JPH0865048A - 発振回路 - Google Patents

発振回路

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JPH0865048A
JPH0865048A JP19668894A JP19668894A JPH0865048A JP H0865048 A JPH0865048 A JP H0865048A JP 19668894 A JP19668894 A JP 19668894A JP 19668894 A JP19668894 A JP 19668894A JP H0865048 A JPH0865048 A JP H0865048A
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JP
Japan
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inverter
power supply
oscillator
oscillation
supply voltage
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Pending
Application number
JP19668894A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Yamazaki
晶 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH0865048A publication Critical patent/JPH0865048A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/36Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/364Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device the amplifier comprising field effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B2200/00Indexing scheme relating to details of oscillators covered by H03B
    • H03B2200/006Functional aspects of oscillators
    • H03B2200/0082Lowering the supply voltage and saving power

Abstract

(57)【要約】 【目的】電源電圧の立ち上がり時に発振開始時点を早く
して、電源電圧が動作電圧に達した後の発振安定期間を
短縮すると共に、高調波の発生を極力抑えた発振器を実
現する。 【構成】帰還抵抗により入出力を接続した第1インバー
タを発振振動子に並列に接続して成る発振回路におい
て、第1インバータに対して複数のトライステートイン
バータもしくはNANDゲートを各々並列に接続すると
共に、第1インバータに供給される電源電圧の電圧レベ
ルを検出する電圧検出回路を設け、該検出した電圧レベ
ルに応じて、複数のトライステートインバータを選択的
に動作状態にするか、もしくはNANDゲートを選択的
に開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水晶もしくはセラミッ
クの振動子を用いて発振を行う発振回路に関する。
【0002】
【従来の技術】水晶もしくはセラミックの振動子を用い
た発振回路は、従来、図5に示すように、振動子1の両
端と接地間にコンデンサ2、3を接続し、高抵抗のフィ
ードバック抵抗4により入出力を接続したインバータ5
を振動子1に並列に接続し、更に、インバータ5の出力
端と振動子1の一端にダンピング抵抗6を接続して構成
され、通常、このインバータ1の出力は次段のインバー
タ7により方形波に整形され、各回路に出力される。
尚、インバータはCMOSで構成されている。
【0003】このような発振回路の発振能力を計る指標
として、図7に示す発振余裕度(負性抵抗特性ともい
う)がある。これは、図6に示すように、従来の発振回
路において、振動子1に直列に抵抗8を挿入し、この抵
抗値Rを順次大きくしていき、どの値まで発振可能かを
調べ、その最大値をとったものである。図7において、
曲線Aは発振能力が高い発振器の例であり、曲線Bは発
振能力が低い発振器の例であって、いずれの場合も、図
から明らかなように、インバータ5に供給する電源電圧
VDDを上げていけば発振余裕度も上がっていく。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】所定の発振余裕度R0
を得たい場合、図7に示すように、発振能力が低い曲線
Bでは電源電圧としてV2が必要となるが、発振能力が
高い曲線Aでは電源電圧はV2より低いV1で済む。こ
のため、電源電圧の立ち上がり時には、発振能力が高い
発振器の方が早く発振を開始し、従って、電源電圧が動
作電圧に達した後に発振が安定するまでの期間を短くす
ることが可能である。
【0005】しかしながら、発振能力が高くなると、発
振波形が図9に示すようなサインカーブにはならず、図
8に示すような方形波に近い波形となってしまい、これ
により高調波が多く生ずることとなる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、発振振動子の
両端にコンデンサを接続すると共に、帰還抵抗により入
出力を接続した第1インバータを前記発振振動子に並列
に接続して成る発振回路において、前記第1インバータ
に対して複数のトライステートインバータを各々並列に
接続すると共に、前記第1インバータに供給される電源
電圧の電圧レベルを検出する電圧検出回路を設け、該検
出した電圧レベルに応じて前記複数のトライステートイ
ンバータを選択的に動作状態にすることにより、上記課
題を解決するものである。
【0007】また、本発明は、発振振動子の両端にコン
デンサを接続すると共に、帰還抵抗により入出力を接続
したインバータを前記発振振動子に並列に接続して成る
発振回路において、前記インバータに対して複数のNA
NDゲートを各々並列に接続すると共に、前記インバー
タに供給される電源電圧の電圧レベルを検出してゲート
開閉用の制御信号を前記複数のNANDゲートに送出す
る電圧検出回路を設け、該検出した電圧レベルに応じて
前記複数のNANDゲートを選択的に開閉することによ
り、上記課題を解決するものである。
【0008】更に、本発明は、前記電圧検出回路で検出
した電源電圧レベルが低いときは、前記動作状態にする
トライステートインバータ、もしくは、前記開成するN
ANDゲートの数をより多くし、電源電圧レベルが高い
ときは前記数をより少なくすることを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明では、発振回路を構成するインバータに
対して、複数のトライステートインバータ、もしくは、
複数のNANDゲートが各々並列に接続され、インバー
タに供給される電源電圧の電圧レベルに応じて、動作状
態にされるトライステートインバータの数、もしくは、
開成されるNANDゲートの数が決定されることとな
り、従って、上記電源電圧レベルに応じて、発振能力が
変更されるようになる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図であり、図5の従来例と同一構成については同一の
符号を付している。この実施例においては、インバータ
5に並列に、複数のトライステートインバータ10,1
1,12,13,14を接続し、また、インバータ5,
7,10,11,12,13,14に供給する電源電圧
VDDを入力し、その電圧レベルを検出する電圧検出回路
15を設け、この電圧検出回路15が出力する制御信号
S0,S1,S2,S3,S4を複数のトライステート
インバータ10,11,12,13,14の各々の制御
端子に入力するようにしている。
【0011】ここで、トライステートインバータは、図
2に示すように、通常のCMOSインバータを構成する
PチャンネルMOSトランジスタ16と電源電圧VDDの
間に、PチャンネルMOSトランジスタ17を接続し、
通常のCMOSインバータを構成するNチャンネルMO
Sトランジスタ18と接地電圧の間に、NチャンネルM
OSトランジスタ19を接続し、制御端子20に入力さ
れる制御信号SnをNチャンネルMOSトランジスタ1
9のゲートに入力し、制御信号をインバータ21で反転
した信号をPチャンネルMOSトランジスタ17に入力
するようにしている。
【0012】このため、制御信号SnがHレベルの時
は、NチャンネルMOSトランジスタ19及びPチャン
ネルMOSトランジスタ17が共にオンし、トライステ
ートインバータは動作状態になり、制御信号SnがLレ
ベルの時は、NチャンネルMOSトランジスタ19及び
PチャンネルMOSトランジスタ17が共にオフし、ト
ライステートインバータは非動作状態になる。
【0013】この実施例では、電圧検出回路15におい
て、検出する電源電圧VDDが低い状態では、制御信号S
0,S1,S2,S3,S4を全てHレベルにして、全
てのトライステートインバータ10,11,12,1
3,14を動作状態にしている。これによって、トータ
ル的なインバータの動作時のインピータンスが低くな
り、発振能力が高くなる。一方、検出する電源電圧VDD
が高くなると、制御信号S0,S1,S2,S3,S4
のいくつかをLレベルにし、動作状態にするトライステ
ートインバータの数を減らすようにしている。これによ
って、インバータの動作時のインピータンスが高くな
り、発振能力が低下する。
【0014】即ち、図3に示すように、電源電圧が低い
ときは発振能力が高く、電源電圧が高くなると発振能力
が徐々に低下する発振器が得られることとなる。従っ
て、電源電圧の立ち上がり時には、低い電圧において発
振を開始し、動作電圧に達した後は発振波形がサイン波
となる理想的な発振を得ることができる。次に、図4を
参照して本発明の他の実施例を説明する。
【0015】この例が図1の例と異なる点は、複数のト
ライステートインバータをインバータ5に並列に接続す
る代わりに、複数のNANDゲート30,31,32,
33,34を接続するようにし、これらNANDゲート
の一端に電圧検出回路15からの制御信号S0,S1,
S2,S3,S4を印加するようにした点である。従っ
て、制御信号SnがHレベルであれば、NANDゲート
は開成状態になり、インバータと全く同様の働きをす
る。一方、制御信号SnがLレベルのときはNANDゲ
ートは閉成状態となり、信号は出力側へ通過しなくな
る。つまり、NANDゲートは、実質的に図1のトライ
ステートインバータと同様の動作を行う。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、電源電圧の立ち上がり
時に発振開始時点を早くして、電源電圧が動作電圧に達
した後の発振安定期間を短縮すると共に、高調波の発生
を極力抑えた発振器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】実施例のトライステートインバータの具体回路
図である。
【図3】実施例における電源電圧と発振余裕度との関係
を示す特性図である。
【図4】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図5】従来の発振回路を示すブロック図である。
【図6】発振余裕度を測定するための回路構成を示す図
である。
【図7】図6の発振回路における電源電圧と発振余裕度
との関係を示す特性図である。
【図8】発振能力が低い発振回路の発振波形を示す波形
図である。
【図9】発振能力が高い発振回路の発振波形を示す波形
図である。
【符号の説明】
1 発振振動子 2,3 コンデンサ 4 帰還抵抗 5,7 インバータ 6 ダンピング抵抗 8 抵抗 10,11,12,13,14 トライステートインバ
ータ 16,17 PチャンネルMOSトランジスタ 18,19 NチャンネルMOSトランジスタ 20 制御端子 30,31,32,33,34 NANDゲート

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発振振動子の両端にコンデンサを接続する
    と共に、帰還抵抗により入出力を接続した第1インバー
    タを前記発振振動子に並列に接続して成る発振回路にお
    いて、前記第1インバータに対して複数のトライステー
    トインバータを各々並列に接続すると共に、前記第1イ
    ンバータに供給される電源電圧の電圧レベルを検出する
    電圧検出回路を設け、該検出した電圧レベルに応じて前
    記複数のトライステートインバータを選択的に動作状態
    にすることを特徴とした発振回路。
  2. 【請求項2】発振振動子の両端にコンデンサを接続する
    と共に、帰還抵抗により入出力を接続したインバータを
    前記発振振動子に並列に接続して成る発振回路におい
    て、前記インバータに対して複数のNANDゲートを各
    々並列に接続すると共に、前記インバータに供給される
    電源電圧の電圧レベルを検出してゲート開閉用の制御信
    号を前記複数のNANDゲートに送出する電圧検出回路
    を設け、該検出した電圧レベルに応じて前記複数のNA
    NDゲートを選択的に開閉することを特徴とした発振回
    路。
  3. 【請求項3】前記電圧検出回路で検出した電源電圧レベ
    ルが低いときは、前記動作状態にするトライステートイ
    ンバータ、もしくは、前記開成するNANDゲートの数
    をより多くし、電源電圧レベルが高いときは前記数をよ
    り少なくすることを特徴とした請求項1もしくは2記載
    の発振回路。
JP19668894A 1994-08-22 1994-08-22 発振回路 Pending JPH0865048A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002097965A1 (de) * 2001-05-31 2002-12-05 Infineon Technologies Ag Kompensierte oszillatorschaltung
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JP2008147815A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Sanyo Electric Co Ltd 発振回路

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