温度补偿型石英振荡器以及电子设备制造技术

提供温度补偿型石英振荡器以及电子设备。该温度补偿型石英振荡器具有：石英振子；第一和第二MOS型可变电容元件，它们分别具有与石英振子的第一或第二电极电连接的一端；温度补偿电路，其将与温度对应地变化的温度补偿电压施加到第一和第二MOS型可变电容元件的另一端，第一MOS型可变电容元件具有：第一背栅，其配置在半导体衬底内；以及N型的第一栅电极，其隔着绝缘膜配置在第一背栅上；第二MOS型可变电容元件具有：第二背栅，其配置在半导体衬底内，具有与第一背栅相同的导电类型；以及P型的第二栅电极，其隔着绝缘膜配置在第二背栅上。

Temperature Compensated Quartz Oscillator and Electronic Equipment

It provides temperature compensated quartz oscillator and electronic equipment. The temperature compensating quartz oscillator has: quartz oscillator; first and second MOS variable capacitor elements, which have one end electrically connected with the first or second electrode of quartz oscillator respectively; temperature compensating circuit, which applies temperature compensating voltage corresponding to temperature to the other end of the first and second MOS variable capacitor elements, and the first MOS variable capacitor element has The first back gate is arranged in the semiconductor substrate; and the N-type first gate electrode is arranged on the first back gate separated by the insulating film; the second MOS variable capacitor element has: the second back gate is arranged in the semiconductor substrate with the same conductive type as the first back gate; and the P-type second gate electrode is arranged on the second back gate separated by the insulating film.

【技术实现步骤摘要】
温度补偿型石英振荡器以及电子设备
本专利技术涉及使用可变电容元件对振荡频率进行温度补偿的温度补偿型石英振荡器。并且，本专利技术还涉及使用了这种温度补偿型石英振荡器的电子设备等。
技术介绍
在温度补偿型石英振荡器(TCXO)中，为了对振荡频率进行温度补偿，例如，使用了MOS型可变电容元件(MOS电容器)，作为使电容值根据所施加的电压发生变化的可变电容元件。在MOS型可变电容元件中，为了扩大电容值的可变范围，考虑减薄栅绝缘膜。但是，当使栅绝缘膜变薄时栅极泄漏会增加，因此减薄栅绝缘膜存在限度。因此，使多个MOS型可变电容元件在相互不同的偏置区域进行动作。例如，第一MOS型可变电容元件和第二MOS型可变电容元件经由石英振子以交流方式并联连接，向第一MOS型可变电容元件的一端施加第一偏置电压，向第二MOS型可变电容元件的一端施加与第一偏置电压不同的第二偏置电压。此外，通过向第一和第二MOS型可变电容元件的另一端施加温度补偿电压，使第一和第二MOS型可变电容元件在相互不同的偏置区域中进行动作，因此能够扩大温度补偿型石英振荡器的振荡频率的可变范围。但是，在该情况下，为了生成相互不同的两种偏置电压，需要使偏置电压移位的偏置电路，因此会使电路规模增大而导致温度补偿型石英振荡器的成本上升。并且，由于偏置电路成为噪声产生源，所以难以提高温度补偿型石英振荡器的振荡特性。作为相关的技术，在日本特开平11-88052号公报中公开了如下的温度补偿型石英振荡器：其在使用电压范围内的频率调整范围较大，能够简化用于温度补偿的控制信号的产生电路，即使在控制信号的窄电压范围内，温度补偿范围也很宽。该温度补偿型石英振荡器具有：石英振荡电路，其具有AT切割石英振子和作为振荡频率调整用的可变电容的MOS型电容器；温度补偿用的第一控制信号产生电路，其与MOS型电容器的一个端子连接；以及温度补偿用的第二控制信号产生电路，其与MOS型电容器的另一个端子连接。在日本特开平11-88052号公报的温度补偿型石英振荡器中，只使用1个MOS型电容器，但需要第一控制信号产生电路和第二控制信号产生电路来用于温度补偿，因此会使电路规模增大而导致温度补偿型石英振荡器的成本上升。并且，由于控制信号产生电路成为噪声产生源，因此难以提高温度补偿型石英振荡器的振荡特性。
技术实现思路
因此，鉴于上述情况，本专利技术的第一目的在于，提供不用为了生成施加到MOS型可变电容元件的电压而使电路规模增大，并且能够扩大振荡频率的可变范围的温度补偿型石英振荡器。并且，本专利技术的第二目的在于，提供使用了这种温度补偿型石英振荡器的电子设备等。为了解决以上课题的至少一部分，本专利技术的第一观点的温度补偿型石英振荡器具有：石英振子，其具有第一电极和第二电极；第一MOS型可变电容元件，其具有与石英振子的第一电极或第二电极电连接的一端；第二MOS型可变电容元件，其具有与石英振子的第一电极或第二电极电连接的一端；以及温度补偿电路，其将与温度对应地变化的温度补偿电压施加到第一MOS型可变电容元件和第二MOS型可变电容元件的另一端，第一MOS型可变电容元件具有：第一背栅，其配置在半导体衬底内；以及N型的第一栅电极，其隔着绝缘膜配置在第一背栅上，第二MOS型可变电容元件具有：第二背栅，其配置在半导体衬底内，具有与第一背栅相同的导电类型；以及P型的第二栅电极，其隔着绝缘膜配置在第二背栅上。根据本专利技术的第一观点，由于具有N型的第一栅电极的第一MOS型可变电容元件和具有P型的第二栅电极的第二MOS型可变电容元件具有相互不同的平带电压，所以通过将第一和第二MOS型可变电容元件以交流方式并联连接，不用为了生成施加到MOS型可变电容元件的电压而使电路规模增大，并且能够扩大振荡频率的可变范围。并且，本专利技术的第二观点的温度补偿型石英振荡器具有：石英振子，其具有第一电极和第二电极；第一MOS型可变电容元件，其具有与石英振子的第一电极或第二电极电连接的一端；第二MOS型可变电容元件，其具有与石英振子的第一电极或第二电极电连接的一端；以及温度补偿电路，其将与温度对应地变化的温度补偿电压施加到第一MOS型可变电容元件和第二MOS型可变电容元件的另一端，第一MOS型可变电容元件具有：第一背栅，其配置在半导体衬底内；以及第一栅电极，其隔着绝缘膜配置在第一背栅上，包含N型部分和P型部分，第二MOS型可变电容元件具有：第二背栅，其配置在半导体衬底内，具有与第一背栅相同的导电类型；以及第二栅电极，其隔着绝缘膜配置在第二背栅上，包含N型部分和P型部分。根据本专利技术的第二观点，由于第一和第二MOS型可变电容元件在第一和第二栅电极的N型部分和P型部分中具有相互不同的平带电压，所以通过将第一和第二MOS型可变电容元件以交流方式并联连接，不用为了生成施加到MOS型可变电容元件的电压而使电路规模增大，并且能够扩大振荡频率的可变范围。本专利技术的第一或第二观点的温度补偿型石英振荡器还可以具有放大电路，该放大电路连接在石英振子的第一电极与第二电极之间并进行反相放大动作。由此，石英振子被插入到放大电路的反馈环中，因此放大电路能够利用石英振子的谐振特性来进行振荡动作。并且，第一MOS型可变电容元件的第一栅电极和第二MOS型可变电容元件的第二栅电极也可以分别与石英振子的第一电极和第二电极电连接，温度补偿电路向第一MOS型可变电容元件的第一背栅和第二MOS型可变电容元件的第二背栅供给温度补偿电压。在该情况下，由于向第一和第二背栅供给相同的温度补偿电压，因此还能够使第一和第二背栅一体化。此外，本专利技术的第3的观点的电子设备具有上述任意的温度补偿型石英振荡器。根据本专利技术的第3观点，能够低成本地提供如下的电子设备：能够使用不用为了生成施加到MOS型可变电容元件的电压而使电路规模增大、并且扩大了振荡频率的可变范围的温度补偿型石英振荡器，在较宽的温度范围内进行准确的动作。附图说明图1是示出本专利技术第一实施方式的温度补偿型石英振荡器的结构例的电路图。图2是示出图1所示的第一MOS型可变电容元件的结构例的剖视图。图3是示出图1所示的第二MOS型可变电容元件的结构例的剖视图。图4是示出以往的温度补偿型石英振荡器的电容变化例的图。图5是示出第一实施方式的温度补偿型石英振荡器的电容变化例的图。图6是示出第二实施方式的MOS型可变电容元件的结构例的剖视图。图7是示出第二实施方式的温度补偿型石英振荡器的电容变化例的图。图8是示出本专利技术一个实施方式的电子设备的结构例的框图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外，对相同的构成要素赋予相同的参照标号，并省略重复的说明。<第一实施方式>图1是示出本专利技术第一实施方式的温度补偿型石英振荡器的结构例的电路图。该温度补偿型石英振荡器(TCXO)被供给高电位侧的电源电位VDD、和比电源电位VDD低的低电位侧的电源电位VSS(在图1所示的例子中为接地电位0V)而进行振荡动作，从而生成振荡信号OSC。如图1所示，温度补偿型石英振荡器包含振荡电路10和温度补偿电路20。振荡电路10包含石英振子11、恒流源12、NPN双极晶体管QB1、电阻R1和R2、第一MOS型可变电容元件CV1、第二MOS型可变电容元件CV2以及电容器C1。这里，温度补偿型石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度补偿型石英振荡器，其中，该温度补偿型石英振荡器具有：石英振子，其具有第一电极和第二电极；第一MOS型可变电容元件，其具有与所述石英振子的所述第一电极或所述第二电极电连接的一端；第二MOS型可变电容元件，其具有与所述石英振子的所述第一电极或所述第二电极电连接的一端；以及温度补偿电路，其将与温度对应地变化的温度补偿电压施加到所述第一MOS型可变电容元件和所述第二MOS型可变电容元件的另一端，所述第一MOS型可变电容元件具有：第一背栅，其配置在半导体衬底内；以及N型的第一栅电极，其隔着绝缘膜配置在所述第一背栅上，所述第二MOS型可变电容元件具有：第二背栅，其配置在所述半导体衬底内，具有与所述第一背栅相同的导电类型；以及P型的第二栅电极，其隔着绝缘膜配置在所述第二背栅上。

【技术特征摘要】
2017.11.22 JP 2017-2243811.一种温度补偿型石英振荡器，其中，该温度补偿型石英振荡器具有：石英振子，其具有第一电极和第二电极；第一MOS型可变电容元件，其具有与所述石英振子的所述第一电极或所述第二电极电连接的一端；第二MOS型可变电容元件，其具有与所述石英振子的所述第一电极或所述第二电极电连接的一端；以及温度补偿电路，其将与温度对应地变化的温度补偿电压施加到所述第一MOS型可变电容元件和所述第二MOS型可变电容元件的另一端，所述第一MOS型可变电容元件具有：第一背栅，其配置在半导体衬底内；以及N型的第一栅电极，其隔着绝缘膜配置在所述第一背栅上，所述第二MOS型可变电容元件具有：第二背栅，其配置在所述半导体衬底内，具有与所述第一背栅相同的导电类型；以及P型的第二栅电极，其隔着绝缘膜配置在所述第二背栅上。2.一种温度补偿型石英振荡器，其中，该温度补偿型石英振荡器具有：石英振子，其具有第一电极和第二电极；第一MOS型可变电容元件，其具有与所述石英振子的所述第一电极或所述第二电极电连接的一端；第二MOS型可变电容元件，其具有与所述石英振子的所述第一电极或所述第二电极电连接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间盛敬，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP