JP2012029025A5

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Publication number: JP2012029025A5
Application number: JP2010165598A
Authority: JP
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2030-07-23

Description

以上の課題を解決するため、本発明の１つの観点に係る集積回路装置は、第１のノードと第２のノードとの間に振動子が接続されて発振動作を行う集積回路装置であって、第１の電源電位が印加される端子、第２の電源電位が印加される端子、および第１の電源電位を安定化して安定化電源電位を出力する端子を備えた電圧レギュレータと、安定化電源電位と第１のノードの電圧との差を増幅する第１の増幅素子、及び、第２の電源電位と第１のノードの電圧との差を増幅する第２の増幅素子を含み、第１のノードに入力される信号を反転増幅して第２のノードから出力する相補型増幅回路と、第１のノードと安定化電源電位を出力する端子との間に接続された第１のコンデンサと、第１のノードと第２の電源電位が印加される端子との間に接続された第２のコンデンサと、第２のノードと安定化電源電位を出力する端子との間に接続された第３のコンデンサと、第２のノードと第２の電源電位が印加される端子との間に接続された第４のコンデンサとを具備する。

例えば、相補型増幅回路は、安定化電源電位が印加されて動作するとともに、１００ＭＨｚ以上の周波数を有する発振信号を出力するようにしても良い。

ここで、相補型増幅回路が、安定化電源電位に対する第１のノードの電圧変化に対して第１のトランスコンダクタンスを比例係数とする出力電流の変化を発生すると共に、第２の電源電位に対する第１のノードの電圧変化に対して第２のトランスコンダクタンスを比例係数とする出力電流の変化を発生し、第１のコンデンサと第２のコンデンサとが、第１のトランスコンダクタンスと第２のトランスコンダクタンスとの比に略等しい容量比を有し、第３のコンデンサと第４のコンデンサとが、第１のトランスコンダクタンスと第２のトランスコンダクタンスとの比に略等しい容量比を有することが望ましい。

また、電圧レギュレータが、（ｉ）基準電位が印加される反転入力端子と、安定化電源電位が印加される非反転入力端子と、増幅信号を出力する出力端子とを有する演算増幅器と、（ii）演算増幅器の出力端子に接続されたゲートと、第１の電源電位が印加されるソースと、安定化電源電位を出力するドレインとを有するＰチャネルトランジスタとを含むようにしても良い。その場合には、電圧レギュレータの構成を簡素化することができる。

あるいは、電圧レギュレータが、（ｉ）基準電位が印加される非反転入力端子と、帰還電位が印加される反転入力端子と、増幅信号を出力する出力端子とを有する演算増幅器と、（ii）演算増幅器の出力端子に接続されたゲートと、第１の電源電位が印加されるドレインと、帰還電位を出力するソースとを有する第１のＮチャネルトランジスタと、（iii）第１のＮチャネルトランジスタのソースが接続される端子と、第２の電源電位が印加される端子とを備え、入力端子と出力端子とが短絡されたインバータと、（iv）演算増幅器の出力端子に接続されたゲートと、第１の電源電位が印加されるドレインと、安定化電源電位を出力するソースとを有する第２のＮチャネルトランジスタとを含むようにしても良い。その場合には、第１の電源電位に重畳する雑音や安定化電源電位の帰還によって生じる位相雑音を低減することができる。

以上において、相補型増幅回路が、直列に接続された第１のインバータ、第２のインバータ、及び、第３のインバータと、第３のインバータの出力端子と第１のインバータの入力端子との間に接続された抵抗とを含むようにしても良い。その場合には、高い周波数において所望の負性抵抗を得ることが容易となる。
また、上記集積回路装置と、振動子と、を含む発振器を構成しても良い。

Claims

第１のノードと第２のノードとの間に振動子が接続されて発振動作を行う集積回路装置であって、
第１の電源電位が印加される端子、第２の電源電位が印加される端子、および前記第１の電源電位を安定化して安定化電源電位を出力する端子を備えた電圧レギュレータと、
前記安定化電源電位と前記第１のノードの電圧との差を増幅する第１の増幅素子、及び、前記第２の電源電位と前記第１のノードの電圧との差を増幅する第２の増幅素子を含み、前記第１のノードに入力される信号を反転増幅して前記第２のノードから出力する相補型増幅回路と、
前記第１のノードと前記安定化電源電位を出力する端子との間に接続された第１のコンデンサと、
前記第１のノードと前記第２の電源電位が印加される端子との間に接続された第２のコンデンサと、
前記第２のノードと前記安定化電源電位を出力する端子との間に接続された第３のコンデンサと、
前記第２のノードと前記第２の電源電位が印加される端子との間に接続された第４のコンデンサと、
を具備する集積回路装置。
前記相補型増幅回路は、前記安定化電源電位が印加されて動作するとともに、１００ＭＨｚ以上の周波数を有する発振信号を出力する、請求項１記載の集積回路装置。
前記相補型増幅回路が、前記安定化電源電位に対する前記第１のノードの電圧変化に対して第１のトランスコンダクタンスを比例係数とする出力電流の変化を発生すると共に、前記第２の電源電位に対する前記第１のノードの電圧変化に対して第２のトランスコンダクタンスを比例係数とする出力電流の変化を発生し、
前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサとが、前記第１のトランスコンダクタンスと前記第２のトランスコンダクタンスとの比に略等しい容量比を有し、前記第３のコンデンサと前記第４のコンデンサとが、前記第１のトランスコンダクタンスと前記第２のトランスコンダクタンスとの比に略等しい容量比を有する、請求項１又は２記載の集積回路装置。
前記電圧レギュレータが、
基準電位が印加される反転入力端子と、前記安定化電源電位が印加される非反転入力端子と、増幅信号を出力する出力端子とを有する演算増幅器と、
前記演算増幅器の出力端子に接続されたゲートと、前記第１の電源電位が印加されるソースと、前記安定化電源電位を出力するドレインとを有するＰチャネルトランジスタと、を含む、請求項１乃至３のいずれか１項記載の集積回路装置。
前記電圧レギュレータが、
基準電位が印加される非反転入力端子と、帰還電位が印加される反転入力端子と、増幅信号を出力する出力端子とを有する演算増幅器と、
前記演算増幅器の出力端子に接続されたゲートと、前記第１の電源電位が印加されるドレインと、前記帰還電位を出力するソースとを有する第１のＮチャネルトランジスタと、
前記第１のＮチャネルトランジスタのソースが接続される端子と、前記第２の電源電位が印加される端子とを備え、入力端子と出力端子とが短絡されたインバータと、
前記演算増幅器の出力端子に接続されたゲートと、前記第１の電源電位が印加されるドレインと、前記安定化電源電位を出力するソースとを有する第２のＮチャネルトランジスタと、
を含む、請求項１乃至３のいずれか１項記載の集積回路装置。
前記相補型増幅回路が、
直列に接続された第１のインバータ、第２のインバータ、及び、第３のインバータと、
前記第３のインバータの出力端子と前記第１のインバータの入力端子との間に接続された抵抗と、
を含む、請求項１乃至５のいずれか１項記載の集積回路装置。
請求項１乃至６いずれか１項記載の集積回路装置と、振動子と、を含む発振器。