JP2001102867A - Oscillation control circuit - Google Patents

Oscillation control circuit

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JP2001102867A
JP2001102867A JP2000219814A JP2000219814A JP2001102867A JP 2001102867 A JP2001102867 A JP 2001102867A JP 2000219814 A JP2000219814 A JP 2000219814A JP 2000219814 A JP2000219814 A JP 2000219814A JP 2001102867 A JP2001102867 A JP 2001102867A
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Japan
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capacitor
control circuit
oscillation control
inverter
capacitance
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JP2000219814A
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Masaaki Kamiya
昌明 神谷
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INTERCHIP KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oscillation control circuit capable of miniaturizing/ lightening electronic equipment or the like and reducing the cost by omitting the large capacitance capacitor and reducing the chip area. SOLUTION: Concerning an oscillation control circuit 10 capable of controlling the oscillation frequency of an oscillation circuit provided with a vibrator 1 connected to a first or second connecting terminal X1 or X2, this circuit is provided with an inverter 13 to be functioned as the amplifier of the said oscillation circuit and first and second load capacitors 16a and 16b connected to the respective said first and second connecting terminals X1 and X2, at least one of the said first and second load capacitors 16a and 16b is the variable capacitance capacitor, and DC cutoff capacitors 21 and 22 are connected to the side of the connecting terminal, to which the variable capacitance capacitor is connected at least, between an input terminal Xg of the said inverter 13 and the first connecting terminal X1 and between an output terminal Xd of the said inverter 13 and the second connecting terminal X2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器等に使用され
る水晶振動子、セラミック振動子などを利用した発振回
路の発振制御回路に関し、特に半導体集積回路にした場
合にチップ面積を小さくでき、これにより電子機器等の
小型軽量化、コスト低減を図ることができるようにした
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillation control circuit for an oscillation circuit using a crystal oscillator, a ceramic oscillator or the like used in electronic equipment and the like. Thus, it is possible to reduce the size, weight, and cost of electronic devices and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12は、標準的な水晶振動子の発振回
路を示す。図示するように、この発振回路はコルピッツ
型発振回路であり、水晶振動子1の両端は接続端子X
1,X2を介して負荷キャパシタ2a,2bに接続さ
れ、また、これらの接続端子X1,X2にはCMOSイ
ンバータ3及びその帰還抵抗4が接続されている。ま
た、CMOSインバータ3の出力側端子と水晶振動子1
の端子X2との間には、ダンピング抵抗5が設けられて
いる。
2. Description of the Related Art FIG. 12 shows an oscillation circuit of a standard crystal unit. As shown in the figure, this oscillation circuit is a Colpitts type oscillation circuit, and both ends of the crystal unit 1 are connected to a connection terminal X.
1 and X2, are connected to load capacitors 2a and 2b, and a CMOS inverter 3 and its feedback resistor 4 are connected to these connection terminals X1 and X2. The output terminal of the CMOS inverter 3 and the crystal unit 1
A terminal X2 is provided with a damping resistor 5.

【0003】このような発振回路では、水晶振動子1の
等価回路のインダクタンス及び抵抗値と負荷キャパシタ
2a,2bの容量とで発振周波数が決定される。
In such an oscillation circuit, the oscillation frequency is determined by the inductance and resistance of the equivalent circuit of the crystal unit 1 and the capacitance of the load capacitors 2a and 2b.

【0004】一方、水晶振動子1の発振周波数を変化で
きるものとして、発振制御(Voltage Cont
rol Xtal Oscillatior;VCX
O)回路が知られている。従来のVCXO回路の一例を
図13に示す。
On the other hand, an oscillation control (Voltage Cont
rol Xtal Oscillator; VCX
O) Circuits are known. FIG. 13 shows an example of a conventional VCXO circuit.

【0005】図13に示すように、水晶振動子1の両端
の端子は、接続端子X1,X2を介して、それぞれ可変
容量キャパシタ6aと直流遮断キャパシタ9aの直列キ
ャパシタ及び可変容量キャパシタ6bと直流遮断キャパ
シタ9bの直列キャパシタに接続されている。接続端子
X1,X2はさらにCMOSインバータ3及びその帰還
抵抗4及びダンピング抵抗5からなる回路に接続されて
いる。一方、可変容量キャパシタ6a,6bと直流遮断
キャパシタ9a,9bとの接続ノードPg,Pdは、バ
イアス抵抗7a,7bを介して制御電圧端子8に接続さ
れている。
As shown in FIG. 13, terminals at both ends of the crystal unit 1 are connected to a series capacitor of a variable capacitor 6a and a DC blocking capacitor 9a and a DC capacitor 6b, respectively, via connection terminals X1 and X2. It is connected to the series capacitor of the capacitor 9b. The connection terminals X1 and X2 are further connected to a circuit including the CMOS inverter 3 and its feedback resistor 4 and damping resistor 5. On the other hand, connection nodes Pg and Pd between the variable capacitors 6a and 6b and the DC blocking capacitors 9a and 9b are connected to the control voltage terminal 8 via the bias resistors 7a and 7b.

【0006】かかる構成では、制御電圧端子8から印加
する制御電圧Vcを変化させることにより、可変容量キ
ャパシタ6a,6bの容量が変化し、延いては水晶振動
子1の負荷容量となる前述の直列キャパシタの容量が変
化し、これにより発振周波数を変化させることができ
る。
In such a configuration, by changing the control voltage Vc applied from the control voltage terminal 8, the capacitances of the variable capacitance capacitors 6a and 6b are changed, and the above-mentioned series capacitance which becomes the load capacitance of the crystal unit 1 is extended. The capacitance of the capacitor changes, so that the oscillation frequency can be changed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図12の構成では、制
御電圧端子8からの直流電圧とインバータ3からの直流
電圧とを遮断するために直流遮断キャパシタ9a,9b
が設けられている。しかしながら、これら直流遮断キャ
パシタ9a,9bと可変容量キャパシタ6a,6bとは
それぞれ直列に配置されるため、可変容量キャパシタ6
a,6bの容量変化をそのまま発振周波数に反映するた
めには、直流遮断キャパシタ9a,9bの容量を、可変
容量キャパシタ6a,6bの最大容量の少なくとも10
倍程度としなければならない。例えば、可変容量キャパ
シタ6a,6bの容量が制御電圧端子8により印加され
る制御電圧Vcを0〜5V程度に変化させた場合に7p
F〜20pFの範囲で変化する場合、直流遮断キャパシ
タ9a,9bの容量は最低でも200pF程度とする必
要がある。
In the configuration shown in FIG. 12, DC blocking capacitors 9a and 9b are provided to cut off the DC voltage from control voltage terminal 8 and the DC voltage from inverter 3.
Is provided. However, since the DC blocking capacitors 9a and 9b and the variable capacitance capacitors 6a and 6b are respectively arranged in series,
In order to directly reflect the change in the capacitances of the variable capacitors 6a and 6b, the capacitance of the DC blocking capacitors 9a and 9b should be at least 10% of the maximum capacitance of the variable capacitors 6a and 6b.
Must be about twice as large. For example, when the capacitance of the variable capacitance capacitors 6a and 6b changes the control voltage Vc applied from the control voltage terminal 8 to about 0 to 5V, the capacitance becomes 7p.
When changing in the range of F to 20 pF, the capacitance of the DC blocking capacitors 9a and 9b needs to be at least about 200 pF.

【0008】このような大きなキャパシタを設ける構成
では、素子の小型化を図る上では大きなネックとなる。
例えば、半導体集積回路とする場合で考えると、200
pFのキャパシタは一つで0.5mm□の面積を必要と
するが、発振回路を構成するチップの小面積化を図るべ
く水晶振動子1を除いた発振回路全体を1mm□に納め
たいという要望がある。
The configuration in which such a large capacitor is provided is a major bottleneck in miniaturizing the element.
For example, in the case of a semiconductor integrated circuit, 200
A single pF capacitor requires an area of 0.5 mm square, but there is a demand to fit the entire oscillator circuit except for the crystal unit 1 in 1 mm square in order to reduce the area of the chip that constitutes the oscillator circuit. There is.

【0009】本発明はこのような事情に鑑み、大容量の
キャパシタを削減しチップ面積の微小化を可能とし、こ
れにより電子機器等の小型軽量化及び低コスト化を図る
ことができる発振制御回路を提供することを課題とす
る。
In view of such circumstances, the present invention provides an oscillation control circuit capable of reducing a large-capacity capacitor and miniaturizing a chip area, thereby reducing the size, weight, and cost of an electronic device or the like. The task is to provide

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の第1の態様は、第1又は第2の接続端子に接続され
る振動子を含む発振回路の発振周波数を制御可能な発振
制御回路において、前記発振回路の増幅器として機能す
るインバータと、前記第1及び第2の接続端子にそれぞ
れ接続される第1及び第2の負荷キャパシタとを具備
し、前記第1及び第2の負荷キャパシタの内の少なくと
も一方の負荷キャパシタが可変容量キャパシタであり、
前記インバータの入力端子と前記第1の接続端子との間
及び前記インバータの出力端子と前記第2の接続端子と
の間の、少なくとも前記可変容量キャパシタが接続され
た接続端子側に直流遮断キャパシタが接続されることを
特徴とする発振制御回路にある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an oscillation control apparatus capable of controlling an oscillation frequency of an oscillation circuit including an oscillator connected to a first or second connection terminal. A circuit comprising: an inverter functioning as an amplifier of the oscillation circuit; and first and second load capacitors connected to the first and second connection terminals, respectively, wherein the first and second load capacitors are provided. At least one of the load capacitors is a variable capacitor,
Between the input terminal of the inverter and the first connection terminal and between the output terminal of the inverter and the second connection terminal, at least on the connection terminal side to which the variable capacitor is connected, a DC blocking capacitor is provided. The oscillation control circuit is characterized by being connected.

【0011】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、前記第2の接続端子が前記インバータの出力端子に
ダンピング抵抗を介して接続されたことを特徴とする発
振制御回路にある。
A second aspect of the present invention is the oscillation control circuit according to the first aspect, wherein the second connection terminal is connected to an output terminal of the inverter via a damping resistor.

【0012】本発明の第3の態様は、第1又は2の態様
において、前記第2の負荷キャパシタが固定キャパシタ
であることを特徴とする発振制御回路にある。
A third aspect of the present invention is the oscillation control circuit according to the first or second aspect, wherein the second load capacitor is a fixed capacitor.

【0013】本発明の第4の態様は、第3の態様におい
て、前記直流遮断キャパシタが、前記インバータの入力
端子と前記第1の接続端子の間のみに接続されたことを
特徴とする発振制御回路にある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the DC cutoff capacitor is connected only between the input terminal of the inverter and the first connection terminal. In the circuit.

【0014】本発明の第5の態様は、第1又は2の態様
において、前記第1の負荷キャパシタが固定キャパシタ
であることを特徴とする発振制御回路にある。
A fifth aspect of the present invention is the oscillation control circuit according to the first or second aspect, wherein the first load capacitor is a fixed capacitor.

【0015】本発明の第6の態様は、第5の態様におい
て、前記直流遮断キャパシタが、前記インバータの出力
端子と前記第2の接続端子の間のみに接続されたことを
特徴とする発振制御回路にある。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the DC blocking capacitor is connected only between the output terminal of the inverter and the second connection terminal. In the circuit.

【0016】本発明の第7の態様は、第1〜4の何れか
の態様において、前記インバータの入力端子と前記第1
の接続端子の間に接続された直流遮断キャパシタの容量
が、前記入力端子から見た前記インバータの入力容量の
5〜30倍程度であることを特徴とする発振制御回路に
ある。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the input terminal of the inverter is connected to the first terminal.
Wherein the capacitance of the DC blocking capacitor connected between the connection terminals is about 5 to 30 times the input capacitance of the inverter viewed from the input terminal.

【0017】本発明の第8の態様は、第1、2、3、
5、6又は7の態様において、前記インバータの出力端
子と前記第2の接続端子の間に接続された直流遮断キャ
パシタの容量は、当該直流遮断キャパシタを前記第2の
負荷キャパシタと並列に接続されたものと見なした場合
の等価容量が、当該第2の負荷キャパシタの可変領域の
最小容量の5分の1以下となるように設定されることを
特徴とする発振制御回路にある。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the first, second, third,
In the fifth, sixth or seventh aspect, the capacity of the DC cutoff capacitor connected between the output terminal of the inverter and the second connection terminal is such that the DC cutoff capacitor is connected in parallel with the second load capacitor. The oscillation control circuit is characterized in that the equivalent capacitance when it is assumed that the second capacitance is not more than one fifth of the minimum capacitance of the variable region of the second load capacitor.

【0018】本発明の第9の態様は、第1〜8の何れか
の態様において、前記インバータがCMOSインバータ
であることを特徴とする発振制御回路にある。
A ninth aspect of the present invention is the oscillation control circuit according to any one of the first to eighth aspects, wherein the inverter is a CMOS inverter.

【0019】本発明の第10の態様は、第1〜9の何れ
かの態様において、前記可変容量キャパシタがMOS型
キャパシタよりなり、該MOS型キャパシタは、一方の
キャパシタ電極に当たる第1導電型半導体基板上に絶縁
膜を介して他方のキャパシタ電極となる導電体層を有
し、該導電体層に近接して第2導電型不純物領域を有す
る構造を有し、前記導電体層に制御電圧が印加されるこ
とによりその容量値が変化するという機能を有すること
を特徴とする発振制御回路にある。
According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, the variable capacitor is a MOS capacitor, and the MOS capacitor is a first conductive type semiconductor corresponding to one capacitor electrode. A conductive layer serving as the other capacitor electrode over the substrate with an insulating film interposed therebetween, and a structure having a second conductivity type impurity region in the vicinity of the conductive layer; and a control voltage is applied to the conductive layer. An oscillation control circuit has a function of changing the capacitance value when applied.

【0020】本発明の第11の態様は、第10の態様に
おいて、前記第1導電型半導体基板に対し前記第2導電
型不純物領域がPN接合の逆方向電圧を印加されている
ことを特徴とする発振制御回路にある。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the tenth aspect, a reverse voltage of a PN junction is applied to the second conductive type impurity region with respect to the first conductive type semiconductor substrate. Oscillation control circuit.

【0021】本発明の第12の態様は、第11の態様に
おいて、前記逆方向電圧がバイアス抵抗を介して印加さ
れていることを特徴とする発振制御回路にある。
A twelfth aspect of the present invention is the oscillation control circuit according to the eleventh aspect, wherein the reverse voltage is applied via a bias resistor.

【0022】本発明の第13の態様は、第11又は12
の態様において、前記逆方向電圧として発振制御回路の
電源電圧を使用していることを特徴とする発振制御回路
にある。
A thirteenth aspect of the present invention is directed to the eleventh or twelfth aspect.
In the oscillation control circuit, the power supply voltage of the oscillation control circuit is used as the reverse voltage.

【0023】本発明の第14の態様は、第1〜13の何
れかの態様の発振制御回路は、同一半導体基板上に形成
された半導体集積回路からなり、前記振動子の両方の端
子と接続するための前記第1及び第2の接続端子を有す
ることを特徴とする発振制御回路にある。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the oscillation control circuit according to any one of the first to thirteenth aspects comprises a semiconductor integrated circuit formed on the same semiconductor substrate, and is connected to both terminals of the vibrator. The oscillation control circuit has the first and second connection terminals for performing the above operation.

【0024】本発明の第15の態様は、第1〜14の何
れかの態様において、前記振動子が水晶振動子であるこ
とを特徴とする発振制御回路にある。
A fifteenth aspect of the present invention is the oscillation control circuit according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein the vibrator is a quartz vibrator.

【0025】本発明では、可変容量キャパシタを用いて
発振回路の発振周波数を制御する発振制御回路におい
て、発振回路を可変容量キャパシタに印加される電圧か
ら直流的に遮断するキャパシタを所定の位置に設けるこ
とにより、キャパシタの必要容量を著しく低減したもの
である。これにより半導体集積回路とした際のチップ面
積を著しく低減し、電子機器の小型軽量および低コスト
化を図ることができるようにしたものである。
According to the present invention, in an oscillation control circuit for controlling the oscillation frequency of an oscillation circuit using a variable capacitance capacitor, a capacitor is provided at a predetermined position to cut off the oscillation circuit in a DC manner from a voltage applied to the variable capacitance capacitor. This significantly reduces the required capacity of the capacitor. As a result, the chip area of a semiconductor integrated circuit is significantly reduced, and the size, weight, and cost of the electronic device can be reduced.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面を参照して説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0027】図1は、本発明の一実施形態に係る半導体
集積回路装置の回路図である。図1に示すように、半導
体集積回路10は、水晶振動子1を除く全ての素子を搭
載している。即ち、半導体集積回路10は、水晶振動子
1の両端を接続するための端子X1,X2を具備すると
共にCMOSインバータ13及びその帰還抵抗14を具
備する。また、CMOSインバータ13の出力側端子と
水晶振動子1の端子X2との間には、ダンピング抵抗1
5が設けられている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the semiconductor integrated circuit 10 has all the elements except the crystal resonator 1 mounted thereon. That is, the semiconductor integrated circuit 10 includes the terminals X1 and X2 for connecting both ends of the crystal unit 1, and includes the CMOS inverter 13 and the feedback resistor 14. A damping resistor 1 is provided between the output terminal of the CMOS inverter 13 and the terminal X2 of the crystal unit 1.
5 are provided.

【0028】一方、端子X1,X2には、可変容量キャ
パシタ16a,16bが接続され、可変容量キャパシタ
16a,16bには、負荷抵抗17a,17bを介して
外部電圧を入力するための制御電圧端子18が接続され
ている。
On the other hand, variable capacitance capacitors 16a and 16b are connected to terminals X1 and X2, and control voltage terminals 18 for inputting an external voltage via load resistors 17a and 17b are connected to the variable capacitance capacitors 16a and 16b. Is connected.

【0029】そして、本実施形態では、水晶振動子1の
接続用の端子X1,X2と、CMOSインバータ13の
両端の入力端子Xgおよび出力端子Xdとの間には、そ
れぞれ第1および第2の直流遮断キャパシタ21および
22が接続されている。ここで、第2の直流遮断キャパ
シタ22と、ダンピング抵抗15との位置関係は逆でも
よい。なお、ダンピング抵抗15は必ずしも設ける必要
はない。
In the present embodiment, the first and second terminals X1 and X2 are connected between the connection terminals X1 and X2 of the crystal unit 1 and the input terminal Xg and the output terminal Xd at both ends of the CMOS inverter 13, respectively. DC blocking capacitors 21 and 22 are connected. Here, the positional relationship between the second DC blocking capacitor 22 and the damping resistor 15 may be reversed. Note that the damping resistor 15 does not necessarily need to be provided.

【0030】ここで、第1および第2の直流遮断キャパ
シタ21および22は、従来技術に係る回路における直
流遮断キャパシタ9a,9bの容量200pFと比較し
て著しく小さい容量でよく、本実施形態では、それぞれ
10pF、50pFとした。
Here, the first and second DC cut-off capacitors 21 and 22 may have a significantly smaller capacity than the DC cut-off capacitors 9a and 9b of the conventional circuit having a capacitance of 200 pF. They were 10 pF and 50 pF, respectively.

【0031】かかる第1および第2の直流遮断キャパシ
タ21および22の半導体集積回路10における作用効
果について説明する。
The operation and effect of the first and second DC blocking capacitors 21 and 22 in the semiconductor integrated circuit 10 will be described.

【0032】CMOSインバータ13の入力端子Xg側
に設けられた第1の直流遮断キャパシタ21は、CMO
Sインバータ13の入力端子Xgと、可変容量キャパシ
タ16aと負荷抵抗17aとの接続ノードPgとを直流
的に遮断すると共に、可変容量キャパシタ16aに現れ
る電圧変動を入力端子Xgに伝達する。仮に端子X1か
らCMOSインバータ13の入力インピーダンスを無限
大とみなすならば、端子X1側での電圧変動は第1の直
流遮断キャパシタ21が微小容量であっても減衰するこ
となく入力端子Xgに伝達される。実際は第1の直流遮
断キャパシタ21の容量は、入力端子Xg側からのCM
OSインバータ13の入力容量が一般的には1pF程度
であると考えられるから、最低限それと同程度以上、5
0倍程度までで選択すればよいが、好ましくは5〜30
倍程度とすればよい。なお、直流電圧の遮断の面から
は、例えば、1pFの容量を有すれば十分である。
The first DC blocking capacitor 21 provided on the input terminal Xg side of the CMOS inverter 13 has a CMO
The input terminal Xg of the S inverter 13 and the connection node Pg between the variable capacitor 16a and the load resistor 17a are cut off in a DC manner, and the voltage fluctuation appearing on the variable capacitor 16a is transmitted to the input terminal Xg. If it is assumed that the input impedance of the CMOS inverter 13 from the terminal X1 is infinite, the voltage fluctuation at the terminal X1 is transmitted to the input terminal Xg without attenuating even if the first DC cutoff capacitor 21 has a very small capacitance. You. Actually, the capacity of the first DC cut-off capacitor 21 is equal to the CM from the input terminal Xg side.
Since the input capacitance of the OS inverter 13 is generally considered to be about 1 pF, it is at least as large as 5 pF or more.
It may be selected up to about 0 times, but preferably 5 to 30 times.
It should be about twice. From the viewpoint of blocking DC voltage, for example, a capacitance of 1 pF is sufficient.

【0033】一方、CMOSインバータ13の出力端子
Xd側に設けられた第2の直流遮断キャパシタ22は、
CMOSインバータ13の出力端子Xdと、可変容量キ
ャパシタ16bと負荷抵抗17bとの接続ノードPdと
を直流的に遮断すると共に、後述するような等価回路変
換により可変容量キャパシタ16bに微小容量の等価キ
ャパシタ22A(図7参照)が並列に接続されているよ
うに作用する。従って、第2の直流遮断キャパシタ22
は、水晶振動子1の負荷容量である可変容量キャパシタ
16bの容量をこの微小容量分だけ底上げすることにな
る。
On the other hand, the second DC blocking capacitor 22 provided on the output terminal Xd side of the CMOS inverter 13
The output terminal Xd of the CMOS inverter 13 and the connection node Pd between the variable capacitor 16b and the load resistor 17b are cut off in a direct current manner, and the equivalent capacitor 22A having a small capacitance is connected to the variable capacitor 16b by equivalent circuit conversion as described later. (See FIG. 7) act as if they are connected in parallel. Therefore, the second DC blocking capacitor 22
Means that the capacitance of the variable capacitance capacitor 16b, which is the load capacitance of the crystal unit 1, is raised by this minute capacitance.

【0034】このような等価回路変換について以下に詳
述する。
The equivalent circuit conversion will be described in detail below.

【0035】まず、図4には、図1の回路図の可変容量
キャパシタ16aおよび16bをそれぞれ容量Cg,C
dを有するキャパシタ31および32とした回路図を示
す。そして、この回路の交流等価回路を図5に示す。な
お、第1の直流遮断キャパシタ21から帰還抵抗14ま
での回路は、省略してある。
First, FIG. 4 shows that the variable capacitance capacitors 16a and 16b of the circuit diagram of FIG.
A circuit diagram showing capacitors 31 and 32 having d is shown. FIG. 5 shows an AC equivalent circuit of this circuit. The circuit from the first DC blocking capacitor 21 to the feedback resistor 14 is omitted.

【0036】図5の等価回路においては、CMOSイン
バータ13は電圧源33に置換され、これに抵抗値Rd
のダンピング抵抗15が接続され、接続ノードX3を介
して容量Cpdの第2の直流遮断キャパシタ22の一端
に接続されている。第2の直流遮断キャパシタ22の他
端は接続端子X2を介して水晶振動子1の一方の端子が
接続され、この端子X2には、水晶振動子1を電気的に
等価置換したインダクタンスXeのコイル35と抵抗値
Reの抵抗36とが直列に接続されている。なお、接続
ノードX2には容量Cdのキャパシタ32が並列に接続
され、水晶振動子1の他方の端子には接続端子X1を介
して容量Cgのキャパシタ31が接続されている。
In the equivalent circuit of FIG. 5, the CMOS inverter 13 is replaced by a voltage source 33, which has a resistance Rd.
Is connected to one end of a second DC blocking capacitor 22 having a capacitance Cpd via a connection node X3. The other terminal of the second DC blocking capacitor 22 is connected to one terminal of the crystal unit 1 via a connection terminal X2, and the terminal X2 has a coil of an inductance Xe, which is equivalently replaced by the crystal unit 1. 35 and a resistor 36 having a resistance value Re are connected in series. Note that a capacitor 32 having a capacitance Cd is connected in parallel to the connection node X2, and a capacitor 31 having a capacitance Cg is connected to the other terminal of the crystal unit 1 via a connection terminal X1.

【0037】図6(a)の回路は図5の等価回路で接続
端子X2から電源側をみた回路を取り出したものであ
る。ここで、電圧源33を電流源とすると、図6(b)
に示す回路に等価置換される。すなわち、電流源33A
に、抵抗値Reの抵抗15Aと容量Ceのキャパシタ2
2Aとが並列に接続されている回路となる。
The circuit shown in FIG. 6A is obtained by extracting a circuit as viewed from the power supply side from the connection terminal X2 in the equivalent circuit of FIG. Here, assuming that the voltage source 33 is a current source, FIG.
Is equivalently replaced by the circuit shown in FIG. That is, the current source 33A
A resistor 15A having a resistance value Re and a capacitor 2 having a capacitance Ce.
2A is a circuit connected in parallel.

【0038】また、図6(b)の電流源33Aを再度電
圧源に変換すると、図7の回路となる。すなわち、電圧
源33Bに抵抗15Aが直列に接続され、キャパシタ2
2Aが並列に接続されている状態に再変換される。
When the current source 33A shown in FIG. 6B is converted into a voltage source again, the circuit shown in FIG. 7 is obtained. That is, the resistor 15A is connected in series to the voltage source 33B,
2A is reconverted to a state of being connected in parallel.

【0039】ここで、図6(a)における全体のインピ
ーダンスをZとし、回路の発振周波数をfとすると、次
式(数1)が成り立ち、図6(b)では次式(数2)が
成り立つ。
Here, assuming that the overall impedance in FIG. 6A is Z and the oscillation frequency of the circuit is f, the following equation (Equation 1) is established. In FIG. 6B, the following equation (Equation 2) is obtained. Holds.

【0040】[0040]

【数1】 (Equation 1)

【0041】ここで、ω=2πfHere, ω = 2πf

【0042】[0042]

【数2】 (Equation 2)

【0043】図6(a)と図6(b)とが等価だから抵
抗値Reおよび容量Ceは次式(数3)で表される。
Since FIG. 6A and FIG. 6B are equivalent, the resistance Re and the capacitance Ce are expressed by the following equation (Equation 3).

【0044】[0044]

【数3】 (Equation 3)

【0045】ω222≫1の近似が成り立つとすると
Re≒Rであるから、CeおよびIeは次式(数4)で
表される。
Assuming that approximation of ω 2 C 2 R 2成 り 1 holds, Re ≒ R. Therefore, Ce and Ie are expressed by the following equations (Equation 4).

【0046】[0046]

【数4】 (Equation 4)

【0047】また、同様に上記近似が成り立つと、図7
の回路の電圧Veは次式(数5)で表される。
Similarly, if the above approximation holds, FIG.
Is expressed by the following equation (Equation 5).

【0048】[0048]

【数5】 (Equation 5)

【0049】ここで、Rd=R=1KΩ,Cpd=50
pF,f=27MHzとして実際の数値を計算してみる
と、次の通りとなる。
Here, Rd = R = 1KΩ, Cpd = 50
When an actual numerical value is calculated with pF, f = 27 MHz, the following is obtained.

【0050】[0050]

【数6】 (Equation 6)

【0051】以上の結果より、第2の直流遮断キャパシ
タ22は、上述した容量Ceのキャパシタ22Aが可変
容量キャパシタ16bに並列に接続されている状態と等
価になる。従って、接続端子X2側の水晶振動子1の負
荷容量としては、可変容量キャパシタ16bの容量、に
等価並列キャパシタ22Aの微小容量(上述した例では
0.69pF)分が底上げされたものになる。
From the above results, the second DC cutoff capacitor 22 is equivalent to a state where the capacitor 22A having the capacitance Ce described above is connected in parallel to the variable capacitance capacitor 16b. Therefore, as the load capacitance of the crystal unit 1 on the connection terminal X2 side, the capacitance of the variable capacitance capacitor 16b and the minute capacitance of the equivalent parallel capacitor 22A (0.69 pF in the above-described example) are raised.

【0052】ここで、第2の直流遮断キャパシタ22の
容量Cpdを変化させたときの、等価回路のキャパシタ
22Aの容量Ceと抵抗15Aの抵抗値Reを図8に示
す。これより、第2の直流遮断キャパシタ22の容量
は、適当に大きくするほど可変容量キャパシタ16bに
並列に接続される等価回路のキャパシタ22Aの容量C
eが小さくなり、好ましいことがわかる。また、このと
き、抵抗値Reも1KΩに近づき好ましい。
FIG. 8 shows the capacitance Ce of the capacitor 22A and the resistance Re of the resistor 15A of the equivalent circuit when the capacitance Cpd of the second DC cutoff capacitor 22 is changed. Thus, as the capacitance of the second DC cutoff capacitor 22 is appropriately increased, the capacitance C of the capacitor 22A of the equivalent circuit connected in parallel with the variable capacitance capacitor 16b
e is smaller, which is preferable. At this time, the resistance value Re also approaches 1 KΩ, which is preferable.

【0053】このような第2の直流遮断キャパシタ22
の容量Cdは、上述したように等価変換された場合の実
効容量Ceが、第2の可変容量キャパシタ16bの可変
領域の最小容量の5分の1以下、好ましくは10分の1
以下となるように設定されるのが望ましい。例えば、第
2の可変容量キャパシタ16bの最小容量が7pFであ
れば、上述した例では、等価容量Ceが0.69pFで
あるから、10分の1以下となる。
The second DC blocking capacitor 22 as described above
Is smaller than the minimum capacitance of the variable region of the second variable capacitance capacitor 16b by 1/5 or less, and preferably 1/10 of the minimum capacitance of the variable region of the second variable capacitance capacitor 16b.
It is desirable to set as follows. For example, if the minimum capacitance of the second variable capacitance capacitor 16b is 7 pF, in the above-described example, the equivalent capacitance Ce is 0.69 pF, which is 1/10 or less.

【0054】また、第2の直流遮断キャパシタ22の容
量Cpdを50pF、すなわち、等価回路のキャパシタ
22Aの容量Ceが0.69pFとし、可変容量キャパ
シタ16bの容量を制御電圧Vcにより変化させた場合
の可変容量キャパシタ16bの容量Cdとキャパシタ2
2Aの容量Ceの合成容量の変化を図9に示す。図にお
いて容量Cdに対し、合成容量Cdeff(New)は
Ce分だけ底上げされて変化している。なお、従来技術
の欄で示したように200pFのキャパシタを接続した
場合の合成容量の変化をCdeff(Conv)として
示した。この図から、本実施例における50pFの直流
遮断キャパシタは、従来実施例の200pFの直流遮断
キャパシタとほぼ等価な機能を果たしていることがわか
る。
The case where the capacitance Cpd of the second DC blocking capacitor 22 is 50 pF, that is, the capacitance Ce of the capacitor 22A of the equivalent circuit is 0.69 pF, and the capacitance of the variable capacitor 16b is changed by the control voltage Vc. The capacitance Cd of the variable capacitor 16b and the capacitor 2
FIG. 9 shows a change in the combined capacity of the 2A capacity Ce. In the figure, the combined capacitance Cdef (New) is raised by Ce and changes with respect to the capacitance Cd. The change in the combined capacitance when a capacitor of 200 pF is connected as shown in the section of the prior art is shown as Cdef (Conv). From this figure, it can be seen that the DC blocking capacitor of 50 pF in this embodiment has a function substantially equivalent to the DC blocking capacitor of 200 pF in the conventional embodiment.

【0055】以上説明した本実施形態の発振制御回路で
は、可変容量キャパシタを反転増幅器(インバータ)の入
力側に付ける場合でも、出力側に付ける場合でも、従来
回路の直流遮断キャパシタと比較して非常に微小な容量
の直流遮断キャパシタを設ければよい。これにより、特
に水晶振動子1以外の回路を半導体集積回路とする場合
に著しい小面積化を図ることができる。
In the oscillation control circuit according to the present embodiment described above, whether the variable capacitance capacitor is attached to the input side or the output side of the inverting amplifier (inverter), it is extremely difficult to compare with the DC blocking capacitor of the conventional circuit. May be provided with a very small DC blocking capacitor. Thereby, particularly when a circuit other than the crystal unit 1 is a semiconductor integrated circuit, a remarkable area reduction can be achieved.

【0056】例えば、従来技術の欄で説明した200p
Fのキャパシタは、1個あたり約0.5mm□の面積を
必要とするが、上述した実施形態では全体の制御回路を
1mm□程度に集積することが可能となる。
For example, the 200p described in the section of the prior art
Each capacitor of F requires an area of about 0.5 mm square, but in the above-described embodiment, the entire control circuit can be integrated to about 1 mm square.

【0057】また、上述した実施形態では、可変容量キ
ャパシタを2個設けているが、十分な容量変化が取れる
場合には、何れか一方を省いて固定キャパシタとしても
よく、この場合には対応する直流遮断キャパシタも省く
ことができる。これらの実施例を図2、図3に示した。
なお、図2は可変容量キャパシタ16bを省いて代わり
に固定キャパシタ24を設けたもので、図3は可変容量
キャパシタ16aを省いて代わりに固定キャパシタ23
を設けたものである。なお、図2及び図3において図1
と同様な作用を示す部材には同一符号を付し、重複する
説明は省略する。
In the above-described embodiment, two variable capacitance capacitors are provided. However, if a sufficient capacitance change can be obtained, one of them may be omitted and a fixed capacitor may be used. DC blocking capacitors can also be omitted. These examples are shown in FIGS.
2 omits the variable capacitor 16b and provides a fixed capacitor 24, and FIG. 3 omits the variable capacitor 16a and replaces the fixed capacitor 23b.
Is provided. 2 and FIG.
The same reference numerals are given to members having the same functions as those described above, and overlapping description will be omitted.

【0058】ここで、微小可変キャパシタは印加電圧を
変化させることにより容量が変化するものであれば特に
限定されず、例えば、いわゆるバリキャブダイオードを
用いることができる。この場合、本実施形態の発振制御
回路は、他の優れた利点を持つことになる。発振制御回
路を半導体集積回路で実現した場合、端子X1,X2は
半導体集積回路の外部の部品である水晶振動子との接続
端子であり、これらの端子には静電気保護回路を設ける
ことが必要となる。本実施形態では図1を見るとわかる
ように、端子X1,X2にはPN接合からなるバリキャ
ブダイオードが直接接続された回路となり、これらバリ
キャブダイオードがそのまま静電気保護回路として機能
する。従って、端子X1,X2の静電気保護回路を省略
できるか、簡略化することができ、発振制御回路にとっ
て有害な浮遊容量を低減できる。
Here, the minute variable capacitor is not particularly limited as long as its capacitance changes by changing the applied voltage. For example, a so-called varicab diode can be used. In this case, the oscillation control circuit of the present embodiment has another excellent advantage. When the oscillation control circuit is realized by a semiconductor integrated circuit, the terminals X1 and X2 are connection terminals to a crystal unit which is an external component of the semiconductor integrated circuit, and these terminals need to be provided with an electrostatic protection circuit. Become. In this embodiment, as can be seen from FIG. 1, a circuit in which varicap diodes made of PN junctions are directly connected to the terminals X1 and X2, and these varicab diodes function as an electrostatic protection circuit as it is. Therefore, the static electricity protection circuits for the terminals X1 and X2 can be omitted or simplified, and stray capacitance harmful to the oscillation control circuit can be reduced.

【0059】発振制御回路をMOS型半導体集積回路で
実現する場合には、以下に説明するような新規MOS型
バリキャップキャパシタを用いるのが望ましい。
When the oscillation control circuit is realized by a MOS semiconductor integrated circuit, it is desirable to use a new MOS varicap capacitor as described below.

【0060】図10はかかる新規MOS型バリキャップ
キャパシタを表す模式的断面図である。P-型半導体基
板51には、N+型不純物領域53が形成され、その表
面に形成された絶縁膜56上にはゲート電極52が設け
られている。
FIG. 10 is a schematic sectional view showing such a new MOS type varicap capacitor. An N + -type impurity region 53 is formed in the P -type semiconductor substrate 51, and a gate electrode 52 is provided on an insulating film 56 formed on the surface thereof.

【0061】ここで、N+型不純物領域53は、同一半
導体基板内に形成されるNMOSトランジスタのソース
・ドレイン領域などと同様にゲート電極52に対して自
己整合的にイオン注入方式等で形成すれば、該ゲート電
極52に対して近接しながらオーバーラップ(不用な容
量となる)を最小限に抑える構造にすることができる。
Here, the N + -type impurity region 53 is formed by ion implantation or the like in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 52 similarly to the source / drain region of the NMOS transistor formed in the same semiconductor substrate. For example, it is possible to adopt a structure in which the overlap (which becomes an unnecessary capacitance) is minimized while approaching the gate electrode 52.

【0062】図示するようにゲート電極52に+(プラ
ス)の電圧が印加されると、P-型半導体基板51内の
表面近傍はまず空乏領域(空乏層)54が形成され、空
乏層の厚みの増加に伴い容量値は減少する。ついでさら
に印加される電圧が増加するとP-型基板表面に反転電
荷が形成され(強反転状態)、空乏層の成長が飽和し、
同時に容量値の現象も止まってしまうことになる。しか
しながら、例えば、Vdd(=5V)にバイアスされた
+型不純物領域53を上述したように設けることで、
より厚い空乏層が成長するまで反転電荷の出現を抑える
ことができるようになる。従って、容量値の可変幅を大
きくすることが可能となる。N+型不純物領域53のV
ddへのバイアスを抵抗58介して行うと、さらなる効
果を得ることができる。このバイアス抵抗58は、回路
の発振時にゲート電極52に瞬間的に印加されるVdd
電圧を大幅に越える電圧に対しても、P-型基板表面に
現れる反転電荷の形成を抑えることができる。従って、
バイアス抵抗58のおかげで、新規MOS型キャパシタ
は、ゲート電極52にかかる発振振幅が大きくなって
も、その容量が不安定な変化を示すことなく安定に動作
する。なお、バイアス抵抗58は省略しても良い。
As shown, when a + (plus) voltage is applied to the gate electrode 52, a depletion region (depletion layer) 54 is first formed near the surface in the P - type semiconductor substrate 51, and the thickness of the depletion layer is formed. The capacitance value decreases with increasing. Then, when the applied voltage further increases, inversion charges are formed on the P type substrate surface (strong inversion state), and the growth of the depletion layer is saturated,
At the same time, the phenomenon of the capacitance value stops. However, for example, by providing the N + -type impurity region 53 biased to Vdd (= 5 V) as described above,
It becomes possible to suppress the appearance of inversion charges until a thicker depletion layer grows. Therefore, the variable width of the capacitance value can be increased. V of N + type impurity region 53
When the bias to dd is performed via the resistor 58, a further effect can be obtained. The bias resistor 58 is connected to Vdd which is instantaneously applied to the gate electrode 52 during oscillation of the circuit.
Even for a voltage that greatly exceeds the voltage, the formation of inversion charges appearing on the surface of the P -type substrate can be suppressed. Therefore,
Thanks to the bias resistor 58, even when the oscillation amplitude applied to the gate electrode 52 increases, the new MOS capacitor operates stably without showing an unstable change in the capacitance. Note that the bias resistor 58 may be omitted.

【0063】図11(a)は新規MOS型キャパシタの
C−V特性を説明する模式的グラフである。横軸はゲー
ト電極52の直流のバイアス電圧(V)、縦軸はアキュ
ムレーション時の容量1.0に対する新規MOS型キャ
パシタの相対的容量を示す。
FIG. 11A is a schematic graph for explaining the CV characteristics of the new MOS type capacitor. The horizontal axis indicates the DC bias voltage (V) of the gate electrode 52, and the vertical axis indicates the relative capacitance of the new MOS capacitor with respect to the capacitance of 1.0 during accumulation.

【0064】基板をP-型とした場合、通常のMOS型
キャパシタはゲート電極に印加されたバイアス電圧に対
し、例えば1MHzの測定周波数では曲線62のような
特性となり、バイアス電圧が高い領域で容量の減少が止
まり飽和している。これに対して新規MOS型キャパシ
タは前記のような構造、効果を有するため、曲線63に
示すように容量の飽和しない減少特性を示すことにな
る。
When the substrate is of the P type, the ordinary MOS type capacitor has a characteristic as shown by a curve 62 at a measurement frequency of 1 MHz, for example, with respect to the bias voltage applied to the gate electrode. Has stopped decreasing and is saturated. On the other hand, the new MOS type capacitor has the above-described structure and effect, and thus exhibits a decreasing characteristic in which the capacitance is not saturated as shown by a curve 63.

【0065】図11(b)は新規MOS型バリキャップ
キャパシタとPN接合によるバリキャブダイオードのC
−V特性を比較する模式的グラフである。横軸は印加電
圧(V)、縦軸は単位面積あたりの容量を示し、本発明
の新規MOS型バリキャップキャパシタはカーブ71と
なり、PN接合によるバリキャップダイオードのC−V
特性はカーブ72となる。このようなMOS型キャパシ
タ構成をとることにより、図示したように同じ電圧範囲
においてPNタイプに対して約1.5倍の変化率を得る
ことが可能となる。またPN接合によるC−V特性は印
加電圧分が少しマイナス側(ダイオードとしてはプラス
側)になった場合、順方向電流が流れ純粋な容量として
は機能しなくなるという問題があるが、本構成例のMO
Sではそういった問題もないことは言うまでもないであ
ろう。
FIG. 11 (b) shows a new MOS type varicap capacitor and C of a varicap diode with a PN junction.
It is a typical graph which compares -V characteristic. The horizontal axis represents the applied voltage (V), and the vertical axis represents the capacitance per unit area.
The characteristic is a curve 72. By adopting such a MOS capacitor configuration, it is possible to obtain a change rate of about 1.5 times that of the PN type in the same voltage range as shown in the figure. Further, the CV characteristic of the PN junction has a problem that, when the applied voltage is slightly negative (positive side as a diode), a forward current flows and does not function as a pure capacitance. MO
It goes without saying that there is no such problem in S.

【0066】なお、上述した実施形態では、インバータ
としてCMOSインバータを用いているが、他のインバ
ータを用いてもよいことは言うまでもない。
In the above embodiment, a CMOS inverter is used as an inverter, but it is needless to say that another inverter may be used.

【0067】また、振動子としては、水晶振動子以外
に、セラミック振動子等を用いても良い。
As the vibrator, a ceramic vibrator or the like may be used in addition to the crystal vibrator.

【0068】また、上述した実施形態では、外部からの
制御電圧Vcがそのまま、可変容量キャパシタのバイア
ス電圧となっているが、外部からの制御電圧Vcを抵抗
回路によって分圧したり、その他のアナログ回路によっ
て変換した後に、可変容量キャパシタのバイアス電圧と
しても良い。
In the above-described embodiment, the external control voltage Vc is used as it is as the bias voltage of the variable capacitor. However, the external control voltage Vc is divided by a resistor circuit, or other analog circuit is used. After the conversion, the bias voltage of the variable capacitor may be used.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上、本発明の実施形態と共に詳細を述
べてきたように、本発明の発振制御回路は従来技術の制
御回路と比較して用いる直流遮断キャパシタの容量を大
幅に小さくできるので、小面積化を図ることができ、こ
れにより、電子機器の小型軽量化、低コスト化を図るこ
とができる。
As described above in detail with the embodiment of the present invention, the oscillation control circuit of the present invention can greatly reduce the capacity of the DC blocking capacitor used as compared with the conventional control circuit. The area can be reduced, whereby the size and weight of the electronic device and the cost can be reduced.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る発振制御回路を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an oscillation control circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】可変容量キャパシタをインバータの入力側にの
み配置した本発明の他の実施形態に係る発振制御回路を
示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an oscillation control circuit according to another embodiment of the present invention in which a variable capacitor is arranged only on the input side of an inverter.

【図3】可変容量キャパシタをインバータの出力側にの
み配置した本発明の他の実施形態に係る発振制御回路を
変形した回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram obtained by modifying an oscillation control circuit according to another embodiment of the present invention in which a variable capacitor is arranged only on the output side of an inverter.

【図4】本発明の一実施形態に係る発振制御回路を変形
した回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram obtained by modifying the oscillation control circuit according to the embodiment of the present invention.

【図5】図4の回路図の等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the circuit diagram of FIG.

【図6】図5の電源側の等価回路およびその等価変換を
した回路図である。
6 is a circuit diagram showing the equivalent circuit on the power supply side in FIG. 5 and its equivalent conversion.

【図7】図6の電源回路の再変換をした回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram in which the power supply circuit of FIG. 6 is converted again.

【図8】第2の直流遮断キャパシタの容量を変化させた
場合の等価容量および等価抵抗値を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing equivalent capacitance and equivalent resistance when the capacitance of a second DC blocking capacitor is changed.

【図9】本発明の一実施形態にかかる制御回路の合成容
量の評価したグラフである。
FIG. 9 is a graph showing an evaluation of a combined capacitance of a control circuit according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明に用いることができる新規MOS型バ
リキャップキャパシタを表す模式的断面図である。
FIG. 10 is a schematic sectional view showing a novel MOS type varicap capacitor that can be used in the present invention.

【図11】本発明で用いることができる新規MOS型バ
リキャップキャパシタのC−V特性を説明する模式的グ
ラフである。
FIG. 11 is a schematic graph illustrating CV characteristics of a novel MOS varicap capacitor that can be used in the present invention.

【図12】一般的な水晶発振回路の一例を示す回路図で
ある。
FIG. 12 is a circuit diagram illustrating an example of a general crystal oscillation circuit.

【図13】従来技術にかかる発振制御回路を示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram showing an oscillation control circuit according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水晶振動子 10 半導体集積回路 13 CMOSインバータ 14 帰還抵抗 15 ダンピング抵抗 16a,16b 可変容量キャパシタ 17a,17b 負荷抵抗 18 制御電圧端子 21,22 直流遮断キャパシタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crystal oscillator 10 Semiconductor integrated circuit 13 CMOS inverter 14 Feedback resistance 15 Damping resistance 16a, 16b Variable capacitance capacitor 17a, 17b Load resistance 18 Control voltage terminal 21, 22 DC cutoff capacitor

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1又は第2の接続端子に接続される振
動子を含む発振回路の発振周波数を制御可能な発振制御
回路において、前記発振回路の増幅器として機能するイ
ンバータと、前記第1及び第2の接続端子にそれぞれ接
続される第1及び第2の負荷キャパシタとを具備し、前
記第1及び第2の負荷キャパシタの内の少なくとも一方
の負荷キャパシタが可変容量キャパシタであり、前記イ
ンバータの入力端子と前記第1の接続端子との間及び前
記インバータの出力端子と前記第2の接続端子との間
の、少なくとも前記可変容量キャパシタが接続された接
続端子側に直流遮断キャパシタが接続されることを特徴
とする発振制御回路。
1. An oscillation control circuit capable of controlling an oscillation frequency of an oscillation circuit including an oscillator connected to a first or second connection terminal, wherein an inverter functioning as an amplifier of the oscillation circuit; First and second load capacitors respectively connected to a second connection terminal, wherein at least one of the first and second load capacitors is a variable capacitor, and A DC blocking capacitor is connected between an input terminal and the first connection terminal and between an output terminal of the inverter and the second connection terminal, at least on a connection terminal side to which the variable capacitor is connected. An oscillation control circuit, characterized in that:
【請求項2】 請求項1において、前記第2の接続端子
が前記インバータの出力端子にダンピング抵抗を介して
接続されたことを特徴とする発振制御回路。
2. The oscillation control circuit according to claim 1, wherein said second connection terminal is connected to an output terminal of said inverter via a damping resistor.
【請求項3】 請求項1又は2において、前記第2の負
荷キャパシタが固定キャパシタであることを特徴とする
発振制御回路。
3. The oscillation control circuit according to claim 1, wherein the second load capacitor is a fixed capacitor.
【請求項4】 請求項3において、前記直流遮断キャパ
シタが、前記インバータの入力端子と前記第1の接続端
子の間のみに接続されたことを特徴とする発振制御回
路。
4. The oscillation control circuit according to claim 3, wherein the DC blocking capacitor is connected only between an input terminal of the inverter and the first connection terminal.
【請求項5】 請求項1又は2において、前記第1の負
荷キャパシタが固定キャパシタであることを特徴とする
発振制御回路。
5. The oscillation control circuit according to claim 1, wherein the first load capacitor is a fixed capacitor.
【請求項6】 請求項5において、前記直流遮断キャパ
シタが、前記インバータの出力端子と前記第2の接続端
子の間のみに接続されたことを特徴とする発振制御回
路。
6. The oscillation control circuit according to claim 5, wherein the DC blocking capacitor is connected only between an output terminal of the inverter and the second connection terminal.
【請求項7】 請求項1〜4の何れかにおいて、前記イ
ンバータの入力端子と前記第1の接続端子の間に接続さ
れた直流遮断キャパシタの容量が、前記入力端子から見
た前記インバータの入力容量の5〜30倍程度であるこ
とを特徴とする発振制御回路。
7. The inverter according to claim 1, wherein a capacity of a DC blocking capacitor connected between an input terminal of the inverter and the first connection terminal is equal to an input of the inverter as viewed from the input terminal. An oscillation control circuit having a capacitance of about 5 to 30 times.
【請求項8】 請求項1、2、3、5、6又は7におい
て、前記インバータの出力端子と前記第2の接続端子の
間に接続された直流遮断キャパシタの容量は、当該直流
遮断キャパシタを前記第2の負荷キャパシタと並列に接
続されたものと見なした場合の等価容量が、当該第2の
負荷キャパシタの可変領域の最小容量の5分の1以下と
なるように設定されることを特徴とする発振制御回路。
8. The DC cut-off capacitor according to claim 1, wherein the DC cut-off capacitor connected between the output terminal of the inverter and the second connection terminal is connected to the DC cut-off capacitor. The equivalent capacitance when considered as being connected in parallel with the second load capacitor is set to be equal to or less than one fifth of the minimum capacitance of the variable region of the second load capacitor. Characteristic oscillation control circuit.
【請求項9】 請求項1〜8の何れかにおいて、前記イ
ンバータがCMOSインバータであることを特徴とする
発振制御回路。
9. The oscillation control circuit according to claim 1, wherein said inverter is a CMOS inverter.
【請求項10】 請求項1〜9の何れかにおいて、前記
可変容量キャパシタがMOS型キャパシタよりなり、該
MOS型キャパシタは、一方のキャパシタ電極に当たる
第1導電型半導体基板上に絶縁膜を介して他方のキャパ
シタ電極となる導電体層を有し、該導電体層に近接して
第2導電型不純物領域を有する構造を有し、前記導電体
層に制御電圧が印加されることによりその容量値が変化
するという機能を有することを特徴とする発振制御回
路。
10. The variable capacitance capacitor according to claim 1, wherein the variable capacitance capacitor is a MOS capacitor, and the MOS capacitor is provided on a first conductivity type semiconductor substrate corresponding to one capacitor electrode via an insulating film. A conductive layer serving as the other capacitor electrode, having a structure having a second conductivity type impurity region adjacent to the conductive layer, and having a capacitance value obtained by applying a control voltage to the conductive layer; An oscillation control circuit having a function of changing the oscillation frequency.
【請求項11】 請求項10において、前記第1導電型
半導体基板に対し前記第2導電型不純物領域がPN接合
の逆方向電圧を印加されていることを特徴とする発振制
御回路。
11. The oscillation control circuit according to claim 10, wherein a reverse voltage of a PN junction is applied to said second conductivity type impurity region with respect to said first conductivity type semiconductor substrate.
【請求項12】 請求項11において、前記逆方向電圧
がバイアス抵抗を介して印加されていることを特徴とす
る発振制御回路。
12. The oscillation control circuit according to claim 11, wherein the reverse voltage is applied via a bias resistor.
【請求項13】 請求項11又は12において、前記逆
方向電圧として発振制御回路の電源電圧を使用している
ことを特徴とする発振制御回路。
13. The oscillation control circuit according to claim 11, wherein a power supply voltage of an oscillation control circuit is used as the reverse voltage.
【請求項14】 請求項1〜13の何れかの発振制御回
路は、同一半導体基板上に形成された半導体集積回路か
らなり、前記振動子の両方の端子と接続するための前記
第1及び第2の接続端子を有することを特徴とする発振
制御回路。
14. The oscillation control circuit according to claim 1, wherein said oscillation control circuit comprises a semiconductor integrated circuit formed on the same semiconductor substrate, and said first and second oscillation control circuits are connected to both terminals of said vibrator. An oscillation control circuit having two connection terminals.
【請求項15】 請求項1〜14の何れかにおいて、前
記振動子が水晶振動子であることを特徴とする発振制御
回路。
15. The oscillation control circuit according to claim 1, wherein the vibrator is a crystal vibrator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008072553A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Seiko Npc Corp Voltage controlled quartz oscillator
JP2008211768A (en) * 2007-01-30 2008-09-11 Epson Toyocom Corp Oscillator
JP2010109828A (en) * 2008-10-31 2010-05-13 Kyocera Kinseki Corp Oscillator
WO2021149693A1 (en) * 2020-01-20 2021-07-29 インターチップ株式会社 Ic for voltage-controlled piezoelectric element oscillator

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