JP2000286638A - Oscillation buffer device - Google Patents

Oscillation buffer device

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JP2000286638A
JP2000286638A JP11093989A JP9398999A JP2000286638A JP 2000286638 A JP2000286638 A JP 2000286638A JP 11093989 A JP11093989 A JP 11093989A JP 9398999 A JP9398999 A JP 9398999A JP 2000286638 A JP2000286638 A JP 2000286638A
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JP
Japan
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voltage
oscillation
regulator
channel mos
mos transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP11093989A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Yamagishi
邦彦 山岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To always maintain the output voltage of a regulator to the oscillation buffer at such a voltage that makes the oscillation start time of an oscillator having an oscillation buffer device shortest. SOLUTION: A reference voltage to a regulator 120 is generated by means of a threshold-dependent reference voltage generating section 100. The generating section 100 is constituted of a constant-voltage source 101 connected in series between a power supply voltage VCC and an ground voltage and P- and N- channel MOS transistors 103 and 105. The gates of the transistors 103 and 105 are respectively connected to their own drains and the sources of the transistors 103 and 105 are respectively connected to their own substrates. The reference voltage to the regulator 120 is supplied from the junction between a constant-current source and the source of the transistor 103.

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、発振バッファ装置
に関する。
[0001] The present invention relates to an oscillation buffer device.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種電子回路装置内で使用するクロック
信号は、半導体素子を用いた発振バッファ装置と水晶振
動子を組み合わせた発振装置で生成される場合が多い。
2. Description of the Related Art In many cases, a clock signal used in various electronic circuit devices is generated by an oscillation device combining an oscillation buffer device using a semiconductor element and a crystal oscillator.

【0003】この発振装置は、特に時計等の各種携帯機
器に用いられる場合、低消費電力化のため、発振バッフ
ァ装置の内部に専用のレギュレータを内蔵し、発振可能
な最低電圧付近にまで電源を下げて発振動作を維持する
方式が取られていた。
In particular, when this oscillator is used for various portable devices such as watches, a dedicated regulator is built in an oscillation buffer device to reduce power consumption, and a power supply is supplied to a voltage near the lowest oscillating voltage. A method of lowering the oscillation operation was adopted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の発振バッファ装
置では、発振バッファ装置を構成する半導体素子のばら
つきを考慮して、レギュレータが発振バッファを発振可
能にする出力電圧を供給できるように、レギュレータに
は一定の基準電圧が供給されるしかなかった。
In the conventional oscillation buffer device, the regulator is supplied so that the regulator can supply an output voltage enabling the oscillation buffer to oscillate in consideration of the variation of the semiconductor elements constituting the oscillation buffer device. Had to be supplied with a constant reference voltage.

【0005】そこで本発明は、レギュレータの発振バッ
ファに対する出力電圧を、常に発振バッファ装置を有す
る発振装置の発振開始時間最短の電圧に保つことを可能
にする発振バッファ装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an oscillation buffer device capable of always keeping the output voltage of an oscillation buffer of a regulator at the shortest oscillation start time of an oscillation device having an oscillation buffer device. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の発振バッファ装
置は、一端が電源電圧に接続された定電流源と、ソース
が前記定電流源の他端と自己のサブストレートに接続さ
れ、ゲートが自己のドレインに接続されたPチャンネル
MOSトランジスタと、ドレインが自己のゲートと前記
PチャンネルMOSトランジスタのドレインに接続さ
れ、ソースが自己のサブストレートと接地電圧に接続さ
れたNチャンネルMOSトランジスタと、前記Pチャン
ネルMOSトランジスタのソースの電圧を基準電圧とし
て入力し、前記基準電圧に比例した電圧を出力するレギ
ュレータと、前記レギュレータの出力電圧を電源電圧と
する発振バッファとを具備したことを特徴とする。
An oscillation buffer device according to the present invention comprises a constant current source having one end connected to a power supply voltage, a source connected to the other end of the constant current source and its own substrate, and a gate connected to a constant current source. A P-channel MOS transistor connected to its own drain, an N-channel MOS transistor having a drain connected to its own gate and the drain of the P-channel MOS transistor, and a source connected to its own substrate and ground voltage; It is characterized by comprising a regulator that inputs the voltage of the source of the P-channel MOS transistor as a reference voltage and outputs a voltage proportional to the reference voltage, and an oscillation buffer that uses the output voltage of the regulator as a power supply voltage.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1に、本発明の一実施形態であ
る発振バッファ装置の構成を示す。
FIG. 1 shows the configuration of an oscillation buffer device according to an embodiment of the present invention.

【0008】まず始めに、しきい値依存型リファレンス
電圧生成部100の構成を説明する。定電流源101の
一端は、電源電圧VCCに接続されている。Pチャンネ
ルMOSトランジスタ103のソースが、定電流源10
1の他端と自己のサブストレートに接続されている。P
チャンネルMOSトランジスタ103のゲートが自己の
ドレインに接続されている。
First, the configuration of the threshold-dependent reference voltage generator 100 will be described. One end of the constant current source 101 is connected to the power supply voltage VCC. The source of the P-channel MOS transistor 103 is a constant current source 10
1 and to its own substrate. P
The gate of the channel MOS transistor 103 is connected to its own drain.

【0009】NチャンネルMOSトランジスタ105の
ドレインが、自己のゲートとPチャンネルMOSトラン
ジスタ103のドレインに接続されている。Nチャンネ
ルMOSトランジスタ105のソースが自己のサブスト
レートと接地電圧に接続されている。
The drain of the N-channel MOS transistor 105 is connected to its own gate and the drain of the P-channel MOS transistor 103. The source of the N-channel MOS transistor 105 is connected to its own substrate and the ground voltage.

【0010】PチャンネルMOSトランジスタ103の
ソースから、レギュレータ120への基準電圧が供給さ
れる。この基準電圧は、PチャンネルMOSトランジス
タ103のしきい値(−VthP)とNチャンネルMO
Sトランジスタ105のしきい値(VthN)に依存
し、VthN−VthPとなる。
A reference voltage is supplied to the regulator 120 from the source of the P-channel MOS transistor 103. This reference voltage is equal to the threshold value (−VthP) of the P-channel MOS transistor 103 and the N-channel MOS transistor.
VthN-VthP depending on the threshold value (VthN) of S transistor 105.

【0011】次に、レギュレータ120の構成を説明す
る。前記基準電圧は、オペアンプ121の反転入力端子
に供給される。オペアンプ121の出力端子は、Pチャ
ンネルMOSトランジスタ123のゲートに接続されて
いる。
Next, the configuration of the regulator 120 will be described. The reference voltage is supplied to an inverting input terminal of the operational amplifier 121. The output terminal of the operational amplifier 121 is connected to the gate of the P-channel MOS transistor 123.

【0012】PチャンネルMOSトランジスタ123の
ソースは、電源電圧と自己のサブストレートに接続され
ている。PチャンネルMOSトランジスタ123のドレ
インの出力電圧が、発振バッファ131の電源電圧とな
る。
The source of the P-channel MOS transistor 123 is connected to the power supply voltage and its own substrate. The output voltage of the drain of the P-channel MOS transistor 123 becomes the power supply voltage of the oscillation buffer 131.

【0013】PチャンネルMOSトランジスタのドレイ
ンと接地電圧の間に、抵抗125と抵抗127が直列に
接続されている。抵抗125と抵抗127の接続点は、
オペアンプ121の非反転入力端子に接続されている。
A resistor 125 and a resistor 127 are connected in series between the drain of the P-channel MOS transistor and the ground voltage. The connection point between the resistor 125 and the resistor 127 is
It is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 121.

【0014】抵抗125と抵抗127の抵抗値の比を、
α:1となるように設定しておく。
The ratio of the resistance values of the resistor 125 and the resistor 127 is
α: 1 is set in advance.

【0015】発振バッファ130は、例えばインバータ
131で構成される。インバータ131の電源入力端子
は、前述したようにPチャンネルMOSトランジスタ1
23のドレインに接続されている。
The oscillation buffer 130 is composed of, for example, an inverter 131. The power input terminal of the inverter 131 is connected to the P-channel MOS transistor 1 as described above.
23 is connected to the drain.

【0016】インバータの端子133は、水晶振動子
(図示せず)に接続されている入力端子であり、端子1
35は、水晶振動子に接続されている出力端子である。
The terminal 133 of the inverter is an input terminal connected to a crystal oscillator (not shown).
Reference numeral 35 denotes an output terminal connected to the crystal resonator.

【0017】本発明の発振バッファ装置を有する発振装
置の発振開始時間に対するレギュレータ120の出力電
圧の依存度は、図2のようになる。図2は、異なるSV
th(=VthN−VthP)の値を持つサンプルにつ
いて示している。
FIG. 2 shows the dependence of the output voltage of the regulator 120 on the oscillation start time of the oscillation device having the oscillation buffer device of the present invention. FIG. 2 shows different SVs
A sample having a value of th (= VthN-VthP) is shown.

【0018】図2から分かるように、本発明の発振バッ
ファ装置を有する発振回路の発振開始時間が最短のレギ
ュレータ120の出力電圧Vminは、Vmin=SV
th×(1+α)である。
As can be seen from FIG. 2, the output voltage Vmin of the regulator 120 having the shortest oscillation start time of the oscillation circuit having the oscillation buffer device of the present invention is Vmin = SV
th × (1 + α).

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、レギュレータ120の
発振バッファ130に対する出力電圧を、常に発振バッ
ファ装置を有する発振装置の発振開始時間最短の電圧に
保つことが可能である。
According to the present invention, it is possible to always keep the output voltage of the regulator 120 to the oscillation buffer 130 at the voltage with the shortest oscillation start time of the oscillation device having the oscillation buffer device.

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

【図1】本発明の一実施形態であるバッファ装置の構成
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a buffer device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の発振バッファ装置を有する発振装置に
おけるレギュレータ120の出力電圧と発振開始時間の
関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an output voltage of a regulator 120 and an oscillation start time in an oscillation device having an oscillation buffer device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100・・・しきい値依存型リファレンス電圧生成部、
101・・・定電流源、103・・・PチャンネルMO
Sトランジスタ、105・・・NチャンネルMOSトラ
ンジスタ、120・・・レギュレータ、121・・・オ
ペアンプ、123・・・PチャンネルMOSトランジス
タ、125・・・抵抗、127・・・抵抗、130・・
・発振バッファ、131・・・インバータ。
100: threshold-dependent reference voltage generator,
101: constant current source, 103: P-channel MO
S transistor, 105: N-channel MOS transistor, 120: regulator, 121: operational amplifier, 123: P-channel MOS transistor, 125: resistor, 127: resistor, 130 ...
-Oscillation buffer, 131 ... inverter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端が電源電圧に接続された定電流源
と、 ソースが前記定電流源の他端と自己のサブストレートに
接続され、ゲートが自己のドレインに接続されたPチャ
ンネルMOSトランジスタと、 ドレインが自己のゲートと前記PチャンネルMOSトラ
ンジスタのドレインに接続され、ソースが自己のサブス
トレートと接地電圧に接続されたNチャンネルMOSト
ランジスタと、 前記PチャンネルMOSトランジスタのソースの電圧を
基準電圧として入力し、前記基準電圧に比例した電圧を
出力するレギュレータと、 前記レギュレータの出力電圧を電源電圧とする発振バッ
ファとを具備したことを特徴とする発振バッファ装置。
A constant current source having one end connected to a power supply voltage, a P-channel MOS transistor having a source connected to the other end of the constant current source and its own substrate, and a gate connected to its own drain. An N-channel MOS transistor having a drain connected to its own gate and the drain of the P-channel MOS transistor, and a source connected to its own substrate and ground voltage; and a source voltage of the P-channel MOS transistor as a reference voltage. An oscillation buffer device comprising: a regulator that inputs and outputs a voltage proportional to the reference voltage; and an oscillation buffer that uses an output voltage of the regulator as a power supply voltage.
JP11093989A 1999-03-31 1999-03-31 Oscillation buffer device Pending JP2000286638A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114793124A (en) * 2021-01-08 2022-07-26 北欧半导体公司 Local oscillator buffer

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