JPS62149215A - 時定数回路 - Google Patents

時定数回路

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JPS62149215A
JPS62149215A JP60291136A JP29113685A JPS62149215A JP S62149215 A JPS62149215 A JP S62149215A JP 60291136 A JP60291136 A JP 60291136A JP 29113685 A JP29113685 A JP 29113685A JP S62149215 A JPS62149215 A JP S62149215A
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reset signal
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    • H03K4/50Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor
    • H03K4/501Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor the starting point of the flyback period being determined by the amplitude of the voltage across the capacitor, e.g. by a comparator
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は時定数回路に関し、特にMO8技術により構成
され、信号遅延回路や発振器に対して好適な時定数回路
に関する。
〔従来の技術〕
第7図aに抵抗と容量によって構成される従来技術によ
る時定数回路を示す。かかる従来の時定数回路において
は、遅延時間が電源電圧変化及びインバータ70のしき
い値電圧の変化により変動し、安定した信号遅延をうろ
ことができないという問題があった。
また、第7図すに示す様に抵抗と容量による時定数で定
まるクロックを繰り返し出力する回路においても、電源
電圧の変動及びインバータ71のしきい値電圧の変化に
より繰り返し周波数が変動するという問題があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来技術の他の実施例を第8図に示す。第9図にその動
作説明図を示す。本実施例において、88は集積回路と
して構成され、端子81に外付部品として抵抗82及び
容i83を接続することによって、一定の繰り返し周波
数でクロックを出力する。端子81の電圧V81がイン
バータ84のしきい値電圧Vtha4を越えて、その出
力がトリガとしてワンショット マルチバイブレータ8
5に入力されると、マルチバイブレータ85の出力は”
1″のレベルに反転し、リセット用トランジスタ87を
ONさせる。これによって、端子81の電圧は零レベル
まで下がシ、ワンショット マルチバイブレータ85の
固有の遅延時間(To )の間リセット状態となる。こ
のTo後、再び端子81の電圧は上昇し、以後、同様の
動作を繰り返す。その繰り返し周期Tは、 と表わされる。ここにToは、ワンショット マルチバ
イブレータ85の固有の遅延時間を示し、C,Rは、そ
れぞれ外付けの容量及び抵抗の値を示す。またVth8
4はインバータ84のしきい値電圧、VOOは電源端子
80の電圧を示す。
(1)式より明らかなように1本実施例の繰り返し周期
Tは電源電圧及びインバータのしきい値電圧の変動によ
って変わり、安定性の点で問題があった。
〔問題を解決するための手段〕
本発明の目的は、上述のごとく、従来の時定数回路にお
ける遅延時間あるいは繰り返し周期が電源電圧及びしき
い値電圧の変動に従って変化するという欠点を除き、安
定な信号遅延回路や発振器に好適な時定数回路を提供す
ることにある。
本発明による時定数回路は、第1の抵抗素子とこれに直
列に接続された第1のMOSトランジスタのゲート電極
及びソース電極に第1のインバータの出力端子及び入力
端子をそれぞれ接続してなる定電流回路とこの定電流回
路の出力電流を反転する電流ミラー回路と、この電流ミ
ラー回路の第1の出力電流によって充電される第1の容
量素子とリセット信号を出力する制御回路と、この第1
の容量素子の充電電圧を検出し、入力しきい値電圧が実
質的に第1のインバータのしきい値電圧と等しい第2の
インバータと、第1の容量素子に並列に接続され、リセ
ット信号によって、第1の容量素子の電荷を零とするた
めの第2のMOSトランジスタを備え、リセット信号解
除後筒2のインバータの反転動作までの一定時定数を得
ることを特徴とする。
又、本発明の時定数回路は、前記制御回路が、前記第2
のインバータの出力反転を検出し、リセット信号を出力
するゲート回路を備えたことを特徴とする特 更に、本発明による時定数回路は、前記リセット信号が
ワンショット信号であることを特徴とする。
なお更に、本発明による時定数回路は、前記制御回路が
、前記電流ミラー回路の第2の出力電流によって充電さ
れる第2の容量素子と第3の出力電流によって充電され
る第3の容量素子と、前記第2及び第3の容量素子の充
電電圧を検出する第3及び第4のインバータと前記第2
及び第3の容量素子にそれぞれ並列接続され、リセット
信号によって、前記第2及び第3の容量素子の電荷を零
とするための第3および第4のMOSトランジスタを備
え、第2のインバータの出力が第1のリセット信号とし
て第3のMOSトランジスタのゲート電極へ供給され、
第3のインバータの出力が第2のリセット信号として第
4のMOSトランジスタのゲート電極へ供給され、第4
のインバータの出力が第3のリセット信号として第2の
MOS、トランジスタのゲート電極へ供給され、第3及
び第4のインバータが第1および第2のインバータと実
質的に同一であって、第2および第3の容量が第1の容
量と実質的に同一であることを特徴とする。
〔実施例〕
次に、図面を参照して本発明を説明する。
第1図に本発明による時定数回路の実施例を示す。第2
図にその動作説明図を示す。図において、トランジスタ
3、インバータ2および抵抗1は定電流源を構成してい
る。すなわち、トランジスタ3はインバータ2によって
帰還バイアスされているため、節点9の電圧はインバー
タ2のしきい値電圧Vthzに等しい。したがってトラ
ンジスタ3を流れる電流Ioは、 Io = Vth2/ R(21 となる。ここにRは抵抗Iの値を示す。
定電流IOは、トランジスタ4および5によって構成さ
れた電流ミラー回路によって反転され、容量7及びトラ
ンジスタ8によって構成された積分回路に供給される。
第2図において、時刻t0  に容量7の電荷を零にす
るためのリセット信号V12が制御回路13より加えら
れると、出力端子11の電圧は“1″のレベルに反転す
る。時刻t1にリセット信号V12が”0″レベルに反
転すると容量7は定電流IOによって充電が開始される
節点10の電圧VIGがレベル検出用インバータ6のし
きい値電圧Vthsを越えると、インバータ6の出力は
反転し、入力信号V12は時間Tdだけ遅延したことに
なる。ここでインバータ6をインバータ2と同一にして
、両インバータのしきい値電圧を実質的に等しくするこ
とによって遅延時間Tdはとなる。したがって、Tdは
容量7と抵抗lのみで決定され、電源電圧及びしきい値
電圧の影響を受けない。すなわち、定電流Ioのしきい
値電圧依存性と、検出レベルのしきい値電圧依存性が補
償効果を有している事になる。
このように、第9図に示す従来例の時定数回路の出力周
期が(1)式に示されるごとく、電源電圧及びしきい値
電圧に従って変化することに対して、本発明による時定
数回路では、Cと凡の定数のみで決定される。
第3図′に本発明の他の実施例を示す。またその動作説
明図を第4図に示す。図において、制御回路13はレベ
ル検出用インバータ6の出力反転を受けてリセット信号
をトランジスタ8のゲート電極に供給する。リセット信
号V12をインバータ6の出力信号11よシ遅らせるこ
とにより第4図に示すように繰り返し信号を得ることが
可能となる。
第3図において、レベル検出用インバータ6の出力信号
に対する遅れはインバータ15.16および容量17.
18によってつくられている。
本発明の一定時定数を繰り返し出力する時定数回路の他
の実施例を第5図に示す。また動作説明図を第6図に示
す。図において、制御回路13は第1図の実施例におけ
る積分容量7、レベル検出用インバータ6および前記容
量7のリセット用トランジスタ8によりなる構成を2段
縦続接続したもので、各段のレベル検出用インバータの
反転信号を次段のリセット用トランジスタのゲート電極
へ接続し、順次リセットと積分の動作を繰り返すごとく
構成されている。第6図において、時刻t。
において、3段目のレベル検出用インバータ23が”0
″レベルへ反転することによりリセット状態から積分を
開始する。一方、2段目の容量26は節点10の電圧V
xoがインバータ6のしきい値を越える時刻t1まで積
分状態を継続する。時刻tlで容量26がリセットされ
ると、2段目の出力信号V29は“0″レベルへ反転す
るため、3段目の容量28の積分が開始される。この積
分は、節点31の電圧V31がインバータ23のしきい
値電圧を越えるまで続けられる。時刻T2にインバータ
23が“0”に反転すると、3段目の出力信号V12は
“1″に反転し、1段目のリセット用トランジスタ8を
ONさせる。これによって容量7はリセットされ、節点
10の電圧は零に下がる。したがって1段目の出力電圧
Vnは”0″レベルになり、2段目のリセット用トラン
ジスタ25をOFFさせるため2段目の積分が開始され
る。節点3oがインバータ21のしきい値電圧を越える
と、2段目の出力電圧V29は”1″のレベルに反転し
、これによって3段目はリセット状態となる。そして、
出力電圧V12は“0″レベルになり、これによって1
段目のリセット状態が解除され、2サイクル目の積分を
開始する。
このように制御回路13に積分容量7とリセット用トラ
ンジスタ8およびレベル検出用インバータ6の構成と同
一構成を2段分追加し、各段の出力を次段のリセット信
号とし、3段目の出力を1段目のりセクト信号としても
どすことにより繰り返し動作が可能となる。本実施例に
おける繰り返し周期Tは第7図より、 T = Tol+ T12 + T23=3・RC(4
1 となる。したがって、本実施例においても、その繰り返
し周期は抵抗1と同一容量7,26および28の容量値
のみで決まり、電源電圧の変動およびしきい値電圧の変
化に対して安定な繰り返し周期を得ることが可能となる
〔発明の効果〕
以上、実施例に従って述べたように、本発明によれば、
定電流をインバータのしきい値電圧と抵抗のみで決定し
、この電流を容量で積分し、その電圧変化を検出するイ
ンバータを、定電流源で使用するインバータと実質的に
同一とし、さらに、前記容量の電荷を零とするためのリ
セット用MOSトランジスタを前記容量に並列に接続し
、レベル検出用インバータの出力反転を受けてリセット
用MOSトランジスタを駆動するリセット信号を発生す
る制御回路を設けることにより、電源電圧やしきい値電
圧の変動に対して、安定性に優れたモノリシック化に好
適な時定数回路が達成される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す回路図、第2図はその動
作説明図、第3図は本発明による他の実施例を示す回路
図、第4図はその動作説明図、第5図は本発明による更
に他の実施例を示す回路図、第6図はその動作説明図。 第7図(a)は従来の時定数回路の実施例を示す回路図
、第7図(blは従来の他の実施例を示す回路図、第8
図は従来の時定数回路の更に他の実施例を示す回路図、
第9図はその動作説明図を示す。 図で、1・・・・・・抵抗、2・・・・・・インバータ
、34.5゜・・・・・・トランジスタ、6・・・・・
・インバータ、  7.8・・・・・・容量。 一必 代理人 弁理士  内 原   晋   ′、・1′・
′ 1FJ3図 第4区 第5図 第6図 第7図(α〕 第7図(b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1の抵抗素子と、これに直列に接続された第1のMO
    Sトランジスタのゲート電極及びソース電極に第1のイ
    ンバータの出力端子及び入力端子をそれぞれ接続してな
    る定電流回路と該定電流回路の出力電流を反転する電流
    ミラー回路と、該電流ミラー回路の第1の出力電流によ
    って充電される第1の容量素子と、リセット信号を出力
    する制御回路と、該第1の容量素子の充電電圧を検出し
    、入力しきい値電圧が実質的に前記第1のインバータの
    しきい値電圧と等しい第2のインバータと、該第1の容
    量素子に並列に接続され、リセット信号によって該第1
    の容量素子の電荷を零とするための第2のMOSトラン
    ジスタを備え前記リセット信号解除後、前記第2のイン
    バータの反転動作までの一定の時定数を得ることを特徴
    とした時定数回路。 特許請求の範囲の第1項に記載の時定数回路において、
    前記制御回路が、前記第2のインバータの出力反転を検
    出し、該リセット信号を出力するゲート回路を備えたこ
    とを特徴とする時定数回路。 特許請求の範囲の第1項に記載の時定数回路において、
    該リセット信号がワンショット信号であることを特徴と
    する時定数回路。 特許請求の範囲の第2項に記載の時定数回路において、
    該制御回路が、該電流ミラー回路の第2の出力電流によ
    って充電される第2の容量素子と第3の出力電流によっ
    て充電される第3の容量素子と、該第2及び第3の容量
    素子の充電電圧を検出する第3及び第4のインバータと
    該第2及び第3の容量素子にそれぞれ並列接続され、リ
    セット信号によって、該第2及び第3の容量素子の電荷
    を零とするための第3および第4のMOSトランジスタ
    を備え、該第2のインバータの出力が第1のリセット信
    号として第3のMOSトランジスタのゲート電極へ供給
    され、第3のインバータの出力が第2のリセット信号と
    して第4のMOSトランジスタのゲート電極へ供給され
    、第4のインバータの出力が第3のリセット信号として
    第2のMOSトランジスタのゲート電極へ供給され、第
    3及び第4のインバータが第1および第2のインバータ
    と実質的に同一であって、第2および第3の容量が第1
    の容量と実質的に同一であることを特徴とする時定数回
    路。
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