessor：數(shù)字信號處理器)等)和在處理器上工作的程序(程序模塊)來實現(xiàn)。

振蕩信號生成電路140生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號osck。例如，振蕩信號生成電路140使用來自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq和振子，生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號osck。作為一例，振蕩信號生成電路140使振子按照根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的振蕩頻率進行振蕩，生成振蕩信號osck。

另外，振蕩信號生成電路140可以是以直接數(shù)字合成器方式生成振蕩信號osck的電路。例如也可以將振子(固定振蕩頻率的振蕩源)的振蕩信號作為參考信號，以數(shù)字方式生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號osck?；蛘?，振蕩信號生成電路140可以是不使用振子而生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號osck的電路。例如振蕩信號生成電路140可以由以下電路構(gòu)成：d/a轉(zhuǎn)換電路，其將頻率控制數(shù)據(jù)dfcq轉(zhuǎn)換為控制電壓；以及壓控振蕩電路(vco)，其按照根據(jù)該控制電壓設(shè)定的振蕩頻率進行振蕩。或者，可以由包含可變電容的cr振蕩電路構(gòu)成，該可變電容通過頻率控制數(shù)據(jù)dfcq，可變地控制電容。該cr振蕩電路按照根據(jù)可變電容的電容設(shè)定的振蕩頻率進行振蕩。

由以上的相位比較部40、處理部50、振蕩信號生成電路140構(gòu)成了pll電路，生成與基準(zhǔn)信號rfck同步的振蕩信號osck。即，處理部50通過pi(proportional-integral：比例積分)控制等，對相位誤差數(shù)據(jù)ped進行負反饋控制，生成減小相位誤差的(使相位誤差接近零的)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。并且，振蕩信號生成電路140根據(jù)該頻率控制數(shù)據(jù)dfcq，生成振蕩信號osck，由此生成與基準(zhǔn)信號rfck同步的振蕩信號osck。

寄存器部32包含第1寄存器321(監(jiān)視寄存器)、第2寄存器322(gps和utc偏移寄存器)、第3寄存器323(相位調(diào)整寄存器)以及第4寄存器324(測試輸入寄存器)。

首先，對第2寄存器322進行說明。在基準(zhǔn)信號rfck是從gps(globalpositioningsystem：全球定位系統(tǒng))接收器輸入的時刻脈沖的情況下，將gps用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)存儲于第2寄存器322。此外，在基準(zhǔn)信號rfck是從網(wǎng)絡(luò)等輸入的utc(coordinateduniversaltime：世界標(biāo)準(zhǔn)時間)的時刻脈沖的情況下，將utc用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)存儲于第2寄存器322。處理部50進行將存儲于第2寄存器322的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)與相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)(例如在圖4中是qpe)相加的處理。由此，在基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck之間附加了與gps用或者utc用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)對應(yīng)的相位差(偏移)。

在gps的時刻脈沖與utc的時刻脈沖之間存在規(guī)定的時間差(例如20納秒)。因此，在與gps的時刻脈沖同步的振蕩器、和與utc的時刻脈沖同步的振蕩器之間產(chǎn)生了與該時間差對應(yīng)的時刻的誤差。在本實施方式中，由于能夠根據(jù)基準(zhǔn)信號rfck的種類來調(diào)整基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck的相位差，因此，能夠在多個振蕩器之間進行高精度的時刻同步。例如，gps用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)是與相位差零對應(yīng)的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，utc用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)是與上述規(guī)定的時間差對應(yīng)的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)。

在第3寄存器323中存儲有用于調(diào)整基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck的相位差的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)。處理部50進行將存儲于第3寄存器323的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)與相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)相加的處理。由此，能夠在基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck之間附加任意的相位差(偏移)。

到達相位比較部40的輸入節(jié)點的振蕩信號osck的相位可能與振蕩信號生成電路140輸出的振蕩信號osck的相位不同。例如，由于因通過緩沖電路而導(dǎo)致的延遲、因信號線的寄生電容以及寄生電阻而導(dǎo)致的延遲等，相位發(fā)生變化。因此，即使到達相位比較部40的輸入節(jié)點的振蕩信號osck與基準(zhǔn)信號rfck的相位差為零，也可能在振蕩信號生成電路140輸出的振蕩信號osck與基準(zhǔn)信號rfck之間產(chǎn)生相位差。在本實施方式中，由于能夠?qū)鶞?zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck之間的相位差進行任意調(diào)整，因此，能夠?qū)@樣的相位差進行微調(diào)。

在第4寄存器324中存儲有對相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行模擬的測試數(shù)據(jù)。處理部50不對相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)，而對存儲于第4寄存器324的測試數(shù)據(jù)進行信號處理。由此，從相位比較部40輸出將測試數(shù)據(jù)作為相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)而使pll電路動作的情況下的相位誤差數(shù)據(jù)ped。在第1寄存器321中，存儲來自處理部50的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)，作為監(jiān)視數(shù)據(jù)mtd。另外，在第1寄存器321中，也可以存儲來自相位比較部40的相位誤差數(shù)據(jù)ped，作為監(jiān)視數(shù)據(jù)mtd。另外，第3寄存器323可以兼用作第4寄存器324，在測試模式時存儲測試數(shù)據(jù)。在該情況下，省略第4寄存器324。

例如，作為電路裝置500的出貨前檢查等時的檢查項目之一，考慮pll電路的動作測試。在本實施方式中，能夠輸入對相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行模擬的測試數(shù)據(jù)，能夠?qū)υ摐y試數(shù)據(jù)檢查是否能夠得到期望的相位誤差數(shù)據(jù)ped。

另外，相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)是相位比較部40進行相位比較后的數(shù)據(jù)。相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)只要是在相位比較后在環(huán)路內(nèi)生成的數(shù)據(jù)即可。例如相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)是對相位比較部40輸出的相位誤差數(shù)據(jù)ped進行了某種處理(例如轉(zhuǎn)換處理、乘法處理、加法處理、濾波處理等)而得的數(shù)據(jù)?；蛘?，相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)可以是相位比較部40輸出的相位誤差數(shù)據(jù)ped。在第2寄存器322、第3寄存器323、第4寄存器324中存儲有將基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck之間的相位差換算為與其對應(yīng)的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)而得的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)。

從寄存器部32輸入到處理部50的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc是存儲于第2寄存器322、第3寄存器323、第4寄存器324的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)中的至少一個。例如，偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc是3個寄存器值中的任意一個?；蛘撸梢允?，將多個寄存器值作為偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc輸入到處理部50，并將這多個寄存器值與相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)相加。

在第2寄存器322、第3寄存器323、第4寄存器324中，例如經(jīng)由圖8的數(shù)字接口部30從外部裝置(例如cpu、測試裝置等)寫入數(shù)據(jù)?；蛘撸梢栽趫D8的存儲部34等中預(yù)先存儲有數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)讀出到第2寄存器322、第3寄存器323、第4寄存器324中。此外。例如能夠從外部裝置經(jīng)由圖8的數(shù)字接口部30訪問第1寄存器321，并從外部裝置讀出相位誤差數(shù)據(jù)ped。

在以上的實施方式中，電路裝置500包含：相位比較部40，其進行基準(zhǔn)信號rfck與基于振蕩信號osck的輸入信號之間的相位比較；處理部50，其對基于相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù)，進行信號處理；振蕩信號生成電路140，其生成根據(jù)來自處理部50的信號處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq而設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號osck；以及寄存器部32。而且，對相位比較后的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行偏移調(diào)整。寄存器部32包含第1寄存器321、第2寄存器322、第3寄存器323中的至少一個，該第1寄存器321存儲相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)，作為監(jiān)視數(shù)據(jù)mtd，該第2寄存器322設(shè)定有g(shù)ps用或者utc用中的任意一個的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，作為第1偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，該第3寄存器323設(shè)定有用于調(diào)整基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck之間的相位差的第2偏移調(diào)整數(shù)據(jù)。

這樣，能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck之間的相位差設(shè)定為期望的值。此外，能夠?qū)崿F(xiàn)利用了偏移調(diào)整的動作測試。具體而言，通過在第2寄存器322中設(shè)定gps用或者utc用中的任意一個的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck之間的相位差設(shè)定為與基準(zhǔn)信號rfck的種類對應(yīng)的期望的值。如上所述，能夠在使用了不同的基準(zhǔn)信號的多個振蕩器之間，使時刻高精度地同步。此外，通過在第3寄存器323中設(shè)定用于調(diào)整基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck之間的相位差的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck之間的相位差設(shè)定為任意的期望的值。如上所述，能夠?qū)Π袷幮盘杘sck的傳遞路徑中的延遲在內(nèi)的相位誤差進行微調(diào)。此外，第1寄存器321存儲相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)作為監(jiān)視數(shù)據(jù)mtd，由此，能夠?qū)⒃摫O(jiān)視數(shù)據(jù)mtd輸出到測試裝置等外部裝置。由此，能夠檢查pll電路的動作。

這里，例如圖1中所說明那樣，基于振蕩信號osck的輸入信號是振蕩信號osck本身。但是，不限定于此，輸入信號可以是將振蕩信號osck緩沖后的信號，也可以是將振蕩信號osck分頻后的信號。在圖1中，以處理部50進行偏移調(diào)整的情況為例進行說明，但不限于此。例如，可以是，相位比較部40將偏移調(diào)整數(shù)據(jù)加到相位誤差數(shù)據(jù)ped上，進行偏移調(diào)整。此外，在圖1中，以寄存器部32包含第1寄存器321、第2寄存器322、第3寄存器323的全部的情況為例進行說明，但不限于此。例如可以是，寄存器部32包含第1寄存器321、第2寄存器322、第3寄存器323中的任意1個或者任意2個。此外，例如在圖1中所說明那樣，對基于相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù)進行信號處理是指，處理部50對來自相位比較部40的相位誤差數(shù)據(jù)ped進行環(huán)路濾波處理而生成頻率控制數(shù)據(jù)(基于相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù))，對該頻率控制數(shù)據(jù)進行信號處理。另外，不限定于此，也可以是由相位比較部40將相位誤差數(shù)據(jù)ped轉(zhuǎn)換為頻率控制數(shù)據(jù)(基于相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù))，并由處理部50對該頻率控制數(shù)據(jù)進行信號處理。

此外，在本實施方式中，電路裝置500可以包含能夠連接用于生成振蕩信號osck的振子的端子。而且，振蕩信號osck可以是從該端子輸出的信號。

例如，在圖8中，如后述那樣，振蕩信號生成電路140包含振蕩電路150(vco)，該振蕩電路150與振子xtal經(jīng)由端子tx1、tx2而連接。在該情況下，從端子tx1或者端子tx2輸出的信號是振蕩信號osck。

相位比較部40進行基于振蕩信號osck的輸入信號與基準(zhǔn)信號rfck的相位比較。即，以使得相位差為零的方式對相位比較部40的輸入信號進行控制。另一方面，在組裝有振蕩器的基站等中，將從電路裝置500的端子輸出的振蕩信號osck用作時鐘信號。因此，可能由于向相位比較部40的反饋路徑中的延遲等而在振蕩信號osck與基準(zhǔn)信號rfck之間產(chǎn)生相位差。關(guān)于此點，根據(jù)本實施方式，能夠通過在第3寄存器323中設(shè)定的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，對基準(zhǔn)信號rfck與從電路裝置500的端子輸出的振蕩信號osck之間的相位差進行調(diào)整(微調(diào))。

此外，在本實施方式中，在測試模式中，將對相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行模擬的測試數(shù)據(jù)作為偏移調(diào)整數(shù)據(jù)輸入到電路裝置500。而且，將相位比較部40進行相位比較后的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)作為監(jiān)視數(shù)據(jù)mtd存儲到第1寄存器321中。

這樣，輸入對相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行模擬的測試數(shù)據(jù)來替代偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，能夠?qū)υ撉闆r下的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行監(jiān)視。例如，測試裝置等外部裝置能夠?qū)ο辔槐容^結(jié)果數(shù)據(jù)進行監(jiān)視，檢查pll電路的動作。

這里，對相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行模擬的測試數(shù)據(jù)是指與作為相位比較部40的相位比較的結(jié)果而生成的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)，在測試模式中，是作為替代相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)而輸入的數(shù)據(jù)。作為測試數(shù)據(jù)，能夠輸入與任意的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)(固定數(shù)據(jù)、時間序列數(shù)據(jù))對應(yīng)的數(shù)據(jù)。測試模式例如是在電路裝置500的出廠前檢查或組裝有電路裝置500的電子設(shè)備等的出廠前檢查等中檢查電路裝置500的動作時設(shè)定的模式。例如從測試器等外部裝置在寄存器部(例如圖8的寄存器部32)中設(shè)定測試模式。

此外，在本實施方式中，處理部50根據(jù)第1偏移調(diào)整數(shù)據(jù)以及第2偏移調(diào)整數(shù)據(jù)中的至少一個，對相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行偏移調(diào)整，并根據(jù)偏移調(diào)整后的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)生成頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。

例如在圖4中，如后述那樣，處理部50將來自相位比較部40的相位誤差數(shù)據(jù)ped轉(zhuǎn)換為相位誤差數(shù)據(jù)qpe。該相位誤差數(shù)據(jù)qpe與相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)對應(yīng)。而且，處理部50將偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc加到相位誤差數(shù)據(jù)qpe上，并對作為其結(jié)果的相位誤差數(shù)據(jù)qpef進行環(huán)路濾波處理等而生成頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。在根據(jù)該頻率控制數(shù)據(jù)dfcq而生成的振蕩信號osck與基準(zhǔn)信號rfck之間，產(chǎn)生與偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc對應(yīng)的(例如相反符號的)相位差。此時，相位誤差數(shù)據(jù)qpe是偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc的相反符號的數(shù)據(jù)，通過將相位誤差數(shù)據(jù)qpe與偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc相加，相位誤差數(shù)據(jù)qpef成為(理想情況下)零。

這樣，處理部50根據(jù)偏移調(diào)整數(shù)據(jù)對相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)進行偏移調(diào)整，由此，在基于處理部50所生成的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq的振蕩信號osck與基準(zhǔn)信號rfck之間附加了與偏移調(diào)整數(shù)據(jù)對應(yīng)的相位差。這樣，通過偏移調(diào)整數(shù)據(jù)實現(xiàn)了相位差的調(diào)整。

此外，在本實施方式中，將在gps用和utc用時不同的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)作為第1偏移調(diào)整數(shù)據(jù)設(shè)定于第2寄存器322。

如上所述，在gps的時刻脈沖與utc的時刻脈沖之間存在時間差。根據(jù)本實施方式，通過設(shè)定在gps用和utc用時不同的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，能夠有意地對振蕩信號附加與該時間差對應(yīng)的相位差。由此，即使在將gps、utc中的任意一個時刻脈沖用作基準(zhǔn)信號的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)精密的時刻同步。

具體而言，gps用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)是將基準(zhǔn)信號rfck與基于振蕩信號osck的輸入信號之間的相位差調(diào)整為gps用的規(guī)定值的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)。utc用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)是將基準(zhǔn)信號rfck與基于振蕩信號osck的輸入信號之間的相位差調(diào)整為utc用的規(guī)定值的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)。

gps用的規(guī)定值、utc用的規(guī)定值是與gps以及utc的標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的值?；蛘?，也可以是基于實測值的值。例如根據(jù)gps的時刻脈沖與utc的時刻脈沖的相對的時間差來設(shè)定規(guī)定值。例如，在表示同一時刻的gps的時刻脈沖與utc的時刻脈沖之間存在20納秒的差的情況下，將gps用的規(guī)定值設(shè)定為零，將utc用的規(guī)定值設(shè)定為20納秒。

這樣，通過設(shè)定與gps用的規(guī)定值對應(yīng)的gps用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)以及與utc用的規(guī)定值對應(yīng)的utc用的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)，即使在將gps、utc中的任意一個時刻脈沖用作基準(zhǔn)信號rfck的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)精密的時刻同步。

此外，在本實施方式中，相位比較部40包含利用基于振蕩信號osck的輸入信號進行計數(shù)動作的計數(shù)器42，進行將基準(zhǔn)信號rfck的n個周期(n是可設(shè)定為2以上的整數(shù))中的計數(shù)器42的計數(shù)值與計數(shù)值的期望值n×fcw進行整數(shù)比較的相位比較。

這里，n是可設(shè)定為2以上的整數(shù)是指無論n是固定還是可變，都能夠?qū)設(shè)定為2以上的整數(shù)。即，在n是固定的情況下，將n固定地設(shè)定為2以上的任意一個整數(shù)。在可變地設(shè)定n的情況下，將n可變地設(shè)定為包含2以上的整數(shù)的多個整數(shù)中的任意一個。該可設(shè)定的多個整數(shù)中可以還包含1。n可以從電路裝置500的外部設(shè)定在寄存器部(例如圖8的寄存器部32)中，或者也可以如之后將在圖7等中敘述那樣，由電路裝置500自身設(shè)定?；蛘?，n也可以通過非易失性存儲器(例如圖8的寄存器部32)所存儲的設(shè)定值或熔絲等設(shè)定。

根據(jù)本實施方式，相位比較部40通過進行將計數(shù)器42的計數(shù)值和期望值進行整數(shù)比較的相位比較，能夠由簡單的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成相位比較部40。此外，由于相位比較的結(jié)果為整數(shù)，所以能夠簡化針對相位誤差的處理。

但是，在將計數(shù)值和期望值進行整數(shù)比較的情況下，無法檢測小數(shù)精度下的相位誤差，所以與將計數(shù)值和期望值進行小數(shù)比較的情況相比，相位誤差的時間分辨率(可檢測的最小的相位誤差)會增大。關(guān)于此點，根據(jù)本實施方式，相位比較部40將基準(zhǔn)信號rfck的n個周期中的計數(shù)器42的計數(shù)值和計數(shù)值的期望值n×fcw進行整數(shù)比較。并且，n可設(shè)定為2以上。由此，能夠減小相位誤差的時間分辨率。

具體而言，相位誤差的時間分辨率tres通過下式(1)表示。tout是振蕩信號osck的周期。圖3是示出計測時間tmes和時間分辨率tres的關(guān)系的圖。在圖3中示出基準(zhǔn)信號rfck的周期tref是1秒、振蕩頻率(1/tout)是40mhz的情況下的例子。

根據(jù)上式(1)、圖3可知，通過將n設(shè)定為2以上來增大計測時間tmes，能夠減小時間分辨率tres。即，在本實施方式中，n可設(shè)定為2以上，由此能夠使振蕩信號與基準(zhǔn)信號rfck高精度同步，能夠使振蕩頻率高精度化。

此外，在本實施方式中，可以是，在包含相位比較部40的pll電路的至少鎖定狀態(tài)下，將n設(shè)定為k1(k1是2以上的整數(shù))。

這樣，通過在鎖定狀態(tài)下將n設(shè)定為2以上的整數(shù)，能夠在鎖定狀態(tài)下減小相位誤差的時間分辨率，能夠生成與基準(zhǔn)信號rfck高精度地同步的振蕩信號。

此外，在本實施方式中，可以是，在pll電路的起動時，將n設(shè)定為k2(k2是1以上且比k1小的整數(shù))。pll電路的起動時是指，從pll電路開始使振蕩信號osck與基準(zhǔn)信號rfck同步的動作起到振蕩信號osck與基準(zhǔn)信號rfck同步為止的期間(所謂的牽引(pull-in)狀態(tài))。

此外，在本實施方式中，在測試模式下，將n設(shè)定為k3(k3是1以上且比k1小的整數(shù))。

這樣，通過在pll電路的起動時或者測試模式中，設(shè)定比鎖定狀態(tài)下的n＝k1小的n(k2、k3)，計測時間tmes(即相位比較的周期)縮短，能夠縮短從開始同步動作起到成為鎖定狀態(tài)為止的時間。即，能夠獲得與之后將在圖6中敘述的所謂變檔(gearshift)相同的效果。

此外，在本實施方式中，也可以是，可變地設(shè)定n。例如之后將在圖7中敘述那樣，電路裝置500可以自身可變地設(shè)定n?；蛘?，也可以從電路裝置500的外部經(jīng)由寄存器部等可變地設(shè)定n。

通過可變地設(shè)定n，能夠在鎖定狀態(tài)下將n設(shè)定為2以上的較大的整數(shù)，以實現(xiàn)振蕩頻率的高精度化。另一方面，在起動時或測試模式下，能夠?qū)設(shè)定為比鎖定狀態(tài)小的整數(shù)，以縮短牽引時間。

此外，在本實施方式中，處理部50進行如下處理作為信號處理(數(shù)字信號處理)：溫度補償處理、老化校正處理、和與用于生成振蕩信號osck的振子連接的可變電容式電容器的電容特性的校正處理中的至少一個；以及偏移調(diào)整。另外，溫度補償處理、老化校正處理、電容特性校正處理的詳細情況在后面進行敘述。

這樣，處理部50進行偏移調(diào)整，由此能夠相對于基準(zhǔn)信號rfck，對振蕩信號osck附加期望的相位差。此外，處理部50與該偏移調(diào)整一起，按照時分方式執(zhí)行溫度補償處理、老化校正處理、電容特性校正處理等。例如，通過如利用圖15進行后述的dsp來執(zhí)行記述有各處理的內(nèi)容的程序，由此能夠共用一體的硬件來執(zhí)行多個處理。由此，與由單獨的硬件構(gòu)成各處理的情況相比，能夠使處理部50的電路小規(guī)?；?/p>

此外，在本實施方式中，處理部50對作為相位比較的結(jié)果的相位誤差數(shù)據(jù)ped進行數(shù)字濾波處理(環(huán)路濾波處理)。

這樣，通過由處理部50進行針對相位誤差數(shù)據(jù)ped的數(shù)字濾波處理，能夠由處理部50根據(jù)相位誤差數(shù)據(jù)ped來生成頻率控制數(shù)據(jù)。該頻率控制數(shù)據(jù)的生成的詳細情況利用圖6等進行后述。

此外，如利用圖8后述地那樣，電路裝置500可以包含數(shù)字接口部30。振蕩信號生成電路140在第1模式(內(nèi)部pll模式)下，利用基于相位比較的結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq來生成振蕩信號osck，在第2模式(外部pll模式)下，利用基于經(jīng)由數(shù)字接口部30而輸入的外部生成頻率控制數(shù)據(jù)(圖8的dfce)的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq來生成振蕩信號osck。

由此，例如能夠根據(jù)用戶期望的使用方法來選擇模式，對基于內(nèi)部pll的振蕩頻率控制和基于外部pll的振蕩頻率控制進行切換。例如小型基站等的想要廉價地獲得同步時鐘的用戶通過在第1模式下使用電路裝置500，能夠以低成本獲得同步時鐘。另一方面，對同步時鐘的生成方法等具有技術(shù)訣竅(know-how)的用戶通過組裝外部pll并在第1模式下使用電路裝置500，能夠靈活運用技術(shù)訣竅。

2.電路裝置的第1詳細結(jié)構(gòu)

圖4是本實施方式的電路裝置500的第1詳細結(jié)構(gòu)例、相位比較部40的詳細結(jié)構(gòu)例、處理部50的第1詳細結(jié)構(gòu)例。電路裝置500包含相位比較部40、處理部50、抖動(dither)處理部160、振蕩信號生成電路140。相位比較部40包含同步電路41和計數(shù)器42。處理部50包含相位誤差轉(zhuǎn)換部51、加法部53、環(huán)路濾波器55、頻率控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部57、校正處理部59。

同步電路41是使基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck同步的電路。具體而言，同步電路41由利用振蕩信號osck取入基準(zhǔn)信號rfc的觸發(fā)電路等構(gòu)成。即，同步電路41通過觸發(fā)電路在振蕩信號osck的邊沿取入基準(zhǔn)信號rfck的邏輯電平，與振蕩信號osck的邊沿同步地輸出邏輯電平發(fā)生變化的時鐘信號ckr(或脈沖信號)。

計數(shù)器42在時鐘信號ckr的上升沿(或下降沿)將計數(shù)值置位到期望值n×fcw，從該期望值n×fcw起對振蕩信號osck的時鐘數(shù)進行遞減計數(shù)。并且，輸出時鐘信號ckr的n個周期后的上升沿(或下降沿)處的計數(shù)值，作為相位誤差數(shù)據(jù)ped。這里，fcw是頻率設(shè)定數(shù)據(jù)，例如是從圖8的寄存器部32等輸入的。例如從外部裝置經(jīng)由數(shù)字接口部30將頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw寫入到寄存器部32中?；蛘?，可以將存儲部34所存儲的頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw讀出到寄存器部32中。

相位誤差轉(zhuǎn)換部51將基準(zhǔn)信號rfck的n個周期中的計數(shù)值與期望值n×fcw之差即相位誤差數(shù)據(jù)ped轉(zhuǎn)換為1秒期間內(nèi)的基準(zhǔn)信號rfck和振蕩信號osck的相位的時間差，并輸出轉(zhuǎn)換后的相位誤差數(shù)據(jù)qpe。具體而言，進行下式(2)、(3)所示的運算。這里，kpe是轉(zhuǎn)換系數(shù)，fref是基準(zhǔn)信號rfck的頻率，fout是振蕩信號osck的頻率。

qpe＝kpe×ped···(2)

加法部53進行對相位誤差數(shù)據(jù)qpe加上偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc的處理，并輸出相加處理后(偏移調(diào)整后)的相位誤差數(shù)據(jù)qpef。即，在圖4中，相位誤差數(shù)據(jù)qpe與圖1中的相位比較結(jié)果數(shù)據(jù)對應(yīng)。由于進行負反饋控制使得偏移調(diào)整后的相位誤差為零，所以在鎖定狀態(tài)下，對基準(zhǔn)信號rfck和振蕩信號osck之間賦予相當(dāng)于偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc的相位誤差。另外，偏移調(diào)整功能可以選擇啟用和禁用，在將偏移調(diào)整功能設(shè)定為禁用的情況下，加法部53輸出相位誤差數(shù)據(jù)qpe，作為相位誤差數(shù)據(jù)qpef。

環(huán)路濾波器55對偏移調(diào)整后的相位誤差數(shù)據(jù)qpef進行數(shù)字濾波處理，并輸出其結(jié)果作為輸出數(shù)據(jù)qlf。數(shù)字濾波處理例如具有低通特性或帶通特性。例如環(huán)路濾波器55進行將對相位誤差數(shù)據(jù)qpef乘以系數(shù)的比例處理、和對相位誤差數(shù)據(jù)qpef進行積分的積分處理組合而得的處理。另外，環(huán)路濾波器55進行的處理不限于此，只要是運算使得相位誤差數(shù)據(jù)qpef接近零的輸出數(shù)據(jù)qlf的(即收斂到pll電路鎖定時的輸出數(shù)據(jù)qlf的)處理即可。

頻率控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部57將環(huán)路濾波器55的輸出數(shù)據(jù)qlf轉(zhuǎn)換為頻率控制數(shù)據(jù)qdf。具體而言，進行下式(4)、(5)所示的運算。這里，kdco是轉(zhuǎn)換系數(shù)。216-1是輸入到振蕩信號生成電路140的頻率控制數(shù)據(jù)ditq的值的范圍(即ditq是16比特的數(shù)據(jù))。fmax是振蕩信號osck的頻率變化范圍的上限頻率，fmin是振蕩信號osck的頻率變化范圍的下限頻率。例如，將頻率控制數(shù)據(jù)ditq的最大值216-1輸入到振蕩信號生成電路140的情況下的振蕩信號osck的頻率是fmax，將頻率控制數(shù)據(jù)ditq的最小值0輸入到振蕩信號生成電路140的情況下的振蕩信號osck的頻率是fmin。另外，不限于此，例如也可以設(shè)置裕量，與頻率控制數(shù)據(jù)ditq的值的范圍對應(yīng)的實際的振蕩頻率的變化范圍相比，將fmax、fmin設(shè)定到外側(cè)。例如，可以測量振子等的個體偏差等，并根據(jù)個體偏差等來設(shè)定fmax、fmin。另外，雖然這里設(shè)頻率控制數(shù)據(jù)ditq為16比特，但頻率控制數(shù)據(jù)ditq不限于16比特。

qdf＝kdco×qlf...(4)

校正處理部59對頻率控制數(shù)據(jù)qdf進行各種校正處理，輸出校正處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。如上所述，校正處理例如是溫度補償處理、電容特性校正處理等。此外，也可以在保持模式時由校正處理部59進行老化校正處理，生成頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。

另外，處理部50的各部件可以由單獨的硬件構(gòu)成，也可以作為在處理器上工作的程序而構(gòu)成。在作為程序而構(gòu)成的情況下，例如處理部50的各部件構(gòu)成為與其對應(yīng)的程序模塊。程序可以是在rom等中存儲為數(shù)據(jù)的程序，也可以是作為輸出相當(dāng)于程序的數(shù)據(jù)的門陣列等硬件而實現(xiàn)的程序。

抖動處理部160對頻率控制數(shù)據(jù)dfcq進行抖動處理，輸出抖動處理后的頻率控制數(shù)據(jù)ditq。振蕩信號生成電路140生成根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)ditq設(shè)定的振蕩頻率的振蕩信號osck。例如處理部50使用32比特的浮點數(shù)據(jù)進行運算。抖動處理部160將作為32比特的浮點數(shù)據(jù)的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq轉(zhuǎn)換為作為16比特的整數(shù)數(shù)據(jù)的頻率控制數(shù)據(jù)ditq，并進行該轉(zhuǎn)換時的抖動處理。例如抖動處理是在尾數(shù)的四舍五入處理中使量化誤差減少或隨機化的處理。

圖5是說明進行pll電路的動作測試的測試模式中的動作的圖。如圖5所示，在測試模式中，環(huán)路在相位誤差轉(zhuǎn)換部51與環(huán)路濾波器55之間被切斷。而且，從第4寄存器324向環(huán)路濾波器55輸入測試數(shù)據(jù)qpef’。

該測試數(shù)據(jù)qpef’是對相位誤差轉(zhuǎn)換部51輸出的相位誤差數(shù)據(jù)qpe進行模擬的數(shù)據(jù)。即，是對1秒期間的基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck的相位的時間差進行模擬的數(shù)據(jù)。測試數(shù)據(jù)qpef’與圖4的偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc對應(yīng)，但加法部53不進行加法處理而使測試數(shù)據(jù)qpef’通過，并輸出到環(huán)路濾波器55。

恒定的或者按時間序列變化的測試數(shù)據(jù)qpef’從測試裝置等被寫入到第4寄存器324中。而且，環(huán)路濾波器55、頻率控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部57、校正處理部59根據(jù)測試數(shù)據(jù)qpef’生成頻率控制數(shù)據(jù)dfcq，抖動處理部160、振蕩信號生成電路140生成通過頻率控制數(shù)據(jù)dfcq設(shè)定的頻率的振蕩信號osck。相位比較部40、相位誤差轉(zhuǎn)換部51生成基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck的相位誤差數(shù)據(jù)qpe，并將該相位誤差數(shù)據(jù)qpe存儲到第1寄存器321中。即，在圖5中，相位誤差數(shù)據(jù)qpe與圖1中的監(jiān)視數(shù)據(jù)mtd對應(yīng)。

3.電路裝置的第2詳細結(jié)構(gòu)

圖6是本實施方式的電路裝置500的第2詳細結(jié)構(gòu)例、環(huán)路濾波器55的詳細結(jié)構(gòu)例。另外，在圖6中，省略了校正處理部59、抖動處理部160、振蕩信號生成電路140。

電路裝置500包含相位比較部40、處理部50、鎖定檢測部70(鎖定檢測電路)、選擇器75。此外，在圖6中，環(huán)路濾波器55包含乘法部sg1、sg2、加法部sad1、sad2、寄存器srg。

鎖定檢測部70根據(jù)相位誤差數(shù)據(jù)ped，檢測pll電路是否是鎖定狀態(tài)，在不是鎖定狀態(tài)的情況下，設(shè)鎖定檢測信號dtl為無效(第1邏輯電平、例如低電平)，在是鎖定狀態(tài)的情況下，設(shè)鎖定檢測信號dtl為有效(第2邏輯電平、例如高電平)。例如，在相位誤差數(shù)據(jù)ped處于規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，鎖定檢測部70判定為是鎖定狀態(tài)。例如，在鎖定狀態(tài)下相位誤差數(shù)據(jù)ped為“0”時，在－1≤ped≤+1的情況下，判定為是鎖定狀態(tài)。鎖定檢測部70例如由邏輯電路構(gòu)成。另外，鎖定檢測部70可以包含在處理部50中。

選擇器75根據(jù)鎖定檢測信號dtl，選擇環(huán)路濾波器55的比例處理的系數(shù)。具體而言，選擇器75在鎖定檢測信號dtl為無效的情況下選擇系數(shù)ga1，在鎖定檢測信號dtl為有效的情況下選擇系數(shù)ga2。選擇器75輸出所選擇的系數(shù)，作為系數(shù)ga。下式(6)表示系數(shù)ga2。系數(shù)ga1是滿足在下式(7)中示出的范圍的系數(shù)。fc是環(huán)路濾波器55的截止頻率。系數(shù)ga1、ga2例如是從圖8的寄存器部32等輸入的。

ga2≤gal≤1···(7)

環(huán)路濾波器55的乘法部sg1將相位誤差數(shù)據(jù)qpef與比例處理的系數(shù)ga進行乘法處理，并將其結(jié)果作為輸出數(shù)據(jù)gq1而輸出。

乘法部sg2將相位誤差數(shù)據(jù)qpef與積分處理的系數(shù)grh進行乘法處理，并將其結(jié)果作為輸出數(shù)據(jù)gq2而輸出。系數(shù)grh是滿足在下式(8)中示出的范圍的系數(shù)。系數(shù)grh例如是從圖8的寄存器部32等輸入的。

加法部sad1、寄存器srg構(gòu)成積分器。即，加法部sad1進行對輸出數(shù)據(jù)gq2加上寄存器srg的輸出數(shù)據(jù)rtq的處理，并輸出其結(jié)果，作為輸出數(shù)據(jù)adq。寄存器srg保存輸出數(shù)據(jù)adq，并輸出所保存的數(shù)據(jù)，作為輸出數(shù)據(jù)rtq。

加法部sad2進行作為比例處理的結(jié)果的輸出數(shù)據(jù)gq1和作為積分處理的結(jié)果的輸出數(shù)據(jù)rtq的相加處理，并輸出其結(jié)果，作為輸出數(shù)據(jù)qlf。環(huán)路濾波器55的傳遞函數(shù)h(z)如下式(9)那樣。

在上述非鎖定狀態(tài)下選擇的比例處理的系數(shù)ga1被用于在非鎖定狀態(tài)下縮短到鎖定狀態(tài)為止的收斂時間的功能(以下，稱作變檔)。即，如上式(7)所示，在非鎖定狀態(tài)下，按照鎖定狀態(tài)下的系數(shù)ga2以上的系數(shù)ga1，進行比例處理。由此，相比鎖定狀態(tài)，更強地起到要使相位誤差收斂的效果(針對相位誤差的負反饋)，與不使用變檔的情況相比，可縮短到鎖定狀態(tài)為止的收斂時間。

4.計數(shù)器的變形例

圖7是計數(shù)器42的變形結(jié)構(gòu)例。計數(shù)器42包含移位器44、遞減計數(shù)器45、相位誤差寄存器46、誤差判定電路48。

在該變形結(jié)構(gòu)例中，通過可變地控制計測時間tmes，實現(xiàn)與變檔相同的功能。在采用了該變形結(jié)構(gòu)例的情況下，可以省略圖6的與變檔相關(guān)的結(jié)構(gòu)(鎖定檢測部70、選擇器75)。

移位器44以與移位量控制信號csf對應(yīng)的移位量使頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw進行比特移位。具體而言，能夠?qū)⒂嫓y時間tmes＝n×tref的n設(shè)定為2j(j是0以上的整數(shù))，該j相當(dāng)于移位量。移位器44使頻率設(shè)定數(shù)據(jù)fcw向msb側(cè)移位j比特，并輸出其結(jié)果，作為期望值sfcw(＝n×fcw)。移位器44在時鐘信號ckr的上升沿(或下降沿)，更新期望值sfcw。

遞減計數(shù)器45在時鐘信號ckr的上升沿(或下降沿)，將計數(shù)值初始化為期望值sfcw。而且，遞減計數(shù)器45在計測時間tmes的期間內(nèi)，通過振蕩信號osck進行遞減計數(shù)，直至?xí)r鐘信號ckr的上升沿(或下降沿)為止，并輸出該計數(shù)值qdc。

相位誤差寄存器46在計測時間tmes結(jié)束時的時鐘信號ckr的上升沿(或下降沿)取入遞減計數(shù)器45的計數(shù)值qdc，并輸出該取入的計數(shù)值，作為相位誤差數(shù)據(jù)ped。

誤差判定電路48判定相位誤差數(shù)據(jù)ped的絕對值是否為閾值thr以下，并根據(jù)其判定結(jié)果，輸出移位量控制信號csf。具體而言，在相位誤差數(shù)據(jù)ped的絕對值為閾值thr以下的情況下，誤差判定電路48將移位量(比特數(shù)j)增大1級。例如j＝0、1、2、……jmax，每次增加1個。jmax是移位量的最大值，是鎖定狀態(tài)下的移位量(即在鎖定狀態(tài)下n＝2jmax)。另外，j的初始值可以是1以上的整數(shù)。此外，j可以每次增加2以上的整數(shù)。閾值thr例如是從圖8的寄存器部32等輸入的。

此外，誤差判定電路48根據(jù)上述判定結(jié)果，將轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe的控制信號ckpe輸出到相位誤差轉(zhuǎn)換部51。具體而言，如上式(3)那樣，轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe取決于n。誤差判定電路48輸出控制信號ckpe，該控制信號ckpe與作為移位量的j聯(lián)動地，指定n＝2j的情況下的轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe。例如也可以將與j的各值對應(yīng)的轉(zhuǎn)換系數(shù)預(yù)先存儲到圖8的寄存器部32等中，相位誤差轉(zhuǎn)換部51根據(jù)控制信號ckpe，選擇轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe。或者，也可以將作為基準(zhǔn)的移位量(例如j＝0)時的轉(zhuǎn)換系數(shù)存儲到圖8的寄存器部32等中，相位誤差轉(zhuǎn)換部51對從寄存器部32等讀出的轉(zhuǎn)換系數(shù)進行與控制信號ckpe相應(yīng)的運算，求出轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe。

此外，誤差判定電路48根據(jù)在j＝j(luò)max時相位誤差數(shù)據(jù)ped的絕對值是否成為閾值thr以下的判定結(jié)果，輸出鎖定檢測信號dtl’。即，在相位誤差數(shù)據(jù)ped的絕對值成為閾值thr以下的情況下，使鎖定檢測信號dtl’有效。

5.電路裝置的第3詳細結(jié)構(gòu)

圖8是本實施方式的電路裝置500的第3詳細結(jié)構(gòu)例。

電路裝置500包含溫度傳感器10、a/d轉(zhuǎn)換部20(a/d轉(zhuǎn)換電路)、數(shù)字接口部30(數(shù)字接口電路)、寄存器部32(寄存器電路)、存儲部34(存儲器)、相位比較部40、處理部50、鎖定檢測部70、基準(zhǔn)信號檢測電路47、振蕩信號生成電路140。

溫度傳感器10輸出溫度檢測電壓vtd。具體而言，輸出根據(jù)環(huán)境(電路裝置500)的溫度而發(fā)生變化的溫度依賴電壓，作為溫度檢測電壓vtd。例如溫度傳感器10能夠通過二極管或雙極晶體管等構(gòu)成。并且，二極管或雙極晶體管等所包含的pn結(jié)的正向電壓相當(dāng)于溫度檢測電壓vtd。

a/d轉(zhuǎn)換部20進行來自溫度傳感器10的溫度檢測電壓vtd的a/d轉(zhuǎn)換，輸出溫度檢測數(shù)據(jù)dtd。例如輸出與溫度檢測電壓vtd的a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果對應(yīng)的數(shù)字的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd(a/d結(jié)果數(shù)據(jù))。作為a/d轉(zhuǎn)換部20的a/d轉(zhuǎn)換方式，例如可采用逐次比較方式、或與逐次比較方式類似的方式等。另外，a/d轉(zhuǎn)換方式不限于這種方式，可采用各種方式(計數(shù)型、并聯(lián)比較型或串并聯(lián)型等)。

振子xtal設(shè)置于電路裝置500的外部，例如是at切類型、或sc切類型等厚度剪切振動類型的石英振子等，或者彎曲振動類型等的壓電振子。振子xtal也可以是諧振器(機電式的諧振器或者電氣式的諧振電路)。另外，作為振子xtal，能夠采用saw(surfaceacousticwave：表面聲波)諧振器、作為硅制振子的mems(microelectromechanicalsystems：微電子機械系統(tǒng))振子等作為壓電振子。作為振子xtal的基板材料，可使用石英、鉭酸鋰、鈮酸鋰等壓電單晶體、鋯鈦酸鉛等壓電陶瓷等壓電材料或硅半導(dǎo)體材料等。作為振子xtal的激勵手段，既可以使用基于壓電效應(yīng)的手段，也可以使用基于庫侖力的靜電驅(qū)動。

振蕩信號生成電路140包含d/a轉(zhuǎn)換部80和振蕩電路150。d/a轉(zhuǎn)換部80進行來自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq的d/a轉(zhuǎn)換。作為d/a轉(zhuǎn)換部80的d/a轉(zhuǎn)換方式，例如可采用電阻串型(電阻分割型)。但是，d/a轉(zhuǎn)換方式不限于此，也可采用電阻梯型(r-2r梯型等)、電容陣列型或者脈寬調(diào)制型等各種方式。此外，d/a轉(zhuǎn)換部80除了d/a轉(zhuǎn)換器以外，還可以包含其控制電路、調(diào)制電路(者pwm調(diào)制等)或濾波電路等。振蕩電路150使用d/a轉(zhuǎn)換部80的輸出電壓vq和振子xtal，生成振蕩信號osck。振蕩電路150通過使振子xtal(壓電振子、諧振器等)振蕩而生成振蕩信號osck。具體而言，振子xtal的一端經(jīng)由電路裝置500的第1振子用端子tx1與振蕩電路150連接，振子xtal的另一端經(jīng)由電路裝置500的第2振子用端子tx2與振蕩電路150連接。而且，振蕩電路150使振子xtal以將d/a轉(zhuǎn)換部80的輸出電壓vq作為頻率控制電壓(振蕩控制電壓)的振蕩頻率進行振蕩。例如，在振蕩電路150是利用壓控對振子xtal的振蕩進行控制的電路(vco)的情況下，振蕩電路150可以包含電容值根據(jù)頻率控制電壓而變化的可變電容式電容器(變?nèi)荻O管等)。

基準(zhǔn)信號檢測電路47檢測基準(zhǔn)信號rfck是否消失或成為了異常，并根據(jù)其檢測結(jié)果，輸出基準(zhǔn)信號檢測信號syncclk。在檢測到基準(zhǔn)信號rfck存在或正常的情況下，檢測信號syncclk成為有效(第2邏輯電平)。在檢測到基準(zhǔn)信號rfck消失或成為了異常的情況下，檢測信號syncclk成為無效(第1邏輯電平)。例如，基準(zhǔn)信號檢測電路47監(jiān)視基準(zhǔn)信號rfck的脈沖(或頻率)，檢測基準(zhǔn)信號rfck是否消失或成為了異常。例如，通過計數(shù)器等測量基準(zhǔn)信號rfck的脈沖間隔，在根據(jù)該計數(shù)值判斷為沒有在規(guī)定期間內(nèi)輸入脈沖的情況下，判定為基準(zhǔn)信號rfck消失或成為了異常?；蛘?，在根據(jù)計數(shù)值判斷為脈沖的輸入間隔為規(guī)定范圍外的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定期間的情況下，判定為基準(zhǔn)信號rfck消失或成為了異常。

存儲部34存儲電路裝置500的各種處理和動作所需的各種信息。該存儲部34例如能夠通過非易失性存儲器來實現(xiàn)。作為非易失性存儲器，例如能夠使用eeprom等。作為eeprom，例如能夠使用monos(metal-oxide-nitride-oxide-silicon：金屬氧化-氮氧化硅)型存儲器等?；蛘咦鳛閑eprom，可以使用浮柵型等其他類型的存儲器。另外，存儲部34只要是即使不供給電源也能夠保存并存儲信息的存儲器即可，例如也能夠通過熔絲電路等來實現(xiàn)。

寄存器部32是由狀態(tài)寄存器、指令寄存器、數(shù)據(jù)寄存器等多個寄存器構(gòu)成的電路。電路裝置500的外部裝置(例如cpu或mpu等處理器等)經(jīng)由數(shù)字接口部30訪問寄存器部32的各個寄存器。而且外部裝置能夠使用寄存器部32的寄存器來確認電路裝置500的狀態(tài)、對電路裝置500發(fā)出指令、對電路裝置500傳送數(shù)據(jù)、并且從電路裝置500讀出數(shù)據(jù)等。此外，在寄存器部32中存儲有從存儲部34讀出的信息。例如上述轉(zhuǎn)換系數(shù)kpe、kdco、偏移調(diào)整數(shù)據(jù)oftc、或系數(shù)ga1、ga2、grh等參數(shù)被存儲在存儲部34中。這些參數(shù)在例如電路裝置500的起動時等被讀出(被初始加載)到寄存器部32中。并且，處理部50參照寄存器部32來執(zhí)行使用了上述參數(shù)的處理。

處理部50具有內(nèi)部pll處理部83、保持模式處理部52、卡爾曼濾波部54、老化校正部56(老化校正處理的電路或程序模塊)、溫度補償部58。另外，卡爾曼濾波部54、老化校正部56、溫度補償部58對應(yīng)于圖4的校正處理部59。內(nèi)部pll處理部83對應(yīng)于利用圖4等進行了說明的相位誤差轉(zhuǎn)換部51、加法部53、環(huán)路濾波器55、頻率控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部57。下面，將內(nèi)部pll處理部83進行的處理稱作內(nèi)部pll處理。保持模式處理部52進行與保持模式相關(guān)的各種處理?？柭鼮V波部54進行估計與頻率控制數(shù)據(jù)的觀測值對應(yīng)的真值的處理。老化校正部56進行用于在保持模式時補償由老化引起的頻率變動的老化校正。溫度補償部58根據(jù)來自a/d轉(zhuǎn)換部20的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd，進行振蕩頻率的溫度補償處理。

數(shù)字接口部30是用于在電路裝置500與外部裝置(例如微型計算機、控制器等)之間輸入輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的接口。例如能夠通過使用了串行時鐘線和串行數(shù)據(jù)線的同步式的串行通信方式來實現(xiàn)。具體而言，能夠通過i2c(inter-integratedcircuit：內(nèi)部集成電路)方式、3線或者4線的spi(serialperipheralinterface：串行外設(shè)接口)方式等實現(xiàn)。i2c方式是通過串行時鐘線scl、和雙向的串行數(shù)據(jù)線sda這2根信號線來進行通信的同步式的串行通信方式。spi方式是通過串行時鐘線sck和單向的2根串行數(shù)據(jù)線sdi、sdo進行通信的同步式的串行通信方式。數(shù)字接口部30由實現(xiàn)這些通信方式的輸入輸出緩沖電路和控制電路等構(gòu)成。

基準(zhǔn)信號rfck經(jīng)由電路裝置500的連接端子(焊盤)輸入到電路裝置500。對外部pll電路是否處于鎖定狀態(tài)進行通知的信號plock經(jīng)由電路裝置500的連接端子(焊盤)輸入到電路裝置500。另外，信號plock也可以經(jīng)由數(shù)字接口部30輸入到電路裝置500。例如信號plock在不是鎖定狀態(tài)的情況下成為無效，在是鎖定狀態(tài)的情況下成為有效。

在本實施方式中，例如，通過由外部裝置經(jīng)由數(shù)字接口部30將模式設(shè)定信息寫入到寄存器部32中，設(shè)定內(nèi)部pll模式(第1模式)和外部pll模式(第2模式)中的任意一個。

在內(nèi)部pll模式下，處理部50根據(jù)來自相位比較部40的相位誤差數(shù)據(jù)ped，進行內(nèi)部pll處理，生成頻率控制數(shù)據(jù)(圖4的qdf)。而且，處理部50對頻率控制數(shù)據(jù)qdf進行例如溫度補償處理等信號處理，并將信號處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq輸出到振蕩信號生成電路140。振蕩信號生成電路140使用頻率控制數(shù)據(jù)dfcq和振子xtal，生成振蕩信號osck，并輸出到相位比較部40。由此，形成了由相位比較部40、振蕩信號生成電路140等構(gòu)成的pll電路(內(nèi)部pll電路)的環(huán)路。

在外部pll模式下，來自外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部的頻率控制數(shù)據(jù)dfce(外部生成頻率控制數(shù)據(jù))經(jīng)由數(shù)字接口部30輸入到處理部50。而且，處理部50對頻率控制數(shù)據(jù)dfce進行例如溫度補償處理等信號處理，并將信號處理后的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq輸出到振蕩信號生成電路140。振蕩信號生成電路140使用頻率控制數(shù)據(jù)dfcq和振子xtal，生成振蕩信號osck，并輸出到外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部。由此，形成了由外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部、振蕩信號生成電路140等構(gòu)成的pll電路(外部pll電路)的環(huán)路。

另外，外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部將基于振蕩信號osck的輸入信號和基準(zhǔn)信號rfck進行比較，生成頻率控制數(shù)據(jù)dfce。例如外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部可以包含：比較運算部，其進行振蕩信號osck和基準(zhǔn)信號rfck的比較運算；以及數(shù)字濾波部，其進行相位誤差數(shù)據(jù)的平滑化處理?；蛘撸梢园M電路的相位比較器、模擬電路的濾波部(環(huán)路濾波器)和a/d轉(zhuǎn)換器。

6.處理部的第2詳細結(jié)構(gòu)

圖9是處理部50的第2詳細結(jié)構(gòu)例。處理部50包含攝氏轉(zhuǎn)換部81、低通濾波部82、溫度補償部58、內(nèi)部pll處理部83、卡爾曼濾波部54、老化校正部56、電容特性校正部89、加法部84、85、86、選擇器87。另外，卡爾曼濾波部54、老化校正部56、溫度補償部58、電容特性校正部89對應(yīng)于圖4的校正處理部59。

攝氏轉(zhuǎn)換部81將溫度檢測數(shù)據(jù)dtd轉(zhuǎn)換為表示攝氏溫度的(廣義而言對應(yīng)于攝氏溫度的)溫度檢測數(shù)據(jù)dtd’。例如將相對于攝氏溫度為非線性的特性的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd轉(zhuǎn)換為相對于攝氏溫度為線性的特性的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd’。

低通濾波部82進行使溫度檢測數(shù)據(jù)dtd’的時間變化平滑化的數(shù)字濾波處理，并輸出數(shù)字濾波處理后的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd”。

溫度補償部58根據(jù)溫度檢測數(shù)據(jù)dtd”，進行溫度補償處理，生成用于使振蕩頻率相對于溫度變動保持為恒定的溫度補償數(shù)據(jù)tcode(溫度補償碼)。具體而言，將下式(10)的多項式(近似函數(shù))的系數(shù)a0～a5的信息存儲到圖8的存儲部34中。x相當(dāng)于溫度檢測數(shù)據(jù)dtd”。溫度補償部58從存儲部34讀出系數(shù)a0～a5的信息，根據(jù)該系數(shù)a0～a5和溫度檢測數(shù)據(jù)dtd”(＝x)，進行下式(10)的運算處理，生成溫度補償數(shù)據(jù)tcode。

tcode＝a5·x⁵+a4·x⁴+a3·x³+a2·x²+a1·x+a0···(10)

加法部84進行對在外部pll模式下從外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部輸入的頻率控制數(shù)據(jù)dfce加上溫度補償數(shù)據(jù)tcode的處理，并輸出其結(jié)果，作為頻率控制數(shù)據(jù)dfce’。另外，可以直接輸出頻率控制數(shù)據(jù)dfce，作為頻率控制數(shù)據(jù)dfce’。

內(nèi)部pll處理部83根據(jù)在內(nèi)部pll模式下從相位比較部40輸入的相位誤差數(shù)據(jù)ped，進行內(nèi)部pll處理，輸出頻率控制數(shù)據(jù)qdf。

加法部85進行對頻率控制數(shù)據(jù)qdf加上溫度補償數(shù)據(jù)tcode的處理，并輸出其結(jié)果，作為頻率控制數(shù)據(jù)qdf’。另外，可以直接輸出頻率控制數(shù)據(jù)qdf，作為頻率控制數(shù)據(jù)qdf’。

卡爾曼濾波部54在檢測到由基準(zhǔn)信號rfck的消失或異常引起的保持模式之前的期間(通常動作期間)內(nèi)，進行如下處理：通過卡爾曼濾波處理估計與頻率控制數(shù)據(jù)(dfce、qdf)的觀測值對應(yīng)的真值。該真值是通過卡爾曼濾波處理估計出的真值，不限于真正的真值。另外，基于保持模式檢測的控制處理由圖8的保持模式處理部52執(zhí)行。卡爾曼濾波處理的詳細情況在后面進行敘述。

在檢測到保持模式的情況下，老化校正部56保存與保持模式的檢出時刻對應(yīng)的時刻下的真值。保存該真值的時刻可以是保持模式的檢出時刻本身，也可以是該時刻之前的時刻等。而且，老化校正部56通過進行基于所保存的真值的運算處理，生成老化校正后的頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)。老化校正處理的詳細情況在后面進行敘述。

加法部86進行對頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)加上溫度補償數(shù)據(jù)tcode的處理，并輸出其結(jié)果作為頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)’。另外，可以直接輸出頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)，作為頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)’。

選擇器87在非保持模式(通常動作)時的外部pll模式下選擇頻率控制數(shù)據(jù)dfce’，在非保持模式時的內(nèi)部pll模式下選擇頻率控制數(shù)據(jù)qdf’，在保持模式時選擇頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)’。選擇器87輸出所選擇的頻率控制數(shù)據(jù)，作為頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’。

電容特性校正部89對頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’進行校正處理，使得頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’和振蕩頻率唯一對應(yīng)(能夠針對同一頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’獲得相同的振蕩頻率)，并輸出其結(jié)果，作為頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。具體而言，由于例如個體偏差或溫度變化，振蕩電路150的可變電容式電容器(例如圖18的cx1)的相對于控制電壓的電容發(fā)生變動。電容特性校正部89進行校正，以消除(減少)這樣的電容特性的變動。例如，電容特性校正部89進行消除(減少)電容特性的個體偏差的第1校正處理、根據(jù)溫度補償數(shù)據(jù)tcode來消除(減少)電容特性的溫度變化的第2校正處理、和消除(減少)電容特性的非線性度的(使相對于頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的電容特性呈線性)第3校正處理。第1～第3校正處理通過與各校正處理對應(yīng)的校正式的運算來實現(xiàn)。在校正式中使用的參數(shù)(系數(shù)等)例如被存儲到圖8的存儲部34中。而且，參數(shù)從存儲部34被讀出到寄存器部32中，并從寄存器部32輸入到處理部50。另外，也可以是，第1～第3校正處理的各校正處理能夠選擇啟用和禁用。

7.處理流程

圖10是處理部50進行的處理流程圖。

在開始處理后，處理部50判定溫度檢測結(jié)束標(biāo)志是否成為了有效(s1)。溫度檢測結(jié)束標(biāo)志是在由a/d轉(zhuǎn)換部20輸出(更新)了溫度檢測數(shù)據(jù)dtd的情況下成為有效的標(biāo)志。

在溫度檢測結(jié)束標(biāo)志為有效的情況下，處理部50進行溫度檢測用低通濾波處理(s2)。即，攝氏轉(zhuǎn)換部81對溫度檢測數(shù)據(jù)dtd進行攝氏轉(zhuǎn)換，并由低通濾波部82對該溫度檢測數(shù)據(jù)dtd’進行低通濾波處理。接著，溫度補償部58根據(jù)低通濾波處理后的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd”，進行溫度補償處理，生成溫度補償數(shù)據(jù)tcode(s3)。接著，卡爾曼濾波部54根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfce或qdf，進行卡爾曼濾波處理。此外，在保持模式時，老化校正部56進行老化校正處理(s4)。接著，進入到步驟s9。

在步驟s1中溫度檢測結(jié)束標(biāo)志為無效的情況下，判定頻率控制數(shù)據(jù)寫入標(biāo)志是否有效(s5)。頻率控制數(shù)據(jù)寫入標(biāo)志是在從外部頻率控制數(shù)據(jù)生成部經(jīng)由數(shù)字接口部30輸入了頻率控制數(shù)據(jù)dfce(例如寫入到寄存器部32)的情況下成為有效的標(biāo)志。

在頻率控制數(shù)據(jù)寫入標(biāo)志為有效的情況下，處理部50進行外部pll模式下的處理(s6)。具體而言，加法部84、選擇器87執(zhí)行該處理。接著，進入到步驟s9。

在頻率控制數(shù)據(jù)寫入標(biāo)志為無效的情況下，判定相位比較結(jié)束標(biāo)志是否為有效(s7)。相位比較結(jié)束標(biāo)志是在相位比較部40輸出(更新)了相位誤差數(shù)據(jù)ped的情況下成為有效的標(biāo)志。具體而言，每隔基準(zhǔn)信號rfck的n個周期，相位比較結(jié)束標(biāo)志成為有效。或者，可以按照基準(zhǔn)信號rfck的每1個周期，由相位比較部40輸出相位誤差數(shù)據(jù)ped，并且相位比較結(jié)束標(biāo)志成為有效。在該情況下，例如輸出n次相同的相位誤差數(shù)據(jù)ped，相位誤差數(shù)據(jù)ped的值每隔基準(zhǔn)信號rfck的n個周期發(fā)生變化。

在相位比較結(jié)束標(biāo)志為有效的情況下，處理部50進行內(nèi)部pll模式下的處理(s8)。具體而言，內(nèi)部pll處理部83、加法部85、選擇器87執(zhí)行該處理。接著，進入到步驟s9。

在相位比較結(jié)束標(biāo)志為無效的情況下，返回到步驟s1，反復(fù)循環(huán)，直到溫度檢測結(jié)束標(biāo)志、頻率控制數(shù)據(jù)寫入標(biāo)志、相位比較結(jié)束標(biāo)志中的任意一個成為有效為止，進行標(biāo)志等待。

在步驟s9中，電容特性校正部89對作為步驟s4、s6、s8中的任意一個步驟的處理結(jié)果的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’進行電容特性校正處理，將頻率控制數(shù)據(jù)dfcq輸出到振蕩信號生成電路140(或抖動處理部160)(s9)。接著，處理部50進行標(biāo)志復(fù)位(s10)。具體而言，將溫度檢測結(jié)束標(biāo)志、頻率控制數(shù)據(jù)寫入標(biāo)志、相位比較結(jié)束標(biāo)志中的有效的標(biāo)志復(fù)位到無效。接著，返回到步驟s1，進行標(biāo)志等待。

圖11是溫度檢測用低通濾波處理(s2)的詳細流程圖。

處理部50判定是否將低通濾波處理設(shè)定為了啟用(s21)。在將低通濾波處理設(shè)定為了禁用的情況下，不進行低通濾波處理而結(jié)束處理。另外，攝氏轉(zhuǎn)換處理例如在步驟s21之前進行。

在將低通濾波處理設(shè)定為了啟用的情況下，低通濾波部82對溫度檢測數(shù)據(jù)dtd’進行低通濾波處理(s22)。接著，判定是否將低通濾波處理的截止頻率fc設(shè)定為了fs/4(s23)。fs是低通濾波處理的工作頻率。即，fs是溫度檢測數(shù)據(jù)dtd的采樣頻率(a/d轉(zhuǎn)換部20輸出溫度檢測數(shù)據(jù)dtd的頻率)。

在將截止頻率fc設(shè)定為了fs/4的情況下，處理部50判定是否進行了4次低通濾波處理(是否進行了針對4次輸入的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd的低通濾波處理)(s24)。在進行了4次的情況下，結(jié)束處理。在未進行4次的情況下，將溫度計測結(jié)束標(biāo)志復(fù)位到無效(s28)，返回到步驟s1。

在未將截止頻率fc設(shè)定為fs/4的情況下，判定是否將低通濾波處理的截止頻率fc設(shè)定為了fs/16(s25)。

在將截止頻率fc設(shè)定為了fs/16的情況下，處理部50判定是否進行了16次低通濾波處理(是否進行了針對16次輸入的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd的低通濾波處理)(s26)。在進行了16次的情況下，結(jié)束處理。在未進行16次的情況下，將溫度計測結(jié)束標(biāo)志復(fù)位到無效(s28)，返回到步驟s1。

在未將截止頻率fc設(shè)定為fs/16的情況下，將截止頻率fc設(shè)定為了fs/64，所以處理部50判定是否進行了64次低通濾波處理(是否進行了針對64次輸入的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd的低通濾波處理)(s27)。在進行了64次的情況下，結(jié)束處理。在未進行64次的情況下，將溫度計測結(jié)束標(biāo)志復(fù)位到無效(s28)，返回到步驟s1。

圖12是卡爾曼濾波處理和老化校正處理(s4)的詳細流程圖。

處理部50判定是否設(shè)定為了內(nèi)部pll模式(s41)。在設(shè)定為了內(nèi)部pll模式的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)qdf存儲到卡爾曼濾波處理的輸入寄存器(ac輸入)中(s42)。在設(shè)定為了外部pll模式(未設(shè)定為內(nèi)部pll模式)的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)dfce存儲到卡爾曼濾波處理的輸入寄存器中(s43)。

接著，處理部50判定保持模式標(biāo)志(圖17的信號holdover)是否有效(s44)。保持模式標(biāo)志是在保持模式處理部52判斷為是保持模式狀態(tài)的情況下成為有效的標(biāo)志。

在保持模式標(biāo)志為無效的情況下，卡爾曼濾波部54對在步驟s42、s43中選擇出的輸入進行卡爾曼濾波處理(s45)。接著，處理部50判定是否設(shè)定為了內(nèi)部pll模式(s46)。在設(shè)定為了內(nèi)部pll模式的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)qdf存儲到變量treg的寄存器中(s47)。在設(shè)定為了外部pll模式的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)dfce存儲到變量treg的寄存器中(s48)。

接著，處理部50判定是否將溫度補償處理設(shè)定為了啟用(s49)。在將溫度補償處理設(shè)定為了啟用的情況下，將變量treg與溫度補償數(shù)據(jù)tcode的相加值存儲到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s50)。在將溫度補償處理設(shè)定為了禁用的情況下，將變量treg存儲到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s51)。另外，步驟s49～s51的處理對應(yīng)于加法部84、85、選擇器87進行的處理。

在步驟s44中保持模式標(biāo)志為有效的情況下，老化校正部56進行老化校正處理(s52)。接著，處理部50判定溫度檢測結(jié)束標(biāo)志是否為有效(s53)。在溫度檢測結(jié)束標(biāo)志為有效的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)與溫度補償數(shù)據(jù)tcode的相加值存儲到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s54)。在溫度檢測結(jié)束標(biāo)志為無效的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)ac(k)存儲到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s55)。另外，步驟s53～s55的處理對應(yīng)于加法部86、選擇器87進行的處理。

圖13是外部pll模式下的處理(s6)的詳細流程圖。

處理部50判定是否將溫度補償處理設(shè)定為了啟用(s61)。在將溫度補償處理設(shè)定為了啟用的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)dfce與溫度補償數(shù)據(jù)tcode的相加值存儲到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s62)。在將溫度補償處理設(shè)定為了禁用的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)dfce存儲到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s63)。另外，步驟s61～s63的處理對應(yīng)于加法部84、選擇器87進行的處理。

圖14是內(nèi)部pll模式下的處理(s8)的詳細流程圖。

內(nèi)部pll處理部83對相位誤差數(shù)據(jù)ped進行內(nèi)部pll處理，生成頻率控制數(shù)據(jù)qdf(s81)。接著，處理部50判定是否將溫度補償處理設(shè)定為了啟用(s82)。在將溫度補償處理設(shè)定為了啟用的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)qdf與溫度補償數(shù)據(jù)tcode的相加值存儲到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s83)。在將溫度補償處理設(shè)定為了禁用的情況下，將頻率控制數(shù)據(jù)qdf存儲到頻率控制數(shù)據(jù)dfcq’的寄存器中(s84)。另外，步驟s82～s84的處理對應(yīng)于加法部85、選擇器87進行的處理。

8.處理部的第3詳細結(jié)構(gòu)

圖15是處理部50的第3詳細結(jié)構(gòu)例。圖15是由dsp構(gòu)成處理部50的情況下的結(jié)構(gòu)例。即，該dsp執(zhí)行程序所記述的命令，由此實現(xiàn)利用圖9的功能框圖進行了說明的處理、或利用圖10～圖14的流程圖進行了說明的處理。

處理部50包含程序計數(shù)器91、程序rom92、指令解碼器93、系數(shù)rom94、寄存器電路95、選擇器96、乘法器97、選擇器98、加法器99、輸出寄存器88。

程序rom92是存儲程序的rom(readonlymemory：只讀存儲器)。另外，可以將程序數(shù)據(jù)作為邏輯電路(組合電路等)而構(gòu)成。例如，程序由行號、與該行號對應(yīng)的命令(指令)、和根據(jù)該命令而被操作的操作數(shù)構(gòu)成。

程序計數(shù)器91是輸出程序的行號的計數(shù)器。程序rom92輸出通過程序計數(shù)器91的計數(shù)值指定的行號的命令和操作數(shù)。

指令解碼器93解釋命令和操作數(shù)，輸出使乘法器97或加法器99等執(zhí)行與命令和操作數(shù)對應(yīng)的處理的控制信號。具體而言，指令解碼器93輸出指示乘法器97的輸入數(shù)據(jù)的乘法器輸入地址、表示乘法器97的輸入數(shù)據(jù)的碼的乘法器輸入數(shù)據(jù)碼、指示加法器99的輸入數(shù)據(jù)的加法器輸入地址、表示加法器99的輸入數(shù)據(jù)的碼的加法器輸入數(shù)據(jù)碼、指示存儲加法器99的輸出數(shù)據(jù)的寄存器地址的寫入地址。

系數(shù)rom94包含rom和選擇器。在由處理部50進行的運算中使用的各種系數(shù)的一部分被存儲到rom中。系數(shù)的剩余的一部分被存儲到存儲部34中，從存儲部34讀出并存儲到寄存器部32中。在選擇器中輸入有來自rom和寄存器部32的系數(shù)、向處理部50的輸入數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)例如是來自寄存器部32的頻率控制數(shù)據(jù)dfce、來自相位比較部40的相位誤差數(shù)據(jù)ped、和來自a/d轉(zhuǎn)換部20的溫度檢測數(shù)據(jù)dtd。選擇器選擇與來自指令解碼器93的乘法器輸入地址對應(yīng)的系數(shù)或輸入數(shù)據(jù)，并輸出到選擇器96。此外，選擇器選擇與來自指令解碼器93的加法器輸入地址對應(yīng)的系數(shù)或輸入數(shù)據(jù)，并輸出到選擇器98。

寄存器電路95包含寄存器和選擇器。寄存器是臨時存儲通過運算生成的數(shù)據(jù)(包含中間生成數(shù)據(jù))的寄存器。例如是存儲變量treg、溫度補償數(shù)據(jù)tcode、頻率控制數(shù)據(jù)qdf、dfcq’、ac(k)等的寄存器。選擇器選擇與來自指令解碼器93的乘法器輸入地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并輸出到選擇器96或乘法器97。此外，選擇器選擇與來自指令解碼器93的加法器輸入地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并輸出到選擇器98。

選擇器96選擇來自系數(shù)rom的系數(shù)或輸入數(shù)據(jù)、和來自寄存器電路95的數(shù)據(jù)中的任意一個，并輸出到乘法器97。選擇器98選擇來自系數(shù)rom的系數(shù)或輸入數(shù)據(jù)、和來自寄存器電路95的數(shù)據(jù)中的任意一個，并輸出到加法器99。

乘法器97將選擇器96的輸出與來自寄存器電路95的數(shù)據(jù)相乘，并將其結(jié)果輸出到加法器99。加法器99將選擇器98的輸出與乘法器97的輸出相加，并將其結(jié)果輸出到寄存器電路95。寄存器電路95將乘法器97的輸出存儲到與來自指令解碼器93的寫入地址對應(yīng)的寄存器電路95內(nèi)的寄存器中。

輸出寄存器88存儲處理部50輸出的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)輸出到處理部50的外部。例如，輸出寄存器88存儲有向振蕩信號生成電路140(或抖動處理部160)輸出的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq。

9.使用了卡爾曼濾波處理的老化校正

在本實施方式中，采用了使用卡爾曼濾波處理的老化校正方法。以下說明該方法。

圖16是示出由老化引起的振蕩頻率的變動的測量結(jié)果的例子的圖。橫軸是經(jīng)過時間(老化時間)，縱軸是振蕩頻率的頻率偏差(δf/f0)。如圖16的c1所示，在作為觀測值的測量值中存在由系統(tǒng)噪聲、觀測噪聲引起的大的偏差。在該偏差中還包含由環(huán)境溫度引起的偏差。當(dāng)這樣在測量值中存在大的偏差的狀況下，為了正確地求出真值，在本實施方式中，進行基于卡爾曼濾波處理(例如線性卡爾曼濾波處理)的狀態(tài)估計。

時間序列的狀態(tài)空間模型的離散時間狀態(tài)方程式通過下式(11)、(12)的狀態(tài)方程式、觀測方程式來給出。

x(k+1)＝a·x(k)+v(k)···(11)

y(k)＝x(k)+w(k)···(12)

x(k)是時刻k的狀態(tài)，y(k)是觀測值(頻率控制數(shù)據(jù))。v(k)是系統(tǒng)噪聲，w(k)是觀測噪聲，a是系統(tǒng)矩陣。在x(k)是振蕩頻率(頻率控制數(shù)據(jù))的情況下，a例如相當(dāng)于老化速率(老化系數(shù))。老化速率表示振蕩頻率相對于經(jīng)過期間的變化率。

例如，設(shè)為在圖16的c2所示的時刻下產(chǎn)生了保持模式。在該情況下，根據(jù)基準(zhǔn)信號rfck中斷的c2的時刻下的真實狀態(tài)x(k)、和相當(dāng)于圖16的c3所示的斜率的老化速率(a)執(zhí)行老化校正。具體而言，作為用于減小由c3所示的老化速率導(dǎo)致的頻率變化的補償(校正)，例如以消除(抵消)該頻率變化的校正值，進行使c2的時刻下的振蕩頻率(頻率控制數(shù)據(jù))的真值x(k)依次變化的老化校正。

對本實施方式的卡爾曼濾波處理的詳細情況進行說明。在本實施方式的卡爾曼濾波處理中，進行下式(13)～(18)的處理，估計真值。另外，在本說明書中，將表示是估計值的帽形的符號“^”適當(dāng)?shù)嘏帕谐?個字符來進行記載。

p^-(k)＝p(k-1)+v(k)···(14)

p(k)＝(1-g(k)).p^-(k)···(17)

x^(k)：后驗估計值

x^^-(k)：先驗估計值

p(k)：后驗協(xié)方差

p^-(k)：先驗協(xié)方差

g(k)：卡爾曼增益

在觀測更新(觀測過程)中，通過上式(15)求出卡爾曼增益g(k)。此外，根據(jù)觀測值y(k)，通過上式(16)，更新后驗估計值x^(k)。此外，通過上式(17)，更新誤差的后驗協(xié)方差p(k)。

在時間更新(預(yù)測過程)中，如上式(13)所示，通過時間步k-1的后驗估計值x^(k-1)與校正值d(k-1)的相加處理，預(yù)測下一時間步k的先驗估計值x^^-(k)。此外，如上式(14)所示，根據(jù)時間步k-1的后驗協(xié)方差p(k-1)、系統(tǒng)噪聲v(k)，預(yù)測下一時間步k的先驗協(xié)方差p^-(k)。此外，如上式(18)所示，通過時間步k-1的校正值d(k-1)與乘以常數(shù)e的觀測殘差y(k)-x^^-(k)的相加處理，求出下一時間步k的校正值d(k)。在本實施方式中，如上式(13)那樣，替代將系統(tǒng)矩陣a與后驗推定值x^{^}(k-1)相乘，而進行后驗推定值x^{^}(k-1)與校正值d(k-1)的相加處理。即，校正值d(k)對應(yīng)于老化速率的預(yù)測值。

圖17是老化校正部56的詳細結(jié)構(gòu)例。

信號holdover是在檢測到保持模式的保持模式期間內(nèi)邏輯電平成為“1”(有效，以下簡單記作“1”)的信號。具體而言，設(shè)外部pll模式下的鎖定檢測信號即信號plock或內(nèi)部pll模式下的鎖定檢測信號即信號dtl為信號plllock。在信號plllock為邏輯電平“0”(無效，以下簡單記作“0”)且信號syncclk為“0”的情況下，信號holdover為“1”，在信號plllock為“1”或信號syncclk為“1”的情況下，信號holdover為“0”。

由于在通常動作期間內(nèi)，信號holdover為“0”，因此，選擇器360、361選擇“0”端子側(cè)。由此，在通常動作期間內(nèi)由卡爾曼濾波部54運算出的后驗估計值x^{^}(k)、校正值d(k)被分別保存到寄存器350、351。

當(dāng)檢測到保持模式，從而信號holdover為“1”時，選擇器360、361選擇“1”端子側(cè)。由此，選擇器361在保持模式期間中，持續(xù)輸出在保持模式的檢出時刻保存于寄存器351的校正值d(k)。

而且，加法部340進行如下處理：按照各時間步，對在保持模式的檢出時刻保存于寄存器350的后驗估計值x^{^}(k)依次加上保存于寄存器351并從選擇器361輸出的校正值d(k)(校正值)。由此，實現(xiàn)了如下式(19)所示的老化校正。

ac(k+1)＝ac(k)+d(k)···(19)

10.振蕩電路

圖18是振蕩電路150的結(jié)構(gòu)例。該振蕩電路150具有電流源ibx、雙極晶體管trx、電阻rx、可變電容式電容器cx1、電容器cx2、cx3。

電流源ibx向雙極晶體管trx的集電極提供偏置電流。電阻rx設(shè)置于雙極晶體管trx的集電極與基極之間。

電容可變的可變電容式電容器cx1的一端與振子xtal的一端連接。具體而言，可變電容式電容器cx1的一端經(jīng)由電路裝置500的第1振子用端子(振子用焊盤)而連接于振子xtal的一端。電容器cx2的一端與振子xtal的另一端連接。具體而言，電容器cx2的一端經(jīng)由電路裝置500的第2振子用端子(振子用焊盤)而連接于振子xtal的另一端。電容器cx3的一端與振子xtal的一端連接，另一端與雙極晶體管trx的集電極連接。

雙極晶體管trx內(nèi)流過通過振子xtal的振蕩而產(chǎn)生的基極-發(fā)射極間電流。并且，當(dāng)基極-發(fā)射極間電流增大時，雙極晶體管trx的集電極-發(fā)射極間電流增大，從電流源ibx向電阻rx分支的偏置電流減小，因此，集電極電壓vcx降低。另一方面，當(dāng)雙極晶體管trx的基極-發(fā)射極間電流減小時，集電極-發(fā)射極間電流減小，從電流源ibx向電阻rx分支的偏置電流增大，因此，集電極電壓vcx上升。該集電極電壓vcx經(jīng)由電容器cx3而反饋給振子xtal。

振子xtal的振蕩頻率具有溫度特性，該溫度特性通過d/a轉(zhuǎn)換部80的輸出電壓vq(頻率控制電壓)進行補償。即，輸出電壓vq被輸入到可變電容式電容器cx1，并且利用輸出電壓vq對可變電容式電容器cx1的電容值進行控制。在可變電容式電容器cx1的電容值發(fā)生變化時，振蕩環(huán)路的諧振頻率會發(fā)生變化，因此振子xtal的溫度特性造成的振蕩頻率的變動得到補償?？勺冸娙菔诫娙萜鱟x1可由例如可變電容二極管(varactor：變?nèi)荻O管)等實現(xiàn)。

11.變形例

接著，說明本實施方式的各種變形例。圖19是本實施方式的變形例的電路裝置的結(jié)構(gòu)例。

在圖19中，與圖8不同，在振蕩信號生成電路140中未設(shè)置d/a轉(zhuǎn)換部80。并且，由振蕩信號生成電路140生成的振蕩信號osck的振蕩頻率根據(jù)來自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq而被直接控制。即，不經(jīng)由d/a轉(zhuǎn)換部地控制振蕩信號osck的振蕩頻率。

例如在圖19中，振蕩信號生成電路140具有可變電容電路142和振蕩電路150。并且，取代圖18的可變電容式電容器cx1而設(shè)置該可變電容電路142，可變電容電路142的一端與振子xtal的一端連接。

該可變電容電路142的電容值根據(jù)來自處理部50的頻率控制數(shù)據(jù)dfcq而被控制。例如，可變電容電路142具有多個電容器(電容器陣列)、根據(jù)頻率控制數(shù)據(jù)dfcq控制各開關(guān)元件的接通及斷開的多個開關(guān)元件(開關(guān)陣列)。這多個開關(guān)元件的各開關(guān)元件與多個電容器的各電容器電連接。并且，通過接通或斷開這多個開關(guān)元件，多個電容器中的、一端與振子xtal的一端連接的電容器的個數(shù)發(fā)生變化。由此，可變電容電路142的電容值被控制，振子xtal的一端的電容值發(fā)生變化。因此，可利用頻率控制數(shù)據(jù)dfcq直接控制可變電容電路142的電容值，從而控制振蕩信號osck的振蕩頻率。

此外，在使用本實施方式的電路裝置構(gòu)成pll電路的情況下，也能夠成為直接數(shù)字合成器方式的pll電路。圖20是直接數(shù)字合成器方式的情況下的電路結(jié)構(gòu)例。

相位比較部380進行基準(zhǔn)信號rfck與振蕩信號osck(基于振蕩信號的輸入信號)的比較運算。數(shù)字濾波部382進行相位誤差的平滑化處理。相位比較部380的結(jié)構(gòu)、動作與圖1的相位比較部40相同，可以包含計數(shù)器42等。數(shù)字濾波部382相當(dāng)于圖4的相位誤差轉(zhuǎn)換部51、環(huán)路濾波器55、頻率控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部57等。數(shù)值控制型振蕩器384是使用來自具有振子xtal的基準(zhǔn)振蕩器386的基準(zhǔn)振蕩信號，對任意的頻率和波形進行數(shù)字合成的電路。即，不是像vco那樣根據(jù)來自d/a轉(zhuǎn)換器的控制電壓來控制振蕩頻率，而是使用數(shù)字的頻率控制數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)振蕩器386(振子xtal)，通過數(shù)字運算處理生成任意的振蕩頻率的振蕩信號osck。

12.振蕩器、電子設(shè)備、移動體

圖21是包含本實施方式的電路裝置500的振蕩器400的結(jié)構(gòu)例。如圖21所示，振蕩器400包含振子420和電路裝置500。振子420和電路裝置500被安裝在振蕩器400的封裝410內(nèi)。并且，振子420的端子和電路裝置500(ic(集成電路裝置))的端子(焊盤)利用封裝410的內(nèi)部布線而電連接。

圖22是包含本實施方式的電路裝置500的電子設(shè)備700的結(jié)構(gòu)例。該電子設(shè)備700包含本實施方式的電路裝置500、石英振子等振子420、天線ant、通信部510、處理部520。還可以包含操作部530、顯示部540、存儲部550。由振子420和電路裝置500構(gòu)成振蕩器400。另外，電子設(shè)備不限于圖22的結(jié)構(gòu)，可以實施省略其中一部分的結(jié)構(gòu)要素、或追加其他結(jié)構(gòu)要素等各種變形。

作為圖22的電子設(shè)備700，例如能夠假設(shè)基站或者路由器等網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)備、高精度的測量設(shè)備、gps內(nèi)置時鐘、活體信息測量設(shè)備(脈搏計、步數(shù)計等)或者頭部佩戴式顯示裝置等可佩戴設(shè)備、智能手機、移動電話、便攜式游戲裝置、筆記本pc或者平板pc等便攜信息終端(移動終端)、發(fā)布內(nèi)容的內(nèi)容提供終端、數(shù)字照相機或者攝像機等影像設(shè)備等各種設(shè)備。

通信部510(無線電路)進行經(jīng)由天線ant而從外部接收數(shù)據(jù)、或向外部發(fā)送數(shù)據(jù)的處理。處理部520進行電子設(shè)備700的控制處理、以及對經(jīng)由通信部510而收發(fā)的數(shù)據(jù)的各種數(shù)字處理等。該處理部520的功能例如可通過微型計算機等處理器而實現(xiàn)。

操作部530用于供用戶進行輸入操作，可通過操作按鈕、觸摸面板顯示器等來實現(xiàn)。顯示部540用于顯示各種信息，可通過液晶、有機el等顯示器來實現(xiàn)。另外，在使用觸摸面板顯示器來作為操作部530的情況下，該觸摸面板顯示器兼具操作部530以及顯示部540的功能。存儲部550用于存儲數(shù)據(jù)，其功能可通過ram、rom等半導(dǎo)體存儲器或hdd(硬盤驅(qū)動器)等實現(xiàn)。

圖23是包含本實施方式的電路裝置500的移動體的例子。本實施方式的電路裝置500(包含電路裝置500的振蕩器400)例如可以組裝到車輛、飛機、摩托車、自行車或者船舶等各種移動體中。移動體例如是具有發(fā)動機或馬達等驅(qū)動機構(gòu)、方向盤或舵等轉(zhuǎn)向機構(gòu)以及各種電子設(shè)備(車載設(shè)備)，且在陸地上、空中或海上移動的設(shè)備或裝置。圖23概要性示出作為移動體的具體例的汽車206。汽車206中組裝了具有本實施方式的電路裝置和振子的振蕩器(未圖示)?？刂蒲b置208根據(jù)由該振蕩器生成的時鐘信號而進行動作?？刂蒲b置208按照例如車體207的姿態(tài)對懸架的軟硬度進行控制，或者對各個車輪209的制動進行控制。例如可以利用控制裝置208實現(xiàn)汽車206的自動運轉(zhuǎn)。另外，組裝有本實施方式的電路裝置或振蕩器的設(shè)備不限于這種控制裝置208，也可以組裝在汽車206等移動體所設(shè)置的各種設(shè)備(車載設(shè)備)中。

圖24是作為電子設(shè)備之一的基站800(基站裝置)的結(jié)構(gòu)例。物理層電路600進行經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)的通信處理中的物理層的處理。網(wǎng)絡(luò)處理器602進行比物理層靠上位層的處理(鏈路層等)。開關(guān)部604進行通信處理的各種切換處理。dsp606進行通信處理所需的各種數(shù)字信號處理。rf電路608包含：由低噪聲放大器(lna)構(gòu)成的接收電路；由功率放大器構(gòu)成的發(fā)送電路；d/a轉(zhuǎn)換器以及a/d轉(zhuǎn)換器等。

選擇器612將來自gps610的基準(zhǔn)信號rfck1、來自物理層電路600的基準(zhǔn)信號rfck2(來自網(wǎng)絡(luò)的時鐘信號)中的任意一個作為基準(zhǔn)信號rfck而輸出到本實施方式的電路裝置500。電路裝置500進行使振蕩信號(基于振蕩信號的輸入信號)與基準(zhǔn)信號rfck同步的處理。而且生成頻率不同的各種時鐘信號ck1、ck2、ck3、ck4、ck5，并供給到物理層電路600、網(wǎng)絡(luò)處理器602、開關(guān)部604、dsp606、rf電路608。

根據(jù)本實施方式的電路裝置500，在圖24所示的基站中，能夠使振蕩信號與基準(zhǔn)信號rfck同步，將根據(jù)該振蕩信號而生成的頻率穩(wěn)定度高的時鐘信號ck1～ck5供給到基站的各電路。

另外，如上述那樣對本實施方式進行了詳細說明，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)能容易理解未實際脫離本發(fā)明的新事項和效果的多種變形。因此，這樣的變形例全部包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在說明書或者附圖中，至少一次與更加廣義或者同義的不同用語一同描述的用語在說明書或者附圖的任意部分都可以置換為該不同用語。此外，本實施方式和變形例的所有組合也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，相位比較部、處理部、振蕩信號生成電路、電路裝置、振蕩器、電子設(shè)備、移動體的結(jié)構(gòu)或動作等也不限于本實施方式中說明的內(nèi)容，可實施各種變形。