JP3432704B2 - オシレータ装置 - Google Patents

オシレータ装置

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JP3432704B2
JP3432704B2 JP16470697A JP16470697A JP3432704B2 JP 3432704 B2 JP3432704 B2 JP 3432704B2 JP 16470697 A JP16470697 A JP 16470697A JP 16470697 A JP16470697 A JP 16470697A JP 3432704 B2 JP3432704 B2 JP 3432704B2
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    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/354Astable circuits
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    • H03K3/03Astable circuits
    • H03K3/0315Ring oscillators

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はオシレータ装置に関
し、特に互いに異なる周期の出力信号を発生させるオシ
レータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は、従来のオシレータ装置を示す。
図示されたオシレータ装置は直列接続された第1、第
2、第3、第4、第5インバータ(IV1、IV2、IV3、IV
4、IV5)と、第5インバータIV5の出力端の第1ノード
N1第1インバータIV1の入力端に接続するフィード
バックラインと、第5インバータIV5の出力端に接続し
第5インバータIV5の出力信号をバッファリングさせて
出力端に送り出す直列接続した第6、第7インバータ
(IV6、IV7)で構成される。このようなインバータ回路
により構成されたオシレータ回路においては何時も一定
な周期を有する波形だけが出力される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、互いに異なる
周期を有する出力波形が必要な場合、既存のオシレータ
の他にさらに他のオシレータの追加が必要になりチップ
の占有面積が増大して電力消費が増加するという問題点
が発生する。
【0004】本発明はこのような問題点を解決するため
創案されたもので、既存のオシレータと、そのオシレー
タを構成する各インバータの出力電位を利用するさらに
他のオシレータで構成される一つのオシレータ装置を具
現し、互いに異なる周期を有する出力信号を発生させる
オシレータ装置を提供することにその目的がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
オシレータ装置において、少なくとも3個以上奇数個の
インバータが直列接続され、最終段のインバータの出力
端が先頭段のインバータの入力端に接続されて、第1の
バッファ手段の入力端に前記最終段のインバータの出力
信号を印加して第1の周期の出力信号を発生させる第1
のリングオシレータと、前記第1のリングオシレータの
最終段のインバータの出力端に接続され、前記最終段の
インバータの出力信号をバッファリングして外部に出力
する、少なくとも2個以上偶数個のインバータが直列接
続された第1のバッファ手段と、少なくとも3個以上奇
数個の遅延手段が直列接続され、この各遅延手段の電源
側が前記第1のリングオシレータの各該当インバータの
出力端に接続されて、最終段の遅延手段の出力端が先頭
段の遅延手段の入力端に接続されることにより第2のバ
ッファ手段の入力端に前記第1の周期より大きい第2の
周期の出力信号を発生させる第2のリングオシレータ
と、前記第2リングオシレータの最終段の遅延手段
出力端に接続され、前記最終段の遅延手段の出力信号を
バッファリングして出力する、少なくとも2個以上偶数
個のインバータが直列接続された第2のバッファ手段
と、を備えることを特徴とする。
【0006】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載のオシレータ装置において、前記各遅延手段は、PM
OS型トランジスタのゲート端子とNMOS型トランジ
スタのゲート端子が相互接続されて前段遅延手段の出
力信号により制御され、前記PMOS型トランジスタの
ソース端子と前記NMOS型トランジスタのソース端子
が相互接続され、前記第1リングオシレータの各イン
バータの出力信号を入力として受け入れ、前記PMOS
型トランジスタのドレイン端子と前記NMOS型トラン
ジスタのドレイン端子が相互接続され、遅延手段
の共通ゲート端子を制御する出力信号を発生させるこ
と、を特徴とし、また、請求項3記載の発明は、請求項
記載のオシレータ装置において、前記各遅延手段のP
MOS型トランジスタのソース端子と前記第1のリング
オシレータの各インバータの出力端子の間に接続され、
各ゲートでPMOS型トランジスタの基準電位が印加さ
れる別のPMOS型トランジスタと、前記各遅延手段
NMOS型トランジスタのソース端子と前記第1のリン
グオシレータの各インバータの出力端子の間に接続さ
れ、各ゲートにNMOS型基準電位が印加される別のN
MOS型トランジスタとが追加接続されること、を特徴
とし、更にまた、請求項4記載の発明は、請求項記載
のオシレータ装置において、前記各遅延手段のPMOS
型トランジスタのソース端子と前記第1のリングオシレ
ータの各インバータ出力端子の間に接続される第1の
抗と、前記各遅延手段のNMOS型トランジスタのソー
ス端子と前記第1のリングオシレータの各インバータ出
力端子の間に接続される第2の抵抗とが追加接続される
こと、を特徴とする。
【0007】この請求項1乃至4記載の発明によれば、
少なくとも3個以上奇数個のインバータが直列接続さ
れ、最終段のインバータの出力端が先頭段のインバータ
の入力端に接続されて、第1のバッファ手段の入力端に
前記最終段のインバータの出力信号を印加して第1の周
期の出力信号を発生させる第1のリングオシレータと、
前記第1のリングオシレータの最終段のインバータの出
力端に接続され、前記最終段のインバータの出力信号を
バッファリングして外部に出力する、少なくとも2個以
上偶数個のインバータが直列接続された第1のバッファ
手段と、 少なくとも3個以上奇数個の遅延手段が直列
接続され、この各遅延手段の電源側が前記第1のリング
オシレータの各該当インバータの出力端に接続されて、
最終段の遅延手段の出力端が先頭段の遅延手段の入力端
に接続されることにより第2のバッファ手段の入力端に
前記第1の周期より大きい第2の周期の出力信号を発生
させる第2のリングオシレータと、前記第2リングオ
シレータの最終段の遅延手段の出力端に接続され、前記
最終段の遅延手段の出力信号をバッファリングして出力
する、少なくとも2個以上偶数個のインバータが直列接
続された第2のバッファ手段とを備えることにより、既
存のオシレータと、そのオシレータを構成する各インバ
ータの出力電位を利用するさらに他のオシレータで構成
される一つのオシレータ装置を具現し、消費電力の増加
やチップの占有面積を増加させずに、異なる周期の出力
信号を自由に発生させることができるようになる。
【0008】請求項5記載の発明は、オシレータ装置に
おいて、少なくとも3個以上奇数個のインバータが直列
接続され、最終段のインバータ出力端を先頭段のインバ
ータの入力端に接続し、出力手段の1入力端で前記最終
段のインバータの第1の周期の出力信号を発生させる第
1のリングオシレータと、少なくとも3個以上奇数個の
遅延手段が直列接続され、前記各遅延手段の電源側が前
記第1のリングオシレータの各該当インバータの出力端
に接続し、最終段の遅延手段の出力端が先頭段の遅延
の入力端に接続して前記出力手段の他の入力端に第2
の周期の出力信号を発生させる第2のリングオシレータ
と、前記第1のリングオシレータの第1の周期の出力信
号と、前記第2のリングオシレータの第2の周期の出力
信号を入力にしてモード信号がハイの際に第1の周期の
出力信号を発生させ、前記モード信号がローの際に第2
の周期の出力信号を発生させる出力手段と、を備えるこ
とを特徴とする。
【0009】また、請求項6記載の発明は、請求項5記
載のオシレータ装置において、前記各遅延手段は、PM
OS型トランジスタのゲート端子とNMOS型トランジ
スタのゲート端子が相互接続されて前段の遅延手段の出
力信号により制御され、前記PMOS型トランジスタの
ソース端子と前記NMOS型トランジスタのソース端子
が相互接続され、前記第1のリングオシレータの各イン
バータの出力信号を入力として受け入れ、前記PMOS
型トランジスタのドレイン端子と前記NMOS型トラン
ジスタのドレイン端子が相互接続され、段の遅延トラ
ンジスタの共通ゲート端子を制御する出力信号を発生さ
せること、を特徴とする。
【0010】請求項7記載の発明は、請求項5又は6
載のオシレータ装置において、前記出力手段は、前記第
1のリングオシレータの出力信号と前記モード信号とを
論理演算して出力するための第1のナンドゲートと、イ
ンバータにより反転したモード信号と前記第2リング
オシレータの出力信号とを論理演算して出力するための
第2のナンドゲートと、前記モード信号を反転させ、前
記第2のナンドゲートの1入力端子で出力するためのイ
ンバータと、前記第1のナンドゲートの出力信号と前記
第2のナンドゲートの出力信号とを論理演算してオシレ
ータ出力信号を発生する第3のナンドゲートと、を備え
ることを特徴とする。請求項8記載の発明は、請求項
又は7記載のオシレータ装置において、前記各遅延手段
の内のPMOS型トランジスタの各ソース端子と前記第
1のリングオシレータの各インバータ出力端子との間に
接続され、各々のゲートにPMOS型トランジスタの基
準電位が印加されるPMOS型トランジスタと、前記各
遅延手段の内のNMOS型トランジスタの各ソース端子
と前記第1のリングオシレータの各インバータ出力端子
との間に接続され、各々のゲートにNMOS型トランジ
スタの基準電位が印加されるNMOS型トランジスタと
が追加接続されること、を特徴とする。
【0011】請求項9記載の発明は、請求項6又は7
載のオシレータ装置において、前記各遅延手段の内のP
MOS型トランジスタのソース端子と前記第1のリング
オシレータの各インバータの出力端子との間に接続した
第1の抵抗と、前記各遅延手段の内のNMOS型トラン
ジスタのソース端子と前記第1のリングオシレータの各
インバータの出力端子との間に接続した第2の抵抗とが
追加接続されること、を特徴とする。
【0012】この請求項5乃至9記載の発明によれば、
オシレータ装置において、少なくとも3個以上奇数個の
インバータが直列接続され、最終段のインバータ出力端
を先頭段のインバータの入力端に接続し、出力手段の1
入力端で前記最終段のインバータの第1の周期の出力信
号を発生させる第1のリングオシレータと、少なくとも
3個以上奇数個の遅延手段が直列接続され、前記各遅延
手段の電源側が前記第1のリングオシレータの各該当イ
ンバータの出力端に接続し、最終段の遅延手段の出力端
が先頭段の遅延手段の入力端に接続して前記出力手段の
他の入力端に第2の周期の出力信号を発生させる第2の
リングオシレータと、前記第1のリングオシレータの第
1の周期の出力信号と、前記第2のリングオシレータの
第2の周期の出力信号を入力にしてモード信号がハイの
際に第1の周期の出力信号を発生させ、前記モード信号
がローの際に第2の周期の出力信号を発生させる出力手
段とを備えることにより、既存のオシレータと、そのオ
シレータを構成する各インバータの出力電位を利用する
さらに他のオシレータで構成される一つのオシレータ装
置を具現し、消費電力の増加やチップの占有面積を増加
させずに、外部環境の電圧と温度に影響を受けない一定
のパルス幅の互い異なる周期の出力信号を自由に発生さ
せることができる。
【0013】請求項10記載の発明は、オシレータ装置
において、モード信号がハイの際、ゲートにインバータ
により反転された前記モード信号が印加され、短周期の
第1の出力信号を発生させるための少なくとも3個以上
奇数個のMOS型トランジスタで構成された第1の短周
期出力信号発生手段と、ゲートに第1の伝達手段と出力
信号発生手段の接続点上の信号、又は前記出力信号発生
手段と第2の伝達手段の接続点上の信号が印加され、前
記モード信号がローの際、長周期の第1の出力信号を発
生させるための少なくとも3個以上奇数個のMOS型ト
ランジスタで構成された第1の長周期出力信号発生手段
と、前記第1の長周期出力信号発生手段と前記出力信号
発生手段の間に接続され、前記第1の短周期出力信号発
生手段及び前記第1の長周期出力信号発生手段により伝
えられた電源電圧を、前記出力信号発生手段の接続点に
伝えさせるための少なくとも3個以上奇数個のMOS型
トランジスタで構成された第1の伝達手段と、前記第1
の伝達手段と第2の伝達手段の間に接続され、第2の出
力信号を発生させるための少なくとも3個以上奇数個の
遅延手段等で構成された出力信号発生手段と、前記出力
信号発生手段と第の長周期出力信号発生手段の間に接
続され、第の短周期出力信号発生手段又は第の長周
期出力信号発生手段により伝えられた接地電圧を、前記
出力信号発生手段の接続点上に伝えさせるための少なく
とも3個以上の奇数個のMOS型トランジスタで構成さ
れた第2の伝達手段と、前記第2の伝達手段と第の短
周期出力信号発生手段の間に接続され、モード信号がロ
ーの際、長周期の第1の出力信号を発生させるための少
なくとも3個以上の奇数個のMOS型トランジスタで構
成された第の長周期出力信号発生手段と、モード信号
がハイの際、ゲートに前記モード信号が印加され短周期
の第1の出力信号を発生させるための少なくとも3個以
上奇数個のMOS型トランジスタで構成された第の短
周期出力信号発生手段と、を備えることを特徴とする。
【0014】また、請求項11記載の発明は、請求項1
0記載のオシレータ装置において、前記第1の短周期出
力信号発生手段のMOS型トランジスタはPMOS型ト
ランジスタであり、電源電圧と前記第1の長周期出力信
号発生手段及び前記第1の伝達手段の接続点の間に接続
されることを特徴とする。
【0015】また、請求項12記載の発明は、請求項1
又は11記載のオシレータ装置において、前記第1の
長周期出力信号発生手段は、MOS型トランジスタのゲ
ートに、前記第1の伝達手段と前記出力信号発生手段
接続点上の信号、又は前記出力信号発生手段と前記第2
の伝達手段の接続点上の信号が印加されることにより、
電源電圧が前記第1の伝達手段に伝えられることを特徴
とする。
【0016】また、請求項13記載の発明は、請求項1
、11又は12記載のオシレータ装置において、前記
第1の伝達手段は、MOS型トランジスタのゲートに、
前記第1の伝達手段と前記出力信号発生手段の接続点上
の信号、又は前記出力信号発生手段と前記第2の伝達手
段の接続点上の信号が印加され、前記第1の長周期出力
信号発生手段と前記出力信号発生手段の間に接続さ
ことを特徴とする。
【0017】また、請求項14記載の発明は、請求項1
、11、12又は13記載のオシレータ装置におい
て、前記遅延手段は、PMOS型トランジスタとNM
OS型トランジスタの1個ずつで構成され、 前記PMO
S型トランジスタのゲート端子と前記NMOS型トラン
ジスタのゲート端子相互接続されて前段に位置する
手段の出力信号により制御し、前記NMOS型トラン
ジスタのソース端子と前記PMOS型トランジスタのソ
ース端子相互接続されて次段に位置する遅延手段の共
通ゲートを制御し、前記NMOS型トランジスタのドレ
イン端子前記第1の伝達手段MOS型トランジスタ
のドレイン端子に接続され、前記PMOS型トランジス
タのドレイン端子前記第2伝達手段のMOS型トラ
ンジスタのドレイン端子に接続されることを特徴とす
る。
【0018】また、請求項15記載の発明は、請求項
記載のオシレータ装置において、前記第2の伝達手段
は、MOS型トランジスタのゲートに、前記第1の伝達
手段前記出力信号発生手段の接続点の信号、又は前記
出力信号発生手段前記第2の伝達手段の接続点上の信
号が印加され、前記出力信号発生手段のPMOS型トラ
ンジスタのドレイン端子と前記第の長周期出力信号発
手段のMOS型トランジスタの1端子の間に接続した
ことを特徴とする。
【0019】また、請求項16記載の発明は、請求項1
、11、12、13、14又は15記載のオシレータ
装置において、前記第の長周期出力信号発生手段は、
MOS型トランジスタのゲートに、 第1の伝達手段
前記出力信号発生手段の接続点の信号、又は前記出力
信号発生手段前記第2の伝達手段の接続点上の信号が
印加され、前記第2の伝達手段MOS型トランジスタ
のソース端子と接地点との間に接続されることを特徴と
する。
【0020】また、請求項17記載の発明は、請求項
0、11、12、13、14、15又は16記載のオシ
レータ装置において、前記第の短周期出力信号発生手
段のそれぞれのMOS型トランジスタは、前記第2の伝
手段及び前記第の長周期出力信号発生手段の接続点
と接地点との間に接続されることを特徴とする。
【0021】請求項18記載の発明は、請求項14、1
5、16又は17記載のオシレータ装置において、ゲー
トにNMOS型トランジスタの基準電位が印加され、前
記第1の伝達手段MOS型トランジスタのドレイン端
子と前記出力信号発生手段のNMOS型トランジスタの
ドレイン端子の間に接続されるNMOS型トランジスタ
と、ゲートにPMOS型トランジスタの基準電位が印加
され、前記出力信号発生手段のPMOS型トランジスタ
のドレイン端子と前記第2の伝達手段MOS型トラン
ジスタのドレイン端子の間に接続されるPMOS型トラ
ンジスタとが追加接続されることを特徴とする。
【0022】請求項19記載の発明は、請求項14、1
5、16又は17記載のオシレータ装置において、前記
第1の伝達手段MOS型トランジスタのドレイン端子
と前記出力信号発生手段のNMOS型トランジスタのド
レイン端子の間に接続される第1の抵抗と、前記出力信
号発生手段のPMOS型トランジスタのドレイン端子と
前記第2の伝達手段のMOS型トランジスタのドレイン
端子の間に接続される第2の抵抗とが追加接続されるこ
とを特徴とする。
【0023】この請求項10乃至19記載の発明によれ
ば、オシレータ装置が、モード信号がハイの際、ゲート
にインバータにより反転された前記モード信号が印加さ
れ、短周期の第1の出力信号を発生させるための少なく
とも3個以上奇数個のMOS型トランジスタで構成され
た第1の短周期出力信号発生手段と、ゲートに第1の伝
達手段と出力信号発生手段の接続点上の信号、又は前記
出力信号発生手段と第2の伝達手段の接続点上の信号が
印加され、前記モード信号がローの際、長周期の第1の
出力信号を発生させるための少なくとも3個以上奇数個
のMOS型トランジスタで構成された第1の長周期出力
信号発生手段と、前記第1の長周期出力信号発生手段と
前記出力信号発生手段の間に接続され、前記第1の短周
期出力信号発生手段及び前記第1の長周期出力信号発生
手段により伝えられた電源電圧を、前記出力信号発生手
の接続点に伝えさせるための少なくとも3個以上奇数
個のMOS型トランジスタで構成された第1の伝達手段
と、前記第1の伝達手段と第2の伝達手段の間に接続さ
れ、第2の出力信号を発生させるための少なくとも3個
以上奇数個の遅延手段等で構成された出力信号発生手段
と、前記出力信号発生手段と第の長周期出力信号発生
手段の間に接続され、第の短周期出力信号発生手段又
は第の長周期出力信号発生手段により伝えられた接地
電圧を、前記出力信号発生手段の接続点上に伝えさせる
ための少なくとも3個以上の奇数個のMOS型トランジ
スタで構成された第2の伝達手段と、前記第2の伝達手
段と第の短周期出力信号発生手段の間に接続され、モ
ード信号がローの際、長周期の第1の出力信号を発生さ
せるための少なくとも3個以上の奇数個のMOS型トラ
ンジスタで構成された第の長周期出力信号発生手段
と、モード信号がハイの際、ゲートに前記モード信号が
印加され短周期の第1の出力信号を発生させるための少
なくとも3個以上奇数個のMOS型トランジスタで構成
された第2の短周期出力信号発生手段とを備えることに
より、既存のオシレータと、そのオシレータを構成する
各インバータの出力電位を利用するさらに他のオシレー
タで構成される一つのオシレータ装置を具現し、消費電
力の増加やチップの占有面積を増加させず、常時パルス
幅が一定に維持され互い異なる周期の出力信号を自由に
発生させることができるようになる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の実施例を詳細に説明する。 [第1の実施の形態] 本発明の第1の実施の形態の構成について説明する。図
2は、本発明の第1の実施の形態に係るオシレータ回路
の構成の概要を記載した図である。
【0025】図2に図示されるように、第11、第1
2、第13、第14、第15インバータ(IV11、IV12、
IV13、IV14、IV15)を直列接続し、第15インバータIV
15の出力端を第11インバータIV11の入力端に戻す第1
のリングオシレータ11と、直列接続された5つの遅延
回路13から成る第2のリングオシレータ12があり、
各遅延回路13はPMOS型トランジスタとNMOS型
トランジスタからなり、PMOS型トランジスタのドレ
イン端子とNMOS型トランジスタのドレイン端子を接
続し、前記PMOS型トランジスタのソース端子と前記
NMOS型トランジスタのソース端子を接続して、相互
接続されたソース端子は第1のリングオシレータ11の
各インバータ出力端に接続されている。
【0026】また、相互接続されたドレイン端子は次の
段のPMOS型とNMOS型のトランジスタ共通のゲー
ト端子に連結され、前記PMOS型とNMOS型のトラ
ンジスタのゲートは相互接続されて先頭の出力端の信号
を受け、最終端の遅延回路13の出力端が再び先頭部の
共通ゲートに戻る構造を有する第2リングオシレータ
12と、第1のリングオシレータ11の第15インバー
IV15の出力端に接続されて、出力された信号をバッフ
ァリングさせることにより、第1の出力端(out_s)に
送り出す直列接続した第16、第17インバータ(IV1
6、IV17)で構成された第1のバッファ部14と、第2
のリングオシレータ12の最終端の遅延回路13の出力
端に接続し前記接続点に出力された信号をバッファリン
グさせ第2の出力端(out_l)へ送り出す第18、第1
9インバータ(IV18、IV19)が直列接続された第2のバ
ッファ部15で構成される。
【0027】第1の実施の形態の作用について説明す
る。図2記載の回路において、第1の出力端(out_s)
には従来のように短い周期の一定な波形が出力され、第
2の出力端(out_l)には前記第1の出力端(out_s)
の波形よりパルス幅が大きく長い周期の波形が出力され
る。即ち、互いに異なる周期の信号を有する波形が出力
される。
【0028】これは、インバータと電解効果トランジス
タのサイズ比率によるもので、各遅延回路13中の電解
効果トランジスタのターンオンサイズを相対的に小さく
して第1のリングオシレータ11より第2リングオシ
レータ12の一つの周期のサイクル時間が長くなるよう
にしたものである。
【0029】これをさらに詳細に説明すれば、例えば第
15インバータIV15の出力端にロー信号が出力され最終
段の遅延回路13の出力端にハイ信号が出力されたとす
れば、ロー信号が第11インバータIV11の入力端に、ハ
イ信号が先頭部の遅延回路13の共通ゲートにそれぞれ
入力される。
【0030】そうすると、第11インバータIV11の出力
端はハイ、第12インバータIV12の出力端はロー、第1
3インバータIV13の出力端はハイ、第14インバータIV
14の出力端はロー、第15インバータIV15の出力端はハ
イとなり、入力端とは反転した信号が常時第1のリング
オシレータ11の出力端に発生する。
【0031】この際、第1のリングオシレータ11の出
力信号のサイクル速度は第2リングオシレータ12に
比べ速いので、従って、パルス幅も相対的に短くなる。
【0032】ここに、前記インバータ等の各出力端を電
源側に用いるそれぞれの遅延回路13は先頭段の遅延回
路13の共通ゲート端子にハイ信号が印加されNMOS
型電界効果トランジスタがターンオンし、従って第11
インバータIV11の出力端のハイ信号が前記NMOS型電
界効果トランジスタを介し次の端の共通ゲート端子に印
加されるが、ここでNMOS型トランジスタのターンオ
ンサイズが非常に小さいために第11インバータIV11
出力端がハイであっても、前記先頭段の遅延回路13の
出力端は速やかにハイに変換できずロー状態で存在する
ことになる。
【0033】そして、前記先頭段の出力端がロー状態に
あり次の段のPMOS型トランジスタがターンオンさ
れ、前記PMOS型トランジスタを介し第12インバー
タIV12の出力信号が伝えられるが、この際にも同様に前
記PMOS型トランジスタのターンオンサイズが非常に
小さいため出力端に先頭段の遅延回路13の出力端電圧
よりはもう少し電位が上昇しても、そのままロー状態を
維持するのである。
【0034】結局、第2のリングオシレータ12の最終
段の出力端がハイであったと仮定した際、前記ハイ信号
がロー信号に変わるためには最終段の遅延回路13の共
通ゲート端子に入力する電圧がハイに認識される電圧
到達しなければならず、これに所要される時間は第1の
リングオシレータ11の種々なサイクル周期に該当す
る。即ち、第1のリングオシレータ11から発生する信
号は周波数が高く、第2のリングオシレータ12により
発生する信号は周波数が低く長いパルス幅を有する。
こで、図2の回路の動作をより詳しく説明する。遅延回
路13のPMOS型トランジスタがターンオンされる場
合は、その段の遅延回路13の出力電圧はその段のイン
バータのハイ信号に応じて少しずつ上昇し、NMOS型
トランジスタがターンオンされる場合は、その段の遅延
回路13の出力電圧はその段のインバータのロー信号に
応じて少しずつ下降することになる。 従って、本回路で
は、先ず先頭段の遅延回路13のPMOS型トランジス
タがターンオンされると、その出力端の電圧は順次上昇
することになり、先頭段の遅延回路13の出力電圧が第
2段の遅延回路13のトリップポイントに到達すると、
第2段の遅延回路13のNMOS型トランジスタがター
ンオンされて第2段の遅延回路13の出力電圧は順次下
降する。第2段の遅延回路13の出力電圧が第3段の遅
延回路13のトリップポイントに下降すると、第3段の
遅延回路13のPMOS型トランジスタがターンオンさ
れて第3段の遅延回路13の出力電圧は順次上昇する。
第3段の遅延回路13の出力電圧が第4段の遅延回路1
3のトリップポイントに上昇すると、第4段の遅延回路
13のNMOS型トランジスタがターンオンされて第4
段の遅延回路13の出力電圧は順次下降する。第4段の
遅延回路13の出力電圧が最終段の遅延回路13のトリ
ップポイントに下降すると、最終段の遅延回路13のP
MOS型トランジスタがターンオンされて最終段の遅延
回路13の出力電圧は順次上昇することになる。 最終段
の出力電圧は先頭段の遅延回路13の入力に用いられる
ので、最終段の遅延回路13の出力電圧がトリップポイ
ントに上昇すると、先頭段の遅延回路13のNMOS型
トランジスタがターンオンされて先頭段の遅延回路13
の電圧は 順次下降する。以後の各段の動作は前述したも
のと逆の電圧変化で進めることとなり、このような方法
で第2のリングオシレータ12は長周期パルスを発生す
ることになる。結局、第2のリングオシレータ12の発
振周期は、第1のリングオシレータ11の何回かの発振
周期間に、各遅延回路13がハイからローに遷移される
のかに従って決定されることになる。
【0035】図11は、図2の回路において、第1の出
力端(out_s)及び第2の出力端(out_l)から出力さ
れる各出力信号の出力波形図であり、第1の出力端から
の出力信号波形と第2の出力端からの出力信号波形を比
較してみれば、互いに異なる周期を有する信号が出力さ
れていることが分かる。
【0036】図2において説明されている回路との相違
点は、外部環境の電圧と温度に影響を受けない一定のパ
ルス幅を有する波形を得られるという点である。即ち、
図2の回路においては、出力波形のパルス幅が外部環境
の電圧、温度により僅かな変化をもたらすので、図3の
回路では、その影響を受けないような回路構成とした。
【0037】図3は、図2における回路に基準電位が追
加されたオシレータ回路図である。ここで、外部環境に
影響を受けない出力波形を得るため電圧及び温度制御部
22と電圧及び温度制御部23が追加された。
【0038】その構成関係は図2の回路と同様であり、
ただ電圧及び温度制御部22は第2のリングオシレータ
24のPMOS型トランジスタのソース端子と第1のリ
ングオシレータ21の各インバータ出力端の間に接続
し、ゲートにPMOS型トランジスタの基準電位vrp
印加され、電圧及び温度制御部23は第2のリングオシ
レータ24のNMOS型トランジスタのソース端子と
1のリングオシレータ21の各インバータ出力端の間に
接続し、ゲートにNMOS型トランジスタの基準電位vr
nが印加される点が異なるだけである。前記構成による
回路の基本的な動作は、図2の回路と同一なので詳細な
説明は省略する。
【0039】図4は、図2の回路に抵抗が追加されたオ
シレータ回路図である。図4の回路において、外部温度
の影響を受けない抵抗等からなる温度制御部32、33
を前記電圧及び温度制御部22、23の代わりに接続し
た以外の構成は図3と同じで、そのため図3の回路と動
作も同一なので詳細の説明は省略する。
【0040】[第2の実施の形態] 図5は、本発明の第2の実施の形態に係るオシレータ回
路図であり、第1リングオシレータ41と第2リン
グオシレータ42の構成は図2に示す第1の実施の形態
の構成と同一なので説明を省略し、モード周期制御部4
3についてのみ詳細に記述する。
【0041】モード周期制御部43は、第1のリングオ
シレータ41の出力信号とモード信号を論理演算して第
43ナンドゲートND43の入力端子に出力するための
第41ナンドゲートND41と、第46インバータIV
46により反転されるモード信号と第2のリングオシレ
ータ42の出力信号を論理演算して第43ナンドゲー
ND43のもう一方の入力端子に出力するための第42
ナンドゲートND42と、第41ナンドゲートND41
の出力信号と第42ナンドゲートND42の出力信号を
論理演算して出力端に第1のリングオシレータ41の出
力信号と、第2のリングオシレータ42の出力信号を組
み合わせて出力するための第43ナンドゲートND43
で構成される。
【0042】前記構成でなる本発明の第2の実施の形態
の作用について説明する。第1のリングオシレータ41
の出力端に図11に示す第1の出力端(out_s)の波形
が出力され、第2のリングオシレータ42の出力端には
図11に示す第2の出力端(out_l)の波形が出力さ
れ、これら二つの波形がモード周期制御部43により組
み合わされて一つの波形が出力端(out)に発生する。
【0043】先ず、モード信号がハイの際には、第42
ナンドゲートND42の出力端には第2のリングオシレ
ータ42の出力信号に係らず常時ハイ信号が出力され、
第41ナンドゲートND41の出力端には第1のリング
オシレータ41の出力信号が反転出力される。この反転
信号と第42ナンドゲートND42の出力信号であるハ
イ信号が第43ナンドゲートND43により論理演算さ
れ、最終出力端(out)には第1のリングオシレータ4
の出力信号が出力される。即ち、モード信号がハイの
際、最終出力端(out)には第1のリングオシレータ4
の出力信号が出力される。これは、図12でモード信
号がハイの際、出力端(out)に示すパルス幅が小さい
部分である。
【0044】モード信号がローの際、逆に第41ナンド
ゲートND41の出力端に常時ハイ信号が出力され、第
42ナンドゲートND42の入力端には第46インバー
タIV46により反転されたハイのモード信号と第2の
リングオシレータ42の出力信号が入力され、結局第4
2ナンドゲートND42の出力端には第2のリングオシ
レータ42の出力信号が反転して出力され、第43ナン
ドゲートND43を介し最終出力端(out)には第2の
リングオシレータ42の出力信号が出力される。図12
でモード信号がローの際、パルス幅が大きい出力部分で
ある。
【0045】本発明の第2実施の形態では、一つの出
力波形に互いに異なる周期の出力信号を発生させる場合
である。
【0046】図6は、図5の回路に基準電位が追加され
たオシレータ回路図である。図6に示すように、外部環
境の電圧と温度に影響を受けない出力波形を発生させる
ため、第2のリングオシレータ54のPMOS型トラン
ジスタの各ソース端子と第1のリングオシレータ51の
各インバータの出力端の間にPMOS型トランジスタの
基準電位vrpを印加したPMOS型トランジスタからな
第1の電圧及び温度制御部52が接続され、外部環境
の電圧と温度に影響を受けない出力波形を発生させるた
第2のリングオシレータ54のNMOS型トランジス
タのソース端子と第1リングオシレータ51の各イン
バータ出力端の間にNMOS型トランジスタの基準電位
vrnを印加したNMOS型トランジスタからなる電圧及
び温度制御部53が接続される。
【0047】その動作は図5の回路の動作と同一なので
詳細な説明は省略する。出力波形は図12に示す出力波
形の形状と同一であり、ただ常時パルス幅が一定に維持
される点で第2の実施の形態における出力波形と相違点
がある。
【0048】図7は、図5の回路に抵抗が追加されたオ
シレータ回路図である。図7の回路は、図5の回路に、
電圧及び温度制御部と接続され、外部温度に影響を受け
ない抵抗等からなる第1及び第2の温度制御部(62,
63)を電圧及び温度制御部に連結したのみで、他の構
成関係は図6の回路と同一である。
【0049】[第3の実施の形態] 図8は、本発明の第3の実施の形態に係るオシレータ回
路図である。ゲートで第75インバータにより反転した
モード信号が印加され、電源電圧(Vcc)と長周期出力
信号発生部76のPMOS型トランジスタのドレイン端
子の間に接続され、前記モード信号がハイの際、大きい
サイズにターンオンされ第1の出力端(out_s)に短周
期出力信号を発生させる短周期出力信号発生部71と、
ゲートで前段の伝達部73のPMOS型トランジスタの
ドレイン端子に伝えられた信号、又は前段の伝達部74
のNMOS型トランジスタのドレイン端子に伝えられた
信号が印加され、電源電圧と伝達部73のPMOS型ト
ランジスタのソース端子の間に接続されモード信号がロ
ーの際、出力信号発生部75のPMOS型、NMOS型
トランジスタと類似なサイズにターンオンされ第1の出
力端(out_s)に長周期出力信号を発生させるための
周期出力信号発生部76と、ゲートで前段の伝達部73
のPMOS型トランジスタのドレイン端子又は前段の伝
達部74のNMOS型トランジスタのドレイン端子に伝
えられた信号が印加され、長周期出力信号発生部76の
PMOS型トランジスタのドレイン端子と出力信号発生
部75のNMOS型トランジスタのドレイン端子の間に
接続し短周期出力信号発生部71、又は長周期出力信号
発生部76を介して伝えられた信号を次の段の長周期出
力信号発生部(76、77)、伝達部(73、74)
MOS型トランジスタのゲート及び出力信号発生部75
のNMOS型トランジスタのドレイン端子とPMOS型
トランジスタのドレイン端子に伝えさせる伝達部73
と、5個の遅延回路が直列接続し前記各遅延回路はNM
OS型トランジスタのソース端子とPMOS型トランジ
スタのソース端子が接続し、前記NMOS型トランジス
タのドレイン端子は伝達部73のPMOS型トランジス
タのドレイン端子に接続し、前記PMOS型トランジス
タは伝達部74のNMOS型トランジスタのドレイン端
子に接続し、前記NMOS型トランジスタのゲートと
PMOS型トランジスタのゲートが相互接続して前段
の遅延回路の出力端信号が印加され、前記NMOS型ト
ランジスタのソース端子とPMOS型トランジスタのソ
ース端子の接続点が次の段の遅延回路のゲート端子で連
結され第2の出力端(out_l)に第2の出力信号を発生
させる出力信号発生部75と、ゲートで前段の伝達部7
3のPMOS型トランジスタのドレイン端子に伝えられ
た信号、又は前段の伝達部74のNMOS型トランジス
タのドレイン端子に伝えられた信号が印加され、長周期
出力信号発生部77のNMOS型トランジスタのドレイ
ン端子と出力信号発生部75のPMOS型トランジスタ
のドレイン端子の間に接続し、短周期出力信号発生部7
、又は長周期出力信号発生部77を介し伝えられた信
号を次の段の長周 期出力信号発生部(76、77)、伝
達部(73、74)のMOS型トランジスタのゲート及
出力信号発生部75のNMOS型トランジスタのドレ
イン端子とPMOS型トランジスタのドレイン端子に伝
えさせる伝達部74と、ゲートで前段の伝達部73のP
MOS型トランジスタのドレイン端子に伝えられた信
号、又は前段の伝達部74のNMOS型トランジスタの
ドレイン端子に伝えられた信号が印加され、接地電圧と
伝達部74のNMOS型トランジスタのソース端子の間
に接続しモード信号がローの際、出力信号発生部75
PMOS型、NMOS型トランジスタと類似のサイズに
ターンオンされ第1の出力端(out_s)に長周期出力信
号を発生させるための長周期出力信号発生部77と、ゲ
ートにモード信号が印加され接地電圧(Vss)と長周期
出力信号発生部77のNMOS型トランジスタのドレイ
ン端子の間に接続し、前記モード信号がハイの際、大き
いサイズにターンオンされ第1出力端(out_s)に短
周期出力信号を発生させるための短周期出力信号発生部
72で構成される。
【0050】前記構成でなる本発明の第3の実施の形態
の動作関係を考察してみれば、先ずモード信号がハイの
際、第75ノードN75がロー状態にあり第80ノード
N80がハイの状態にあると仮定すれば、前記モード信
号により短周期出力信号発生部71及び短周期出力信号
発生部72のMOS型トランジスタ等が同時にターンオ
ンされて、電源電圧が長周期出力信号発生部76各P
MOS型トランジスタのドレイン端子上に伝えられ、
周期出力信号発生部77の各NMOS型トランジスタの
ドレイン端子上に接地電圧が伝えられる。
【0051】そして、前記第75ノードN75上のロー
信号は先頭段にフィードバックされ、伝達部73のPM
OS型トランジスタをターンオンさせ長周期出力信号発
生部76のPMOS型トランジスタのドレイン端子上に
ある電源電圧が第71ノードN71に伝えられる。第8
0ノードN80上のハイ信号はフィードバックし、出力
信号発生部75の先頭段のNMOS型トランジスタをタ
ーンオンさせて第71ノードN71上のハイ信号を第7
6ノードN76上に伝えることになるが、短周期出力信
号発生部71のPMOS型トランジスタ等に比べ、相対
的に出力信号発 生部75のNMOS型及びPMOS型ト
ランジスタのターンオンするサイズ比率が小さくなって
おり、第76ノードN76上は第71ノードN71上の
ハイ信号がそのまま伝えられず僅かな電圧上昇しか起こ
らない。従って、第76ノードN76は依然ロー状態の
まま、ロー信号が次の遅延回路の共通ゲートに印加さ
れる。
【0052】そして、第71ノードN71がハイ状態に
あり、伝達部74のNMOS型トランジスタがターンオ
ンされて第72ノードN72上は接地電圧が伝えられロ
ー状態になり、第77ノードN77第76ノードN7
上のロー信号によりPMOS型トランジスタがターン
オンされて第72ノードN72上のロー信号が伝えられ
ロー状態となる。第77ノードN77上の電位はローで
あるが、第76ノードN76上の電位に比べて高い。
【0053】次いで、次の端では第72ノードN72
ロー状態にあり伝達部73のPMOS型トランジスタが
ターンオンされ第73ノードN73上には電源電圧が伝
えられてハイ状態になり、第78ノードN78第77
ノードN77のロー信号によりPMOS型トランジスタ
がターンオンされ第73ノードN73のハイ信号が伝え
られるが、前記PMOS型トランジスタのターンオンサ
イズが小さくローからハイへの電圧上昇は起こるがロー
と認識される。一方、第78ノードN78上の電位は第
77ノードN77上の電位よりさらに高いロー状態であ
る。即ち、ハイにさらに近接したロー状態にある。第7
3ノードN73のハイ信号と第78ノードN78のロー
信号によりその次の段の第74ノードN74は伝達部7
4のNMOS型トランジスタがターンオンして接地電圧
が伝えられることによりロー状態となり、第79ノード
N79はターンオンしたPMOS型トランジスタを介し
第74ノードN74上のロー信号が伝えられることによ
りロー信号が出力される。同様に第79ノードN79
の電位は第78ノードN78上の電位より高い。次い
で、最終端は第74ノードN74上のロー信号により
達部73のPMOS型トランジスタがターンオンし、電
源電圧が第75ノードN75に伝えられて第75ノード
N75はハイ状態になり、第80ノードN80第79
ノードN79のロー信号によりターンオンしたPMOS
型トランジスタを介して第75ノードN75上のハイ信
号が伝えられるが、これは遅延回路のNMOS、PMO
S型トランジスタのターンオンするサイズが小さいが
79ノードN79上の電位が現在ハイ状態に近いため相
対的に大きくターンオンし多電流が流れるためである。
このように、最初の第75ノードN75上のロー信号と
第80ノードN80上のハイ信号がフィードバックライ
ンを介してそれぞれ先頭段に入力し、第75ノードN7
上には最初のロー信号が反転したハイ信号が出力さ
れ、第80ノードN80上には最初のハイ信号がそのま
ま出力される。
【0054】そして、第75ノードN75上のハイ信号
は、フィードバックラインを経て再び先頭段に入力さ
れ、第80ノードN80上のハイ信号は出力信号発生部
75の先頭段に入力されて前記の動作を繰り返すことに
なる。ここで、図8の回路の動作をより詳しく説明する
と、前記モード信号がハイの際、本回路では第1の実施
の形態の図2の回路と同様に、出力信号発生部75の各
段は、それぞれ、第71ノードN71〜第75ノードN
75から短周期の信号が供給されて、出力信号発生部7
5の各段は、前段の出力電圧がその段の入力のトリップ
ポイントに上昇するとNMOS型トランジスタをターン
オンされてその段の出力電圧は順次下降し、前段の出力
電圧がその段の入力のトリップポイントに下降するとP
MOS型トランジスタをターンオンされてその段の出力
電圧は順次上昇し、また出力信号発生部75の最終段の
出力電圧は先頭段の入力にフィードバックされる。よっ
て、図2の第2のリングオシレータ12と同様に、出力
信号発生部75は長周期パルスを発生することになる。
結局、出力信号発生部75の発振周期は、第71ノード
N71〜第75ノードN75における信号の何回かの発
振周期間に、出力信号発生部75の出力信号がハイから
ローに遷移されるのかに従って決定されることになる。
【0055】図13は、図8に記載の回路における出力
波形図であり、モード信号がハイの場合とローの場合
に、第1の出力端(out_s)と第2の出力端(out_l)
で発生した波形の形状を示しているが、前記モード信号
がハイの際、第1の出力端(out_s)にはパルス幅が短
くローでハイ、ハイでローへの変化が頻繁に起こって周
期が短い波形が出力され、第2の出力端(out_l)には
パルス幅が長く周期が長い波形が出力されているようす
が記載されている。これは短周期出力信号発生部(7
1、72)のPMOS型トランジスタとNMOS型トラ
ンジスタのターンオンサイズが、出力信号発生部75
MOS型トランジスタのターンオンサイズより大きくて
多電流が流れ信号の伝達が速やかに起こるためであり、
第2の出力端(out_l)出力信号発生部75のMOS
型トランジスタのターンオンサイズが小さく電位の変化
が緩やかに起こるためである。
【0056】一方、前記モード信号がローの際、短周期
出力信号発生部(71、72)のMOS型トランジスタ
等はターンオフされ影響を及ぼすことができず長周期出
力信号発生部(76、77)により影響を受ける。この
際、長周期出力信号発生部(76、77)のPMOS
型、NMOS型トランジスタは出力信号発生部75のP
MOS型、NMOS型トランジスタのターンオンサイズ
比率と同一にする。このようにすることにより、モード
信号がハイの時の動作と同様の動作が行われるようにな
り、長周期出力信号発生部(76、77)により前記第
1の出力端(out_s)には前記第2の出力端(out_l)
の波形のように長い周期の出力信号が発生する。
【0057】要約すれば、本発明の第3の実施の形態に
おいては互いに異なる2個の出力端において、第1の出
力端(out_s)にはモード信号がハイの際に短周期出力
信号発生部(71、72)により短周期出力信号が発生
して、前記モード信号がローの際、長周期出力信号発生
(76、77)により長周期出力信号が発生する。そ
して、第2の出力端(out_l)にはモード信号がハイや
ローの場合、全て出力信号発生部75により長周期出力
信号が発生し、これはトランジスタのサイズ比率により
決定される。
【0058】図9は、図8の回路に基準電位が追加され
たオシレータ回路である。伝達部83のPMOS型トラ
ンジスタのドレイン端子と出力信号発生部87のNMO
S型トランジスタのドレイン端子の間に接続されゲート
NMOS型トランジスタの基準電位vrnが印加される
電圧及び温度制御部85と、出力信号発生部87のPM
OS型トランジスタのドレイン端子と伝達部84のNM
OS型トランジスタのドレイン端子の間に接続されゲー
トにPMOS型トランジスタの基準電位vrpが印加され
るPMOS型トランジスタで構成された電圧及び温度制
御部86が追加接続されている。
【0059】従って、図8の回路での動作と同一であ
り、ただ外部環境、即ち、電圧と温度に影響を受けない
出力信号が発生するという相違点があるだけなのでこれ
に対する追加説明は省略することにする。
【0060】図10は、図8の回路に抵抗が追加された
オシレータ回路図として、伝達部103のPMOS型ト
ランジスタのドレイン端子と、出力信号発生部107の
NMOS型トランジスタのドレイン端子の間に接続した
温度制御部105と、出力信号発生部107のPMOS
型トランジスタのドレイン端子と伝達部104のNMO
S型トランジスタのドレイン端子の間に接続した温度制
御部106が追加接続されている。
【0061】従って、図8の回路での動作と同一であ
り、ただ外部環境である温度に影響を受けない出力信号
が発生されるという相違点があるだけなのでこれに対す
る追加説明は省略することにする。
【0062】今まで説明したように、本発明をオシレー
タ装置に適用することになれば電力消費が低減し、チッ
プの占有面積を増加させず互い異なる周期の出力信号を
自由に発生させることができる効果がある。
【0063】以上は、本発明の好ましい実施例等は例示
の目的のためのもので、添付の特許請求範囲に開示され
た本発明の思想と範囲を適用して、各種修正、変更、代
替及び付加をして実施可能である。
【0064】
【発明の効果】請求項1乃至4記載の発明によれば、既
存のオシレータと、そのオシレータを構成する各インバ
ータの出力電位を利用するさらに他のオシレータで構成
される一つのオシレータ装置を具現し、消費電力の増加
やチップの占有面積を増加させずに、互い異なる周期の
出力信号を自由に発生させることができる効果がある。
【0065】請求項5乃至9記載の発明によれば、既存
のオシレータと、そのオシレータを構成する各インバー
タの出力電位を利用するさらに他のオシレータで構成さ
れる一つのオシレータ装置を具現し、消費電力の増加や
チップの占有面積を増加させずに、外部環境の電圧と温
度に影響を受けない一定のパルス幅の互い異なる周期の
出力信号を自由に発生させることができる効果がある。
【0066】請求項10乃至19記載の発明によれば、
既存のオシレータと、そのオシレータを構成する各イン
バータの出力電位を利用するさらに他のオシレータで構
成される一つのオシレータ装置を具現し、消費電力の増
加やチップの占有面積を増加させず、常時パルス幅が一
定に維持され互い異なる周期の出力信号を自由に発生さ
せることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術に係るオシレータ回路図。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るオシレータ回
路図。
【図3】図2における回路に基準電位が追加されたオシ
レータ回路図。
【図4】図2における回路に抵抗が追加されたオシレー
タ回路図。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るオシレータ回
路図。
【図6】図5における回路に基準電位が追加されたオシ
レータ回路図。
【図7】図5における回路に抵抗が追加されたオシレー
タ回路図。
【図8】本発明の第3の実施の形態に係るオシレータ回
路図。
【図9】図8における回路に基準電位が追加されたオシ
レータ回路図。
【図10】図8における回路に抵抗が追加されたオシレ
ータ回路図。
【図11】本発明の第1の実施の形態に係る互いに分離
され他の周期を有するオシレータ動作タイミング図。
【図12】本発明の第2の実施の形態に係る一つの出力
がモードに従い周期変化を有するオシレータ動作タイミ
ング図。
【図13】本発明の第3の実施の形態に係る互いに分離
され他の周期を有してから同一周期を有するオシレータ
動作タイミング図。
【符号の説明】
1 第1のリングオシレータ 2 第1のバッファ部 11 第1のリングオシレータ 12 第2のリングオシレータ 13 遅延回路 14 第1バッファ部 15 第2のバッファ部 21 第1のリングオシレータ 22 電圧及び温度制御部 23 電圧及び温度制御部 24 第2のリングオシレータ 25 第1のバッファ部 26 第2のバッファ部 31 第1のリングオシレータ 32 温度制御部 33 温度制御部 34 第2のリングオシレータ 35 第1のバッファ部 36 第2のバッファ部 41 第1のリングオシレータ 42 第2のリングオシレータ 43 モード周期制御部 51 第1のリングオシレータ 52 電圧及び温度制御部 53 電圧及び温度制御部 54 第2のリングオシレータ 55 モード周期制御部 61 第1のリングオシレータ 62 温度制御部 63 温度制御部 64 第2のリングオシレータ 65 モード周期制御部 71 短周期出力信号発生部 72 短周期出力信号発生部 73 伝達部 74 伝達部 75 出力信号発生部 76 長周期出力信号発生部 77 長周期出力信号発生部 78 第1のバッファ部 79 第2のバッファ部 81 短周期出力信号発生部 82 短周期出力信号発生部 83 伝達部 84 伝達部 85 電圧及び温度制御部 86 電圧及び温度制御部 87 出力信号発生部 88 長周期出力信号発生部 89 長周期出力信号発生部 90 第1のバッファ部 91 第2のバッファ部 101 短周期出力信号発生部 102 短周期出力信号発生部 103 伝達部 104 伝達部 105 温度制御部 106 温度制御部 107 出力信号発生部 108 長周期出力信号発生部 109 長周期出力信号発生部 110 第1のバッファ部 111 第2のバッファ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 3/03 H03K 3/354

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも3個以上奇数個のインバータが
    直列接続され、最終段のインバータの出力端が先頭段の
    インバータの入力端に接続されて、第1のバッファ手段
    の入力端に前記最終段のインバータの出力信号を印加し
    て第1の周期の出力信号を発生させる第1のリングオシ
    レータと、 前記第1のリングオシレータの最終段のインバータの出
    力端に接続され、前記最終段のインバータの出力信号を
    バッファリングして外部に出力する、少なくとも2個以
    上偶数個のインバータが直列接続された第1のバッファ
    手段と、 少なくとも3個以上奇数個の遅延手段が直列接続され、
    この各遅延手段の電源側が前記第1のリングオシレータ
    の各該当インバータの出力端に接続されて、最終段の遅
    手段の出力端が先頭段の遅延手段の入力端に接続され
    ることにより第2のバッファ手段の入力端に前記第1の
    周期より大きい第2の周期の出力信号を発生させる第2
    のリングオシレータと、 前記第2リングオシレータの最終段の遅延手段の出力
    端に接続され、前記最終段の遅延手段の出力信号をバッ
    ファリングして出力する、少なくとも2個以上偶数個の
    インバータが直列接続された第2のバッファ手段と、 を備えることを特徴とするオシレータ装置。
  2. 【請求項2】前記各遅延手段は、PMOS型トランジス
    タのゲート端子とNMOS型トランジスタのゲート端子
    が相互接続されて前段遅延手段の出力信号により制御
    され、 前記PMOS型トランジスタのソース端子と前記NMO
    S型トランジスタのソース端子が相互接続され、前記第
    リングオシレータの各インバータの出力信号を入力
    として受け入れ、 前記PMOS型トランジスタのドレイン端子と前記NM
    OS型トランジスタのドレイン端子が相互接続され、
    遅延手段の共通ゲート端子を制御する出力信号を発
    生させること、 を特徴とする請求項1記載のオシレータ装置。
  3. 【請求項3】前記各遅延手段のPMOS型トランジスタ
    のソース端子と前記第1のリングオシレータの各インバ
    ータの出力端子の間に接続され、各ゲートでPMOS型
    トランジスタの基準電位が印加される別のPMOS型ト
    ランジスタと、 前記各遅延手段のNMOS型トランジスタのソース端子
    と前記第1のリングオシレータの各インバータの出力端
    子の間に接続され、各ゲートにNMOS型基準電位が印
    加される別のNMOS型トランジスタとが追加接続され
    ること、 を特徴とする請求項記載のオシレータ装置。
  4. 【請求項4】前記各遅延手段のPMOS型トランジスタ
    のソース端子と前記第1のリングオシレータの各インバ
    ータ出力端子の間に接続される第1の抵抗と、 前記各遅延手段のNMOS型トランジスタのソース端子
    と前記第1のリングオシレータの各インバータ出力端子
    の間に接続される第2の抵抗とが追加接続されること、 を特徴とする請求項記載のオシレータ装置。
  5. 【請求項5】少なくとも3個以上奇数個のインバータが
    直列接続され、最終段のインバータ出力端を先頭段のイ
    ンバータの入力端に接続し、出力手段の1入力端で前記
    最終段のインバータの第1の周期の出力信号を発生させ
    る第1のリングオシレータと、 少なくとも3個以上奇数個の遅延手段が直列接続され、
    前記各遅延手段の電源側が前記第1のリングオシレータ
    の各該当インバータの出力端に接続し、最終段の遅延
    の出力端が先頭段の遅延手段の入力端に接続して前記
    出力手段の他の入力端に第2の周期の出力信号を発生さ
    せる第2のリングオシレータと、 前記第1のリングオシレータの第1の周期の出力信号
    と、前記第2のリングオシレータの第2の周期の出力信
    号を入力にしてモード信号がハイの際に第1の周期の出
    力信号を発生させ、前記モード信号がローの際に第2の
    周期の出力信号を発生させる出力手段と、 を備えることを特徴とすオシレータ装置。
  6. 【請求項6】前記各遅延手段は、PMOS型トランジス
    タのゲート端子とNMOS型トランジスタのゲート端子
    が相互接続されて前段の遅延手段の出力信号により制御
    され、 前記PMOS型トランジスタのソース端子と前記NMO
    S型トランジスタのソース端子が相互接続され、前記第
    1のリングオシレータの各インバータの出力信号を入力
    として受け入れ、 前記PMOS型トランジスタのドレイン端子と前記NM
    OS型トランジスタのドレイン端子が相互接続され、
    段の遅延トランジスタの共通ゲート端子を制御する出力
    信号を発生させること、 を特徴とする請求項5記載のオシレータ装置。
  7. 【請求項7】前記出力手段は、前記第1のリングオシレ
    ータの出力信号と前記モード信号とを論理演算して出力
    するための第1のナンドゲートと、 インバータにより反転したモード信号と前記第2リン
    グオシレータの出力信号とを論理演算して出力するため
    の第2のナンドゲートと、 前記モード信号を反転させ、前記第2のナンドゲートの
    1入力端子で出力するためのインバータと、 前記第1のナンドゲートの出力信号と前記第2のナンド
    ゲートの出力信号とを論理演算してオシレータ出力信号
    を発生する第3のナンドゲートと、 を備えることを特徴とする請求項5又は6記載のオシレ
    ータ装置。
  8. 【請求項8】前記各遅延手段の内のPMOS型トランジ
    スタの各ソース端子と前記第1のリングオシレータの各
    インバータ出力端子との間に接続され、各々のゲートに
    PMOS型トランジスタの基準電位が印加されるPMO
    S型トランジスタと、 前記各遅延手段の内のNMOS型トランジスタの各ソー
    ス端子と前記第1のリングオシレータの各インバータ出
    力端子との間に接続され、各々のゲートにNMOS型ト
    ランジスタの基準電位が印加されるNMOS型トランジ
    スタとが追加接続されること、 を特徴とする請求項6又は7記載のオシレータ装置。
  9. 【請求項9】前記各遅延手段の内のPMOS型トランジ
    スタのソース端子と前記第1のリングオシレータの各イ
    ンバータの出力端子との間に接続した第1の抵抗と、 前記各遅延手段の内のNMOS型トランジスタのソース
    端子と前記第1のリングオシレータの各インバータの出
    力端子との間に接続した第2の抵抗とが追加接続される
    こと、 を特徴とする請求項6又は7記載のオシレータ装置。
  10. 【請求項10】モード信号がハイの際、ゲートにインバ
    ータにより反転された前記モード信号が印加され、短周
    期の第1の出力信号を発生させるための少なくとも3個
    以上奇数個のMOS型トランジスタで構成された第1の
    短周期出力信号発生手段と、 ゲートに第1の伝達手段と出力信号発生手段の接続点上
    の信号、又は前記出力信号発生手段と第2の伝達手段の
    接続点上の信号が印加され、前記モード信号がローの
    際、長周期の第1の出力信号を発生させるための少なく
    とも3個以上奇数個のMOS型トランジスタで構成され
    た第1の長周期出力信号発生手段と、 前記第1の長周期出力信号発生手段と前記出力信号発生
    手段の間に接続され、前記第1の短周期出力信号発生手
    段及び前記第1の長周期出力信号発生手段により伝えら
    れた電源電圧を、前記出力信号発生手段の接続点に伝え
    させるための少なくとも3個以上奇数個のMOS型トラ
    ンジスタで構成された第1の伝達手段と、 前記第1の伝達手段と第2の伝達手段の間に接続され、
    第2の出力信号を発生させるための少なくとも3個以上
    奇数個の遅延手段等で構成された出力信号発生手段と、 前記出力信号発生手段と第の長周期出力信号発生手段
    の間に接続され、第の短周期出力信号発生手段又は第
    の長周期出力信号発生手段により伝えられた接地電圧
    を、前記出力信号発生手段の接続点上に伝えさせるため
    の少なくとも3個以上の奇数個のMOS型トランジスタ
    で構成された第2の伝達手段と、 前記第2の伝達手段と第の短周期出力信号発生手段の
    間に接続され、モード信号がローの際、長周期の第1の
    出力信号を発生させるための少なくとも3個以上の奇数
    個のMOS型トランジスタで構成された第の長周期出
    力信号発生手段と、 モード信号がハイの際、ゲートに前記モード信号が印加
    され短周期の第1の出力信号を発生させるための少なく
    とも3個以上奇数個のMOS型トランジスタで構成され
    た第の短周期出力信号発生手段と、 を備えることを特徴とするオシレータ装置。
  11. 【請求項11】前記第1の短周期出力信号発生手段のM
    OS型トランジスタはPMOS型トランジスタであり
    電源電圧と前記第1の長周期出力信号発生手段及び前記
    第1の伝達手段の接続点の間に接続されることを特徴と
    する請求項10記載のオシレータ装置。
  12. 【請求項12】前記第1の長周期出力信号発生手段は、
    MOS型トランジスタのゲートに、前記第1の伝達手段
    と前記出力信号発生手段の接続点上の信号、又は前記出
    力信号発生手段と前記第2の伝達手段の接続点上の信号
    が印加されることにより、電源電圧が前記第1の伝達
    に伝えられることを特徴とする請求項10又は11
    載のオシレータ装置。
  13. 【請求項13】前記第1の伝達手段は、MOS型トラン
    ジスタのゲートに、前記第1の伝達手段と前記出力信号
    発生手段の接続点上の信号、又は前記出力信号発生手段
    と前記第2の伝達手段の接続点上の信号が印加され、前
    記第1の長周期出力信号発生手段と前記出力信号発生手
    の間に接続さることを特徴とする請求項10、11
    又は12記載のオシレータ装置。
  14. 【請求項14】前記遅延手段は、PMOS型トランジ
    スタとNMOS型トランジスタの1個ずつで構成され、 前記 PMOS型トランジスタのゲート端子と前記NMO
    S型トランジスタのゲート端子相互接続されて前段
    位置する遅延手段の出力信号により制御し、 前記NMOS型トランジスタのソース端子と前記PMO
    S型トランジスタのソース端子相互接続されて次段
    位置する遅延手段の共通ゲートを制御し、 前記NMOS型トランジスタのドレイン端子前記第1
    の伝達手段MOS型トランジスタのドレイン端子に接
    続され、前記PMOS型トランジスタのドレイン端子
    前記第2伝達手段のMOS型トランジスタのドレイン
    端子に接続されることを特徴とする請求項10、11、
    12又は13記載のオシレータ装置。
  15. 【請求項15】前記第2の伝達手段は、MOS型トラン
    ジスタのゲートに、前記第1の伝達手段前記出力信号
    発生手段の接続点の信号、又は前記出力信号発生手段
    前記第2の伝達手段の接続点上の信号が印加され、前記
    出力信号発生手段のPMOS型トランジスタのドレイン
    端子と前記第の長周期出力信号発生手段のMOS型ト
    ランジスタの1端子の間に接続したことを特徴とする請
    求項14記載のオシレータ装置。
  16. 【請求項16】前記第の長周期出力信号発生手段は、
    MOS型トランジスタのゲートに、前記第1の伝達手段
    前記出力信号発生手段の接続点の信号、又は前記出力
    信号発生手段前記第2の伝達手段の接続点上の信号が
    印加され、前記第2の伝達手段MOS型トランジスタ
    のソース端子と接地点との間に接続されることを特徴と
    する請求項10、11、12、13、14又は15記載
    のオシレータ装置。
  17. 【請求項17】前記第の短周期出力信号発生手段の
    れぞれのMOS型トランジスタは、前記第2の伝達手段
    及び前記第の長周期出力信号発生手段の接続点と接地
    点との間に接続されることを特徴とする請求項10、1
    1、12、13、14、15又は16記載のオシレータ
    装置。
  18. 【請求項18】ゲートにNMOS型トランジスタの基準
    電位が印加され、前記第1の伝達手段MOS型トラン
    ジスタのドレイン端子と前記出力信号発生手段のNMO
    S型トランジスタのドレイン端子の間に接続されるNM
    OS型トランジスタと、 ゲートにPMOS型トランジスタの基準電位が印加さ
    れ、前記出力信号発生手段のPMOS型トランジスタの
    ドレイン端子と前記第2の伝達手段MOS型トランジ
    スタのドレイン端子の間に接続されるPMOS型トラン
    ジスタとが追加接続されることを特徴とする請求項
    4、15、16又は17記載のオシレータ装置。
  19. 【請求項19】前記第1の伝達手段MOS型トランジ
    スタのドレイン端子と前記出力信号発生手段のNMOS
    型トランジスタのドレイン端子の間に接続される第1の
    抵抗と、 前記出力信号発生手段のPMOS型トランジスタのドレ
    イン端子と前記第2の伝達手段のMOS型トランジスタ
    のドレイン端子の間に接続される第2の抵抗とが追加接
    続されることを特徴とする請求項14、15、16又は
    17記載のオシレータ装置。
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