JP2002314335A - Clock generator circuit - Google Patents

Clock generator circuit

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JP2002314335A
JP2002314335A JP2001118373A JP2001118373A JP2002314335A JP 2002314335 A JP2002314335 A JP 2002314335A JP 2001118373 A JP2001118373 A JP 2001118373A JP 2001118373 A JP2001118373 A JP 2001118373A JP 2002314335 A JP2002314335 A JP 2002314335A
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Japan
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output
type transistor
transistor
oscillation
circuit
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JP2001118373A
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Minoru Sakai
稔 酒井
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure desired duty about a clock output and also to start from a prescribed state at an initial oscillation stage about a clock generator circuit. SOLUTION: CMOS inverters 20 and 22 to which an oscillation output by a crystal resonator 14 is inputted are provided. A rectifier circuit consisting of a transistor Q4 to which the oscillation output is inputted, a capacitor C3 and a resistor R5, a comparator 26 for comparing the output of the rectifier circuit with a reference voltage, and a p type transistor M1 for changing states of the CMOS inverter 22 in accordance with the output of the comparator 26 are also provided. The connection point between the drain of a p type transistor M5 of the CMOS inverter 22 and the drain of an n type transistor M3 is made as an output terminal OUT.

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、クロック発生回路
に係り、特に、振動子を有する発振回路と、前記発振回
路の出力端子に接続するインバータバッファと、を備え
るクロック発生回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clock generation circuit, and more particularly to a clock generation circuit including an oscillation circuit having a vibrator and an inverter buffer connected to an output terminal of the oscillation circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、コルピッツ型水晶発振回路を
用いたクロック発生回路が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a clock generation circuit using a Colpitts-type crystal oscillation circuit has been known.

【0003】図5は、従来のクロック発生回路の一例の
回路図を示す。図5に示すクロック発生回路は、入力端
子10とGND端子12との間に直列接続された水晶振
動子14及び可変容量ダイオード16を備えている。入
力端子10には、npnトランジスタQ1のベース、コ
ンデンサCA1の一端、及び抵抗R1の一端が接続され
ている。トランジスタQ1のエミッタは、一端がGND
端子12に接続・接地した抵抗R3の他端に接続してい
る。コンデンサCA1の他端は、抵抗R3の他端に接続
していると共に、一端がGND端子12に接続・接地し
たコンデンサCA2の他端に接続している。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional clock generation circuit. The clock generation circuit shown in FIG. 5 includes a crystal unit 14 and a variable capacitance diode 16 connected in series between the input terminal 10 and the GND terminal 12. The input terminal 10 is connected to the base of the npn transistor Q1, one end of the capacitor CA1, and one end of the resistor R1. One end of the emitter of the transistor Q1 is GND.
It is connected to the other end of the resistor R3 connected to the terminal 12 and grounded. The other end of the capacitor CA1 is connected to the other end of the resistor R3, and one end is connected to the other end of the capacitor CA2 connected to the GND terminal 12 and grounded.

【0004】トランジスタQ1のコレクタには、npn
トランジスタQ2のエミッタがカスケード接続されてい
る。トランジスタQ2のベースは、上記した抵抗R1の
他端に接続していると共に、一端が基準電圧VREFが
現れる基準端子18に接続する抵抗R2の他端に接続し
ている。トランジスタQ2のコレクタは、一端が基準端
子18に接続する抵抗R4の他端に接続している。ま
た、トランジスタQ2のコレクタと抵抗R4との間に
は、出力負荷容量(図示せず)に接続される出力端子O
UTが設けられている。
The collector of the transistor Q1 has npn
The emitter of the transistor Q2 is cascaded. The base of the transistor Q2 is connected to the other end of the resistor R1, and one end is connected to the other end of the resistor R2 connected to the reference terminal 18 where the reference voltage VREF appears. The collector of the transistor Q2 is connected to the other end of the resistor R4 whose one end is connected to the reference terminal 18. An output terminal O connected to an output load capacitance (not shown) is provided between the collector of the transistor Q2 and the resistor R4.
A UT is provided.

【0005】このような回路構成において、トランジス
タQ1は発振用トランジスタであり、トランジスタQ2
は飽和により発振振幅制限を行う出力バッファとして機
能するトランジスタである。図5に示すクロック発生回
路は、水晶振動子14、コンデンサCA1,CA2、及
びトランジスタQ1の作用により発振し、出力端子OU
Tから所定の発振周波数を有する出力信号を出力する。
In such a circuit configuration, the transistor Q1 is an oscillating transistor and the transistor Q2
Is a transistor that functions as an output buffer that limits oscillation amplitude by saturation. The clock generation circuit shown in FIG. 5 oscillates by the action of the crystal oscillator 14, the capacitors CA1 and CA2, and the transistor Q1, and the output terminal OU
From T, an output signal having a predetermined oscillation frequency is output.

【0006】しかしながら、上記従来のクロック発生回
路では、出力負荷容量が変化すると、基準端子18から
抵抗R4を介して負荷電流が流通してしまう。このた
め、発振振幅が変化する事態が生じ、出力端子OUTか
ら所望の出力信号を得ることができないおそれがある。
However, in the conventional clock generating circuit, when the output load capacitance changes, a load current flows from the reference terminal 18 via the resistor R4. Therefore, the oscillation amplitude may change, and a desired output signal may not be obtained from the output terminal OUT.

【0007】図6は、かかる不都合を解決するための、
従来のクロック発生回路の一例の回路図を示す。尚、図
6において、上記図5に示す構成部分と同一の構成部分
については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図6に示すクロック発生回路において、トランジスタQ
2のコレクタには、コンデンサC1を介して抵抗R9の
一端及び抵抗R10の一端が接続されている。抵抗R9
の他端は基準端子18に接続しており、抵抗R10の他
端はGND端子12に接地している。コンデンサC1
は、トランジスタQ2のコレクタに現れる出力成分に含
まれる直流をカットする機能を有している。
FIG. 6 is a diagram for solving such an inconvenience.
1 shows a circuit diagram of an example of a conventional clock generation circuit. 6, the same components as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
In the clock generation circuit shown in FIG.
One end of a resistor R9 and one end of a resistor R10 are connected to the collector of the capacitor 2 via a capacitor C1. Resistance R9
Is connected to the reference terminal 18, and the other end of the resistor R10 is grounded to the GND terminal 12. Capacitor C1
Has a function of cutting direct current included in an output component appearing at the collector of the transistor Q2.

【0008】トランジスタQ2のコレクタには、また、
コンデンサC1を介してCMOSインバータ20が接続
されている。CMOSインバータ20は、pチャネル型
MOSトランジスタ(以下、p型トランジスタと称す)
M4とnチャネル型MOSトランジスタ(以下、n型ト
ランジスタと称す)M2とにより構成されている。トラ
ンジスタQ2のコレクタは、具体的には、p型トランジ
スタM4のゲート及びn型トランジスタM2のゲートに
接続している。p型トランジスタM4とn型トランジス
タM2とのドレイン同士は接続している。p型トランジ
スタM4のソースは、基準電圧VREFが現れる基準端
子18に接続している。また、n型トランジスタM2の
ソースは、GND端子12に接地している。
The collector of the transistor Q2 also has
The CMOS inverter 20 is connected via the capacitor C1. The CMOS inverter 20 is a p-channel type MOS transistor (hereinafter, referred to as a p-type transistor).
M4 and an n-channel MOS transistor (hereinafter referred to as an n-type transistor) M2. Specifically, the collector of the transistor Q2 is connected to the gate of the p-type transistor M4 and the gate of the n-type transistor M2. The drains of the p-type transistor M4 and the n-type transistor M2 are connected. The source of the p-type transistor M4 is connected to the reference terminal 18 where the reference voltage VREF appears. The source of the n-type transistor M2 is grounded to the GND terminal 12.

【0009】p型及びn型トランジスタM4,M2のド
レインには、CMOSインバータ22を構成するp型ト
ランジスタM5のゲート及びn型トランジスタM3のゲ
ートが接続されている。CMOSインバータ22におい
ても、CMOSインバータ20と同様に、p型トランジ
スタM5とn型トランジスタM3とのドレイン同士は接
続している。p型トランジスタM5のソースは、基準電
圧VREFが現れる基準端子18に接続している。ま
た、n型トランジスタM3のソースは、GND端子12
に接地している。すなわち、CMOSインバータ20と
22とは直列接続している。図6に示すクロック発生回
路においては、CMOSインバータ22のp型トランジ
スタM5のドレインとn型トランジスタM3のドレイン
との間に、出力負荷容量(図示せず)に接続される出力
端子OUTが設けられている。
The drains of the p-type and n-type transistors M4 and M2 are connected to the gate of the p-type transistor M5 and the gate of the n-type transistor M3 constituting the CMOS inverter 22. In the CMOS inverter 22, similarly to the CMOS inverter 20, the drains of the p-type transistor M5 and the n-type transistor M3 are connected to each other. The source of the p-type transistor M5 is connected to the reference terminal 18 where the reference voltage VREF appears. The source of the n-type transistor M3 is connected to the GND terminal 12
Grounded. That is, the CMOS inverters 20 and 22 are connected in series. In the clock generation circuit shown in FIG. 6, an output terminal OUT connected to an output load capacitance (not shown) is provided between the drain of the p-type transistor M5 and the drain of the n-type transistor M3 of the CMOS inverter 22. ing.

【0010】かかる構成において、トランジスタQ2の
コレクタに現れた発振出力は、コンデンサC1により直
流カットされた後、基準電圧VREFから抵抗R9と抵
抗R10との抵抗分割に応じた分だけ降下した電圧をバ
イアス中心にして変動する。また、CMOSインバータ
20,22のしきい値電圧VINVは次式(1)により
示される。
In this configuration, the oscillating output appearing at the collector of the transistor Q2 is subjected to a DC cut by the capacitor C1, and then a bias voltage lower than the reference voltage VREF by an amount corresponding to the resistance division of the resistors R9 and R10. It fluctuates around the center. The threshold voltage VINV of the CMOS inverters 20 and 22 is represented by the following equation (1).

【0011】 VINV=(√βP(VREF+VTHP)+√βN・VTHN) /(√βP+√βN) ・・・(1) 但し、βはトランジスタのゲート長とゲート幅との関数
であるプロセス利得係数であり、VTH*はMOSトラ
ンジスタのしきい値電圧である。
VINV = (√β P (VREF + VTHP) + √β N VTHN) / (√β P + √β N ) (1) where β is a function of the gate length and gate width of the transistor. A certain process gain coefficient, and VTH * is a threshold voltage of the MOS transistor.

【0012】CMOSインバータ20において、ゲート
側に現れた発振出力がしきい値電圧VINV以下にある
場合には、p型トランジスタM4がオン状態になると共
に、n型トランジスタM2がオフ状態になることで、p
型及びn型トランジスタM4,M2のドレインにほぼ基
準電圧VREFに等しい電圧が現れる。この際、CMO
Sインバータ22においては、p型トランジスタM5が
オフ状態になると共に、n型トランジスタM3がオン状
態になることで、p型及びn型トランジスタM5,M3
のドレインにほぼ接地電位に等しい電圧が現れる。従っ
て、CMOSインバータ20のゲート側の発振出力がし
きい値電圧VINV以下にある場合には、出力端子OU
Tからロー信号が出力される。
In the CMOS inverter 20, when the oscillation output appearing on the gate side is lower than the threshold voltage VINV, the p-type transistor M4 is turned on and the n-type transistor M2 is turned off. , P
A voltage substantially equal to the reference voltage VREF appears at the drains of the type and n-type transistors M4 and M2. At this time, CMO
In the S inverter 22, the p-type transistor M5 is turned off and the n-type transistor M3 is turned on, so that the p-type and n-type transistors M5 and M3 are turned on.
A voltage substantially equal to the ground potential appears at the drain of the transistor. Therefore, when the oscillation output on the gate side of the CMOS inverter 20 is lower than the threshold voltage VINV, the output terminal OU
T outputs a low signal.

【0013】一方、CMOSインバータ20のゲート側
の発振出力がしきい値電圧VINVを超えている場合に
は、p型トランジスタM4がオフ状態に、n型トランジ
スタM2がオン状態に、p型トランジスタM5がオン状
態に、また、n型トランジスタM3がオフ状態になるこ
とで、出力端子OUTからハイ信号が出力される。この
ように、図6に示すクロック発生回路は、水晶振動子1
4、コンデンサCA1,CA2、及びトランジスタQ1
の作用により発振すると共に、出力端子OUTから、抵
抗R9,R10とCMOSインバータ20のp型及びn
型トランジスタM4,M2の特性(具体的には、ゲート
長及びゲート幅)との関係から定まるデューティを有す
るクロック信号を出力する。
On the other hand, when the oscillation output on the gate side of the CMOS inverter 20 exceeds the threshold voltage VINV, the p-type transistor M4 is turned off, the n-type transistor M2 is turned on, and the p-type transistor M5 is turned on. Is turned on and the n-type transistor M3 is turned off, whereby a high signal is output from the output terminal OUT. Thus, the clock generation circuit shown in FIG.
4. Capacitors CA1 and CA2 and transistor Q1
Oscillates due to the action of the resistor R9, R10 and the p-type and n-type of the CMOS inverter 20 from the output terminal OUT.
A clock signal having a duty determined by the relationship with the characteristics (specifically, gate length and gate width) of the type transistors M4 and M2 is output.

【0014】かかる構成においては、発振出力がインバ
ータバッファとして機能するCMOSインバータ22を
介して出力されるので、出力負荷容量に変化が生じた場
合、その振幅変動はp型及びn型トランジスタM5,M
3のオン抵抗による変動分だけに抑えられる。このた
め、図6に示すクロック発生回路によれば、出力負荷容
量が変化しても、発振出力の振幅変動を小さく抑えるこ
とができ、出力端子OUTから所望の出力信号を得るこ
とが可能となる。
In such a configuration, the oscillation output is output via the CMOS inverter 22 functioning as an inverter buffer. Therefore, when the output load capacitance changes, the amplitude fluctuation is caused by the p-type and n-type transistors M5, M
3 can be suppressed only to the variation due to the on-resistance. Therefore, according to the clock generation circuit shown in FIG. 6, even if the output load capacitance changes, the amplitude fluctuation of the oscillation output can be suppressed small, and a desired output signal can be obtained from the output terminal OUT. .

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところで、クロック発
生回路から出力されるクロック信号のデューティは50
%近傍にあることが望ましいと共に、クロック信号は発
振開始時(すなわち、電源投入直後)に常にロー状態又
はハイ状態の何れかの状態から出力されることが望まし
い。しかしながら、図6に示すクロック発生回路では、
抵抗R9,R10並びにp型及びn型トランジスタM
4,M2の特性を調整すればデューティ50%を確保す
ることはできるが、その状態でクロック信号を発振初期
に何れかの状態に維持することはできない。すなわち、
クロック信号を発振初期に常に何れかの状態に維持しよ
うとすればp型及びn型トランジスタM4,M2の特性
を極端にずらして設定する必要があり、この場合にはデ
ューティ50%を確保することができなくなる。このよ
うに、図6に示すクロック発生回路では、クロック信号
について所望のデューティを確保することの要求と、発
振初期に所定の状態からクロック出力を開始することの
要求とを両立させることができなかった。
The duty of the clock signal output from the clock generation circuit is 50.
%, And it is desirable that the clock signal is always output from either the low state or the high state at the start of oscillation (that is, immediately after power-on). However, in the clock generation circuit shown in FIG.
Resistors R9, R10 and p-type and n-type transistors M
If the characteristics of M4 and M2 are adjusted, a duty of 50% can be secured, but in that state, the clock signal cannot be maintained in any state at the beginning of oscillation. That is,
To keep the clock signal in any state at the beginning of oscillation, it is necessary to set the characteristics of the p-type and n-type transistors M4 and M2 so as to be extremely shifted. In this case, it is necessary to secure a duty of 50%. Can not be done. As described above, the clock generation circuit shown in FIG. 6 cannot satisfy both the requirement to secure a desired duty for the clock signal and the requirement to start clock output from a predetermined state at the beginning of oscillation. Was.

【0016】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、クロック出力について所望のデューティを確保
すると共に、発振初期において所定の状態からスタート
させることが可能なクロック発生回路を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a clock generation circuit capable of securing a desired duty for a clock output and starting from a predetermined state at an initial stage of oscillation. With the goal.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、振動子(14)を有する発振回路と、前記発振回
路の出力端子(トランジスタQ2のコレクタ端子)に接
続し、該発振出力の出力に基づいてクロック信号を出力
するインバータバッファ(CMOSインバータ20,2
2)と、を備えるクロック発生回路であって、前記発振
回路の出力端子に接続し、該発振回路の出力を整流する
整流回路(トランジスタQ4,コンデンサC3,抵抗R
5)と、前記整流回路の出力を所定のしきい値と比較す
るコンパレータ(26)と、前記コンパレータ(26)
の比較結果に応じて前記インバータバッファ(CMOS
インバータ20,22)の入力を切り替えるスイッチン
グ素子(M1)と、を備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, an oscillation circuit having a vibrator (14) is connected to an output terminal (collector terminal of a transistor Q2) of the oscillation circuit. Buffer (CMOS inverters 20, 2) that outputs a clock signal based on the output of
2) a rectifier circuit (transistor Q4, capacitor C3, resistor R3) connected to the output terminal of the oscillation circuit and rectifying the output of the oscillation circuit.
5) a comparator (26) for comparing the output of the rectifier circuit with a predetermined threshold value; and the comparator (26).
Of the inverter buffer (CMOS
And a switching element (M1) for switching the input of the inverters 20 and 22).

【0018】請求項1記載の発明において、発振回路の
出力端子は、インバータバッファに接続すると共に、整
流回路に接続する。整流回路は、また、整流回路の出力
と所定のしきい値とを比較するコンパレータに接続す
る。コンパレータは、その比較結果に応じてインバータ
バッファへの入力を切り替えるスイッチング素子に接続
する。かかる構成において、コンパレータに入力される
整流回路の出力は、電源投入後、発振振動が進むに従っ
て増加傾向または減少傾向の何れかを示す。この場合、
整流回路の出力が所定のしきい値に達するまでは、コン
パレータの出力は何れかの状態に維持されるので、発振
初期においてスイッチング素子は何れかの状態になり、
クロック信号はロー状態又はハイ状態の何れかになる。
従って、本発明によれば、インバータバッファの特性を
変化させることなく、クロック信号を発振初期にロー状
態又はハイ状態からスタートさせることができる。この
ため、本発明によれば、クロック出力について所望のデ
ューティを確保すると共に、発振初期において所定の状
態からスタートさせることができる。
According to the first aspect of the present invention, the output terminal of the oscillation circuit is connected to an inverter buffer and to a rectifier circuit. The rectifier circuit is also connected to a comparator that compares the output of the rectifier circuit with a predetermined threshold. The comparator is connected to a switching element that switches an input to the inverter buffer according to a result of the comparison. In such a configuration, the output of the rectifier circuit input to the comparator indicates either an increasing tendency or a decreasing tendency as the oscillation oscillation advances after the power is turned on. in this case,
Until the output of the rectifier circuit reaches a predetermined threshold, the output of the comparator is maintained in any state, so that the switching element is in any state at the beginning of oscillation,
The clock signal is either low or high.
Therefore, according to the present invention, the clock signal can be started from the low state or the high state at the initial stage of oscillation without changing the characteristics of the inverter buffer. Therefore, according to the present invention, it is possible to secure a desired duty for the clock output and to start from a predetermined state at the beginning of oscillation.

【0019】この場合、請求項2に記載された発明の如
く、請求項1記載のクロック発生回路において、前記整
流回路は、トランジスタ(Q4)、コンデンサ(C
3)、及び抵抗(R5)により構成されていることを特
徴とすることとしてもよい。
In this case, as in the second aspect of the present invention, in the clock generating circuit according to the first aspect, the rectifier circuit includes a transistor (Q4) and a capacitor (C).
3) and a resistor (R5).

【0020】また、請求項3に記載された発明は、振動
子(14)を有する発振回路と、前記発振回路の出力に
基づいてクロック信号を出力するインバータバッファ
(CMOSインバータ36,38)と、を備えるクロッ
ク発生回路であって、基準電圧が過渡状態にある場合は
前記インバータバッファ(CMOSインバータ36,3
8)の入力をGND端子に接続し、基準電圧の過渡状態
が終了した後は前記インバータバッファ(CMOSイン
バータ36,38)の入力を前記発振回路の出力側に接
続するスイッチング素子を備えることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an oscillation circuit having a vibrator (14), an inverter buffer (CMOS inverters 36, 38) for outputting a clock signal based on an output of the oscillation circuit, A clock generation circuit including the inverter buffer (CMOS inverters 36 and 3) when the reference voltage is in a transient state.
And 8) a switching element for connecting the input of (8) to the GND terminal and connecting the input of the inverter buffer (CMOS inverters 36 and 38) to the output side of the oscillation circuit after the transient state of the reference voltage is completed. And

【0021】請求項3記載の発明において、スイッチン
グ素子は、インバータバッファの入力を、基準電圧が過
渡状態にある場合はGND端子に接続し、基準電圧の過
渡状態が終了した後は発振回路の出力側に接続する。こ
のため、電源投入後の過渡期において、インバータバッ
ファが何れかの状態になるので、クロック信号はロー状
態又はハイ状態の何れかになる。従って、本発明によれ
ば、インバータバッファの特性を変化させることなく、
クロック信号を発振初期にロー状態又はハイ状態からス
タートさせることができる。このため、本発明によれ
ば、クロック出力について所望のデューティを確保する
と共に、発振初期において所定の状態からスタートさせ
ることができる。
According to a third aspect of the present invention, the switching element connects the input of the inverter buffer to the GND terminal when the reference voltage is in a transient state, and outputs the output of the oscillation circuit after the transient of the reference voltage is completed. To the side. Therefore, in a transition period after the power is turned on, the inverter buffer is in one of the states, and the clock signal is in either the low state or the high state. Therefore, according to the present invention, without changing the characteristics of the inverter buffer,
The clock signal can be started from a low state or a high state at the beginning of oscillation. Therefore, according to the present invention, it is possible to secure a desired duty for the clock output and start from a predetermined state at the beginning of oscillation.

【0022】この場合、請求項4に記載された発明の如
く、請求項3記載のクロック発生回路において、入力端
子が前記発振回路の出力に接続し、出力端子が前記イン
バータバッファの入力に接続するヒステリシスコンパレ
ータを備えることとしてもよい。
In this case, as in the invention according to claim 4, in the clock generation circuit according to claim 3, an input terminal is connected to an output of the oscillation circuit, and an output terminal is connected to an input of the inverter buffer. A hysteresis comparator may be provided.

【0023】更に、請求項5に記載された発明の如く、
請求項4記載のクロック発生回路において、前記ヒステ
リシスコンパレータのしきい値は、前記インバータバッ
ファの出力に応じて切り替わることとしてもよい。
Further, as in the invention described in claim 5,
5. The clock generation circuit according to claim 4, wherein a threshold value of the hysteresis comparator is switched according to an output of the inverter buffer.

【0024】尚、上記括弧内の符号は、理解を容易にす
るために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様
に限定されるものではない。
Note that the reference numerals in the parentheses are provided for easy understanding, are merely examples, and are not limited to the illustrated embodiment.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施例であ
るクロック発生回路の回路図を示す。尚、図1におい
て、上記図5又は図6に示す構成部分と同一の構成部分
については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図1に示す如く、クロック発生回路において、トランジ
スタQ2のコレクタには、コンデンサC1と並列にコン
デンサC2が接続されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a clock generation circuit according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those shown in FIG. 5 or FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 1, in the clock generation circuit, a capacitor C2 is connected to the collector of the transistor Q2 in parallel with the capacitor C1.

【0026】コンデンサC2には、npnトランジスタ
Q4のベースが接続されている。トランジスタQ4のコ
レクタは基準端子18に接続している。トランジスタQ
4のエミッタは、共に一端がGND端子12に接地され
たコンデンサC3の他端及び抵抗R5の他端に接続して
いる。これにより、整流回路が構成されている。トラン
ジスタQ4のエミッタは、また、pnpトランジスタQ
5のベースに接続している。トランジスタQ5のエミッ
タは、定電流源24を介して基準端子18に接続してい
る。トランジスタQ5のコレクタはGND端子12に接
地している。
The base of the npn transistor Q4 is connected to the capacitor C2. The collector of the transistor Q4 is connected to the reference terminal 18. Transistor Q
The four emitters are both connected to the other end of the capacitor C3 and one end of the resistor R5, one end of which is grounded to the GND terminal 12. Thus, a rectifier circuit is configured. The emitter of the transistor Q4 is connected to a pnp transistor Q
5 connected to the base. The emitter of the transistor Q5 is connected to the reference terminal 18 via the constant current source 24. The collector of the transistor Q5 is grounded to the GND terminal 12.

【0027】トランジスタQ5のエミッタには、また、
コンパレータ26の非反転入力端子が接続されている。
コンパレータ26の反転入力端子は、抵抗R8を介して
基準端子18に接続していると共に、抵抗R6及びコン
デンサC4を介してGND端子12に接地している。コ
ンパレータ26の反転入力端子は、また、抵抗R7を介
して上記したトランジスタQ4のベースに接続してい
る。コンパレータ26は、非反転入力端子に入力される
電圧が反転入力端子に入力される電圧に比して小さい場
合にロー信号を出力し、その逆の場合にハイ信号を出力
する。
The emitter of the transistor Q5 also has
The non-inverting input terminal of the comparator 26 is connected.
The inverting input terminal of the comparator 26 is connected to the reference terminal 18 via the resistor R8, and is also grounded to the GND terminal 12 via the resistor R6 and the capacitor C4. The inverting input terminal of the comparator 26 is connected to the base of the transistor Q4 via the resistor R7. The comparator 26 outputs a low signal when the voltage input to the non-inverting input terminal is smaller than the voltage input to the inverting input terminal, and outputs a high signal when the voltage is opposite thereto.

【0028】コンパレータ26の出力端子には、p型ト
ランジスタM1のゲートが接続されている。p型トラン
ジスタM1のソースは基準端子18に接続している。ま
た、p型トランジスタM1のドレインは、CMOSイン
バータ22のゲート側に接続していると共に、抵抗R1
1を介してCMOSインバータ20のドレイン側に接続
している。p型トランジスタM1は、コンパレータ26
の出力がロー状態にある場合にオン状態となることで、
CMOSインバータ22のゲートに基準電圧VREFを
供給する。一方、コンパレータ26の出力がハイ状態に
ある場合にはオフ状態となることで、CMOSインバー
タ22のゲートへの基準電圧VREFの供給を停止す
る。本実施例においては、CMOSインバータ22のp
型トランジスタM5のドレインとn型トランジスタM3
のドレインとの間に、出力端子OUTが設けられてい
る。
The output terminal of the comparator 26 is connected to the gate of the p-type transistor M1. The source of the p-type transistor M1 is connected to the reference terminal 18. The drain of the p-type transistor M1 is connected to the gate side of the CMOS inverter 22 and the resistance R1
1 is connected to the drain side of the CMOS inverter 20. The p-type transistor M1 is connected to the comparator 26
Is turned on when the output of
The reference voltage VREF is supplied to the gate of the CMOS inverter 22. On the other hand, when the output of the comparator 26 is in the high state, the output is turned off, so that the supply of the reference voltage VREF to the gate of the CMOS inverter 22 is stopped. In the present embodiment, p of the CMOS inverter 22
Drain of n-type transistor M5 and n-type transistor M3
The output terminal OUT is provided between the output terminal OUT and the drain.

【0029】次に、本実施例のクロック発生回路の動作
について説明する。
Next, the operation of the clock generation circuit of this embodiment will be described.

【0030】本実施例のクロック発生回路において、電
源が投入された直後の発振初期は、トランジスタQ4は
抵抗R8及びR6によりバイアスされている。また、ト
ランジスタQ5は、エミッタが定電流源24に接続し、
コレクタが接地する構成を有する。このため、トランジ
スタQ4に流通する電流とトランジスタQ5に流通する
電流とを調整すれば、発振初期時において、コンパレー
タ26の非反転入力端子に入力される電圧を、反転入力
端子に入力される電圧よりも低く設定することが可能と
なる。
In the clock generation circuit of the present embodiment, the transistor Q4 is biased by the resistors R8 and R6 in the initial stage of oscillation immediately after the power is turned on. The transistor Q5 has an emitter connected to the constant current source 24,
The collector is configured to be grounded. Therefore, if the current flowing through the transistor Q4 and the current flowing through the transistor Q5 are adjusted, the voltage input to the non-inverting input terminal of the comparator 26 at the initial stage of the oscillation is lower than the voltage input to the inverting input terminal. Can also be set lower.

【0031】かかる設定がなされると、コンパレータ2
6はロー信号を出力し、p型トランジスタM1はオン状
態となることで、CMOSインバータ22のゲートに基
準電圧VREFが供給される。この場合には、p型トラ
ンジスタM5がオフ状態となり、かつ、n型トランジス
タM3がオン状態となることで、出力端子OUTからロ
ー信号が出力されることとなる。従って、本実施例のク
ロック発生回路によれば、トランジスタQ4に流通する
電流とトランジスタQ5に流通する電流とを調整するこ
とにより、発振初期時における出力をロー状態からスタ
ートさせることが可能となる。
When such setting is made, the comparator 2
6 outputs a low signal, and the p-type transistor M1 is turned on, whereby the gate of the CMOS inverter 22 is supplied with the reference voltage VREF. In this case, the p-type transistor M5 is turned off and the n-type transistor M3 is turned on, so that a low signal is output from the output terminal OUT. Therefore, according to the clock generation circuit of the present embodiment, by adjusting the current flowing through the transistor Q4 and the current flowing through the transistor Q5, it becomes possible to start the output at the initial stage of oscillation from the low state.

【0032】本実施例において、電源投入後に水晶振動
子14による発振が開始すると、トランジスタQ4の作
用により、発振周期に合わせてコンデンサC3の充放電
が繰り返し行われる。この際、トランジスタQ5のベー
ス電圧は、コンデンサC3と抵抗R5とにより定まる時
定数との関係により徐々に上昇することとなる。ベース
電圧の上昇に伴ってエミッタ電圧が上昇すると、いず
れ、その電圧がコンパレータ26の反転入力に入力され
る入力電圧を超える。すなわち、コンパレータ26の非
反転入力端子に入力される電圧が、反転入力端子に入力
される電圧よりも高くなる事態が生ずる。
In this embodiment, when the oscillation by the crystal oscillator 14 starts after the power is turned on, the charge and discharge of the capacitor C3 are repeatedly performed in accordance with the oscillation cycle by the action of the transistor Q4. At this time, the base voltage of the transistor Q5 gradually increases due to the relationship with the time constant determined by the capacitor C3 and the resistor R5. When the emitter voltage rises with the rise of the base voltage, the voltage eventually exceeds the input voltage input to the inverting input of the comparator 26. That is, the voltage input to the non-inverting input terminal of the comparator 26 may be higher than the voltage input to the inverting input terminal.

【0033】かかる事態が生ずると、コンパレータエ2
6の出力は反転し、p型トランジスタM1はオフ状態と
なる。p型トランジスタM1がオフ状態になった後は、
コンデンサC1を介してCMOSインバータ20のベー
スに入力する発振出力の状態に応じて、CMOSインバ
ータ22のゲートに入力される電圧は変動することとな
る。従って、本実施例のクロック発生回路によれば、発
振が開始された後は、その水晶振動子14による発振出
力に応じたクロック信号を出力端子OUTから出力する
ことが可能となる。
When such a situation occurs, the comparator 2
6 is inverted, and the p-type transistor M1 is turned off. After the p-type transistor M1 is turned off,
The voltage input to the gate of the CMOS inverter 22 fluctuates according to the state of the oscillation output input to the base of the CMOS inverter 20 via the capacitor C1. Therefore, according to the clock generation circuit of the present embodiment, after the oscillation is started, a clock signal corresponding to the oscillation output of the crystal oscillator 14 can be output from the output terminal OUT.

【0034】尚、本実施例のクロック発生回路において
は、図6に示すクロック発生回路と同様に、抵抗R9,
R10とp型,n型トランジスタM4,M2の特性とを
調整すれば、クロック信号のデューティを50%近傍の
値に維持することは可能である。従って、本実施例のク
ロック発生回路によれば、クロック信号のデューティに
ついて50%を確保しつつ、発振初期時においてクロッ
ク信号をロー状態からスタートさせることが可能とな
る。すなわち、クロック信号について50%デューティ
を確保するという要求と、ロー状態からスタートさせる
という要求とを両立させることが可能となっている。
In the clock generation circuit of the present embodiment, similarly to the clock generation circuit shown in FIG.
By adjusting R10 and the characteristics of the p-type and n-type transistors M4 and M2, the duty of the clock signal can be maintained at a value near 50%. Therefore, according to the clock generation circuit of the present embodiment, it is possible to start the clock signal from the low state at the initial stage of the oscillation while securing the duty of the clock signal at 50%. That is, it is possible to satisfy both the requirement of ensuring a 50% duty for the clock signal and the requirement of starting from a low state.

【0035】また、本実施例においては、クロック信号
の発生回路として、CMOSインバータ20,22から
なるインバータバッファが用いられている。このため、
発振出力のゲインが高く、水晶振動子14が微小な振幅
で振動していても、クロック出力の振幅を十分に確保す
ることができ、振幅起動時間の短い出力を得ることが可
能となっている。
In this embodiment, an inverter buffer including CMOS inverters 20 and 22 is used as a clock signal generating circuit. For this reason,
Even if the oscillation output gain is high and the crystal oscillator 14 is oscillating with a minute amplitude, the amplitude of the clock output can be sufficiently ensured, and an output with a short amplitude startup time can be obtained. .

【0036】次に、図2及び図3を参照して、本発明の
第2実施例について説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0037】図2は、本実施例のクロック発生回路の回
路図を示す。尚、図2において、図5又は図6に示す構
成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付し
てその説明を省略する。図2に示す如く、本実施例のク
ロック発生回路において、トランジスタQ2のコレクタ
に接続するコンデンサC1には、抵抗R12の一端及び
抵抗R13の一端が接続されている。抵抗R12の他端
は基準端子18に接続しており、抵抗R13の他端はG
ND端子12に接地している。
FIG. 2 is a circuit diagram of the clock generation circuit of the present embodiment. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 5 or FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 2, in the clock generation circuit of the present embodiment, one end of the resistor R12 and one end of the resistor R13 are connected to the capacitor C1 connected to the collector of the transistor Q2. The other end of the resistor R12 is connected to the reference terminal 18, and the other end of the resistor R13 is connected to G
The ND terminal 12 is grounded.

【0038】コンデンサC1、抵抗R12の一端、及び
抵抗R13の一端には、n型トランジスタM6のゲート
が接続されている。n型トランジスタM6のドレイン
は、定電流源30を介して基準端子18に接続してい
る。n型トランジスタM6のソースは、定電流源32を
介してGND端子12に接地している。また、n型トラ
ンジスタM6のサブストレートゲートは、GND端子1
2に接地していると共に、n型トランジスタM7のサブ
ストレートゲートに接続している。n型トランジスタM
7のドレインは、定電流源34を介して基準端子18に
接続している。n型トランジスタM7のソースは、上記
した定電流源32を介してGND端子12に接地してい
る。すなわち、n型トランジスタM6,M7は、差動増
幅器を構成している。
The gate of the n-type transistor M6 is connected to the capacitor C1, one end of the resistor R12, and one end of the resistor R13. The drain of the n-type transistor M6 is connected to the reference terminal 18 via the constant current source 30. The source of the n-type transistor M6 is grounded to the GND terminal 12 via the constant current source 32. The substrate gate of the n-type transistor M6 is connected to the GND terminal 1
2 and to the substrate gate of the n-type transistor M7. n-type transistor M
The drain of 7 is connected to the reference terminal 18 via a constant current source 34. The source of the n-type transistor M7 is grounded to the GND terminal 12 via the constant current source 32 described above. That is, the n-type transistors M6 and M7 constitute a differential amplifier.

【0039】n型トランジスタM7のゲートは、抵抗R
14の一端及び抵抗R15の一端に接続している。抵抗
R14の他端は基準端子18に接続している。また、抵
抗R15はGND端子12に接地している。本実施例に
おいて、抵抗R12,13,14,15の抵抗値は、抵
抗R14と抵抗R15との抵抗分割比と、抵抗R12と
抵抗R13との抵抗分割比とがほぼ一致するように設定
されている。
The gate of the n-type transistor M7 is connected to a resistor R
14 and one end of the resistor R15. The other end of the resistor R14 is connected to the reference terminal 18. The resistor R15 is grounded to the GND terminal 12. In the present embodiment, the resistance values of the resistors R12, R13, R14, and R15 are set so that the resistance division ratio of the resistors R14 and R15 substantially matches the resistance division ratio of the resistors R12 and R13. I have.

【0040】n型トランジスタM7のゲートには、ま
た、抵抗R16を介してCMOSインバータ36のp型
トランジスタM17のゲート及びn型トランジスタM1
6のゲートが接続されている。p型トランジスタM17
のソースは基準端子18に接続している。n型トランジ
スタM16のソースはGND端子12に接続している。
p型トランジスタM17とn型トランジスタM16との
ドレイン同士は接続している。両ドレインの間には、出
力端子OUTが設けられている。
The gate of the n-type transistor M7 is connected to the gate of the p-type transistor M17 of the CMOS inverter 36 and the n-type transistor M1 via the resistor R16.
6 gates are connected. P-type transistor M17
Are connected to the reference terminal 18. The source of the n-type transistor M16 is connected to the GND terminal 12.
The drains of the p-type transistor M17 and the n-type transistor M16 are connected. An output terminal OUT is provided between the two drains.

【0041】また、n型トランジスタM6のドレインに
は、p型トランジスタM8のドレインが接続されてい
る。p型トランジスタM8のゲートはGND端子12に
接地している。p型トランジスタM8のソースには、n
型トランジスタM10のドレインが接続されていると共
に、ゲートが接続されている。n型トランジスタM10
のソースはGND端子12に接地している。n型トラン
ジスタM10のゲートには、また、n型トランジスタM
11のゲートが接続されている。n型トランジスタM1
1のソースはGND端子12に接地している。n型トラ
ンジスタM10とM11とは、カレントミラー回路を構
成している。
The drain of the p-type transistor M8 is connected to the drain of the n-type transistor M6. The gate of the p-type transistor M8 is grounded to the GND terminal 12. The source of the p-type transistor M8 has n
The drain of the type transistor M10 is connected, and the gate is connected. N-type transistor M10
Are grounded to the GND terminal 12. The gate of the n-type transistor M10 also has an n-type transistor M
Eleven gates are connected. n-type transistor M1
1 is grounded to the GND terminal 12. The n-type transistors M10 and M11 form a current mirror circuit.

【0042】n型トランジスタM11のドレインには、
p型トランジスタM9のドレインが接続されている。p
型トランジスタM9のソースは、上記したn型トランジ
スタM7のドレインに接続している。p型トランジスタ
M9のゲートは、p型トランジスタM8のゲートに接続
し、GND端子12に接地している。
The drain of the n-type transistor M11 has
The drain of the p-type transistor M9 is connected. p
The source of the type transistor M9 is connected to the drain of the n-type transistor M7. The gate of the p-type transistor M9 is connected to the gate of the p-type transistor M8, and is grounded to the GND terminal 12.

【0043】p型トランジスタM9のドレイン及びn型
トランジスタM11のドレイン(以下、これらのドレイ
ン端子をA点と称す)には、CMOSインバータ38を
構成するp型トランジスタM14のドレイン及びn型ト
ランジスタM13のドレインが接続されている。p型ト
ランジスタM14のソースは基準端子18に接続してい
る。また、n型トランジスタM13のソースはGND端
子12に接地している。p型トランジスタM14とn型
トランジスタM13とのドレイン同士は接続している。
両ドレイン間は、上記したCMOSインバータ36のゲ
ート側に接続している。
The drain of the p-type transistor M9 and the drain of the n-type transistor M11 (hereinafter, these drain terminals are referred to as point A) are connected to the drain of the p-type transistor M14 and the n-type transistor M13 constituting the CMOS inverter 38. The drain is connected. The source of the p-type transistor M14 is connected to the reference terminal 18. The source of the n-type transistor M13 is grounded to the GND terminal 12. The drains of the p-type transistor M14 and the n-type transistor M13 are connected to each other.
The two drains are connected to the gate side of the CMOS inverter 36 described above.

【0044】A点には、また、n型トランジスタM12
のドレインが接続されている。n型トランジスタM12
のソースはGND端子12に接地している。n型トラン
ジスタM12のゲートには、n型トランジスタM15の
ドレイン(以下、このドレイン端子をB点と称す)が接
続されている。n型トランジスタM15のソースはGN
D端子12に接地している。n型トランジスタM15の
ドレインは、定電流源40を介して基準端子18に接続
している。n型トランジスタM15のゲート(以下、こ
の端子をC点と称す)は、抵抗R17の一端及び抵抗R
18の一端に接続している。抵抗R17の他端は基準端
子18に接続している。また、抵抗R18の他端はGN
D端子12に接地している。
At point A, an n-type transistor M12
Drain is connected. N-type transistor M12
Are grounded to the GND terminal 12. The drain of the n-type transistor M15 (hereinafter, this drain terminal is referred to as point B) is connected to the gate of the n-type transistor M12. The source of the n-type transistor M15 is GN
The D terminal 12 is grounded. The drain of the n-type transistor M15 is connected to the reference terminal 18 via the constant current source 40. The gate of the n-type transistor M15 (hereinafter, this terminal is referred to as point C) is connected to one end of the resistor R17 and the resistor R17.
18 is connected to one end. The other end of the resistor R17 is connected to the reference terminal 18. The other end of the resistor R18 is GN
The D terminal 12 is grounded.

【0045】次に、図3を参照して、本実施例のクロッ
ク発生回路の動作について説明する。図3は、本実施例
のクロック発生回路の動作を説明するためのタイミング
図を示す。また、図4は、本実施例のクロック発生回路
における水晶振動子14による発振とクロック出力との
関係を表した図を示す。電源が投入された直後の過渡期
において、n型トランジスタM15は、C点の電圧VC
(図3(A)において破線で示す)がしきい値VTH15
超えるまではオフ状態に維持される。この際、B点の電
圧VB(図3(A)において太実線で示す)は、図3
(A)に示す如く、基準電圧VREFに沿って上昇す
る。n型トランジスタM12は、B点の電圧VBがしき
い値VTH12を超えるまでオフ状態に維持される。この
際、A点の電圧VAは、図3(B)に示す如く、基準電
圧VREFに比例して上昇する。
Next, the operation of the clock generation circuit of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the clock generation circuit of this embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the oscillation by the crystal oscillator 14 and the clock output in the clock generation circuit of the present embodiment. In the transition period immediately after the power is turned on, the n-type transistor M15 operates at the voltage V C at the point C.
Until a threshold value V TH15 (shown by a broken line in FIG. 3A) exceeds the threshold value V TH15 , the off state is maintained. At this time, the voltage V B at the point B (shown by a thick solid line in FIG.
As shown in (A), the voltage rises along the reference voltage VREF. The n-type transistor M12 is kept off until the voltage V B at the point B exceeds the threshold value V TH12 . At this time, the voltage VA at the point A increases in proportion to the reference voltage VREF, as shown in FIG.

【0046】そして、電源投入後の時刻t1においてB
点の電圧VBがn型トランジスタM12のしきい値V
TH12に達すると、n型トランジスタM12がオン状態と
なることで、A点の電圧VAは図3(B)に示す如く0
Vの接地電位となる。この際、CMOSインバータ38
の入力がロー状態となるので、p型トランジスタM14
がオン状態となり、かつ、n型トランジスタM13がオ
フ状態となることで、p型及びn型トランジスタM1
4,M13のドレインに基準電圧VREFに等しい電圧
が現れる。
Then, at time t1 after the power is turned on, B
The point voltage V B is equal to the threshold value V of the n-type transistor M12.
Upon reaching TH12, by n-type transistor M12 is turned on, the voltage V A at point A as shown in FIG. 3 (B) 0
V is the ground potential. At this time, the CMOS inverter 38
Becomes low, the p-type transistor M14
Is turned on and the n-type transistor M13 is turned off, so that the p-type and n-type transistors M1 are turned off.
4, a voltage equal to the reference voltage VREF appears at the drain of M13.

【0047】かかる状況が実現されると、n型トランジ
スタM7のゲートがp型トランジスタM14を介してプ
ルアップされる。また、n型トランジスタM6のゲート
電圧VM6Gは、水晶振動子14による発振が開始される
前は抵抗R11と抵抗R12との抵抗分割比に応じた電
圧となっている。このため、上記した状況が実現される
場合には、n型トランジスタM6のゲート電圧M6Gがn
型トランジスタM7のゲート電圧M7Gに比して小さくな
る。この場合、n型トランジスタM7がオン状態となる
ことで、n型トランジスタM7から定電流源32への電
流が増加すると共に、n型トランジスタM6から定電流
源32への電流が減少する。その結果、定電流源30か
らp型トランジスタM8側へ流通する電流が増加するこ
とにより、p型トランジスタM8のソース側に電流が流
通し、n型トランジスタM11,M12がオン状態とな
るため、A点の電圧VAは0Vの接地電位となる。
When such a situation is realized, the gate of the n-type transistor M7 is pulled up via the p-type transistor M14. Further, the gate voltage V M6G of the n-type transistor M6 is a voltage according to the resistance division ratio between the resistors R11 and R12 before the oscillation by the crystal oscillator 14 is started. Therefore, when the above situation is realized, the gate voltage M6G of the n-type transistor M6 becomes n
It becomes smaller than the gate voltage M7G of the type transistor M7. In this case, when the n-type transistor M7 is turned on, the current from the n-type transistor M7 to the constant current source 32 increases, and the current from the n-type transistor M6 to the constant current source 32 decreases. As a result, the current flowing from the constant current source 30 to the p-type transistor M8 increases, so that the current flows to the source side of the p-type transistor M8 and the n-type transistors M11 and M12 are turned on. The voltage VA at the point becomes the ground potential of 0V.

【0048】A点の電圧VAが0Vになると、CMOS
インバータ38の入力がロー状態となる結果、CMOS
インバータ38の出力がハイ状態となる。この場合、C
MOSインバータ36の入力がハイ状態になるので、p
型トランジスタM17がオフ状態となり、かつ、n型ト
ランジスタM16がオン状態となることで、p型及びn
型トランジスタM17,M16のドレインに0Vの接地
電位が現れ、CMOSインバータ36の出力がロー状態
となる。
When the voltage VA at the point A becomes 0 V, the CMOS
As a result of the input of the inverter 38 going low, the CMOS
The output of the inverter 38 becomes high. In this case, C
Since the input of the MOS inverter 36 goes high, p
The p-type and n-type transistors M17 are turned off and the n-type transistor M16 is turned on.
A ground potential of 0 V appears at the drains of the type transistors M17 and M16, and the output of the CMOS inverter 36 goes low.

【0049】従って、本実施例においては、電源が投入
された後の過渡期においてn型トランジスタM12がオ
ン状態とされることにより、CMOSインバータ38の
入力がロー状態とされ、出力端子OUTからロー信号が
出力される。このため、本実施例のクロック発生回路に
よれば、発振初期時におけるクロック出力をロー状態か
らスタートさせることが可能となっている。
Therefore, in the present embodiment, the input of the CMOS inverter 38 is set to the low state by turning on the n-type transistor M12 in the transition period after the power is turned on, and the low level is output from the output terminal OUT. A signal is output. Therefore, according to the clock generation circuit of the present embodiment, it is possible to start the clock output from the low state at the initial stage of the oscillation.

【0050】また、電源投入後の時刻t2においてC点
の電圧上昇が継続した結果としてその電圧VCがしきい
値VTH15に達すると、n型トランジスタM15がオン状
態となることで、B点の電圧VBが図3(A)に示す如
く0Vの接地電位となる。この際、n型トランジスタM
12はオフ状態となるが、A点の電圧VAは0Vになっ
ているため、出力端子OUTからの出力信号は依然とし
てロー状態に維持される。
When the voltage V C reaches the threshold value V TH15 as a result of the voltage increase at point C continuing at time t2 after the power is turned on, the n-type transistor M15 is turned on, and the point B is turned on. the voltage V B to the ground potential of 0V as shown in FIG. 3 (a) of. At this time, the n-type transistor M
12 is in the off state, but the voltage at point A is 0 V, so that the output signal from the output terminal OUT is still kept in the low state.

【0051】その後、水晶振動子14による発振が開始
され、その結果としてn型トランジスタM6のゲート電
圧VM6Gがn型トランジスタM7のゲート電圧VM7Gに比
して大きくなると、n型トランジスタM6がオン状態と
なることで、n型トランジスタM6から定電流源32へ
の電流が増加すると共に、n型トランジスタM7から定
電流源32への電流が減少する。その結果、定電流源3
0からp型トランジスタM8側へ流通する電流が減少す
ることでn型トランジスタM11,M12がオフ状態と
なると共に、定電流源32からp型トランジスタM9側
への電流が増加することでp型トランジスタM9のソー
ス側に電流が流通する。この場合、A点の電圧VAは図
3(B)に示す如く0Vから反転しハイ状態となる。
Thereafter, the oscillation by the crystal oscillator 14 is started. As a result, when the gate voltage V M6G of the n-type transistor M6 becomes larger than the gate voltage V M7G of the n-type transistor M7, the n-type transistor M6 is turned on. By entering the state, the current from the n-type transistor M6 to the constant current source 32 increases, and the current from the n-type transistor M7 to the constant current source 32 decreases. As a result, the constant current source 3
When the current flowing from 0 to the p-type transistor M8 decreases, the n-type transistors M11 and M12 are turned off, and the current from the constant current source 32 to the p-type transistor M9 increases, thereby increasing the p-type transistor. A current flows to the source side of M9. In this case, the voltage VA at the point A is inverted from 0 V as shown in FIG.

【0052】A点の電圧VAがハイ状態となると、p型
トランジスタM14がオフとなり、かつ、n型トランジ
スタM13がオンとなることで、CMOSインバータ3
8の出力がロー状態となり、その結果、p型トランジス
タM17がオンとなり、かつ、n型トランジスタM16
がオフとなることで、CMOSインバータ36の出力が
ハイ状態となり、出力端子OUTからハイ信号が出力さ
れる。
When the voltage VA at the point A becomes high, the p-type transistor M14 is turned off and the n-type transistor M13 is turned on.
8 is in a low state, as a result, the p-type transistor M17 is turned on, and the n-type transistor M16 is turned on.
Is turned off, the output of the CMOS inverter 36 becomes high, and a high signal is output from the output terminal OUT.

【0053】また、CMOSインバータ38の出力がロ
ー状態となると、n型トランジスタM7のゲートがn型
トランジスタM13を介してプルダウンされるため、n
型トランジスタM7のゲート電圧VM7Gは、図4(A)
に示す如く低電圧VM7GL側に切り替わる。このようにn
型トランジスタM7のゲート電圧VM7Gが切り替わって
も、n型トランジスタM6のゲート電圧VM6Gがn型ト
ランジスタM7の当該ゲート電圧VM7GLを下回るまで
は、CMOSインバータ36の出力は図4(B)に示す
如くハイ状態に維持される。
When the output of the CMOS inverter 38 goes low, the gate of the n-type transistor M7 is pulled down via the n-type transistor M13.
The gate voltage V M7G of the type transistor M7 is shown in FIG.
Is switched to the low voltage VM7GL side as shown in FIG . Thus n
Even switched gate voltage V M7G type transistor M7, the gate voltage V M6G the n-type transistor M6 to below the gate voltage V M7GL of n-type transistors M7, the output of the CMOS inverter 36 in FIG. 4 (B) It is maintained at a high state as shown.

【0054】そして、水晶振動子14による発振の作用
によりn型トランジスタM6のゲート電圧VM6Gがn型
トランジスタM7のゲート電圧VM7Gを下回ると、上記
の如くA点の電圧VAが0Vの接地電位となることでC
MOSインバータ36の出力がロー状態となり、出力端
子OUTからロー信号が出力される。この際、CMOS
インバータ38の出力がロー状態となることでn型トラ
ンジスタM7のゲートがプルアップされ、n型トランジ
スタM7のゲート電圧VM7Gが高電圧VM7GH側に切り替
わる。
When the gate voltage V M6G of the n-type transistor M6 falls below the gate voltage V M7G of the n-type transistor M7 due to the action of the oscillation of the crystal oscillator 14, the voltage VA at the point A becomes 0V as described above. When the potential becomes C
The output of the MOS inverter 36 becomes low, and a low signal is output from the output terminal OUT. At this time, CMOS
When the output of the inverter 38 goes low, the gate of the n-type transistor M7 is pulled up, and the gate voltage VM7G of the n-type transistor M7 switches to the high voltage VM7GH .

【0055】このように、本実施例においては、図4
(A)に示す如く、水晶振動子14による発振状態に応
じてn型トランジスタM7のゲート電圧VM7Gが高電圧
M7GH側と低電圧VM7GL側とで切り替わる。すなわち、
トランジスタM6〜M11及び抵抗12〜R15によ
り、n型トランジスタM6,M7のゲート電圧VM6G,
M 7G同士を比較するヒステリシスコンパレータが構成
されている。かかる構成においては、抵抗R12〜R1
5及びR16の抵抗値を調整すれば、n型トランジスタ
M7のゲート電圧VM7Gのヒステリシス幅を任意に設定
することが可能とである。
As described above, in this embodiment, FIG.
As (A), the gate voltage V M7G of n-type transistors M7 in accordance with the oscillation state due to the crystal oscillator 14 is switched between a high voltage V M7GH side and the low voltage V M7GL side. That is,
By the transistors M6 to M11 and the resistors 12 to R15, the gate voltages V M6G ,
Hysteresis comparator for comparing the V M 7G each other is formed. In such a configuration, the resistors R12 to R1
By adjusting the resistance values of R5 and R16, the hysteresis width of the gate voltage V M7G of the n-type transistor M7 can be arbitrarily set.

【0056】このため、本実施例のクロック発生回路に
よれば、出力端子OUTから出力されるクロック信号の
デューティとして50%近傍の値を確保することが可能
となる。上述の如く、クロック信号は、発振初期時にお
いてロー状態からスタートする。従って、本実施例のク
ロック発生回路によれば、クロック出力についてデュー
ティを所望の50%に確保すると共に、発振初期におい
てロー状態からスタートさせることが可能となってい
る。
Therefore, according to the clock generation circuit of the present embodiment, it is possible to secure a value near 50% as the duty of the clock signal output from the output terminal OUT. As described above, the clock signal starts from a low state at the beginning of oscillation. Therefore, according to the clock generation circuit of the present embodiment, it is possible to secure the duty of the clock output to a desired 50% and to start from the low state at the beginning of oscillation.

【0057】また、本実施例においては、比較的多くの
占有面積を必要とするコンデンサはコンデンサC1の一
個だけである。このため、本実施例の回路構成によれ
ば、クロック発生回路の大型化を回避することができ、
チップ面積を小さくすることができる。
In this embodiment, only one capacitor C1 requires a relatively large area. Therefore, according to the circuit configuration of the present embodiment, it is possible to avoid an increase in the size of the clock generation circuit,
The chip area can be reduced.

【発明の効果】上述の如く、請求項1乃至5記載の発明
によれば、クロック出力について所望のデューティを確
保すると共に、発振初期において所定の状態からスター
トさせることができる。
As described above, according to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to secure a desired duty for the clock output and start from a predetermined state at the beginning of oscillation.

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

【図1】本発明の第1実施例であるクロック発生回路の
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a clock generation circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例であるクロック発生回路の
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a clock generation circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本実施例のクロック発生回路の動作を説明する
ためのタイミング図である。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the clock generation circuit according to the embodiment.

【図4】本実施例のクロック発生回路における振動子に
よる発振とクロック出力との関係を表した図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between oscillation by a vibrator and a clock output in the clock generation circuit of the present embodiment.

【図5】従来のクロック発生回路の一例の回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram of an example of a conventional clock generation circuit.

【図6】従来のクロック発生回路の一例の回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram of an example of a conventional clock generation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 GND端子 14 水晶振動子 18 基準端子 20,22,36,38 CMOSインバータ 26 コンパレータ M1,M4,M5,M8,M9,M14,M17 pチ
ャネル型MOSトランジスタ(p型トランジスタ) M2,M3,M6,M7,M10,M11,M12,M
13,M15,M16nチャネル型MOSトランジスタ
(n型トランジスタ) Q* トランジスタ C* コンデンサ R* 抵抗 OUT 出力端子
12 GND terminal 14 Quartz crystal oscillator 18 Reference terminal 20, 22, 36, 38 CMOS inverter 26 Comparator M1, M4, M5, M8, M9, M14, M17 P-channel MOS transistor (p-type transistor) M2, M3, M6 M7, M10, M11, M12, M
13, M15, M16 n-channel MOS transistor (n-type transistor) Q * transistor C * capacitor R * resistor OUT output terminal

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動子を有する発振回路と、前記発振回
路の出力端子に接続し、該発振出力の出力に基づいてク
ロック信号を出力するインバータバッファと、を備える
クロック発生回路であって、 前記発振回路の出力端子に接続し、該発振回路の出力を
整流する整流回路と、 前記整流回路の出力を所定のしきい値と比較するコンパ
レータと、 前記コンパレータの比較結果に応じて前記インバータバ
ッファの入力を切り替えるスイッチング素子と、 を備えることを特徴とするクロック発生回路。
1. A clock generation circuit comprising: an oscillation circuit having a vibrator; and an inverter buffer connected to an output terminal of the oscillation circuit and outputting a clock signal based on an output of the oscillation output. A rectifier circuit connected to an output terminal of the oscillating circuit, for rectifying the output of the oscillating circuit; a comparator for comparing the output of the rectifying circuit with a predetermined threshold value; A clock generation circuit, comprising: a switching element that switches an input;
【請求項2】 請求項1記載のクロック発生回路におい
て、 前記整流回路は、トランジスタ、コンデンサ、及び抵抗
により構成されていることを特徴とするクロック発生回
路。
2. The clock generation circuit according to claim 1, wherein said rectifier circuit is constituted by a transistor, a capacitor, and a resistor.
【請求項3】 振動子を有する発振回路と、前記発振回
路の出力に基づいてクロック信号を出力するインバータ
バッファと、を備えるクロック発生回路であって、 基準電圧が過渡状態にある場合は前記インバータバッフ
ァの入力をGND端子に接続し、基準電圧の過渡状態が
終了した後は前記インバータバッファの入力を前記発振
回路の出力側に接続するスイッチング素子を備えること
を特徴とするクロック発生回路。
3. A clock generation circuit comprising: an oscillation circuit having a vibrator; and an inverter buffer that outputs a clock signal based on an output of the oscillation circuit, wherein the inverter is provided when a reference voltage is in a transient state. A clock generation circuit comprising: a switching element that connects an input of a buffer to a GND terminal and connects an input of the inverter buffer to an output side of the oscillation circuit after a transient state of a reference voltage ends.
【請求項4】 請求項3記載のクロック発生回路におい
て、 入力端子が前記発振回路の出力に接続し、出力端子が前
記インバータバッファの入力に接続するヒステリシスコ
ンパレータを備えることを特徴とするクロック発生回
路。
4. The clock generation circuit according to claim 3, further comprising a hysteresis comparator having an input terminal connected to an output of said oscillation circuit and an output terminal connected to an input of said inverter buffer. .
【請求項5】 請求項4記載のクロック発生回路におい
て、 前記ヒステリシスコンパレータのしきい値は、前記イン
バータバッファの出力に応じて切り替わることを特徴と
するクロック発生回路。
5. The clock generation circuit according to claim 4, wherein a threshold value of said hysteresis comparator is switched according to an output of said inverter buffer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016096494A (en) * 2014-11-17 2016-05-26 株式会社大真空 Oscillator and oscillation frequency adjustment method of the oscillator

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