JP5809550B2 - CR oscillation circuit and semiconductor integrated device - Google Patents
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本発明は、CR発振回路及びCR発振回路が形成されている半導体集積装置に関する。 The present invention relates to a CR oscillation circuit and a semiconductor integrated device in which the CR oscillation circuit is formed.
ディジタル回路におけるクロックパルスを生成する為の発振回路として、直列に接続された3つのインバータに、コンデンサ及び抵抗で構成されるCR回路を帰還接続することにより正弦波を発生するようにしたCR発振回路が知られている(例えば、特許文献1の図1参照)。かかるCR発振回路では、インバータ12から送出された発振信号を、コンデンサ15を介してインバータ11の入力端に帰還させている。よって、発振信号に伴うコンデンサの過渡現象により、インバータ11の入力端子には、急峻に電源電圧を超えた電圧及び接地電位を下回った電圧が印加される、いわゆるオーバーシュート及びアンダーシュートが生じ、インバータ11の寿命低下を招く虞があった。 As an oscillation circuit for generating a clock pulse in a digital circuit, a CR oscillation circuit that generates a sine wave by feedback-connecting a CR circuit composed of a capacitor and a resistor to three inverters connected in series Is known (see, for example, FIG. 1 of Patent Document 1). In such a CR oscillation circuit, the oscillation signal sent from the inverter 12 is fed back to the input terminal of the inverter 11 via the capacitor 15. Therefore, due to the transient phenomenon of the capacitor accompanying the oscillation signal, the so-called overshoot and undershoot in which the voltage suddenly exceeding the power supply voltage and the voltage lower than the ground potential are applied to the input terminal of the inverter 11 occur. There was a possibility that the life of 11 would be reduced.
そこで、かかるオーバーシュート及びアンダーシュートを抑制させるべく、このCR発振回路には、インバータ11の入力端に第2のコンデンサ16を設けるようにしている。 Therefore, in order to suppress such overshoot and undershoot, this CR oscillation circuit is provided with a second capacitor 16 at the input terminal of the inverter 11.
しかしながら、インバータに比べて素子面積が大となるコンデンサ16を新たに設けなければならない為、CR発振回路全体の規模が大になってしまうという問題があった。 However, since the capacitor 16 having a larger element area than the inverter must be newly provided, there has been a problem that the overall scale of the CR oscillation circuit becomes large.
本発明は、寿命低下を招くことなく小型で、高密度実装化が可能なCR発振回路、及び半導体集積装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a CR oscillation circuit and a semiconductor integrated device that are small in size and capable of high-density mounting without causing a reduction in lifetime.
本発明に係るCR発振回路は、上流から下流に向かって順に直列に接続されたm個(mは3以上の整数)のインバータからなるインバータトレインと、前記インバータトレイン内の上流から第(2n)番目(nは1以上の整数)に接続されているインバータから送出された信号をコンデンサを介して前記インバータトレイン内の上流から第1番目に接続されているインバータに供給すると共に、前記インバータトレイン内の上流から第(2n+1)番目に接続されているインバータから送出された信号を抵抗を介して前記第1番目のインバータに供給するCR回路と、を有するCR発振回路であって、前記m個のインバータのうちで前記第1番目のインバータを除くインバータの各々は、入力した信号のレベルが所定論理閾値より低い場合には高レベルの信号を出力する一方、前記所定論理閾値よりも高い場合には低レベルの信号を出力し、前記第1番目のインバータは、前記CR回路から供給された信号のレベルが前記所定論理閾値より低い第1論理閾値よりも低い状態から当該第1論理閾値よりも高い状態に遷移した場合には低レベルの信号を次段のインバータに供給する一方、前記CR回路から供給された信号のレベルが前記所定論理閾値よりも高い第2論理閾値よりも高い状態から当該第2論理閾値よりも低い状態に遷移した場合には高レベルの信号を前記次段のインバータに供給する。 A CR oscillation circuit according to the present invention includes an inverter train including m (m is an integer of 3 or more) inverters connected in series in order from upstream to downstream, and (2n) th from the upstream in the inverter train. The signal sent from the inverter connected to the second (n is an integer of 1 or more) is supplied to the first connected inverter from the upstream in the inverter train via a capacitor, and the inverter train a CR oscillating circuit having a CR circuit for supplying to said first first inverter from the upstream first (2n + 1) a signal sent from the connected inverter th through the resistor, the m Each of the inverters excluding the first inverter when the level of the input signal is lower than a predetermined logic threshold value While outputting the high level signal, the predetermined logic is higher than the threshold value and outputs a low level signal, the first numbered inverter, the level of the signal supplied from the CR circuit is the predetermined logic threshold When a transition is made from a state lower than the lower first logic threshold to a state higher than the first logic threshold, a low level signal is supplied to the inverter of the next stage, while the level of the signal supplied from the CR circuit When a transition is made from a state higher than the second logic threshold value higher than the predetermined logic threshold value to a state lower than the second logic threshold value, a high level signal is supplied to the next-stage inverter.
本発明に係る半導体集積装置は、上流から下流に向かって順に直列に接続されたm個(mは3以上の整数)のインバータからなるインバータトレインと、前記インバータトレイン内の上流から第(2n)番目(nは1以上の整数)に接続されているインバータから送出された信号をコンデンサを介して前記インバータトレインの内の上流から第1番目に接続されているインバータに供給すると共に、前記インバータトレイン内の上流から第(2n+1)番目に接続されているインバータから送出された信号を抵抗を介して前記第1番目のインバータに供給するCR回路と、が形成されている半導体集積装置であって、前記インバータトレイン内の1のインバータから送出された信号を発振信号として出力する発振出力端子を備え、前記m個のインバータのうちで前記第1番目のインバータを除くインバータの各々は、入力した信号のレベルが所定論理閾値より低い場合には高レベルの信号を出力する一方、前記所定論理閾値よりも高い場合には低レベルの信号を出力し、前記第1番目のインバータは、前記CR回路から供給された信号のレベルが前記所定論理閾値より低い第1論理閾値よりも低い状態から高い状態に遷移した場合には低レベルの信号を次段のインバータに供給する一方、前記CR回路から供給された信号のレベルが前記所定論理閾値よりも高い第2論理閾値を超えた後に当該第2論理閾値よりも低い状態に遷移した場合には高レベルの信号を前記次段のインバータに供給する。 The semiconductor integrated device according to the present invention includes an inverter train composed of m (m is an integer of 3 or more) inverters connected in series in order from upstream to downstream, and (2n) th from the upstream in the inverter train. The signal sent from the inverter connected to the second (n is an integer equal to or greater than 1) is supplied to the first connected inverter from the upstream of the inverter train via a capacitor, and the inverter train A CR circuit that supplies a signal sent from the (2n + 1) -th connected inverter from the upstream to the first inverter through a resistor, with an oscillation output terminal for outputting a signal transmitted from the first inverter in the inverter train as an oscillation signal, the m Each of the inverters except the first inverter outputs a high level signal when the level of the input signal is lower than a predetermined logic threshold value, and when the level is higher than the predetermined logic threshold value, When the low-level signal is output and the level of the signal supplied from the CR circuit transits from a state lower than the first logic threshold lower than the predetermined logic threshold to a higher state While a low level signal is supplied to the inverter of the next stage, the level of the signal supplied from the CR circuit is lower than the second logic threshold after exceeding the second logic threshold higher than the predetermined logic threshold. When the transition is made, a high level signal is supplied to the inverter of the next stage.
本発明は、複数のインバータが直列接続されてなるインバータトレインの内の第(2n+1)番目に接続されているインバータから送出された信号、及び第(2n)番目のインバータから送出された信号を夫々抵抗及びコンデンサを介して第1番目のインバータに帰還供給することにより、発振信号を生成するにあたり、第1番目のインバータとして、以下の如きインバータを採用している。すなわち、第1番目のインバータは、上記の如き抵抗及びコンデンサから供給された信号のレベルが第1論理閾値よりも低い状態から高い状態に遷移した場合には低レベルの信号を次段のインバータに供給する。また、第1番目のインバータは、これら抵抗及びコンデンサから供給された信号のレベルが上記した第1論理閾値よりも高い第2論理閾値を一旦超え、その後、この第2論理閾値よりも低い状態に遷移した場合、高レベルの信号を次段のインバータに供給する。 In the present invention, a signal sent from the (2n + 1) -th connected inverter in an inverter train in which a plurality of inverters are connected in series, and a signal sent from the (2n) -th inverter, respectively. The following inverter is used as the first inverter in generating the oscillation signal by feeding back to the first inverter through a resistor and a capacitor. That is, when the level of the signal supplied from the resistor and capacitor as described above transitions from a state lower than the first logic threshold to a high state, the first inverter sends a low level signal to the next stage inverter. Supply. In addition, the first inverter temporarily exceeds the second logic threshold value, which is higher than the first logic threshold value, after which the level of the signal supplied from these resistors and capacitors is lower than the second logic threshold value. When the transition is made, a high level signal is supplied to the inverter of the next stage.
かかる構成によれば、第1番目のインバータの入力端子上に生じるアンダーシュート及びオーバーシュートのピーク電位を低下させることができるので、この第1番目のインバータの素子寿命の低下を抑えることが可能となる。更に、アンダーシュート及びオーバーシュートの量を抑える為のコンデンサが不要となるので、その装置規模を小規模化することが可能となる。 According to such a configuration, since the peak potential of undershoot and overshoot generated on the input terminal of the first inverter can be reduced, it is possible to suppress a reduction in the element life of the first inverter. Become. Furthermore, since a capacitor for suppressing the amount of undershoot and overshoot is not required, the scale of the apparatus can be reduced.
本発明は、複数のインバータ(1〜3)が直列接続されてなるインバータトレイン内の第(2n+1)番目に接続されているインバータ(3)から送出された信号を抵抗(5)を介して第1番目のインバータ(1)に供給すると共に、第(2n)番目のインバータ(2)から送出された信号をコンデンサ(4)を介して第1番目のインバータ(1)に供給することにより、発振信号を生成するCR発振回路である。この際、第1番目のインバータ(1)は、抵抗(5)及びコンデンサ(4)から供給された信号のレベルが第1論理閾値(THL)よりも低い状態から高い状態に遷移した場合には低レベル(GND)の信号を次段のインバータに供給する。また、第1番目のインバータ(1)は、抵抗(5)及びコンデンサ(4)から供給された信号のレベルが第1論理閾値(THL)よりも高い第2論理閾値(THH)を超えた後に当該第2論理閾値よりも低い状態に遷移した場合には高レベル(Vdd)の信号を次段のインバータに供給する。 In the present invention, a signal sent from the (2n + 1) -th connected inverter (3) in an inverter train formed by connecting a plurality of inverters (1 to 3) in series is passed through a resistor (5). By supplying to the first inverter (1) and supplying the signal sent from the (2n) th inverter (2) to the first inverter (1) via the capacitor (4), oscillation It is a CR oscillation circuit that generates a signal. At this time, when the first inverter (1) transitions from a state where the level of the signal supplied from the resistor (5) and the capacitor (4) is lower than the first logic threshold (TH L ) to a higher state. Supplies a low level (GND) signal to the next inverter. Further, the first inverter (1) has a level of a signal supplied from the resistor (5) and the capacitor (4) exceeding a second logic threshold (TH H ) higher than the first logic threshold (TH L ). After that, when the state transitions to a state lower than the second logic threshold value, a high level (Vdd) signal is supplied to the next stage inverter.
図1は、半導体集積装置としての半導体チップ10に形成されているCR発振回路の一例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a CR oscillation circuit formed in a
図1に示すように、本発明によるCR発振回路は、インバータ1〜3、コンデンサ4及び抵抗5を含む。
As shown in FIG. 1, the CR oscillation circuit according to the present invention includes
図1に示す如く、3つのインバータ1〜3が直列に接続されてなるインバータトレイン内のインバータ1の入力端子及びインバータ2の出力端子間にコンデンサ4が接続されており、インバータ1の入力端子及びインバータ3の出力端子間には抵抗5が接続されている。すなわち、図1に示すように、インバータ1の出力端子がラインL1を介してインバータ2の入力端子に接続されており、インバータ2の出力端子がラインL2を介してインバータ3の入力端子及びコンデンサ4の一端に接続されている。また、インバータ3の出力端子がラインL3を介して抵抗5の一端及び発振出力端子PDに接続されており、コンデンサ4及び抵抗5各々の他端がラインL0を介してインバータ1の入力端子に接続されている。このように、図1に示されるCR発振回路では、インバータ2及び3の出力端子に夫々接続されているコンデンサ4及び抵抗5からなるCR回路で生成された信号が、ラインL0を介してインバータ1の入力端子に供給される。
As shown in FIG. 1, a capacitor 4 is connected between the input terminal of the
インバータ1は、第1の論理閾値THL、及びこの第1の論理閾値THLよりも高い第2の論理閾値THHからなる2つの閾値に基づき、入力信号のレベル反転を行う。すなわち、インバータ1は、その入力端子に供給された、図2に示す如き入力信号INのレベルが第1の論理閾値THLよりも低い場合には論理レベル1に対応した高レベル、つまり電源電位Vddを有する反転信号を出力する。この際、図2に示すように、入力信号INのレベルが第1の論理閾値THLよりも低い状態から、この第1の論理閾値THLよりも高い状態に推移した場合には、インバータ1は、論理レベル0に対応した低レベル、つまり接地電位GNDを有する反転信号を出力する。その後、図2に示すように、入力信号INのレベルが一旦、第2の論理閾値THHを超えた後に低下し、再び第2の論理閾値THHを下回った状態になった場合に、インバータ1は、論理レベル0に対応した接地電位GNDを有する反転信号を出力する。
要するに、直列に接続されたインバータ1〜3の内で、信号の流れる方向に対して上流側から第1番目に接続されているインバータ1は、立ち上がり論理閾値としての第1の論理閾値THLに基づき入力信号が論理レベル0から1の状態に遷移する時点を検出し、この際、入力信号の論理レベルを反転させた信号、つまり論理レベル1から0の状態に遷移する反転信号を出力する。また、インバータ1は、立ち下がり論理閾値としての第2の論理閾値THHにより、入力信号が論理レベル1から0の状態に遷移する時点を検出し、この際、入力信号の論理レベルを反転させた信号、つまり論理レベル0から1の状態に遷移する反転信号を出力するのでる。尚、第1の論理閾値THLは、以下に説明するが如きインバータ2及び3の論理閾値THMよりも小である。また、第2の論理閾値THHは、インバータ2及び3の論理閾値THMよりも大である。
In short, among the
インバータ2及び3は、図2に示すように上記した第1の論理閾値THLよりも高く且つ第2の論理閾値THHよりも低い第3の論理閾値THMに基づき、その入力端子に供給された入力信号のレベル反転を行う。すなわち、インバータ2及び3は、その入力端子に供給された、図2に示す如き入力信号INのレベルが第3の論理閾値THMよりも低い場合には、論理レベル1に対応した高レベル、つまり電源電位Vddを有する反転信号を出力する。一方、入力信号INのレベルが第3の論理閾値THMよりも高い場合には、インバータ2及び3は、図2に示す如く、論理レベル0に対応した低レベル、つまり接地電位GNDを有する反転信号を出力する。
The
以下に、図1に示すCR発振回路の動作について図3を参照しつつ説明する。 Hereinafter, the operation of the CR oscillation circuit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
先ず、電源投入直後の時点t0では、ラインL0及びL2の電位は論理レベル0に対応した接地電位GNDの状態、つまり低レベルの状態にあり、ラインL1及びL3の電位は論理レベル1に対応した電源電位Vddの状態、つまり高レベルの状態にある。かかる電源投入によってラインL3には電源電位Vddが印加されるので、抵抗5を介してコンデンサ4が充電される。これにより、ラインL0上の電位が図3に示す如く時間経過につれ徐々に上昇する。その後、時点t1にて、ラインL0上の電位がインバータ1の論理閾値THLを越えると、インバータ1は、論理レベル0を示す反転信号をラインL1を介してインバータ2に供給する。インバータ1から、論理レベル0を示す反転信号が供給されると、インバータ2は、その論理レベルを反転させた論理レベル1を示す反転信号を図3に示す如くラインL2を介してインバータ3及びコンデンサ4に供給する。これにより、インバータ3は、論理レベル0に対応した接地電位GNDをラインL3を介して抵抗5に供給する。
First, at time t0 immediately after power-on, the potentials of the lines L0 and L2 are in the ground potential GND state corresponding to the
尚、図3に示すように、時点t1においてラインL2の電位が接地電位GNDの状態から電源電位Vddの状態に遷移すると、コンデンサ4の過渡現象により、ラインL0上の電位が急峻に増加する。この際、ラインL0上の電位は、インバータ1の論理閾値THHを上回り、電源電位Vdd、又はこの電源電位Vddよりも僅かに小なる電位にまで到る。その後、上記した如く、インバータ3によってラインL3上に論理レベル0の反転信号が送出されると、接地電位GNDが抵抗5を介してラインL0上に印加されるので、コンデンサ4が放電状態となる。これにより、ラインL0上の電位が図3に示す如く時間経過に伴い徐々に低下する。その後、時点t2において、ラインL0上の電位がインバータ1の論理閾値THHを下回ると、インバータ1は、論理レベル1を示す反転信号をラインL1を介してインバータ2に供給する。この際、インバータ2は、その論理レベルを反転させた論理レベル0を示す反転信号をラインL2を介してインバータ3及びコンデンサ4に供給する。これにより、インバータ3は、図3に示す如く論理レベル1に対応した電源電位Vddを、ラインL3を介して抵抗5に供給する。
As shown in FIG. 3, when the potential of the line L2 transitions from the ground potential GND state to the power supply potential Vdd state at the time t1, the potential on the line L0 increases sharply due to the transient phenomenon of the capacitor 4. At this time, the potential on the line L0, exceeds the logic threshold TH H of the
尚、図3に示すように、時点t2においてラインL2の電位が電源電位Vddの状態から接地電位GNDの状態に遷移すると、コンデンサ4の過渡現象により、ラインL0上の電位が急峻に低下する。この際、ラインL0上の電位は、インバータ1の論理閾値THLを下回って、接地電位GND、又は接地電位GNDよりも僅かに高い電位にまで到る。その後、上記した如く、インバータ3によってラインL3上に論理レベル1の反転信号が送出されると、電源電位Vddが抵抗5を介してラインL0上に印加されるので、コンデンサ4が充電状態となる。これにより、ラインL0上の電位が図3に示す如く時間経過に伴い徐々に増加する。
As shown in FIG. 3, when the potential of the line L2 transitions from the power supply potential Vdd state to the ground potential GND state at time t2, the potential on the line L0 sharply decreases due to the transient phenomenon of the capacitor 4. At this time, the potential on the line L0 falls below the logic threshold value TH L of the
図1に示すCR発振回路は、上述した如き時点t0〜t2の動作を周期的に繰り返すことにより、図3に示す如き周期Tの発振信号を生成し、これをラインL3及び発振出力端子PDを介して出力する。 The CR oscillation circuit shown in FIG. 1 generates an oscillation signal having a period T as shown in FIG. 3 by periodically repeating the operations at the time points t0 to t2 as described above. The CR oscillation circuit is connected to the line L3 and the oscillation output terminal PD. Output via.
ここで、かかるCR発振回路では、直列に接続されたインバータ1〜3の内で、CR回路(4、5)で生成された信号の入力対象となるインバータ1として、以下の如き2つの閾値を有するものを用いている。
Here, in this CR oscillation circuit, among the
すなわち、インバータ1は、入力信号が論理レベル0から1に遷移したことを検出する為の論理閾値THLとしてインバータ2及び3の論理閾値THMよりも低いものを採用し、論理レベル1から0に遷移したことを検出する為の論理閾値THHとしてインバータ2及び3の論理閾値THMよりも高いものを採用している。つまり、インバータ1では、シュミットトリガ型のインバータとは逆に、論理閾値(THL)が論理閾値(THH)よりも低いのである。
That is, the
かかるインバータ1によれば、ラインL0上の電位が接地電位GNDの状態から徐々に上昇する区間(t0〜t1)において、インバータ2及び3の論理閾値THMよりも低い論理閾値THLの時点t1で論理レベル1から0の状態に遷移する信号が次段のインバータ2に供給される。これにより、インバータ2は、論理レベル1に対応した電源電位Vddをコンデンサ4に供給するので、ラインL0上にはコンデンサ4の過渡現象による急峻な電位上昇、いわゆるオーバーシュートが生じる。しかしながら、図3に示すように、インバータ2及び3の論理閾値THMよりも低い電位(THL)状態からの電位上昇である為、この論理閾値THMと等しい電位状態からオーバーシュートが生じる場合に比してオーバーシュートのピーク電位が低くなる。
According to the
また、インバータ1によれば、ラインL0上の電位が徐々に低下する区間(t1〜t2)において、インバータ2及び3の論理閾値THMよりも高い論理閾値THHの時点t2で論理レベル0から1の状態に遷移する信号が次段のインバータ2に供給される。これにより、インバータ2は、論理レベル0に対応した接地電位GNDをコンデンサ4に供給するので、ラインL0上にはコンデンサ4の過渡現象による急峻な電位下降、いわゆるアンダーシュートが生じる。しかしながら、図3に示すように、インバータ2及び3の論理閾値THMよりも高い電位(THH)状態からの電位下降である為、この論理閾値THMと等しい電位状態からアンダーシュートが生じる場合に比してオーバーシュートのピーク電位が低くなる。
Further, according to the
よって、かかるCR発振回路によれば、ラインL0上にアンダーシュート及びオーバーシュートが生じても、そのピーク電位を低くすることができる。従って、このようなアンダーシュート及びオーバーシュートによってインバータ1の入力端子に印加される電位が電源電位Vdd〜接地電位GNDの範囲を超えてしまうことに起因する素子寿命の低下を抑えることが可能となる。更に、本発明によるCR発振回路によれば、アンダーシュート及びオーバーシュートの量を抑える為のコンデンサが不要となるので、その装置規模を小規模化することが可能となる。
Therefore, according to the CR oscillation circuit, even if undershoot and overshoot occur on the line L0, the peak potential can be lowered. Therefore, it is possible to suppress a decrease in element lifetime due to the potential applied to the input terminal of the
図4は、本発明によるCR発振回路の他の実施例を示す回路図である。 FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the CR oscillation circuit according to the present invention.
尚、図4に示すCR発振回路においては、インバータ1に代えてインバータ1aを採用した点を除く他の構成は図1に示すものと同一である。
4 is the same as that shown in FIG. 1 except that the inverter 1a is used instead of the
図4において、インバータ1aは、2つのインバータ21及び22と、セレクタ23とを含むものである。 In FIG. 4, the inverter 1 a includes two inverters 21 and 22 and a selector 23.
第1のインバータとしてのインバータ21は、その入力端子に供給された入力信号INのレベルが図2に示す如き第1の論理閾値THLよりも低い場合には論理レベル1、高い場合には論理レベル0を示す第1反転信号VHをセレクタ23に供給する。第2のインバータとしてのインバータ22は、その入力端子に供給された入力信号INのレベルが図2に示す如き第2の論理閾値THHよりも低い場合には論理レベル1、高い場合には論理レベル0を示す第2反転信号VLをセレクタ23に供給する。尚、インバータ21及び22は共に図5に示す如きpチャネルMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のトランジスタQ1及びnチャネルMOS型のトランジスタQ2からなる。この際、インバータ21とインバータ22とで、トランジスタQ1及びQ2のゲート幅またはゲート長を個別に設定することにより、夫々の論理閾値THL及びTHHを得る。セレクタ23は、インバータ2によってラインL2上に送出された反転信号が論理レベル0を示す低レベルの信号である場合には、インバータ21から供給された第1反転信号VH、及びインバータ22から供給された第2反転信号VLの内から第1反転信号VHを選択し、これをラインL1を介して次段のインバータ2に供給する。一方、このインバータ2から送出された反転信号が論理レベル1を示す高レベルの信号である場合には、セレクタ23は、インバータ22から供給された第2反転信号VLを選択し、これをラインL1を介して次段のインバータ2に供給する。
The inverter 21 as the first inverter has a
図4に示す如き構成によっても、図1に示す構成を有するCR発振回路と同様な動作、つまり図3に示す如き発振動作が為される。 4 also performs the same operation as the CR oscillation circuit having the configuration shown in FIG. 1, that is, the oscillation operation shown in FIG.
また、図1又は図4では、3つのインバータ1〜3が直列に接続されてなるインバータトレインを含むCR発振回路に本発明を適用した場合の構成を示しているが、このインバータトレイン内のインバータの数は3個に限定されず、4以上の複数個であっても良い。
In addition, FIG. 1 or FIG. 4 shows a configuration when the present invention is applied to a CR oscillation circuit including an inverter train in which three
要するに、信号の流れに沿って上流から下流に向かって順に直列接続されたm個(mは3以上の整数)のインバータからなるインバータトレインを含むCR発振回路にも同様に適用可能である。この際、CR発振回路としては、インバータトレイン内の上流から第(2n)番目(nは1以上の整数)のインバータから送出された信号がコンデンサを介して、インバータトレイン内の上流から第1番目のインバータに供給されており、上流から第(2n+1)番目に接続されているインバータから送出された信号が抵抗を介して第1番目のインバータに供給される構成となっていれば良いのである。 In short, the present invention can be similarly applied to a CR oscillation circuit including an inverter train including m (m is an integer of 3 or more) inverters connected in series in order from upstream to downstream along the signal flow. At this time, as the CR oscillation circuit, the signal sent from the (2n) th inverter (n is an integer of 1 or more) from the upstream in the inverter train is passed through the capacitor and the first from the upstream in the inverter train. The signal sent from the (2n + 1) th inverter connected from the upstream is only required to be supplied to the first inverter via the resistor.
また、上記実施例においては、CR発振回路を構成する全ての素子(インバータ1〜3、コンデンサ4及び抵抗5)を1つの半導体チップ10に形成するようにしているが、コンデンサ4及び抵抗5については、これらを半導体チップ10内に設けず、この半導体チップ10に外部接続する形態でCR発振回路を構築するようにしても良い。
In the above embodiment, all elements (
例えば、図6(a)に示す如く、図1に示す半導体チップ10からコンデンサ4及び抵抗5を省き、外部接続でコンデンサ4及び抵抗5各々の一端を共通に接続する為の外部端子PD1と、外部接続でコンデンサ4の他端をインバータ2の出力端子に接続する為の外部端子PD2と、外部接続で抵抗5の他端をインバータ3の出力端子に接続する為の外部端子PD3と、を設ける。つまり、上述した如きインバータトレイン内の第1番目のインバータ1の入力端子に接続されている第1の外部端子PD1と、第(2n)番目に接続されているインバータ2の出力端子に接続されている第2の外部端子PD2と、第(2n+1)番目に接続されているインバータ3の出力端子に接続されている第3の外部端子PD3と、を半導体チップ10に設けるのである。
For example, as shown in FIG. 6A, an external terminal PD 1 for omitting the capacitor 4 and the
また、図6(b)に示す如く、図1に示す半導体チップ10からコンデンサ4だけを省き、外部接続でコンデンサ4をインバータ1の入力端子及びインバータ2の出力端子に接続する為の外部端子PD1及びPD2を設けるようにしても良い。つまり、上述した如きインバータトレイン内の第1番目のインバータ1の入力端子に接続されている第1の外部端子PD1と、第(2n)番目に接続されているインバータ2の出力端子に接続されている第2の外部端子PD2と、を半導体チップ10に設けるのである。
Further, as shown in FIG. 6B, only the capacitor 4 is omitted from the
また、図6(c)に示す如く、図1に示す半導体チップ10から抵抗5だけを省き、外部接続で抵抗5をインバータ1の入力端子、及びインバータ3の出力端子に接続する為の外部端子PD1及びPD2を設けるようにしても良い。つまり、上述した如きインバータトレイン内の第1番目のインバータ1の入力端子に接続されている第1の外部端子PD1と、第(2n+1)番目に接続されているインバータ3の出力端子に接続されている第2の外部端子PD2と、を半導体チップ10に設けるのである。
6C, only the
又、上記実施例においては、CR発振回路を構成する反転素子としてインバータ1〜3を用いているが、これらインバータに代えてナンドゲート又はノアゲートを用いるようにしても良い。
In the above embodiment, the
1〜3 インバータ
4 コンデンサ
5 抵抗
1-3 Inverter 4
Claims (7)
前記m個のインバータのうちで前記第1番目のインバータを除くインバータの各々は、入力した信号のレベルが所定論理閾値より低い場合には高レベルの信号を出力する一方、前記所定論理閾値よりも高い場合には低レベルの信号を出力し、
前記第1番目のインバータは、前記CR回路から供給された信号のレベルが前記所定論理閾値より低い第1論理閾値よりも低い状態から当該第1論理閾値よりも高い状態に遷移した場合には低レベルの信号を次段のインバータに供給する一方、前記CR回路から供給された信号のレベルが前記所定論理閾値よりも高い第2論理閾値よりも高い状態から当該第2論理閾値よりも低い状態に遷移した場合には高レベルの信号を前記次段のインバータに供給することを特徴とするCR発振回路。 An inverter train composed of m (m is an integer of 3 or more) inverters connected in series in order from upstream to downstream, and (2n) th (n is an integer of 1 or more) from the upstream in the inverter train The signal sent from the inverter connected to the inverter is supplied to the inverter connected first from the upstream in the inverter train via the capacitor, and (2n + 1) th from the upstream in the inverter train. A CR oscillation circuit having a CR circuit for supplying a signal sent from a connected inverter to the first inverter through a resistor,
Of the m inverters, each of the inverters other than the first inverter outputs a high-level signal when the level of the input signal is lower than a predetermined logic threshold, while the inverter exceeds the predetermined logic threshold. When it is high, it outputs a low level signal,
The first inverter is low when the level of the signal supplied from the CR circuit transitions from a state lower than the first logic threshold lower than the predetermined logic threshold to a state higher than the first logic threshold. While the level signal is supplied to the inverter of the next stage, the level of the signal supplied from the CR circuit is changed from a state higher than the second logic threshold higher than the predetermined logic threshold to a state lower than the second logic threshold. A CR oscillation circuit characterized in that a high-level signal is supplied to the next-stage inverter when a transition is made.
前記CR回路から供給された信号のレベルが前記第2論理閾値よりも低い場合には高レベルの信号を生成する一方、高い場合には低レベルの信号を生成する第2インバータと、
前記第(2n)番目のインバータから送出された信号のレベルに応じて前記第1及び第2インバータの内の一方から送出された信号を選択しこれを前記次段のインバータに供給するセレクタと、を有することを特徴とする請求項1記載のCR発振回路。 The first inverter generates a high level signal when the level of the signal supplied from the CR circuit is lower than the first logic threshold value, and generates a low level signal when the level is high. A first inverter;
A second inverter that generates a high level signal when the level of the signal supplied from the CR circuit is lower than the second logic threshold, and generates a low level signal when the level is higher;
A selector that selects a signal sent from one of the first and second inverters according to the level of the signal sent from the (2n) -th inverter and supplies the selected signal to the next-stage inverter; CR oscillation circuit according to claim 1, wherein a.
前記インバータトレイン内の1のインバータから送出された信号を発振信号として出力する発振出力端子を備え、
前記m個のインバータのうちで前記第1番目のインバータを除くインバータの各々は、入力した信号のレベルが所定論理閾値より低い場合には高レベルの信号を出力する一方、前記所定論理閾値よりも高い場合には低レベルの信号を出力し、
前記第1番目のインバータは、前記CR回路から供給された信号のレベルが前記所定論理閾値より低い第1論理閾値よりも低い状態から高い状態に遷移した場合には低レベルの信号を次段のインバータに供給する一方、前記CR回路から供給された信号のレベルが前記所定論理閾値よりも高い第2論理閾値を超えた後に当該第2論理閾値よりも低い状態に遷移した場合には高レベルの信号を前記次段のインバータに供給することを特徴とする半導体集積装置。 An inverter train composed of m (m is an integer of 3 or more) inverters connected in series in order from upstream to downstream, and (2n) th (n is an integer of 1 or more) from the upstream in the inverter train The signal sent from the inverter connected to the inverter is supplied to the inverter connected first from the upstream in the inverter train via the capacitor, and (2n + 1) th from the upstream in the inverter train. A CR circuit for supplying a signal sent from an inverter connected to the first inverter via a resistor,
An oscillation output terminal for outputting a signal sent from one inverter in the inverter train as an oscillation signal;
Of the m inverters, each of the inverters other than the first inverter outputs a high-level signal when the level of the input signal is lower than a predetermined logic threshold, while the inverter exceeds the predetermined logic threshold. When it is high, it outputs a low level signal,
The first inverter outputs a low level signal in the next stage when the level of the signal supplied from the CR circuit transitions from a state lower than the first logic threshold lower than the predetermined logic threshold to a higher state. While the signal is supplied to the inverter, the level of the signal supplied from the CR circuit exceeds the second logic threshold value higher than the predetermined logic threshold value, and then transitions to a state lower than the second logic threshold value. A semiconductor integrated device, wherein a signal is supplied to the inverter of the next stage .
前記インバータトレイン内の上流から第1番目に接続されているインバータの入力端子に接続されている第1外部端子と、
前記インバータトレイン内の上流から第(2n)番目(nは1以上の整数)に接続されているインバータの出力端子に接続されている第2外部端子と、
前記インバータトレイン内の上流から第(2n+1)番目に接続されているインバータの出力端子に接続されている第3外部端子と、を備え、
前記m個のインバータのうちで前記第1番目のインバータを除くインバータの各々は、入力した信号のレベルが所定論理閾値より低い場合には高レベルの信号を出力する一方、前記所定論理閾値よりも高い場合には低レベルの信号を出力し、
前記第1番目のインバータは、前記入力端子上のレベルが前記所定論理閾値より低い第1論理閾値よりも低い状態から高い状態に遷移した場合には低レベルの信号を次段のインバータに供給する一方、前記入力端子上のレベルが前記所定論理閾値よりも高い第2論理閾値を超えた後に当該第2論理閾値よりも低い状態に遷移した場合には高レベルの信号を前記次段のインバータに供給することを特徴とする半導体集積装置。 (The m 3 or more integer) m pieces which are connected in series in this order toward the upstream to downstream a semiconductor integrated device inverter train consisting of inverters are made form,
A first external terminal connected to the input terminal of the inverter connected first from the upstream in the inverter train;
A second external terminal connected to the output terminal of the inverter connected to the (2n) th (n is an integer of 1 or more) from the upstream in the inverter train ;
A third external terminal connected to the output terminal of the inverter connected to the (2n + 1) th from the upstream in the inverter train,
Of the m inverters, each of the inverters other than the first inverter outputs a high-level signal when the level of the input signal is lower than a predetermined logic threshold, while the inverter exceeds the predetermined logic threshold. When it is high, it outputs a low level signal,
The first inverter supplies a low-level signal to the next-stage inverter when the level on the input terminal transitions from a state lower than the first logic threshold lower than the predetermined logic threshold to a higher state. On the other hand, when the level on the input terminal exceeds the second logic threshold value higher than the predetermined logic threshold value and then transitions to a state lower than the second logic threshold value, a high level signal is sent to the next stage inverter. A semiconductor integrated device.
前記インバータトレイン内の上流から第(2n+1)番目(nは1以上の整数)に接続されているインバータの出力端子、及び前記インバータトレイン内の上流から第1番目に接続されているインバータの入力端子間に接続された抵抗と、
前記第1番目のインバータの入力端子に接続されている第1外部端子と、
前記インバータトレイン内の上流から第(2n)番目に接続されているインバータの出力端子に接続されている第2外部端子と、を備え、
前記m個のインバータのうちで前記第1番目のインバータを除くインバータの各々は、入力した信号のレベルが所定論理閾値より低い場合には高レベルの信号を出力する一方、前記所定論理閾値よりも高い場合には低レベルの信号を出力し、
前記第1番目のインバータは、前記入力端子上のレベルが前記所定論理閾値より低い第1論理閾値よりも低い状態から高い状態に遷移した場合には低レベルの信号を次段のインバータに供給する一方、前記入力端子上のレベルが前記所定論理閾値よりも高い第2論理閾値を超えた後に当該第2論理閾値よりも低い状態に遷移した場合には高レベルの信号を前記次段のインバータに供給することを特徴とする半導体集積装置。 A semiconductor integrated device in which an inverter train including m (m is an integer of 3 or more) inverters connected in series in order from upstream to downstream is formed,
The output terminal of the inverter connected to the (2n + 1) th (n is an integer equal to or greater than 1) from the upstream in the inverter train, and the input terminal of the inverter connected first from the upstream in the inverter train A resistor connected between ,
A first external terminal connected to an input terminal of the first numbered inverter,
And a second external terminal connected to an output terminal of the inverter from the upstream is connected to the (2n) th in the inverter train,
Of the m inverters, each of the inverters other than the first inverter outputs a high-level signal when the level of the input signal is lower than a predetermined logic threshold, while the inverter exceeds the predetermined logic threshold. When it is high, it outputs a low level signal,
The first inverter supplies a low-level signal to the next-stage inverter when the level on the input terminal transitions from a state lower than the first logic threshold lower than the predetermined logic threshold to a higher state. On the other hand, when the level on the input terminal exceeds the second logic threshold value higher than the predetermined logic threshold value and then transitions to a state lower than the second logic threshold value, a high level signal is sent to the next stage inverter. A semiconductor integrated device.
前記インバータトレイン内の上流から第(2n)番目(nは1以上の整数)に接続されているインバータの出力端子、及び前記インバータトレイン内の上流から第1番目に接続されているインバータの入力端子間に接続されたコンデンサと、
前記第1番目のインバータの入力端子に接続されている第1外部端子と、
前記インバータトレイン内の上流から第(2n+1)番目に接続されているインバータの出力端子に接続されている第2外部端子と、を備え、
前記m個のインバータのうちで前記第1番目のインバータを除くインバータの各々は、入力した信号のレベルが所定論理閾値より低い場合には高レベルの信号を出力する一方、前記所定論理閾値よりも高い場合には低レベルの信号を出力し、
前記第1番目のインバータは、前記入力端子上のレベルが前記所定論理閾値より低い第1論理閾値よりも低い状態から高い状態に遷移した場合には低レベルの信号を次段のインバータに供給する一方、前記入力端子上のレベルが前記所定論理閾値よりも高い第2論理閾値を超えた後に当該第2論理閾値よりも低い状態に遷移した場合には高レベルの信号を前記次段のインバータに供給することを特徴とする半導体集積装置。 A semiconductor integrated device in which an inverter train including m (m is an integer of 3 or more) inverters connected in series in order from upstream to downstream is formed,
The output terminal of the inverter connected to the (2 n) th (n is an integer equal to or greater than 1) from the upstream in the inverter train, and the input of the inverter connected first from the upstream in the inverter train A capacitor connected between the terminals;
A first external terminal connected to an input terminal of the first inverter;
A second external terminal connected to the output terminal of the inverter connected to the (2n + 1 ) th from the upstream in the inverter train,
Of the m inverters, each of the inverters other than the first inverter outputs a high-level signal when the level of the input signal is lower than a predetermined logic threshold, while the inverter exceeds the predetermined logic threshold. When it is high, it outputs a low level signal,
The first inverter supplies a low-level signal to the next-stage inverter when the level on the input terminal transitions from a state lower than the first logic threshold lower than the predetermined logic threshold to a higher state. On the other hand, when the level on the input terminal exceeds the second logic threshold value higher than the predetermined logic threshold value and then transitions to a state lower than the second logic threshold value, a high level signal is sent to the next stage inverter. A semiconductor integrated device .
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