DE10348364A1

DE10348364A1 - Oszillatorschaltung mit stabiler Frequenz

Info

Publication number: DE10348364A1
Application number: DE10348364A
Authority: DE
Inventors: Seiki Kariya Aoyama; Toshikazu Kariya Itakura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2023-10-18
Also published as: JP2004146866A; US7129798B2; US20040075507A1; DE10348364B4

Abstract

Ein Oszillator enthält erste, zweite und dritte Inverter (1, 2, 3), welche in Reihe angeschlossen sind. Ein Rückkopplungspfad verbindet den Ausgangsanschluss des dritten Inverters (3) mit dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 1 über einen Widerstand (5), während ein zweiter Rückkopplungspfad den Ausgangsanschluss des zweiten Inverters (5) mit dem Eingangsanschluss des ersten Inverters (1) über einen Kondensator (4) verbindet. Der zweite Rückkopplungspfad enthält des Weiteren einen Widerstand (6), welcher einen Temperaturkoeffizienten aufweist, der größer als derjenige des Widerstands (5) ist, und eingesetzt ist, um die Lade/Entladetriggerspannung und die Lade/Entladezeit des Kondensators (4) einzustellen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Oszillatorschaltung und insbesondere auf eine Oszillatorschaltung, die sich aus Halbleiterelementen zusammensetzt.

Entsprechend 18 enthalten herkömmliche Oszillatorschaltungen Inverter 100, 101, 102, welche in Reihe angeschlossen sind und in welchen der Ausgang des Inverters 101 und der Eingang des Inverters 100 über einen Kondensator 103 verbunden sind. Der Ausgang des Inverters 102 und der Eingang des Inverters 100 sind über einen Widerstand 104 verbunden. 19 stellt Wellenformen des Eingangs des Inverters 100 (A), den Ausgang des Inverters 100 (B), den Ausgang des Inverters 102 (Fout) und den Ausgang des Inverters 101 (C) bei Raumtemperatur als durchgezogene Linie dar.

Die Oszillationsfrequenz f1 kann durch die Zeitkonstante der Ladung/Entladung des Widerstands 104 und des Kondensators 103 bestimmt werden, und der Wert von f1 kann durch die folgende Gleichung für den Widerstandswert R11 des Widerstands 104 und die Kapazität C11 des Kondensators 103 gegeben werden: f1 = 1/(k· R11·C11) wobei ein K eine Konstante mit einem Wert von etwa 2,2 ist.

Wenn sich der Oszillator aus Halbleiterelementen zusammensetzt, kann der Widerstand 104 aus einem Diffusionswiderstand oder einem Polysiliziumwiderstand gebildet sein und der Kondensator 103 kann aus einem Polysiliziumzwischenschichtfilm oder einem Gateoxidfilm gebildet sein.

Die Temperaturabhängigkeit (Temperaturcharakteristik) des Widerstands 104 kann ein primärer Faktor sein, welcher die Temperaturabhängigkeit (Temperaturcharakteristik) bezüglich der Oszillationsfrequnz für die Zeitkonstante des Ladens/Entladens, welche durch den Widerstand 104 und den Kondensator 103 bestimmt wird, beeinflusst. Der wert kann sich in dem Bereich von 10 bis 40% ändern, wenn der Diffusionswiderstand (in einem Verhältnis von 125°C/Raumtemperatur) verwendet wird, oder in dem Bereich von 4 bis 10%, wenn der Polysiliziumwiderstand verwendet wird. Insbesondere unter Verwendung eines Widerstands 104 mit einem kleineren Temperaturkoeffizienten und einem Zwischenschichtfilmkondensator als dem Kondensator 103 wird eine Verschiebung auf Temperaturen auftreten, welche kleiner oder größer als die Raumtemperatur sind. Dies wird in 19 durch die gepunktete bzw. gestrichelte Linie veranschaulicht. Die Oszillationsfrequenz wird infolge der Temperaturabhängigkeit (Temperaturcharakteristik) des Widerstands eine Temperaturabhängigkeit aufweisen.

Wenn ein System eine Oszillationsfrequenz mit höherer Genauigkeit erfordert, wird ein Oszillator wie Kristalle und Keramik verwendet. Jedoch führen die Metalle und die Implementierung derartiger externer Teile zwangsläufig zu einer Erhöhung der Herstellungskosten.

Es ist ein in 20 dargestellter Schaltungsentwurf zur Stabilitätssteuerung einer Frequenz auf einem Halbleiterchip denkbar. Bei diesem Schaltungsentwurf wird einer der Eingangsanschlüsse des Komparators 110 durch eine CR-Schaltung eines Widerstands 111 und eines Kondensators 112 rückgekoppelt. Der andere Eingangsanschluss des Komparators 110 ist mit einem Knoten an einem Widerstand 113 (Teilungsknoten) durch eine erste Gruppe von Schaltern 114 und einen ersten Schalter 115 angeschlossen und ist ebenfalls an einem anderen Knoten des Widerstands 113 (Teilungsknoten) durch eine zweite Gruppe von Schaltern 116 und einen zweiten Schalter 117 angeschlossen. Die ersten und zweiten Schalter 115 und 117 werden im Ansprechen auf den Ausgang von dem Komparator 110 abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Der Schaltungsentwurf enthält ebenfalls einen Thermistor 118 und einen Speicher 119. Der Speicher 119 schaltet einen vorbestimmten Schalter aus den ersten und zweiten Gruppen von Schaltern 114 und 116 entsprechend dem Ergebnis einer durch den Thermistor 118 gemessenen Temperatur ein. Insbesondere wird der Speicher 119 selektiv irgendeinen der Schalter aus der ersten Gruppe von Schaltern 114 und irgendeinen der Schalter aus der zweiten Gruppe von Schaltern 116 einschalten. Der Eingangsanschluss des Komparators 110 wird mit einer geeigneten Schwellenwertspannung entsprechend der Temperatur beaufschlagt. Im allgemeinen wird der Ausgang des Thermistors 118 und der Signale von dem geeignet vorprogrammierten Speicher 117 die Schwellenwertspannung des Komparators 110, welcher die Oszillationsfrequenz bestimmt, eingestellt, um die Frequenz derart zu steuern, dass sie stabil ist.

Jedoch besitzt dieser Schaltungsentwurf den Nachteil eines Schaltungssegments bzw. -abschnitts, welches eine große Fläche erfordert, was zu einem Ansteigen der damit verbundenen Kosten führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben angeführten Schwierigkeiten zu überwinden und eine Oszillatorschaltung zu schaffen, welche es ermöglicht, die Temperaturabhängigkeit im Hinblick auf eine gegebene Oszillationsfrequenz mit einem einfacheren Schaltungsentwurf zu verbessern.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.

Die Oszillatorschaltung enthält einen ersten Widerstand, dessen Temperaturkoeffizient größer als der Temperaturkoeffizient eines anderen Widerstands ist, welcher eine CR-Schaltung bildet. Der erste Sensor wird zum Einstellen der Lade/Entlade-Triggerspannung und der Lade/Entladezeit eines Kondensators der CR-Schaltung verwendet. Durch die Verwendung eines Widerstands wie des ersten Widerstands, dessen Temperaturkoeffizient größer als der Temperaturkoeffizient des Widerstands ist, welcher die CR-Schaltung bildet, wird die -Lade/Entladetriggerspannung und die Lade/Entladezeit des Kondensators der CR-Schaltung eingestellt und ebenfalls die Temperaturabhängigkeit bezüglich der Oszillationsfrequenz mit einem einfachen Schaltungsentwurf verbessert.

Der erste Widerstand kann in einen Rückkopplungspfad von einem Ausgangsanschluss einer geraden Anzahl von Invertern aus einer Gruppe von Invertern durch den Kondensator bis zu einem Eingangsanschluss des ersten Inverters eingesetzt werden. Der erste Widerstand besitzt einen Temperaturkoeffizienten, welcher größer als der Temperaturkoeffizient eines anderen Widerstands von dem Ausgangsanschluss der ungeraden Anzahl von Invertern besitzt. Die Anpassung dieses Entwurfs ermöglicht eine weitere Verbesserung der Lade/Entladetriggerspannung und der Lade/Entladezeit des Kompensators und der Temperaturabhängigkeit bezüglich der Oszillationsfrequenz mit einem einfachen Schaltungsentwurf.

Eine Anzahl von Widerständen aus der Mehrzahl von Widerständen, welche als Teiler verwendet werden, kann ebenfalls einen Temperaturkoeffizienten besitzen, der größer als der Temperaturkoeffizient eines anderen Teilungswiderstands und des Widerstands ist, welcher die CR-Schaltung bildet. Ein Anpassen dieses Entwurfs ermöglicht des weiteren eine Verbesserung der Lade/Entladetriggerspannung und der Lade/Entladezeit des Kondensators und der Temperaturab hängigkeit im Hinblick auf die Oszillationsfrequenz mit einem einfachen Schaltungsentwurf.

Der Widerstand kann ein Halbleiterwiderstand sein. Die Dichte von Verunreingungen in dem Halbleiterwiderstandselement kann verändert werden, um den Temperaturkoeffizienten des Widerstands zu verändern. Das Halbleiterwiderstandselement setzt sich vorzugsweise zusammen aus mit Verunreinigungen dotiertem Polysilizium oder einem Diffusionswiderstand. Die CR-Schaltung kann in einen einzigen Chip integriert sein.

weitere Anwendungsmöglichkeiten werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen ersichtlich. Es versteht sich, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, welche die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung darstellen, lediglich dem Zwecke der Erläuterung und nicht der Einschränkung des Rahmens der Erfindung dienen.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
1 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Oszillators einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen mit Verunreingungen dotierten Polysiliziumwiderstand veranschaulicht;
3 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen p⁺-Typ-Diffusionswiderstand veranschaulicht;
4 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen Kondensator veranschaulicht;
5 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen Diffusionswiderstand mit p-Wanne veranschaulicht;
6 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen Diffusionswiderstand mit einer n-Typ-Wanne veranschaulicht;
7 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen Kondensator veranschaulicht;
8 zeigt ein schematisches Diagramm, welches die Temperaturcharakteristik veranschaulicht;
9A–9D zeigen schematische Diagramme, welche Wellenformen an verschiedenen Punkten veranschaulichen;
10 zeigt eine schematisch vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Wellenformen;
11 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm einer Oszillatorschaltung einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm einer Oszillatorschaltung einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm einer Oszillatorschaltung einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm einer Oszillatorschaltung einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm einer Oszillatorschaltung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm, welcher Wellenformen veranschaulicht;
17 zeigt ein schematisches Diagramm, welches Wellenformen veranschaulicht;
18 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm einer Oszillatorschaltung, welche eine beispielhafte Schaltung nach dem Stand der Technik veranschaulicht;
19 zeigt ein schematisches Diagramm, welches Wellenformen verschiedener Punkte veranschaulicht; und
20 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm einer Oszillatorschaltung, welche eine beispielhafte Schaltung nach dem Stand der Technik veranschaulicht.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen dient lediglich als Beispiel und nicht als Beschränkung der Erfindung, seiner Anwendung oder Benutzung.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform, welche die vorliegende Erfindung verkörpert, wird unten detailliert unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren beschrieben.
Entsprechend 1 wird ein schematisches Diagramm einer Oszillatorschaltung einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Oszillatorschaltung der bevorzugten Ausführungsform wird bevorzugt innerhalb einer einzigen integrierten Schaltung verkörpert. Die Oszillatorschaltung enthält Inverter 1, 2 und 3, welche in Reihe angeschlossen sind. Zwischen dem Ausgang des Inverters 2 und dem Eingang des Inverters 1 sind ein Kondensator 4 und ein Widerstand 6 in Reihe angeschlossen. Der Ausgang des Inverters 3 und der Eingang des Inverters 1 sind über einen Widerstand 5 verbunden.
Die Widerstände 5 und 6 von 1 können wie in 2 dargestellt mit Verunreingungen dotierte Polysiliziumwiderstände oder wie in 3 dargestellt Diffusionswiderstände sein.
Entsprechend 2 wird ein Halbleiterelement erörtert, welches den Widerstand 5 (oder den ersten Widerstand) oder den Widerstand 6 (oder den zweiten Widerstand) implementiert. Das Halbleiterelement enthält eine mit einer Verunreinigung dotierte Polysiliziumschicht (Polysiliziumschicht) 12, welche auf das p-Typ-Siliziumsubstrat 10 mit einer dazwischen angeordneten Siliziumoxidschicht 11 aufgetragen ist. Aluminiumverdrahtungen 14 und 15 sind auf der Polysiliziumschicht 12 mit einer anderen dazwischen angeordneten Siliziumoxidschicht 13 aufgetragen. Die Aluminiumverdrahtung 14 ist mit einem Ende der mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumschicht 12 durch ein Kontaktloch elektrisch verbunden, während die Aluminiumverdrahtung 15 mit einem anderen Ende der mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumschicht 12 durch ein anderes Kontaktloch elektrisch verbunden ist.
Entsprechend 3 wird ein anderes Halbleiterelement erörtert, welches den Widerstand 5 (oder den ersten Widerstand) oder den Widerstand 6 (oder den zweiten Widerstand) implementieren kann. Dieses Halbleiterelement enthält ein p-Typ-Siliziumsubstrat 20, auf dessen Oberfläche eine n-Typ-Domäne bzw. ein n-Typ-Gebiet (n-type domain) 21 gebildet ist . Eine p⁺-Typ-Domäne bzw. ein p⁺-Typ-Gebiet (p⁺-type domain) 22 ist auf der Oberfläche der n-Typ-Domäne 21 gebildet. Eine Siliziumoxidschicht 23 und Aluminiumverdrah tungen 24 und 25 sind auf dem p-Typ-Siliziumsubstrat 20 aufgetragen. Eine erste Aluminiumverdrahtung 24 ist mit einem Ende der p⁺-Typ-Domäne 22 durch ein Kontaktloch elektrisch verbunden, während eine zweite Aluminiumverdrahtung 25 mit einem anderen Ende der p⁺-Typ-Domäne 22 durch ein anderes Kontaktloch elektrisch verbunden ist.
Der in 2 dargestellte mit einer Verunreinigung dotierte Polysiliziumwiderstand kann für den widerstand 5 von 1 (erster Widerstand) verwendet werden, und der in 3 dargestellte p⁺-Typ-Diffusionswiderstand kann für den Widerstand 6 von 1 (zweiter Widerstand) verwendet werden.
Der Kondensator 4 von 1 kann durch das in 4 dargestellte Halbleiterelement implementiert werden. Dieses Halbleiterelement enthält eine erste Polysiliziumschicht 32, welche auf einem p-Typ-Siliziumsubstrat 30 mit einer dazwischen angeordneten Siliziumoxidschicht 31 aufgetragen ist. Eine zweite Polysiliziumschicht 34 ist darauf mit einer zwischen der zweiten Polysiliziumschicht 34 und der ersten Polysiliziumschicht angeordneten Siliziumoxidschicht 33 aufgetragen. Die darunter liegende erste Polysiliziumschicht 32 und die zweite Polysiliziumschicht 34 sind derart gebildet, dass sie über der Siliziumoxidschicht 33 einander gegenüberliegen (oder übereinander liegen). Eine Siliziumoxidschicht 35 und Aluminiumverdrahtungen 36 und 37 sind auf der Polysiliziumschicht 34 gebildet. Die Aluminiumverdrahtung 36 ist mit der Polysiliziumschicht 32 durch ein Kontaktloch elektrisch verbunden, während die Aluminiumverdrahtung 37 durch ein Kontaktloch mit der Polysiliziumschicht 34 elektrisch verbunden ist.
Wie oben beschrieben verwendet der Kondensator 4 von 1 wie in 4 dargestellt einen Polysiliziumzwischenschichtfilm.
Wie oben beschrieben kann der Widerstand 5 von 1 (erster Widerstand) durch den in 2 dargestellten mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumwiderstand implementiert sein, und der Widerstand 6 von 1 (zweiter Widerstand) kann durch den in 3 dargestellten p⁺-Typ-Diffusionswiderstand implementiert sein. Jedoch können andere Entwürfe verwendet werden, von denen einige unten beschrieben sind.
Zum Ersten kann der in 2 dargestellte mit einer Verunreinigung dotierte Polysiliziumwiderstand verwendet werden, um den Widerstand 5 von 1 (ersten Widerstand) zu implementieren, und es kann der in 5 dargestellte Diffusionswiderstand mit einer p-Typ-Wanne verwendet werden, um den Widerstand 6 (zweiten Widerstand) von 1 zu implementieren. Insbesondere entsprechend 5 enthält der Diffusionswiderstand mit einer p-Typ-Wanne ein n-Typ-Siliziumsubstrat 40, auf dessen Oberfläche eine Domäne bzw. ein Gebiet einer p-Typ-Wanne (p-type well domain) 41 gebildet ist. Auf der Oberfläche der Domäne mit einer p-Typ-Wanne 41 sind p⁺-Typ-Gebiete bzw. Domänen 42 und 43 beabstandet voneinander einzeln angeordnet. Auf dem n-Typ-Siliziumsubstrat 40 ist eine Siliziumoxidschicht 44 gebildet, und es sind Aluminiumverdrahtungen 45 und 46 darauf gebildet. Die Aluminiumverdrahtung 45 ist mit den p⁺-Typ-Domänen 42 durch ein Kontaktloch elektrisch verbunden, während die Aluminiumverdrahtung 46 mit den p⁺-Typ-Domänen 43 durch ein anderes Kontaktloch elektrisch verbunden sind.
Zum Zweiten kann der in 3 dargestellte p⁺-Typ-Diffusionswiderstand verwendet werden, um den Widerstand 5 von 1 (erster widerstand) zu implementieren, und es kann der in 5 dargestellte Diffusionswiderstand mit einer p-Typ-Mulde verwendet werden, um den Widerstand 6 von 1 (zweiten Widerstand) zu implementieren. Jedoch kann ein in 6 dargestellter Diffusionswiderstand mit einer n-Typ-Mulde alternativ eher verwendet werden als der in 5 dargestellte Diffusionswiderstand mit einer p-Typ-Wanne. Entsprechend 6 enthält der Diffusionswiderstand mit einer n-Typ-Wanne eine p-Typ-Siliziumoxidschicht 50, auf deren Oberfläche eine Domäne bzw. ein Gebiet einer n-Typ-Wanne (n-type-well domain) 51 gebildet ist. Zwei n⁺-Typ-Domänen bzw. -Gebiete 52 und 53 sind beabstandet voneinander einzeln auf der Domäne mit einer n-Typ-Wanne 51 gebildet. Auf der p-Typ-Siliziumoxidschicht 50 sind Aluminiumverdrahtungen 55 und 56 darauf mit einer dazwischen angeordneten Siliziumoxidschicht 54 gebildet. Die Aluminiumverdrahtung 55 kann durch ein Kontaktloch mit der n⁺-Typ-Domäne 52 verbunden sein, während die Aluminiumverdrahtung 56 durch ein anderes Kontaktloch mit der n⁺-Typ-Domäne 53 elektrisch verbunden ist.
Obwohl der in 1 dargestellte Kondensator 4 dahingehend oben beschrieben wurde, dass er durch die Siliziumoxidschicht 33 implementiert ist, welche wie in 4 dargestellt in Sandwichbauart zwischen den Polysiliziumfilmen 32 und 34 angeordnet ist, kann eine in 7 dargestellte Dünnfilmsiliziumoxidschicht 63 alternativ verwendet werden. Entsprechend 7 ist eine n-Typ-Domäne bzw. -Gebiet 61 auf einem p-Typ-Siliziumsubstrat 60 gebildet. Eine n⁺-Typ-Domäne bzw. -Gebiet 62 ist auf der Oberfläche der n-Typ-Domäne 61 gebildet. Auf dem p-Typ-Siliziumsubstrat 60 sind Aluminiumverdrahtungen 64 und 65 mit einer dazwischen angeordneten Dünnfilmsiliziumoxidschicht 63 gebildet. Über die Dünnfilmsiliziumoxidschicht 63 hinweg liegen eine n⁺-Typ-Domäne (erste Elektrode) 62 und eine Aluminiumverdrahtung (zweite Elektrode) 64 einander gegenüber. Die Aluminiumverdrahtungen 65 sind durch ein Kontaktloch mit der n⁺-Typ-Domäne 62 elektrisch verbunden.
In 8 sind die erste Temperaturcharakteristik R1 (T) des in 1 dargestellten ersten Widerstands 5 und die zweite Temperaturcharakteristik R2 (T) des zweiten Widerstands 6 von 1 dargestellt. Entsprechend 8 stellt die Abszisse die Temperatur T und die Ordinate den Widerstandswert dar. Der Widerstandswert auf der Ordinate ist als Verhältnis zu der Raumtemperatur dargestellt, so dass der Wert bei Raumtemperatur zu "1" wird.
In 8 ist die Temperaturcharakteristik R1 (T) des ersten Widerstands 5, d.h. der Widerstandswert bei verschiedenen Temperaturen, durch eine gepunktete Linie dargestellt, während die Temperaturcharakteristik R2 (T) des zweiten Widerstands 6, d.h. der Widerstandswert bei verschiedenen Temperaturen, durch eine durchgezogene Linie dargestellt wird. Die Temperaturcharakteristik R1 (T) und die Temperaturcharakteristik R2 (T) sind jeweils lineare Funktionen, welche positive, aber unterschiedliche Gradienten θ1 und θ2 besitzen. Insbesondere ist der Gradient (Temperaturkoeffizient) θ2 der Temperaturcharakteristik R2 (T) des Widerstands 6 größer als der Gradient (Temperaturkoeffizient) θ1 der Temperaturcharakteristik R1 (T) des Widerstands 5 (θ2 < θ1). Somit ist bei einer höheren Temperatur TH der Widerstandswert R1 um Δ1 größer als bei Raumtemperatur, und der Widerstandswert R2 ist um Δ 2 größer, ebenso wie Δ2 größer als Δ1 (Δ2 > Δ1) ist. Demgegenüber ist bei einer geringeren Temperatur T1 der Widerstandswert R1 um Δ11 kleiner als bei Raumtemperatur, und der Widerstandswert R2 ist um Δ12 kleiner, ebenso wie Δ12 kleiner als Δ11 (Δ12 > Δ11) ist.
Was die 9A–9E anbelangt, stellt 9A Wellenformen an dem Eingang des Inverters 1 (A) dar, stellt 9B den Ausgang des Inverters 1 (B) dar, stellt 9C den Ausgang des Inverters 2 (C) dar, stellt 9D die Wellenformen zwischen dem Widerstand 6 und dem Kondensator 4 (D) dar und stellt 9E den Ausgang des Inverters 3 (Fout) dar. Alle diese Wellenformen sind bei einer höheren Temperatur, bei Raumtemperatur und bei einer niedrigeren Temperatur dargestellt.
Für die Wellenform an dem Eingang des in 9A dargestellten Inverters 1 (A) sind die Gradienten (Gradient zur Zeit des Ladens/Entladens) bei höheren/Raum-/niedrigeren Temperaturen zueinander unterschiedlich. Der Unterschied wird unter Bezugnahme einer vergrößerten Ansicht von 10 beschrieben.
Zuerst wird der Widerstandswert des ersten Widerstands 5 auf R1 (T) angenommen, wird der Widerstandswert des Widerstands 6 auf R2 (T) angenommen und wird die Kapazität des Kondensators 4 auf C1 angenommen.
Entsprechend 10 wird die Zeitkonstante des Ladens/Entladens gegeben durch K·{R1 (T) + R2 (T)}·C1
Die Lade/Entladezeitkonstante wird bei einer geringeren Temperatur kleiner als bei Raumtemperatur, größer bei einer höheren Temperatur als bei Raumtemperatur, und die Lade/Entladezeit wird kürzer bei einer niedrigeren Temperatur und größer bei einer höheren Temperatur.
Die Lade/Entladetriggerspannung (Schwellenwertpunkt) kann gegeben sein durch Vdd·R1 (T)/{R1 (T) + R2 (T)} wobei Vdd die Ansteuerungsspannung (im Fall von 9 gilt Vdd = 5V) bezeichnet.
Die Lade/Entladetriggerspannung (Schwellenwertpunkt) wird größer bei einer niedrigeren Temperatur als bei Raumtemperatur und kleiner bei einer größeren Temperatur.
Wie oben beschrieben werden der Widerstandswert R1 (T) und R2 (T) der Widerstände 5 und 6, welche die Oszillationsfrequenz bestimmen, größer bei einer höheren Temperatur wie in 8 dargestellt, und die Zeitkonstante der Ladung/Entladung wird größer, so dass die Lade/Entladezeit wie in 10 dargestellt größer wird. Die Beziehung ist entgegengesetzt bei einer niedrigeren Temperatur. Insbesondere werden der Widerstandswert R1 (T) und R2 (T) kleiner wie in 8 dargestellt, und die Zeitkonstante der Ladung/Entladung wird kleiner, so dass die Lade/Entladezeit wie in 10 dargestellt kürzer wird.
Sogar obwohl die Widerstandswerte R1 (T) und R2 (T) der Widerstände 5 und 6 ihre Temperaturabhängigkeit (Temperaturcharakteristik) haben können, werden die Lade/Entladetriggerspannung (Schwellenwertpunkt) und die Lade/Entladezeit angepasst bzw. eingestellt, um eine konstante Oszillationsfrequenz aufrechtzuerhalten. In der Praxis kann die Verunreinigungsdichte in dem mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumwiderstand oder dem Diffusionswiderstand optimiert werden, um die Lade/Entladetriggerspannung des Kondensators 4 (durch zwei Widerstände 5 und 6 in 1 geteilte Spannung) einzustellen bzw. anzupassen und eine konstante Oszillationsfrequenz aufrechtzuerhalten.
Insbesondere wird durch Steuern der Verunreinigungsdichte die Lade/Entladetriggerspannung (Schwellenwertpunkt) um einen vorbestimmten Betrag (um dV1 wie in 10 dargestellt) bezüglich des Betrags verringert, um welchen die Zeitkonstante des Ladens/Entladens bei einer höheren Temperatur größer wird, um eine konstante Oszillationsfrequenz aufrechtzuerhalten (Lade/Entladezeit). Bei einer niedrigeren Temperatur wird sich die Lade/Entladetriggerspannung (Schwellenwert) um einen vorbestimmten Betrag (um dV2 entsprechend 10) bezüglich des Betrags erhöhen, um welchen die Zeitkonstante der Ladung/Entladung kleiner wird, um eine konstante Oszillationsfrequenz aufrechtzuerhalten (Lade/Entladezeit). Wie oben beschrieben wird bezüglich der Widerstände 5 und 6, welche nicht nur die Lade/Entladezeit, sondern ebenfalls die Lade/Entladetriggerspannung (Schwellenwertpunkt) bestimmen, die Charakteristik derart eingestellt bzw. angepasst, dass eine konstante Oszillationsfrequenz aufrechterhaltenwird, um eine Kompensation der Temperaturcharakteristik der Oszillationsfrequenz durchzuführen.
Alternativ kann die Lade/Entladetriggerspannung und die Lade/Entladezeit des Kondensators 4 unter Verwendung von Widerständen unterschiedlicher Struktur bezüglich der Widerstände 5 und 6 unter Verwendung von Widerständen derselben Struktur, jedoch einer unterschiedlichen Verunreinigungsdichte oder sogar unter Verwendung von Widerständen unterschiedlicher Struktur und mit unterschiedlicher Verunreinigungsdichte eingestellt werden.
Wie oben beschrieben kann die Oszillationsfrequenz durch Hinzufügen lediglich eines Widerstands (Widerstand 6 von 1) dem in 18 dargestellten herkömmlichen Schaltungsentwurf mit einer höheren Genauigkeit konstant gehalten werden, wenn sich die Umgebungstemperatur ändert. Darüber hinaus ist die Gesamtgröße klein genug, um eine Integrierung in eine LSI zu erleichtern. Dies bedeutet, dass die Oszillationsfrequenz mit einem einfachen und kompakten Schaltungsentwurf ohne eine LSI-Schaltung wie dem in 20 dargestellten Speicher 119 aufrechterhalten werden kann. Oder es kann, da für eine Oszillatorschaltung, welche in einem IC-Chip eingebaut ist, die Temperaturabhängigkeit (Temperaturcharakteristik) des Widerstands neben den Temperaturabhängigkeiten (Temperaturcharakteristiken) der Oszillationsfrequenz der primäre Faktor ist, die Temperaturabhängigkeit (Temperaturcharakteristik) für einen einfachen und kompakten Schaltungsentwurf ohne eine hochintegrierte Schaltung wie einen Speicher kompensiert werden.
Wie oben beschrieben besitzt die vorliegende bevorzugte Ausführungsform die folgenden Vorteile:

(i) Wie in 1 dargestellt ist in einer Oszillatorschaltung unter Verwendung einer CR-Schaltung für die Rückkopplung auf eine aktive Schaltung (1, 2, 3) ein Widerstand 6 mit einem Temperaturkoeffizienten θ2 (> θ1), welcher größer als der Temperaturkoeffizient θ1 (vgl. 8) des Widerstands 5 ist, welcher die CR-Schaltung bildet, der widerstand zum Einstellen der Lade/Entladetriggerspannung und der Lade/Entladezeit des Kondensators 4 der CR-Schaltung integriert.
(ii) Insbesondere ist in einer Oszillatorschaltung mit Invertern 1, 2, 3, welche in Reihe angeschlossen sind, wobei eine Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss des Inverters 3 zu dem Eingangsanschluss des Inverters 1 durch den Widerstand 5 vorgesehen ist und eine Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss des Inverters 2 zu dem Eingangsanschluss des Inverters 1 durch einen Kondensator 4 vorgesehen ist, ein Widerstand 6, dessen Temperaturkoeffizient θ2 (> θ1) größer als der Temperaturkoeffizient θ1 des Widerstand 5 ist, in den Rückkopplungspfad von dem Ausgangsanschluss des Inverters 2 zu dem Eingangsanschluss des Inverters 1 durch den Kondensator 4 eingesetzt. wenn die Oszillatorschaltung mehr als drei in Reihe angeschlossene Inverter aufweist, wird sie im allgemeinen eine Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss der ungeraden Inverter aus der Invertergruppe (1 bis 3) zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 1 über einen Widerstand 5, eine Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss von zumindest einem der Inverter zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 1 über einen Kondensator 4 und einen Widerstand 6 enthalten, welcher einen Temperaturkoeffizienten θ2 (> θ1) aufweist, der größer als der Temperaturkoeffizient θ1 des Widerstands 5 ist und in den Rückkopplungspfad von dem äußeren Anschluss von einem der ge radzahligen Inverter aus der Invertergruppe (1 bis 3) bis zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 1 über den Kondensator 4 eingesetzt ist.
Daher können bezüglich (i) die Lade/Entladetriggerspannung und die Lade/Entladezeit des Kondensators 4 in der CR-Schaltung unter Verwendung des Widerstands 6 eingestellt werden, welcher einen Temperaturkoeffizienten aufweist, der größer als der Temperaturkoeffizient des Widerstands 5 ist, welcher die CR-Schaltung bildet, was zu einer verbesserten Temperaturabhängigkeit der Oszillationsfrequenz mit einer einfachen Anordnung führt. Bezüglich (i) können die Lade/Entladetriggerspannung und die Lade/Entladezeit des Kondensators 4 in diesem Schaltkreis eingestellt bzw. angepasst werden, was zu einer verbesserten Temperaturabhängigkeit der Oszillationsfrequenz mit einer einfachen Anordnung führt.
(iii) Insbesondere werden die Widerstände 5 und 6 durch Halbleiterwiderstandselemente implementiert, und der Temperaturkoeffizient dieser Widerstände 5 und 6 kann durch eine unterschiedliche Verunreinigungsdichte davon eingestellt werden. Darüber hinaus kann das Halbleiterwiderstandselement vorzugsweise aus einem mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumwiderstand oder einem Diffusionswiderstand gebildet werden.

Als Alternative zu der Schaltung von 1 können in 11, 12, 13 und 14 dargestellte Schaltkreise ebenfalls gleich verwendet werden.
Entsprechend 11 sind drei Inverter 1, 2 und 3 in Reihe angeschlossen und ist eine Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss des dritten Inverters 3 zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 1 durch einen Widerstand 5a und einen Kondensator 4 vorgesehen, während eine andere Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss des Inverters 3 zu dem Eingangsanschluss des Inverters 1 über einen Widerstand 5b vorgesehen ist. In dem Rückkopplungspfad von dem Ausgangsanschluss des zweiten Inverters 2 zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 1 über den Kondensator 4 ist ein Widerstand 6 eingesetzt, welcher einen Temperaturkoeffizienten aufweist, der gröber als derjenige der Widerstände 5a und und 5b ist.
Das in 12 dargestellte Schaltungsdiagramm ist äquivalent zu demjenigen von 11. Entsprechend 12 sind Inverter 1, 2 und 3 in Reihe angeschlossen und ist eine Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss des ersten Inverters zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 1 über einen Widerstand 5a und einen Kondensator 4 vorgesehen, während eine andere Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss des dritten Inverters 3 zu dem Eingangsanschluss des Inverters 1 durch einen Widerstand 5b vorgesehen ist. In dem Rückkopplungspfad von dem Ausgangsanschluss des zweiten Inverters 2 zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 1 über den Kondensator 4 ist ein Widerstand 6 eingesetzt, welcher einen Temperaturkoeffizienten aufweist, der größer als derjenige der Widerstände 5a und 5b ist.
Entsprechend 13 sind fünf Inverter 71, 72, 73, 74 und 75 in Reihe angeschlossen und ist eine Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss des dritten Inverters 73 zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 71 über einen Widerstand 5a und einen Kondensator 4 vorgesehen. Eine andere Rückkopplung ist von dem Ausgangsanschluss des Inverters 75 zu dem Eingangsanschluss des Inverters 71 über den Widerstand 5b vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Widerstand 6, welcher einen Temperaturkoeffizienten aufweist, der größer als der Temperaturkoeffizient der Widerstände 5a und 5b ist, in dem Rückkopplungspfad von dem Ausgangsanschluss des vierten Inverters 74 zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 71 über den Kondensator 4 eingesetzt.
Entsprechend 14 sind fünf Inverter 71, 72, 73, 74 und 75 in Reihe angeschlossen und ist eine Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss des ersten Inverters 71 zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 71 über einen Widerstand 5a und einen Kondensator 4 vorgesehen. Ebenfalls ist eine andere Rückkopplung von dem Ausgangsanschluss des fünften Inverters 75 bis zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 71 über den Widerstand 5b vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Widerstand 6, welcher einen Temperaturkoeffizienten aufweist, der größer als der Temperaturkoeffizient dieser Widerstände 5a und 5b ist, in dem Rückkopplungspfad von dem Ausgangsanschluss des vierten Inverters 74 zu dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 71 über den Kondensator 4 vorgesehen.
Zweite Ausführungsform
Entsprechend 15 wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. In 15 ist ein Schaltungsdiagramm einer Oszillationsschaltung entsprechend der bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die Oszillationsschaltung der bevorzugten Ausführungsform wird ebenfalls bevorzugt in einen Chip eingebaut, d.h. in eine IC integriert.
Entsprechend 15 enthält die Schaltung einen Komparator 80 als aktives Element. Des weiteren wird eine aus einem Widerstand 81 und einem Kondensator 82 gebildete Rückkopplungsschaltung verwendet. Diese Rückkopplungsschaltung (CR-Schaltung) sieht eine Rückkopplung zu einem von Eingangsanschlüssen (erster Eingangsanschluss) des Komparators 80 vor. Drei Widerstände 83, 84, 85 sind in Reihe über dem Stromversorgungsanschluss (Vdd) und Masse angeschlossen. Der Knoten zwischen dem Widerstand 83 und dem Widerstand 84 ist an dem anderen Eingangsanschluss (dem zweiten Eingangsanschluss) des Komparators 80 über einen Schalter 86 angeschlossen. Die Schwellenwertspannung Vth an der Seite der hohen Spannung wird durch das Potential an dem Knoten zwischen dem Widerstand 83 und dem Widerstand 84 definiert. Der Knoten zwischen dem Widerstand 84 und dem Widerstand 85 ist mit dem anderen Eingangsanschluss (dem zweiten Eingangsanschluss) des Komparators 80 über einen Schalter 86 verbunden. Die Schwellenwertspannung V_tH an der Seite der niedrigen Spannung wird durch das Potential an dem Knoten zwischen dem Widerstand 84 und dem Widerstand 85 definiert. Auf diese Weise werden dem anderen Eingangsanschluss (dem zweiten Eingangsanschluss) des Komparators 80 Spannungen aufgebracht, welche durch die drei Widerstände 83, 84 und 85 geteilt sind. Der Ausgangsanschluss des Komparators 80 schaltet abwechselnd die Schalter 86 und 87 ein und aus. Dem Eingangsanschluss (dem zweiten Eingangsanschluss) des Komparators 80 wird abwechselnd die Schwellenwertspannung von der Seite der hohen Spannung V_tH und die Schwellenwertspannung von der Seite der niedrigen Spannung V_tL aufgebracht.
Bei der obigen Schaltung sind die Temperaturkoeffizienten der Widerstände 83 und 85 auf einen größeren Wert festgelegt als die Temperaturkoeffizienten der Widerstände 84 und 81, welche die CR-Schaltung bilden. Insbesondere können die Widerstände 83, 84, 85 und 81 aus mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumwiderständen wie in 2 dargestellt oder aus in 3, 5 und 6 dargestellten Diffusionswiderständen gebildet sein. Durch Ändern der Verunreinigungsdichte der Widerstände 83 und 85 von der Verunreinigungsdichte des Widerstands 84 und des Widerstands 81 können die Temperaturkoeffizienten der Widerstände 83 und 85 auf einen Wert festgelegt sein, welcher größer als derjenige der Widerstände 84 und 81 ist.
Auf diese Weise kann bei einer höheren Temperatur wie in 16 dargestellt der Abstand zwischen der Schwellenwertspannung an der Seite der hohen Spannung V_tH und der Schwellenwertspannung an der Seite der niedrigen Spannung V_tL enger gemacht werden, während bei einer niedrigeren Temperatur wie in 17 dargestellt der Abstand zwischen der Schwellenwertspannung an der Seite der hohen Spannung V_tH und der Schwellenwertspannung an der Seite der niedrigen Spannung V_tL vergrößert werden kann, um die Oszillationsfrequenz (Lade/Entladezeit) auf einen konstanten Wert zu steuern. Auf diese Weise kann die Lade/Entladezeit und die Lade/Entladetriggerspannung bei der Lade/Entladeoperation durch den in 15 dargestellten Kondensator 82 eingestellt werden.
Alternativ können die Lade/Entladetriggerspannung und die Lade/Entladezeit des Kondensators 82 unter Verwendung von Widerständen einer unterschiedlichen Struktur bezüglich der Widerstände 81, 83, 84 und 85, unter Verwendung von Widerständen einer ähnlichen Struktur, jedoch mit einer unterschiedlichen Verunreinigungsdichte oder sogar unter Verwendung von Widerständen einer unterschiedlichen Struktur, jedoch mit einer unterschiedlichen Verunreinigungsdichte eingestellt werden.
Als Verbesserung der in 20 dargestellten Schaltung kann, wenn sich die Temperatur ändert, die Oszillationsfrequenz durch einen einfachen und kompakten Schaltungsentwurf konstant gehalten werden, ohne dass die Notwendigkeit des Thermistors 118 oder des Speichers 119 auftritt. Wie vorausgehend beschrieben besitzt die vorliegende bevorzugte Ausführungsform die folgenden Vorteile:

(i) Wie in 15 dargestellt sind bei einer Oszillatorschaltung, welche eine CR-Schaltung für die Rückkopplung zu einer aktiven Schaltung des Komparators 80 verwendet, die Widerstände 83 und 85, welche einen Temperaturkoeffizienten aufweisen, der größer als der Temperaturkoeffizient des Widerstands 81 ist, welcher die CR-Schaltung bildet, als die Widerstände zum Einstellen der Lade/Entladetriggerspannung (V_tH, V_tL) und der La de/Entladezeit des Kondensators 82 der CR-Schaltung integriert.
(ii) Insbesondere sind in einer Oszillatorschaltung, welche eine Rückkopplung zu einem der Eingangsanschlüsse des Komparators 80, die durch eine CR-Schaltung aus einem Kondensator 82 und einem Widerstand 81 aufgebracht wird, und eine Spannung, die durch eine Mehrzahl von Widerständen 83, 84 und 85 geteilt ist und dem anderen Eingangsanschluss des Komparators 80 aufgebracht wird, der Temperaturkoeffizient von einigen Widerständen 83 und 85 aus der Mehrzahl von Teilerwiderständen 83, 84 und 85 auf einen größeren Wert als der Temperaturkoeffizient der übrigen Teilerwiderstände 84 und des Widerstands 81 der CR-Schaltung festgelegt.

Bezüglich (i) können die Lade/Entladetriggerspannung und die Lade/Entladezeit des Widerstands 82 der CR-Schaltung unter Verwendung der Widerstände 83 und 85 eingestellt werden, welche einen Temperaturkoeffizienten aufweisen, der größer als der Temperaturkoeffizient des Widerstands 81 der CR-Schaltung ist, wodurch sich eine Verbesserung der Temperaturabhängigkeit der Oszillationsfrequenz mit einem einfachen Schaltungsentwurf ergibt. Ebenfalls können die Lade/Entladetriggerspannung und die Lade/Entladezeit des Kondensators 82 durch (ii) eingestellt werden, wodurch sich eine Verbesserung der Temperaturabhängigkeit bezüglich der Oszillationsfrequenz mit einem einfachen Schaltungsentwurf ergibt.
Ebenfalls sind bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Widerstände 81, 83, 84, 85 aus Halbleiterwiderstandselementen gebildet, und der Temperaturkoeffizient der Widerstände 81 und 84 kann sich von demjenigen der Widerstände 83 und 85 durch Ändern der Verunreinigungsdichte von jenen Halbleiterwiderstandselementen unterscheiden. Das Halbleiterwiderstandselement kann vorzugsweise ein mit ei ner Verunreinigung dotierter Polysiliziumwiderstand oder ein Diffusionswiderstand sein.
Daher liefert die vorliegende Erfindung eine Oszillatorschaltung, welche eine CR-Schaltung aufweist, welche eine Rückkopplungsschaltung zu einem aktiven Bauelement (wie Invertern 1 bis 3, 71 bis 75 oder dem Komparator 180) bereitstellt, wobei die CR-Schaltung eine erste Widerstandsgruppe (5, 5a, 5b, 81) und einen Kondensator (4, 82) aufweist. Die Oszillatorschaltung enthält ebenfalls eine zweite Widerstandsgruppe (6, 83, 85), welche einen oder mehrere Widerstände aufweist, wobei die zweite Widerstandsgruppe (6, 83, 85) zum Einstellen einer Lade/Entladetriggerspannung und einer Lade/Entladezeit dient, welche dem Kondensator (4, 82) zu der CR-Schaltung zugeordnet sind. Die zweite Widerstandsgruppe (6, 83, 85) besitzt einen Temperaturkoeffizienten, welcher größer als ein Temperaturkoeffizient ist, welcher der ersten Widerstandsgruppe (5, 5a, 5b, 81) zugeordnet ist. Die erste Widerstandsgruppe (5, 5a, 5b, 81) und die zweite Widerstandsgruppe (6, 83, 85) sind bevorzugte Halbleiterwiderstandselemente, bei welchen die Verunreinigungsdichte geändert ist, um die jeweiligen Temperaturkoeffizienten zu ändern. Die Halbleiterwiderstandselemente können einen mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumwiderstand oder einen Diffusionswiderstand aufweisen. Die Oszillatorschaltung ist vorzugsweise in einen Chip integriert.
Das aktive Bauelement kann drei Inverter (1 bis 3, 71 bis 75) aufweisen, welche in Reihe angeschlossen sind. Im allgemeinen ist vorzugsweise ein Rückkopplungspfad von einem Ausgangsanschluss eines Inverters mit einer ungeraden Zahl der drei Inverter (1 bis 3, 71 bis 75) über einen ersten Widerstand (5, 5a, 5b) zu einem Eingangsanschluss des ersten Inverters (1, 71) der mehr als drei Inverter angeschlossen. Ein anderer Rückkopplungspfad ist von einem Ausgangsanschluss eines Inverters einer geraden Zahl aus der Mehrzahl von Invertern (1 bis 3, 71 bis 75) über einen Kondensator (4) und einen zweiten Widerstand (6) mit dem Eingangsanschluss des ersten Inverters (1, 71) angeschlossen. Der zweite Widerstand (6) besitzt einen Temperaturkoeffizienten, welcher größer als ein Temperaturkoeffizient des ersten Widerstands (5, 5a, 5b) ist.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform enthält die Oszillatorschaltung eine CR-Schaltung und einen Teiler. Die CR-Schaltung weist einen Kondensator (82) und einen Widerstand (81) auf und ist an einen Eingangsanschluss eines Komparators (80) gekoppelt. Der Teiler weist eine Mehrzahl von Widerständen (83, 84, 85) auf. Der Teiler legt eine Spannung an einen anderen Eingangsanschluss des Komparators (80), nachdem die Spannung durch die in der Mehrzahl vorkommenden Widerstände (83, 84, 85) geteilt worden ist. Aus der Mehrzahl von Widerständen (83, 84, 85) besitzt eine erste Gruppe von Widerständen (83, 85) einen Temperaturkoeffizienten, welcher größer als ein Temperaturkoeffizient des verbleibenden Widerstands (84) aus der Mehrzahl von Widerständen (83, 84, 85) ist. Ebenfalls ist der Temperaturkoeffizient der ersten Gruppe von Widerständen (83, 85) größer als ein Temperaturkoeffizient des Widerstands (81) der CR-Schaltung.
Der Widerstand (81) der CR-Schaltung und die in der Mehrzahl vorkommenden Widerstände (83, 84, 85) des Teilers sind vorzugsweise Halbleiterwiderstandselemente, welche einen mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumwiderstand oder einen Diffusionswiderstand aufweisen. Der Temperaturkoeffizient des Widerstands (81) der CR-Schaltung und der Temperaturkoeffizient der in der Mehrzahl vorkommenden Widerstände (83, 84, 85) des Teilers variieren durch Ändern der Verunreinigungsdichte der Halbleiterwiderstandselemente. Die Oszillatorschaltung ist vorzugsweise in einen Chip integriert.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhaft, und somit liegen Änderungen, welche nicht vom Rahmen der Erfindung abweichen, im Bereich der Erfindung. Derartige Änderungen werden nicht als Abweichung von dem Rahmen der Erfindung angesehen.
Vorstehend wurde eine Oszillatorschaltung mit einer stabilen Frequenz offenbart. Ein Oszillator enthält erste, zweite und dritte Inverter (1, 2, 3), welche in Reihe angeschlossen sind. Ein Rückkopplungspfad verbindet den Ausgangsanschluss des dritten Inverters (3) mit dem Eingangsanschluss des ersten Inverters 1 über einen Widerstand (5), während ein zweiter Rückkopplungpfad den Ausgangsanschluss des zweiten Inverters (5) mit dem Eingangsanschluss des ersten Inverters (1) über einen Kondensator (4) verbindet. Der zweite Rückkopplungspfad enthält des weiteren einen Widerstand (6), welcher einen Temperaturkoeffizienten aufweist, der größer als derjenige des Widerstands (5) ist, und eingesetzt ist, um die Lade/Entladetriggerspannung und die Lade/Entladezeit des Kondensators (4) einzustellen.

Claims

Oszillatorschaltung mit: einer CR-Schaltung, welche eine Rückkopplungsschaltung zu einem aktiven Element (1 bis 3, 71 bis 75, 80) liefert, wobei die CR-Schaltung eine erste Widerstandsgruppe (5, 5a, 5b, 81) und einen Kondensator (4, 82) aufweist; und einer zweiten Widerstandsgruppe (6, 83, 85), welche einen oder mehrere Widerstände aufweist, wobei die zweite Widerstandsgruppe (6, 83, 85) zum Einstellen einer Lade/Entladetriggerspannung und einer Lade/Entladezeit dient, welche dem Kondensator (4, 82) der CR-Schaltung zugeordnet sind, wobei die zweite Widerstandsgruppe (6, 83, 85) einen Temperaturkoeffizienten aufweist, welcher größer als ein Temperaturkoeffizient ist, welcher der ersten Widerstandsgruppe (5, 5a, 5b, 81) zugeordnet ist.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Widerstandsgruppe (5, 5a, 5b, 81) und die zweite Widerstandsgruppe (6, 83, 85) Halbleiterwiderstände sind.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturkoeffizienten der ersten Widerstandsgruppe (5, 5a, 5b, 81) und der zweiten Widerstandsgruppe (6, 83, 85) durch Ändern einer Verunreinigungsdichte der Halbleiterwiderstandselemente variieren.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterwiderstandselemente einen mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumwiderstand oder einen Diffusionswiderstand aufweisen.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillatorschaltung in einen Chip integriert ist.
Oszillatorschaltung mit: einer Mehrzahl von Invertern (1 bis 3, 71 bis 75), welche mehr als drei in Reihe angeschlossene Inverter aufweist; einem Rückkopplungspfad, welcher einen Ausgangsanschluss eines Inverters einer ungeraden Zahl aus der Mehrzahl von Invertern (1 bis 3 , 71 bis 75) über einen ersten Widerstand (5, 5a, 5b) mit einem Eingangsanschluss des ersten Inverters (1, 71) der mehr als drei Inverter verbindet; und einem anderen Rückkopplungspfad, welcher einen Ausgangsanschluss eines geradzahlig numerierten Inverters aus der Mehrzahl von Invertern (1 bis 3, 71 bis 75) über einen Kondensator (4) und einen zweiten Widerstand (6) mit dem Eingangsanschluss des ersten Inverters (1, 71) verbindet; wobei der zweite Widerstand (6) einen Temperaturkoeffizienten aufweist, welcher größer als ein Temperaturkoeffizient des ersten Widerstands (5, 5a, 5b) ist.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Widerstand (5, 5a, 5b) und der zweite Widerstand (6) Halbleiterwiderstandselemente sind.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturkoeffizienten des ersten Widerstands (5, 5a, 5b) und des zweiten Widerstands (6) durch Änderung einer Verunreinigungsdichte der Halbleiterwiderstandselemente variieren.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterwiderstandselemente einen mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumwiderstand oder einen Diffusionswiderstand aufweisen.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillatorschaltung in einen Chip integriert ist.
Oszillatorschaltung mit: einer CR-Schaltung, welche einen Kondensator (82) und einen Widerstand (81) aufweist, wobei die CR-Schaltung an einen Eingangsanschluss eines Komperators (80) gekoppelt ist; und einem Teiler, welcher eine Mehrzahl von Widerständen (83, 84, 85) aufweist, wobei der Teiler eine Spannung an einen anderen Eingangsanschluss des Komperators (80) anlegt, nachdem die Spannung durch die in Mehrzahl vorhandenen Widerstände (83, 84, 85) geteilt worden ist, wobei: eine erste Gruppe von Widerständen (83, 85) aus der Mehrzahl von Widerständen (83, 84, 85) einen Temperaturkoeffizienten aufweist, welcher größer als ein Temperaturkoeffizient des anderen Widerstands (84) aus der Mehrzahl von Widerständen (83, 84, 85) ist; und der Temperaturkoeffizient der ersten Gruppe von Widerständen (83, 85) ebenfalls größer als ein Temperaturkoeffizient des Widerstands (81) der CR-Schaltung ist.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand (81) der CR-Schaltung und die in der Mehrzahl vorkommenden Widerstände (83, 84, 85) des Teilers Halbleiterwiderstandselemente sind.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturkoeffizient des Widerstands (81) der CR-Schaltung und der Temperaturkoeffizient aus der Mehrzahl von Widerständen (83, 84, 85) des Teilers durch Ändern einer Verunreinigungsdichte der Halbleiterwiderstandselemente variieren.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterwiderstandselemente einen mit einer Verunreinigung dotierten Polysiliziumwiderstand oder einen Diffusionswiderstand aufweisen.
Oszillatorschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillatorschaltung in einen Chip integriert ist.