專利名稱：基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，已知壓控振蕩器作為能變更輸出的信號(hào)的頻率的振蕩器。所謂壓控振蕩器是按照輸入的控制電壓變更輸出頻率的振蕩器，已知如采用晶體振子而構(gòu)成的壓控振蕩器(Voltage Controlled Crystal Osi 1 lator、VCXO)。一般而言，該壓控振蕩器隨溫度的變化控制電壓對(duì)振蕩頻率特性(以下稱F-V特性)變化。因而，也正在開(kāi)發(fā)將晶體振子內(nèi)置于恒溫槽內(nèi)來(lái)保持溫度一定的構(gòu)成的恒溫槽型壓控振蕩器。該壓控振蕩器除如上述F-V特性隨溫度的變化而變化外，隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)F-V特性也變化，所以用壓控振蕩器單體難以輸出高精度的信號(hào)。為解決此難點(diǎn)，構(gòu)成為如無(wú)線通信系統(tǒng)的基站等采用的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，控制壓控振蕩器以使從GPS(Global Positioning System 全球定位系統(tǒng))接收機(jī)等得到的高精度的參考信號(hào)與壓控振蕩器輸出的信號(hào)(或?qū)υ撔盘?hào)進(jìn)行分頻后的信號(hào))相同步，從而輸出高精度的信號(hào)。另外，也已知即使不能取得參考信號(hào)通過(guò)執(zhí)行自由運(yùn)行控制{滯留(hold-over) 控制}繼續(xù)輸出基準(zhǔn)頻率信號(hào)的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置。非專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了具有這種自由運(yùn)行控制功能的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置。非專利文獻(xiàn)1的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置在與參考信號(hào)一直同步期間，存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)時(shí)間和溫度以及在該狀況下的F-V特性。于是，若不能取得參考信號(hào)則根據(jù)存儲(chǔ)的信息推算F-V 特性，并通過(guò)對(duì)壓控振蕩器進(jìn)行自由運(yùn)行控制來(lái)輸出基準(zhǔn)頻率信號(hào)。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][非專利文獻(xiàn)][非專利文獻(xiàn) 1]HP Smartclock Technology-Application Note 1279， Hewlett-Packard Company,Copyright 1998 5966-0431E, P.5-15.[發(fā)明概要][發(fā)明要解決的課題]如上所述，采用晶體振子的壓控振蕩器其F-V特性隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)而變化，雖力求準(zhǔn)確地推算F-V特性但終究有限。因此，在上述非專利文獻(xiàn)1的構(gòu)成中，在開(kāi)始自由運(yùn)行控制后時(shí)間經(jīng)過(guò)的同時(shí)頻率以及相位的誤差變大的點(diǎn)上有改善的余地。進(jìn)而，具備晶體振子的壓控振蕩器(即使是恒溫槽型的情況)能使用的溫度范圍難言足夠大，一直在尋求一種即使在更嚴(yán)酷的環(huán)境中也能使用的結(jié)構(gòu)。另外帶有恒溫槽的壓控振蕩器價(jià)格高，即便在難以小型化等點(diǎn)上也一直在尋求改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供一種使用溫度范圍大且廉價(jià)的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，即使不能取得參考信號(hào)其也能長(zhǎng)時(shí)間輸出高精度的基準(zhǔn)頻率信號(hào)。
[解決課題的手段以及效果]本發(fā)明要解決的課題如上，下面說(shuō)明用于解決該課題的手段及其效果。根據(jù)本發(fā)明的觀點(diǎn)，提供以下構(gòu)成的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置。即，該基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置具有同步回路、檢測(cè)器、存儲(chǔ)部、控制部。所述同步回路根據(jù)基于參考信號(hào)而得到的第1控制信號(hào)控制數(shù)控振蕩器。所述檢測(cè)器檢測(cè)表示使用所述數(shù)控振蕩器的環(huán)境的環(huán)境值。所述存儲(chǔ)器能夠存儲(chǔ)所述第1控制信號(hào)的控制值與決定了所述第1控制信號(hào)時(shí)的上述環(huán)境值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。所述控制部，若不能取得所述參考信號(hào)，則該控制部基于所述檢測(cè)器檢測(cè)到的環(huán)境值以及所述存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系決定第2控制信號(hào)，控制所述數(shù)控振蕩器。據(jù)此，在一直能取得參考信號(hào)期間，根據(jù)同步回路的第1控制信號(hào)能高精度地控制數(shù)控振蕩器。另一方面，即使不能取得參考信號(hào)，控制部能基于第2控制信號(hào)高精度地控制數(shù)控振蕩器。另外，能用半導(dǎo)體構(gòu)成數(shù)控振蕩器，因而可使用的溫度范圍大，且抗震耐沖擊。進(jìn)而即便時(shí)間經(jīng)過(guò)數(shù)控振蕩器的特性不易變化。在所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，優(yōu)選所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系是在所述參考信號(hào)與所述數(shù)控振蕩器輸出的信號(hào)通過(guò)所述同步回路同步后的狀態(tài)下求出的對(duì)應(yīng)關(guān)系。據(jù)此，能高精度地取得所述對(duì)應(yīng)關(guān)系，在不能取得參考信號(hào)時(shí)，能以更高的精度控制數(shù)控振蕩器。在所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，優(yōu)選所述數(shù)控振蕩器具有延遲單元。據(jù)此，能直接控制數(shù)控振蕩器輸出的頻率，因而能產(chǎn)生更高精度的頻率的信號(hào)。在所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，優(yōu)選所述數(shù)控振蕩器是環(huán)形振蕩器。據(jù)此，能將數(shù)控振蕩器制成用數(shù)字回路容易實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，因而能制成更符合小型以及大批量生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)。在所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，優(yōu)選所述檢測(cè)器檢測(cè)電壓值以及溫度的中的至少一個(gè)作為環(huán)境值。據(jù)此，能求出與對(duì)數(shù)控振蕩器的特性容易產(chǎn)生影響的環(huán)境要素相關(guān)的所述對(duì)應(yīng)關(guān)系，決定第2控制信號(hào)。在所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，優(yōu)選所述同步回路具有相位比較器，該相位比較器使用TDC測(cè)量所述參考信號(hào)與所述數(shù)控振蕩器輸出的信號(hào)的相位差。據(jù)此，能將相位比較器制成用數(shù)字回路容易實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，因而能實(shí)現(xiàn)小型且省電力。在所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，優(yōu)選所述TDC利用相位比較用延遲單元的延遲量測(cè)量所述相位差。據(jù)此，通過(guò)利用微小延遲量的相位比較用延遲單元，能高精度的測(cè)量相位差。在所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，優(yōu)選在基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)前的階段，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)部。據(jù)此，即使在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)而不能馬上取得參考信號(hào)的情況下，控制部也能決定第2 控制信號(hào)，控制數(shù)控振蕩器。在所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，優(yōu)選能用在基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)中新得到的所述對(duì)應(yīng)關(guān)系更新所述存儲(chǔ)部的存儲(chǔ)內(nèi)容。據(jù)此，能根據(jù)新取得的對(duì)應(yīng)關(guān)系求出數(shù)控振蕩器的最新的特性。
在所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，優(yōu)選以所述數(shù)控振蕩器輸出的信號(hào)為基準(zhǔn)頻率信號(hào)。據(jù)此，用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，能輸出基于參考信號(hào)或所述對(duì)應(yīng)關(guān)系的高精度的基準(zhǔn)頻率信號(hào)。但，在所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中，所述同步回路具有壓控振蕩器，該壓控振蕩器輸出與所述數(shù)控振蕩器輸出的信號(hào)相同步的信號(hào)，也能以所述壓控振蕩器輸出的信號(hào)為基準(zhǔn)頻率信號(hào)。據(jù)此，能除去數(shù)控振蕩器的輸出信號(hào)中所含的抖動(dòng)并輸出穩(wěn)定的基準(zhǔn)頻率信號(hào)。


[圖1]概略地表示本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置的框圖。[圖2]本實(shí)施方式的數(shù)控振蕩器的具體的回路圖。[圖3]本實(shí)施方式的相位比較器的具體的回路圖。[圖4]概念地表示利用本實(shí)施方式的相位比較器的相位比較用延遲單元測(cè)量相位差的方法的說(shuō)明圖。[圖5]概略地表示第1變形例的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置的框圖。[圖6]概略地表示第2變形例的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是概略地表示本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11的框圖。圖2是本實(shí)施方式的數(shù)控振蕩器沈的具體的回路圖。圖3是本實(shí)施方式的相位比較器23的具體的回路圖。圖4是概念地表示利用本實(shí)施方式的相位比較器23的相位比較用延遲單元52測(cè)量相位差的方法的說(shuō)明圖。本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11用于便攜電話的基站、地上數(shù)字廣播的廣播局以及WiMAX(Worldwide Interoperability For Microwave Access :全球微波互聯(lián)接入) 通信設(shè)備等。該基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11作為主時(shí)鐘發(fā)生器發(fā)揮作用，向連接該基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11的用戶端的某些設(shè)備提供基準(zhǔn)頻率信號(hào)。以下，展開(kāi)說(shuō)明基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11的各部分的構(gòu)成。如圖1所示，本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11其主要的構(gòu)成具有GPS接收機(jī) 21、數(shù)控振蕩器沈、分頻器27、相位比較器23、環(huán)路濾波器對(duì)、檢測(cè)器觀、控制部22、開(kāi)關(guān)回路25?；鶞?zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11的外部所設(shè)置的GPS天線12電連接到GPS接收機(jī)21上。 GPS接收機(jī)21基于由GPS天線12接收到的定位用信號(hào)進(jìn)行定位演算，并基于該定位演算產(chǎn)生參考信號(hào)(1秒1次的脈沖信號(hào))。在GPS接收機(jī)21中適宜校正該IHz的參考信號(hào)使其與協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)的1秒準(zhǔn)確地同步。如圖1所示，該參考信號(hào)輸入相位比較器23。數(shù)控振蕩器沈用能產(chǎn)生信號(hào)的振蕩回路構(gòu)成，構(gòu)成為能根據(jù)來(lái)自外部的控制信號(hào)變更輸出的頻率。該數(shù)控振蕩器26輸出的信號(hào)輸入分頻器27。另外，本實(shí)施方式的數(shù)控振蕩器26用半導(dǎo)體構(gòu)成，具體而言，由通過(guò)相位變換單元與環(huán)狀連接的延遲單元來(lái)產(chǎn)生信號(hào)的環(huán)形振蕩器構(gòu)成。
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所述環(huán)形振蕩器，如圖2所示，具有多個(gè)延遲單元41、變換器42、選擇器43。另外， 在圖2的構(gòu)成中，變換器42不限于只具有一個(gè)，可以配置奇數(shù)個(gè)。串聯(lián)連接的延遲單元41中，通過(guò)第1個(gè)延遲單元41(圖2左端的延遲單元41)的信號(hào)向第2個(gè)延遲單元41輸出且向選擇器43輸出。同樣，通過(guò)第2個(gè)延遲單元41的信號(hào)向第3個(gè)延遲單元41輸出且向選擇器43輸出。在環(huán)形振蕩器中，以上的結(jié)構(gòu)被重復(fù)配置多個(gè)。另外，通過(guò)圖2右端的延遲單元41的信號(hào)只向選擇器43輸出。選擇器43具有與延遲單元41個(gè)數(shù)相等的無(wú)圖示的延遲信號(hào)輸入部。選擇器43 基于從控制信號(hào)輸入端子44輸入的控制信號(hào)選擇上述的延遲信號(hào)輸入部中的一個(gè)，向后段輸出從該延遲信號(hào)輸入部輸入的信號(hào)。另外，該選擇器43的選擇相當(dāng)于選擇自串聯(lián)配置的多段的延遲單元41中的哪一個(gè)延遲單元41取出信號(hào)，所以在以后的說(shuō)明中，稱之為“選擇延遲單元段數(shù)”。另外，將執(zhí)行上述選擇以使通過(guò)η個(gè)延遲單元41的信號(hào)自選擇器43輸出的動(dòng)作特稱為“選擇η段的延遲單元段數(shù)”。在選擇器43擇一選擇的信號(hào)自信號(hào)輸出端子45向分頻器27輸出且通過(guò)變換器 42返回第1個(gè)延遲單元41。通過(guò)該變換器42信號(hào)的電平由H向L或由L向H進(jìn)行反轉(zhuǎn)。 與上述相同輸出反轉(zhuǎn)后的信號(hào)通過(guò)延遲單元41以及選擇器43向信號(hào)輸出端子45輸出。另外，來(lái)自選擇器43的輸出在轉(zhuǎn)換器42反轉(zhuǎn)后再次返回第1個(gè)延遲單元41。通過(guò)重復(fù)執(zhí)行上述的動(dòng)作，能產(chǎn)生信號(hào)的電平呈H、L、H、L...切換的交替信號(hào)并向信號(hào)輸出端子45輸出。另外，通過(guò)由選擇器43選擇延遲單元段數(shù)，能調(diào)整上述交替信號(hào)的頻率。分頻器27構(gòu)成為對(duì)數(shù)控振蕩器沈輸入的信號(hào)進(jìn)行分頻，故從高頻變換到低頻，并將所得到的相位比較用信號(hào)向相位比較器23輸出。例如，作為基準(zhǔn)頻率信號(hào)數(shù)控振蕩器沈所輸出的信號(hào)是IOMHz時(shí)，分頻器27按照分頻比1/10000000對(duì)數(shù)控振蕩器沈所輸出的 IOMHz的信號(hào)進(jìn)行分頻，產(chǎn)生IHz的相位比較用信號(hào)。相位比較器23構(gòu)成為使用TDC (Time to Digital Convertor 時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器) 根據(jù)相位比較用信號(hào)測(cè)量相位差，輸出基于該相位差的信號(hào)(相位差信號(hào))。相位比較器 23所輸出的相位差信號(hào)輸入環(huán)路濾波器M。本實(shí)施方式的相位比較器23構(gòu)成為具有延遲單元并利用延遲單元的延遲量測(cè)量相位差的相位比較器。若對(duì)照?qǐng)D3來(lái)說(shuō)明，則相位比較器23具有多個(gè)觸發(fā)器51、多個(gè)相位比較用延遲單元52、相位差信號(hào)計(jì)算部53。另外，自副本信號(hào)(r印lica signal)輸入端子M輸入由分頻器27對(duì)數(shù)控振蕩器沈輸出的信號(hào)進(jìn)行分頻后的上述相位比較用信號(hào)(副本信號(hào))。另一方面，自參考信號(hào)輸入端子55輸入GPS接收機(jī)21輸出的參考信號(hào)。輸入的副本信號(hào)輸入第1個(gè)觸發(fā)器51 (圖3左端的觸發(fā)器51)且向第1個(gè)相位比較用延遲單元52(圖3左端的相位比較用延遲單元5 輸出。同樣，通過(guò)第1個(gè)相位比較用延遲單元52后的副本信號(hào)輸入第2個(gè)觸發(fā)器51且向第2個(gè)相位比較用延遲單元52輸出。在TDC中，反復(fù)多次配置以上的構(gòu)成。另外，通過(guò)圖3右端的相位比較用延遲單元52 的副本信號(hào)只向圖3右端的觸發(fā)器51進(jìn)行輸出。因各相位比較用延遲單元52的信號(hào)延遲作用，故在副本信號(hào)輸入某個(gè)觸發(fā)器51 之后到副本信號(hào)輸入次級(jí)的觸發(fā)器51中，產(chǎn)生相位比較用延遲單元52的延遲量量的時(shí)滯。 另一方面，參考信號(hào)同時(shí)輸入多個(gè)觸發(fā)器51。并且，各觸發(fā)器51在參考信號(hào)上升完成時(shí)(信號(hào)輸出自L變到H的定時(shí))將自相位比較用延遲單元52正輸入觸發(fā)器51的信號(hào)電平 (H或L)向相位差信號(hào)計(jì)算部53輸出。然后，直到參考信號(hào)再次上升為止，自觸發(fā)器51向相位差信號(hào)計(jì)算部53的輸出維持之前的信號(hào)輸出(緊前的參考信號(hào)上升時(shí)的副本信號(hào)的輸出)。相位差信號(hào)計(jì)算部53通過(guò)檢查各觸發(fā)器51的輸出信號(hào)，能把相位比較用延遲單元52的每個(gè)的延遲量作為基準(zhǔn)來(lái)把握參考信號(hào)與副本信號(hào)的相位差。相位差信號(hào)計(jì)算部 53求出相位差，向相位差信號(hào)輸出端子56輸出基于該相位差的信號(hào)(相位差信號(hào))。該相位差信號(hào)自相位差信號(hào)輸出端子56向環(huán)路濾波器M輸出。下面，對(duì)照?qǐng)D4，具體地說(shuō)明采用相位比較用延遲單元52測(cè)量相位差的方法。另外，以下為便于說(shuō)明，假定各相位比較用延遲單元52的延遲量(圖4中的斷續(xù)線的間隔) 都相等。另外，副本信號(hào)以及參考信號(hào)定為1秒1次的脈沖波，且只截取1次的脈沖的上升部分來(lái)描繪在圖4中。圖4所示波形表示在各時(shí)刻的信號(hào)輸入(H或L)。DO D6是輸入各觸發(fā)器51的信號(hào)，自數(shù)字小的一端依次輸入副本信號(hào)。若副本信號(hào)輸入副本信號(hào)輸入端子M則同時(shí)DO的波形上升。另一方面，關(guān)于 Dl D6由于信號(hào)1 6次通過(guò)相位比較用延遲單元52的影響，信號(hào)比副本信號(hào)延遲。如上述，觸發(fā)器51直到參考信號(hào)上升時(shí)(從L變?yōu)镠時(shí))為止一直輸出輸入觸發(fā)器51的副本信號(hào)。因而，若將對(duì)應(yīng)DO D6的觸發(fā)器51的信號(hào)輸出用QO Q6來(lái)表示，則QO Q4 為H、Q5以及Q6為L(zhǎng)。相位差信號(hào)計(jì)算部53按照D6、D5、...的順序檢查觸發(fā)器51的信號(hào)輸出，找出從 L變化為H的位置。于是，在D5與D4之間信號(hào)輸出從L變化為H(Q5 = L、Q4 = H)。因而， 參考信號(hào)在輸入D4的觸發(fā)器51的副本信號(hào)的上升沿時(shí)刻與輸入D5的觸發(fā)器51的副本信號(hào)的上升沿時(shí)刻之間上升。根據(jù)以上，判斷副本信號(hào)與參考信號(hào)的相位差是相位比較用延遲單元52的延遲量的4倍量到5倍量之間。相位差信號(hào)計(jì)算部53基于上述的結(jié)果與相位比較用延遲單元52的延遲量來(lái)計(jì)算相位差。另外，在該計(jì)算中，相位差信號(hào)計(jì)算部53的延遲量采用在使數(shù)控振蕩器沈的信號(hào)與GPS接收機(jī)21所產(chǎn)生的參考信號(hào)相同步的過(guò)程中預(yù)先求出的值。即，在數(shù)控振蕩器沈中使輸出的信號(hào)的相位延遲如延遲單元41的χ段量時(shí)，若判斷在TDC中測(cè)量的相位差的變化與相位比較用延遲單元52的幾段量相當(dāng)，(因每1個(gè)延遲單元41的延遲量能通過(guò)后述的式求出，)則能準(zhǔn)確地求出每1個(gè)相位比較用延遲單元52的延遲量。圖1所述的環(huán)路濾波器M構(gòu)成為基于所述相位差信號(hào)決定同步控制信號(hào)(第1控制信號(hào))，并輸出該同步控制信號(hào)。該同步控制信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)回路25輸入數(shù)控振蕩器26。 數(shù)控振蕩器沈輸出基于自該環(huán)路濾波器M輸出的同步控制信號(hào)的頻率的信號(hào)。根據(jù)以上， 適當(dāng)調(diào)整數(shù)控振蕩器沈所輸出的信號(hào)的頻率，以使自分頻器27輸出的所述相位比較用信號(hào)的相位與參考信號(hào)的相位相一致。另外，來(lái)自環(huán)路濾波器對(duì)的同步控制信號(hào)也輸入控制部22。檢測(cè)器28構(gòu)成為檢測(cè)表示使用數(shù)控振蕩器沈的環(huán)境的環(huán)境值。檢測(cè)器28所檢測(cè)的環(huán)境值輸入控制部22。本實(shí)施方式的檢測(cè)器觀以電壓傳感器以及溫度傳感器構(gòu)成，構(gòu)成為以數(shù)控振蕩器沈使用中的電壓值及溫度為環(huán)境值來(lái)檢測(cè)。另外，設(shè)定上述電壓傳感器應(yīng)檢測(cè)的電壓是向數(shù)控振蕩器沈供給電力的電源的電壓或數(shù)控振蕩器沈的內(nèi)部電壓。
控制部22用于對(duì)數(shù)控振蕩器沈輸出的頻率進(jìn)行控制，具有作為演算部的CPU。另外，控制部22監(jiān)視自GPS接收機(jī)21參考信號(hào)是否穩(wěn)定且一直被供給。并且，判斷為參考信號(hào)一直被供給時(shí)，控制部22向開(kāi)關(guān)回路25發(fā)送切換控制信號(hào)，連接環(huán)路濾波器M和數(shù)控振蕩器26。存儲(chǔ)部四構(gòu)成為能夠存儲(chǔ)控制部22進(jìn)行數(shù)控振蕩器沈的控制所需的各種的數(shù)據(jù)、如后述的環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息。在以上的構(gòu)成中，GPS接收機(jī)21接收來(lái)自GPS衛(wèi)星的定位用信號(hào)一直生成參考信號(hào)期間，通過(guò)開(kāi)關(guān)回路25連接環(huán)路濾波器M和數(shù)控振蕩器26。然后，形成PLL回路31的環(huán)，從而控制數(shù)控振蕩器沈以使數(shù)控振蕩器沈輸出的信號(hào)與參考信號(hào)同步。如此，基準(zhǔn)頻率信號(hào)從第1輸出端子33輸出，對(duì)基準(zhǔn)頻率信號(hào)進(jìn)行分頻后的定時(shí)信號(hào)自第2輸出端子34 輸出。在此，數(shù)控振蕩器沈其特性因環(huán)境的變化而變化。即、即使用同一控制信號(hào)控制數(shù)控振蕩器沈來(lái)輸出信號(hào)時(shí)，如果電壓或溫度變化則輸出的信號(hào)也不同。但，在本實(shí)施方式中，通過(guò)控制使數(shù)控振蕩器26輸出的信號(hào)與來(lái)自GPS接收機(jī)21的參考信號(hào)相同步。因此，只要GPS接收機(jī)21生成參考信號(hào)，且PLL —直鎖定該參考信號(hào)，即使數(shù)控振蕩器沈的特性因環(huán)境的變化而變化，從基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11輸出的基準(zhǔn)頻率信號(hào)也可保持一定。另外，在以下說(shuō)明中，將這樣數(shù)控振蕩器26輸出的信號(hào)與參考信號(hào)用同步回路一直鎖定的狀態(tài)稱為“穩(wěn)定狀態(tài)”。換言之，即使數(shù)控振蕩器沈的特性因環(huán)境的變化而變化，但從環(huán)路濾波器M向數(shù)控振蕩器26施加新的同步控制信號(hào)(控制值)來(lái)消除其特性的變化，故就結(jié)果而言，保持?jǐn)?shù)控振蕩器沈的輸出信號(hào)的頻率以及相位一定。另外，在以下說(shuō)明中，把代表為了保持?jǐn)?shù)控振蕩器26的輸出一定而應(yīng)控制該數(shù)控振蕩器沈的控制值與此時(shí)的環(huán)境值的關(guān)聯(lián)的信息稱為環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息。就該環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息而言，在基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11的出廠時(shí)及出廠后的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將系統(tǒng)設(shè)定成上述穩(wěn)定狀態(tài)后才求出。即，在穩(wěn)定狀態(tài)下，數(shù)控振蕩器沈輸出的信號(hào)與高精度的參考信號(hào)相同步。在該狀態(tài)，控制部22把檢測(cè)器觀檢測(cè)到的電壓值以及溫度與環(huán)路濾波器M決定的同步控制信號(hào)所含的控制值的對(duì)應(yīng)關(guān)系作為環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息事先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部四中。該環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息用在決定后述的自由運(yùn)行控制信號(hào)時(shí)。下面，關(guān)于GPS接收機(jī)21不能接收來(lái)自GPS衛(wèi)星的定位用信號(hào)，而不能生成參考信號(hào)時(shí)的控制加以說(shuō)明?？刂撇?2若檢測(cè)到參考信號(hào)一直沒(méi)有輸入，則向開(kāi)關(guān)回路25發(fā)送用于連接該控制部22與數(shù)控振蕩器沈的切換控制信號(hào)，過(guò)渡到自由運(yùn)行控制。在該自由運(yùn)行控制中控制部22決定用于控制數(shù)控振蕩器沈的自由運(yùn)行控制信號(hào)(第2控制信號(hào))。 該自由運(yùn)行控制信號(hào)通過(guò)由于接收上述切換控制信號(hào)而切換的開(kāi)關(guān)回路25輸入數(shù)控振蕩器沈。輸入數(shù)控振蕩器沈基于來(lái)自該控制部22的自由運(yùn)行控制信號(hào)輸出信號(hào)。在上述的自由運(yùn)行控制時(shí)，控制部22通過(guò)將檢測(cè)器觀檢測(cè)到的電壓值以及溫度適用到所述環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息(具體而言，上述的對(duì)應(yīng)關(guān)系)求出控制值，基于該控制值生成自由運(yùn)行控制信號(hào)。因而相應(yīng)于電壓、溫度的自由運(yùn)行控制信號(hào)施加到數(shù)控振蕩器沈，故即使在自由運(yùn)行控制時(shí)也能以較好的精度產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率信號(hào)。下面，具體說(shuō)明求出上述的環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息的方法。另外，在以下說(shuō)明中，稱數(shù)控振蕩器26輸出的信號(hào)為振蕩信號(hào)，稱該振蕩信號(hào)的頻率為振蕩頻率。本實(shí)施方式的數(shù)控振蕩器沈由環(huán)形振蕩器構(gòu)成，在該環(huán)形振蕩器中信號(hào)繞環(huán)狀回路1周需要與環(huán)路濾波器M選擇后的延遲單元段數(shù)對(duì)應(yīng)的延遲量的時(shí)間。通過(guò)H和L 的信號(hào)分別繞環(huán)狀回路1周形成振蕩信號(hào)的1周期，故振蕩頻率F·等于用在環(huán)路濾波器 24選擇后的延遲單元段數(shù)η乘以每1個(gè)延遲單元41的延遲量T再乘以2所得到的值的倒數(shù)(Fosc = 1/(2ΧηΧΤ))0另外，若數(shù)控振蕩器沈的內(nèi)部電壓或溫度變化則延遲單元41的延遲量T也變化，因而振蕩頻率也變化。考慮到這一點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，存儲(chǔ)部四存儲(chǔ)的環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息是代表每1個(gè)延遲單元的延遲量T與電壓值以及溫度的關(guān)系的信息。并且，每1個(gè)延遲單元41的延遲量T能用以電壓值為變量的多項(xiàng)式函數(shù)Τν、以溫度為變量的多項(xiàng)式函數(shù)Tt、以及因在半導(dǎo)體的制造工藝流程中的條件的不同等產(chǎn)生的個(gè)體值(常數(shù))Τ。的和來(lái)表示(Τ = Τν+Ττ+Τ。)。另外，下面，稱以該式表達(dá)的函數(shù)為延遲特性函數(shù)。在本實(shí)施方式中，作為環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息的上述的延遲特性函數(shù)在基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置 11出廠時(shí)就被決定且在出場(chǎng)后的裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)常常被校正。關(guān)于出廠時(shí)決定延遲特性函數(shù)時(shí)加以說(shuō)明，操作人員最初將數(shù)控振蕩器沈的溫度以及電壓值的條件設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹担谀芎芎玫亟邮誈PS電波的環(huán)境，使基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11實(shí)際地運(yùn)轉(zhuǎn)。然后，環(huán)形振蕩器按照來(lái)自環(huán)路濾波器M的同步控制信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作， 以使作為延遲單元段數(shù)在(Μ+1)次中M次選擇N段，剩余的1次選擇(Ν+1)段，結(jié)果，設(shè)定為相位比較器23檢測(cè)到的相位差為0(參考信號(hào)與振蕩信號(hào)同步了)。于是控制部22判定為(成為穩(wěn)定狀態(tài))取得了 PLL回路31形成的同步，求出此時(shí)的延遲單元段數(shù)的平均值 η。該延遲單元段數(shù)的平均值η能以η = (ΝΧΜ+(Ν+1) X 1) / (Μ+1)粗略地求出。下面，通過(guò)在上述的Fqsc = 1/(2ΧηΧΤ)式中事先設(shè)定Fqsc = 10MHz，并代入延遲單元段數(shù)的平均值n，控制部22計(jì)算T的值。得到的T的值與此時(shí)的溫度以及電壓值一起存儲(chǔ)到適宜的存儲(chǔ)部中。接著，操作人員不改變溫度，讓加在數(shù)控振蕩器沈上的電壓值稍微變化后，再次讓振蕩信號(hào)與參考信號(hào)相同步。如果檢測(cè)到穩(wěn)定狀態(tài)，控制部22再次存儲(chǔ)此時(shí)的T的值、 電壓值以及溫度。通過(guò)多次重復(fù)該操作，能取得代表固定溫度時(shí)的、延遲量T與電壓值的關(guān)系的數(shù)據(jù)。根據(jù)該數(shù)據(jù)通過(guò)如采用已知的最小二乘法解聯(lián)立方程式求出代表電壓值引起的延遲量的變化的多項(xiàng)式函數(shù)Tv。然后，操作人員固定電壓值而邊一點(diǎn)一點(diǎn)改變溫度邊進(jìn)行同樣的操作，根據(jù)取得的數(shù)據(jù)與上述同樣求出代表溫度引起的延遲量的變化的多項(xiàng)式函數(shù)Tt。既得到Tv與Tt又得到T。，根據(jù)以上能求出延遲特性函數(shù)。在本實(shí)施方式中，控制部22通過(guò)自動(dòng)地求出如上述求出的延遲特性函數(shù)來(lái)學(xué)習(xí)，事先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部四中。另外，如此在存儲(chǔ)部四存儲(chǔ)的延遲特性函數(shù)是初始值，在基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11的運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始后，適當(dāng)校正延遲特性函數(shù)。即，在基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11中一獲得穩(wěn)定狀態(tài)，就能和上述同樣求出延遲單元41的延遲量T與電壓值以及溫度的關(guān)系，所以能計(jì)算出新的延遲特性函數(shù)。用新求出的延遲特性函數(shù)能更新存儲(chǔ)部四的存儲(chǔ)內(nèi)容。通過(guò)如以上的持續(xù)的學(xué)習(xí)處理，能使數(shù)控振蕩器沈的當(dāng)前的特性時(shí)常反映到延遲特性函數(shù)中。然后，若在基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11的運(yùn)轉(zhuǎn)中不能生成參考信號(hào)，則控制部22通過(guò)將檢測(cè)器觀檢測(cè)到的電壓值以及溫度代入延遲特性函數(shù)，求出當(dāng)前的每1個(gè)延遲單元41的延遲量T。然后，通過(guò)將得到的延遲量T代入上述的式Fffi。= 1Λ2ΧΠΧΤ)，根據(jù)事先設(shè)定 Fosc = 10MHz，計(jì)算為了在當(dāng)前環(huán)境中使環(huán)形振蕩器準(zhǔn)確地按照IOMHz進(jìn)行振蕩而應(yīng)賦予的延遲單元段數(shù)的平均值η。接著，控制部22計(jì)算為實(shí)現(xiàn)得到的延遲單元段數(shù)的平均值η來(lái)使環(huán)形振蕩器動(dòng)作的控制值(具體而言是上述的M及N的值)，將該控制值作為自由運(yùn)行控制信號(hào)輸出給環(huán)形振蕩器。據(jù)此，即使在不能利用參考信號(hào)的自由運(yùn)行控制中，從數(shù)控振蕩器沈也能輸出高精度的基準(zhǔn)頻率信號(hào)。另外，在本實(shí)施方式中，相位比較器23、環(huán)路濾波器Μ、開(kāi)關(guān)回路25、數(shù)控振蕩器 26 (環(huán)形振蕩器)、分頻器27、控制部22以及存儲(chǔ)部四作為回路燒錄到半導(dǎo)體的FPGA上。 因而，其小型、低成本、低消費(fèi)電力的效果顯著。如以上所示，本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11具有PLL回路31、檢測(cè)器觀、控制部22、存儲(chǔ)部四。PLL回路31根據(jù)基于GPS接收機(jī)21輸出的參考信號(hào)而得到的同步控制信號(hào)控制數(shù)控振蕩器26。檢測(cè)器觀檢測(cè)表示使用數(shù)控振蕩器沈的電壓以及溫度的值 (環(huán)境值)。存儲(chǔ)部四能存儲(chǔ)同步控制信號(hào)與決定了該同步控制信號(hào)時(shí)的電壓以及溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系?？刂撇?2若不能取得上述參考信號(hào)，則基于檢測(cè)器觀檢測(cè)到的電壓和溫度以及在上述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)決定自由運(yùn)行控制信號(hào)，從而控制數(shù)控振蕩器26。據(jù)此，因?yàn)槭褂糜砂雽?dǎo)體構(gòu)成的數(shù)控振蕩器沈，所以其構(gòu)成可使用的溫度范圍大、 耐振動(dòng)及耐沖擊。另外，半導(dǎo)體的數(shù)控振蕩器沈不老化，所以即使進(jìn)入自由運(yùn)行控制時(shí)，也能長(zhǎng)時(shí)間良好地維持頻率精度。另外，在本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11中，上述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系是在參考信號(hào)與數(shù)控振蕩器26輸出的輸出信號(hào)通過(guò)PLL回路31同步后的狀態(tài)(上述穩(wěn)定狀態(tài))求出的對(duì)應(yīng)關(guān)系。據(jù)此，能高精度地取得上述對(duì)應(yīng)關(guān)系，因而進(jìn)一步提高了自由運(yùn)行控制時(shí)的精度。另外，在本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11中，數(shù)控振蕩器沈具有延遲單元41。據(jù)此，能直接控制數(shù)控振蕩器沈輸出的頻率，因而能輸出更高精度的基準(zhǔn)頻率信號(hào)。另外，在本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11中，數(shù)控振蕩器沈構(gòu)成為環(huán)形振蕩
ο據(jù)此，構(gòu)成為可將數(shù)控振蕩器沈制成通過(guò)數(shù)字控制回路容易實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，因而其構(gòu)成更加利于其小型及大量生產(chǎn)。另外，在本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11中，檢測(cè)器觀一直檢測(cè)電壓值及溫度。據(jù)此，求出與容易給數(shù)控振蕩器沈的特性產(chǎn)生影響的環(huán)境因素相關(guān)的上述對(duì)應(yīng)關(guān)系，能進(jìn)行自由運(yùn)行控制。另外，在本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11中，PLL回路31具有相位比較器23， 該相位比較器23使用TDC測(cè)量參考信號(hào)與數(shù)控振蕩器沈輸出的信號(hào)的相位差。據(jù)此，構(gòu)成為即使相位比較器23也能以數(shù)字控制回路容易地實(shí)現(xiàn)，因而其構(gòu)成更加利于小型及大量生產(chǎn)。另外，在本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11中，上述TDC利用相位比較用延遲單元52的延遲量測(cè)量上述相位差。
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據(jù)此，通過(guò)利用延遲量極短的相位比較用延遲單元52，能高精度地測(cè)量相位差。另外，本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11，在該裝置開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)前的階段，上述對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部四中。據(jù)此，即使如裝置運(yùn)轉(zhuǎn)并立即過(guò)渡到自由運(yùn)行控制時(shí)，控制部22也能決定自由運(yùn)行控制信號(hào)來(lái)控制數(shù)控振蕩器26。另外，在本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11中，能用在基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11的運(yùn)轉(zhuǎn)中新得到的上述對(duì)應(yīng)關(guān)系更新存儲(chǔ)部四的存儲(chǔ)內(nèi)容。據(jù)此，能使數(shù)控振蕩器沈的最新的特性在新取得的對(duì)應(yīng)關(guān)系上得以反映。另外，在本實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11中，以數(shù)控振蕩器沈輸出的信號(hào)為基準(zhǔn)頻率信號(hào)從第ι輸出端子33輸出。據(jù)此，用簡(jiǎn)單的構(gòu)成，能輸出基于定位用信號(hào)或上述對(duì)應(yīng)關(guān)系的高精度的基準(zhǔn)頻
率信號(hào)。下面，說(shuō)明上述實(shí)施方式的變形例。圖5是概略地表示第1變形例的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置Ila的框圖。另外，在本變形例的說(shuō)明中，關(guān)于與前述的實(shí)施方式相同或類似的單元在附圖中賦予相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。如圖5所示，第1變形例的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置Ila構(gòu)成為在上述實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11中的數(shù)控振蕩器沈與分頻器27之間附加副P(pán)LL回路(副同步回路)。該副同步回路構(gòu)成基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置Ila的PLL回路31a的一部分，作為主要構(gòu)成具有相位比較器61、環(huán)路濾波器62、壓控振蕩器63。壓控振蕩器63是作為共振器使用晶體振子的VCX0，構(gòu)成為能根據(jù)從外部施加的電壓的電平變更輸出的頻率。另外，該壓控振蕩器63構(gòu)成也可為恒溫槽型(溫控)壓控振蕩器。本變形例中與上述實(shí)施方式不同之處在于，數(shù)控振蕩器沈輸出的信號(hào)輸出給副 PLL回路的相位比較器61。相位比較器61測(cè)量數(shù)控振蕩器沈輸出的信號(hào)與壓控振蕩器63 輸出的信號(hào)的相位差。由相位比較器61測(cè)量的相位差作為相位差信號(hào)輸出給環(huán)路濾波器 62。環(huán)路濾波器62基于該相位差信號(hào)決定控制電壓信號(hào)。然后，環(huán)路濾波器62以該控制電壓信號(hào)控制壓控振蕩器63，從壓控振蕩器63產(chǎn)生與數(shù)控振蕩器沈輸出的信號(hào)同一相位且同一頻率的信號(hào)。壓控振蕩器63輸出的信號(hào)自第1輸出端子33作為基準(zhǔn)頻率信號(hào)輸出給外部且輸出給分頻器27。經(jīng)分頻器27分頻后的信號(hào)自第2輸出端子34作為定時(shí)信號(hào)輸出給外部。依據(jù)該構(gòu)成，通過(guò)將副P(pán)LL回路的環(huán)路濾波器62的時(shí)間常數(shù)設(shè)得大，能向外部輸出沒(méi)有抖動(dòng)的穩(wěn)定的信號(hào)。另外，在本變形例中因采用壓控振蕩器63 (VCXO)，裝置能使用的溫度范圍與以往大致相同，但就下述方面而言是有利的，即因?yàn)榛跀?shù)控振蕩器26的輸出生成基準(zhǔn)頻率信號(hào)，故即使長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行自由運(yùn)行控制，與以往相比也能輸出高精度的信號(hào)。如以上所述，在本變形例的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置Ila中，PLL回路31a具有輸出與數(shù)控振蕩器26輸出的信號(hào)相同步的信號(hào)的壓控振蕩器63。并且壓控振蕩器63輸出的信號(hào)作為基準(zhǔn)頻率信號(hào)自第1輸出端子33 —直輸出。據(jù)此，能除去數(shù)控振蕩器沈的輸出信號(hào)所含的抖動(dòng)，輸出穩(wěn)定的基準(zhǔn)頻率信號(hào)。
下面，說(shuō)明第2變形例。圖6是概略地表示第2變形例的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置lib的框圖。如圖6所示，第2變形例的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置lib構(gòu)成為用與圖1所示的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11相當(dāng)?shù)臉?gòu)成置換在以往的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中相當(dāng)于GPS接收機(jī)的部分(圖 6中以點(diǎn)劃線表示的部分)。以下，具體地加以說(shuō)明。本變形例的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置lib作為其主要構(gòu)成具有相位比較器71、環(huán)路濾波器72、壓控振蕩器73以及分頻器74。另外，圖6的用點(diǎn)劃線圍成的部分的構(gòu)成與圖1完全相同，故省略其詳細(xì)說(shuō)明。在該構(gòu)成中，數(shù)控振蕩器沈輸出的信號(hào)經(jīng)分頻器27分頻后，輸入相位比較器71。 相位比較器71測(cè)量從分頻器27輸入的信號(hào)與經(jīng)分頻器74對(duì)壓控振蕩器73輸出的信號(hào)進(jìn)行分頻后的相位差。由相位比較器71測(cè)量的相位差作為相位差信號(hào)輸出給環(huán)路濾波器72。環(huán)路濾波器72基于該相位差信號(hào)決定向壓控振蕩器73的控制電壓信號(hào)，以使經(jīng)兩個(gè)分頻器27、74分別分頻后的信號(hào)呈同一相位且同一頻率。并且，環(huán)路濾波器72用該控制電壓信號(hào)控制壓控振蕩器73產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率信號(hào)。壓控振蕩器73輸出的信號(hào)作為基準(zhǔn)頻率信號(hào)從第1輸出端子75向外部輸出且輸出給分頻器74。經(jīng)分頻器74分頻的信號(hào)作為定時(shí)信號(hào)從第2輸出端子76向外部輸出。通過(guò)該構(gòu)成，不用大幅度地改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，繼續(xù)利用大部分的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，能用低廉的成本容易地改裝成自由運(yùn)行控制出眾的結(jié)構(gòu)。尤其，在以往的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置中通過(guò) FPGA等構(gòu)成相位比較器71的部分時(shí)，通過(guò)在FPGA上繼續(xù)設(shè)定回路，即使不追加及變更硬件也能實(shí)現(xiàn)圖6的構(gòu)成。另外，與前述的第1變形例相同，能向外部輸出無(wú)抖動(dòng)的穩(wěn)定的信號(hào)。以上說(shuō)明了本發(fā)明的最佳實(shí)施方式以及變形例，但上述的構(gòu)成能例如如下來(lái)變更。上述實(shí)施方式的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11是基于來(lái)自GPS衛(wèi)星的信號(hào)生成參考信號(hào)， 但若是利用GNSS(GlcAal Navigation Satellite System 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))的構(gòu)成也能適當(dāng)變更。例如，能變更為基于來(lái)自GL0NASS衛(wèi)星或GALILEO衛(wèi)星的信號(hào)生成參考信號(hào)的構(gòu)成。進(jìn)而，也可構(gòu)成為取得來(lái)自外部裝置的參考信號(hào)。能變更為在基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置11的外部配置GPS接收機(jī)21，在自機(jī)的外部形成參考信號(hào)輸出給自機(jī)的構(gòu)成。數(shù)控振蕩器沈不限于環(huán)形振蕩器可以是數(shù)字化的振蕩器，如果是能夠根據(jù)環(huán)境值計(jì)算特性的構(gòu)成，也能使用其他的數(shù)控振蕩器(例如，采用電容器等的數(shù)控振蕩器等)。 此時(shí)，環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息成為相應(yīng)于該數(shù)控振蕩器的特性的信息。另外，數(shù)控振蕩器可為數(shù)值控制振蕩器，也可為除數(shù)值控制振蕩器之外的數(shù)控振蕩器。環(huán)路濾波器M能變更為如下構(gòu)成采用包含P控制、I控制、D控制中的至少一個(gè)的控制器并輸出同步控制信號(hào)，只要能對(duì)采用的數(shù)控振蕩器沈進(jìn)行控制。PLL回路31也能使用其他的同步回路(FLL回路、DLL回路等)，只要是與供給的參考信號(hào)相同步并控制數(shù)控振蕩器26的構(gòu)成。也可為只在出廠時(shí)求出環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部四中，裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不更新的構(gòu)成。此時(shí)，能省略學(xué)習(xí)的處理，因而能降低穩(wěn)定狀態(tài)的控制部22的負(fù)荷。在出廠時(shí)設(shè)定環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息時(shí)，并非實(shí)際地改變電壓值或溫度來(lái)求出延遲特性函數(shù)，而能變更為例如在存儲(chǔ)部四中存儲(chǔ)根據(jù)設(shè)計(jì)值理論地計(jì)算后的延遲特性函數(shù)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)求出的延遲特性函數(shù)。此時(shí)，能使出廠時(shí)的設(shè)定操作簡(jiǎn)單。檢測(cè)器觀測(cè)定電壓值以及溫度兩者，取而代之，可變更為檢測(cè)器觀只測(cè)定電壓值及溫度中的一個(gè)。另外，也可構(gòu)成為測(cè)定與其他的環(huán)境因素相關(guān)的值。存儲(chǔ)部四存儲(chǔ)電壓值以及溫度與同步控制信號(hào)所含的控制值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但也可設(shè)計(jì)為相對(duì)于相同的電壓值以及溫度向數(shù)控振蕩器26施加與之前存儲(chǔ)過(guò)的控制值不同的控制值。此時(shí)，也能將存儲(chǔ)部四的存儲(chǔ)內(nèi)容更新為最新的對(duì)應(yīng)關(guān)系，也能不更新存儲(chǔ)部四繼續(xù)使用之前的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外，對(duì)于相同的電壓值以及溫度能得到多個(gè)控制值時(shí)，也能將執(zhí)行求平均等的各種計(jì)算而得到的值作為對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)存儲(chǔ)。另外，也能只選擇滿足規(guī)定條件的控制值進(jìn)行平均值的計(jì)算。進(jìn)而，也可為在相同的電壓值以及溫度能求出的多個(gè)控制值過(guò)于分散時(shí)，如上述求出平均值，來(lái)繼續(xù)更新存儲(chǔ)部四的存儲(chǔ)內(nèi)容，待控制值穩(wěn)定后停止更新存儲(chǔ)內(nèi)容。在上述實(shí)施方式中將環(huán)境關(guān)聯(lián)控制信息用函數(shù)的形式存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部四中，但例如也可用查找表的形式存儲(chǔ)。在此時(shí)的自由運(yùn)行控制中，關(guān)于與離散地得到的電壓值以及溫度的點(diǎn)間相對(duì)應(yīng)的控制值也可通過(guò)線插補(bǔ)或面插補(bǔ)求出。在上述實(shí)施方式中，求出每1個(gè)延遲單元的延遲量T與電壓值以及溫度的關(guān)系時(shí)， 視為所有延遲單元延遲量相同。但是，取而代之，也可將延遲單元分組，逐組個(gè)別地求出上述的關(guān)系。此時(shí)，在某種程度上考慮了延遲單元的個(gè)體差，所以能執(zhí)行更穩(wěn)定的控制。上述的相位比較器23、環(huán)路濾波器24、開(kāi)關(guān)回路25、數(shù)控振蕩器26(環(huán)形振蕩器)、分頻器27、控制部22以及存儲(chǔ)部四不限于FPGA，也能構(gòu)成為作為回路設(shè)定在其他的可編程邏輯器件(比如，ASIC)上。另外，GPS接收機(jī)21為定位計(jì)算等配備ASIC時(shí)，也能將上述構(gòu)成作為回路設(shè)定在該ASIC上，此時(shí)，能夠更加小型以及低消費(fèi)電力。但是，當(dāng)然也可通過(guò)通常的IC等的集成回路等實(shí)現(xiàn)上述的構(gòu)成。[符號(hào)的說(shuō)明]
11基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置
2IGPS接收機(jī)
22控制部
23相位比較器
24環(huán)路濾波器
26數(shù)控振蕩器
27分頻器
29存儲(chǔ)部
31PLL回路(同步回路)
權(quán)利要求
1.一種基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于，具有，同步回路，該同步回路根據(jù)基于參考信號(hào)而得到的第1控制信號(hào)控制數(shù)控振蕩器； 檢測(cè)器，該檢測(cè)器檢測(cè)表示使用所述數(shù)控振蕩器的環(huán)境的環(huán)境值； 存儲(chǔ)部，該存儲(chǔ)器能夠存儲(chǔ)所述第1控制信號(hào)的控制值與決定了所述第1控制信號(hào)時(shí)的上述環(huán)境值的對(duì)應(yīng)關(guān)系；控制部，若不能取得所述參考信號(hào)，則該控制部基于所述檢測(cè)器檢測(cè)到的環(huán)境值以及所述存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，決定第2控制信號(hào)控制所述數(shù)控振蕩器。
2.如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系是在所述參考信號(hào)與所述數(shù)控振蕩器輸出的信號(hào)通過(guò)所述同步回路同步后的狀態(tài)下求出的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于， 所述數(shù)控振蕩器具有延遲單元。
4.如權(quán)利要求3所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于， 所述數(shù)控振蕩器是環(huán)形振蕩器。
5.如權(quán)利要求1 4的任意一項(xiàng)所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于， 所述檢測(cè)器檢測(cè)電壓值以及溫度的中的至少一個(gè)作為環(huán)境值。
6.如權(quán)利要求1 5的任意一項(xiàng)所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述同步回路具有相位比較器，該相位比較器使用時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器測(cè)量所述參考信號(hào)與所述數(shù)控振蕩器輸出的信號(hào)的相位差。
7.如權(quán)利要求6所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器利用相位比較用延遲單元的延遲量測(cè)量所述相位差。
8.如權(quán)利要求1 7的任意一項(xiàng)所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于，在基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)前的階段，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)部中。
9.如權(quán)利要求1 8的任意一項(xiàng)所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)部的存儲(chǔ)內(nèi)容能夠利用基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)中新得到的所述對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)更新。
10.如權(quán)利要求1 9的任意一項(xiàng)所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于， 以所述數(shù)控振蕩器輸出的信號(hào)為基準(zhǔn)頻率信號(hào)。
11.如權(quán)利要求1 9的任意一項(xiàng)所述的基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述同步回路具有壓控振蕩器，該壓控振蕩器輸出與所述數(shù)控振蕩器輸出的信號(hào)相同步的信號(hào)；以所述壓控振蕩器輸出的信號(hào)為基準(zhǔn)頻率信號(hào)。
全文摘要
基準(zhǔn)頻率產(chǎn)生裝置(11)具有GPS接收機(jī)(21)、PLL回路(31)、檢測(cè)器(28)、存儲(chǔ)部(29)、控制部(22)。PLL回路(31)根據(jù)基于來(lái)自GPS接收機(jī)(21)的參考信號(hào)而得到的同步控制信號(hào)控制數(shù)控振蕩器(26)。同步控制信號(hào)的控制值與當(dāng)時(shí)的電壓值以及溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系一直存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部(29)中。不能取得參考信號(hào)的情況下，控制部(22)基于上述對(duì)應(yīng)關(guān)系與檢測(cè)器(28)檢測(cè)出的電壓以及溫度決定自由運(yùn)行控制信號(hào)，控制數(shù)控振蕩器(26)。
文檔編號(hào)H03L7/14GK102388536SQ201080015220
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
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