JPS60173918A - Cr発振回路 - Google Patents

Cr発振回路

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JPS60173918A
JPS60173918A JP59028642A JP2864284A JPS60173918A JP S60173918 A JPS60173918 A JP S60173918A JP 59028642 A JP59028642 A JP 59028642A JP 2864284 A JP2864284 A JP 2864284A JP S60173918 A JPS60173918 A JP S60173918A
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JP
Japan
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inverter
circuit
output terminal
input terminal
terminal
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JP59028642A
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JPH0257731B2 (ja
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Junichi Into
純一 印東
Kenji Tadokoro
田所 健司
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/027Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
    • H03K3/03Astable circuits
    • H03K3/0307Stabilisation of output, e.g. using crystal

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明はCR発振回路に関するものである。
(従来技術) 従来、この種のCR発振回路として第1図に示すような
回路が使用されていた。この回路は0MO8構造のイン
バータによる非安定マルチバイブレータとして良く知ら
れており、図において、lはインバータで、このインバ
ータlの入力端子は抵抗4の一端に接続され、出力端子
はインバータ20入力端子に接続されている。インバー
タ2の出力端子は奇数段目の第1の論理回路であるイン
バータ3の入力端子とコンデンサ6(以下C6という)
の一端に接続されている。インバータ3の出力端子は抵
抗5(以下R5という)に接続され、とのR5の他端は
、C6および抵抗4の他端と接続されている。
このように構成された非安定マルチバイブレータは、先
行技術文献として、鈴木へ十二著「0MO8の応用技法
」産報P105〜P107に示されているように、R5
とC6とによる時間、つま9C6に充放電する時間を検
出し、増幅してとり出すもので、インバータ2によって
反転された電圧がインバータlの入力端子に加えられて
一定周期の矩形波を発生するが、この回路では以下に述
べる問題点がある。
第4図および第5図は第1図のCR発振回路におけるa
点およびb点における′成圧波形を示し、ここで、 L
ow 、 HighはそれぞれCMOSインバータの5
0wレベル、Highレベル(以下、Lレベル。
Hレベルという)の電位を示す。またVthx 、 V
tbzはインバータの論理レベルが反転するしきい値の
電圧である。一般にCMOSインバータにその動作可能
電源電圧の範囲の上限に近い値を加えている場合には、
Vthx QwVth1Jjト1−テ発溢周波数は印加
電圧が変化してもほぼ一定と考えることができる。とこ
ろが、これらのインバータにその動作可能電源電圧の下
限に近い電圧を加えているHi gh −I、ow 場合ニハh Vtht >現lヒシ罫、 Vthz <
−2−となり発振周波数は印加電源′電圧が減少するこ
とによって第6図の(4)に示すように急激に小さくな
る。これはb点の電圧変化がC6,R5による充放電に
起因するため、 Vthl、 Vtbzにb点の電圧が
近づくときにその近づき万はC6,R5の時定数に依存
した緩やかさとなる。そのため印加電圧がインバータの
動作可能電源電圧範囲の下限に近いとき、本来インバー
ターの出力電圧が反転する電圧にその入力電圧が達して
もインバーターの出力抵抗はその値が非常に大きなまま
の時間が長く続くようになる(このことはCMOSイン
バータを構成するPチャネルおよびNチャネルのトラン
ジスタが、オフ、オフの状態が持続することを意味する
)。またインバータlの出力端子の浮遊容量の充電時間
が長くなる。その結果インバータ2以降のインバータの
反転が遅くな#)、そのインバータlの出力端子の浮遊
容量の充′屯時間の長さが動作可能電源電圧の下限の領
域で発振周波数を急激に低下させる。そのため、このよ
うな電源電圧範囲でOR発振回路を使用する場合には、
使用する電池等の電源電圧の少しの変化によって発振周
波数が大巾に変化してしまうため、このような電圧領域
で安定な発振周波数を得るためには負荷が変化しても電
圧変動の少ない高価な電池を使用しなければならなかっ
た。・ (発明の目的) この発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的は
、低電圧でも安定した発振周波数が得られるOR発振回
路を提供することにある。
(発明の概要) この発明の要点は、2段に直列接続されたインバータと
少なくともインバータ機能を有する奇数段目および偶数
段目の論理回路とを直列接続したCR発振回路の初段の
インバータの出力端子にその偶数段目の論理回路の出力
全抵抗を介して接続することにある。
(実施例) 以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第2図はこの発明の第1の実施例を示す回路図である。
この図において、7は偶数段目に設けられた第2の論理
回路であるインバータで、このインバータ7の入力端子
はインバータ3の出力端子に接続され、その出力端子は
第2の抵抗である抵抗8を介してインバータlの出力端
子に接続されている。他の各構成は第1図に示す回路と
同様であるため、対応する部分には同一符号を付してそ
の説明を省略する。
次にかかる構成のCR発振回路の動作について説明する
インバータ7の出力端子のレベル線インバータlの出力
端子のレベルに対し逆相の関係となっている。また、抵
抗8はインバータlの出力抵抗の値に対して、0点がH
レベルかLレベルのときには十分大きく、0点がHレベ
ルからLレベルまたはLレベルからHレベルへ遷移して
いるときには十分小さい値を有する抵抗である。この条
件における動作を詳しく説明すると次のようになる。
低電圧動作の場合、電源電圧VDDがPチャネル、Nチ
ャネルのトランジスタのスレッシュホールド電圧VTP
 + VTNの和付近およびこれより低下した状態では
、インバータの入力′電圧がvthtおよびVthz付
近の電圧においてインバータを構成するNチャネル、P
チャネルのトランジスタにオフ、オフの状態が発生し、
その出力端子が有する浮遊容量を充電することに時間が
かかることになる。その結果次段のインバータへの信号
遅延が生じる。これに対し抵抗8が接続されているとき
、インノく一タを構成するN、P両チャネルトランジス
タのオフ、オフ、の区間で、抵抗8はインバータ2に対
してその状態遷移を早める方向に作用し、抵抗8が接続
されていないときに生じる信号遅延をなくそうとする補
償作用をしている。すなわち、インバータlの出力端子
の浮遊容量は、この端子がHレベルからLレベルまたは
LレベルからHレベルへ遷移するとき抵抗8を通じて容
易に充電され、印加電圧の変化があっても発振周波数が
急激に変化しない安定な発振周波数範囲を低電圧側に広
げることが可能である。このような条件で行なった発振
周波数と印加電圧の関係を第6図の(B)に示す。
第3図はこの発明の第2の実施例を示す回路図である。
この第2の実施例では、第1の実施例のインバータ3に
代えてNAND回路9を、またインバータ4に代えてN
OR回路lOを接続すると共にこれらをインバータll
’t−介して制御信号で制御するようにしたものでおる
。すなわち、インバータ2の出力端子にNAND回路9
の第1入力端子9aが接続されその出力端子は抵抗5,
4を介してインバータlの入力端子に接続されると共に
NOR回路10の第1入力端子10aに接続され、また
NAND回路9の第2入力端子9bにはインバータ11
の出力端子が接続、され、−このインバータ110入力
端子は前記NOR回路10の第2入力端子10bに接続
されると恭に制御信号入力端子12に接続されている。
このように構成されたCR発振回路は、端子12がLレ
ベルのとき第1の実施例の回路と等価になる(以下、N
AND回路9およびNOR回路10は共に正論理動作と
する)。すなわち、NAND回路9の第2入力端子9a
はインノく一夕11によって反転してHレベルになるた
めこのNAND回路9はインバータ3の役目金、またN
OR回路10はその第2入力端子10bがLレベルであ
るためインバータ7としての機能を果たすものである。
次に端子12がHレベルのときには、インノ(−タ11
の出力はLレベルで、NAND回路9の出力ta 常v
c Hレベルとなって回路の発振は停止する。
そしてこの条件下ではインノ(−タlの入力はHレベル
となυ、その出力はLレベルとなる。さらに端子12が
HレベルであるからNOR回路lOの出力端子はLレベ
ルとなり発振が停止しているとき抵抗8に電流が流れな
い。従って端子12をHレベルにすることにより、スタ
ンノ(イ時の消費電力を低く抑えることができる。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明のCR発振回路によれば
、2段に直列接続されたインノ(−夕と少なくともイン
バータ機能を有する奇数段目および偶数段目の論理回路
左を直列接続してなるCR発振回路の初段のインバータ
の出力端子にその偶数段目の論理回路の出力を抵抗を介
して接続するようにし7’c(pで、低電圧においても
発振周波数の安定が実現できる。また、前述し7た奇数
段目の論理回路をNAND回路に、偶数段目の論理回路
をNOR回路としてこれらをインノく一夕を介して制御
信号で制御するよう構成すれば、消費電力の減少が図れ
る。そし、、て本発明のCR発振回路鵬例えば電池で動
作するメロディ−用のIC(D発振回路、すなわちメロ
ディ、−の音程を安定させる用途笠、低電圧でも一定の
発振周波数を要求される回路に容易に利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のCR発振回路の回路図、第2図はこの発
明のCR発振回路の第1の実施例を示す回路図、第3図
はこの発明の第2の実施例を示す回路図、第4図は第1
図および第2図のa点での発振波形全示す図、第5図は
第1図および第2図のb点での発振波形を示す図、第6
図は従来のCR発振回路およびこの発明のCR発振回路
の発振周波数と印加電圧との関係を示す図である。 −1・・・第1のインバータ、2・・・第2のインノく
一タ、3・・・第1の論理回路、5・・・第1の抵抗、
6・・・コンデンサ、7・・・第2の論理回路、8・・
・第2の抵抗、9・・・NAND回路、9a・・・第1
入力端子、9b・・・第2入力端子、10・・・NOR
回路、loa・・・第1入力端子、fob・・・第2入
力端子、11・・・インノ(−タ、12・・・制御信号
入力端子。 第 1 図 第 2 (− 第 、3 図 tl 4 し^ 手続補正書 昭和 5雌 11月 21日 特許庁長官志賀 学 殿 1、事件の表示 昭和59年特 許 願第 28642 号2、発明の名
称 CR発振回路 3、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 (029)沖電気工業株式会社 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和 年 月 日 (自発的)6
、補正の対象 明細書の特許請求の範囲1尭明の詳細な説明および図面
の簡単な説明の各欄、図面 7、補正の内容 別紙の通り 、ρ\、 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙の通シ訂正する。 (2) 同3頁4行の「奇数・・・・・・である」を削
除する。 (3) 同頁15〜17行の「インバータ・・・・・・
発生するが、」を削除する。 (4)同4頁6行の「範囲の上限に近い値」を「標準値
」と訂正する・。 (5) 同6頁2〜5行の「2段に・・・・・・インバ
ータ」を1インバ一タ機能を有する論理回路をn段(n
>3 )@列接続してなるCR発振回路の初段の論理回
路」と訂正する。 (6)同頁12〜13行の1に設けられた第2」を削除
する。 (7) 同8頁15行の「4に代えて」を「7に代えて
」と訂正する。 (8)同9頁11行の「9a」を「9b」と訂正する。 (9) 同10頁8〜11行の「2段に・・・・・・イ
ンバータ」を「インバータ機能を有する論理回路をn段
(n>3)直列接続してなるCR発振回路の初段の論理
回路」と訂正する。 αq 同11頁12〜13行の「1・・・第1のインノ
Z−タ・・・3・・・第1の論理回路」を「1・・・第
1段目の論理回路、2・・・第2段目の論理回路、3・
・・第3段目の論理回路」と訂正する。 (ロ)同頁14行の「第2の論理回路」を「第4段目の
論理回路」と訂正する。 @ 図面の第4図および第5図を別紙の通9訂正する。 2、特許請求の範囲 (2)直列接続された第1段目の論理回路と第2稼−目
の論理回路、この第2段目の論理回路の出力端子と前記
第1段目の論理回路の入力端子との間に接続されたコン
デンサ、前記第2一段目の論理回路の出力端子にその第
1入力端子が接続されたNAND回路、とのNAND回
路の出力端子と前記第1区目の論理回路の入力端子との
間に接続された第1の抵抗、前記NAND回路の出力端
子にその第1入力端子が接続されたNOR回路、このN
OR回路の第2入力端子と制御信号入力端子とにその入
力端子が接続されかつ出力端子が前記NAND回路の第
2入力端子に接続されたイン/9−タ、前記NOR回路
の出力端子と前記第1茎−」p−陰−M−同一路−の出
力端子との間に接続された第2の抵抗を備えてなるCR
発振回路。 第4図 第5tA

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直列接続された第1のインバータと第2のインバ
    ータ、この第2のインバータの出力端子と前記第1のイ
    ンバータの入力端子との間に接続されたコンデンサ、前
    記第2のインバータと直列接続された奇数段目の少なく
    ともインバータ機能を有する第lの論理回路、この第1
    の論理回路の出力端子と前記第1のインバータの入力端
    子との間に接続された第1の抵抗、前記第1の論理回路
    の出力端子にその入力端子が接続された偶数段目の少な
    くともインバータ機能を有する第2の論理回路、この第
    2の論理回路の出力端子と前記第1のインバータの出力
    端子との間に接続された第2の抵抗を備えてなるCR発
    1回路。
  2. (2)直列接続された第1のインバータと第2のインバ
    ータ、この第2のインバータの出力端子と前記第1のイ
    ンバータの入力端子との間に接続されたコンデンサ、前
    記第2のインバータの出力端子にその第1入力端子が接
    続されたNAND回路、このNAND回路の出力端子と
    前記第1のインバータの入力端子との間に接続された第
    1の抵抗、前記NAND回路の出力端子にその第1入力
    端子が接続されたNOR回路、このNOR回路の第2入
    力端子と制御信号入力端子とにその入力端子が接続され
    かつ出力端子が前記NAND回路の第2入力端子に接続
    されたインバータ、前記NOR回路の出力端子と前記第
    1のインバータの出力端子との間に接続された第2の抵
    抗を備えてなるCR発振回路。
JP59028642A 1984-02-20 1984-02-20 Cr発振回路 Granted JPS60173918A (ja)

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JPH0257731B2 JPH0257731B2 (ja) 1990-12-05

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6280432U (ja) * 1985-11-07 1987-05-22
US7271670B2 (en) 2004-11-10 2007-09-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. CR oscillation circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6280432U (ja) * 1985-11-07 1987-05-22
US7271670B2 (en) 2004-11-10 2007-09-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. CR oscillation circuit

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