JPH06177719A - クロック発生回路 - Google Patents
クロック発生回路Info
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- JPH06177719A JPH06177719A JP43A JP32636292A JPH06177719A JP H06177719 A JPH06177719 A JP H06177719A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 32636292 A JP32636292 A JP 32636292A JP H06177719 A JPH06177719 A JP H06177719A
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Abstract
の影響を受けるのを防止する。 【構成】クロック発生回路の電流制御発振器2a内のラ
ッチ回路23,24を構成するRSフリップ回路のNA
NDゲート231,232,241,242のしきい値
電圧に比例した電流を電流源回路1aで生成し、電流制
御発振器2aに供給することにより、クロック発生回路
の発振周波数が電流源回路1aの抵抗素子12の抵抗値
Rと,電流制御発振器1bの容量素子21,22の容量
Cのみで決定されるように構成する。従って、VDD電位
の変動の影響を防止できる。
Description
クロック発生回路の回路図によれば、電流源回路1Cと
電流制御発振器2Cとからなる。
下、VDDと称す)端子3と接地電位端子4との間にPチ
ャネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ(以下、PM
OSトランジスタと称す)P1 と抵抗素子12を直列接
続し、ゲート電極とドレイン電極とを共通接続する。さ
らに、PMOSトランジスタP2 とPMOSトランジス
タP3 のソース電極をVDD端子3に接続し、それぞれの
ゲート電極をPMOSトラジスタP1 のゲート電極と共
通接続するとともに、PMOSトランジスタP2のドレ
イン電極(F点)とPMOSトランジスタP3 のドレイ
ン電極(G点)を電流出力端子とする。
PMOSトランジスタP2 のドレイン電極(電流出力端
子F)とGND端子4との間にPMOSトラジスタP5
とNチャネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ(以
下、NMOSトランジスタと称す)N3 とを直列接続
し、各々のゲート電極を共通接続する。さらに、電流源
回路1CのPMOSトランジスタP3 のドレイン電極
(電流出力端子G)とGND端子4との間にPMOSト
ランジスタP4 とNMOSトランジスタN2 とを直列接
続し、各々ゲート電極を共通接続する。
ンジスタN3 のドレイン電極と、一端をGND端子4に
接続する容量素子21の他端と、ラッチ回路23のセッ
ト端子とを共通接続する。さらに、PMOSトラジスタ
P4 とNMOSトランジスタN2 の各ドレイン電極と、
一端をGND端子4に接続された容量素子22の他端と
ラッチ回路23のリセット端子とを共通接続する。ラッ
チ回路23とラッチ回路24とは従属接続され、ラッチ
回路24の正転出力端はPMOSトランジスタP5 とN
MOSトランジスタN3 の各ゲート電極とインバータ2
5の入力端とに共通接続され、インバータ25の出力端
OUTをこのクロック発生回路の出力端とする。
SトラジスタP4 とNMOSトランジスタN2 の各ゲー
ト電極とに共通接続される。
の出力端及びNANDゲート231の一方の入力端、並
びにNANDゲート231の出力端及びNANDゲート
232の一方の入力端をそれぞれ交差接続するRSフリ
ップフロップである。NANDゲート231の他方の入
力端をセット端子,出力端をRSフリップフロップの正
転出力端とし、NANDゲート232の他方の入力端を
リセット端子とする。ラッチ回路24もNANDゲート
241,242からなるRSフリップ回路であり、ラッ
チ回路23と同様である。
点,リセット端子をB点,ラッチ回路24の正転出力端
をC点,反転出力端をD点とする。
る。
び従来のクロック発生回路の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
回路1Cの電流出力端子FからPMOSトランジスタP
5 のドレイン電極を通して容量素子21が充電される。
この充電により、(イ)の期間は、A点の電位が時間軸
に対して次式に示す傾きaで上昇する。 a=I/C…
(1) ここで、Iは電流源回路1Cで生成される電流の値であ
り、Cは容量素子21,22の容量値とする。
NANDゲート231の論理しきい値であり、このしき
値電圧レベルによってNANDゲート231の出力レベ
ルが反転し、C点がハイレベルとなってPMOSトラン
ジスタP5 が非導通、NMOSトラジスタN3 が導通す
る。
トランジスタN3 を通してGND電位に放電され0V ま
で降下する。この0レベルによってラッチ回路23,2
4が順次セットされて、C点がハイレベルとなり、D点
がロウレベルとなる。
ランジスタP4 が導通し、電流源回路1Cの電流出力端
子GからPMOSトランジスタP4 のドレインが電極を
通して容量素子22が充電される。
の電位が(イ)の期間と同様に傾きaで上昇する。
電位がNANDゲート232の論理しきい値電圧になる
まで続き(図3の232B),このしき値レベルによっ
てNANDゲート232の出力が反転し、D点がハイレ
ベルとなってPMOSトランジスタP4 が非導通,NM
OSトラジスタN2 が導通する。容量素子22の電荷は
NMOSトランジスタN2 を通してGND電位に放電さ
れ0V レベルに降下する。
31,232が順次リセットされて、C点がロウレベル
に、D点がハイレベルとなる。
出力端OUTの出力信号の半周期分に相当し、従って、
クロック発生回路の発振の1周期Tは次式で表わされ
る。
きい値電圧である。
る。
生回路は、発振周波数fがf=C・VTH/(2・I)で
決まるが、ラッチ回路のNANDゲートの論理しきい値
電圧VTHは電源電圧依存性をもつため、VDD電位が変動
するとクロック発生回路の発振周波数も変動してしまう
という欠点があった。
とにより、クロック発生回路の発振周波数がVDD電位の
変動の影響を受けるのを防止することにある。
板上に形成される容量素子の充電又は放電レベルを論理
回路の入力とし、前記論理回路のしきい値電圧まで前記
充電又は前記放電が要する時間を、クロック発生回路の
出力信号の半周期の時間とするクロック発生回路におい
て、前記充電又は前記放電するための電流は、前記論理
回路の前記しきい値電圧の変化に比例する電流を生成す
る電流源回路から供給されることにある。
接地電位端子との間に第1のPチャネル型絶縁ゲート電
界効果トランジスタとNチャネル型絶縁ゲート電界効果
トランジスタと抵抗素子とを直列接続し、前記Nチャネ
ル型絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲート電極とN
ANDゲート又はNORゲートの出力端と接続し、前記
NANDゲート又はNORゲートのそれぞれの複数の入
力端のうち、各一方の入力端を前記電源供給端子又は前
記接地電位端子に接続し、各他方の端子を前記Nチャネ
ル型絶縁ゲート電界効果トランジスタと前記抵抗素子の
接続点に共通接続し、前記第1のPチャネル型絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタのゲート電極とドレイン電極と
を第2のPチャネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ
と第3のPチャネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ
のそれぞれのゲート電極と共通接続し、前記第2のPチ
ャネル型電界効果トランジスタのソース電極は電源供給
端子に接続し、ドレイン電極を第1の電流出力端子と
し、前記第3のPチャネル型絶縁ゲート電界効果トラン
ジスタのソース電極は電源供給端子に接続し、ドレイン
電極を第2の電流出力端子とするように構成することが
できる。
る。
ック発生回路の回路図である。
ころは、電流源回路1aにNANDゲート11とNMO
SトランジスタN1 を追加したことである。
4との間にPMOSトランジスタP1 とNMOSトラン
ジスタN1 と抵抗素子12とを直列接続する。
NANDゲート11の出力端とを接続し、NANDゲー
ト11の一方の入力端はVDD端子に、他方の端子をNM
OSトランジスタN1 のソース電極と抵抗素子12の接
続点と共通接続する。
電極とソース電極をPMOSトランジスタP2 とPMO
SトランジスタP3 の各ゲート電極とを共通接続する。
PMOSトランジスタP2 はソース電極をVDD端子に接
続し、ドレイン電極を電流出力端子Fとし、PMOSト
ランジスタP3 はソース電極をVDD端子に接続し、ドレ
イン電極を電流出力端子Gとして構成する。電流制御発
振器2aの構成及び電流源回路1aとの接続は従来例と
同様であり、ここでは省略する。
のクロック発生回路の動作を説明するためのタイミング
チャートである。
術で説明した動作と同様であるのでその説明を省略し、
電流源回路1aについて説明する。
ほぼNAND回路11の論理しきい値レベルにバイアス
されるため、電流源回路1aで生成される電流Iは次式
で表わされる。
する。
論理しきい値電圧をNANDゲート231,232の論
理しきい値電圧と同じ値に設定すればI=VTH/Rとな
る。この式を(4)式に代入すれば、第1の実施例のク
ロック発生回路の発生周波数fは次式で表わされる。
抗素子12の抵抗値Rのみで決定されることになる。
構成を用いることにより、VDD電位の変動の影響を受け
ないクロック発生回路を得ることができる。
る。
示す回路図である。
路1bのNANDゲート11をNORゲート13に替え
て、一方の入力端子をGND電位に接続したことと、電
流制御回路2bのラッチ回路23,24を構成するNA
NDゲート231,232,241,242をNORゲ
ート261,262,271,272に替えたことであ
る。その他の構成は第1の実施例と同様であり動作も同
様であるため、ここでの説明を省略する。
の変動の影響を受けないクロック発生回路を得ることが
できる。
発生回路の電流制御発振器内のラッチ回路を構成する、
論理回路のしきい値電圧に比例した電流を電流源回路で
生成し、電流制御発振器に供給することにより、クロッ
ク発生回路の発振周波数が電源電圧変動の影響を受けな
いという効果を有する。
ロック発生回路の動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。
ート 12 抵抗素子 13,261,262,271,272 NORゲー
ト 21,22 容量素子 23,24 ラッチ回路 P1 〜P4 PMOSトランジスタ N1 〜N2 NMOSトランジスタ
Claims (2)
- 【請求項1】 同一基板上に形成される容量素子の充電
又は放電レベルを論理回路の入力とし、前記論理回路の
しきい値電圧まで前記充電又は前記放電が要する時間
を、クロック発生回路の出力信号の半周期の時間とする
クロック発生回路において、前記充電又は前記放電する
ための電流は、前記論理回路の前記しきい値電圧の変化
に比例する電流を生成する電流源回路から供給されるこ
とを特徴とするクロック発生回路。 - 【請求項2】 前記電流源回路は、電源供給端子と接地
電位端子との間に第1のPチャネル型絶縁ゲート電界効
果トランジスタとNチャネル型絶縁ゲート電界効果トラ
ンジスタと抵抗素子とを直列接続し、前記Nチャネル型
絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲート電極とNAN
Dゲート又はNORゲートの出力端と接続し、前記NA
NDゲート又はNORゲートのそれぞれの複数の入力端
のうち、各一方の入力端を前記電源供給端子又は前記接
地電位端子に接続し、各他方の端子を前記Nチャネル型
絶縁ゲート電界効果トランジスタと前記抵抗素子の接続
点に共通接続し、前記第1のPチャネル型絶縁ゲート電
界効果トランジスタのゲート電極とドレイン電極とを第
2のPチャネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタと第
3のPチャネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタのそ
れぞれのゲート電極と共通接続し、前記第2のPチャネ
ル型電界効果トランジスタのソース電極は電源供給端子
に接続し、ドレイン電極を第1の電流出力端子とし、前
記第3のPチャネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ
のソース電極は電源供給端子に接続し、ドレイン電極を
第2の電流出力端子とするように構成したことを特徴と
する請求項1に記載のクロック発生回路。
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- 1992-12-07 JP JP32636292A patent/JP3186267B2/ja not_active Expired - Fee Related
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