JPS6195601A - Cmos発振回路 - Google Patents

Cmos発振回路

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Publication number
JPS6195601A
JPS6195601A JP21618584A JP21618584A JPS6195601A JP S6195601 A JPS6195601 A JP S6195601A JP 21618584 A JP21618584 A JP 21618584A JP 21618584 A JP21618584 A JP 21618584A JP S6195601 A JPS6195601 A JP S6195601A
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JP
Japan
Prior art keywords
circuit
voltage
cmos
power supply
channel
Prior art date
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Pending
Application number
JP21618584A
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English (en)
Inventor
Takashi Akazawa
赤沢 隆
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

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、CMOS(相補型MOS)発振回路に関す
るもので、例えば、加入者電話器に内蔵される発振回路
に利用して有効な技術に関するものである。
CMOSインバータ(増幅回路)の入力と出力との間に
水晶振動子と帰還抵抗とを設け、その入力と出力と回路
の接地電位との間にキャパシタをそれぞれ設けて構成さ
れたCMOS発振回路が公知である(例えば、特開昭5
5−51313号公報参照)。
上記帰還抵抗として、NチャンネルMOSFETとPチ
ャンネルMOSFETを用いた場合、次のような問題が
生じる。すなわち、これらのNチャンネル間MOSFE
TとPチャンネルMOSFETとを抵抗手段として作用
させるために、そのゲートには定常的に電源電圧と回路
の接地電位がそれぞれ供給される。このため、電源電圧
の増大とともに上記MOSFETのコンダクタンスが太
きくなってその帰還量を多くするので、異常な発振動作
を生じてしまう。例えば、機械式なダイヤルパルスの発
生に代え、電子式にダイヤルパルスを発生させるため、
又はダイヤルトーンを発生させるため等に加入者電話器
に発振回路が内蔵される。
この発振回路においては、電話局から電話ケーブルを介
して電源供給が行われる。この場合、設置された電話器
と電話局との間を接続するケーブルの長さの相違によっ
て上記発振回路の動作電圧は、2V〜5Vもの大きなバ
ラツキが生じてしまう。
発振回路は、最悪条件を考慮して、言い換えるならば、
下限とされた電源電圧で動作するように設計するもので
あるから、電話局に近く設置された電話器に内蔵された
発振回路にあっては、上記下限電圧に対してその動作電
圧が極めて高くされることになるため、上記のような異
常発振の生じる虞れがある。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、広い動作電圧範囲で安定して動作す
るCMOS発振回路を提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、電源電圧又は回路の接地電位を基準電圧とし
て形成された定電圧により動作状態にされるCMOS増
幅回路の出力と入力との間に、その帰還抵抗手段として
、上記基準電位と定電圧とにより動作状態にされる並列
形態のNチャンネルMOSFETとPチャンネルMOS
FETとを用いるものである。
〔実施例〕
第1図には、この発明の一実施例の回路図が示されてい
る。同図において破線で囲まれた部分は半導体集積回路
LSIであり、その各回路素子は公知のCMOS(相補
型MO3)集積回路の製造技術によって、特に制限され
ないが、1個の単結晶シリコンのような半導体基板上に
おいて形成される。なお、同図において、ソース・ドレ
イン間に直線が付加されたMOSFETQ2等はPチャ
ンネル型であり、その直線の個所が黒く塗りつぶされた
MO3FETQ3はディプレッション型である。
特に制限されないが、ji禎回路は、単結晶P型シリコ
ンからなる半導体基板に形成される。NチャンネルMO
S F ETは、かかる半導体基板表面に形成されたソ
ース領域、ドレイン領域及びソース領域とドレイン領域
との間の半導体基板表面に薄い厚さのゲート絶縁膜を介
して形成されたポリシリコンからなるようなゲート電極
から構成される。PチャンネルMOS F ETは、上
記半導体基板表面に形成されたN型ウェル領域に形成さ
れる。
これによって、半導体基板は、その上に形成された複数
のNチャンネルMOSFETの共通の基板ゲートを構成
する。N型ウェル領域は、その上に形成されたPチャン
ネルMO3FETの基体ゲートを構成する。
CMOSインバータ回路■Vは、反転増幅回路として動
作する。このCMOSインバータ回路■■の入力と出力
とは、それぞれ外部端子Pi、P2に結合される。これ
らの外部端子PL、P2と回路の接地電位点との間には
、外付はキャパシタCL、C2が設けられる。また、外
部端子P1゜22間には、特に制限されないが、水晶振
動子Xが接続される。
上記CMOSインバータ回路IVの帰還抵抗として、こ
の実施例では、内蔵されたNチャンネルMO3FETQ
IとPチャンネルMOS F ETが用いられる。これ
らのMO3FETQI、Q2は、並列形態にされ、上記
CMOSインバータ回路I■の入力と出力との間に接続
される。
この実施例においては、電源電圧の変動に対して安定し
た発振動作を行わせるため、上記CMOSインバータ回
路IVとMO3FETQIとQ2の動作電圧は、次の定
電圧回路によって形成された定電圧が用いられる。
電源電圧Vccと回路の接地電位点との間に、ダイオー
ド形成にされたMO3FETQ4〜Q6と、MOSFE
TQ7が直列形態に接続される。上記MOSFETQ4
とQ5は、PチャンネルMOSFETとされ、MOSF
ETQ6とQ7は、NチャンネルMO3FETとされる
。上記MO3FETQ7のゲートには、発振動作を制御
する制御信号Cが供給される。これによって、上記制御
信Cがハイレベルにされた時、MO3FETQ7はオン
状態ニサレ、MO3FETQ6.Q7の接続点からiI
i源電圧Vccを基準にしたMO3FETQ4〜Q6の
しきい値電圧に従ったぼり定電圧が形成される。この実
施例では、上記制御信号Cによって発振動作の制御を行
わせるため、上記MOSFETQ6.Q7の接続点と電
源電圧Vccとの間には、上記制御信号Cを受けるPチ
ャンネルMOSFETQBが設けられる。また、上記M
OSFETQ4〜Q6のしきい値電圧に従って形成され
た定電圧は、ディプレッション型のPチャンネルMOS
FETQ3のゲートに供給される。このMOSFETQ
3を介して、上記CMOSインバータ回路IVに一方の
動作電圧VAが供給される。すなわち、CMOSインバ
ータ回路IVは、上記電源電圧Vccと上記電圧VAと
を受けて、動作状態にされる。
上記帰還抵抗としてのNチャンネルMO3FETQIの
ゲートには、上記電源電圧Vccが供給され、Pチャン
ネルMO3FETQ2のゲートには上記電圧VAが供給
される。
この実施例では、CMOSインバータ回路IVの動作電
圧は、上述のように電源電圧Vccと電圧VAとされる
。このため、その発振出力信号の信号振幅は、はゾ電源
電圧Vccと電圧VAとされる。
レベル変換回路LTは、上記レベルの発振出力信号を受
けて、その出力振幅を電源電圧Vccと回路の接地電位
とするレベル変換動作を行うために設けられる。
次に、この実施例回路の動作を説明する。
制御信号Cをロウレベルにすると、NチャンネルMOS
FETQ7はオフ状態に、PチャンネルMOS F E
TQ Bはオン状態にされる。これにより、ディプレッ
ション型MOS F ETQ 3のゲートには、上記電
源電圧Vccが供給されることになるため、このMOS
FETQ3はオフ状態にされる。これによって、CMO
Sインバータ回路IVの動作電流が遮断されるから、発
振動作が停止させられる。
上記制御信号をハイレベルにすると、NチャンネルMO
3FETQ7はオン状態に、PチャンネルMO3FET
Q8はオフ状態にされる。これによって、上記ダイオー
ド形態のMOS F ETQ 4〜Q6にはMO3FE
TQ7のオン状態によって形成された動作電流が供給さ
れるので、MOSFETQ6のソース側(MO3FET
Q6とQ7の接続点)から、上記電源電圧Vccを基準
電位としたはり一定の電圧が形成され、上記MOS F
 ETQ3のゲートに供給される。これにより、上記C
MOSインバータ回路IVの供給される動作電圧は、次
式(11により求めされる。
Vcc−VA−−2Vthp 十Vthn +Vth9
d−−V thp + V thn +ΔV−−(1)
なお、ディプレッション型MO3FETQ3のしきい値
電圧V thpdは、Δv + v thpにより表さ
れる。
これにより、上記CMOSインバータ回路IVの動作電
圧は、第2図の特性図に示すように、電源電圧Vccの
変動に無関係にはり一定の電圧とされる。上記帰還抵抗
としてのNチャンネルMO3FETQ1は、CMOSイ
ンバータ回路IV(7)出力がロウレベル側(VA)と
なった時に動作状態にされるので、そのゲート、ソース
間の電圧は、上記Vcc−VAのような定電圧とされる
。また、上記帰還抵抗としてのPチャンネルMOS F
 ETQ2は、CMOSインバータ回路IVの出力がハ
イレベル側(Vcc)となった時に動作状態にされるの
で、そのゲート、ソース間の電圧は、上記−(Vcc−
VA)のような定電圧とされる。したがって、電源電圧
Vccの変動に無関係にはり一定の電圧により動作状態
にされるから、その帰還量をはり一定にするものである
。これによって、電源電圧Vccの変動に無関係に安定
した発振動作を行うものとなる。
なお、電源電圧Vccが上記MO3FETQ4〜Q6の
合計のしいき値電圧より低い場合には、これらのMO3
FETQ4〜Q6はオフ状態になる。
これにより、ディプレッション型MO3FETQ3を介
して、上記CMOSインバータ回路IVと上記MO3F
ETQ2のゲートには、はり回路の接地電位が供給され
ることになる。
〔効 果〕
(1)発振回路を構成する反転増幅回路と、その帰還量
を決定する抵抗手段としてのMOS F ETをはソ゛
一定の定電圧により動作状態にすることにより、電源電
圧Vccの変動に無関係に安定した発振動作を実現する
ことができるという効果が得られる。
(2)発振回路を構成する帰還抵抗を半導体集積回路に
内蔵させるものであるので、外付部品点数を削減を図る
こ°とができるという効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない0例えば、発振動作を選
択的に停止させることが必要のない場合には、上記MO
SFETQ7を単なる抵抗手段に置き換えることができ
るものである。第1図の実施例において、上記定電圧回
路を構成するMOS F ETの導電型を逆にすること
により、回路の接地電位に対してはり一定の定電圧VA
を形成するものであってもよい。また、上記増幅回路と
してのCMOSインバータ回路の動作電圧及び帰還抵抗
としてのMOS F ETに供給する定電圧を形成する
定電圧回路は、種々の実施例形態を採ることができるも
のである。さらに、発振回路を構成する水晶振動子に代
え、セラミンク等の他の振動子を用いるものであっても
よく、キャパシタCI、C2を半導体集積回路に内蔵さ
せるものであってもよい。
〔利用分野〕
この発明は、動作電源電圧範囲の広い発振回路として、
例えば加入者電話器に内蔵されるパルスダイヤラー、ダ
イヤルトーンゼネータ等に広く利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図、第2図は
、その動作電圧を説明するための特性図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電源電圧を受け電源電圧又は回路の接地電位を基準
    電圧とする定電圧を形成する定電圧回路と、この定電圧
    により動作するCMOS増幅回路と、このCMOS増幅
    回路の出力と入力との間に並列形態に設けられ、上記定
    電圧と基準電圧がゲートに供給された第1及び第2導電
    型のMOSFETと、上記CMOS増幅回路の入力と出
    力との間に設けられた振動子とを含むことを特徴とする
    CMOS発振回路。 2、上記定電圧回路は、電源電圧端子と回路の接地電位
    点との間に直列形態にされた複数のダイオード形態のM
    OSFETを含む定電圧発生回路と、これらのダイオー
    ド形態のMOSFETにおける加算されたしきい値電圧
    がゲートに供給されたディプレッション型MOSFET
    とからなり、上記ディプレッション型MOSFETを通
    して上記基準電圧を送出するものであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のCMOS発振回路。
JP21618584A 1984-10-17 1984-10-17 Cmos発振回路 Pending JPS6195601A (ja)

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JP21618584A JPS6195601A (ja) 1984-10-17 1984-10-17 Cmos発振回路

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JP21618584A Pending JPS6195601A (ja) 1984-10-17 1984-10-17 Cmos発振回路

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JP (1) JPS6195601A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0884534A1 (en) * 1997-06-13 1998-12-16 Kigass Electronics Ltd Flame detection and controlling the flow of fuel to a burner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0884534A1 (en) * 1997-06-13 1998-12-16 Kigass Electronics Ltd Flame detection and controlling the flow of fuel to a burner

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