電圧／電流レギュレータ回路
【課題】 ＴＣＯをＩＣ化して小型化した場合に高精度の安定化電圧を供給することができる電圧レギュレータ回路を提供する。
【解決手段】 ＩＣ化した温度補償発振器（ＴＣＯ）における安定化電源供給用の電圧レギュレータ回路であって、基準電圧源を作動増幅で出力する構成でレギュレータ回路を設計し、その増幅比を決定する抵抗回路にメモリよりのＲＯＭデータを参照して抵抗値が決定される抵抗回路網（トリミング回路）を使用し、上記ＲＯＭデータにより安定化電圧を微調整可能な構成となっている。
【解決手段】 ＩＣ化した温度補償発振器（ＴＣＯ）における安定化電源供給用の電圧レギュレータ回路であって、基準電圧源を作動増幅で出力する構成でレギュレータ回路を設計し、その増幅比を決定する抵抗回路にメモリよりのＲＯＭデータを参照して抵抗値が決定される抵抗回路網（トリミング回路）を使用し、上記ＲＯＭデータにより安定化電圧を微調整可能な構成となっている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧／電流レギュレ−タ回路に関し、特に補償回路によって発振器の発振周波数を周囲温度の変化に対して安定化する温度補償発振器（ＴＣＯ）、更には上記ＴＣＯをＩＣ化して小型化した場合であっても高精度に安定化電圧又は電流を供給することができる電圧レギュレータ回路及びそれを用いたＴＣＯに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、発振器の周波数安定度に影響を及ぼす外部要因は種々あるが、そのうちで大きな要因をなすのは温度である。以下、水晶振動子を用いた温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）を例に説明する。即ち、上記温度による影響を排除するためには種々の方法が提案されているが、その一つに補償回路によって水晶発振器の負荷容量を変化させることによって発振周波数を周囲温度の変化に対して所望の偏差に安定化する温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）が知られている。従来の温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）の基本構成は、図５（ａ）に示す様に水晶振動子３と増幅器４に直列にバラクタダイオード（バリキャップ）２を挿入し、補償回路１によって発生する直流電圧を前記バリキャップに印加するものである。なお、上記バラクタダイオード２に接続されたコンデンサ５は、制御感度（ＡＦＣ感度）を調整するための容量（コンデンサ）である。また、上記補償回路１は、図５（ｂ）に示すように複数のサーミスタＲ（Ｔ）と抵抗Ｒを含む抵抗回路網で形成されており、水晶発振器の発振周波数が温度変化に伴って変化する際、各温度においてその変化を打ち消すようなバリキャップの容量となるように直流電圧を発生するように構成されている。なお補償回路１は上記抵抗回路網の各回路素子を製品毎に付け換えることによって水晶の温度特性のばらつきや他の回路素子のばらつきを補正して、希望する温度範囲において規定する周波数偏差以下となるように調整するのが一般的である。なお、ＴＣＸＯとしては、上記図５に示したようにサーミスタと抵抗等の補償回路によって単に直流電圧変化を発生する間接型の他に、サーミスタとコンデンサとの並列回路を直接水晶振動子に直列に接続し、該補償回路に直接高周波電流を流し、温度によるサーミスタの抵抗変化によって、等価直列容量を変化させることにより温度補償を行う直接型がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した如く、サーミスタとコンデンサとの並列回路を水晶振動子に接続する直接型ＴＣＸＯにおいては、サーミスタの温度特性そのものが温度補償特性を左右するが、一方、サーミスタのＢ定数や常温値の抵抗値等の温度特性は入手し得る材料の種類が限られるため、さほど種類が多くなく、水晶のカット角の誤差範囲の全てについて適したサーミスタが得られる訳ではない。また、周波数安定度をより厳しく微小に抑圧するためには並列コンデンサの値や感度調整用にサーミスタに直列又は並列に接続する抵抗の値を厳密に選択する必要があり、工数増加と歩留率の悪化を伴っていた。一方、間接型ＴＣＸＯにおいては、図５（ａ）、（ｂ）に示したように構成するが、上記補償回路１の抵抗回路網がかなりのスペースを必要とする構成となっているので小型化に限界があるものであった。すなわち、従来の間接型ＴＣＸＯにおいても補償回路の抵抗回路網においては、その抵抗素子の各回路定数の調整は、その抵抗素子自身を差し換え、その都度温度試験を繰り返して行っていたので差し換え用の抵抗は、補償回路の差し換え可能なようにＩＣ外部に配置しなければならず、結果として小型化を妨げていた。また、上記抵抗素子の差し換え作業は直接型と同様手間がかかり非効率であった。そこで、上記ＴＣＸＯの補償回路を中心にＩＣ化して画期的な小型化および調整の効率化を達成させる事が提唱されているが、上記ＩＣ化のためには以下の様な問題点があった。すなわち、上記ＴＣＸＯをＩＣ化する場合に限らず、所定範囲の任意の公称値の電源電圧を所定電圧値に安定化して発振回路等のアナログ部に供給する電圧レギュレータ回路が必要となるが、ＩＣ内の電圧レギュレータ回路は製造プロセスのばらつき等により、例えば±０．１Ｖの様な高精度で製作することは困難であった。また、市販の単体ＩＣの様に内部をレーザートリミング等の手法により調整することも不可能であった。そのため、従来では、上記ＴＣＸＯをＩＣ化した場合、高精度の安定化電圧を供給する電圧レギュレータ回路を提供することが困難であった。
【０００４】
【目的】本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、温度補償発振器（ＴＣＯ）をＩＣ化して画期的に小型化できると共に、上記ＴＣＯをＩＣ化して小型化した場合であっても高精度の安定化電圧を供給することができる電圧レギュレータ回路及びそれを用いたＴＣＯを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１の発明は、安定化電源供給用の電圧又は電流レギュレータ回路であって、出力電圧又は電流を制御する増幅器又は制御素子の増幅度を決定する抵抗回路として、複数の抵抗群とスイッチ群からなる抵抗回路網を備え、前記スイッチ群の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組合せを外部から制御することによって所望の電圧又は電流を出力するように構成したことを特徴とする。請求項２の発明は、安定化電流供給用の電圧又は電流レギュレ−タ回路であって、出力電圧又は電流を制御する増幅器を差動増幅器とし、その増幅率を決定する抵抗回路として、複数の抵抗群とスイッチ群からなる抵抗回路網を備え、前記スイッチ群の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組合せを外部から制御することによって所望の電圧又は電流を出力するように構成したことを特徴とする。請求項３の発明は、前記抵抗回路中のスイッチ群が半導体回路であることを特徴とする。請求項４の発明は、前記抵抗回路中のスイッチ群が半導体スイッチ回路であって、そのＯＮ／ＯＦＦ情報がメモリ回路に記憶されていることを特徴とする。請求項５の発明は、少なくとも一部がＩＣ化された温度補償発振器において、その安定化電源供給用の電圧レギュレ−タ回路の電圧／電流を制御する増幅器又は制御素子の増幅度を決定する抵抗回路として複数の抵抗群とスイッチ群とからなる抵抗回路網と、前記スイッチ群のＯＮ／ＯＦＦする情報を記憶したメモリとを備えたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明による分圧回路を適用するＴＣＸＯの一実施形態を有するＩＣ化された温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）の例を示す構成ブロック図である。図１に示す様に、上記ＴＣＸＯは、温度軸に対して特定の関数電圧を発生させるための補償回路部および発振回路部を有するＩＣ化されたＩＣ部６と、上記ＩＣ部６に外付けで接続されたバリキャップ部７と、上記バリキャップ部７に接続された水晶振動子８とを有する構成となっている。なお、補償回路のサーミスタ部９は上記ＩＣ部６に外付けで接続されたもので、温度変化に伴って温度の３次関数の直流電圧を発生するものである。上記ＩＣ部６は、温度補償の調整や測定を行うための種々の信号を入出力するための入出力端子群１０と、上記端子群１０に接続された切替回路１１と、上記切替回路１１に接続されたメモリ（ＥＥ−ＰＲＯＭ）１２と、上記メモリ１２に接続された電圧レギュレータ回路１３と、上記切替回路１１およびメモリ１２およびサーミスタ部９およびバリキャップ部７に接続された可変抵抗回路網１４と、上記切替回路１１およびメモリ１２およびバリキャップ部７に接続された分圧回路１５と、上記バリキャップ部７に接続された発振回路１６と、上記発振回路１６および出力端子１７に接続された出力バッファ１８と、上記切替回路１１およびメモリ１２および電圧レギュレータ回路１３に接続された電源端子１９、２０とを有する構成となっている。
【０００７】次に、図２の動作フローチャートを参照して、上記ＴＣＸＯの製造過程特に調整の概要を説明すると、まず、ステップ１００において、補償する前の温度特性を測定する。この測定の結果、各温度における周波数偏のデータを取得し、上記切替回路１１を介して上記端子群１０より上記メモリ１２へ上記分圧回路１５の分圧や可変抵抗回路網１４の温度特性や電圧レギュレータ回路１３の出力電圧のばらつきの補正を含めた補正データを書き込む（ステップ１０１）。次に、ステップ１０２において、実際に補償動作を機能させて各温度における出力周波数および必要があれば各部の電圧を測定する。その結果、周波数の温度特性が規定値以内であれば調整を終了するが、規格値を満たさない場合は（ステップ１０３にてＮＯ）、その測定結果に基づいて更に部分的に補正データを上記メモリ１２へ書き込む（ステップ１０４）。このような調整を終えたＴＣＸＯでは、実際の動作においては、上記メモリ１２より上記調整済の補正データが読み出され、上記温度特性や出力電圧のばらつきを補正するために上記補正データを必要とする上記ＩＣ部６内の各部（上記切替回路１１、電圧レギュレータ回路１３、可変抵抗回路網１４、分圧回路１５）へ送られる。また、使用時においては、ユーザにより上記分圧回路１５によるＡＦＣ感度の調整が行われることもある。
【０００８】次に、本発明の要部である電圧レギュレータ回路１３について説明する。この例に示す電圧レギュレータ回路１３は、例えば、＋３．０〜＋５．０Ｖの範囲の任意の公称値（安定度±１０％以内）の電源電圧を＋２．５Ｖに安定化して、上記発振回路１６や出力バッファ１８等のアナログ回路に供給するためのもので、この構成の特徴は、図３に示す様に、出力電圧をＦＥＴ２２によって制御すると共に、そのゲ−ト電圧を差動増幅器２３でコントロ−ルするように構成し、上記差動増幅器の増幅率を決定する抵抗回路として上記メモリ１２よりのＲＯＭデータを参照して抵抗値が決定される抵抗回路網（トリミング回路）２４を使用し、上記ＲＯＭデータにより安定化電圧を微調整可能としたことである。図３R>３を参照してより詳しく説明すると、この電圧レギュレータ回路１３は、入力端子ＶIN側に基準電圧（Ｖref ）回路２１が接続され、上記入力端子ＶINと出力端子ＶOUT の間に第１のＦＥＴ２２が接続され、上記第１のＦＥＴ２２のゲート側に差動増幅器２３の出力側が接続されている。そして、上記差動増幅器２３の＋入力端子には、安定化出力電圧を微調整（トリミング）するためのトリミング回路２４が接続され、上記差動増幅器２３の−入力端子には、上記Ｖref 回路２１の出力が供給されている。
【０００９】上記Ｖref 回路２１は、直列に接続された第２および第３のＦＥＴ２５、２６を有しており、上記第２のＦＥＴ２５のソース側が上記入力端子ＶINに接続され、上記第２のＦＥＴ２５のドレイン側が上記第３のＦＥＴ２６のソース側に接続され、上記第２および第３のＦＥＴ２５および２６のゲート側は相互に接続されると共に、上記第２ＦＥＴ２５のドレイン側および上記第３のＦＥＴ２６のソース側および上記差動増幅器２３の−入力端子に接続されている。なお、上記第３のＦＥＴ２６のドレイン側はアースに接続されている。また、上記差動増幅器２３の＋入力端子と上記出力端子ＶOUT との間には第１の抵抗２７が接続されている。そして、上記トリミング回路２４は、その抵抗値が、上記メモリ１２よりの調整データ（ＲＯＭデータ）によって可変できる様になっており、第２の抵抗２８に続いて、上記第２の抵抗２８とアースとの間に並列接続された抵抗２９とスイッチ３０のペアが複数個はしご状に接続されている。そして、上記メモリ１２よりの調整データに従って上記スイッチ３０が開閉制御されることによって上記トリミング回路２４の抵抗値が変わる様になっている。なお、上記スイッチは例えば半導体スイッチであって、図示を省略した信号ラインによって電圧又は電流が供給され、任意あるいは所要のスイッチがＯＮ又はＯＦＦできるようになっている。
【００１０】上記電圧レギュレータ回路の動作について説明すると、上記入力端子ＶINより入力電圧が供給されると、先づ上記Ｖref 回路２１から基準電圧が発生し差動増幅器２３の一入力に供給されＦＥＴ２２が導通し、差動増幅器のＶOUT が出力される。このとき、ＦＥＴのドレイン−ソ−ス間抵抗が小さくＶINはほぼそのままＶOUT となるが、このＶOUT 電圧がＦＥＴ出力側の抵抗２７とトリミング回路の抵抗２８及び２９とによって分圧され、前記差動増幅器２３の＋入力に供給され、結果的に、これら抵抗の分圧比によって決定される分圧電圧と前記Ｖref 回路出力電圧との関係によって決定されるＶOUT 値が得られる。従って、トリミング回路２４のスイッチのいづれがＯＮするかによって分圧値が変り、故にＶOUT が変る。一方、上述したようにＩＣ化されたこれら電圧／電流レギュレ−タあるいはそれ以外の負荷回路は製造誤差が大きく、前記ＶOUT が希望値からずれることが多い。あるいは、ＶOUT が希望値となったとしても、該電源回路から電力を供給すべき負荷回路の特性のバラツキによっては、ＶOUT を若干変更する必要が生ずることがある。そこで、この実施形態では、上記メモリ１２よりの調整データによって上記トリミング回路２４の抵抗値を調整することによって上記作動増幅の増幅比を調整し、上記安定値電圧の調整を行っている。従って、高精度の所定安定化電圧が得られる。
【００１１】即ち、製造したＩＣ回路を動作させて図示を省略した信号？を介して前記レギュレ−タ出力電圧ＶOUT を測定し、規定値と異なる場合はトリミング回路２４のスイッチ３０のＯＮするスイッチを変更することにより、希望の出力電圧を得る。そして、そのときのスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報をＲＯＭに記憶する。以降は、電源投入すれば、ＲＯＭに記憶されたスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいてトリミング回路２４のスイッチが制御され所望の電圧が得られる。なお、レギュレ−タ回路は、電圧のみならず一定電流を発生する電流レギュレ−タも知られており、本発明を同様にして電流レギュレ−タに適用可能であることは云うまでもない。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に、ＩＣ化したＴＣＸＯにおける安定化電源供給用の電圧レギュレータ回路において、出力電圧／電流を差動増幅器で制御よう構成したレギュレータ回路において、その増幅率を決定する抵抗回路としてメモリに記憶したデータを参照して抵抗値が決定される抵抗回路網（トリミング回路）を使用しているので、一般的にＩＣ化した際に生ずる製造誤差による出力電圧のばらつきを容易に修正するよう上記ＲＯＭデータにより安定化電圧を微調整可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電圧レギュレータ回路の一実施形態を有するＩＣ化された温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）の構成ブロック図である。
【図２】図１に示したＴＣＸＯの調整方法のフローチャートである。
【図３】図１に示した電圧レギュレータ回路の内部構成図である。
【図４】（ａ）は従来の温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）の基本構成図であり、（ｂ）は（ａ）に示した補償回路の構成図である。
【符号の説明】
１…補償回路、２…バラクタダイオード（バリキャップ）、３、８…水晶振動子、４、１６…発振回路（ＯＳＣ）、 ５…コンデンサ、６…ＩＣ部、 ７…バリキャップ部、９…サーミスタ部、 １０…入出力端子群、１１…切替回路、 １２…メモリ（ＥＥ−ＰＲＯＭ）、１３…電圧レギュレータ回路、 １４…可変抵抗回路網、１５…分圧回路、 １７…出力端子、１８…出力バッファ、 １９、２０…電源端子、２１…基準電圧回路、 ２２…第１のＦＥＴ、２３…作動増幅器、 ２４…トリミング回路、２５、２６…第２および第３のＦＥＴ、 ２７…第１の抵抗、２８…第２の抵抗、 ２９…抵抗、３０…スイッチ、 １００〜１０４…各ステップ、
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧／電流レギュレ−タ回路に関し、特に補償回路によって発振器の発振周波数を周囲温度の変化に対して安定化する温度補償発振器（ＴＣＯ）、更には上記ＴＣＯをＩＣ化して小型化した場合であっても高精度に安定化電圧又は電流を供給することができる電圧レギュレータ回路及びそれを用いたＴＣＯに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、発振器の周波数安定度に影響を及ぼす外部要因は種々あるが、そのうちで大きな要因をなすのは温度である。以下、水晶振動子を用いた温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）を例に説明する。即ち、上記温度による影響を排除するためには種々の方法が提案されているが、その一つに補償回路によって水晶発振器の負荷容量を変化させることによって発振周波数を周囲温度の変化に対して所望の偏差に安定化する温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）が知られている。従来の温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）の基本構成は、図５（ａ）に示す様に水晶振動子３と増幅器４に直列にバラクタダイオード（バリキャップ）２を挿入し、補償回路１によって発生する直流電圧を前記バリキャップに印加するものである。なお、上記バラクタダイオード２に接続されたコンデンサ５は、制御感度（ＡＦＣ感度）を調整するための容量（コンデンサ）である。また、上記補償回路１は、図５（ｂ）に示すように複数のサーミスタＲ（Ｔ）と抵抗Ｒを含む抵抗回路網で形成されており、水晶発振器の発振周波数が温度変化に伴って変化する際、各温度においてその変化を打ち消すようなバリキャップの容量となるように直流電圧を発生するように構成されている。なお補償回路１は上記抵抗回路網の各回路素子を製品毎に付け換えることによって水晶の温度特性のばらつきや他の回路素子のばらつきを補正して、希望する温度範囲において規定する周波数偏差以下となるように調整するのが一般的である。なお、ＴＣＸＯとしては、上記図５に示したようにサーミスタと抵抗等の補償回路によって単に直流電圧変化を発生する間接型の他に、サーミスタとコンデンサとの並列回路を直接水晶振動子に直列に接続し、該補償回路に直接高周波電流を流し、温度によるサーミスタの抵抗変化によって、等価直列容量を変化させることにより温度補償を行う直接型がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した如く、サーミスタとコンデンサとの並列回路を水晶振動子に接続する直接型ＴＣＸＯにおいては、サーミスタの温度特性そのものが温度補償特性を左右するが、一方、サーミスタのＢ定数や常温値の抵抗値等の温度特性は入手し得る材料の種類が限られるため、さほど種類が多くなく、水晶のカット角の誤差範囲の全てについて適したサーミスタが得られる訳ではない。また、周波数安定度をより厳しく微小に抑圧するためには並列コンデンサの値や感度調整用にサーミスタに直列又は並列に接続する抵抗の値を厳密に選択する必要があり、工数増加と歩留率の悪化を伴っていた。一方、間接型ＴＣＸＯにおいては、図５（ａ）、（ｂ）に示したように構成するが、上記補償回路１の抵抗回路網がかなりのスペースを必要とする構成となっているので小型化に限界があるものであった。すなわち、従来の間接型ＴＣＸＯにおいても補償回路の抵抗回路網においては、その抵抗素子の各回路定数の調整は、その抵抗素子自身を差し換え、その都度温度試験を繰り返して行っていたので差し換え用の抵抗は、補償回路の差し換え可能なようにＩＣ外部に配置しなければならず、結果として小型化を妨げていた。また、上記抵抗素子の差し換え作業は直接型と同様手間がかかり非効率であった。そこで、上記ＴＣＸＯの補償回路を中心にＩＣ化して画期的な小型化および調整の効率化を達成させる事が提唱されているが、上記ＩＣ化のためには以下の様な問題点があった。すなわち、上記ＴＣＸＯをＩＣ化する場合に限らず、所定範囲の任意の公称値の電源電圧を所定電圧値に安定化して発振回路等のアナログ部に供給する電圧レギュレータ回路が必要となるが、ＩＣ内の電圧レギュレータ回路は製造プロセスのばらつき等により、例えば±０．１Ｖの様な高精度で製作することは困難であった。また、市販の単体ＩＣの様に内部をレーザートリミング等の手法により調整することも不可能であった。そのため、従来では、上記ＴＣＸＯをＩＣ化した場合、高精度の安定化電圧を供給する電圧レギュレータ回路を提供することが困難であった。
【０００４】
【目的】本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、温度補償発振器（ＴＣＯ）をＩＣ化して画期的に小型化できると共に、上記ＴＣＯをＩＣ化して小型化した場合であっても高精度の安定化電圧を供給することができる電圧レギュレータ回路及びそれを用いたＴＣＯを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１の発明は、安定化電源供給用の電圧又は電流レギュレータ回路であって、出力電圧又は電流を制御する増幅器又は制御素子の増幅度を決定する抵抗回路として、複数の抵抗群とスイッチ群からなる抵抗回路網を備え、前記スイッチ群の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組合せを外部から制御することによって所望の電圧又は電流を出力するように構成したことを特徴とする。請求項２の発明は、安定化電流供給用の電圧又は電流レギュレ−タ回路であって、出力電圧又は電流を制御する増幅器を差動増幅器とし、その増幅率を決定する抵抗回路として、複数の抵抗群とスイッチ群からなる抵抗回路網を備え、前記スイッチ群の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組合せを外部から制御することによって所望の電圧又は電流を出力するように構成したことを特徴とする。請求項３の発明は、前記抵抗回路中のスイッチ群が半導体回路であることを特徴とする。請求項４の発明は、前記抵抗回路中のスイッチ群が半導体スイッチ回路であって、そのＯＮ／ＯＦＦ情報がメモリ回路に記憶されていることを特徴とする。請求項５の発明は、少なくとも一部がＩＣ化された温度補償発振器において、その安定化電源供給用の電圧レギュレ−タ回路の電圧／電流を制御する増幅器又は制御素子の増幅度を決定する抵抗回路として複数の抵抗群とスイッチ群とからなる抵抗回路網と、前記スイッチ群のＯＮ／ＯＦＦする情報を記憶したメモリとを備えたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明による分圧回路を適用するＴＣＸＯの一実施形態を有するＩＣ化された温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）の例を示す構成ブロック図である。図１に示す様に、上記ＴＣＸＯは、温度軸に対して特定の関数電圧を発生させるための補償回路部および発振回路部を有するＩＣ化されたＩＣ部６と、上記ＩＣ部６に外付けで接続されたバリキャップ部７と、上記バリキャップ部７に接続された水晶振動子８とを有する構成となっている。なお、補償回路のサーミスタ部９は上記ＩＣ部６に外付けで接続されたもので、温度変化に伴って温度の３次関数の直流電圧を発生するものである。上記ＩＣ部６は、温度補償の調整や測定を行うための種々の信号を入出力するための入出力端子群１０と、上記端子群１０に接続された切替回路１１と、上記切替回路１１に接続されたメモリ（ＥＥ−ＰＲＯＭ）１２と、上記メモリ１２に接続された電圧レギュレータ回路１３と、上記切替回路１１およびメモリ１２およびサーミスタ部９およびバリキャップ部７に接続された可変抵抗回路網１４と、上記切替回路１１およびメモリ１２およびバリキャップ部７に接続された分圧回路１５と、上記バリキャップ部７に接続された発振回路１６と、上記発振回路１６および出力端子１７に接続された出力バッファ１８と、上記切替回路１１およびメモリ１２および電圧レギュレータ回路１３に接続された電源端子１９、２０とを有する構成となっている。
【０００７】次に、図２の動作フローチャートを参照して、上記ＴＣＸＯの製造過程特に調整の概要を説明すると、まず、ステップ１００において、補償する前の温度特性を測定する。この測定の結果、各温度における周波数偏のデータを取得し、上記切替回路１１を介して上記端子群１０より上記メモリ１２へ上記分圧回路１５の分圧や可変抵抗回路網１４の温度特性や電圧レギュレータ回路１３の出力電圧のばらつきの補正を含めた補正データを書き込む（ステップ１０１）。次に、ステップ１０２において、実際に補償動作を機能させて各温度における出力周波数および必要があれば各部の電圧を測定する。その結果、周波数の温度特性が規定値以内であれば調整を終了するが、規格値を満たさない場合は（ステップ１０３にてＮＯ）、その測定結果に基づいて更に部分的に補正データを上記メモリ１２へ書き込む（ステップ１０４）。このような調整を終えたＴＣＸＯでは、実際の動作においては、上記メモリ１２より上記調整済の補正データが読み出され、上記温度特性や出力電圧のばらつきを補正するために上記補正データを必要とする上記ＩＣ部６内の各部（上記切替回路１１、電圧レギュレータ回路１３、可変抵抗回路網１４、分圧回路１５）へ送られる。また、使用時においては、ユーザにより上記分圧回路１５によるＡＦＣ感度の調整が行われることもある。
【０００８】次に、本発明の要部である電圧レギュレータ回路１３について説明する。この例に示す電圧レギュレータ回路１３は、例えば、＋３．０〜＋５．０Ｖの範囲の任意の公称値（安定度±１０％以内）の電源電圧を＋２．５Ｖに安定化して、上記発振回路１６や出力バッファ１８等のアナログ回路に供給するためのもので、この構成の特徴は、図３に示す様に、出力電圧をＦＥＴ２２によって制御すると共に、そのゲ−ト電圧を差動増幅器２３でコントロ−ルするように構成し、上記差動増幅器の増幅率を決定する抵抗回路として上記メモリ１２よりのＲＯＭデータを参照して抵抗値が決定される抵抗回路網（トリミング回路）２４を使用し、上記ＲＯＭデータにより安定化電圧を微調整可能としたことである。図３R>３を参照してより詳しく説明すると、この電圧レギュレータ回路１３は、入力端子ＶIN側に基準電圧（Ｖref ）回路２１が接続され、上記入力端子ＶINと出力端子ＶOUT の間に第１のＦＥＴ２２が接続され、上記第１のＦＥＴ２２のゲート側に差動増幅器２３の出力側が接続されている。そして、上記差動増幅器２３の＋入力端子には、安定化出力電圧を微調整（トリミング）するためのトリミング回路２４が接続され、上記差動増幅器２３の−入力端子には、上記Ｖref 回路２１の出力が供給されている。
【０００９】上記Ｖref 回路２１は、直列に接続された第２および第３のＦＥＴ２５、２６を有しており、上記第２のＦＥＴ２５のソース側が上記入力端子ＶINに接続され、上記第２のＦＥＴ２５のドレイン側が上記第３のＦＥＴ２６のソース側に接続され、上記第２および第３のＦＥＴ２５および２６のゲート側は相互に接続されると共に、上記第２ＦＥＴ２５のドレイン側および上記第３のＦＥＴ２６のソース側および上記差動増幅器２３の−入力端子に接続されている。なお、上記第３のＦＥＴ２６のドレイン側はアースに接続されている。また、上記差動増幅器２３の＋入力端子と上記出力端子ＶOUT との間には第１の抵抗２７が接続されている。そして、上記トリミング回路２４は、その抵抗値が、上記メモリ１２よりの調整データ（ＲＯＭデータ）によって可変できる様になっており、第２の抵抗２８に続いて、上記第２の抵抗２８とアースとの間に並列接続された抵抗２９とスイッチ３０のペアが複数個はしご状に接続されている。そして、上記メモリ１２よりの調整データに従って上記スイッチ３０が開閉制御されることによって上記トリミング回路２４の抵抗値が変わる様になっている。なお、上記スイッチは例えば半導体スイッチであって、図示を省略した信号ラインによって電圧又は電流が供給され、任意あるいは所要のスイッチがＯＮ又はＯＦＦできるようになっている。
【００１０】上記電圧レギュレータ回路の動作について説明すると、上記入力端子ＶINより入力電圧が供給されると、先づ上記Ｖref 回路２１から基準電圧が発生し差動増幅器２３の一入力に供給されＦＥＴ２２が導通し、差動増幅器のＶOUT が出力される。このとき、ＦＥＴのドレイン−ソ−ス間抵抗が小さくＶINはほぼそのままＶOUT となるが、このＶOUT 電圧がＦＥＴ出力側の抵抗２７とトリミング回路の抵抗２８及び２９とによって分圧され、前記差動増幅器２３の＋入力に供給され、結果的に、これら抵抗の分圧比によって決定される分圧電圧と前記Ｖref 回路出力電圧との関係によって決定されるＶOUT 値が得られる。従って、トリミング回路２４のスイッチのいづれがＯＮするかによって分圧値が変り、故にＶOUT が変る。一方、上述したようにＩＣ化されたこれら電圧／電流レギュレ−タあるいはそれ以外の負荷回路は製造誤差が大きく、前記ＶOUT が希望値からずれることが多い。あるいは、ＶOUT が希望値となったとしても、該電源回路から電力を供給すべき負荷回路の特性のバラツキによっては、ＶOUT を若干変更する必要が生ずることがある。そこで、この実施形態では、上記メモリ１２よりの調整データによって上記トリミング回路２４の抵抗値を調整することによって上記作動増幅の増幅比を調整し、上記安定値電圧の調整を行っている。従って、高精度の所定安定化電圧が得られる。
【００１１】即ち、製造したＩＣ回路を動作させて図示を省略した信号？を介して前記レギュレ−タ出力電圧ＶOUT を測定し、規定値と異なる場合はトリミング回路２４のスイッチ３０のＯＮするスイッチを変更することにより、希望の出力電圧を得る。そして、そのときのスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報をＲＯＭに記憶する。以降は、電源投入すれば、ＲＯＭに記憶されたスイッチＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいてトリミング回路２４のスイッチが制御され所望の電圧が得られる。なお、レギュレ−タ回路は、電圧のみならず一定電流を発生する電流レギュレ−タも知られており、本発明を同様にして電流レギュレ−タに適用可能であることは云うまでもない。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に、ＩＣ化したＴＣＸＯにおける安定化電源供給用の電圧レギュレータ回路において、出力電圧／電流を差動増幅器で制御よう構成したレギュレータ回路において、その増幅率を決定する抵抗回路としてメモリに記憶したデータを参照して抵抗値が決定される抵抗回路網（トリミング回路）を使用しているので、一般的にＩＣ化した際に生ずる製造誤差による出力電圧のばらつきを容易に修正するよう上記ＲＯＭデータにより安定化電圧を微調整可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電圧レギュレータ回路の一実施形態を有するＩＣ化された温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）の構成ブロック図である。
【図２】図１に示したＴＣＸＯの調整方法のフローチャートである。
【図３】図１に示した電圧レギュレータ回路の内部構成図である。
【図４】（ａ）は従来の温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）の基本構成図であり、（ｂ）は（ａ）に示した補償回路の構成図である。
【符号の説明】
１…補償回路、２…バラクタダイオード（バリキャップ）、３、８…水晶振動子、４、１６…発振回路（ＯＳＣ）、 ５…コンデンサ、６…ＩＣ部、 ７…バリキャップ部、９…サーミスタ部、 １０…入出力端子群、１１…切替回路、 １２…メモリ（ＥＥ−ＰＲＯＭ）、１３…電圧レギュレータ回路、 １４…可変抵抗回路網、１５…分圧回路、 １７…出力端子、１８…出力バッファ、 １９、２０…電源端子、２１…基準電圧回路、 ２２…第１のＦＥＴ、２３…作動増幅器、 ２４…トリミング回路、２５、２６…第２および第３のＦＥＴ、 ２７…第１の抵抗、２８…第２の抵抗、 ２９…抵抗、３０…スイッチ、 １００〜１０４…各ステップ、
【特許請求の範囲】
【請求項１】 安定化電源供給用の電圧又は電流レギュレータ回路であって、出力電圧又は電流を制御する増幅器又は制御素子の増幅度を決定する抵抗回路として、複数の抵抗群とスイッチ群からなる抵抗回路網を備え、前記スイッチ群の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組合せを外部から制御することによって所望の電圧又は電流を出力するように構成したことを特徴とする電圧／電流レギュレータ回路。
【請求項２】 安定化電流供給用の電圧又は電流レギュレ−タ回路であって、出力電圧又は電流を制御する増幅器を差動増幅器とし、その増幅率を決定する抵抗回路として、複数の抵抗群とスイッチ群からなる抵抗回路網を備え、前記スイッチ群の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組合せを外部から制御することによって所望の電圧又は電流を出力するように構成したことを特徴とする電圧／電流レギュレータ回路。
【請求項３】 前記抵抗回路中のスイッチ群が半導体回路であることを特徴とする請求項１又は２記載の電圧／電流レギュレ−タ回路。
【請求項４】 前記抵抗回路中のスイッチ群が半導体スイッチ回路であって、そのＯＮ／ＯＦＦ情報がメモリ回路に記憶されていることを特徴とする請求項３の電圧／電流レギュレ−タ回路。
【請求項５】 少なくとも一部がＩＣ化された温度補償発振器において、その安定化電源供給用の電圧レギュレ−タ回路の電圧／電流を制御する増幅器又は制御素子の増幅度を決定する抵抗回路として複数の抵抗群とスイッチ群とからなる抵抗回路網と、前記スイッチ群のＯＮ／ＯＦＦする情報を記憶したメモリとを備えたことを特徴とする温度補償発振器。
【請求項１】 安定化電源供給用の電圧又は電流レギュレータ回路であって、出力電圧又は電流を制御する増幅器又は制御素子の増幅度を決定する抵抗回路として、複数の抵抗群とスイッチ群からなる抵抗回路網を備え、前記スイッチ群の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組合せを外部から制御することによって所望の電圧又は電流を出力するように構成したことを特徴とする電圧／電流レギュレータ回路。
【請求項２】 安定化電流供給用の電圧又は電流レギュレ−タ回路であって、出力電圧又は電流を制御する増幅器を差動増幅器とし、その増幅率を決定する抵抗回路として、複数の抵抗群とスイッチ群からなる抵抗回路網を備え、前記スイッチ群の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組合せを外部から制御することによって所望の電圧又は電流を出力するように構成したことを特徴とする電圧／電流レギュレータ回路。
【請求項３】 前記抵抗回路中のスイッチ群が半導体回路であることを特徴とする請求項１又は２記載の電圧／電流レギュレ−タ回路。
【請求項４】 前記抵抗回路中のスイッチ群が半導体スイッチ回路であって、そのＯＮ／ＯＦＦ情報がメモリ回路に記憶されていることを特徴とする請求項３の電圧／電流レギュレ−タ回路。
【請求項５】 少なくとも一部がＩＣ化された温度補償発振器において、その安定化電源供給用の電圧レギュレ−タ回路の電圧／電流を制御する増幅器又は制御素子の増幅度を決定する抵抗回路として複数の抵抗群とスイッチ群とからなる抵抗回路網と、前記スイッチ群のＯＮ／ＯＦＦする情報を記憶したメモリとを備えたことを特徴とする温度補償発振器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開平９−２９７６２３
【公開日】平成９年（１９９７）１１月１８日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平８−１３７４６３
【出願日】平成８年（１９９６）５月８日
【出願人】（０００００３１０４）東洋通信機株式会社 (1,528)
【公開日】平成９年（１９９７）１１月１８日
【国際特許分類】
【出願日】平成８年（１９９６）５月８日
【出願人】（０００００３１０４）東洋通信機株式会社 (1,528)
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