JPH08204517A - Oscillation circuit - Google Patents

Oscillation circuit

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JPH08204517A
JPH08204517A JP7014308A JP1430895A JPH08204517A JP H08204517 A JPH08204517 A JP H08204517A JP 7014308 A JP7014308 A JP 7014308A JP 1430895 A JP1430895 A JP 1430895A JP H08204517 A JPH08204517 A JP H08204517A
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mos transistor
transistor
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Hiroshi Koyama
博 小山
Kazuo Hodaka
和夫 保高
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To suppress the frequency fluctuation of a clock signal obtained from the oscillation circuit even in the case of occurrence of fluctuation of a power supply voltage or of dispersion in components of the oscillation circuit provided in an integrated circuit in the case of manufacturing the semiconductor integrated circuit. CONSTITUTION: When an output voltage from a comparator 13 is Vss, a PMOS transistor(TR) 16 is conductive and a constant current ΔI in response to the potential difference between a power supply voltage Vdd and a reference voltage flows to the PMOS TR, a resistor 18 and an NMOS TR 21. A capacitor 9 is discharged through an NMOS TR 25 by a constant current ΔI attended therewith, and when an NMOS TR 17 is conductive with the output voltage of the comparator 13 reaching a voltage Vdd, a constant current ΔI in response to the potential difference between a ground level voltage and the reference voltage is supplied to a PMOS TR 20, the resistor 18 and the NMOS TR 17. Thus, a capacitor 9 is charged by the constant current ΔI flowing to the PMOS TR 24.

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、抵抗及びコンデンサを
用いた発振回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillator circuit using resistors and capacitors.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は従来のRC発振回路を示す図であ
る。尚、一転鎖線は例えばマイクロコンピュータ内部で
あるものとする。図3において、(1)(2)はマイク
ロコンピュータ(3)に設けられた発振用端子である。
この発振用端子(1)(2)の間には抵抗(4)が外部
接続され、発振用端子(1)と接地との間にはコンデン
サ(5)が外部接続されている。また、マイクロコンピ
ュータ(3)内部においては、発振用端子(1)にシュ
ミットインバータ(6)の入力端が且つ発振用端子
(2)にシュミットインバータ(6)の出力端が接続さ
れている。以上より、RC発振回路を構成しており、シ
ュミットインバータ(6)の出力端から、マイクロコン
ピュータ(3)内部の動作を制御する為のクロック信号
を得ていた。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a diagram showing a conventional RC oscillator circuit. It should be noted that the one-dot chain line is, for example, inside the microcomputer. In FIG. 3, (1) and (2) are oscillation terminals provided in the microcomputer (3).
A resistor (4) is externally connected between the oscillation terminals (1) and (2), and a capacitor (5) is externally connected between the oscillation terminal (1) and ground. Further, inside the microcomputer (3), the input terminal of the Schmitt inverter (6) is connected to the oscillation terminal (1) and the output terminal of the Schmitt inverter (6) is connected to the oscillation terminal (2). As described above, the RC oscillation circuit is configured, and the clock signal for controlling the internal operation of the microcomputer (3) is obtained from the output terminal of the Schmitt inverter (6).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
おけるシュミットインバータ(6)のヒステリシス幅及
び出力インピーダンスは、電源電圧の変動、マイクロコ
ンピュータ等の半導体集積回路を製造する際の素子特性
のばらつき等の原因により、一定に保つのは困難であ
り、結果的に一定周波数のクロック信号を得ることは困
難であった。
However, the hysteresis width and the output impedance of the Schmitt inverter (6) in FIG. 3 are caused by fluctuations in the power supply voltage, variations in element characteristics when manufacturing a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer, and the like. Due to the cause, it was difficult to keep constant, and as a result, it was difficult to obtain a clock signal of constant frequency.

【0004】そこで、本発明は、電源電圧の変動や、半
導体集積回路を製造する際に該集積回路内部に設ける発
振回路の構成素子の素子特性にばらつき等が生じた場合
でも、発振回路から得られるクロック信号の周波数変動
を抑えることのできる構成を提供することを目的とす
る。
Therefore, the present invention can be obtained from an oscillation circuit even when the power supply voltage fluctuates or variations occur in the element characteristics of the components of the oscillation circuit provided inside the semiconductor integrated circuit when the semiconductor integrated circuit is manufactured. It is an object of the present invention to provide a configuration capable of suppressing frequency fluctuation of a clock signal to be generated.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する為に成されたものであり、その特徴とするとこ
ろは、基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、一方の
入力端に前記基準電圧を基に作成されたヒステリシス基
準電圧が印加されると共に他方の入力端にコンデンサの
端子電圧が印加される比較器と、電源と接地との間に直
列接続された第1のPチャンネル型MOSトランジスタ
及び第1のNチャンネル型MOSトランジスタから成
り、前記比較器の出力が印加されて動作する第1のイン
バータ回路と、一端が前記第1のインバータ回路の出力
端と接続された抵抗と、一方の入力端に前記基準電圧が
印加されると共に他方の入力端が前記抵抗の他端と接続
された演算増幅器と、前記電源と接地との間に直列接続
された第2のPチャンネル型MOSトランジスタ及び第
2のNチャンネル型MOSトランジスタから成り、前記
演算増幅器の出力が印加されて動作し、出力が前記演算
増幅器の他方の入力端に帰還される第2のインバータ回
路と、前記電源と接地との間に直列接続された第3のP
チャンネル型MOSトランジスタ及び第3のNチャンネ
ル型MOSトランジスタから成り、前記演算増幅器の出
力が印加されて動作し、出力が前記比較器の他方の入力
端に帰還される第3のインバータ回路と、を備え、前記
比較器の出力に応じて前記抵抗を流れる定電流に従っ
て、前記コンデンサは前記比較器のヒステリシス幅の間
で直線的に充放電を行い、該コンデンサの充放電電圧を
三角波信号とする点である。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is characterized in that a reference voltage generating circuit for generating a reference voltage and one input terminal are provided. Is connected to a comparator to which a hysteresis reference voltage created based on the reference voltage is applied and the terminal voltage of the capacitor is applied to the other input end, and a first P connected in series between the power supply and ground. A first inverter circuit including a channel type MOS transistor and a first N-channel type MOS transistor, which operates by receiving the output of the comparator, and a resistor having one end connected to the output end of the first inverter circuit. And an operational amplifier in which the reference voltage is applied to one input terminal and the other input terminal is connected to the other end of the resistor, and a second P-channel connected in series between the power supply and ground. A second inverter circuit, which comprises a channel MOS transistor and a second N-channel MOS transistor, is operated by receiving the output of the operational amplifier, and the output is fed back to the other input terminal of the operational amplifier; A third P connected in series between the power supply and ground
A third inverter circuit comprising a channel-type MOS transistor and a third N-channel-type MOS transistor, which operates by being applied with the output of the operational amplifier, and whose output is fed back to the other input terminal of the comparator. According to a constant current flowing through the resistor according to the output of the comparator, the capacitor charges and discharges linearly within the hysteresis width of the comparator, and the charging and discharging voltage of the capacitor is a triangular wave signal. Is.

【0006】[0006]

【作用】 本発明によれば、比較器の出力が第1の電圧
レベルの時、第1のPチャンネル型MOSトランジスタ
が導通することに伴い電源と基準電圧との電位差に応じ
て定電流が第1のPチャンネル型MOSトランジスタ、
抵抗及び第2のNチャンネル型MOSトランジスタを流
れ、これに伴い、コンデンサが第3のNチャンネル型M
OSトランジスタを介して前記定電流だけ放電を行い、
且つ、比較器の出力が第2の電圧レベルの時、第1のN
チャンネル型MOSトランジスタが導通することに伴い
基準電圧と接地との電位差に応じて定電流が第2のPチ
ャンネル型MOSトランジスタ、抵抗及び第1のNチャ
ンネル型MOSトランジスタを流れ、これに伴い、コン
デンサが第3のPチャンネル型MOSトランジスタを流
れる前記定電流に従って充電を行う。
According to the present invention, when the output of the comparator is at the first voltage level, the first P-channel type MOS transistor becomes conductive, and accordingly, the constant current is changed to the first value in accordance with the potential difference between the power supply and the reference voltage. 1 P-channel type MOS transistor,
It flows through the resistor and the second N-channel type MOS transistor, and accordingly, the capacitor is connected to the third N-channel type M transistor.
Discharging only the constant current through the OS transistor,
When the output of the comparator is at the second voltage level, the first N
A constant current flows through the second P-channel MOS transistor, the resistor and the first N-channel MOS transistor in accordance with the potential difference between the reference voltage and the ground as the channel MOS transistor becomes conductive. Charges according to the constant current flowing through the third P-channel MOS transistor.

【0007】[0007]

【実施例】本発明の詳細を図面に従って具体的に説明す
る。図1は本発明の発振回路を示す図である。尚、一転
鎖線から右側はマイクロコンピュータ内部を表してい
る。図1において、(7)はマイクロコンピュータ
(8)に設けられた発振用端子であり、マイクロコンピ
ュータ(8)外部では発振用端子(7)と接地との間に
コンデンサ(9)が接続されている。以下、マイクロコ
ンピュータ(8)内部の構成について説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 1 is a diagram showing an oscillator circuit of the present invention. The right side from the chain line shows the inside of the microcomputer. In FIG. 1, (7) is an oscillation terminal provided in the microcomputer (8), and a capacitor (9) is connected between the oscillation terminal (7) and the ground outside the microcomputer (8). There is. The internal configuration of the microcomputer (8) will be described below.

【0008】(10)(11)は電源Vddと接地との
間に直列接続された抵抗であり、本実施例において抵抗
(10)(11)の抵抗値は同一とし、抵抗(10)
(11)の接続点からはVdd/2が得られるものとす
る。(12)は演算増幅器であり、+(非反転入力)端
子は抵抗(10)(11)の接続中点と接続され、−
(反転入力)端子は出力端子と接続されている。即ち、
抵抗(10)(11)及び演算増幅器(12)より電圧
フォロワ回路が構成されており、演算増幅器(12)の
出力端子からはVdd/2の基準電圧が発生する。以上
が基準電圧発生回路の構成である。
Numerals (10) and (11) are resistors connected in series between the power source Vdd and the ground. In the present embodiment, the resistors (10) and (11) have the same resistance value, and the resistors (10) and (11) are the same.
It is assumed that Vdd / 2 can be obtained from the connection point of (11). (12) is an operational amplifier, the + (non-inverting input) terminal is connected to the connection midpoint of the resistors (10) and (11),
The (inverting input) terminal is connected to the output terminal. That is,
A voltage follower circuit is composed of the resistors (10) and (11) and the operational amplifier (12), and a reference voltage of Vdd / 2 is generated from the output terminal of the operational amplifier (12). The above is the configuration of the reference voltage generation circuit.

【0009】(13)は比較器であり、−端子は発振用
端子(7)を介してコンデンサ(9)の非接地側の一端
と接続され、出力端子は直列接続された抵抗(14)
(15)を介して演算増幅器(12)の出力端子と接続
され、+端子は抵抗(14)(15)の接続中点と接続
されている。尚、本実施例では抵抗(14)(15)の
抵抗値は同一とし、図示はしていないが、比較器(1
3)の電源入力は電源Vdd及び接地の間に接続されて
いる。即ち、比較器(13)は、ヒステリシスを有する
基準電圧(Vdd/4又は3Vdd/4)が+端子に印
加され、該基準電圧と−端子に印加されるコンデンサ
(9)の充放電電圧とを比較するものである。具体的に
は、比較器(13)の出力cがハイレベル(=Vdd)
の時、+端子に印加される基準電圧bは3Vdd/4と
なり、3Vdd/4とコンデンサ(9)の端子電圧とが
比較される。また、比較器(13)の出力cがローレベ
ル(=0)の時、+端子に印加される基準電圧bはVd
d/4となり、Vdd/4とコンデンサ(9)の端子電
圧とが比較される。
Reference numeral (13) is a comparator, the negative terminal of which is connected to the non-grounded end of the capacitor (9) through the oscillation terminal (7), and the output terminal of which is connected in series with the resistor (14).
It is connected via (15) to the output terminal of the operational amplifier (12), and the + terminal is connected to the connection midpoint of the resistors (14) and (15). In this embodiment, the resistance values of the resistors (14) and (15) are the same, and although not shown, the comparator (1
The power supply input 3) is connected between the power supply Vdd and the ground. That is, in the comparator (13), a reference voltage (Vdd / 4 or 3Vdd / 4) having hysteresis is applied to the + terminal, and the reference voltage and the charging / discharging voltage of the capacitor (9) applied to the-terminal are compared. It is for comparison. Specifically, the output c of the comparator (13) is at a high level (= Vdd)
At this time, the reference voltage b applied to the + terminal becomes 3Vdd / 4, and 3Vdd / 4 is compared with the terminal voltage of the capacitor (9). When the output c of the comparator (13) is at a low level (= 0), the reference voltage b applied to the + terminal is Vd.
d / 4, and Vdd / 4 is compared with the terminal voltage of the capacitor (9).

【0010】(16)は(第1の)Pチャンネル型MO
Sトランジスタ(以下PMOSトランジスタと称す
る)、(17)は(第1の)Nチャンネル型MOSトラ
ンジスタ(以下NMOSトランジスタと称する)であ
り、各々のドレイン・ソース路は電源Vddと接地との
間に直列接続され、各ゲートは共通接続されて比較器
(13)の出力端子と接続されている。尚、PMOSト
ランジスタ(16)及びNMOSトランジスタ(17)
より第1のインバータ回路が構成される。(18)は抵
抗であり、一端は前記第1のインバータ回路の出力即ち
PMOSトランジスタ(16)及びNMOSトランジス
タ(17)のドレインと接続されている。
(16) is a (first) P-channel MO
S transistors (hereinafter referred to as PMOS transistors) and (17) are (first) N-channel type MOS transistors (hereinafter referred to as NMOS transistors), and each drain / source path is connected in series between the power supply Vdd and ground. The respective gates are connected together and are commonly connected to the output terminal of the comparator (13). The PMOS transistor (16) and the NMOS transistor (17)
The first inverter circuit is constituted by the above. Reference numeral (18) is a resistor, one end of which is connected to the output of the first inverter circuit, that is, the drains of the PMOS transistor (16) and the NMOS transistor (17).

【0011】(19)は演算増幅器であり、+端子は抵
抗(18)の他端と接続され、−端子には基準電圧a
(=Vdd/2)が印加されている。即ち、演算増幅器
(19)は+端子入力を−端子入力に一致させる様に動
作する。(20)は(第2の)PMOSトランジスタ、
(21)は(第2の)NMOSトランジスタであり、P
MOSトランジスタ(20)においてはソースは抵抗
(22)を介して電源Vddと接続され、ドレインはN
MOSトランジスタ(21)のドレインと接続され、ゲ
ートはNMOSトランジスタ(21)のゲートと接続さ
れている。NMOSトランジスタ(21)のソースは抵
抗(23)を介して接地されている。以上は第2のイン
バータ回路を構成しており、第2のインバータ回路の入
力即ちPMOSトランジスタ(20)及びNMOSトラ
ンジスタ(21)のゲートは演算増幅器(19)の出力
端と接続され、第2のインバータ回路の出力即ちPMO
Sトランジスタ(20)及びNMOSトランジスタ(2
1)のドレインは演算増幅器(19)の+端子と接続さ
れている。
Reference numeral (19) is an operational amplifier, the + terminal is connected to the other end of the resistor (18), and the reference voltage a is applied to the-terminal.
(= Vdd / 2) is applied. That is, the operational amplifier (19) operates so that the + terminal input coincides with the-terminal input. (20) is a (second) PMOS transistor,
(21) is a (second) NMOS transistor, P
In the MOS transistor (20), the source is connected to the power supply Vdd through the resistor (22) and the drain is N
It is connected to the drain of the MOS transistor (21) and its gate is connected to the gate of the NMOS transistor (21). The source of the NMOS transistor (21) is grounded via the resistor (23). The above constitutes the second inverter circuit. The inputs of the second inverter circuit, that is, the gates of the PMOS transistor (20) and the NMOS transistor (21) are connected to the output terminal of the operational amplifier (19), and the second inverter circuit is connected. Inverter circuit output or PMO
S transistor (20) and NMOS transistor (2
The drain of 1) is connected to the + terminal of the operational amplifier (19).

【0012】また、(24)は(第3の)PMOSトラ
ンジスタ、(25)は(第3の)NMOSトランジスタ
であり、PMOSトランジスタ(24)においてはソー
スは抵抗(26)を介して電源Vddと接続され、ドレ
インはNMOSトランジスタ(25)のドレインと接続
され、ゲートはNMOSトランジスタ(25)のゲート
と接続されている。NMOSトランジスタ(25)のソ
ースは抵抗(27)を介して接地されている。以上は第
3のインバータ回路を構成しており、第3のインバータ
回路の入力即ちPMOSトランジスタ(24)及びNM
OSトランジスタ(25)のゲートは演算増幅器(1
9)の出力端と接続され、第3のインバータ回路の出力
即ちPMOSトランジスタ(24)及びNMOSトラン
ジスタ(25)のドレインは発振用端子(7)を介して
コンデンサ(9)の非接地側の一端と接続されている。
Further, (24) is a (third) PMOS transistor, and (25) is a (third) NMOS transistor. In the PMOS transistor (24), the source is connected to the power supply Vdd via the resistor (26). The drain is connected to the drain of the NMOS transistor (25), and the gate is connected to the gate of the NMOS transistor (25). The source of the NMOS transistor (25) is grounded via the resistor (27). The above constitutes the third inverter circuit, and the input of the third inverter circuit, that is, the PMOS transistor (24) and the NM.
The gate of the OS transistor (25) is an operational amplifier (1
The output of the third inverter circuit, that is, the drains of the PMOS transistor (24) and the NMOS transistor (25) are connected to the output end of the capacitor 9), and one end of the capacitor (9) on the non-grounded side through the oscillation terminal (7). Connected with.

【0013】尚、図示はしていないが、演算増幅器(1
9)の電源入力もVdd及び接地と接続されている。と
ころが、演算増幅器(19)の最大出力電圧はVdd−
αであり、また、Vss+αの範囲ではリニアリティを
持ちにくい。そこで、第2及び第3のインバータ回路共
にリニアリティのある出力を得る為に抵抗(22)(2
3)(26)(27)が設けられている。
Although not shown, the operational amplifier (1
The power input of 9) is also connected to Vdd and ground. However, the maximum output voltage of the operational amplifier (19) is Vdd-
It is α and it is difficult to have linearity in the range of Vss + α. Therefore, in order to obtain an output with linearity, both the second and third inverter circuits have resistors (22) (2
3) (26) and (27) are provided.

【0014】以上の構成を有する本発明の発振回路の動
作について図2の波形図を用いて以下に説明する。ま
ず、コンデンサ(9)が放電動作を行い該コンデンサ
(9)の端子電圧dが比較器(13)のヒステリシス基
準電圧bまで下降した時点から説明する。この時、比較
器(13)の出力電圧cは0ボルト(=Vss)であ
り、比較器(13)の+端子に印加されるヒステリシス
基準電圧bはVdd/4である。コンデンサ(9)の端
子電圧dがヒステリシス基準電圧b(=Vdd/4)ま
で下降すると、比較器(13)の出力電圧cはVddに
立ち上がり、ヒステリシス基準電圧bは3Vdd/4ま
で上昇する。すると、Vddの出力電圧cによりNMO
Sトランジスタ(17)が完全導通し、これに応じて演
算増幅器(19)の+端子入力は−端子入力よりも低下
し、演算増幅器(19)の+及び−端子の電位差に応じ
た出力によりPMOSトランジスタ(20)が導通し、
抵抗(22)、PMOSトランジスタ(20)、抵抗
(18)及びNMOSトランジスタ(17)の経路に電
流ΔIが流れる。ここで、演算増幅器(19)は+端子
の電圧を−端子の基準電圧Vdd/2に合わせる様に動
作する為、抵抗(18)の一端の電圧は0ボルト、他端
の電圧はVdd/2となり、抵抗(18)の抵抗値をR
とすると、抵抗(18)を流れる電流ΔI=Vdd/2
Rとなる。従って、PMOSトランジスタ(20)には
ΔIの定電流が流れることになる。言い換えれば、PM
OSトランジスタ(20)にΔIの定電流が流れる様に
演算増幅器(19)の出力が決められる。よって、PM
OSトランジスタ(24)にも定電流ΔIが流れ、コン
デンサ(9)はこの定電流ΔIの充電を行い、コンデン
サ(9)の端子電圧dは直線的に上昇する。
The operation of the oscillator circuit of the present invention having the above configuration will be described below with reference to the waveform chart of FIG. First, a description will be given from the time when the capacitor (9) discharges and the terminal voltage d of the capacitor (9) drops to the hysteresis reference voltage b of the comparator (13). At this time, the output voltage c of the comparator (13) is 0 volt (= Vss), and the hysteresis reference voltage b applied to the + terminal of the comparator (13) is Vdd / 4. When the terminal voltage d of the capacitor (9) drops to the hysteresis reference voltage b (= Vdd / 4), the output voltage c of the comparator (13) rises to Vdd and the hysteresis reference voltage b rises to 3Vdd / 4. Then, the output voltage c of Vdd causes NMO
The S-transistor (17) becomes completely conductive, and accordingly, the + terminal input of the operational amplifier (19) becomes lower than the-terminal input, and the output according to the potential difference between the + and-terminals of the operational amplifier (19) causes PMOS. The transistor (20) is conducting,
A current ΔI flows through the path of the resistor (22), the PMOS transistor (20), the resistor (18) and the NMOS transistor (17). Here, since the operational amplifier (19) operates so as to match the voltage at the + terminal with the reference voltage Vdd / 2 at the − terminal, the voltage at one end of the resistor (18) is 0 V and the voltage at the other end is Vdd / 2. And the resistance value of the resistor (18) becomes R
Then, the current flowing through the resistor (18) ΔI = Vdd / 2
It becomes R. Therefore, a constant current of ΔI flows through the PMOS transistor (20). In other words, PM
The output of the operational amplifier (19) is determined so that a constant current of ΔI flows through the OS transistor (20). Therefore, PM
A constant current ΔI also flows through the OS transistor (24), the capacitor (9) charges this constant current ΔI, and the terminal voltage d of the capacitor (9) increases linearly.

【0015】その後、コンデンサ(9)の端子電圧dが
比較器(13)の+端子に印加されるヒステリシス基準
電圧b(=3Vdd/4)まで上昇すると、比較器(1
3)の出力電圧cはVssに立ち下がり、ヒステリシス
基準電圧bはVdd/4まで下降する。すると、Vss
の出力電圧cによりPMOSトランジスタ(16)が完
全導通し、これに応じて演算増幅器(19)の+端子入
力は−端子入力よりも上昇し、演算増幅器(19)の+
及び−端子の電位差に応じた出力によりNMOSトラン
ジスタ(21)が導通し、PMOSトランジスタ(1
6)、抵抗(18)、NMOSトランジスタ(21)及
び抵抗(23)の経路に電流ΔIが流れる。ここで、演
算増幅器(19)は+端子の電圧を−端子の基準電圧V
dd/2に合わせる様に動作する為、抵抗(18)の一
端の電圧はVdd、他端の電圧はVdd/2となり、即
ち抵抗(18)の両端の電位差はコンデンサ(9)の放
電時と同じになり、抵抗(18)の抵抗値をRとする
と、抵抗(18)を流れる電流ΔI=Vdd/2Rとな
る。従って、NMOSトランジスタ(21)にはΔIの
定電流が流れることになる。言い換えれば、NMOSト
ランジスタ(21)にΔIの定電流が流れる様に演算増
幅器(19)の出力が決められる。よって、NMOSト
ランジスタ(25)にも定電流ΔIが流れ、コンデンサ
(9)はこの定電流ΔIの放電を行い、コンデンサ
(9)の端子電圧dは直線的に下降する。以下、上記し
た動作を繰り返す。
After that, when the terminal voltage d of the capacitor (9) rises to the hysteresis reference voltage b (= 3Vdd / 4) applied to the + terminal of the comparator (13), the comparator (1
The output voltage c of 3) falls to Vss, and the hysteresis reference voltage b falls to Vdd / 4. Then Vss
The output voltage c of the PMOS transistor (16) makes the PMOS transistor (16) completely conductive, and accordingly, the + terminal input of the operational amplifier (19) rises higher than the-terminal input, and the + of the operational amplifier (19) becomes +.
The NMOS transistor (21) is turned on by the output corresponding to the potential difference between the and terminals, and the PMOS transistor (1
The current ΔI flows through the path of 6), the resistor (18), the NMOS transistor (21) and the resistor (23). Here, the operational amplifier (19) changes the voltage at the + terminal to the reference voltage V at the − terminal.
Since it operates so as to match dd / 2, the voltage at one end of the resistor (18) is Vdd and the voltage at the other end is Vdd / 2, that is, the potential difference across the resistor (18) is the same as when the capacitor (9) is discharged. If the resistance value of the resistor (18) is R, the current ΔI = Vdd / 2R flowing through the resistor (18) is obtained. Therefore, a constant current of ΔI flows through the NMOS transistor (21). In other words, the output of the operational amplifier (19) is determined so that a constant current of ΔI flows through the NMOS transistor (21). Therefore, the constant current ΔI also flows through the NMOS transistor (25), the capacitor (9) discharges the constant current ΔI, and the terminal voltage d of the capacitor (9) linearly drops. Hereinafter, the above operation is repeated.

【0016】ここで、マイクロコンピュータ(8)のチ
ップ上にPMOSトランジスタ(20)(24)及びN
MOSトランジスタ(21)(25)を作り込んだ場
合、各トランジスタ(20)(21)(24)(25)
の素子特性にばらつきが生じたとしても、演算増幅器
(19)が各トランジスタ(20)(21)(24)
(25)に流れる電流をΔIとする様に動作する為、各
トランジスタ(20)(21)(24)(25)のばら
つきを無視できる。
Here, PMOS transistors (20) (24) and N are provided on the chip of the microcomputer (8).
When MOS transistors (21) (25) are built in, each transistor (20) (21) (24) (25)
Even if variations occur in the device characteristics of the operational amplifier (19), each of the transistors (20) (21) (24)
Since the operation is performed so that the current flowing through (25) is ΔI, the variations in the transistors (20), (21), (24) and (25) can be ignored.

【0017】更に、電源Vddが変動した場合について
は、比較器(13)の+端子に印加される基準電圧のヒ
ステリシス幅をΔV、コンデンサ(9)の容量をC、コ
ンデンサ(9)の充放電の1周期をΔTとすると、ΔT
=C*ΔV/ΔIで表される。具体的に抵抗(18)の
抵抗値R=30KΩ、コンデンサ(9)の容量Cを39
0pFとし、電源Vddが本来5ボルトである状態から
6ボルト又は4ボルトに変動した例について考えてみ
る。初めに、電源Vddが6ボルトに変動した場合、Δ
I=100μA、ΔV=3ボルトとなり、ΔTを求める
と11.7μsecとなる。次に、電源Vddが4ボル
トに変動した場合、ΔI=66.7μA、ΔV=2ボル
トとなり、ΔTを求めると11.7μsecとなり、両
者ともコンデンサ(9)の1回の充放電に生じる時間は
同じとなる。
Further, when the power supply Vdd fluctuates, the hysteresis width of the reference voltage applied to the + terminal of the comparator (13) is ΔV, the capacitance of the capacitor (9) is C, and the charge and discharge of the capacitor (9). ΔT is one cycle of
= C * ΔV / ΔI. Specifically, the resistance value R of the resistor (18) is R = 30 KΩ, and the capacitance C of the capacitor (9) is 39
Let's consider an example in which the power supply Vdd is changed from originally 5V to 6V or 4V with 0 pF. First, if the power supply Vdd fluctuates to 6 volts, Δ
I = 100 μA, ΔV = 3 volts, and ΔT is 11.7 μsec. Next, when the power supply Vdd fluctuates to 4 volts, ΔI = 66.7 μA and ΔV = 2 volts, and ΔT is 11.7 μsec. Both of them take a time to charge / discharge the capacitor (9) once. Will be the same.

【0018】以上より、マイクロコンピュータ(8)の
チップ上の素子特性がばらついたり、電源Vddが変動
したとしても、 コンデンサ(9)の充放電動作により
得られる端子電圧dは直線的に変化し、且つ、1回の充
放電に要する時間が変化することもない。従って、第3
のインバータ回路の出力であるPMOSトランジスタ
(24)及びNMOSトランジスタ(25)の接続点か
ら得られる波形、即ちコンデンサ(9)の端子電圧d
を、Vdd/2のスレッショルド電圧を有するインバー
タ回路を介することにより、一定周波数のクロック信号
を得ることができる。そして、このクロック信号を基に
マイクロコンピュータ(8)の内部構成を安定動作させ
ることができる。
From the above, even if the element characteristics on the chip of the microcomputer (8) vary or the power supply Vdd fluctuates, the terminal voltage d obtained by the charge / discharge operation of the capacitor (9) changes linearly, In addition, the time required for one charge / discharge does not change. Therefore, the third
Waveform obtained from the connection point of the PMOS transistor (24) and the NMOS transistor (25) which is the output of the inverter circuit of the above, that is, the terminal voltage d of the capacitor (9)
Through an inverter circuit having a threshold voltage of Vdd / 2, a clock signal having a constant frequency can be obtained. Then, the internal configuration of the microcomputer (8) can be stably operated based on this clock signal.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、半導体集積回路を製造
する過程で発振回路の構成素子の特性がばらついたり、
或いは完成された半導体集積回路の動作中に電源電圧が
変動した場合でも、一定周波数の三角波信号を得ること
ができ、被制御体を安定動作させることが可能となる。
また、コンデンサの端子電圧が一定周波数の三角波信号
となる為、後段に基準電圧を可変できる比較器を設け、
PWM制御波形を出力する応用も可能である。
According to the present invention, the characteristics of the constituent elements of the oscillation circuit may vary in the process of manufacturing the semiconductor integrated circuit,
Alternatively, even if the power supply voltage fluctuates during operation of the completed semiconductor integrated circuit, a triangular wave signal having a constant frequency can be obtained, and the controlled object can be stably operated.
Also, since the terminal voltage of the capacitor becomes a triangular wave signal with a constant frequency, a comparator that can change the reference voltage is provided in the latter stage,
The application of outputting the PWM control waveform is also possible.

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

【図1】本発明の発振回路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an oscillator circuit of the present invention.

【図2】図1の動作を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of FIG.

【図3】従来の発振回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional oscillator circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(10)(11)(14)(15)(18) 抵抗 (12)(19) 演算増幅器 (13) 比較器 (16)(20)(24) PMOSトランジスタ (17)(21)(25) NMOSトランジスタ (10) (11) (14) (15) (18) Resistance (12) (19) Operational amplifier (13) Comparator (16) (20) (24) PMOS transistor (17) (21) (25) NMOS Transistor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準電圧を発生する基準電圧発生回路
と、 一方の入力端に前記基準電圧を基に作成されたヒステリ
シス基準電圧が印加されると共に他方の入力端にコンデ
ンサの端子電圧が印加される比較器と、 電源と接地との間に直列接続された第1のPチャンネル
型MOSトランジスタ及び第1のNチャンネル型MOS
トランジスタから成り、前記比較器の出力が印加されて
動作する第1のインバータ回路と、 一端が前記第1のインバータ回路の出力端と接続された
抵抗と、 一方の入力端に前記基準電圧が印加されると共に他方の
入力端が前記抵抗の他端と接続された演算増幅器と、 前記電源と接地との間に直列接続された第2のPチャン
ネル型MOSトランジスタ及び第2のNチャンネル型M
OSトランジスタから成り、前記演算増幅器の出力が印
加されて動作し、出力が前記演算増幅器の他方の入力端
に帰還される第2のインバータ回路と、 前記電源と接地との間に直列接続された第3のPチャン
ネル型MOSトランジスタ及び第3のNチャンネル型M
OSトランジスタから成り、前記演算増幅器の出力が印
加されて動作し、出力が前記比較器の他方の入力端に帰
還される第3のインバータ回路と、を備え、 前記比較器の出力に応じて前記抵抗を流れる定電流に従
って、前記コンデンサは前記比較器のヒステリシス幅の
間で直線的に充放電を行い、該コンデンサの充放電電圧
を三角波信号とすることを特徴とする発振回路。
1. A reference voltage generating circuit for generating a reference voltage, wherein a hysteresis reference voltage created based on the reference voltage is applied to one input terminal and a terminal voltage of a capacitor is applied to the other input terminal. Comparator, a first P-channel MOS transistor and a first N-channel MOS transistor connected in series between a power supply and ground
A first inverter circuit which is formed of a transistor and operates by applying the output of the comparator, a resistor having one end connected to the output end of the first inverter circuit, and the reference voltage applied to one input end. An operational amplifier having the other input terminal connected to the other end of the resistor, a second P-channel type MOS transistor and a second N-channel type M connected in series between the power source and the ground.
A second inverter circuit, which is composed of an OS transistor, operates by receiving the output of the operational amplifier, and whose output is fed back to the other input terminal of the operational amplifier, and is connected in series between the power supply and ground. Third P-channel type MOS transistor and third N-channel type M
A third inverter circuit which is composed of an OS transistor, operates by receiving the output of the operational amplifier, and whose output is fed back to the other input terminal of the comparator, wherein the third inverter circuit is provided according to the output of the comparator. An oscillator circuit, wherein the capacitor charges and discharges linearly within a hysteresis width of the comparator according to a constant current flowing through a resistor, and the charging and discharging voltage of the capacitor is a triangular wave signal.
【請求項2】 前記比較器の出力が第1の電圧レベルの
時、前記第1のPチャンネル型MOSトランジスタが導
通することに伴い前記電源と前記基準電圧との電位差に
応じて定電流が前記第1のPチャンネル型MOSトラン
ジスタ、前記抵抗及び前記第2のNチャンネル型MOS
トランジスタを流れ、これに伴い、前記コンデンサが前
記第3のNチャンネル型MOSトランジスタを介して前
記定電流だけ放電を行い、且つ、前記比較器の出力が第
2の電圧レベルの時、前記第1のNチャンネル型MOS
トランジスタが導通することに伴い前記基準電圧と接地
との電位差に応じて定電流が前記第2のPチャンネル型
MOSトランジスタ、前記抵抗及び前記第1のNチャン
ネル型MOSトランジスタを流れ、これに伴い、前記コ
ンデンサが前記第3のPチャンネル型MOSトランジス
タを流れる前記定電流に従って充電を行うことを特徴と
する請求項1記載の発振回路。
2. When the output of the comparator is at a first voltage level, a constant current is generated according to a potential difference between the power source and the reference voltage as the first P-channel type MOS transistor becomes conductive. First P-channel type MOS transistor, the resistor and the second N-channel type MOS transistor
When the capacitor discharges the constant current through the third N-channel type MOS transistor and the output of the comparator is at the second voltage level, the first voltage flows through the transistor. N-channel MOS
A constant current flows through the second P-channel type MOS transistor, the resistor and the first N-channel type MOS transistor in accordance with the potential difference between the reference voltage and the ground as the transistor is turned on. 2. The oscillator circuit according to claim 1, wherein the capacitor charges according to the constant current flowing through the third P-channel MOS transistor.
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