JP2000106521A - Oscillation circuit - Google Patents

Oscillation circuit

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JP2000106521A
JP2000106521A JP10275175A JP27517598A JP2000106521A JP 2000106521 A JP2000106521 A JP 2000106521A JP 10275175 A JP10275175 A JP 10275175A JP 27517598 A JP27517598 A JP 27517598A JP 2000106521 A JP2000106521 A JP 2000106521A
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node
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electrode
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Sei Shirasaki
聖 白崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the power consumption of the oscillation circuit. SOLUTION: A polarity of a voltage in an input node N20 is sequentially being inverted by inverters 11-15 consisting of each stage, and an output voltage of an output node 15 is fed back to the input node N20 via a feedback capacitor 18 and a feedback resistor 20 that decide an oscillated frequency. A PMOS 11c or an NMOS 11d is nonconductive in the inverter 11 of a 1st stage for periods other than a period when an output of the inverter 11 is switched so as to prevent occurrence of a through current. Thus, the power consumption of the entire oscillation circuit is reduced.

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】本発明は、消費電力の少ない
CR発振回路等の発振回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillation circuit such as a CR oscillation circuit which consumes less power.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2は、従来のCR発振回路の一構成例
を示す回路図である。このCR発振回路は、入力ノード
N10と出力ノードN5との間に縦続接続された5段の
増幅回路用インバータ1〜5を有している。出力ノード
N5には、出力バッファ用インバータ6,7を介して出
力端子N7が接続されている。4段目のインバータ4の
出力側は、発振周波数決定用の帰還コンデンサ8及び制
限抵抗9を介して入力ノードN10に帰還接続されてい
る。さらに、出力ノードN5は、発振周波数決定用の帰
還抵抗10を介して入力ノードN10に帰還接続されて
いる。各インバータ1〜7は、電源電位VCC(例え
ば、5V)とグランド(=0V)との間に直列接続され
たPチャネルの金属ゲート型電界効果トランジスタ(以
下、「PMOS」という)及びNチャネルの金属ゲート
型電界効果トランジスタ(以下、「NMOS」という)
で構成されている。各回線素子の特性値は、例えば、次
のように設定されている。
2. Description of the Related Art FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional CR oscillation circuit. This CR oscillation circuit has five stages of amplifier circuit inverters 1 to 5 cascaded between an input node N10 and an output node N5. An output terminal N7 is connected to the output node N5 via output buffer inverters 6 and 7. The output side of the fourth-stage inverter 4 is feedback-connected to an input node N10 via a feedback capacitor 8 for determining an oscillation frequency and a limiting resistor 9. Further, the output node N5 is feedback-connected to the input node N10 via a feedback resistor 10 for determining the oscillation frequency. Each of the inverters 1 to 7 includes a P-channel metal gate type field effect transistor (hereinafter referred to as “PMOS”) and an N-channel transistor which are connected in series between a power supply potential VCC (for example, 5 V) and ground (= 0 V). Metal gate type field effect transistor (hereinafter referred to as "NMOS")
It is composed of The characteristic value of each line element is set, for example, as follows.

【0003】1段目のインバータ1を構成するPMOS
及びNMOSの各ディメンジョン(即ち、ゲート幅W/
ゲート長L)は10.0/3.0である。同様に、2段
目のインバータ2を構成するPMOS及びNMOSの各
ディメンジョンは3.0/5.0、3段目のインバータ
3を構成するPMOS及びNMOSの各ディメンジョン
は3.0/1.2、4段目のインバータ4を構成するP
MOSのディメンジョンは15.0/1.2、NMOS
のディメンジョンは10.0/1.2、5段目のインバ
ータ5を構成するPMOSのディメンジョンは10.0
/1.2、及びNMOSのディメンジョンは5.0/
1.2である。出力バッファ用インバータ6を構成する
PMOS及びNMOSの各ディメンジョンは3.0/
1.2、インバータ7を構成するPMOSのディメンジ
ョンは15.0/1.2、及びNMOSのディメンジョ
ンは8.0/1.2である。各インバータ1〜7の閾値
電圧V t は、2.5V前後である。帰還コンデンサ8は
5pF、制限抵抗9は500Ωである。さらに、発振周
波数が100KHzになるように帰還抵抗10が900
KΩに設定されている。
A PMOS constituting the first-stage inverter 1
And NMOS dimensions (ie, gate width W /
The gate length L) is 10.0 / 3.0. Similarly, two steps
Of the PMOS and NMOS constituting the second inverter 2
Dimension is 3.0 / 5.0, 3rd stage inverter
3 and the respective dimensions of the NMOS constituting NMOS 3
Is 3.0 / 1.2, P constituting the fourth inverter 4
MOS dimension is 15.0 / 1.2, NMOS
Dimensions are 10.0 / 1.2, 5th stage invar
The dimension of the PMOS constituting the data 5 is 10.0
/1.2 and the dimensions of the NMOS are 5.0 /
1.2. Construct inverter 6 for output buffer
Each dimension of PMOS and NMOS is 3.0 /
1.2, Dimension of PMOS constituting inverter 7
15.0 / 1.2 and NMOS dimensions
The ratio is 8.0 / 1.2. Threshold value of each inverter 1-7
Voltage V tIs around 2.5V. The feedback capacitor 8
5 pF, the limiting resistor 9 is 500Ω. In addition, the oscillation
The feedback resistor 10 is set to 900 so that the wave number becomes 100 kHz.
It is set to KΩ.

【0004】次に、図2のCR発振回路の動作を説明す
る。例えば、初期状態として、1段目のインバータ1の
入力電圧が“L”レベルだったとする。すると、この
“L”レベルが1段目〜4段目の各インバータ1〜4で
順次反転され、該4段目のインバータ4の出力電圧が
“L”レベル、これが5段目のインバータ5で反転され
てこの出力電圧が“H”レベルとなる。5段目のインバ
ータ5の出力電圧の“H”レベルは、時定数CR(但
し、Cは帰還コンデンサ8の容量値、Rは帰還抵抗10
の抵抗値)により遅延されて入力ノードN10側に帰還
されるので、1段目のインバータ1の入力電圧が上昇し
ていく。1段目のインバータ1の入力電圧が該インバー
タ1の閾値電圧Vt を超えると、該インバータ1の出力
電圧が“L”レベルに反転され、この“L”レベルが2
段目〜5段目の各インバータ2〜5で順次反転されるの
で、該5段目のインバータ5の出力電圧が“L”レベル
へと下降する。この“L”レベルが時定数CRによって
遅延されて入力ノードN10側へ帰還されるので、1段
目のインバータ1の入力電圧も“L”レベルへと下降し
ていく。このような動作を繰り返して図2のCR発振回
路が発振し、出力バッファ用インバータ6,7を介して
出力端子N7から、発振周波数100KHzの出力信号
が出力される。
Next, the operation of the CR oscillation circuit shown in FIG. 2 will be described. For example, it is assumed that the input voltage of the first-stage inverter 1 is at the “L” level in the initial state. Then, the “L” level is sequentially inverted by each of the first to fourth inverters 1 to 4, and the output voltage of the fourth inverter 4 is at the “L” level, which is output by the fifth inverter 5. The output voltage is inverted to “H” level. The “H” level of the output voltage of the fifth-stage inverter 5 is a time constant CR (where C is the capacitance value of the feedback capacitor 8, and R is the feedback resistor 10).
, And is fed back to the input node N10, so that the input voltage of the first-stage inverter 1 increases. When the input voltage of the inverter 1 of the first stage exceeds the threshold voltage V t of the inverter 1, the output voltage of the inverter 1 is inverted to "L" level, this "L" level 2
Since the inverters are sequentially inverted by the inverters 2 to 5 at the fifth to fifth stages, the output voltage of the fifth inverter 5 falls to the “L” level. Since this "L" level is delayed by the time constant CR and fed back to the input node N10, the input voltage of the first-stage inverter 1 also falls to the "L" level. By repeating such operations, the CR oscillation circuit of FIG. 2 oscillates, and an output signal having an oscillation frequency of 100 KHz is output from the output terminal N7 via the output buffer inverters 6 and 7.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
CR発振回路では、次のような課題があった。図3は図
2中のインバータ1の入力波形図、図4は図2中のイン
バータ1の出力波形図、図5は図2中のインバータ5の
出力波形図、及び図6は図2中のインバータ7の出力波
形図である。図7は発振周波数100KHzにおける図
2中のインバータ1の消費電流波形図、及び図8は発振
周波数100KHzにおける図2の全体の平均消費電流
波形図である。従来のCR発振回路では、図3に示すよ
うに、例えば、初期状態として1段目のインバータ1の
入力電圧が“L”レベルだとする。すると、4段目のイ
ンバータ4の出力電圧が“L”レベル、5段目のインバ
ータ5の出力電圧が“H”レベルとなる。5段目のイン
バータ5の“H”レベルを受けて、1段目のインバータ
1の入力電圧が上昇していくが、コンデンサ8に充電さ
れるため、ゆっくりとした上昇になる(図3のA部
分)。
However, the conventional CR oscillation circuit has the following problems. 3 is an input waveform diagram of the inverter 1 in FIG. 2, FIG. 4 is an output waveform diagram of the inverter 1 in FIG. 2, FIG. 5 is an output waveform diagram of the inverter 5 in FIG. 2, and FIG. FIG. 9 is an output waveform diagram of the inverter 7. FIG. 7 is a current consumption waveform diagram of the inverter 1 in FIG. 2 at an oscillation frequency of 100 KHz, and FIG. 8 is an average current consumption waveform diagram of FIG. 2 at an oscillation frequency of 100 KHz. In a conventional CR oscillation circuit, as shown in FIG. 3, for example, it is assumed that the input voltage of the first-stage inverter 1 is at the “L” level as an initial state. Then, the output voltage of the fourth-stage inverter 4 becomes “L” level, and the output voltage of the fifth-stage inverter 5 becomes “H” level. The input voltage of the first-stage inverter 1 increases in response to the “H” level of the fifth-stage inverter 5, but increases slowly because the capacitor 8 is charged (A in FIG. 3). part).

【0006】1段目のインバータ1の入力電圧が該イン
バータ1の閾値電圧Vt (2.5V前後)を超えたとこ
ろで、該インバータ1の出力電圧が反転して“L”レベ
ルとなる。この結果、4段目のインバータ4の出力電圧
が“H”レベル、5段目のインバータ5の出力電圧が
“L”レベルとなる。4段目のインバータ4の出力電圧
が“H”レベルとなると、このインバータ4に接続され
たコンデンサ8の一方の電極側が0Vから電源電位VC
C(例えば、5V)へと跳ね上がる。このため、コンデ
ンサ8の他方の電極側も2.5Vから7.5Vへと跳ね
上がる(図3のB部分)。5段目のインバータ5の出力
電圧が“L”レベルとなっているのを受けて、コンデン
サ8は徐々に放電する(図3のC部分)。1段目のイン
バータ1の入力電圧が徐々に下降していき、該インバー
タ1の閾値電圧Vt (2.5V前後)のところまで来る
と、該インバータ1の出力電圧が反転して“H”レベル
となる。この結果、4段目のインバータ4の出力電圧が
“L”レベル、5段目のインバータ5の出力電圧が
“H”レベルとなる。4段目のインバータ4の出力電圧
が“L”レベルとなると、該インバータ4に接続された
コンデンサ8の一方の電極側が5Vから0Vへと下が
る。このため、コンデンサ8の他方の電極側も2.5V
から−2.5Vへと下がる(図3のD部分)。
[0006] When the first stage of the input voltage of the inverter 1 has exceeded the threshold voltage V t of the inverter 1 (2.5V before and after), the output voltage of the inverter 1 is inverted to "L" level. As a result, the output voltage of the fourth inverter 4 becomes “H” level, and the output voltage of the fifth inverter 5 becomes “L” level. When the output voltage of the fourth-stage inverter 4 becomes “H” level, one electrode side of the capacitor 8 connected to the inverter 4 is changed from 0V to the power supply potential VC.
It jumps to C (for example, 5V). Therefore, the other electrode side of the capacitor 8 also jumps from 2.5 V to 7.5 V (portion B in FIG. 3). In response to the output voltage of the fifth-stage inverter 5 being at the “L” level, the capacitor 8 is gradually discharged (portion C in FIG. 3). When the input voltage of the first-stage inverter 1 gradually decreases and reaches the threshold voltage V t (around 2.5 V) of the inverter 1, the output voltage of the inverter 1 is inverted to “H”. Level. As a result, the output voltage of the fourth inverter 4 becomes “L” level, and the output voltage of the fifth inverter 5 becomes “H” level. When the output voltage of the fourth-stage inverter 4 becomes “L” level, one electrode side of the capacitor 8 connected to the inverter 4 drops from 5V to 0V. Therefore, the other electrode side of the capacitor 8 is also 2.5 V
To -2.5 V (part D in FIG. 3).

【0007】1段目のインバータ1を構成するNMOS
及びPMOSのうち、NMOSはV t (≒2.5V)〜
5Vの範囲でオン状態となり、PMOSは0V〜(5V
−V t )(≒2.5V)の範囲でオン状態となる。この
ため、Vt 〜(5V−Vt )の範囲、即ち2.5V付近
ではNMOS及びPMOSの両方がオン状態となり、図
7に示すように、1段目のインバータ1内の電源電位V
CCからグランドへ大きな貫通電流が流れる。この結
果、図8に示すように、発振周波数100KHzにおい
てCR発振回路の平均消費電流は、Hspiceでのシミュレ
ーション値が27.78μAという大きな値になる。こ
のように、従来のCR発振回路では、1段目のインバー
タ1内に大きな貫通電流が流れてCR発振回路全体の消
費電力が大きいという課題があった。本発明は、前記従
来技術が持っていた課題を解決し、1段目のインバータ
の貫通電流を抑制して低消費電力化を図った発振回路を
提供することを目的とする。
NMOS constituting first-stage inverter 1
And PMOS are of the V t(≒ 2.5V) ~
It is turned on in the range of 5 V, and the PMOS is in the range of 0 V to (5 V
-V t) (≒ 2.5 V). this
Therefore Vt~ (5V-Vt), That is, around 2.5V
In the figure, both the NMOS and the PMOS are turned on.
As shown in FIG. 7, the power supply potential V in the first-stage inverter 1
A large through current flows from CC to ground. This result
As a result, as shown in FIG.
The average current consumption of the CR oscillation circuit is
A large value of 27.78 μA. This
In the conventional CR oscillation circuit, as shown in FIG.
A large through current flows in the resistor 1 and the entire CR oscillation circuit is turned off.
There was a problem that power consumption was large. The present invention
The first-stage inverter solves the problems of existing technologies
An oscillation circuit that suppresses the through current of the
The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第1の発明は、発振回路において、
入力ノードと出力ノードとの間に縦続接続されたn段
(但し、nは奇数)のインバータと、前記(n−1)段
目のインバータの出力側と前記入力ノードとの間に接続
された発振周波数決定用の帰還コンデンサと、前記出力
ノードと前記入力ノードとの間に接続された発振周波数
決定用の帰還抵抗とを備え、前記1段目のインバータを
次のように構成している。即ち、前記1段目のインバー
タは、第1の電極、前記2段目のインバータの入力側に
接続された第2の電極、及び前記入力ノードに接続され
該入力ノード上の電位によって該第1と第2の電極間の
導通状態を制御する制御電極を有する第1導電型の第1
のトランジスタと、前記2段目のインバータの入力側に
接続された第1の電極、第2の電極、及び前記入力ノー
ドに接続され該入力ノード上の電位によって該第1と第
2の電極間の導通状態を制御する制御電極を有し、前記
第1導電型に対して逆極性の第2導電型の第2のトラン
ジスタと、第1の電源電位ノードに接続された第1の電
極、前記第1のトランジスタの第1の電極に接続された
第2の電極、及び前記出力ノードに接続され該出力ノー
ド上の電位によって該第1と第2の電極間の導通状態を
制御する制御電極を有する前記第1導電型の第3のトラ
ンジスタと、前記第2のトランジスタの第2の電極に接
続された第1の電極、前記第1の電源電位ノードとは異
なる第2の電源電位ノードに接続された第2の電極、及
び前記出力ノードに接続され該出力ノード上の電位によ
って該第1と第2の電極間の導通状態を制御する制御電
極を有する前記第2導電型の第4のトランジスタとを備
えている。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, a first aspect of the present invention is an oscillation circuit, comprising:
An n-stage (where n is an odd number) inverter cascaded between an input node and an output node, and an inverter connected between the output side of the (n-1) -th inverter and the input node An oscillation frequency determination feedback capacitor and an oscillation frequency determination feedback resistor connected between the output node and the input node are provided, and the first-stage inverter is configured as follows. That is, the first-stage inverter has a first electrode, a second electrode connected to the input side of the second-stage inverter, and the first electrode connected to the input node and having a potential on the input node. A first electrode of a first conductivity type having a control electrode for controlling conduction between the first electrode and the second electrode;
Transistor, a first electrode and a second electrode connected to the input side of the second-stage inverter, and a potential between the first and second electrodes connected to the input node by a potential on the input node. A second transistor of a second conductivity type having a polarity opposite to that of the first conductivity type, and a first electrode connected to a first power supply potential node; A second electrode connected to the first electrode of the first transistor, and a control electrode connected to the output node and controlling a conduction state between the first and second electrodes by a potential on the output node. A third transistor of the first conductivity type, a first electrode connected to a second electrode of the second transistor, and a second power supply potential node different from the first power supply potential node. Second electrode, and the output node And a connection to the fourth transistor of the second conductivity type having a control electrode for controlling the conduction state between said first and second electrodes by the potential on the output node.

【0009】このような構成を採用したことにより、例
えば、初期状態として入力ノードの電圧が“L”レベル
だったとすると、(n−1)段目のインバータの出力電
圧が“L”レベル、n段目のインバータの出力電圧が
“H”レベルとなる。この“H”レベルを受け、帰還抵
抗を介して入力ノード側の電圧が上昇していくが、帰還
コンデンサに充電されるためにゆっくりとした上昇にな
る。n段目のインバータの出力電圧の“H”レベルによ
り、例えば、第3のトランジスタがオフ状態、第4のト
ランジスタがオン状態となる。入力ノード側の電圧が例
えば第2のトランジスタの閾値電圧を超えたところで、
該第2及び第4のトランジスタが共にオン状態となるた
め、この1段目のインバータの出力電圧が“L”レベル
となる。(n−1)段目のインバータの出力電圧が
“H”レベルとなると、帰還コンデンサを介して入力ノ
ード側の電圧が、例えば第2のトランジスタの閾値電圧
以上に上昇する。この時、例えば、n段目のインバータ
の出力電圧を受けている第3のトランジスタがオン状
態、第4のトランジスタがオフ状態、入力ノードの電圧
を受ける第1のトランジスタがオフ状態、第2のトラン
ジスタがオン状態となる。その後、帰還コンデンサが放
電し、入力ノードの電圧が下降して第2のトランジスタ
の閾値電圧以下になったところで、第1のトランジスタ
がオン状態となり、該第1及び第3のトランジスタが共
にオンとなった状態を受けてこの第1のインバータの出
力電圧が“H”レベルになる。このような動作を繰り返
して、所定の発振周波数の出力信号が出力ノードから出
力される。この第1の発明では、1段目のインバータの
出力電圧の切替えが該インバータ自体の閾値電圧でな
く、該インバータを構成するトランジスタの閾値電圧に
依存する。又、1段目のインバータの出力電圧の切替わ
る瞬間以外は、第3又は第4のトランジスタが確実にオ
フ状態になって貫通電流が遮断される。
By adopting such a configuration, for example, assuming that the voltage of the input node is "L" level in the initial state, the output voltage of the (n-1) -th stage inverter is "L" level, and n The output voltage of the inverter at the stage becomes “H” level. Receiving this "H" level, the voltage on the input node side rises via the feedback resistor, but rises slowly because the feedback capacitor is charged. Depending on the “H” level of the output voltage of the n-th inverter, for example, the third transistor is turned off and the fourth transistor is turned on. When the voltage on the input node side exceeds, for example, the threshold voltage of the second transistor,
Since the second and fourth transistors are both turned on, the output voltage of the first-stage inverter goes to "L" level. When the output voltage of the (n-1) -th inverter becomes "H" level, the voltage on the input node side rises, for example, to the threshold voltage of the second transistor or more via the feedback capacitor. At this time, for example, the third transistor receiving the output voltage of the n-th inverter is turned on, the fourth transistor is turned off, the first transistor receiving the voltage of the input node is turned off, and the second transistor is turned off. The transistor is turned on. Thereafter, when the feedback capacitor is discharged and the voltage of the input node falls to become equal to or lower than the threshold voltage of the second transistor, the first transistor is turned on, and both the first and third transistors are turned on. In response to this condition, the output voltage of the first inverter attains the "H" level. By repeating such an operation, an output signal having a predetermined oscillation frequency is output from the output node. In the first aspect, switching of the output voltage of the first-stage inverter depends not on the threshold voltage of the inverter itself, but on the threshold voltage of the transistor constituting the inverter. Except at the moment when the output voltage of the first-stage inverter is switched, the third or fourth transistor is reliably turned off, and the through current is cut off.

【0010】第2の発明では、第1の発明の発振回路に
おいて、前記第1のトランジスタの第1の電極と前記第
2の電源電位ノードとの間に第1のコンデンサを接続
し、前記第2のトランジスタの第2の電極と前記第2の
電源電位ノードとの間に第2のコンデンサを接続してい
る。これにより、第1及び第2のコンデンサに充電され
た電荷によって2段目のインバータが駆動される。第3
の発明では、第1又は第2の発明の発振回路において、
前記帰還コンデンサと直列に制限抵抗を接続している。
これにより、帰還コンデンサを通過する過電流が抑制さ
れ、第1及び第2のトランジスタが保護される。第4の
発明では、第1、第2又は第3の発明の発振回路におい
て、前記出力ノードに出力バッファを接続している。こ
れにより、出力ノードから出力された発振信号が出力バ
ッファを介して負荷へ供給される。第5の発明では、第
1、第2、第3又は第4の発明の発振回路において、前
記n段のインバータを電界効果トランジスタ(以下、
「FET」という)でそれぞれ構成している。これによ
り、1段目のインバータの切替えが該インバータ自体の
閾値電圧でなく、FETの閾値電圧に依存する。
According to a second aspect, in the oscillation circuit according to the first aspect, a first capacitor is connected between a first electrode of the first transistor and the second power supply potential node, A second capacitor is connected between a second electrode of the second transistor and the second power supply potential node. As a result, the second stage inverter is driven by the electric charges charged in the first and second capacitors. Third
According to the invention, in the oscillation circuit according to the first or second invention,
A limiting resistor is connected in series with the feedback capacitor.
As a result, overcurrent passing through the feedback capacitor is suppressed, and the first and second transistors are protected. In a fourth aspect, in the oscillation circuit according to the first, second, or third aspect, an output buffer is connected to the output node. Thus, the oscillation signal output from the output node is supplied to the load via the output buffer. In a fifth aspect, in the oscillation circuit according to the first, second, third, or fourth aspect, the n-stage inverter is a field effect transistor (hereinafter, referred to as an n-stage inverter).
"FET"). Thus, the switching of the first-stage inverter depends not on the threshold voltage of the inverter itself but on the threshold voltage of the FET.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】第1の実施形態 図1は、本発明の第1の実施形態を示すCR発振回路の
回路図である。このCR発振回路は、入力ノードN20
と出力ノードN15との間に縦続接続されたn段(例え
ば、5段)の増幅回路用インバータ11〜15を有して
いる。出力ノードN15は、出力バッファ用インバータ
16,17を介して出力端子N17に接続されている。
4段目のインバータ14の出力側は、発振周波数決定用
の帰還コンデンサ18及び制限抵抗19を介して入力ノ
ードN20に帰還接続されている。さらに、出力ノード
N15は、発振周波数決定用の帰還抵抗20を介して入
力ノードN20に帰還接続されている。1段目のインバ
ータ11は、第1導電型の第1のトランジスタ(例え
ば、PMOS)11a、第2導電型の第2のトランジス
タ(例えば、NMOS)11b、第1導電型の第3のト
ランジスタ(例えば、PMOS)11c、及び第2導電
型の第4のトランジスタ(例えば、NMOS)11dを
有し、これらのPMOS11c,11a及びNMOS1
1b,11dが第1の電源電位(例えば、VCC=5
V)ノードと第2の電源電位(例えば、グランド=0
V)ノードとの間に直列接続されている。PMOS11
a及びNMOS11bの各ゲートは、入力ノードN20
に接続され、該PMOS11aとNMOS11bの接続
点が、2段目のインバータ12の入力側に接続されてい
る。PMOS11c及びNMOS11dは、これらのゲ
ートが出力ノードN15に接続され、該出力ノードN1
5の電圧によってゲート制御されるようになっている。
他のインバータ12〜17は、電源電位VCCとグラン
ドとの間に直列接続されたPMOS及びNMOSでそれ
ぞれ構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a CR oscillation circuit showing a first embodiment of the present invention. This CR oscillation circuit includes an input node N20
And n output stages N15 (for example, five stages) are connected in series between the output node N15 and the output node N15. The output node N15 is connected to the output terminal N17 via the output buffer inverters 16 and 17.
The output side of the fourth-stage inverter 14 is feedback-connected to the input node N20 via the feedback capacitor 18 for determining the oscillation frequency and the limiting resistor 19. Further, the output node N15 is connected back to the input node N20 via a feedback resistor 20 for determining the oscillation frequency. The first-stage inverter 11 includes a first transistor of first conductivity type (for example, PMOS) 11a, a second transistor of second conductivity type (for example, NMOS) 11b, and a third transistor of first conductivity type (for example, NMOS). For example, it has a PMOS 11c and a fourth transistor (for example, NMOS) 11d of the second conductivity type, and these PMOS 11c, 11a and NMOS 1
1b and 11d are the first power supply potential (for example, VCC = 5
V) node and a second power supply potential (eg, ground = 0)
V) It is connected in series with the node. PMOS11
a and the gate of the NMOS 11b are connected to the input node N20.
The connection point between the PMOS 11a and the NMOS 11b is connected to the input side of the second-stage inverter 12. The gates of the PMOS 11c and the NMOS 11d are connected to the output node N15.
5 is gate-controlled.
The other inverters 12 to 17 are each formed of a PMOS and an NMOS connected in series between the power supply potential VCC and the ground.

【0012】各回路素子の特性値は、従来のCR発振回
路との比較を容易にするために、例えば、帰還抵抗20
の抵抗値を除いて、従来と同一の値に設定されている。
即ち、1段目のインバータ11を構成するPMOS11
a,11c及びNMOS11b,11dの各ディメンジ
ョンは、従来と同様に10.0/3.0である。さら
に、従来と同様に、2段目のインバータ12を構成する
PMOS及びNMOSの各ディメンジョンは3.0/
5.0、3段目のインバータ13を構成するPMOS及
びNMOSの各ディメンジョンは3.0/1.2、4段
目のインバータ14を構成するPMOSのディメンジョ
ンは15.0/1.2、NMOSのディメンジョンは1
0.0/1.2、5段目のインバータ15を構成するP
MOSのディメンジョンは10.0/1.2、及びNM
OSのディメンジョンは5.0/1.2である。さら
に、従来と同様に、出力バッファ用インバータ16を構
成するPMOS及びNMOSの各ディメンジョンは3.
0/1.2、インバータ17を構成するPMOSのディ
メンジョンは15.0/1.2、及びNMOSのディメ
ンジョンは8.0/1.2である。各インバータ11〜
17の閾値電圧Vt は、2.5V前後である。従来と同
様に、帰還コンデンサ18は5pF、制限抵抗19は5
00Ωである。帰還抵抗20の抵抗値は、従来と異な
り、発振周波数が100KHzになるように2500K
Ωに設定されている。
The characteristic value of each circuit element is determined by, for example, a feedback resistor 20 to facilitate comparison with a conventional CR oscillation circuit.
The resistance is set to the same value as the conventional one, except for the resistance value.
That is, the PMOS 11 constituting the first-stage inverter 11
Each dimension of a, 11c and NMOS 11b, 11d is 10.0 / 3.0 as in the conventional case. Further, similarly to the conventional case, the dimensions of the PMOS and NMOS constituting the second-stage inverter 12 are 3.0 /
5.0 The dimensions of the PMOS and NMOS constituting the third-stage inverter 13 are 3.0 / 1.2, and the dimensions of the PMOS constituting the fourth-stage inverter 14 are 15.0 / 1.2 and NMOS. Has a dimension of 1
0.0 / 1.2 P constituting the inverter 15 in the fifth stage
MOS dimensions are 10.0 / 1.2 and NM
The OS dimension is 5.0 / 1.2. Further, as in the conventional case, each dimension of the PMOS and NMOS constituting the output buffer inverter 16 is set to 3.
0 / 1.2, the dimension of the PMOS constituting the inverter 17 is 15.0 / 1.2, and the dimension of the NMOS is 8.0 / 1.2. Each inverter 11-
The threshold voltage Vt of No. 17 is around 2.5V. As before, the feedback capacitor 18 is 5 pF and the limiting resistor 19 is 5 pF.
00Ω. The resistance value of the feedback resistor 20 is different from the conventional one, and is set to 2500 K so that the oscillation frequency becomes 100 KHz.
Ω is set.

【0013】図9は図1中の入力ノードN20の波形
図、図10は図1中の出力ノードN15の波形図、図1
1は図1中のインバータ11の出力波形図、図12は図
1中のインバータ17の出力波形図、図13は図1中の
インバータ11の消費電流波形図、及び図14は図1の
全体の平均消費電流波形図である。以下、図9〜図14
を参照しつつ、図1のCR発振回路の動作を説明する。
例えば、初期状態として、入力ノードN20の電圧が
“L”レベルだったとする。すると、この“L”レベル
は1段目〜4段目の各インバータ11〜14で順次反転
され、該4段目のインバータ14の出力電圧が“L”レ
ベル、これが5段目のインバータ15で反転されてこの
出力電圧が“H”レベルとなる。5段目のインバータ1
5の“H”レベルを受け、帰還抵抗20を介して入力ノ
ードN20の電圧が上昇していくが、帰還コンデンサ1
8に充電されるため、ゆっくりとした上昇になる(図9
のA部分)。この時、出力ノードN15の“H”レベル
により、PMOS11cがオフ状態、及びNMOS11
dがオン状態となっている。
FIG. 9 is a waveform diagram of the input node N20 in FIG. 1, FIG. 10 is a waveform diagram of the output node N15 in FIG.
1 is an output waveform diagram of the inverter 11 in FIG. 1, FIG. 12 is an output waveform diagram of the inverter 17 in FIG. 1, FIG. 13 is a current consumption waveform diagram of the inverter 11 in FIG. 1, and FIG. 5 is an average current consumption waveform diagram of FIG. Hereinafter, FIGS. 9 to 14
The operation of the CR oscillation circuit of FIG. 1 will be described with reference to FIG.
For example, it is assumed that the voltage of input node N20 is at the “L” level in the initial state. Then, the “L” level is sequentially inverted by each of the inverters 11 to 14 of the first to fourth stages, and the output voltage of the fourth inverter 14 is at the “L” level. The output voltage is inverted to “H” level. Fifth-stage inverter 1
5, the voltage of the input node N20 rises via the feedback resistor 20.
8 and slowly rises (FIG. 9).
Part A). At this time, the PMOS 11 c is turned off and the NMOS 11
d is on.

【0014】入力ノードN20の電圧がNMOS11b
の閾値電圧Vtnを超えたところで、該NMOS11b,
11dが共にオン状態となるため、このインバータ11
の出力電圧が“L”レベルとなる。この“L”レベルが
2段目〜5段目のインバータ12〜15で順次反転され
るので、該4段目のインバータ14の出力電圧が“H”
レベル、5段目のインバータ15の出力電圧が“L”レ
ベルとなる。4段目のインバータ14の出力電圧が
“H”レベルとなると、このインバータ14に接続され
たコンデンサ18の一方の電極側が0Vから電源電位V
CC(例えば、5V)へと跳ね上がる。このため、コン
デンサ18の他方の電極側も、NMOS11bの閾値電
圧Vtnから(Vtn+5V)へと跳ね上がる(図9のB部
分)。この時、出力ノードN15の“L”レベルを受け
ているPMOS11cがオン状態、及びNMOS11d
がオフ状態となり、さらに入力ノードN20の電圧を受
けるPMOS11aがオフ状態、及びNMOS11bが
オン状態となる。この際、1段目のインバータ11の出
力側は、フローティング状態にならず、MOSトランジ
スタの寄生容量等によって直前の“L”レベルを維持す
る。
When the voltage at the input node N20 is the NMOS 11b
Above the threshold voltage V tn of the NMOS 11b,
11d are both turned on.
Attains an "L" level. Since this "L" level is sequentially inverted by the second to fifth inverters 12 to 15, the output voltage of the fourth inverter 14 becomes "H".
Level, the output voltage of the inverter 15 at the fifth stage becomes “L” level. When the output voltage of the fourth-stage inverter 14 becomes “H” level, one of the electrodes of the capacitor 18 connected to the inverter 14 changes from 0V to the power supply potential V
Jumps up to CC (for example, 5V). Therefore, the other electrode side of the capacitor 18 also jumps from the threshold voltage V tn of the NMOS 11b to (V tn + 5V) (portion B in FIG. 9). At this time, the PMOS 11c receiving the “L” level of the output node N15 is in the ON state, and the NMOS 11d
Are turned off, the PMOS 11a receiving the voltage of the input node N20 is turned off, and the NMOS 11b is turned on. At this time, the output side of the first-stage inverter 11 does not enter a floating state, but maintains the previous “L” level due to the parasitic capacitance of the MOS transistor and the like.

【0015】1段目のインバータ11の出力電圧の
“L”レベルは、2段目〜5段目のインバータ12〜1
5で順次反転され、該5段目のインバータ15の出力電
圧が“L”レベルとなる。この“L”レベルを受けて、
コンデンサ18は徐々に放電する(図9のC部分)。入
力ノードN20の電圧が徐々に下降していき、(5V−
tp)以下になったところで、PMOS11aがオン状
態となる。この時、出力ノードN15の“L”レベルに
よってPMOS11cもオン状態となる。PMOS11
a,11cが共にオンとなった状態を受けて、この1段
目のインバータ11の出力電圧が“H”レベルになる。
この“H”レベルが2段目〜5段目のインバータ12〜
15で順次反転され、該4段目のインバータ14の出力
電圧が“L”レベル、及び5段目のインバータ15の出
力電圧が“H”レベルとなる。これを受けて1段目のイ
ンバータ11のPMOS11cがオフ状態、NMOS1
1dがオン状態、PMOS11aがオン状態、及びNM
OS11bがオフ状態となり、MOSトランジスタの寄
生容量等によって該1段目のインバータ11の出力電圧
が“H”レベルを維持する。このような動作を繰り返し
て図1のCR発振回路が発振し、出力バッファ用インバ
ータ16,17を介して出力端子N17から、発振周波
数100KHzの出力信号が出力される。
The "L" level of the output voltage of the first-stage inverter 11 is changed to the second- to fifth-stage inverters 12-1.
5, the output voltage of the fifth inverter 15 becomes the "L" level. In response to this "L" level,
The capacitor 18 gradually discharges (portion C in FIG. 9). The voltage of the input node N20 gradually decreases, (5V-
When V tp ) or less, the PMOS 11a is turned on. At this time, the PMOS 11c is also turned on by the “L” level of the output node N15. PMOS11
In response to the state in which both a and 11c are turned on, the output voltage of the first-stage inverter 11 goes high.
This “H” level is applied to the second to fifth inverters 12 to
15, the output voltage of the fourth inverter 14 becomes “L” level and the output voltage of the fifth inverter 15 becomes “H” level. In response, the PMOS 11c of the first-stage inverter 11 is turned off,
1d is on, PMOS 11a is on, and NM
The OS 11b is turned off, and the output voltage of the first-stage inverter 11 maintains the “H” level due to the parasitic capacitance of the MOS transistor and the like. By repeating such operations, the CR oscillation circuit in FIG. 1 oscillates, and an output signal having an oscillation frequency of 100 KHz is output from the output terminal N17 via the inverters 16 and 17 for output buffers.

【0016】以上のように、本実施形態のCR発振回路
では、次の(i)〜(iii)のような効果がある。 (i) 1段目のインバータ11において、入力ノード
N20の電圧によってPMOS11aとNMOS11b
の切替え、さらに出力ノードN15の出力電圧によって
PMOS11cとNMOS11dの切替えを行っている
ので、該1段目のインバータ11の出力の切替えが従来
のようなインバータ自体の閾値電圧Vt でなく、MOS
トランジスタの閾値電圧Vtn,Vtpに依存する。しか
も、図9の入力ノードN20の波形と図10の出力ノー
ドN15の波形とは逆の位相を持っており、PMOS1
1aがオン状態の時はPMOS11cがオフ状態、NM
OS11bがオン状態の時はNMOS11dがオフ状態
となっている。つまり、1段目のインバータ11の出力
の切替わる瞬間以外は、PMOS11c又はNMOS1
1dが確実にオフ状態になるので、該1段目のインバー
タ11内の電源電位VCCからグランドへの貫通電流を
防止できる。このため、図13に示すように、インバー
タ11の消費電流は従来の図7の消費電流に比べて少な
い。この結果、図14に示すように、発振周波数100
KHzにおいてCR発振回路の平均消費電流は、Hspice
でのシミュレーション値が2.60μAという非常に小
さな値になる。 (ii) 帰還コンデンサ18の容量値及び帰還抵抗20
の抵抗値を変えることにより、発振周波数を任意に設定
できる。 (iii) 帰還コンデンサ18に対して直列に制限抵抗1
9を接続しているので、PMOS11a及びNMOS1
1bの各ゲートへ流れる過電流を防止でき、これによっ
て該PMOS11a及びNMOS11bを保護すること
ができる。又、制限抵抗19によって入力ノードN20
の電圧変動を抑制し、1段目のインバータ11の出力の
切替えを精度良く行うことができる。
As described above, the CR oscillation circuit according to the present embodiment has the following effects (i) to (iii). (I) In the first-stage inverter 11, the PMOS 11a and the NMOS 11b are changed according to the voltage of the input node N20.
Switching, since further performed switching of PMOS11c and NMOS11d by the output voltage of the output node N15, switching of the output of the first inverter 11 is not the threshold voltage V t of the inverter itself as in the prior art, MOS
It depends on the threshold voltages V tn and V tp of the transistors. In addition, the waveform of the input node N20 in FIG. 9 and the waveform of the output node N15 in FIG.
1a is on, PMOS 11c is off, NM
When the OS 11b is on, the NMOS 11d is off. That is, except for the moment when the output of the first-stage inverter 11 is switched, the PMOS 11c or the NMOS 1
Since 1d is reliably turned off, a through current from the power supply potential VCC in the first-stage inverter 11 to the ground can be prevented. Therefore, as shown in FIG. 13, the current consumption of the inverter 11 is smaller than the current consumption of the conventional inverter shown in FIG. As a result, as shown in FIG.
At KHz, the average current consumption of the CR oscillation circuit is Hspice
Is a very small value of 2.60 μA. (Ii) The capacitance value of the feedback capacitor 18 and the feedback resistor 20
The oscillation frequency can be set arbitrarily by changing the resistance value of. (iii) limiting resistor 1 in series with feedback capacitor 18
9, the PMOS 11a and the NMOS 1
Overcurrent flowing to each gate of 1b can be prevented, whereby the PMOS 11a and NMOS 11b can be protected. Also, the input node N20 is
, And the output of the first-stage inverter 11 can be accurately switched.

【0017】第2の実施形態 図15は、本発明の第2の実施形態を示すCR発振回路
の回路図であり、第1の実施形態を示す図1中の要素と
共通の要素には共通の符号が付されている。このCR発
振回路では、図1の1段目のインバータ11に代えて、
構成の異なるインバータ11Aを設けると共に、図1の
帰還抵抗20に代えて、抵抗値の異なる帰還抵抗20A
を設けている。1段目のインバータ11Aは、第1の実
施形態と同様に電源電位VCCとグランドとの間に直列
接続されたPMOS11c,11a及びNMOS11
b,11dを有する他に、該PMOS11c,11aの
接続点とグランドとの間に第1のコンデンサ11eが接
続されると共に、該NMOS11b,11dの接続点と
グランドとの間に第2のコンデンサ11fが接続されて
いる。各コンデンサ11e,11fは、容量値が例えば
1pFである。帰還抵抗20Aの抵抗値は、発振周波数
が100KHzになるように2200KΩに設定されて
いる。その他の構成及び各回路素子の特性値は、図1と
同様である。
Second Embodiment FIG. 15 is a circuit diagram of a CR oscillation circuit showing a second embodiment of the present invention, and is common to elements in FIG. 1 showing the first embodiment and common elements. Are given. In this CR oscillation circuit, instead of the first-stage inverter 11 in FIG.
An inverter 11A having a different configuration is provided, and a feedback resistor 20A having a different resistance value is used instead of the feedback resistor 20 of FIG.
Is provided. The first-stage inverter 11A includes PMOS 11c, 11a and NMOS 11 connected in series between the power supply potential VCC and the ground, similarly to the first embodiment.
b and 11d, a first capacitor 11e is connected between the connection point of the PMOSs 11c and 11a and the ground, and a second capacitor 11f is connected between the connection point of the NMOSs 11b and 11d and the ground. Is connected. Each of the capacitors 11e and 11f has a capacitance value of, for example, 1 pF. The resistance value of the feedback resistor 20A is set to 2200 KΩ so that the oscillation frequency becomes 100 KHz. Other configurations and characteristic values of each circuit element are the same as those in FIG.

【0018】図16は図15中の入力ノードN20の波
形図、図17は図15中の出力ノードN15の波形図、
図18は図15中のインバータ11Aの出力波形図、図
19は図15中のインバータ17の出力波形図、図20
は図15中のインバータ11Aの消費電流波形図、及び
図21は図15の全体の平均消費電流波形図である。以
下、図16〜図21を参照しつつ、図15のCR発振回
路のコンデンサ11e,11fの動作を説明する。図1
の1段目のインバータ11は、PMOS11c及びNM
OS11dによって貫通電流を制限しているため、該イ
ンバータ11の出力側への電流供給能力がほとんどな
く、2段目のインバータ12を駆動する能力が小さい。
このため、コンデンサ11e,11fを設け、図18に
示すように、このコンデンサ11e,11fに一時的に
蓄積された電荷を利用して2段目のインバータ12を駆
動するようにしている。これにより、発振動作を確実に
行わせることができる。
FIG. 16 is a waveform diagram of the input node N20 in FIG. 15, FIG. 17 is a waveform diagram of the output node N15 in FIG.
18 is an output waveform diagram of the inverter 11A in FIG. 15, FIG. 19 is an output waveform diagram of the inverter 17 in FIG.
15 is a current consumption waveform diagram of the inverter 11A in FIG. 15, and FIG. 21 is an average current consumption waveform diagram of the whole of FIG. Hereinafter, the operation of the capacitors 11e and 11f of the CR oscillation circuit of FIG. 15 will be described with reference to FIGS. FIG.
The first-stage inverter 11 includes a PMOS 11c and an NM
Since the through current is limited by the OS 11d, there is almost no current supply capability to the output side of the inverter 11, and the capability of driving the second-stage inverter 12 is small.
For this reason, capacitors 11e and 11f are provided, and as shown in FIG. 18, the second-stage inverter 12 is driven by using the charges temporarily stored in the capacitors 11e and 11f. As a result, the oscillation operation can be reliably performed.

【0019】コンデンサ11e,11fの容量値は例え
ば1pFというように非常に小さいため、図20に示す
ように、このコンデンサ11e,11fを設けたことに
よる電流増加はほとんどない。図21に示すように、発
振周波数100KHzにおいてCR発振回路の平均消費
電流は、Hspiceでのシミュレーション値が3.26μA
という値になる。図14の平均消費電流2.60μAに
比べ、全体の平均消費電流がそれ程増加していないこと
が分かる。以上のように、本実施形態では、第1の実施
形態の効果に加えて、コンデンサ11e,11fを設け
たので、消費電力をそれ程増加させずに、発振動作を確
実に行わせることができる。
Since the capacitance values of the capacitors 11e and 11f are very small, for example, 1 pF, there is almost no increase in current due to the provision of the capacitors 11e and 11f as shown in FIG. As shown in FIG. 21, the average consumption current of the CR oscillation circuit at an oscillation frequency of 100 KHz is 3.26 μA, which is a simulation value in Hspice.
Value. It can be seen that the overall average current consumption does not increase so much compared to the average current consumption of 2.60 μA in FIG. As described above, in the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, since the capacitors 11e and 11f are provided, the oscillation operation can be reliably performed without increasing the power consumption so much.

【0020】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例
えば、次の(a),(b)のようなものがある。 (a) 図1及び図15では、5段のインバータ11,
11A〜15のCR発振回路について説明したが、これ
らのインバータ11,11A〜15の段数は任意の奇数
段でよく、このような構成にしても、上記実施形態とほ
ぼ同様の作用及び効果が得られる。又、MOSトランジ
スタのディメンジョン等の各回路素子の特性値は、電源
電位VCC、及び発振周波数等の条件に応じて任意に変
えることができる。 (b) 上記実施形態ではMOSトランジスタを用いて
発振回路を構成したが、他のFET等のトランジスタを
用いて構成することも可能である。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications (a) and (b). (A) In FIGS. 1 and 15, the five-stage inverter 11,
Although the CR oscillation circuits 11A to 15 have been described, the number of inverters 11 and 11A to 15 may be an arbitrary odd number. Even with such a configuration, substantially the same operation and effect as in the above embodiment can be obtained. Can be Further, the characteristic value of each circuit element such as the dimension of the MOS transistor can be arbitrarily changed according to conditions such as the power supply potential VCC and the oscillation frequency. (B) In the above embodiment, the oscillation circuit is configured by using the MOS transistors, but may be configured by using other transistors such as FETs.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
によれば、1段目のインバータを第1、第2、第3及び
第4のトランジスタで構成したので、該1段目のインバ
ータの出力の切替わる瞬間以外は第3あるいは第4のト
ランジスタが確実にオフ状態になり、貫通電流を防止で
きる。これにより、消費電流を減少できる。第2の発明
によれば、1段目のインバータ内に第1及び第2のコン
デンサを設けたので、これらのコンデンサに一時的に蓄
積される電荷を利用して2段目のインバータを駆動する
ことができる。これにより、確実に発振動作を行わせる
ことができる。第3の発明によれば、帰還コンデンサと
直列に制限抵抗を接続したので、1段目のインバータ内
の第1及び第2のトランジスタの制御電極へ流れる過電
流を防止し、これらのトランジスタを保護できると共
に、該制御電極の電圧変動を防止して該1段目のインバ
ータの安定した切替え動作を行わせることができる。第
4の発明によれば、出力ノードに出力バッファを接続し
たので、該出力バッファに接続される負荷の影響を少な
くすることができる。第5の発明によれば、n段のイン
バータをFETでそれぞれ構成したので、小型で精度の
良い発振回路を実現できる。
As described above in detail, according to the first aspect, the first-stage inverter is constituted by the first, second, third, and fourth transistors. Except at the moment when the output of the inverter is switched, the third or fourth transistor is reliably turned off, and a through current can be prevented. As a result, current consumption can be reduced. According to the second aspect, since the first and second capacitors are provided in the first-stage inverter, the second-stage inverter is driven by using the charges temporarily stored in these capacitors. be able to. Thereby, the oscillation operation can be reliably performed. According to the third aspect, since the limiting resistor is connected in series with the feedback capacitor, overcurrent flowing to the control electrodes of the first and second transistors in the first-stage inverter is prevented, and these transistors are protected. In addition, it is possible to prevent the voltage fluctuation of the control electrode and perform the stable switching operation of the first-stage inverter. According to the fourth aspect, since the output buffer is connected to the output node, the influence of the load connected to the output buffer can be reduced. According to the fifth aspect, since the n-stage inverters are each configured by an FET, a small and accurate oscillation circuit can be realized.

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

【図1】本発明の第1の実施形態を示すCR発振回路の
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a CR oscillation circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来のCR発振回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional CR oscillation circuit.

【図3】図2中のインバータ1の入力波形図である。FIG. 3 is an input waveform diagram of the inverter 1 in FIG.

【図4】図2中のインバータ1の出力波形図である。4 is an output waveform diagram of an inverter 1 in FIG.

【図5】図2中のインバータ5の出力波形図である。5 is an output waveform diagram of the inverter 5 in FIG.

【図6】図2中のインバータ7の出力波形図である。6 is an output waveform diagram of the inverter 7 in FIG.

【図7】図2中のインバータ1の消費電流波形図であ
る。
7 is a current consumption waveform diagram of the inverter 1 in FIG.

【図8】図2の全体の平均消費電流波形図である。8 is a waveform chart of the average current consumption of the whole of FIG. 2;

【図9】図1中の入力ノードN20の波形図である。9 is a waveform diagram of an input node N20 in FIG.

【図10】図1中の出力ノードN15の波形図である。FIG. 10 is a waveform chart of an output node N15 in FIG. 1;

【図11】図1中のインバータ11の出力波形図であ
る。
FIG. 11 is an output waveform diagram of the inverter 11 in FIG.

【図12】図1中のインバータ17の出力波形図であ
る。
12 is an output waveform diagram of the inverter 17 in FIG.

【図13】図1中のインバータ11の消費電流波形図で
ある。
13 is a current consumption waveform diagram of the inverter 11 in FIG.

【図14】図1の全体の平均消費電流波形図である。FIG. 14 is a waveform chart of average current consumption of the whole of FIG. 1;

【図15】本発明の第2の実施形態を示すCR発振回路
の回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram of a CR oscillation circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図16】図15中の入力ノードN20の波形図であ
る。
FIG. 16 is a waveform diagram of an input node N20 in FIG.

【図17】図15中の出力ノードN15の波形図であ
る。
FIG. 17 is a waveform chart of an output node N15 in FIG.

【図18】図15中のインバータ11Aの出力波形図で
ある。
18 is an output waveform diagram of the inverter 11A in FIG.

【図19】図15中のインバータ17の出力波形図であ
る。
19 is an output waveform diagram of the inverter 17 in FIG.

【図20】図15中のインバータ11Aの消費電流波形
図である。
20 is a current consumption waveform diagram of inverter 11A in FIG.

【図21】図15の全体の平均消費電流波形図である。21 is a waveform chart of the average current consumption of the whole of FIG. 15;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,11A〜17 インバータ 11a,11c PMOS 11b,11d NMOS 18 帰還コンデンサ 19 制限抵抗 20,20A 帰還抵抗 N15 出力ノード N17 出力端子 N20 入力ノード 11, 11A to 17 Inverter 11a, 11c PMOS 11b, 11d NMOS 18 Feedback capacitor 19 Limiting resistor 20, 20A Feedback resistor N15 Output node N17 Output terminal N20 Input node

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力ノードと出力ノードとの間に縦続接
続されたn段(但し、nは奇数)のインバータと、 前記(n−1)段目のインバータの出力側と前記入力ノ
ードとの間に接続された発振周波数決定用の帰還コンデ
ンサと、 前記出力ノードと前記入力ノードとの間に接続された発
振周波数決定用の帰還抵抗とを備え、 前記1段目のインバータは、 第1の電極、前記2段目のインバータの入力側に接続さ
れた第2の電極、及び前記入力ノードに接続され該入力
ノード上の電位によって該第1と第2の電極間の導通状
態を制御する制御電極を有する第1導電型の第1のトラ
ンジスタと、 前記2段目のインバータの入力側に接続された第1の電
極、第2の電極、及び前記入力ノードに接続され該入力
ノード上の電位によって該第1と第2の電極間の導通状
態を制御する制御電極を有し、前記第1導電型に対して
逆極性の第2導電型の第2のトランジスタと、 第1の電源電位ノードに接続された第1の電極、前記第
1のトランジスタの第1の電極に接続された第2の電
極、及び前記出力ノードに接続され該出力ノード上の電
位によって該第1と第2の電極間の導通状態を制御する
制御電極を有する前記第1導電型の第3のトランジスタ
と、 前記第2のトランジスタの第2の電極に接続された第1
の電極、前記第1の電源電位ノードとは異なる第2の電
源電位ノードに接続された第2の電極、及び前記出力ノ
ードに接続され該出力ノード上の電位によって該第1と
第2の電極間の導通状態を制御する制御電極を有する前
記第2導電型の第4のトランジスタとを備えたことを特
徴とする発振回路。
1. An n-stage (where n is an odd number) inverter connected in cascade between an input node and an output node; and an output terminal of the (n-1) -th inverter and the input node. An oscillation frequency determination feedback capacitor connected between the output node and the input node; and an oscillation frequency determination feedback resistor connected between the output node and the input node. An electrode, a second electrode connected to the input side of the second-stage inverter, and control for controlling a conduction state between the first and second electrodes by a potential on the input node connected to the input node. A first transistor of a first conductivity type having an electrode; a first electrode and a second electrode connected to the input side of the second-stage inverter; and a potential on the input node connected to the input node. The first and second power A second transistor of a second conductivity type having a polarity opposite to that of the first conductivity type, the first electrode being connected to a first power supply potential node; A second electrode connected to a first electrode of the first transistor; and a control electrode connected to the output node and controlling a conduction state between the first and second electrodes by a potential on the output node. A third transistor of the first conductivity type, comprising: a first transistor connected to a second electrode of the second transistor;
, A second electrode connected to a second power supply potential node different from the first power supply potential node, and the first and second electrodes connected to the output node by a potential on the output node. An oscillation circuit comprising: a fourth transistor of the second conductivity type having a control electrode for controlling conduction between the fourth transistor and the second transistor.
【請求項2】 請求項1記載の発振回路において、前記
第1のトランジスタの第1の電極と前記第2の電源電位
ノードとの間に第1のコンデンサを接続し、前記第2の
トランジスタの第2の電極と前記第2の電源電位ノード
との間に第2のコンデンサを接続したことを特徴とする
発振回路。
2. The oscillation circuit according to claim 1, wherein a first capacitor is connected between a first electrode of said first transistor and said second power supply potential node, and said second transistor is connected to said first power supply node. An oscillation circuit comprising a second capacitor connected between a second electrode and the second power supply potential node.
【請求項3】 請求項1又は2記載の発振回路におい
て、前記帰還コンデンサと直列に、制限抵抗を接続した
ことを特徴とする発振回路。
3. The oscillation circuit according to claim 1, wherein a limiting resistor is connected in series with said feedback capacitor.
【請求項4】 請求項1、2又は3記載の発振回路にお
いて、前記出力ノードに出力バッファを接続したことを
特徴とする発振回路。
4. The oscillation circuit according to claim 1, wherein an output buffer is connected to said output node.
【請求項5】 請求項1、2、3又は4記載の発振回路
において、前記n段のインバータは、電界効果トランジ
スタでそれぞれ構成したことを特徴とする発振回路。
5. The oscillation circuit according to claim 1, wherein each of said n-stage inverters is constituted by a field effect transistor.
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