JPH1174761A - 発振回路 - Google Patents

発振回路

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Publication number
JPH1174761A
JPH1174761A JP9231985A JP23198597A JPH1174761A JP H1174761 A JPH1174761 A JP H1174761A JP 9231985 A JP9231985 A JP 9231985A JP 23198597 A JP23198597 A JP 23198597A JP H1174761 A JPH1174761 A JP H1174761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
capacitor
comparator
resistor
oscillation circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP9231985A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Nakagome
謙司 中込
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH1174761A publication Critical patent/JPH1174761A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で発振周波数を正確且つ広範囲に選
択できるIC主体の発振回路を得る。 【解決手段】IC1の外部で所定電圧の直流電源Vcc
とグランドGND間に接続された外付抵抗R1と外付コ
ンデンサC1との直列回路における外付コンデンサC1
の充/放電を、IC1側から、コンパレータCPにより
駆動されるトランジスタTrを介し、外付コンデンサC
1と並列に設けた内付抵抗R2をオフ/オンすることに
より切り換えるが、この切り換えの際の外付コンデンサ
C1の充放電電圧のしきい値を、コンパレータCPの論
理出力により切り換え制御されるアナログスイッチS
1,S2を介し、2つの基準電圧源V1,V2を切り換
え選択することによって正確に与える。また、外付抵抗
R1と外付コンデンサC1の選定に応じ、発振周波数を
広範囲に選択することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路と
外付の抵抗,コンデンサなどからなり、発振周波数を正
確且つ広範囲に選択することができ、しかも安価に構成
できる発振回路に関する。なお、以下各図において同一
の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【0002】
【従来の技術】図3は従来のこの種の発振回路の構成例
を示す。同図において、CPはコンパレータ、Cはコン
パレータCPの(−)入力端子とグランドGND間に接
続されたコンデンサ、RはコンパレータCPの出力端子
OとコンパレータCPの(−)入力端子との間に接続さ
れた抵抗で、この抵抗RはコンデンサCの充放電時の直
列抵抗の役割を持つ。
【0003】R11はコンパレータCPの(+)入力端子
とグランドGND間に接続された抵抗、R12はコンパレ
ータCPの出力端子OとコンパレータCPの(+)入力
端子との間に接続された抵抗で、この抵抗R11とR12は
コンパレータCPの出力端子OとグランドGNDとの間
の電圧を分圧してコンパレータCPの(+)入力端子の
電位を定める役割を持つ。
【0004】図4は図3の発振回路におけるコンパレー
タCPの出力電圧VO の波形(細い実線)と、コンデン
サCの電圧、つまりコンパレータCPの(−)入力端子
の電圧V−の波形(太い実線)との関係の例を示す。次
に図4を参照しつつ、図3の動作を説明する。時点t11
からt12の直前までの期間、コンパレータ出力VO は最
大(VH )で、コンデンサCは抵抗Rを介して充電さ
れ、コンデンサ電圧V−は上昇する。この時、コンパレ
ータCPの(+)入力端子の電圧V+はVH ・R11/
(R11+R12)であり、(V−)<(V+)の関係にあ
る。
【0005】時点t12に達し、コンデンサ電圧V−が電
圧VH ・R11/(R11+R12)を上回ると、コンパレー
タ出力VO は直ちに反転して最小VL となる。以後時点
t13の直前までの期間、コンデンサCは抵抗Rを介して
放電され、コンデンサ電圧V−は下降する。この時、コ
ンパレータCPの(+)入力端子の電圧V+はVL ・R
11/(R11+R12)であり、(V−)>(V+)の関係
にある。
【0006】時点t13に達し、コンデンサ電圧V−が電
圧VL ・R11/(R11+R12)を下回ると、コンパレー
タ出力VO は直ちに反転して再び最大(VH )となり、
コンデンサ電圧V−は前記した期間t11〜t12と同様な
上昇の動作に入る。このようにして、コンデンサ電圧V
−の上昇と下降が繰り返され、発振が行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来回路で
は、コンデンサ電圧V−の上下限のしきい値となるコン
パレータ(+)入力端子の電圧V+が、コンパレータ出
力VO の最大値VH と最小値VL に依存している。この
最大値VH と最小値VL は、夫々コンパレータCPの電
源の正負の電位(例えば5Vと−5V(但しグランドG
NDの電位は0V))に近い値であるが、コンパレータ
CPの出力の飽和特性に依存し、コンパレータ素子のバ
ラツキや温度によって変化する。
【0008】従って前記従来回路では発振の周波数がコ
ンパレータ素子のバラツキや温度によって変化するとい
う問題がある。またこれとは別に、ICを主体とする発
振回路で発振周波数を広範囲に選択できるものが望まれ
ている。そこで本発明はこのような問題を解消し、IC
を主体とする簡単な構成の発振回路で、発振周波数を正
確且つ広範囲に選択できる発振回路を提供することを課
題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに請求項1の発振回路は、第1の抵抗(外付抵抗R1
など)とコンデンサ(外付コンデンサC1など)との直
列回路を所定電圧の直流電源の両極としての第1と第2
の極(電源VccとグランドGNDなど)の間に、コン
デンサが第2の極側となるように接続し、第2の抵抗
(内付抵抗R2など)と半導体スイッチ(トランジスタ
Trなど)との直列回路を前記コンデンサの両端に接続
し、第1の抵抗と前記コンデンサとの接続点(IC出力
端子1aなど)の電位が、直流電源の第1の極の電位と
第2の極の電位との間に含まれる、第1と第2の2つの
異なる基準電位(V2とV1)のうち、直流電源の第1
の極の電位に近い側にある第1の基準電位(V2)を、
直流電源の第1の極の電位側に外れたときは、前記半導
体スイッチをオンさせ、他方、第1の抵抗と前記コンデ
ンサとの接続点の電位が、第2の基準電位(V1)を直
流電源の第2の極の電位側に外れたときは、前記半導体
スイッチをオフさせる比較駆動手段を設けたものとす
る。
【0010】また請求項2の発振回路は、請求項1に記
載の発振回路において、前記比較駆動手段が、第1の抵
抗と前記コンデンサとの接続点の電位を一方の比較入力
とし、比較出力を前記半導体スイッチのオンオフの制御
信号とするコンパレータ(CP)と、前記比較出力の論
理レベルに応じ、第1と第2の基準電位の一方を切り換
え選択して前記コンパレータの他方の比較入力とする切
り換え手段とを備えたものであるようにする。
【0011】また請求項3の発振回路は、請求項2に記
載の発振回路において、前記切り換え手段がアナログス
イッチ(S1,S2)を備えたものであるようにする。
また請求項4の発振回路は、請求項1ないし3の何れか
に記載の発振回路において、前記発振回路が、第1の抵
抗と前記コンデンサとを外付けとする半導体集積回路
(IC1)で構成されたものであるようにする。
【0012】即ち、本発明の作用は、所定電圧の直流電
源間に設けられたIC外部の直列CR回路における外付
コンデンサの充/放電を、IC側から、コンパレータに
より駆動される半導体スイッチを介し、外付コンデンサ
と並列に設けた内付抵抗をオフ/オンすることにより切
り換えるが、この切り換えの際の外付コンデンサの充放
電電圧のしきい値を、前記コンパレータの論理出力によ
り切り換え制御されるアナログスイッチを介し、2つの
基準電圧源を切り換え選択することによって与えるもの
である。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例としての
発振回路の構成を示す。同図において、1は発振回路の
IC部分、1aはその出力端子としてのIC出力端子、
C1は一端がこのIC出力端子1aに接続され、他端が
グランドGND(この例では0V)に接続された外付コ
ンデンサ、R1は同じく一端がこのIC出力端子1aに
接続され、他端が所定電圧の直流電源Vcc(この例で
は+5V)に接続された外付抵抗である。
【0014】また、IC1内において、R2は一端がI
C出力端子1aに接続され、他端がNチャネルMOS・
FETとしてのトランジスタTrを介してグランドGN
Dとの接続をオン/オフされる内付抵抗、CPは直列接
続された2つのインバータN1,N2を介してトランジ
スタTrをオン/オフ駆動するコンパレータである。な
お、コンパレータCPの+入力端子はIC出力端子1a
に接続され、コンパレータCPの−入力端子は互いにオ
ン/オフが逆となるように駆動されるアナログスイッチ
S1,S2の一端に共通に接続されている。そしてアナ
ログスイッチS1,S2の他端は夫々電圧V1,V2の
基準電圧源に接続されている。
【0015】アナログスイッチS1,S2の駆動ゲート
の一方(S1の反転側駆動ゲートとS2の非反転側駆動
ゲート)はインバータN1とN2との相互の接続点Mに
接続され、アナログスイッチS1,S2の駆動ゲートの
他方(S1の非反転側駆動ゲートとS2の反転側駆動ゲ
ート)はインバータN3を介して上記接続点Mに接続さ
れている。
【0016】なお、この例では基準電圧源の電圧は、V
1<V2の関係にある。図2は図1の発振回路の外付コ
ンデンサC1の電圧波形の例を示す。次に図2を参照し
つつ図1の動作を説明する。時点t1から時点t2の直
前までの期間、コンパレータCPの出力、従ってインバ
ータN1,N2を経たインバータN2の出力は“L”、
よってトランジスタTrはオフしているので、外付コン
デンサC1は電源Vccから外付抵抗R1を介して充電
され、外付コンデンサC1の電圧、つまりコンパレータ
CPの(+)入力端子の電圧V+は上昇する。
【0017】なお、この期間、インバータN1の出力
(接続点Mの電位)は“H”であることから、アナログ
スイッチS1はオフ、S2はオンしており、コンパレー
タCPの(−)入力端子の電圧V−は基準電圧源の電圧
V2に等しい。このためコンパレータCPの入力端子の
電圧は(V+)<(V−)の関係にある。時点t2に達
し、外付コンデンサC1の電圧、従ってコンパレータ
(+)入力端子の電圧V+がコンパレータ(−)入力端
子の電圧V−、つまり基準電圧源の電圧V2を上回る
と、コンパレータCPの出力、従ってインバータN2の
出力は直ちに反転して“H”となる。このため以後時点
t3の直前までの期間、トランジスタTrがオンし、外
付コンデンサC1はグランドGNDへ内付抵抗R2を介
して放電し、その電圧、従ってコンパレータ(+)入力
端子の電圧V+は下降する。
【0018】なお、この期間、インバータN1の出力は
“L”であることから、アナログスイッチS1がオン、
S2がオフとなり、コンパレータCPの(−)入力端子
の電圧V−は基準電圧源の電圧V1に等しい。このため
コンパレータCPの2つの入力端子の電圧は(V+)>
(V−)の関係にある。時点t3に達し、外付コンデン
サC1の電圧、従ってコンパレータ(+)入力端子の電
圧V+がコンパレータ(−)入力端子の電圧V−、つま
り基準電圧源の電圧V1を下回ると、コンパレータCP
の出力、従ってインバータN2の出力は直ちに反転して
再び“L”となり、外付コンデンサC1の電圧は前記し
た期間t1〜t2と同様な上昇の動作に入る。
【0019】このようにして外付コンデンサC1の電圧
の上昇と下降が繰り返され、発振が行われる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、所定電圧の直流電源V
ccとグランドGND間に接続されたIC外部の外付抵
抗R1と外付コンデンサC1との直列回路における外付
コンデンサC1の充/放電を、IC側から、コンパレー
タCPにより駆動される半導体スイッチとしてのトラン
ジスタTrを介し、外付コンデンサC1と並列に設けた
内付抵抗R2をオフ/オンすることにより切り換える
が、この切り換えの際の外付コンデンサC1の充放電電
圧のしきい値を、前記コンパレータの論理出力により切
り換え制御されるアナログスイッチS1,S2を介し、
2つの基準電圧源V1,V2を切り換え選択することに
よって与えるようにしたので、コンデンサC1の充放電
電圧のしきい値を正確に定めることができ、簡単な構成
で発振周波数の精度が高いIC主体の発振回路を得るこ
とができる。
【0021】また、外付抵抗R1と外付コンデンサC1
の選定に応じ、発振周波数を広範囲に選択することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての回路図
【図2】図1の動作説明用の波形図
【図3】従来の発振回路の構成例を示す回路図
【図4】図3の動作説明用の波形図
【符号の説明】
1 IC 1a IC出力端子 M インバータN1とN2の接続点 Vcc 直流電源 GND グランド C1 外付コンデンサ R1 外付抵抗 R2 内付抵抗 Tr トランジスタ CP コンパレータ N1,N2,N3 インバータ V1,V2 基準電圧源 S1,S2 アナログスイッチ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の抵抗とコンデンサとの直列回路を所
    定電圧の直流電源の両極としての第1と第2の極の間
    に、コンデンサが第2の極側となるように接続し、 第2の抵抗と半導体スイッチとの直列回路を前記コンデ
    ンサの両端に接続し、 第1の抵抗と前記コンデンサとの接続点の電位が、直流
    電源の第1の極の電位と第2の極の電位との間に含まれ
    る、第1と第2の2つの異なる基準電位のうち、直流電
    源の第1の極の電位に近い側にある第1の基準電位を、
    直流電源の第1の極の電位側に外れたときは、前記半導
    体スイッチをオンさせ、 他方、第1の抵抗と前記コンデンサとの接続点の電位
    が、第2の基準電位を直流電源の第2の極の電位側に外
    れたときは、前記半導体スイッチをオフさせる比較駆動
    手段を設けたことを特徴とする発振回路。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の発振回路において、 前記比較駆動手段が、第1の抵抗と前記コンデンサとの
    接続点の電位を一方の比較入力とし、比較出力を前記半
    導体スイッチのオンオフの制御信号とするコンパレータ
    と、 前記比較出力の論理レベルに応じ、第1と第2の基準電
    位の一方を切り換え選択して前記コンパレータの他方の
    比較入力とする切り換え手段とを備えたものであること
    を特徴とする発振回路。
  3. 【請求項3】請求項2に記載の発振回路において、 前記切り換え手段がアナログスイッチを備えたものであ
    ることを特徴とする発振回路。
  4. 【請求項4】請求項1ないし3の何れかに記載の発振回
    路において、 前記発振回路が、第1の抵抗と前記コンデンサとを外付
    けとする半導体集積回路で構成されたものであることを
    特徴とする発振回路。
JP9231985A 1997-08-28 1997-08-28 発振回路 Pending JPH1174761A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008148246A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 Denso Corp 発振回路
JP2017092812A (ja) * 2015-11-13 2017-05-25 富士電機株式会社 半導体集積回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008148246A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 Denso Corp 発振回路
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