JPH03121614A - 発振回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、ＩＣ（集積回路）化に適した発振回路に関す
るもので、特に発振出力信号の安定化を図った発振回路
に関する。

（ロ）従来の技術 一般に発振回路では、共振子を利用し、発振周波数を定
めるものが多く用いられているが、共振子はＩＣに内蔵
出来ないので、共振子を利用した発振回路はＩＣ化に不
適であった。そこで、　　ＩＣに内蔵出来る程度のわず
かな容量のコンデンサと微少電流を流す定電流源とを用
いて前記コンデンサの充放電を行なわせ、発振動作を行
なわせるＩＣ化に適した発振回路が提案されている。第
２図は、その様な発振回路を示す回路図で、ＩＣに内蔵
出来る程度の容量を有する充放電用のコンデンサ（１）
と、該コンデンサ（１）の充電を行なう第１定電流Ｒ（
２）と、前記コンデンサ（１）の放電を行なう第２定電
流源（３）と、電流■。を流す第３定電流源（４）と、
電流２１．を流す第４定電流源（５）と、抵抗（６）を
介して基準電圧を発生する基準ｔＥ源（７）と、点Ａ及
び点Ｂの電圧を比較する比較器（８）と、該比較器（８
）の比較出力に応じて開閉する第１及び第２スイツチ（
９〉及び（１０）とから構成されている。

第１及び第２スイツチ（９）及び（１０）は、比較器（
８）の比較出力に応じて連動して動作し、初期状態とし
て図示の如く共に開いているとする。すると、第１定電
流源（２）からの電流がコンデンサ（１）に流れ、点Ａ
の電圧は徐々に上昇する。又、第３定電流源（４〉から
の定電流１．は、抵抗（６）を介して基準電源（７）に
流れるので、点Ｂの電圧はｖ１＋Ｒ１，（ただし、基準
電源（７）の基準電圧をｖｌ、抵抗（６）の抵抗値をＲ
とする）となる、尚、この時、点Ｂの電圧は、点Ａの電
圧に比べ大に設定されている０点Ａの電圧が充電に応じ
て上昇し、点Ｂの電圧を超えると比較器（８）の出力が
反転し第１及び第２スイツチ（９）及び（１０）を閉じ
る。すると、コンデンサ（１）の放電が行なわれ、点Ａ
の電圧が低下すると共に点Ｂの電圧はＶ、−ＲＩ　、に
低下する。そして、点Ａの電圧が点Ｂの電圧より低下す
ると再び比較器（８）の出力が反転し、初期状態に戻る
。この様子を示したものが第３図であり、点Ａには実線
の如き発振出力信号が得られる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、第２図の比較器（８）は、一般にエミッタが
共通接続された２つのトランジスタから成る差動増幅器
で構成される。差動増幅器の出力は、反転時リニアな出
力を発生するのでその際、２つのスイッチが半導通の状
態となってしまう。

すると、点Ａ及び点Ｂの電圧が共に低下し、点Ａの値が
所定の値に達しない内に低下してしまうという問題があ
った。第４図は第３図の波形の反転タイミングを拡大し
たものであり、ΔＶ分だけ振幅が縮小していることが明
らかである。振幅の縮小は上側・下側で発生し計２ΔＶ
となる。振幅の縮小は発振周波数の増加につながり問題
であった。特に、減電圧時にほこの影響が顕著に表われ
問題であった。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、コンデンサ
と、該コンデンサの充電を行なう第１定電流源と、前記
コンデンサの放電を行なう第２定電流源と、第３定電流
源と、基準電源と、該基準電源と前記第３定電流源との
間に直列接続される第１及び第２抵抗と、該第１抵抗に
接続され、前記基準′１ｉ源からの電流が前記第１及び
第２抵抗を介して供給される第４定電流源と、前記コン
デンサの端子ｔＥＩｕ前記第１抵抗の一端に発生する電
圧とを比較し、前記第２定電流源の動作を切換える第１
比較器と、前記コンデンサの端子電圧と前記第１及び第
２抵抗の接続点の電圧とを比較し、前記第４定電流源の
動作を切換える第２比較器と、から成り、前記コンデン
サの一端より発振出力信号を得るようにしたことを特徴
とする。

（ネ）作用 本発明に依れば、基準電源の出力電圧を２つの抵抗によ
って分圧し、大なる基準電圧と小なる基準電圧を得てい
る。そして、コンデンサの電圧と大なる基準電圧との比
較によって第２定電流源の動作を制御し、前記コンデン
サの電圧と小なる基準電圧との比較によって第４定電流
源の動作を制御している。

（へ）実施例 第１図は、本発明の一実施例を示す回路図で、（１１）
及び（１２）は点Ｂと基準電源（７）との間に直列接続
された第１及び第２抵抗、（１３）は点Ａと点Ｂの電圧
を比較し、第１スイツチ（９）の開閉を行なう第１比較
器、（１４）は点Ａと点Ｃの電圧を比較し、第２スイツ
チ（１０）の開閉を行なう第２比較器である。

尚、第１図において第２図と同一の回路素子については
、同一の符号を付し、説明を省略する。

初期状態において、第１及び第２スイツチ（９）及び（
１０）が共に開いているとすると、点Ａの電圧は第５図
の実線の如く上昇する。この時、点Ｂの電圧ハＶ　ｒ　
＋　Ｉ　ｅ（Ｒｒ　＋　Ｒ＊）（ただし、Ｒ８は第１抵
抗（１１）の値、Ｒ１は第２抵抗（１２）の値である）
となっており、点Ａの電圧に比べ十分高い値となってい
る。又、点Ｃの電圧はＶｒ＋Ｉ＊Ｒ＊となっておりこれ
も点Ａの電圧より大に設定されている。この状態から充
電が進み、点Ａの１圧が点Ｃの電圧を超えると、第２比
較器（１４）の出力が反転し、第２スイツチ（１０）が
閉じる。すると、第３定電流源（４）からの定電流１．
と基準電源（７）から第１及び第２抵抗（１１）及び（
１２）を介して流れる電流１．との和の電流２１．が第
２スイツチ（１０）を介して第４定電流源（５）に流れ
る。すると、点Ｂの電圧が急速に低下しＶｒ　　ｌ５（
Ｒｔ＋Ｒｔ）となるので、第１比較器（１３）の出力が
反転し第１スイツチ（９）を閉じる。その為、この時か
らコンデンサ（１）の放電が行なわれ、点Ａの電圧は第
５図に示す如く低下する。尚、第５図において、−点鎖
線は点Ｃの電圧を示し、二点鎖線は点Ｂの電圧を示して
いる。この時、点Ｃの電圧も同時に低下しｖＩ■。Ｒ１
となるので第２スイツチ（１０）は閉じた状態を保つ。

第５図から明らかな様に点Ａの電圧は、−点鎖線のレベ
ルを超えた後、二点鎖線のレベルが点Ａの電圧より低く
なった後、始めて低下する。二点鎖線のレベルは図から
明らかな如く瞬時に低下するので、第１比較器（１３）
の出力もすぐに反転し、等価的に第１比較器（１３）の
利得を高く出来る。

従って、第５図の実線の波形は、リニアリティを保つこ
とが出来る。

さて、点Ａの電圧が徐々に低下し、点Ｃの電圧（Ｖ、−
１，Ｒハより低くなると第２比較器（１４）の出力が再
び反転し第２スイツチ（１ｏ）を開く、すると、点Ｂ及
び点Ｃの電圧は再び高くなり、第１比較器（１３）の出
力も反転し、第１スイツチ（９）を開く。すると、第１
定電流源（２）からの電流が再びコンデンサ（１）に流
れ充電が行なわれる。

従って、前述の初期状態に戻ることになり、以降同様の
動作を繰り返えし点Ａには一定振幅で一定周波数の発振
出力信号が得られる。

（ト）発明の効果 以上述べた如く、本発明に依ればＩＣ化が可能であると
共に一定振幅で一定周波数となる発振出力信号を得るこ
とが出来る発振回路を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、第２図は、
従来のＩＣ化された発振回路を示す回路図、第３図及び
第４図は、第２図の説明に供する為の波形図、及び第５
図は第１図の説明に供する為の波形図である。 （１）・・・コンデンサ、　（２）乃至（５）・・・第
１乃至第４定電流源、　（７）・・・基準電源、　（１
３）及び（１４）・・・第１及び第２比較器。 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンデンサと、 該コンデンサの充電を行なう第１定電流源と、前記コン
   デンサの放電を行なう第２定電流源と、 第３定電流源と、 基準電源と、 該基準電源と前記第３定電流源との間に直列接続される
   第１及び第２抵抗と、 該第１抵抗に接続され、前記基準電源からの電流が前記
   第１及び第２抵抗を介して供給される第４定電流源と、 前記コンデンサの端子電圧と前記第１抵抗の一端に発生
   する電圧とを比較し、前記第２定電流源の動作を切換え
   る第１比較器と、 前記コンデンサの端子電圧と前記第１及び第２抵抗の接
   続点の電圧とを比較し、前記第４定電流源の動作を切換
   える第２比較器と、 から成り、前記コンデンサの一端より発振出力信号を得
   るようにしたことを特徴とする発振回路。
2. （２）前記第１及び第２比較器は、エミッタが共通接続
   された第１及び第２トランジスタから成る差動増幅器で
   構成されることを特徴とする請求項第１項記載の発振回
   路。
3. （３）第２比較器の相互コンダクタンスは、第１比較器
   の相互コンダクタンスに比べ大であることを特徴とする
   請求項第２項記載の発振回路。