JPH07507914A - 直角位相発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 直角位相発振器 発明の分野 本発明は、直角位相発振器に関する。

発明の要約 本発明によれば、第１のＮＯＲゲー・ト及び第２のＮ。

Ｒゲートを有する第１及び第２の段を有する直角位相発振器であって、第１の段 の第１のＮＯＲゲートの出力端は第１及び第２の段の各々の第２のＮＯＲゲート への入力端として接続されており、第１の段の第２のＮＯＲゲートの出力端は、 第１及び第２の段の各々の第１のＮ。

Ｒゲートへの入力端として接続されており、第２の段の第１のＮＯＲゲートの出 力端は、第１の段の第１のＮ。

Ｒゲート及び第２の段の第２のＮＯＲゲートへの入力端として接続されており、 第２の段の第２のＮＯＲゲートの出力端は第１の段の第２のＮＯＲゲート及び第 ２の段の第１のＮＯＲゲートへの入力として接続されている直角位相発振器が提 供される。

この発振器は、本来不安定であり、ＮＯＲゲートの構造によって決定される速度 で４つの状態を介して循環する非リニヤ回路である。好ましくは、各ＮＯＲゲー トは、各々が入力信号を受ける制御ノードと、出力ノードと基準電圧との間に制 御可能な通路と、出力ノードと基準電圧との間に接続されたダイオード接続トラ ンジスタと、出力ノードに接続された電流ソースとを有する第１と第２の人力ト ランジスタを有する。

４つの状態を通って順に回路を通る速度は、電源によって発生する電流によって 決定される。この目的のために電源は電源によって発生した電流を変えるために 制御信号を受ける制御ノードを有することができる。

本発明をさらによく理解し、本発明をどのように実施するかを示すために一例と して添付図面を参照する。

図面の簡単な説明 第１図は、直角発振器の概略図である。

第１ａ図は、ＮＯＲゲートのトランジスタの概略図である。

第２図は第１図の回路図のトランジスタの水準の回路図である。

第３図は発振器の動作中に発生した信号の波形図である。

第４図は、バッファ回路の回路図である。

第５図は、バッファ回路の作動を示す波形図である。

好ましい実施例の説明 第１図に示すように、直角発振器はＮＯＲゲートＧ１乃至Ｇ４を有する。それら はここで次のように定義づけられる。

Ｇ１−第１段の第１のＮＯＲゲート Ｇ２−第１段の第２のＮＯＲゲート Ｇ３−第２段の第１のＮＯＲゲート Ｇ４−第２段の第２のＮＯＲゲート ＮＯＲゲートＧ１の出力端はＮＯＲゲートＧ４及びＮＯＲゲートＧ２への入力端 として接続される。ＮＯＲゲートＧ２の出力端は、ＮＯＲゲートＧｌへの入力端 及びＮＯＲゲートＧ３への入力端として接続されている。ＮＯＲゲートＧ３（７ ）出力端１；ｉ　Ｎ　ＯＲゲートＧ４及びＮＯＲゲートＧ１への入力端として接 続されている。ＮＯＲゲート−トＧ４の出力端は、入力端としてＮＯＲゲートＧ ３及びＮＯＲゲートＧ２に接続されている。各ＮＯＲゲートは、第１ａ図に示す ように実施される。すなわち、各ＮＯＲゲートはｎチャンネルＭＯＳトランジス タとして示した第１及び第２の人力トランジスタＴ１．Ｔ２を有する。人力信号 １ｎｌ、Ｉｎ２は、これらのトランジスタのゲートに供給される。トランジスタ ＴＩ、Ｔ２のドレイン／ソース通路は出力ノードＮｏｕｔ及び（第１ａ図で接地 されている）基準電圧Ｖｒｅｆの間に接続されている。また、ダイオードが接続 されたトランジスタＴ３は、基準電圧Ｖｒｅｆと出力ノードＮｏｕｔとの間に接 続されている。最後に電源Ｃ５は供給電圧Ｖｓと出力ノードＮｏｕｔとの間に接 続されている。電源は図示しない制御信号の影響の下に電流夏を発生する。電源 は適当な形態で実施することができ、特に制御電圧によってゲート制御されるｐ チャンネルトランジスタの形態をとることができる。

第２図は第１ａ図に図示するタイプのＮＯＲゲートを使用して実施される第１図 の回路を示す。電源はＣ５１乃至Ｃ５４として示される。ＮＯＲゲートＧ１の第 １と第２の人力トランジスタは参照符号１０及び１２で指示され、ダイオードコ ネクトトランジスタは参照符号１１で指示する。ＮＯＲゲートＧ２の第１と第２ の入力トランジスタは参照符号１３及び１５で指示され、ダイオードコネクトト ランジスタは参照符号１４で指示する。ＮＯＲゲートＧ３の第１と第２の人力ト ランジスタは参照符号１９及び２１て指示され、ダイオードコネクトトランジス タは参照符号２０で指示する。ＮＯＲゲートＧ４の第１と第２の人力トランジス タは参照符号１６及び１８て指示され、ダイオードコネクトトランジスタは参照 符号１７で指示する。ｒｍＪはダイオードコネクトトランジスタに対する各ＮＯ Ｒゲートにおける人力トランジスタの大きさの間の比を示す。ｍはＮＯＲゲート の各々において同しである。共通の長さのトランジスタの場合、この比はトラン ジスタの幅の比である。

ＮＯＲゲー１−Ｇｌ、ＮＯＲゲートＧ２、ＮＯＲゲートＧ３及びＮＯＲゲートＧ ４の出力ノードは、参照符号Ｎ１乃至Ｎ４である。第３図はこれらのノードにお いて生じる波形を示す。

発振器の作動はほぼゼロボルトの「０」水準と、スレッショルド電圧Ｖｔｎの直 ぐ上で導通する各ＮＯＲゲートのダイオード接続トランジスタに対応する「１」 水準とをとる。

１）ノード１が「０」、ノード２が「０」、ノード３が「１」と仮定する。トラ ンジスタ１６及び１８は、オフてあり、ノード４はそれが「１」に達するまで電 源Ｃ８４によって引かれる。トランジスタ１５は排出ノード３に始まり、トラン ジスタ１２をオフにする。これはノード１を解放して上昇を開始する。

ノード１　ノード２　ノード３　ノード４上昇　「０」　下降　「１」 ２）ノード１が「１」に到達するとき、トランジスタ１３はオンし、ノード３を 「０」にする。またトランジスタ１６はオンし、ノード４は放出を開始してトラ ンジスタ１９はオフする。これはノード２を解放して上昇を開始する。

ノード１　ノード２　ノード３　ノード４「１」　上昇　ｒＯＪ　下降 ３）ノード２が「１」に到達するとき、トランジスタ１８はオンし、ノード４を 「０」にする。またトランジスタ１０はオンし、ノード１は放出を開始してトラ ンジスタ１３はオフする。　これはノード３を解放して上昇を開始する。

ノード１　ノード２　ノード３　ノード４下降　「１」　上昇　「０」 ４）ノード３が「１」に到達するとき、トランジスタ１２はオンし、ノード１を 「０」にする。またトランジスタ２１はオンし、ノード２は放出を開始してトラ ンジスタ１８はオフする。　これはノード４を解放して上昇を開始する。

ノード１　ノード２　ノード３　ノード４「０」　下降　「１」　上昇 ５）ノード４が「１」に到達するとき、トランジスタ１９はオンし、ノード２を 「０」にする。またトランジスタ１５はオンし、ノード３は放出を開始してトラ ンジスタ１２はオフする。　これはノード１を解放して上昇を開始する。

ノード１　ノード２　ノード３　ノード４上昇　「０」　下降　゛　「１」 これは、上述した２）の開始時で同じ状態であり、発振が継続される。

振動ノードの上昇スルー速度は全体のノード容量及び電源を通る電流によって決 定される。落下スルー速度は全体のノード容量電源及びパラメータｒｍＪによっ て決定される。もし「ｍ」が２ならば、落下速度は上昇速度と同しであり、波形 は第３図に示すものと同様に見える。

このように、各々のノードにおいて振動信号が生じる。

ノードの１つの信号によって駆動されるｎチャンネルのトランジスタは、サイク ルの２５％において導通するのみである。いくつかの適用において、サイクルの ５０％において電流を提供することが好ましい。

この要求は、振動信号を緩衝するために低電圧反転ゲインを使用することによっ て合致することができ、ノ（・ソファ段の速度が振動段の速度と同じ速度になる ことを保証する。速度を合致させる簡素な方法は発振器として同一の状況下で一 部の発振器段を使用すること、換言すれば、発振器段と同じトランジスタサイズ 及び電流を使用することである。それはスルー速度が同一であることを保証する ために全体の濃度容量と合致させる必要があるたけである。

第４図は、ゲートで発振器段のノードからの信号を受ける人力トランジスタＴ５ を受け、そのドレン／゛ノース通路は人力ノードＮｏｕｔと（第４図で接地され た）基準電圧Ｖｒｅｆとの間に接続されている。またバッファ回路は出力ノード と基準電圧Ｖｒｅｆとの間に接続されたダイオード接続トランジスタＴ６と、供 給電圧ｖ６と出力ノードとの間の電流■を発生する電源Ｃ８とを有する。出力ノ ードは、我々の出願で開示したようなＣＭＯＳコンバータを駆動するために使用 することができ、その内容は、言及によってここに組み込まれている。

第４図において、トランジスタＴ５とトランジスタＴ６との間の比を示す。もし ｍ−２ならば、回路の波形は第５図に示すようなものになる。人力波形は、期間 の２５％にわたって高い（従ってｎチャンネルトランジスタをオンにすることが できる）だけである。しかしながら、出力波形は、はぼ５０％にわたって高くな り、バッファ回路によって駆動されるｎチャンネルのトランジスタはサイクルの ５０％にわたって導通する。

また、このようなバッファ段を使用することによってＣＭＯ５電源上のノイズに よる乱れから発振器を有効に隔離する。従って周波数の安定性は非常に改良され る。

ｌｎｌ　ｌｎ２ Ｃつ Ｕつ ■ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１１ＪＤ平成　６　年　１２月 　２７胛

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．第１のＮＯＲゲート及び第２のＮＯＲゲートを有する第１及び第２の段を有 する直角位相発振器であって、 前記第１の段の前記第１のＮＯＲゲートの出力端は前記第１及び第２の段の各々 の前記第２のＮＯＲゲートヘの人力端として接続されており、 前記第１の段の第２のＮＯＲゲートの出力端は、前記第１及び第２の段の各々の 第１のＮＯＲゲートヘの人力端として接続されており、 前記第２の段の第１のＮＯＲゲートの出力端は、第１の段の第１のＮＯＲゲート 及び第２の段の第２のＮＯＲゲートヘの人力端として接続されており、前記第２ の段の第２のＮＯＲゲートの出力端は第１の段の第２のＮＯＲゲート及び第２の 段の第１のＮＯＲゲートヘの人力として接続されている直角位相発振器。
2. ２．前記各ＮＯＲゲートは、各々が人力信号を受ける制御ノードと、出力ノード と基準電圧との間に制御可能な通路と、出力ノードと基準電圧との間に接続され たダイオード接続トランジスタと、出力ノードに接続された電流ソースとを有す る第１と第２の人力トランジスタを有する請求項１に記載の直角位相発振器。
3. ３．電源は発振器によって発生された信号の上昇及び落下スレイ速度を調整する ように制御可能である請求項２に記載の直角位相発振器。
4. ４．前記第１と第２の入力トランジスタとダイオード接続トランジスタとの間の 大きさの比は発振器によって発生する信号の落下スルー速度を調整するように選 択することができる請求項２または３に記載の直角位相発振器。
5. ５．１サイクルの２５％以上高い、発振器によって発生された信号を受け、１サ イクルの５０％以上高いバッファ信号を供給するように接続されたバッファ回路 を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の直角位相発振器。
6. ６．バッファ回路は前記発振器の段と同じ状態で作動する部分的発振器段を有し 、それによって前記バッファの遅延を前記発振器段の遅延に合致させる請求項５ に記載の直角位相発振器。