JPH02277303A - Oscillating circuit - Google Patents

Oscillating circuit

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JPH02277303A
JPH02277303A JP9857489A JP9857489A JPH02277303A JP H02277303 A JPH02277303 A JP H02277303A JP 9857489 A JP9857489 A JP 9857489A JP 9857489 A JP9857489 A JP 9857489A JP H02277303 A JPH02277303 A JP H02277303A
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JP
Japan
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oscillation
level
output
terminal
circuit
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JP9857489A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Tanoi
聡 田野井
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make the oscillating operation stable by obtaining an oscillating output when the phases of levels across a vibrator are opposite to each other. CONSTITUTION:The oscillation is stopped because a level of a signal S1 is at an L level, and since a level of terminals 53, 54 is at an H, a level of a terminal 71-3 is at an L and a signal R is at an L level, then a latch circuit 72 is reset and a signal at an L level is outputted from a terminal (q). Thus, an output side of a tri-state buffer (B) 80 is disconnected, a transistor(TR) 90 is turned on and a level of a terminal 52 goes to an H. With the signal S1 brought into an H level, the oscillation, is started, the TR 90 is turned off, but the terminal 52 keeps the state of H. The voltages at the terminals 53, 54 have a deviated phase and the amplitude increasing. When the voltage difference is sufficiently extended, the latch circuit 72 is set and the signal at the H level is sent from the terminal (q), then the buffer B 80 is in the through-state and an oscillating signal out is obtained from the output terminal 52.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はマイクロコンピュータ等の集積回路(IC,L
SI、VLSI等)に内蔵された水晶等の振動子を用い
る発振回路、特に発振開始直後の不安定な発振期間を経
過してから発振出力を得るようにした発振回路に関する
ものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention is applicable to integrated circuits (IC, L
The present invention relates to an oscillation circuit using a resonator such as a crystal built in a SI, VLSI, etc., and particularly to an oscillation circuit that obtains an oscillation output after an unstable oscillation period immediately after the start of oscillation.

(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、特開昭58−1
70119号公報に記載されるものがあった。この発振
回路は集積回路を内臓したマイクロコンピータ等の動作
クロック信号として用いられ、マイクロコンピータ等の
消費電力を削減するために、発振回路の発振を停止する
ことが行われている。し力化、水晶振動子のような振動
子を用いた発振回路では、発振が開始されてから所定の
時間が経過するまでの期間においては発振動作が不安定
である。そこで、発振再開時の不安定な時間をやり過ご
すために、次のような工夫を施している。以下、その構
成を図を用いて説明する。
(Prior art) Conventionally, as a technology in this field, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1
There was one described in Publication No. 70119. This oscillation circuit is used as an operating clock signal for a microcomputer, etc. that includes an integrated circuit, and in order to reduce the power consumption of the microcomputer, etc., the oscillation of the oscillation circuit is stopped. In an oscillation circuit using a resonator such as a crystal resonator, the oscillation operation is unstable during a period from when oscillation is started until a predetermined time has elapsed. Therefore, in order to overcome the unstable time when oscillation resumes, the following measures have been taken. The configuration will be explained below using figures.

第2図は従来の発振回路を示す構成図である。FIG. 2 is a block diagram showing a conventional oscillation circuit.

この発振回路は、集積回路1内に制御信号1)C用の入
力端子2、発振出力用の出力端子3、および外部接続端
子4.5を有し、その入、出力端子2.3間に発振部1
0と発振制御部20とを備えている。発振部10は2人
力NANDゲート11を有し、その第1の入力端子11
aが入力端子2に、第2の入力端子11bが外部接続端
子4を介してコンデンサ13に接続され、そのコンデン
サ13はアース接地されている。さらに、NANDゲー
ト11の出力側も同様に、外部接続端子5を介してコン
デンサ15に接続され、コンデンサ15はアース接地さ
れている。また、外部接続端子4.5には帰還抵抗16
と水晶振動子17とが並列接続されている。
This oscillation circuit has an input terminal 2 for a control signal 1)C, an output terminal 3 for oscillation output, and an external connection terminal 4.5 in an integrated circuit 1, and between the input and output terminals 2.3. Oscillator 1
0 and an oscillation control section 20. The oscillation unit 10 has a two-manufactured NAND gate 11, and its first input terminal 11
a is connected to the input terminal 2, and the second input terminal 11b is connected to the capacitor 13 via the external connection terminal 4, and the capacitor 13 is grounded. Further, the output side of the NAND gate 11 is similarly connected to a capacitor 15 via an external connection terminal 5, and the capacitor 15 is grounded. Also, a feedback resistor 16 is connected to the external connection terminal 4.5.
and a crystal resonator 17 are connected in parallel.

発振制御部20は、インバータ21とフリップフロップ
22とを備えている。インバータ21は、Pチャネル型
MO8FET (以下、P−MOSという)21aとN
チャネル型MO8FET (以下、N−MOSという〉
21bとが相補的に接続され、その入力側21cは外部
接続端子2に、出力側21dはフリップフロップ22の
リセット端子Rにそれぞれ接続されている。さらに、P
−MO32]、a、、N−MO321bのトレイン電極
間には抵抗21eが接続されている。また、リセット端
子Rは低消費電力モード信号MC用の外部接続端子23
を介して時定数用コンデンサ24に接続され、そのコン
デンサ24はアース接地されている。フリップフロップ
22のセット端子Sは外部接続端子2に、出力端子Qが
NANDゲート30の入力端子30aにそれぞれ接続さ
ノ′シている。NANDゲート30の入力端子301つ
はNANDゲート]]の出力1則に、NAND30の出
力1則は出力端子3にそれぞれ接続されている。
The oscillation control section 20 includes an inverter 21 and a flip-flop 22. The inverter 21 includes a P-channel type MO8FET (hereinafter referred to as P-MOS) 21a and an N
Channel type MO8FET (hereinafter referred to as N-MOS)
21b are connected in a complementary manner, and its input side 21c is connected to the external connection terminal 2, and its output side 21d is connected to the reset terminal R of the flip-flop 22. Furthermore, P
-MO32], a, N-A resistor 21e is connected between the train electrodes of MO321b. In addition, the reset terminal R is an external connection terminal 23 for the low power consumption mode signal MC.
The capacitor 24 is connected to a time constant capacitor 24 through the capacitor 24, and the capacitor 24 is grounded. The set terminal S of the flip-flop 22 is connected to the external connection terminal 2, and the output terminal Q is connected to the input terminal 30a of the NAND gate 30. The input terminal 301 of the NAND gate 30 is connected to the output 1 of the NAND gate, and the output 1 of the NAND 30 is connected to the output terminal 3.

以−りのように構成される発振回路は次のような動作を
行う。
The oscillation circuit configured as described above operates as follows.

先ず、制御信号PCが“Lo“レベルの時、インバーク
21の出力1則2′1dは“H”レベルになり、フリッ
プフロップ22はリセット状態におかれる。
First, when the control signal PC is at the "Lo" level, the output 2'1d of the inverter 21 becomes the "H" level, and the flip-flop 22 is placed in the reset state.

次に、制御信号PCがH”レベルになると、コンデンサ
24はオン状態のN’LMO321bを介して充電され
始める。これによって、インバータ21の出力側21−
 dの電位が下がり始める。フリップフロップ22はリ
セット状態であるため、制御信号PCがセット端子Sに
入力されてもリセット端子Rに印加されている“H”レ
ベルの信号によってリセット状態におかれる。
Next, when the control signal PC becomes H" level, the capacitor 24 starts to be charged via the N'LMO 321b which is in the on state. As a result, the output side 21-
The potential of d begins to decrease. Since the flip-flop 22 is in the reset state, even if the control signal PC is input to the set terminal S, the flip-flop 22 is placed in the reset state by the "H" level signal applied to the reset terminal R.

一方、制御信号PCがH°“レベルになれば、同時に発
振部10が発振動作を開始する。所定時間後、インバー
タ21の出力側21dの電位がノリツブフロップ22の
スレッショルド電圧より下がると、フリップフロップ2
2がセ・・ノドされる。
On the other hand, when the control signal PC reaches the H° level, the oscillator 10 starts oscillating at the same time. After a predetermined time, when the potential on the output side 21d of the inverter 21 falls below the threshold voltage of the Noritub flop 22, the flip-flop P2
2 is se... throated.

このなめ、N’ANDゲ’−’l□30の第1の入力端
子30aにB HITレベルの信号が出力され、コンデ
ンサ24と抵抗21eどの時定数によって決まる時間だ
け遅延してNANI)ゲート30が開かれ、発振部10
の発振出力が出力端子3に供給される。
Because of this, a B HIT level signal is output to the first input terminal 30a of the N'AND gate 30, and after a delay determined by the time constant of the capacitor 24 and resistor 21e, the NANI) gate 30 is output. The oscillating unit 10 is opened.
The oscillation output of is supplied to the output terminal 3.

このように、コンデンサ24と抵抗21eとによって所
定の時間、発振出力を遅らせることで発振開始時の不安
定な時間をやり過ごしでいる。
In this way, by delaying the oscillation output for a predetermined period of time using the capacitor 24 and the resistor 21e, the unstable time at the start of oscillation can be overcome.

また、外部接続端子23は低消費電力のため発振出力を
オン・オフ制御する毛−ド信号M’Cの入力端子として
も利用され、例えば、集積回路1外の図示しないスイ・
・Iチによって、外部接続端子23が#HIIレベルの
に維持されている場合、これによってリセット優先のフ
リップフロップブ22はリセット状態におかれ、そのl
l L IIレベルの出力によってNANDゲート30
が閉じたままとなり、出力端子31には発振出力が供給
されなくなる。
Furthermore, the external connection terminal 23 is also used as an input terminal for a hair signal M'C that controls on/off the oscillation output due to its low power consumption.
- If the external connection terminal 23 is maintained at the #HII level by Ichi, the flip-flop block 22 with reset priority is thereby placed in the reset state, and its l
The NAND gate 30 is activated by the output of l L II level.
remains closed, and no oscillation output is supplied to the output terminal 31.

これによって、新たに外部接続端子を設ける必要もなく
、集積回路を低消費電力モードとすることができる。
Thereby, the integrated circuit can be placed in a low power consumption mode without the need to newly provide external connection terminals.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記構成の発振回路では、次のような課
題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the oscillation circuit having the above configuration has the following problems.

モード信号MCによって発振出力がオフ状態にあっても
、発振部1oは発振動作を行っているので、発振そのも
のは持続している。そこで、完全に発振を停止して充分
な低消費電力を図るためには、制御信号pcを外部から
与える必要があり、外部接続端子をその分、一つ余計に
設けなければならかすた。これにより、回路形成面積が
増大するという問題があった。
Even if the oscillation output is turned off by the mode signal MC, the oscillation unit 1o continues to oscillate, so the oscillation itself continues. Therefore, in order to completely stop oscillation and achieve sufficiently low power consumption, it is necessary to apply the control signal pc from the outside, and one additional external connection terminal must be provided accordingly. This poses a problem in that the circuit formation area increases.

その上、発振開始がら発振出力を有効とするまでの時間
は、発振状態とは無関係なコンデンサ24と抵抗21e
との時定数によって決まるのて、電源電圧や発振周波数
によっては発振が充分に安定しない内に、発振出力が有
効となったり、すでに安定していても発振出力が有効と
ならなかったり、発振出力が発振状態に応して的確に応
答しないという虞があった。
Moreover, the time from the start of oscillation to the activation of the oscillation output depends on the capacitor 24 and resistor 21e, which is unrelated to the oscillation state.
Depending on the power supply voltage and oscillation frequency, the oscillation output may become effective before the oscillation is sufficiently stabilized, or may not become effective even after it has already stabilized, or the oscillation output may become effective even after it has already stabilized. There is a possibility that the oscillation state may not respond appropriately depending on the oscillation state.

本発明は前記従来技術が持ってした課題として、回路形
成面積の増大、発振出方が発振状態に応して的確に応答
しないという点について解決した発振回路を提供するも
のである。
The present invention provides an oscillation circuit that solves the problems of the prior art, such as an increase in the circuit formation area and the fact that the oscillation output does not respond accurately to the oscillation state.

(課題を解決するための手段〉 第1−の発明では、前記課題を解決するなめに、所定の
周波数で振動する振動子と、第1−の制御信号を入力し
て前記振動子を発振または停止させるゲート回路とを有
する発振部を備えた発振回路において、前記振動子の両
端の位相が同相か逆相かを検出し、それに応した第2の
制御信号を出力する位相検出手段と、さらに前記第2の
制御信号に基づ′き、前記ゲート回路から出力される発
振出力を有効または無効にするバッファ手段とを設けた
ものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the first invention provides a vibrator that vibrates at a predetermined frequency, and a first control signal that is input to oscillate or oscillate the vibrator. In the oscillation circuit, the oscillation circuit includes an oscillation section having a gate circuit for stopping the vibrator, further comprising: a phase detection means for detecting whether the phases at both ends of the vibrator are in phase or in opposite phases, and outputting a second control signal corresponding thereto; and buffer means for validating or invalidating the oscillation output output from the gate circuit based on the second control signal.

第2の発明は、所定の周波数で振動する振動子と、制御
信号を入力して前記振動子を発振または停止させるゲー
ト回路とを有する発振部を備えた発振回路において、前
記ゲート回路から出力される発振出力を、前記振動子の
両端の位相が同相のとき無効にし、逆相のとき有効にす
るバッファ手段を設けたものである。
A second invention provides an oscillation circuit including an oscillation section having a vibrator that vibrates at a predetermined frequency and a gate circuit that inputs a control signal to oscillate or stop the vibrator, in which the output from the gate circuit is A buffer means is provided for disabling the oscillation output when the phases at both ends of the vibrator are in the same phase and enabling it when the phases are opposite to each other.

(作用) 第1の発明では、以上のように発振回路を構成しなので
、位相検出手段は振動子の両端の位相が同相か逆相かを
検出し、それに応じた第2の制御信号を出力することに
より、発振開始時における不安定な期間をやり過ごすよ
うに働く。また、バッファ手段は第2の制御信号に基づ
き、前記位相が同相のときに発振出力が無効となり、逆
相のときに有効となるように働く。
(Function) In the first invention, since the oscillation circuit is configured as described above, the phase detection means detects whether the phases at both ends of the vibrator are in-phase or anti-phase, and outputs a second control signal in accordance with the detected phase. By doing so, it works to overcome the unstable period at the start of oscillation. Further, the buffer means operates based on the second control signal so that the oscillation output is disabled when the phases are in-phase and enabled when the phases are opposite.

第2の発明では、以上のようにバッファ手段を設けたの
で、バッファ手段は、振動子の両端の位相が同相のとき
に発振出力を無効にし、逆相のときに有効にする。これ
により、回路構成を簡略化するように働く。
In the second invention, since the buffer means is provided as described above, the buffer means disables the oscillation output when the phases at both ends of the vibrator are in the same phase, and enables it when the phases are opposite to each other. This serves to simplify the circuit configuration.

したがって、前記課題を解決することができるのである
Therefore, the above problem can be solved.

(実施例) 第1図は本発明の第1の実施例を示す発振回路の構成図
である。
(Embodiment) FIG. 1 is a configuration diagram of an oscillation circuit showing a first embodiment of the present invention.

この発振回路は、集積回路50内に第1の制御信号S]
入力用の外部接続端子51.発振信号Qu1.出力用の
出力端子52、および外部接続端子53.54を有し、
その外部接続端子51と出力端子52との間に発振部6
oと位相検出手段7゜とを備えている。
This oscillation circuit generates a first control signal S] in the integrated circuit 50.
External connection terminal 51 for input. Oscillation signal Qu1. It has an output terminal 52 for output and external connection terminals 53 and 54,
An oscillator 6 is connected between the external connection terminal 51 and the output terminal 52.
o and phase detection means 7°.

発振部60は第1の制御信号s1によりオン・オフ制御
され、発振出力0LITを送出する回路であり、2人力
NANDゲー1−61を有し、その第1の入力端子6 
]、 aが外部接続端子51に、第2の入力端子61b
が外部接続端子53に、出力側61cが外部接続端子5
4にそれぞれ接続されている。外部接続端子53.54
には、帰還抵抗62と水晶振動子63とが並列に外付は
接続され、さらにグランドとの間にコンデンサ64.6
5がそれぞれ接続されている。また、外部接続端子53
.54は、位相検出手段7oのイクスクルーシブ・オア
ゲート(以下、EX−ORゲートという)7]の入力端
子70−1.70−2にそれぞれ接続されている。
The oscillation unit 60 is a circuit that is controlled on and off by the first control signal s1 and sends out an oscillation output of 0LIT, and has a two-manpower NAND game 1-61, and its first input terminal 6
], a is connected to the external connection terminal 51, and the second input terminal 61b is connected to the external connection terminal 51.
is the external connection terminal 53, and the output side 61c is the external connection terminal 5.
4 are connected to each other. External connection terminal 53.54
A feedback resistor 62 and a crystal oscillator 63 are externally connected in parallel, and a capacitor 64.6 is connected between the
5 are connected to each other. In addition, external connection terminal 53
.. 54 are respectively connected to input terminals 70-1 and 70-2 of an exclusive OR gate (hereinafter referred to as EX-OR gate) 7] of the phase detection means 7o.

位相検出手段70は、水晶振動子63の両端の位相が同
相か逆相かを検出し、その位相が逆相のときにのみ有効
な第2のIll#信号を出力する回路であり、EX−O
Rゲート71とラッチ回路72とを有している。EX−
ORゲート71は、その出力1則71−3がラッチ回#
I72のI’JANDゲート72aの第1の入力端子7
2 a−1に接続されている。ハザード防止用のラッチ
回路72は2人力NANDゲート72a、、72b、7
3Cを備え、そのNANDゲート72aの第2の入力端
子72a−2が発振部60のNANDゲート61の出力
端子61cに接続されている。その上、NANDゲート
72aの出力側と外部接続端子51に接続されたリセッ
ト信号Rとの間にNANDゲート72b、73cがたす
き接続されている。さらに、NANDゲート72bの出
力端子qがトライステートバッファ80の制御端子80
aに接続されている。
The phase detection means 70 is a circuit that detects whether the phases at both ends of the crystal oscillator 63 are in-phase or out-of-phase, and outputs a second Ill# signal that is valid only when the phases are out-of-phase. O
It has an R gate 71 and a latch circuit 72. EX-
The OR gate 71 has its output 1 rule 71-3 as the latch time #
First input terminal 7 of I'JAND gate 72a of I72
2 Connected to a-1. The latch circuit 72 for hazard prevention consists of two NAND gates 72a, 72b, 7.
3C, and the second input terminal 72a-2 of the NAND gate 72a is connected to the output terminal 61c of the NAND gate 61 of the oscillation section 60. Furthermore, NAND gates 72b and 73c are cross-connected between the output side of the NAND gate 72a and the reset signal R connected to the external connection terminal 51. Further, the output terminal q of the NAND gate 72b is connected to the control terminal 80 of the tri-state buffer 80.
connected to a.

トライステートバッファ80はNANDゲート72bの
出力端子qから出力される第2の制御信号S2により制
御され、発振信号outを出力端子52に供給する回路
である。その入力端子80bは発振部60のNANDゲ
ート61の出力端子61cに、出力端子80cはプルア
ップ用P−M0890のドレインにそれぞれ接続されて
いる。
The tri-state buffer 80 is a circuit that is controlled by the second control signal S2 output from the output terminal q of the NAND gate 72b and supplies the oscillation signal out to the output terminal 52. The input terminal 80b is connected to the output terminal 61c of the NAND gate 61 of the oscillation section 60, and the output terminal 80c is connected to the drain of the pull-up P-M0890.

P’−MO390はそのゲートが外部接続端子51に、
ソースが電源電圧VCCにそれぞれ接続され、トレイン
が出力端子52に接続されている。
P'-MO390 has its gate connected to external connection terminal 51,
The sources are each connected to the power supply voltage VCC, and the trains are connected to the output terminal 52.

第3図は第1図のタイムチャートであり、この図を参照
にしつつ第1図の動作を説明する。
FIG. 3 is a time chart of FIG. 1, and the operation of FIG. 1 will be explained with reference to this diagram.

第3図の(A>の動作 まず、初期状態期間]゛1において、第1の制御信号S
1は゛′L′°レベルであり、発振部60の発振動作は
停止している。このとき、外部接続端子54は“H′”
レベルとなり、外部接続端子53も帰還抵抗62によっ
てコンデンサ64がチャージアップされるので11 H
l+レベルとなる。このため、E X−OR,ゲート7
1の出力端子71−3はL”レベルとなり、リセット信
号Rも71 L IIレベルであることから、ラッチ回
路72はリセットされて出力端子qから“L゛レベル第
2の制御信号が出力され、トライステートバッファ80
の出力1則はハイインピーダンス状態(切り離された状
態)となる。さらに、P−MO390がオン状態とな1
す るので出力端子52は゛ト■′°レベルにプルアップさ
れる。
In FIG. 3 (A> operation), first, in the initial state period 1, the first control signal S
1 is the ``L'' level, and the oscillation operation of the oscillation section 60 is stopped. At this time, the external connection terminal 54 is "H'"
level, and the capacitor 64 of the external connection terminal 53 is also charged up by the feedback resistor 62, so the level is 11H.
It becomes l+ level. Therefore, EX-OR, gate 7
Since the output terminal 71-3 of 1 is at L level and the reset signal R is also at 71L II level, the latch circuit 72 is reset and the second control signal at L level is output from output terminal q. Tri-state buffer 80
The first output law is a high impedance state (disconnected state). Furthermore, P-MO390 is in the on state.
Therefore, the output terminal 52 is pulled up to the ゛to■'° level.

ここで、第1の制御信号S1が゛H°°レベルになる発
振成長期間T2では、発振部60の発振動作が開始され
る。このとき、P−MO390はオフ状態となるが、出
力端子52には放電経路が存在しないので゛H′″レベ
ルの状態を保持する。また、ラッチ回路72のリセット
信号Rは非活性状態となる。一方、水晶振動子63の両
端の外部端子53.54の電圧レベルV53.V54は
当初いずれも“Lllレベルに低下するが、しだいに位
相がずれ初め振幅も大きくなって発振が成長していく。
Here, in the oscillation growth period T2 in which the first control signal S1 reaches the 'H°° level, the oscillation operation of the oscillation section 60 is started. At this time, the P-MO 390 is turned off, but since there is no discharge path in the output terminal 52, it remains at the "H" level. Also, the reset signal R of the latch circuit 72 is turned inactive. On the other hand, the voltage levels V53 and V54 at the external terminals 53 and 54 at both ends of the crystal oscillator 63 initially drop to the "Lll" level, but the phase gradually begins to shift and the amplitude increases, causing the oscillation to grow. .

第3図(B)の動作 このとき、’E X −ORゲート71の出力端子71
−3の電圧レベルV71は外部接続端子53゜54の電
圧レベルV53.V54の電圧レベル差が拡大すると上
昇し、縮小すると下降する。そして、全体的には上昇し
ていく。
The operation of FIG. 3(B) At this time, the output terminal 71 of the 'EX-OR gate 71
-3 voltage level V71 is the voltage level V53. When the voltage level difference of V54 increases, it increases, and when it decreases, it decreases. And overall it will rise.

その後の発振安定期間T3で、発振が安定して外部接続
端子53.54の電圧レベルV53.V54の電圧レベ
ル差が充分に拡大すると、V71はラッチ回#I72の
スレショルド電圧Vtよりも上昇して“H”レベルとな
り、V71およびVS2が共に“”H”レベルなる。そ
こで、NANDゲート72aの出力端子72a−3の電
圧V72がL”レベルとなり、ラッチ回路72がセット
される。
During the subsequent oscillation stabilization period T3, the oscillation is stabilized and the voltage level of external connection terminals 53 and 54 is V53. When the voltage level difference of V54 increases sufficiently, V71 rises higher than the threshold voltage Vt of latch circuit #I72 and becomes "H" level, and both V71 and VS2 become "H" level. The voltage V72 at the output terminal 72a-3 becomes L'' level, and the latch circuit 72 is set.

第3図(C)、(D)の動作 そこで、出力端子qからH°“レベルの第2の制御信号
S2が送出されるので、トライステートバッファ80の
制御端子80aは“H”レベルとなる。その結果、トラ
イステートバッファ80はスルー状態(通り抜け)とな
り、出力端子52から発振信号outが得られる。
Operations in FIGS. 3(C) and (D) Then, the second control signal S2 at the H° level is sent from the output terminal q, so the control terminal 80a of the tri-state buffer 80 becomes at the H level. As a result, the tristate buffer 80 enters a through state (passing through), and an oscillation signal out is obtained from the output terminal 52.

本実施例では、次のような利点を有している。This embodiment has the following advantages.

(1−)  水晶振動子63の両端の位相が逆相となっ
た時点で発振信号outが出力されるので、例えば、電
源電圧VCCや発振周波数の諸定数が異なっても、安定
した良好な発振信号outが得られる。
(1-) Since the oscillation signal out is output when the phases at both ends of the crystal oscillator 63 become opposite, stable and good oscillation can be achieved even if the power supply voltage VCC and the oscillation frequency constants are different. A signal out is obtained.

(2) 従来のように、発振再開始時における発振出力
OUTの不安定な期間をやり過ごすなめにCR遅延回路
を用いないので、時定数用コンデン・すを外付けする外
部接続端子を設けるう2・要がない。
(2) Unlike in the past, a CR delay circuit is not used to overcome the unstable period of the oscillation output OUT when oscillation is restarted, so an external connection terminal for externally connecting a time constant capacitor is provided.・No need.

これにより、限られた外部接続端子を有効に使用できる
This allows effective use of limited external connection terminals.

(3)EX−ORゲー1へ71の出力電圧V7]は、一
端+1 HI+レベルになった直後に一瞬“1−“レベ
ルに下がる虞があるが、ラッチ回路72を設けて発振期
間中は“H“レベルを保持させるようにしたので、この
ようなハザード等を防止することができる。
(3) There is a possibility that the output voltage V7 of 71 to EX-OR gate 1 may momentarily drop to "1-" level immediately after reaching +1 HI+ level, but by providing a latch circuit 72, during the oscillation period, Since the H" level is maintained, such hazards can be prevented.

(4) 発振信号o u tの初期状態は11 HI+
レベルである。一方、ラッチ回路72の端子72a2は
H′”アクティブであるので、VS2がII HI+レ
ベルとなることがラッチ回路72のセットの条件である
。即ち、トライステートバッファ8oは、その出力端子
80cと入力端子80bとの電圧が同レベルの時にハイ
インピーダン′ス状態からスルーとなる。このため、発
振信号outの最初の波形が短すぎたり、ハザードを生
じたりする虞がなく、安定した発振信号outを得るこ
とができる。
(4) The initial state of the oscillation signal ou t is 11 HI+
level. On the other hand, since the terminal 72a2 of the latch circuit 72 is active at H''', the condition for setting the latch circuit 72 is that VS2 is at the II HI+ level. When the voltage with the terminal 80b is at the same level, the high impedance state becomes through.Therefore, there is no risk that the initial waveform of the oscillation signal OUT will be too short or cause a hazard, and a stable oscillation signal OUT can be generated. Obtainable.

第4図は本発明の第2の実施例を示す発振回路の構成図
である。
FIG. 4 is a block diagram of an oscillation circuit showing a second embodiment of the present invention.

この発振回路は第1図の発振回路において、EX−〇R
ゲート71の回路構成を公知のものより簡単にしてラッ
チ回路72を省略した構成であり、第1図中の要素と共
通の要素には同一の符号が付されている。
This oscillation circuit is EX-〇R in the oscillation circuit shown in Figure 1.
The circuit configuration of the gate 71 is simpler than the known one and the latch circuit 72 is omitted, and elements common to those in FIG. 1 are given the same reference numerals.

この発振回路の位相検出用EX−C)R,ゲート71a
は、外部接続端子53.54にそれぞれ接続された入力
端子71a−1,71a−2と第1の制御信号S1用外
部接続端子51に接続された入力端子71a−3を有し
ている。
EX-C)R for phase detection of this oscillation circuit, gate 71a
has input terminals 71a-1 and 71a-2 connected to external connection terminals 53 and 54, respectively, and an input terminal 71a-3 connected to external connection terminal 51 for first control signal S1.

さらに、入力端子71a−1はP−MOS71a−5の
ゲー1へに、入力端子71a−2はインバータ71a−
6を介してP−MOS71 a−7のゲートに、入力端
子71a−3はインバータ71a−8を介してN−MO
S71a−9のゲートに、それぞれ接続されている。P
−MOS 71 a、−5はソースが電源電圧VCCに
、ドレインがP−MOS71a、−7のソースにそれぞ
れ接続され、そ(7)P−MOS 71 a −7ノト
レインがN−MOS71a−9のドレインに接続されて
いる。一方、P−MOS 71 a −7およびN−M
OS71a9のドレイン間にはコンデンサ71a−bの
一方が接続されると共に、出力端子71a、−4が接続
され、その出力端子71a−4にはトライステートバッ
ファ80の制御端子80 aが接続されている。その上
、N−MOS71 a−9のソースおよびコンデンサの
他方がアース接地されている。
Furthermore, the input terminal 71a-1 is connected to the gate 1 of the P-MOS 71a-5, and the input terminal 71a-2 is connected to the inverter 71a-
The input terminal 71a-3 is connected to the gate of the P-MOS 71a-7 through the inverter 71a-8.
Each is connected to the gate of S71a-9. P
-MOS 71 a, -5 have their sources connected to the power supply voltage VCC, their drains connected to the sources of P-MOS 71 a, -7, respectively, and the (7) P-MOS 71 a -7 no train connected to the drain of N-MOS 71 a-9. It is connected to the. On the other hand, P-MOS 71 a-7 and N-M
One of the capacitors 71a-b is connected between the drains of the OS 71a9, and output terminals 71a and -4 are also connected, and the control terminal 80a of the tri-state buffer 80 is connected to the output terminal 71a-4. . Moreover, the source of the N-MOS 71a-9 and the other of the capacitors are grounded.

次に、動作を説明する。Next, the operation will be explained.

まず、制御信号S1がII I、TIレベルであると、
N−MOS 71 a−9はオン状態となり、コンデン
サ71a−bが放電して出力端子71a−4は11L“
ルベルとなる。この時、外部接続端子5354の電位は
、ともに“H”レベルにあるので、P−MOS71 a
−5およびP−MO371a7はオフ状態である。
First, when the control signal S1 is at the II I, TI level,
The N-MOS 71a-9 is turned on, the capacitors 71a-b are discharged, and the output terminal 71a-4 becomes 11L".
Becomes Rubel. At this time, the potentials of the external connection terminals 5354 are both at "H" level, so the P-MOS 71 a
-5 and P-MO371a7 are in the off state.

ここで、制御信号S1が“H”レベルになると、N−M
OS71a−”9はオフされ、発振が成長していく。こ
の間、外部接続端子53がII L IIレベル、外部
接続端子54が゛H′°レベルになる度ごとにP−MO
S71 a−5およびP−MOS71a−7がオン状態
となり、出力端子71a、−4の電位が上昇していく。
Here, when the control signal S1 becomes "H" level, N-M
The OS 71a-"9 is turned off and the oscillation grows. During this time, each time the external connection terminal 53 becomes II L II level and the external connection terminal 54 becomes 'H'° level, the P-MO
S71a-5 and P-MOS71a-7 are turned on, and the potentials of output terminals 71a and -4 rise.

第1の実施例とは、出力端子71a−4の電位が上下せ
ずに上昇していく点で動作を異にし、その後は第1の実
施例とほぼ同様の動作を行う。
The operation differs from the first embodiment in that the potential of the output terminal 71a-4 rises without changing, and thereafter the operation is almost the same as that of the first embodiment.

この発振回路では出力端子71a−4の電位が上下しな
いので、ハザードの虞がない。そのため第1図のハザー
ド防止用のラッチ回路72は省略でき、その分、回路形
成面積が減少できる。また、発振開始より充分に遅れて
出力端子71a−4の電位が立ち上がるので、安定した
発振出力を得ることができる。
In this oscillation circuit, the potential of the output terminal 71a-4 does not rise or fall, so there is no risk of hazard. Therefore, the latch circuit 72 for hazard prevention shown in FIG. 1 can be omitted, and the circuit formation area can be reduced accordingly. Further, since the potential of the output terminal 71a-4 rises with a sufficient delay from the start of oscillation, a stable oscillation output can be obtained.

第5図は本発明の第3の実施例を示す発振回路の構成図
である。
FIG. 5 is a block diagram of an oscillation circuit showing a third embodiment of the present invention.

この発振回路は第1図の位相検出手段70とバッファ手
段80とをひとまとめにし、さらに回路構成を簡略化し
たものであり、第1図中の要素と共通の要素には同一の
符号が付されている。
This oscillation circuit combines the phase detection means 70 and buffer means 80 shown in FIG. 1 and further simplifies the circuit configuration, and elements common to those in FIG. 1 are given the same reference numerals. ing.

この発振回路は第1および第2実施例と同様に集積回路
50内に外部接続端子51.5B、54および出力端子
52を有し、その外部接続端子51.53間にはゲート
回路61が接続されている。
Similar to the first and second embodiments, this oscillation circuit has external connection terminals 51.5B, 54 and an output terminal 52 in the integrated circuit 50, and a gate circuit 61 is connected between the external connection terminals 51.53. has been done.

さらに、外部接続端子53にはインバータ170゜17
1が直列接続され、外部接続端子54にはインバータ1
72が接続されている。インバータ171の出力端子1
71aはバッファ手段180のP=MO3182および
N−MOS18Bのゲートに共通接続されている。バッ
ファ手段180は電源電圧VCC、グランドGPD間に
l) −M O5181,182、N−MOS183,
184を有し、そのP−MOS181およびN−MOS
184のゲー1〜にはインバータ172の出力端子17
2aが接続されている。また、P−MOS181のドレ
インがP−MOS182のソースに、PlVIO818
2のドレインがN−MOS18Bのトレインに、N−M
OS183のソースがN−MOS184のドレインにそ
れぞれ接続されている。
Furthermore, an inverter 170°17 is connected to the external connection terminal 53.
1 are connected in series, and the external connection terminal 54 has an inverter 1 connected in series.
72 is connected. Output terminal 1 of inverter 171
71a is commonly connected to the gates of P=MO3182 and N-MOS18B of the buffer means 180. The buffer means 180 is connected between the power supply voltage VCC and the ground GPD.
184, its P-MOS181 and N-MOS
Output terminal 17 of inverter 172 is connected to gate 1 of 184.
2a is connected. Also, the drain of P-MOS181 is connected to the source of P-MOS182, and PlVIO818
2 drain is connected to the N-MOS18B train, N-M
The sources of the OS 183 are connected to the drains of the N-MOS 184, respectively.

さらに、P−MOS182のドレインおよびNIV10
s18Bのドレイン・がP−MOS90のドレインと出
力端子52とに共通接続され、P−MOS90のゲート
が外部接続端子51に接続されている。
Furthermore, the drain of P-MOS182 and NIV10
The drain of s18B is commonly connected to the drain of P-MOS 90 and output terminal 52, and the gate of P-MOS 90 is connected to external connection terminal 51.

第6図(a)〜(d)は第5図のタイムチャートであり
、この図を参照にしつつ第5図の動作を説明する。
6(a) to 6(d) are time charts of FIG. 5, and the operation of FIG. 5 will be explained with reference to these figures.

第6図(a>の動作 発振開始直後の期間T1においては、外部接続端子53
.54の電圧レベルV5B、V54はともに”H”レベ
ルにある。その後、発振成長期間T2になり、発振が成
長するに伴いVS2.VB2はしだいに振幅を増しなが
ら互いに逆相へと位相が変化していき、発振安定期間T
3に至る。
In the period T1 immediately after the start of operation oscillation in FIG. 6 (a>), the external connection terminal 53
.. 54 voltage levels V5B and V54 are both at "H" level. After that, the oscillation growth period T2 begins, and as the oscillation grows, VS2. VB2 gradually increases in amplitude and changes in phase to mutually opposite phases, and the oscillation stabilization period T
3.

第6図(b)、(c)の動作 V5B、VB2は、インバータ170,171゜172
を通して整形され、発振安定期間T3においては、それ
そ′れの出力電圧レベルV170.V171、V172
は急峻な波形となる。
The operations V5B and VB2 in FIGS. 6(b) and (c) are performed by inverters 170, 171°
During the oscillation stabilization period T3, each output voltage level V170. V171, V172
has a steep waveform.

第6図(d)の動作 Vl、71.Vl、72がともに“H”レベルのとき、
N−MOS183,184がオンし、バッファ手段80
の出力が111− I+レベルとなる。これに対して、
V171.V172がともに“L”レベルのときは、P
−MOS181.182がオンするので、出力はl H
l“レベルとなる。さらに、■171およびV172が
上記以外の組み合わせのときには、バッファ手段80の
出力はハイインピーダンス状態となる。したがって、V
171と■172とが同相になったとき、つまり’V5
BとVB2とが逆相となっCとき、バッファ手段80の
出力が有効となって発振信号outが得られる。
Operation Vl in FIG. 6(d), 71. When both Vl and 72 are at “H” level,
N-MOS 183 and 184 are turned on, and buffer means 80
The output becomes 111-I+ level. On the contrary,
V171. When both V172 are at “L” level, P
- Since MOS181 and 182 are turned on, the output is l H
1" level.Furthermore, when 171 and V172 are in a combination other than the above, the output of the buffer means 80 is in a high impedance state. Therefore, V
When 171 and ■172 are in phase, that is, 'V5
When B and VB2 are in opposite phase to C, the output of the buffer means 80 becomes valid and an oscillation signal out is obtained.

本実施例は、次のような利点を有しζいる。This embodiment has the following advantages.

(1) 本実施例では、最初のパルス幅が多少短くなっ
たり、長くなったり変動する場合がある。
(1) In this embodiment, the initial pulse width may become somewhat shorter or longer or fluctuate.

しかし、発振周波数がIMHz前後であれば問題となら
ず、発振開始時の不安定な波形と比べて、遥かに改善さ
れたものとなる。
However, if the oscillation frequency is around IMHz, there is no problem, and the waveform is much improved compared to the unstable waveform at the start of oscillation.

(2) 例えば、電源電圧VCCの変動によって発振が
安定するまでの時間が長くなるような場合、発振出力O
UTが有効となるまでの時間も長くなるので、発振回路
と無関係なCR遅延回路を用いる従来の方法と比べて、
回路の諸定数の変動に対する安定性の優れた発振信号o
utを得ることができる。
(2) For example, if the time it takes for oscillation to stabilize due to fluctuations in the power supply voltage VCC increases, the oscillation output
The time it takes for the UT to become valid is also longer, compared to the conventional method that uses a CR delay circuit that is unrelated to the oscillation circuit.
Oscillation signal with excellent stability against fluctuations in circuit constants
You can get ut.

なお、本発明は図示の実施例に限定せず、種々の変形が
可能である。その変形例としては、例えば次のようなも
のがある。
Note that the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications are possible. Examples of such modifications include the following.

(I>  第1図のラッチ回路72を他のゲート回路、
例えばNORゲートを用いて構成してもよい。
(I> The latch circuit 72 in FIG. 1 is replaced by another gate circuit,
For example, it may be configured using a NOR gate.

(n)  第1の実施例の出力端子52の初期値をII
 L 11レベルとする場合は、P−MOS90をNM
OSによるプルダウン回路に置き換え、このN−MOS
のゲートに第1の制御信号S1の反転論理を加えると共
に、ラッチ回路72のNANDグー1〜入力端子72a
−2の論理を反転すればよい (1)  第2の実施例のコンデンサ712tbはダミ
ーのインバータ数個の入力に接続しても、回路自体の有
する寄生容量でもよい。
(n) Set the initial value of the output terminal 52 of the first embodiment to II
When setting L 11 level, set P-MOS90 to NM
Replaced with a pull-down circuit by the OS, this N-MOS
The inverted logic of the first control signal S1 is applied to the gate of the latch circuit 72, and the input terminal 72a of the latch circuit 72
It is sufficient to invert the logic of -2 (1) The capacitor 712tb of the second embodiment may be connected to the inputs of several dummy inverters, or may be a parasitic capacitance of the circuit itself.

(IV)  第1〜第3の実施例では、振動子に水晶振
動子を用いたが、これを例えば、圧電形のセラミック振
動子を用いてもよい。
(IV) In the first to third embodiments, a crystal oscillator was used as the oscillator, but a piezoelectric ceramic oscillator, for example, may be used instead.

(発明の効果) 以−ヒ詳細に説明したように、本発明によれば、振動子
の両端の位相が同相か逆相かを検出し、逆相のときにの
み発振出力を得るようにしたので、発振部の発振開始期
間の不安定な発振を確実にやり過ごすことができ、安定
度の高い発振出力が得られる。
(Effects of the Invention) As explained in detail below, according to the present invention, it is possible to detect whether the phases at both ends of the vibrator are in-phase or anti-phase, and to obtain an oscillation output only when the phases are anti-phase. Therefore, the unstable oscillation during the oscillation start period of the oscillation section can be reliably overcome, and a highly stable oscillation output can be obtained.

さらに、従来のように集積回路の低消費電力を実現する
ために低消費電力モード信号用の外部接続端子を設ける
必要もなく、その分、回路形成面積が縮小される。
Further, there is no need to provide an external connection terminal for a low power consumption mode signal in order to realize low power consumption of an integrated circuit as in the conventional case, and the circuit formation area is reduced accordingly.

これらにより、本発明の発振器を、例えばマ、イクロコ
ンピュータのクロック信号用の発振器として用いれば、
安定度の高い、優れたクロック信号が得られる。
Therefore, if the oscillator of the present invention is used as an oscillator for clock signals of a microcomputer, for example,
A highly stable and excellent clock signal can be obtained.

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

第1図は本発明の第]の実施例を示す発振回路の構成図
、第2図は従来の発振回路の構成図、第3図は第1図の
タイムチャート、第4図は本発明の第2の実施例を示す
発振回路の構成図、第5図は本発明の第3の実施例を示
す発振回路の構成図、第6図は第5図のタイムチャー1
・。 50・・・・・・集積回路、 5]、、53.54・・・・・・外部接続端子、52・
・・・・出力端子、60・・・・・発振部、61・・・
・・ゲート回路、63・・・・・・水晶振動子、70・
・・・・・位相検出手段、 7]・・・・・・EX−ORゲート、 72・・・・・ラッナ回路、 80・・・・・・トライステートバッファ、180・・
・・・・バッファ手段、 Sl、S2・・・・・・第1−1第2の制御信号。 OUT・・・・・・発振出力、o u t・・・発振信
号。 2・・1
Fig. 1 is a block diagram of an oscillation circuit showing the embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a conventional oscillation circuit, Fig. 3 is a time chart of Fig. 1, and Fig. 4 is a block diagram of a conventional oscillation circuit. A configuration diagram of an oscillation circuit showing a second embodiment, FIG. 5 is a configuration diagram of an oscillation circuit showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a time chart 1 of FIG.
・. 50...Integrated circuit, 5], 53.54...External connection terminal, 52.
...output terminal, 60...oscillation section, 61...
・・Gate circuit, 63・・Crystal resonator, 70・
... Phase detection means, 7] ... EX-OR gate, 72 ... Lana circuit, 80 ... Tri-state buffer, 180 ...
. . . Buffer means, Sl, S2 . . . 1-1 second control signal. OUT...Oscillation output, out...Oscillation signal. 2...1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、所定の周波数で振動する振動子と、第1の制御信号
を入力して前記振動子を発振または停止させるゲート回
路とを有する発振部を備えた発振回路において、 前記振動子の両端の位相が同相か逆相かを検出し、それ
に応じた第2の制御信号を出力する位相検出手段と、 前記第2の制御信号に基づき、前記ゲート回路から出力
される発振出力を有効または無効にするバッファ手段と
を設けたことを特徴とする発振回路。 2、所定の周波数で振動する振動子と、制御信号を入力
して前記振動子を発振または停止させるゲート回路とを
有する発振部を備えた発振回路において、 前記ゲート回路から出力される発振出力を、前記振動子
の両端の位相が同相のとき無効にし、逆相のとき有効に
するバッファ手段を設けたことを特徴とする発振回路。
[Scope of Claims] 1. An oscillation circuit comprising an oscillation unit having a vibrator that vibrates at a predetermined frequency and a gate circuit that inputs a first control signal to oscillate or stop the vibrator, comprising: a phase detection means for detecting whether the phases at both ends of the vibrator are in-phase or anti-phase and outputting a second control signal accordingly; and an oscillation output output from the gate circuit based on the second control signal. An oscillation circuit characterized in that it is provided with buffer means for enabling or disabling the oscillation circuit. 2. In an oscillation circuit including an oscillation unit having a vibrator that vibrates at a predetermined frequency and a gate circuit that inputs a control signal to oscillate or stop the vibrator, the oscillation output output from the gate circuit is An oscillation circuit characterized in that the oscillation circuit is provided with a buffer means which is disabled when the phases at both ends of the vibrator are in the same phase and enabled when the phases are opposite to each other.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002299958A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Nippon Precision Circuits Inc Oscillation control circuit

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