JPH07154143A - Oscillating circuit - Google Patents

Oscillating circuit

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JPH07154143A
JPH07154143A JP31923693A JP31923693A JPH07154143A JP H07154143 A JPH07154143 A JP H07154143A JP 31923693 A JP31923693 A JP 31923693A JP 31923693 A JP31923693 A JP 31923693A JP H07154143 A JPH07154143 A JP H07154143A
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JP
Japan
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circuit
oscillation
inverters
voltage
output
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JP31923693A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Mizoguchi
誠 溝口
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce a current consumption by selecting through switchover an amplifier A or B with a high/low oscillation start voltage and less/much current consumption being a component of an oscillation circuit according to the case when at the time of oscillation start and at the time of a predetermined amplitude or over. CONSTITUTION:An amplitude detection circuit 1 provides an output of a low/ high level (L/H) over/below a predetermined oscillation output amplitude, resulting that a 2-input NAND gate ND1 provides an output of H/L. Thus, transistors(TRs) 0, 3 turned off/on and TRs 4, 6 are turned on/off and power of a CMOS inverter comprising TRs 1, 2 is turned off/on. Then an amplifier comprising a load resistor R0 and a TR 5 is operated with much current but a low voltage just after application of power and a CMOS inverter is operated with a high voltage and a low current after a predetermined time switchingly as an oscillation circuit. Thus, the oscillation start voltage is decreased and current consumption is reduced.

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、発振回路に関し、特に
低電圧で発振し消費電流を低減する発振回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillator circuit, and more particularly to an oscillator circuit that oscillates at a low voltage to reduce current consumption.

【0002】[0002]

【従来の技術】低消費電流化を図った発振回路として、
例えば特開平3−163902号公報には図3に示す発
振回路が提案されている。同図において、Rf1はフィ
ードバック抵抗、Rd0,Rd1はダンピング抵抗、T
r7はダンピング抵抗値の切り換え用スイッチMOSト
ランジスタ(「スイッチ」と略記する)、CNTはスイ
ッチTr7のコントロール信号、X1は機械的振動子、
IV3は機械的振動子X1の両端子間に電圧を印加する
駆動手段としてのCMOSインバータ、CP2,CP3は外
付け容量である。
2. Description of the Related Art As an oscillator circuit for reducing current consumption,
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 163902/1993 proposes an oscillator circuit shown in FIG. In the figure, Rf1 is a feedback resistance, Rd0 and Rd1 are damping resistances, and T
r7 is a switching MOS transistor for switching the damping resistance value (abbreviated as “switch”), CNT is a control signal of the switch Tr7, X1 is a mechanical oscillator,
IV3 is a CMOS inverter as a driving means for applying a voltage between both terminals of the mechanical oscillator X1, and CP2 and CP3 are external capacitors.

【0003】この発振回路は、電源投入時にはコントロ
ール信号CNTによりスイッチTr7がオフとされ、ダ
ンピング抵抗Rd1によりA点とB点の位相をずらして
発振し易くし、また電源投入時の機械的振動子X1への
過渡電流を抑える作用をする。そして、電源投入後一定
時間経過し発振が成長すると、コントロール信号CNT
はスイッチTr7をオンさせ、ダンピング抵抗Rd0を
接続し、ノードAとノードBの抵抗値はRd1からRd
0*Rd1/(Rd0+Rd1)に減少し、このため発
振回路の消費電流を抑えることができる。
In this oscillation circuit, the switch Tr7 is turned off by the control signal CNT when the power is turned on, and the damping resistor Rd1 shifts the phase between points A and B to facilitate oscillation, and a mechanical oscillator when the power is turned on. It acts to suppress the transient current to X1. Then, when a certain period of time elapses after the power is turned on and the oscillation grows, the control signal CNT
Turns on the switch Tr7, connects the damping resistor Rd0, and the resistance values of the node A and the node B are from Rd1 to Rd.
It is reduced to 0 * Rd1 / (Rd0 + Rd1), and therefore the current consumption of the oscillation circuit can be suppressed.

【0004】従来の発振回路の別の例を図4に示す。同
図において、Rf2はフィードバック抵抗、R1は負荷
抵抗、Tr8はNチャネルMOSトランジスタ、X2は
機械的振動子、CP4,CP5は外付け容量である。この発
振回路は、増幅回路をCMOSインバータの代わりに、
負荷抵抗R1とNチャネルMOSトランジスタTr8に
より構成している。
Another example of a conventional oscillator circuit is shown in FIG. In the figure, Rf2 is a feedback resistor, R1 is a load resistor, Tr8 is an N-channel MOS transistor, X2 is a mechanical oscillator, and CP4 and CP5 are external capacitors. This oscillator circuit uses an amplifier circuit instead of a CMOS inverter.
It is composed of a load resistor R1 and an N-channel MOS transistor Tr8.

【0005】増幅回路をCMOSインバータで構成する
場合、発振回路の発振開始電圧はインバータを構成する
NチャネルMOSトランジスタとPチャネルMOSトラ
ンジスタ(共にエンハンスメント型)のしきい値電圧の
和(=VTEN+|VTEP|)程度の電圧となることが知ら
れている。
When the amplifier circuit is composed of a CMOS inverter, the oscillation start voltage of the oscillator circuit is the sum (= V TEN +) of the threshold voltages of the N-channel MOS transistor and the P-channel MOS transistor (both enhancement types) forming the inverter. It is known that the voltage becomes about | V TEP |).

【0006】これに対し、図4に示す構成の増幅回路を
用いた場合、発振回路の発振開始電圧は、エンハンスメ
ント型NチャネルMOSトランジスタのしきい値電圧V
TENと負荷抵抗R1の電圧降下の和程度となることが知
られている。従って、図4の増幅回路は、増幅回路をC
MOSインバータで構成する場合よりも低い発振開始電
圧を得ることが出来る。
On the other hand, when the amplifier circuit having the structure shown in FIG. 4 is used, the oscillation start voltage of the oscillator circuit is the threshold voltage V of the enhancement type N-channel MOS transistor.
It is known that it is about the sum of the voltage drops of TEN and the load resistance R1. Therefore, the amplifier circuit of FIG.
It is possible to obtain an oscillation starting voltage lower than that in the case of using a MOS inverter.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】近時、LSI(大規模
集積回路)、特にシングルチップマイコンの動作電圧
(電源電圧)は低電圧化の傾向を強めていると共に、低
消費電流化も一段と進んでいる。以下では、低電圧化及
び低消費電流化の両面から従来の発振回路の問題点を検
討する。
Recently, the operating voltage (power supply voltage) of LSIs (large-scale integrated circuits), especially single-chip microcomputers, is becoming lower, and the current consumption is being further reduced. I'm out. In the following, the problems of the conventional oscillation circuit will be examined from the aspects of both low voltage and low current consumption.

【0008】図3に示した従来の発振回路の構成によれ
ば、発振回路の消費電流を低減させることができる。し
かしながら、図3の従来例では、前述した通り、発振開
始電圧はCMOSインバータ(増幅器)を構成するPチ
ャネル及びNチャネルMOSトランジスタのしきい値電
圧の和程度の電圧となり、このため図3の従来例におい
ては、発振開始電圧の低電圧化について、MOSトラン
ジスタのしきい値電圧という限界がある。
According to the configuration of the conventional oscillator circuit shown in FIG. 3, the current consumption of the oscillator circuit can be reduced. However, in the conventional example of FIG. 3, as described above, the oscillation start voltage is about the sum of the threshold voltages of the P-channel and N-channel MOS transistors forming the CMOS inverter (amplifier), and therefore, the conventional example of FIG. In the example, there is a limit of the threshold voltage of the MOS transistor for lowering the oscillation start voltage.

【0009】また、図4に示す従来例によれば、増幅器
をNチャネルMOSトランジスタTr8と負荷抵抗R1
で構成することにより、発振回路の発振開始電圧はNチ
ャネルMOSトランジスタのしきい値電圧と負荷抵抗R
1の電圧降下の和程度となる。従って、この発振回路
は、負荷抵抗R1の抵抗値を下げることで発振開始電圧
を低電圧側へ移行させることが出来る。
Further, according to the conventional example shown in FIG. 4, the amplifier includes an N-channel MOS transistor Tr8 and a load resistor R1.
With this configuration, the oscillation start voltage of the oscillation circuit is the threshold voltage of the N-channel MOS transistor and the load resistance R.
It is about the sum of the voltage drops of 1. Therefore, this oscillation circuit can shift the oscillation start voltage to the low voltage side by lowering the resistance value of the load resistor R1.

【0010】しかしながら、図4の発振回路では、MO
SトランジスタTr8がオン状態のとき、電源間が負荷
抵抗R1を介して通電することになり、このとき負荷抵
抗R1を流れる電流I1は、電源電圧をVDD、MOSト
ランジスタTr8のオン抵抗の抵抗値をRoとすると、
I1=VDD/(R1+Ro)となる。このため、発振回
路の発振開始電圧を下げるために負荷抵抗R1の抵抗値
を下げると、電流が増加してしまうという問題がある。
However, in the oscillator circuit of FIG.
When the S-transistor Tr8 is in the ON state, the power sources are energized via the load resistor R1. At this time, the current I1 flowing through the load resistor R1 has a power source voltage VDD and a resistance value of the on-resistance of the MOS transistor Tr8. Ro
I1 = VDD / (R1 + Ro). Therefore, if the resistance value of the load resistor R1 is reduced in order to reduce the oscillation start voltage of the oscillation circuit, there is a problem that the current increases.

【0011】従って、本発明の目的は、発振開始電圧を
低電圧化し且つ低消費電流化を図る発振回路を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an oscillation circuit for lowering the oscillation starting voltage and reducing the current consumption.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、機械的振動子と、該機械的振動子に電圧
を印加する駆動回路と、を備えた発振回路において、前
記駆動回路は、互いに並列接続された複数のインバータ
と、一端が該複数のインバータの入力端子の共通接続点
に接続され他端が該複数のインバータの出力端子の共通
接続点に接続された帰還抵抗と、から構成され、発振回
路の電圧振幅の値に依存して前記複数のインバータを切
り換える切換え手段を備えて成る発振回路を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides an oscillator circuit including a mechanical oscillator and a drive circuit for applying a voltage to the mechanical oscillator. The circuit includes a plurality of inverters connected in parallel with each other, a feedback resistor having one end connected to a common connection point of input terminals of the plurality of inverters and the other end connected to a common connection point of output terminals of the plurality of inverters. And an switching circuit configured to switch the plurality of inverters depending on the value of the voltage amplitude of the oscillation circuit.

【0013】また、本発明においては、前記切換え手段
が、発振回路の出力電圧振幅を検出する振幅検出回路
と、前記振幅検出回路の出力を取り込みこれを保持する
ラッチ回路と、前記ラッチ回路の出力に基づき電源配線
及び接地配線との間において前記複数のインバータの電
流通路を遮断又は導通するスイッチ回路と、から構成さ
れた発振回路を提供する。
In the present invention, the switching means detects the amplitude of the output voltage of the oscillation circuit, an amplitude detection circuit, a latch circuit that captures and holds the output of the amplitude detection circuit, and an output of the latch circuit. Based on the above, there is provided an oscillating circuit comprising: a switch circuit that interrupts or conducts a current path of the plurality of inverters between a power supply wiring and a ground wiring.

【0014】さらに、本発明においては、前記複数のイ
ンバータは、発振開始電圧の低いインバータと、消費電
力の少ないインバータを含む。
Further, in the present invention, the plurality of inverters include an inverter having a low oscillation start voltage and an inverter having a low power consumption.

【0015】[0015]

【発明の概要】本発明に係る発振回路は、増幅器を複数
備え、これらの増幅器は発振開始電圧が異なるものと
し、複数の増幅器のうち少なくとも一つは、CMOSイ
ンバータとフィードバック抵抗から成る第1の増幅器で
ある。また複数の増幅器は、発振回路を構成したとき
に、第1の増幅器よりも消費電流は多いが発振開始電圧
の低い第2の増幅器を含んでいる。
SUMMARY OF THE INVENTION An oscillator circuit according to the present invention is provided with a plurality of amplifiers, and these amplifiers have different oscillation starting voltages, and at least one of the plurality of amplifiers is a first inverter composed of a CMOS inverter and a feedback resistor. It is an amplifier. The plurality of amplifiers include a second amplifier that consumes more current but has a lower oscillation starting voltage than the first amplifier when the oscillation circuit is configured.

【0016】電源投入直後の発振開始時には、消費電流
は大きいが発振開始電圧の低い第2の増幅器を使用して
発振回路を構成し、発振回路の出力を振幅検出回路に入
力して振幅を監視し、振幅が一定値以上になった後にス
イッチを切り換え、消費電流の少ない第1の増幅器を使
用して発振回路を構成することにより消費電流を抑え
る。この方式により発振開始電圧を低電圧化すると共に
消費電流を低減することが出来る。
At the start of oscillation immediately after the power is turned on, an oscillation circuit is configured by using a second amplifier that consumes a large amount of current but has a low oscillation starting voltage, and the output of the oscillation circuit is input to an amplitude detection circuit to monitor the amplitude. Then, after the amplitude exceeds a certain value, the switch is switched, and the current consumption is suppressed by configuring the oscillation circuit using the first amplifier that consumes less current. With this method, the oscillation start voltage can be lowered and the current consumption can be reduced.

【0017】[0017]

【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を以下に説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】[0018]

【実施例1】図1は本発明の第1の実施例の回路構成を
示している。図1において、CP0,CP1は外付け容量、
振幅検出回路1は発振段の振幅の幅がある一定値以上に
なると出力信号をローレベルからハイレベルに変化させ
る検出回路、ND0,ND1は2入力NANDゲート、
IV0,IV1,IV2はインバータゲート、Rf0は
フィードバック抵抗、X0は機械的振動子、Tr0,T
r1,Tr4はPチャネルMOSトランジスタ、Tr
2,Tr3,Tr5,Tr6はNチャネルMOSトラン
ジスタ、R0は負荷抵抗である。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows a circuit configuration of a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, CP0 and CP1 are external capacitors,
The amplitude detection circuit 1 is a detection circuit that changes the output signal from a low level to a high level when the amplitude width of the oscillation stage exceeds a certain value, ND0 and ND1 are 2-input NAND gates,
IV0, IV1, IV2 are inverter gates, Rf0 is a feedback resistor, X0 is a mechanical oscillator, Tr0, T
r1 and Tr4 are P-channel MOS transistors, Tr
2, Tr3, Tr5, Tr6 are N-channel MOS transistors, and R0 is a load resistor.

【0019】PチャネルMOSトランジスタTr1とN
チャネルMOSトランジスタTr2から成るCMOSイ
ンバータ、及び負荷抵抗R0とNチャネルMOSトラン
ジスタTr5から成る増幅器は、機械的振動子X0の両
端子間に電圧を印加する駆動手段である。
P-channel MOS transistors Tr1 and N
The CMOS inverter composed of the channel MOS transistor Tr2 and the amplifier composed of the load resistor R0 and the N-channel MOS transistor Tr5 are driving means for applying a voltage between both terminals of the mechanical oscillator X0.

【0020】また、MOSトランジスタTr0,Tr
3、及びTr4,Tr6は増幅器切り換え用のスイッチ
を構成している。
Further, the MOS transistors Tr0, Tr
3 and Tr4 and Tr6 constitute a switch for switching the amplifier.

【0021】2入力NANDゲートND0,ND1は、
セット/リセット・ラッチ(S/Rラッチ)を構成し、
振幅検出回路1の出力がローレベルのとき、S/Rラッ
チの出力はハイレベルにセットされ、振幅検出回路1の
出力がハイレベルになるとS/Rラッチの出力はローレ
ベルにリセットされる。
The 2-input NAND gates ND0 and ND1 are
Configure set / reset latch (S / R latch),
When the output of the amplitude detection circuit 1 is low level, the output of the S / R latch is set to high level, and when the output of the amplitude detection circuit 1 becomes high level, the output of the S / R latch is reset to low level.

【0022】次に本実施例の動作原理を説明する。電源
投入直後、振幅検出回路1はローレベルを出力する。こ
の結果、2入力NANDゲートND1の出力はハイレベ
ルとなり、MOSトランジスタTr0,Tr3がオフ状
態、Tr4,Tr6がオン状態となる。このため、MO
SトランジスタTr1,Tr2から成るCMOSインバ
ータは電源間から電気的に切り離され、負荷抵抗R0と
MOSトランジスタTr5から成る増幅器が選択され、
発振開始電圧の低い発振回路として作動し発振が起動さ
れる。
Next, the operating principle of this embodiment will be described. Immediately after the power is turned on, the amplitude detection circuit 1 outputs a low level. As a result, the output of the 2-input NAND gate ND1 becomes high level, the MOS transistors Tr0 and Tr3 are turned off, and the transistors Tr4 and Tr6 are turned on. Therefore, MO
The CMOS inverter composed of the S transistors Tr1 and Tr2 is electrically separated from the power supply, and the amplifier composed of the load resistor R0 and the MOS transistor Tr5 is selected.
It operates as an oscillation circuit with a low oscillation start voltage to start oscillation.

【0023】一定時間経過した後、振幅がある値以上に
達したことを振幅検出回路1が検出し、振幅検出回路1
の出力がローレベルからハイレベルになると、2入力N
ANDゲートND1の出力がローレベルとなり、MOS
トランジスタTr0,Tr3がオン状態、MOSトラン
ジスタTr4,Tr6がオフ状態となる。このため、負
荷抵抗R0とMOSトランジスタTr5から成る増幅器
が電源間から電気的に切り離され、これに替わってMO
SトランジスタTr1,Tr2により構成されるCMO
Sインバータが電源間に電気的に接続され、消費電流の
少ない発振回路が作動し発振回路の消費電流が抑えられ
る。
After a certain time has passed, the amplitude detection circuit 1 detects that the amplitude has reached a certain value or more, and the amplitude detection circuit 1
When the output of is changed from low level to high level, 2 inputs N
The output of the AND gate ND1 becomes low level, and the MOS
The transistors Tr0 and Tr3 are turned on, and the MOS transistors Tr4 and Tr6 are turned off. Therefore, the amplifier composed of the load resistor R0 and the MOS transistor Tr5 is electrically disconnected from between the power supplies, and instead of this, the MO
CMO composed of S transistors Tr1 and Tr2
The S inverter is electrically connected between the power supplies, and the oscillating circuit that consumes less current operates to suppress the consuming current of the oscillating circuit.

【0024】なお、図1において、S/Rラッチを構成
する2入力NANDゲートND2の一の入力端子には、
発振段(増幅器)の出力が入力されているが、該入力端
子には振幅検出回路1の出力をインバータゲートで反転
した信号を入力しても同等の機能を達成することが出来
る。また、振幅検出回路1は、発振段の振幅の幅がある
一定値以上になると出力をローレベルからハイレベルに
反転する機能を実現するもので、例えばピークホールド
回路、レベル比較器等の周知の回路により構成される。
In FIG. 1, one input terminal of a 2-input NAND gate ND2 forming an S / R latch is
Although the output of the oscillation stage (amplifier) is input, the same function can be achieved by inputting a signal obtained by inverting the output of the amplitude detection circuit 1 to the input terminal by an inverter gate. Further, the amplitude detection circuit 1 realizes a function of inverting the output from a low level to a high level when the amplitude width of the oscillation stage exceeds a certain value. For example, a well-known peak hold circuit, level comparator, etc. It is composed of a circuit.

【0025】[0025]

【実施例2】図2は本発明の第2の実施例の回路構成を
示している。図2において、CP6,CP7は外付け容量、
振幅検出回路2は発振段の振幅の幅がある一定値以上に
なると出力信号をローレベルからハイレベルに変化させ
る検出回路、ND2,ND3は2入力NANDゲート、
IV5,IV6,IV7はインバータゲート、Rf3は
フィードバック抵抗、X3は機械的振動子、Tr10,T
r11,Tr14,Tr15はPチャネルMOSトランジス
タ、Tr12,Tr13,Tr16,Tr17はNチャネルMO
Sトランジスタである。
Second Embodiment FIG. 2 shows the circuit configuration of the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, CP6 and CP7 are external capacitors,
The amplitude detection circuit 2 is a detection circuit that changes the output signal from a low level to a high level when the amplitude width of the oscillation stage becomes a certain value or more. ND2 and ND3 are 2-input NAND gates.
IV5, IV6, IV7 are inverter gates, Rf3 is a feedback resistor, X3 is a mechanical oscillator, Tr10, T
r11, Tr14, Tr15 are P-channel MOS transistors, and Tr12, Tr13, Tr16, Tr17 are N-channel MO transistors.
It is an S transistor.

【0026】MOSトランジスタTr11とTr12、及び
MOSトランジスタTr15とTr16はそれぞれCMOS
インバータを構成している。また、MOSトランジスタ
Tr10,Tr13、及びTr14,Tr17は増幅器切り換え
用のスイッチを構成する。そして、2入力NANDゲー
トND2,ND3は、前記第1の実施例同様、S/Rラ
ッチを構成する。
The MOS transistors Tr11 and Tr12, and the MOS transistors Tr15 and Tr16 are CMOS
It constitutes an inverter. Further, the MOS transistors Tr10, Tr13 and Tr14, Tr17 form a switch for switching the amplifier. The two-input NAND gates ND2 and ND3 form an S / R latch as in the first embodiment.

【0027】この発振回路では、PチャネルMOSトラ
ンジスタTr15とNチャネルMOSトランジスタTr16
のしきい値電圧が、他のPチャネル及びNチャネルMO
Sトランジスタのしきい値電圧よりも低く設定されてい
る。このため、MOSトランジスタTr15,Tr16から
構成される発振回路は、MOSトランジスタTr11,T
r12で構成される発振回路よりも消費電流は多く発振開
始電圧は低くなる。
In this oscillator circuit, a P-channel MOS transistor Tr15 and an N-channel MOS transistor Tr16 are provided.
Threshold voltage of other P-channel and N-channel MO
It is set lower than the threshold voltage of the S transistor. Therefore, the oscillation circuit composed of the MOS transistors Tr15 and Tr16 is
It consumes more current and lowers the oscillation start voltage than the oscillator circuit composed of r12.

【0028】次に本実施例の動作原理を説明する。電源
投入直後、振幅検出回路2はローレベルを出力する。こ
の結果2入力NANDゲートND3の出力はハイレベル
となり、MOSトランジスタTr10,Tr13がオフ状
態、MOSトランジスタTr14,Tr17がオン状態とな
り、MOSトランジスタTr15とTr16により構成され
る発振開始電圧の低い発振回路が作動して発振が起動さ
れる。
Next, the operating principle of this embodiment will be described. Immediately after the power is turned on, the amplitude detection circuit 2 outputs a low level. As a result, the output of the 2-input NAND gate ND3 becomes high level, the MOS transistors Tr10 and Tr13 are turned off, the MOS transistors Tr14 and Tr17 are turned on, and an oscillation circuit having a low oscillation start voltage composed of the MOS transistors Tr15 and Tr16 is provided. It operates and the oscillation is started.

【0029】一定時間経過した後、振幅がある値以上に
達したことを振幅検出回路2により検出し振幅検出回路
2の出力がローレベルからハイレベルになり、2入力N
ANDゲートND3の出力がローレベルとなり、MOS
トランジスタTr10,Tr13がオン状態、MOSトラン
ジスタTr14,Tr17がオフ状態となり、MOSトラン
ジスタTr11,Tr12により構成される消費電流の少な
い発振回路が作動し、発振回路の消費電流が抑えられ
る。
After the lapse of a certain time, the amplitude detection circuit 2 detects that the amplitude has reached a certain value or more, and the output of the amplitude detection circuit 2 changes from low level to high level, and the two inputs N
The output of the AND gate ND3 becomes low level, and the MOS
The transistors Tr10 and Tr13 are turned on, the MOS transistors Tr14 and Tr17 are turned off, and the oscillation circuit having a small current consumption, which is constituted by the MOS transistors Tr11 and Tr12, operates and the current consumption of the oscillation circuit is suppressed.

【0030】以上、本発明を上記第1、第2の実施例に
ついて説明したが、本発明はこれらの実施例の態様にの
み限定されるものではなく、本発明の原理に準ずる各種
実施態様を含む。例えば、第1、第2の実施例において
増幅器(インバータ)が2個備えられた構成が提案され
ているが、本発明において増幅器(インバータ)は2個
に限定されず、本発明は更に多くのインバータを備えた
発振回路の構成も含む。
The present invention has been described above with reference to the first and second embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments of these embodiments, and various embodiments according to the principle of the present invention are possible. Including. For example, a configuration in which two amplifiers (inverters) are provided in the first and second embodiments has been proposed, but the present invention is not limited to two amplifiers (inverters), and the present invention is more numerous. It also includes the configuration of an oscillator circuit including an inverter.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低消費電流のCMOSインバータより成る第1の増幅器
と、第1の増幅器よりも消費電流は多いが発振開始電圧
の低い第2の増幅器と、これらを切換え制御する手段を
備え、電源投入直後の発振開始時には、消費電流は大き
いが発振開始電圧の低い第2の増幅器を作動させ、発振
段の振幅を監視して振幅が一定値以上になった後にスイ
ッチを切り換え、低消費電流の少ない第1の増幅器を作
動させて発振回路を構成することにより、発振開始電圧
を低電圧化すると共に、消費電流の低減を達成してい
る。
As described above, according to the present invention,
Oscillation immediately after the power is turned on, provided with a first amplifier composed of a low-current-consumption CMOS inverter, a second amplifier which consumes more current than the first amplifier but has a lower oscillation start voltage, and a means for controlling switching between them. At the start, the second amplifier, which consumes a large amount of current but has a low oscillation starting voltage, is activated, the amplitude of the oscillation stage is monitored, and the switch is switched after the amplitude exceeds a certain value. By activating the amplifier to configure the oscillation circuit, the oscillation start voltage is lowered and the consumption current is reduced.

【0032】また、本発明においては、複数の増幅器を
CMOSインバータで構成し、このうち電源投入直後の
発振開始時に作動されるCMOSインバータを構成する
PチャネルMOSトランジスタ及びNチャネルMOSト
ランジスタのしきい値電圧を低く設定することによっ
て、発振開始電圧を低く抑えながら、消費電流を大幅に
低減する。さらに、本発明に係る発振回路は、半導体集
積回路の低電圧化及び低消費電流化に特段に貢献するも
のである。
Further, in the present invention, a plurality of amplifiers are constituted by CMOS inverters, and among them, threshold values of P-channel MOS transistors and N-channel MOS transistors which constitute a CMOS inverter which is activated at the start of oscillation immediately after power-on. By setting the voltage low, the current consumption is significantly reduced while keeping the oscillation start voltage low. Further, the oscillator circuit according to the present invention particularly contributes to lowering the voltage and current consumption of the semiconductor integrated circuit.

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

【図1】本発明に係る発振回路の実施例を示す回路図で
ある。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an oscillator circuit according to the present invention.

【図2】本発明に係る発振回路の実施例を示す回路図で
ある。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of an oscillator circuit according to the present invention.

【図3】ダンピング抵抗を用いた従来の発振回路の回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional oscillator circuit using a damping resistor.

【図4】増幅器を負荷抵抗とNチャネルMOSトランジ
スタにより構成した従来の発振回路の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional oscillation circuit in which an amplifier is composed of a load resistor and an N-channel MOS transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ND0〜ND3 2入力NANDゲート X0〜X3 機械的振動子 IV0〜IV2,IV4〜IV7 インバータゲート IV3 CMOSインバータ CP0〜CP7 外付け容量 Rd0〜Rd1 ダンピング抵抗 R0,R1 負荷抵抗 Tr0〜Tr8,Tr10〜Tr17 MOSトランジスタ ND0 to ND3 2-input NAND gate X0 to X3 mechanical oscillator IV0 to IV2, IV4 to IV7 inverter gate IV3 CMOS inverter CP0 to CP7 external capacitance Rd0 to Rd1 damping resistance R0, R1 load resistance Tr0 to Tr8, Tr10 to Tr17 MOS Transistor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】機械的振動子と、該機械的振動子に電圧を
印加する駆動回路と、を備えた発振回路において、前記
駆動回路は、互いに並列形態に接続された複数のインバ
ータと、一端が該複数のインバータの入力端子の共通接
続点に接続され他端が該複数のインバータの出力端子の
共通接続点に接続された帰還抵抗と、から構成され、発
振回路の電圧振幅の値に依存して前記複数のインバータ
を切り換える切換え手段を備えて成る発振回路。
1. An oscillator circuit comprising a mechanical oscillator and a drive circuit for applying a voltage to the mechanical oscillator, wherein the drive circuit has a plurality of inverters connected in parallel with each other, and one end thereof. Is connected to the common connection point of the input terminals of the plurality of inverters and the other end is connected to the common connection point of the output terminals of the plurality of inverters, and is dependent on the value of the voltage amplitude of the oscillation circuit. And an oscillation circuit comprising switching means for switching the plurality of inverters.
【請求項2】前記切換え手段が、発振回路の出力電圧振
幅を検出する振幅検出回路と、前記振幅検出回路の出力
を取り込みこれを保持するラッチ回路と、前記ラッチ回
路の出力に基づき電源配線及び接地配線との間において
前記複数のインバータの電流通路を遮断又は導通するス
イッチ回路と、から構成された請求項1記載の発振回
路。
2. A switching circuit, wherein the switching means detects an amplitude of an output voltage of an oscillation circuit, a latch circuit which takes in an output of the amplitude detection circuit and holds it, and a power supply wiring based on an output of the latch circuit. 2. The oscillation circuit according to claim 1, further comprising a switch circuit that cuts off or connects the current paths of the plurality of inverters with a ground wiring.
【請求項3】前記複数のインバータが、発振開始電圧の
低いインバータと、消費電力の少ないインバータを含む
請求項1又は2記載の発振回路。
3. The oscillator circuit according to claim 1, wherein the plurality of inverters include an inverter having a low oscillation start voltage and an inverter having low power consumption.
【請求項4】前記複数のインバータが全てCMOSイン
バータから成る請求項3記載の発振回路。
4. The oscillator circuit according to claim 3, wherein the plurality of inverters are all CMOS inverters.
【請求項5】前記複数のインバータのうちの少くとも一
が抵抗負荷型インバータから成る請求項3記載の発振回
路。
5. The oscillator circuit according to claim 3, wherein at least one of the plurality of inverters is a resistance load type inverter.
【請求項6】前記切換え手段が電源投入後、前記発振開
始電圧の低いインバータに切換え、発振安定後に消費電
力の少ないインバータに切換え制御する請求項3記載の
発振回路。
6. The oscillator circuit according to claim 3, wherein the switching means switches to an inverter having a low oscillation start voltage after power is turned on, and controls switching to an inverter having low power consumption after oscillation stabilization.
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