JPH10325886A - Oscillation circuit, electronic circuit using it, semiconductor device using them, and electronic instrument and timepiece - Google Patents

Oscillation circuit, electronic circuit using it, semiconductor device using them, and electronic instrument and timepiece

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JPH10325886A
JPH10325886A JP15011597A JP15011597A JPH10325886A JP H10325886 A JPH10325886 A JP H10325886A JP 15011597 A JP15011597 A JP 15011597A JP 15011597 A JP15011597 A JP 15011597A JP H10325886 A JPH10325886 A JP H10325886A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably perform oscillation in small power consumption, by synchronizing supply electric power for a signal inversion amplifier with the output of the amplifier by an electric power control circuit, and performing ON-OFF control. SOLUTION: With regard to this crystal oscillation circuit, a feedback circuit composed of a crystal oscillator 10 and a resistor 4 is inputted to a signal inversion amplifier 20 as a gate signal VG(t) inverting output VD(t) of the signal inversion amplifier 20 by 180 deg.. At this time the circuit has a power control circuit composed of a field effect transistor 40 and a switch control circuit 44 as a switching element for power supply, and is synchronized with the output D(t) of the signal inversion amplifier 20 to perform ON-OFF control of power supply. In other words, with regard to the transistor 40, a source is connected to the side of potential VDD of an earth, and a drain is connected to the source side of the transistor 26 of the signal inversion amplifier 20. A switch control signal 100 is applied to the gate of the transistor 40 by the control circuit 44, and the transistor 40 is synchronized with the output VD(t) of the signal inversion amplifier 20 to perform ON-OFF control.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発振回路、これを
用いた電子回路、これらを用いた半導体装置、電子機器
および時計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillation circuit, an electronic circuit using the same, a semiconductor device using the same, an electronic device, and a timepiece.

【0002】[0002]

【背景技術および発明が解決しようとする課題】従来よ
り、携帯用の腕時計や、携帯用の電話、コンピュータ端
末などには、水晶振動子を用いた発振回路が広く用いら
れている。このような携帯型の電子機器では、消費電力
を節約し、電池の長寿命化を図ることが必要となる。
2. Description of the Related Art Oscillation circuits using quartz oscillators have been widely used in portable wristwatches, portable telephones, computer terminals, and the like. In such a portable electronic device, it is necessary to save power consumption and extend the life of the battery.

【0003】消費電力の節約という観点から、本発明者
は、携帯型電子機器、特に腕時計に使用される電子回路
の消費電力を分析した。この分析により、半導体基板上
に構成される電子回路では、水晶発振回路の消費電力が
他の回路部分に比べ大きな割合を締めることが確認され
た。すなわち、携帯型電子機器に使用される電子回路の
発振回路での消費電力を節減することが、使用電池の長
寿命化を図る上で効果的であることを見出した。
[0003] From the viewpoint of saving power consumption, the present inventor analyzed the power consumption of an electronic circuit used in a portable electronic device, particularly a wristwatch. From this analysis, it was confirmed that the power consumption of the crystal oscillation circuit in the electronic circuit formed on the semiconductor substrate was smaller than that of the other circuit portions. That is, it has been found that reducing the power consumption of the oscillation circuit of the electronic circuit used in the portable electronic device is effective in extending the life of the battery used.

【0004】このような水晶発振回路では、信号反転増
幅器に電圧Vregを印加すると、信号反転増幅器の出力
が180度位相反転されてゲートにフィードバック入力
される。これにより、信号反転増幅器を構成する一対の
トランジスタが交互にオンオフ駆動され、水晶発振回路
の発振出力が次第に増加し、ついには振動子が安定した
振動を行うようになる。
In such a crystal oscillation circuit, when a voltage Vreg is applied to the signal inverting amplifier, the output of the signal inverting amplifier is inverted by 180 degrees and fed back to the gate. As a result, the pair of transistors constituting the signal inverting amplifier are alternately turned on and off, the oscillation output of the crystal oscillation circuit is gradually increased, and finally the vibrator vibrates stably.

【0005】しかし、安定発振後には、振動子の慣性エ
ネルギーの損失分を補充することで発振を継続できるた
め、起動時に比べ必要とされるエネルギーは少ない。
However, after stable oscillation, oscillation can be continued by supplementing the loss of inertia energy of the vibrator, so that less energy is required than at the time of startup.

【0006】これにも拘わらず、従来の水晶発振回路で
は、起動時にも、安定発振後にも、常に前記一対のトラ
ンジスタを交互にオンオフ駆動するように構成されてい
るため、これが回路全体の電力消費を増加させる大きな
要因となっていたことを、本発明者は見いだした。
Nevertheless, in the conventional crystal oscillation circuit, the pair of transistors are always turned on and off alternately both at the time of start-up and after stable oscillation, so that the power consumption of the entire circuit is reduced. The present inventor has found that this has been a major factor in increasing.

【0007】本発明の目的は、少ない電力消費で安定し
て発振することができる水晶発振回路、これを用いた電
子回路、これらを用いた半導体装置、電子機器および時
計を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a crystal oscillation circuit capable of stably oscillating with low power consumption, an electronic circuit using the same, a semiconductor device using the same, an electronic device, and a timepiece.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1の発明の発振回路は、信号反転増幅器と、
前記信号反転増幅器への供給電力を、前記信号反転増幅
器の出力に同期してオンオフ制御する電力制御回路と、
を含むことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an oscillator circuit comprising: a signal inverting amplifier;
A power control circuit that controls on / off of the power supplied to the signal inverting amplifier in synchronization with an output of the signal inverting amplifier;
It is characterized by including.

【0009】以上の構成とすることにより、発振回路が
安定発振駆動されている状態での、消費電力の低減を図
ることができる。
With the above configuration, power consumption can be reduced while the oscillation circuit is being driven by stable oscillation.

【0010】請求項2の発明の発振回路は、請求項1に
おいて、前記電力制御回路は、前記信号反転増幅器への
電力供給ラインに設けられた電力供給用スイッチング素
子と、前記電力供給用スイッチング素子を、前記信号反
転増幅器の出力に同期してオンオフ制御するスイッチ制
御回路と、を含むことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the oscillation circuit according to the first aspect, the power control circuit includes a power supply switching element provided on a power supply line to the signal inverting amplifier, and the power supply switching element. And a switch control circuit that performs on / off control in synchronization with the output of the signal inverting amplifier.

【0011】本発明によれば、電力供給ラインをオンオ
フ制御するという簡単な構成で、低消費電力化を図るこ
とができる。
According to the present invention, low power consumption can be achieved with a simple configuration in which the power supply line is turned on and off.

【0012】請求項3の発明の発振回路は、請求項2に
おいて、前記信号反転増幅器の出力側と入力側との間に
接続された水晶振動子を有し、前記信号反転増幅器の出
力信号を位相反転して、前記信号反転増幅器にフィード
バック入力するフードバック回路を含み、前記信号反転
増幅器は、第1の電位側に接続され、前記フィードバッ
ク入力によりオンオフ駆動され前記水晶振動子を励振駆
動する第1の半導体スイッチング素子を含む第1の回路
と、前記第1の電位と異なる第2の電位側に接続され、
前記フィードバック入力により前記第1の半導体スイッ
チング素子と異なるタイミングでオンオフ駆動され前記
水晶振動子を励振駆動する第2の半導体スイッチング素
子を含む第2の回路と、を含み、前記電力供給用スイッ
チング素子は、前記第1及び第2の回路の少なくとも一
方の半導体スイッチング素子と直列に接続され、スイッ
チ制御回路は、前記少なくとも一方の半導体スイッチン
グ素子への電力供給のオンオフデュディー比を制御する
ように、前記電力供給用スイッチング素子をオンオフ制
御することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the oscillation circuit according to the second aspect, the oscillation circuit further includes a crystal oscillator connected between an output side and an input side of the signal inverting amplifier, and outputs an output signal of the signal inverting amplifier. A feedback circuit that inverts the phase and feeds back the signal to the signal inverting amplifier; the signal inverting amplifier is connected to a first potential side, and is driven on and off by the feedback input to excite the crystal resonator; A first circuit including one semiconductor switching element, and a second potential side different from the first potential,
A second circuit including a second semiconductor switching element that is turned on and off at a timing different from that of the first semiconductor switching element by the feedback input, and that drives the crystal resonator to be excited. , Connected in series with at least one semiconductor switching element of the first and second circuits, the switch control circuit controls an on / off duty ratio of power supply to the at least one semiconductor switching element, The power supply switching element is turned on and off.

【0013】本発明の発振回路では、信号反転増幅器を
構成する第1及び第2の半導体スイッチング素子は、安
定発振状態において交互にオンオフ駆動されることにな
る。
In the oscillation circuit according to the present invention, the first and second semiconductor switching elements constituting the signal inverting amplifier are alternately turned on and off in a stable oscillation state.

【0014】この時、前記電力供給用スイッチング素子
は、第1及び第2の半導体スイッチング素子の少なくと
も一方と直列に接続され、信号反転増幅器への電力供給
をオンオフ制御する。
At this time, the power supply switching element is connected in series with at least one of the first and second semiconductor switching elements, and controls on / off of power supply to the signal inverting amplifier.

【0015】これにより、低消費電力化を図ることがで
きるように、前記少なくとも一方の半導体スイッチング
素子への電力供給のオンオフデュディー比を制御するこ
とができる。
Thus, the on / off duty ratio of the power supply to at least one of the semiconductor switching elements can be controlled so that the power consumption can be reduced.

【0016】請求項4の発明の発振回路は、請求項1〜
3のいずれかにおいて、前記電力制御回路は、前記信号
反転増幅器の出力側に出力遮断用スイッチング素子を含
み、前記スイッチ制御回路は、前記電力供給用スイッチ
ング素子のオフ制御に同期して、前記出力遮断用スイッ
チング素子をオフ制御することを特徴とする。
The oscillation circuit according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that:
3. In any one of 3, the power control circuit includes an output cutoff switching element on an output side of the signal inverting amplifier, and the switch control circuit outputs the output signal in synchronization with off control of the power supply switching element. The shut-off switching element is controlled to be off.

【0017】即ち、信号反転増幅器を構成する第1及び
第2の半導体スイッチング素子の一方にのみ前記電力供
給スイッチング素子を接続すると、電力供給用スイッチ
ング素子のオフ制御時にこの電力供給用スイッチング素
子が直列接続されていない他の一方の半導体スイッチン
グ素子がオンし、この他の一方の半導体スイッチング素
子側の電位に水晶振動子の電位レベルがシフトしてしま
い、これが原因となって振動が抑制されてしまう場合が
ある。
That is, when the power supply switching element is connected to only one of the first and second semiconductor switching elements constituting the signal inverting amplifier, the power supply switching element is connected in series when the power supply switching element is turned off. The other one of the semiconductor switching elements that is not connected is turned on, and the potential level of the crystal oscillator shifts to the potential of the other one of the semiconductor switching elements, and as a result, the vibration is suppressed. There are cases.

【0018】これに対し、本発明によれば、信号反転増
幅器の出力側に接続された出力遮断用スイッチング素子
を、電力供給用スイッチング素子のオフ制御に同期して
オフ制御することにより、前記水晶振動子の電位レベル
のシフトを防止し、振動子の慣性振動をより安定して継
続させることが可能となる。
On the other hand, according to the present invention, the output shutoff switching element connected to the output side of the signal inverting amplifier is turned off in synchronization with the off control of the power supply switching element, whereby the crystal is turned off. A shift in the potential level of the vibrator can be prevented, and the inertial vibration of the vibrator can be continued more stably.

【0019】請求項5の発明の発振回路は、請求項3ま
たは請求項3に従属する請求項4において、前記信号反
転増幅器の第1、第2の半導体スイッチング素子及び前
記電力供給用スイッチング素子は、エンハンスメント型
の電界効果トランジスタ素子を用いて構成され、前記第
1、第2の半導体スイッチング素子を構成する電界効果
トランジスタ素子は、前記電力供給用スイッチング素子
を構成する電界効果トランジスタ素子よりスレッシュホ
ールド電圧の絶対値が相対的に小さなものであることを
特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the oscillator circuit according to the third or third aspect, the first and second semiconductor switching elements and the power supply switching element of the signal inverting amplifier are The first and second semiconductor switching elements are configured using a field effect transistor element of an enhancement type, and the threshold voltage of the field effect transistor element configuring the switching element for power supply is higher than that of the field effect transistor element configuring the switching element for power supply. Is characterized in that its absolute value is relatively small.

【0020】本発明によれば、各半導体スイッチング素
子をエンハンスメント型の電界効果トランジスタを用い
て構成している。
According to the present invention, each semiconductor switching element is configured using an enhancement type field effect transistor.

【0021】そして、信号反転増幅器を構成する前記第
1、第2の半導体スイッチング素子を、前述したように
エンハンスメント型のものとし、しかもスレッシュホー
ルド電圧を小さな値に設定している。これにより、信号
反転増幅器を安定して動作するのに必要な電源電圧の絶
対値を小さくでき、この面からも低消費電力化を図るこ
とが可能としている。
The first and second semiconductor switching elements constituting the signal inverting amplifier are of the enhancement type as described above, and the threshold voltage is set to a small value. As a result, the absolute value of the power supply voltage required to operate the signal inverting amplifier stably can be reduced, and power consumption can be reduced from this aspect as well.

【0022】なお、前記第1及び第2の半導体スイッチ
ング素子のスレッシュホールド電圧を小さな値にする
と、エンハンスメント型の電界効果トランジスタといえ
ども、そのオフ制御時におけるリーク電流が大きな値と
なることが知られている。しかし、本発明によれば、前
述したように電力供給用スイッチング素子を、エンハン
スメント型の電界効果トランジスタを用いて形成し、し
かもそのスレッシュホールド電圧を高い値に設定してい
る。これにより、電力供給用スイッチング素子をオフ制
御した際に前述したリーク電流を確実に低減できるた
め、この面からもより低消費電力化を図り、安定した発
振を行うことが可能となる。
It should be noted that if the threshold voltages of the first and second semiconductor switching elements are set to a small value, even if the field effect transistor is an enhancement type field effect transistor, the leakage current at the time of turning off the control will be a large value. Have been. However, according to the present invention, as described above, the power supply switching element is formed using an enhancement type field effect transistor, and its threshold voltage is set to a high value. This makes it possible to reliably reduce the above-described leakage current when the power supply switching element is turned off, so that power consumption can be further reduced and stable oscillation can be performed.

【0023】このように本発明によれば低い電源電圧を
用いて信号反転増幅器を駆動できしかもオフリーク電流
を確実に低減することができるため電力消費がより少な
くしかも安定した発振を行うことができる水晶発振回路
実現することが可能となる。
As described above, according to the present invention, a signal inverting amplifier can be driven by using a low power supply voltage, and an off-leak current can be reliably reduced. An oscillation circuit can be realized.

【0024】請求項6の発明の発振回路は、請求項2ま
たは請求項3において、前記電力供給用スイッチング素
子は、ディプリーション型の電界効果トランジスタ素子
を用いて構成されたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the oscillation circuit according to the second or third aspect, the power supply switching element is configured using a depletion type field effect transistor element. .

【0025】これにより、この電力供給用スイッチング
素子をオフ制御した時に、このスイッチング素子に流れ
る電流により信号反転増幅器の出力電圧が安定したもの
となり、回路全体が安定して発振動作を行うことができ
る。
Thus, when the power supply switching element is turned off, the output voltage of the signal inverting amplifier is stabilized by the current flowing through the switching element, and the whole circuit can perform the oscillation operation stably. .

【0026】請求項7の発明の発振回路は、請求項2〜
6のいずれかにおいて、前記電力供給用スイッチング素
子は、前記信号反転増幅器を構成する半導体スイッチン
グ素子と直列接続された電界効果トランジスタ素子を用
いて構成され、スイッチ制御回路は、前記信号反転増幅
器の出力を前記電力供給用スイッチング素子のゲートに
入力し、前記直列接続された半導体スイッチング素子へ
の電力供給のオンオフデュディー比を制御するように、
前記電力供給用スイッチング素子をオンオフ制御するこ
とを特徴とする。
The oscillating circuit according to the invention of claim 7 is characterized in that:
In any one of the above 6, the power supply switching element is configured using a field effect transistor element connected in series with a semiconductor switching element constituting the signal inversion amplifier, and a switch control circuit includes an output of the signal inversion amplifier. To the gate of the power supply switching element, so as to control the on / off duty ratio of power supply to the series-connected semiconductor switching elements,
On / off control of the power supply switching element is performed.

【0027】本発明によれば、信号反転増幅器の出力
を、電力供給用スイッチング素子のゲートに入力し、信
号反転増幅器の出力に同期してこれをオンオフ制御して
いる。
According to the present invention, the output of the signal inverting amplifier is input to the gate of the power supply switching element, and on / off control is performed in synchronization with the output of the signal inverting amplifier.

【0028】この電力供給用スイッチング素子は、第1
及び第2の半導体スイッチング素子の少なくとも一方と
直列に接続され、信号反転増幅器への電力供給をオンオ
フ制御する。
This power supply switching element comprises a first
And a second semiconductor switching element, which is connected in series with at least one of the second semiconductor switching element and controls on / off of power supply to the signal inverting amplifier.

【0029】これにより、発振回路の安定発振時におけ
る水晶振動子の慣性エネルギーの損失分を補うように電
力供給を行って発振を継続的に安定して行なわせ、しか
もその低消費電力化を図ることができるように、前記半
導体スイッチング素子への電力供給のオンオフデュディ
ー比を制御することができる。
Thus, power is supplied so as to compensate for the loss of the inertial energy of the crystal oscillator during stable oscillation of the oscillation circuit, and oscillation is continuously and stably performed, and furthermore, the power consumption is reduced. The on / off duty ratio of the power supply to the semiconductor switching element can be controlled.

【0030】このように、本発明によれば、電力供給用
スイッチング素子への電力供給のオンオフ制御を、信号
反転増幅器の出力を用いて、自動的に行い低消費電力化
と安定発振という課題を良好に達成することができる。
As described above, according to the present invention, the power supply to the switching element for power supply is automatically turned on / off by using the output of the signal inverting amplifier, thereby reducing the power consumption and the stable oscillation. Can be achieved well.

【0031】請求項8の発明の発振回路は、請求項7に
おいて、前記スイッチ制御回路は、前記電力供給用スイ
ッチング素子のゲートに直流バイアス電圧を印加するバ
イアス回路を含み、前記直流バイアス電圧は、前記信号
反転増幅器から前記電力供給用スイッチング素子のゲー
トへの入力信号の直流電位を、シフトさせることを特徴
とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the oscillation circuit according to the seventh aspect, the switch control circuit includes a bias circuit for applying a DC bias voltage to a gate of the power supply switching element, and the DC bias voltage is: A DC potential of an input signal from the signal inverting amplifier to a gate of the switching element for power supply is shifted.

【0032】即ち、信号反転増幅器を構成する第1及び
第2の半導体スイッチング素子を、スレッシュホールド
電圧の小さなものとし、電源電圧を下げ低消費電力化を
図ると、信号反転増幅器の出力電圧の絶対値も小さなも
のとなってしまう。
That is, when the first and second semiconductor switching elements constituting the signal inverting amplifier have a small threshold voltage and the power supply voltage is reduced to reduce the power consumption, the absolute value of the output voltage of the signal inverting amplifier is reduced. The value is also small.

【0033】これに対して、電力供給用半導体スイッチ
ング素子を、オフリーク電流が小さくなるようにスレッ
シュホールド電圧の大きなものを用いると、信号反転増
幅器の出力電圧ではこの電力供給用半導体スイッチング
素子を安定してオンオフ制御できない恐れもある。
On the other hand, when a power supply semiconductor switching element having a large threshold voltage is used so as to reduce the off-leakage current, the power supply semiconductor switching element can be stabilized at the output voltage of the signal inverting amplifier. On-off control may not be possible.

【0034】このような場合には、本発明のように、電
力供給用半導体スイッチング素子のゲートに直流バイア
ス電圧を印加し、このゲートへの入力信号の直流電位を
確実なオンオフ制御ができる電位側へシフトさせる。こ
れにより、信号反転増幅器の出力信号の電圧の絶対値が
小さな場合でも、電力供給用スイッチング素子を安定し
てオンオフ制御し、消費電力が少なく、且つより安定し
て発振を行う発振回路を得ることができる。
In such a case, as in the present invention, a DC bias voltage is applied to the gate of the power supply semiconductor switching element, and the DC potential of an input signal to this gate can be reliably controlled on / off. Shift to As a result, even when the absolute value of the voltage of the output signal of the signal inverting amplifier is small, it is possible to obtain an oscillation circuit that stably turns on and off the power supply switching element, consumes less power, and performs oscillation more stably. Can be.

【0035】更に、本発明によれば、前記直流バイアス
電圧を印加することにより、電力供給用スイッチング素
子としてスレッシュホールド電圧が大きくオフリーク電
流が小さなものを用いることが可能となるため、この面
からも回路全体の低消費電力化を図ることができる。
Further, according to the present invention, by applying the DC bias voltage, it is possible to use a switching element for power supply having a large threshold voltage and a small off-leakage current. The power consumption of the entire circuit can be reduced.

【0036】請求項9の発明の発振回路は、請求項7、
8のいずれかにおいて、前記スイッチ制御回路は、前記
信号反転増幅器の出力と少なくとも一つの基準電圧との
比較結果に基づき、前記直列接続された前記半導体スイ
ッチング素子への電力供給のオンオフデュディー比を制
御するように、前記電力供給用スイッチング素子をオン
オフ制御することを特徴とする。
According to the ninth aspect of the present invention, there is provided an oscillation circuit comprising:
8, the switch control circuit may determine an on / off duty ratio of power supply to the series-connected semiconductor switching elements based on a comparison result between an output of the signal inverting amplifier and at least one reference voltage. The power supply switching element is controlled to be turned on and off so as to be controlled.

【0037】本発明によれば、信号反転増幅器の出力
と、少なくとも一つの基準電圧との比較結果に基づき、
前記電力供給用スイッチング素子のオンオフ制御を行
う。この時、少なくとも一つの基準電圧は、信号反転増
幅器が安定発振するための必要最低限の基準電圧に設定
することが好ましい。
According to the present invention, based on a comparison result between the output of the signal inverting amplifier and at least one reference voltage,
On / off control of the power supply switching element is performed. At this time, it is preferable that at least one reference voltage is set to a minimum necessary reference voltage for the signal inverting amplifier to perform stable oscillation.

【0038】これにより、信号反転増幅器の出力電圧が
基準電圧を下回った場合に、電力供給用スイッチング素
子はオフ制御される。また信号反転増幅器の出力電圧が
基準電圧を上回った場合に、電力供給用スイッチング素
子はオン制御される。
Thus, when the output voltage of the signal inverting amplifier falls below the reference voltage, the power supply switching element is turned off. When the output voltage of the signal inverting amplifier exceeds the reference voltage, the power supply switching element is turned on.

【0039】このようにすることにより、信号反転増幅
器が、安定発振するのに必要な最低限の期間のみ電力供
給を行うように、電力供給用スイッチング素子がフィー
ドバック制御され、この結果、低消費電力で且つより安
定した発振を行うことができる発振回路を実現すること
ができる。
By doing so, the power supply switching element is feedback-controlled so that the signal inverting amplifier supplies power only for the minimum period necessary for stable oscillation, and as a result, low power consumption is achieved. In addition, it is possible to realize an oscillation circuit capable of performing more stable oscillation.

【0040】請求項10の発明の発振回路は、請求項1
において、前記電力制御回路は、前記信号反転増幅器へ
のフィードバック回路に設けられた電力供給用スイッチ
ング素子と、前記電力供給用スイッチング素子を、前記
信号反転増幅器の出力に同期してオンオフ制御するスイ
ッチ制御回路と、を含むことを特徴とする。
The oscillating circuit according to the tenth aspect of the present invention provides the oscillating circuit according to the first aspect.
In the above, the power control circuit may include a power supply switching element provided in a feedback circuit to the signal inversion amplifier, and a switch control for turning on and off the power supply switching element in synchronization with an output of the signal inversion amplifier. And a circuit.

【0041】本発明によれば、信号反転増幅器へのフィ
ードバック入力を前記信号反転増幅器の出力に同期して
オンオフ制御する。これにより、信号反転増幅器は、供
給電力がオンオフ制御された場合と同様に動作し、その
低消費電力化を図ることが可能となる。
According to the present invention, on / off control of the feedback input to the signal inverting amplifier is performed in synchronization with the output of the signal inverting amplifier. Accordingly, the signal inverting amplifier operates in the same manner as when the supply power is on / off controlled, and it is possible to reduce the power consumption.

【0042】請求項11の発明の発振回路は、請求項1
0において、前記信号反転増幅器は、第1の電位側に接
続され、前記フィードバック入力によりオンオフ駆動さ
れ前記水晶振動子を励振駆動する第1の半導体スイッチ
ング素子を含む第1の回路と、前記第1の電位と異なる
第2の電位側に接続され、前記フィードバック入力によ
り前記第1の半導体スイッチング素子と異なるタイミン
グでオンオフ駆動され前記水晶振動子を励振駆動する第
2の半導体スイッチング素子を含む第2の回路と、を含
み、前記電力供給用スイッチング素子は、前記第1及び
第2の回路の少なくとも一方の半導体スイッチング素子
のゲートに接続され、スイッチ制御回路は、前記少なく
とも一方の半導体スイッチング素子への電力供給のオン
オフデュディー比を制御するように、前記電力供給用ス
イッチング素子をオンオフ制御することを特徴とする。
According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided the oscillation circuit according to the first aspect.
0, the signal inverting amplifier is connected to a first potential side, and includes a first circuit including a first semiconductor switching element that is driven on and off by the feedback input to excite and drive the crystal resonator; A second semiconductor switching element which is connected to a second potential side different from the potential of the first semiconductor switching element and is driven on and off at a timing different from that of the first semiconductor switching element by the feedback input to drive the crystal resonator to drive. A power supply switching element, wherein the power supply switching element is connected to a gate of at least one semiconductor switching element of the first and second circuits, and a switch control circuit supplies power to the at least one semiconductor switching element. The power supply switching element is controlled so as to control an on / off duty ratio of supply. Characterized by - off control.

【0043】本発明の発振回路では、信号反転増幅器を
構成する第1及び第2の半導体スイッチング素子は、安
定発振状態において交互にオンオフ駆動されることにな
る。
In the oscillation circuit of the present invention, the first and second semiconductor switching elements constituting the signal inverting amplifier are alternately turned on and off in a stable oscillation state.

【0044】この時、前記電力供給用スイッチング素子
は、低消費電力化を図ることができるように、第1及び
第2の半導体スイッチング素子の少なくとも一方への電
力供給のオンオフデュディー比を制御することができ
る。
At this time, the power supply switching element controls an on / off duty ratio of power supply to at least one of the first and second semiconductor switching elements so as to reduce power consumption. be able to.

【0045】請求項12の発明の発振回路は、請求項1
0、11のいずれかにおいて、前記スイッチ制御回路
は、前記信号反転増幅器の出力と少なくとも1つの基準
電圧との比較結果に基づき、前記少なくとも一方の半導
体スイッチング素子への電力供給のオンオフデュディー
比を制御するように、前記電力供給用スイッチング素子
をオンオフ制御することを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the oscillation circuit of the first aspect.
In any one of 0 and 11, the switch control circuit sets an on / off duty ratio of power supply to the at least one semiconductor switching element based on a comparison result between an output of the signal inverting amplifier and at least one reference voltage. The power supply switching element is controlled to be turned on and off so as to be controlled.

【0046】このように、信号反転増幅器の出力と前記
基準電圧との比較結果を用いて、電力供給用スイッチン
グ素子を自動的にフィードバック制御することにより、
低消費電力化及び安定した発振の継続可能な発振回路を
得ることができる。
As described above, the feedback control of the power supply switching element is automatically performed using the comparison result between the output of the signal inverting amplifier and the reference voltage.
An oscillation circuit capable of reducing power consumption and maintaining stable oscillation can be obtained.

【0047】請求項13の発明は、請求項1〜12のい
ずれかにおいて、前記水晶振動子としてQ値の大きなも
のを用いることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in any one of the first to twelfth aspects, the crystal unit having a large Q value is used.

【0048】このように、水晶振動子として、機械的な
振動のしやすさを表すQの値の大きなものを用いること
により、安定発振後は、より小さな消費電力で、安定し
て発振状態を維持することが可能となる。
As described above, by using a crystal resonator having a large Q value representing the easiness of mechanical vibration, the oscillation state can be stably reduced with less power consumption after stable oscillation. It can be maintained.

【0049】請求項14の発明の電子回路は、請求項1
〜13のいずれかの発振回路を備えたことを特徴とす
る。
An electronic circuit according to a fourteenth aspect of the present invention is the electronic circuit according to the first aspect.
13. An oscillator circuit according to any one of (1) to (13).

【0050】請求項15の発明の半導体装置は、請求項
1〜13のいずれかの発振回路または請求項14の電子
回路を含んで構成されることを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including the oscillation circuit according to any one of the first to thirteenth aspects or the electronic circuit according to the fourteenth aspect.

【0051】請求項16の発明の電子機器は、請求項1
〜13のいずれかの発振回路または請求項14の電子回
路を含んで構成されることを特徴とする。
The electronic device according to the sixteenth aspect of the present invention provides the electronic device according to the first aspect.
13. An oscillator circuit according to any one of (1) to (13) or an electronic circuit according to claim 14.

【0052】このようにすることにより、例えば携帯電
話や、携帯型のコンピュータ端末などの携帯用電子機器
の電力消費を低減し、内蔵された電池や、バッテリー等
の2次電池の電力消費を小さくすることが可能となる。
By doing so, the power consumption of a portable electronic device such as a mobile phone or a portable computer terminal can be reduced, and the power consumption of a built-in battery or a secondary battery such as a battery can be reduced. It is possible to do.

【0053】請求項17の発明の時計は、請求項1〜1
3のいずれかの発振回路または請求項14の電子回路を
含んで構成されることを特徴とする。
A timepiece according to a seventeenth aspect of the present invention is the timepiece according to the first aspect.
The electronic circuit according to any one of claims 1 to 3, further comprising:

【0054】このようにすることより、消費電力の小さ
な携帯用時計を実現することができ、この結果、使用す
る電池をさらに小さなものとして時計全体の小型化を図
ることが可能となり、また、同一の容量の電池を使用す
る場合には、電池の長寿命化を図ることが可能となる。
By doing so, a portable timepiece with low power consumption can be realized. As a result, the size of the entire timepiece can be reduced by using a smaller battery, and the same In the case of using a battery having a capacity of, it is possible to extend the life of the battery.

【0055】[0055]

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づき詳細に説明する。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0056】第1実施の形態 図1には、本発明の好適な第1の実施の形態にかかる水
晶発振回路が、図2には、そのタイミングチャートが示
されている。本実施の形態の水晶発振回路は、クォーツ
タイプの腕時計に使用される水晶発振回路である。
First Embodiment FIG. 1 shows a crystal oscillation circuit according to a preferred first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a timing chart thereof. The crystal oscillation circuit of the present embodiment is a crystal oscillation circuit used in a quartz wristwatch.

【0057】本実施の形態の水晶発振回路は、信号反転
増幅器20と、フィードバック回路を構成する水晶振動
子10及び抵抗14とを含んで構成される。前記フィー
ドバック回路は、水晶振動子10及び抵抗14以外に、
位相補償用のコンデンサ16,18を含んで構成され、
信号反転増幅器20の出力VD(t)を、180度位相反転
されたゲート信号VG(t)として信号反転増幅器20へフ
ィードバック入力するものである。
The crystal oscillation circuit of the present embodiment includes a signal inverting amplifier 20, a crystal oscillator 10 and a resistor 14 constituting a feedback circuit. The feedback circuit includes a quartz oscillator 10 and a resistor 14,
It is configured to include capacitors 16 and 18 for phase compensation,
The output VD (t) of the signal inverting amplifier 20 is fed back to the signal inverting amplifier 20 as a gate signal VG (t) whose phase is inverted by 180 degrees.

【0058】前記信号反転増幅器20は、第1の電位側
と、これより低い電圧の第2の電位側に接続され、両電
位の電位差により電力供給を受け駆動されるように構成
されている。ここで、前記第1の電位はアース電位VDD
に設定され、第2の電位は図示しない電源回路部から供
給される負の電源電圧Vregに設定されている。
The signal inverting amplifier 20 is connected to a first potential side and a lower potential side of a second potential side, and is configured to be supplied with power and driven by a potential difference between the two potentials. Here, the first potential is a ground potential VDD.
, And the second potential is set to a negative power supply voltage Vreg supplied from a power supply circuit (not shown).

【0059】前記信号反転増幅器20は、第1の回路2
2と、第2の回路24とを含んで構成される。
The signal inverting amplifier 20 includes a first circuit 2
2 and a second circuit 24.

【0060】前記第1の回路22は、第1の半導体スイ
ッチング素子として機能するP型の電界効果トランジス
タ26を含んで構成される。このトランジスタ26は、
そのソース、ドレインがそれぞれアース側、出力端子3
0側に接続され、そのゲートには前記フィードバック信
号VG(t)が印加されている。
The first circuit 22 includes a P-type field effect transistor 26 functioning as a first semiconductor switching element. This transistor 26
The source and drain are the ground side and the output terminal 3
The feedback signal VG (t) is applied to its gate.

【0061】前記第2の回路24は、第2の半導体スイ
ッチング素子として機能するN型の電界効果トランジス
タ28を含んで構成されている。このトランジスタ28
は、そのソース、ドレインが、それぞれ図示しない電源
回路部から供給される負の電源電圧Vreg側、出力端子
30側へ接続され(ここではトランジスタ26のドレイ
ンに接続されている)、そのゲートには前記フィードバ
ック信号VG(t)が印加されている。
The second circuit 24 includes an N-type field effect transistor 28 functioning as a second semiconductor switching element. This transistor 28
Has its source and drain connected to the negative power supply voltage Vreg side supplied from a power supply circuit unit (not shown) and the output terminal 30 side (here, connected to the drain of the transistor 26), and has its gate connected to The feedback signal VG (t) is applied.

【0062】本実施の形態の水晶発振回路は、信号反転
増幅器20への供給電力をその出力VD(t)に同期してオ
ンオフ制御するために、電力供給用スイッチング素子と
して機能する電界効果トランジスタ40と、このトラン
ジスタ40を制御するスイッチ制御回路44とを含んで
構成される。
The crystal oscillation circuit of the present embodiment controls the power supplied to the signal inverting amplifier 20 to turn on and off in synchronization with the output VD (t), so that the field effect transistor 40 functioning as a power supply switching element is used. And a switch control circuit 44 for controlling the transistor 40.

【0063】前記トランジスタ40は、P型の電界効果
トランジスタを用いて構成され、そのソースがアース電
位VDD側へ、そのドレインがトランジスタ26のソース
側へと接続されている。
The transistor 40 is formed using a P-type field effect transistor, and its source is connected to the ground potential VDD and its drain is connected to the source of the transistor 26.

【0064】前記スイッチ制御回路44は、前記トラン
ジスタ40のゲートへスイッチ制御信号100を印加
し、このトランジスタを信号反転増幅器20の出力VD
(t)に同期してオンオフ制御する。
The switch control circuit 44 applies a switch control signal 100 to the gate of the transistor 40, and connects the transistor to the output VD of the signal inverting amplifier 20.
On / off control is performed in synchronization with (t).

【0065】図2には、本実施の形態の水晶発振回路の
タイミングチャートが示されている。
FIG. 2 shows a timing chart of the crystal oscillation circuit of the present embodiment.

【0066】同図に示すようスイッチ制御回路44は、
ドレイン出力VD(t)に同期してスイッチ制御信号100
を出力する。このスイッチ制御信号100は、Tのパル
ス出力周期の内、tの期間はLレベル、t´の期間はH
レベルとなる。これにより、電界効果トランジスタ40
は、tの期間はオン制御されて信号反転増幅器20へ電
力供給を行い、t´の期間はオフ制御されて前記電力供
給を停止する。
As shown in the figure, the switch control circuit 44
The switch control signal 100 is synchronized with the drain output VD (t).
Is output. The switch control signal 100 has an L level during a period t during a pulse output period of T, and an H level during a period t ′.
Level. Thereby, the field effect transistor 40
Is controlled to be on to supply power to the signal inverting amplifier 20 during the period t, and is controlled to be off during the period t 'to stop the power supply.

【0067】このような電力供給のオンオフ制御は、ド
レイン出力VD(t)に同期して行われる。言い換えると、
信号反転増幅器20へのフィードバック入力であるゲー
ト入力VG(t)に同期して行われる。
The power supply on / off control is performed in synchronization with the drain output VD (t). In other words,
This is performed in synchronization with the gate input VG (t) which is a feedback input to the signal inverting amplifier 20.

【0068】従って、前記電界効果トランジスタ40が
オン制御されていることを条件に、これに直列接続され
たトランジスタ26は前記ゲート入力VG(t)に基づきオ
ン制御されることになる。
Therefore, on condition that the field effect transistor 40 is controlled to be on, the transistor 26 connected in series to this is controlled to be on based on the gate input VG (t).

【0069】このように、本実施の水晶発振回路では、
信号反転増幅器20への電力供給を断続的に行ない、ト
ランジスタ26のオン動作期間におけるオンオフデュー
ティ比を制御する。このようにしても、水晶振動子10
の慣性(自由振動)により、水晶発振回路は発振を継続
でき、この結果、安定発振時における消費電力を低減す
ることができる。
As described above, in the crystal oscillation circuit of this embodiment,
The power supply to the signal inverting amplifier 20 is intermittently performed, and the on / off duty ratio during the on-operation period of the transistor 26 is controlled. Even in this case, the quartz oscillator 10
Due to the inertia (free vibration), the crystal oscillation circuit can continue to oscillate, and as a result, power consumption during stable oscillation can be reduced.

【0070】ここにおいて、前記水晶振動子10は、こ
の機械的な振動のし易さを表すQの値が大きなものを用
いることが好ましい。これにより、振動子10の慣性
(自由振動)が大きくなり、信号反転増幅器20を間欠
駆動した場合でも、より安定した発振を維持することが
できる。
Here, it is preferable to use a quartz resonator 10 having a large Q value indicating the easiness of mechanical vibration. Thus, the inertia (free vibration) of the vibrator 10 increases, and even when the signal inverting amplifier 20 is intermittently driven, more stable oscillation can be maintained.

【0071】また、本実施の形態において、信号反転増
幅器20を構成する前記各トランジスタ26、28はエ
ンハンスメント型の電界効果トランジスタを用いて構成
され、しかもそのスレッシュホールド電圧は小さな値に
設定されている。これにより、信号反転増幅器20を安
定して駆動させるために必要な電源電圧Vregの絶対値
も小さくでき、この面からも消費電力の節減を図ること
ができる。
In this embodiment, each of the transistors 26 and 28 constituting the signal inverting amplifier 20 is formed by using an enhancement type field effect transistor, and its threshold voltage is set to a small value. . Thus, the absolute value of the power supply voltage Vreg required for stably driving the signal inverting amplifier 20 can be reduced, and power consumption can be reduced in this respect as well.

【0072】即ち、信号反転増幅器20の消費電力は、
これに印加する電源電圧Vregの2乗に比例する。従っ
て、この印加電圧を下げてやることが消費電力を低減す
る上で効果的なものとなる。しかし、信号反転増幅器2
0を駆動するためには、前記電源電圧Vregを、トラン
ジスタ26、28のスレッシュホールドの場合よりも大
きな値に設定しなければならない。
That is, the power consumption of the signal inverting amplifier 20 is:
It is proportional to the square of the power supply voltage Vreg applied thereto. Therefore, lowering the applied voltage is effective in reducing power consumption. However, the signal inverting amplifier 2
In order to drive 0, the power supply voltage Vreg must be set to a value larger than that in the case of the threshold of the transistors 26 and 28.

【0073】本実施の形態では、前述したように各トラ
ンジスタ26、28のスレッシュホールド電圧は小さな
値に設定されるため、前記電源電圧Vregの値も小さく
し、この面から電力消費の低減を図ることができる。
In the present embodiment, since the threshold voltages of the transistors 26 and 28 are set to a small value as described above, the value of the power supply voltage Vreg is also reduced, and power consumption is reduced from this aspect. be able to.

【0074】なお、前記トランジスタ26、28のスレ
ッシュホールド電圧を小さな値にすると、エンハンスメ
ント型の電界効果トランジスタといえども、そのオフ制
御時におけるリーク電流は大きな値となってしまう。
If the threshold voltages of the transistors 26 and 28 are set to a small value, the leakage current at the time of off-control of the field-effect transistor of the enhancement type becomes large even in the case of an enhancement type field effect transistor.

【0075】この問題を解決するために、本実施の形態
では、電力供給用の電界効果トランジスタ40として、
スレッシュホールド電圧の高いものを用い、これによ
り、前述したオフリーク電流を確実に低減するように構
成されている。
In order to solve this problem, in the present embodiment, the power supply field-effect transistor 40 is
A device having a high threshold voltage is used so that the above-described off-leak current is reliably reduced.

【0076】この結果、本実施の形態によれば、低い電
源電圧Vregを用いて信号反転増幅器20を駆動でき、
しかもオフリーク電流を確実に低減することができるた
め、消費電力がより少なく、しかも安定した発振を行う
ことができる水晶発振回路を実現することが可能とな
る。
As a result, according to the present embodiment, signal inverting amplifier 20 can be driven using low power supply voltage Vreg,
In addition, since the off-leak current can be reliably reduced, a crystal oscillation circuit that consumes less power and can perform stable oscillation can be realized.

【0077】また、前記電力供給用半導体スイッチング
素子として用いるトランジスタ40は、オン抵抗を小さ
くし電圧降下を低減するために、許容範囲内で能力の高
いものを用いることが好ましい。
The transistor 40 used as the power supply semiconductor switching element preferably has a high capability within an allowable range in order to reduce the ON resistance and reduce the voltage drop.

【0078】なお、本実施の形態では、電界効果トラン
ジスタ40をオンオフ制御することにより、信号反転増
幅器20への供給電力を制御するものを例にとり説明し
たが、例えば電源電圧Vregを供給する定電圧回路部自
体に、供給電力Vregを例えば図15に示すt、t´の
タイミングで断続的にオン、オフ制御する機能を持たせ
るように構成してもよい。このようにすれば、前記トラ
ンジスタ40を用いることなく、前記第1の実施の形態
と同様な作用効果を奏することができる。
In the present embodiment, an example has been described in which the power supply to the signal inverting amplifier 20 is controlled by turning on and off the field effect transistor 40. However, for example, a constant voltage for supplying the power supply voltage Vreg The circuit unit itself may be configured to have a function of intermittently turning on and off the supply power Vreg at timings t and t ′ shown in FIG. With this configuration, the same operation and effect as those of the first embodiment can be achieved without using the transistor 40.

【0079】第2の実施の形態 図3には、第2の実施の形態の水晶発振回路の回路図、
図4にはそのタイミングチャートが示されている。な
お、前記第1の実施の形態と対応する部材には同一符号
を付しその説明は省略する。
Second Embodiment FIG. 3 is a circuit diagram of a crystal oscillation circuit according to a second embodiment,
FIG. 4 shows the timing chart. Members corresponding to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0080】本実施の形態の特徴は、信号反転増幅器2
0の出力VD(t)を用いて前記スイッチ制御信号100を
生成するスイッチ制御回路44を用いたことにある。
This embodiment is characterized in that the signal inverting amplifier 2
That is, the switch control circuit 44 that generates the switch control signal 100 using the output VD (t) of 0 is used.

【0081】前記スイッチ制御回路44は、インバータ
46、抵抗48、コンデンサ50を含んで構成される。
ここにおいて、前記抵抗48はトランジスタ40のゲー
トとアース電位VDDとの間に接続されている。また、信
号反転増幅器20の出力VD(t)はインバータ46、直流
成分除去用のコンデンサ50を介して、トランジスタ4
0のゲートにスイッチ制御信号100として印加され
る。
The switch control circuit 44 includes an inverter 46, a resistor 48, and a capacitor 50.
Here, the resistor 48 is connected between the gate of the transistor 40 and the ground potential VDD. The output VD (t) of the signal inverting amplifier 20 is supplied to the transistor 4 via the inverter 46 and the DC component removing capacitor 50.
The switch control signal 100 is applied to the 0 gate.

【0082】図4には、そのタイミングチャートが示さ
れている。
FIG. 4 is a timing chart of the operation.

【0083】前記出力VD(t)は、その直流バイアス成分
(Vreg/2)がコンデンサ50により除去され、スイ
ッチ制御信号100となってトランジスタ40のゲート
に印加される。これにより、このゲートへの入力電圧1
00が、トランジスタ40の負のスレッシュホールド電
圧VTHを下回る期間tの間、このトランジスタ40がオ
ン制御される。
The DC bias component (Vreg / 2) of the output VD (t) is removed by the capacitor 50, and the switch control signal 100 is applied to the gate of the transistor 40. As a result, the input voltage 1 to this gate
During a period t in which 00 is lower than the negative threshold voltage VTH of the transistor 40, the transistor 40 is turned on.

【0084】このようにして、本実施の形態の水晶発振
回路によれば、信号反転増幅器20への供給電力をオン
オフ制御し、消費電力を低減することができる。
As described above, according to the crystal oscillation circuit of the present embodiment, the power supplied to the signal inverting amplifier 20 can be controlled on / off to reduce power consumption.

【0085】特に、本実施の形態によれば信号反転増幅
器20の出力VD(t)を用いて、スイッチ制御信号100
を生成し、電力供給を自動的に且つ適切なデューティ比
でオンオフ制御し、消費電力の低減を図ることが可能と
なる。
In particular, according to the present embodiment, the switch control signal 100 is controlled by using the output VD (t) of the signal inverting amplifier 20.
Is generated, the power supply is automatically turned on / off at an appropriate duty ratio, and power consumption can be reduced.

【0086】第3の実施の形態 図5には、本発明の水晶発振回路の第3の実施の形態が
示され、図6にはそのタイミングチャートが示されてい
る。なお、前記実施の形態と対応する部材には同一符号
を付しその説明は省略する。
Third Embodiment FIG. 5 shows a third embodiment of the crystal oscillation circuit of the present invention, and FIG. 6 shows a timing chart thereof. Note that members corresponding to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0087】本実施の形態の特徴は、図3に示す水晶発
振回路に、バイアス回路60を更に設けたことにある。
The feature of this embodiment is that a bias circuit 60 is further provided in the crystal oscillation circuit shown in FIG.

【0088】即ち、信号反転増幅器20を構成するトラ
ンジスタ26、28を、スレッシュホールド電圧の小さ
な値のものとしVregを小さくすると、その出力電圧VD
(t)の絶対値も小さな値となってしまう。これに対し、
電界効果トランジスタ40は、前述したようにスレッシ
ュホールド電圧の大きなトランジスタを用いると、前述
した図3に示すタイプの水晶発振回路では、トランジス
タ40のゲート入力電圧が低すぎて、小さな値のゲート
入力ではこれを安定してオンオフ制御できず、さらにノ
イズにも弱くなるおそれがある。
That is, if the transistors 26 and 28 constituting the signal inverting amplifier 20 have a small threshold voltage and Vreg is reduced, the output voltage VD
The absolute value of (t) is also small. In contrast,
As described above, when a transistor having a large threshold voltage is used as the field effect transistor 40, in the above-described crystal oscillation circuit of the type shown in FIG. 3, the gate input voltage of the transistor 40 is too low. This cannot be stably controlled on / off, and may be weak to noise.

【0089】このため、図5に示す本実施の形態の水晶
発振回路では、前記トランジスタ40のゲートに直流バ
イアス電圧を印加するバイアス回路60を設けている。
For this reason, in the crystal oscillation circuit of the present embodiment shown in FIG. 5, a bias circuit 60 for applying a DC bias voltage to the gate of the transistor 40 is provided.

【0090】本実施の形態のバイアス回路60は、2個
の抵抗62、64を用いて電源電圧Vregを分圧し、図
6に示すように(Vreg/2)の直流バイアス電圧をト
ランジスタ40のゲートに印加する構成を採用してい
る。
The bias circuit 60 of the present embodiment divides the power supply voltage Vreg by using two resistors 62 and 64, and applies a DC bias voltage of (Vreg / 2) to the gate of the transistor 40 as shown in FIG. Is applied.

【0091】これにより、信号反転増幅器20の出力電
圧VD(t)が小さな場合でも、この出力電圧VD(t)に前記
直流バイアス電圧が重畳されたスイッチ制御信号100
を生成してトランジスタ40のゲートに印加でき、この
結果、トランジスタ40を安定してオンオフ駆動し、水
晶発振回路の電力消費の低減と、安定した発振動作を確
保することが可能となる。
Thus, even when the output voltage VD (t) of the signal inverting amplifier 20 is small, the switch control signal 100 in which the DC bias voltage is superimposed on the output voltage VD (t).
Can be generated and applied to the gate of the transistor 40. As a result, the transistor 40 can be stably turned on and off to reduce the power consumption of the crystal oscillation circuit and ensure a stable oscillation operation.

【0092】第4の実施の形態 図7には、第4の実施の形態の水晶発振回路が示されて
いる。なお、前記実施の形態と対応する部材には同一符
号を付しその説明は省略する。
Fourth Embodiment FIG. 7 shows a crystal oscillation circuit according to a fourth embodiment. Note that members corresponding to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0093】本実施の形態の特徴は、信号反転増幅器2
0の出力段に出力遮断用スイッチング素子70を設けた
ことにある。
This embodiment is characterized in that the signal inverting amplifier 2
That is, the output cutoff switching element 70 is provided in the 0 output stage.

【0094】例えば図1に示すような回路では、トラン
ジスタ40のオフ制御時に、信号反転増幅器20を構成
するトランジスタ28がオンし、水晶振動子10の慣性
振動(自由振動)がLレベル(Vregレベル)の電位に
引っ張られ、発振が抑制されてしまう場合がある。
For example, in the circuit as shown in FIG. 1, when the transistor 40 is turned off, the transistor 28 constituting the signal inverting amplifier 20 is turned on, and the inertial vibration (free vibration) of the crystal unit 10 becomes L level (Vreg level). ), The oscillation may be suppressed.

【0095】そこで、本実施の形態では信号反転増幅器
20の出力段に出力遮断用スイッチング素子70を設
け、トランジスタ40のオフ制御時に、このスイッチン
グ素子70もオフ制御する構成を採用している。これに
より、トランジスタ40のオフ制御時に、振動子10は
信号反転増幅器20の回路から切り離され自由に振動で
きるようになる。
Therefore, the present embodiment employs a configuration in which an output cutoff switching element 70 is provided at the output stage of the signal inverting amplifier 20, and when the transistor 40 is turned off, this switching element 70 is also turned off. Accordingly, the vibrator 10 can be separated from the circuit of the signal inverting amplifier 20 and can vibrate freely when the transistor 40 is turned off.

【0096】この結果、本実施の形態の水晶発振回路に
よれば、トランジスタ40による信号反転増幅器20の
間欠駆動時に発振回路をより安定して動作させることが
可能となる。
As a result, according to the crystal oscillation circuit of the present embodiment, the oscillation circuit can be operated more stably when the signal inverting amplifier 20 is intermittently driven by the transistor 40.

【0097】ここにおいて、前記出力遮断用スイッチン
グ素子70としては、例えばトランスミッションゲート
等を用いることが好ましい。
Here, as the output cutoff switching element 70, for example, a transmission gate is preferably used.

【0098】第5の実施の形態 図8には本発明の第5の実施の形態に係る水晶発振回路
が示されている。なお、前記実施の形態と対応する部材
には同一符号を付しその説明は省略する。
Fifth Embodiment FIG. 8 shows a crystal oscillation circuit according to a fifth embodiment of the present invention. Note that members corresponding to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0099】本実施の形態の特徴は、信号反転増幅器2
0のアース(VDD)側及び電源(Vreg)側の双方に電
力供給用の電界効果トランジスタ40、42を設け、こ
れら両トランジスタ40、42を同時にオンオフ制御す
る構成を採用している。
This embodiment is characterized in that the signal inverting amplifier 2
Field-effect transistors 40 and 42 for power supply are provided on both the ground (VDD) side and the power supply (Vreg) side of 0, and the on / off control of both transistors 40 and 42 is adopted at the same time.

【0100】前記トランジスタ42は、N型の電界効果
トランジスタを用いて構成され、オフリーク電流を低減
するためにそのスレッシュホールド電圧の絶対値が大き
なものとして設定されている。
The transistor 42 is formed using an N-type field effect transistor, and is set to have a large absolute value of the threshold voltage in order to reduce off-leakage current.

【0101】そして、スイッチ制御信号100は、一方
のトランジスタ40のゲートにはそのまま印加され、他
方のトランジスタ42のゲートにはインバータ52を介
して印加されるように構成されている。
The switch control signal 100 is applied to the gate of one transistor 40 as it is, and is applied to the gate of the other transistor 42 via the inverter 52.

【0102】以上の構成とすることにより、前記トラン
ジスタ40、42はスイッチ制御信号100により同時
にオンオフ制御されるため、例えば図1に示す回路のよ
うにトランジスタ40のオフ制御時に、信号反転増幅器
20を構成するトランジスタ28がオンし、水晶振動子
10の慣性振動(自由振動)がLレベル(Vregレベ
ル)の電位に引っ張られて振動が抑制される恐れはな
い。従って、本実施の形態の回路には、図7に示す出力
遮断用スイッチング素子70を設ける必要はない。
With the above configuration, the transistors 40 and 42 are simultaneously turned on / off by the switch control signal 100. For example, when the transistor 40 is turned off as in the circuit shown in FIG. There is no danger that the transistor 28 constituting the transistor will be turned on and the inertial vibration (free vibration) of the crystal resonator 10 will be pulled to the potential of the L level (Vreg level) to suppress the vibration. Therefore, it is not necessary to provide the output cutoff switching element 70 shown in FIG. 7 in the circuit of the present embodiment.

【0103】第6の実施の形態 図9には第6の実施の形態の水晶発振回路、図10のそ
のタイミングチャートが示されている。なお、前記実施
の形態と対応する部材には同一符号を付しその説明は省
略する。
Sixth Embodiment FIG. 9 shows a crystal oscillation circuit according to a sixth embodiment and its timing chart in FIG. Note that members corresponding to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0104】本実施の形態の特徴は、スイッチ制御回路
44として、信号反転増幅器20の出力VD(t)と基準電
圧Vrefとの比較結果に基づき、前記トランジスタ40
を適切なディユーティ比でオンオフ駆動するスイッチ制
御信号100を生成する回路を用いたことにある。
The feature of the present embodiment is that the switch control circuit 44 operates based on the comparison result between the output VD (t) of the signal inverting amplifier 20 and the reference voltage Vref.
Is a circuit that generates a switch control signal 100 that drives ON / OFF at an appropriate duty ratio.

【0105】以下にその構成を説明する。The configuration will be described below.

【0106】本実施の形態のスイッチ制御回路44は、
基準電圧発生回路72と、一つのコンパレータ74とを
含んで構成され、コンパレータ74の出力をスイッチ制
御信号100としてトランジスタ40のゲートに印加す
るように構成されている。
The switch control circuit 44 of the present embodiment
The circuit includes a reference voltage generation circuit 72 and one comparator 74, and is configured to apply the output of the comparator 74 to the gate of the transistor 40 as a switch control signal 100.

【0107】前記基準電圧発生回路72は、基準電圧V
refを出力する。前記基準電圧Vrefは図10に示すよう
にアース電位VDDと(Vreg/2)電位との間の値に設
定されている。
The reference voltage generation circuit 72 generates a reference voltage V
Output ref. The reference voltage Vref is set to a value between the ground potential VDD and the potential (Vreg / 2) as shown in FIG.

【0108】前記コンパレータ74は基準電圧と信号反
転増幅器20の出力VD(t)とを比較し、その比較結果
を、図10に示すようなスイッチ制御信号100として
出力する。
The comparator 74 compares the reference voltage with the output VD (t) of the signal inverting amplifier 20, and outputs the comparison result as a switch control signal 100 as shown in FIG.

【0109】図10に示すように、このコンパレータ7
4からは、ドレイン出力VD(t)が基準電圧Vrefを上回
っている期間中は、トランジスタ40をオンし、それ以
外の期間はトランジスタ40をオフ制御するようにスイ
ッチ制御信号100が出力される。
As shown in FIG. 10, this comparator 7
From 4, the switch control signal 100 is output so as to turn on the transistor 40 while the drain output VD (t) is higher than the reference voltage Vref, and to turn off the transistor 40 during other periods.

【0110】このように、本実施の形態によれば基準電
圧と、ドレイン出力VD(t)との比較結果に基づきトラン
ジスタ40をオンオフ制御することにより、水晶発振回
路の発振状態に基づいた最適な電力供給を行い、より安
定した発振の継続と低消費電力化を実現することが可能
となる。
As described above, according to the present embodiment, by turning on / off the transistor 40 based on the result of comparison between the reference voltage and the drain output VD (t), an optimum state based on the oscillation state of the crystal oscillation circuit is obtained. By supplying power, it is possible to achieve more stable continuation of oscillation and lower power consumption.

【0111】第7の実施の形態 図11には、水晶発振回路の第7の実施の形態、図12
にはそのタイミングチャートが示されている。なお、前
記実施の形態と対応する部材には同一符号を付しその説
明は省略する。
Seventh Embodiment FIG. 11 shows a seventh embodiment of the crystal oscillation circuit, and FIG.
Shows a timing chart thereof. Note that members corresponding to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0112】本実施の形態の特徴は、スイッチ制御回路
44として、信号反転増幅器20の出力電圧VD(t)の値
に基づき適切な基準電圧Vrefを選択し、この基準電圧
に基づいた最適なデューティ比でトランジスタ40をオ
ンオフ制御することにより、より安定した発振の継続と
低消費電力化を可能とする回路を用いることにある。
This embodiment is characterized in that the switch control circuit 44 selects an appropriate reference voltage Vref based on the value of the output voltage VD (t) of the signal inverting amplifier 20, and determines an optimum duty cycle based on this reference voltage. Another object of the present invention is to use a circuit that enables more stable continuation of oscillation and lower power consumption by controlling the transistor 40 to be turned on and off in a ratio.

【0113】以下にその構成を説明する。The configuration will be described below.

【0114】本実施の形態のスイッチ制御回路44は、
異なる複数の基準電圧Vref1、Vref2……Vref4を
出力する基準電圧発生回路72と、いずれか一つの基準
電圧Vrefを選択出力するマルチプレクサ80と、コン
パレータ84と、インバータ86と、前記コンパレータ
84及びインバータ86の出力S3、S4に基づき、回
路の発振状態を判断し、マルチプレクサ80の選択する
基準電圧を制御する判定制御部82とを含んで構成され
る。ここにおいて、前記複数の基準電圧Vref1……Vr
ef4は、アース電位VDDと電源電圧Vregとの間の値に
設定されている。
The switch control circuit 44 of the present embodiment is
.., Vref4, a multiplexer 80 for selecting and outputting any one of the reference voltages Vref, a comparator 84, an inverter 86, and the comparator 84 and the inverter 86. And a determination control unit 82 that determines the oscillation state of the circuit based on the outputs S3 and S4, and controls the reference voltage selected by the multiplexer 80. Here, the plurality of reference voltages Vref1.
ef4 is set to a value between the ground potential VDD and the power supply voltage Vreg.

【0115】そして、マルチプレクサ80で選択された
基準電圧Vref(図中では信号S13として表す)がコ
ンパレータ84に印加される。
Then, the reference voltage Vref (represented as a signal S13 in the figure) selected by the multiplexer 80 is applied to the comparator 84.

【0116】また、信号反転増幅器20の出力VD(t)
は、それぞれ信号S1、S2としてコンパレータ84、
インバータ86へ入力される。
The output VD (t) of the signal inverting amplifier 20 is
Are comparators 84 as signals S1 and S2, respectively.
The signal is input to the inverter 86.

【0117】前記コンパレータ84は、図12のタイミ
ングチャートに示すように、信号S13として入力され
る基準電圧Vrefを、前記ドレイン出力電圧VD(t)が上
回るとLレベル、下回るとHレベルのパルス信号S3を
出力する。この出力S3は、カウンタ89のCK端子に
入力されると共に、スイッチ制御信号100としてトラ
ンジスタ40のゲートに印加される。
As shown in the timing chart of FIG. 12, the comparator 84 outputs an L level pulse signal when the drain output voltage VD (t) exceeds the reference voltage Vref input as the signal S13, and an H level pulse signal when the drain output voltage VD (t) falls below the reference voltage Vref. Output S3. The output S3 is input to the CK terminal of the counter 89 and is applied as a switch control signal 100 to the gate of the transistor 40.

【0118】前記インバータ86は、ロジックレベルが
(Vreg/2)に設定されており、図12に示すように
信号S2として入力されるドレイン出力VD(t)が前記ロ
ジックレベルと上回るとLレベル、下回るとHレベルの
パルス信号S4をカウンタ88のCK端子へ入力する。
The logic level of the inverter 86 is set to (Vreg / 2). As shown in FIG. 12, when the drain output VD (t) input as the signal S2 exceeds the logic level, the inverter 86 has the L level. When it falls below, the pulse signal S4 of H level is input to the CK terminal of the counter 88.

【0119】そして、前記判定制御部82は、入力され
るこれた各パルス信号S3,S4に基づき、信号反転増
幅器20から出力されるドレイン出力VD(t)の電圧に応
じた基準電圧Vrefを選択するようにマルチプレクサ8
0を制御し、選択された基準電圧Vrefをコンパレータ
84へ印加する。これにより、コンパレータ84はこの
基準電圧Vrefとドレイン出力VD(t)とを比較し、スイ
ッチ制御信号100として機能するパルス信号S3をト
ランジスタ40のゲートに印加する。この結果、トラン
ジスタ40のゲートに印加される信号S3のデューティ
比は、信号反転増幅器20のドレイン出力VD(t)の電圧
値を反映したものとなるため、安定した発振が継続可能
である必要最低限の供給電力で水晶発振回路を駆動制御
することができる。
The judgment control unit 82 selects a reference voltage Vref corresponding to the voltage of the drain output VD (t) output from the signal inverting amplifier 20 based on the input pulse signals S3 and S4. Multiplexer 8
0 is applied, and the selected reference voltage Vref is applied to the comparator 84. Accordingly, the comparator 84 compares the reference voltage Vref with the drain output VD (t), and applies the pulse signal S3 functioning as the switch control signal 100 to the gate of the transistor 40. As a result, the duty ratio of the signal S3 applied to the gate of the transistor 40 reflects the voltage value of the drain output VD (t) of the signal inverting amplifier 20. The driving of the crystal oscillation circuit can be controlled with the limited supply power.

【0120】以下に、このスイッチ制御回路44の構成
を説明する。
The configuration of the switch control circuit 44 will be described below.

【0121】まず、前記判定制御部82は、前述したカ
ウンタ88、89と、一致検出回路90と、ゲート9
1、92、93と、アップダウンカウンタ94とを含ん
で構成される。
First, the judgment control unit 82 includes the counters 88 and 89, the coincidence detection circuit 90, and the gate 9
1, 92, and 93 and an up-down counter 94.

【0122】前記カウンタ88、89のリセット端子R
及びゲート92、93の一方の端子にはアップダウンク
ロックU/DCKが信号S11として入力される。このアッ
プダウンクロックは、発振出力の4周期に1回の割合で
Hレベルの信号を出力する。
The reset terminals R of the counters 88 and 89
The up / down clock U / DCK is input to one terminal of the gates 92 and 93 as a signal S11. The up-down clock outputs an H-level signal once every four periods of the oscillation output.

【0123】また、前記ゲート91にはサイクル信号S
12が入力される。この信号S12は、発振出力の6周
期に1回の割合でHレベルの信号を出力する。
The gate 91 is supplied with a cycle signal S.
12 is input. The signal S12 outputs an H-level signal once every six cycles of the oscillation output.

【0124】次に、このスイッチ制御回路44の動作
を、図12に示すタイミングチャートを用いて説明す
る。
Next, the operation of the switch control circuit 44 will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

【0125】まず、信号反転増幅器20のドレイン出力
VD(t)が信号S1、S2としてコンパレータ84、イン
バータ86へ入力されると、コンパレータ84はこの信
号S1がマルチプレクサ80から信号S13として入力
される基準電圧Vrefを上回る毎にLレベルのパルス信
号S3を出力し、前記インバータ86は入力信号S2が
所定のロジックレベル(Vreg/2)を上回る毎にLレ
ベルのパルス信号S4を出力する。
First, when the drain output VD (t) of the signal inverting amplifier 20 is input to the comparator 84 and the inverter 86 as the signals S1 and S2, the comparator 84 determines whether the signal S1 is input from the multiplexer 80 as the signal S13. The inverter 86 outputs an L-level pulse signal S4 every time the input signal S2 exceeds a predetermined logic level (Vreg / 2).

【0126】判定制御部82は、この両パルス信号S
3、S4を比較し、発振回路の発振状態を判別し、マル
チプレクサ80の選択する基準電圧Vrefを切替制御す
るものである。
The judgment control section 82 outputs the two pulse signals S
3, S4 is compared, the oscillation state of the oscillation circuit is determined, and the switching of the reference voltage Vref selected by the multiplexer 80 is controlled.

【0127】具体的には、インバータ86の出力パルス
S4はカウンタ88でカウントされ、コンパレータ84
の出力パルスS3はカウンタ89でカウントされ、両カ
ウンタ88、89のカウント値を表す信号S5、S6、
S7、S8は一致検出回路90へ入力される。なお、両
カウンタ88、89のカウント値は4周期に1回の割合
で出力されるアップダウンクロックS11により周期的
にリセットされる。
Specifically, the output pulse S4 of the inverter 86 is counted by the counter 88,
The output pulse S3 is counted by a counter 89, and signals S5, S6,
S7 and S8 are input to the coincidence detection circuit 90. The count values of the counters 88 and 89 are periodically reset by an up / down clock S11 output once every four cycles.

【0128】一致検出回路90は、両カウンタ88、8
9のカウント値が一致した時にHレベルの一致検出信号
S9を出力し、不一致の時にはLレベルの不一致検出信
号S9を出力する。
The coincidence detecting circuit 90 has two counters 88, 8
When the count values of 9 match, an H level match detection signal S9 is output, and when they do not match, an L level mismatch detection signal S9 is output.

【0129】この一致検出回路90の出力S9は、ゲー
ト93、92、91を開くゲート信号として機能し、出
力S9がHレベルの際には、サイクルクロックS12が
Hレベルとなっていることを条件にしてアップダウンク
ロックS11を、アップダウンカウンタ94のダウンカ
ウント端子DKへ入力し、出力S9がLレベルの際には
アップダウンクロックS11をアップダウンカウンタ9
4のアップカウント端子UKへ入力する。
The output S9 of the coincidence detecting circuit 90 functions as a gate signal for opening the gates 93, 92 and 91. When the output S9 is at the H level, the condition is that the cycle clock S12 is at the H level. And input the up / down clock S11 to the down count terminal DK of the up / down counter 94. When the output S9 is at the L level, the up / down clock S11 is supplied to the up / down counter 9
4 to the up-count terminal UK.

【0130】アップダウンカウンタ94はアップカウン
ト端子UKへ入力される信号によりアップカウント動作
を行い、ダウンカウント端子DKへ入力される信号によ
りダウンカウントを行い、そのカウント値Q0、Q1を
電源電圧制御信号S14として、マルチプレクサ80の
制御信号入力端子A、Bへ入力する。ここではアップダ
ウンカウンタ94の出力Q0、Q1は、「00」、「0
1」、「10」、「11」の4つの状態をとるため、こ
れら各状態に対応して、マルチプレクサ80は4種類の
基準電圧Vref1、Vref2……Vref4の中から1つを
選択し、コンパレータ84に基準電圧Vrefとして印加
する。
The up-down counter 94 performs an up-count operation by a signal input to an up-count terminal UK, performs a down-count by a signal input to a down-count terminal DK, and uses the count values Q0 and Q1 as power supply voltage control signals. In step S14, the signals are input to the control signal input terminals A and B of the multiplexer 80. Here, the outputs Q0 and Q1 of the up / down counter 94 are "00" and "0".
The multiplexer 80 selects one of four types of reference voltages Vref1, Vref2,..., Vref4 corresponding to each of these four states of "1", "10", and "11". 84 is applied as a reference voltage Vref.

【0131】本実施の形態の一致検出回路90は、イン
バータ86の出力パルスS4の数に比べ、コンパレータ
84の出力パルスS3の数が少ない場合には、発振不安
定と判断し、ゲート93のみを開き、アップダウンクロ
ックS11をアップダウンカウンタ94のアップカウン
ト端子UKへ入力させる。この結果、アップダウンカウ
ンタ94の出力Q0、Q1は、現在より1つ高い基準電
圧Vrefを選択するようにマルチプレクサ80を制御す
る。これにより、信号反転増幅器20から出力されるド
レイン出力VD(t)の電圧が増大し、安定した発振を維持
することができる。
When the number of output pulses S3 of the comparator 84 is smaller than the number of output pulses S4 of the inverter 86, the coincidence detection circuit 90 of the present embodiment determines that the oscillation is unstable, and switches only the gate 93. Open, and input the up / down clock S11 to the up count terminal UK of the up / down counter 94. As a result, the outputs Q0 and Q1 of the up / down counter 94 control the multiplexer 80 to select the reference voltage Vref which is higher by one than the present. As a result, the voltage of the drain output VD (t) output from the signal inverting amplifier 20 increases, and stable oscillation can be maintained.

【0132】また、一致検出回路90は、両カウンタ8
8、89のカウント値が一致する場合、すなわちインバ
ータ86、コンパレータ84の出力パルス数が同じ場合
には、安定発振と判断し、ゲート93を閉じ、ゲート9
2を開く。これにより、サイクルクロックS12がHレ
ベルの際にゲート91は開き、アップダウンクロックS
11をアップダウンカウンタ94のダウンカウント端子
DKへ入力させる。この結果、アップダウンカウンタ9
4の出力Q0、Q1は、現在より1つ低い基準電圧Vre
fを選択するようにマルチプレクサ80を制御する。こ
れにより、信号反転増幅器20へ供給される電力が減少
し、低消費電力化を図ることができる。
The coincidence detection circuit 90 is provided with both counters 8
If the count values of 8 and 89 match, that is, if the number of output pulses of the inverter 86 and the comparator 84 are the same, it is determined that stable oscillation has occurred, the gate 93 is closed, and the gate 9 is closed.
Open 2. Thus, when the cycle clock S12 is at the H level, the gate 91 opens and the up-down clock S
11 is input to the down-count terminal DK of the up-down counter 94. As a result, the up-down counter 9
4 output Q0, Q1 is the reference voltage Vre
The multiplexer 80 is controlled so as to select f. Thus, the power supplied to the signal inverting amplifier 20 is reduced, and low power consumption can be achieved.

【0133】このように、信号反転増幅器20から出力
されるドレイン出力VD(t)の電圧に応じた基準電圧Vre
fを選択する構成を採用することにより、常に適切な供
給電力となるよう水晶発振回路を制御することができ
る。
As described above, the reference voltage Vre corresponding to the voltage of the drain output VD (t) output from the signal inverting amplifier 20 is obtained.
By employing the configuration of selecting f, the crystal oscillation circuit can be controlled so that the supplied power is always appropriate.

【0134】特に、本実施の形態によれば、量産時に信
号反転増幅器20の能力(電流増幅率、スレッシュホー
ルド電圧)にばらつきがあっても、これに影響されるこ
となく最適な供給電力制御を行い、低消費電力化を図る
ことができる。
In particular, according to the present embodiment, even if there is a variation in the capability (current amplification factor, threshold voltage) of signal inverting amplifier 20 during mass production, optimum supply power control is performed without being affected by the variation. Thus, power consumption can be reduced.

【0135】即ち、信号反転増幅器20の能力が高い場
合には、信号反転増幅器20の能力が高いため、その発
振安定度は元々高い。従って、電源からの電力供給をし
ぼっても、安定して発振を継続できる。本実施の形態で
は、能力の高い信号反転増幅器20を用いる場合には、
電源からの電力供給をしぼり、低消費電力化を図ること
ができる。
That is, when the capability of the signal inversion amplifier 20 is high, the oscillation stability of the signal inversion amplifier 20 is originally high because the capability of the signal inversion amplifier 20 is high. Therefore, even if the power supply from the power supply is squeezed, oscillation can be stably continued. In the present embodiment, when the signal inverting amplifier 20 having a high capability is used,
The power supply from the power supply can be squeezed to reduce power consumption.

【0136】また、信号反転増幅器20の能力が低い場
合には、大きな電力供給が要求される。本実施の形態で
は、能力の低い信号反転増幅器20を用いる場合には、
十分な電力供給を行い、発振安定度を向上させることが
できる。
When the capability of the signal inverting amplifier 20 is low, a large power supply is required. In the present embodiment, when using the signal inverting amplifier 20 with low capability,
Sufficient power supply can be performed, and the oscillation stability can be improved.

【0137】第8の実施の形態 前記スイッチ制御回路44は必要に応じて各種変形実施
が可能である。本実施の形態では、前記判定制御部82
を、図13に示すように構成することにより、より簡単
な回路で同様の作用効果を奏することができる。なお、
図11に示す回路に対応する部材には同一符号を付して
その説明は省略する。
Eighth Embodiment The switch control circuit 44 can be variously modified as required. In the present embodiment, the determination control unit 82
Is configured as shown in FIG. 13, similar effects can be obtained with a simpler circuit. In addition,
Members corresponding to the circuits shown in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0138】以下その構成を説明する。The configuration will be described below.

【0139】図13は、図11に示す判定制御部82と
の相違点のみを示しており、この判定制御部82は、ゲ
ート95、2ビットカウンタ96、アップダウンカウン
タ94を含んで構成される。
FIG. 13 shows only differences from the determination control unit 82 shown in FIG. 11, and this determination control unit 82 includes a gate 95, a 2-bit counter 96, and an up / down counter 94. .

【0140】前記インバータ86の出力パルスS4はカ
ウンタ96のカウント端子CLへ入力され、信号S4、
S3が入力されるゲート95の出力RAはカウンタ96
のリセット端子Rへ入力される。
The output pulse S4 of the inverter 86 is input to the count terminal CL of the counter 96, and the signal S4,
The output RA of the gate 95 to which S3 is input is a counter 96.
Is input to the reset terminal R.

【0141】そして、カウンタ96の出力S15は、ア
ップダウンカウンタ94のアップカウント入力端子UC
Kへ入力され、サイクル同期信号をS12はそのダウン
カウント端子DCKへ入力される。
The output S15 of the counter 96 is connected to the up-count input terminal UC of the up-down counter 94.
The cycle synchronization signal is input to the down-count terminal DCK at S12.

【0142】そして、このアップダウンカウンタ94の
出力S14は、図11に示すマルチプレクサ80のA、
B端子へ基準電圧制御信号S14として入力される。マ
ルチプレクサ80からは、この制御信号S14に対応し
た基準電圧Vrefが信号S13として出力されるコンパ
レータ84に入力される。
The output S14 of the up / down counter 94 is output from the multiplexer A shown in FIG.
It is input to the B terminal as a reference voltage control signal S14. From the multiplexer 80, a reference voltage Vref corresponding to the control signal S14 is input to a comparator 84 which is output as a signal S13.

【0143】次に、その動作を説明する。Next, the operation will be described.

【0144】コンパレータ84、インバータ86の出力
信号S3、S4が共にLレベルの場合には、ゲート95
からリセット信号がカウンタ96に入力される。
When the output signals S3 and S4 of the comparator 84 and the inverter 86 are both at L level, the gate 95
Is input to the counter 96.

【0145】従って、コンパレータ84のLレベルの出
力パルスS3が、インバータ86のLレベルの出力パル
スS4に比べて少ない場合には、カウンタ96はリセッ
トがかかる前にインバータ86の出力パルスS4を順次
カウントしていき、その値が「2」となった時点でパル
ス信号S15をアップカウント端子UCKへ入力する。
Therefore, when the L-level output pulse S3 of the comparator 84 is smaller than the L-level output pulse S4 of the inverter 86, the counter 96 sequentially counts the output pulse S4 of the inverter 86 before resetting. Then, when the value becomes “2”, the pulse signal S15 is input to the up-count terminal UCK.

【0146】これにより、アップダウンカウンタ94
は、基準電圧制御信号S14のカウント値を1つインク
リメントする。これによりマルチプレクサ80は、コン
パレータ84から出力されるパルスS3の数が増える方
向に、基準電圧Vrefを現在より一つ高い基準電圧Vref
に切り替え制御する。
As a result, the up / down counter 94
Increments the count value of the reference voltage control signal S14 by one. Accordingly, the multiplexer 80 increases the reference voltage Vref by one higher than the current reference voltage Vref in the direction in which the number of pulses S3 output from the comparator 84 increases.
Switching control.

【0147】また、一定時間カウンタ96からHレベル
のパルスS15が出力されない場合には、アップダウン
カウンタ94は所定周期で入力されるサイクル同期信号
S12によりダウンカウント動作を行い、基準電圧制御
信号S14のカウント値を1つディクリメントする。こ
れによりマルチプレクサ80は、基準電圧Vrefを現在
より一つ低い基準電圧Vrefに切り替え制御する。
When the H-level pulse S15 is not output from the counter 96 for a certain period of time, the up / down counter 94 performs a down-counting operation according to the cycle synchronization signal S12 input at a predetermined cycle, and outputs the reference voltage control signal S14. Decrement the count value by one. As a result, the multiplexer 80 switches and controls the reference voltage Vref to the reference voltage Vref one lower than the current one.

【0148】このように、図13に示す判定制御部82
を用いることにより、図11に示す判定制御部82より
簡単な回路構成で、同様な作用効果を奏することが可能
となる。
As described above, the judgment control unit 82 shown in FIG.
By using, the same operation and effect can be achieved with a simpler circuit configuration than the determination control unit 82 shown in FIG.

【0149】なお、前記第1〜第3、第5〜第8の実施
の形態では、電力供給用スイッチング素子として機能す
るトランジスタ40、42として、エンハンスメント型
のものを用いる場合を例にとり説明したが、必要に応じ
てこれら各トランジスタ40、42を、ディプリーショ
ン型のものを用いて構成してもよい。この場合には、ト
ランジスタ40、42をオフ制御してもそれらに流れる
電流により、信号反転増幅器20の出力電圧VD(t)のふ
らつきを低減し、発振動作がより安定したものとなる。
In the first to third and fifth to eighth embodiments, the case where an enhancement type transistor is used as the transistors 40 and 42 functioning as power supply switching elements has been described as an example. If necessary, each of these transistors 40 and 42 may be configured using a depletion type. In this case, even if the transistors 40 and 42 are turned off, the current flowing therethrough reduces the fluctuation of the output voltage VD (t) of the signal inverting amplifier 20, and the oscillation operation becomes more stable.

【0150】例えば、図8に示す回路を例にとると、ト
ランジスタ40、42をオフ制御しても、これら各トラ
ンジスタ40、42にはある程度の電流が流れるため、
トランジスタ40、42と信号反転増幅器20との接続
点の電圧Vs1、Vs2の電位は安定したものとなる。
For example, in the circuit shown in FIG. 8, even if the transistors 40 and 42 are turned off, a certain amount of current flows through each of the transistors 40 and 42.
The potentials of the voltages Vs1 and Vs2 at the connection point between the transistors 40 and 42 and the signal inverting amplifier 20 become stable.

【0151】これにより、信号反転増幅器20の出力V
D(t)に含まれる直流バイアスは(Vreg/2)となり、
水晶振動子10の慣性振動は、この電位を直流成分とし
て発生する。従って、多少のノイズがあっても、この水
晶振動子10の慣性振動の直流電位はふらつくことが少
なくなるため、より安定した発振を行うことが可能とな
る。
Thus, the output V of the signal inverting amplifier 20 is
The DC bias included in D (t) is (Vreg / 2),
The inertial vibration of the crystal unit 10 generates this potential as a DC component. Therefore, even if there is some noise, the DC potential of the inertial vibration of the crystal resonator 10 is less likely to fluctuate, so that more stable oscillation can be performed.

【0152】第9の実施の形態 次に、第9の実施の形態の水晶発振回路について説明す
る。
Ninth Embodiment Next, a crystal oscillation circuit according to a ninth embodiment will be described.

【0153】図16には、本実施の形態の水晶発振回路
が示され、図17にはそのタイミングチャートが示され
ている。なお、前記実施の形態と対応する部材には同一
符号を付しその説明は省略する。
FIG. 16 shows a crystal oscillation circuit according to the present embodiment, and FIG. 17 shows a timing chart thereof. Note that members corresponding to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0154】本実施の形態の特徴は、信号反転増幅器2
0を構成する各トランジスタ28、26のゲートへのフ
ィードバックライン上に電力供給用スイッチング素子2
10、220を設け、これら各スイッチング素子21
0、220を用いてトランジスタ28、26を強制的に
間欠駆動し、前記図1に示すタイプの水晶発振回路と同
様にして消費電力の低減を図るものである。
The present embodiment is characterized in that the signal inverting amplifier 2
0 on the feedback line to the gates of the transistors 28 and 26 constituting the power supply switching element 2.
10 and 220, and each of these switching elements 21
The transistors 28 and 26 are forcibly driven intermittently by using 0 and 220 to reduce power consumption in the same manner as the crystal oscillation circuit of the type shown in FIG.

【0155】本実施の形態において、前記各トランジス
タ26、28はディプリーションタイプの電界効果トラ
ンジスタを用いて構成されている。このため、ゲート、
ソース間の電位を0にしてもオフされることはない。
In this embodiment, each of the transistors 26 and 28 is constituted by a depletion type field effect transistor. Therefore, the gate,
Even if the potential between the sources is set to 0, it is not turned off.

【0156】また、本実施の形態において、前記各トラ
ンジスタ28、26のオンオフ制御を安定して行うこと
ができるように、これら各トランジスタ28、26のゲ
ートには抵抗240、242を用いてそれぞれ所定の直
流バイアス電圧が印加されている。
In the present embodiment, the gates of the transistors 28 and 26 are respectively connected to the gates of the transistors 28 and 26 by using resistors 240 and 242 so that the on / off control of the transistors 28 and 26 can be performed stably. DC bias voltage is applied.

【0157】トランジスタ28のゲートは、抵抗240
を介して電源電圧Vregに接続され、図17に示すよう
に、そのゲート電位レベルが(Vreg/2)からVreg側
へシフトした値Vregとなるように直流電圧がバイアス
されている。
The gate of the transistor 28 is connected to the resistor 240
, And the DC voltage is biased such that its gate potential level becomes a value Vreg shifted from (Vreg / 2) to the Vreg side as shown in FIG.

【0158】トランジスタ26のゲートは、抵抗242
を介してアース電位VDD側へ接続され、そのゲート電位
レベルは、図17に示すよう(Vreg/2)からアース
電位側へシフトした値VDDとなるように直流電圧がバイ
アスされている。
The gate of the transistor 26 is connected to the resistor 242
Is connected to the ground potential VDD side, and the DC voltage is biased so that its gate potential level becomes a value VDD shifted from (Vreg / 2) to the ground potential side as shown in FIG.

【0159】本実施の形態において前記各スイッチング
素子210、220を信号反転増幅器20の出力VD(t)
に同期してオンオフ制御するスイッチ制御回路44は、
パルス発生回路230と、一対のゲート232、234
とを含んで構成されている。
In this embodiment, the switching elements 210 and 220 are connected to the output VD (t) of the signal inverting amplifier 20.
The switch control circuit 44 that performs on / off control in synchronization with
A pulse generation circuit 230 and a pair of gates 232 and 234
It is comprised including.

【0160】前記パルス発生回路230は、図17に示
すように位相の異なる2種類のサンプリングパルス信号
S21、S22を出力する。これら各サンプリングパル
ス信号S21、S22は水晶発振回路の4周期出力を1
周期として出力される。
The pulse generating circuit 230 outputs two kinds of sampling pulse signals S21 and S22 having different phases as shown in FIG. Each of these sampling pulse signals S21 and S22 outputs 1 period output of the crystal oscillation circuit as 1
Output as a cycle.

【0161】前記サンプリングパルスS21は、水晶発
振回路の4周期に1回の割合でLレベルの信号を出力
し、サンプリングパルスS22は水晶発振回路の4周期
に1回の割合でHレベルの信号を出力する。これらLレ
ベル、Hレベルのパルス信号は、水晶発振回路の1周期
分ずれて出力される。
The sampling pulse S21 outputs an L level signal once every four cycles of the crystal oscillation circuit, and the sampling pulse S22 outputs an H level signal once every four cycles of the crystal oscillation circuit. Output. These L-level and H-level pulse signals are output with a shift of one cycle of the crystal oscillation circuit.

【0162】前記サンプリングパルス発生回路230か
ら、LレベルのサンプリングパルスS21が出力される
と、これによりゲート232が開かれ、スイッチング素
子210がオン制御される。従って、この区間でのみト
ランジスタ28に、信号反転増幅器20のフィードバッ
ク信号VGN(t)が印加され、このトランジスタ28は、
ゲートに印加される信号VGN(t)がスレッシュホールド
電圧VTNを上回っている期間300−1の間オン制御さ
れることになる。
When the sampling pulse generating circuit 230 outputs the sampling pulse S21 at L level, the gate 232 is opened and the switching element 210 is turned on. Therefore, the feedback signal VGN (t) of the signal inverting amplifier 20 is applied to the transistor 28 only in this section, and the transistor 28
The ON control is performed during a period 300-1 during which the signal VGN (t) applied to the gate is higher than the threshold voltage VTN.

【0163】また、前記サンプリングパルス発生回路2
30から、HレベルのサンプリングパルスS22が出力
されると、これにより、ゲート234が開かれ、スイッ
チ220がオン制御される。これにより、トランジスタ
26は、この区間においてのみフィードバック信号VGP
(t)が印加され、トランジスタ26は、この信号VGP(t)
がスレッシュホールド電圧VTPを下回っている期間30
0−2の間オン制御されることになる。
The sampling pulse generating circuit 2
When the H level sampling pulse S22 is output from 30, the gate 234 is opened and the switch 220 is turned on. As a result, the transistor 26 outputs the feedback signal VGP only in this section.
(t) is applied, and the transistor 26 outputs the signal VGP (t).
Is below the threshold voltage VTP 30
ON control is performed during 0-2.

【0164】このようにして、本実施の形態の水晶発振
回路によれば、信号反転増幅器20を構成するトランジ
スタ26、28を間欠的にオンオフ駆動し、回路全体の
消費電力を低減することが可能となる。
As described above, according to the crystal oscillation circuit of the present embodiment, it is possible to intermittently drive transistors 26 and 28 constituting signal inverting amplifier 20 on and off, thereby reducing the power consumption of the entire circuit. Becomes

【0165】また、本実施の形態の回路は、図9、図1
1の回路と同様に、複数の基準電圧VrefとVD(t)とを
比較し、スイッチング素子210、220をオンオフ制
御するように構成してもよい。
The circuit of this embodiment is similar to the circuit shown in FIGS.
Similarly to the first circuit, a plurality of reference voltages Vref and VD (t) may be compared and the switching elements 210 and 220 may be turned on / off.

【0166】更に、本実施の形態ではトランジスタ2
6、28をディプリーション型で構成している。従っ
て、各トランジスタ26、28がともにオフ制御されて
いる期間でも、それらに流れる電流により各ソース端子
には電圧が供給されることとなる。このため、信号反転
増幅器20の出力VD(t)の基準電位はVreg/2に安定
し、この結果、水晶振動子10の発振は安定したものと
なる。
Further, in this embodiment, the transistor 2
6 and 28 are constituted by a depletion type. Therefore, even when both the transistors 26 and 28 are off-controlled, a voltage is supplied to each source terminal by the current flowing through the transistors 26 and 28. Therefore, the reference potential of the output VD (t) of the signal inverting amplifier 20 is stabilized at Vreg / 2, and as a result, the oscillation of the crystal unit 10 becomes stable.

【0167】なお、本実施の形態において、前記トラン
ジスタ26、28は必要に応じてエンハンスメント型の
ものを用いてもよい。
In this embodiment, the transistors 26 and 28 may be of an enhancement type, if necessary.

【0168】また、前記電力供給用スイッチング素子2
10、220としては、必要に応じて各種タイプのスイ
ッチング素子、例えばトランスミッションゲートなどを
用いればよい。
The power supply switching element 2
Various types of switching elements, such as transmission gates, may be used as needed for 10, 220.

【0169】なお、本発明は、前記各実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で各種の変
形実施が可能である。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

【0170】例えば、前記実施の形態では、信号反転増
幅器20を構成する第1、第2の回路22、24を、そ
れぞれ1個のトランジスタ26、28を用いて構成する
場合を例に取り説明したが、必要に応じ第1、第2の回
路22、24の機能を損なうことなく、前述以外の素子
を組み合わせて回路を構成することも可能である。
For example, in the above-described embodiment, the case where the first and second circuits 22 and 24 forming the signal inverting amplifier 20 are formed using one transistor 26 and 28, respectively, has been described as an example. However, if necessary, the circuit can be configured by combining elements other than those described above without impairing the functions of the first and second circuits 22 and 24.

【0171】また、本実施の形態において、水晶発振回
路を時計用の電子回路に用いる場合を例にとり説明した
が、本発明はこれに限らず、これ以外の用途、例えば携
帯用の電話機、携帯用のコンピュータ端末およびその他
の携帯機器等、電源容量に制約のある携帯用電子機器に
幅広く用いる場合にも極めて効果的なものとなる。
In this embodiment, the case where the crystal oscillation circuit is used for an electronic circuit for a timepiece has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be used for other purposes such as a portable telephone, a portable telephone, and a portable telephone. It is also very effective when used widely in portable electronic devices having a limited power supply capacity, such as computer terminals for personal computers and other portable devices.

【0172】[0172]

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

【図1】本発明に係る水晶発振回路の第1の実施の形態
の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a crystal oscillation circuit according to the present invention.

【図2】図1に示す回路のタイミングチャート図であ
る。
FIG. 2 is a timing chart of the circuit shown in FIG. 1;

【図3】本発明の第2の実施の形態の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図3に示す実施の形態のタイミングチャート図
である。
FIG. 4 is a timing chart of the embodiment shown in FIG. 3;

【図5】本発明の第3の実施の形態の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram according to a third embodiment of the present invention.

【図6】図5に示す回路のタイミングチャート図であ
る。
FIG. 6 is a timing chart of the circuit shown in FIG. 5;

【図7】本発明の第4の実施の形態の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施の形態の回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第6の実施の形態の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】図9に示す回路のタイミングチャート図であ
る。
FIG. 10 is a timing chart of the circuit shown in FIG. 9;

【図11】本発明の第7の実施の形態の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】図11に示す回路のタイミングチャート図で
ある。
FIG. 12 is a timing chart of the circuit shown in FIG. 11;

【図13】図11に示す第8の実施の形態の回路図であ
る。
FIG. 13 is a circuit diagram of the eighth embodiment shown in FIG.

【図14】図13に示す回路のタイミングチャート図で
ある。
FIG. 14 is a timing chart of the circuit shown in FIG. 13;

【図15】信号反転増幅器に供給する供給電圧の一例を
示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating an example of a supply voltage supplied to a signal inverting amplifier.

【図16】本発明の第9の実施の形態の回路図である。FIG. 16 is a circuit diagram according to a ninth embodiment of the present invention.

【図17】図16に示す回路のタイミングチャート図で
ある。
FIG. 17 is a timing chart of the circuit shown in FIG. 16;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 水晶振動子 20 信号反転増幅器 22 第1の回路 24 第2の回路 26、28 トランジスタ 40、42 電力供給用スイッチング素子としての電界
効果トランジスタ 44 スイッチ制御回路 60 バイアス回路 70 出力遮断用スイッチング素子 72 基準電圧発生回路 74、84 コンパレータ 80 マルチプレクサ 82 判定制御部 86 インバータ 90 一致検出回路 100 スイッチ制御信号 210、220 電力供給用スイッチング素子
Reference Signs List 10 crystal resonator 20 signal inverting amplifier 22 first circuit 24 second circuit 26, 28 transistor 40, 42 field effect transistor as power supply switching element 44 switch control circuit 60 bias circuit 70 output cutoff switching element 72 reference Voltage generation circuit 74, 84 Comparator 80 Multiplexer 82 Judgment control unit 86 Inverter 90 Match detection circuit 100 Switch control signal 210, 220 Switching element for power supply

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号反転増幅器と、 前記信号反転増幅器への供給電力を、前記信号反転増幅
器の出力に同期してオンオフ制御する電力制御回路と、 を含むことを特徴とする発振回路。
1. An oscillation circuit comprising: a signal inverting amplifier; and a power control circuit that controls on / off of power supplied to the signal inverting amplifier in synchronization with an output of the signal inverting amplifier.
【請求項2】 請求項1において、 前記電力制御回路は、 前記信号反転増幅器への電力供給ラインに設けられた電
力供給用スイッチング素子と、 前記電力供給用スイッチング素子を、前記信号反転増幅
器の出力に同期してオンオフ制御するスイッチ制御回路
と、 を含むことを特徴とする発振回路。
2. The power control circuit according to claim 1, wherein the power control circuit comprises: a power supply switching element provided on a power supply line to the signal inverting amplifier; and an output of the signal inverting amplifier. And a switch control circuit that performs on / off control in synchronization with the control circuit.
【請求項3】 請求項2において、 前記信号反転増幅器の出力側と入力側との間に接続され
た水晶振動子を有し、前記信号反転増幅器の出力信号を
位相反転して、前記信号反転増幅器にフィードバック入
力するフードバック回路を含み、 前記信号反転増幅器は、 第1の電位側に接続され、前記フィードバック入力によ
りオンオフ駆動され前記水晶振動子を励振駆動する第1
の半導体スイッチング素子を含む第1の回路と、 前記第1の電位と異なる第2の電位側に接続され、前記
フィードバック入力により前記第1の半導体スイッチン
グ素子と異なるタイミングでオンオフ駆動され前記水晶
振動子を励振駆動する第2の半導体スイッチング素子を
含む第2の回路と、 を含み、 前記電力供給用スイッチング素子は、 前記第1及び第2の回路の少なくとも一方の半導体スイ
ッチング素子と直列に接続され、 スイッチ制御回路は、 前記少なくとも一方の半導体スイッチング素子への電力
供給のオンオフデュディー比を制御するように、前記電
力供給用スイッチング素子をオンオフ制御することを特
徴とする発振回路。
3. The signal inverting device according to claim 2, further comprising a crystal oscillator connected between an output side and an input side of the signal inverting amplifier, and inverting a phase of an output signal of the signal inverting amplifier. A feedback circuit configured to input a feedback to an amplifier, wherein the signal inverting amplifier is connected to a first potential side, and is driven on and off by the feedback input to excite and drive the crystal resonator.
A first circuit including a semiconductor switching element, and a quartz oscillator that is connected to a second potential side different from the first potential and is driven on and off at a timing different from that of the first semiconductor switching element by the feedback input. A second circuit including a second semiconductor switching element that drives and excites; and the power supply switching element is connected in series with at least one semiconductor switching element of the first and second circuits; An oscillation circuit, wherein the switch control circuit controls on / off of the power supply switching element so as to control an on / off duty ratio of power supply to the at least one semiconductor switching element.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記電力制御回路は、 前記信号反転増幅器の出力側に出力遮断用スイッチング
素子を含み、 前記スイッチ制御回路は、 前記電力供給用スイッチング素子のオフ制御に同期し
て、前記出力遮断用スイッチング素子をオフ制御するこ
とを特徴とする発振回路。
4. The power control circuit according to claim 1, wherein the power control circuit includes an output cutoff switching element on an output side of the signal inverting amplifier, and the switch control circuit includes a power supply switching element. An oscillation circuit, comprising: turning off the output cutoff switching element in synchronization with the off control.
【請求項5】 請求項3または請求項3に従属する請求
項4において、 前記信号反転増幅器の第1、第2の半導体スイッチング
素子及び前記電力供給用スイッチング素子は、エンハン
スメント型の電界効果トランジスタ素子を用いて構成さ
れ、 前記第1、第2の半導体スイッチング素子を構成する電
界効果トランジスタ素子は、前記電力供給用スイッチン
グ素子を構成する電界効果トランジスタ素子よりスレッ
シュホールド電圧の絶対値が相対的に小さなものである
ことを特徴とする発振回路。
5. The device according to claim 3, wherein the first and second semiconductor switching elements and the power supply switching element of the signal inverting amplifier are enhancement type field effect transistor elements. Wherein the field effect transistor elements constituting the first and second semiconductor switching elements have an absolute value of a threshold voltage relatively smaller than that of the field effect transistor element constituting the power supply switching element. An oscillation circuit characterized by the following.
【請求項6】 請求項2または請求項3において、 前記電力供給用スイッチング素子は、ディプリーション
型の電界効果トランジスタ素子を用いて構成されたこと
を特徴とする発振回路。
6. The oscillation circuit according to claim 2, wherein the power supply switching element is configured using a depletion-type field-effect transistor element.
【請求項7】 請求項2〜6のいずれかにおいて、 前記電力供給用スイッチング素子は、前記信号反転増幅
器を構成する半導体スイッチング素子と直列接続された
電界効果トランジスタ素子を用いて構成され、 スイッチ制御回路は、 前記信号反転増幅器の出力を前記電力供給用スイッチン
グ素子のゲートに入力し、前記直列接続された半導体ス
イッチング素子への電力供給のオンオフデュディー比を
制御するように、前記電力供給用スイッチング素子をオ
ンオフ制御することを特徴とする発振回路。
7. The power supply switching element according to claim 2, wherein the power supply switching element comprises a field effect transistor element connected in series with a semiconductor switching element constituting the signal inverting amplifier. A circuit for inputting an output of the signal inverting amplifier to a gate of the power supply switching element, and controlling the on / off duty ratio of power supply to the series-connected semiconductor switching elements; An oscillation circuit, which controls on / off of an element.
【請求項8】 請求項7において、 前記スイッチ制御回路は、 前記電力供給用スイッチング素子のゲートに直流バイア
ス電圧を印加するバイアス回路を含み、 前記直流バイアス電圧は、 前記信号反転増幅器から前記電力供給用スイッチング素
子のゲートへの入力信号の直流電位を、シフトさせるこ
とを特徴とする発振回路。
8. The switch control circuit according to claim 7, wherein the switch control circuit includes a bias circuit that applies a DC bias voltage to a gate of the power supply switching element, wherein the DC bias voltage is supplied from the signal inverting amplifier to the power supply. An oscillation circuit for shifting a DC potential of an input signal to a gate of a switching element for use.
【請求項9】 請求項7、8のいずれかにおいて、 前記スイッチ制御回路は、 前記信号反転増幅器の出力と少なくとも一つ基準電圧と
の比較結果に基づき、前記直列接続された半導体スイッ
チング素子への電力供給のオンオフデュディー比を制御
するように、前記電力供給用スイッチング素子をオンオ
フ制御することを特徴とする発振回路。
9. The switch control circuit according to claim 7, wherein the switch control circuit controls the serially connected semiconductor switching elements based on a comparison result between an output of the signal inverting amplifier and at least one reference voltage. An oscillation circuit, wherein an on / off control of the power supply switching element is performed so as to control an on / off duty ratio of power supply.
【請求項10】 請求項1において、 前記電力制御回路は、 前記信号反転増幅器へのフィードバック回路に設けられ
た電力供給用スイッチング素子と、 前記電力供給用スイッチング素子を、前記信号反転増幅
器の出力に同期してオンオフ制御するスイッチ制御回路
と、 を含むことを特徴とする発振回路。
10. The power control circuit according to claim 1, wherein the power control circuit includes: a power supply switching element provided in a feedback circuit to the signal inversion amplifier; and the power supply switching element to an output of the signal inversion amplifier. An oscillation circuit, comprising: a switch control circuit that performs on / off control in synchronization.
【請求項11】 請求項10において、 前記信号反転増幅器は、 第1の電位側に接続され、前記フィードバック入力によ
りオンオフ駆動され前記水晶振動子を励振駆動する第1
の半導体スイッチング素子を含む第1の回路と、 前記第1の電位と異なる第2の電位側に接続され、前記
フィードバック入力により前記第1の半導体スイッチン
グ素子と異なるタイミングでオンオフ駆動され前記水晶
振動子を励振駆動する第2の半導体スイッチング素子を
含む第2の回路と、 を含み、 前記電力供給用スイッチング素子は、 前記第1及び第2の回路の少なくとも一方の半導体スイ
ッチング素子のゲートに接続され、 スイッチ制御回路は、 前記少なくとも一方の半導体スイッチング素子への電力
供給のオンオフデュディー比を制御するように、前記電
力供給用スイッチング素子をオンオフ制御することを特
徴とする発振回路。
11. The first signal inverting amplifier according to claim 10, wherein the signal inverting amplifier is connected to a first potential side, and is turned on and off by the feedback input to drive the crystal resonator.
A first circuit including a semiconductor switching element, and a quartz oscillator that is connected to a second potential side different from the first potential and is driven on and off at a timing different from that of the first semiconductor switching element by the feedback input. A second circuit including a second semiconductor switching element for exciting and driving the power supply, wherein the power supply switching element is connected to a gate of at least one semiconductor switching element of the first and second circuits, An oscillation circuit, wherein the switch control circuit controls on / off of the power supply switching element so as to control an on / off duty ratio of power supply to the at least one semiconductor switching element.
【請求項12】 請求項10、11のいずれかにおい
て、 前記スイッチ制御回路は、 前記信号反転増幅器の出力と少なくとも1つの基準電圧
との比較結果に基づき、前記少なくとも一方の半導体ス
イッチング素子への電力供給のオンオフデュディー比を
制御するように、前記電力供給用スイッチング素子をオ
ンオフ制御することを特徴とする発振回路。
12. The switch control circuit according to claim 10, wherein the switch control circuit supplies power to the at least one semiconductor switching element based on a comparison result between an output of the signal inverting amplifier and at least one reference voltage. An oscillation circuit, wherein on / off control of the power supply switching element is performed so as to control an on / off duty ratio of supply.
【請求項13】 請求項1〜12のいずれかにおいて、 前記水晶振動子としてQ値の大きなものを用いることを
特徴とする発振回路。
13. The oscillation circuit according to claim 1, wherein the crystal unit having a large Q value is used as the crystal unit.
【請求項14】 請求項1〜13のいずれかの発振回路
を備えたことを特徴とする電子回路。
14. An electronic circuit comprising the oscillation circuit according to claim 1.
【請求項15】 請求項1〜13のいずれかの発振回路
または請求項14の電子回路を含んで構成されることを
特徴とする半導体装置。
15. A semiconductor device comprising the oscillation circuit according to claim 1 or the electronic circuit according to claim 14.
【請求項16】 請求項1〜13のいずれかの発振回路
または請求項14の電子回路を含んで構成されることを
特徴とする電子機器。
16. An electronic device comprising the oscillation circuit according to claim 1 or the electronic circuit according to claim 14.
【請求項17】 請求項1〜13のいずれかの発振回路
または請求項14の電子回路を含んで構成されることを
特徴とする時計。
17. A timepiece comprising the oscillation circuit according to claim 1 or the electronic circuit according to claim 14.
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