JPH06224691A - Resistance circuit and filter circuit using the same - Google Patents

Resistance circuit and filter circuit using the same

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JPH06224691A
JPH06224691A JP5273377A JP27337793A JPH06224691A JP H06224691 A JPH06224691 A JP H06224691A JP 5273377 A JP5273377 A JP 5273377A JP 27337793 A JP27337793 A JP 27337793A JP H06224691 A JPH06224691 A JP H06224691A
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JP
Japan
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circuit
voltage
frequency
source
clock signal
Prior art date
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Application number
JP5273377A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kaneko
憲二 金子
Katsuaki Takagi
克明 高木
Tatsuji Matsuura
達治 松浦
Yoshimune Hagiwara
吉宗 萩原
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To vary the resistance value on an integrated circuit by a voltage and to use it to automatically vary the time constant of a filter circuit. CONSTITUTION:This resistance circuit is provided with a constant current source Ix controlled by a voltage, a voltage generating circuit which generates a voltage proportional to the current of the constant current circuit by first and second terminals of a three-terminal element, a three-terminal element operated as a MOS diode, and a circuit where three-terminal elements operated in a constant current are connected in series, and the voltage of the voltage generating circuit is supplied to the series connection circuit to vary the impedance at both ends of the series connection circuit. Thus, a large resistance value is obtained in a small element area.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路用の内部クロ
ック信号を発生させる回路に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to circuits for generating internal clock signals for integrated circuits.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、集積回路の高速化が進み、集積回
路の動作の基となるクロック信号も年々、高周波数化し
てきており、今後とも一層高速化が進展する状況にあ
る。デジタル集積回路の代表としてよく知られているマ
イクロプロセッサにおいては、その動作速度は年率1.
3〜1.4倍程度で伸びてきており、この伸び率は多少
鈍るにしても今後ともこの傾向は続くと考えられる。現
在、高速のマイクロプロセッサとして知られているもの
は、外部から12MHzのクロック信号を供給してお
り、上述した年率で動作速度が向上すれば、必要とされ
るクロック周波数は、5年後には44MHz〜64MH
zと非常に高い周波数となってしまう。つまり、今後更
に集積回路の高速化を図るためには、上述したように非
常に高い周波数のクロック信号を作り出す必要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, the speed of integrated circuits has increased, and the frequency of the clock signal that is the basis of the operation of the integrated circuits has been increasing year by year. The operating speed of a microprocessor, which is well known as a representative of digital integrated circuits, is 1.
It has been increasing at a rate of 3 to 1.4 times, and it is considered that this trend will continue in the future even if this growth rate slows down a little. At present, what is known as a high-speed microprocessor supplies a clock signal of 12 MHz from the outside, and if the operating speed is improved at the above-mentioned annual rate, the required clock frequency will be 44 MHz after 5 years. ~ 64 MH
The frequency becomes extremely high as z. That is, in order to further speed up the integrated circuit in the future, it is necessary to generate a clock signal having a very high frequency as described above.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】こういった高周波信号
を従来のように水晶振動子を用いて内部の発振回路で発
生させる場合には、外部ピンの大きな浮遊容量等を高速
に駆動する能力を有する発振回路を構成しなければなら
ない困難が伴う。同様に外部の回路で発生させたクロッ
ク信号を集積回路に供給する場合には、外部ピンの容量
と布線の浮遊容量を高速に駆動しなければならない。と
くに、集積回路を多数使用するような用途においては、
低コストのシステムとするためにクロック発生回路を1
つにして各集積回路へクロック信号を供給することが望
ましいし、各集積回路を同期して動作させる場合には、
クロック発生回路は1つに限定される。このように、1
つのクロック発生回路から多数の集積回路へクロック信
号を供給する場合には、各集積回路の外部ピンの浮遊容
量と布線の浮遊容量が非常に大きなものとなり、高周波
のクロック信号を安定して供給するのが困難となる。
When such a high-frequency signal is generated in an internal oscillator circuit using a crystal oscillator as in the conventional case, the ability to drive a large stray capacitance or the like of an external pin at high speed is required. There is difficulty in configuring the oscillator circuit that it has. Similarly, when the clock signal generated by an external circuit is supplied to the integrated circuit, the capacitance of the external pin and the stray capacitance of the wiring must be driven at high speed. Especially in applications where a large number of integrated circuits are used,
1 clock generator circuit for low cost system
It is desirable to supply a clock signal to each integrated circuit as one, and when operating each integrated circuit in synchronization,
The number of clock generation circuits is limited to one. Like this one
When supplying clock signals from one clock generation circuit to many integrated circuits, the stray capacitance of the external pins of each integrated circuit and the stray capacitance of the wiring become very large, and a stable high-frequency clock signal is supplied. Difficult to do.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上述の
問題点を解決するために集積回路を加える外部クロック
信号を低周波のままで、この信号を同期した高周波の内
部のクロック信号を発生させることのできる回路を提供
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems by applying an integrated circuit to which an external clock signal is applied at a low frequency while keeping an internal clock signal of a high frequency synchronized with this signal. It provides a circuit that can be generated.

【0005】また、外部から供給されるクロック信号の
周波数は常に一定とは限らず、用途によって種々の周波
数が加えられる可能性があり、本発明ではこういった場
合にも適応可能な回路を提供するものである。
The frequency of the clock signal supplied from the outside is not always constant, and various frequencies may be added depending on the application. The present invention provides a circuit adaptable to such a case. To do.

【0006】[0006]

【作用】本発明は、集積回路の内部クロック回路にフェ
ーズ・ロック・ループ回路(以下PLL回路と略称す
る。)を有することにより、外部から供給されるクロッ
ク信号に同期した高周波の内部クロック信号を発生させ
ることを可能とするものである。また、種々の周波数の
外部クロック信号に応じて、PLL回路内部のフィルタ
の特定数を可変にすることにより、広範な外部クロック
周波数での動作を可能とするものである。
According to the present invention, the internal clock circuit of the integrated circuit has a phase-locked loop circuit (hereinafter abbreviated as "PLL circuit") so that a high-frequency internal clock signal synchronized with an externally supplied clock signal can be generated. It is possible to generate. Further, by varying the specific number of filters in the PLL circuit according to external clock signals of various frequencies, it is possible to operate in a wide range of external clock frequencies.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明を実施例に従って説明する。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.

【0008】図1(a)は、周波数倍周回路A(12)
を内部に有する集積回路11の構成を示した図である。
図1(b)は、図1(a)における信号の波形を示した
概念図である。図1(a)において、集積回路11は、
周波数倍周回路12とこの倍周回路によって得られた内
部クロック信号Sによって動作する回路14を有してい
る。上記倍周回路Aには、外部より基準クロック信号R
(周波数fR)が加えられるか、あるいは、集積回路1
1内に有する発振回路OSC(13)によって得られた
基準クロック信号R′(周波数fR)が加えられる。倍
周回路Aは、これらの信号を受けて、これらの信号に同
期した高周波(周波数nfR:nは整数)の信号Sを発
生させる。また倍周回路Aの入力、Nは倍周数nを設定
するための外部入力である。本方式の回路を用いれば、
内部回路Bで必要となる内部クロック信号の周波数が高
い場合でも集積回路の外部ピンに加えられる信号の周波
数を低くすることが可能となり、今後の集積回路の動作
速度の向上に対しても容易に適応できる利点を有する。
FIG. 1A shows a frequency doubler circuit A (12).
It is a figure showing the composition of integrated circuit 11 which has inside.
FIG. 1B is a conceptual diagram showing the waveform of the signal in FIG. In FIG. 1A, the integrated circuit 11 is
It has a frequency doubler circuit 12 and a circuit 14 which operates by an internal clock signal S obtained by this frequency doubler circuit. A reference clock signal R is externally supplied to the frequency doubler circuit A.
(Frequency f R ) is added or integrated circuit 1
The reference clock signal R '(frequency f R ) obtained by the oscillator circuit OSC (13) in 1 is added. The frequency doubler circuit A receives these signals and generates a high frequency signal S (frequency nf R : n is an integer) synchronized with these signals. Further, the input of the frequency doubler circuit A and N are external inputs for setting the frequency doubler n. With this type of circuit,
Even if the frequency of the internal clock signal required in the internal circuit B is high, the frequency of the signal applied to the external pin of the integrated circuit can be lowered, and it will be easy to improve the operating speed of the integrated circuit in the future. It has the advantage of being adaptable.

【0009】図2の実施例は、図1に示した倍周回路A
を実現するための回路方式を示している。本回路方式は
PLL回路としてよく知られた回路構成である。図2に
おいて、21は分周回路(CNTR1)22は位相比較
回路(PC)、23はチャージポンプ回路(CP)、2
4はローパスフィルタ(LPF)、25は電圧制御発振
回路(VCO)、26は分周回路(CNTR2)であ
る。分周回路に入力されている信号M,Nはそれぞれ分
周数設定のための信号である。また分周回路CNTR1
は用途に応じて段数を設定するが、不要な場合もある。
The embodiment shown in FIG. 2 is a frequency divider circuit A shown in FIG.
2 shows a circuit system for realizing the above. This circuit system has a circuit configuration well known as a PLL circuit. In FIG. 2, 21 is a frequency divider circuit (CNTR1), 22 is a phase comparison circuit (PC), 23 is a charge pump circuit (CP), and 2
Reference numeral 4 is a low pass filter (LPF), 25 is a voltage controlled oscillator (VCO), and 26 is a frequency divider (CNTR2). The signals M and N input to the frequency dividing circuit are signals for setting the frequency dividing number. In addition, the frequency divider circuit CNTR1
Sets the number of stages according to the application, but it may not be necessary.

【0010】本実施例の回路において、安定状態では、
外部からの基準クロック信号R(周波数fR)の1/M
の周波数の信号RMとVCOの出力信号S(周波数fS
の1/Nの周波数の信号SNが等しく、位相も同期して
いる。したがって、
In the circuit of this embodiment, in the stable state,
1 / M of external reference clock signal R (frequency f R )
Signal of frequency R M and output signal S of VCO (frequency f S )
The signals S N having a frequency of 1 / N are equal, and the phases are also synchronized. Therefore,

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】という周波数のVCO出力信号Sが得られ
る。ここで、N/M>1という関係を満足するような
M,Nの値を設定すれば、VCOの出力信号の周波数を
基準クロック信号の周波数より高くすることができる。
同様に分周回路CNTR2の途中から取り出す信号S′
(周波数fS/N′)も基準クロック信号より周波数を
高くすることができる。これらの信号S,S′を内部ク
ロック信号として用いることにより、図1で示した倍周
回路を実現することが可能となる。
A VCO output signal S having a frequency of is obtained. Here, by setting the values of M and N that satisfy the relationship of N / M> 1, the frequency of the output signal of the VCO can be made higher than the frequency of the reference clock signal.
Similarly, a signal S'taken out from the middle of the frequency dividing circuit CNTR2.
(Frequency f S / N ') can also be higher in frequency than the reference clock signal. By using these signals S and S'as internal clock signals, the frequency doubler circuit shown in FIG. 1 can be realized.

【0013】倍周回路として、本実施例のPLL回路を
用いた場合の特徴について次下に述べる。
The features of the case where the PLL circuit of this embodiment is used as the frequency dividing circuit will be described below.

【0014】まず第1に、外部からの基準クロック信号
と内部クロック信号の周波数比例を設定する上での自由
度が大きいことである。このことは、集積回路の内部ク
ロックの高周波化に対して、外部からの基準クロック周
波数を変えずに、分周回路CNTR2の分周数Nの設定
変更だけで対処することが可能になることを意味してい
る。
First, the degree of freedom in setting the frequency proportionality between the external reference clock signal and the internal clock signal is large. This means that the high frequency of the internal clock of the integrated circuit can be dealt with by only changing the setting of the frequency division number N of the frequency division circuit CNTR2 without changing the reference clock frequency from the outside. I mean.

【0015】第2の点は、PLL回路を用いた場合は、
外部からの基準クロック信号と内部クロック信号の位相
の同期を容易にとれることである。倍周回路として、P
LL回路以外の回路も可能であるが、位相の同期をとる
ことは容易ではない。
The second point is that when a PLL circuit is used,
The phase of the external reference clock signal and the internal clock signal can be easily synchronized. As a frequency divider circuit, P
Circuits other than the LL circuit are possible, but it is not easy to synchronize the phases.

【0016】以上、倍周回路として図2に示す実施例を
用いた場合の特徴を述べてきたが、問題点も有してい
る。それは、基準クロック信号の周波数が決まれば、L
PFの時定数を決定できるが、この基準クロック信号と
して、広範な周波数を用いて動作させたいというような
用途の場合には、LPFの時定数を一義的に決定するこ
とができないことである。つまり、LPFの時定数は、
PLL回路全体のダンピングファクタやロック・アップ
タイム等を決める要素となっているため、位相比較回路
に入る周波数に応じて最適な値を選ぶ必要がある。この
ため、基準クロックの信号を周波数を広範に変えて用い
る場合は、LPFの時定数もそれに応じて変える必要が
ある。基準クロック信号の周波数を広範に設定したいと
いう要求は、集積回路を製造する立場から言えば、集積
回路のテスト時に速度を落して機能チェックを行う場合
が多々ある。また、集積回路を使う立場から言えば、同
じく集積回路中のマイクロ・プログラム等のソフトウェ
アチェックのために速度を落してテストする場合も多
い。さらに、システムの都合上、任意の周波数の基準ク
ロック信号を発生できず、低周波の基準クロック信号で
使用する場合もよくある。
The features of the embodiment shown in FIG. 2 as a frequency doubler circuit have been described above, but they also have problems. If the frequency of the reference clock signal is determined, it is L
It is possible to determine the time constant of the PF, but it is impossible to uniquely determine the time constant of the LPF in the case where the reference clock signal is to be operated using a wide range of frequencies. In other words, the time constant of LPF is
Since it is a factor that determines the damping factor, lock-up time, etc. of the entire PLL circuit, it is necessary to select an optimum value according to the frequency entering the phase comparison circuit. Therefore, when the frequency of the reference clock signal is changed over a wide range, it is necessary to change the time constant of the LPF accordingly. From the standpoint of manufacturing an integrated circuit, there is often a demand for setting the frequency of the reference clock signal in a wide range from the standpoint of manufacturing the integrated circuit so that the function check is performed at a reduced speed during the test of the integrated circuit. Also, from the standpoint of using an integrated circuit, it is often the case that a test is performed at a low speed for checking software such as a micro program in the integrated circuit. Further, due to the convenience of the system, it is often the case that a reference clock signal of an arbitrary frequency cannot be generated and the reference clock signal of low frequency is used.

【0017】図2で示した実施例の場合でも、こういっ
た種々の用途に対して部分的には適応可能である。
Even in the case of the embodiment shown in FIG. 2, it is partially applicable to such various uses.

【0018】まず、第1の基準クロック信号の分周回路
CNTR1の分周段数を多くしておき、広範な基準クロ
ック信号に対して分周数Mの設定を変えることにより、
位相比較回路PCに入る周波数を一定に保つ方法があ
る。しかしながら、この場合は、位相比較回路の入力信
号周波数はあらかじめ低い周波数に設定しておかなけれ
ばならないので、LPFの時定数を大きな値に設定して
おかなければならない。集積回路においては、よく知ら
れているように大きな時定数を得ることは、素子面積の
増大をきたし、困難を伴う。さらに基準クロック信号の
分周回路の段数を増加させることも回路面積の増大をき
たし、好ましくない。
First, by increasing the number of frequency dividing stages of the first reference clock signal frequency dividing circuit CNTR1 and changing the setting of the frequency dividing number M for a wide range of reference clock signals,
There is a method of keeping the frequency entering the phase comparison circuit PC constant. However, in this case, since the input signal frequency of the phase comparison circuit must be set to a low frequency in advance, the time constant of the LPF must be set to a large value. As is well known, in an integrated circuit, obtaining a large time constant causes an increase in device area and is difficult. Further, increasing the number of stages of the frequency dividing circuit for the reference clock signal also increases the circuit area, which is not preferable.

【0019】また、別の方法として、LPFの時定数を
決める素子を外付けとして、使用周波数に応じてその素
子を交換するか、あるいはLPFを電圧(電流)制御可
変時定数回路を用いて外部から時定数を設定させること
も可能である。しかしながら、この場合は素子を外付け
するため、あるいは制御端子用に外部ピンを用意してお
かなければならないので集積回路のピン数が増加してし
まう。
As another method, an element for determining the time constant of the LPF is externally attached and the element is exchanged according to the operating frequency, or the LPF is externally controlled by using a voltage (current) control variable time constant circuit. It is also possible to set the time constant from. However, in this case, the number of pins of the integrated circuit increases because an element is externally attached or an external pin must be prepared for a control terminal.

【0020】このように、以上の方法では、使用周波数
毎に設定を変えなければならないという制約がつきまと
う。
As described above, the above method has a restriction that the setting must be changed for each used frequency.

【0021】図3は、上述の問題点も解決できる回路方
式を示した実施例である。図3において、31は分周回
路(CNTR1)、32は位相比較回路(PC)、33
はチャージポンプ回路(CP)、34はローパスフィル
タ(LPF)、35は電圧制御発振回路(VCO)、3
6は分周回路(CNTR2)、37は周波数−電圧変換
回路(FVC)である。本回路方式において31〜36
は図2で示した実施例と同一の回路ブロックである。
FIG. 3 shows an embodiment showing a circuit system which can solve the above problems. In FIG. 3, 31 is a frequency divider circuit (CNTR1), 32 is a phase comparison circuit (PC), 33
Is a charge pump circuit (CP), 34 is a low-pass filter (LPF), 35 is a voltage controlled oscillator (VCO), 3
Reference numeral 6 is a frequency dividing circuit (CNTR2), and 37 is a frequency-voltage conversion circuit (FVC). 31-36 in this circuit system
Is the same circuit block as the embodiment shown in FIG.

【0022】本実施例では、図2の実施例で述べた問題
点を解決するために、周波数−電圧変換回路を有し、L
PFを電圧(電流)制御可変時定数回路で構成する。本
実施例の動作は、基準クロック信号を周波数−電圧変換
回路に入力し、周波数を電圧に変換した信号電圧Vcを
得て、これをLPFの電圧制御入力に加える。これによ
り、基準クロック信号の周波数に応じてLPFの時定数
を最適な値に自動的に制御することが可能になる。
In this embodiment, in order to solve the problems described in the embodiment of FIG. 2, a frequency-voltage conversion circuit is provided, and L
The PF is composed of a voltage (current) control variable time constant circuit. In the operation of this embodiment, the reference clock signal is input to the frequency-voltage conversion circuit, the signal voltage Vc obtained by converting the frequency into a voltage is obtained, and this is applied to the voltage control input of the LPF. As a result, it becomes possible to automatically control the time constant of the LPF to an optimum value according to the frequency of the reference clock signal.

【0023】以上の本実施例の特徴について以下に述べ
る。本実施例は、図2で示した実施例の構成要件を全て
有しているので、図2の実施例で述べた特徴はそのまま
本実施例の特徴となる。さらに、図2の実施例で述べた
問題点を解決でき、外付け部品が不要になる。基準クロ
ック信号の分周数を設定するための外部ピン、あるいは
LPFの時定数を制御するための外部ピンも不要にな
る。種々の基準クロック信号に対して全自動で適応可能
になる、など大きな利点を有している。以上の事によ
り、本実施例の回路方式を用いれば、集積回路のテスト
時に動作速度を落して機能チェックを行うような用途、
集積回路中のマイクロ・プログラム等のリフトウェアチ
ェック時に速度を落して使用するような用途、あるいは
システムの都合により、高周波の基準信号が得られない
ような用途、などに対しても容易に適用可能となる利点
を有している。
The features of the above embodiment will be described below. Since this embodiment has all the constituent requirements of the embodiment shown in FIG. 2, the features described in the embodiment of FIG. 2 become the features of this embodiment as they are. Furthermore, the problems described in the embodiment of FIG. 2 can be solved, and external parts are unnecessary. An external pin for setting the frequency division number of the reference clock signal or an external pin for controlling the time constant of the LPF is also unnecessary. It has a great advantage that it can be automatically adapted to various reference clock signals. From the above, if the circuit system of this embodiment is used, the operation speed is reduced during the test of the integrated circuit to perform the function check,
It can be easily applied to applications such as a micro program in an integrated circuit that is used at a slow speed when checking lift wear, or applications where a high-frequency reference signal cannot be obtained due to system limitations. Has the advantage that

【0024】図4(a)は、図2,図3で示した実施例
におけるVCO回路を実現する具体回路の実施例を示し
た図である。図4(b)は、従来のCMOSインバータ
によるリングオッシレータの例である。
FIG. 4A is a diagram showing an embodiment of a concrete circuit for realizing the VCO circuit in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 4B is an example of a ring oscillator using a conventional CMOS inverter.

【0025】図4(a)において、41はLPFからの
出力電圧を受けて電流に変換する電圧・電流変換回路、
41,Q42,Q43はカレントミラー回路を構成してい
る。Q44,Q47はこのカレントミラー回路からの電位を
受けて、Q45,Q46で構成されるCMOSインバータに
流れる充放電電流を制御するためのトランジスタであ
る。発振回路部は、Q45,Q46のインバータとQ44,Q
47のトランジスタが対になった回路を奇数段接続したリ
ングオッシレータで構成している。出力信号S(周波数
S)は42の出力バッファを介して取り出す。
In FIG. 4A, reference numeral 41 is a voltage / current conversion circuit for receiving the output voltage from the LPF and converting it into a current.
Q 41 , Q 42 , and Q 43 form a current mirror circuit. Q 44, Q 47 receives the potential from the current mirror circuit, a transistor for controlling the charging and discharging current flowing through the CMOS inverter formed by Q 45, Q 46. The oscillating circuit consists of an inverter of Q 45 , Q 46 and Q 44 , Q
It is composed of a ring oscillator in which circuits of 47 transistors are connected in odd stages. The output signal S (frequency f S ) is taken out via the 42 output buffer.

【0026】本実施例のVCO回路は、入力電圧を電圧
・電流回路で受けて電流に変換し、この電流に比例した
電流でインバータによるリングオッシレータ回路の発振
周波数を制御している。以下、本実施例の発振回路部の
動作を従来例と対比させて説明する。
In the VCO circuit of this embodiment, the voltage / current circuit receives the input voltage and converts it into a current, and the current proportional to this current controls the oscillation frequency of the ring oscillator circuit by the inverter. Hereinafter, the operation of the oscillator circuit portion of this embodiment will be described in comparison with the conventional example.

【0027】図4(b)は、CMOSインバータによる
リングオッシレータを用いた従来のVCO回路である。
図4(b)において、インバータ1段当りの遅延時間τ
FIG. 4B shows a conventional VCO circuit using a ring oscillator with a CMOS inverter.
In FIG. 4B, the delay time τ per inverter stage
Is

【0028】[0028]

【数2】τ=CV/ID ……(2) となる。ここで、Cはインバータの出力端での容量値、
Vは制御電圧でインバータの電源電圧を与えている。I
Dは、トランジスタのオン時のドレイン電流である。こ
のIDはゲート電圧の2乗に比例し、ゲート電圧はCM
OSでは接地電位から電源電圧Vまで振れるので、ID
は結局、電源電圧Vの2乗に比例する。したがって、遅
延時間では、
(2) τ = CV / ID ... (2) Where C is the capacitance value at the output end of the inverter,
V is a control voltage, which supplies the power supply voltage of the inverter. I
D is the drain current when the transistor is on. This ID is proportional to the square of the gate voltage, and the gate voltage is CM
Since OS swings from the ground potential to the power supply voltage V, I D
Is eventually proportional to the square of the power supply voltage V. Therefore, in the delay time,

【0029】[0029]

【数3】τ∝C/V ……(3) となる。このインバータをn段(奇数)接続したリング
オッシレータでは、その発振周波数fSは、
[Equation 3] τ∝C / V (3) In the ring oscillator in which the inverters are connected in n stages (odd number), the oscillation frequency f S is

【0030】[0030]

【数4】 [Equation 4]

【0031】となる。このように、図4(b)の回路で
は制御電圧Vを変えることによって発振周波数fSをV
に比例させて変化させることができる。
It becomes As described above, in the circuit of FIG. 4B, the oscillation frequency f S is changed to V by changing the control voltage V.
Can be changed in proportion to.

【0032】しかしながら、図4(b)に示したような
従来例では、制御電圧Vの変化はそのままリングオッシ
レータ回路の理論振幅の変化となってしまい、リングオ
ッシレータ回路から出力を取り出して他の回路を駆動す
ることが困難となる。
However, in the conventional example as shown in FIG. 4B, the change of the control voltage V directly changes the theoretical amplitude of the ring oscillator circuit, and the output is taken out from the ring oscillator circuit. It becomes difficult to drive the circuit.

【0033】これに対して、図4(a)に示した本発明
の実施例の回路は、発振周波数を変えても論理振幅が変
化することなく、最大論理振幅が得られるのが特徴であ
る。
On the other hand, the circuit of the embodiment of the present invention shown in FIG. 4A is characterized in that the maximum logical amplitude can be obtained without changing the logical amplitude even if the oscillation frequency is changed. .

【0034】本実施例の発振回路部のインバータは、電
源側と接地側に電流制御用のトランジスタを有している
ので、出力端容量の充放量はこの電流値I0で決まる。
本実施例回路のインバータ1段当りの遅延時間τは、
Since the inverter of the oscillation circuit section of this embodiment has current control transistors on the power supply side and the ground side, the charge / discharge amount of the output terminal capacitance is determined by this current value I 0 .
The delay time τ per inverter in the circuit of this embodiment is

【0035】[0035]

【数5】 [Equation 5]

【0036】となる。ここで、VCCは電源電圧である。
したがって、このインバータをn段(奇数)接続したリ
ングオッシレータの発振周波数fSは、
It becomes Here, V CC is the power supply voltage.
Therefore, the oscillation frequency f S of the ring oscillator in which this inverter is connected in n stages (odd number) is

【0037】[0037]

【数6】 [Equation 6]

【0038】となる。このように、本実施例の回路は、
制御電流I0に比例させて発振周波数fSを変化させるこ
とができる。また本発実施例の回路では、インバータの
電源電圧を変化させないので、論理振幅は一定で、接地
電位からの電源電圧VCCまでの最大振幅が常に得られ
る。
[0038] In this way, the circuit of this embodiment is
The oscillation frequency f S can be changed in proportion to the control current I 0 . Further, in the circuit of the present embodiment, since the power supply voltage of the inverter is not changed, the logic amplitude is constant and the maximum amplitude from the ground potential to the power supply voltage V CC is always obtained.

【0039】以上述べた他にも図2,図3のVCO回路
として、のこぎり波発振回路やエミッタ統合発振回路
(MOSの場合はソース結合発振回路)、IIL回路に
よる各種の発振回路等を用いることができるのは言うま
でもない。
In addition to the above description, as the VCO circuit of FIGS. 2 and 3, a sawtooth wave oscillation circuit, an integrated emitter oscillation circuit (source coupled oscillation circuit in the case of MOS), various oscillation circuits by an IIL circuit, etc. are used. It goes without saying that you can do it.

【0040】次に、図2,図3で示した実施例における
LPFを実現する具体回路の実施例を図5に示す。図5
は従来から良く知られている受動素子(抵抗Rと容量
C)によるLPFの例である。集積回路において、この
ような受動素子を用いたLPFを実現することは勿論可
能であるので、図2,図3に示した実施例のLPFとし
て用いることができる。
Next, FIG. 5 shows an embodiment of a concrete circuit for realizing the LPF in the embodiments shown in FIGS. Figure 5
Is an example of an LPF using a passive element (resistor R and capacitor C) that is well known in the past. Since it is of course possible to realize an LPF using such a passive element in an integrated circuit, it can be used as the LPF of the embodiments shown in FIGS.

【0041】しかしながら、集積回路において、時定数
の大きなLPFを実現しようとする場合、その素子値、
素子面積が大きくなり、実現が難しい。また、図2,図
3で示したように制御電圧VCによってLPFの時定数
を可変としなければならない用途には用いることができ
ない。
However, when an LPF having a large time constant is to be realized in an integrated circuit, its element value,
The device area becomes large and it is difficult to realize. In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, it cannot be used for applications in which the time constant of the LPF must be variable by the control voltage V C.

【0042】図6(a)に示す回路は、こういった従来
回路の問題点を解決し、可変時定数のLPFの構成を可
能とする電圧制御可変抵抗回路の実施例である。
The circuit shown in FIG. 6 (a) is an embodiment of a voltage controlled variable resistance circuit which solves the problems of the conventional circuit and enables the construction of an LPF having a variable time constant.

【0043】図6(a)において、可変抵抗はトランジ
スタQ61とQ62の直列回路で構成され、抵抗値を制御す
るための回路はQ61,Q62と逆極性のトランジスタQX
と電圧制御定電流源IXで構成されている。VCは電圧制
御定量電流源IXを制御するための入力電圧である。
In FIG. 6A, the variable resistor is composed of a series circuit of transistors Q 61 and Q 62, and a circuit for controlling the resistance value is a transistor Q X having a polarity opposite to that of Q 61 and Q 62.
And a voltage-controlled constant current source I X. V C is an input voltage for controlling the voltage controlled constant current source I X.

【0044】以下に本実施例の動作を説明する。The operation of this embodiment will be described below.

【0045】まず、図6(a)の回路においてA点の電
位VAがB点VBより高いとする。
First, in the circuit of FIG. 6A, it is assumed that the potential V A at point A is higher than the potential V B at point B.

【0046】入力電圧VCが与えられて、制御電流IX
決まるとトランジスタQXに電流が流れ、QXのソース・
ゲート間の電圧VXが決まる。トランジスタQXのソース
およびゲートは、トランジスタQ61,Q62のゲートおよ
びQ61のドレイン(Q62のソース)にそれぞれ接続され
ている。このため、トランジスタQ61のドレイン・ゲー
ト間電圧およびQ62のゲート・ソース間電圧が電圧VX
に固定されることになる。
When the input voltage V C is applied and the control current I X is determined, a current flows through the transistor Q X, and the source of Q X
The voltage V X between the gates is determined. The source and gate of the transistor Q X are connected to the gates of the transistors Q 61 and Q 62 and the drain of Q 61 (source of Q 62 ), respectively. Therefore, the drain-gate voltage of the transistor Q 61 and the gate-source voltage of the transistor Q 62 are equal to the voltage V X.
Will be fixed to.

【0047】したがって、トランジスタQ61はゲート電
圧がドレイン電圧より常に電圧VXだけ高いMOSダイ
オードとして動作する。トランジスタQ62はゲート・ソ
ース間の電圧がVXに固定されるのでこの電圧で制限さ
れる電流が流れる定電流源に近い動作をする。この結
果、トランジスタQ61のドレイン・ソース間のインピー
ダンスは低く、Q62のそれは高くなり、Q61,Q62を流
れる電流IはトランジスタQ62のドレイン・ソース間電
流で決められる。結局、本回路におけるA点からB点へ
の電流は、電圧VXによって可変とすることができるよ
うになる。電圧VXは、電流IXで制御され、IXは制御
電圧VCによって制御することができる。
Therefore, the transistor Q 61 operates as a MOS diode whose gate voltage is always higher than the drain voltage by the voltage V X. Since the voltage between the gate and the source is fixed to V X , the transistor Q 62 operates like a constant current source in which a current limited by this voltage flows. As a result, the drain-source impedance of the transistor Q 61 is low and that of the Q 62 is high, and the current I flowing through Q 61 and Q 62 is determined by the drain-source current of the transistor Q 62 . After all, the current from the point A to the point B in this circuit can be made variable by the voltage V X. Voltage V X is controlled by the current I X, I X can be controlled by the control voltage V C.

【0048】以上の説明からもわかるように本実施例の
回路においては、各トランジスタの特性を揃えることに
より、制御電流IXとQ61,Q62に流れる電流Iを比例
して制御することが可能である。
As can be seen from the above description, in the circuit of this embodiment, the characteristics of the respective transistors are made uniform so that the control current I X and the current I flowing through Q 61 and Q 62 can be proportionally controlled. It is possible.

【0049】しかも、本実施例の回路はトランジスタを
用いて抵抗を構成しているので、そのバイアス電圧を変
えることにより、小さな素子面積でも大きな抵抗値を容
易に実現できる利点がある。
Moreover, since the circuit of this embodiment constitutes the resistance by using the transistor, there is an advantage that a large resistance value can be easily realized by changing the bias voltage thereof even with a small element area.

【0050】以上の説明においては、A点の電位VA
B点より高いとしたが、B点の電位VBがA点よりも高
い場合も、トランジスタQ61,Q62の接続が対称になっ
ているので、B点からA点へ同様の電流が流れる。結
局、本実施例の回路は、図6(b)に示すような電流電
圧特性を示す。図6(b)において、縦軸Iはトランジ
スタQ61,Q62に流れる電流(A点からB点へ流れる電
流の向きを正とする。)、横軸はA点とB点の電位
A,VBの差Vである。また、図6(b)には制御電圧
Cを変えたときの3つのケースについての特性を示し
てある。
In the above description, the potential V A at the point A is higher than the point B. However, even when the potential V B at the point B is higher than the point A, the transistors Q 61 and Q 62 are connected symmetrically. Therefore, a similar current flows from point B to point A. After all, the circuit of this embodiment exhibits the current-voltage characteristic as shown in FIG. In FIG. 6B, the vertical axis I is the current flowing through the transistors Q 61 and Q 62 (the direction of the current flowing from point A to point B is positive), and the horizontal axis is the potential V A at points A and B. , V B is the difference V. Further, FIG. 6B shows the characteristics in three cases when the control voltage V C is changed.

【0051】本実施例で示した電圧制御可変抵抗回路
は、受動素子の抵抗と同じように、抵抗として用いる両
端子間電圧が正負のどちらの値でも対称の特性を示すの
で種々の回路への応用が可能である。
Like the resistance of the passive element, the voltage controlled variable resistance circuit shown in this embodiment shows symmetrical characteristics regardless of whether the voltage between both terminals used as the resistance is positive or negative. It can be applied.

【0052】以上の実施例では説明の都合上トランジス
タの極性を限定したが、各トランジスタの極性を反転さ
せて構成した場合も本発明に含まれることは言うまでも
ない。
In the above embodiments, the polarities of the transistors are limited for convenience of explanation, but it goes without saying that the present invention also includes the case in which the polarities of the transistors are reversed.

【0053】図6(c)は、図6(a)の本実施例の回
路を用いてLPFを構成した例である。図6(c)と図
5を対比させてみるとわかるように、本実施例では、図
5の抵抗Rの代りにトランジスタQ1,Q2を用いてLP
Fを構成している。
FIG. 6C shows an example in which an LPF is constructed by using the circuit of this embodiment shown in FIG. 6A. As can be seen by comparing FIG. 6C with FIG. 5, in the present embodiment, the transistors R 1 and Q 2 are used in place of the resistor R of FIG.
Makes up F.

【0054】この他にも、本実施例で示した電圧制御可
変抵抗を従来の受動素子である抵抗の代りに置き換える
ことが可能である。
In addition to this, the voltage control variable resistor shown in this embodiment can be replaced with a resistor which is a conventional passive element.

【0055】図7(a)は、従来の遅れ進みLPFを受
動素子で構成した例であり、(b)は(a)の回路の抵
抗R1,R2の代りに本実施例の電圧制御可変抵抗回路を
用いた実施例を示している。
FIG. 7A shows an example in which a conventional lag-advance LPF is composed of passive elements, and FIG. 7B shows the voltage control of this embodiment instead of the resistors R 1 and R 2 of the circuit of FIG. An example using a variable resistance circuit is shown.

【0056】図7において、Q71,Q72が抵抗R1とし
て、Q73,Q74が抵抗R2として動作する。それぞれの
抵抗値は、Ix1,Ix2の電流によって制御することが可
能である。また、LPSに限らず、ハイパスフィルタ
(HPF)に用いることができるのは容易に類指でき
る。
In FIG. 7, Q 71 and Q 72 act as a resistor R 1 , and Q 73 and Q 74 act as a resistor R 2 . Each resistance value can be controlled by the current of I x1 and I x2 . Further, not only the LPS but also a high pass filter (HPF) can be easily used.

【0057】さらに、増幅器を利用した応用等では、増
幅器の利得を電子的に制御したことがしばしばある。こ
の種の電子的利得制御は、増幅器の信号処理能力あるい
はダイナミックレンジを改善するのに特に有用であり、
増幅器利得を自動利得制御(AGC)ループで制御する
ことが多い。こういった場合にも本実施例の電圧制御可
変抵抗回路は最適である。
Further, in applications using an amplifier, the gain of the amplifier is often electronically controlled. This type of electronic gain control is particularly useful for improving the signal processing capability or dynamic range of amplifiers,
Amplifier gain is often controlled with an automatic gain control (AGC) loop. Even in such a case, the voltage controlled variable resistance circuit of this embodiment is optimal.

【0058】なお、図2,図3で示した実施例のLPF
における電圧制御可変抵抗回路として、他の回路を用い
てもよいことは言うまでもない。
The LPF of the embodiment shown in FIGS.
It goes without saying that another circuit may be used as the voltage controlled variable resistance circuit in FIG.

【0059】次に、図3で示した実施例における周波数
電圧変換回路(FVC)を実現する具体回路の実施例を
図8に示す。
Next, FIG. 8 shows an embodiment of a concrete circuit for realizing the frequency-voltage conversion circuit (FVC) in the embodiment shown in FIG.

【0060】図8(a)の回路は、大きく分けて、
(1)基準クロック信号を分周し、電荷積分を行なう回
路を制御するための信号を得る回路ブロック(81〜8
9)、(2)上記信号を受けて、一定期間電荷積分を行
なう回路(90〜92,C1)、(3)電荷積分の結
果、得られた電圧をサンプル・ホールドする回路(9
3,C2)、(4)サンプル・ホールドされた電圧(あ
るいは電圧を電流に変換)を出力するためのバッファ回
路(94)から構成される。
The circuit of FIG. 8A is roughly divided into
(1) Circuit blocks (81 to 8) that divide a reference clock signal to obtain a signal for controlling a circuit that performs charge integration
9), (2) A circuit (90 to 92, C 1 ) that receives the above signal and performs charge integration for a certain period, (3) A circuit (9) that samples and holds the voltage obtained as a result of charge integration.
3, C 2 ) and (4) a buffer circuit (94) for outputting the sampled and held voltage (or the voltage is converted into a current).

【0061】図8(a)において、81は基準クロック
を分周する回路、82,85は電荷積分の開始信号を分
周信号から合成する論理回路、83,86は電荷積分の
終了信号を分周信号から合致する論理回路、84,87
は電荷積分の結果の電圧を取り込むのに必要なサンプル
ホール信号を分周信号から合成する論理回路である。8
8,89は電荷積分開始信号と終了信号を受けて積分回
路のゲートの開閉を行うためのフリップフロップ回路、
90は電荷積分の時間に対する電圧上昇の傾斜を決定す
るための定電流回路、91,92は電荷積分期間中休止
期間中の電流通路の開閉を行うゲート、C1は電荷を蓄
積するための容量である。93,C2はそれぞれC2の電
圧を取り込むためのゲートとその電圧を保持するための
容量である。
In FIG. 8A, 81 is a circuit for dividing the reference clock, 82 and 85 are logic circuits for synthesizing a start signal of charge integration from the divided signal, and 83 and 86 are for dividing the end signal of charge integration. Logic circuits matched from the frequency signals, 84, 87
Is a logic circuit for synthesizing a sample Hall signal necessary for taking in a voltage resulting from charge integration from a frequency-divided signal. 8
Reference numerals 8 and 89 denote flip-flop circuits for opening and closing the gate of the integration circuit in response to the charge integration start signal and the end signal.
90 a constant current circuit for determining the slope of the voltage rise with respect to time of the charge integration, 91 and 92 gates for opening and closing the current path during the dormant period charge integration period, C 1 is the capacitance for storing charge Is. Reference numerals 93 and C 2 respectively denote a gate for taking in the voltage of C 2 and a capacitor for holding the voltage.

【0062】以下に図8(a)の回路の動作を図8
(b)の信号タイミングチャートを参照いながら説明す
る。
Below, the operation of the circuit of FIG.
This will be described with reference to the signal timing chart of (b).

【0063】基準クロック信号R(周波数fR)を受け
て、n段(nは任意の値:ここでは説明の都合上4段と
している。)の分周回路によって分周し、A,B,C,
Dとしう4種の信号を得る。これらの信号の関係は図8
(b)に示してある。これら基準クロック信号RとA,
B;C,Dの信号を、図8(a)の82,83,84の
論理回路に入力することにより、E,F,Gの信号が得
られる。
The reference clock signal R (frequency f R ) is received, and frequency division is performed by a frequency dividing circuit of n stages (n is an arbitrary value: four stages here for convenience of explanation), and A, B, C,
Four types of signals, D and D, are obtained. The relationship between these signals is shown in FIG.
It is shown in (b). These reference clock signals R and A,
B, C, and D signals are input to the logic circuits 82, 83, and 84 in FIG. 8A to obtain E, F, and G signals.

【0064】ここでE信号は、電荷積分開始を与える信
号で論理式では、
Here, the E signal is a signal for giving the start of charge integration, and in the logical expression,

【0065】[0065]

【数7】 [Equation 7]

【0066】となる。It becomes

【0067】F信号は、電荷積分終了を与える信号で、
論理式では、
The F signal is a signal that gives the end of charge integration.
In the formula,

【0068】[0068]

【数8】 [Equation 8]

【0069】となる。It becomes

【0070】G信号は、電荷積分結果の電圧をサンプル
ホールドするための信号で、論理式では、
The G signal is a signal for sampling and holding the voltage of the charge integration result.

【0071】[0071]

【数9】 [Equation 9]

【0072】となる。It becomes

【0073】この電荷積分開始信号Fが、88,89か
らなるフリップ・フロップに入力されるとフリップ・フ
ロップの出力HはLowレベルとなり、トランジスタ9
1がオン、92がオフとなる。したがって、定電流源9
0から電流I0が流れ出し、容量C1の充電を開始する。
容量C1の電圧値VAは、時間とともに一定の傾きを持っ
て直線的に上昇する。この電圧上昇の過程でサンプル・
ホールド信号が入り、ゲート93を開いて容量C2へ電
圧を取り込んだ後、ゲート93を閉じて容量C2の電圧
を保する。
When this charge integration start signal F is input to the flip-flop composed of 88 and 89, the output H of the flip-flop becomes Low level, and the transistor 9
1 is on and 92 is off. Therefore, the constant current source 9
The current I 0 starts flowing from 0, and the charging of the capacitor C 1 is started.
The voltage value V A of the capacitor C 1 rises linearly with a certain slope over time. In the process of this voltage rise
A hold signal is input, the gate 93 is opened to take in the voltage to the capacitor C 2 , and then the gate 93 is closed to keep the voltage of the capacitor C 2 .

【0074】次に電荷積分終了信号Fを受けてフリップ
・フロップが反転し、91をオフ、92をオン状態にす
る。このとき92がオン状態になるので容量C1の電荷
はC1を介して放電し、電圧VAは0となる。この状態
は、次の電荷積分開始信号が来るまで維持される。
Next, upon receiving the charge integration end signal F, the flip-flop is inverted to turn off 91 and turn on 92. At this time, since 92 is turned on, the electric charge of the capacitor C 1 is discharged through C 1 and the voltage V A becomes 0. This state is maintained until the next charge integration start signal arrives.

【0075】本実施例では、容量C1の電圧VAをサンプ
ルホールドする時間的な位置は周波数に逆比例して変化
するため、周波数・電圧変換が可能となる。こまり、基
準クロック信号の周波数をfRとし、積分開始時点の時
刻を0とすると、サンプル・ホールドを行う時刻Tは
In this embodiment, the time position where the voltage V A of the capacitor C 1 is sampled and held changes in inverse proportion to the frequency, so that frequency / voltage conversion is possible. If the frequency of the reference clock signal is f R and the time at the start of integration is 0, then the time T at which sample and hold is performed is

【0076】[0076]

【数10】 [Equation 10]

【0077】となる。ここでnは分周回路の段数であ
り、図8の例ではn=4である。
It becomes Here, n is the number of stages of the frequency dividing circuit, and in the example of FIG. 8, n = 4.

【0078】一方、電荷積分回路の電圧VAOn the other hand, the voltage V A of the charge integration circuit is

【0079】[0079]

【数11】 [Equation 11]

【0080】であるから、時刻Tでの電圧VATherefore, the voltage V A at time T is

【0081】[0081]

【数12】 [Equation 12]

【0082】となる。この電圧値VAtTがサンプル
ホールドされるわけであるから、サンプリル・ホールド
される電圧値は基準クロック信号Rの周波数fRに逆比
例することにある。
It becomes Since this voltage value V A | t = T is sample-held, the voltage value to be sampled and held is inversely proportional to the frequency f R of the reference clock signal R.

【0083】このようにして、本実施例の回路は周波数
・電圧変換を行なうことができる。この変換された電圧
を可変時定数LPFに加えることによって、基準クロッ
ク信号の周波数に応じてLPFの時定数を自動的に可変
にすることが可能である。
In this way, the circuit of this embodiment can perform frequency / voltage conversion. By adding the converted voltage to the variable time constant LPF, it is possible to automatically change the time constant of the LPF according to the frequency of the reference clock signal.

【0084】以上の説明においては、図2,図3で示し
た実施例の位相比較回路、チャージポンプ回路、分周回
路については何も触れなかったが、これらの回路は、従
来から良く知られている回路を用いて構成できることは
言までもない。
In the above description, no reference was made to the phase comparison circuit, charge pump circuit and frequency divider circuit of the embodiments shown in FIGS. 2 and 3, but these circuits are well known in the prior art. It goes without saying that it can be configured by using a circuit that has

【0085】[0085]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、集積回路に外部から与えられ基準クロック信号の周
波数を高くすることなく、(例えば高々10MHz程
度)内部のクロック信号の周波数を高くすることができ
るので、(例えば数10MHz〜100MHz)今後の
集積回路の高速化に対しての適応が容易になるという大
きな効果がある。また、このことは集積回路を利用する
側にとっては、高周波の信号を扱う必要がないため、集
積回路と一緒に用いる各種部品のコストを下げられると
いう経済上の大きな利点を有している。
As described above, according to the present invention, the frequency of the internal clock signal is increased (for example, at most about 10 MHz) without increasing the frequency of the reference clock signal externally given to the integrated circuit. Therefore, there is a great effect that (for example, several tens of MHz to 100 MHz), it becomes easy to adapt to future high speed integrated circuits. Further, this has a great economical advantage that the side using the integrated circuit does not need to handle a high frequency signal, so that the cost of various parts used together with the integrated circuit can be reduced.

【0086】さらに、本発明によれば、内部のクロック
信号の周波数とは異なった各種の周波数の外部基準クロ
ック信号の周波数を内部の分周回路の分周数の設定を変
えるだけでは選ぶことができるこになるので、システム
設計者によって多種多様のシステムへの応用が容易にな
るという利点を有している。
Further, according to the present invention, the frequency of the external reference clock signal having various frequencies different from the frequency of the internal clock signal can be selected simply by changing the setting of the frequency division number of the internal frequency dividing circuit. Since it can be done, it has an advantage that it can be easily applied to various systems by a system designer.

【0087】この他に、本発明によれば、集積回路の内
部クロック信号として外部基準クロック信号に同期され
た信号を得ることができるので、本発明の集積回路を多
数用いる場合に集積回路間の信号伝達の同期を容易にと
ることができるという利点を有している。
In addition to the above, according to the present invention, a signal synchronized with an external reference clock signal can be obtained as an internal clock signal of the integrated circuit. It has an advantage that the signal transmission can be easily synchronized.

【0088】また、本発明を用いれば、外部から与えら
れる基準クロック信号の周波数を任意に変えても、内部
の倍周回路に必要な時定数を自動的に変化させて適応可
能となる利点を有している。しかもこの時定数回路は、
集積回路中にオンチップで容易に構成できるので外部の
ピン数低減、あるいは外付部品点数の低減の上で大きな
効果がある。集積回路内部の時定数を自動的に可変にで
きるということは、集積回路のテスト時に動作速度を落
して用いるような用途、集積回路中のマイクロ・プログ
ラム等のソフトウェアのチェック時に速度を落して使用
するような用途、あるいは高周波の基準クロック信号が
得られずやむなく動作速度を落して用いるような用途等
に対してもシステムに何ら変更を加えずに用いることが
できるという大きな効果を有している。
Further, according to the present invention, there is an advantage that even if the frequency of the reference clock signal given from the outside is arbitrarily changed, the time constant required for the internal frequency doubler circuit can be automatically changed and adapted. Have Moreover, this time constant circuit
Since it can be easily configured on-chip in an integrated circuit, it has a great effect in reducing the number of external pins or the number of external parts. The ability to automatically change the time constant inside an integrated circuit means that it can be used at a slower speed when testing the integrated circuit, or at a slower speed when checking software such as micro programs in the integrated circuit. It has a great effect that it can be used without making any changes to the system for applications such as the above, or applications in which a high-frequency reference clock signal cannot be obtained and the operating speed is inevitably reduced. .

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

【図1】本発明の概括的説明を行うための実施例。FIG. 1 is an embodiment for giving a general description of the present invention.

【図2】第1の実施例の回路でブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a circuit according to the first embodiment.

【図3】第2の実施例の回路ブロック図。FIG. 3 is a circuit block diagram of a second embodiment.

【図4】第1,第2の実施例の部分回路の実施例。FIG. 4 is an example of partial circuits of the first and second examples.

【図5】従来例。FIG. 5 shows a conventional example.

【図6】第1,第2の実施例の部分回路の実施例。FIG. 6 is an example of a partial circuit of the first and second examples.

【図7】(a)は従来例、(b)は第1,第2の実施例
の部分回路図。
FIG. 7A is a partial circuit diagram of a conventional example, and FIG. 7B is a partial circuit diagram of the first and second embodiments.

【図8】第1,第2の実施例の部分回路図。FIG. 8 is a partial circuit diagram of first and second embodiments.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…集積回路、12…倍周回路、13…発振回路、1
5…水晶振動子、16…容量、21,26…分周回路、
22…位相比較回路、23…チャージポンプ回路、24
…LPF、25…VCO、31,36…分周回路、32
…位相比較回路、33…チャージポンプ回路、34…L
PF、35…VCO、37…周波数・電圧変換回路、4
1…電圧・電流変換回路、42…出力バッファ、Q41
42,Q44,Q45,Q48…PMOSトランジスタ、
43,Q46,Q47,Q48…NMOSトランジスタ、R…
抵抗、C…容量、IX…定電流源、QX…PMOSラトン
ジスタ、Q61,Q62…NMOSトンジスタ、R1,R2
抵抗、IX1,IX2…定電流源、QX1,QX2…PMOSト
ランジスタ、Q71〜Q74…NMOSトランジスタ、81
…分周回路、82〜87…論理ゲート、88,89…フ
リップ・フロップ回路、90…定電流源、91…PMO
Sトランジスタ、92…NMOSトランジスタ、93…
トランスファゲート、94…バッファ回路、C1,C2
容量。
11 ... Integrated circuit, 12 ... Double frequency circuit, 13 ... Oscillation circuit, 1
5 ... Crystal oscillator, 16 ... Capacitance, 21, 26 ... Dividing circuit,
22 ... Phase comparison circuit, 23 ... Charge pump circuit, 24
... LPF, 25 ... VCO, 31, 36 ... Dividing circuit, 32
... Phase comparison circuit, 33 ... Charge pump circuit, 34 ... L
PF, 35 ... VCO, 37 ... Frequency / voltage conversion circuit, 4
1 ... Voltage / current conversion circuit, 42 ... Output buffer, Q 41 ,
Q 42 , Q 44 , Q 45 , Q 48 ... PMOS transistor,
Q 43 , Q 46 , Q 47 , Q 48 ... NMOS transistor, R ...
Resistance, C ... capacitance, I X ... constant current source, Q X ... PMOS Ratonjisuta, Q 61, Q 62 ... NMOS Tonjisuta, R 1, R 2 ...
Resistors, I X1 , I X2 ... Constant current source, Q X1 , Q X2 ... PMOS transistors, Q 71 to Q 74 ... NMOS transistors, 81
... Frequency divider circuit, 82-87 ... Logic gate, 88, 89 ... Flip-flop circuit, 90 ... Constant current source, 91 ... PMO
S transistor, 92 ... NMOS transistor, 93 ...
Transfer gate, 94 ... Buffer circuit, C 1 , C 2 ...
capacity.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 吉宗 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshimune Hagiwara 1-280, Higashi Koigokubo, Kokubunji, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電圧で制御される定電流源と、 上記定電流回路の電流に比例した電圧を3端子素子の第
1と第2の端子で発生する電圧発生回路と、 MOSダイオードとして動作する3端子素子と、 定電流動作する3端子素子を直列に接続してなる回路
と、 上記電圧発生回路の電圧を上記直列接続回路に供給する
ことにより上記直列接続回路の両端でインピーダンスが
可変するこを特徴とする抵抗回路。
1. A constant current source controlled by voltage, a voltage generation circuit for generating a voltage proportional to the current of the constant current circuit at the first and second terminals of a three-terminal element, and operating as a MOS diode. By supplying the voltage of the voltage generation circuit to the series connection circuit, the impedance can be varied at both ends of the series connection circuit by connecting the 3-terminal element and a circuit in which the constant current operation is performed in series. Resistance circuit characterized by.
【請求項2】請求項1記載の抵抗回路において、上記直
列接続回路として、 第1導電形MOSトランジスタQ1,Q2のゲート同志を
接続し、Q1のドレインとQ2のソースを接続し、Q1
ソース、Q2のドレインを抵抗体の2端子とし、上記
1,Q2のゲートに第2導電形MOSトランジスタQ3
のソースを接続し、上記Q1のドレインとQ2のソースの
接続点に上記電圧発生回路であるQ3のゲートを接続
し、上記Q3のドレインをグランドとし、上記Q3のソー
スには上記定電流源を接続し、上記定電源に制御電圧を
加えることにより、抵抗体用トランジスタQ1,Q2のイ
ンピーダンスを可変にすることを特徴とする抵抗回路。
2. The resistance circuit according to claim 1, wherein, as the series connection circuit, the gates of the first conductivity type MOS transistors Q 1 and Q 2 are connected, and the drain of Q 1 and the source of Q 2 are connected. , The source of Q 1 and the drain of Q 2 are two terminals of the resistor, and the gates of Q 1 and Q 2 are of the second conductivity type MOS transistor Q 3
Connect the source, the connection point of the source of the drain, Q 2 of the Q 1 is connected to the gate of Q 3 are the voltage generating circuit, and the ground drain of the Q 3, the source of the Q 3 are A resistance circuit in which the impedances of the resistor transistors Q 1 and Q 2 are made variable by connecting the constant current source and applying a control voltage to the constant power source.
【請求項3】請求項1又は2記載の抵抗回路において、
上記直列接続回路の一端にコンデンサを接続して形成し
たことを特徴とするフイルタ回路。
3. The resistance circuit according to claim 1, wherein:
A filter circuit formed by connecting a capacitor to one end of the series connection circuit.
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