CN1108827A - 环状振荡电路 - Google Patents

环状振荡电路 Download PDF

Info

Publication number
CN1108827A
CN1108827A CN95100446A CN95100446A CN1108827A CN 1108827 A CN1108827 A CN 1108827A CN 95100446 A CN95100446 A CN 95100446A CN 95100446 A CN95100446 A CN 95100446A CN 1108827 A CN1108827 A CN 1108827A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
inverter circuit
phase inverter
cmos phase
node
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN95100446A
Other languages
English (en)
Inventor
森下贤
高濑英树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN1108827A publication Critical patent/CN1108827A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/01—Details
    • H03K3/011—Modifications of generator to compensate for variations in physical values, e.g. voltage, temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/027—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
    • H03K3/03—Astable circuits
    • H03K3/0315—Ring oscillators
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/354—Astable circuits

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

一种环状振荡电路，包括：CMOS倒相的电路 11，以奇数段串联连接；MOS晶体管N2以及电容器 12串联连接的串联电路13，分别连接在此奇数段的 CMOS倒相器电路的各段间结点和接地结点间，将 依赖于CMOS倒相器电路的动作电源电压的所规 定电位提供给MOS晶体管的栅极；反馈回路15，将 奇数段的CMOS倒相器电路的最后段的输出信号 反馈至初段的输入结点。该振荡电路能抑制振荡频 率的波动。

Description

本发明涉及形成在半导体集成电路内的环状振荡电路，例如为EEPROM的升压电路等提供高频时钟脉冲信号而使用的环状振荡电路。
这种先有的环状振荡电路的构成如图8所示，CMOS倒相器电路11按奇数段串联连接，在各段间结点和接地结点之间连接有电容器12，最后段的倒相器电路11的输出信号被反馈到初段倒相器电路的输入结点。
上述环状振荡电路的动作，因为是众所周知，所以省略其说明，而振荡频率由在各段间的电容器12的容量C和CMOS倒相器电路11的导通电阻R的时间常数CR决定。
但是，上述CMOS倒数器电路11的导通电阻R，因为在很大程度上依赖于CMOS倒相器电路11的电源电压、阈值以及温度，所以环状振荡电路的振荡频率依赖于上述电源电压以及CMOS倒相器11的阈值，波动度很大。
如上所述，先有的使用CMOS倒相器电路的环状振荡电路存在着振荡频率随着电源电压及CMOS倒相器电路的阈值以及温度有很大波动这一问题。
本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的是提供能够减轻振荡频率对所使用电源电压以及CMOS倒相器电路的阈值和温度的依赖性，能够抑制振荡频率波动的环状振荡电路。
本发明的环状振荡电路具有以下特征：具有奇数段串联连接的CMOS倒相器电路;具有分别连接在此奇数段CMOS倒相器电路的各段间结点和接地结点之间，将依赖于前述CMOS倒相器电路的动作电源电压的所规定的电位提供给栅极的MOS晶体管以及电容器串联连接的串联电路;具有将前述奇数段的CMOS倒相器电路的最后段的输入信号反馈到初段的输入结点的反馈回路。
串联电路的MOS晶体管的导通电阻依赖于CMOS倒相器电路的动作电源电压的变化而变化，由此，使变化的影响波及到在各段间的电容器的容量C和CMOS倒相器电路的导通电阻R的时间常数CR。
即，CMOS倒相器电路的动作电源电压Vcc例如随着其降低，CMOS倒相器电路的导通电阻R增加，时间常数CR中的R增大，然而MOS晶体管的导通电阻也增大，等效地使时间常数CR中的C减小。这样一来，因为上述R的增大部分被抵消，所述时间常数CR对电源电压Vcc的依赖性，进而，振荡频率对电源电压Vcc的依赖性减轻，从而振荡频率的波动得到控制。
另外，例如即使在由于制造方法引起的误差使CMOS倒相器电路的阈值例如升高的情况下，CMOS倒相器电路的导通电阻R增加，时间常数CR中的R增大，而因为MOS晶体管的导通电阻也增大，可以等效地使时间常数CR中的C减小，所以时间常数对CMOS倒相器电路的阈值的依赖性减轻，振荡频率的波动度得到抑制。
图1是本发明第1实施例的环状振荡电路的电路图。
图2是图1中CMOS倒相器电路一例的电路图。
图3是图1的环状振荡电路的变形例的电路图。
图4是图1的环状振荡电路的另一变形例的电路图。
图5是图1的环状振荡电路的又一变形例的电路图。
图6是本发明第二实施例的环状振荡电路的电路图。
图7是图6的环状振荡电路的变形例的电路图。
图8是先有的环状振荡电路的电路图。
符号说明
11是CMOS倒相器电路
P1、P2是PMOS晶体管
N1、N2是NMOS晶体管
12是电容器
13是串联电路
R1、R2是电阻元件
14是电源电压分压电路
15是反馈回路
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
图1展示了涉及本发明一实施例的环状振荡电路。
在此环状振荡电路中，奇数段串联连接的、CMOS倒相器电路11，例如如图2所示那样，分别是由PMOS晶体管P1和NMOS晶体管N1串联连接构成，上述两个晶体管的各栅极作为输入结点，上述两个晶体管的各漏极作为输出结点，电源电压Vcc提供给上述PMOS晶体管P1的源极，上述NMOS晶体管N1的源极与接地电位Vss结点连接。
在此奇数段的CMOS倒相器电路11的各段间结点和接地结点之间，分别连接着由NMOS晶体管N2和电容器12串联构成的串联电路13。从由电阻元件R1和R2将前述电源电压Vcc分压的电源分压电路，把分压电压提供给上述NMOS晶体管N2的栅极。进而，使前述奇数段的CMOS倒相器电路11的最后段的输出信号反馈到最初段的输入结点就形成了反馈回路15。
在上述构成的环状振荡电路中，如果设NMOS晶体管N2的导通电阻为0，则振荡频率与先有的环状振荡电路一样，由位于各段间的电容器12的容量C和CMOS倒相器电路11的导通电阻R的时间常数CR决定。但是，串联电路的MOS晶体管N2的导通电阻依赖于CMOS倒相器电路11的动作电源电压的变化而变化，因而其影响波及到上述时间常数CR。
即，电源电压例如随着其下降，CMOS倒相器电路11的导通电阻R增加;时间常数CR中的R增大，而NMOS晶体管N2的导通电阻也增大，等效地使时间常数CR中的C减小。由此，因为上述R的增大部分被抵消，所以，时间常数CR对电源电压Vcc的依赖性，进而，振荡频率对电源电压Vcc的依赖性减轻，振荡频率的波动度得到抑制。
另外，例如即使在由制造方法误差等使前述CMOS倒相器电路11的阈值例如升高的情况下，也与上述电源电压Vcc的降低一样，CMOS倒相器电路11的导通电阻R增加，时间常数CR中的R增大，而NMOS晶体管N2的导通电阻也增大，等效地使时间常数CR中的C减小。由此，因为上述R的增大部分被抵消所以时间常数CR对CMOS倒相器电路11的阈值的依赖性，进而，振荡频率对CMOS倒相器电路11的阀值的依赖性减轻，振荡频率的波动度得到抑制。进而，即使在温度升高了的情况下，CMOS倒相器电路11的导通电阻R增加，时间常数CR中的R增大，而因为NMOS晶体管N2的导通电阻也增大，等效地使时间常数CR中的C减小，所以时间常数CR对温度的依赖性减轻，振荡频率的波动度得到抑制。
上述的振荡频率对电源电压Vcc和CMOS倒相电路11的阈值以及温度的依赖性，可以由电源电压分压电路14的电压分压比、CMOS倒相器电路11的栅极的栅极脉冲输入量和电容器12的容量的相对比值的变化来控制。
另外，即使如上所述附加NMOS晶体管N2，和现有技术的环状振荡电路比，元件数、结构面积以及功率消耗的增大是微不足道的。
进而，在上述实施例中，是由电源电压分压电路14向NMOS晶体管N2的栅极提供分压电压，而取而代之，如图3所示，即使改为直接提供电源电压Vcc，也可以得到和上述实施例同样的结果。
另外，如图4或图5所示，即使改用PMOS晶体管P2代替前述NMOS晶体管N2，将电源分压电路14的分压电压或接地电位提供给其栅极，也可以得到和上述实施例同样的效果。
图6是本发明第二实施例的环状振荡电路。
此环状振荡电路，与图1所示的环状振荡电路对应，附加NMOS晶体管N2和PMOS晶体管P2的并联电路，将电源电压分压电路14的分压电压提供给这些NMOS晶体管N2的栅极以及PMOS晶体管P2的栅极。
即使具有这样的构成，由于和前述实施例有着同样的动作原理，所以可以得到与前述实施例同样的效果。
进而，如图7所示，即使改为向图6中的NMOS晶体管N2的栅极提供电源电压Vcc，向PMOS晶体管P2的栅极提供接地电位，也可以得到和上述实施例同样的效果。另外，在本申请权利要求的各构成要素处使用的图面参照符号，是为了容易理解本发明而设置的，并不是要把本发明的技术性范围限定在图示的实施例。
如果采用如上所述的本发明的环状振荡电路，则可以减轻振荡频率对所使用电源电压以及CMOS倒相器电路的阈值以及温度的依赖性，并可以抑制振荡频率的波动度。

Claims (1)

1、一种环状振荡电路，其特征在于，它包括：
CMOS倒相器电路(11)，以奇数段串联连接；
MOS晶体管(M2)以及电容器(12)串联连接的串联电路(13)，分别连接在此奇数段的CMOS倒相器电路的各段间结点和接地结点间，将依赖于前述CMOS倒相器电路的动作电源电压的所规定电压提供给MOS晶体管的栅极；
反馈回路(15)，将前述奇数段的CMOS倒相器电路的最后段的输出信号反馈至最初段的输入结点。
CN95100446A 1994-02-28 1995-02-28 环状振荡电路 Pending CN1108827A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP029195/94 1994-02-28
JP6029195A JPH07240670A (ja) 1994-02-28 1994-02-28 リング発振回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1108827A true CN1108827A (zh) 1995-09-20

Family

ID=12269421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN95100446A Pending CN1108827A (zh) 1994-02-28 1995-02-28 环状振荡电路

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0670632A1 (zh)
JP (1) JPH07240670A (zh)
KR (1) KR950026101A (zh)
CN (1) CN1108827A (zh)
TW (1) TW262617B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103166601A (zh) * 2011-12-16 2013-06-19 创杰科技股份有限公司 产生可调整输出信号频率的振荡器
CN104573649A (zh) * 2014-12-30 2015-04-29 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别传感器和终端设备
US9287853B2 (en) 2011-05-27 2016-03-15 Aika Design Inc. Signal conversion circuit, PLL circuit, delay adjustment circuit, and phase control circuit

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2313286A1 (en) * 2000-06-30 2001-12-30 Mosaid Technologies Incorporated Digital delay element
JP2003168959A (ja) 2001-11-30 2003-06-13 Sharp Corp 発振回路、昇圧回路、不揮発性記憶装置、および半導体装置
KR101153911B1 (ko) * 2003-08-12 2012-06-08 매그나칩 반도체 유한회사 링 오실레이터
JP5198971B2 (ja) * 2008-08-06 2013-05-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 発振回路
WO2013121698A1 (ja) 2012-02-15 2013-08-22 パナソニック株式会社 時間積分器およびδς型時間デジタル変換器
CN102739197B (zh) * 2012-07-17 2015-08-19 杭州士兰微电子股份有限公司 一种rc环形振荡器及其电压调节方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4547749A (en) * 1983-12-29 1985-10-15 Motorola, Inc. Voltage and temperature compensated FET ring oscillator
US4656369A (en) * 1984-09-17 1987-04-07 Texas Instruments Incorporated Ring oscillator substrate bias generator with precharge voltage feedback control
JPS6324712A (ja) * 1986-07-17 1988-02-02 Toshiba Corp Ｍｏｓ型半導体回路
NL8701831A (nl) * 1987-08-04 1989-03-01 Philips Nv Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen.
US4910471A (en) * 1989-02-15 1990-03-20 Ict International Cmos Technology, Inc. CMOS ring oscillator having frequency independent of supply voltage
US5036216A (en) * 1990-03-08 1991-07-30 Integrated Circuit Systems, Inc. Video dot clock generator

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9287853B2 (en) 2011-05-27 2016-03-15 Aika Design Inc. Signal conversion circuit, PLL circuit, delay adjustment circuit, and phase control circuit
CN103166601A (zh) * 2011-12-16 2013-06-19 创杰科技股份有限公司 产生可调整输出信号频率的振荡器
CN103166601B (zh) * 2011-12-16 2016-08-03 密克罗奇普技术公司 产生可调整输出信号频率的振荡器
CN104573649A (zh) * 2014-12-30 2015-04-29 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别传感器和终端设备
CN107092896A (zh) * 2014-12-30 2017-08-25 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别传感器和终端设备
US9965667B2 (en) 2014-12-30 2018-05-08 Shenzhen Goodix Technologies Co., Ltd. Fingerprint recogntion sensor and terminal device
US10152626B2 (en) 2014-12-30 2018-12-11 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Fingerprint recognition sensor and terminal device
CN104573649B (zh) * 2014-12-30 2019-04-02 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别传感器和终端设备

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07240670A (ja) 1995-09-12
EP0670632A1 (en) 1995-09-06
TW262617B (zh) 1995-11-11
KR950026101A (ko) 1995-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4388537A (en) Substrate bias generation circuit
CN1216880A (zh) 延迟电路
KR950030149A (ko) 반도체 승압회로
CN1980027B (zh) 开关式稳压器
EP0404124B1 (en) Charge pump having pull-up circuit operating with two clock pulse sequences
CN1108827A (zh) 环状振荡电路
US6300839B1 (en) Frequency controlled system for positive voltage regulation
US4472645A (en) Clock circuit for generating non-overlapping pulses
US6720822B2 (en) Negative charge pump architecture with self-generated boosted phases
US4695745A (en) Monolithic semiconductor integrated circuit with programmable elements for minimizing deviation of threshold value
US10236770B1 (en) High-voltage generator with multi-stage selection in low-voltage transistor process
JP3698550B2 (ja) ブースト回路及びこれを用いた半導体装置
CN114204919A (zh) 延时电路和延时结构
US6469571B2 (en) Charge pump with charge equalization for improved efficiency
US5838190A (en) Negative voltage drive circuit
CN1173470C (zh) 控制器振荡器系统及方法
US20220158552A1 (en) Low input supply and low output impedance charge pump circuit configured for positive and negative voltage generation
CN1053774C (zh) 同步信号检测装置
US6734700B2 (en) Differential output driver
EP1292031A2 (en) Integrated circuit and method of adjusting capacitance of a node of an integrated circuit
EP0992114B1 (de) Ansteuerschaltung für ein steuerbares halbleiterbauelement
US6400216B1 (en) Multi-driving apparatus by a multi-level detection and a method for controlling the same
KR100221072B1 (ko) 지연회로
JPH04117716A (ja) 出力回路
US20240339995A1 (en) Capacitance circuit

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication