JP2885670B2 - Cr発振回路 - Google Patents
Cr発振回路Info
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Description
影響を受けずに一定周波数の発振を維持できるCR発振
回路に関する。
の回路図に示す。この回路は、CLI端子を共通の入力
端子としたシュミットトリガ1,インバータ2と、これ
らの出力をそれぞれ入力した2入力NOR回路5,2入
力NAND回路6と、これら論理回路(5,6)の出力
をそれぞれ入力するインバータ3,4と、インバータ3
の出力をゲート入力としソースを電源VDDに接続しドレ
インをCLI端子に接続したPチャネルMOSトランジ
スタTr1と、インバータ4の出力をゲート入力としソ
ースを接地GNDに接続しドレインをCLI端子に接続
したNチャネルMOSトランジスタTr2とが含まれ
る。
ート入力としソースを電源VDDに接続しドレインを共通
出力端のCLO端子に接続したPチャネルMOSトラン
ジスタTr3と、シュミットトリガ1の出力を共通をゲ
ート入力としソースを接地GNDに接続しドレインをC
LO端子に共通接続したNチャネルMOSトランジスタ
Tr4とを有し、入力端のCLI端子と出力端のCLO
端子との間をフィードバック抵抗Rfで接続し、CLI
端子とGND端子との間を入力容量Cinで接続してい
る。これら抵抗Rfと容量Cinとにより、この回路の
発信周波数が決められる。
作波形図、特性図により説明する。まず、CLI端子の
入力電圧が「L」の場合、シュミットトリガ1の出力が
「L」、インバータ2の出力が「H」、NOR5の出力
が「L」、NAND6の出力が「H」、インバータ3の
出力が「H」、インバータ4の出力が「L」で、トラン
ジスタTr1がオフ、トランジスタTr2がオフ、トラ
ンジスタTr3がオン、トランジスタTr4がオフにな
り、フィードバック抵抗Rfを介して入力容量Cinが
充電される(図9(a)―1)。
LI端子の電位が上昇すると、シュミットトリガ1、イ
ンバータ2の各出力が反転する。ここでシュミットトリ
ガ1とインバータ2とではそのスレッショルドレベルに
違いがあるので、その出力の反転に時間差を生ずる。こ
の場合、インバータ2の反転出力よりもシュミットトリ
ガ1の反転出力の方が遅いので、インバータ2の反転出
力からシュミットトリガ1の出力が反転するまで、NO
R5の2つの入力が「L」となるタイミングの区間を生
じ、NOR5は一定時間「H」を出力する。
5に「H」を出力し、インバータ3による「L」出力に
より、トランジスタTr1がオンとなり、CLI端子の
電位は一気に立上る(図9(a)―2)。またシュミッ
トトリガ1の出力が反転するまではその状態が続く(図
9(a)―2’)。その時、NANDは2つの入力が
「L」ではその出力に変化なく、トランジスタTr2が
オフのままである(図9(a)―2)。
により、トランジスタTr3がオフ、トランジスタTr
4がオンとなり、充電されていた入力容量Cinからフ
ィードバック抵抗Rfを介して放電がなされる(図9
(a)―3)。
端子の電位が降下すると、前述の動作と同様に、シュミ
ットトリガ1とインバータ2とでスレッショルドレベル
に違いがあるので、その出力反転に時間差を生ずる。そ
のインバータ2の反転出力よりもシュミットトリガ1の
反転出力の方が遅いので、インバータ2の反転出力から
シュミットトリガ1の出力が反転するまで、NAND6
の2入力が「H」となるタイミングの区間を生じ、NA
ND6は一定時間「L」を出力する。
D6は「L」を出力し、インバータ4による「H」の出
力でトランジスタTr2がオンとなり、CLI端子の電
位は一気に立下り(図9(a)―4)、またシュミット
トリガ1の出力が反転するまではその状態が継続する
(図9(a)―4’)。その時、NOR5は2入力が
「H」になるまでその出力に変化なく、トランジスタT
r1はオフのままである(図9(a)―4)。この動作
を繰返すことにより発振動作を継続する。
622号公報には、シュミットトリガ回路の出力端に、
プルアップ抵抗またはプルダウン抵抗を接続した構成が
示されている。この回路を前述の発振回路に適用した場
合、図10のように、シュミットトリガ1の出力端に、
プルダウン抵抗Rdを接続した回路となる。この回路に
すると、図9(a)―2’,4’の時間間隔を電源電圧
VDDの変動に影響されないようにすることができる。
回路では、図9(b)に示されるように、電源電圧VDD
の変動に大きく依存し、電源電圧VDDが低くなると発振
周波数が低下してしまうという問題がある。この電源電
圧VDDの電位が異なるとCLI端子の電位変化に対する
シュミットトリガ1、インバータ2のスレッショルドレ
ベルが変わり、その電位が低電圧になるほど、その立上
り、立下りが遅れてヒステリシスをもってしまう。従っ
て、発振周期が伸び、その結果図9(c)に示されるよ
うに周波数低下を引き起す。
スレッショルドレベルの変動が大きく、周波数の変動・
低下を解決してはいない。
したプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗をを用いるこ
とにより、電源電圧の変動に拘らず周波数変動がなく、
一定の周期(周波数)の発振出力が得られるCR発振回
路を提供することにある。
構成は、入力端子を共通の入力点とするシュミットトリ
ガと、前記入力端子の反転信号をうる第1のインバータ
と、これらシュミットトリガおよび第1のインバータの
各出力の論理和をとる第1の論理回路と、前記シュミッ
トトリガおよび第1のインバータの各出力の論理積をと
る第2の論理回路と、前記第1の論理回路の出力をゲー
トに接続しソースを電源端に接続しドレインを前記入力
端子に接続した第1のPチャネルトランジスタと、前記
第2の論理回路の出力をゲートに接続しソースを接地端
に接続しドレインを前記入力端子に接続した第1のNチ
ャネル型トランジスタと、前記シュミットトリガの出力
を共通のゲートに入力しドレインを共通の出力として出
力端子の接続し電源・接地間にソースをそれぞれ接続し
た第2のPチャネル・Nチャネル・トランジスタからな
る出力回路とを備え、前記入力端子と前記出力端子との
間をフィードバック抵抗で接続し、前記入力端子と接地
端との間に入力容量を接続し、かつ前記第1のインバー
タの出力端にプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗を接
続したこどを特徴とする。
出力端と前記第1、第2の論理回路の入力端との間に第
2、第3のインバータを直列接続して挿入し前記第2の
インバータの出力端に第2のプルアップ抵抗またはプル
ダウン抵抗を接続することができ、また第1の論理回路
の入力として第3のインバータの出力に代えて入力端子
からの反転出力を得る第4のインバータの出力を接続す
ることもできる。さらに、発振停止信号によりプルアッ
プ抵抗またはプルダウン抵抗に電流を流さないように、
第2、第3のインバータの代りに、前記発振停止信号を
一方に入力した第1、第2のNOR回路を接続すること
もできる。
に説明する。図1(a),(b)は本発明のCR発振回
路の一実施形態を説明する回路図である。図8の従来の
CR発振回路のインバータ2の出力端にプルアップ抵抗
またはプルダウン抵抗を付加したもので、図1(a)に
はプルダウン抵抗Rdを設けた場合、図1(b)にはプ
ルアップ抵抗Ruを設けた場合を示す。
て説明する。図2(a)はその入出力特性図で、入力電
圧VINに対する出力電圧VOUT を示し、その立上り電
圧、立下り電圧ともそのスレッショルドレベルが(1/2)
・VDD付近にある。ここで電源電圧が変動して低電圧に
なった時のインバータの入出力特性は、図2(b)の特
性図のようになる。すなわち、(1/2) ・VDDよりも立上
り時のスレッショルドレベルVTHが大きくなり、立下り
時のスレッショルドレベルVTLが(1/2) ・VDDよりも小
さくなる。従って、このようなインバータを用いた発振
回路の発振状態は、図2(c)の波形図のように、通常
の周期Aよりも低電圧時には周期が伸びた周期Bとな
り、すなわち発振周波数が低下することになる。
抗Rdを付加した場合は、図3(a)に示すように、こ
の抵抗Rdによりヒステリシスをもった入出力特性をス
レッショルドレベルVTLがVDD側に近付く方向に引っ張
ることになる。従って、図3(b)に示すように、プル
ダウン抵抗Rdを付加し(C)、その抵抗値を調整する
ことにより、その周波数低下を抑えるようにすることが
できる。その抵抗値はインバータの特性にもよるが、例
えば50kΩ程度が適当であった。
の変動に対する周波数の依存性を示した特性図を示し、
プルダウン抵抗Rdの抵抗値が大き過ぎると、図4
(b)のように従来例の特性と同様であり、その抵抗値
が小さ過ぎると、図4(c)のように低電圧で周波数が
高くなるという現象を生じる。このような現象が生じな
いような適当な抵抗値を設定すると、図4(a)のよう
に電源電圧変動に対して周波数変動を生ずることのない
高精度のCR発振回路を実現することができる。
V〜1.8Vまで変動した場合に、従来例では±20%
の周波数のバラツキがあったものを、±6%程度の変動
に抑え込むことができた。
路図であり、プルダウン抵抗Rd2を付加し、二段のプ
ルアップ抵抗とした場合を示し、その基本動作は図1
(a)の場合と同様である。すなわち、第1のインバー
タ2の出力端と第1、第2の論理回路の入力端との間に
第2、第3のインバータ7,8を直列接続して挿入し、
第2のインバータ7の出力端に第2のプルダウン抵抗R
d2を接続している。
路動作の立下り時間が早くなるが、その立上り時にプル
ダウン抵抗Rdがあることにより動作が遅れ、シュミッ
トトリガ1の反転動作のタイミングより遅くなる恐れが
出てくる。そのためもう一段プルダウン抵抗Rd2が必
要となってくる。これはプルアップ抵抗Ruの場合も同
様に、Ru2を付加すればよい。
路図であり、図5の場合の立上り時間の遅れを、経路を
二分割することにより解決したものである。すなわち、
もう一方の経路として入力端子CLIの信号に直列接続
したインバータ10,11,12の回路を用い、AND
回路6の入力としてインバータ8の出力の代りに、イン
バータ12の出力を接続したものである。
の動作と同等にしたもので、これにより図3(b)の特
性を実現している。なお、プルアップ抵抗Ruの場合も
同様に実現することができる。なお、この回路に発振停
止(STOP)機能を追加した場合、図5,6の回路で
はSTOP時にプルダウン抵抗、プルアップ抵抗に電流
が流れるという問題がある。
抗に電流を流さないようにした本発明の第4の実施の形
態の回路図を示す。この回路は、STOP時にこのST
OP信号によりゲートをかけるように、図6のOR回路
5の入力側で、インバータ2,7の代りにSTOP信号
を一方に入力したNOR回路13,14を用い、NAN
D回路6の入力側で、インバータ10,11の代りにS
TOP信号を一方に入力したNOR回路15,16を用
い、トランジスタTr2と並列にSTOP信号でオフと
なるNチャネル型トランジスタTr5を設け、さらに出
力回路のトランジスタTr3,4をSTOP信号でオフ
とするインバータ9,17、NAND回路18およびN
OR回路19を設けたものである。この回路で、プルア
ップ抵抗Ruの場合を同様に実現することができる。
R発振回路のインバータにプルダウン抵抗またはプルア
ップ抵抗を付加することにより、電源電圧変動に対して
周波数変動を生ずることの少ない高精度のCR発振回路
を実現することができるという効果がある。
である。
図および波形図である。
図である。
る。
る。
る。
よび特性図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 入力端子を共通の入力点とするシュミッ
トトリガ型バッファ(以下シュミットトリガという)
と、前記入力端子の反転信号をうる第1のインバータ
と、これらシュミットトリガおよび第1のインバータの
各出力の論理和をとる第1の論理回路と、前記シュミッ
トトリガおよび第1のインバータの各出力の論理積をと
る第2の論理回路と、前記第1の論理回路の出力をゲー
トに接続しソースを電源端に接続しドレインを前記入力
端子に接続した第1のPチャネルトランジスタと、前記
第2の論理回路の出力をゲートに接続しソースを接地端
に接続しドレインを前記入力端子に接続した第1のNチ
ャネル型トランジスタと、前記シュミットトリガの出力
を共通のゲートに入力しドレインを共通の出力として出
力端子の接続し電源・接地間にソースをそれぞれ接続し
た第2のPチャネル・Nチャネル・トランジスタからな
る出力回路とを備え、前記入力端子と前記出力端子との
間をフィードバック抵抗で接続し、前記入力端子と接地
端との間に入力容量を接続し、かつ前記第1のインバー
タの出力端にプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗を接
続したこどを特徴とするCR発振回路。 - 【請求項2】 第1のインバータの出力端と前記第1、
第2の論理回路の入力端との間に第2、第3のインバー
タを直列接続して挿入し前記第2のインバータの出力端
に第2のプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗を接続し
た請求項1記載のCR発振回路。 - 【請求項3】 第1の論理回路の入力として第3のイン
バータの出力に代えて入力端子からの反転出力を得る第
4のインバータの出力を接続した請求項2記載のCR発
振回路。 - 【請求項4】 発振停止信号によりプルアップ抵抗また
はプルダウン抵抗に電流を流さないように、第2、第3
のインバータの代りに、前記発振停止信号を一方に入力
した第1、第2のNOR回路を接続した請求項2または
請求項3記載のCR発振回路。 - 【請求項5】 発振停止信号により各トランジスタに電
流が流れないように、第1のNチャネルトランジスタと
並列に前記発振停止信号をゲートに入力した第3のNチ
ャネルトランジスタを接続し、かつ前記第2のPチャネ
ル・Nチャネルトランジスタの入力側に前記発振停止信
号によりこれらトランジスタをオフとするゲート回路を
設けた請求項2または請求項3記載のCR発振回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7266944A JP2885670B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | Cr発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7266944A JP2885670B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | Cr発振回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09116394A JPH09116394A (ja) | 1997-05-02 |
JP2885670B2 true JP2885670B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=17437861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7266944A Expired - Fee Related JP2885670B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | Cr発振回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2885670B2 (ja) |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP7266944A patent/JP2885670B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09116394A (ja) | 1997-05-02 |
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