JP4679433B2 - Oscillator circuit - Google Patents

Oscillator circuit Download PDF

Info

Publication number
JP4679433B2
JP4679433B2 JP2006131698A JP2006131698A JP4679433B2 JP 4679433 B2 JP4679433 B2 JP 4679433B2 JP 2006131698 A JP2006131698 A JP 2006131698A JP 2006131698 A JP2006131698 A JP 2006131698A JP 4679433 B2 JP4679433 B2 JP 4679433B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
pmos transistor
gate terminal
oscillation circuit
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006131698A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007306231A (en
Inventor
誠一 小沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
THine Electronics Inc
Original Assignee
THine Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THine Electronics Inc filed Critical THine Electronics Inc
Priority to JP2006131698A priority Critical patent/JP4679433B2/en
Priority to PCT/JP2007/059514 priority patent/WO2007129709A1/en
Publication of JP2007306231A publication Critical patent/JP2007306231A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4679433B2 publication Critical patent/JP4679433B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H03K3/027Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
    • H03K3/03Astable circuits
    • H03K3/0315Ring oscillators
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/15Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors
    • H03K5/15013Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with more than two outputs
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K2005/00013Delay, i.e. output pulse is delayed after input pulse and pulse length of output pulse is dependent on pulse length of input pulse
    • H03K2005/00019Variable delay
    • H03K2005/00026Variable delay controlled by an analog electrical signal, e.g. obtained after conversion by a D/A converter
    • H03K2005/00032Dc control of switching transistors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

本発明は、PMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタを含む複数個のインバータがリング状に接続されてなる発振回路に関するものである。   The present invention relates to an oscillation circuit in which a plurality of inverters including a PMOS transistor and an NMOS transistor are connected in a ring shape.

多相クロックを発生することができる回路として、複数個のインバータがリング状に接続された構成を有する発振回路が知られている(特許文献1を参照)。図11は、従来の発振回路9の回路図である。この図に示される発振回路9は、5個のインバータI〜Iを備えている。各インバータIは、PMOSトランジスタPのドレイン端子とNMOSトランジスタNのドレイン端子とが互いに接続された構成となっていて、当該接続点が出力端となっている。ここで、mは0以上4以下の各整数である。 As a circuit capable of generating a multiphase clock, an oscillation circuit having a configuration in which a plurality of inverters are connected in a ring shape is known (see Patent Document 1). FIG. 11 is a circuit diagram of a conventional oscillation circuit 9. The oscillation circuit 9 shown in this figure includes five inverters I 0 to I 4 . Each inverter I m is not a structure in which the drain terminals of the NMOS transistor N m of the PMOS transistor P m are connected to each other, the connection point is an output terminal. Here, m is an integer of 0 or more and 4 or less.

インバータIの出力端は、インバータIのPMOSトランジスタPおよびNMOSトランジスタNそれぞれのゲート端子に接続されている。インバータIの出力端は、インバータIのPMOSトランジスタPおよびNMOSトランジスタNそれぞれのゲート端子に接続されている。インバータIの出力端は、インバータIのPMOSトランジスタPおよびNMOSトランジスタNそれぞれのゲート端子に接続されている。インバータIの出力端は、インバータIのPMOSトランジスタPおよびNMOSトランジスタNそれぞれのゲート端子に接続されている。また、インバータIの出力端は、インバータIのPMOSトランジスタPおよびNMOSトランジスタNそれぞれのゲート端子に接続されている。このように、5個のインバータI〜Iはリング状に接続されている。 The output terminal of the inverter I 0 is connected to the gate terminals of the PMOS transistor P 1 and the NMOS transistor N 1 of the inverter I 1 . The output terminal of the inverter I 1 is connected to the PMOS transistor P 2 and NMOS transistor N 2 respective gate terminals the inverter I 2. The output terminal of the inverter I 2 is connected to the PMOS transistor P 3 and the gate terminals NMOS transistor N 3 of the inverter I 3. The output terminal of the inverter I 3 is connected to the PMOS transistor P 4 and the gate terminals NMOS transistor N 4 of the inverter I 4. The output terminal of the inverter I 5 is connected to the PMOS transistors P 0 and NMOS transistors N 0 the gate terminals of the inverter I 0. Thus, the five inverters I 0 to I 4 are connected in a ring shape.

そして、各インバータIにおいて、PMOSトランジスタPのソース端子には高電位の基準電圧が印加されるとともに、NMOSトランジスタNのソース端子には低電位の基準電圧が印加されて、これにより、PMOSトランジスタPおよびNMOSトランジスタNそれぞれのゲート端子に入力された論理信号の論理レベルが反転されて、その反転された論理信号が出力端から出力される。その結果、5個のインバータI〜Iがリング状に接続されて構成された発振回路9は、図12に示される波形図のように、各インバータIの出力端から出力される論理信号の論理レベルが周期的に反転を繰り返して、或る発振周波数で発振する。図12は、発振回路9の発振動作を説明する波形図である。この図は、シミュレーション結果を示しており、各インバータIの出力端の電圧レベルVの時間的変化の様子を示している。 In each inverter I m, with a reference voltage of a high potential is applied to the source terminal of the PMOS transistor P m, to the source terminal of the NMOS transistor N m and reference voltage of the low potential is applied, thereby, PMOS transistors P m and the logic level of the NMOS transistor N m logic signals input to the gate terminal is inverted, the inverted logic signal is output from the output terminal. As a result, the oscillation circuit 9 which five inverters I 0 ~I 4 is configured by connecting in a ring, as the waveform diagram shown in FIG. 12, the logic output from the output terminal of each inverter I m The logic level of the signal periodically inverts and oscillates at a certain oscillation frequency. FIG. 12 is a waveform diagram for explaining the oscillation operation of the oscillation circuit 9. This figure shows the simulation result shows how the temporal change in the voltage level V m of the output terminal of the inverter I m.

図13は、発振回路9を含むシリアル-パラレル変換回路8の回路図である。この図に示されるシリアル-パラレル変換回路8は、発振回路9に加えて、5個のフリップフロップFF〜FFを備えている。フリップフロップFFは、発振回路9のインバータIの出力端から出力される電圧レベルVを、クロック信号CKとしてクロック入力端子に入力する。フリップフロップFFは、発振回路9のインバータIの出力端から出力される電圧レベルVを、クロック信号CKとしてクロック入力端子に入力する。フリップフロップFFは、発振回路9のインバータIの出力端から出力される電圧レベルVを、クロック信号CKとしてクロック入力端子に入力する。フリップフロップFFは、発振回路9のインバータIの出力端から出力される電圧レベルVを、クロック信号CKとしてクロック入力端子に入力する。また、フリップフロップFFは、発振回路9のインバータIの出力端から出力される電圧レベルVを、クロック信号CKとしてクロック入力端子に入力する。 FIG. 13 is a circuit diagram of the serial-parallel conversion circuit 8 including the oscillation circuit 9. The serial-parallel conversion circuit 8 shown in this figure includes five flip-flops FF 0 to FF 4 in addition to the oscillation circuit 9. The flip-flop FF 0 inputs the voltage level V 0 output from the output terminal of the inverter I 0 of the oscillation circuit 9 to the clock input terminal as the clock signal CK 0 . The flip-flop FF 1 inputs the voltage level V 0 output from the output terminal of the inverter I 2 of the oscillation circuit 9 to the clock input terminal as the clock signal CK 1 . Flip-flop FF 2 is input to the voltage level V 0 which is output from the output terminal of the inverter I 4 of the oscillation circuit 9, to the clock input terminal as a clock signal CK 2. The flip-flop FF 3 inputs the voltage level V 0 output from the output terminal of the inverter I 1 of the oscillation circuit 9 to the clock input terminal as the clock signal CK 3 . In addition, the flip-flop FF 4 inputs the voltage level V 0 output from the output terminal of the inverter I 3 of the oscillation circuit 9 to the clock input terminal as the clock signal CK 4 .

そして、各フリップフロップFFは、変換対象であるシリアルデータをD入力端子に入力し、クロック入力端子に入力するクロック信号CKの立上がり時刻にD入力端子に入力されていたデータのレベルを保持し、その保持したデータDをQ出力端子から出力する。 Each flip-flop FF m inputs serial data to be converted to the D input terminal, and holds the level of the data input to the D input terminal at the rising time of the clock signal CK m input to the clock input terminal. The held data Dm is output from the Q output terminal.

図14は、発振回路9を含むシリアル-パラレル変換回路8の入出力動作の説明図である。この図は、上から順に、変換対象であるシリアルデータ、各フリップフロップFFのクロック入力端子に入力されるクロック信号CK、および、各フリップフロップFFのQ出力端子から出力されるデータD、それぞれを示している。このように、複数個のインバータがリング状に接続された構成を有する発振回路は、多相クロックを発生することができる回路として、シリアル-パラレル変換回路等において用いられる。
特開昭61−219213号公報
FIG. 14 is an explanatory diagram of the input / output operation of the serial-parallel conversion circuit 8 including the oscillation circuit 9. This figure, in order from the top, the serial data is converted, a clock signal CK m input to the clock input terminal of each flip-flop FF m, and the data D output from the Q output terminal of each flip-flop FF m m , respectively. Thus, an oscillation circuit having a configuration in which a plurality of inverters are connected in a ring shape is used in a serial-parallel conversion circuit or the like as a circuit capable of generating a multiphase clock.
Japanese Patent Laid-Open No. 61-219213

ところで、図13中および図14中に示したように、シリアル-パラレル変換回路における変換動作を高速化するには、シリアル-パラレル変換回路に供給される多相クロックの間隔(2×Tdelay)を小さくすることが重要であり、ひいては、発振回路の各インバータIにおける遅延時間Tdelayを小さくし、発振回路の発振周波数を高くすることが重要である。 By the way, as shown in FIG. 13 and FIG. 14, in order to speed up the conversion operation in the serial-parallel conversion circuit, the interval (2 × Tdelay) of the multiphase clocks supplied to the serial-parallel conversion circuit is set. it is important to reduce, in turn, reduce the delay time Tdelay in each inverter I m of the oscillation circuit, it is important to increase the oscillation frequency of the oscillation circuit.

しかしながら、一般的に、NMOSトランジスタと比較して、PMOSトランジスタは、駆動能力が低く、動作速度が遅い。すなわち、図12中に示したように、例えば、インバータIの出力端の電圧レベルV(すなわち、インバータIに入力される電圧レベル)がハイレベルからローレベルに転じる時刻T1に対して、インバータIの出力端の電圧レベルVがローレベルからハイレベルに転じる時刻は、時間Tdlだけ遅れる。この時間Tdlの遅れは、時刻T1において、インバータIのNMOSトランジスタNが弱いオン状態にあり、PMOSトランジスタPの駆動能力がまだ弱いことに因る。それ故、上記の従来の発振回路9は、PMOSトランジスタにより律速されて、発振周波数を高くすることができない。 However, in general, compared with an NMOS transistor, a PMOS transistor has a low driving capability and a low operating speed. That is, as shown in FIG. 12, for example, the voltage level V 1 of the output terminal of the inverter I 1 (i.e., the voltage level input to the inverter I 2) relative to the time T1 when switches from high level to low level , the time the voltage level V 2 of the output terminal of the inverter I 2 turns from a low level to a high level is delayed by the time Tdl. This time delay Tdl at time T1, is in the NMOS transistor N 2 is weak on-state of the inverter I 2, due to the still weak drive capability PMOS transistor P 2. Therefore, the conventional oscillation circuit 9 is limited by the PMOS transistor, and the oscillation frequency cannot be increased.

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、発振周波数を高くすることができる発振回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an oscillation circuit capable of increasing the oscillation frequency.

第1の発明に係る発振回路は、各々のドレイン端子が互いに接続されたPMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタを含み当該接続点を出力端とする2M個のインバータIA,0〜IA,M−1,IB,0〜IB,M−1を備え、インバータIA,mの出力端が、インバータIA,m1のNMOSトランジスタのゲート端子に接続されるとともに、インバータIB,m2のPMOSトランジスタのゲート端子に接続されており、インバータIB,mの出力端が、インバータIB,m1のNMOSトランジスタのゲート端子に接続されるとともに、インバータIA,m2のPMOSトランジスタのゲート端子に接続されていることを特徴とする。ただし、Mは3以上の奇数であり、mは0以上(M−1)以下の各整数であり、m1は(m+1)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数であり、m2は(m+meven)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数であり、mevenは2以上(M−1)以下の偶数である。 The oscillation circuit according to the first invention includes a PMOS transistor and an NMOS transistor each having a drain terminal connected to each other, and includes 2M inverters IA , 0 to IA , M-1 , I B, 0 to I B, M−1 , the output terminal of the inverter IA , m is connected to the gate terminal of the NMOS transistor of the inverter IA , m1 , and the PMOS transistor of the inverter IB, m2 is connected to the gate terminal, an inverter I B, the output terminal of the m, is connected to the gate terminal of the NMOS transistor of the inverter I B, m1, is connected to the gate terminal of the PMOS transistor of the inverter I a, m @ 2 It is characterized by being. However, M is an odd number of 3 or more, m is an integer of 0 or more and (M−1) or less, m1 is a remainder when (m + 1) is divided by M, and is 0 or more (M−1). M2 is a remainder when (m + m even ) is divided by M, and is an integer of 0 or more (M−1), and m even is an even number of 2 or more (M−1) or less. is there.

この第1の発明に係る発振回路においては、M個のインバータIA,0〜IA,M−1は、各インバータの出力端とNMOSトランジスタのゲート端子との接続に関してはリング状に接続されている。また、M個のインバータIB,0〜IB,M−1も、各インバータの出力端とNMOSトランジスタのゲート端子との接続に関してはリング状に接続されている。しかし、各インバータIA,mの出力端は、インバータIB,m2のPMOSトランジスタのゲート端子に接続されており、各インバータIB,mの出力端は、インバータIA,m2のPMOSトランジスタのゲート端子に接続されている。このように構成されることで、各インバータIB,mの出力端電圧の遷移のタイミングを早めることができるので、この発振回路は発振周波数を高くすることができる。 In the oscillation circuit according to the first aspect of the invention, the M inverters IA , 0 to IA , M-1 are connected in a ring shape with respect to the connection between the output terminal of each inverter and the gate terminal of the NMOS transistor. ing. The M inverters IB , 0 to IB , M-1 are also connected in a ring with respect to the connection between the output terminal of each inverter and the gate terminal of the NMOS transistor. However, each of the inverters I A, the output terminal of the m is connected to the gate terminal of the PMOS transistor of the inverter I B, m @ 2, each of the inverters I B, the output terminal of the m is, the PMOS transistor of the inverter I A, m @ 2 Connected to the gate terminal. With this configuration, the transition timing of the output terminal voltage of each inverter IB , m can be advanced, so that this oscillation circuit can increase the oscillation frequency.

第2の発明に係る発振回路は、各々のドレイン端子が互いに接続されたPMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタを含み当該接続点を出力端とするM個のインバータI〜IM−1を備え、インバータIの出力端が、インバータIm1のNMOSトランジスタのゲート端子に接続されるとともに、インバータIm3のPMOSトランジスタのゲート端子に接続されていることを特徴とする。ただし、Mは5以上の奇数であり、mは0以上(M−1)以下の各整数であり、m1は(m+1)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数であり、m3は(m+modd)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数であり、moddは3以上(M−2)以下の奇数である。 An oscillation circuit according to a second aspect of the present invention includes M inverters I 0 to I M−1 including a PMOS transistor and an NMOS transistor each having a drain terminal connected to each other and having the connection point as an output terminal. The output terminal of m is connected to the gate terminal of the NMOS transistor of the inverter I m1 and to the gate terminal of the PMOS transistor of the inverter I m3 . However, M is an odd number of 5 or more, m is an integer of 0 or more and (M−1) or less, m1 is a remainder when (m + 1) is divided by M, and is 0 or more (M−1). M3 is a remainder when (m + m odd ) is divided by M, and is an integer of 0 to (M−1), and m odd is an odd number of 3 to (M−2). is there.

この第2の発明に係る発振回路においては、M個のインバータI〜IM−1は、各インバータの出力端とNMOSトランジスタのゲート端子との接続に関してはリング状に接続されている。しかし、各インバータIの出力端は、インバータIm3のPMOSトランジスタのゲート端子に接続されている。このように構成されることで、各インバータIの出力端電圧の遷移のタイミングを早めることができるので、この発振回路は発振周波数を高くすることができる。 In the oscillation circuit according to the second aspect of the invention, the M inverters I 0 to I M-1 are connected in a ring shape with respect to the connection between the output terminal of each inverter and the gate terminal of the NMOS transistor. However, the output terminal of the inverter I m is connected to the gate terminal of the PMOS transistor of the inverter I m3. By such a configuration, it is possible to advance the timing of the transition of the output voltage of each inverter I m, the oscillation circuit can increase the oscillation frequency.

本発明によれば、発振周波数を高くすることができる発振回路を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the oscillation circuit which can make an oscillation frequency high can be provided.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)
先ず、本発明に係る発振回路の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る発振回路1の回路図である。この図に示される発振回路1は、共通の構成を有する10個のインバータIA,0〜IA,4,IB,0〜IB,4を備える。
(First embodiment)
First, a first embodiment of an oscillation circuit according to the present invention will be described. FIG. 1 is a circuit diagram of an oscillation circuit 1 according to the first embodiment. The oscillation circuit 1 shown in this figure includes ten inverters I A, 0 to I A, 4 , I B, 0 to I B, 4 having a common configuration.

各インバータIA,mは、PMOSトランジスタPA,mおよびNMOSトランジスタNA,mを含み、これらPMOSトランジスタPA,mおよびNMOSトランジスタNA,mそれぞれのドレイン端子が互いに接続されていて、当該接続点が出力端となっている。同様に、各インバータIB,mは、PMOSトランジスタPB,mおよびNMOSトランジスタNB,mを含み、これらPMOSトランジスタPB,mおよびNMOSトランジスタNB,mそれぞれのドレイン端子が互いに接続されていて、当該接続点が出力端となっている。ここで、mは0以上4以下の各整数である。 Each inverter I A, m includes PMOS transistors P A, m and NMOS transistors N A, the m, with the PMOS transistors P A, m and NMOS transistors N A, m respective drain terminals are connected to each other, the The connection point is the output end. Similarly, each of the inverters I B, m is, PMOS transistors P B, m and NMOS transistors N B, wherein the m, the PMOS transistors P B, m and NMOS transistors N B, m is the respective drain terminals are connected to each other The connection point is the output end. Here, m is an integer of 0 or more and 4 or less.

各インバータIA,mの出力端は、インバータIA,m1のNMOSトランジスタNA,m1のゲート端子に接続されるとともに、インバータIB,m2のPMOSトランジスタPB,m2のゲート端子に接続されている。同様に、各インバータIB,mの出力端は、インバータIB,m1のNMOSトランジスタNB,m1のゲート端子に接続されるとともに、インバータIA,m2のPMOSトランジスタPA,m2のゲート端子に接続されている。ここで、m1は、(m+1)を5で除算したときの剰余であって、0以上4以下の整数である。また、m2は、(m+2)を5で除算したときの剰余であって、0以上4以下の整数である。 The output terminal of each inverter IA , m is connected to the gate terminal of the NMOS transistor NA, m1 of the inverter IA , m1 , and to the gate terminal of the PMOS transistor PB, m2 of the inverter IB , m2. ing. Similarly, each of the inverters I B, the output terminal of the m is, the inverter I B, m1 of NMOS transistors N B, m1 is connected to the gate terminal of the gate terminal of the inverter I A, m @ 2 of PMOS transistor P A, m @ 2 It is connected to the. Here, m1 is a remainder when (m + 1) is divided by 5, and is an integer from 0 to 4. M2 is a remainder when (m + 2) is divided by 5, and is an integer of 0 or more and 4 or less.

すなわち、インバータIA,0の出力端は、インバータIA,1のNMOSトランジスタNA,1のゲート端子に接続されるとともに、インバータIB,2のPMOSトランジスタPB,2のゲート端子に接続されている。インバータIA,1の出力端は、インバータIA,2のNMOSトランジスタNA,2のゲート端子に接続されるとともに、インバータIB,3のPMOSトランジスタPB,3のゲート端子に接続されている。インバータIA,2の出力端は、インバータIA,3のNMOSトランジスタNA,3のゲート端子に接続されるとともに、インバータIB,4のPMOSトランジスタPB,4のゲート端子に接続されている。インバータIA,3の出力端は、インバータIA,4のNMOSトランジスタNA,4のゲート端子に接続されるとともに、インバータIB,0のPMOSトランジスタPB,0のゲート端子に接続されている。インバータIA,4の出力端は、インバータIA,0のNMOSトランジスタNA,0のゲート端子に接続されるとともに、インバータIB,1のPMOSトランジスタPB,1のゲート端子に接続されている。 That is, the output terminal of the inverter IA , 0 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor NA , 1 of the inverter IA , 1 and to the gate terminal of the PMOS transistor PB , 2 of the inverter IB , 2. Has been. The output terminal of the inverter I A, 1 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N A, 2 of the inverter I A, 2 and to the gate terminal of the PMOS transistor P B, 3 of the inverter I B, 3. Yes. The output terminal of the inverter I A, 2 is connected to the gate terminal of the inverter I A, 3 of the NMOS transistor N A, 3, is connected to the gate terminal of the inverter I B, 4 of the PMOS transistor P B, 4 Yes. The output terminal of the inverter I A, 3 is connected to the gate terminal of the inverter I A, 4 of the NMOS transistor N A, 4, is connected to the gate terminal of the inverter I B, PMOS transistor P B, 0 0 Yes. The output terminal of the inverter I A, 4 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N A, 0 of the inverter I A, 0 and to the gate terminal of the PMOS transistor P B, 1 of the inverter IB , 1. Yes.

同様に、インバータIB,0の出力端は、インバータIB,1のNMOSトランジスタNB,1のゲート端子に接続されるとともに、インバータIA,2のPMOSトランジスタPA,2のゲート端子に接続されている。インバータIB,1の出力端は、インバータIB,2のNMOSトランジスタNB,2のゲート端子に接続されるとともに、インバータIA,3のPMOSトランジスタPA,3のゲート端子に接続されている。インバータIB,2の出力端は、インバータIB,3のNMOSトランジスタNB,3のゲート端子に接続されるとともに、インバータIA,4のPMOSトランジスタPA,4のゲート端子に接続されている。インバータIB,3の出力端は、インバータIB,4のNMOSトランジスタNB,4のゲート端子に接続されるとともに、インバータIA,0のPMOSトランジスタPA,0のゲート端子に接続されている。インバータIB,4の出力端は、インバータIB,0のNMOSトランジスタNB,0のゲート端子に接続されるとともに、インバータIA,1のPMOSトランジスタPA,1のゲート端子に接続されている。 Similarly, the output terminal of the inverter I B, 0 is connected to the gate terminal of the inverter I B, 1 of the NMOS transistor N B, 1, to the inverter I A, 2 of PMOS transistor P A, 2 gate terminal It is connected. The output terminal of the inverter I B, 1 is connected to the inverter I B, 2 of the NMOS transistor N B, 2 of the gate terminal, connected to the gate terminal of the inverter I A, 3 of PMOS transistor P A, 3 Yes. The output terminal of the inverter I B, 2 is connected to the gate terminal of the inverter I B, 3 of the NMOS transistor N B, 3, is connected to the gate terminal of the inverter I A, 4 of the PMOS transistor P A, 4 Yes. The output terminal of the inverter I B, 3 is connected to the gate terminal of the inverter I B, 4 of the NMOS transistor N B, 4, is connected to the gate terminal of the inverter I A, PMOS transistor P A, 0 0 Yes. The output terminal of the inverter I B, 4 is connected to the gate terminal of the inverter I B, NMOS transistors N B, 0 0, is connected to the gate terminal of the inverter I A, 1 of the PMOS transistor P A, 1 Yes.

各インバータIA,mのPMOSトランジスタPA,mおよび各インバータIB,mのPMOSトランジスタPB,mそれぞれのソース端子には、高電位の基準電圧が印加される。また、各インバータIA,mのNMOSトランジスタNA,mおよび各インバータIB,mのNMOSトランジスタNB,mそれぞれのソース端子には、低電位の基準電圧が印加される。これにより、発振回路1は発振動作する。 A high potential reference voltage is applied to the source terminals of the PMOS transistors P A, m of each inverter I A, m and the PMOS transistors P B, m of each inverter I B, m . Moreover, each inverter I A, NMOS transistors N A of m, m and each inverter I B, NMOS transistors N B of m, m in each of the source terminal, the reference voltage of the low potential is applied. As a result, the oscillation circuit 1 oscillates.

図2は、第1実施形態に係る発振回路1の発振動作を説明する波形図である。この図は、シミュレーション結果を示しており、上から順に、インバータIA,0,IB,0の出力端の電圧レベルVA,0,VB,0、インバータIA,1の出力端の電圧レベルVA,1、インバータIA,2の出力端の電圧レベルVA,2、インバータIA,3の出力端の電圧レベルVA,3、インバータIA,4の出力端の電圧レベルVA,4、それぞれの時間的変化の様子を示している。なお、インバータIA,mの出力端の電圧レベルVA,mと、インバータIB,mの出力端の電圧レベルVB,mとは、ちょうど半周期だけ互いにシフトして時間的に変化する。 FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the oscillation operation of the oscillation circuit 1 according to the first embodiment. This figure shows the simulation results. From the top, the voltage levels V A, 0 , V B, 0 of the output terminals of the inverters I A, 0 , I B, 0 and the output terminals of the inverter I A, 1 are sequentially shown from the top. Voltage level V A, 1 , voltage level V A, 2 at the output end of inverter IA , 2 , voltage level V A, 3 at the output end of inverter IA , 3 , voltage level at output end of inverter IA , 4 V A, 4 shows how each time changes. The inverter I A, the voltage level of the output terminal of the m V A, and m, an inverter I B, the voltage level of the output terminal of the m V B, and m, varies exactly by the half-period shifted in time with each other .

この図2を用いて、第1実施形態に係る発振回路1の発振動作について、インバータIA,2の動作を中心にして説明すると、以下のとおりである。インバータIA,2のPMOSトランジスタPA,2のゲート端子には、インバータIB,0の出力端の電圧レベルVB,0が入力される。インバータIA,2のNMOSトランジスタNA,2のゲート端子には、インバータIA,1の出力端の電圧レベルVA,1が入力される。 The oscillation operation of the oscillation circuit 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 2 with the operation of the inverters IA , 2 as the center. The inverter I A, 2 of PMOS transistor P A, 2 gate terminal, the voltage level V B, 0 at the output terminal of the inverter I B, 0 is input. The inverter I A, 2 of the NMOS transistor N A, 2 gate terminal, an inverter I A, the voltage level of the first output terminal V A, 1 is input.

図2中において、インバータIA,0の出力端の電圧レベルVA,0は、時刻T1aにローレベルからハイレベルに転じ、時刻T2aにハイレベルからローレベルに転じる。インバータIB,0の出力端の電圧レベルVB,0は、時刻T1aにハイレベルからローレベルに転じ、時刻T2aにローレベルからハイレベルに転じる。インバータIA,1の出力端の電圧レベルVA,1は、時刻T1にハイレベルからローレベルに転じ、時刻T2にローレベルからハイレベルに転じる。なお、レベルが閾値を越える時を、レベルが転じる時とする。また、時刻T1a,T1,T2a,T2は、「T1a<T1<T2a<T2」なる関係があり、発振の1周期内に含まれる。 In FIG. 2, the voltage level V A, 0 at the output terminal of the inverter I A, 0 changes from the low level to the high level at time T1a, and changes from the high level to the low level at time T2a. Voltage level V B, 0 at the output terminal of the inverter I B, 0 is time T1a turned from the high level to the low level, changes from low level to high level at time T2a. The voltage level V A, 1 at the output terminal of the inverter IA , 1 changes from high level to low level at time T1, and changes from low level to high level at time T2. The time when the level exceeds the threshold is the time when the level changes. Further, the times T1a, T1, T2a, and T2 have a relationship of “T1a <T1 <T2a <T2” and are included in one cycle of oscillation.

時刻T1aから時刻T1までの期間は、インバータIA,2のPMOSトランジスタPA,2およびNMOSトランジスタNA,2の双方がオン状態となっているので、インバータIA,2の出力欄の電圧レベルVA,2は、ゆっくりと高くなっていく。時刻T1において、NMOSトランジスタNA,2は弱いオン状態にあるが、PMOSトランジスタPA,2は完全にオン状態になっていることから、インバータIA,2の出力欄の電圧レベルVA,2は急速に高くなっていく。時刻T2aにおいて、PMOSトランジスタPA,2およびNMOSトランジスタNA,2の双方がオフ状態となっているので、インバータIA,2の出力欄の電圧レベルVA,2の上昇は止まる。そして、時刻T2においては、NMOSトランジスタNA,2がオン状態となっているので、インバータIA,2の出力欄の電圧レベルVA,2は急速に低くなっていく。 During the period from the time T1a to the time T1 , since both the PMOS transistor P A, 2 and the NMOS transistor N A, 2 of the inverter IA , 2 are in the on state, the voltage in the output column of the inverter IA , 2 Level V A, 2 increases slowly. At time T1, the NMOS transistor N A, 2 is weakly turned on, but the PMOS transistor P A, 2 is completely turned on, so that the voltage level V A, 2 in the output column of the inverter I A, 2 is 2 gets higher rapidly. At time T2a, since both the PMOS transistor P A, 2 and the NMOS transistor N A, 2 are in the off state, the voltage level V A, 2 in the output column of the inverter I A, 2 stops increasing. At time T2, since the NMOS transistor N A, 2 is in the on state, the voltage level V A, 2 in the output column of the inverter I A, 2 rapidly decreases.

インバータIA,1の出力端の電圧レベルVA,1が閾値を越える時刻T1に対して、インバータIA,2の出力端の電圧レベルVA,2が閾値を越える時刻T2は、時間Tdlだけ遅れる。しかし、図12に示された従来の発振回路9の発振動作と比較すると、本実施形態に係る発振回路1において、各インバータの遅延時間を律速していたPMOSトランジスタは、インバータの遅延時間分早いタイミングの信号をゲート端子に受けて動作するため、ハイレベルからローレベル及びローレベルからハイレベルに転じるタイミングが早くなる。したがって、各インバータIB,mの出力端電圧の遷移のタイミングが早まり、上記の時間Tdlが短いので、本実施形態に係る発振回路1の発振周波数は高くなる。 The time T2 at which the voltage level V A, 2 at the output end of the inverter I A, 2 exceeds the threshold is compared to the time T1 when the voltage level V A, 1 at the output end of the inverter I A, 1 exceeds the threshold. Only late. However, in comparison with the oscillation operation of the conventional oscillation circuit 9 shown in FIG. 12, in the oscillation circuit 1 according to the present embodiment, the PMOS transistor that controls the delay time of each inverter is earlier by the delay time of the inverter. Since the operation is performed by receiving the timing signal at the gate terminal, the timing of switching from the high level to the low level and from the low level to the high level is advanced. Therefore, the transition timing of the output terminal voltage of each inverter IB , m is advanced, and the time Tdl is short, so that the oscillation frequency of the oscillation circuit 1 according to the present embodiment is increased.

(第1実施形態の変形例)
次に、上述した第1実施形態に係る発振回路1の変形例の構成について説明する。以下に説明する変形例の発振回路1A〜1Dそれぞれは、図1に示された構成に加えて、制御用PMOSトランジスタまたは制御用NMOSトランジスタを備えていて、制御用PMOSトランジスタまたは制御用NMOSトランジスタのゲート端子に印加される制御電圧のレベルに応じて、発振周波数が制御されるものである。
(Modification of the first embodiment)
Next, a configuration of a modified example of the oscillation circuit 1 according to the first embodiment described above will be described. Each of the oscillation circuits 1A to 1D according to the modifications described below includes a control PMOS transistor or a control NMOS transistor in addition to the configuration shown in FIG. 1, and includes a control PMOS transistor or a control NMOS transistor. The oscillation frequency is controlled according to the level of the control voltage applied to the gate terminal.

図3は、第1変形例の発振回路1Aの回路図である。この図に示される発振回路1Aは、図1に示された構成に加えて、1個の制御用PMOSトランジスタPを更に備える。制御用PMOSトランジスタPのドレイン端子は、10個のインバータIA,0〜IA,4,IB,0〜IB,4のPMOSトランジスタPA,0〜PA,4,PB,0〜PB,4それぞれのソース端子と共通に接続されている。制御用PMOSトランジスタPのソース端子には、高電位の基準電圧が印加される。また、制御用PMOSトランジスタPのゲート端子には、制御電圧が印加される。この第1変形例では、制御用PMOSトランジスタPのゲート端子に印加される制御電圧のレベルに応じて、各インバータIA,mおよび各インバータIB,mの動作速度が制御されて、発振回路1Aの発振周波数が制御される。 FIG. 3 is a circuit diagram of an oscillation circuit 1A of the first modification. The oscillation circuit 1A shown in the figures, in addition to the configuration shown in FIG. 1, further comprising one of the control PMOS transistor P C. The drain terminal of the control PMOS transistor P C is ten inverters I A, 0 ~I A, 4 , I B, 0 ~I B, 4 of the PMOS transistor P A, 0 ~P A, 4 , P B, 0 to P B, 4 are connected in common to the respective source terminals. The source terminal of the control PMOS transistor P C, the reference voltage of the high potential is applied. The gate terminal of the control PMOS transistor P C, the control voltage is applied. In this first modification, according to the level of the control voltage applied to the gate terminal of the control PMOS transistor P C, each inverter I A, m and the inverters I B, the operation speed of m is controlled, the oscillation The oscillation frequency of the circuit 1A is controlled.

図4は、第2変形例の発振回路1Bの回路図である。この図に示される発振回路1Bは、図1に示された構成に加えて、5個の制御用PMOSトランジスタPC,0〜PC,4を更に備える。なお、この変形例2における10個のインバータIA,0〜IA,4,IB,0〜IB,4それぞれの構成、および、これらの間の接続関係については、図1に示されたものと同様である。各制御用PMOSトランジスタPC,mのドレイン端子は、インバータIA,m,IB,mのPMOSトランジスタPA,m,PB,mそれぞれのソース端子と共通に接続されている。各制御用PMOSトランジスタPC,mのソース端子には、高電位の基準電圧が印加される。また、各制御用PMOSトランジスタPC,mのゲート端子には、制御電圧が印加される。この第2変形例では、制御用PMOSトランジスタPC,0〜PC,4それぞれのゲート端子に印加される制御電圧のレベルに応じて、各インバータIA,mおよび各インバータIB,mの動作速度が制御されて、発振回路1Bの発振周波数が制御される。 FIG. 4 is a circuit diagram of an oscillation circuit 1B according to a second modification. The oscillation circuit 1B shown in this figure further includes five control PMOS transistors P C, 0 to P C, 4 in addition to the configuration shown in FIG. Note that this 10 in the modified example 2 of the inverter I A, 0 ~I A, 4 , I B, 0 ~I B, 4 respectively configuration and connection relationship between these is shown in Figure 1 It is the same as that. Each control PMOS transistor P C, the drain terminals of m, inverter I A, m, I B, PMOS transistor P A of m, m, is connected in common with P B, m respective source terminals. A high potential reference voltage is applied to the source terminal of each control PMOS transistor PC , m . A control voltage is applied to the gate terminal of each control PMOS transistor PC , m . In the second modification, in accordance with the level of the control voltage applied to control PMOS transistor P C, 0 ~P C, 4 each gate terminal, each of the inverters I A, m and the inverters I B, the m The operation speed is controlled to control the oscillation frequency of the oscillation circuit 1B.

図5は、第3変形例の発振回路1Cの回路図である。この図に示される発振回路1Cは、図1に示された構成に加えて、5個の制御用NMOSトランジスタNC,0〜NC,4を更に備える。なお、この変形例3における10個のインバータIA,0〜IA,4,IB,0〜IB,4それぞれの構成、および、これらの間の接続関係については、図1に示されたものと同様である。各制御用NMOSトランジスタNC,mのドレイン端子は、インバータIA,m,IB,mのNMOSトランジスタNA,m,NB,mそれぞれのソース端子と共通に接続されている。各制御用NMOSトランジスタNC,mのソース端子には、低電位の基準電圧が印加される。また、各制御用NMOSトランジスタNC,mのゲート端子には、制御電圧が印加される。この第3変形例では、制御用NMOSトランジスタNC,0〜NC,4それぞれのゲート端子に印加される制御電圧のレベルに応じて、各インバータIA,mおよび各インバータIB,mの動作速度が制御されて、発振回路1Cの発振周波数が制御される。 FIG. 5 is a circuit diagram of an oscillation circuit 1C according to a third modification. The oscillation circuit 1C shown in this figure further includes five control NMOS transistors N C, 0 to N C, 4 in addition to the configuration shown in FIG. Note that this 10 in the modified example 3 of the inverter I A, 0 ~I A, 4 , I B, 0 ~I B, 4 respectively configuration and connection relationship between these is shown in Figure 1 It is the same as that. Each control NMOS transistor N C, the drain terminals of m, inverter I A, m, I B, NMOS transistors N A of m, m, N B, m are connected in common to respective source terminals. A low-potential reference voltage is applied to the source terminal of each control NMOS transistor NC , m . A control voltage is applied to the gate terminal of each control NMOS transistor NC , m . In the third modification, in accordance with the level of the control voltage applied to the control NMOS transistor N C, 0 ~N C, 4 each gate terminal, each of the inverters I A, m and the inverters I B, the m The operating speed is controlled to control the oscillation frequency of the oscillation circuit 1C.

図6は、第4変形例の発振回路1Dの回路図である。この図に示される発振回路1Dは、図1に示された構成に加えて、5個の制御用PMOSトランジスタPC,0〜PC,4および5個の制御用NMOSトランジスタNC,0〜NC,4を更に備える。なお、この変形例4における10個のインバータIA,0〜IA,4,IB,0〜IB,4それぞれの構成、および、これらの間の接続関係については、図1に示されたものと同様である。この変形例4における制御用PMOSトランジスタPC,0〜PC,4については、第2変形例と同様である。この変形例4における制御用NMOSトランジスタNC,0〜NC,4については、第3変形例と同様である。この第4変形例では、制御用PMOSトランジスタPC,0〜PC,4それぞれのゲート端子に印加される制御電圧のレベル、および、制御用NMOSトランジスタNC,0〜NC,4それぞれのゲート端子に印加される制御電圧のレベルに応じて、各インバータIA,mおよび各インバータIB,mの動作速度が制御されて、発振回路1Dの発振周波数が制御される。 FIG. 6 is a circuit diagram of an oscillation circuit 1D according to a fourth modification. In addition to the configuration shown in FIG. 1, the oscillation circuit 1D shown in this figure includes five control PMOS transistors PC , 0 to PC , 4 and five control NMOS transistors NC , 0 to N C, 4 is further provided. Note that this 10 in the modified example 4 of the inverter I A, 0 ~I A, 4 , I B, 0 ~I B, 4 respectively configuration and connection relationship between these is shown in Figure 1 It is the same as that. The control PMOS transistors P C, 0 to P C, 4 in the fourth modification are the same as in the second modification. The control NMOS transistors N C, 0 to N C, 4 in the fourth modification are the same as in the third modification. In the fourth modification, the level of the control voltage applied to the gate terminals of the control PMOS transistors PC , 0 to PC , 4 , and the control NMOS transistors NC , 0 to NC , 4, respectively. Depending on the level of the control voltage applied to the gate terminal, the operating speed of each inverter IA , m and each inverter IB , m is controlled to control the oscillation frequency of the oscillation circuit 1D.

その他、図1に示された構成に加えて制御用PMOSトランジスタまたは制御用NMOSトランジスタを設ける態様は種々あり得る。何れの場合にも、制御用PMOSトランジスタまたは制御用NMOSトランジスタのゲート端子に印加される制御電圧のレベルに応じて、発振回路の発振周波数が制御される。   In addition to the configuration shown in FIG. 1, there may be various modes in which a control PMOS transistor or a control NMOS transistor is provided. In any case, the oscillation frequency of the oscillation circuit is controlled according to the level of the control voltage applied to the gate terminal of the control PMOS transistor or the control NMOS transistor.

また、上記の第1実施形態および変形例それぞれの発振回路は10個のインバータを備えるものであったが、一般に、3以上の奇数をMとして、各々のドレイン端子が互いに接続されたPMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタを含み当該接続点を出力端とする2M個のインバータIA,0〜IA,M−1,IB,0〜IB,M−1を備える発振回路の構成としてもよい。 Each of the oscillation circuits of the first embodiment and the modification includes 10 inverters. Generally, a PMOS transistor in which each drain terminal is connected to each other, where M is an odd number of 3 or more and 2M number of inverters I a to output the connection point comprises a NMOS transistor, 0 ~I a, M-1 , I B, 0 ~I B, may be configured of an oscillator circuit comprising a M-1.

この場合には、0以上(M−1)以下の各整数をmとし、2以上(M−1)以下の偶数をmevenとしたときに、(m+1)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数をm1とし、(m+meven)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数をm2として、インバータIA,mの出力端は、インバータIA,m1のNMOSトランジスタのゲート端子に接続されるとともに、インバータIB,m2のPMOSトランジスタのゲート端子に接続され、また、インバータIB,mの出力端は、インバータIB,m1のNMOSトランジスタのゲート端子に接続されるとともに、インバータIA,m2のPMOSトランジスタのゲート端子に接続される。 In this case, each integer from 0 to (M−1) is m, and an even number from 2 to (M−1) is m even, and (m + 1) is the remainder when dividing by M. An integer between 0 and (M−1) is m1, and (m + m even ) is a remainder when dividing by M, and an integer between 0 and (M−1) is m2, and the inverter I A, m the output end is connected to the gate terminal of the NMOS transistor of the inverter I a, m1, is connected to the gate terminal of the PMOS transistor of the inverter I B, m @ 2, the inverter I B, the output terminal of the m is, the inverter It is connected to the gate terminal of the NMOS transistor of IB, m1 and to the gate terminal of the PMOS transistor of the inverter IA , m2 .

(第2実施形態)
次に、本発明に係る発振回路の第2実施形態について説明する。図7は、第2実施形態に係る発振回路2の回路図である。この図に示される発振回路2は、共通の構成を有する5個のインバータI〜Iを備える。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the oscillation circuit according to the present invention will be described. FIG. 7 is a circuit diagram of the oscillation circuit 2 according to the second embodiment. The oscillation circuit 2 shown in this figure includes five inverters I 0 to I 4 having a common configuration.

各インバータIは、PMOSトランジスタPおよびNMOSトランジスタNを含み、これらPMOSトランジスタPおよびNMOSトランジスタNそれぞれのドレイン端子が互いに接続されていて、当該接続点が出力端となっている。ここで、mは0以上4以下の各整数である。 Each inverter I m includes PMOS transistors P m and an NMOS transistor N m, the PMOS transistors P m and an NMOS transistor N m respective drain terminals are connected to each other, the connection point is an output terminal. Here, m is an integer of 0 or more and 4 or less.

各インバータIの出力端は、インバータIm1のNMOSトランジスタNm1のゲート端子に接続されるとともに、インバータIm3のPMOSトランジスタPm3のゲート端子に接続されている。ここで、m1は、(m+1)を5で除算したときの剰余であって、0以上4以下の整数である。また、m3は、(m+3)を5で除算したときの剰余であって、0以上4以下の整数である。 The output terminal of each inverter I m is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N m1 of the inverter I m1 and to the gate terminal of the PMOS transistor P m3 of the inverter I m3 . Here, m1 is a remainder when (m + 1) is divided by 5, and is an integer from 0 to 4. M3 is a remainder when (m + 3) is divided by 5, and is an integer of 0 or more and 4 or less.

すなわち、インバータIの出力端は、インバータIのNMOSトランジスタNのゲート端子に接続されるとともに、インバータIのPMOSトランジスタPのゲート端子に接続されている。インバータIの出力端は、インバータIのNMOSトランジスタNのゲート端子に接続されるとともに、インバータIのPMOSトランジスタPのゲート端子に接続されている。インバータIの出力端は、インバータIのNMOSトランジスタNのゲート端子に接続されるとともに、インバータIのPMOSトランジスタPのゲート端子に接続されている。インバータIの出力端は、インバータIのNMOSトランジスタNのゲート端子に接続されるとともに、インバータIのPMOSトランジスタPのゲート端子に接続されている。インバータIの出力端は、インバータIのNMOSトランジスタNのゲート端子に接続されるとともに、インバータIのPMOSトランジスタPのゲート端子に接続されている。 That is, the output terminal of the inverter I 0 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N 1 of the inverter I 1 and to the gate terminal of the PMOS transistor P 3 of the inverter I 3 . The output terminal of the inverter I 1 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N 2 of the inverter I 2 and to the gate terminal of the PMOS transistor P 4 of the inverter I 4 . The output terminal of the inverter I 2 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N 3 of the inverter I 3, is connected to the gate terminal of the PMOS transistor P 0 of the inverter I 0. The output terminal of the inverter I 3 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N 4 of the inverter I 4, is connected to the gate terminal of the PMOS transistor P 1 of the inverter I 1. The output terminal of the inverter I 4 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N 0 of the inverter I 0 and to the gate terminal of the PMOS transistor P 2 of the inverter I 2 .

各インバータIのPMOSトランジスタPそれぞれのソース端子には、高電位の基準電圧が印加される。また、各インバータIのNMOSトランジスタNそれぞれのソース端子には、低電位の基準電圧が印加される。これにより、発振回路2は発振動作する。 The PMOS transistor P m respective source terminals of the inverter I m, the reference voltage of the high potential is applied. Further, the NMOS transistor N m respective source terminals of the inverter I m, the reference voltage of the low potential is applied. Thereby, the oscillation circuit 2 oscillates.

図8は、第2実施形態に係る発振回路2の発振動作を説明する波形図である。この図は、シミュレーション結果を示しており、上から順に、インバータIの出力端の電圧レベルV、インバータIの出力端の電圧レベルV、インバータIの出力端の電圧レベルV、インバータIの出力端の電圧レベルV、インバータIの出力端の電圧レベルV、それぞれの時間的変化の様子を示している。 FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the oscillation operation of the oscillation circuit 2 according to the second embodiment. This figure shows a simulation result, from the top, the inverter I voltage level V 0 which output of 0, the voltage level V 1 of the output terminal of the inverter I 1, the inverter I 2 output end voltage level V 2 of , the voltage level V 3 of the output terminal of the inverter I 3, the voltage level V 4 of the output terminal of the inverter I 4, shows how the respective time changes.

この図8を用いて、第2実施形態に係る発振回路2の発振動作について、インバータIの動作を中心にして説明すると、以下のとおりである。インバータIのPMOSトランジスタPのゲート端子には、インバータIの出力端の電圧レベルVが入力される。インバータIのNMOSトランジスタNのゲート端子には、インバータIの出力端の電圧レベルVが入力される。 With reference to FIG. 8, the oscillation operation of the oscillation circuit 2 according to the second embodiment, it will be described about the operation of the inverter I 3, is as follows. The gate terminal of the PMOS transistor P 3 of the inverter I 3, the voltage level V 0 which the output terminal of the inverter I 0 is input. The gate terminal of the NMOS transistor N 3 of the inverter I 3, the voltage level V 2 of the output terminal of the inverter I 2 is input.

図8中において、インバータIの出力端の電圧レベルVは、時刻T1aにハイレベルからローレベルに転じ、時刻T2aにローレベルからハイレベルに転じる。インバータIの出力端の電圧レベルVは、時刻T1にハイレベルからローレベルに転じ、時刻T2にローレベルからハイレベルに転じる。なお、レベルが閾値を越える時を、レベルが転じる時とする。また、時刻T1a,T1,T2a,T2は、「T1a<T1<T2a<T2」なる関係があり、発振の1周期内に含まれる。 In FIG. 8, the voltage level V 0 at the output terminal of the inverter I 0 changes from the high level to the low level at time T1a, and changes from the low level to the high level at time T2a. The voltage level V 2 of the output end of the inverter I 2 is turned to the time T1 from the high level to the low level at time T2 changes from the low level to the high level. The time when the level exceeds the threshold is the time when the level changes. Further, the times T1a, T1, T2a, and T2 have a relationship of “T1a <T1 <T2a <T2” and are included in one cycle of oscillation.

時刻T1aから時刻T1までの期間は、インバータIのPMOSトランジスタPおよびNMOSトランジスタNの双方がオン状態となっているので、インバータIの出力欄の電圧レベルVは、ゆっくりと高くなっていく。時刻T1において、NMOSトランジスタNは弱いオン状態にあるが、PMOSトランジスタPは完全にオン状態になっていることから、インバータIの出力欄の電圧レベルVは急速に高くなっていく。時刻T2aにおいて、PMOSトランジスタPおよびNMOSトランジスタNの双方がオフ状態となっているので、インバータIの出力欄の電圧レベルVの上昇は止まる。そして、時刻T2においては、NMOSトランジスタNがオン状態となっているので、インバータIの出力欄の電圧レベルVは急速に低くなっていく。 Period from time T1a to time T1, since both of the PMOS transistor P 3 and the NMOS transistor N 3 of the inverter I 3 is in an ON state, the voltage level V 3 of the output section of the inverter I 3 is slowly increased It will become. At time T1, although NMOS transistor N 3 is in the weak ON state, since the PMOS transistor P 3 is turned fully on, the voltage level V 3 of the output section of the inverter I 3 is gradually becoming rapidly high . At time T2a, since both of the PMOS transistor P 3 and the NMOS transistor N 3 are turned off, the increase of the voltage level V 3 of the output section of the inverter I 3 stops. Then, at time T2, the NMOS transistor N 3 is turned on, the voltage level V 3 of the output section of the inverter I 3 is gradually becoming rapidly lowered.

インバータIの出力端の電圧レベルVが閾値を越える時刻T1に対して、インバータIの出力端の電圧レベルVが閾値を越える時刻T2は、時間Tdlだけ遅れる。しかし、図12に示された従来の発振回路9の発振動作と比較すると、本実施形態に係る発振回路2において、各インバータの遅延時間を律速していたPMOSトランジスタは、インバータの遅延時間の2倍だけ早いタイミングの信号をゲート端子に受けて動作するため、ハイレベルからローレベル及びローレベルからハイレベルに転じるタイミングが早くなる。したがって、各インバータIB,mの出力端電圧の遷移のタイミングが早まり、上記の時間Tdlが短いので、本実施形態に係る発振回路2の発振周波数は高くなる。 Against time T1 when the voltage level V 2 of the output terminal of the inverter I 2 exceeds the threshold value, the time T2 the voltage level V 3 of the output terminal of the inverter I 3 exceeds the threshold is delayed by the time Tdl. However, when compared with the oscillation operation of the conventional oscillation circuit 9 shown in FIG. 12, in the oscillation circuit 2 according to the present embodiment, the PMOS transistor that has limited the delay time of each inverter is equal to 2 of the delay time of the inverter. Since the operation is performed by receiving a signal at a timing that is twice as fast at the gate terminal, the timing of switching from the high level to the low level and from the low level to the high level is advanced. Therefore, the transition timing of the output terminal voltage of each inverter IB , m is advanced, and the time Tdl is short, so that the oscillation frequency of the oscillation circuit 2 according to this embodiment is high.

(第2実施形態の変形例)
次に、上述した第2実施形態に係る発振回路2の変形例の構成について説明する。以下に説明する変形例の発振回路2A,2Bそれぞれは、図7に示された構成に加えて、制御用PMOSトランジスタまたは制御用NMOSトランジスタを備えていて、制御用PMOSトランジスタまたは制御用NMOSトランジスタのゲート端子に印加される制御電圧のレベルに応じて、発振周波数が制御されるものである。
(Modification of the second embodiment)
Next, a configuration of a modification of the oscillation circuit 2 according to the second embodiment described above will be described. Each of the oscillation circuits 2A and 2B of the modified example described below includes a control PMOS transistor or a control NMOS transistor in addition to the configuration shown in FIG. 7, and includes a control PMOS transistor or a control NMOS transistor. The oscillation frequency is controlled according to the level of the control voltage applied to the gate terminal.

図9は、第1変形例の発振回路2Aの回路図である。この図に示される発振回路2Aは、図7に示された構成に加えて、1個の制御用PMOSトランジスタPを更に備える。制御用PMOSトランジスタPのドレイン端子は、5個のインバータI〜IのPMOSトランジスタP〜Pそれぞれのソース端子と共通に接続されている。制御用PMOSトランジスタPのソース端子には、高電位の基準電圧が印加される。また、制御用PMOSトランジスタPのゲート端子には、制御電圧が印加される。この第1変形例では、制御用PMOSトランジスタPのゲート端子に印加される制御電圧のレベルに応じて、各インバータIの動作速度が制御されて、発振回路2Aの発振周波数が制御される。 FIG. 9 is a circuit diagram of an oscillation circuit 2A of the first modification. The oscillator circuit 2A shown in the figures, in addition to the configuration shown in FIG. 7, further comprising one of the control PMOS transistor P C. The drain terminal of the control PMOS transistor P C is five inverters I 0 ~I PMOS transistor P 0 to P 4 of 4 are connected in common to respective source terminals. The source terminal of the control PMOS transistor P C, the reference voltage of the high potential is applied. The gate terminal of the control PMOS transistor P C, the control voltage is applied. In this first modification, according to the level of the control voltage applied to the gate terminal of the control PMOS transistor P C, it is controlled operation speed of each inverter I m, the oscillation frequency of the oscillation circuit 2A is controlled .

図10は、第2変形例の発振回路2Bの回路図である。この図に示される発振回路2Bは、図7に示された構成に加えて、1個の制御用NMOSトランジスタNを更に備える。制御用NMOSトランジスタNのドレイン端子は、5個のインバータI〜IのNMOSトランジスタN〜Nそれぞれのソース端子と共通に接続されている。制御用NMOSトランジスタNのソース端子には、低電位の基準電圧が印加される。また、制御用NMOSトランジスタNのゲート端子には、制御電圧が印加される。この第2変形例では、制御用NMOSトランジスタNのゲート端子に印加される制御電圧のレベルに応じて、各インバータIの動作速度が制御されて、発振回路2Bの発振周波数が制御される。 FIG. 10 is a circuit diagram of an oscillation circuit 2B according to a second modification. The oscillation circuit 2B shown in the figures, in addition to the configuration shown in FIG. 7, further comprising one control NMOS transistor N C. The drain terminal of the control NMOS transistor N C is five inverters I 0 ~I NMOS transistors N 0 to N 4 4 are connected in common to respective source terminals. The source terminal of the control NMOS transistor N C, the reference voltage of the low potential is applied. The gate terminal of the control NMOS transistor N C, the control voltage is applied. In the second modification, in accordance with the level of the control voltage applied to the gate terminal of the control NMOS transistor N C, it is controlled operation speed of each inverter I m, the oscillation frequency of the oscillation circuit 2B is controlled .

その他、図7に示された構成に加えて制御用PMOSトランジスタまたは制御用NMOSトランジスタを設ける態様は種々あり得る。何れの場合にも、制御用PMOSトランジスタまたは制御用NMOSトランジスタのゲート端子に印加される制御電圧のレベルに応じて、発振回路の発振周波数が制御される。   In addition to the configuration shown in FIG. 7, there may be various modes in which a control PMOS transistor or a control NMOS transistor is provided. In any case, the oscillation frequency of the oscillation circuit is controlled according to the level of the control voltage applied to the gate terminal of the control PMOS transistor or the control NMOS transistor.

また、上記の第2実施形態および変形例それぞれの発振回路は5個のインバータを備えるものであったが、一般に、5以上の奇数をMとして、各々のドレイン端子が互いに接続されたPMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタを含み当該接続点を出力端とするM個のインバータI〜IM−1を備える発振回路の構成としてもよい。 Each of the oscillation circuits of the second embodiment and the modification includes five inverters. Generally, a PMOS transistor in which each drain terminal is connected to each other, where M is an odd number of 5 or more and The oscillation circuit may include an M number of inverters I 0 to I M−1 including an NMOS transistor and having the connection point as an output end.

この場合には、0以上(M−1)以下の各整数をmとし、3以上(M−2)以下の奇数をmoddとしたときに、(m+1)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数をm1とし、(m+modd)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数をm3として、インバータIの出力端は、インバータIm1のNMOSトランジスタのゲート端子に接続されるとともに、インバータIm3のPMOSトランジスタのゲート端子に接続される。 In this case, each integer from 0 to (M−1) is m, and an odd number from 3 to (M−2) is m odd, and the remainder when (m + 1) is divided by M. there are 0 or (M-1) following integers and m1, (m + m odd) of a with 0 or the remainder when divided by M (M-1) following an integer as m3, the output of the inverter I m The end is connected to the gate terminal of the NMOS transistor of the inverter I m1 and to the gate terminal of the PMOS transistor of the inverter I m3 .

第1実施形態に係る発振回路1の回路図である。1 is a circuit diagram of an oscillation circuit 1 according to a first embodiment. FIG. 第1実施形態に係る発振回路1の発振動作を説明する波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram illustrating an oscillation operation of the oscillation circuit 1 according to the first embodiment. 第1変形例の発振回路1Aの回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of an oscillation circuit 1A according to a first modification. 第2変形例の発振回路1Bの回路図である。It is a circuit diagram of oscillation circuit 1B of the 2nd modification. 第3変形例の発振回路1Cの回路図である。It is a circuit diagram of oscillation circuit 1C of the 3rd modification. 第4変形例の発振回路1Dの回路図である。It is a circuit diagram of oscillation circuit 1D of the 4th modification. 第2実施形態に係る発振回路2の回路図である。It is a circuit diagram of the oscillation circuit 2 which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る発振回路2の発振動作を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining the oscillation operation of the oscillation circuit 2 which concerns on 2nd Embodiment. 第1変形例の発振回路2Aの回路図である。It is a circuit diagram of oscillation circuit 2A of the 1st modification. 第2変形例の発振回路2Bの回路図である。It is a circuit diagram of oscillation circuit 2B of the 2nd modification. 従来の発振回路9の回路図である。10 is a circuit diagram of a conventional oscillation circuit 9. FIG. 発振回路9の発振動作を説明する波形図である。6 is a waveform diagram illustrating an oscillation operation of the oscillation circuit 9. FIG. 発振回路9を含むシリアル-パラレル変換回路8の回路図である。3 is a circuit diagram of a serial-parallel conversion circuit 8 including an oscillation circuit 9. FIG. 発振回路9を含むシリアル-パラレル変換回路8の入出力動作の説明図である。4 is an explanatory diagram of input / output operations of a serial-parallel conversion circuit 8 including an oscillation circuit 9. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,1A,1B,1C,1D,2、2A,2B…発振回路、IA,0〜IA,M−1,IB,0〜IB,M−1,I〜IM−1…インバータ、PA,0〜PA,M−1,PB,0〜PB,M−1,P〜PM−1…PMOSトランジスタ、NA,0〜NA,M−1,NB,0〜NB,M−1,N〜NM−1…NMOSトランジスタ、P,PC,0〜PC,4…制御用PMOSトランジスタ、N,NC,0〜NC,4…制御用NMOSトランジスタ。
1,1A, 1B, 1C, 1D, 2,2A, 2B ... oscillation circuit, I A, 0 ~I A, M-1, I B, 0 ~I B, M-1, I 0 ~I M-1 ... Inverter, P A, 0 to P A, M-1 , P B, 0 to P B, M-1 , P 0 to P M-1 ... PMOS transistor, N A, 0 to N A, M-1 , N B, 0 to N B, M−1 , N 0 to N M−1 ... NMOS transistor, P C , P C, 0 to P C, 4 ... Control PMOS transistor, N C , N C, 0 to N C, 4 ... NMOS transistors for control.

Claims (2)

各々のドレイン端子が互いに接続されたPMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタを含み当該接続点を出力端とする2M個のインバータIA,0〜IA,M−1,IB,0〜IB,M−1を備え、
インバータIA,mの出力端が、インバータIA,m1のNMOSトランジスタのゲート端子に接続されるとともに、インバータIB,m2のPMOSトランジスタのゲート端子に接続されており、
インバータIB,mの出力端が、インバータIB,m1のNMOSトランジスタのゲート端子に接続されるとともに、インバータIA,m2のPMOSトランジスタのゲート端子に接続されている、
ことを特徴とする発振回路
(ただし、
Mは3以上の奇数、
mは0以上(M−1)以下の各整数、
m1は(m+1)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数、
m2は(m+meven)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数、
evenは2以上(M−1)以下の偶数)。
2M inverters IA , 0 to IA , M-1 , IB , 0 to IB , M- , each including a PMOS transistor and an NMOS transistor whose drain terminals are connected to each other and having the connection point as an output end. With 1
Inverter I A, the output terminal of the m, is connected to the gate terminal of the NMOS transistor of the inverter I A, m1, is connected to the gate terminal of the PMOS transistor of the inverter I B, m2,
Inverter I B, the output terminal of the m is, is connected to the gate terminal of the NMOS transistor of the inverter I B, m1, is connected to the gate terminal of the PMOS transistor of the inverter I A, m @ 2,
An oscillation circuit characterized by
M is an odd number of 3 or more,
m is an integer of 0 or more and (M−1) or less,
m1 is a remainder when (m + 1) is divided by M, and is an integer of 0 or more and (M−1) or less,
m2 is a remainder when (m + m even ) is divided by M, and is an integer of 0 or more and (M−1) or less,
m even is an even number between 2 and (M-1).
各々のドレイン端子が互いに接続されたPMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタを含み当該接続点を出力端とするM個のインバータI〜IM−1を備え、
インバータIの出力端が、インバータIm1のNMOSトランジスタのゲート端子に接続されるとともに、インバータIm3のPMOSトランジスタのゲート端子に接続されている、
ことを特徴とする発振回路
(ただし、
Mは5以上の奇数、
mは0以上(M−1)以下の各整数、
m1は(m+1)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数、
m3は(m+modd)をMで除算したときの剰余であって0以上(M−1)以下の整数、
oddは3以上(M−2)以下の奇数)。
M drains each including a PMOS transistor and an NMOS transistor connected to each other and having the connection point as an output terminal are provided as M inverters I 0 to I M−1 .
The output terminal of the inverter I m is is connected to the gate terminal of the NMOS transistor of the inverter I m1, is connected to the gate terminal of the PMOS transistor of the inverter I m3,
An oscillation circuit characterized by
M is an odd number greater than 5,
m is an integer of 0 or more and (M−1) or less,
m1 is a remainder when (m + 1) is divided by M, and is an integer of 0 or more and (M−1) or less,
m3 is a remainder obtained by dividing (m + m odd ) by M, and is an integer of 0 or more and (M−1) or less,
m odd is an odd number from 3 to (M-2).
JP2006131698A 2006-05-10 2006-05-10 Oscillator circuit Active JP4679433B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006131698A JP4679433B2 (en) 2006-05-10 2006-05-10 Oscillator circuit
PCT/JP2007/059514 WO2007129709A1 (en) 2006-05-10 2007-05-08 Oscillation circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006131698A JP4679433B2 (en) 2006-05-10 2006-05-10 Oscillator circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007306231A JP2007306231A (en) 2007-11-22
JP4679433B2 true JP4679433B2 (en) 2011-04-27

Family

ID=38667817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006131698A Active JP4679433B2 (en) 2006-05-10 2006-05-10 Oscillator circuit

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4679433B2 (en)
WO (1) WO2007129709A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61206308A (en) * 1985-03-11 1986-09-12 Seiko Instr & Electronics Ltd Voltage controlled oscillator
JPS6438834U (en) * 1987-08-31 1989-03-08
US5592126A (en) * 1992-08-20 1997-01-07 U.S. Philips Corporation Multiphase output oscillator
JPH11177390A (en) * 1997-12-08 1999-07-02 New Japan Radio Co Ltd Ring oscillation circuit and cmos logic circuit
US6075419A (en) * 1999-01-29 2000-06-13 Pmc-Sierra Ltd. High speed wide tuning range multi-phase output ring oscillator
JP2002185290A (en) * 2000-12-08 2002-06-28 Seiko Epson Corp Ring oscillator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61206308A (en) * 1985-03-11 1986-09-12 Seiko Instr & Electronics Ltd Voltage controlled oscillator
JPS6438834U (en) * 1987-08-31 1989-03-08
US5592126A (en) * 1992-08-20 1997-01-07 U.S. Philips Corporation Multiphase output oscillator
JPH11177390A (en) * 1997-12-08 1999-07-02 New Japan Radio Co Ltd Ring oscillation circuit and cmos logic circuit
US6075419A (en) * 1999-01-29 2000-06-13 Pmc-Sierra Ltd. High speed wide tuning range multi-phase output ring oscillator
JP2002185290A (en) * 2000-12-08 2002-06-28 Seiko Epson Corp Ring oscillator

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007129709A1 (en) 2007-11-15
JP2007306231A (en) 2007-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7245153B2 (en) Level shift circuit having timing adjustment circuit for maintaining duty ratio
JP4607976B2 (en) Semiconductor integrated device
US8362998B2 (en) Drive circuit, display device provided with such drive circuit and method for driving display device
US8446302B2 (en) Time to digital converter and all digital phase-locked-loop
JP5275367B2 (en) Comparator and A / D converter
CN110932715B (en) Level shifter circuit and method for operating level shifter
CN108233894B (en) Low-power consumption double-edge trigger based on dual-mode redundancy
JP2010161761A (en) Clock d-type flip-flop circuit
JP2006033825A (en) Level shifter and level shifting method
JP5212112B2 (en) Address decoder circuit and semiconductor memory device
KR100329320B1 (en) Digital signal transmission circuit
JP4679433B2 (en) Oscillator circuit
JP2008172779A (en) High speed flip-flop
US20130038370A1 (en) Multi-phase clock generator
JP2007235815A (en) Level converting circuit
JP2008015807A (en) Clock switching circuit
JPS63260218A (en) Controlled oscillator
JPH1174764A (en) Latch circuit having voltage level conversion function and flip-flop circuit
JP4904620B2 (en) Oscillator with controllable frequency and duty ratio
JPH07249968A (en) Flip flop circuit and shift register circuit using the circuit
KR102674627B1 (en) Level shifter
JP4667190B2 (en) Level conversion circuit
JP4276513B2 (en) Flip-flop circuit
JP6955458B2 (en) Level shift circuit
KR100373370B1 (en) clock driver with low power consumption characteristic and latch circuit using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100309

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110104

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4679433

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140210

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250