JP2001127592A - 発振回路 - Google Patents
発振回路Info
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- JP2001127592A JP2001127592A JP30144599A JP30144599A JP2001127592A JP 2001127592 A JP2001127592 A JP 2001127592A JP 30144599 A JP30144599 A JP 30144599A JP 30144599 A JP30144599 A JP 30144599A JP 2001127592 A JP2001127592 A JP 2001127592A
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Abstract
いようにし、電源電圧の安定化のための装置を必要とし
ない発振回路の提供。 【解決手段】 定電流生成部1は、任意の電圧VINに
比例する定電流I2を生成する。コンデンサCは、その
定電流生成部1で生成された定電流I2により充電され
る。コンパレータ21は、そのコンデンサCの充電電圧
を基準電圧VINと比較し、その充電電圧が基準電圧V
INを上回ったときに「H」レベルの放電信号を生成す
る。この放電信号によりNMOSトランジスタN1がオ
ン、コンデンサCの充電電荷が放電する。この放電が終
了すると、コンデンサCは再び充電される。コンパレー
タ21の放電信号を出力端子3から発振出力として取り
出すようになっている。
Description
電圧の変動に依存することがない発振器に関するもので
ある。
ゲートやC−MOSゲートを用いて矩形波などを発振す
るマルチバイブレータなどが知られている。このような
発振回路では、電源電圧の変動による発振周波数の変動
を抑える必要がある場合には、電源の出力電圧を常に監
視してその出力を一定電圧にするレギュレータが必要に
なったり、基準となる電圧などを生成する基準電圧生成
回路が必要となる。
回路では、電源電圧の変動による発振周波数の変動を抑
える場合には、レギュレータや基準電圧生成回路が別個
に必要になるという不都合があった。
化した場合に、製造工程で同一のものを作るのが困難で
あるので、基準を作るための調整回路を設けて調整作業
を行う必要があった。
しても発振周波数の変動がないようにし、電源電圧の安
定化のための装置を必要としない発振回路を提供するこ
とにある。
明の目的を達成するために、請求項1〜請求項4に記載
の各発明は以下のように構成した。
例する定電流を生成する定電流生成部と、この定電流生
成部で生成された定電流により充電するコンデンサと、
このコンデンサの充電電圧を基準電圧と比較し、前記充
電電圧が前記基準電圧を上回ったときに放電信号を生成
し、この放電信号により前記コンデンサの充電電荷を放
電する放電部とを備え、前記放電部で生成される放電信
号を発振出力信号として取り出すようにしたことを特徴
とするものである。
例する定電流を生成する定電流生成部と、この定電流生
成部で生成された定電流により充電するコンデンサと、
このコンデンサの充電電圧を基準電圧と比較し、前記充
電電圧が前記基準電圧を上回ったときに放電信号を生成
し、この放電信号により前記コンデンサの充電電荷を放
電する放電部とを備え、前記コンデンサの充電電圧を発
振出力信号として取り出すようにしたことを特徴とする
ものである。
請求項2に記載の発振回路において、前記放電部は、前
記コンデンサの充電電圧を基準電圧と比較し、前記充電
電圧が前記基準電圧を上回ったときに放電信号を出力す
るコンパレータと、このコンパレータの放電信号により
前記コンデンサの充電電荷を放電する放電素子とからな
り、前記コンパレータからの放電信号は、前記充電電圧
が基準電圧を上回ったのちから零電圧になるまで出力を
継続するようになっていることを特徴とするものであ
る。
項2または請求項3に記載の発振回路において、前記定
電流生成部は、カレントミラー回路からなることを特徴
とするものである。
請求項4に記載の発明では、電源電圧等の変動があって
も発振周波数が変動しないパルス波を得ることができ、
もって、従来のように電源電圧の安定化のためのレギュ
レータや基準電圧の発生回路などが不要となる。
4に記載の発明では、電源電圧等の変動があっても発振
周波数が変動しないランプ波を得ることができ、もっ
て、従来のように電源電圧の安定化のためのレギュレー
タや基準電圧の発生回路などが不要となる。
図面を参照して説明する。
の構成を示す回路図である。
に示すような構成からなり、発振周波数が電源電圧等に
依存しないパルス波を発振させるようにしたものであ
る。
路は、任意の電圧VINに比例する定電流I2を生成す
る定電流生成部1と、この定電流生成部1で生成された
定電流I2により充電されるコンデンサCと、このコン
デンサCの充電電圧を基準電圧VINと比較し、その充
電電圧が基準電圧VINを上回ったときに「H」レベル
の放電信号を生成し、この放電信号によりコンデンサC
の充電電荷を放電する放電部2とを少なくとも備え、そ
の放電信号を出力端子3から発振出力として取り出すよ
うになっている。
ペアンプ11、PMOSトランジスタP1、PMOSト
ランジスタP2等によりカレントミラー回路を構成し、
PMOSトランジスタP2に任意の電圧VINに比例す
る定電流I2が流れるようになっている。
端子(−)に任意の電圧VINが供給され、非反転入力
端子(+)はPMOSトランジスタP1のドレインに接
続されている。また、オペアンプ11の出力端子は、P
MOSトランジスタP1、P2の各ゲートに接続されて
いる。PMOSトランジスタP1は、ソースが電源に接
続されて電源電圧VDDが供給され、ドレインが抵抗R
を介して接地されている。PMOSトランジスタP2
は、ソースが電源に接続されて電源電圧VDDが供給さ
れ、ドレインがコンデンサCを介して接地されている。
スタP2のドレインに接続されるとともに他端が接地さ
れ、PMOSトランジスタP2に流れる定電流I2によ
り充電されるようになっている。
準電圧VINと比較し、充電電圧が基準電圧VINを上
回った場合に「H」レベルの放電信号を出力するコンパ
レータ21と、このコンパレータ21からの放電信号に
基づいて導通し、この導通によりコンデンサCの充電電
荷を放電するNMOSトランジスタN1とを少なくとも
備え、コンパレータ21からの放電信号は、図2(B)
に示すように、コンデンサCの電圧が基準電圧VINを
上回って放電を開始したのち、零電位になるまでの時間
(放電時間)に亘ってその出力が継続されるようになっ
ている。
21は、オペアンプから構成され、その反転入力端子
(−)に任意の電圧VINが供給され、その非反転入力
端子(+)はPMOSトランジスタP1のドレインとコ
ンデンサCの共通接続部に接続されている。また、コン
パレータ21からの放電信号は、発振出力として出力端
子3から取り出されるとともに、MOSトランジスタN
1のゲートに供給されている。NMOSトランジスタN
1は、コンデンサCの両端に接続されている。すなわ
ち、NMOSトランジスタN1は、ドレインがコンデン
サCとコンパレータ21の非反転入力端子に接続され、
ソースが接地されている。
である放電信号を、コンデンサCの放電時間に亘って出
力する構成であれば良く、例えばヒステリシス機能付き
コンパレータなどが挙げられる。ヒステリシス機能付き
コンパレータの場合には、コンデンサCの充電電圧が基
準電圧VINを上回ったときに、「H」レベルの放電信
号を出力し、この放電信号は充電電圧が零電位になるま
で出力されるようになっている。上記の放電時間は、コ
ンデンサCの静電容量値とNMOSトランジスタN1の
導通抵抗により決まる。
電源電圧VDDを分圧したものであり、任意の電圧VI
Nと電源電圧VDDとは、VDD>VINの関係にある
ものとする。
準電圧は、上記のようにオペアンプ11に供給される任
意の電圧VINである必要はなく、β×VIN(0<β
<1)の大きさの電圧でも良い。また、これらの関係を
満たせば、オペアンプ11に供給される任意の電圧VI
Nとコンパレータ21に供給される基準電圧とを、任意
に選択して設定するようにしても良い。
形態に係る発振回路の動作について、図1および図2を
参照して説明する。
圧VINが供給されているので、その出力端子の出力電
圧はVINとなり、この電圧VINがPMOSトランジ
スタP1とPMOSトランジスタP2の両ゲートに印加
されるので、PMOSトランジスタP1、P2の双方が
導通状態になる。
1に流れる電流I1と、PMOSトランジスタP2に流
れる電流I2とは、抵抗Rの抵抗値をRとすると、次の
(1)および(2)で表わされる。
PMOSトランジスタP2とがカレントミラーの関係に
あるので、このミラー比である。このミラー比αは、P
MOSトランジスタP1とPMOSトランジスタP2の
トランジスタサイズによって決まる。
に、PMOSトランジスタP2に流れる定電流I2によ
り充電されていき、その充電電圧が直線的に増加してい
く。コンパレータ21は、その充電電圧を基準電圧VI
Nと比較し、その比較結果に応じた図2(B)に示すよ
うな放電信号を出力するが、充電電圧が基準電圧VIN
を上回ったときには、図2(B)に示すように放電信号
は「H」レベルとなり、この「H」レベルの状態はコン
デンサCが放電を終了するまで継続する。
ートに入力されているので、放電信号が「H」レベルの
期間は、NMOSトランジスタN1が導通状態になる。
このため、放電信号が「H」レベルになるとコンデンサ
Cは放電を開始し、図2(B)に示すようにコンデンサ
の充電電圧は低下していき、放電信号が「L」レベルに
なるとその電圧は零電位になり放電が終了する。
スタN1が非導通状態になるので、コンデンサCは再び
定電流I2により充電を開始し、以後、上述の動作を繰
り返すことにより、コンパレータ21の放電信号が出力
端子4から発振出力として取り出される。
発振されるパスル波の周波数が、電源電圧等の変動に依
存しない点について説明する。
サCが電圧VINまで充電されたときの充電電荷をQ、
その電圧VINまで充電するのに必要な時間(充電時
間)をT、コンデンサCの静電容量をCとすると、次の
(3)および(4)式が成立する。
になる。
が得られる。
と、次の(7)式が得られる。
静電容量値C、抵抗値R、ミラー比αのみの関数にな
り、電源電圧VDDや任意の電圧VINに依存しないこ
とがわかる。
の周期、すなわち発振周期は図2(B)に示すTSであ
り充電時間Tとは一致しない。しかし、充電時間Tと充
電信号のパルス幅TPとを比較すると、充電信号のパル
ス幅TPは充電時間Tの1/1000程度である。この
ため、発振周期TSは充電時間Tとみなしても実用上問
題がなく、充電時間Tは電源電圧VDD等に依存しない
ので、この発振回路では、発振周期TSが電源電圧VD
Dや任意の電圧VINに依存せず、発振周波数も電源電
圧VDD等に依存しないことになる。
係る発振回路によれば、電源電圧等の変動があっても発
振周波数が変動しないパルス波を得ることができ、従来
のように電源電圧の安定化のためのレギュレータや基準
電圧の発生回路などが不要となる。
路について、図3および図4を参照して説明する。
に示すような構成からなり、発振周波数が電源電圧等に
依存しないランプ波(鋸波)を発振させるようにしたも
のである。
回路は、図1に示す第1実施形態に係る発振回路の構成
と基本的に同一であるが、コンデンサCの充放電電圧を
出力端子4から取り出してランプ波を得るようにした点
の構成が、第1実施形態に係る発振回路の構成と異なる
ものである。従って、図3の各部の構成については、図
1の各部の構成と同一符号を付してその説明を省略す
る。
各部の動作は、図1に示す第1実施形態に係る発振回路
の各部の動作と同様であり、コンデンサCの充放電電圧
を出力端子4から発振出力として取り出す点が異なるだ
けであるので、その説明もここでは省略する。
発振されるランプ波の周波数が、電源電圧等の変動に依
存しない点について説明する。
時間Tは(7)式で表すことができ、静電容量値C、抵
抗値R、ミラー比αのみの関数になり、電源電圧VDD
や任意の電圧VINに依存しないことがわかる。
端子4から出力されるランプ波の周期は、図2に示すよ
うにTSとなり、図2に示す充電時間Tとは一致しな
い。しかし、ランプ波の周期TSと充電時間Tとを比較
すると時間TDの差があり、実際には、その差の時間T
Dは充電時間Tの1/1000程度である。このため、
発振周期TSは充電時間Tとみなしても実用上問題がな
く、充電時間Tは電源電圧VDD等に依存しないので、
この発振回路では、発振周期TSが電源電圧VDDや任
意の電圧VINに依存せず、発振周波数も電源電圧VD
D等に依存しないことになる。
係る発振回路によれば、電源電圧等の変動があっても発
振周波数が変動しないランプ波を得ることができ、従来
のように、電源電圧の安定化のためのレギュレータや基
準電圧の発生回路などが不要となる。
3、または請求項4に係る発明によれば、電源電圧等の
変動があっても発振周波数が変動しないパルス波を得る
ことができ、もって、従来のように電源電圧の安定化の
ためのレギュレータや基準電圧の発生回路などが不要と
なる。
4に係る発明によれば、電源電圧等の変動があっても発
振周波数が変動しないランプ波を得ることができ、もっ
て、従来のように電源電圧の安定化のためのレギュレー
タや基準電圧の発生回路などが不要となる。
回路図である。
る。
回路図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 任意の電圧に比例する定電流を生成する
定電流生成部と、 この定電流生成部で生成された定電流により充電するコ
ンデンサと、 このコンデンサの充電電圧を基準電圧と比較し、前記充
電電圧が前記基準電圧を上回ったときに放電信号を生成
し、この放電信号により前記コンデンサの充電電荷を放
電する放電部とを備え、 前記放電部で生成される放電信号を発振出力信号として
取り出すようにしたことを特徴とする発振回路。 - 【請求項2】 任意の電圧に比例する定電流を生成する
定電流生成部と、 この定電流生成部で生成された定電流により充電するコ
ンデンサと、 このコンデンサの充電電圧を基準電圧と比較し、前記充
電電圧が前記基準電圧を上回ったときに放電信号を生成
し、この放電信号により前記コンデンサの充電電荷を放
電する放電部とを備え、 前記コンデンサの充電電圧を発振出力信号として取り出
すようにしたことを特徴とする発振回路。 - 【請求項3】 前記放電部は、 前記コンデンサの充電電圧を基準電圧と比較し、前記充
電電圧が前記基準電圧を上回ったときに放電信号を出力
するコンパレータと、 このコンパレータの放電信号により前記コンデンサの充
電電荷を放電する放電素子とからなり、 前記コンパレータからの放電信号は、前記充電電圧が基
準電圧を上回ったのちから零電圧になるまで出力を継続
するようになっていることを特徴とする請求項1または
請求項2に記載の発振回路。 - 【請求項4】 前記定電流生成部は、カレントミラー回
路からなることを特徴とする請求項1、請求項2、また
は請求項3に記載の発振回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30144599A JP3671773B2 (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30144599A JP3671773B2 (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 発振回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001127592A true JP2001127592A (ja) | 2001-05-11 |
JP3671773B2 JP3671773B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=17896988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30144599A Expired - Fee Related JP3671773B2 (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 発振回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3671773B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030054195A (ko) * | 2001-12-24 | 2003-07-02 | 삼성전자주식회사 | 누설 전류로 인한 오동작을 방지할 수 있는 발진 회로 |
US8212624B2 (en) | 2008-08-07 | 2012-07-03 | Panasonic Corporation | Reference frequency generation circuit, semiconductor integrated circuit, and electronic device |
JP2013131832A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 発振回路 |
-
1999
- 1999-10-22 JP JP30144599A patent/JP3671773B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20030054195A (ko) * | 2001-12-24 | 2003-07-02 | 삼성전자주식회사 | 누설 전류로 인한 오동작을 방지할 수 있는 발진 회로 |
US8212624B2 (en) | 2008-08-07 | 2012-07-03 | Panasonic Corporation | Reference frequency generation circuit, semiconductor integrated circuit, and electronic device |
JP2013131832A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 発振回路 |
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---|---|
JP3671773B2 (ja) | 2005-07-13 |
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