現有的無線通信電路在提供RF(射頻)信號基準頻率的LO(局部振蕩電路)中使用晶體振蕩器。比如，發送數百MH～數GHz RF信號的LO由能夠使40MHz等晶體振蕩器的輸出倍增的PLL電路構成。利用此次的技術可省去原本必需的高精度且價格昂貴的40MHz晶體振蕩器。不過，需要很多嵌入設備等使用的32kHz晶體振蕩器構成的時鍾。

　　

 

東京工業大學未來產業技術研究所副教授伊藤浩之介紹說，不是去掉32kHz晶體振蕩器、而是RF信號用晶體振蕩器，是因為“RF信號用晶體振蕩器仍是無線通信電路設計中的一個課題”。32kHz晶體振蕩器在MCU等器件上用的很多而且價格便宜，使其將來能集成到IC中或內置到IC封裝內的研發也在進行中。

　　

　　

此次，為了去掉40MHz晶振，采用了由MEMS技術構成的、可集成到IC中的振子。振子試製品采用共振頻率為數GHz的外置壓電元件。

　　

 

新開發的電路由壓電振子和采用32kHz晶體振蕩器的兩級時鍾電路構成。前一級是壓電振子構成的時鍾發生電路，還具有以32kHz時(shi)鍾(zhong)源(yuan)為(wei)基(ji)準(zhun)檢(jian)測(ce)壓(ya)電(dian)元(yuan)件(jian)頻(pin)率(lv)變(bian)動(dong)和(he)相(xiang)位(wei)位(wei)移(yi)的(de)功(gong)能(neng)。後(hou)一(yi)級(ji)是(shi)補(bu)償(chang)頻(pin)率(lv)變(bian)動(dong)和(he)相(xiang)位(wei)位(wei)移(yi)的(de)時(shi)鍾(zhong)調(tiao)整(zheng)電(dian)路(lu)。將(jiang)頻(pin)率(lv)變(bian)動(dong)和(he)相(xiang)位(wei)位(wei)移(yi)控(kong)製(zhi)在(zai)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)電(dian)路(lu)的(de)要(yao)求(qiu)範(fan)圍(wei)內(nei)。

　　

使用壓電振子還有一個好處，就是容易獲得無線通信電路所需要的低相位位移(相位噪聲)。由於晶振輸出信號的頻率(振子的共振頻率)取決於形狀，因此不容易提高。用於數GHz及數十GHz等RF信號時，要提高倍增比率，因此精度(相位噪聲)可能會變差。而壓電振子等MEMS產品容易將共振頻率做到GHz級，可以抑製倍增引起的信號劣化。

　　

試製品的壓電振子采用了市售品。兩級時鍾電路采用的是台積電的65nm工藝產品。