JPH0685625A - Oscillator - Google Patents

Oscillator

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JPH0685625A
JPH0685625A JP4236164A JP23616492A JPH0685625A JP H0685625 A JPH0685625 A JP H0685625A JP 4236164 A JP4236164 A JP 4236164A JP 23616492 A JP23616492 A JP 23616492A JP H0685625 A JPH0685625 A JP H0685625A
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JP
Japan
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voltage
reference voltage
current
output
difference
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Application number
JP4236164A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryutaro Hotta
龍太郎 堀田
Shoichi Miyazawa
章一 宮沢
Kenichi Hase
健一 長谷
Akihiko Hirano
章彦 平野
Hiroshi Kimura
博 木村
Ken Uragami
憲 浦上
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0685625A publication Critical patent/JPH0685625A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a voltage control oscillator which can output the stable oscillation frequency regardless of the change of the power voltage and the temperature and the production variance. CONSTITUTION:The charging and discharging operations are repeated by the power current means Ic and Id and the signal of the prescribed frequency is outputted. So that the voltage of a capacitor C1 is kept between the upper and lower limit levels which are decided by the voltage detector means 42 and 43. Under such conditions, the voltage detector means 62 and 63 having the game characteristics as the means 42 and 43 are provided and the current values of both means Ic and Id are corrected in response to the variance of both means 62 and 63.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は発振器に係わり、特に、
電源電圧変動、温度変動、製造バラツキに対して安定し
た発振周波数が得られることを特徴とする発振器に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to oscillators, and in particular
The present invention relates to an oscillator which can obtain a stable oscillation frequency against fluctuations in power supply voltage, fluctuations in temperature, and manufacturing variations.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンデンサに対する充電および放電電流
量を入力電圧で制御し、コンデンサの出力電圧をコンパ
レータで検出した結果に従って充電か放電かを決定し三
角波を出力する電圧制御発振器は、従来、図11に示す
ような構成により実現されていた。
2. Description of the Related Art A voltage controlled oscillator that controls the charging and discharging current amount to a capacitor by an input voltage, determines charging or discharging according to a result of detection of an output voltage of the capacitor by a comparator, and outputs a triangular wave is conventionally known. It was realized by the configuration as shown in.

【0003】図11を用いてその基本構成を説明する。The basic structure will be described with reference to FIG.

【0004】充電用電流源I71及び放電用電流源I7
2はその電流値が入力電圧Vcによって制御される。コ
ンデンサC71は充電及び放電電流を積分して出力電圧
71を生成する。
Charging current source I71 and discharging current source I7
The current value of 2 is controlled by the input voltage Vc. The capacitor C71 integrates the charging and discharging currents to generate the output voltage 71.

【0005】V71、V72、及びV73はインバータ
ゲートである。インバータゲートV72のスレショルド
電圧は高く、インバータゲートV71のスレショルド電
圧は低くなっている。
V71, V72, and V73 are inverter gates. The threshold voltage of the inverter gate V72 is high, and the threshold voltage of the inverter gate V71 is low.

【0006】ナンドゲートN71及びナンドゲートN7
2は、S−Rラッチを構成している。そしてスイッチS
71およびスイッチS72は、ナンドゲートN71の出
力信号74に応じて、ON−OFFする構成となってい
る。
NAND gate N71 and NAND gate N7
2 constitutes an SR latch. And switch S
The switch 71 and the switch S72 are configured to be turned on and off according to the output signal 74 of the NAND gate N71.

【0007】次に、図12を用いて動作を説明する。Next, the operation will be described with reference to FIG.

【0008】今、ナンドゲートN71の出力信号74が
ハイレベルでスイッチS71がON、スイッチS72が
OFFの状態だとする。
Now, it is assumed that the output signal 74 of the NAND gate N71 is at a high level, the switch S71 is ON, and the switch S72 is OFF.

【0009】この状態では、コンデンサC71は、充電
用電流源I71の出力電流により充電され、その出力電
圧71は上昇する。出力電圧71がインバータゲートV
72のスレショルド電圧に到達すると、インバータゲー
トV72の出力信号72はローレベルになる。すると、
ナンドゲートN72の出力はハイレベルに、ナンドゲー
トN71の出力信号74はローレベルになる。その結
果、スイッチS71はOFFに、また、スイッチS72
はONに切り替わる。すると、今度は、逆に、コンデン
サC71に蓄えられた電荷が放電電流源I72を通じて
放電され、その出力電圧71は低下しはじめる。
In this state, the capacitor C71 is charged by the output current of the charging current source I71 and its output voltage 71 rises. Output voltage 71 is inverter gate V
When the threshold voltage of 72 is reached, the output signal 72 of the inverter gate V72 becomes low level. Then,
The output of the NAND gate N72 becomes high level, and the output signal 74 of the NAND gate N71 becomes low level. As a result, the switch S71 is turned off and the switch S72 is turned off.
Turns on. Then, conversely, the electric charge stored in the capacitor C71 is discharged through the discharge current source I72, and the output voltage 71 thereof starts to decrease.

【0010】出力電圧71が、インバータゲートV71
のスレショルド電圧にまで低下すると、インバータゲー
トV73の出力信号73はローレベルになる。すると、
ナンドゲートN71の出力信号74はハイレベルにな
り、ナンドゲートN72の出力はローレベルになる。そ
の結果、再び、スイッチS71はONに、また、スイッ
チS72はOFFになる。すると、再び、コンデンサC
71は充電用電流源I71により充電され、出力電圧7
1は上昇する。
The output voltage 71 is the inverter gate V71.
When the output voltage 73 of the inverter gate V73 becomes low level, the output signal 73 of the inverter gate V73 becomes low level. Then,
The output signal 74 of the NAND gate N71 becomes high level, and the output of the NAND gate N72 becomes low level. As a result, the switch S71 is turned on again and the switch S72 is turned off again. Then, again, the capacitor C
71 is charged by the charging current source I71, and the output voltage 7
1 goes up.

【0011】以上のような動作を繰り返すことにより、
コンデンサC71の出力電圧71は、インバ−タゲ−ト
V72のスレショルド電圧と、インバ−タゲ−トのV7
1スレショルド電圧と、の間を変化する。すなわち、回
路は発振動作を行い、コンデンサC71の出力電圧波形
は三角波となる。
By repeating the above operation,
The output voltage 71 of the capacitor C71 is the threshold voltage of the inverter target V72 and the inverter target voltage V7.
It varies between one threshold voltage and. That is, the circuit oscillates and the output voltage waveform of the capacitor C71 becomes a triangular wave.

【0012】なお、この三角波はインバータ等のコンパ
レータを通すことにより矩形波にもなる。この方式の電
圧制御発振器では、出力信号周波数foは次のように表
される。
The triangular wave also becomes a rectangular wave by passing through a comparator such as an inverter. In this type of voltage controlled oscillator, the output signal frequency fo is expressed as follows.

【0013】[0013]

【数1】 [Equation 1]

【0014】なお、該数1中において、Icは電流源I
71及びI72の電流値、△VはインバータゲートV7
1及びインバータゲートV72のスレショルド電圧差で
ある。
In the equation (1), Ic is the current source I
71 and the current value of I72, ΔV is the inverter gate V7
1 and the threshold voltage difference of the inverter gate V72.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、イ
ンバータゲートV71及びV72のスレショルド電圧差
△Vと、コンデンサC71への充・放電電流値Icとの
相関に考慮がなされていなかった。そのため、製造バラ
ツキ、電源電圧変動、温度変動により、スレショルド電
圧差△V、充・放電電流値Icが変動した場合、安定し
た出力信号周波数foが得られないという問題があっ
た。
In the above prior art, the correlation between the threshold voltage difference ΔV between the inverter gates V71 and V72 and the charging / discharging current value Ic to the capacitor C71 was not taken into consideration. Therefore, when the threshold voltage difference ΔV and the charging / discharging current value Ic vary due to manufacturing variations, power supply voltage variations, and temperature variations, there is a problem that a stable output signal frequency fo cannot be obtained.

【0016】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
克服し、半導体の製造バラツキ、電源電圧変動、温度変
動、等に依存せず、安定した出力周波数が得られる電圧
制御発振器を提供することにある。
An object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems of the prior art and provide a voltage controlled oscillator that can obtain a stable output frequency without depending on semiconductor manufacturing variations, power supply voltage variations, temperature variations, and the like. Especially.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、その一態様としては、電流
を積分する容量と、第1の基準電圧(VH)と、該第1
の基準電圧よりも低い第2の基準電圧(VL)とを有す
る基準電圧手段と、前記容量の積分出力電圧(V)と、
これら第1および第2の基準電圧との大小関係を比較す
る比較器と、上記比較器による比較の結果に基づいて、
その大小関係が、 V<VH の状態から、 V≧VH
の状態に変化したことを検知すると上記容量を所定値
の電流で放電させ、また、 VL<V の状態から、
VL≧V の状態に変化したことを検知すると上記容量
を所定値の電流で充電する電流電源手段と、を含んで構
成される発振器において、上記電流電源手段は、その電
流値を調節可能なものであり、上記第1の基準電圧と上
記第2の基準電圧との差電圧に応じて、上記電流電源手
段による上記充電の電流値および放電の電流値を変更す
る修正手段を有すること、を特徴とする発振器が提供さ
れる。
The present invention has been made to achieve the above object, and in one aspect thereof, a capacitance for integrating a current, a first reference voltage (VH), and the first reference voltage (VH).
A reference voltage means having a second reference voltage (VL) lower than the reference voltage, and an integrated output voltage (V) of the capacitance,
Based on the result of the comparison by the comparator that compares the magnitude relationship with the first and second reference voltages and the comparator,
From the state of V <VH, V ≧ VH
When it is detected that the state has changed to the state of, the above capacity is discharged with a current of a predetermined value,
An oscillator configured to include a current power supply means for charging the capacitance with a current having a predetermined value when detecting a change in a state of VL ≧ V, wherein the current power supply means is capable of adjusting the current value. And a correction means for changing the current value of the charge and the current value of the discharge by the current power supply means according to the difference voltage between the first reference voltage and the second reference voltage. An oscillator is provided.

【0018】上記修正手段は、上記差電圧を発生する差
電圧発生手段と、上記差電圧発生手段の発生する差電圧
に応じて上記電流電源手段の上記電流値を変更する制御
手段と、を含んで構成されてもよい。
The correction means includes difference voltage generation means for generating the difference voltage, and control means for changing the current value of the current power supply means in accordance with the difference voltage generated by the difference voltage generation means. May be composed of

【0019】上記修正手段は、上記基準電圧発生手段と
同じ基準電圧を有する第2の基準電圧発生手段を含み、
上記差電圧発生手段は、該第2の基準電圧発生手段の有
する第1の基準電圧と第2の基準電圧との差を上記差電
圧として出力するものであってもよい。
The correction means includes second reference voltage generation means having the same reference voltage as the reference voltage generation means.
The difference voltage generating means may output the difference between the first reference voltage and the second reference voltage of the second reference voltage generating means as the difference voltage.

【0020】この場合、上記基準電圧発生手段と、上記
第2の基準電圧発生手段とは、その内部においては同一
の回路構成を有することが好ましい。さらには、上記基
準電圧発生手段と、上記第2の基準電圧発生手段とは、
同一の基板上に形成されていることが好ましい。
In this case, it is preferable that the reference voltage generating means and the second reference voltage generating means have the same circuit structure inside. Further, the reference voltage generating means and the second reference voltage generating means are
It is preferable that they are formed on the same substrate.

【0021】また、上記第2の基準電圧発生手段は、C
MOSインバ−タ回路を含んで構成されていることが好
ましい。この場合、上記第2の基準電圧発生手段は、上
記CMOSインバ−タ回路を各基準電圧毎に有してお
り、各々のCMOSインバ−タ回路はその出力端子と入
力端子とが短絡されていることが好ましい。
The second reference voltage generating means is C
It is preferable that the structure includes a MOS inverter circuit. In this case, the second reference voltage generating means has the CMOS inverter circuit for each reference voltage, and the output terminal and the input terminal of each CMOS inverter circuit are short-circuited. It is preferable.

【0022】[0022]

【作用】比較器は、容量の積分出力電圧(V)と、これ
ら第1および第2の基準電圧との大小関係を比較する。
電流電源手段は、その結果に基づいて、以下のような充
放電動作を動作を行なう。
The comparator compares the magnitude relationship between the integrated output voltage (V) of the capacitance and the first and second reference voltages.
The current power supply means performs the following charging / discharging operation based on the result.

【0023】V<VH の状態から、 V≧VH の状
態に変化した時には、所定値の電流で上記容量の放電を
開始する。
When the state of V <VH changes to the state of V ≧ VH, the discharge of the above capacity is started with a current of a predetermined value.

【0024】VL<V の状態から、 VL≧V の状
態に変化した時には、所定値の電流で上記容量を充電す
る。
When the state of VL <V is changed to the state of VL ≧ V, the above capacity is charged with a current of a predetermined value.

【0025】これにより、容量の積分電圧は、上記第1
の基準電圧と第2の基準電圧との間で周期性をもって変
化する。すなわち、所定の周波数の信号を発振する。
As a result, the integrated voltage of the capacitance is
And the second reference voltage with a periodicity. That is, it oscillates a signal of a predetermined frequency.

【0026】このような発振動作が行なわれている状態
において、以下のような修正制御をこれと並行して行な
う。
In the state where such an oscillating operation is performed, the following correction control is performed in parallel with this.

【0027】この場合、第2の基準電圧発生手段は、第
1の基準電圧発生手段と同一基板上において一括して作
成されたものであるため、これら第1および第2の基準
電圧は、第1の基準電圧発生手段が発生しているものと
ほぼ一致している。また、CMOSインバ−タ回路を含
んで構成されているため、入出力端子を短絡させること
により、基準電圧を正確に発生させることができる。
In this case, since the second reference voltage generating means and the first reference voltage generating means are collectively made on the same substrate, these first and second reference voltages are 1 is almost the same as that generated by the reference voltage generating means. Further, since it is configured to include the CMOS inverter circuit, the reference voltage can be accurately generated by short-circuiting the input / output terminals.

【0028】差電圧発生手段は、該第2の基準電圧発生
手段の有する第1の基準電圧と第2の基準電圧との差を
上記差電圧として出力する。すると、制御手段は該差電
圧に従って電流電源手段の制御値を変更する。これによ
り、発振器の発振動作中であっても、その発振動作を妨
げることなく、温度変動、製造のバラツキ、電源電圧の
変動に対応した、修正制御を行なうことができる。
The difference voltage generating means outputs the difference between the first reference voltage and the second reference voltage of the second reference voltage generating means as the difference voltage. Then, the control means changes the control value of the current power supply means according to the difference voltage. As a result, even during the oscillation operation of the oscillator, it is possible to perform correction control in response to temperature fluctuations, manufacturing variations, and power supply voltage fluctuations without interfering with the oscillation operation.

【0029】[0029]

【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0030】本実施例の電圧制御発振器は、図1に示す
とおり、電圧電流変換回路8、電流源Ic及びId、電
流スイッチS1、コンデンサC1、コンパレータ2、V
H検出回路42,62、VL検出回路43,63、S−
Rラッチ4、差電圧生成回路6、で構成される。
As shown in FIG. 1, the voltage controlled oscillator of this embodiment has a voltage / current conversion circuit 8, current sources Ic and Id, a current switch S1, a capacitor C1, a comparator 2, and V.
H detection circuits 42 and 62, VL detection circuits 43 and 63, S-
It is composed of an R latch 4 and a differential voltage generation circuit 6.

【0031】コンデンサC1は電流源Ic及びIdの出
力電流を積分して積分電圧11を生成するものである。
The capacitor C1 integrates the output currents of the current sources Ic and Id to generate an integrated voltage 11.

【0032】VH検出回路42は、コンデンサC1の積
分電圧11がハイレベルスレショルド電圧VHを超えた
かどうかを検出する。越えた場合には、ハイレベル検出
信号13を出力する。一方、VL検出回路43は、積分
電圧11がローレベルスレショルド電圧VLを超えたか
どうかを検出し、越えている場合には、ローレベル検出
信号14を出力するものである。
The VH detection circuit 42 detects whether the integrated voltage 11 of the capacitor C1 exceeds the high level threshold voltage VH. When it exceeds, the high level detection signal 13 is output. On the other hand, the VL detection circuit 43 detects whether or not the integrated voltage 11 exceeds the low level threshold voltage VL, and when it exceeds, outputs the low level detection signal 14.

【0033】コンパレータ2も、積分電圧11がコンパ
レータ2自身がもつ基準電圧VTを超えたかどうかを検
出し、その検出結果を矩形波で出力するものである。な
お、特許請求の範囲においていう”比較器”は、該コン
パレ−タ2ではなく、VH検出回路42、VL検出回路
43の内部において実現されるものである。
The comparator 2 also detects whether the integrated voltage 11 exceeds the reference voltage VT of the comparator 2 itself, and outputs the detection result as a rectangular wave. The "comparator" in the claims is realized not inside the comparator 2 but inside the VH detection circuit 42 and the VL detection circuit 43.

【0034】S−Rラッチ4は、VH検出回路42の出
力するハイレベル検出信号13と、VL検出回路43の
出力するローレベル検出信号14とに従って、スイッチ
S1のオンオフを行う。なお、特許請求の範囲において
いう”電流電源手段”とは、電流源Ic,Idのみなら
ず、これらS−Rラッチ4、スイッチS1をも含めた概
念である。
The SR latch 4 turns on / off the switch S1 according to the high level detection signal 13 output from the VH detection circuit 42 and the low level detection signal 14 output from the VL detection circuit 43. The "current power supply means" referred to in the claims is a concept including not only the current sources Ic and Id but also the SR latch 4 and the switch S1.

【0035】本実施例の発振器は、VH検出回路42お
よびVL検出回路43のスレショルド電圧(注:後述す
るとおり、実際にはこれらに相当するVH検出回路62
およびVL検出回路63のスレショルド電圧)に応じ
て、電流源Icおよび電流源Idを制御する出力制御電
流Ioの修正を行なっている点に特徴を有するものであ
る。これ以降においては、この点についての構成を説明
する。
The oscillator of this embodiment has threshold voltages of the VH detection circuit 42 and the VL detection circuit 43 (note: as will be described later, the VH detection circuit 62 corresponding to these threshold voltages is actually used.
And the threshold voltage of the VL detection circuit 63), the output control current Io for controlling the current source Ic and the current source Id is corrected. Hereinafter, the configuration in this respect will be described.

【0036】VH検出回路62およびVL検出回路63
は、VH検出回路42のスレショルド電圧VHと、VL
検出回路43のスレショルド電圧VLとに対応するスレ
ショルド電圧を発生させるためのものである。原理的に
は、VH検出回路42およびVL検出回路43から直接
該スレショルド電圧を取りだすことが好ましい。しか
し、該発振器の動作中にスレショルド電圧を取り出すの
は困難であるため、本実施例においては、これらと同一
の構成を有するVH検出回路62およびVL検出回路6
3を設け、そのスレショルド電圧をもって両者の代わり
としている。
VH detection circuit 62 and VL detection circuit 63
Are the threshold voltages VH and VL of the VH detection circuit 42.
This is for generating a threshold voltage corresponding to the threshold voltage VL of the detection circuit 43. In principle, it is preferable to take out the threshold voltage directly from the VH detection circuit 42 and the VL detection circuit 43. However, since it is difficult to extract the threshold voltage during the operation of the oscillator, in the present embodiment, the VH detection circuit 62 and the VL detection circuit 6 having the same configurations as these are used.
3 is provided, and the threshold voltage is used instead of both.

【0037】本実施例においては、VH検出回路62の
入出力を短絡することにより、該スレショルド電圧を正
確に生成している。VH検出回路62とVH検出回路4
2とは、別々に構成された回路であるため、両者のスレ
ショルド電圧は、完全に一致するものではない。しか
し、本実施例においては、VH検出回路62とVH検出
回路42とを、同一の基板上において一括して形成する
ことにより、両者のスレショルド電圧をほぼ一致させて
いる。すなわち、VH検出回路62とVH検出回路42
とは、同時に形成されるため、製造条件のずれ等は、両
者にほぼ同様に作用する。従って、少なくとも、同一の
発振器に含まれているVH検出回路62とVH検出回路
42との間では、スレショルド電圧はほぼ一致したもの
とすることができる。VL検出回路43とVL検出回路
63とについても、同様にして、そのスレショルト電圧
を一致させている。なお、VH検出回路62およびVL
検出回路63の具体的な回路構成は、後ほど図2を用い
て説明する。
In this embodiment, the threshold voltage is accurately generated by short-circuiting the input and output of the VH detection circuit 62. VH detection circuit 62 and VH detection circuit 4
Since 2 is a circuit configured separately, the threshold voltages of both do not completely match. However, in this embodiment, the VH detection circuit 62 and the VH detection circuit 42 are collectively formed on the same substrate, so that the threshold voltages of both are substantially equal. That is, the VH detection circuit 62 and the VH detection circuit 42
Are formed at the same time, so that the deviation of the manufacturing conditions or the like acts on both of them in substantially the same manner. Therefore, at least between the VH detection circuit 62 and the VH detection circuit 42 included in the same oscillator, the threshold voltages can be substantially the same. Similarly, the threshold voltages of the VL detection circuit 43 and the VL detection circuit 63 are matched. The VH detection circuit 62 and VL
A specific circuit configuration of the detection circuit 63 will be described later with reference to FIG.

【0038】差電圧生成回路6は、VH検出回路62の
生成したハイレベルスレショルド電圧VHと、VL検出
回路63の生成したローレベルスレショルド電圧VLの
差電圧VDを検出し、その比例倍の電圧VDG(以
下、”比例倍電圧VDG”という)を生成出力する機能
を有する。なお、該差電圧生成回路6の具体的な回路構
成は、後ほど図6、図7を用いて説明する。
The differential voltage generation circuit 6 detects a difference voltage VD between the high level threshold voltage VH generated by the VH detection circuit 62 and the low level threshold voltage VL generated by the VL detection circuit 63, and a voltage VDG proportional to the difference voltage VD. It has a function of generating and outputting (hereinafter, referred to as “proportional double voltage VDG”). The specific circuit configuration of the difference voltage generation circuit 6 will be described later with reference to FIGS. 6 and 7.

【0039】電圧電流変換回路8は、特許請求の範囲に
おいて言う”制御手段”である。該電圧電流変換回路8
は、この比例倍電圧VDGを基準にして、入力制御電圧
VINを出力制御電流Ioに変換し、電流源Ic及びI
dに出力する。なお、入力制御電圧VINは、この図に
は示していない回路により入力されるものであり、該発
振器に出力させたい信号の周波数に対応したものであ
る。なお、この実施例においては、電圧、すなわち、入
力制御電圧に応じて発振周波数を変更するものである
が、電圧電流変換回路8に代わって、電流電流変換回路
を採用すれば、入力制御電流に応じて発振周波数を変更
することも当然可能である。該電圧電流変換回路8の具
体的な回路構成については、後ほど図8、図9を用いて
説明する。
The voltage-current conversion circuit 8 is the "control means" referred to in the claims. The voltage-current conversion circuit 8
Converts the input control voltage VIN into the output control current Io with reference to the proportional double voltage VDG, and outputs the current sources Ic and Ic.
output to d. The input control voltage VIN is input by a circuit not shown in the figure and corresponds to the frequency of the signal to be output by the oscillator. In this embodiment, the oscillation frequency is changed according to the voltage, that is, the input control voltage. However, if the current / current conversion circuit is used instead of the voltage / current conversion circuit 8, the input control current is changed. It is of course possible to change the oscillation frequency accordingly. A specific circuit configuration of the voltage-current conversion circuit 8 will be described later with reference to FIGS. 8 and 9.

【0040】電流源Ic及びIdは、出力制御電流Io
に従ってその電流値を変化させるものである。本実施例
においては電流値IcとIdの比が1対2の場合につい
て説明するが、もちろん他の比率でもよい。
The current sources Ic and Id are output control current Io.
The current value is changed according to. In the present embodiment, the case where the ratio between the current values Ic and Id is 1: 2 will be described, but other ratios may of course be used.

【0041】VH検出回路42,62、VL検出回路4
3,63、コンパレータ2の内部構成を図2を用いて説
明する。
VH detection circuits 42 and 62, VL detection circuit 4
3, 63 and the internal configuration of the comparator 2 will be described with reference to FIG.

【0042】図2(a)はVL検出回路43,63の回
路構成を示すものである。本実施例のVL検出回路4
3,63は、CMOSインバ−タを2段接続して構成さ
れている。一つは、PMOSトランジスタM1、NMO
SトランジスタM5、M9構成されるCMOSインバ−
タである。他は、PMOSトランジスタM2とNMOS
トランジスタM6で構成されるCMOSインバ−タであ
る。このように本実施例では、CMOSインバ−タを採
用した構成としたことにより、その入出力を短絡して
も、素子が破壊されるおそれはない。
FIG. 2A shows the circuit configuration of the VL detection circuits 43 and 63. VL detection circuit 4 of this embodiment
3, 63 are constructed by connecting CMOS inverters in two stages. One is the PMOS transistors M1 and NMO
CMOS inverter composed of S transistors M5 and M9
It is Others are PMOS transistor M2 and NMOS
It is a CMOS inverter composed of a transistor M6. As described above, according to the present embodiment, the CMOS inverter is adopted, so that there is no possibility that the element is destroyed even if the input and output are short-circuited.

【0043】図2(b)はコンパレータ2の回路構成を
示すものである。コンパレータ2は、PMOSトランジ
スタM3とNMOSトランジスタM7で構成されるCM
OSインバ−タで構成される。
FIG. 2B shows a circuit configuration of the comparator 2. The comparator 2 is a CM including a PMOS transistor M3 and an NMOS transistor M7.
It is composed of an OS inverter.

【0044】図2(c)はVH検出回路42,62の回
路構成を示したものである。VL検出回路42,62
は、PMOSトランジスタM4及びM10とNMOSト
ランジスタM8で構成されるCMOSインバ−タで構成
される。このように本実施例では、CMOSインバ−タ
を採用した構成としたことにより、その入出力を短絡し
ても、素子が破壊されるおそれはない。
FIG. 2C shows the circuit configuration of the VH detection circuits 42 and 62. VL detection circuit 42, 62
Is a CMOS inverter composed of PMOS transistors M4 and M10 and an NMOS transistor M8. As described above, according to the present embodiment, the CMOS inverter is adopted, so that there is no possibility that the element is destroyed even if the input and output are short-circuited.

【0045】ここでは、トランジスタM1とM5のサイ
ズ比と、トランジスタM3とM7のサイズ比と、トラン
ジスタM4とM8のサイズ比と、を等しくしている。さ
らに、トランジスタM9とトランジスタM10とを設け
て、VL検出回路43,63と、コンパレータ回路2
と、VH検出回路42,62との、それぞれのスレショ
ルド電圧VL、VT、VHの大小関係を、VL<VT<
VHとしている(図3参照)。なお、図3はVL検出回
路43,63、コンパレータ回路2、VH検出回路4
2,62の入出力特性を示すグラフである。横軸は入力
電圧である積分電圧11、縦軸はそれぞれの出力電圧で
ある。
Here, the size ratio of the transistors M1 and M5, the size ratio of the transistors M3 and M7, and the size ratio of the transistors M4 and M8 are made equal. Further, a transistor M9 and a transistor M10 are provided, and the VL detection circuits 43 and 63 and the comparator circuit 2 are provided.
Of the threshold voltages VL, VT, and VH between the VH detection circuit 42 and the VH detection circuit 42 and VL <VT <
It is set to VH (see FIG. 3). Note that FIG. 3 shows the VL detection circuits 43 and 63, the comparator circuit 2, and the VH detection circuit 4.
It is a graph which shows the input / output characteristic of 2,62. The horizontal axis represents the integrated voltage 11 which is the input voltage, and the vertical axis represents the output voltage of each.

【0046】次に、S−Rラッチ4の内部構成を図4を
用いて説明する。該S−Rラッチ4は、NANDゲ−ト
2つで構成される公知のものである。入力はハイレベル
検出信号13及びローレベル検出信号14であり、出力
はスイッチ制御信号15である。
Next, the internal structure of the SR latch 4 will be described with reference to FIG. The S-R latch 4 is a known one composed of two NAND gates. The inputs are the high level detection signal 13 and the low level detection signal 14, and the output is the switch control signal 15.

【0047】次に、本実施例の発振器の発振動作を、図
5を用いて説明する。ただし、ここでは、本実施例の特
徴である、差電圧生成回路6、電圧電流変換回路8等に
よる修正制御は考えず、出力制御電流Ioは一定である
とする。なお、出力制御電流Ioの修正制御は、後ほど
改めて詳細に説明する。
Next, the oscillation operation of the oscillator of this embodiment will be described with reference to FIG. However, here, it is assumed that the output control current Io is constant, without considering the correction control by the difference voltage generation circuit 6, the voltage-current conversion circuit 8 and the like, which is the feature of this embodiment. The correction control of the output control current Io will be described in detail later.

【0048】今スイッチS1が開いているとするとコン
デンサC1へは電流源Icから電流Icが流れ込み、コ
ンデンサ積分電圧11は増加する。そしてハイレベルス
レショルド電圧VHに達するとVH検出の出力信号であ
るハイレベル検出信号13は”L”になり、S−Rラッ
チ4の出力であるスイッチ制御信号15は”H”とな
る。これによりスイッチS1が閉じられ、コンデンサC
1から電流源IdとIcの差分電流(Id−Ic)が引
き出される。ここで電流源Idの電流値を電流源Icの
電流値の2倍に設定しておけば、電流値Icの電流がコ
ンデンサC1から引き出される。
If the switch S1 is open now, the current Ic flows from the current source Ic into the capacitor C1 and the capacitor integrated voltage 11 increases. When the high-level threshold voltage VH is reached, the high-level detection signal 13 which is an output signal for VH detection becomes "L", and the switch control signal 15 which is the output of the SR latch 4 becomes "H". As a result, the switch S1 is closed and the capacitor C
A differential current (Id-Ic) between the current sources Id and Ic is drawn from 1. Here, if the current value of the current source Id is set to twice the current value of the current source Ic, the current of the current value Ic is drawn from the capacitor C1.

【0049】コンデンサC1の積分電圧11が減少し、
ローレベルスレショルド電圧VLに達するとVL検出の
出力信号であるローレベル検出信号14が”L”にな
り、スイッチ制御信号15は”L”になる。これによ
り、スイッチS1が開き、コンデンサC1へ再び電流源
Icから電流Icが流れ込む。
The integrated voltage 11 of the capacitor C1 decreases,
When the low level threshold voltage VL is reached, the low level detection signal 14 which is the output signal for VL detection becomes "L" and the switch control signal 15 becomes "L". As a result, the switch S1 is opened, and the current Ic flows from the current source Ic into the capacitor C1 again.

【0050】以上の動作を繰り返すことにより、発振動
作を行う。なお、積分電圧11の波形は三角波である
が、コンパレータ2を使用することにより、矩形波の発
振出力信号12を得ることもできる。この時の発振周波
数foは次式で表される。
The oscillation operation is performed by repeating the above operation. Although the waveform of the integrated voltage 11 is a triangular wave, it is also possible to obtain a rectangular wave oscillation output signal 12 by using the comparator 2. The oscillation frequency fo at this time is expressed by the following equation.

【0051】[0051]

【数2】 [Equation 2]

【0052】ここで、電圧VDはハイレベルスレショル
ド電圧VHとローレベルスレショルド電圧VLとの差電
圧である。
Here, the voltage VD is a difference voltage between the high level threshold voltage VH and the low level threshold voltage VL.

【0053】続いて、本実施例の特徴である、出力制御
電流Ioの修正制御動作について説明する。
Next, the correction control operation of the output control current Io, which is a feature of this embodiment, will be described.

【0054】VH検出回路62は、入出力を短絡されて
いるためハイレベルスレショルド電圧VHを生成する。
VL検出回路63も、同様にして、ローレベルスレショ
ルド電圧VLを発生している。そして、この2つの電圧
は差電圧生成回路6へ入力される。
The VH detection circuit 62 generates a high level threshold voltage VH because its input and output are short-circuited.
Similarly, the VL detection circuit 63 also generates the low level threshold voltage VL. Then, these two voltages are input to the differential voltage generation circuit 6.

【0055】すると、差電圧生成回路6は、両電圧の差
(差電圧VD)に応じた比例倍電圧VDGを生成し電圧
電流変換回路8に出力する。電圧電流変換回路8は該比
例倍電圧VDGに応じて出力制御電流Ioを修正した上
で、電流源Ic及びIdに出力しこれらを制御する。例
えば、温度の変動あるいは製造のバラツキにより差電圧
VDが大きくなっている場合には、コンデンサC1への
充電/放電電流を大きくするように修正する。これによ
り、差電圧の変動分を打消して一定の周波数を保つこと
ができる。また、電源電圧VCCの変動により差電圧が
変化した場合も同様に出力制御電流Ioが変化し、発振
周波数は一定に保たれる。
Then, the difference voltage generation circuit 6 generates a proportional double voltage VDG according to the difference between the two voltages (difference voltage VD) and outputs it to the voltage / current conversion circuit 8. The voltage-current conversion circuit 8 corrects the output control current Io according to the proportional voltage VDG and then outputs it to the current sources Ic and Id to control them. For example, when the difference voltage VD is large due to temperature fluctuation or manufacturing variation, the charging / discharging current to the capacitor C1 is corrected to be large. As a result, it is possible to cancel the variation of the difference voltage and maintain a constant frequency. Also, when the difference voltage changes due to the fluctuation of the power supply voltage VCC, the output control current Io also changes and the oscillation frequency is kept constant.

【0056】最後に各部の詳細な回路構成を説明する。Finally, a detailed circuit configuration of each part will be described.

【0057】差電圧生成回路6の一例を図6に示す。差
電圧生成回路6はPNPトランジスタQ13及びQ1
4、NPNトランジスタQ11及びQ12、抵抗R11
及びR12、電流源I11及びI12、で構成される。
抵抗R11にながれる電流は(VH−VL)/R11で
あるため、電流源I11及びI12の電流値を等しくし
ておくと抵抗R12に流れる電流は2(VH−VL)/
R11となる。よって出力電圧VDGは2(VH−V
L)R12/R11となり、差電圧(VH−VL)に比
例する。
An example of the difference voltage generation circuit 6 is shown in FIG. The differential voltage generation circuit 6 includes PNP transistors Q13 and Q1.
4, NPN transistors Q11 and Q12, resistor R11
And R12 and current sources I11 and I12.
The current flowing through the resistor R11 is (VH-VL) / R11. Therefore, if the current values of the current sources I11 and I12 are made equal, the current flowing through the resistor R12 is 2 (VH-VL) /
It becomes R11. Therefore, the output voltage VDG is 2 (VH-V
L) R12 / R11, which is proportional to the difference voltage (VH-VL).

【0058】差電圧生成回路6の別の例を図7に示す。
この例はPNPトランジスタQ23及びQ24、NPN
トランジスタQ21及びQ22、オペアンプOP21及
びOP22、抵抗R21、R22、R23、で構成され
る。ハイレベルスレショルド電圧VHはオペアンプOP
21へ入力され、抵抗R21に印加される。ローレベル
スレショルド電圧VLはオペアンプOP22へ入力さ
れ、抵抗R22に印加される。ここで抵抗R21とR2
2の値を等しくしておけば、抵抗R23に流れる電流は
(VH−VL)/R21、出力電圧VDGは(VH−V
L)R23/R21となり、差電圧(VH−VL)に比
例する。よって図6及び図7いずれの場合も出力電圧V
DGは比例定数k1を用いて数3のように表される。
Another example of the differential voltage generating circuit 6 is shown in FIG.
In this example, PNP transistors Q23 and Q24, NPN
It is composed of transistors Q21 and Q22, operational amplifiers OP21 and OP22, and resistors R21, R22, and R23. The high level threshold voltage VH is the operational amplifier OP
21 and is applied to the resistor R21. The low level threshold voltage VL is input to the operational amplifier OP22 and applied to the resistor R22. Here resistors R21 and R2
If the values of 2 are made equal, the current flowing through the resistor R23 is (VH-VL) / R21 and the output voltage VDG is (VH-V).
L) R23 / R21, which is proportional to the difference voltage (VH-VL). Therefore, in both cases of FIG. 6 and FIG. 7, the output voltage V
DG is expressed as Equation 3 using the proportionality constant k1.

【0059】[0059]

【数3】 [Equation 3]

【0060】次に電圧電流変換回路8の一例を図8を用
いて説明する。PNPトランジスタQ32、Q33、Q
40、Q41、NPNトランジスタQ31、Q34、Q
35、Q36、Q37、Q38、Q39、オペアンプO
P31、抵抗R31、R32、R33、R34、R3
5、R36、バイアス電圧VB、で構成される。差電圧
生成回路6から入力される差電圧VDGがオペアンプO
P31に入力され、抵抗R31に印加される。ここで生
成された電流はPNPトランジスタQ32、Q33で構
成されるカレントミラー回路で折り返され、NPNトラ
ンジスタQ34、Q35、Q36、Q37、で構成され
るカレントミラー回路で再び折り返される。いま簡単の
ため、PNPトランジスタQ32、Q33が同一サイ
ズ、NPNトランジスタQ34、Q35、Q36、Q3
7、が同一サイズ、抵抗R32、R33、R34、R3
5、が同一の抵抗値、とするとトランジスタQ35、Q
36、Q37、に流れるコレクタ電流はVDG/R31
で表される。そして差動増幅器を構成するQ38、Q3
9、R36に入力制御電圧VIN及びバイアス電圧VB
を入力する。抵抗R36に流れる電流は(VIN−V
B)/R36で表され、出力制御電流IoはIo=VD
G/R31+2(VIN−VB)/R36で表される。
電流源Icの電流値Icを出力制御電流Ioのk2倍に
設定すればIc=k2×Ioとなる。センタ周波数はV
IN=VBの時であり、この時Ic=k2×VDG/R
31となる。よってセンタ周波数focは次式で表され
る。
Next, an example of the voltage-current conversion circuit 8 will be described with reference to FIG. PNP transistors Q32, Q33, Q
40, Q41, NPN transistors Q31, Q34, Q
35, Q36, Q37, Q38, Q39, operational amplifier O
P31, resistors R31, R32, R33, R34, R3
5, R36 and bias voltage VB. The difference voltage VDG input from the difference voltage generation circuit 6 is the operational amplifier O.
It is input to P31 and applied to the resistor R31. The current generated here is returned by the current mirror circuit composed of PNP transistors Q32 and Q33, and again by the current mirror circuit composed of NPN transistors Q34, Q35, Q36 and Q37. For simplification, the PNP transistors Q32 and Q33 have the same size, and the NPN transistors Q34, Q35, Q36, and Q3.
7 have the same size and resistors R32, R33, R34, R3
Assuming that 5 and 5 have the same resistance value, transistors Q35 and Q
The collector current flowing through 36 and Q37 is VDG / R31.
It is represented by. And Q38 and Q3 which constitute the differential amplifier
9. Input control voltage VIN and bias voltage VB to R36
Enter. The current flowing through the resistor R36 is (VIN-V
B) / R36, and the output control current Io is Io = VD
It is represented by G / R31 + 2 (VIN-VB) / R36.
If the current value Ic of the current source Ic is set to k2 times the output control current Io, Ic = k2 × Io. Center frequency is V
When IN = VB, at this time Ic = k2 × VDG / R
It becomes 31. Therefore, the center frequency foc is expressed by the following equation.

【0061】[0061]

【数4】 [Equation 4]

【0062】該数4からわかるように、センタ周波数f
ocは、ハイレベルスレショルド電圧VH及びローレベ
ルスレショルド電圧VLに依存しない。
As can be seen from the equation 4, the center frequency f
oc does not depend on the high-level threshold voltage VH and the low-level threshold voltage VL.

【0063】図9に電圧電流変換回路8の別の例を示
す。この例では電圧電流変換回路8は、PNPトランジ
スタQ52、Q53、Q59、Q60、NPNトランジ
スタQ51、Q54、Q55、Q56、Q57、Q5
8、オペアンプOP51、抵抗R51、R52、R5
3、R54、バイアス電圧VB、で構成される。図8と
同様に差電圧生成回路6から入力される電圧VDGがオ
ペアンプOP51に入力され、抵抗R51に印加され
る。ここで生成された電流はPNPトランジスタQ5
2、Q53で構成されるカレントミラー回路で折り返さ
れ、NPNトランジスタQ54、Q55、Q56、で構
成されるカレントミラー回路で再び折り返される。いま
簡単のため、PNPトランジスタQ52、Q53が同一
サイズ、NPNトランジスタQ54、Q55、Q56、
が同一サイズ、抵抗R52、R53、R54、が同一の
抵抗値、とするとトランジスタQ55、Q56、に流れ
るコレクタ電流はVDG/R51で表される。そして差
動増幅器を構成するQ57、Q58、に入力制御電圧V
IN及びバイアス電圧VBを入力する。このとき出力制
御電流IoはIo=VDG/R51(1+q(VIN−
VB)/k×T)で表される。ここで、qは電子の電荷
量、kはボルツマン定数、Tは絶対温度、である。電流
源Icの電流値Icを出力制御電流Ioのk2倍に設定
すればIc=k2×Ioとなる。よって電圧制御発振器
の出力発振周波数foは次式で表され、
FIG. 9 shows another example of the voltage-current conversion circuit 8. In this example, the voltage-current conversion circuit 8 includes PNP transistors Q52, Q53, Q59, Q60, NPN transistors Q51, Q54, Q55, Q56, Q57, Q5.
8, operational amplifier OP51, resistors R51, R52, R5
3, R54, and bias voltage VB. Similar to FIG. 8, the voltage VDG input from the differential voltage generation circuit 6 is input to the operational amplifier OP51 and applied to the resistor R51. The current generated here is the PNP transistor Q5
It is folded back by the current mirror circuit composed of 2 and Q53, and is folded back again by the current mirror circuit composed of NPN transistors Q54, Q55 and Q56. For the sake of simplicity, the PNP transistors Q52 and Q53 have the same size, and the NPN transistors Q54, Q55 and Q56,
Is the same size and the resistors R52, R53, R54 have the same resistance value, the collector current flowing through the transistors Q55, Q56 is represented by VDG / R51. The input control voltage V is applied to Q57 and Q58 which constitute the differential amplifier.
IN and bias voltage VB are input. At this time, the output control current Io is Io = VDG / R51 (1 + q (VIN−
It is represented by VB) / k × T). Here, q is the electron charge amount, k is the Boltzmann constant, and T is the absolute temperature. If the current value Ic of the current source Ic is set to k2 times the output control current Io, Ic = k2 × Io. Therefore, the output oscillation frequency fo of the voltage controlled oscillator is expressed by the following equation,

【0064】[0064]

【数5】 [Equation 5]

【0065】該数5からわかるように発振周波数fo
は、ハイレベルスレショルド電圧VH及びローレベルス
レショルド電圧VLに依存せず、図10に示す特性を持
つ。そして、入力差電圧VIN−VBがゼロの時のセン
タ周波数は,k1×k2/(2×R31×C1)、もし
くは、k1×k2/(2×R51×C1)となる。
As can be seen from the equation 5, the oscillation frequency fo
Has a characteristic shown in FIG. 10 without depending on the high level threshold voltage VH and the low level threshold voltage VL. The center frequency when the input difference voltage VIN-VB is zero is k1 × k2 / (2 × R31 × C1) or k1 × k2 / (2 × R51 × C1).

【0066】以上説明してきたとおり、VH検出回路4
2およびVL検出回路43の製造上のバラツキに起因す
る、発振周波数の誤差を小さくすることができる。ま
た、温度の変動、電源電圧の変動に伴ってハイレベルス
レショルド電圧、ロ−レベルスレショルド電圧が変動し
ても、発振周波数は変動することがない。
As described above, the VH detection circuit 4
2 and the error in the oscillation frequency due to the manufacturing variation of the VL detection circuit 43 can be reduced. Further, even if the high level threshold voltage and the low level threshold voltage fluctuate due to temperature fluctuations and power supply voltage fluctuations, the oscillation frequency does not fluctuate.

【0067】なお、上記実施例の説明において上げた各
部の構成は、本発明の単なる一例であり、同様の制御を
行なうことができれば他の回路構成をとってもよい。
The configurations of the respective parts described in the description of the above embodiments are merely examples of the present invention, and other circuit configurations may be adopted as long as the same control can be performed.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明によれば、半導体の製造バラツ
キ、電源電圧変動、温度変動により、ハイレベルシュレ
ショルド電圧及びローレベルスレショルド電圧が変動し
ても、電圧制御発振器の発振周波数は変動すること無
く、安定した周波数が得られる。
According to the present invention, even if the high level threshold voltage and the low level threshold voltage fluctuate due to variations in semiconductor manufacturing, power supply voltage fluctuations, and temperature fluctuations, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator fluctuates. There is no stable frequency.

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

【図1】発振器の全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an oscillator.

【図2】VL検出回路42,62、コンパレ−タ2、V
H検出回路43,63の内部構成を示す回路図である。
FIG. 2 shows VL detection circuits 42 and 62, a comparator 2, and V.
It is a circuit diagram which shows the internal structure of H detection circuit 43,63.

【図3】VL検出回路42,62、コンパレ−タ2、V
H検出回路4,63の特性を示すグラフである。
FIG. 3 is a diagram showing VL detection circuits 42 and 62, a comparator 2, and V.
6 is a graph showing characteristics of H detection circuits 4 and 63.

【図4】S−Rラッチ4の内部構成を示す回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an internal configuration of an SR latch 4.

【図5】電圧制御発振器の動作を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the voltage controlled oscillator.

【図6】差電圧生成回路6の一例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a difference voltage generation circuit 6.

【図7】差電圧生成回路6の別の例を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of the differential voltage generation circuit 6.

【図8】電圧電流変換回路8の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a voltage-current conversion circuit 8.

【図9】電圧電流変換回路8の別の例を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram showing another example of the voltage-current conversion circuit 8.

【図10】電圧制御発振器の入出力特性を示すグラフで
ある。
FIG. 10 is a graph showing the input / output characteristics of the voltage controlled oscillator.

【図11】従来の電圧制御発振器の構成を示す回路図で
ある。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional voltage controlled oscillator.

【図12】従来の電圧制御発振器の動作を示す説明図で
ある。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an operation of a conventional voltage controlled oscillator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

VH :ハイレベルスレショルド電圧 VL :ロ−レベルスレショルド電圧 VD :ハイレベルスレショルド電圧とロ−レベルス
レショルド電圧の差電圧 Vin :入力制御電圧 Io :出力制御電流 fo :出力信号周波数 Ic :充電電流 Id :放電電流 Td :遅延時間 2 :コンパレ−タ 4 :S−Rラッチ 6 :差電圧生成回路 8 :電圧電流変換回路 11 :積分電圧 12 :出力信号 13 :ハイレベル検出信号 14 :ローレベル検出信号 15 :スイッチ制御信号 42 :VH検出回路 43 :VL検出回路 62 :VH検出回路 63 :VL検出回路
VH: High-level threshold voltage VL: Low-level threshold voltage VD: Difference voltage between high-level threshold voltage and low-level threshold voltage Vin: Input control voltage Io: Output control current fo: Output signal frequency Ic: Charge current Id: Discharge Current Td: Delay time 2: Comparator 4: SR latch 6: Differential voltage generation circuit 8: Voltage-current conversion circuit 11: Integrated voltage 12: Output signal 13: High level detection signal 14: Low level detection signal 15: Switch control signal 42: VH detection circuit 43: VL detection circuit 62: VH detection circuit 63: VL detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷 健一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マイクロエレクトロニク ス機器開発研究所内 (72)発明者 平野 章彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マイクロエレクトロニク ス機器開発研究所内 (72)発明者 木村 博 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マイクロエレクトロニク ス機器開発研究所内 (72)発明者 浦上 憲 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenichi Hase Inventor Kenichi Hase 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Hitachi, Ltd. Microelectronics Equipment Development Laboratory (72) Inventor Akihiko Hirano Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 292 Yoshida-cho, Hitachi, Ltd. Microelectronics equipment development laboratory (72) Inventor Hiroshi Kimura 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd. Microelectronics equipment development laboratory (72) Inventor Ken Urakami 4-6, Surugadai Kanda, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Hitachi, Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電流を積分する容量と、 第1の基準電圧(VH)と、該第1の基準電圧よりも低
い第2の基準電圧(VL)とを有する基準電圧手段と、 前記容量の積分出力電圧(V)と、これら第1および第
2の基準電圧との大小関係を比較する比較器と、 上記比較器による比較の結果に基づいて、その大小関係
が、 V<VH の状態から、 V≧VH の状態に変化したことを検知すると上記容量を所定値の
電流で放電させ、 また、 VL<V の状態から、 VL≧V の状態に変化したことを検知すると上記容量を所定値の
電流で充電する電流電源手段と、 を含んで構成される発振器において、 上記電流電源手段は、その電流値を調節可能なものであ
り、 上記第1の基準電圧と上記第2の基準電圧との差電圧に
応じて、上記電流電源手段による上記充電の電流値およ
び放電の電流値を変更する修正手段を有すること、 を特徴とする発振器。
1. A reference voltage means having a capacitance for integrating a current, a first reference voltage (VH), and a second reference voltage (VL) lower than the first reference voltage, and a capacitance of the capacitance. Based on the result of the comparison by the comparator that compares the integrated output voltage (V) and these first and second reference voltages with each other, the magnitude relationship is changed from the state of V <VH. , When the change of V ≧ VH is detected, the capacitance is discharged with a current of a predetermined value, and when the change of the state of VL <V to the condition of VL ≧ V is detected, the capacitance is changed to a predetermined value. Current source means for charging with the current of, and the current source means capable of adjusting the current value thereof, wherein the first reference voltage and the second reference voltage are According to the differential voltage of the Oscillator according to claim, further comprising a correction means for changing the current value of the current value and the discharge of the charge.
【請求項2】上記修正手段は、 上記差電圧を発生する差電圧発生手段と、 上記差電圧発生手段の発生する差電圧に応じて上記電流
電源手段の上記電流値を変更する制御手段と、 を含んで構成されることを特徴とする請求項1記載の発
振器。
2. The correction means includes a difference voltage generation means for generating the difference voltage, and a control means for changing the current value of the current power supply means according to the difference voltage generated by the difference voltage generation means. The oscillator according to claim 1, wherein the oscillator is configured to include.
【請求項3】上記修正手段は、上記基準電圧発生手段と
同じ基準電圧を有する第2の基準電圧発生手段を含み、 上記差電圧発生手段は、該第2の基準電圧発生手段の有
する第1の基準電圧と第2の基準電圧との差を上記差電
圧として出力するものであること、 を特徴とする請求項2記載の発振器。
3. The correction means includes a second reference voltage generation means having the same reference voltage as the reference voltage generation means, and the difference voltage generation means is a first reference voltage generation means included in the second reference voltage generation means. 3. The oscillator according to claim 2, wherein the difference between the reference voltage and the second reference voltage is output as the difference voltage.
【請求項4】上記基準電圧発生手段と、上記第2の基準
電圧発生手段とは、その内部においては同一の回路構成
を有することを特徴とする請求項3記載の発振器。
4. The oscillator according to claim 3, wherein the reference voltage generating means and the second reference voltage generating means have the same circuit configuration inside.
【請求項5】上記基準電圧発生手段と、上記第2の基準
電圧発生手段とは、同一の基板上に形成されていること
を特徴とする請求項4記載の発振器。
5. The oscillator according to claim 4, wherein the reference voltage generating means and the second reference voltage generating means are formed on the same substrate.
【請求項6】上記第2の基準電圧発生手段は、CMOS
インバ−タ回路を含んで構成されていることを特徴とす
る請求項3記載の発振器。
6. The second reference voltage generating means is a CMOS
4. The oscillator according to claim 3, wherein the oscillator includes an inverter circuit.
【請求項7】上記第2の基準電圧発生手段は、上記CM
OSインバ−タ回路を各基準電圧毎に有しており、各々
のCMOSインバ−タ回路はその出力端子と入力端子と
が短絡されていること、 を特徴とする請求項6記載の発振器。
7. The second reference voltage generating means is the CM.
7. The oscillator according to claim 6, wherein an OS inverter circuit is provided for each reference voltage, and the output terminal and the input terminal of each CMOS inverter circuit are short-circuited.
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