JPH08274595A - Voltage-controlled oscillator circuit - Google Patents

Voltage-controlled oscillator circuit

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JPH08274595A
JPH08274595A JP7488595A JP7488595A JPH08274595A JP H08274595 A JPH08274595 A JP H08274595A JP 7488595 A JP7488595 A JP 7488595A JP 7488595 A JP7488595 A JP 7488595A JP H08274595 A JPH08274595 A JP H08274595A
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JP
Japan
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circuit
capacitor
voltage
switching
control
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Withdrawn
Application number
JP7488595A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Hatano
健一 秦野
Kenji Matsuo
研二 松尾
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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  • Pulse Circuits (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To suppress the dispersion of a clock signal period by providing a pulse width adjustment circuit and keeping the charging rate of a capacitor in a clock generation circuit part constant by taking into account the response time of a voltage comparator and a control circuit. CONSTITUTION: The clock generation circuit part 30 is controlled by switching circuits SW1 , SW2 so as to repeat the charge/discharge of capacitors C1, C2 alternately, and the charge/discharge waveforms of the capacitors C1, C2 are made into pulses by a threshold value in accordance with a control voltage by voltage comparators 13, 14. The control circuit controls the operation of the switching circuits SW1 , SW2 based on a pulsated signal, and also, generates a clock signal whose pulse duty is controlled. Also, the pulse width adjusting circuit 25 performs such control to keep the charging rate of the capacitors C1, C2 of the circuit part 30 constant by taking into account the response time of the comparators 13, 14 and a flip-flop 15. Therefore, since the circuit 25 is inserted between a timing control circuit 21 and a charge switching circuit SW 31, the dispersion is suppressed by adjusting pulse width.

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、LSI(大規模半導体
集積回路)に設けられる電圧制御発振回路(VCO回
路)に係り、特にコンデンサの充放電動作を利用したク
ロック発生回路における充電速度を制御するバイアス発
生回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage controlled oscillator circuit (VCO circuit) provided in an LSI (Large Scale Semiconductor Integrated Circuit), and more particularly to controlling a charging speed in a clock generation circuit using a charge / discharge operation of a capacitor. Bias generation circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、従来のLSIに設けられたVC
O回路の一例を示している。このVCO回路は、クロッ
ク発生回路部30およびバイアス発生回路部31を有す
る。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a VC provided in a conventional LSI.
An example of an O circuit is shown. The VCO circuit has a clock generation circuit section 30 and a bias generation circuit section 31.

【0003】上記クロック発生回路部30において、第
1のコンデンサC1および第2のコンデンサC2は、そ
れぞれの容量値が等しく、それぞれの一端が接地電位
(Vss)ノードに接続されている。
In the clock generation circuit section 30, the first capacitor C1 and the second capacitor C2 have the same capacitance value, and one ends thereof are connected to the ground potential (Vss) node.

【0004】第1の定電流源回路9は、上記第1のコン
デンサC1および第2のコンデンサC2に電流を流すた
めに設けられており、その一端が電源電位Vccノードに
接続されている。
The first constant current source circuit 9 is provided for flowing a current through the first capacitor C1 and the second capacitor C2, and one end thereof is connected to the power supply potential Vcc node.

【0005】第1の切換回路SW1は、前記第1のコン
デンサの他端(充放電ノード)に接続されたPMOSト
ランジスタ7およびNMOSトランジスタ8からなり、
第1の切換制御信号により制御され、第1のコンデンサ
C1の充放電ノードを第1の定電流源回路9に接続する
第1のスイッチ状態または接地電位Vssに選択的に接続
する第2のスイッチ状態になる。
The first switching circuit SW1 comprises a PMOS transistor 7 and an NMOS transistor 8 connected to the other end (charge / discharge node) of the first capacitor,
A second switch which is controlled by the first switching control signal and selectively connects the charge / discharge node of the first capacitor C1 to the first constant current source circuit 9 or the ground potential Vss. It becomes a state.

【0006】第2の切換回路SW2は、前記第2のコン
デンサC2の他端(充放電ノード)に接続され、第2の
切換制御信号により制御されたPMOSトランジスタ1
0およびNMOSトランジスタ11からなり、第2のコ
ンデンサC2の充放電ノードを第1の定電流源回路9に
接続する第1のスイッチ状態または接地電位Vssに選択
的に接続する第2のスイッチ状態になる。
The second switching circuit SW2 is connected to the other end (charging / discharging node) of the second capacitor C2 and is controlled by the second switching control signal.
0 and an NMOS transistor 11 are placed in a first switch state in which the charge / discharge node of the second capacitor C2 is connected to the first constant current source circuit 9 or in a second switch state in which it is selectively connected to the ground potential Vss. Become.

【0007】また、前記第1のコンデンサC1の充放電
ノードは、第1の電圧比較回路13の正相入力端子
(+)に接続されており、前記第2のコンデンサC2の
充放電ノードは、第2の電圧比較回路14の正相入力端
子(+)に接続されている。
The charge / discharge node of the first capacitor C1 is connected to the positive phase input terminal (+) of the first voltage comparison circuit 13, and the charge / discharge node of the second capacitor C2 is It is connected to the positive phase input terminal (+) of the second voltage comparison circuit 14.

【0008】前記第1の電圧比較回路13の反転入力端
子(−)および前記第2の電圧比較回路14の反転入力
端子(−)には、比較基準電圧として制御電圧Vcontが
与えられる。
A control voltage Vcont is applied as a comparison reference voltage to the inverting input terminal (-) of the first voltage comparing circuit 13 and the inverting input terminal (-) of the second voltage comparing circuit 14.

【0009】前記第1の電圧比較回路13の出力および
第2の電圧比較回路14の出力は、各対応してセット・
リセット型のフリップフロップ回路15のセット入力端
子S、リセット入力端子Rに供給される。そして、この
フリップフロップ回路15の相補的な出力(セット出力
Q、リセット出力/Q)は各対応して前記第1の切換制
御信号および第2の切換制御信号として供給される。
The output of the first voltage comparison circuit 13 and the output of the second voltage comparison circuit 14 are set correspondingly.
It is supplied to the set input terminal S and the reset input terminal R of the reset type flip-flop circuit 15. Then, the complementary outputs (set output Q, reset output / Q) of the flip-flop circuit 15 are respectively supplied as the first switching control signal and the second switching control signal.

【0010】上記構成のクロック発生回路部の動作は、
2つのコンデンサに対する回路接続が制御回路により制
御されることにより、2つのコンデンサが交互に充電、
放電を繰り返す動作(発振)が行われるものであり、こ
のコンデンサの充放電波形を制御電圧Vcontに応じた閾
値によりパルス化すことによりパルスデューティが制御
されたクロック信号を発生する。
The operation of the clock generating circuit section having the above configuration is as follows.
The circuit connection to the two capacitors is controlled by the control circuit, so that the two capacitors are alternately charged,
The operation (oscillation) of repeating discharge is performed, and a pulse duty-controlled clock signal is generated by pulsing the charge / discharge waveform of this capacitor with a threshold value according to the control voltage Vcont.

【0011】次に、上記クロック発生回路部の動作につ
いて、図2に示す波形図を参照しながら詳細に説明す
る。いま、フリップフロップ回路15のセット出力Q、
リセット出力/Qが各対応して“L”、“H”レベルに
なり、第1の切換回路SW1/第2の切換回路SW2が
対応して例えば第1のスイッチ状態/第2のスイッチ状
態に制御されるものとする。
Next, the operation of the clock generating circuit section will be described in detail with reference to the waveform chart shown in FIG. Now, the set output Q of the flip-flop circuit 15,
The reset output / Q goes to "L" and "H" levels correspondingly, and the first switching circuit SW1 / second switching circuit SW2 correspondingly goes to, for example, the first switch state / second switch state. Shall be controlled.

【0012】上記第2の切換回路SW2が第2のスイッ
チ状態に制御された時、第2のコンデンサC2は直ちに
放電し、その充放電ノードの電圧Vbが制御電圧Vcont
より低くなり、第2の電圧比較回路14の出力は“L”
レベルに戻る。
When the second switching circuit SW2 is controlled to the second switch state, the second capacitor C2 is immediately discharged, and the voltage Vb at the charge / discharge node is the control voltage Vcont.
It becomes lower, and the output of the second voltage comparison circuit 14 becomes “L”.
Return to level.

【0013】これに対して、上記第1の切換回路SW1
が第1のスイッチ状態に制御された時、第1のコンデン
サC1は充電され始め、その充放電ノードの電圧Vaが
次第に高くなる。そして、この電圧Vaが制御電圧Vco
ntを越えると、第1の電圧比較回路13の出力が“L”
レベルから“H”レベルに反転する。
On the other hand, the first switching circuit SW1
Is controlled to the first switch state, the first capacitor C1 starts to be charged, and the voltage Va at its charge / discharge node gradually increases. This voltage Va is the control voltage Vco
When nt is exceeded, the output of the first voltage comparison circuit 13 is "L".
The level is inverted to the "H" level.

【0014】フリップフロップ回路15は、第1の電圧
比較回路13の出力および第2の電圧比較回路14の出
力がそれぞれ“L”レベルになっている時は、セット出
力Q、リセット出力/Qのレベルをそのまま保持してい
るが、上記したような第1の電圧比較回路13の出力の
“L”レベルから“H”レベルへの変化を受けて、セッ
ト出力Q、リセット出力/Qが各対応して“H”、
“L”レベルに反転する。
The flip-flop circuit 15 outputs a set output Q and a reset output / Q when the output of the first voltage comparison circuit 13 and the output of the second voltage comparison circuit 14 are both at "L" level. Although the level is maintained as it is, the set output Q and the reset output / Q correspond to each other in response to the change of the output of the first voltage comparison circuit 13 from the “L” level to the “H” level as described above. And then "H",
Inverts to "L" level.

【0015】これにより、第1の切換回路SW1/第2
の切換回路SW2はそれ以前とは逆のスイッチ状態、つ
まり、対応して第2のスイッチ状態/第1のスイッチ状
態に制御される。
As a result, the first switching circuit SW1 / second
The switching circuit SW2 is controlled to a switch state opposite to that before, that is, corresponding to the second switch state / first switch state.

【0016】すると、今度は、第1のコンデンサC1は
直ちに放電し、第2のコンデンサC2が充電され始め
る。そして、第1のコンデンサC1の充放電ノードの電
圧Vaが制御電圧Vcontより低くなり、第1の電圧比較
回路13の出力は“L”レベルに戻る。
Then, this time, the first capacitor C1 is immediately discharged and the second capacitor C2 starts to be charged. Then, the voltage Va at the charge / discharge node of the first capacitor C1 becomes lower than the control voltage Vcont, and the output of the first voltage comparison circuit 13 returns to the “L” level.

【0017】やがて、上記第2のコンデンサC2の充放
電ノードの電圧Vbが制御電圧Vcontを越えると、第2
の電圧比較回路14の出力が“L”レベルから“H”レ
ベルに反転する。この変化を受けて、フリップフロップ
回路15のセット出力Q、リセット出力/Qが各対応し
て“L”、“H”レベルに反転する。
When the voltage Vb at the charge / discharge node of the second capacitor C2 exceeds the control voltage Vcont, the second voltage
The output of the voltage comparison circuit 14 is inverted from "L" level to "H" level. In response to this change, the set output Q and the reset output / Q of the flip-flop circuit 15 are respectively inverted to "L" and "H" levels.

【0018】これにより、第1の切換回路SW1/第2
の切換回路SW2が再び対応して第1のスイッチ状態/
第2のスイッチ状態に制御され、第2のコンデンサC2
は直ちに放電し、第1のコンデンサC1が再び充電され
始める。
As a result, the first switching circuit SW1 / second
The switching circuit SW2 of corresponds to the first switch state /
Controlled to the second switch state, the second capacitor C2
Immediately discharges and the first capacitor C1 begins to charge again.

【0019】上記したような動作を繰り返すことによ
り、容量値が等しい2つのコンデンサC1、C2は交互
に充電、放電を繰り返す動作(発振)が行われ、このコ
ンデンサC1、C2の充放電波形をパルス化することに
より、フリップフロップ回路15のリセット出力/Qと
してクロック信号CK(VCO出力)が得られる。
By repeating the above-described operation, the two capacitors C1 and C2 having the same capacitance value are alternately charged and discharged (oscillation), and the charging and discharging waveforms of the capacitors C1 and C2 are pulsed. As a result, the clock signal CK (VCO output) is obtained as the reset output / Q of the flip-flop circuit 15.

【0020】上記クロック発生回路部の発振周波数fos
c は、コンデンサC1あるいはC2の充電が開始してか
ら制御電圧Vcontまで充電されるのに要する時間をTで
表わすと、 fosc =1/2T …(1) となる。
Oscillation frequency fos of the clock generating circuit section
c is fosc = 1 / 2T (1), where T is the time required to charge the capacitor C1 or C2 from the start of charging to the control voltage Vcont.

【0021】換言すれば、クロック発生回路部から発生
するクロック信号の周期は、コンデンサC1またはC2
が所定の閾値に達するまで充電される時間の2倍であ
る。一方、前記バイアス発生回路部31は、前記第1の
コンデンサC1および第2のコンデンサC2と容量値が
等しい第3のコンデンサC3と、前記第1の定電流源回
路9と同じ特性を有する第2の定電流源回路20と、前
記第1の切換回路SW1および第2の切換回路SW2と
同じ特性を有する第3の切換回路と、タイミング制御回
路21と、サンプルホールド回路22と、前記第1の電
圧比較回路13および第2の電圧比較回路14と同じ特
性を有する第3の電圧比較回路23と、基準電圧発生回
路24とを具備する。
In other words, the cycle of the clock signal generated from the clock generation circuit section is the capacitor C1 or C2.
Is twice the time it takes to charge before reaching a predetermined threshold. On the other hand, the bias generation circuit section 31 has a third capacitor C3 having the same capacitance value as the first capacitor C1 and the second capacitor C2, and a second capacitor having the same characteristics as the first constant current source circuit 9. Constant current source circuit 20, a third switching circuit having the same characteristics as the first switching circuit SW1 and the second switching circuit SW2, a timing control circuit 21, a sample hold circuit 22, and the first switching circuit. It includes a third voltage comparison circuit 23 having the same characteristics as the voltage comparison circuit 13 and the second voltage comparison circuit 14, and a reference voltage generation circuit 24.

【0022】上記タイミング制御回路21は、基準クロ
ック信号が供給され、この基準クロック信号によりタイ
ミングが制御された各種のタイミング信号を出力する。
前記第3の切換回路は、充電スイッチ回路SW31と放
電スイッチ回路SW32とからなる。上記充電スイッチ
回路SW31は、前記第2の定電流源回路20の出力ノ
ードと前記第3のコンデンサC3の他端(充放電ノー
ド)との間に接続されたPMOSトランジスタ2からな
り、前記タイミング制御回路21から供給される制御信
号によりスイッチ制御され、第3のコンデンサC3の充
放電ノードを第2の定電流源回路20に選択的に接続す
る。
The timing control circuit 21 is supplied with a reference clock signal and outputs various timing signals whose timing is controlled by the reference clock signal.
The third switching circuit includes a charge switch circuit SW31 and a discharge switch circuit SW32. The charge switch circuit SW31 includes a PMOS transistor 2 connected between the output node of the second constant current source circuit 20 and the other end (charge / discharge node) of the third capacitor C3, and the timing control is performed. Switch control is performed by the control signal supplied from the circuit 21, and the charge / discharge node of the third capacitor C3 is selectively connected to the second constant current source circuit 20.

【0023】また、前記放電スイッチ回路SW32は、
前記第3のコンデンサC3の充放電ノードと接地電位ノ
ードとの間に接続されたNMOSトランジスタ3からな
り、前記タイミング制御回路21から供給される制御信
号によりスイッチ制御され、第3のコンデンサC3の充
放電ノードを接地電位Vssに選択的に接続する。
Further, the discharge switch circuit SW32 is
The third capacitor C3 includes an NMOS transistor 3 connected between a charge / discharge node and a ground potential node, and is switch-controlled by a control signal supplied from the timing control circuit 21 to charge the third capacitor C3. The discharge node is selectively connected to the ground potential Vss.

【0024】前記サンプルホールド回路22は、前記第
3のコンデンサC3の充放電ノードの電位を前記タイミ
ング制御回路21から供給される制御信号のタイミング
でサンプルしてホールドするものであり、サンプリング
のタイミング応じてホールド電圧が制御される。この場
合、上記サンプルホールド回路23の一例としては、複
数の制御信号の各タイミングによりそれぞれ対応してサ
ンプルホールド動作が制御される複数個のサンプルホー
ルド用コンデンサのアレイを有する。
The sample-hold circuit 22 samples and holds the potential of the charge / discharge node of the third capacitor C3 at the timing of the control signal supplied from the timing control circuit 21, and depending on the sampling timing. Hold voltage is controlled. In this case, an example of the sample-hold circuit 23 has an array of a plurality of sample-hold capacitors whose sample-hold operation is controlled corresponding to each timing of a plurality of control signals.

【0025】前記第3の電圧比較回路23は、前記サン
プルホールド回路22の出力電圧が正相入力端子(+)
に入力し、前記基準電圧発生回路24から発生する所定
の基準電圧Vref が反転入力端子(−)に入力し、比較
出力により前記の第1の定電流源回路9および第2の定
電流源回路20を共通に制御する。
In the third voltage comparison circuit 23, the output voltage of the sample hold circuit 22 is a positive phase input terminal (+).
A predetermined reference voltage Vref generated from the reference voltage generating circuit 24 is input to the inverting input terminal (-), and the first constant current source circuit 9 and the second constant current source circuit are output by comparison output. 20 in common.

【0026】上記構成のバイアス発生回路部の動作は、
外部からタイミング制御回路21に供給される基準クロ
ック信号によりタイミングが制御されたタイミング信号
によって充電スイッチ回路SW31、放電スイッチ回路
SW32、サンプルホールド回路22が制御されること
により、第3の電圧比較回路23の比較出力が一定に制
御され、この比較出力により前記の第1の定電流源回路
9および第2の定電流源回路20を共通に制御する。こ
れにより、上記バイアス発生回路部31および前記クロ
ック発生回路30における充電速度をそれぞれ制御し、
プロセスのばらつきによる特性の変動を補償する。
The operation of the bias generating circuit section having the above configuration is as follows.
The charge switch circuit SW31, the discharge switch circuit SW32, and the sample hold circuit 22 are controlled by the timing signal whose timing is controlled by the reference clock signal supplied from the outside to the third voltage comparison circuit 23. Is controlled to be constant, and the first constant current source circuit 9 and the second constant current source circuit 20 are commonly controlled by this comparison output. Thereby, the charging rates in the bias generating circuit section 31 and the clock generating circuit 30 are respectively controlled,
Compensate for characteristic variations due to process variations.

【0027】ところで、図4に示したVCO回路のクロ
ック発生回路部30から発生するクロック信号の周期
(出力波長)は、前述したように第1のコンデンサC1
または第2のコンデンサC2が所定の閾値に達するまで
充電される時間の2倍である。
By the way, the cycle (output wavelength) of the clock signal generated from the clock generation circuit section 30 of the VCO circuit shown in FIG. 4 is, as described above, the first capacitor C1.
Alternatively, it is twice as long as the second capacitor C2 is charged until it reaches a predetermined threshold value.

【0028】この場合、図2に示すように、電圧比較回
路13、14やフリップフロップ回路15の応答時間も
考慮すると、実際のクロック信号の周期は、前記コンデ
ンサC1、C2の充電時間と上記応答時間との和の2倍
である。
In this case, as shown in FIG. 2, when the response times of the voltage comparison circuits 13 and 14 and the flip-flop circuit 15 are also taken into consideration, the actual clock signal period is the charging time of the capacitors C1 and C2 and the response time. It is twice the sum of time.

【0029】この点を考慮してバイアス発生回路部31
による特性補償を行う(第3のコンデンサC3の充電時
間に前記電圧比較回路13、14やフリップフロップ回
路15の応答時間分を加える)べきであるが、従来は、
上記したようなVCO回路を使用している周波数領域で
は前記コンデンサC1、C2の充電時間に比べて上記応
答時間が短いこともあって、その補正を行っていなかっ
た。
In consideration of this point, the bias generation circuit section 31
Characteristic compensation should be performed (addition of the response time of the voltage comparison circuits 13 and 14 and the flip-flop circuit 15 to the charging time of the third capacitor C3).
In the frequency range where the VCO circuit as described above is used, the response time is shorter than the charging time of the capacitors C1 and C2, and therefore the correction is not performed.

【0030】しかし、上記したようなVCO回路を比較
的高い周波数領域で使用しようとする場合には、前記し
たような電圧比較回路13、14やフリップフロップ回
路15の応答時間(遅延時間)を無視できず、LSIの
製造プロセスのばらつきによる応答時間のばらつきによ
る誤差に起因してクロック信号周期が大きくばらつくと
いう問題が発生する。
However, when the VCO circuit as described above is used in a relatively high frequency region, the response time (delay time) of the voltage comparison circuits 13 and 14 and the flip-flop circuit 15 as described above is ignored. However, this causes a problem that the clock signal period greatly varies due to an error due to variation in response time due to variation in LSI manufacturing process.

【0031】[0031]

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
LSIに設けられるVCO回路は、比較的高い周波数領
域で使用しようとする場合には、クロック発生回路部に
おける電圧比較回路やフリップフロップ回路の応答時間
に起因してクロック信号周期が大きくばらつくという問
題があった。
As described above, the VCO circuit provided in the conventional LSI is used as a voltage comparison circuit or a flip-flop circuit in the clock generation circuit section when it is used in a relatively high frequency region. There has been a problem that the clock signal period greatly varies due to the response time.

【0032】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、比較的高い周波数領域で使用する場合でも、
クロック発生回路部における電圧比較回路やフリップフ
ロップ回路の応答時間に起因するクロック信号周期のば
らつきを抑制でき、比較的広い周波数領域において良好
な特性が得られる電圧制御発振回路を提供することを目
的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and even when used in a relatively high frequency range,
An object of the present invention is to provide a voltage controlled oscillator circuit capable of suppressing variations in clock signal cycle due to the response time of a voltage comparison circuit or a flip-flop circuit in a clock generation circuit section and obtaining good characteristics in a relatively wide frequency range. To do.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】本発明のVCO回路は、
LSIチップ上に設けられ、第1のコンデンサおよび第
2のコンデンサが交互に充電、放電を繰り返す動作を行
うように切換回路により制御され、上記2つのコンデン
サの充放電波形が電圧比較回路により制御電圧に応じた
閾値でパルス化され、制御回路により上記パルス化信号
に基づいて前記切換回路による充放電動作の切り換え動
作を制御すると共に制御電圧に応じてパルスデューティ
が制御されたクロック信号を発生するクロック発生回路
部と、同じく上記LSIチップ上に設けられ、外部から
供給される基準クロック信号に基づいて前記クロック発
生回路部のコンデンサの充電速度を一定に制御するバイ
アス発生回路部とからなり、上記バイアス発生回路部
は、前記クロック発生回路部における電圧比較回路、制
御回路の応答時間を加味して前記クロック発生回路部の
コンデンサの充電速度を一定に制御するパルス幅調整回
路を具備することを特徴とする。
The VCO circuit of the present invention comprises:
The switching circuit is provided on the LSI chip and is controlled by the switching circuit so that the first capacitor and the second capacitor are alternately charged and discharged repeatedly. The charge / discharge waveforms of the two capacitors are controlled by the voltage comparison circuit. A clock that is pulsed with a threshold value according to the control circuit, controls the switching operation of the charging / discharging operation by the switching circuit based on the pulsed signal by the control circuit, and generates a clock signal whose pulse duty is controlled according to the control voltage. The bias generating circuit section is also provided on the LSI chip and controls the charging speed of the capacitor of the clock generating circuit section at a constant rate based on a reference clock signal supplied from the outside. The generation circuit section determines the response time of the voltage comparison circuit and the control circuit in the clock generation circuit section. Characterized by including a pulse width adjusting circuit for controlling the taste to constant charging rate of the capacitor of the clock generating circuit portion.

【0034】[0034]

【作用】クロック発生回路部は、2つのコンデンサと第
1の定電流源回路または接地電位との接続が切換回路に
より制御されることにより、2つのコンデンサが交互に
充電、放電を繰り返す動作(発振)が行われ、、上記2
つのコンデンサの充放電波形が電圧比較回路により制御
電圧に応じた閾値でパルス化され、このパルス化信号に
基づいて制御回路が前記切換回路による充放電動作の切
り換え動作を制御すると共にパルスデューティが制御さ
れたクロック信号を発生する。
In the clock generation circuit section, the connection between the two capacitors and the first constant current source circuit or the ground potential is controlled by the switching circuit, so that the two capacitors alternately charge and discharge (oscillation). ) Is done, and above 2
The charge and discharge waveforms of the two capacitors are pulsed by the voltage comparison circuit at a threshold value according to the control voltage, and the control circuit controls the switching operation of the charge and discharge operation by the switching circuit and the pulse duty based on this pulsed signal. Generate a clock signal that has been processed.

【0035】バイアス発生回路部は、1つのコンデンサ
と第2の定電流源回路との接続が充電スイッチ回路によ
り制御され、上記コンデンサと接地電位との接続が放電
スイッチ回路により制御され、上記コンデンサの端子電
圧がサンプルホールド回路によりサンプルホールドされ
た後に電圧比較回路により基準電圧と比較され、この電
圧比較回路の比較出力により第2の定電流源回路および
前記クロック発生回路部の第1の定電流源回路を共通に
制御する。
In the bias generation circuit section, the connection between one capacitor and the second constant current source circuit is controlled by the charge switch circuit, the connection between the capacitor and the ground potential is controlled by the discharge switch circuit, and the capacitor The terminal voltage is sampled and held by the sample and hold circuit, and then compared with the reference voltage by the voltage comparison circuit, and the second constant current source circuit and the first constant current source of the clock generation circuit section are obtained by the comparison output of the voltage comparison circuit. Control the circuits in common.

【0036】この場合、外部から供給される基準クロッ
ク信号によりタイミングが制御されたタイミング信号に
よって充電スイッチ回路、放電スイッチ回路、サンプル
ホールド回路が制御されることにより、電圧比較回路の
比較出力が一定に制御されるので、バイアス発生回路部
および前記クロック発生回路におけるコンデンサの充電
速度を制御し、プロセスのばらつきによる特性の変動を
補償する。
In this case, the charge switch circuit, the discharge switch circuit, and the sample hold circuit are controlled by the timing signal whose timing is controlled by the reference clock signal supplied from the outside, so that the comparison output of the voltage comparison circuit becomes constant. Since it is controlled, the charging speed of the capacitor in the bias generation circuit section and the clock generation circuit is controlled, and the characteristic variation due to the process variation is compensated.

【0037】そして、本発明では、上記充電スイッチ回
路に供給するタイミング信号のパルス幅を前記クロック
発生回路部における電圧比較回路や制御回路の応答時間
分だけ広くするパルス幅調整回路を有するので、比較的
高い周波数領域で使用する場合でも、クロック発生回路
部における電圧比較回路やフリップフロップ回路の応答
時間のばらつきに起因するクロック信号周期のばらつき
を抑制(特性変動を補償)することが可能になる。従っ
て、比較的広い周波数領域において良好な特性が得られ
るようになる。
The present invention has a pulse width adjusting circuit for widening the pulse width of the timing signal supplied to the charging switch circuit by the response time of the voltage comparing circuit and the control circuit in the clock generating circuit section. Even when used in a relatively high frequency region, it is possible to suppress variations in the clock signal cycle (compensate for variations in characteristics) due to variations in response time of the voltage comparison circuit and the flip-flop circuit in the clock generation circuit section. Therefore, good characteristics can be obtained in a relatively wide frequency range.

【0038】[0038]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明のVCO回路の一実施例を
示す回路図である。図1のVCO回路は、図4を参照し
て前述したVCO回路と比べて、バイアス発生回路部3
1aの一部が異なり、その他は同じであるので図4中と
同一符号を付している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the VCO circuit of the present invention. The VCO circuit of FIG. 1 is different from the VCO circuit described with reference to FIG.
1a is partly different and the others are the same, and therefore the same reference numerals as in FIG. 4 are given.

【0039】即ち、クロック発生回路部30は、図4中
のクロック発生回路部30と同様に、第1のコンデンサ
および第2のコンデンサが交互に充電、放電を繰り返す
動作を行うように切換回路により制御され、上記2つの
コンデンサの充放電波形が電圧比較回路により制御電圧
に応じた閾値でパルス化され、制御回路により上記パル
ス化信号に基づいて前記切換回路による充放電動作の切
り換え動作を制御すると共に制御電圧に応じてパルスデ
ューティが制御されたクロック信号を発生する。 ま
た、前記バイアス発生回路部31aは、外部から供給さ
れる基準クロック信号に基づいて前記クロック発生回路
部のコンデンサの充電速度を一定に制御するものである
が、前記クロック発生回路部30における電圧比較回路
13、14およびフリップフロップ回路15の応答時間
を加味して前記クロック発生回路部30のコンデンサC
1、C2の充電速度を一定に制御するパルス幅調整回路
25を有する。即ち、上記バイアス発生回路部31a
は、図3中のバイアス発生回路部31と比べて、タイミ
ング制御回路21と充電スイッチ回路SW31との間に
パルス幅調整回路25が挿入されている点、このパルス
幅調整回路25によるパルス幅調整に伴うタイミング信
号の遅延時間に対応した遅延時間を有する第1の遅延ゲ
ート回路28および第2の遅延ゲート回路29がそれぞ
れ対応してタイミング制御回路21と放電スイッチ回路
SW32との間およびタイミング制御回路21とサンプ
ルホールド回路22との間に挿入されている点が異な
る。
That is, the clock generating circuit unit 30 is, like the clock generating circuit unit 30 in FIG. 4, configured by a switching circuit so that the first capacitor and the second capacitor alternately perform charging and discharging operations. The charging / discharging waveforms of the two capacitors are controlled by the voltage comparison circuit to be pulsed at a threshold value according to the control voltage, and the control circuit controls the switching operation of the charging / discharging operation by the switching circuit based on the pulsed signal. At the same time, a clock signal whose pulse duty is controlled according to the control voltage is generated. Further, the bias generation circuit unit 31a controls the charging speed of the capacitor of the clock generation circuit unit to be constant based on a reference clock signal supplied from the outside. In consideration of the response times of the circuits 13 and 14 and the flip-flop circuit 15, the capacitor C of the clock generation circuit unit 30.
It has a pulse width adjusting circuit 25 for controlling the charging speed of C1 and C2 to be constant. That is, the bias generation circuit section 31a
In comparison with the bias generation circuit section 31 in FIG. 3, a pulse width adjustment circuit 25 is inserted between the timing control circuit 21 and the charge switch circuit SW31. The pulse width adjustment circuit 25 adjusts the pulse width. A first delay gate circuit 28 and a second delay gate circuit 29 having a delay time corresponding to the delay time of the timing signal associated with the above, respectively, correspond to between the timing control circuit 21 and the discharge switch circuit SW32, and the timing control circuit. The difference is that it is inserted between 21 and the sample and hold circuit 22.

【0040】なお、前記クロック発生回路部30におい
て、第1のコンデンサC1および第2のコンデンサC2
は、それぞれの容量値が等しく、それぞれの一端が接地
電位(Vss)ノードに接続されている。
In the clock generation circuit section 30, the first capacitor C1 and the second capacitor C2 are included.
Have the same capacitance value and one end is connected to the ground potential (Vss) node.

【0041】第1の定電流源回路9は、上記第1のコン
デンサC1および第2のコンデンサC2に電流を流すた
めに設けられており、その一端が電源電位Vccノードに
接続されている。
The first constant current source circuit 9 is provided for flowing a current through the first capacitor C1 and the second capacitor C2, and one end thereof is connected to the power supply potential Vcc node.

【0042】第1の切換回路SW1は、前記第1のコン
デンサの他端(充放電ノード)に接続され、第1の切換
制御信号により制御され、第1のコンデンサC1の充放
電ノードを第1の定電流源回路9に接続する第1のスイ
ッチ状態または接地電位Vssに選択的に接続する第2の
スイッチ状態になる。
The first switching circuit SW1 is connected to the other end (charging / discharging node) of the first capacitor and is controlled by the first switching control signal so that the charging / discharging node of the first capacitor C1 becomes the first switching circuit. Of the constant current source circuit 9 or the second switch state of selectively connecting to the ground potential Vss.

【0043】第2の切換回路SW2は、前記第2のコン
デンサC2の他端(充放電ノード)に接続され、第2の
切換制御信号により制御され、第2のコンデンサC2の
充放電ノードを第1の定電流源回路9に接続する第1の
スイッチ状態または接地電位Vssに選択的に接続する第
2のスイッチ状態になる。
The second switching circuit SW2 is connected to the other end (charging / discharging node) of the second capacitor C2 and is controlled by a second switching control signal so that the charging / discharging node of the second capacitor C2 is connected to the second switching circuit SW2. The first switch state is connected to the first constant current source circuit 9 or the second switch state is selectively connected to the ground potential Vss.

【0044】また、前記第1のコンデンサC1の充放電
ノードは、第1の電圧比較回路13の正相入力端子
(+)に接続されており、前記第2のコンデンサC2の
充放電ノードは、第2の電圧比較回路14の正相入力端
子(+)に接続されている。
The charge / discharge node of the first capacitor C1 is connected to the positive phase input terminal (+) of the first voltage comparison circuit 13, and the charge / discharge node of the second capacitor C2 is It is connected to the positive phase input terminal (+) of the second voltage comparison circuit 14.

【0045】前記第1の電圧比較回路13の反転入力端
子(−)および前記第2の電圧比較回路14の反転入力
端子(−)には、比較基準電圧として制御電圧Vcontが
与えられる。
The control voltage Vcont is applied as a comparison reference voltage to the inverting input terminal (-) of the first voltage comparing circuit 13 and the inverting input terminal (-) of the second voltage comparing circuit 14.

【0046】前記第1の電圧比較回路13の出力および
第2の電圧比較回路14の出力は、各対応してセット・
リセット型のフリップフロップ回路15のセット入力端
子S、リセット入力端子Rに供給される。そして、この
フリップフロップ回路15の相補的な出力(セット出力
Q、リセット出力/Q)は各対応して前記第1の切換制
御信号および第2の切換制御信号として供給される。
The output of the first voltage comparison circuit 13 and the output of the second voltage comparison circuit 14 are set correspondingly.
It is supplied to the set input terminal S and the reset input terminal R of the reset type flip-flop circuit 15. Then, the complementary outputs (set output Q, reset output / Q) of the flip-flop circuit 15 are respectively supplied as the first switching control signal and the second switching control signal.

【0047】一方、前記バイアス発生回路部31aは、
前記第1のコンデンサC1および第2のコンデンサC2
と容量値が等しい第3のコンデンサC3と、前記第1の
定電流源回路9と同じ特性を有する第2の定電流源回路
20と、前記第1の切換回路SW1および第2の切換回
路SW2と同じ特性を有する第3の切換回路と、タイミ
ング制御回路21と、サンプルホールド回路22と、前
記第1の電圧比較回路13および第2の電圧比較回路1
4と同じ特性を有する第3の電圧比較回路23と、基準
電圧発生回路24とを具備する。
On the other hand, the bias generation circuit section 31a has
The first capacitor C1 and the second capacitor C2
A third capacitor C3 having the same capacitance value, a second constant current source circuit 20 having the same characteristics as the first constant current source circuit 9, the first switching circuit SW1 and the second switching circuit SW2. A third switching circuit having the same characteristics as the above, a timing control circuit 21, a sample hold circuit 22, the first voltage comparison circuit 13 and the second voltage comparison circuit 1
The third voltage comparison circuit 23 having the same characteristics as those of No. 4 and the reference voltage generation circuit 24 are provided.

【0048】上記タイミング制御回路21は、基準クロ
ック信号が供給され、この基準クロック信号によりタイ
ミングが制御された各種のタイミング信号を出力する。
前記第3の切換回路は、充電スイッチ回路SW31と放
電スイッチ回路SW32とからなる。上記充電スイッチ
回路SW31は、前記第2の定電流源回路20の出力ノ
ードと前記第3のコンデンサC3の他端(充放電ノー
ド)との間に接続されたPMOSトランジスタ2からな
り、前記タイミング制御回路21から供給される制御信
号によりスイッチ制御され、第3のコンデンサC3の充
放電ノードを第2の定電流源回路20に選択的に接続す
る。
The timing control circuit 21 is supplied with the reference clock signal and outputs various timing signals whose timing is controlled by the reference clock signal.
The third switching circuit includes a charge switch circuit SW31 and a discharge switch circuit SW32. The charge switch circuit SW31 includes a PMOS transistor 2 connected between the output node of the second constant current source circuit 20 and the other end (charge / discharge node) of the third capacitor C3, and the timing control is performed. Switch control is performed by the control signal supplied from the circuit 21, and the charge / discharge node of the third capacitor C3 is selectively connected to the second constant current source circuit 20.

【0049】また、前記放電スイッチ回路SW32は、
前記第3のコンデンサC3の充放電ノードと接地電位ノ
ードとの間に接続されたNMOSトランジスタ3からな
り、前記タイミング制御回路21から供給される制御信
号によりスイッチ制御され、第3のコンデンサC3の充
放電ノードを接地電位Vssに選択的に接続する。
Further, the discharge switch circuit SW32 is
The third capacitor C3 includes an NMOS transistor 3 connected between a charge / discharge node and a ground potential node, and is switch-controlled by a control signal supplied from the timing control circuit 21 to charge the third capacitor C3. The discharge node is selectively connected to the ground potential Vss.

【0050】前記サンプルホールド回路22は、前記第
3のコンデンサC3の充放電ノードの電位を前記タイミ
ング制御回路21から供給される制御信号のタイミング
でサンプルしてホールドするものであり、サンプリング
のタイミングに応じてホールド電圧が制御される。この
場合、上記サンプルホールド回路22の一例としては、
複数の制御信号の各タイミングによりそれぞれ対応して
サンプルホールド動作が制御される複数個のサンプルホ
ールド用コンデンサのアレイを有する。
The sample-hold circuit 22 samples and holds the potential of the charge / discharge node of the third capacitor C3 at the timing of the control signal supplied from the timing control circuit 21, and holds the sampling timing. The hold voltage is controlled accordingly. In this case, as an example of the sample hold circuit 22,
It has an array of a plurality of sample and hold capacitors whose sample and hold operations are controlled correspondingly to respective timings of a plurality of control signals.

【0051】前記第3の電圧比較回路23は、前記第1
の電圧比較回路13および第2の電圧比較回路14と同
じ特性を有し、前記サンプルホールド回路22の出力電
圧が正相入力端子(+)に入力し、前記基準電圧発生回
路24から発生する所定の基準電圧Vref が反転入力端
子(−)に入力し、比較出力により前記第1の定電流源
回路9および第2の定電流源回路20を共通に制御す
る。
The third voltage comparison circuit 23 has the first voltage
Has the same characteristics as the voltage comparison circuit 13 and the second voltage comparison circuit 14, and the output voltage of the sample and hold circuit 22 is input to the positive phase input terminal (+) and is generated from the reference voltage generation circuit 24. Is input to the inverting input terminal (-), and the first constant current source circuit 9 and the second constant current source circuit 20 are commonly controlled by the comparison output.

【0052】前記パルス幅調整回路25は、タイミング
制御回路21から前記充電スイッチ回路SW31に供給
されるタイミング信号のパルス幅を前記クロック発生回
路部30における電圧比較回路13、14やフリップフ
ロップ回路15の応答時間分だけ広くするように調整す
るものである。
The pulse width adjusting circuit 25 determines the pulse width of the timing signal supplied from the timing control circuit 21 to the charging switch circuit SW31 in the voltage comparing circuits 13 and 14 and the flip-flop circuit 15 in the clock generating circuit section 30. The adjustment is made so as to be wider by the response time.

【0053】前記第1の遅延ゲート回路28は、タイミ
ング制御回路21と前記放電スイッチ回路SW32との
間に挿入され、上記パルス幅調整回路25によるパルス
幅調整に伴うタイミング信号の遅延時間に対応した遅延
時間を有する。
The first delay gate circuit 28 is inserted between the timing control circuit 21 and the discharge switch circuit SW32, and corresponds to the delay time of the timing signal accompanying the pulse width adjustment by the pulse width adjusting circuit 25. Has a delay time.

【0054】前記第2の遅延ゲート回路29は、タイミ
ング制御回路21と前記サンプルホールド回路22との
間に挿入され、上記パルス幅調整回路25によるパルス
幅調整に伴うタイミング信号の遅延時間に対応した遅延
時間を有する。
The second delay gate circuit 29 is inserted between the timing control circuit 21 and the sample hold circuit 22, and corresponds to the delay time of the timing signal accompanying the pulse width adjustment by the pulse width adjusting circuit 25. Has a delay time.

【0055】なお、前記パルス幅調整回路25は、前記
クロック発生回路部30における電圧比較回路13、1
4や制御回路15の応答時間に相当する遅延時間を有す
る遅延回路26と、この遅延回路26の出力信号と前記
タイミング制御回路21から充電スイッチ回路SW31
に供給するための出力信号との論理和をとるオアゲート
回路27とからなり、このオアゲート回路27の出力信
号を充電スイッチ回路SW31に供給する。
The pulse width adjusting circuit 25 includes the voltage comparing circuits 13 and 1 in the clock generating circuit section 30.
4 and the delay circuit 26 having a delay time corresponding to the response time of the control circuit 15, the output signal of the delay circuit 26, the timing control circuit 21 to the charging switch circuit SW31.
And an OR gate circuit 27 that takes the logical sum of the output signal for supplying to the charge switch circuit SW31.

【0056】図3(a)乃至(e)は、図1中のパルス
幅調整回路25における遅延回路26の相異なる具体例
を示している。図3(a)に示す遅延回路は、タイミン
グ制御回路21からの入力信号電圧と基準電圧Vref と
が入力する電圧比較回路41と、この電圧比較回路の出
力信号とVcc電圧とが入力するアンドゲート回路42と
からなる。
FIGS. 3A to 3E show different specific examples of the delay circuit 26 in the pulse width adjusting circuit 25 in FIG. The delay circuit shown in FIG. 3A includes a voltage comparison circuit 41 to which the input signal voltage from the timing control circuit 21 and the reference voltage Vref are input, and an AND gate to which the output signal of this voltage comparison circuit and the Vcc voltage are input. And a circuit 42.

【0057】図3(b)に示す遅延回路は、タイミング
制御回路21からの入力信号とVcc電圧とが入力するア
ンドゲート回路42からなる。図3(c)に示す遅延回
路は、タイミング制御回路21からの入力信号電圧と基
準電圧Vref とが入力する電圧比較回路41からなる。
The delay circuit shown in FIG. 3B is composed of an AND gate circuit 42 to which the input signal from the timing control circuit 21 and the Vcc voltage are input. The delay circuit shown in FIG. 3C includes a voltage comparison circuit 41 to which the input signal voltage from the timing control circuit 21 and the reference voltage Vref are input.

【0058】図3(d)に示す遅延回路は、タイミング
制御回路21からの入力信号とVcc電圧とが入力するナ
ンドゲート回路43と、このナンドゲート回路の出力信
号とVcc電圧とが入力するナンドゲート回路44とから
なる。
The delay circuit shown in FIG. 3D has a NAND gate circuit 43 to which the input signal from the timing control circuit 21 and the Vcc voltage are input, and a NAND gate circuit 44 to which the output signal of the NAND gate circuit and the Vcc voltage are input. Consists of.

【0059】図3(e)に示す遅延回路は、タイミング
制御回路21からの入力信号とVcc電圧とが入力するナ
ンドゲート回路43と、このナンドゲート回路の出力信
号とVcc電圧とが入力するナンドゲート回路44と、こ
のナンドゲート回路の出力信号とVcc電圧とが入力する
ナンドゲート回路45とからなる。
The delay circuit shown in FIG. 3 (e) is a NAND gate circuit 43 to which the input signal from the timing control circuit 21 and the Vcc voltage are input, and a NAND gate circuit 44 to which the output signal of this NAND gate circuit and the Vcc voltage are input. And a NAND gate circuit 45 to which the output signal of the NAND gate circuit and the Vcc voltage are input.

【0060】図2は、図1のクロック発生回路部の動作
例を示している。上記実施例のVCO回路において、ク
ロック発生回路部30は、2つのコンデンサC1、C2
と第1の定電流源回路10または接地電位Vssとの接続
が切換回路SW1、SW2により制御されることによ
り、2つのコンデンサが交互に充電、放電を繰り返す動
作(発振)が行われ、、上記2つのコンデンサの充放電
波形が電圧比較回路13、14により制御電圧Vcontに
応じた閾値でパルス化され、このパルス化信号に基づい
て制御回路15が前記切換回路SW1、SW2による充
放電動作の切り換え動作を制御すると共にパルスデュー
ティが制御されたクロック信号を発生する。
FIG. 2 shows an operation example of the clock generation circuit section shown in FIG. In the VCO circuit of the above embodiment, the clock generation circuit unit 30 has two capacitors C1 and C2.
The connection between the and the first constant current source circuit 10 or the ground potential Vss is controlled by the switching circuits SW1 and SW2, so that the two capacitors alternately perform charging and discharging operations (oscillation). The charge / discharge waveforms of the two capacitors are pulsed by the voltage comparison circuits 13 and 14 at a threshold value according to the control voltage Vcont, and the control circuit 15 switches the charge / discharge operation by the switching circuits SW1 and SW2 based on the pulsed signal. A clock signal whose pulse duty is controlled while controlling its operation is generated.

【0061】バイアス発生回路部31aは、1つのコン
デンサC3と第2の定電流源回路20との接続が充電ス
イッチ回路SW31により制御され、上記コンデンサC
3と接地電位Vssとの接続が放電スイッチ回路SW32
により制御され、上記コンデンサC3の端子電圧がサン
プルホールド回路22によりサンプルホールドされた後
に電圧比較回路23により基準電圧Vref と比較され、
この電圧比較回路23の比較出力により第2の定電流源
回路20および前記クロック発生回路部30の第1の定
電流源回路10を共通に制御する。
In the bias generation circuit section 31a, the connection between one capacitor C3 and the second constant current source circuit 20 is controlled by the charging switch circuit SW31, and the capacitor C3
3 is connected to the ground potential Vss by the discharge switch circuit SW32.
The voltage of the terminal of the capacitor C3 is sampled and held by the sample and hold circuit 22, and then compared with the reference voltage Vref by the voltage comparison circuit 23.
The second constant current source circuit 20 and the first constant current source circuit 10 of the clock generation circuit section 30 are commonly controlled by the comparison output of the voltage comparison circuit 23.

【0062】この場合、外部から供給される基準クロッ
ク信号によりタイミングが制御されたタイミング信号に
よって充電スイッチ回路SW31、放電スイッチ回路S
W32、サンプルホールド回路22が制御されることに
より、電圧比較回路23の比較出力が一定に制御される
ので、バイアス発生回路部31aおよび前記クロック発
生回路30におけるコンデンサの充電速度を制御し、プ
ロセスのばらつきによる特性の変動を補償する。
In this case, the charge switch circuit SW31 and the discharge switch circuit S are controlled by the timing signal whose timing is controlled by the reference clock signal supplied from the outside.
By controlling W32 and the sample and hold circuit 22, the comparison output of the voltage comparison circuit 23 is controlled to be constant, so that the charging speed of the capacitors in the bias generation circuit section 31a and the clock generation circuit 30 is controlled, and the process Compensate for fluctuations in characteristics due to variations.

【0063】そして、上記実施例のVCO回路では、上
記充電スイッチ回路SW31に供給するタイミング信号
のパルス幅を前記クロック発生回路部30における電圧
比較回路13、14や制御回路15の応答時間分だけ広
くするパルス幅調整回路を有するので、比較的高い周波
数領域で使用する場合でも、クロック発生回路部におけ
る電圧比較回路やフリップフロップ回路の応答時間のば
らつきに起因するクロック信号周期のばらつきを抑制
(特性変動を補償)することが可能になる。従って、比
較的広い周波数領域において良好な特性が得られるよう
になる。
In the VCO circuit of the above embodiment, the pulse width of the timing signal supplied to the charging switch circuit SW31 is widened by the response time of the voltage comparison circuits 13 and 14 and the control circuit 15 in the clock generation circuit section 30. Since it has a pulse width adjustment circuit that suppresses fluctuations in the clock signal cycle due to fluctuations in the response time of the voltage comparison circuit and the flip-flop circuit in the clock generation circuit section even when used in a relatively high frequency region (characteristic fluctuations) Can be compensated). Therefore, good characteristics can be obtained in a relatively wide frequency range.

【0064】[0064]

【発明の効果】上述したように本発明のVCO回路によ
れば、比較的高い周波数領域で使用する場合でも、クロ
ック発生回路部における電圧比較回路や制御回路の応答
時間に起因するクロック信号周期のばらつきを抑制で
き、比較的広い周波数領域において良好な特性を得るこ
とができる。
As described above, according to the VCO circuit of the present invention, even when the VCO circuit is used in a relatively high frequency range, the clock signal cycle caused by the response time of the voltage comparison circuit and the control circuit in the clock generation circuit section is reduced. Variation can be suppressed, and good characteristics can be obtained in a relatively wide frequency range.

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

【図1】本発明の第1実施例に係るVCO回路を示す回
路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a VCO circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のクロック発生回路部の動作例を示す波形
図。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an operation example of the clock generation circuit unit in FIG.

【図3】図1中のパルス幅調整回路における遅延回路の
相異なる具体例を示す回路図。
3 is a circuit diagram showing a different specific example of a delay circuit in the pulse width adjustment circuit in FIG.

【図4】従来のVCO回路の一例を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional VCO circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…第1の定電流源回路、13…第1の電圧比較回
路、14…第2の電圧比較回路、15…フリップフロッ
プ回路、20…第2の定電流源回路、21…タイミング
制御回路、22…サンプルホールド回路、23…第3の
電圧比較回路、24…基準電圧発生回路、25…パルス
幅調整回路、26…遅延回路、27…オアゲート回路、
28…第1の遅延ゲート回路、29…第2の遅延ゲート
回路、30…クロック発生回路部、31a…バイアス発
生回路部、C1…第1のコンデンサ、C2…第2のコン
デンサ、C3…第3のコンデンサ、SW1…第1の切換
回路、SW2…第2の切換回路、SW31…充電スイッ
チ回路、SW32…放電スイッチ回路。
10 ... 1st constant current source circuit, 13 ... 1st voltage comparison circuit, 14 ... 2nd voltage comparison circuit, 15 ... Flip-flop circuit, 20 ... 2nd constant current source circuit, 21 ... Timing control circuit, 22 ... Sample hold circuit, 23 ... Third voltage comparison circuit, 24 ... Reference voltage generation circuit, 25 ... Pulse width adjustment circuit, 26 ... Delay circuit, 27 ... OR gate circuit,
28 ... 1st delay gate circuit, 29 ... 2nd delay gate circuit, 30 ... Clock generation circuit part, 31a ... Bias generation circuit part, C1 ... 1st capacitor, C2 ... 2nd capacitor, C3 ... 3rd , SW1 ... First switching circuit, SW2 ... Second switching circuit, SW31 ... Charging switch circuit, SW32 ... Discharging switch circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 LSIチップ上に設けられ、第1のコン
デンサおよび第2のコンデンサが交互に充電、放電を繰
り返す動作を行うように切換回路により制御され、上記
2つのコンデンサの充放電波形が電圧比較回路により制
御電圧に応じた閾値でパルス化され、制御回路により上
記パルス化信号に基づいて前記切換回路による充放電動
作の切り換え動作を制御すると共に制御電圧に応じてパ
ルスデューティが制御されたクロック信号を発生するク
ロック発生回路部と、同じく上記LSIチップ上に設け
られ、外部から供給される基準クロック信号REFに基
づいて前記クロック発生回路部のコンデンサの充電速度
を一定に制御するバイアス発生回路部とからなり、上記
バイアス発生回路部は、前記クロック発生回路部におけ
る電圧比較回路、制御回路の応答時間を加味して前記ク
ロック発生回路部のコンデンサの充電速度を一定に制御
するパルス幅調整回路とを具備することを特徴とする電
圧制御発振回路。
1. A switching circuit provided on an LSI chip, controlled by a switching circuit so that a first capacitor and a second capacitor alternately repeat charging and discharging, and the charge and discharge waveforms of the two capacitors are voltage. A clock which is pulsed by a threshold value according to a control voltage by a comparison circuit, controls the switching operation of the charging / discharging operation by the switching circuit based on the pulsed signal by the control circuit, and has a pulse duty controlled according to the control voltage. A clock generation circuit unit for generating a signal and a bias generation circuit unit provided on the LSI chip for controlling the charging speed of the capacitor of the clock generation circuit unit to be constant based on a reference clock signal REF supplied from the outside. The bias generating circuit section includes a voltage comparing circuit and a control circuit in the clock generating circuit section. And a pulse width adjusting circuit for controlling the charging speed of the capacitor of the clock generating circuit unit to be constant in consideration of the response time of the control circuit.
【請求項2】 請求項1記載の電圧制御発振回路におい
て、前記クロック発生回路部は、それぞれの一端が接地
電位に接続された第1のコンデンサおよび第2のコンデ
ンサと、上記第1のコンデンサおよび第2のコンデンサ
に流す電流を設定するために設けられた第1の定電流源
回路と、前記第1のコンデンサの他端に接続され、第1
の切換制御信号により制御され、前記第1のコンデンサ
の他端を前記第1の定電流源回路または前記接地電位に
選択的に接続する第1の切換回路と、前記第2のコンデ
ンサの他端に接続され、第2の切換制御信号により制御
され、前記第2のコンデンサの他端を前記第1の定電流
源回路または前記接地電位に選択的に接続する第2の切
換回路と、前記第1のコンデンサおよび第2のコンデン
サを交互に前記第1の定電流源回路に接続し、上記第1
のコンデンサの充電電圧または第2のコンデンサの充電
電圧が所定電圧に達する毎に前記第1の切換回路および
第2の切換回路を制御する制御回路とを具備することを
特徴とする電圧制御発振回路。
2. The voltage controlled oscillator circuit according to claim 1, wherein the clock generation circuit section includes a first capacitor and a second capacitor each having one end connected to a ground potential, the first capacitor, and A first constant current source circuit provided for setting a current flowing through the second capacitor; and a first constant current source circuit connected to the other end of the first capacitor,
A first switching circuit which is controlled by the switching control signal of (1) to selectively connect the other end of the first capacitor to the first constant current source circuit or the ground potential, and the other end of the second capacitor. A second switching circuit connected to the first constant current source circuit or the ground potential, the second switching circuit being controlled by a second switching control signal and selectively connecting the other end of the second capacitor to the first constant current source circuit or the ground potential. The first capacitor and the second capacitor are alternately connected to the first constant current source circuit, and the first capacitor
And a control circuit that controls the first switching circuit and the second switching circuit each time the charging voltage of the capacitor or the charging voltage of the second capacitor reaches a predetermined voltage. .
【請求項3】 請求項2記載の電圧制御発振回路におい
て、前記制御回路は、所定の比較基準電圧を発生する基
準電圧発生回路と、前記第1のコンデンサの他端の電圧
と前記基準電圧発生回路で発生された比較基準電圧とが
入力し、両入力の電圧を比較する第1の電圧比較回路
と、前記第2のコンデンサの他端の電圧と前記基準電圧
発生回路で発生された比較基準電圧とが入力し、両入力
の電圧を比較する第2の電圧比較回路と、上記第1の電
圧比較回路の出力および第2の電圧比較回路の出力が各
対応してセット入力端子およびリセット入力端子に供給
され、相補的な出力を前記第1の切換制御信号および第
2の切換制御信号として供給するフリップフロップ回路
とを具備することを特徴とする電圧制御発振回路。
3. The voltage controlled oscillator circuit according to claim 2, wherein the control circuit includes a reference voltage generating circuit for generating a predetermined comparison reference voltage, a voltage at the other end of the first capacitor, and the reference voltage generating circuit. A comparison reference voltage generated by the reference voltage generation circuit and a first voltage comparison circuit that receives the comparison reference voltage generated by the circuit and compares the voltages of both inputs with the voltage of the other end of the second capacitor. And a second voltage comparison circuit for inputting a voltage and comparing the voltages of both inputs, and an output of the first voltage comparison circuit and an output of the second voltage comparison circuit respectively correspond to a set input terminal and a reset input. And a flip-flop circuit which supplies complementary outputs to the terminals as the first switching control signal and the second switching control signal.
【請求項4】 請求項1記載の電圧制御発振回路におい
て、前記バイアス発生回路部は、前記第1のコンデンサ
および第2のコンデンサと容量値が等しい第3のコンデ
ンサと、前記第1の定電流源回路と同じ特性を有する第
2の定電流源回路と、基準クロック信号が供給され、こ
の基準クロック信号によりタイミングが制御された各種
のタイミング信号を出力するタイミング制御回路と、前
記第2の定電流源回路の出力ノードと前記第3のコンデ
ンサの他端(充放電ノード)との間に接続されたPMO
Sトランジスタからなり、前記タイミング制御回路から
供給される制御信号によりスイッチ制御され、第3のコ
ンデンサの充放電ノードを第2の定電流源回路に選択的
に接続する充電スイッチ回路と、前記第3のコンデンサ
の充放電ノードと接地電位ノードとの間に接続されたN
MOSトランジスタからなり、前記タイミング制御回路
から供給される制御信号によりスイッチ制御され、第3
のコンデンサの充放電ノードを接地電位Vssに選択的に
接続する放電スイッチ回路と、前記第3のコンデンサの
充放電ノードの電位を前記タイミング制御回路から供給
される制御信号のタイミングでサンプルしてホールドす
るサンプルホールド回路と、前記第1の電圧比較回路お
よび第2の電圧比較回路と同じ特性を有し、前記サンプ
ルホールド回路の出力電圧が正相入力端子に入力し、所
定の制御電圧Vcontが反転入力端子に入力し、比較出力
により前記第1の定電流源回路および第2の定電流源回
路を共通に制御する第3の電圧比較回路と、前記タイミ
ング制御回路から前記充電スイッチ回路に供給されるタ
イミング信号のパルス幅を前記クロック発生回路部にお
ける電圧比較回路や制御回路の応答時間分だけ狭くする
ためのパルス幅調整回路と、前記タイミング制御回路と
前記放電スイッチ回路との間に挿入され、上記パルス幅
調整回路によるパルス幅調整に伴うタイミング信号の遅
延時間に対応した遅延時間を有する第1の遅延ゲート回
路と、前記タイミング制御回路と前記サンプルホールド
回路との間に挿入され、上記パルス幅調整回路によるパ
ルス幅調整に伴うタイミング信号の遅延時間に対応した
遅延時間を有する第2の遅延ゲート回路とを具備するこ
とを特徴とする電圧制御発振回路。
4. The voltage controlled oscillator circuit according to claim 1, wherein the bias generation circuit section includes a third capacitor having a capacitance value equal to that of the first capacitor and the second capacitor, and the first constant current. A second constant current source circuit having the same characteristics as the source circuit; a timing control circuit which is supplied with a reference clock signal and outputs various timing signals whose timing is controlled by the reference clock signal; and the second constant circuit. A PMO connected between the output node of the current source circuit and the other end (charge / discharge node) of the third capacitor.
A charge switch circuit which is composed of an S-transistor, is switch-controlled by a control signal supplied from the timing control circuit, and selectively connects the charge / discharge node of the third capacitor to the second constant current source circuit; Connected between the charging / discharging node of the capacitor and the ground potential node
A third MOS transistor, which is switch-controlled by a control signal supplied from the timing control circuit;
And a discharge switch circuit for selectively connecting the charge / discharge node of the capacitor to the ground potential Vss, and the potential of the charge / discharge node of the third capacitor is sampled and held at the timing of the control signal supplied from the timing control circuit. Has the same characteristics as the sample-hold circuit and the first voltage comparison circuit and the second voltage comparison circuit, the output voltage of the sample-hold circuit is input to the positive phase input terminal, and the predetermined control voltage Vcont is inverted. The voltage is supplied to the charge switch circuit from a third voltage comparison circuit that inputs the signal to an input terminal and commonly controls the first constant current source circuit and the second constant current source circuit by a comparison output. Pulse width adjustment for narrowing the pulse width of the timing signal by the response time of the voltage comparison circuit or control circuit in the clock generation circuit section A first delay gate circuit inserted between the timing control circuit and the discharge switch circuit, the first delay gate circuit having a delay time corresponding to the delay time of the timing signal accompanying the pulse width adjustment by the pulse width adjustment circuit; A second delay gate circuit inserted between the timing control circuit and the sample hold circuit, the second delay gate circuit having a delay time corresponding to the delay time of the timing signal associated with the pulse width adjustment by the pulse width adjustment circuit. A voltage controlled oscillator circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100517250B1 (en) * 2002-09-13 2005-09-28 주식회사 케이이씨 Stability circuit for maximum duty
JP2007311968A (en) * 2006-05-17 2007-11-29 Sanyo Electric Co Ltd Oscillation circuit

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