JP2010154449A - Oscillation circuit, integrated circuit device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発振回路、集積回路装置及び電子機器等に関する。 The present invention relates to an oscillation circuit, an integrated circuit device, an electronic device, and the like.
クロック信号を生成するためのCR発振回路を含む電子機器(携帯型情報端末等)において、複数のクロック周波数を切り換えて動作させるという課題がある。この課題に対して例えば特許文献1には最高周波数のクロック信号を分周して複数のクロック周波数を得る手法が開示されている。しかしこの手法では最高周波数の整数分の1の周波数に限定されてしまい、自由に周波数を選択することができないという課題がある。また、必要な周波数に対応する個数のCR発振回路を設けるという手法もあるが、素子数及び端子数が多くなるという課題がある。
本発明の幾つかの態様によれば、複数の周波数のうちから所望の周波数を選択してクロック信号を生成できる発振回路、集積回路装置及び電子機器を提供できる。 According to some aspects of the present invention, it is possible to provide an oscillation circuit, an integrated circuit device, and an electronic device that can generate a clock signal by selecting a desired frequency from a plurality of frequencies.
本発明の一態様は、クロック信号を出力する発振回路であって、キャパシターの一端及び第1の抵抗素子の一端及び第2の抵抗素子の一端がその入力に接続される第1の反転回路と、前記キャパシターの他端がその出力に接続される第n(nは2以上の偶数)の反転回路とを有する第1〜第nの反転回路と、前記第nの反転回路の出力が入力され、前記第1の抵抗素子の他端を駆動する第1の駆動用反転回路と、前記第nの反転回路の出力が入力され、前記第2の抵抗素子の他端を駆動する第2の駆動用反転回路とを含むことを特徴とする発振回路に関係する。 One embodiment of the present invention is an oscillation circuit that outputs a clock signal, and includes a first inversion circuit in which one end of a capacitor, one end of a first resistance element, and one end of a second resistance element are connected to its input The first to nth inverting circuits having the nth (n is an even number of 2 or more) inverting circuit connected to the output of the other end of the capacitor, and the output of the nth inverting circuit are input. The first driving inversion circuit for driving the other end of the first resistance element and the second driving for driving the other end of the second resistance element by inputting the output of the nth inversion circuit. And an inverting circuit.
本発明の一態様によれば、設定された2つの周波数のうちどちらか一方を選択してクロック信号を出力することができる。さらに所望の周波数ごとに発振回路を設ける方式に比べて、素子数及び端子数を少なくすることができる。また最高周波数を分周して所望の周波数を得る方式に比べて、自由に周波数を設定でき、さらに消費電力を低減できる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to select one of two set frequencies and output a clock signal. Furthermore, the number of elements and the number of terminals can be reduced as compared with a method in which an oscillation circuit is provided for each desired frequency. In addition, the frequency can be set freely and the power consumption can be further reduced as compared with a method of dividing the highest frequency to obtain a desired frequency.
また本発明の一態様では、前記第1及び第2の駆動用反転回路がイネーブル状態又はディスイネーブル状態に設定されることで、可変の周波数の前記クロック信号を出力してもよい。 In the aspect of the invention, the clock signal having a variable frequency may be output by setting the first and second driving inversion circuits to the enable state or the disenable state.
このようにすれば、制御回路からの制御信号により駆動用反転回路を制御して所望の周波数を選択することができる。 In this way, it is possible to select the desired frequency by controlling the driving inversion circuit by the control signal from the control circuit.
また本発明の一態様では、前記第1の抵抗素子の抵抗値が前記第2の抵抗素子の抵抗値より大きく設定され、前記クロック信号の周波数が第1の周波数に設定される場合には、前記第1の駆動用反転回路がイネーブル状態に設定され、前記クロック信号の周波数が前記第1の周波数より高い第2の周波数に設定される場合には、前記第2の駆動用反転回路がイネーブル状態に設定されてもよい。 In one aspect of the present invention, when the resistance value of the first resistance element is set larger than the resistance value of the second resistance element, and the frequency of the clock signal is set to the first frequency, When the first driving inversion circuit is enabled and the frequency of the clock signal is set to a second frequency higher than the first frequency, the second driving inversion circuit is enabled. The state may be set.
このようにすれば、2つの抵抗素子の抵抗値をそれぞれ所望の周波数に対応する値に設定して、設定された2つの周波数のうちどちらか一方を選択してクロック信号を出力することができる。 In this way, the resistance values of the two resistance elements can be set to values corresponding to the desired frequencies, respectively, and either one of the two set frequencies can be selected to output the clock signal. .
また本発明の一態様では、前記クロック信号の周波数が前記第2の周波数より高い第3の周波数に設定される場合には、前記第1及び第2の駆動用反転回路が共にイネーブル状態に設定されてもよい。 In one aspect of the present invention, when the frequency of the clock signal is set to a third frequency higher than the second frequency, both the first and second driving inversion circuits are set to an enabled state. May be.
このようにすれば、第3の抵抗素子を設けることなく、3つの周波数のうちいずれかの周波数を選択してクロック信号を出力することができる。 In this way, it is possible to select one of the three frequencies and output the clock signal without providing the third resistance element.
また本発明の一態様では、前記クロック信号の周波数が第1の周波数に設定される場合には、前記第1及び第2の駆動用反転回路のうちいずれか一方がイネーブル状態に設定され、前記クロック信号の周波数が前記第1の周波数より高い第3の周波数に設定される場合には、前記第1及び第2の駆動用反転回路が共にイネーブル状態に設定されてもよい。 In one aspect of the present invention, when the frequency of the clock signal is set to a first frequency, one of the first and second driving inversion circuits is set to an enabled state, When the frequency of the clock signal is set to a third frequency higher than the first frequency, both the first and second driving inversion circuits may be set to an enabled state.
このようにすれば、1つの周波数とさらに高い周波数の2つの周波数のうちどちらか一方の周波数を選択してクロック信号を出力することができる。 In this way, one of the two frequencies, one frequency and a higher frequency, can be selected to output the clock signal.
また本発明の一態様では、前記第1の駆動用反転回路の出力と前記第2の駆動用反転回路の出力のうち、いずれか一方の出力を選択して前記クロック信号を出力するためのセレクターを含んでもよい。 In one embodiment of the present invention, a selector for selecting either one of the output of the first driving inversion circuit and the output of the second driving inversion circuit and outputting the clock signal. May be included.
このようにすれば、制御信号でセレクターを制御することにより、設定された複数の周波数のうち所望の周波数を選択してクロック信号を出力することができる。 In this way, by controlling the selector with the control signal, it is possible to select a desired frequency from a plurality of set frequencies and output the clock signal.
また本発明の一態様では、前記第1〜第nの反転回路のうちのいずれかの反転回路の出力に基づいて前記クロック信号を出力してもよい。 In one embodiment of the present invention, the clock signal may be output based on an output of any one of the first to nth inverting circuits.
このようにすれば、セレクターを設けることなく、設定された複数の周波数のうち所望の周波数を選択してクロック信号を出力することができる。 In this way, a clock signal can be output by selecting a desired frequency from a plurality of set frequencies without providing a selector.
本発明の他の態様は、上記いずれかに記載の発振回路と、前記キャパシターの一端、前記第1の抵抗素子の一端及び前記第2の抵抗素子の一端を接続するための第1の端子と、前記キャパシターの他端を接続するための第2の端子と、前記第1の抵抗素子の他端を接続するための第3の端子と、前記第2の抵抗素子の他端を接続するための第4の端子とを含むことを特徴とする集積回路装置に関係する。 Another aspect of the present invention is the oscillation circuit according to any one of the above, a first terminal for connecting one end of the capacitor, one end of the first resistance element, and one end of the second resistance element; A second terminal for connecting the other end of the capacitor, a third terminal for connecting the other end of the first resistive element, and a second terminal of the second resistive element. And a fourth terminal of the integrated circuit device.
本発明の他の態様によれば、複数の設定された周波数のうちから所望の周波数のクロック信号を選択して出力することができるから、条件に応じてクロック周波数を最適化することができる。 According to another aspect of the present invention, a clock signal having a desired frequency can be selected and output from a plurality of set frequencies, so that the clock frequency can be optimized according to conditions.
本発明の他の態様は、上記に記載の集積回路装置を含むことを特徴とする電子機器に関係する。 Another aspect of the present invention relates to an electronic apparatus including the integrated circuit device described above.
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not necessarily.
1.発振回路の第1の構成例
図1に本実施形態の発振回路の第1の構成例を示す。本構成例はクロック信号CLKを出力する発振回路であって、第1、第2の反転回路INV1、INV2(広義には第1〜第nの反転回路INV1〜INVn(nは2以上の偶数))と、第1、第2の駆動用反転回路DR1、DR2とを含む。本構成例の発振回路は、反転回路INV1、INV2(INV1〜INVn)又は第1、第2の駆動用反転回路DR1、DR2のいずれかの出力に基づいてクロック信号CLKを出力することができる。さらに本構成例はセレクター40と、制御信号反転用インバーターSIVと、出力バッファー回路OBFとを含む。なお、本実施形態の発振回路は図1の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
1. First Configuration Example of Oscillation Circuit FIG. 1 shows a first configuration example of the oscillation circuit of this embodiment. This configuration example is an oscillation circuit that outputs a clock signal CLK and includes first and second inversion circuits INV1 and INV2 (first to nth inversion circuits INV1 to INVn (n is an even number of 2 or more) in a broad sense). ) And first and second driving inversion circuits DR1 and DR2. The oscillation circuit of this configuration example can output the clock signal CLK based on the output of the inverting circuits INV1 and INV2 (INV1 to INVn) or the first and second driving inverting circuits DR1 and DR2. Further, this configuration example includes a
本構成例では、反転回路INV1、INV2(INV1〜INVn)はインバーターで構成しているが、NAND回路又はその他の論理回路(ロジック回路、論理ゲート等)で構成してもよい。 In this configuration example, the inverting circuits INV1 and INV2 (INV1 to INVn) are composed of inverters, but may be composed of NAND circuits or other logic circuits (logic circuits, logic gates, etc.).
第1の反転回路INV1の入力には、キャパシター10の一端及び第1の抵抗素子20の一端及び第2の抵抗素子30の一端が接続される。第2の反転回路INV2(広義には第nの反転回路INVn)の出力には、キャパシター10の他端が接続される。
One end of the
第1の駆動用反転回路DR1は、第2の反転回路INV2(広義には第nの反転回路INVn)の出力が入力され、第1の抵抗素子20の他端を駆動する。第2の駆動用反転回路DR2は、第2の反転回路INV2(広義には第nの反転回路INVn)の出力が入力され、第2の抵抗素子30の他端を駆動する。
The first driving inversion circuit DR1 receives the output of the second inversion circuit INV2 (in a broad sense, the nth inversion circuit INVn) and drives the other end of the
キャパシター10及び第1、第2の抵抗素子20、30は、反転回路INV1、INV2(INV1〜INVn)及び第1、第2の駆動用反転回路DR1、DR2を含む集積回路装置の内部に設けてもよいし、外部に設けてもよい。
The
本構成例では、制御回路からの制御信号SELにより第1及び第2の駆動用反転回路DR1、DR2がイネーブル状態又はディスイネーブル状態に設定されることで、可変の周波数のクロック信号CLKを出力する。具体的には、第1の抵抗素子20の抵抗値が第2の抵抗素子30の抵抗値より大きく設定される。そしてクロック信号CLKの周波数が第1の周波数f1に設定される場合には、第1の駆動用反転回路DR1がイネーブル状態に設定され、第1の周波数f1より高い第2の周波数f2に設定される場合には、第2の駆動用反転回路DR2がイネーブル状態に設定される。
In this configuration example, the first and second driving inversion circuits DR1 and DR2 are set to the enable state or the disenable state by the control signal SEL from the control circuit, thereby outputting the clock signal CLK having a variable frequency. . Specifically, the resistance value of the
より具体的には、クロック信号CLKの周波数が第1の周波数f1に設定される場合には、制御信号SELがHレベル(高電位レベル)に設定される。このとき第1の駆動用反転回路DR1はイネーブル状態に設定され、第2の駆動用反転回路DR2はディスイネーブル状態に設定される。一方、第2の周波数f2に設定される場合には制御信号SELがLレベル(低電位レベル)に設定される。このときDR1はディスイネーブル状態に設定され、DR2はイネーブル状態に設定される。 More specifically, when the frequency of the clock signal CLK is set to the first frequency f1, the control signal SEL is set to the H level (high potential level). At this time, the first driving inversion circuit DR1 is set to the enabled state, and the second driving inversion circuit DR2 is set to the disabled state. On the other hand, when the second frequency f2 is set, the control signal SEL is set to the L level (low potential level). At this time, DR1 is set to the disabled state, and DR2 is set to the enabled state.
セレクター40は制御信号SELに基づいて、第1の駆動用反転回路DR1の出力と第2の駆動用反転回路DR2の出力のうち、いずれか一方の出力を選択する。セレクター40により選択された信号に基づいて、出力バッファー回路OBFはクロック信号CLKを出力する。
Based on the control signal SEL, the
図1の発振回路は以下のように動作する。制御信号SELがHレベルに設定される場合、すなわち第1の駆動用反転回路DR1がイネーブル状態に設定される場合を説明する。第1の反転回路INV1の入力ノードN4がLレベルとすると、第2の反転回路INV2の出力ノードN3はLレベル、第1の駆動用反転回路DR1の出力ノードN1はHレベルとなる。そうすると第1の抵抗素子20を介してN1からN4へ電流が流れる。この電流はキャパシター10を充電しながらN4の電位を上昇させて、N4の電位がINV1の論理しきい値より高くなるとINV1が反転する。INV1が反転するとN3はHレベル、N1はLレベルとなるから、N4からN1へ電流が流れてキャパシター10を放電する。N4の電位が降下してINV1の論理しきい値より低くなるとINV1が反転して、N3がLレベル、N1がHレベルとなって再びキャパシター10の充電が始まる。このようにして充電と放電を繰り返すことにより一定の周波数で発振する。なお、この場合には第2の駆動用反転回路DR2はディスイネーブル状態であるから、その出力ノードN2はハイインピーダンス(Hi−Z)となり上記の動作に影響を及ぼさない。
The oscillation circuit of FIG. 1 operates as follows. The case where the control signal SEL is set to the H level, that is, the case where the first driving inversion circuit DR1 is set to the enable state will be described. When the input node N4 of the first inverting circuit INV1 is at L level, the output node N3 of the second inverting circuit INV2 is at L level and the output node N1 of the first driving inverting circuit DR1 is at H level. Then, a current flows from N1 to N4 through the
キャパシター10の充電又は放電に要する時間はほぼRC時定数すなわち抵抗値と容量値の積で決まる。具体的には、例えば第1の抵抗素子20の抵抗値をRA1とし、キャパシター10の容量値をCAとした場合に、CLKの第1の周波数f1に対応する周期T1はほぼT1=2×RA1×CAで与えられる。また、第1の周波数f1はT1の逆数すなわちf1=1/T1で与えられる。
The time required for charging or discharging the
以上はDR1がイネーブル状態に設定される場合について説明したが、DR2がイネーブル状態に設定される場合についても、上記と同様にして第2の周波数f2が決まる。具体的には、第2の抵抗素子30の抵抗値をRA2とした場合に、f2に対応する周期T2はほぼT2=2×RA2×CAで与えられ、f2はf2=1/T2で与えられる。したがって、RA1>RA2の場合にはT1>T2であり、f1<f2である。
Although the case where DR1 is set to the enable state has been described above, the second frequency f2 is determined in the same manner as described above also when DR2 is set to the enable state. Specifically, when the resistance value of the
図2は発振回路の第1の構成例の信号波形の一例を示す。図2では第1の駆動用反転回路DR1がイネーブル状態に設定される場合のノードN1、N2、N4の各電圧V1、V2、V4及びクロック信号CLKの波形を示している。以下、図2を用いて本構成例の発振回路の動作を説明する。 FIG. 2 shows an example of a signal waveform of the first configuration example of the oscillation circuit. FIG. 2 shows the waveforms of the voltages V1, V2, and V4 of the nodes N1, N2, and N4 and the clock signal CLK when the first driving inversion circuit DR1 is set to the enable state. Hereinafter, the operation of the oscillation circuit of this configuration example will be described with reference to FIG.
初めにV4すなわちINV1の入力電圧が図中A1に示すようにLレベルにあるとすると、V1すなわちDR1の出力電圧はB1に示すようにHレベルとなる。この状態では第1の抵抗素子20を介してN1からN4へ電流が流れてキャパシター10を充電するから、V4はA2に示すように徐々に電圧が上昇する。そしてV4がINV1の論理しきい値に達すると、INV1が反転し、さらにINV2も反転して、N3がLレベルからHレベルに遷移する。このためにV4はA3からA4に示すように急峻に上昇する。一方、このときV1はB2からB3に示すようにHレベルからLレベルに遷移する。この状態では第1の抵抗素子20を介してN4からN1へ電流が流れてキャパシター10を放電するから、V4はA5に示すように徐々に降下する。そしてV4がINV1の論理しきい値に達すると、INV1が反転し、さらにINV2も反転して、N3がHレベルからLレベルに遷移する。このためにV4はA6からA7に示すように急峻に降下する。そして再びキャパシター10の充電が開始されて、A1〜A7が繰り返される。
First, assuming that the input voltage of V4, that is, INV1, is at L level as indicated by A1, the output voltage of V1, that is, DR1, becomes H level, as indicated by B1. In this state, current flows from N1 to N4 through the
図2のV4の波形から分かるように、周期Tは充電時間trと放電時間tfの和で与えられる。充電時間tr及び放電時間tfは共にほぼRC時定数すなわち抵抗値と容量値の積で決まる。例えば第1の抵抗素子20の抵抗値をRA1とし、キャパシター10の容量値をCAとした場合に、周期T1はほぼT1=2×RA1×CAで与えられる。なお、実際の発振回路では、使用されるトランジスターのゲートに含まれる寄生容量等も考慮して周期T1を求める必要がある。より詳細な回路シミュレーションによれば、例えばRA1=120kΩ、CA=10pFの場合に、T1=2.83μsである。
As can be seen from the waveform of V4 in FIG. 2, the period T is given by the sum of the charging time tr and the discharging time tf. Both the charging time tr and the discharging time tf are substantially determined by the RC time constant, that is, the product of the resistance value and the capacitance value. For example, when the resistance value of the
図3は駆動用反転回路DR1、DR2の構成例を示す。本構成例はP型トランジスターTP1、TP2、N型トランジスターTN1、TN2及びインバーターIVAを含む。 FIG. 3 shows a configuration example of the driving inverting circuits DR1 and DR2. This configuration example includes P-type transistors TP1 and TP2, N-type transistors TN1 and TN2, and an inverter IVA.
制御信号SELがHレベル(高電位レベル)に設定される場合は、TP1とTN2がオン状態となるから、TP2とTN1は通常のインバーターとして動作する。この状態をイネーブル状態とすることができる。一方、制御信号SELがLレベル(低電位レベル)に設定される場合は、TP1とTN2がオフ状態となるから、入力IAのレベルに関係なく出力QAはハイインピーダンス(Hi−Z)となる。この状態をディスイネーブル状態とすることができる。 When the control signal SEL is set to H level (high potential level), TP1 and TN2 are turned on, so that TP2 and TN1 operate as normal inverters. This state can be enabled. On the other hand, when the control signal SEL is set to L level (low potential level), TP1 and TN2 are turned off, so that the output QA becomes high impedance (Hi-Z) regardless of the level of the input IA. This state can be disabled.
なお、本実施形態の駆動用反転回路は図3の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。 Note that the driving inverter circuit of the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 3, and various components such as omitting some of the components, replacing them with other components, and adding other components. Variations are possible.
以上説明したように図1に示す発振回路の第1の構成例によれば、第1、第2の抵抗素子20、30の抵抗値をそれぞれ所望の周波数に対応する値に設定して、制御信号SELで制御することにより、設定された2つの周波数のうちどちらか一方を選択してクロック信号を出力することができる。さらに所望の周波数ごとに発振回路を設ける方式に比べて、素子数及び端子数を少なくすることができる。また最高周波数を分周して所望の周波数を得る方式に比べて、自由に周波数を設定できること、及び消費電力を低減できることの利点がある。
As described above, according to the first configuration example of the oscillation circuit shown in FIG. 1, the resistance values of the first and
なお、本構成例では2個の抵抗素子と2個の駆動用反転回路を設けているが、3個以上の抵抗素子とそれに対応する個数の駆動用反転回路を設けてもよい。こうすれば3つ以上の周波数のうちから所望の周波数を選択してクロック信号を出力することができる。 In this configuration example, two resistance elements and two driving inversion circuits are provided, but three or more resistance elements and a corresponding number of driving inversion circuits may be provided. In this way, a desired frequency can be selected from three or more frequencies and a clock signal can be output.
2.発振回路の第2の構成例
図4に本実施形態の発振回路の第2の構成例を示す。本構成例は第1、第2の反転回路INV1、INV2(広義には第1〜第nの反転回路INV1〜INVn(nは2以上の偶数))と、第1、第2の駆動用反転回路DR1、DR2と、出力バッファー回路OBFとを含む。
2. Second Configuration Example of Oscillation Circuit FIG. 4 shows a second configuration example of the oscillation circuit of this embodiment. This configuration example includes first and second inversion circuits INV1 and INV2 (in a broad sense, first to nth inversion circuits INV1 to INVn (n is an even number of 2 or more)), and first and second inversions for driving. Circuits DR1 and DR2 and an output buffer circuit OBF are included.
第1の反転回路INV1の入力には、キャパシター10の一端及び第1の抵抗素子20の一端及び第2の抵抗素子30の一端が接続される。第2の反転回路INV2(広義には第nの反転回路INVn)の出力には、キャパシター10の他端が接続される。
One end of the
第1の駆動用反転回路DR1は、第2の反転回路INV2(広義には第nの反転回路INVn)の出力が入力され、第1の抵抗素子20の他端を駆動する。第2の駆動用反転回路DR2は、第2の反転回路INV2(広義には第nの反転回路INVn)の出力が入力され、第2の抵抗素子30の他端を駆動する。DR1及びDR2は、それぞれ制御信号SEL1及びSEL2により、イネーブル状態又はディスイネーブル状態に設定される。なお、本実施形態の発振回路は図4の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
The first driving inversion circuit DR1 receives the output of the second inversion circuit INV2 (in a broad sense, the nth inversion circuit INVn) and drives the other end of the
本構成例では、反転回路INV1、INV2(INV1〜INVn)はインバーターで構成しているが、NAND回路又はその他の論理回路(ロジック回路、論理ゲート等)で構成してもよい。 In this configuration example, the inverting circuits INV1 and INV2 (INV1 to INVn) are composed of inverters, but may be composed of NAND circuits or other logic circuits (logic circuits, logic gates, etc.).
キャパシター10及び第1、第2の抵抗素子20、30は、反転回路INV1、INV2(INV1〜INVn)及び第1、第2の駆動用反転回路DR1、DR2を含む集積回路装置の内部に設けてもよいし、外部に設けてもよい。
The
図4では、第2の反転回路INV2の出力に基づいてクロック信号CLKが出力されるが、第1の反転回路INV1の出力に基づいてクロック信号CLKを出力してもよい。n個の反転回路を含む場合では、第1〜第nの反転回路INV1〜INVnのうちのいずれかの反転回路の出力に基づいてクロック信号CLKを出力してもよい。 In FIG. 4, the clock signal CLK is output based on the output of the second inverting circuit INV2, but the clock signal CLK may be output based on the output of the first inverting circuit INV1. In the case of including n number of inverter circuits, the clock signal CLK may be output based on the output of any one of the first to nth inverter circuits INV1 to INVn.
第2の構成例では、制御回路からの制御信号SEL1、SEL2により第1及び第2の駆動用反転回路DR1、DR2がイネーブル状態又はディスイネーブル状態に設定されることで、可変の周波数のクロック信号CLKを出力する。具体的には、第1の抵抗素子20の抵抗値RA1が第2の抵抗素子30の抵抗値RA2より大きく設定され、クロック信号CLKの周波数が第1の周波数f1に設定される場合には、第1の駆動用反転回路DR1がイネーブル状態に設定される。また、第1の周波数f1より高い第2の周波数f2に設定される場合には、第2の駆動用反転回路DR2がイネーブル状態に設定される。さらにクロック信号CLKの周波数が第2の周波数f2より高い第3の周波数f3に設定される場合には、第1、第2の駆動用反転回路DR1、DR2が共にイネーブル状態に設定される。
In the second configuration example, the first and second driving inversion circuits DR1 and DR2 are set to the enable state or the disenable state by the control signals SEL1 and SEL2 from the control circuit, so that the clock signal having a variable frequency is set. Output CLK. Specifically, when the resistance value RA1 of the
より具体的には例えばクロック信号CLKの周波数がf1に設定される場合は、第1の制御信号SEL1がHレベルに設定され、第1の駆動用反転回路DR1がイネーブル状態に設定される。また、第2の制御信号SEL2がLレベルに設定され、第2の駆動用反転回路DR2がディスイネーブル状態に設定される。上述したように、このときのf1に対応する周期T1はほぼT1=2×RA1×CAで与えられる。 More specifically, for example, when the frequency of the clock signal CLK is set to f1, the first control signal SEL1 is set to the H level, and the first driving inversion circuit DR1 is set to the enable state. Further, the second control signal SEL2 is set to the L level, and the second driving inversion circuit DR2 is set to the disabled state. As described above, the period T1 corresponding to f1 at this time is substantially given by T1 = 2 × RA1 × CA.
クロック信号CLKの周波数がf2に設定される場合は、SEL1がHレベルに設定され、DR1がイネーブル状態に設定される。また、SEL2がLレベルに設定され、DR2がディスイネーブル状態に設定される。上述したように、このときのf2に対応する周期T2はほぼT2=2×RA2×CAで与えられる。 When the frequency of the clock signal CLK is set to f2, SEL1 is set to H level and DR1 is set to an enable state. In addition, SEL2 is set to L level and DR2 is set to a disable state. As described above, the period T2 corresponding to f2 at this time is approximately given by T2 = 2 × RA2 × CA.
さらにクロック信号CLKの周波数がf3に設定される場合は、SEL1、SEL2が共にHレベルに設定され、DR1、DR2が共にイネーブル状態に設定される。この場合には第1、第2の抵抗素子20、30の両方を介してキャパシター10が充電又は放電される。したがって第1、第2の抵抗素子20、30を並列接続した合成抵抗値をR12とした場合に、f3に対応する周期T3はほぼT3=2×R12×CAで与えられる。ここで合成抵抗値R12は、第1の抵抗素子20の抵抗値をRA1とし、第2の抵抗素子30の抵抗値をRA2とした場合に、R12=RA1×RA2/(RA1+RA2)で与えられる。RA1>RA2に設定された場合には、RA1>RA2>R12となるから、T1>T2>T3となり、したがってf1<f2<f3となる。
Further, when the frequency of the clock signal CLK is set to f3, both SEL1 and SEL2 are set to the H level, and both DR1 and DR2 are set to the enable state. In this case, the
さらに第2の構成例によれば、クロック信号CLKの周波数が第1の周波数f1に設定される場合には、第1、第2の駆動用反転回路DR1、DR2のうちいずれか一方がイネーブル状態に設定される。また、f1より高い第3の周波数f3に設定される場合には、第1、第2の駆動用反転回路DR1、DR2が共にイネーブル状態に設定される。 Furthermore, according to the second configuration example, when the frequency of the clock signal CLK is set to the first frequency f1, one of the first and second driving inversion circuits DR1 and DR2 is enabled. Set to When the third frequency f3 higher than f1 is set, the first and second driving inversion circuits DR1 and DR2 are both set to the enabled state.
具体的にはクロック信号CLKの周波数がf1に設定される場合は、SEL1がHレベルに設定され、SEL2がLレベルに設定されてもよいし、反対にSEL1がLレベルに、SEL2がHレベルに設定されてもよい。この場合はDR1、DR2のうちいずれか一方がイネーブル状態に設定される。一方、クロック信号CLKの周波数がf3に設定される場合は、SEL1、SEL2が共にHレベルに設定され、DR1、DR2が共にイネーブル状態に設定される。上述したように、第1、第2の抵抗素子20、30を並列接続した合成抵抗値をR12とした場合に、f3に対応する周期T3はほぼT3=2×R12×CAで与えられる。したがってCLKの周波数をf1に設定する場合にDR1、DR2のどちらをイネーブル状態に設定しても、R12<RA1、R12<RA2であるから、f3>f1となる。
Specifically, when the frequency of the clock signal CLK is set to f1, SEL1 may be set to H level, SEL2 may be set to L level, or SEL1 is set to L level and SEL2 is set to H level. May be set. In this case, one of DR1 and DR2 is set to the enabled state. On the other hand, when the frequency of the clock signal CLK is set to f3, both SEL1 and SEL2 are set to the H level, and both DR1 and DR2 are set to the enable state. As described above, when the combined resistance value obtained by connecting the first and
以上説明したように図4に示す発振回路の第2の構成例によれば、第1、第2の抵抗素子20、30の抵抗値を適当な値に設定して、2つの制御信号SEL1、SEL2で制御することにより、最大3つの周波数のうちいずれかの周波数を選択してクロック信号を出力することができる。さらに所望の周波数ごとに発振回路を設ける方式に比べて、素子数を少なくすることができる。また最高周波数を分周して所望の周波数を得る方式に比べて、自由に周波数を選択できること、及び消費電力を低減できることの利点がある。
As described above, according to the second configuration example of the oscillation circuit shown in FIG. 4, the resistance values of the first and
なお、本構成例では2個の抵抗素子と2個の駆動用反転回路を設けているが、3個以上の抵抗素子、それに対応する個数の駆動用反転回路及びそれに対応する個数の制御信号を設けてもよい。こうすればさらに多数の周波数のうちから所望の周波数を選択することができる。 In this configuration example, two resistance elements and two driving inversion circuits are provided. However, three or more resistance elements, a corresponding number of driving inversion circuits, and a corresponding number of control signals are provided. It may be provided. In this way, a desired frequency can be selected from a larger number of frequencies.
3.集積回路装置
図5に本実施形態の発振回路を含む集積回路装置の構成例を示す。図5の集積回路装置200は本実施形態の発振回路100と、キャパシター10の一端、第1の抵抗素子20の一端及び第2の抵抗素子30の一端を接続するための第1の端子P1と、キャパシター10の他端を接続するための第2の端子P2と、第1の抵抗素子20の他端を接続するための第3の端子P3と、第2の抵抗素子30の他端を接続するための第4の端子P4とを含む。なお、キャパシター10及び第1、第2の抵抗素子20、30は、集積回路装置の内部に設けることもできる。
3. Integrated Circuit Device FIG. 5 shows a configuration example of an integrated circuit device including the oscillation circuit of this embodiment. The
さらに本構成例の集積回路装置200は、制御回路110、PLL(Phase-Locked Loop)回路(広義にはクロック生成回路)130、ロジック回路140、アナログ回路150を含む。制御回路110はレジスター120を含む。
Further, the
本構成例の集積回路装置200では、制御回路110はレジスター120に記憶されたデータに基づいて制御信号SEL1、SEL2を発振回路100に出力する。発振回路100は制御信号SEL1、SEL2に従って、クロック信号CLKの周波数を第1〜第3の周波数f1〜f3のうちのいずれかの周波数に設定して出力する。PLL回路130はクロック信号CLKに基づいてさらに所望のクロック信号を生成し、ロジック回路140及びアナログ回路150に供給する。
In the
上述したように、本構成例の集積回路装置200によれば、複数の設定された周波数のうちから所望の周波数のクロック信号を選択して生成することができるから、条件に応じてクロック周波数を最適化することができる。さらに所望の周波数ごとに発振回路を設ける方式に比べて、素子数及び端子数を少なくすることができる。また最高周波数を分周して所望の周波数を得る方式に比べて、自由に周波数を選択できること、及び消費電力を低減できることの利点がある。
As described above, according to the
4.電子機器
図6に本実施形態の集積回路装置を含む電子機器(携帯型情報端末)の一例を示す。なお、本実施形態の電子機器は携帯型情報端末には限定されず、携帯電話機、PDAなどであってもよい。
4). Electronic Device FIG. 6 shows an example of an electronic device (portable information terminal) including the integrated circuit device of this embodiment. Note that the electronic device of the present embodiment is not limited to a portable information terminal, and may be a mobile phone, a PDA, or the like.
図6に示す電子機器は、本実施形態の発振回路を含む送受信回路(広義には集積回路装置)200、CPU(Central Processing Unit)210、表示部220、操作入力部230、メモリー部240、アンテナ250を含む。送受信回路200はアンテナ250で受信した信号を復調してCPU210に出力し、またCPU210からのデータを変調してアンテナ250から送信する。CPU210は操作入力部230からの操作情報に基づいて、送受信回路200及びメモリー部240とデータをやりとりし、必要なデータ処理を行う。表示部220はCPU210からのデータを表示する。
6 includes a transmission / reception circuit (an integrated circuit device in a broad sense) 200 including an oscillation circuit of the present embodiment, a CPU (Central Processing Unit) 210, a
なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また集積回路装置及び電子機器の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。 Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, a term described together with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term anywhere in the specification or the drawings. Further, the configurations and operations of the integrated circuit device and the electronic device are not limited to those described in this embodiment, and various modifications can be made.
INV1、INV2 第1、第2の反転回路、
DR1、DR2 第1、第2の駆動用反転回路、SIV 制御信号反転用インバーター、
OBF 出力バッファー回路、SEL 制御信号、CLK クロック信号、
10 キャパシター、20 第1の抵抗素子、30 第2の抵抗素子、
40 セレクター、100 発振回路、110 制御回路、120 レジスター、
130 PLL回路、140 ロジック回路、150 アナログ回路、
200 集積回路装置、210 CPU、220 表示部、230 操作入力部、
240 メモリー部、250 アンテナ
INV1, INV2 first and second inverting circuits,
DR1, DR2 first and second drive inverters, SIV control signal inverters,
OBF output buffer circuit, SEL control signal, CLK clock signal,
10 capacitors, 20 first resistance elements, 30 second resistance elements,
40 selector, 100 oscillation circuit, 110 control circuit, 120 register,
130 PLL circuit, 140 logic circuit, 150 analog circuit,
200 integrated circuit device, 210 CPU, 220 display unit, 230 operation input unit,
240 memory, 250 antenna
Claims (9)
キャパシターの一端及び第1の抵抗素子の一端及び第2の抵抗素子の一端がその入力に接続される第1の反転回路と、前記キャパシターの他端がその出力に接続される第n(nは2以上の偶数)の反転回路とを有する第1〜第nの反転回路と、
前記第nの反転回路の出力が入力され、前記第1の抵抗素子の他端を駆動する第1の駆動用反転回路と、
前記第nの反転回路の出力が入力され、前記第2の抵抗素子の他端を駆動する第2の駆動用反転回路とを含むことを特徴とする発振回路。 An oscillation circuit that outputs a clock signal,
A first inverting circuit in which one end of the capacitor, one end of the first resistance element, and one end of the second resistance element are connected to its input; and an nth (n is the other end of the capacitor connected to its output) First to n-th inverting circuits having an even number of inverting circuits of 2 or more;
A first driving inversion circuit that receives the output of the nth inversion circuit and drives the other end of the first resistance element;
An oscillation circuit comprising: a second driving inversion circuit that receives the output of the nth inversion circuit and drives the other end of the second resistance element.
前記第1及び第2の駆動用反転回路がイネーブル状態又はディスイネーブル状態に設定されることで、可変の周波数の前記クロック信号を出力することを特徴とする発振回路。 In claim 1,
An oscillation circuit characterized in that the clock signal having a variable frequency is output by setting the first and second driving inversion circuits to an enable state or a disenable state.
前記第1の抵抗素子の抵抗値が前記第2の抵抗素子の抵抗値より大きく設定され、
前記クロック信号の周波数が第1の周波数に設定される場合には、前記第1の駆動用反転回路がイネーブル状態に設定され、
前記クロック信号の周波数が前記第1の周波数より高い第2の周波数に設定される場合には、前記第2の駆動用反転回路がイネーブル状態に設定されることを特徴とする発振回路。 In claim 2,
A resistance value of the first resistance element is set larger than a resistance value of the second resistance element;
When the frequency of the clock signal is set to the first frequency, the first driving inversion circuit is set to an enabled state,
An oscillation circuit, wherein when the frequency of the clock signal is set to a second frequency higher than the first frequency, the second driving inversion circuit is set to an enable state.
前記クロック信号の周波数が前記第2の周波数より高い第3の周波数に設定される場合には、前記第1及び第2の駆動用反転回路が共にイネーブル状態に設定されることを特徴とする発振回路。 In claim 3,
When the frequency of the clock signal is set to a third frequency higher than the second frequency, the first and second driving inversion circuits are both enabled. circuit.
前記クロック信号の周波数が第1の周波数に設定される場合には、前記第1及び第2の駆動用反転回路のうちいずれか一方がイネーブル状態に設定され、
前記クロック信号の周波数が前記第1の周波数より高い第3の周波数に設定される場合には、前記第1及び第2の駆動用反転回路が共にイネーブル状態に設定されることを特徴とする発振回路。 In claim 2,
When the frequency of the clock signal is set to the first frequency, one of the first and second driving inversion circuits is set to an enabled state,
When the frequency of the clock signal is set to a third frequency higher than the first frequency, the first and second driving inversion circuits are both enabled. circuit.
前記第1の駆動用反転回路の出力と前記第2の駆動用反転回路の出力のうち、いずれか一方の出力を選択して前記クロック信号を出力するためのセレクターを含むことを特徴とする発振回路。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
An oscillator comprising: a selector for selecting one of the output of the first driving inversion circuit and the output of the second driving inversion circuit and outputting the clock signal. circuit.
前記第1〜第nの反転回路のうちのいずれかの反転回路の出力に基づいて前記クロック信号を出力することを特徴とする発振回路。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
An oscillation circuit, wherein the clock signal is output based on an output of any one of the first to n-th inversion circuits.
前記キャパシターの一端、前記第1の抵抗素子の一端及び前記第2の抵抗素子の一端を接続するための第1の端子と、
前記キャパシターの他端を接続するための第2の端子と、
前記第1の抵抗素子の他端を接続するための第3の端子と、
前記第2の抵抗素子の他端を接続するための第4の端子とを含むことを特徴とする集積回路装置。 An oscillation circuit according to any one of claims 1 to 7,
A first terminal for connecting one end of the capacitor, one end of the first resistance element, and one end of the second resistance element;
A second terminal for connecting the other end of the capacitor;
A third terminal for connecting the other end of the first resistance element;
An integrated circuit device comprising: a fourth terminal for connecting the other end of the second resistance element.
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2008
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