JPH05152906A - エミツタ結合型マルチバイブレータ - Google Patents

エミツタ結合型マルチバイブレータ

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Publication number
JPH05152906A
JPH05152906A JP33611691A JP33611691A JPH05152906A JP H05152906 A JPH05152906 A JP H05152906A JP 33611691 A JP33611691 A JP 33611691A JP 33611691 A JP33611691 A JP 33611691A JP H05152906 A JPH05152906 A JP H05152906A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
emitter
voltage
output
trs
Prior art date
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Pending
Application number
JP33611691A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidekazu Ishii
英一 石井
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH05152906A publication Critical patent/JPH05152906A/ja
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度に対して正確に温度補償されたエミッタ
結合型マルチバイブレータを提供する。 【構成】 発振用に設けられている第1および第2のト
ランジスタQ1 、Q2 のエミッタ電圧が下がって反転レ
ベルに達したことを、これらのトランジスタQ1 、Q2
自身で検出するのではなく、前記第1および第2のトラ
ンジスタQ1 、Q2 のエミッタ出力が与えられる第1お
よび第2のコンパレータC1 、C2 で検出するようにす
るとともに、これらのコンパレータC1 、C2 の出力に
よりフリップ・フロップ1の動作を制御し、前記フリッ
プ・フロップ1の真の出力Qおよび虚の出力QNを前記
第1および第2のトランジスタQ1 、Q2 ベースにそれ
ぞれ供給し、反転動作が起きるときの前記第1および第
2のランジスタQ1 、Q2 のエミッタ電圧を単純に設定
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、温度補償されたエミッ
タ結合型マルチバイブレータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、高精度な電子回路を構成する
場合には温度補償を行い、安定した動作を行わせるよう
にしている。例えば、エミッタ結合型マルチバイブレー
タの温度補償法としては、動作電流に温度特性を持たせ
る方法が公知である。従来より行われている温度特性補
償法の一例を、図3および図4に基いて説明する。
【0003】図3は、従来より用いられているエミッタ
結合型マルチバイブレータの一例を示す回路図である。
このエミッタ結合型マルチバイブレータは、第1および
第2のトランジスタQ1 、Q2 のエミッタを、コンデン
サCE を介して共通に接続している。また、第1のトラ
ンジスタのエミッタと接地との間に第1の電流源I1
接続されているとともに、第2のトランジスタのエミッ
タと接地との間に第2の電流源I2 が接続されている。
【0004】また、第1のトランジスタQ1 のコレクタ
と第2のトランジスタQ2 のベースとが、第2のレベル
シフト回路L2 を介して接続されているとともに、第2
のトランジスタQ2 のコレクタと第1のトランジスタQ
1 のベースとが、第1のレベルシフト回路L1 を介して
接続されている。
【0005】さらに、第1のトランジスタQ1 と電源V
CCとの間に、ダイオード接続されたトランジスタQ8
介設されるとともに、第2のトランジスタQ2 と電源V
CCとの間に、同じくダイオード接続されたトランジスタ
9 が介設されている。また、これらのトランジスタQ
8 ,Q9 と並列にFETトランジスタQ10、Q11がそれ
ぞれ設けられている。
【0006】また、第1のトランジスタQ1 のベースと
前記FETトランジスタQ10のゲートとがスイッチ回路
5を介して接続され、第2のトランジスタQ2 のベース
と前記FETトランジスタQ11のゲートとがスイッチ回
路6を介して接続されている。さらに、これらのスイッ
チ回路5,6と電源VCCとの間に抵抗器R6,7がそれ
ぞれ介設されている。
【0007】次に、図4に従って図3の回路の動作を説
明する。図4は、図3に示したエミッタ結合型マルチバ
イブレータの動作を説明するための波形図である。図4
から明らかなように、各時間t1 、t2 、…tn におい
て、第1および第2のトランジスタQ1 、Q2 の反転動
作が行われている。
【0008】そして、時間t1 〜t2 の期間には第1の
トランジスタQ1 がオンとなり、第2のトランジスタQ
2 はオフとなっている。この場合、第1のトランジスタ
1 には第1の電流源I1 の電流が流れ、さらに第2の
電流源I2 の電流がコンデンサCE を介して流れてい
る。
【0009】ところで、第2のトランジスタQ2 はこの
時にオフしているため、このトランジスタQ2 のコレク
タは電源電圧VCCまで上昇している。よって、第1のト
ランジスタQ1 のベース電圧は、電源電圧VCCより第1
のレベルシフト回路L1 でのレベルシフト量VS だけ下
がった電圧VCC−VS で一定値になっている。
【0010】一方、第1のトランジスタQ1 はオンして
いるため、前記第1のトランジスタQ1 のコレクタ電圧
はVCC−VBE8 となっている。ただし、VBE8 は第
8のトランジスタQ8 のベース・エミッタ間電圧を示し
ている。よって、第2のトランジスタQ2 のベース電圧
は、さらに第2のレベルシフト回路L2 でのレベルシフ
ト量VS だけ下がった電圧となる。すなわち、VCC−V
BE8 −VS で一定値となっている。
【0011】また、時間t1 〜t2 の期間には、コンデ
ンサCE には第2の電流源I2 の電流が流れ続けてい
る。この場合、このコンデンサCE の一端は、オンして
いる第1のトランジスタQ1 のエミッタに接続されてい
るために一定の電圧に固定されている。一方、他端はオ
フしている第2のトランジスタQ2 のエミッタに接続さ
れているため、第2のトランジスタQ2 のエミッタ電位
は時間に対しリニアーに下がって行く。そして、時間t
2 に近づくと第2のトランジスタQ2 がオンし始める。
この結果、第1と第2のトランジスタQ1 、Q2 で構成
する正帰還ループが成立し、ループ利得が1に達した時
間t2 で反転動作が起こる。
【0012】ここで、ダイオード接続されている第8の
トランジスタQ8 、および第9のトランジスタQ9 と、
第1および第2のトランジスタQ1 、Q2 とは整合が取
られている。しかも、反転動作直前には第1のトランジ
スタQ1 と第8のトランジスタQ8 とには等しい電流が
流れているため、 VBE1 = VBE8 … となる。
【0013】このため、発振周波数fOSC は、
【0014】
【数1】
【0015】となる。ここでIは、電流源I1 、I2
電流値、Cは、コンデンサCE の容量、RONは、トラン
ジスタQ10、Q11のオン抵抗、ISWは、第1および第2
のトランジスタQ1 、Q2 で構成する正帰還ループのル
ープ利得が1になるときの第2のトランジスタQ2 に流
れる電流(ISW<I)、なお、VBE2 は、このときの
第2のトランジスタQ2 のベース・エミッタ間電圧をそ
れぞれ示している。
【0016】よって、発振周波数の温度補償をするため
に、式の分母、分子の温度特性を合わせていた。すな
わち、第1および第2の電流源I1 、I2 の電流Iに温
度特性を持たせていた。しかし、従来の方法では温度補
償は完全ではなかった。すなわち、式は時間t1 〜t
2 までコンデンサCE には一定の電流が流れるものとし
て求めていたが、実際は前述したごとく反転動作の前に
は第2のトランジスタQ2 にも電流が流れるため、前記
コンデンサCE には一定の電流が流れているわけではな
く、誤差が生じていた。
【0017】しかも、反転時の第2のトランジスタQ2
の電流ISW
【0018】
【数2】
【0019】となる。 ここで、k:ボルツマン定数 T:温度 (°k) q:電子の電荷 で与えられるため、式の分母は複雑な温度特性を持っ
てしまう。このため、前記第1および第2の電流源
1 、I2 の構成が複雑になっていた。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来はエミ
ッタ結合型マルチバイブレータの発振周波数の温度特性
を補償するのに複雑な構成の電流源が必要となり、しか
も十分な温度補償はできていなかった。そこで、この発
明は、温度変化に対してさらに安定した動作を行わせる
ことができるとともに、構成が簡単なエミッタ結合型マ
ルチバイブレータを提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明エミッタ結合型マ
ルチバイブレータは、前記課題を解決するために、発振
用として設けられている第1および第2のトランジスタ
1 、Q2 には反転のタイミングを検出させないで、そ
の代わりに第1および第2のコンパレータC1 、C2
より、前記第1および第2のトランジスタQ1 、Q2
エミッタ電圧が所定の電圧まで下がったことを検出する
ようにしている。また、第1および第2のコンパレータ
1 、C2 が、前記第1および第2のトランジスタ
1 、Q2 のエミッタ電圧が所定の電圧まで下がった
時、すなわち反転のタイミングでフリップ・フロップ1
を反転させ、このフリップ・フロップ1の真の出力Qを
第1のトランジスタQ1のベースへ供給するとともに、
虚の出力QNを第2のトランジスタQ2のベースへ供給
するようにしている。
【0022】
【作用】本発明によるエミッタ結合型マルチバイブレー
タでは、各トランジスタのエミッタ電圧が下がって反転
レベルに達したことを、発振用として設けられている第
1および第2のトランジスタQ1 、Q2 で検出するので
はなく、前記第1および第2のトランジスタQ1 、Q2
のエミッタの出力が与えられる第1および第2のコンパ
レータC1 、C2 で検出するようにしているので、反転
動作が起きるときの前記第1および第2のトランジスタ
1 、Q2 のエミッタ電圧を単純に設定できるようにな
る。また、コンデンサCE に流れる電流も反転の直前ま
で一定にすることができるようになる。
【0023】
【実施例】図1に、本発明によるエミッタ結合型マルチ
バイブレータの一実施例の回路図を示す。図1におい
て、第1のトランジスタQ1 のエミッタは第1の電流源
1 に接続されている。また、第2のトランジスタQ2
のエミッタは第2の電流源I2 へ接続されている。
【0024】また、第1のトランジスタQ1 のエミッタ
が第1のコンパレータC1 の反転入力端へ接続されてい
るとともに、第2のトランジスタQ2 のエミッタが第2
のコンパレータC2 の反転入力端へ接続されている。そ
してまた、これらの第1および第2のトランジスタ
1 、Q2 のエミッタ間に、コンデンサCE が接続され
ている。
【0025】一方、第1および第2のコンパレータ
1 、C2 の出力は、それぞれフリップ・フロップ1の
セット入力端とリセット入力端へ接続されている。そし
て、このフリップ・フロップ1の真出力端Qは、第1の
トランジスタQ1 のベースへ接続され、また、フリップ
・フロップ1の虚出力端QNは第2のトランジスタQ2
のベースへ接続されている。
【0026】また、基準電圧源2の出力は、エミッタフ
ォロワートランジスタQ3 を介して第1および第2のコ
ンパレータC1 、C2 の非反転入力端へ接続されてい
る。なお、エミッタフォロワートランジスタQ3 のエミ
ッタに接続される第3の電流源I3 を流れる電流の大き
さは、第1、第2の電流源I1 とI2 とを流れる電流の
和と等しくなっている。
【0027】また、フリップ・フロップ1の高出力レベ
ルをVH 、低出力レベルをVL 、基準電圧源2の出力を
B とすると、 VH >VB >VL … となっている。第1、第2、第3のトランジスタQ1
2 、Q3 のコレクタは電源VCCへ接続されている。
【0028】次に、図1に示した本実施例のエミッタ結
合型マルチバイブレータの動作について説明する。今、
フリップ・フロップ1が真の出力を出しているときは、
第1のトランジスタQ1 のベースは高電位VH となって
おり、第2のトランジスタQ2 のベースは低電位VL
なっている。この場合、第1のトランジスタQ1 には、
第1の電流源I1 の電流が流れるとともに、第2の電流
源I2 の電流がコンデンサCE を介して流れる。この
時、第2のトランジスタQ2 はオフしているので、第2
のトランジスタQ2 のエミッタ電圧は時間とともにリニ
アーに下がって行く。
【0029】そして、第2のトランジスタQ2 のエミッ
タ電圧がVB −VBE3 −VOFFSET2 となったとき、第
2のコンパレータC2 がこれを検出し、フリップ・フロ
ップ1にリセットをかける。ここで、VOFFSET2 は第2
のコンパレータC2 が反転出力を出すのに必要な差動入
力を示している。
【0030】このときのコンデンサCE の端子間電圧V
C は VC = VH −VBE1 −VB +VBE3 +VOFFSET2 … となっている。ここで、第1と第3のトランジスタ
1 、Q3 に流れる電流が等しいことにより、 VBE1 = VBE3 … である。
【0031】よって、 VC = VH −VB +VOFFSET2 … となる。そして、フリップ・フロップ1にリセットがか
かると、今度は逆の動作が行われ発振が継続する。
【0032】また、発振周波数fOSC
【0033】
【数3】
【0034】となる。
【0035】ところで、 第1、第2のコンパレータC
1 、C2の利得を上げることにより、VOFFSET1 、V
OFFSET2 の値は小さくできるため
【0036】
【数4】
【0037】と簡単な式で表されるようになり、エミッ
タ結合マルチバイブレータの発振周波数の温度補償のた
めに、式の分母および分子の温特を合わせるのにやり
やすくなっている。しかも、式より反転の直前になっ
てもコンデンサCE には一定の電流が流れているので、
従来よりより正確な温度補償ができる。
【0038】図2に、本発明によるエミッタ結合型マル
チバイブレータの別の応用例を示す。図2に示した例
は、図1に示した例をより具体的な回路構成にした例で
ある。具体的には、第1のトランジスタQ1 のエミッタ
にトランジスタQ4 および抵抗器R1 を接続して第1の
電流源I1 を構成する。
【0039】また、第2のトランジスタQ2 のエミッタ
にトランジスタQ5 および抵抗器R2 を接続して第2の
電流源I2 を構成するとともに、第3のトランジスタQ
3 のエミッタにトランジスタQ7 および抵抗器R4 を接
続して第3の電流源I3 を構成する。さらに、トランジ
スタQ3 のベースと電源VCCとの間に抵抗器R5 を接続
するとともに、トランジスタQ3 のベースと接地との間
にトランジスタQ6 および抵抗器R3 を接続してバイア
ス源2を構成するようにしている。また、第1および第
2のトランジスタQ1 、Q2 の各コレクタに負荷抵抗器
RL1 、RL2 を接続し、これらのコレクタから出力を
取り出すようにした例を示している。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエミッタ
結合型マルチバイブレータは、トランジスタのエミッタ
電圧が下がって反転レベルに達したことを、第1および
第2のトランジスタQ1 、Q2 で検出するのではなく、
前記第1および第2のトランジスタQ1 、Q2 のエミッ
タ出力が与えられる第1および第2のコンパレータ
1 、C2 で検出するようにしたので、反転動作が起き
るときの前記第1および第2のトランジスタQ1 、Q2
のエミッタ電圧を単純に設定することができるととも
に、前記第1および第2のトランジスタQ1 、Q2 のエ
ミッタ間に接続されているコンデンサCE に流れる電流
を反転の直前まで一定にすることができ、従来よりも発
振周波数が温度に対して安定化されたエミッタ結合型マ
ルチバイブレータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエミッタ結合型マルチバイブレータの
一例を示す回路図である。
【図2】本発明のエミッタ結合型マルチバイブレータの
変形例を示す回路図である。
【図3】従来のエミッタ結合型マルチバイブレータの例
を示す回路図である。
【図4】図3に示した従来のエミッタ結合型マルチバイ
ブレータの動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
1 フリップ・フロップ 2,4 バイアス源 3 オペアンプ 5,6 SW回路 Q1 〜Q11 トランジスタ CE コンデンサ I1 第1の電流源 I2 第2の電流源 I3 第3の電流源 VCC 電源 C1 第1のコンパレータ C2 第2のコンパレータ L1, 第1のレベルシフト回路 L2 第2のレベルシフト回路 R1 〜R7 、RL1, L2 抵抗器 OUT1 、OUT2 出力端子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンデンサを介してエミッタが共通に接
    続されている第1および第2のトランジスタと、 前記第1のトランジスタのエミッタに接続されている第
    1の電流源、および前記第2のトランジスタのエミッタ
    に接続されている第2の電流源と、 前記第1および第2のトランジスタのエミッタへその反
    転入力端がそれぞれ接続されている第1および第2のコ
    ンパレータと、 前記第1のコンパレータの出力端へセット入力端が接続
    されるとともに、そのリセット入力端が前記第2のコン
    パレータの出力端へ接続されているフリップ・フロップ
    と、 前記第1および第2のコンパレータの非反転入力端に接
    続されているバイアス源とを備え、 前記フリップ・フロップの真出力端が前記第1のトラン
    ジスタのベースへ接続されているとともに、虚出力端が
    前記第2のトランジスタのベースへ接続されていること
    を特徴とするエミッタ結合型マルチバイブレータ。
JP33611691A 1991-11-26 1991-11-26 エミツタ結合型マルチバイブレータ Pending JPH05152906A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33611691A JPH05152906A (ja) 1991-11-26 1991-11-26 エミツタ結合型マルチバイブレータ

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JP33611691A JPH05152906A (ja) 1991-11-26 1991-11-26 エミツタ結合型マルチバイブレータ

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JPH05152906A true JPH05152906A (ja) 1993-06-18

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ID=18295859

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33611691A Pending JPH05152906A (ja) 1991-11-26 1991-11-26 エミツタ結合型マルチバイブレータ

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JP (1) JPH05152906A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7466178B2 (en) * 2005-02-15 2008-12-16 Fred Mirow Multivibrator with reduced average offset voltage

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19991130