JP2011145790A - Current lock circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current lock circuit for locking the currents of different current sources. <P>SOLUTION: A current lock circuit 1 is provided with a current comparison circuit 10 for comparing a current value Iref of reference current with the current value Iout2 of adjustment object current as current to be adjusted to generate a control signal so that the current value Iout2 of the adjustment object current can be set to be the prescribed times as large as the current value Iref of the reference current; and a charge pump circuit 50 and a V/I converter 60 for adjusting the current value Iout2 of the adjustment object currents on the basis of control signals LIMIT_TOP, LIMIT_BTM generated by the current comparison circuit 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、基準電流に対して任意の比の電流を生成する技術に関する。   The present invention relates to a technique for generating a current having an arbitrary ratio with respect to a reference current.

基準電流に対して任意の比の電流を生成するものとして、図17に示すような回路構成のカレントミラー回路100が広く知られている。
カレントミラー回路100では、NMOS101,102で基準電流Irefをミラーし、PMOS103,104のW/Lのサイズ比をm:nとすることによって、ミラーした出力電流Ioutを次式の関係として得ることができる。
A current mirror circuit 100 having a circuit configuration as shown in FIG. 17 is widely known as one that generates a current having an arbitrary ratio with respect to a reference current.
In the current mirror circuit 100, the reference current Iref is mirrored by the NMOSs 101 and 102, and the W / L size ratio of the PMOSs 103 and 104 is set to m: n, whereby the mirrored output current Iout can be obtained as the relationship of the following equation. it can.

Iref:Iout=m:n
他のカレントミラー回路の構成例として、例えば特許文献1に開示されたカレントミラー回路がある。
Iref: Iout = m: n
As another configuration example of the current mirror circuit, for example, there is a current mirror circuit disclosed in Patent Document 1.

特開2009−147881号公報JP 2009-147881 A

ところで、図18に示すようなV/Iコンバーター60がある。このV/Iコンバーター60は、入力電圧Vinが印加されるアンプ61、抵抗値Rの内蔵抵抗62、及びサイズの等しいPMOS63,64を有しており、その出力電流Iout2は、次式のようになる。
Iout2=Vin/R
Incidentally, there is a V / I converter 60 as shown in FIG. The V / I converter 60 includes an amplifier 61 to which an input voltage Vin is applied, a built-in resistor 62 having a resistance value R0 , and PMOSs 63 and 64 having the same size, and an output current Iout2 thereof is expressed by the following equation: become.
Iout2 = Vin / R 0

このようなV/Iコンバーター60の出力電流Iout2を基準電流Irefにm:nでロックさせる、すなわち出力電流Iout2と基準電流Irefとの関係を次式のような関係とすることは、図17に示したカレントミラー回路では実現出来ない。
Iref:Iout2=m:n
FIG. 17 shows that the output current Iout2 of the V / I converter 60 is locked to the reference current Iref at m: n, that is, the relationship between the output current Iout2 and the reference current Iref is expressed by the following equation. It cannot be realized with the current mirror circuit shown.
Iref: Iout2 = m: n

何故ならば、基準電流IrefとV/Iコンバーターの出力電流Iout2とは異なる電流源であるため、同一電流源から任意の比の電流値を作り出すことを前提とした図17のような構成が使えないからである。
よって、特許文献1にあるようなカレントミラー回路でも、異なる電流源の電流を基準電流に対して任意の比にする、すなわち、異なる電流源の電流をロックすることは出来ない。
This is because the reference current Iref and the output current Iout2 of the V / I converter are different current sources, so that the configuration as shown in FIG. 17 can be used on the assumption that a current value of an arbitrary ratio is generated from the same current source. Because there is no.
Therefore, even with the current mirror circuit as in Patent Document 1, it is impossible to set the currents of different current sources to an arbitrary ratio with respect to the reference current, that is, the currents of different current sources cannot be locked.

本発明の課題は、異なる電流源の電流をロックすることである。   An object of the present invention is to lock the currents of different current sources.

前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、基準電流の電流値と調整対象の電流である調整対象電流の電流値とを比較して、前記調整対象電流の電流値が前記基準電流の電流値の所定倍となるように制御信号を生成する電流比較手段と、前記電流比較手段が生成した前記制御信号に基づき前記調整対象電流の電流値を調整する電流調整手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 compares a current value of a reference current with a current value of an adjustment target current that is an adjustment target current, and the current value of the adjustment target current is Current comparing means for generating a control signal so as to be a predetermined multiple of the current value of a reference current; and current adjusting means for adjusting the current value of the current to be adjusted based on the control signal generated by the current comparing means. It is characterized by providing.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1の記載において、前記電流比較手段は、電流値に対し加算値及び減算値の何れか一方として作用する前記基準電流と、前記電流調整手段が調整した電流値の前記調整対象電流であって、電流値に対し加算値及び減算値の何れか他方として作用する電流と、を供給する電流供給回路と、前記電流供給回路が供給する電流を積分することで、前記基準電流の電流値と前記調整対象電流の電流値との比較結果となる積分値を得る積分回路と、前記積分回路による積分値と基準値とを比較して前記制御信号を生成する比較回路と、前記比較回路が生成した前記制御信号に基づき前記電流供給回路による前記基準電流と前記調整対象電流との供給割合を制御する制御回路と、を備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the current comparison unit includes the reference current that acts as one of an addition value and a subtraction value with respect to a current value, and the current adjustment unit. A current supply circuit that supplies the current to be adjusted of the adjusted current value and that acts as either the addition value or the subtraction value for the current value; and integrates the current supplied by the current supply circuit Thus, an integration circuit that obtains an integration value that is a comparison result between the current value of the reference current and the current value of the adjustment target current is compared with the integration value by the integration circuit and the reference value. And a control circuit that controls a supply ratio of the reference current and the adjustment target current by the current supply circuit based on the control signal generated by the comparison circuit.

また、請求項3に記載の発明は、請求項2の記載において、前記基準電流は、電流値に対し加算値として作用し、前記調整対象電流は、電流値に対し減算値として作用し、前記電流調整手段は、前記積分回路による積分値が上限の基準値を上回ることを表す前記制御信号が供給されている場合は前記調整対象電流の電流値を増加させる調整をし、前記積分回路による積分値が下限の基準値を下回ることを表す前記制御信号が供給されている場合は前記調整対象電流の電流値を減少させる調整をし、前記積分回路による積分値が前記下限の基準値と前記上限の基準値との間にあることを表す前記制御信号が供給されている場合は前記調整対象電流の電流値を維持することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the reference current acts as an addition value for a current value, the adjustment target current acts as a subtraction value for the current value, and The current adjustment means adjusts to increase the current value of the current to be adjusted when the control signal indicating that the integration value by the integration circuit exceeds an upper reference value is supplied, and integration by the integration circuit When the control signal indicating that the value is lower than the lower limit reference value is supplied, adjustment is performed to decrease the current value of the current to be adjusted, and the integration value by the integration circuit is the lower limit reference value and the upper limit. The current value of the adjustment target current is maintained when the control signal indicating that the current value is between the current value and the reference value is supplied.

また、請求項4に記載の発明は、請求項2又は3の記載において、前記制御回路は、さらにクロック信号を入力し、前記制御信号と前記クロック信号のデューティー比とに基づき、前記基準電流と前記調整対象電流との供給割合を制御することを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れかの記載において、前記電流調整手段は、前記制御信号に基づき、出力する電圧値を調整するチャージポンプ回路と、前記チャージポンプ回路が出力する電圧値に対応する前記調整対象電流の電流値を生成するV/Iコンバーターと、を備えることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the control circuit further receives a clock signal, and based on the control signal and a duty ratio of the clock signal, the reference current and The supply ratio with the current to be adjusted is controlled.
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the current adjusting means adjusts a voltage value to be output based on the control signal, and the charge pump. And a V / I converter that generates a current value of the adjustment target current corresponding to a voltage value output from the circuit.

請求項1に係る発明によれば、基準電流の電流値と調整対象電流の電流値とを比較して調整対象電流の電流値が基準電流の電流値の所定倍となるように生成した制御信号に基づいて、調整対象電流の電流値を調整するため、異なる電流源の調整対象電流の電流値が基準電流の電流値の所定倍となるように、該調整対象電流をロックすることができる。
特に、請求項4に係る発明によれば、制御信号とクロック信号のデューティー比とに基づき基準電流と調整対象電流との供給割合を制御することで、基準電流の電流値と調整対象電流の電流値との比をクロック信号の任意のデューティー比に合致させることができるため、調整対象電流の電流値が基準電流の電流値の所定倍となるように、該調整対象電流をロックすることができる。
According to the first aspect of the present invention, the control signal generated by comparing the current value of the reference current and the current value of the adjustment target current so that the current value of the adjustment target current is a predetermined multiple of the current value of the reference current. Since the current value of the current to be adjusted is adjusted based on the current value, the current to be adjusted can be locked so that the current value of the current to be adjusted from different current sources is a predetermined multiple of the current value of the reference current.
In particular, according to the invention according to claim 4, by controlling the supply ratio of the reference current and the adjustment target current based on the control signal and the duty ratio of the clock signal, the current value of the reference current and the current of the adjustment target current Since the ratio to the value can be matched with an arbitrary duty ratio of the clock signal, the adjustment target current can be locked so that the current value of the adjustment target current is a predetermined multiple of the current value of the reference current. .

本実施形態の電流ロック回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the current lock circuit of this embodiment. 電流比較回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a current comparison circuit. 第1電流源の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a 1st current source. 第1電流源の他の構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of other composition of the 1st current source. 第2電流源の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a 2nd current source. 第2電流源の他の構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of other composition of the 2nd current source. 出力値WOUTと、上限信号LIMIT_TOP及び下限信号LIMIT_TOPとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the output value WOUT, the upper limit signal LIMIT_TOP, and the lower limit signal LIMIT_TOP. 上限信号LIMIT_TOP、下限信号LIMIT_TOP、及びクロック信号OSCと、スイッチON/OFF信号PON,NONとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between upper limit signal LIMIT_TOP, lower limit signal LIMIT_TOP, clock signal OSC, and switch ON / OFF signals PON and NON. チャージポンプ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a charge pump circuit. 上限信号LIMIT_TOP、下限信号LIMIT_BTMに対するチャージポンプ回路の動作内容を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement content of the charge pump circuit with respect to the upper limit signal LIMIT_TOP and the lower limit signal LIMIT_BTM. 電流比較回路の動作を示すタイミングチャートであり、Iout2<Irefのときの動作を示すものである。6 is a timing chart showing the operation of the current comparison circuit, and shows the operation when Iout2 <Iref. 電流比較回路の動作を示すタイミングチャートであり、Iout2>Irefのときの動作を示すものである。6 is a timing chart showing the operation of the current comparison circuit, showing the operation when Iout2> Iref. 電流比較回路及びチャージポンプ回路の動作を示すタイミングチャートであり、Iout2<Irefのときの動作を示すものである。5 is a timing chart showing the operation of the current comparison circuit and the charge pump circuit, and shows the operation when Iout2 <Iref. 電流比較回路及びチャージポンプ回路の動作を示すタイミングチャートであり、Iout2>Irefのときの動作を示すものである。5 is a timing chart showing the operation of the current comparison circuit and the charge pump circuit, and shows the operation when Iout2> Iref. クロック信号OSCのデューティー比を1:1.9としたときの動作を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing an operation when a duty ratio of a clock signal OSC is 1: 1.9. クロック信号OSCのデューティー比を1.9:1としたときの動作を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing an operation when the duty ratio of a clock signal OSC is 1.9: 1. 一般的なカレントミラー回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a general current mirror circuit. V/Iコンバーターの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a V / I converter.

(構成)
本実施形態は、本発明を適用した電流ロック回路である。
図1は、電流ロック回路1の構成を示す。
図1に示すように、電流ロック回路1は、電流比較回路10、チャージポンプ回路50、V/Iコンバーター60及びクロック信号出力回路(オシレータ回路)70を有する。
(Constitution)
The present embodiment is a current lock circuit to which the present invention is applied.
FIG. 1 shows the configuration of the current lock circuit 1.
As shown in FIG. 1, the current lock circuit 1 includes a current comparison circuit 10, a charge pump circuit 50, a V / I converter 60, and a clock signal output circuit (oscillator circuit) 70.

図2は、電流比較回路10の構成を示す。
図2に示すように、電流比較回路10は、第1及び第2電流源20,30、第1及び第2スイッチ11,12、積分器40、コンパレータ群13、並びに制御回路16を有する。
第1電流源20は、VDD側の電流源であり、電流値Iout2を供給する電流源である。また、第2電流源30は、VSS側の電流源であり、電流値(基準電流の電流値)Irefを供給する電流源である。
FIG. 2 shows the configuration of the current comparison circuit 10.
As shown in FIG. 2, the current comparison circuit 10 includes first and second current sources 20 and 30, first and second switches 11 and 12, an integrator 40, a comparator group 13, and a control circuit 16.
The first current source 20 is a current source on the VDD side, and is a current source that supplies a current value Iout2. The second current source 30 is a current source on the VSS side, and is a current source that supplies a current value (current value of a reference current) Iref.

図3及び図4は、第1電流源20の構成の一例をそれぞれ示す。第1電流源20は、図3に示すように、NMOS21,22とPMOS23,24とを用いた回路構成によりカレントミラー回路として構成されている。ここで、NMOS21とNMOS22とはサイズが等しく、PMOS23とPMOS24とはサイズが等しい。
又は、第1電流源20は、図4に示すように、PMOS25,26を用いた回路構成によりカレントミラー回路として構成することもできる。ここで、PMOS25とPMOS26とはサイズが同じである。
3 and 4 show examples of the configuration of the first current source 20, respectively. As shown in FIG. 3, the first current source 20 is configured as a current mirror circuit by a circuit configuration using NMOSs 21 and 22 and PMOSs 23 and 24. Here, the NMOS 21 and the NMOS 22 have the same size, and the PMOS 23 and the PMOS 24 have the same size.
Alternatively, the first current source 20 can be configured as a current mirror circuit by a circuit configuration using PMOSs 25 and 26 as shown in FIG. Here, the PMOS 25 and the PMOS 26 have the same size.

また、図5及び図6は、第2電流源30の構成の一例をそれぞれ示す。第2電流源30は、図5に示すように、NMOS31,32を用いた回路構成によりカレントミラー回路として構成されている。ここで、NMOS31とNMOS32とはサイズが等しい。
又は、第2電流源30は、図6に示すように、PMOS33,34とNMOS35,36とを用いた回路構成によりカレントミラー回路として構成することもできる。ここで、PMOS33とPMOS34とはサイズが等しく、NMOS35とNMOS36とはサイズが等しい。
5 and 6 show examples of the configuration of the second current source 30, respectively. As shown in FIG. 5, the second current source 30 is configured as a current mirror circuit by a circuit configuration using NMOSs 31 and 32. Here, the NMOS 31 and the NMOS 32 are equal in size.
Alternatively, the second current source 30 can be configured as a current mirror circuit by a circuit configuration using PMOSs 33 and 34 and NMOSs 35 and 36 as shown in FIG. Here, the PMOS 33 and the PMOS 34 have the same size, and the NMOS 35 and the NMOS 36 have the same size.

図2に戻って、第1スイッチ11は、第1電流源20と後段の積分器40との電気的接続を断続可能にする。第1スイッチ11は、制御回路16が出力する後述のスイッチON/OFF信号(スイッチ制御信号)PONがHiのとき(PON=Hi)、ONになる。また、第2スイッチ12は、第2電流源30と後段の積分器40との電気的接続を断続可能にする。第2スイッチ12は、制御回路16が出力する後述のスイッチON/OFF信号NONがHiのとき(NON=Hi)、ONになる。
積分器40は、一般的な構成からなり、アンプ41及び積分容量Cのコンデンサ42を有する。積分器40は、出力値WOUTを出力する。
Returning to FIG. 2, the first switch 11 enables the electrical connection between the first current source 20 and the integrator 40 in the subsequent stage to be intermittent. The first switch 11 is turned on when a later-described switch ON / OFF signal (switch control signal) PON output from the control circuit 16 is Hi (PON = Hi). In addition, the second switch 12 enables and disconnects the electrical connection between the second current source 30 and the subsequent integrator 40. The second switch 12 is turned on when a later-described switch ON / OFF signal NON output from the control circuit 16 is Hi (NON = Hi).
Integrator 40 consists general configuration, having a capacitor 42 of the amplifier 41 and integrating capacitor C 0. The integrator 40 outputs an output value WOUT.

コンパレータ群13は、第1コンパレータ14及び第2コンパレータ15を含んで構成されている。第1コンパレータ14には、その非反転入力端子に出力値WOUTが入力されている。そして、第1コンパレータ14には、その反転入力端子に上限側の基準電圧(以下、上限側基準電圧という。)Vtopが印加されている。また、第2コンパレータ15には、その非反転入力端子に出力値WOUTが入力されている。そして、第2コンパレータ15には、第1コンパレータ14に印加されている基準電圧Vtopよりも小さい下限側の基準電圧(以下、下限側基準電圧という。)Vbottomがその反転入力端子に印加されている。
コンパレータ群13は、このような構成により、積分器40の出力値WOUTを基に上限信号LIMIT_TOP及び下限信号LIMIT_BTMを出力する。
The comparator group 13 includes a first comparator 14 and a second comparator 15. The output value WOUT is input to the non-inverting input terminal of the first comparator 14. An upper reference voltage (hereinafter referred to as an upper reference voltage) V top is applied to the inverting input terminal of the first comparator 14. Further, the output value WOUT is input to the non-inverting input terminal of the second comparator 15. A lower reference voltage (hereinafter referred to as a lower limit reference voltage) V bottom smaller than the reference voltage V top applied to the first comparator 14 is applied to the inverting input terminal of the second comparator 15. ing.
With such a configuration, the comparator group 13 outputs the upper limit signal LIMIT_TOP and the lower limit signal LIMIT_BTM based on the output value WOUT of the integrator 40.

図7は、出力値WOUTと、上限信号LIMIT_TOP及び下限信号LIMIT_BTMとの関係を示す。コンパレータ群13は、この図7に示すような関係を基に、Hi又はLoの上限信号LIMIT_TOP及び下限信号LIMIT_BTMを出力する。   FIG. 7 shows the relationship between the output value WOUT and the upper limit signal LIMIT_TOP and the lower limit signal LIMIT_BTM. The comparator group 13 outputs a Hi or Lo upper limit signal LIMIT_TOP and a lower limit signal LIMIT_BTM based on the relationship shown in FIG.

制御回路16は、コンパレータ群13が出力する上限信号LIMIT_TOP及び下限信号LIMIT_BTM、及びクロック信号OSCを基に、スイッチON/OFF信号PON,NONを出力する。   The control circuit 16 outputs switch ON / OFF signals PON and NON based on the upper limit signal LIMIT_TOP and the lower limit signal LIMIT_BTM output from the comparator group 13 and the clock signal OSC.

ここで、クロック信号出力回路70がクロック信号OSCを出力している。クロック信号出力回路70は、外部入力されるクロック制御信号によりクロック信号OSC(具体的にはそのデューティー比)が制御される。例えば、クロック制御信号は、外部の装置、例えばパーソナルコンピュータにより出力された信号である。   Here, the clock signal output circuit 70 outputs the clock signal OSC. In the clock signal output circuit 70, the clock signal OSC (specifically, its duty ratio) is controlled by a clock control signal input from the outside. For example, the clock control signal is a signal output by an external device such as a personal computer.

図8は、上限信号LIMIT_TOP、下限信号LIMIT_BTM、及びクロック信号OSCと、スイッチON/OFF信号PON,NONとの関係を示す。制御回路16は、この図8に示すような関係を基に、Hi又はLoのスイッチON/OFF信号PON,NONを出力する。
チャージポンプ回路50は、上限信号LIMIT_TOP及び下限信号LIMIT_BTMに基づいて、出力電圧Voutを調整する回路である。
FIG. 8 shows the relationship between the upper limit signal LIMIT_TOP, the lower limit signal LIMIT_BTM, the clock signal OSC, and the switch ON / OFF signals PON and NON. The control circuit 16 outputs Hi or Lo switch ON / OFF signals PON and NON based on the relationship shown in FIG.
The charge pump circuit 50 is a circuit that adjusts the output voltage Vout based on the upper limit signal LIMIT_TOP and the lower limit signal LIMIT_BTM.

図9は、チャージポンプ回路50の構成を示す。
図9に示すように、チャージポンプ回路50は、バイアス値Ibias,−Ibiasの第3及び第4電流源(一定電流源)51,52、第3及び第4スイッチ53,54、及びローパスフィルタ55を有する。
FIG. 9 shows the configuration of the charge pump circuit 50.
As shown in FIG. 9, the charge pump circuit 50 includes third and fourth current sources (constant current sources) 51 and 52 having bias values Ibias and −Ibias, third and fourth switches 53 and 54, and a low-pass filter 55. Have

第3電流源51は、第3スイッチ53により出力端子56に対して断続可能とされている。第3スイッチ53は、上限信号LIMIT_TOPがHiのとき(LIMIT_TOP=Hi)、ONになる。   The third current source 51 can be intermittently connected to the output terminal 56 by the third switch 53. The third switch 53 is turned on when the upper limit signal LIMIT_TOP is Hi (LIMIT_TOP = Hi).

また、第4電流源52は、第4スイッチ54により出力端子56に対して断続可能とされている。第4スイッチ54は、下限信号LIMIT_BTMがLoのとき(LIMIT_BTM=Lo)、ONになる。
ローパスフィルタ55は、出力端子56の出力電圧Voutの高周波ノイズを除去する。なお、ローパスフィルタ55の構成は、必ずしも図9に示すような受動素子による構成である必要はない。
The fourth current source 52 can be intermittently connected to the output terminal 56 by a fourth switch 54. The fourth switch 54 is turned ON when the lower limit signal LIMIT_BTM is Lo (LIMIT_BTM = Lo).
The low pass filter 55 removes high frequency noise of the output voltage Vout at the output terminal 56. Note that the configuration of the low-pass filter 55 is not necessarily a configuration using passive elements as shown in FIG.

チャージポンプ回路50は、このような構成により、下限信号LIMIT_BTMがLOのパルスを発生したとき、出力端子56から電流をディスチャージする。また、チャージポンプ回路50は、上限信号LIMIT_TOPがHiのパルスを生成したとき、出力端子56に電流をチャージする。
このような上限信号LIMIT_TOP、下限信号LIMIT_BTMに対するチャージポンプ回路50の動作をまとめると図10に示すようになる。
With such a configuration, the charge pump circuit 50 discharges current from the output terminal 56 when the lower limit signal LIMIT_BTM generates a pulse of LO. The charge pump circuit 50 charges the output terminal 56 with a current when the upper limit signal LIMIT_TOP generates a Hi pulse.
The operation of the charge pump circuit 50 for such upper limit signal LIMIT_TOP and lower limit signal LIMIT_BTM is summarized as shown in FIG.

すなわち、チャージポンプ回路50では、上限信号LIMIT_TOPがHiのとき(LIMIT_TOP=Hi)、第3スイッチ53がONになり(第3スイッチ53=ON)、出力端子56に対して電流をチャージする。また、チャージポンプ回路50では、下限信号LIMIT_BTMがLoのとき(LIMIT_BTM=Lo)、第4スイッチ54がONになり(第4スイッチ54=ON)、出力端子56から電流をディスチャージする。   That is, in the charge pump circuit 50, when the upper limit signal LIMIT_TOP is Hi (LIMIT_TOP = Hi), the third switch 53 is turned ON (third switch 53 = ON), and the output terminal 56 is charged with current. In the charge pump circuit 50, when the lower limit signal LIMIT_BTM is Lo (LIMIT_BTM = Lo), the fourth switch 54 is turned on (fourth switch 54 = ON), and the current is discharged from the output terminal 56.

チャージポンプ回路50の出力端子56は、V/Iコンバーター60の入力端子に電気的に接続されている。
V/Iコンバーター60の回路構成は、例えば、図18に示したように、アンプ61、抵抗値Rの内蔵抵抗62、及びサイズの等しいPMOS63,64を用いた回路構成と同様である。
The output terminal 56 of the charge pump circuit 50 is electrically connected to the input terminal of the V / I converter 60.
The circuit configuration of the V / I converter 60 is the same as that using, for example, an amplifier 61, a built-in resistor 62 having a resistance value R0 , and PMOSs 63 and 64 having the same size, as shown in FIG.

V/Iコンバーター60は、このような構成により、入力端子65に入力電圧Vin(Vout)が印加されると、次式に示すような電流値Iout2を出力する。
Iout2=Vin/R
With this configuration, when the input voltage Vin (Vout) is applied to the input terminal 65, the V / I converter 60 outputs a current value Iout2 as shown in the following equation.
Iout2 = Vin / R 0

(動作及び作用等)
(1)電流比較回路10の動作等
図11及び図12は、電流比較回路10の動作を示すタイミングチャートである。具体的には、図11及び図12は、クロック信号OSCと、出力値WOUTと、上限信号LIMIT_TOP及び下限信号LIMIT_BTMと、スイッチON/OFF信号PON,NONとの関係を示す。
(Operation and action)
(1) Operation of Current Comparison Circuit 10 etc. FIGS. 11 and 12 are timing charts showing the operation of the current comparison circuit 10. Specifically, FIGS. 11 and 12 show the relationship between the clock signal OSC, the output value WOUT, the upper limit signal LIMIT_TOP and the lower limit signal LIMIT_BTM, and the switch ON / OFF signals PON and NON.

図11は、第1電流源20の電流値Iout2と第2電流源30の電流値Irefとの関係が、Iout2<Irefのときの動作を示す。また、図12は、Iout2>Irefのときの動作を示す。   FIG. 11 shows an operation when the relationship between the current value Iout2 of the first current source 20 and the current value Iref of the second current source 30 is Iout2 <Iref. FIG. 12 shows the operation when Iout2> Iref.

(1−1)Iout2<Irefのとき
図11を用いて先ず説明する。
ここで、クロック信号OSCについて、HiとLoのデューティー比(Hi区間:Lo区間)は1:1とする。また、上限側基準電圧Vtop及び下限側基準電圧Vbottomは、それら値のひらき(Vtop−Vbottom)が出力値WOUTの変化に対して十分大きく設定されている。
(1-1) When Iout2 <Iref First, description will be made with reference to FIG.
Here, for the clock signal OSC, the duty ratio between Hi and Lo (Hi interval: Lo interval) is 1: 1. Further, the upper limit side reference voltage V top and the lower limit side reference voltage V bottom are set such that their values (V top −V bottom ) are sufficiently large with respect to the change in the output value WOUT.

(1−1−1)t=0〜t1のとき(OSC=Lo)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。
これにより、第1スイッチ11がONになり、第2スイッチ12がOFFになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。ここで、コンデンサ42の両端では、アンプ41の入力側が出力側に対し電位が上昇する。しかし、アンプ41の差動対の電位はどちらもAGNDなので、出力値(電位)WOUTが下降する。この状態が継続し、t=t1になったとき、クロック信号OSCがLoからHiに反転する。
(1-1-1) When t = 0 to t1 (OSC = Lo)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8).
As a result, the first switch 11 is turned on and the second switch 12 is turned off, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2. Here, at both ends of the capacitor 42, the potential of the input side of the amplifier 41 rises relative to the output side. However, since the potentials of the differential pair of the amplifier 41 are both AGND, the output value (potential) WOUT falls. When this state continues and t = t1, the clock signal OSC is inverted from Lo to Hi.

(1−1−2)t=t1〜t2のとき(OSC=Hi)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。
これにより、第1スイッチ11がOFFになり、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。
(1-1-2) When t = t1 to t2 (OSC = Hi)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8).
As a result, the first switch 11 is turned off and the second switch 12 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref.

今、Iout2<Irefなので、チャージ量よりもディスチャージ量の方が多く、そのため、t=t3(クロック信号OSCがLoに反転するタイミング)よりも早いt=t2において、出力値WOUTが上限側基準電圧Vtopに達する(WOUT=Vtopになる)。これにより、t=t2において、LIMIT_TOP=Hiになり(図7参照)、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Hi,Hi}になるため、NON=Lo({PON,NON}={Lo,Lo})になる(図8参照)。 Since Iout2 <Iref, the discharge amount is larger than the charge amount. Therefore, at t = t2 earlier than t = t3 (timing at which the clock signal OSC is inverted to Lo), the output value WOUT is the upper reference voltage. V top is reached (WOUT = V top ). As a result, at t = t2, LIMIT_TOP = Hi (see FIG. 7) and {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Hi, Hi}, and therefore NON = Lo ({PON, NON} = {Lo , Lo}) (see FIG. 8).

(1−1−3)t=t2〜t3のとき(OSC=Hi)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Hi,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になり(図8参照)、第1及び第2スイッチ11,12がともにOFFになる。そのため、積分器40のコンデンサ42に対するチャージもディスチャージも行なわれず、WOUT=Vtopの状態が維持される。そして、t=t3になったとき、クロック信号OSCがHiからLoに反転する。
(1-1-3) When t = t2 to t3 (OSC = Hi)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Hi, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Lo} (see FIG. 8), and the first and second switches 11, 12 are both OFF. become. Therefore, neither charging nor discharging of the capacitor 42 of the integrator 40 is performed, and the state of WOUT = V top is maintained. When t = t3, the clock signal OSC is inverted from Hi to Lo.

(1−1−4)t=t3〜t4のとき(OSC=Lo)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。
これにより、第1スイッチ11がONになり、第2スイッチ12がOFFになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。
(1-1-4) When t = t3 to t4 (OSC = Lo)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8).
As a result, the first switch 11 is turned on and the second switch 12 is turned off, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2.

今、Iout2<Irefなので、チャージ量よりもディスチャージ量の方が多く、そのため、t=t4(クロック信号OSCがHiに反転するタイミング)よりも早い時期に出力値WOUTが下限側基準電圧Vbottomに達することはない(WOUT=Vbottomになることはない)。この状態が継続し、t=t4になったとき、クロック信号OSCがLoからHiに反転する。 Now, Iout2 <since Iref, many people of the discharge amount than the amount of charge, in that order, t = t4 the output value WOUT is the lower limit reference voltage V bottom early than (clock signal OSC timing inverted Hi) Never reach (WOUT = V bottom is never reached). When this state continues and t = t4, the clock signal OSC is inverted from Lo to Hi.

(1−1−5)t=t4以降
t=t4以降では、t=t1〜t4での動作を繰り返す。すなわち、t=t4〜t5での動作は前述の(1−1−2)のt=t1〜t2での動作と同様になり、t=t5〜t6での動作は前述の(1−1−3)のt=t2〜t3での動作と同様になり、t=t6〜t7での動作は前述の(1−1−4)のt=t3〜t4での動作と同様になる。
(1-1-5) After t = t4 After t = t4, the operation at t = t1 to t4 is repeated. That is, the operation at t = t4 to t5 is similar to the operation at t = t1 to t2 in (1-1-2) described above, and the operation at t = t5 to t6 is described in (1-1-1). 3) is the same as the operation at t = t2 to t3, and the operation at t = t6 to t7 is the same as the operation at t = t3 to t4 in (1-1-4).

(1−2)Iout2>Irefのとき
図12を用いて説明する。なお、図12の動作は、リミットされるコンパレータが第1コンパレータ14から第2コンパレータ15に代わるだけであり、本質的には前述の(1−1)のIout2<Irefのときの動作と同じである。
(1-2) When Iout2> Iref This will be described with reference to FIG. Note that the operation of FIG. 12 is merely the replacement of the limited comparator from the first comparator 14 to the second comparator 15, and is essentially the same as the operation when Iout2 <Iref in (1-1) above. is there.

(1−2−1)t=0〜t1のとき(OSC=Lo)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Lo}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になる(図8参照)。
これにより、第1及び第2スイッチ11,12がともにOFFになるため、積分器40のコンデンサ42に対するチャージもディスチャージも行なわれず、WOUT=Vbottomの状態が維持される。そして、t=t1になったとき、クロック信号OSCがLoからHiに反転する。
(1-2-1) When t = 0 to t1 (OSC = Lo)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Lo}, {PON, NON} = {Lo, Lo} (see FIG. 8).
As a result, both the first and second switches 11 and 12 are turned off, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is neither charged nor discharged, and the state of WOUT = V bottom is maintained. When t = t1, the clock signal OSC is inverted from Lo to Hi.

(1−2−2)t=t1〜t2のとき(OSC=Hi)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。
これにより、第1スイッチ11がOFFになり、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。
(1-2-2) When t = t1 to t2 (OSC = Hi)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8).
As a result, the first switch 11 is turned off and the second switch 12 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref.

今、Iout2>Irefなので、ディスチャージ量よりもチャージ量の方が多く、そのため、t=t2(クロック信号OSCがLoに反転するタイミング)よりも早い時期に出力値WOUTが上限側基準電圧Vtopに達することはない(WOUT=Vtopになることはない)。そして、t=t2において、クロック信号OSCがHiからLoに反転する。 Since Iout2> Iref, the charge amount is larger than the discharge amount. Therefore, the output value WOUT becomes the upper reference voltage V top at a time earlier than t = t2 (timing when the clock signal OSC is inverted to Lo). Never reach (WOUT = V top ). At t = t2, the clock signal OSC is inverted from Hi to Lo.

(1−2−3)t=t2〜t3のとき(OSC=Lo)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。
これにより、第1スイッチ11がONになり、第2スイッチ12がOFFになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。
(1-2-3) When t = t2 to t3 (OSC = Lo)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8).
As a result, the first switch 11 is turned on and the second switch 12 is turned off, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2.

今、Iout2>Irefなので、ディスチャージ量よりもチャージ量の方が多く、そのため、t=t4(クロック信号OSCがHiに反転するタイミング)よりも早いt=t3において、出力値WOUTが下限側基準電圧Vbottomに達する(WOUT=Vbottomになる)。これにより、t=t3では、LIMIT_BTM=Loになり(図7参照)、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Lo}になるため、PON=Lo({PON,NON}={Lo,Lo})になる(図8参照)。 Now, since Iout2> Iref, the charge amount is larger than the discharge amount. Therefore, at t = t3 earlier than t = t4 (timing when the clock signal OSC is inverted to Hi), the output value WOUT is the lower limit side reference voltage. it reaches the V bottom (become WOUT = V bottom). Thus, at t = t3, LIMIT_BTM = Lo (see FIG. 7) and {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Lo}, so PON = Lo ({PON, NON} = {Lo , Lo}) (see FIG. 8).

(1−2−4)t=t3〜t4のとき(OSC=Lo)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Lo}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になり、前述の(1−2−1)のt=0〜t1の動作と同様に、積分器40のコンデンサ42に対するチャージもディスチャージも行なわれず、WOUT=Vbottomの状態が維持される。そして、t=t4になったとき、クロック信号OSCがLoからHiに反転する。
(1-2-4) When t = t3 to t4 (OSC = Lo)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Lo}, {PON, NON} = {Lo, Lo}, and the operation from t = 0 to t1 in the above (1-2-1) Similarly to the above, charging and discharging of the capacitor 40 of the integrator 40 are not performed, and the state of WOUT = V bottom is maintained. When t = t4, the clock signal OSC is inverted from Lo to Hi.

(1−2−5)t=t4以降
t=t4以降では、t=t1〜t4での動作を繰り返す。すなわち、t=t4〜t5での動作は前述の(1−2−2)のt=t1〜t2での動作と同様になり、t=t5〜t6での動作は前述の(1−2−3)のt=t2〜t3での動作と同様になり、t=t6〜t7での動作は前述の(1−2−4)のt=t3〜t4での動作と同様になる。
(1-2-5) After t = t4 After t = t4, the operation at t = t1 to t4 is repeated. That is, the operation at t = t4 to t5 is the same as the operation at t = t1 to t2 in (1-2-2) described above, and the operation at t = t5 to t6 is described in (1-2-2). 3) is the same as the operation at t = t2 to t3, and the operation at t = t6 to t7 is the same as the operation at t = t3 to t4 in (1-2-4) described above.

(2)チャージポンプ回路50の動作等
図13及び図14は、前述の電流比較回路10の動作(図11及び図12参照)に加えて、チャージポンプ回路50の動作も示すタイミングチャートである。図13は、第1電流源20の電流値Iout2と第2電流源30の電流値Irefとの関係が、Iout2<Irefのときの動作を示す。また、図14は、Iout2>Irefのときの動作を示す。
(2) Operation of Charge Pump Circuit 50, etc. FIGS. 13 and 14 are timing charts showing the operation of the charge pump circuit 50 in addition to the operation of the current comparison circuit 10 described above (see FIGS. 11 and 12). FIG. 13 shows an operation when the relationship between the current value Iout2 of the first current source 20 and the current value Iref of the second current source 30 is Iout2 <Iref. FIG. 14 shows the operation when Iout2> Iref.

(2−1)Iout2<Irefのとき
図13を用いて説明する。ここで、クロック信号OSCについて、HiとLoとのデューティー比は、前述の(1)と同様に1:1である。
(2-1) When Iout2 <Iref This will be described with reference to FIG. Here, with respect to the clock signal OSC, the duty ratio between Hi and Lo is 1: 1 as in the above (1).

(2−1−1)t=0〜t1のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1スイッチ11がONになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。これにより、出力値WOUTが下降していく。
(2-1-1) When t = 0 to t1 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8). As a result, the first switch 11 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2. As a result, the output value WOUT decreases.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(2−1−2)t=t1〜t2のとき(OSC=Hi)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。これにより、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。そして、Iout2<Irefなので、チャージ量よりもディスチャージ量の方が多いことで、t=t2において、出力値WOUTは上限側基準電圧Vtopに達する。これにより、LIMIT_TOP=Hiになり(図7参照)、NON=Lo({PON,NON}={Lo,Lo})になる(図8参照)。
(2-1-2) When t = t1 to t2 (OSC = Hi)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8). As a result, the second switch 12 is turned on, and the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref. Since Iout2 <Iref, the discharge amount is larger than the charge amount, so that the output value WOUT reaches the upper reference voltage V top at t = t2. As a result, LIMIT_TOP = Hi (see FIG. 7) and NON = Lo ({PON, NON} = {Lo, Lo}) (see FIG. 8).

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(2−1−3)t=t2〜t3のとき(OSC=Hi)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Hi,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になり(図8参照)、第1及び第2スイッチ11,12がともにOFFになる。そのため、積分器40のコンデンサ42に対するチャージもディスチャージも行なわれず、WOUT=Vtopの状態が維持される。
そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Hi}であるため、第3スイッチ53がONになり(図10参照)、出力電圧Voutは上昇する。
(2-1-3) When t = t2 to t3 (OSC = Hi)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Hi, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Lo} (see FIG. 8), and the first and second switches 11 , 12 are both OFF. Therefore, neither charging nor discharging of the capacitor 42 of the integrator 40 is performed, and the state of WOUT = V top is maintained.
In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Hi}, so the third switch 53 is turned on (see FIG. 10), and the output voltage Vout increases.

(2−1−4)t=t3〜t4のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1スイッチ11がONになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。そして、Iout2<Irefなので、チャージ量よりもディスチャージ量の方が多く、t=t4よりも早い時期に出力値WOUTがVbottomに達することはない。
(2-1-4) When t = t3 to t4 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8). As a result, the first switch 11 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2. Since Iout2 <Iref, the discharge amount is larger than the charge amount, and the output value WOUT does not reach V bottom at a time earlier than t = t4.

そして、この区間では{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. .

(2−1−5)t=t4〜t5のとき(OSC=Hi)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。これにより、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。
(2-1-5) When t = t4 to t5 (OSC = Hi)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8). As a result, the second switch 12 is turned on, and the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref.

ここで、Iout2<Irefなのでチャージ量よりもディスチャージ量の方が多い。しかし、先のt=t2〜t3の区間において出力電圧Voutが上昇したため、電流値Iout2が上昇している。これにより、それらチャージ量とディスチャージ量との差は、先のt=t1〜t2の区間の差よりも小さくなっている。その結果、t=t6よりも早いt=t5において出力値WOUTが上限側基準電圧Vtopに達し、さらに、t4とt5との間に、(t5−t4)>(t2−t1)といった関係が成立する。 Here, since Iout2 <Iref, the discharge amount is larger than the charge amount. However, since the output voltage Vout has increased in the previous section of t = t2 to t3, the current value Iout2 has increased. As a result, the difference between the charge amount and the discharge amount is smaller than the difference between the previous t = t1 and t2. As a result, the output value WOUT reaches the upper limit side reference voltage V top at t = t5 earlier than t = t6, and the relationship (t5−t4)> (t2−t1) exists between t4 and t5. To establish.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(2−1−6)t=t5〜t6のとき(OSC=Hi)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Hi,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になり(図8参照)、第1及び第2スイッチ11,12がともにOFFになる。そのため、積分器40のコンデンサ42に対するチャージもディスチャージも行なわれず、WOUT=Vtopの状態が維持される。
(2-1-6) When t = t5 to t6 (OSC = Hi)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Hi, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Lo} (see FIG. 8), and the first and second switches 11, 12 are both OFF. become. Therefore, neither charging nor discharging of the capacitor 42 of the integrator 40 is performed, and the state of WOUT = V top is maintained.

ここで、前述のように、t4とt5との間に(t5−t4)>(t2−t1)といった関係が成立するため、このt=t5〜t6の区間では、t6とt5との間に、(t6−t5)<(t3−t2)といった関係が成立する、すなわち、t=t2〜t3の区間のときよりも出力値WOUTがクリップされる時間が短くなる。   Here, as described above, since a relationship of (t5-t4)> (t2-t1) is established between t4 and t5, in the section of t = t5 to t6, the interval between t6 and t5 is established. , (T6−t5) <(t3−t2) is satisfied, that is, the time during which the output value WOUT is clipped is shorter than that in the section of t = t2 to t3.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Hi}であるため、第3スイッチ53がONになり(図10参照)、出力電圧Voutは上昇する。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Hi}, so the third switch 53 is turned on (see FIG. 10), and the output voltage Vout increases.

(2−1−7)t=t6〜t7のとき(OSC=Lo)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1スイッチ11がONになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。そして、Iout2<Irefなので、チャージ量よりもディスチャージ量の方が多く、t=t7よりも早い時期に出力値WOUTが下限側基準電圧Vbottomに達することはない。
(2-1-7) When t = t6 to t7 (OSC = Lo)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8). As a result, the first switch 11 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2. Since Iout2 <Iref, the discharge amount is larger than the charge amount, and the output value WOUT does not reach the lower limit side reference voltage V bottom at a time earlier than t = t7.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(2−1−8)t=t7以降
t=t7以降では、t=t1〜t7での動作と同様な動作を繰り返す。
(2−1−9)t=t1〜t7での動作のまとめ
t=t1〜t4での動作とt=t4〜t7での動作とを比較すると、t=t4〜t7での動作の方が、電流値Irefと電流値Iout2との差が小さくなるため、出力値WOUTがクリップされる時間が短くなる。
(2-1-8) After t = t7 After t = t7, the same operation as that at t = t1 to t7 is repeated.
(2-1-9) Summary of Operation at t = t1 to t7 When comparing the operation at t = t1 to t4 with the operation at t = t4 to t7, the operation at t = t4 to t7 is better. Since the difference between the current value Iref and the current value Iout2 is reduced, the time during which the output value WOUT is clipped is shortened.

この結果、t7以降では、その動作の繰り返しにより、電流に関してIref=Iout2となるように、出力値WOUTに関して、クリップされる時間がなくなり、その波形のモードが、下限側基準電圧Vbottomと上限側基準電圧Vtopとの間で変化する完全な三角波になるようなモードに収束する。 This result, t7 later, by the repetition of the operation, so that the Iref = Iout2 regard current, with respect to the output value WOUT, there is no time to be clipped, the mode of the waveform, the lower limit reference voltage V bottom and upper side It converges to a mode that becomes a complete triangular wave that changes between the reference voltage V top .

すなわち、出力値WOUTをリミットする動作に連動させて電流値Iout2を増加させる構成とすることで、そのリミットする動作を収束させていき、電流値Iout2を徐々に一定値(電流値Iref)に収束させている。   That is, the current value Iout2 is increased in conjunction with the operation of limiting the output value WOUT, so that the limiting operation is converged and the current value Iout2 is gradually converged to a constant value (current value Iref). I am letting.

(2−2)Iout2>Irefのとき
図14を用いて説明する。なお、図14の動作は、リミットされるコンパレータが第1コンパレータ14から第2コンパレータ15に代わるだけであり、本質的には前述の(2−1)のIout2<Irefのときの動作と同じである。
(2−2−1)t=0〜t1のとき(OSC=Hi)
(2-2) When Iout2> Iref This will be described with reference to FIG. Note that the operation of FIG. 14 is merely the replacement of the limited comparator from the first comparator 14 to the second comparator 15, and is essentially the same as the operation in the case of (2-1) Iout2 <Iref. is there.
(2-2-1) When t = 0 to t1 (OSC = Hi)

前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。これにより、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。   As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8). As a result, the second switch 12 is turned on, and the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(2−2−2)t=t1〜t2のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1スイッチ11がONになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。そして、Iout2>Irefなので、ディスチャージ量よりもチャージ量の方が多く、そのため、t=t3よりも早いt=t2において、出力値WOUTが下限側基準電圧Vbottomに達する。
(2-2-2) When t = t1 to t2 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8). As a result, the first switch 11 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2. Then, Iout2> Iref so often better charge quantity than the discharge amount, therefore, at an early t = t2 than t = t3, the output value WOUT reaches the lower-side reference voltage V bottom.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(2−2−3)t=t2〜t3のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Lo}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になり(図8参照)、積分器40のコンデンサ42に対するチャージもディスチャージも行なわれず、WOUT=Vbottomの状態が維持される。
(2-2-3) When t = t2 to t3 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Lo}, {PON, NON} = {Lo, Lo} (see FIG. 8), and the capacitor 40 of the integrator 40 Neither charging nor discharging is performed, and the state of WOUT = V bottom is maintained.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo}であるため、第4スイッチ54がONになり(図10参照)、出力電圧Voutは下降する。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo}, so the fourth switch 54 is turned on (see FIG. 10), and the output voltage Vout drops.

(2−2−4)t=t3〜t4のとき(OSC=Hi)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。これにより、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。そして、Iout2>Irefなので、ディスチャージ量よりもチャージ量の方が多く、t=t4よりも早い時期に出力値WOUTが上限側基準電圧Vtopに達することはない。
(2-2-4) When t = t3 to t4 (OSC = Hi)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8). As a result, the second switch 12 is turned on, and the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref. Then, Iout2> Iref so often better charge quantity than the discharge amount, output value WOUT early does not reach the upper limit reference voltage V top than t = t4.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(2−2−5)t=t4〜t5のとき(OSC=Lo)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1スイッチ11がONになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。
(2-2-5) When t = t4 to t5 (OSC = Lo)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8). As a result, the first switch 11 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2.

ここで、Iout2>Irefなのでディスチャージ量よりもチャージ量の方が多い。しかし、先のt=t2〜t3の区間において出力電圧Voutが下降したため、電流値Iout2が下降している。これにより、それらチャージ量とディスチャージ量との差は、先のt=t1〜t2の区間の差よりも小さくなっている。その結果、t=t6よりも早いt=t5において出力値WOUTが下限側基準電圧Vbottomに達し、さらに、t4とt5との間に、(t5−t4)>(t2−t1)といった関係が成立する。 Here, since Iout2> Iref, the charge amount is larger than the discharge amount. However, since the output voltage Vout has decreased in the previous section of t = t2 to t3, the current value Iout2 has decreased. As a result, the difference between the charge amount and the discharge amount is smaller than the difference between the previous t = t1 and t2. As a result, the output value WOUT reaches the lower limit side reference voltage V bottom at t = t5, which is earlier than t = t6, and the relationship of (t5-t4)> (t2-t1) exists between t4 and t5. To establish.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(2−2−6)t=t5〜t6のとき(OSC=Lo)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Lo}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1及び第2スイッチ11,12がともにOFFになり、WOUT=Vbottomの状態が維持される。
(2-2-6) When t = t5 to t6 (OSC = Lo)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Lo}, {PON, NON} = {Lo, Lo} (see FIG. 8). As a result, both the first and second switches 11 and 12 are turned OFF, and the state of WOUT = V bottom is maintained.

ここで、前述のように、t4とt5との間に(t5−t4)>(t2−t1)といった関係が成立するため、このt=t5〜t6の区間では、t6とt5との間に、(t6−t5)<(t3−t2)といった関係が成立する、すなわち、t=t2〜t3の区間のときよりも出力値WOUTがクリップされる時間が短くなる。
そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo}であるため、第4スイッチ54がONになり(図10参照)、出力電圧Voutは下降する。
Here, as described above, since a relationship of (t5-t4)> (t2-t1) is established between t4 and t5, in the section of t = t5 to t6, the interval between t6 and t5 is established. , (T6−t5) <(t3−t2) is satisfied, that is, the time during which the output value WOUT is clipped is shorter than that in the section of t = t2 to t3.
In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo}, so the fourth switch 54 is turned on (see FIG. 10), and the output voltage Vout drops.

(2−2−7)t=t6〜t7のとき(OSC=Hi)
{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。これにより、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。そして、Iout2>Irefなので、ディスチャージ量よりもチャージ量の方が多く、t=t7よりも早い時期に出力値WOUTが上限側基準電圧Vtopに達することはない。
(2-2-7) When t = t6 to t7 (OSC = Hi)
Since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8). As a result, the second switch 12 is turned on, and the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref. Since Iout2> Iref, the charge amount is larger than the discharge amount, and the output value WOUT does not reach the upper-limit reference voltage V top at a time earlier than t = t7.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(2−2−8)t=t7以降
t=t7以降では、t=t1〜t7での動作と同様な動作を繰り返す。
(2−2−9)t=t1〜t7での動作のまとめ
t=t1〜t4での動作とt=t4〜t7での動作とを比較すると、t=t4〜t7での動作の方が、電流値Irefと電流値Iout2との差が小さくなるため、出力値WOUTがクリップされる時間が短くなる。
(2-2-8) After t = t7 After t = t7, the same operation as that at t = t1 to t7 is repeated.
(2-2-9) Summary of operations at t = t1 to t7 When the operations at t = t1 to t4 and the operations at t = t4 to t7 are compared, the operation at t = t4 to t7 is better. Since the difference between the current value Iref and the current value Iout2 is reduced, the time during which the output value WOUT is clipped is shortened.

その結果、t7以降では、その動作の繰り返しにより、電流に関してIref=Iout2となるように、出力値WOUTに関して、クリップされる時間がなくなり、その波形のモードが、下限側基準電圧Vbottomと上限側基準電圧Vtopとの間で変化する完全な三角波になるようなモードに収束する。 As a result, after t7, by repeating the operation, there is no clipped time for the output value WOUT so that Iref = Iout2 regarding the current, and the mode of the waveform is the lower limit side reference voltage V bottom and the upper limit side. It converges to a mode that becomes a complete triangular wave that changes between the reference voltage V top .

すなわち、出力値WOUTをリミットする動作に連動させて電流値Iout2を減少させる構成とすることで、そのリミットする動作を収束させていき、電流値Iout2を徐々に一定値(電流値Iref)に収束させている。   That is, the current value Iout2 is decreased in conjunction with the operation for limiting the output value WOUT, so that the limiting operation is converged, and the current value Iout2 is gradually converged to a constant value (current value Iref). I am letting.

(2−3)その他
前述の(2−1)Iout2<Irefのときの動作と前述の(2−2)Iout2>Irefのときの動作の説明から、Iout2<Irefのときには、出力電圧Voutが上昇する変化を示し、Iout2>Irefのときには、出力電圧Voutが下降する変化を示すことがわかる。
(2-3) Others From the description of the operation when (2-1) Iout2 <Iref and the operation when (2-2) Iout2> Iref, the output voltage Vout increases when Iout2 <Iref. It can be seen that when Iout2> Iref, the output voltage Vout decreases.

(3)クロック信号OSCのデューティー比を変化させた場合の動作等
前述の(2)(前述の(1)も同様)では、説明を簡単にするため、クロック信号OSCのデューティー比を1:1とした。
これに対して、この(3)では、クロック信号OSCのデューティー比を1:1.9としたときの動作と、クロック信号OSCのデューティー比を1.9:1としたときの動作を説明する。
(3) Operation when the Duty Ratio of the Clock Signal OSC is Changed In the above (2) (the same applies to (1) above), the duty ratio of the clock signal OSC is set to 1: 1 for the sake of simplicity. It was.
On the other hand, in (3), the operation when the duty ratio of the clock signal OSC is set to 1: 1.9 and the operation when the duty ratio of the clock signal OSC is set to 1.9: 1 will be described. .

(3−1)クロック信号OSCのデューティー比が1:1.9のとき
図15を用いて説明する。
(3−1−1)t=0〜t1のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1スイッチ11がONになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。これにより、出力値WOUTの電位が下降していく。
(3-1) When the Duty Ratio of the Clock Signal OSC is 1: 1.9 This will be described with reference to FIG.
(3-1-1) When t = 0 to t1 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8). As a result, the first switch 11 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2. As a result, the potential of the output value WOUT decreases.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、力電圧Voutは一定値に維持される。   In this interval, since {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, both the third and fourth switches 53 and 54 are turned off (see FIG. 10), and the force voltage Vout is maintained at a constant value. The

(3−1−2)t=t1〜t2のとき(OSC=Hi)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。これにより、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。
(3-1-2) When t = t1 to t2 (OSC = Hi)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8). As a result, the second switch 12 is turned on, and the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref.

ここで、Iout2<1.9×Irefなので、チャージ量よりもディスチャージ量の方が多く(単位時間当りで、ディスチャージ量がチャージ量の1.9倍になり)、そのため、t=t2において、出力値WOUTが上限側基準電圧Vtopに達する。これにより、LIMIT_TOP=Hiになり(図7参照)、NON=Lo({PON,NON}={Lo,Lo})になる(図8参照)。 Here, since Iout2 <1.9 × Iref, the discharge amount is larger than the charge amount (the discharge amount is 1.9 times the charge amount per unit time). Therefore, the output at t = t2 The value WOUT reaches the upper limit side reference voltage V top . As a result, LIMIT_TOP = Hi (see FIG. 7) and NON = Lo ({PON, NON} = {Lo, Lo}) (see FIG. 8).

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(3−1−3)t=t2〜t3のとき(OSC=Hi)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Hi,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になり(図8参照)、第1及び第2スイッチ11,12がともにOFFになる。そのため、積分器40のコンデンサ42に対するチャージもディスチャージも行なわれず、WOUT=Vtopの状態が維持される。
(3-1-3) When t = t2 to t3 (OSC = Hi)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Hi, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Lo} (see FIG. 8), and the first and second switches 11 , 12 are both OFF. Therefore, neither charging nor discharging of the capacitor 42 of the integrator 40 is performed, and the state of WOUT = V top is maintained.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Hi}であるため、第3スイッチ53がONになり(図10参照)、出力電圧Voutは上昇する。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Hi}, so the third switch 53 is turned on (see FIG. 10), and the output voltage Vout increases.

(3−1−4)t=t3〜t4のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1スイッチ11がONになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。
(3-1-4) When t = t3 to t4 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8). As a result, the first switch 11 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2.

ここで、Iout2<1.9×Irefなので、チャージ量よりもディスチャージ量の方が多く、t=t4よりも早い時期に出力値WOUTが下限側基準電圧Vbottomに達することはない。
そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。
Here, since Iout2 <1.9 × Iref, the discharge amount is larger than the charge amount, and the output value WOUT does not reach the lower-limit reference voltage V bottom at a time earlier than t = t4.
In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(3−1−5)t=t4〜t5のとき(OSC=Hi)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。これにより、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。
(3-1-5) When t = t4 to t5 (OSC = Hi)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8). As a result, the second switch 12 is turned on, and the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref.

ここで、Iout2<1.9×Irefなので、チャージ量よりもディスチャージ量の方が多い。しかし、先のt=t2〜t3の区間において出力電圧Voutが上昇しているため、それらチャージ量とディスチャージ量との差は、t=t1〜t2の区間の差よりも小さくなっている。その結果、t=t6よりも早いt=t5において出力値WOUTが上限側基準電圧Vtopに達し、さらに、t5とt4との間に、(t5−t4)>(t2−t1)といった関係が成立する。 Here, since Iout2 <1.9 × Iref, the discharge amount is larger than the charge amount. However, since the output voltage Vout has increased in the previous interval of t = t2 to t3, the difference between the charge amount and the discharge amount is smaller than the difference in the interval of t = t1 to t2. As a result, the output value WOUT reaches the upper limit side reference voltage V top at t = t5 earlier than t = t6, and the relationship of (t5-t4)> (t2-t1) exists between t5 and t4. To establish.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(3−1−6)t=t5〜t6のとき(OSC=Hi)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Hi,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になり(図8参照)、第1及び第2スイッチ11,12がともにOFFになる。そのため、積分器40のコンデンサ42に対するチャージもディスチャージも行なわれず、WOUT=Vtopの状態が維持される。
(3-1-6) When t = t5 to t6 (OSC = Hi)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Hi, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Lo} (see FIG. 8), and the first and second switches 11 , 12 are both OFF. Therefore, neither charging nor discharging of the capacitor 42 of the integrator 40 is performed, and the state of WOUT = V top is maintained.

また、このt=t5〜t6の区間では、t=t2〜t3の区間のときよりも出力値WOUTがクリップされる時間が短くなる。そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Hi}であるため、第3スイッチ53がONになり(図10参照)、出力電圧Voutは上昇する。   Also, in the section t = t5 to t6, the time during which the output value WOUT is clipped is shorter than in the section t = t2 to t3. In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Hi}, so the third switch 53 is turned on (see FIG. 10), and the output voltage Vout increases.

(3−1−7)t=t6〜t7のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1スイッチ11がONになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。
(3-1-7) When t = t6 to t7 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8). As a result, the first switch 11 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2.

ここで、Iout2<1.9×Irefなので、チャージ量よりもディスチャージ量の方が多く、t=t7よりも早い時期に出力値WOUTが下限側基準電圧Vbottomに達することはない。
そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。
Here, since Iout2 <1.9 × Iref, the discharge amount is larger than the charge amount, and the output value WOUT does not reach the lower-limit reference voltage V bottom at a time earlier than t = t7.
In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(3−1−8)t=t7以降
t=t7以降では、t=t1〜t7での動作と同様な動作を繰り返す。この結果、出力電圧Voutは、当初の値V0に対して1.9倍の値になる。すなわち、電流値Iout2は、当初の値に対して1.9倍(所定倍)になる。
(3-1-8) After t = t7 After t = t7, the same operation as that at t = t1 to t7 is repeated. As a result, the output voltage Vout is 1.9 times the initial value V0. That is, the current value Iout2 is 1.9 times (predetermined times) the initial value.

(3−1−9)t=t1〜t7での動作のまとめ
t=t1〜t4での動作とt=t4〜t7での動作とを比較すると、t=t4〜t7での動作の方が、電流値1.9×Irefと電流値Iout2との差が小さくなるため、出力値WOUTがクリップされる時間が短くなる。
(3-1-9) Summary of Operation at t = t1 to t7 When comparing the operation at t = t1 to t4 and the operation at t = t4 to t7, the operation at t = t4 to t7 is better. Since the difference between the current value 1.9 × Iref and the current value Iout2 is small, the time during which the output value WOUT is clipped is shortened.

その結果、t7以降では、その動作の繰り返しにより、電流に関して1.9×Iref=Iout2となるように、出力値WOUTに関して、クリップされる時間がなくなり、その波形のモードが、下限側基準電圧Vbottomと上限側基準電圧Vtopとの間で変化する、負の傾き:正の傾き=1.9:1の三角波になるようなモードに収束する。
すなわち、出力値WOUTをリミットする動作に連動させて電流値Iout2を増加させる構成とすることで、そのリミットする動作を収束させていき、電流値Iout2を徐々に一定値(1.9×Iref)に収束させている。
As a result, after t7, by repeating the operation, the output value WOUT is not clipped so that the current becomes 1.9 × Iref = Iout2, and the waveform mode is changed to the lower-limit reference voltage V It converges to a mode that changes between bottom and upper reference voltage V top , such that a triangular wave of negative slope: positive slope = 1.9: 1 is obtained.
That is, the current value Iout2 is increased in conjunction with the operation of limiting the output value WOUT, so that the limiting operation is converged and the current value Iout2 is gradually set to a constant value (1.9 × Iref). To converge.

(3−2)クロック信号OSCのデューティー比が1.9:1のとき
図16を用いて説明する。なお、図16に示す動作は、図15に示す動作におけるクロック信号OSCのデューティー比を逆にしただけであるため、リミットされるコンパレータが第1コンパレータ14から第2コンパレータ15に代わるだけであり、本質的には図15に示す動作と同じである。
(3-2) When the Duty Ratio of the Clock Signal OSC is 1.9: 1 This will be described with reference to FIG. Note that the operation shown in FIG. 16 is merely the inversion of the duty ratio of the clock signal OSC in the operation shown in FIG. 15, so that the limited comparator is simply replaced from the first comparator 14 to the second comparator 15. The operation is essentially the same as that shown in FIG.

(3−2−1)t=0〜t1のとき(OSC=Hi)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。これにより、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。
(3-2-1) When t = 0 to t1 (OSC = Hi)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8). As a result, the second switch 12 is turned on, and the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(3−2−2)t=t1〜t2のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1スイッチ11がONになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。
(3-2-2) When t = t1 to t2 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8). As a result, the first switch 11 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2.

ここで、1.9×Iout2>Irefなので、ディスチャージ量よりもチャージ量の方が多く(単位時間当りで、チャージ量がディスチャージ量の1.9倍になり)、そのため、t=t3よりも早いt=t2において、出力値WOUTが下限側基準電圧Vbottomに達する。
そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。
Here, since 1.9 × Iout2> Iref, the charge amount is larger than the discharge amount (the charge amount is 1.9 times the discharge amount per unit time), and therefore, is faster than t = t3. in t = t2, the output value WOUT reaches the lower-side reference voltage V bottom.
In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(3−2−3)t=t2〜t3のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Lo}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になり(図8参照)、積分器40のコンデンサ42に対するチャージもディスチャージも行なわれず、WOUT=Vbottomの状態が維持される。
(3-2-3) When t = t2 to t3 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Lo}, {PON, NON} = {Lo, Lo} (see FIG. 8), and the capacitor 40 of the integrator 40 Neither charging nor discharging is performed, and the state of WOUT = V bottom is maintained.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo}であるため、第4スイッチ54がONになり(図10参照)、出力電圧Voutは下降する。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo}, so the fourth switch 54 is turned on (see FIG. 10), and the output voltage Vout drops.

(3−2−4)t=t3〜t4のとき(OSC=Hi)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。これにより、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。
(3-2-4) When t = t3 to t4 (OSC = Hi)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8). As a result, the second switch 12 is turned on, and the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref.

ここで、1.9×Iout2>Irefなので、ディスチャージ量よりもチャージ量の方が多く、t=t4よりも早い時期に出力値WOUTが上限側基準電圧Vtopに達することはない。
そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。
Here, since 1.9 × Iout2> Iref, the charge amount is larger than the discharge amount, and the output value WOUT does not reach the upper-limit reference voltage V top at a time earlier than t = t4.
In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(3−2−5)t=t4〜t5のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Hi,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1スイッチ11がONになるため、電流値Iout2によって積分器40のコンデンサ42がチャージされる。
(3-2-5) When t = t4 to t5 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Hi, Lo} (see FIG. 8). As a result, the first switch 11 is turned on, so that the capacitor 42 of the integrator 40 is charged by the current value Iout2.

ここで、1.9×Iout2>Irefなので、ディスチャージ量よりもチャージ量の方が多い。しかし、先のt=t2〜t3の区間において出力電圧Voutが下降しているため、それらチャージ量とディスチャージ量との差は、t=t1〜t2の区間の差よりも小さくなっている。その結果、t=t6よりも早いt=t5において出力値WOUTがVbottomに達し、さらに、t6とt5との間には、(t5−t4)>(t2−t1)といった関係が成立する。 Here, since 1.9 × Iout2> Iref, the charge amount is larger than the discharge amount. However, since the output voltage Vout has decreased in the previous interval t = t2 to t3, the difference between the charge amount and the discharge amount is smaller than the difference in the interval t = t1 to t2. As a result, the output value WOUT reaches V bottom at t = t5, which is earlier than t = t6, and the relationship of (t5-t4)> (t2-t1) is established between t6 and t5.

そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。   In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(3−2−6)t=t5〜t6のとき(OSC=Lo)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo,Lo}であるため、{PON,NON}={Lo,Lo}になる(図8参照)。これにより、第1及び第2スイッチ11,12がともにOFFになり、WOUT=Vbottomの状態が維持される。
(3-2-6) When t = t5 to t6 (OSC = Lo)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo, Lo}, {PON, NON} = {Lo, Lo} (see FIG. 8). As a result, both the first and second switches 11 and 12 are turned OFF, and the state of WOUT = V bottom is maintained.

また、このt=t5〜t6の区間では、t=t2〜t3の区間のときよりも出力値WOUTがクリップされる時間が短くなる。そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Lo}であるため、第4スイッチ54がONになり(図10参照)、出力電圧Voutは下降する。   Also, in the section t = t5 to t6, the time during which the output value WOUT is clipped is shorter than in the section t = t2 to t3. In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Lo}, so the fourth switch 54 is turned on (see FIG. 10), and the output voltage Vout drops.

(3−2−7)t=t6〜t7のとき(OSC=Hi)
前述のように、{OSC,LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Hi,Lo,Hi}であるため、{PON,NON}={Lo,Hi}になる(図8参照)。これにより、第2スイッチ12がONになるため、電流値Irefによって積分器40のコンデンサ42がディスチャージされる。
(3-2-7) When t = t6 to t7 (OSC = Hi)
As described above, since {OSC, LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Hi, Lo, Hi}, {PON, NON} = {Lo, Hi} (see FIG. 8). As a result, the second switch 12 is turned on, and the capacitor 42 of the integrator 40 is discharged by the current value Iref.

ここで、1.9×Iout2>Irefなので、ディスチャージ量よりもチャージ量の方が多く、t=t7よりも早い時期に出力値WOUTが上限側基準電圧Vtopに達することはない。
そして、この区間では、{LIMIT_TOP,LIMIT_BTM}={Lo,Hi}であるため、第3及び第4スイッチ53,54がともにOFFになり(図10参照)、出力電圧Voutは一定値に維持される。
Here, since 1.9 × Iout2> Iref, the charge amount is larger than the discharge amount, and the output value WOUT does not reach the upper-limit reference voltage V top at a time earlier than t = t7.
In this section, {LIMIT_TOP, LIMIT_BTM} = {Lo, Hi}, so that the third and fourth switches 53 and 54 are both turned off (see FIG. 10), and the output voltage Vout is maintained at a constant value. The

(3−2−8)t=t7以降
t=t7以降では、t=t1〜t7での動作と同様な動作を繰り返す。この結果、出力電圧Voutは、当初の値V0に対して1/1.9倍の値になる。すなわち、電流値Iout2は、当初の値に対して1/1.9倍(所定倍)になる。
(3-2-8) After t = t7 After t = t7, the same operation as that at t = t1 to t7 is repeated. As a result, the output voltage Vout becomes 1 / 1.9 times the initial value V0. That is, the current value Iout2 is 1 / 1.9 times (predetermined times) the initial value.

(3−2−9)t=t1〜t7での動作のまとめ
t=t1〜t4での動作とt=t4〜t7での動作とを比較すると、t=t4〜t7での動作の方が、電流値Irefと電流値Iout2との差が小さくなるため、出力値WOUTがクリップされる時間が短くなる。
(3-2-9) Summary of Operation at t = t1 to t7 When comparing the operation at t = t1 to t4 with the operation at t = t4 to t7, the operation at t = t4 to t7 is better. Since the difference between the current value Iref and the current value Iout2 is reduced, the time during which the output value WOUT is clipped is shortened.

その結果、t7以降では、その動作の繰り返しにより、電流に関してIref=1.9×Iout2となるように、出力値WOUTに関して、クリップされる時間がなくなり、その波形のモードが、下限側基準電圧Vbottomと上限側基準電圧Vtopとの間で変化する、負の傾き:正の傾き=1:1.9の三角波になるようなモードに収束する。
すなわち、出力値WOUTをリミットする動作に連動させて電流値Iout2を減少させる構成とすることで、そのリミットする動作を収束させていき、電流値Iout2を徐々に一定値(Iref/1.9)に収束させている。
As a result, after t7, due to the repetition of the operation, there is no clipped time for the output value WOUT so that Iref = 1.9 × Iout2 for the current, and the mode of the waveform becomes the lower reference voltage V It converges to a mode that changes between bottom and upper reference voltage V top , such that a triangular wave of negative slope: positive slope = 1: 1.9 is obtained.
That is, the current value Iout2 is decreased in conjunction with the operation of limiting the output value WOUT, so that the limiting operation is converged and the current value Iout2 is gradually set to a constant value (Iref / 1.9). To converge.

(3−3)その他
図15に示すように、Iout2<1.9×Irefの場合、出力値WOUTの極小値(t1、t4、t7、・・・の値)が徐々に小さくなっている。これは、本実施形態では基準電流値Irefを固定値とする構成が前提となっているため、積分器40のコンデンサ42へのチャージ量を増やして出力値WOUTを上限側基準電圧Vtopでクリップする区間を小さくしており、そのため、出力値WOUTのピーク・ツー・ピークが増えていき、出力値WOUTの極小値が徐々に小さくなる。
(3-3) Others As shown in FIG. 15, in the case of Iout2 <1.9 × Iref, the minimum value (values of t1, t4, t7,...) Of the output value WOUT gradually decreases. This is based on the premise that the reference current value Iref is a fixed value in the present embodiment. Therefore, the charge amount to the capacitor 42 of the integrator 40 is increased, and the output value WOUT is clipped by the upper reference voltage V top . Therefore, the peak-to-peak of the output value WOUT increases, and the minimum value of the output value WOUT gradually decreases.

これに対して、図16に示すように、1.9×Iout2>Irefの場合、チャージ量を減らして出力値WOUTを下限側基準電圧Vbottomでクリップする区間を小さくしており、そのため、出力値WOUTのピーク・ツー・ピークは変化せず、出力値WOUTの極大値も変化しない。
なお、この実施形態では、電流比較回路10は電流比較手段に対応する。すなわち、電流比較回路10の処理は、基準電流の電流値と調整対象の電流である調整対象電流の電流値とを比較して、前記調整対象電流の電流値が前記基準電流の電流値の所定倍となるように制御信号を生成する処理に対応する。
On the other hand, as shown in FIG. 16, in the case of 1.9 × Iout2> Iref, the charging amount is reduced and the section in which the output value WOUT is clipped by the lower limit side reference voltage V bottom is reduced. The peak-to-peak value WOUT does not change, and the maximum value of the output value WOUT does not change.
In this embodiment, the current comparison circuit 10 corresponds to current comparison means. That is, the process of the current comparison circuit 10 compares the current value of the reference current with the current value of the adjustment target current that is the current to be adjusted, and the current value of the adjustment target current is a predetermined value of the current value of the reference current. This corresponds to the process of generating the control signal so as to be doubled.

また、チャージポンプ回路50及びV/Iコンバーター60は電流調整手段に対応する。すなわち、チャージポンプ回路50及びV/Iコンバーター60による処理は、前記電流比較手段が生成した前記制御信号に基づき前記調整対象電流の電流値を調整する処理に対応する。
また、第1及び第2電流源20,30は電流供給回路に対応する。すなわち、第1及び第2電流源20,30による処理は、電流値に対し加算値及び減算値の何れか一方として作用する前記基準電流と、前記電流調整手段が調整した電流値の前記調整対象電流であって、電流値に対し加算値及び減算値の何れか他方として作用する電流と、を供給する処理に対応する。
The charge pump circuit 50 and the V / I converter 60 correspond to current adjusting means. That is, the processing by the charge pump circuit 50 and the V / I converter 60 corresponds to processing for adjusting the current value of the adjustment target current based on the control signal generated by the current comparison means.
The first and second current sources 20 and 30 correspond to a current supply circuit. That is, the processing by the first and second current sources 20 and 30 is performed by adjusting the reference current that acts as one of an addition value and a subtraction value with respect to the current value, and the current value adjusted by the current adjustment means. This corresponds to a process of supplying a current that acts as either the addition value or the subtraction value for the current value.

また、積分器40は積分回路に対応する。すなわち、積分器40の処理は、前記電流供給回路が供給する電流を積分することで、前記基準電流の電流値と前記調整対象電流の電流値との比較結果となる積分値を得る処理に対応する。
また、第1及び第2コンパレータ14,15(コンパレータ群13)は比較回路に対応する。すなわち、第1及び第2コンパレータ14,15(コンパレータ群13)による処理は、前記積分回路による積分値と基準値とを比較して前記制御信号を生成する処理に対応する。
The integrator 40 corresponds to an integrating circuit. That is, the processing of the integrator 40 corresponds to processing for obtaining an integrated value that is a comparison result between the current value of the reference current and the current value of the adjustment target current by integrating the current supplied by the current supply circuit. To do.
The first and second comparators 14 and 15 (comparator group 13) correspond to comparison circuits. That is, the processing by the first and second comparators 14 and 15 (comparator group 13) corresponds to the processing for generating the control signal by comparing the integration value by the integration circuit with the reference value.

また、制御回路16の処理(第1及び第2スイッチ11,12のON/OFF制御の処理)は、前記比較回路が生成した前記制御信号に基づき前記電流供給回路による前記基準電流と前記調整対象電流との供給割合を制御する処理に対応する。
また、電流値Iout2は調整対象電流の電流値に対応する。また、上限信号LIMIT_TOP及び下限信号LIMIT_BTMは制御信号に対応する。また、上限側基準電圧Vtopは上限の基準値に対応し、下限側基準電圧Vbottomは下限の基準値に対応する。
Further, the processing of the control circuit 16 (ON / OFF control processing of the first and second switches 11 and 12) is performed based on the control signal generated by the comparison circuit and the reference current and the adjustment target by the current supply circuit. This corresponds to the process of controlling the supply ratio with the current.
The current value Iout2 corresponds to the current value of the adjustment target current. The upper limit signal LIMIT_TOP and the lower limit signal LIMIT_BTM correspond to control signals. The upper limit side reference voltage V top corresponds to the upper limit reference value, and the lower limit side reference voltage V bottom corresponds to the lower limit reference value.

(実施形態の効果)
(1)電流ロック回路1は、基準電流の電流値Irefと電流値Iout2とを比較して電流値Iout2が基準電流の電流値Irefの所定倍となるように生成した上限信号LIMIT_TOP及び下限信号LIMIT_BTMに基づいて電流値Iout2を調整している。
そのため、電流ロック回路1は、異なる電流源の電流(電流値Iout2の電流)が基準電流の電流値Irefの所定倍となるように、該異なる電流源の電流をロックすることができる。
(Effect of embodiment)
(1) The current lock circuit 1 compares the current value Iref of the reference current with the current value Iout2, and generates the upper limit signal LIMIT_TOP and the lower limit signal LIMIT_BTM so that the current value Iout2 is a predetermined multiple of the current value Iref of the reference current. The current value Iout2 is adjusted based on the above.
Therefore, the current lock circuit 1 can lock the currents of the different current sources so that the currents of the different current sources (currents of the current value Iout2) are a predetermined multiple of the current value Iref of the reference current.

(2)電流ロック回路1は、第1及び第2電流源20,30、第1及び第2スイッチ11,12、積分器40、第1及び第2コンパレータ14,15、並びに制御回路16を有する電流比較回路10を用いて、異なる電流源の電流(電流値Iout2の電流)をロックしている。
このように、電流ロック回路1は、簡単な回路構成により、異なる電流源の電流をロックすることができる。
(2) The current lock circuit 1 includes first and second current sources 20 and 30, first and second switches 11 and 12, an integrator 40, first and second comparators 14 and 15, and a control circuit 16. The current comparison circuit 10 is used to lock the currents of different current sources (currents of the current value Iout2).
Thus, the current lock circuit 1 can lock the currents of different current sources with a simple circuit configuration.

(3)制御回路16は、クロック信号OSCが入力されており、上限信号LIMIT_TOP及び下限信号LIMIT_BTM、並びにクロック信号OSCのデューティー比に基づき基準電流と電流値Iout2の電流との供給割合を制御している。
このような構成により、基準電流の電流値Irefと電流値Iout2との比をクロック信号の任意のデューティー比に合致させることができるため、電流値Iout2が基準電流の電流値Irefの所定倍となるように、電流値Iout2の電流をロックすることができる。
すなわち、クロック信号OSCのデューティー比は任意の比(Hi区間:Lo区間)k:lにすることが可能なため、電流値Iout2を基準電流の電流値Irefに対して任意の倍数にすることができる。
(3) The control circuit 16 receives the clock signal OSC and controls the supply ratio between the reference current and the current value Iout2 based on the duty ratio of the upper limit signal LIMIT_TOP and the lower limit signal LIMIT_BTM and the clock signal OSC. Yes.
With such a configuration, the ratio between the current value Iref of the reference current and the current value Iout2 can be made to match the arbitrary duty ratio of the clock signal, so that the current value Iout2 is a predetermined multiple of the current value Iref of the reference current. Thus, the current of the current value Iout2 can be locked.
That is, since the duty ratio of the clock signal OSC can be set to an arbitrary ratio (Hi period: Lo period) k: l, the current value Iout2 can be set to an arbitrary multiple of the current value Iref of the reference current. it can.

例えば、カレントミラーによる電流比m:nは、一般にMOSの串数に比例するため、整数の比になるといった制約があり、任意の電流比になることが難しい。
これに対して、本実施形態の電流ロック回路1では、任意の電流比にすることができる。
For example, the current ratio m: n by the current mirror is generally proportional to the number of MOS skews, so that there is a restriction that it becomes an integer ratio, and it is difficult to obtain an arbitrary current ratio.
In contrast, in the current lock circuit 1 of the present embodiment, an arbitrary current ratio can be obtained.

(変形例)
(1)前述の実施形態では、電流ロック回路1がクロック信号出力回路70を有している。これに対して、電流ロック回路1がクロック信号出力回路70を有することなく、電流ロック回路1に外部からクロック信号OSCが入力されるような構成とすることもできる。
(Modification)
(1) In the above-described embodiment, the current lock circuit 1 has the clock signal output circuit 70. On the other hand, the current lock circuit 1 does not have the clock signal output circuit 70, and the clock signal OSC can be input to the current lock circuit 1 from the outside.

(2)前述の実施形態では、電流値Irefが電流値に対して加算値として作用する値(積分値を大きくする値)となり、電流値Iout2が電流値に対して減算値として作用する値(積分値を小さくする値)となっている。これに対して、電流値Irefを電流値に対して減算値として作用する値とし、電流値Iout2を電流値に対して加算値として作用する値とすることもできる。この場合、他の処理も適宜変更されることは言うまでもない。 (2) In the above-described embodiment, the current value Iref is a value that acts as an addition value on the current value (a value that increases the integral value), and the current value Iout2 is a value that acts as a subtraction value on the current value ( The value to reduce the integral value). On the other hand, the current value Iref can be a value that acts as a subtraction value for the current value, and the current value Iout2 can be a value that acts as an addition value for the current value. In this case, it goes without saying that other processes are also appropriately changed.

(3)電流比較手段は、前述の構成に限定されないことは言うまでもない。すなわち、整数に限定されない任意の比の電流を生成するための構成は、前述の構成に限定されないことは言うまでもない。 (3) Needless to say, the current comparison means is not limited to the above-described configuration. That is, it goes without saying that the configuration for generating a current having an arbitrary ratio that is not limited to an integer is not limited to the above-described configuration.

(4)V/Iコンバーター60に限らず、バイアス電圧によって制御される電流源であれば、前述の構成によって基準電流値Irefに任意の比でロックすることは可能である。 (4) Not only the V / I converter 60 but any current source controlled by a bias voltage can be locked to the reference current value Iref at an arbitrary ratio by the above-described configuration.

1 電流ロック回路、10 電流比較回路(電流比較手段)、14,15 コンパレータ、16 制御回路、20,30 電流源、40 積分器、50 チャージポンプ回路(電流調整手段)、60 V/Iコンバーター(電流調整手段)、70 クロック信号出力回路、LIMIT_TOP 上限信号(制御信号)、LIMIT_BTM 下限信号(制御信号)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Current lock circuit, 10 Current comparison circuit (current comparison means), 14, 15 Comparator, 16 Control circuit, 20, 30 Current source, 40 Integrator, 50 Charge pump circuit (current adjustment means), 60 V / I converter ( Current adjusting means), 70 clock signal output circuit, LIMIT_TOP upper limit signal (control signal), LIMIT_BTM lower limit signal (control signal)

Claims (5)

基準電流の電流値と調整対象の電流である調整対象電流の電流値とを比較して、前記調整対象電流の電流値が前記基準電流の電流値の所定倍となるように制御信号を生成する電流比較手段と、
前記電流比較手段が生成した前記制御信号に基づき前記調整対象電流の電流値を調整する電流調整手段と、
を備えることを特徴とする電流ロック回路。
The current value of the reference current and the current value of the adjustment target current that is the current to be adjusted are compared, and a control signal is generated so that the current value of the adjustment target current is a predetermined multiple of the current value of the reference current Current comparison means;
Current adjusting means for adjusting a current value of the adjustment target current based on the control signal generated by the current comparing means;
A current lock circuit comprising:
前記電流比較手段は、
電流値に対し加算値及び減算値の何れか一方として作用する前記基準電流と、前記電流調整手段が調整した電流値の前記調整対象電流であって、電流値に対し加算値及び減算値の何れか他方として作用する電流と、を供給する電流供給回路と、
前記電流供給回路が供給する電流を積分することで、前記基準電流の電流値と前記調整対象電流の電流値との比較結果となる積分値を得る積分回路と、
前記積分回路による積分値と基準値とを比較して前記制御信号を生成する比較回路と、
前記比較回路が生成した前記制御信号に基づき前記電流供給回路による前記基準電流と前記調整対象電流との供給割合を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の電流ロック回路。
The current comparison means includes
The reference current that acts as one of an addition value and a subtraction value for the current value, and the current to be adjusted of the current value adjusted by the current adjustment means, which is either the addition value or the subtraction value for the current value A current supply circuit for supplying a current acting as the other,
An integration circuit that obtains an integration value that is a comparison result between the current value of the reference current and the current value of the adjustment target current by integrating the current supplied by the current supply circuit;
A comparison circuit that compares the integration value by the integration circuit with a reference value to generate the control signal;
A control circuit for controlling a supply ratio of the reference current and the adjustment target current by the current supply circuit based on the control signal generated by the comparison circuit;
The current lock circuit according to claim 1, comprising:
前記基準電流は、電流値に対し加算値として作用し、前記調整対象電流は、電流値に対し減算値として作用し、
前記電流調整手段は、前記積分回路による積分値が上限の基準値を上回ることを表す前記制御信号が供給されている場合は前記調整対象電流の電流値を増加させる調整をし、前記積分回路による積分値が下限の基準値を下回ることを表す前記制御信号が供給されている場合は前記調整対象電流の電流値を減少させる調整をし、前記積分回路による積分値が前記下限の基準値と前記上限の基準値との間にあることを表す前記制御信号が供給されている場合は前記調整対象電流の電流値を維持することを特徴とする請求項2に記載の電流ロック回路。
The reference current acts as an addition value for the current value, and the adjustment target current acts as a subtraction value for the current value,
The current adjusting means adjusts to increase the current value of the current to be adjusted when the control signal indicating that the integrated value by the integrating circuit exceeds an upper reference value is supplied, and the integrating circuit When the control signal indicating that the integral value is lower than the lower limit reference value is supplied, adjustment is performed to decrease the current value of the current to be adjusted, and the integral value by the integration circuit is equal to the lower limit reference value and the lower limit reference value. 3. The current lock circuit according to claim 2, wherein the current value of the adjustment target current is maintained when the control signal indicating that the current value is between the upper limit reference value and the upper limit reference value is supplied.
前記制御回路は、さらにクロック信号を入力し、前記制御信号と前記クロック信号のデューティー比とに基づき、前記基準電流と前記調整対象電流との供給割合を制御することを特徴とする請求項2又は3に記載の電流ロック回路。   The control circuit further receives a clock signal and controls a supply ratio of the reference current and the adjustment target current based on the control signal and a duty ratio of the clock signal. 4. The current lock circuit according to 3. 前記電流調整手段は、前記制御信号に基づき、出力する電圧値を調整するチャージポンプ回路と、前記チャージポンプ回路が出力する電圧値に対応する前記調整対象電流の電流値を生成するV/Iコンバーターと、を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電流ロック回路。   The current adjusting means includes a charge pump circuit that adjusts a voltage value to be output based on the control signal, and a V / I converter that generates a current value of the adjustment target current corresponding to the voltage value output from the charge pump circuit. The current lock circuit according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
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