JPH07297641A - クロック発振器 - Google Patents
クロック発振器Info
- Publication number
- JPH07297641A JPH07297641A JP6108982A JP10898294A JPH07297641A JP H07297641 A JPH07297641 A JP H07297641A JP 6108982 A JP6108982 A JP 6108982A JP 10898294 A JP10898294 A JP 10898294A JP H07297641 A JPH07297641 A JP H07297641A
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- JP
- Japan
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- voltage
- converter
- waveform
- output
- amplifier
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- Pending
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- Pulse Circuits (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クロック発振器において、温度変化が大きい
環境においても、デューティ比の一定した、精度の高い
クロック波形が得られるようにする。 【構成】 水晶振動子１、抵抗２、コンデンサ３、コン
デンサ４および増幅器５により構成される発振回路６の
出力波形は変換器７に入力され、矩形波が出力される。
変換器７の出力波形はローパスフィルタ１０に入力され
る。電源電圧Ｖccを抵抗１１、抵抗１２によって分圧す
ることにより、変換器７の出力波形のＨｉレベルとＬｏ
レベル間の一定電圧Ｖｃを生じさせる。ローパスフィル
タ１０の出力と一定電圧Ｖｃは、コンデンサ１５を帰還
抵抗として持つ増幅器１４に入力される。この増幅器１
４の出力を抵抗１６を通して増幅器５の入力に帰還さ
せ、ローパスフィルタ１０の出力電圧と一定電圧Ｖｃが
一致するように制御される。
環境においても、デューティ比の一定した、精度の高い
クロック波形が得られるようにする。 【構成】 水晶振動子１、抵抗２、コンデンサ３、コン
デンサ４および増幅器５により構成される発振回路６の
出力波形は変換器７に入力され、矩形波が出力される。
変換器７の出力波形はローパスフィルタ１０に入力され
る。電源電圧Ｖccを抵抗１１、抵抗１２によって分圧す
ることにより、変換器７の出力波形のＨｉレベルとＬｏ
レベル間の一定電圧Ｖｃを生じさせる。ローパスフィル
タ１０の出力と一定電圧Ｖｃは、コンデンサ１５を帰還
抵抗として持つ増幅器１４に入力される。この増幅器１
４の出力を抵抗１６を通して増幅器５の入力に帰還さ
せ、ローパスフィルタ１０の出力電圧と一定電圧Ｖｃが
一致するように制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデジタル回路に必要とさ
れるクロック発振器に関する。
れるクロック発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のクロック発振器の例を図５に示
す。水晶振動子１、抵抗２、コンデンサ３、コンデンサ
４、そして増幅器５により発振回路６が構成されてい
る。この発振回路６の出力波形を変換器７に入力し、変
換器７において入力波形を矩形波に変換することにより
クロック波形を得ている。現在ではデジタル回路の高速
化が進み、クロック波形の立ち上がり、立ち下がりを使
い、デジタル回路を動作させることが多くなった。この
ような用途においては、クロック波形のデューティ比が
５０：５０で一定していることが望ましい。
す。水晶振動子１、抵抗２、コンデンサ３、コンデンサ
４、そして増幅器５により発振回路６が構成されてい
る。この発振回路６の出力波形を変換器７に入力し、変
換器７において入力波形を矩形波に変換することにより
クロック波形を得ている。現在ではデジタル回路の高速
化が進み、クロック波形の立ち上がり、立ち下がりを使
い、デジタル回路を動作させることが多くなった。この
ような用途においては、クロック波形のデューティ比が
５０：５０で一定していることが望ましい。
【０００３】従来のクロック発振器では発振回路６内の
増幅器５や、変換器７のクロック波形を形成する回路に
おける回路素子のバラツキにより、クロック波形のデュ
ーティ比が目的とする比にならないことがある。そのた
め、回路素子のバラツキによるデューティ比のずれを補
正するように、スレッショルド電圧を調整しているクロ
ック発振器もある。（特開昭６３ー１９１４０４号公報
参照）
増幅器５や、変換器７のクロック波形を形成する回路に
おける回路素子のバラツキにより、クロック波形のデュ
ーティ比が目的とする比にならないことがある。そのた
め、回路素子のバラツキによるデューティ比のずれを補
正するように、スレッショルド電圧を調整しているクロ
ック発振器もある。（特開昭６３ー１９１４０４号公報
参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、温度変
化の大きい環境において、デューティ比が常に一定し
た、精度の高いクロック波形が要求される場合には、従
来のクロック発振器では温度ドリフトによりスレッショ
ルド電圧が変動してしまい、回路素子のバラツキの補正
をおこなう回路構成においてでも、デューティ比の安定
したクロック波形を得ることは難しい。
化の大きい環境において、デューティ比が常に一定し
た、精度の高いクロック波形が要求される場合には、従
来のクロック発振器では温度ドリフトによりスレッショ
ルド電圧が変動してしまい、回路素子のバラツキの補正
をおこなう回路構成においてでも、デューティ比の安定
したクロック波形を得ることは難しい。
【０００５】そこで、本発明の目的は温度変化が大きい
環境においても、常にデューティ比の一定した、精度の
高いクロック波形を得ることができるクロック発振器を
提供することにある。
環境においても、常にデューティ比の一定した、精度の
高いクロック波形を得ることができるクロック発振器を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では一定の周波数のクロック波形を出力す
るクロック発振器において、振動子と増幅器からなる発
振回路と、前記発振回路からの出力波形を矩形波に変換
する変換器と、前記変換器の矩形波出力波形を平均化す
るローパスフィルタと、前記ローパスフィルタ出力と前
記変換器の矩形波出力波形のＨｉレベルとＬｏレベルの
間の一定電圧とを入力とし、両者の電圧レベルが一致す
るように前記発振回路内の振動子の出力波形の直流電圧
成分を変化させる帰還回路又は前記変換器のスレッショ
ルド電圧を変化させる帰還回路とを備えたことを特徴と
するものである。
めに、本発明では一定の周波数のクロック波形を出力す
るクロック発振器において、振動子と増幅器からなる発
振回路と、前記発振回路からの出力波形を矩形波に変換
する変換器と、前記変換器の矩形波出力波形を平均化す
るローパスフィルタと、前記ローパスフィルタ出力と前
記変換器の矩形波出力波形のＨｉレベルとＬｏレベルの
間の一定電圧とを入力とし、両者の電圧レベルが一致す
るように前記発振回路内の振動子の出力波形の直流電圧
成分を変化させる帰還回路又は前記変換器のスレッショ
ルド電圧を変化させる帰還回路とを備えたことを特徴と
するものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、クロック発振器のクロック波
形をローパスフィルタにより平均化した電圧はクロック
波形のデューティ比に比例することから、この平均化し
た電圧を一定に保つように帰還をかけることによって、
温度変化の大きい環境においても、常にデューティ比の
一定した、精度の高いクロック波形を得ることができ
る。
形をローパスフィルタにより平均化した電圧はクロック
波形のデューティ比に比例することから、この平均化し
た電圧を一定に保つように帰還をかけることによって、
温度変化の大きい環境においても、常にデューティ比の
一定した、精度の高いクロック波形を得ることができ
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明のクロック発振器の一実施例を
図１により説明する。図１はクロック発振器の回路構成
を示している。水晶振動子１、抵抗２、コンデンサ３、
コンデンサ４、そして増幅器５により発振回路６が構成
されている。発振回路６の出力波形は変換器７に入力さ
れ、変換器７では入力された波形を矩形波に変換して出
力している。この変換器７の出力波形は抵抗８とコンデ
ンサ９からなるローパスフィルタ１０に入力され、ロー
パスフィルタ１０では入力波形を平均化し、出力してい
る。一方、電源電圧Ｖccを抵抗１１、抵抗１２により分
圧することによって一定電圧Ｖｃを生じさせている。一
定電圧Ｖｃは図２のように変換器７の出力波形のＨｉレ
ベルＶOHとＬｏレベルＶOLの中間の電圧に設定してい
る。
図１により説明する。図１はクロック発振器の回路構成
を示している。水晶振動子１、抵抗２、コンデンサ３、
コンデンサ４、そして増幅器５により発振回路６が構成
されている。発振回路６の出力波形は変換器７に入力さ
れ、変換器７では入力された波形を矩形波に変換して出
力している。この変換器７の出力波形は抵抗８とコンデ
ンサ９からなるローパスフィルタ１０に入力され、ロー
パスフィルタ１０では入力波形を平均化し、出力してい
る。一方、電源電圧Ｖccを抵抗１１、抵抗１２により分
圧することによって一定電圧Ｖｃを生じさせている。一
定電圧Ｖｃは図２のように変換器７の出力波形のＨｉレ
ベルＶOHとＬｏレベルＶOLの中間の電圧に設定してい
る。
【０００９】ローパスフィルタ１０の出力と一定電圧Ｖ
ｃは、コンデンサ１５を帰還抵抗として持ち積分動作を
おこなう増幅器１４に入力される。増幅器１４では入力
されたローパスフィルタ１０の出力電圧と一定電圧Ｖｃ
の間に偏差があると、出力電圧に変化が生じる。この増
幅器１４の出力を抵抗１６を通して増幅器５の入力に接
続し、図３のように増幅器５の出力波形の直流電圧成分
ＶｄをＶd'に変化させることにより、ローパスフィルタ
１０の出力電圧と一定電圧Ｖｃが一致するように制御さ
れる。ローパスフィルタ１０からの平均化された出力電
圧は、クロック波形のデューティ比に比例することか
ら、増幅器１４により帰還制御することによって、一定
電圧Ｖｃを変換器７の出力波形のＨｉレベルとＬｏレベ
ルの中間の電圧に設定したときには、図４に示すように
変換器７の出力波形、すなわちクロック波形のデューテ
ィ比ｔ１：ｔ２は５０：５０の一定に保たれる。
ｃは、コンデンサ１５を帰還抵抗として持ち積分動作を
おこなう増幅器１４に入力される。増幅器１４では入力
されたローパスフィルタ１０の出力電圧と一定電圧Ｖｃ
の間に偏差があると、出力電圧に変化が生じる。この増
幅器１４の出力を抵抗１６を通して増幅器５の入力に接
続し、図３のように増幅器５の出力波形の直流電圧成分
ＶｄをＶd'に変化させることにより、ローパスフィルタ
１０の出力電圧と一定電圧Ｖｃが一致するように制御さ
れる。ローパスフィルタ１０からの平均化された出力電
圧は、クロック波形のデューティ比に比例することか
ら、増幅器１４により帰還制御することによって、一定
電圧Ｖｃを変換器７の出力波形のＨｉレベルとＬｏレベ
ルの中間の電圧に設定したときには、図４に示すように
変換器７の出力波形、すなわちクロック波形のデューテ
ィ比ｔ１：ｔ２は５０：５０の一定に保たれる。
【００１０】上記のように構成した本実施例によれば、
変換器７のスレッショルド電圧に温度ドリフト変動が生
じても、またクロック波形を形成するための増幅器５や
変換器７の回路素子にバラツキがあっても、クロック波
形出力のデューティ比を一定に保つための増幅器１４に
より帰還がかけられ、その作用により常にデューティ比
の一定したクロック波形を得ることができる。また、ク
ロック波形のデューティ比は、一定電圧Ｖｃを変換器７
の出力波形のＨｉレベルとＬｏレベルの間に設定するこ
とにより、任意のデューティ比を得ることができる。本
実施例では、この一定電圧ＶｃをＨｉレベルとＬｏレベ
ルの中間の電圧、すなわち（ＶOH＋ＶOL）／２とした。
そのため、クロック波形のデューティ比ｔ１：ｔ２は５
０：５０となっている。
変換器７のスレッショルド電圧に温度ドリフト変動が生
じても、またクロック波形を形成するための増幅器５や
変換器７の回路素子にバラツキがあっても、クロック波
形出力のデューティ比を一定に保つための増幅器１４に
より帰還がかけられ、その作用により常にデューティ比
の一定したクロック波形を得ることができる。また、ク
ロック波形のデューティ比は、一定電圧Ｖｃを変換器７
の出力波形のＨｉレベルとＬｏレベルの間に設定するこ
とにより、任意のデューティ比を得ることができる。本
実施例では、この一定電圧ＶｃをＨｉレベルとＬｏレベ
ルの中間の電圧、すなわち（ＶOH＋ＶOL）／２とした。
そのため、クロック波形のデューティ比ｔ１：ｔ２は５
０：５０となっている。
【００１１】また、本実施例で抵抗１６を通した増幅器
１４の出力は、増幅器５の入力に接続されているが、こ
の代わりに変換器７の入力に接続し、本実施例では一定
となっている変換器７のスレッショルド電圧を変化させ
ることによっても、ローパスフィルタ１０の出力電圧と
一定電圧Ｖｃが一致するように制御することができ、そ
の結果、デューティ比の一定したクロック波形を得るこ
とができる。
１４の出力は、増幅器５の入力に接続されているが、こ
の代わりに変換器７の入力に接続し、本実施例では一定
となっている変換器７のスレッショルド電圧を変化させ
ることによっても、ローパスフィルタ１０の出力電圧と
一定電圧Ｖｃが一致するように制御することができ、そ
の結果、デューティ比の一定したクロック波形を得るこ
とができる。
【００１２】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その要旨を変更しない範囲内で種々変形して実施でき
る。例えば、変換器７からの出力を通すローパスフィル
タ１０は抵抗８とコンデンサ９により構成されている
が、増幅器を用いた高次のものであっても、もちろん問
題はない。
その要旨を変更しない範囲内で種々変形して実施でき
る。例えば、変換器７からの出力を通すローパスフィル
タ１０は抵抗８とコンデンサ９により構成されている
が、増幅器を用いた高次のものであっても、もちろん問
題はない。
【００１３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のクロッ
ク発振器によれば、簡易な部品構成による回路を従来の
クロック発振器に付加することにより、温度変化の大き
い環境においても、常にデューティ比の一定した、精度
の高いクロック波形を得ることができるので、適応され
る装置の精度を大幅に向上させることができる。
ク発振器によれば、簡易な部品構成による回路を従来の
クロック発振器に付加することにより、温度変化の大き
い環境においても、常にデューティ比の一定した、精度
の高いクロック波形を得ることができるので、適応され
る装置の精度を大幅に向上させることができる。
【図１】 本発明の一実施例のクロック発振器の回路図
である。
である。
【図２】 本実施例での一定電圧Ｖｃの電圧レベルを示
す図である。
す図である。
【図３】 本実施例での帰還回路の作用による発振回路
出力波形の変化を示す図である。
出力波形の変化を示す図である。
【図４】 本実施例でのクロック波形出力のデューティ
比を示す図である。
比を示す図である。
【図５】 従来のクロック発振器の回路図である。
１ 水晶振動子 ５ 増幅器 ６ 発振回路 ７ 変換器 １０ ローパスフィルタ １３ 一定電圧源 １４ 増幅器
Claims (3)
- 【請求項１】 一定の周波数のクロック波形を出力する
クロック発振器において、振動子と増幅器からなる発振
回路と、前記発振回路からの出力波形を矩形波に変換す
る変換器と、前記変換器の矩形波出力波形を平均化する
ローパスフィルタと、前記ローパスフィルタ出力と前記
変換器の矩形波出力波形のＨｉレベルとＬｏレベルの間
の一定電圧とを入力とし、両者の電圧レベルが一致する
ように前記発振回路内の振動子の出力波形の直流電圧成
分を変化させる帰還回路とを備えたことを特徴とするク
ロック発振器。 - 【請求項２】 一定の周波数のクロック波形を出力する
クロック発振器において、振動子と増幅器からなる発振
回路と、前記発振回路からの出力波形を矩形波に変換す
る変換器と、前記変換器の矩形波出力波形を平均化する
ローパスフィルタと、前記ローパスフィルタ出力と前記
変換器の矩形波出力波形のＨｉレベルとＬｏレベルの間
の一定電圧とを入力とし、両者の電圧レベルが一致する
ように前記変換器のスレッショルド電圧を変化させる帰
還回路とを備えたことを特徴とするクロック発振器。 - 【請求項３】 前記一定電圧が前記変換器の出力のＨｉ
レベルとＬｏレベルの中間の電圧である請求項１又は請
求項２に記載のクロック発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6108982A JPH07297641A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | クロック発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6108982A JPH07297641A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | クロック発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07297641A true JPH07297641A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=14498589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6108982A Pending JPH07297641A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | クロック発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07297641A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1638203A1 (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-22 | Dialog Semiconductor GmbH | Oscillator with controlled duty cycle |
| US7839228B2 (en) | 2005-08-01 | 2010-11-23 | Marvell World Trade Ltd. | Low-noise high-stability crystal oscillator |
| US8704605B1 (en) | 2011-01-19 | 2014-04-22 | Marvell International Ltd. | Class-AB XTAL circuit |
| US12009786B2 (en) | 2021-12-27 | 2024-06-11 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, oscillator, and manufacturing method |
-
1994
- 1994-04-25 JP JP6108982A patent/JPH07297641A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1638203A1 (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-22 | Dialog Semiconductor GmbH | Oscillator with controlled duty cycle |
| US7061338B2 (en) | 2004-09-21 | 2006-06-13 | Dialog Semiconductor Gmbh | Average controlled (AC) resonator driver |
| US7839228B2 (en) | 2005-08-01 | 2010-11-23 | Marvell World Trade Ltd. | Low-noise high-stability crystal oscillator |
| US8704605B1 (en) | 2011-01-19 | 2014-04-22 | Marvell International Ltd. | Class-AB XTAL circuit |
| US9252708B1 (en) | 2011-01-19 | 2016-02-02 | Marvell International Ltd. | Class-AB XTAL circuit |
| US12009786B2 (en) | 2021-12-27 | 2024-06-11 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, oscillator, and manufacturing method |
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