JP3304926B2 - Voltage correction oscillation device and oscillation frequency control method - Google Patents

Voltage correction oscillation device and oscillation frequency control method

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JP3304926B2
JP3304926B2 JP20242199A JP20242199A JP3304926B2 JP 3304926 B2 JP3304926 B2 JP 3304926B2 JP 20242199 A JP20242199 A JP 20242199A JP 20242199 A JP20242199 A JP 20242199A JP 3304926 B2 JP3304926 B2 JP 3304926B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
から構成される発振回路に関し、特に、電源電圧の電圧
値に応じて発振周波数が変化する電圧補正発振回路に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillating circuit comprising a semiconductor integrated circuit, and more particularly, to a voltage correction oscillating circuit whose oscillation frequency changes in accordance with a power supply voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】電源電圧の電圧レベルを検出し、検出し
た電圧レベルに応じて出力信号の周波数を制御する電圧
補正発振装置が知られている。このような電圧補正発振
装置の一例として、特開平8−65048号公報に記載
の発振回路が知られている。
2. Description of the Related Art There is known a voltage correcting oscillator which detects a voltage level of a power supply voltage and controls a frequency of an output signal in accordance with the detected voltage level. As an example of such a voltage correction oscillator, an oscillator circuit described in JP-A-8-65048 is known.

【0003】この発振回路は、図6に示すように、水晶
又はセラミックから構成されている発振振動子50と、
発振振動子50の両端に接続されたコンデンサ51,5
2と、帰還抵抗55によって入力端子と出力端子が接続
されている発振インバータ56〜60と、発振インバー
タ60が出力した信号を方形波に整形する方形整形イン
バータ53と、電源電圧VDDが印加される電圧検出回
路54と、から構成される。発振インバータ56〜60
は、図7に示すように、PチャネルMOSトランジスタ
とNチャネルトランジスタとを備えるスイッチドインバ
ータから構成されている。
As shown in FIG. 6, this oscillation circuit includes an oscillation vibrator 50 made of quartz or ceramic,
Capacitors 51 and 5 connected to both ends of oscillation oscillator 50
2, oscillation inverters 56 to 60 whose input terminals and output terminals are connected by a feedback resistor 55, a square shaping inverter 53 for shaping a signal output from the oscillation inverter 60 into a square wave, and a power supply voltage VDD. And a voltage detection circuit 54. Oscillation inverters 56-60
Is composed of a switched inverter including a P-channel MOS transistor and an N-channel transistor, as shown in FIG.

【0004】電源検出回路54は、検出した電源電圧V
DDが低いときには、制御信号S1〜S5を全てハイレ
ベルにして、発振インバータ60〜64を動作状態に設
定する。これによって、発振振動子50に供給される電
力が増加し、発振周波数が上昇する。
The power supply detection circuit 54 detects the detected power supply voltage V
When the DD is low, the control signals S1 to S5 are all set to the high level, and the oscillation inverters 60 to 64 are set to the operating state. As a result, the power supplied to the oscillation oscillator 50 increases, and the oscillation frequency increases.

【0005】一方、電源検出回路54は、検出した電源
電圧VDDが高いときに、制御信号S1〜S5の任意の
数の制御信号をローレベルにして、動作状態になる発振
インバータの数を減らす。これによって、発振振動子5
0に供給される電力が減少し、発振周波数が降下する。
On the other hand, when the detected power supply voltage VDD is high, the power supply detection circuit 54 sets an arbitrary number of control signals S1 to S5 to low level to reduce the number of oscillating inverters to be activated. Thereby, the oscillation oscillator 5
The power supplied to 0 decreases, and the oscillation frequency drops.

【0006】このように、この電圧補正発振装置は、電
源電圧VDDの変化に応じて、動作状態にする発振イン
バータの数を変化させることにより、発振周波数を可変
(制御)している。
As described above, this voltage-correcting oscillation device varies (controls) the oscillation frequency by changing the number of oscillation inverters to be activated according to the change in the power supply voltage VDD.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した電圧
補正発振回路では、電源電圧VDDの変動に追従して、
緻密に発振周波数を制御(可変)しようとすると、多数
の発振インバータが必要になると共に各発振インバータ
のオン・オフを制御するための複雑な制御回路が必要と
なる。このため、電圧補正発振装置の大型化、及び、コ
スト上昇の要因となる。
However, in the above-described voltage-correction oscillation circuit, following the fluctuation of the power supply voltage VDD,
To precisely control (variable) the oscillation frequency, a large number of oscillation inverters are required and a complicated control circuit for controlling the on / off of each oscillation inverter is required. For this reason, this causes a size increase of the voltage correction oscillation device and an increase in cost.

【0008】この発明は、上記実情に鑑みてなされたも
ので、簡単な構成で、かつ、電源電圧の変動に応答して
発振周波数を緻密に制御する電圧補正発振装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a voltage-corrected oscillation device which has a simple structure and precisely controls an oscillation frequency in response to a fluctuation in a power supply voltage. I do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第1の観点にかかる電圧補正発振装置
は、供給された電圧信号の電圧値に応じた周波数で発振
する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号
を外部に出力する出力回路と、前記電圧制御発振器の出
力信号を、前記電源電圧の電圧値に応じた時間だけ遅延
させる可変遅延回路と、前記電圧制御発振器の出力信号
と、前記可変遅延回路の出力信号とに基づいて、前記可
変遅延回路の遅延時間に対応するパルス幅を有するパル
ス信号を生成する遅延パルス生成回路と、前記パルス信
号を平滑化して前記電圧信号を生成し、前記電圧制御発
振器に供給する平滑化回路と、を備え、前記電圧制御発
振器の出力信号を出力とすることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a voltage-corrected oscillation apparatus comprising: a voltage-controlled oscillator that oscillates at a frequency corresponding to a voltage value of a supplied voltage signal; An output circuit that outputs an output signal of the voltage-controlled oscillator to the outside, a variable delay circuit that delays an output signal of the voltage-controlled oscillator by a time corresponding to a voltage value of the power supply voltage, and an output of the voltage-controlled oscillator. A delay pulse generation circuit that generates a pulse signal having a pulse width corresponding to a delay time of the variable delay circuit based on a signal and an output signal of the variable delay circuit; and a voltage signal that smoothes the pulse signal. And a smoothing circuit for supplying the voltage-controlled oscillator to the voltage-controlled oscillator, wherein an output signal of the voltage-controlled oscillator is output.

【0010】この構成によれば、電圧制御発振器の出力
信号と、その遅延信号に基づいて生成した遅延パルス信
号を平滑化することによって、電圧制御発振器が出力す
る発振周波数を制御することができる。遅延時間は、電
圧値に応じてアナログ的に変化されることが可能である
ので、電源電圧に応じた緻密な発振周波数の制御が可能
となる。また、電圧制御発振器の他には、遅延回路とパ
ルス生成回路だけで構成できるので、構成も容易であ
る。
According to this configuration, the oscillation frequency output from the voltage-controlled oscillator can be controlled by smoothing the output signal of the voltage-controlled oscillator and the delay pulse signal generated based on the delay signal. Since the delay time can be changed in an analog manner according to the voltage value, it is possible to control the oscillation frequency precisely according to the power supply voltage. Further, since the configuration can be made only by the delay circuit and the pulse generation circuit other than the voltage controlled oscillator, the configuration is also easy.

【0011】前記パルス生成回路は、例えば、前記電圧
制御発振器の出力信号と前記可変遅延回路の出力信号と
の排他的論理和を取って前記パルス信号として出力す
る。
The pulse generation circuit, for example, takes an exclusive OR of an output signal of the voltage controlled oscillator and an output signal of the variable delay circuit and outputs the result as the pulse signal.

【0012】前記平滑化回路は、前記パルス信号の電圧
を積分して前記電圧制御発振器に出力する積分回路から
構成されるようにしてもよい。
[0012] The smoothing circuit may include an integrating circuit for integrating the voltage of the pulse signal and outputting the integrated signal to the voltage controlled oscillator.

【0013】前記可変遅延回路は、例えば、前記電源電
圧を動作電圧として動作し、複数段カスケード接続され
たインバータ回路から構成される。
The variable delay circuit operates, for example, using the power supply voltage as an operating voltage, and is constituted by a plurality of cascaded inverter circuits.

【0014】前記インバータ回路は、例えば、電源端子
に前記電源電圧(Vdd)が印加され、接地端子に基準
電圧(GND)が印加されたCMOSインバータ回路か
ら構成される。
The inverter circuit includes, for example, a CMOS inverter circuit in which the power supply voltage (Vdd) is applied to a power supply terminal and a reference voltage (GND) is applied to a ground terminal.

【0015】また、この発明の第2の観点にかかる発振
周波数の制御方法は、電源電圧の電圧値に応じて、発振
周波数を制御する方法であって、供給された電圧信号の
電圧値に応じた周波数の信号を出力する出力ステップ
と、前記出力信号を、前記電源電圧の電圧値に応じた時
間だけ遅延させた遅延信号を生成する遅延信号生成ステ
ップと、前記出力信号と前記遅延信号との排他的論理和
を取り、前記遅延時間に対応するパルス幅を有するパル
ス信号を生成するステップと、前記パルス信号を平滑化
して前記電圧信号を生成するステップと、を備えること
を特徴とする。
A method for controlling an oscillation frequency according to a second aspect of the present invention is a method for controlling an oscillation frequency in accordance with a voltage value of a power supply voltage, wherein the method includes controlling an oscillation frequency in accordance with a voltage value of a supplied voltage signal. An output step of outputting a signal having a frequency that has been adjusted, a delay signal generation step of generating a delay signal obtained by delaying the output signal by a time corresponding to a voltage value of the power supply voltage, An exclusive OR operation is performed to generate a pulse signal having a pulse width corresponding to the delay time, and the pulse signal is smoothed to generate the voltage signal.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施の形態に係る電圧補正発振装置を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a voltage correction oscillator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】この発明の実施の形態に係る電圧補正発振
装置の構成を図1に示す。
FIG. 1 shows the configuration of a voltage correction oscillator according to an embodiment of the present invention.

【0018】図示するように、この電圧補正発振装置
は、遅延ブロック1と、EXOR(EXclusive
OR)ゲート2と、ローパスフィルタ3と、VCO
(Voltage Controlled Oscil
lator)4と、波形整形インバータ5と、から構成
される。
As shown in the figure, this voltage-correcting oscillator includes a delay block 1 and an EXOR (EXplusive).
OR) Gate 2, low-pass filter 3, VCO
(Voltage Controlled Oscil
and a waveform shaping inverter 5.

【0019】遅延ブロック1は、入力端子がVCO4の
出力端子Aに接続され、入力信号を電源電圧入力端子に
印加される電源電圧Vddの電圧レベルに対応させて遅
延し、EXORゲート2の入力端子Cに出力する。この
遅延ブロック1は、例えば、図2に示すように、縦続接
続された複数個のバッファ10a〜10mから構成され
る。なお、縦続接続されたバッファ10a〜10mの個
数は遅延させたい時間に応じて任意に設定可能である。
The delay block 1 has an input terminal connected to the output terminal A of the VCO 4 and delays an input signal in accordance with the voltage level of the power supply voltage Vdd applied to the power supply voltage input terminal. Output to C. The delay block 1 includes, for example, a plurality of cascade-connected buffers 10a to 10m, as shown in FIG. The number of buffers 10a to 10m connected in cascade can be arbitrarily set according to the time to be delayed.

【0020】バッファ10a〜10mは、電源電圧Vd
dが印加される電源電圧入力端子とグランドとの間に接
続される。また、第1段目のバッファ10aは、入力端
子が、遅延ブロック1の入力端子に接続され、出力端子
が、後段(第2段目)のバッファ10bの入力端子に接
続されている。
The buffers 10a to 10m have a power supply voltage Vd
It is connected between the power supply voltage input terminal to which d is applied and the ground. The first-stage buffer 10a has an input terminal connected to the input terminal of the delay block 1, and an output terminal connected to the input terminal of the subsequent (second-stage) buffer 10b.

【0021】バッファ10a〜10mは、図2に示すよ
うに、PチャネルMOS(以下、PMOS)トランジス
タ11a〜13aとNチャネルMOS(以下、NMO
S)トランジスタ14a〜16aとからなるCMOS
(ComplementalyMOS)回路から構成さ
れる。
As shown in FIG. 2, buffers 10a to 10m include P-channel MOS (hereinafter, PMOS) transistors 11a to 13a and N-channel MOS (hereinafter, NMO).
S) CMOS including transistors 14a to 16a
(Complementary MOS) circuit.

【0022】PMOSトランジスタ11aは、ゲート端
子がバッファ10aの入力端子に接続され、ソース端子
が電源電圧入力端子に接続され、ドレイン端子がPMO
Sトランジスタ12aのソース端子に接続されている。
PMOSトランジスタ12aは、ゲート端子がバッファ
10aの入力端子に接続され、ドレイン端子がPMOS
トランジスタ13aのソース端子に接続されている。P
MOSトランジスタ13aは、ゲート 端子がバッファ
10aの入力端子に接続され、ドレイン端子がこのバッ
ファ10aの出力端子に接続されている。
The PMOS transistor 11a has a gate terminal connected to the input terminal of the buffer 10a, a source terminal connected to the power supply voltage input terminal, and a drain terminal connected to the PMOS transistor 11a.
It is connected to the source terminal of S transistor 12a.
The PMOS transistor 12a has a gate terminal connected to the input terminal of the buffer 10a, and a drain terminal connected to the PMOS transistor 12a.
It is connected to the source terminal of transistor 13a. P
The MOS transistor 13a has a gate terminal connected to the input terminal of the buffer 10a, and a drain terminal connected to the output terminal of the buffer 10a.

【0023】また、NMOSトランジスタ14aは、ゲ
ート端子がバッファ10aの入力端子に接続され、ドレ
イン端子がこのバッファ10aの出力端子に接続され、
ソース端子がNMOSトランジスタ15aのドレイン端
子に接続されている。NMOSトランジスタ15aは、
ゲート端子がバッファ10aの入力端子に接続され、ソ
ース端子がNMOSトランジスタ16aのドレイン端子
に接続されている。NMOSトランジスタ16aは、ゲ
ート端子がバッファ10aの入力端子に接続され、ソー
ス端子がグランドに接続されている。
The NMOS transistor 14a has a gate terminal connected to the input terminal of the buffer 10a, a drain terminal connected to the output terminal of the buffer 10a,
The source terminal is connected to the drain terminal of the NMOS transistor 15a. The NMOS transistor 15a
The gate terminal is connected to the input terminal of the buffer 10a, and the source terminal is connected to the drain terminal of the NMOS transistor 16a. The NMOS transistor 16a has a gate terminal connected to the input terminal of the buffer 10a, and a source terminal connected to the ground.

【0024】このバッファ10a〜10mは、それぞ
れ、寄生容量を充放電して入力信号を遅延させる。ここ
で、電源電圧Vddが下降すると、寄生容量の充電電圧
が低下することになり、しかも、各トランジスタのオン
抵抗が大きくなる。このため、寄生容量の充・放電時間
が長くなり、結果として遅延時間が長くなる。これに対
し、電源電圧Vddが上昇すると、寄生容量の充電電圧
が上昇することになり、しかも、各トランジスタのオン
抵抗が小さくなる。このため、寄生容量の充・放電時間
が短くなり、結果として遅延時間が短くなる。
Each of the buffers 10a to 10m charges and discharges a parasitic capacitance to delay an input signal. Here, when the power supply voltage Vdd decreases, the charging voltage of the parasitic capacitance decreases, and the on-resistance of each transistor increases. Therefore, the charging / discharging time of the parasitic capacitance becomes longer, and as a result, the delay time becomes longer. On the other hand, when the power supply voltage Vdd increases, the charging voltage of the parasitic capacitance increases, and the on-resistance of each transistor decreases. Therefore, the charging / discharging time of the parasitic capacitance is shortened, and as a result, the delay time is shortened.

【0025】EXORゲート2は、一方の入力端子Cが
遅延ブロック1の出力端子に接続され、他方の入力端子
BがVCO4の出力端子Aに接続され、両入力信号の排
他的論理和をとり、ローパスフィルタ3の入力端子Dに
出力する。
The EXOR gate 2 has one input terminal C connected to the output terminal of the delay block 1 and the other input terminal B connected to the output terminal A of the VCO 4, and takes an exclusive OR of both input signals. Output to the input terminal D of the low-pass filter 3.

【0026】ローパスフィルタ3は、入力端子DがEX
ORゲート2の出力端子に接続され、EXORゲート2
の出力信号を積分して発振周波数制御信号を生成して、
VCO4の入力端子Eに出力する。このローパスフィル
タ3は、例えば、図1に示すように、抵抗R1及びR2
と、コンデンサC1及びC2と、から構成される。
The input terminal D of the low-pass filter 3 is EX.
Connected to the output terminal of OR gate 2 and EXOR gate 2
To generate an oscillation frequency control signal by integrating the output signal of
Output to the input terminal E of VCO4. This low-pass filter 3 includes, for example, resistors R1 and R2 as shown in FIG.
And capacitors C1 and C2.

【0027】VCO4は、入力端子Eがローパスフィル
タ3の出力端子に接続され、ローパスフィルタ3が出力
した信号の電圧値に対応する周波数で発振し、発振信号
を波形整形インバータ5の入力端子に出力する。また、
VCO4の出力信号は、帰還して2分岐され、遅延ブロ
ック1の入力端子とEXORゲート2の一方の入力端子
Bとに出力する。VCO4は、入力端子に供給された電
圧が大きくなるに従って発振周期が大きくなる特性を有
している。
The VCO 4 has an input terminal E connected to the output terminal of the low-pass filter 3, oscillates at a frequency corresponding to the voltage value of the signal output from the low-pass filter 3, and outputs an oscillation signal to an input terminal of the waveform shaping inverter 5. I do. Also,
The output signal of the VCO 4 is fed back and branched into two, and output to the input terminal of the delay block 1 and one input terminal B of the EXOR gate 2. The VCO 4 has a characteristic that the oscillation cycle increases as the voltage supplied to the input terminal increases.

【0028】波形成型用インバータ5は、入力端子がV
CO4の出力端子Aに接続され、VCO4が出力した発
振信号の電圧波形を整形し、この電圧補正発振装置の出
力信号として出力する。
The input terminal of the waveform shaping inverter 5 is V
The VCO 4 is connected to the output terminal A of the CO 4 and shapes the voltage waveform of the oscillation signal output from the VCO 4 and outputs the shaped signal as an output signal of the voltage correction oscillator.

【0029】次に、上記構成を有する電圧補正発振装置
の動作を、図3〜図5を参照して説明する。
Next, the operation of the voltage correction oscillator having the above configuration will be described with reference to FIGS.

【0030】まず、この電圧補正発振装置の電源電圧入
力端子に印加される電源電圧Vddが電圧V1で安定状
態にあるとする。
First, it is assumed that the power supply voltage Vdd applied to the power supply voltage input terminal of the voltage correction oscillator is in a stable state at the voltage V1.

【0031】VCO4は、入力端子Eを介してローパス
フィルタ3が出力した信号を入力し、入力信号の電圧値
(e1とする)に対応する周波数(f1とする)で発振
し、図3(A)に示すような所定のパルス幅を有する発
振信号を出力端子Aを介して波形整形用インバータ5に
出力する。この発振信号は帰還され、遅延ブロック1と
EXORゲート2にも供給される。
The VCO 4 inputs the signal output from the low-pass filter 3 via the input terminal E, oscillates at a frequency (f1) corresponding to the voltage value (e1) of the input signal, and FIG. An oscillation signal having a predetermined pulse width as shown in (1) is output to the waveform shaping inverter 5 through the output terminal A. This oscillation signal is fed back and supplied also to the delay block 1 and the EXOR gate 2.

【0032】遅延ブロック1は、図3(C)に示すよう
に、入力された発振信号を、電源電圧Vddに対応する
時間t1だけ遅延させた信号を、EXORゲート2の一
方の入力端子Cに出力する
As shown in FIG. 3C, the delay block 1 delays the input oscillation signal by a time t1 corresponding to the power supply voltage Vdd, and supplies the delayed signal to one input terminal C of the EXOR gate 2. Output

【0033】EXORゲート2の他方の入力端子Bに
は、図3(B)に示すような発振信号と同一の信号が入
力する。EXORゲート2は、入力した2つの信号の排
他的論理和を取り、図3(D)に示すようなパルス幅が
t1のパルス信号を生成して、ローパスフィルタ3に出
力する。
The other input terminal B of the EXOR gate 2 receives the same signal as the oscillation signal shown in FIG. The EXOR gate 2 takes an exclusive OR of the two input signals, generates a pulse signal having a pulse width t1 as shown in FIG. 3D, and outputs the pulse signal to the low-pass filter 3.

【0034】ローパスフィルタ3は、図3(D)に示す
ようなパルス幅t1のパルス信号を入力端子Dを介して
入力し、これを平滑化して、図3(E)に示す電圧e1
に変換して、VCO4に出力する。
The low-pass filter 3 inputs a pulse signal having a pulse width t1 as shown in FIG. 3D through an input terminal D, smoothes the pulse signal, and outputs a voltage e1 as shown in FIG.
And output to the VCO 4.

【0035】VCO4は、入力端子Eを介してローパス
フィルタ3から供給される信号の電圧e1に対応する周
波数f1で発振する。このようにして、安定状態では、
VCO4の発振周波数f1とローパスフィルタ3の出力
電圧e1とはバランスし、VCO4は一定周波数f1で
発振し続ける。波形成型用インバータ5は、入力した発
振信号の電圧波形を整形し、この電圧補正発振装置の出
力信号として出力する。
The VCO 4 oscillates at a frequency f1 corresponding to the voltage e1 of the signal supplied from the low-pass filter 3 via the input terminal E. Thus, in a stable state,
The oscillation frequency f1 of the VCO 4 is balanced with the output voltage e1 of the low-pass filter 3, and the VCO 4 continues to oscillate at the constant frequency f1. The waveform shaping inverter 5 shapes the voltage waveform of the input oscillation signal and outputs it as an output signal of the voltage correction oscillation device.

【0036】次に、何らかの原因により、この電源補正
発振装置の電源電圧Vddが、V1からV2に下降した
と仮定する。
Next, it is assumed that the power supply voltage Vdd of the power supply correction oscillation device has dropped from V1 to V2 for some reason.

【0037】図3を参照して説明したように、VCO4
は、入力した信号の電圧値に対応する周波数f1で発振
し、図4(A)に示すような所定のパルス幅を有する信
号を波形整形用インバータ5と遅延ブロック1とEXO
Rゲート2とに出力する。
As described with reference to FIG.
Oscillates at a frequency f1 corresponding to the voltage value of the input signal, and converts a signal having a predetermined pulse width as shown in FIG. 4A into the waveform shaping inverter 5, the delay block 1, and the EXO.
Output to R gate 2.

【0038】遅延ブロック1の各第1段〜第m段のバッ
ファ10a〜10mは、寄生容量と所定の時定数で充放
電して入力信号を遅延させるが、電源電圧VddがV1
からV2に低下したため、寄生容量の充電電圧が低下
し、かつ、各トランジスタのオン抵抗が大きくなり、充
・放電時間が長くなり、結果として遅延時間が増加す
る。この増加した遅延時間をαとすると、遅延ブロック
1は、図4(C)に示すような、入力した信号の電圧値
に応じた時間t2(t2=t1+α)だけ立ち上がりを
遅延させた信号を、EXORゲート2に出力する。
The first to m-th buffers 10a to 10m of the delay block 1 charge and discharge with a parasitic capacitance and a predetermined time constant to delay the input signal, but when the power supply voltage Vdd is V1
From V2 to V2, the charging voltage of the parasitic capacitance decreases, the on-resistance of each transistor increases, the charge / discharge time increases, and as a result, the delay time increases. Assuming that the increased delay time is α, the delay block 1 delays the rise of the signal by a time t2 (t2 = t1 + α) corresponding to the voltage value of the input signal, as shown in FIG. Output to EXOR gate 2.

【0039】EXORゲート2は、図4(B)に示す信
号と図4(C)に示す遅延信号とを入力し、排他的論理
和を取り、図4(D)に示すようなパルス幅がt2のパ
ルス信号を生成して、ローパスフィルタ3に出力する。
The EXOR gate 2 receives the signal shown in FIG. 4 (B) and the delay signal shown in FIG. 4 (C), performs an exclusive OR operation, and has a pulse width as shown in FIG. 4 (D). A pulse signal at t2 is generated and output to the low-pass filter 3.

【0040】ローパスフィルタ3は、図4(D)に示す
ようなパルス幅を有する信号を入力端子Dを介して入力
しこれを平滑化する。ローパスフィルタ3は、パルス幅
がt1からt2に増加したため、図4(E)に示すよう
に、図3(E)に示す電圧e1よりも高い電圧の発振周
波数制御信号を生成して、VCO4に出力する。
The low-pass filter 3 inputs a signal having a pulse width as shown in FIG. 4D through an input terminal D and smoothes the signal. Since the pulse width has increased from t1 to t2, the low-pass filter 3 generates an oscillation frequency control signal having a voltage higher than the voltage e1 shown in FIG. 3E as shown in FIG. Output.

【0041】VCO4は、図4(E)に示すような比較
的高い電圧の発振周波数制御信号を入力端子Eを介して
入力し、徐々に、その周波数を高くする。このようにし
て、図5(A)〜5(E)に示すように、発振周波数f
2と周波数制御信号の電圧e2と遅延時間t2とが、電
源電圧Vdd(=V2)に対応する状態で安定する。
The VCO 4 inputs an oscillation frequency control signal of a relatively high voltage as shown in FIG. 4E via an input terminal E, and gradually increases the frequency. Thus, as shown in FIGS. 5A to 5E, the oscillation frequency f
2, the voltage e2 of the frequency control signal, and the delay time t2 are stabilized in a state corresponding to the power supply voltage Vdd (= V2).

【0042】その後、電源電圧Vddがさらに低下すれ
ば、上述と同様の課程を経て、発振周波数はさらに上昇
する。一方、電源電圧Vddが上昇すると、遅延ブロッ
ク1での遅延時間がt2よりも短くなって、発振周波数
制御信号の電圧が低下し、VCO4の発振周波数が低下
する。そして、例えば、電源電圧VddがV2からV1
に復帰したとすると、発振周波数がf1、遅延時間がt
1、発振周波数制御信号の電圧がe1で安定する。
Thereafter, when the power supply voltage Vdd further decreases, the oscillation frequency further increases through the same process as described above. On the other hand, when the power supply voltage Vdd increases, the delay time in the delay block 1 becomes shorter than t2, the voltage of the oscillation frequency control signal decreases, and the oscillation frequency of the VCO 4 decreases. Then, for example, when the power supply voltage Vdd is changed from V2 to V1
, The oscillation frequency is f1 and the delay time is t
1. The voltage of the oscillation frequency control signal is stabilized at e1.

【0043】以上説明したように、この実施の形態の電
圧補正発振装置は、VCO4の帰還信号と帰還信号を電
源電圧Vddに応じた時間だけ遅延させた信号との排他
的論理和信号を積分して、VCO4に供給するという簡
単な構成で、VCO4の発振周波数を電源電圧の変動に
応じて制御することができる。
As described above, the voltage correction oscillator according to the present embodiment integrates the exclusive OR signal of the feedback signal of VCO 4 and the signal obtained by delaying the feedback signal by the time corresponding to the power supply voltage Vdd. Thus, the oscillation frequency of the VCO 4 can be controlled according to the fluctuation of the power supply voltage with a simple configuration of supplying the VCO 4 to the VCO 4.

【0044】なお、この発明は上記実施の形態に限定せ
ずに任意に変更可能である。例えば、バッファ10aを
構成するPMOSトランジスタ11a〜13a及びNM
OSトランジスタ14a〜16aの数を変えることによ
り、PMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタの
オン抵抗値を変化させて遅延時間を調節することができ
る。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be arbitrarily changed. For example, the PMOS transistors 11a to 13a and the NM
By changing the number of OS transistors 14a to 16a, the delay time can be adjusted by changing the on-resistance values of the PMOS transistor and the NMOS transistor.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、簡単な構成で、電源電圧の変動に応答して発振周波
数を緻密に制御することができる。
As described above, according to the present invention, the oscillation frequency can be precisely controlled with a simple configuration in response to the fluctuation of the power supply voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る電圧補正発振装置を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a voltage correction oscillation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係る遅延ブロック及びバ
ッファの構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a delay block and a buffer according to the embodiment of the present invention.

【図3】電圧補正発振装置の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the voltage correction oscillator.

【図4】供給される電源電圧が低く変動したときの電圧
補正発振装置の過渡状態での動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart for explaining an operation in a transient state of the voltage correction oscillation device when a supplied power supply voltage fluctuates low.

【図5】供給される電源電圧が低く変動したときの電圧
補正発振装置の安定状態での動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart for explaining an operation in a stable state of the voltage correction oscillator when the supplied power supply voltage fluctuates low.

【図6】従来の電圧補正発振装置の一例を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a conventional voltage correction oscillation device.

【図7】従来の電圧補正発振装置の発振インバータを示
すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an oscillation inverter of a conventional voltage correction oscillation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 遅延ブロック 2 EXORゲート 3 ローパスフィルタ 4 VCO 5,53 波形整形用インバータ 10a〜10m バッファ 11a、12a、13a PチャネルMOSトラン
ジスタ 14a、15a、16a NチャネルMOSトラン
ジスタ Vdd、VDD 電源電圧入力端子 R55 抵抗 50 発振振動子 56〜60 発振インバータ 51、52 コンデンサ 54 電圧検出回路
Reference Signs List 1 delay block 2 EXOR gate 3 low-pass filter 4 VCO 5, 53 waveform shaping inverter 10 a to 10 m buffer 11 a, 12 a, 13 a P-channel MOS transistor 14 a, 15 a, 16 a N-channel MOS transistor Vdd, VDD power supply voltage input terminal R55 resistor 50 Oscillator 56-60 Oscillator inverter 51, 52 Capacitor 54 Voltage detection circuit

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03B 5/32 H03B 5/04 H03H 11/20 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03B 5/32 H03B 5/04 H03H 11/20

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電源電圧の電圧値に応じて、発振周波数を
変化させる電圧補正発振装置において、 供給された電圧信号の電圧値に応じた周波数で発振する
電圧制御発振器と、 前記電圧制御発振器の出力信号を外部に出力する出力回
路と、 前記電圧制御発振器の出力信号を、前記電源電圧の電圧
値に応じた時間だけ遅延させる可変遅延回路と、 前記電圧制御発振器の出力信号と、前記可変遅延回路の
出力信号とに基づいて、前記可変遅延回路の遅延時間に
対応するパルス幅を有するパルス信号を生成するパルス
生成回路と、 前記パルス信号を平滑化して前記電圧信号を生成し、前
記電圧制御発振器に供給する平滑化回路と、 を備えることを特徴とする電圧補正発振装置。
1. A voltage-corrected oscillator for changing an oscillation frequency according to a voltage value of a power supply voltage, comprising: a voltage-controlled oscillator oscillating at a frequency corresponding to a voltage value of a supplied voltage signal; An output circuit that outputs an output signal to the outside; a variable delay circuit that delays an output signal of the voltage controlled oscillator by a time corresponding to a voltage value of the power supply voltage; an output signal of the voltage controlled oscillator; and the variable delay A pulse generation circuit that generates a pulse signal having a pulse width corresponding to a delay time of the variable delay circuit based on an output signal of the circuit; and a voltage control circuit that generates the voltage signal by smoothing the pulse signal. And a smoothing circuit for supplying to the oscillator.
【請求項2】前記遅延パルス生成回路は、前記電圧制御
発振器の出力信号と前記可変遅延回路の出力信号との排
他的論理和のパルス信号を出力する、ことを特徴とする
請求項1に記載の電圧補正発振装置。
2. The delay pulse generation circuit according to claim 1, wherein the delay pulse generation circuit outputs a pulse signal of an exclusive OR of an output signal of the voltage controlled oscillator and an output signal of the variable delay circuit. Oscillator for voltage correction.
【請求項3】前記平滑化回路は、前記パルス信号の電圧
を積分して前記電圧制御発振器に出力する積分回路から
構成される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の
電圧補正発振装置。
3. The voltage correction oscillator according to claim 1, wherein the smoothing circuit includes an integration circuit for integrating the voltage of the pulse signal and outputting the integrated signal to the voltage controlled oscillator. apparatus.
【請求項4】前記可変遅延回路は、前記電源電圧を動作
電圧として動作し、複数段カスケード接続されたインバ
ータ回路から構成されている、ことを特徴とする請求項
1乃至3の何れか1項に記載の電圧補正発振装置。
4. The variable delay circuit according to claim 1, wherein the variable delay circuit operates using the power supply voltage as an operating voltage, and includes a plurality of cascaded inverter circuits. 3. The voltage-corrected oscillator according to claim 1.
【請求項5】前記インバータ回路は、電源端子に前記電
源電圧が印加され、接地端子に基準電圧が印加されたC
MOSインバータ回路から構成される、ことを特徴とす
る請求項4に記載の電圧補正発振装置。
5. The inverter circuit according to claim 1, wherein said power supply voltage is applied to a power supply terminal, and a reference voltage is applied to a ground terminal.
The voltage correction oscillator according to claim 4, comprising a MOS inverter circuit.
【請求項6】電源電圧の電圧値に応じて、発振周波数を
制御する方法であって、 供給された電圧信号の電圧値に応じた周波数の信号を出
力する出力ステップと、 前記出力ステップの出力信号を、前記電源電圧の電圧値
に応じた時間だけ遅延させた遅延信号を生成する遅延ス
テップと、 前記出力信号と前記遅延信号との排他的論理和を取り、
前記遅延時間に対応するパルス幅を有するパルス信号を
生成する遅延パルス生成ステップと、 前記パルス信号を平滑化して前記電圧信号を生成するス
テップと、 を備えることを特徴とする発振周波数の制御方法。
6. A method for controlling an oscillation frequency according to a voltage value of a power supply voltage, comprising: an output step of outputting a signal having a frequency corresponding to a voltage value of a supplied voltage signal; and an output of the output step A delay step of generating a delay signal by delaying a signal by a time corresponding to the voltage value of the power supply voltage; and taking an exclusive OR of the output signal and the delay signal,
An oscillation frequency control method, comprising: a delay pulse generation step of generating a pulse signal having a pulse width corresponding to the delay time; and a step of generating the voltage signal by smoothing the pulse signal.
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