JP3158490B2 - 発振誘導回路 - Google Patents

発振誘導回路

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L3/00Starting of generators

Landscapes

  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発振誘導回路に関し、低
電圧で動作する半導体集積回路の発振回路の発振誘導回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の発振器は図5に示すように、第1
発振子接続端子502,第2発振子接続端子503に発
振子を接続し、発振子接続端子502からの入力をPチ
ャンネルトランジスタ(以下P−chトランジスタ)5
04とNチャンネルトランジスタ(以下N−chトラン
ジスタ)505で反転し、さらにフィードバック抵抗5
06を介して入力に帰還させることにより発振動作を行
なう。インバータ507はこの波形を整形するためのも
のである。
【0003】この発振器では、発振子接続端子502の
入力をP−chトランジスタ504とN−chトランジ
スタ505で電圧増幅を行なうことにより発振動作をす
るため、電源501の電圧が低下した際十分な増幅利得
が得られず、発振が停止する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来の発振回路で
は電源端子501の電圧は、その発振特性が依存してい
るが、このとき、最も発振動作を起こしにくいのは、発
振子接続端子502の入力振幅が最小のときすなわち、
発振開始時である。この例を表1に示す。
【0005】
【表1】
【0006】表1は発振動作を行なっているとき、電源
端子電圧501を低下させていったとき、発振動作を停
止する電圧、すなわち発振動作を継続できる最低電圧を
発振維持電圧(以下VHOLDとする)、発振停止時に電源
端子501の電圧を上昇させたとき発振動作を開始する
最低電圧を発振開始電圧(以下VSTA とする)としたと
き、その双方の電圧を示している。
【0007】前記表1よりVHOLD,VSTA はP−chト
ランジスタ504及びN−chトランジスタ505のシ
ュレッシホールド電圧(以下それぞれVTP,VTNとす
る)に依存しており、VHOLDがVSTA より0.2〜0.
4V低いことがわかる。
【0008】従って、従来の発振器では動作限界が発振
開始電圧により制限されていた。
【0009】一方、低電圧動作を行なうために発振器電
源に図6に示すような昇圧回路を用いることにより発振
器の動作下限を下げることが考えられる。
【0010】図7に前記昇圧回路の各部の波形を示す。
クロック入力端子602から“H”レベルが入力される
とき、コンデンサ608は電源端子601からの入力に
より点Aの電位を電源端子601の電圧レベル(以下V
DD)になるよう充電する。次にクロック入力端子602
から“L”レベルが入力されるとき、点Bを電源端子6
01に接続することにより点Aの電位は2VDDとなりそ
の出力により609コンデンサに充電する。これにより
昇圧回路610の出力からはVDD以上の電圧を出力する
ことが可能である。
【0011】しかし、この昇圧回路はクロックを入力す
る必要があるため、発振器が動作していないとき、昇圧
動作を行なうことができない。
【0012】
【問題を解決するための手段】 本発明の発振誘導回路
は、電源投入後、該電源の電圧が所定の電圧に達した時
点で、出力がハイレベルからローレベルに変化するパワ
ーオンクリア回路と、前記パワーオンクリア回路の出力
がハイレベルの間前記電源により充電されるコンデンサ
と、前記電源の電圧が前記所定の電圧に達した時点で、
前記電源電圧に前記コンデンサの電圧を重畳させる手段
とを備えている。又、上記電圧重畳手段は、前記電源
よる前記コンデンサの充電を停止する手段と、同時に前
記電源端子を前記コンデンサの接地側端子に接続する
手段とを備えている。
【0013】
【作用】本発明の発振誘導回路は、集積回路の電源投入
時に出力されるパワーオンクリア回路の出力をクロック
として昇圧回路を動作させることにより、電源投入時に
1度だけ電源端子より高い電圧を発振回路に供給するこ
とに発振回路の発振動作を誘導する。
【0014】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0015】図1は本発明の一実施例の回路図、図2は
この回路に電源が投入されたときの動作を示すタイミン
グチャートである。
【0016】まず電源投入時は電源端子101の電圧が
上昇し、ある一定レベルの電圧になるまで、パワーオン
クリア回路102から“H”レベルを出力する。このパ
ワーオンクリア回路102の出力は集積回路の動作が安
定する電圧が101電源端子に供給されるまで継続す
る。
【0017】このときのタイミングを図2に示すと図中
T11のタイミングがその状態を示している。
【0018】このときパワーオンクリア回路102は
“H”レベルを出力しており、この出力によりP−ch
トランスファーゲート104及びN−chトランスファ
ーゲート106がONし、N−chトランスファーゲー
ト105及びP−chトランスファーゲート107がO
FFする。これによりコンデンサ108の両端は、電源
端子101及びグランドに接続され、電源端子101の
電圧レベルで充電される。
【0019】次に十分に電源端子101の電圧が上昇し
た後、パワーオンクリア回路102の出力が“H”レベ
ルから“L”レベルに変化する。このときのタイミング
は図2中のT12のタイミングである。
【0020】このとき、パワーオンクリア回路102が
“L”レベルを出力するため、P−chトランスファー
ゲート104及びN−chトランスファーゲート106
がOFFし、N−chトランスファーゲート105及び
P−chトランスファーゲート107がONする。従っ
てコンデンサ108の両端のうち低電位側(図1中のA
点)が電源端子101に接続され、高電位側(第1図中
の点B)が発振器用電源109に接続される。これによ
り発振器用電源109には電源端子101の電圧とコン
デンサ108に充電された電位分すなわち電源端子10
1の電圧を加えた電圧が供給される。従って発振器には
通常より高い電圧が供給され、発振を開始する。
【0021】この回路ではコンデンサ108の放電が終
了した後、発振器用電源109には電源端子101と等
しい電圧が供給される。しかし発振器は発振動作開始後
は、発振開始時より低い動作するので、問題とならな
い。
【0022】次に本発明の他の実施例について、図面を
参照して説明する。
【0023】図3は本発明の本実施例の回路図、図4は
本実施例2のタイミングチャートである。
【0024】本実施例では、外部電源端子301の電圧
より高い電圧で動作する内部回路を有している集積回路
において、内部に昇圧回路を有する場合の実施例であ
る。
【0025】本実施例では電源投入時(図4中T31の
タイミング)は外部電源端子301の電圧が一定レベル
になるまで、パワーオンクリア回路302から“H”レ
ベルを出力する。このとき、分周回路311のリセット
信号に前記パワーオンクリア回路302の出力を用いて
初期化するため分周回路311からは“L”レベルが出
力される。従ってNOR回路303の入力が全て“L”
レベルとなり出力は“H”レベルを出力する。このと
き、P−chトランスファーゲート305及びN−ch
トランスファーゲート307がONしP−chトランス
ファーゲート304及びN−chトランスファーゲート
306がOFFすることによりコンデンサ308に外部
電源端子301の電圧により充電される。またこのと
き、フリップフロップ回路314がパワーオンクリア回
路302で初期化され“L”レベルを出力するため、発
振回路310の電源にはP−chトランスファーゲート
304の出力すなわち、昇圧回路の出力が選択される。
【0026】次に外部電源端子301の電圧が一定レベ
ルを超えたとき、(図4中T32のタイミング)でパワ
ーオンクリア回路302の出力が“H”レベルから
“L”レベルに変化する。このときNOR回路303の
出力は“H”レベルとなりP−chトランスファーゲー
ト304及びN−chトランスファーゲート306がO
NしP−chトランスファーゲート305及びN−ch
トランスファーゲート307がOFFする。これにより
発振回路310の電源には外部電源端子301の電圧と
コンデンサ308の充電された電荷による電圧の和が供
給され、発振回路310を起動させる。
【0027】次に発振回路310が動作を始めたとき
(図4中T33のタイミング)は分周回路311の出力
をクロックとして、トランスファーゲート304−30
7を制御することにより、内部回路315に昇圧した電
圧を供給する。
【0028】一方フリップフロップ314が分周回路出
力311によりセットされ“H”レベルを出力し、それ
によりP−chトランスファーゲート313がOFFし
P−chトランスファーゲート312がONする。従っ
て、発振開始後、発振回路310には外部電源端子30
1の電圧が供給されるようになる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明は集積回路の
電源投入時に発振回路の電源に外部電源端子の2倍の電
圧を供給することにより発振器の発振開始を誘導すると
いう効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路図である。
【図2】図1に示した回路図の電源投入時のタイミング
チャートである。
【図3】本発明の他の実施例の回路図である。
【図4】図3に示した回路図の電源投入時のタイミング
チャートである。
【図5】発振回路の従来例の回路図である。
【図6】従来の昇圧回路の回路図である。
【図7】図6に示した回路図の動作を示すタイミングチ
ャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 3/00 H03K 3/00 - 3/22 H03B 5/30 - 5/42 H02J 1/00 - 1/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源投入後、該電源の電圧が所定の電圧
    に達した時点で、出力がハイレベルからローレベルに変
    化するパワーオンクリア回路と、前記パワーオンクリア
    回路の出力がハイレベルの間前記電源により充電される
    コンデンサと、前記電源の電圧が前記所定の電圧に達し
    た時点で、前記電源電圧に前記コンデンサの電圧を重畳
    させる手段とを備えることを特徴とする発振誘導回路。
  2. 【請求項2】 電源投入後、該電源の電圧が所定の電圧
    に達した時点で、出力がハイレベルからローレベルに変
    化するパワーオンクリア回路と、前記パワーオンクリア
    回路の出力がハイレベルの間前記電源により充電される
    コンデンサと、前記電源の電圧が前記所定の電圧に達し
    た時点で、前記電源による前記コンデンサの充電を停止
    する手段と、同時に前記電源端子を前記コンデンサの
    接地側端子に接続する手段とを備えることを特徴とする
    発振誘導回路。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2708021C3 (de) * 1977-02-24 1984-04-19 Eurosil GmbH, 8000 München Schaltungsanordnung in integrierter CMOS-Technik zur Regelung der Speisespannung für eine Last
US4365212A (en) * 1980-09-30 1982-12-21 Rca Corporation Gated oscillator including initialization apparatus for enhancing periodicity

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