JP2017010297A - Clock signal generation circuit, semiconductor integrated circuit device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発振回路を用いてクロック信号を生成するクロック信号生成回路に関する。さらに、本発明は、そのようなクロック信号生成回路を備える半導体集積回路装置及び電子機器等に関する。 The present invention relates to a clock signal generation circuit that generates a clock signal using an oscillation circuit. Furthermore, the present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and an electronic device provided with such a clock signal generation circuit.
例えば、電子機器の制御に必要な入出力回路とプログラムやデータを格納するメモリーとが1つの半導体集積回路装置に内蔵されたMCU(マイクロコントローラーユニット)において、クロック信号を生成するために、キャパシター及び抵抗の時定数に従って発振動作を行うCR発振回路が用いられている。CR発振回路は、外付け部品を必要としないが、プロセスばらつきや温度や電源電圧によって発振周波数が大きく変化する。そこで、CR発振回路の発振周波数を、水晶発振回路等の発振周波数に基づいて制御することが行われている。 For example, in an MCU (microcontroller unit) in which an input / output circuit necessary for controlling an electronic device and a memory for storing programs and data are built in one semiconductor integrated circuit device, a capacitor and A CR oscillation circuit that performs an oscillation operation according to a time constant of a resistor is used. The CR oscillation circuit does not require any external parts, but the oscillation frequency varies greatly depending on process variations, temperature, and power supply voltage. Therefore, the oscillation frequency of the CR oscillation circuit is controlled based on the oscillation frequency of the crystal oscillation circuit or the like.
関連する技術として、特許文献1には、水晶振動子の外付けや外部クロック信号の入力を必要とせずに、プロセスばらつきにより発振回路の発振特性に誤差が生じても、内部クロック信号の周波数を外部クロック信号の周波数に一致させることができる半導体集積回路が開示されている。この半導体集積回路は、記憶回路と、記憶回路に保持された制御情報に基づいて内部クロック信号を生成する発振回路と、外部クロック信号の周波数に内部クロック信号の周波数を一致させる制御情報を生成する論理回路と、論理回路で生成された制御情報を記憶可能な電気ヒューズ回路又は溶断ヒューズ回路とを有し、内部クロック信号を内部回路の同期動作に用いる。
As a related technique,
また、特許文献2には、コンピューター装置に設けられたタイマーによる高速動作時における高精度な時間測定を低コストに行うことを可能とする時間測定装置が開示されている。この時間測定装置は、第1の基本クロック信号のクロック数を計数する計数手段と、第1の基本クロック信号よりも発振周波数が低く発振精度の高い第2の基本クロック信号の所定周期における計数手段により計数された第1の基本クロック信号のクロック数、及び、第2の基本クロック信号の所定周期に対応する第1の基本クロック信号のクロック数として予め計数された基準クロック数を用いて、計数手段が計数したクロック数の基準クロック数に対する変動量を示す物理量を導出する導出手段と、導出手段が導出した物理量に応じて、測定対象とする時間に対応する第1の基本クロック信号のクロック数を示す期待計数値を補正する補正手段と、計数手段が計数した第1の基本クロック信号のクロック数が、補正手段が補正した補正期待計数値に達した場合に、当該補正期待計数値に達したことを示す時間情報を出力する出力手段とを備える。
水晶振動子等の振動子を用いないCR発振回路は、回路面積、消費電流、又は、MCU等の半導体集積回路装置において外部接続端子の数を低減する上で有利であるが、初期状態における発振周波数をトリミングによって調整したとしても、温度や電源電圧によって発振周波数が大きく変動する。従って、特許文献1又は特許文献2に開示されている技術を利用することにより、外部クロック信号の周波数を基準としてCR発振回路の発振周波数を調整することは有効である。
A CR oscillation circuit that does not use a resonator such as a crystal resonator is advantageous in reducing the circuit area, current consumption, or the number of external connection terminals in a semiconductor integrated circuit device such as an MCU. Even if the frequency is adjusted by trimming, the oscillation frequency varies greatly depending on the temperature and the power supply voltage. Therefore, it is effective to adjust the oscillation frequency of the CR oscillation circuit based on the frequency of the external clock signal by using the technique disclosed in
一方、計時機能を有する電子機器は、時間を計測するために、水晶振動子等の振動子を用いて比較的低い周波数で正確な発振を行う発振回路を備えているので、振動子を用いる発振回路の発振周波数を基準としてCR発振回路の発振周波数を調整することが可能である。 On the other hand, an electronic device having a timekeeping function includes an oscillation circuit that performs accurate oscillation at a relatively low frequency using a vibrator such as a crystal vibrator in order to measure time. It is possible to adjust the oscillation frequency of the CR oscillation circuit based on the oscillation frequency of the circuit.
しかしながら、振動子を用いる発振回路においても発振周波数は温度によって変化するので、それに伴ってCR発振回路の発振周波数も温度によって変化してしまう。そこで、本発明の第1の目的は、振動子を用いる発振回路とCR発振回路とを備えるクロック信号生成回路において、温度や電源電圧が変化しても高精度な発振周波数を実現することである。また、本発明の第2の目的は、そのようなクロック信号生成回路を備える半導体集積回路装置又は電子機器等を提供することである。 However, even in an oscillation circuit using a vibrator, the oscillation frequency varies depending on the temperature. Accordingly, the oscillation frequency of the CR oscillation circuit also varies depending on the temperature. Accordingly, a first object of the present invention is to realize a highly accurate oscillation frequency even when the temperature or power supply voltage changes in a clock signal generation circuit including an oscillation circuit using a vibrator and a CR oscillation circuit. . A second object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device or an electronic device provided with such a clock signal generation circuit.
以上の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第1の観点に係るクロック信号生成回路は、振動子を用いて発振動作を行うことにより第1のクロック信号を生成する第1の発振回路と、温度を検出して出力電圧を生成する温度センサーと、温度センサーの出力電圧に基づいて第1の発振回路の発振周波数を補償する温度補償回路と、第1のクロック信号に同期してカウント動作を行うことにより第1のカウント値を出力する第1のカウント回路と、キャパシター及び抵抗を用いて発振動作を行うことにより第2のクロック信号を生成する第2の発振回路と、トリミング値に従って第2の発振回路のキャパシター又は抵抗の値を切り換えるトリミング回路と、第2のクロック信号に同期してカウント動作を行うことにより第2のカウント値を出力する第2のカウント回路と、第1及び第2のカウント値に基づいてトリミング値を設定することにより、第2の発振回路の発振周波数を調整する周波数調整回路とを備える。 In order to solve at least a part of the above-described problems, a clock signal generation circuit according to a first aspect of the present invention generates a first clock signal by performing an oscillation operation using a vibrator. A circuit, a temperature sensor that detects the temperature and generates an output voltage, a temperature compensation circuit that compensates the oscillation frequency of the first oscillation circuit based on the output voltage of the temperature sensor, and in synchronization with the first clock signal A first count circuit that outputs a first count value by performing a count operation; a second oscillation circuit that generates a second clock signal by performing an oscillation operation using a capacitor and a resistor; and a trimming value And a trimming circuit that switches the value of the capacitor or resistor of the second oscillation circuit according to the second count signal by performing a count operation in synchronization with the second clock signal. It comprises a second counting circuit which outputs a value, by setting the trimming value based on the first and second count values, and a frequency adjusting circuit for adjusting the oscillation frequency of the second oscillation circuit.
本発明の第1の観点によれば、温度補償された第1の発振回路の発振周波数を基準として第2の発振回路の発振周波数が調整されるので、温度や電源電圧が変化しても高精度な発振周波数を実現することができる。 According to the first aspect of the present invention, the oscillation frequency of the second oscillation circuit is adjusted on the basis of the oscillation frequency of the first oscillation circuit that has been temperature compensated. An accurate oscillation frequency can be realized.
本発明の第2の観点に係るクロック信号生成回路においては、上記の周波数調整回路が、第2の発振回路の発振周波数が所定の範囲内である場合に正常終了信号を活性化する。それにより、第2の発振回路によって生成される第2のクロック信号が供給される他の回路ブロック(例えば、通信部等)は、第2のクロック信号の周波数が所定の範囲内となった後に、速やかに動作を開始することができる。 In the clock signal generation circuit according to the second aspect of the present invention, the frequency adjustment circuit activates the normal end signal when the oscillation frequency of the second oscillation circuit is within a predetermined range. As a result, other circuit blocks (for example, the communication unit) to which the second clock signal generated by the second oscillation circuit is supplied can be used after the frequency of the second clock signal falls within a predetermined range. The operation can be started promptly.
例えば、周波数調整回路は、第2のカウント値に基づいて、第2の発振回路の発振周波数を測定する周波数測定期間を設定し、周波数測定期間の終了時に第1のカウント値が所定の範囲内である場合に正常終了信号を活性化する。それにより、第1のカウント回路及び第2のカウント回路を有効に活用して、正常終了信号を生成することができる。 For example, the frequency adjustment circuit sets a frequency measurement period for measuring the oscillation frequency of the second oscillation circuit based on the second count value, and the first count value is within a predetermined range at the end of the frequency measurement period. If it is, the normal end signal is activated. Accordingly, the normal end signal can be generated by effectively using the first count circuit and the second count circuit.
本発明の第2の観点において、周波数調整回路は、正常終了信号が活性化されたときのトリミング値を保持し、正常終了信号が活性化されてから所定の期間が経過した後に、第1及び第2のカウント回路からそれぞれ出力される第1及び第2のカウント値に基づいて新たなトリミング値を設定するようにしても良い。それにより、第2の発振回路の発振周波数の調整が間欠的に行われるので、クロック信号生成回路における消費電力を低減することができる。 In the second aspect of the present invention, the frequency adjustment circuit holds the trimming value when the normal end signal is activated, and after the predetermined period has elapsed after the normal end signal is activated, A new trimming value may be set based on the first and second count values respectively output from the second count circuit. Thereby, the oscillation frequency of the second oscillation circuit is adjusted intermittently, so that power consumption in the clock signal generation circuit can be reduced.
また、周波数調整回路は、正常終了信号が活性化されたときのトリミング値を保持し、正常終了信号が活性化されてから温度センサーの出力電圧が所定の値よりも大きく変化した場合に、第1及び第2のカウント回路からそれぞれ出力される第1及び第2のカウント値に基づいて新たなトリミング値を設定するようにしても良い。それにより、第2の発振回路の発振周波数の調整を間欠的に行う場合においても、温度の急激な変化に対応することができる。 Further, the frequency adjustment circuit holds the trimming value when the normal end signal is activated, and when the output voltage of the temperature sensor changes more than a predetermined value after the normal end signal is activated, A new trimming value may be set based on the first and second count values output from the first and second count circuits, respectively. Thereby, even when the adjustment of the oscillation frequency of the second oscillation circuit is performed intermittently, it is possible to cope with a rapid change in temperature.
さらに、周波数調整回路は、正常終了信号が活性化されたときのトリミング値を保持し、正常終了信号が活性化されてから電源電圧が所定の値よりも大きく変化した場合に、第1及び第2のカウント回路からそれぞれ出力される第1及び第2のカウント値に基づいて新たなトリミング値を設定するようにしても良い。それにより、第2の発振回路の発振周波数の調整を間欠的に行う場合においても、電源電圧の急激な変化に対応することができる。 Further, the frequency adjustment circuit holds the trimming value when the normal end signal is activated, and the first and second frequency adjustment circuits when the power supply voltage changes more than a predetermined value after the normal end signal is activated. A new trimming value may be set based on the first and second count values respectively output from the two count circuits. Thereby, even when the oscillation frequency of the second oscillation circuit is adjusted intermittently, it is possible to cope with a sudden change in the power supply voltage.
本発明の1つの観点に係る半導体集積回路装置は、上記いずれかのクロック信号生成回路を備える。それにより、クロック信号生成回路を小型化することができる。また、本発明の1つの観点に係る電子機器は、本発明の第2の観点に係るクロック信号生成回路と、第2の発振回路によって生成される第2のクロック信号を用いて外部と通信を行う通信部と、電子機器を操作するために用いられる操作部と、操作部から送信命令を受けた際に、第2の発振回路の発振周波数を調整するように周波数調整回路を制御し、正常終了信号が活性化された後に、送信動作を行うように通信部を制御する制御部とを備える。それにより、通信用のクロック信号を生成するためにCR発振回路を用いながら、通信用のクロック信号の周波数が所定の範囲内となった後に速やかに送信動作を開始する電子機器を提供することができる。 A semiconductor integrated circuit device according to one aspect of the present invention includes any one of the clock signal generation circuits described above. As a result, the clock signal generation circuit can be reduced in size. An electronic device according to one aspect of the present invention communicates with the outside using the clock signal generation circuit according to the second aspect of the present invention and the second clock signal generated by the second oscillation circuit. Control the frequency adjustment circuit to adjust the oscillation frequency of the second oscillation circuit when receiving a transmission command from the operation unit, the operation unit used to operate the electronic device, and the operation unit, And a control unit that controls the communication unit to perform a transmission operation after the end signal is activated. Thus, it is possible to provide an electronic device that uses a CR oscillation circuit to generate a communication clock signal and quickly starts a transmission operation after the frequency of the communication clock signal falls within a predetermined range. it can.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係るクロック信号生成回路の構成例を示すブロック図である。図1に示すように、このクロック信号生成回路は、第1の発振回路10と、温度センサー20と、温度補償回路30と、第2の発振回路40と、トリミング回路50と、第1のカウント回路60と、第2のカウント回路70と、周波数調整回路80と、電源電圧検出回路90と、水晶振動子XTAL等の振動子とを含んでいる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a clock signal generation circuit according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the clock signal generation circuit includes a
ここで、第2の発振回路40〜電源電圧検出回路90が、MCU(マイクロコントローラーユニット)等の半導体集積回路装置に内蔵されても良い。あるいは、第1の発振回路10〜電源電圧検出回路90が、半導体集積回路装置に内蔵されても良い。それにより、クロック信号生成回路を小型化することができる。その場合に、振動子は、半導体集積回路装置に内蔵されても良いし、半導体集積回路装置の外付け部品としても良い。
Here, the
<第1の発振回路>
第1の発振回路10は、水晶振動子、セラミック振動子、又は、SAW(Surface Acoustic Wave:表面弾性波)共振子等の振動子を用いて発振動作を行うことにより、クロック信号CK1を生成する。第1の発振回路10の発振周波数は、例えば、可変容量素子を用いて制御される。第1の発振回路10の基準発振周波数f1は、例えば、32kHzに設定されている。
<First oscillation circuit>
The
図2は、図1に示す第1の発振回路の構成例を示す回路図である。この例において、第1の発振回路10は、振動子として水晶振動子XTALを用いて発振動作を行い、可変容量素子として可変容量ダイオード11を用いて発振周波数が制御される。第1の発振回路10は、図1に示す温度センサー20及び温度補償回路30と共に、発振周波数の温度補償が可能な温度補償型水晶発振器(TCXO)を構成する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the first oscillation circuit shown in FIG. In this example, the
図2に示すように、第1の発振回路10は、可変容量ダイオード11と、抵抗12及び13と、キャパシター14及び15と、インバーター16とを含んでいる。インバーター16は、接続端子S1及びS2を介して水晶振動子XTALの両端にそれぞれ接続される入力端子及び出力端子を有しており、増幅素子として機能する。インバーター16は、高電位側の電源電位VDD及び低電位側の電源電位VSS(本実施形態においては、接地電位0Vとする)が供給されて動作し、入力端子に入力される信号を反転増幅して、増幅された信号を出力端子から出力する。
As shown in FIG. 2, the
インバーター16の入力端子と電源電位VSSの配線との間には、キャパシター14と可変容量ダイオード11とが直列に接続されている。可変容量ダイオード11のカソードは、抵抗12を介して制御端子に接続されており、可変容量ダイオード11のアノードは、電源電位VSSの配線に接続されている。
A
インバーター16の出力端子と電源電位VSSの配線との間には、キャパシター15が接続されている。また、インバーター16の入力端子と出力端子との間には、抵抗(帰還抵抗)13が接続されており、インバーター16の出力端子は、第1の発振回路10の出力端子に接続されている。
A
可変容量ダイオード11の容量値は、制御端子に印加される制御電圧VCに従って変化する。第1の発振回路10は、可変容量ダイオード11の容量値に応じた発振周波数で発振動作を行う。第1の発振回路10の発振動作によって生成されるクロック信号CK1は、第1の発振回路10の出力端子から外部に出力される。
The capacitance value of the
<第1の発振回路の温度補償>
図3は、図1に示す温度センサー及び温度補償回路の構成例を示す図である。温度センサー20は、第1の発振回路10(図2)の近傍に配置され、温度を検出して出力電圧を生成する。図3に示すように、温度センサー20は、抵抗21〜23と、PNPトランジスター24及び25と、オペアンプ26とを含んでいる。
<Temperature compensation of first oscillation circuit>
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the temperature sensor and the temperature compensation circuit illustrated in FIG. The
オペアンプ26は、非反転入力端子と、反転入力端子と、出力端子とを有し、電源電位VDD及び電源電位VSSが供給されて動作する。抵抗21は、オペアンプ26の出力端子とトランジスター24のエミッターとの間に接続されている。また、抵抗22及び23は、オペアンプ26の出力端子とトランジスター25のエミッターとの間に直列に接続されている。トランジスター24及び25のコレクター及びベースは、電源電位VSSの配線に接続されている。従って、トランジスター24及び25の各々は、PN接合ダイオードと等価である。
The
オペアンプ26の出力端子から抵抗21を介してトランジスター24に電流が流れて、トランジスター24のエミッター・コレクター間の電圧が、PN接合ダイオードの順方向電圧と等しくなる。また、オペアンプ26の出力端子から抵抗22及び23を介してトランジスター25に電流が流れて、トランジスター25のエミッター・コレクター間の電圧が、PN接合ダイオードの順方向電圧と等しくなる。PN接合ダイオードの順方向電圧の温度特性により、トランジスター24及び25のエミッター・コレクター間の電圧は、温度に依存して変化する。
A current flows from the output terminal of the
オペアンプ26の非反転入力端子は、トランジスター24のエミッターに接続されており、反転入力端子は、抵抗22と抵抗23との接続点に接続されている。オペアンプ26は、トランジスター24のエミッター電位と、トランジスター25のエミッター電位を抵抗22及び抵抗23で分圧した電位との差を増幅することにより、温度に依存して変化する出力電圧を生成する。
The non-inverting input terminal of the
温度補償回路30は、A/D変換回路31と、データ変換回路32と、格納部33と、D/A変換回路34とを含み、温度センサー20の出力電圧に基づいて第1の発振回路10の発振周波数を補償する。
The
A/D変換回路31は、温度センサー20の出力電圧をデジタル値(温度検出データ)DTに変換する。データ変換回路32は、例えば、組み合わせ回路又は順序回路を含む論理回路で構成され、格納部33に格納されている温度補償情報に基づいて、温度検出データDTを、第1の発振回路10(図2)の発振周波数を温度補償するための温度補償データDFに変換する。
The A /
図4は、図3に示す温度補償回路において用いられる温度補償情報の例を示す図である。この例において、温度補償情報は、温度センサー20の出力電圧値を表す温度検出データDT1、DT2、・・・、DTLと、第1の発振回路10の発振周波数を温度補償するための制御電圧値を表す温度補償データDF1、DF2、・・・、DFLとの対応関係を定義する情報である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of temperature compensation information used in the temperature compensation circuit shown in FIG. In this example, the temperature compensation information includes temperature detection data DT1, DT2,..., DTL representing the output voltage value of the
例えば、第1の発振回路10の検査工程において、複数の温度の下で温度センサー20の出力電圧及び第1の発振回路10の発振周波数を測定し、第1の発振回路10の発振周波数と基準発振周波数f1との誤差を補正するために必要な温度補償データDFを計算することにより、温度補償情報が作成される。作成された温度補償情報は、不揮発性メモリー等で構成された格納部33に格納される。
For example, in the inspection process of the
クロック信号生成回路が電子機器に組み込まれて使用される際に、データ変換回路32は、格納部33に格納された温度補償情報を参照することにより、温度検出データDTを温度補償データDFに変換する。温度検出データDTによって表される出力電圧値が温度補償情報において定義されていない電圧値である場合には、データ変換回路32は、補間計算によって温度補償データDFを算出する。温度補償情報のデータ量が大きいほど第1の発振回路10の発振周波数の精度が向上するが、回路面積やコストも増加するので、要求される発振周波数の精度を満たす必要最小限のデータ量の温度補償情報を格納部33に格納すれば良い。
When the clock signal generation circuit is incorporated and used in an electronic device, the
D/A変換回路34は、データ変換回路32から出力される温度補償データDFを、アナログ信号、即ち、第1の発振回路10の発振周波数を温度補償するための制御電圧VCに変換する。D/A変換回路34から出力される制御電圧VCは、図2に示す第1の発振回路10の制御端子に印加され、可変容量ダイオード11の容量値が制御される。それにより、第1の発振回路10の発振周波数が基準発振周波数f1に近付くように温度補償される。
The D /
図5は、図2に示す第1の発振回路の温度特性を示す図である。図5において、横軸は、温度(℃)を表しており、縦軸は、代表温度Ti(例えば、+25℃)における発振周波数に対する周波数偏差(ppm)を表している。 FIG. 5 is a diagram showing temperature characteristics of the first oscillation circuit shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents the temperature (° C.), and the vertical axis represents the frequency deviation (ppm) with respect to the oscillation frequency at the representative temperature Ti (for example, + 25 ° C.).
図5に示す破線は、温度補償を行わない場合における第1の発振回路10の温度特性を示している。制御電圧VCが一定にされているので、第1の発振回路10の発振周波数は、水晶振動子XTALの温度特性に従って変化する。代表温度Tiにおいて発振周波数が基準発振周波数f1と一致するように制御電圧VCを調整しても、温度が+70℃になると、発振周波数の偏差が−70ppmを越えてしまう。
The broken line shown in FIG. 5 indicates the temperature characteristic of the
一方、図5に示す実線は、温度補償を行う場合における第1の発振回路10の温度特性を示している。温度補償回路30が温度センサー20の出力電圧に基づいて第1の発振回路10の発振周波数を補償することにより、−20℃〜+70℃の温度範囲において、第1の発振回路10の発振周波数の偏差を±5ppm以内に収めることが可能であり、発振周波数の精度が大幅に向上する。また、第1の発振回路10の発振周波数は、電源電圧の変動の影響を受け難い。
On the other hand, the solid line shown in FIG. 5 shows the temperature characteristics of the
<第2の発振回路>
再び図1を参照すると、第2の発振回路40は、キャパシター及び抵抗を用いて発振動作を行うことによりクロック信号CK2を生成する。第2の発振回路40が半導体集積回路装置に内蔵される場合に、キャパシター及び抵抗も、半導体集積回路装置に内蔵することができる。トリミング回路50は、周波数調整回路80から供給されるトリミング値に従って、第2の発振回路40のキャパシター又は抵抗の値を切り換える。第2の発振回路40の基準発振周波数f2は、第1の発振回路10の基準発振周波数f1よりも高く、例えば、1MHz〜8MHzに設定されている。
<Second oscillation circuit>
Referring to FIG. 1 again, the
図6は、図1に示す第2の発振回路及びトリミング回路の第1の構成例を示す図である。この例において、第2の発振回路40は、NAND回路41と、複数のインバーター42〜44と、キャパシターC0、C1、C2、・・・と、抵抗R0とを含むリングオシレーターである。トリミング回路50は、第2の発振回路40のキャパシターの値を切り換える複数のスイッチ回路SW1、SW2、・・・と、それらのスイッチ回路を制御するスイッチ制御回路51とを含んでいる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a first configuration example of the second oscillation circuit and the trimming circuit illustrated in FIG. 1. In this example, the
具体的には、NAND回路41の出力端子がインバーター42の入力端子に接続され、インバーター42の出力端子がインバーター43の入力端子に接続され、インバーター43の出力端子がインバーター44の入力端子に接続されている。インバーター44の出力端子は、第2の発振回路40の出力端子に接続されている。NAND回路41の第1の入力端子とインバーター43の出力端子との間には、抵抗R0が接続されている。NAND回路41の第2の入力端子には、システムを制御する制御部等から、発振動作をオン/オフ制御するためのイネーブル信号ENが供給される。
Specifically, the output terminal of the
NAND回路41の第1の入力端子とインバーター42の出力端子との間には、キャパシターC0が接続されると共に、キャパシターC1、C2、・・・がスイッチ回路SW1、SW2、・・・を介して接続されている。スイッチ制御回路51は、例えば、組み合わせ回路を含む論理回路で構成され、図1に示す周波数調整回路80から制御端子に供給されるトリミング値に従って、スイッチ回路SW1、SW2、・・・をオン状態又はオフ状態に制御する。
A capacitor C0 is connected between the first input terminal of the
第2の発振回路40は、イネーブル信号ENがハイレベルに活性化されているときに、NAND回路41の第1の入力端子とインバーター42の出力端子との間に電気的に接続されるキャパシターの容量値と、抵抗R0の抵抗値とによって決定される発振周波数で発振動作を行う。第2の発振回路40の発振動作によって生成されるクロック信号CK2は、出力端子から外部に出力される。
The
図7は、図1に示す第2の発振回路及びトリミング回路の第2の構成例を示す図である。この例において、第2の発振回路40は、NAND回路41と、複数のインバーター42〜44と、キャパシターC0と、抵抗R0、R1、R2、・・・とを含むリングオシレーターである。トリミング回路50は、第2の発振回路40の抵抗の値を切り換える複数のスイッチ回路SW1、SW2、・・・と、それらのスイッチ回路を制御するスイッチ制御回路51とを含んでいる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a second configuration example of the second oscillation circuit and the trimming circuit illustrated in FIG. 1. In this example, the
具体的には、NAND回路41の出力端子がインバーター42の入力端子に接続され、インバーター42の出力端子がインバーター43の入力端子に接続され、インバーター43の出力端子がインバーター44の入力端子に接続されている。インバーター44の出力端子は、第2の発振回路40の出力端子に接続されている。NAND回路41の第1の入力端子とインバーター42の出力端子との間には、キャパシターC0が接続されている。NAND回路41の第2の入力端子には、システムを制御する制御部等から、発振動作をオン/オフ制御するためのイネーブル信号ENが供給される。
Specifically, the output terminal of the
NAND回路41の第1の入力端子とインバーター43の出力端子との間には、抵抗R0が接続されると共に、抵抗R1、R2、・・・がスイッチ回路SW1、SW2、・・・を介して接続されている。スイッチ制御回路51は、例えば、組み合わせ回路を含む論理回路で構成され、図1に示す周波数調整回路80から制御端子に供給されるトリミング値に従って、スイッチ回路SW1、SW2、・・・をオン状態又はオフ状態に制御する。
A resistor R0 is connected between the first input terminal of the
第2の発振回路40は、イネーブル信号ENがハイレベルに活性化されているときに、キャパシターC0の容量値と、NAND回路41の第1の入力端子とインバーター43の出力端子との間に電気的に接続される抵抗の抵抗値とによって決定される発振周波数で発振動作を行う。第2の発振回路40の発振動作によって生成されるクロック信号CK2は、出力端子から外部に出力される。
The
<第2の発振回路の周波数調整>
再び図1を参照すると、第1のカウント回路60は、第1の発振回路10から出力されるクロック信号CK1に同期してカウント動作を行うことにより、第1のカウント値を出力する。第2のカウント回路70は、第2の発振回路40から出力されるクロック信号CK2に同期してカウント動作を行うことにより、第2のカウント値を出力する。
<Frequency adjustment of second oscillation circuit>
Referring to FIG. 1 again, the
周波数調整回路80は、第1のカウント回路60から出力される第1のカウント値と第2のカウント回路70から出力される第2のカウント値とに基づいてトリミング値を設定することにより、第2の発振回路40の発振周波数を調整する。
The
図8は、図1に示す周波数調整回路周辺の第1の構成例を示すブロック図である。図8に示すように、周波数調整回路80は、比較回路81及び82と、格納部83及び84と、トリミング値設定回路85とを含んでいる。トリミング値設定回路85は、例えば、組み合わせ回路又は順序回路を含む論理回路で構成される。
FIG. 8 is a block diagram showing a first configuration example around the frequency adjustment circuit shown in FIG. As shown in FIG. 8, the
第1のカウント回路60は、トリミング値設定回路85から供給されるリセット信号RS1が活性化されているときにカウント値をゼロにリセットする。また、第2のカウント回路70は、トリミング値設定回路85から供給されるリセット信号RS2が活性化されているときにカウント値をゼロにリセットする。
The
リセット信号RS1及びRS2が非活性化されると、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70は、同時にカウント動作を開始する。第1のカウント回路60は、クロック信号CK1に含まれているパルスの数をカウントして第1のカウント値を1ずつインクリメントする。第2のカウント回路70は、クロック信号CK2に含まれているパルスの数をカウントして第2のカウント値を1ずつインクリメントする。
When the reset signals RS1 and RS2 are deactivated, the
格納部83は、例えば、不揮発性メモリー又はレジスター等で構成され、第1のカウント回路60に関する設定値A1及びB1と、第2のカウント回路70に関する設定値A2及びB2とを格納する。設定値A2は、図1に示す第2の発振回路40の発振周波数を測定する周波数測定期間を設定するために用いられる第2のカウント回路70のカウント値を表している。設定値B2は、一連のカウント動作を行うカウント期間を設定するために用いられる第2のカウント回路70のカウント値を表している。設定値A1及びB1は、図1に示す第1の発振回路10及び第2の発振回路40が基準発振周波数f1及びf2でそれぞれ発振する場合に、設定値A2及びB2に対応する第1のカウント回路60のカウント値を表している。
The
比較回路81は、第1のカウント回路60から出力される第1のカウント値を設定値A1及びB1と比較することにより、それぞれの比較結果を表す比較結果信号CA1及びCB1を出力する。また、比較回路82は、第2のカウント回路70から出力される第2のカウント値を設定値A2及びB2と比較することにより、それぞれの比較結果を表す比較結果信号CA2及びCB2をそれぞれ出力する。
The
格納部84は、例えば、不揮発性メモリー又はレジスター等で構成され、トリミング値を格納する。電源投入直後においては、格納部84にトリミング値の初期値が格納されている。トリミング値設定回路85は、各々の周波数測定期間においてトリミング値を設定し、設定されたトリミング値を以前のトリミング値に加算することにより、新たなトリミング値を算出して格納部84に格納する。
The
図9は、図8に示す周波数調整回路の動作例を説明するためのタイミングチャートである。図9に示すように、第1のカウント回路60から出力される第1のカウント値が、ゼロから1ずつインクリメントされる。また、第2のカウント回路70から出力される第2のカウント値も、ゼロから1ずつインクリメントされる。第2のカウント値が設定値A2と等しいカウント値nになったときに、第1のカウント値はカウント値mになっている。
FIG. 9 is a timing chart for explaining an operation example of the frequency adjustment circuit shown in FIG. As shown in FIG. 9, the first count value output from the
ここで、カウント値mが設定値A1と等しい場合には、第2の発振回路40の発振周波数が基準発振周波数f2と略等しくなっている。また、カウント値mが設定値A1よりも大きい場合には、第2の発振回路40の発振周波数が基準発振周波数f2よりも低くなっており、カウント値mが設定値A1よりも小さい場合には、第2の発振回路40の発振周波数が基準発振周波数f2よりも高くなっている。
Here, when the count value m is equal to the set value A1, the oscillation frequency of the
トリミング値設定回路85は、第2のカウント値が設定値A2と等しいことを表す比較結果信号CA2が入力されると、第1のカウント値を設定値A1と比較して得られた比較結果信号CA1を保持して、比較結果信号CA1に基づいてトリミング値を設定する。例えば、トリミング値設定回路85は、第1のカウント値が設定値A1と等しい場合にトリミング値を「0」に設定する。また、トリミング値設定回路85は、第1のカウント値が設定値A1よりも大きい場合にトリミング値を「+1」に設定し、第1のカウント値が設定値A1よりも小さい場合にトリミング値を「−1」に設定する。
When the comparison result signal CA2 indicating that the second count value is equal to the set value A2 is input to the trimming
トリミング値設定回路85は、設定されたトリミング値を格納部84に格納されている以前のトリミング値に加算することにより、新たなトリミング値を算出して格納部84に格納する。図1に示すトリミング回路50は、格納部84に格納されている最新のトリミング値に従って、第2の発振回路40のキャパシター又は抵抗の値を切り換える。それにより、第2の発振回路40の発振周波数が、基準発振周波数f2に近付けられる。
The trimming
その後、第1のカウント値がカウント値Mに達し、第2のカウント値が、設定値B2と等しいカウント値Nに達する。トリミング値設定回路85は、第2のカウント値が設定値B2よりも大きいことを表す比較結果信号CB2が入力されると、直ちにリセット信号RS1及びRS2を活性化する。それにより、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70がリセットされて、第1及び第2のカウント値がゼロになる。
Thereafter, the first count value reaches the count value M, and the second count value reaches the count value N equal to the set value B2. When the comparison result signal CB2 indicating that the second count value is larger than the set value B2 is input, the trimming
以上の動作を繰り返すことによって、複数の周波数測定期間において第2の発振回路40の発振周波数の測定及び調整が行われる。本実施形態によれば、温度補償された第1の発振回路10の発振周波数を基準として第2の発振回路40の発振周波数が調整されるので、温度や電源電圧が変化しても高精度な発振周波数を実現することができる。
By repeating the above operation, the oscillation frequency of the
周波数調整回路80は、第2の発振回路40の発振周波数が所定の範囲内である場合に、正常終了信号(フラグ)F1を活性化しても良い。それにより、第2の発振回路40によって生成されるクロック信号CK2が供給される他の回路ブロック(例えば、通信部等)は、クロック信号CK2の周波数が所定の範囲内となった後に、速やかに動作を開始することができる。
The
例えば、周波数調整回路80は、第2のカウント回路70から出力される第2のカウント値に基づいて、第2のカウント回路70の発振周波数を測定する周波数測定期間を設定する。周波数調整回路80は、周波数測定期間の終了時に第1のカウント回路60から出力される第1のカウント値が所定の範囲内(例えば、±0カウント又は±1カウント以内)である場合に、正常終了信号F1を「1」に活性化しても良い。それにより、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70を有効に活用して、正常終了信号F1を生成することができる。
For example, the
そのために、例えば、比較回路82は、第1のカウント値と設定値A1との差を表す比較結果信号CA1を出力する。トリミング値設定回路85は、第2のカウント値が設定値A2と等しいことを表す比較結果信号CA2が入力されると、比較結果信号CA1を保持して、比較結果信号CA1に基づいて正常終了信号F1を生成する。
For this purpose, for example, the
また、トリミング値設定回路85は、いずれかの回路の誤動作等により、第1のカウント値が設定値B1よりも大きいことを表す比較結果信号CB1が入力されるか、又は、第2のカウント値が設定値B2よりも大きいことを表す比較結果信号CB2が入力されたときに、異常終了信号(フラグ)F2を「1」に活性化して動作を停止しても良い。それにより、システムを制御する制御部等は、クロック信号生成回路において異常が発生したことを把握して、システムリセット等を行うことができる。
The trimming
第2の発振回路40(図1)の発振周波数の調整は、間欠的に行われても良い。例えば、周波数調整回路80は、正常終了信号F1が活性化されたときのトリミング値を保持し、少なくとも第2のカウント回路70をリセット状態に保つ。正常終了信号F1が活性化されてから所定の期間が経過した後に、周波数調整回路80は、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70を動作させて、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70からそれぞれ出力される第1及び第2のカウント値に基づいて新たなトリミング値を設定する。それにより、第2の発振回路40の発振周波数の調整が間欠的に(例えば、10秒に1回)行われるので、クロック信号生成回路における消費電力を低減することができる。
The adjustment of the oscillation frequency of the second oscillation circuit 40 (FIG. 1) may be performed intermittently. For example, the
そのために、例えば、トリミング値設定回路85は、正常終了信号F1が活性化されたときに第1のカウント回路60を一旦リセットし、その後、第1のカウント回路60から出力される第1のカウント値に基づいて計時動作を行う。正常終了信号F1が活性化されてから所定の期間が経過すると、トリミング値設定回路85は、第1のカウント回路60を一旦リセットし、その後、第2の発振回路40の発振周波数を測定するために、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70のリセットを解除してカウント動作を開始させる。
For this purpose, for example, the trimming
また、第2の発振回路40(図1)の発振周波数の調整は、温度の変化に応じて行われても良い。例えば、周波数調整回路80は、正常終了信号F1が活性化されたときのトリミング値を保持し、少なくとも第2のカウント回路70をリセット状態に保つ。正常終了信号F1が活性化されてから温度センサー20の出力電圧が所定の値よりも大きく変化した場合に、周波数調整回路80は、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70を動作させて、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70からそれぞれ出力される第1及び第2のカウント値に基づいて新たなトリミング値を設定する。それにより、第2の発振回路40の発振周波数の調整を間欠的に行う場合においても、温度の急激な変化に対応することができる。
Further, the adjustment of the oscillation frequency of the second oscillation circuit 40 (FIG. 1) may be performed according to a change in temperature. For example, the
そのために、例えば、図3に示す温度補償回路30が、温度センサー20の出力電圧に基づいて得られた温度検出データDTを周波数調整回路80に出力する。周波数調整回路80において、トリミング値設定回路85は、正常終了信号F1が活性化されてからの温度検出データDTの値の変化が所定の値よりも大きいか否かを判定する。温度検出データDTの値の変化が所定の値よりも大きい場合に、トリミング値設定回路85は、第2の発振回路40の発振周波数を測定するために、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70のリセットを解除してカウント動作を開始させる。
For this purpose, for example, the
さらに、第2の発振回路40(図1)の発振周波数の調整は、電源電圧の変化に応じて行われても良い。例えば、周波数調整回路80は、正常終了信号F1が活性化されたときのトリミング値を保持し、少なくとも第2のカウント回路70をリセット状態に保つ。正常終了信号F1が活性化されてから電源電圧が所定の値よりも大きく変化した場合に、周波数調整回路80は、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70を動作させて、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70からそれぞれ出力される第1及び第2のカウント値に基づいて新たなトリミング値を設定する。それにより、第2の発振回路40の発振周波数の調整を間欠的に行う場合においても、電源電圧の急激な変化に対応することができる。
Further, the adjustment of the oscillation frequency of the second oscillation circuit 40 (FIG. 1) may be performed according to a change in the power supply voltage. For example, the
そのために、例えば、図1に示す電源電圧検出回路90が、クロック信号生成回路に供給される電源電圧を検出し、検出された電源電圧の値を表す電源電圧検出データDVを周波数調整回路80に出力する。周波数調整回路80において、トリミング値設定回路85は、正常終了信号F1が活性化されてからの電源電圧検出データDVの値の変化が所定の値よりも大きいか否かを判定する。電源電圧検出データDVの値の変化が所定の値よりも大きい場合に、トリミング値設定回路85は、第2の発振回路40の発振周波数を測定するために、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70のリセットを解除してカウント動作を開始させる。
For this purpose, for example, the power supply
図10は、図1に示す周波数調整回路周辺の第2の構成例を示すブロック図である。第2の構成例においては、第2のカウント回路70が、図1に示す第2の発振回路40によって生成されるクロック信号CK2を分周して分周クロック信号を出力する分周回路71を含んでいる。
FIG. 10 is a block diagram showing a second configuration example around the frequency adjustment circuit shown in FIG. In the second configuration example, the
分周回路71の分周比は、第2の発振回路40の発振周波数が基準発振周波数f2であるときに分周クロック信号の周波数が基準発振周波数f1と略等しくなるように設定される。従って、周波数調整回路80は、分周クロック信号の周波数が基準発振周波数f1に近付くように、第2の発振回路40の発振周波数を調整する。
The frequency dividing ratio of the
リセット信号RS1及びRS2が非活性化されると、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70は、同時にカウント動作を開始する。第1のカウント回路60は、クロック信号CK1に含まれているパルスの数をカウントして第1のカウント値を1ずつインクリメントする。第2のカウント回路70は、分周クロック信号に含まれているパルスの数をカウントして第2のカウント値を1ずつインクリメントする。
When the reset signals RS1 and RS2 are deactivated, the
格納部83は、例えば、第1のカウント回路60に関する設定値A及びBを格納する。設定値Aは、図1に示す第2の発振回路40の発振周波数を測定する周波数測定期間を設定するために用いられる第1のカウント回路60のカウント値を表している。設定値Bは、一連のカウント動作を行うカウント期間を設定するために用いられる第1のカウント回路60のカウント値を表している。
The
比較回路81は、第1のカウント回路60から出力される第1のカウント値を設定値A及びBと比較することにより、それぞれの比較結果を表す比較結果信号CA及びCBを出力する。また、比較回路82は、第1のカウント回路60から出力される第1のカウント値を第2のカウント回路70から出力される第2のカウント値と比較することにより、比較結果を表す比較結果信号CCを出力する。
The
トリミング値設定回路85は、第1のカウント値が設定値Aと等しいことを表す比較結果信号CAが入力されると、第1のカウント値を第2のカウント値と比較して得られた比較結果信号CCを保持して、比較結果信号CCに基づいてトリミング値を設定する。例えば、トリミング値設定回路85は、第1のカウント値が第2のカウント値と等しい場合にトリミング値を「0」に設定する。また、トリミング値設定回路85は、第1のカウント値が第2のカウント値よりも大きい場合にトリミング値を「+1」に設定し、第1のカウント値が第2のカウント値よりも小さい場合にトリミング値を「−1」に設定する。
When the comparison result signal CA indicating that the first count value is equal to the set value A is input, the trimming
トリミング値設定回路85は、設定されたトリミング値を格納部84に格納されている以前のトリミング値に加算することにより、新たなトリミング値を算出して格納部84に格納する。図1に示すトリミング回路50は、格納部84に格納されている最新のトリミング値に従って、第2の発振回路40のキャパシター又は抵抗の値を切り換える。それにより、第2の発振回路40の発振周波数が、基準発振周波数f2に近付けられる。
The trimming
その後、トリミング値設定回路85は、第1のカウント値が設定値Bよりも大きいことを表す比較結果信号CBが入力されると、直ちにリセット信号RS1及びRS2を活性化する。それにより、第1のカウント回路60及び第2のカウント回路70がリセットされて、第1及び第2のカウント値がゼロになる。
After that, when the comparison result signal CB indicating that the first count value is larger than the set value B is input, the trimming
以上の動作を繰り返すことによって、複数の周波数測定期間において第2の発振回路40の発振周波数の測定及び調整が行われる。あるいは、分周回路71を設ける替りに、第2のカウント回路70が、クロック信号CK2に含まれているパルスの数をカウントして得られた値を所定数で除算演算して第2のカウント値を生成するようにしても良い。また、第2のカウント回路70が、クロック信号CK2に含まれているパルスの数をカウントして得られた値の上位の所定数ビットのみを第2のカウント値として出力するようにしても良い。
By repeating the above operation, the oscillation frequency of the
それにより、図1に示す第1の発振回路10及び第2の発振回路40が基準発振周波数f1及びf2でそれぞれ発振する場合に、周波数測定期間において得られる第1のカウント値と第2のカウント値とを等しくすることができる。それ以外の点については、図10に示す第2の構成例は、図8に示す第1の構成例と同様である。
Thereby, when the
<電子機器>
次に、本発明の一実施形態に係る電子機器について、図11を参照しながら説明する。
図11は、本発明の一実施形態に係る電子機器の構成例を示すブロック図である。電子機器100は、本発明の一実施形態に係るクロック信号生成回路110と、計時部120と、通信部130と、操作部140と、制御部150と、表示部160と、音声出力部170とを含んでも良い。なお、図11に示す構成要素の一部を省略又は変更しても良いし、あるいは、図11に示す構成要素に他の構成要素を付加しても良い。
<Electronic equipment>
Next, an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of an electronic device according to an embodiment of the present invention. The electronic device 100 includes a clock
図11には、クロック信号生成回路110の一部として、第1の発振回路10と、第2の発振回路40と、トリミング回路50と、周波数調整回路80とが示されている。計時部120は、カウンター等を含み、第1の発振回路10から出力されるクロック信号CK1に同期して計時動作を行うことにより、現在時刻を表す計時データを生成する。通信部130は、例えば、アナログ回路及びデジタル回路で構成され、第2の発振回路40から出力されるクロック信号CK2を用いて外部機器との間でシリアル通信等の通信を行う。
FIG. 11 shows a
操作部140は、例えば、操作キーやボタンスイッチ等を含む入力装置であり、電子機器100を操作するために用いられる。操作部140は、ユーザーによる操作に応じた操作信号を制御部150に出力する。
The
制御部150は、例えば、CPU151と、ROM(リードオンリー・メモリー)152と、RAM(ランダムアクセス・メモリー)153とを含んでいる。ROM152は、CPU151が各種の演算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、RAM153は、CPU151の作業領域として用いられ、ROM152から読み出されたプログラムやデータ、操作部140を用いて入力されたデータ、又は、CPU151がプログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
The
制御部150は、操作部140から送信命令を受けた際に、第2の発振回路40の発振周波数を調整するように周波数調整回路80を制御し、正常終了信号F1が活性化された後に、送信動作を行うように通信部130を制御する。それにより、通信用のクロック信号を生成するためにCR発振回路を用いながら、通信用のクロック信号の周波数が所定の範囲内となった後に速やかに送信動作を開始する電子機器を提供することができる。
When receiving a transmission command from the
表示部160は、例えば、LCD(液晶表示装置)等を含み、CPU151から供給される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。また、音声出力部170は、例えば、スピーカー等を含み、CPU151から供給される音声信号に基づいて音声を出力する。
The
電子機器100としては、例えば、温度、圧力、又は、地磁気等を計測するセンサー機能を計時機能に付加した時計型の端末や、スマートフォン又は携帯端末が該当する。それ以外には、電卓、電子辞書、電子ゲーム機器、携帯電話機等の移動端末、デジタルスチルカメラ、デジタルムービー、テレビ、テレビ電話、防犯用テレビモニター、ヘッドマウント・ディスプレイ、パーソナルコンピューター、プリンター、ネットワーク機器、カーナビゲーション装置、測定機器、及び、医療機器(例えば、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、及び、電子内視鏡)等が該当する。 The electronic device 100 corresponds to, for example, a watch-type terminal, a smartphone, or a mobile terminal in which a sensor function for measuring temperature, pressure, geomagnetism, or the like is added to the timekeeping function. Other than that, calculators, electronic dictionaries, electronic game devices, mobile terminals such as mobile phones, digital still cameras, digital movies, TVs, videophones, security TV monitors, head mounted displays, personal computers, printers, network devices , Car navigation devices, measuring devices, medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasonic diagnostic devices, and electronic endoscopes).
上記の実施形態においては、第1の発振回路10の発振周波数を制御するために可変容量素子を用い、第2の発振回路40の発振周波数を制御するためにトリミング回路50を用いる場合について説明したが、第1の発振回路10及び第2の発振回路40の発振周波数を制御するために、いずれの方式を用いても良い。このように、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、当該技術分野において通常の知識を有する者によって、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。
In the above-described embodiment, the description has been given of the case where the variable capacitance element is used to control the oscillation frequency of the
10…第1の発振回路、11…可変容量ダイオード、12、13…抵抗、14、15…キャパシター、16…インバーター、20…温度センサー、21〜23…抵抗、24、25…PNPトランジスター、26…オペアンプ、30…温度補償回路、31…A/D変換回路、32…データ変換回路、33…格納部、34…D/A変換回路、40…第2の発振回路、41…NAND回路、42〜44…インバーター、50…トリミング回路、51…スイッチ制御回路、60…第1のカウント回路、70…第2のカウント回路、71…分周回路、80…周波数調整回路、81、82…比較回路、83、84…格納部、85…トリミング値設定回路、90…電源電圧検出回路、100…電子機器、110…クロック信号生成回路、120…計時部、130…通信部、140…操作部、150…制御部、151…CPU、152…ROM、153…RAM、160…表示部、170…音声出力部、XTAL…水晶振動子、S1、S2…接続端子、C0、C1、C2…キャパシター、R0、R1、R2…抵抗、SW1、SW2…スイッチ回路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
温度を検出して出力電圧を生成する温度センサーと、
前記温度センサーの出力電圧に基づいて前記第1の発振回路の発振周波数を補償する温度補償回路と、
前記第1のクロック信号に同期してカウント動作を行うことにより第1のカウント値を出力する第1のカウント回路と、
キャパシター及び抵抗を用いて発振動作を行うことにより第2のクロック信号を生成する第2の発振回路と、
トリミング値に従って前記第2の発振回路のキャパシター又は抵抗の値を切り換えるトリミング回路と、
前記第2のクロック信号に同期してカウント動作を行うことにより第2のカウント値を出力する第2のカウント回路と、
前記第1及び第2のカウント値に基づいて前記トリミング値を設定することにより、前記第2の発振回路の発振周波数を調整する周波数調整回路と、
を備えるクロック信号生成回路。 A first oscillation circuit that generates a first clock signal by performing an oscillation operation using a vibrator;
A temperature sensor that detects the temperature and generates an output voltage;
A temperature compensation circuit for compensating an oscillation frequency of the first oscillation circuit based on an output voltage of the temperature sensor;
A first count circuit that outputs a first count value by performing a count operation in synchronization with the first clock signal;
A second oscillation circuit that generates a second clock signal by performing an oscillation operation using a capacitor and a resistor;
A trimming circuit that switches a value of a capacitor or a resistor of the second oscillation circuit according to a trimming value;
A second count circuit that outputs a second count value by performing a count operation in synchronization with the second clock signal;
A frequency adjustment circuit for adjusting an oscillation frequency of the second oscillation circuit by setting the trimming value based on the first and second count values;
A clock signal generation circuit comprising:
前記第2の発振回路によって生成される第2のクロック信号を用いて外部と通信を行う通信部と、
電子機器を操作するために用いられる操作部と、
前記操作部から送信命令を受けた際に、前記第2の発振回路の発振周波数を調整するように前記周波数調整回路を制御し、前記正常終了信号が活性化された後に、送信動作を行うように前記通信部を制御する制御部と、
を備える電子機器。 A clock signal generation circuit according to any one of claims 2 to 6,
A communication unit that communicates with the outside using a second clock signal generated by the second oscillation circuit;
An operation unit used to operate the electronic device;
When receiving a transmission command from the operation unit, the frequency adjustment circuit is controlled to adjust the oscillation frequency of the second oscillation circuit, and the transmission operation is performed after the normal end signal is activated. A control unit for controlling the communication unit;
Electronic equipment comprising.
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---|---|
JP (1) | JP2017010297A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110011642A (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-12 | 精工爱普生株式会社 | Oscillating circuit, microcomputer and electronic equipment |
US10554208B2 (en) | 2018-03-29 | 2020-02-04 | Rohm Co., Ltd. | Electronic circuit, semiconductor integrated circuit and monitoring circuit mounted with the same, and electronic device |
JP2020077966A (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-21 | ローム株式会社 | Signal generation circuit, display driver, and image display unit |
CN111600548A (en) * | 2019-02-21 | 2020-08-28 | 精工爱普生株式会社 | Oscillator, electronic apparatus, and moving object |
JP2021090184A (en) * | 2019-12-03 | 2021-06-10 | 智成電子股▲ふん▼有限公司 | SELF-CALIBRATED Soc |
US11811364B2 (en) | 2021-06-22 | 2023-11-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Clock integrated circuit including heterogeneous oscillators and apparatus including the clock integrated circuit |
-
2015
- 2015-06-23 JP JP2015125405A patent/JP2017010297A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110011642A (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-12 | 精工爱普生株式会社 | Oscillating circuit, microcomputer and electronic equipment |
CN110011642B (en) * | 2017-12-27 | 2023-06-06 | 精工爱普生株式会社 | Oscillating circuit, microcomputer and electronic apparatus |
US10554208B2 (en) | 2018-03-29 | 2020-02-04 | Rohm Co., Ltd. | Electronic circuit, semiconductor integrated circuit and monitoring circuit mounted with the same, and electronic device |
US10784870B2 (en) | 2018-03-29 | 2020-09-22 | Rohm Co., Ltd. | Electronic circuit, semiconductor integrated circuit and monitoring circuit mounted with the same, and electronic device |
JP2020077966A (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-21 | ローム株式会社 | Signal generation circuit, display driver, and image display unit |
CN111600548A (en) * | 2019-02-21 | 2020-08-28 | 精工爱普生株式会社 | Oscillator, electronic apparatus, and moving object |
CN111600548B (en) * | 2019-02-21 | 2023-12-22 | 精工爱普生株式会社 | Oscillator, electronic apparatus, and moving object |
JP2021090184A (en) * | 2019-12-03 | 2021-06-10 | 智成電子股▲ふん▼有限公司 | SELF-CALIBRATED Soc |
US11811364B2 (en) | 2021-06-22 | 2023-11-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Clock integrated circuit including heterogeneous oscillators and apparatus including the clock integrated circuit |
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