JP3413015B2 - CR oscillator - Google Patents

CR oscillator

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JP3413015B2
JP3413015B2 JP14183396A JP14183396A JP3413015B2 JP 3413015 B2 JP3413015 B2 JP 3413015B2 JP 14183396 A JP14183396 A JP 14183396A JP 14183396 A JP14183396 A JP 14183396A JP 3413015 B2 JP3413015 B2 JP 3413015B2
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output
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、容量Cと抵抗R
とで発振出力を得るCR発振器に関し、特に低電源電圧
においても安定した発振周波数が得られるCR発振器に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a capacitor C and a resistor R.
The present invention relates to a CR oscillator that obtains an oscillation output by, and particularly to a CR oscillator that can obtain a stable oscillation frequency even at a low power supply voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のCR発振器としては、例
えば図8に示すものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of CR oscillator, for example, the one shown in FIG. 8 is known.

【0003】図8において、CR発振器は、入力端子1
00と出力端子101との間にシュミットトリガ回路1
02を含むインバータ回路103、104が奇数段(3
段)に縦続接続され、入力端子100とグランドに発振
容量105が接続され、入力端子100と出力端子10
1との間に発振抵抗106が接続されて構成されてい
る。
In FIG. 8, the CR oscillator has an input terminal 1
00 between output terminal 101 and Schmitt trigger circuit 1
Inverter circuits 103 and 104 including 02 have an odd number of stages (3
Stage), the input terminal 100 and the oscillation capacitor 105 are connected to the ground, and the input terminal 100 and the output terminal 10 are connected.
1 and an oscillation resistor 106 are connected between them.

【0004】このようなCR発振器において、図9の入
出力波形図に示すように、入力端子100に与えられる
入力信号は、シュミットトリガ回路102の所定の電位
幅(シュミット幅,VthH)内で発振容量105と発
振抵抗106の時定数で決まる周期で振幅を繰り返し、
出力端子101に与えられる出力信号は、入力信号に同
期してパルス信号を発振する。したがって、このような
構成のCR発振回路における発振出力の周波数は、発振
容量105と発振抵抗106の時定数により設定され
る。
In such a CR oscillator, as shown in the input / output waveform diagram of FIG. 9, an input signal applied to the input terminal 100 oscillates within a predetermined potential width (Schmitt width, VthH) of the Schmitt trigger circuit 102. Amplitude is repeated at a cycle determined by the time constant of the capacitance 105 and the oscillation resistance 106,
The output signal applied to the output terminal 101 oscillates a pulse signal in synchronization with the input signal. Therefore, the frequency of the oscillation output in the CR oscillation circuit having such a configuration is set by the time constants of the oscillation capacitor 105 and the oscillation resistor 106.

【0005】しかしながら、発振器の電源電圧が低下す
ると、奇数段に接続されたインバータ回路の出力段を構
成するインバータ回路104(以下、出力バッファと呼
ぶ)を構成するPチャネル又はNチャネルのFET(電
界効果トランジスタ)107、108のオン抵抗が見掛
上大きくなる。これは、電源電圧の低下にともなってシ
ュミットトリガ回路102のシュミット幅が狭くなり、
出力バッファ104におけるFETの動作点Aが、図1
0の電圧(ソース・ドレイン電圧)電流(ドレイン電
流)特性上において、非線形領域から線形領域に移行す
るためである。すなわち、非線形領域で動作する出力バ
ッファ104は安定化電源のように動作して流れる電流
はほぼ一定となるのに対して、非線形領域で動作する出
力バッファ104は、図10に示す電流電圧特性に示す
ように、流れる電流は変化するため、電源電圧の低下に
より非線形領域で動作するようになった出力バッファ1
04のオン抵抗は見掛上増加することになる。
However, when the power supply voltage of the oscillator drops, a P-channel or N-channel FET (electric field) that constitutes an inverter circuit 104 (hereinafter referred to as an output buffer) that constitutes an output stage of an inverter circuit connected to an odd number of stages The on-resistances of the effect transistors) 107 and 108 are apparently increased. This is because the Schmitt width of the Schmitt trigger circuit 102 becomes narrower as the power supply voltage decreases.
The operating point A of the FET in the output buffer 104 is shown in FIG.
This is because the non-linear region shifts to the linear region on the voltage (source / drain voltage) current (drain current) characteristic of 0. That is, the output buffer 104 operating in the non-linear region operates like a stabilized power supply and the flowing current is almost constant, whereas the output buffer 104 operating in the non-linear region has the current-voltage characteristic shown in FIG. As shown, since the flowing current changes, the output buffer 1 that operates in the non-linear region due to the decrease in the power supply voltage
The on-resistance of 04 will apparently increase.

【0006】出力バッファ104のオン抵抗は、発振容
量105と発振抵抗106による充放電動作に対して発
振抵抗106に直列に接続されるので、出力バッファの
オン抵抗が増加すると、入力端子100と出力端子10
1との間に接続される見掛上の抵抗値が増大する。これ
により、発振器の時定数が大きくなり、発振周期が長く
なる。
Since the on-resistance of the output buffer 104 is connected in series to the oscillation resistor 106 for the charging / discharging operation by the oscillation capacitor 105 and the oscillation resistor 106, if the on-resistance of the output buffer increases, the output terminal 104 and the output terminal Terminal 10
The apparent resistance value connected between 1 and 1 increases. This increases the time constant of the oscillator and prolongs the oscillation cycle.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のCR発振器においては、電源電圧の低下により出
力バッファのオン抵抗が見掛上大きくなり、発振回路の
時定数を増加させていた。これにより、発振周期が長く
なっていた。すなわち、従来のCR発振器にあっては、
電源電圧の変動により、出力バッファのオン抵抗の変動
に起因した発振周波数の変動を招いていた。
As described above,
In the conventional CR oscillator, the on resistance of the output buffer is apparently increased due to the decrease in the power supply voltage, and the time constant of the oscillation circuit is increased. As a result, the oscillation cycle becomes longer. That is, in the conventional CR oscillator,
The fluctuation of the power supply voltage causes the fluctuation of the oscillation frequency due to the fluctuation of the ON resistance of the output buffer.

【0008】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、低電源電圧に
おいても発振周波数の変動が少ないCR発振器を提供す
ることにある。
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a CR oscillator having a small fluctuation in oscillation frequency even at a low power supply voltage.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、入力端子と出力端子との間
にシュミットトリガ回路を含むインバータ回路が奇数段
に縦続接続され、前記入力端子と電源との間に発振容量
が接続され、前記入力端子と前記出力端子との間に発振
抵抗が接続されてなるCR発振器において、前記入力端
子と前記出力端子との間に接続され、前記発振容量の充
電期間内の一定期間導通状態に制御される第1導電型の
FET(電界効果トランジスタ)と、前記入力端子と前
記出力端子との間に接続され、前記発振容量の放電期間
内の一定期間導通状態に制御される第2導電型のFET
と、前記入力端子に与えられる入力信号に基づいて、前
記両FETを導通制御する制御回路とを有して構成され
る。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that an inverter circuit including a Schmitt trigger circuit is cascade-connected in an odd number of stages between an input terminal and an output terminal, In a CR oscillator in which an oscillation capacitor is connected between an input terminal and a power supply and an oscillation resistor is connected between the input terminal and the output terminal, the CR oscillator is connected between the input terminal and the output terminal, A first conductivity type FET (field effect transistor) which is controlled to be in a conductive state for a certain period within a charging period of the oscillation capacitance, and is connected between the input terminal and the output terminal, and within a discharging period of the oscillation capacitance. Second conductivity type FET controlled to be conductive for a certain period of time
And a control circuit for controlling conduction of the both FETs based on an input signal given to the input terminal.

【0010】請求項2記載の発明は、入力端子と出力端
子との間にシュミットトリガ回路を含むインバータ回路
が奇数段に縦続接続され、前記入力端子と電源との間に
発振容量が接続され、前記入力端子と前記出力端子との
間に発振抵抗が接続されてなるCR発振器において、前
記入力端子に与えられる入力信号を受ける第1のインバ
ータ回路と、前記入力信号を受けて、前記シュミットト
リガ回路を含んで偶数段に縦続接続された第2のインバ
ータ回路と、前記第1のインバータ回路の出力信号と前
記第2のインバータ回路の出力信号を入力する論理和
(OR)ゲートと、前記第1のインバータ回路の出力信
号と前記第2のインバータ回路の出力信号を入力する論
理積(AND)ゲートと、ゲート端子が前記ORゲート
の出力端子に接続され、前記入力端子と前記出力端子と
の間に接続された第1導電型のFETと、ゲート端子が
前記ANDゲートの出力端子に接続され、前記入力端子
と前記出力端子との間に接続された第2導電型のFET
とを有して構成される。
According to a second aspect of the present invention, an inverter circuit including a Schmitt trigger circuit is cascaded in an odd number of stages between an input terminal and an output terminal, and an oscillating capacitance is connected between the input terminal and a power source. In a CR oscillator in which an oscillation resistor is connected between the input terminal and the output terminal, a first inverter circuit that receives an input signal applied to the input terminal, and the Schmitt trigger circuit that receives the input signal A second inverter circuit that is connected in cascade in an even number stage, a logical sum (OR) gate that inputs the output signal of the first inverter circuit and the output signal of the second inverter circuit, and the first inverter circuit. AND gate for inputting the output signal of the inverter circuit and the output signal of the second inverter circuit, and the gate terminal is connected to the output terminal of the OR gate. A first conductivity type FET connected between the input terminal and the output terminal, and a gate terminal connected to the output terminal of the AND gate, and connected between the input terminal and the output terminal Second conductivity type FET
And is configured.

【0011】請求項3記載の発明は、入力端子と出力端
子との間にシュミットトリガ回路を含むインバータ回路
が奇数段に縦続接続され、前記入力端子と電源との間に
発振容量が接続され、前記入力端子と前記出力端子との
間に発振抵抗が接続されてなるCR発振器において、前
記入力端子に与えられる入力信号を受ける第1のインバ
ータ回路と、前記入力信号を受けて、前記シュミットト
リガ回路を含んで偶数段に縦続接続された第2のインバ
ータ回路を有し、ゲート端子が前記第1のインバータ回
路の出力端子に接続された第1導電型のFETとゲート
端子が前記第2のインバータ回路の出力端子に接続され
た第1導電型のFETが前記入力端子と前記出力端子と
の間に縦続接続され、ゲート端子が前記第1のインバー
タ回路の出力端子に接続された第2導電型のFETとゲ
ート端子が前記第2のインバータ回路の出力端子に接続
された第2導電型のFETが前記入力端子と前記出力端
子との間に縦続接続されて構成される。
According to a third aspect of the present invention, an inverter circuit including a Schmitt trigger circuit is cascaded in an odd number of stages between an input terminal and an output terminal, and an oscillating capacitance is connected between the input terminal and a power source. In a CR oscillator in which an oscillation resistor is connected between the input terminal and the output terminal, a first inverter circuit that receives an input signal applied to the input terminal, and the Schmitt trigger circuit that receives the input signal Including a second inverter circuit cascade-connected to even-numbered stages, a first conductivity type FET having a gate terminal connected to an output terminal of the first inverter circuit, and a gate terminal of the second inverter circuit. A first conductivity type FET connected to an output terminal of the circuit is connected in cascade between the input terminal and the output terminal, and a gate terminal is an output terminal of the first inverter circuit. A second conductive type FET connected to the output terminal of the second inverter circuit and a second conductive type FET connected to the output terminal of the second inverter circuit are connected in cascade between the input terminal and the output terminal. It

【0012】請求項4記載の発明は、請求項1記載のC
R発振器において、前記第1導電型のFETと同様に導
通制御される第1導電型のFETと前記第2導電型のF
ETと同様に導通制御される第2導電型のFETが高位
電源と低位電源との間に直列接続され、直列接続点が前
記出力端子に接続されて構成される。
The invention according to claim 4 is the C according to claim 1.
In the R oscillator, the first conductivity type FET and the second conductivity type F whose conduction is controlled similarly to the first conductivity type FET.
A second conductivity type FET whose conduction is controlled similarly to ET is connected in series between a high power source and a low power source, and a series connection point is connected to the output terminal.

【0013】請求項5記載の発明は、請求項2記載のC
R発振器において、ゲート端子が前記ORゲートの出力
端子に接続された第1導電型のFETとゲート端子が前
記ANDゲートの出力端子に接続された第2導電型のF
ETが高位電源と低位電源との間に直列接続され、直列
接続点が前記出力端子に接続されて構成される。
The invention according to claim 5 is the C according to claim 2.
In the R oscillator, a first conductivity type FET whose gate terminal is connected to the output terminal of the OR gate and a second conductivity type F whose gate terminal is connected to the output terminal of the AND gate
The ET is connected in series between the high-potential power source and the low-potential power source, and the series connection point is connected to the output terminal.

【0014】請求項6記載の発明は、入力端子と出力端
子との間にシュミットトリガ回路を含むインバータ回路
が奇数段に縦続接続され、前記入力端子と電源との間に
発振容量が接続され、前記入力端子と前記出力端子との
間に発振抵抗が接続されてなるCR発振器において、前
記入力端子に与えられる入力信号を受ける第1のインバ
ータ回路と、前記入力信号を受けて、前記シュミットト
リガ回路を含んで偶数段に縦続接続された第2のインバ
ータ回路と、前記第1のインバータ回路の出力信号と前
記第2のインバータ回路の出力信号を入力するORゲー
トと、前記第1のインバータ回路の出力信号と前記第2
のインバータ回路の出力信号を入力するANDゲート
と、それぞれのゲート端子が前記ORゲートの出力端子
に接続され、前記入力端子と前記出力端子との間に縦続
接続された第1導電型のFET列と、それぞれのゲート
端子が前記ANDゲートの出力端子に接続され、前記入
力端子と前記出力端子との間に縦続接続された第2導電
型のFET列と、ゲート端子が前記第1のインバータ回
路の出力端子に接続され、前記第1導線型のFET列の
縦続接続点と高位電源との間に接続された第1導電型の
FETと、ゲート端子が前記第1のインバータ回路の出
力端子に接続され、前記第2導線型のFET列の縦続接
続点と低位電源との間に接続された第2導電型のFET
とを有して構成される。
According to a sixth aspect of the present invention, an inverter circuit including a Schmitt trigger circuit is cascade-connected in an odd number of stages between an input terminal and an output terminal, and an oscillating capacitance is connected between the input terminal and a power source. In a CR oscillator in which an oscillation resistor is connected between the input terminal and the output terminal, a first inverter circuit that receives an input signal applied to the input terminal, and the Schmitt trigger circuit that receives the input signal Of the first inverter circuit, the second inverter circuit connected in cascade in an even number of stages, the OR gate for inputting the output signal of the first inverter circuit and the output signal of the second inverter circuit, and Output signal and the second
AND gate for inputting the output signal of the inverter circuit, and a first conductivity type FET string in which each gate terminal is connected to the output terminal of the OR gate and cascade-connected between the input terminal and the output terminal. And a second conductivity type FET string in which each gate terminal is connected to the output terminal of the AND gate and which is cascade-connected between the input terminal and the output terminal, and the gate terminal is the first inverter circuit. Of the first conductive type FET connected to the output terminal of the first conductive type FET and connected between the cascade connection point of the first conductive type FET row and the high-potential power source, and the gate terminal to the output terminal of the first inverter circuit. FETs of the second conductivity type that are connected and are connected between the cascade connection point of the second conductor type FET row and the low-potential power source.
And is configured.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1は請求項1又は2記載の発明の一実施
形態に係わるCR発振器の構成を示す図であり、図2は
図1に示す発振器のタイミングチャートを示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a CR oscillator according to an embodiment of the invention described in claim 1 or 2, and FIG. 2 is a diagram showing a timing chart of the oscillator shown in FIG.

【0017】図1において、この実施形態のCR発振器
は、入力端子1と出力端子2との間にシュミットトリガ
回路3を含むインバータ回路4、5が奇数段(3段)に
縦続接続され、入力端子1とグランドとの間に発振容量
6が接続され、入力端子1と出力端子2との間に発振抵
抗7が接続されてなるCR発振器において、入力端子1
に与えられる入力信号を受けるインバータ回路8と、入
力信号を受けて、シュミットトリガ回路3を含んで偶数
段に縦続接続されたインバータ回路9と、インバータ回
路8の出力信号とインバータ回路9の出力信号を入力す
る否定論理和(NOR)ゲート10と、NORゲート1
0の出力信号を受けるインバータ回路11と、インバー
タ回路8の出力信号とインバータ回路9の出力信号を入
力する否定論理積(NAND)ゲート12と、NAND
ゲート12の出力を受けるインバータ回路13と、ゲー
ト端子がインバータ回路11の出力端子に接続され、入
力端子1と出力端子2との間に接続されて発振容量6の
充電期間内の一定期間導通状態に制御されるPチャネル
のFET14と、ゲート端子がインバータ回路13の出
力端子に接続され、入力端子1と出力端子2との間に接
続されて発振容量6の放電期間内の一定期間導通状態に
制御されるNチャネルのFET15を備えて構成されて
いる。
In FIG. 1, in the CR oscillator of this embodiment, inverter circuits 4 and 5 including a Schmitt trigger circuit 3 are cascade-connected in an odd number of stages (3 stages) between an input terminal 1 and an output terminal 2, and In the CR oscillator in which the oscillation capacitance 6 is connected between the terminal 1 and the ground and the oscillation resistance 7 is connected between the input terminal 1 and the output terminal 2, the input terminal 1
An inverter circuit 8 for receiving an input signal applied to the inverter circuit, an inverter circuit 9 for receiving the input signal and cascade-connected in an even number of stages including the Schmitt trigger circuit 3, an output signal of the inverter circuit 8 and an output signal of the inverter circuit 9. And a NOR gate 1 for inputting
An inverter circuit 11 that receives an output signal of 0; a NAND gate 12 that inputs the output signal of the inverter circuit 8 and the output signal of the inverter circuit 9;
An inverter circuit 13 that receives the output of the gate 12 and a gate terminal connected to the output terminal of the inverter circuit 11 are connected between the input terminal 1 and the output terminal 2 and are in a conductive state for a certain period within the charging period of the oscillation capacitor 6. The P-channel FET 14 controlled by the control circuit and the gate terminal are connected to the output terminal of the inverter circuit 13, and are connected between the input terminal 1 and the output terminal 2 to be in a conductive state for a certain period within the discharge period of the oscillation capacitor 6. It is configured to include a controlled N-channel FET 15.

【0018】このような構成において、出力端子2に接
続されたインバータ回路5(以下出力バッファと呼ぶ)
のPチャネルのFET16がオフ状態からオン状態とな
り発振容量6が充電される期間の一定期間にFET14
をオン状態にさせ、FET14のオン抵抗が発振抵抗7
と並列に接続されるようにし、これにより、出力バッフ
ァ5のFET16のオン抵抗の増加を相殺して、入力端
子1と出力端子2間に接続される見掛上の抵抗値の変動
を抑制するようにし、一方、出力バッファ5のNチャネ
ルのFET17がオフ状態からオン状態となり発振容量
6が放電される期間の一定期間にFET15をオン状態
にさせ、FET15のオン抵抗が発振抵抗7と並列に接
続されるようにし、これにより、出力バッファ5のFE
T17のオン抵抗の増加を相殺して、入力端子1と出力
端子2間に接続される見掛上の抵抗値の変動を抑制する
ようにしている。
In such a configuration, the inverter circuit 5 connected to the output terminal 2 (hereinafter referred to as an output buffer)
The FET 16 of the P channel changes from the OFF state to the ON state and the FET 14
Is turned on, and the ON resistance of the FET 14 changes the oscillation resistance 7
Are connected in parallel with each other, thereby offsetting an increase in the ON resistance of the FET 16 of the output buffer 5 and suppressing fluctuations in the apparent resistance value connected between the input terminal 1 and the output terminal 2. On the other hand, on the other hand, the N-channel FET 17 of the output buffer 5 is turned on from the off state to the on state, and the FET 15 is turned on for a certain period of time during which the oscillation capacitance 6 is discharged. So that the FE of the output buffer 5 is connected.
The increase of the on-resistance of T17 is offset to suppress the fluctuation of the apparent resistance value connected between the input terminal 1 and the output terminal 2.

【0019】具体的には、図2に示すように、インバー
タ回路8のしきい値電圧(Vth)をシュミットトリガ回
路3のヒステリシス特性のシュミット電圧幅(VthH )
のほぼ中間点に設定するようにする。これにより、図2
に示すように、入力信号の立ち上がりにおいて、入力信
号がインバータ回路のVthに達した後シュミットトリガ
回路3のVthH に達するまでの間、インバータ回路11
からパルス信号が出力され、この期間FET14はオン
状態となる。
Specifically, as shown in FIG. 2, the threshold voltage (Vth) of the inverter circuit 8 is set to the Schmitt voltage width (VthH) of the hysteresis characteristic of the Schmitt trigger circuit 3.
Try to set it at about the midpoint of. As a result, FIG.
As shown in FIG. 3, the inverter circuit 11 is provided at the rising of the input signal until the input signal reaches VthH of the Schmitt trigger circuit 3 after reaching the Vth of the inverter circuit.
A pulse signal is output from the FET 14, and the FET 14 is turned on during this period.

【0020】一方、入力信号の立ち下がりにおいて、入
力信号がインバータ回路8のVthに達した後シュミット
トリガ回路3のVthH に達するまでの間、インバータ回
路13からパルス信号が出力され、この期間FET15
はオン状態となる。
On the other hand, at the falling edge of the input signal, a pulse signal is output from the inverter circuit 13 until the input signal reaches VthH of the Schmitt trigger circuit 3 after reaching the Vth of the inverter circuit 8, and during this period the FET 15
Is turned on.

【0021】このようにして導通制御されるFET1
4、15のオン抵抗は、以下に説明するようにして設定
される。
FET1 whose conduction is controlled in this way
The on-resistances of 4 and 15 are set as described below.

【0022】CR発振器の周期をT、FET14、15
のオン抵抗値をRt,発振抵抗7の抵抗値をR、出力バ
ッファ5の線形動作領域でのオン抵抗値をRd、発振容
量値をCとすると、従来例では、周期Tは(C・R)に
比例していた。
The cycle of the CR oscillator is T, and the FETs 14 and 15 are
Is Rt, the resistance value of the oscillation resistor 7 is R, the on resistance value of the output buffer 5 in the linear operation region is Rd, and the oscillation capacitance value is C, the cycle T is (CR ) Was proportional to.

【0023】しかし、電源電圧の低下により出力バッフ
ァ5のオン抵抗が影響する動作領域では、時定数がC・
(R+Rd)となり、周期Tが増大する。上記実施形態
では、入出力端子間にFET14,15を挿入すること
により、時定数は、C・(R・Rt・(R+Rt)+R
d)となる。ここで、1>>Rt/(R+Rt)と設定
することにより、増加したRdを相殺するようにしてい
る。
However, in the operating region where the ON resistance of the output buffer 5 is affected by the decrease in the power supply voltage, the time constant is C.multidot.
(R + Rd), and the cycle T increases. In the above embodiment, the time constant is C · (R · Rt · (R + Rt) + R by inserting the FETs 14 and 15 between the input and output terminals.
d). Here, by setting 1 >> Rt / (R + Rt), the increased Rd is offset.

【0024】FET14、15のオン抵抗は、例えば大
まかに計算して5%程度の遅れと仮定すると、0.05
×C・R=C・(R・Rt/(R+Rt)から求めら
れ、Rt=R/20となり、発振抵抗7の抵抗値に対し
てほぼ1/20以下に設定するようにすればよい。
The ON resistance of the FETs 14 and 15 is, for example, roughly 0.05, assuming a delay of about 5%.
It is calculated from × C · R = C · (R · Rt / (R + Rt), and Rt = R / 20, which is set to about 1/20 or less of the resistance value of the oscillation resistor 7.

【0025】このようにして、発振容量6の充放電期間
において、インバータ回路8が入力信号に応じて反転し
た後シュミットトリガ回路3が反転するまでの間、FE
T14又はFET15をオン状態にしている。これによ
り、入出力端子間に接続される見掛上の発振抵抗が減少
し、出力バッファ5は常に非線形動作領域において動作
するようになり、電源電圧が低下しても安定した発振周
波数を得ることができる。
In this way, during the charging / discharging period of the oscillation capacitor 6, the FE is inverted after the inverter circuit 8 is inverted according to the input signal and before the Schmitt trigger circuit 3 is inverted.
The T14 or the FET 15 is turned on. As a result, the apparent oscillation resistance connected between the input and output terminals decreases, the output buffer 5 always operates in the non-linear operation region, and a stable oscillation frequency can be obtained even if the power supply voltage decreases. You can

【0026】図3は請求項3記載の発明の一実施形態に
係わるCR発振器の構成を示す図であり、図4は図3に
示す発振器のタイミングチャートを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a CR oscillator according to an embodiment of the invention described in claim 3, and FIG. 4 is a diagram showing a timing chart of the oscillator shown in FIG.

【0027】図3において、この実施形態のCR発振器
は、入力端子1と出力端子2との間にシュミットトリガ
回路3を含むインバータ回路4、5が奇数段に縦続接続
され、入力端子1とグランドとの間に発振容量6が接続
され、入力端子1と出力端子2との間に発振抵抗7が接
続されてなるCR発振器において、入力端子1に与えら
れる入力信号を受けるインバータ回路18と、入力信号
を受けてシュミットトリガ回路3を含んで偶数段に縦続
接続されたインバータ回路20を有し、ゲート端子がイ
ンバータ回路18の出力端子に接続されたPチャネルの
FET22とゲート端子がインバータ回路20の出力端
子に接続されたPチャネルのFET23が入力端子1と
出力端子2との間に縦続接続され、ゲート端子がインバ
ータ回路18の出力端子に接続されたNチャネルのFE
T24とゲート端子がインバータ回路20の出力端子に
接続されたNチャネルのFET25が入力端子1と出力
端子2との間に縦続接続されて構成される。
Referring to FIG. 3, in the CR oscillator of this embodiment, inverter circuits 4 and 5 including a Schmitt trigger circuit 3 are cascade-connected in an odd number of stages between an input terminal 1 and an output terminal 2, and the input terminal 1 and the ground are connected. In the CR oscillator in which the oscillation capacitance 6 is connected between the input terminal 1 and the output terminal 2, and the oscillation resistor 7 is connected between the input terminal 1 and the output terminal 2, an inverter circuit 18 that receives an input signal applied to the input terminal 1 A P-channel FET 22 having a gate terminal connected to the output terminal of the inverter circuit 18 and a gate terminal of the inverter circuit 20 is provided having an inverter circuit 20 that receives the signal and that is connected in cascade to an even number of stages including the Schmitt trigger circuit 3. The P-channel FET 23 connected to the output terminal is connected in cascade between the input terminal 1 and the output terminal 2, and the gate terminal is the output of the inverter circuit 18. FE of connected N-channel to a terminal
An N-channel FET 25 having a gate terminal connected to the output terminal of the inverter circuit 20 is connected in cascade between the input terminal 1 and the output terminal 2.

【0028】このような構成においても、図1に示す構
成と同様にFET22、23又はFET24、25は導
通制御され、図1に示す実施形態と同様な効果を得るこ
とができる。
Even in such a configuration, the FETs 22 and 23 or the FETs 24 and 25 are controlled in conduction as in the configuration shown in FIG. 1, and the same effect as that of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.

【0029】図5は請求項4又は5記載の発明の一実施
形態に係るCR発振器の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a CR oscillator according to an embodiment of the invention as defined in claim 4 or 5.

【0030】図5に示す実施形態の特徴とするところ
は、図1に示すCR発振器に対して、ゲート端子がイン
バータ回路11の出力端子に接続されたPチャネルのF
ET26とゲート端子がインバータ回路13の出力端子
に接続されたNチャネルのFET27とを高位電源と低
位電源との間に直列接続し、直列接続点を出力端子2に
接続したバッファ回路を設けたことにある。
The feature of the embodiment shown in FIG. 5 resides in that in the CR oscillator shown in FIG.
A buffer circuit is provided in which the ET 26 and an N-channel FET 27 whose gate terminal is connected to the output terminal of the inverter circuit 13 are connected in series between a high-potential power source and a low-potential power source, and the series connection point is connected to the output terminal 2. It is in.

【0031】このような構成にあっては、図1に示す実
施形態と同様な効果を得ることができ、かつ出力バッフ
ァ5が電源電圧の低下により負荷が増大しているので、
新たにバッファ回路を設けてこれを補償し、より多くの
出力電流を取ることができる。
With such a structure, the same effect as that of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained, and the load of the output buffer 5 is increased due to the decrease of the power supply voltage.
A new buffer circuit is provided to compensate for this and a larger output current can be taken.

【0032】図6は請求項6記載の発明の一実施形態に
係るCR発振器の構成を示す図であり、図7は図6に示
す発振回路のタイミングチャートを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a CR oscillator according to an embodiment of the invention described in claim 6, and FIG. 7 is a diagram showing a timing chart of the oscillation circuit shown in FIG.

【0033】図6に示す実施形態の特徴とするところ
は、図1に示すCR発振器に対して、図1に示すFET
14を縦続接続されたPチャネルのFET28とFET
29に代え、FET28、29の縦続接続点(ノード
a)と高位電源との間に、ゲート端子がインバータ回路
8の出力端子に接続されたPチャネルのFET30を挿
入し、図1に示すFET15を縦続接続されたNチャネ
ルのFET31とFET32に代え、FET31、32
の縦続接続点(ノードb)と低位電源との間に、ゲート
端子がインバータ回路8の出力端子に接続されたNチャ
ネルのFET33を挿入した構成を採用したことにあ
る。
The feature of the embodiment shown in FIG. 6 lies in that the FET shown in FIG. 1 is added to the CR oscillator shown in FIG.
P-channel FET 28 and FET in which 14 is connected in cascade
Instead of 29, a P-channel FET 30 having a gate terminal connected to the output terminal of the inverter circuit 8 is inserted between the cascade connection point (node a) of the FETs 28, 29 and the high-potential power source, and the FET 15 shown in FIG. Instead of the N-channel FETs 31 and 32 connected in cascade, FETs 31 and 32
This is because an N-channel FET 33 having a gate terminal connected to the output terminal of the inverter circuit 8 is inserted between the cascade connection point (node b) of FIG.

【0034】このような構成においては、出力バッファ
5がスイッチングした時に、FET28、29又はFE
T31、32がまだカットオフしていない場合に、入力
端子1に接続された発振容量6に電流が逆流する可能性
があるため、出力バッファ5がスイッチングする際にF
ET30又はFET33をオンさせて逆流電流を電源に
逃がすことにより、逆流電流を防止することができ、こ
れにより、安定した発振周波数を得ることができる。
In such a configuration, when the output buffer 5 is switched, the FETs 28, 29 or FE are
When T31 and T32 are not cut off yet, the current may flow back to the oscillation capacitor 6 connected to the input terminal 1. Therefore, when the output buffer 5 switches,
By turning on the ET 30 or the FET 33 and letting the reverse current flow to the power supply, the reverse current can be prevented, whereby a stable oscillation frequency can be obtained.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、出力バッファのオン抵抗の増加を相殺するように発
振抵抗と並列にFETのオン抵抗を挿入するようにした
ので、低電源電圧においても出力バッファを非線形領域
で動作させることができ、低電源電圧においても安定し
た発振周波数を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the on resistance of the FET is inserted in parallel with the oscillation resistance so as to offset the increase in the on resistance of the output buffer. The output buffer can be operated in a non-linear region, and a stable oscillation frequency can be obtained even at a low power supply voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1又は2記載の発明の一実施形態に係る
CR発振器の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a CR oscillator according to an embodiment of the invention described in claim 1 or 2.

【図2】図1に示す発振器のタイミングチャートを示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a timing chart of the oscillator shown in FIG.

【図3】請求項3記載の発明の一実施形態に係るCR発
振器の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a CR oscillator according to an embodiment of the invention as set forth in claim 3;

【図4】図3に示す発振器のタイミングチャートを示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a timing chart of the oscillator shown in FIG.

【図5】請求項4又は5記載の発明の一実施形態に係る
CR発振器の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a CR oscillator according to an embodiment of the invention described in claim 4 or 5;

【図6】請求項6記載の発明の一実施形態に係るCR発
振器の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a CR oscillator according to an embodiment of the invention as set forth in claim 6;

【図7】図6に示す発振器のタイミングチャートを示す
図である。
7 is a diagram showing a timing chart of the oscillator shown in FIG.

【図8】従来のCR発振器の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional CR oscillator.

【図9】図8に示す発振器の入出力波形を示す図であ
る。
9 is a diagram showing input / output waveforms of the oscillator shown in FIG.

【図10】FETの電圧電流特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a voltage-current characteristic of an FET.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2 出力端子 3 シュミットトリガ回路 4,5,8,9,11,13,18,20 インバータ
回路 6 発振容量 7 発振抵抗 10,12 論理ゲート 14,15,16,17,22〜33 FET
1 Input Terminal 2 Output Terminal 3 Schmitt Trigger Circuit 4, 5, 8, 9, 11, 13, 13, 18, 20 Inverter Circuit 6 Oscillation Capacity 7 Oscillation Resistance 10, 12 Logic Gates 14, 15, 16, 17, 22, 22-33 FET

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−266373(JP,A) 特開 平5−80874(JP,A) 特開 平7−131300(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 3/00 H03B 5/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-266373 (JP, A) JP-A-5-80874 (JP, A) JP-A-7-131300 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 3/00 H03B 5/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力端子と出力端子との間にシュミット
トリガ回路を含むインバータ回路が奇数段に縦続接続さ
れ、前記入力端子と電源との間に発振容量が接続され、
前記入力端子と前記出力端子との間に発振抵抗が接続さ
れてなるCR発振器において、 前記入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記発
振容量の充電期間内の一定期間導通状態に制御される第
1導電型のFET(電界効果トランジスタ)と、 前記入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記発
振容量の放電期間内の一定期間導通状態に制御される第
2導電型のFETと、 前記入力端子に与えられる入力信号に基づいて、前記両
FETを導通制御する制御回路とを有することを特徴と
するCR発振器。
1. An inverter circuit including a Schmitt trigger circuit is cascade-connected in an odd number of stages between an input terminal and an output terminal, and an oscillating capacitor is connected between the input terminal and a power source.
In a CR oscillator in which an oscillation resistor is connected between the input terminal and the output terminal, the CR oscillator is connected between the input terminal and the output terminal and is controlled to be conductive for a certain period within a charging period of the oscillation capacitance. A first conductivity type FET (field effect transistor), and a second conductivity type FET that is connected between the input terminal and the output terminal and is controlled to be conductive for a certain period within a discharge period of the oscillation capacitance. A CR oscillator comprising: a FET; and a control circuit for controlling conduction between the FETs based on an input signal given to the input terminal.
【請求項2】 入力端子と出力端子との間にシュミット
トリガ回路を含むインバータ回路が奇数段に縦続接続さ
れ、前記入力端子と電源との間に発振容量が接続され、
前記入力端子と前記出力端子との間に発振抵抗が接続さ
れてなるCR発振器において、 前記入力端子に与えられる入力信号を受ける第1のイン
バータ回路と、 前記入力信号を受けて、前記シュミットトリガ回路を含
んで偶数段に縦続接続された第2のインバータ回路と、 前記第1のインバータ回路の出力信号と前記第2のイン
バータ回路の出力信号を入力する論理和(OR)ゲート
と、 前記第1のインバータ回路の出力信号と前記第2のイン
バータ回路の出力信号を入力する論理積(AND)ゲー
トと、 ゲート端子が前記ORゲートの出力端子に接続され、前
記入力端子と前記出力端子との間に接続された第1導電
型のFETと、 ゲート端子が前記ANDゲートの出力端子に接続され、
前記入力端子と前記出力端子との間に接続された第2導
電型のFETとを有することを特徴とするCR発振器。
2. An inverter circuit including a Schmitt trigger circuit is cascaded in an odd number of stages between an input terminal and an output terminal, and an oscillating capacitance is connected between the input terminal and a power source.
A CR oscillator having an oscillation resistor connected between the input terminal and the output terminal, comprising: a first inverter circuit receiving an input signal applied to the input terminal; and a Schmitt trigger circuit receiving the input signal. A second inverter circuit that is connected in cascade in an even number of stages, a logical sum (OR) gate that inputs the output signal of the first inverter circuit and the output signal of the second inverter circuit, and the first inverter circuit. AND gate for inputting the output signal of the inverter circuit and the output signal of the second inverter circuit, and a gate terminal connected to the output terminal of the OR gate, between the input terminal and the output terminal. A first conductivity type FET connected to, and a gate terminal connected to the output terminal of the AND gate,
A CR oscillator having a second conductivity type FET connected between the input terminal and the output terminal.
【請求項3】 入力端子と出力端子との間にシュミット
トリガ回路を含むインバータ回路が奇数段に縦続接続さ
れ、前記入力端子と電源との間に発振容量が接続され、
前記入力端子と前記出力端子との間に発振抵抗が接続さ
れてなるCR発振器において、 前記入力端子に与えられる入力信号を受ける第1のイン
バータ回路と、 前記入力信号を受けて、前記シュミットトリガ回路を含
んで偶数段に縦続接続された第2のインバータ回路を有
し、 ゲート端子が前記第1のインバータ回路の出力端子に接
続された第1導電型のFETとゲート端子が前記第2の
インバータ回路の出力端子に接続された第1導電型のF
ETが前記入力端子と前記出力端子との間に縦続接続さ
れ、ゲート端子が前記第1のインバータ回路の出力端子
に接続された第2導電型のFETとゲート端子が前記第
2のインバータ回路の出力端子に接続された第2導電型
のFETが前記入力端子と前記出力端子との間に縦続接
続されてなることを特徴とするCR発振器。
3. An inverter circuit including a Schmitt trigger circuit is cascade-connected in an odd number of stages between an input terminal and an output terminal, and an oscillating capacitance is connected between the input terminal and a power source.
A CR oscillator having an oscillation resistor connected between the input terminal and the output terminal, comprising: a first inverter circuit receiving an input signal applied to the input terminal; and a Schmitt trigger circuit receiving the input signal. A second conductivity type FET having a second inverter circuit cascade-connected in an even number of stages, the gate terminal of which is connected to the output terminal of the first inverter circuit, and the gate terminal of which is the second inverter. F of the first conductivity type connected to the output terminal of the circuit
ET is connected in cascade between the input terminal and the output terminal, and the second conductivity type FET having the gate terminal connected to the output terminal of the first inverter circuit and the gate terminal of the second inverter circuit. A CR oscillator, wherein a second conductivity type FET connected to an output terminal is connected in series between the input terminal and the output terminal.
【請求項4】 前記第1導電型のFETと同様に導通制
御される第1導電型のFETと前記第2導電型のFET
と同様に導通制御される第2導電型のFETが高位電源
と低位電源との間に直列接続され、直列接続点が前記出
力端子に接続されてなることを特徴とする請求項1記載
のCR発振器。
4. A first-conductivity-type FET and a second-conductivity-type FET whose conduction is controlled similarly to the first-conductivity-type FET.
2. A CR according to claim 1, wherein a second conductivity type FET whose conduction is controlled in the same manner as is connected in series between a high level power source and a low level power source, and a series connection point is connected to the output terminal. Oscillator.
【請求項5】 ゲート端子が前記ORゲートの出力端子
に接続された第1導電型のFETとゲート端子が前記A
NDゲートの出力端子に接続された第2導電型のFET
が高位電源と低位電源との間に直列接続され、直列接続
点が前記出力端子に接続されてなることを特徴とする請
求項2記載のCR発振器。
5. A first conductivity type FET having a gate terminal connected to the output terminal of the OR gate and the gate terminal of the A-type FET.
FET of the second conductivity type connected to the output terminal of the ND gate
3. The CR oscillator according to claim 2, wherein is connected in series between a high-potential power source and a low-potential power source, and a series connection point is connected to the output terminal.
【請求項6】 入力端子と出力端子との間にシュミット
トリガ回路を含むインバータ回路が奇数段に縦続接続さ
れ、前記入力端子と電源との間に発振容量が接続され、
前記入力端子と前記出力端子との間に発振抵抗が接続さ
れてなるCR発振器において、 前記入力端子に与えられる入力信号を受ける第1のイン
バータ回路と、 前記入力信号を受けて、前記シュミットトリガ回路を含
んで偶数段に縦続接続された第2のインバータ回路と、 前記第1のインバータ回路の出力信号と前記第2のイン
バータ回路の出力信号を入力するORゲートと、 前記第1のインバータ回路の出力信号と前記第2のイン
バータ回路の出力信号を入力するANDゲートと、 それぞれのゲート端子が前記ORゲートの出力端子に接
続され、前記入力端子と前記出力端子との間に縦続接続
された第1導電型のFET列と、 それぞれのゲート端子が前記ANDゲートの出力端子に
接続され、前記入力端子と前記出力端子との間に縦続接
続された第2導電型のFET列と、 ゲート端子が前記第1のインバータ回路の出力端子に接
続され、前記第1導線型のFET列の縦続接続点と高位
電源との間に接続された第1導電型のFETと、 ゲート端子が前記第1のインバータ回路の出力端子に接
続され、前記第2導線型のFET列の縦続接続点と低位
電源との間に接続された第2導電型のFETとを有する
ことを特徴とするCR発振器。
6. An inverter circuit including a Schmitt trigger circuit is cascade-connected in an odd number of stages between an input terminal and an output terminal, and an oscillating capacitor is connected between the input terminal and a power supply.
A CR oscillator having an oscillation resistor connected between the input terminal and the output terminal, comprising: a first inverter circuit receiving an input signal applied to the input terminal; and a Schmitt trigger circuit receiving the input signal. A second inverter circuit that is cascade-connected to an even number of stages, an OR gate that inputs the output signal of the first inverter circuit and the output signal of the second inverter circuit, and AND gates for inputting the output signal and the output signal of the second inverter circuit, and gate terminals of the AND gates are connected to the output terminals of the OR gates and are connected in cascade between the input terminals and the output terminals. A FET column of one conductivity type, each gate terminal of which is connected to an output terminal of the AND gate, and a cascade connection is provided between the input terminal and the output terminal. A second conductive type FET string and a gate terminal connected to an output terminal of the first inverter circuit, and a second conductive type FET string connected between a cascade connection point of the first conductive type FET string and a high potential power source. A first conductivity type FET, a gate terminal connected to the output terminal of the first inverter circuit, and a second conductivity type FET connected between a cascade connection point of the second conductor type FET row and a low potential power source. A CR oscillator having an FET.
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