JPS6247372B2 - - Google Patents
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- JPS6247372B2 JPS6247372B2 JP54173314A JP17331479A JPS6247372B2 JP S6247372 B2 JPS6247372 B2 JP S6247372B2 JP 54173314 A JP54173314 A JP 54173314A JP 17331479 A JP17331479 A JP 17331479A JP S6247372 B2 JPS6247372 B2 JP S6247372B2
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- Japan
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- temperature
- temperature detection
- signal
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- circuit
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
- H03L1/026—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using a memory for digitally storing correction values
-
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- H03L1/027—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature by using frequency conversion means which is variable with temperature, e.g. mixer, frequency divider, pulse add/substract logic circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/028—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only of generators comprising piezoelectric resonators
Landscapes
- Electric Clocks (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電子回路と同一チツプ内に設けた複
数の集積化された抵抗より成る温度検出素子の抵
抗値のばらつきを精度良く調整し、高精度の温度
補償を実現することができる半導体集積回路に関
する。
数の集積化された抵抗より成る温度検出素子の抵
抗値のばらつきを精度良く調整し、高精度の温度
補償を実現することができる半導体集積回路に関
する。
電子機器、特に電子時計に於いては、基準時間
源として、32768KHzの共振周波数をもつ屈曲モ
ードの音叉型水晶振動子による発振回路が広く用
いられている。この音叉型水晶振動子は小型化が
可能で時計用に適する半面、温度特性が良好でな
い、経時変化が大きいなどの欠点を有する。この
点を改善する方法として、従来、水晶振動子と類
似した温度特性をもつチタバリコンデンサを用い
ることや温度特性補正用の水晶を用いることが行
なわれている。しかし、これらの方法によると、
調整に手数がかかりすぎると、水晶やチタバリコ
ンデンサに厳しい仕様が要求されること、水晶や
チタバリコンデンサを集積回路（以下ICと略記
する）の外から外付けしなくてはならないこ等に
より生産性が悪く、コスト高である。
源として、32768KHzの共振周波数をもつ屈曲モ
ードの音叉型水晶振動子による発振回路が広く用
いられている。この音叉型水晶振動子は小型化が
可能で時計用に適する半面、温度特性が良好でな
い、経時変化が大きいなどの欠点を有する。この
点を改善する方法として、従来、水晶振動子と類
似した温度特性をもつチタバリコンデンサを用い
ることや温度特性補正用の水晶を用いることが行
なわれている。しかし、これらの方法によると、
調整に手数がかかりすぎると、水晶やチタバリコ
ンデンサに厳しい仕様が要求されること、水晶や
チタバリコンデンサを集積回路（以下ICと略記
する）の外から外付けしなくてはならないこ等に
より生産性が悪く、コスト高である。
また、部品数が多く部品の大きさも大きい為、
時計のデザインを悪くする要因にもなる。
時計のデザインを悪くする要因にもなる。
本発明は、IC内の集積化された抵抗そのもの
を温度検出素子用いて、以上の欠点を解決するも
のである。
を温度検出素子用いて、以上の欠点を解決するも
のである。
第１図は本発明の回路構成を実現する基本的な
フロツク図の一例である。同図で１０１，１０
２，１０３，１０４はそれぞれ発振器、分周器、
１０４の駆動装置、表示装置を表わし、１０５，
１０６，１０７，１０８はそれぞれ、CPU、温
度検出及び変換器、演算装置、記憶装置を表わ
す。また、１１１，１１２，１１３はコントロー
ル・バスを、１２１，１２２，１２３はデータ・
バスを示している。第１図の１０５，１０６，１
０７，１０８の働きは次のようなものである。周
囲の温度は１０６で検出されデイジタル信号に変
換される。１０８は水晶振動子の温度特性に関す
る情報を記憶している。
フロツク図の一例である。同図で１０１，１０
２，１０３，１０４はそれぞれ発振器、分周器、
１０４の駆動装置、表示装置を表わし、１０５，
１０６，１０７，１０８はそれぞれ、CPU、温
度検出及び変換器、演算装置、記憶装置を表わ
す。また、１１１，１１２，１１３はコントロー
ル・バスを、１２１，１２２，１２３はデータ・
バスを示している。第１図の１０５，１０６，１
０７，１０８の働きは次のようなものである。周
囲の温度は１０６で検出されデイジタル信号に変
換される。１０８は水晶振動子の温度特性に関す
る情報を記憶している。
１０８は要求されている精度に応じて、マスク
ROMを用いるか、プログラマフルリードオンリ
メモリ（以下PROMと略記する）を用いるかが決
められる。１０７では１０６および１０８からの
情報を用いて補正の度合い（例えば、印加すべき
補正パルスの数）が計算される。１０５は１０
６，１０７，１０８の間で行なわれる情報のやり
とりをコントロールすると同時に１０７から送ら
れてくる情報に従つて１０２の分周比を調整す
る。
ROMを用いるか、プログラマフルリードオンリ
メモリ（以下PROMと略記する）を用いるかが決
められる。１０７では１０６および１０８からの
情報を用いて補正の度合い（例えば、印加すべき
補正パルスの数）が計算される。１０５は１０
６，１０７，１０８の間で行なわれる情報のやり
とりをコントロールすると同時に１０７から送ら
れてくる情報に従つて１０２の分周比を調整す
る。
次に第１図の１０６の部分について詳しく説明
する。１０６の部分の実現回路の例を第２図に示
す。同図で２０１はカウンタ、２０２はデコー
ダ、２０３は記憶装置、２０４〜２０６は第３図
に示す構成の差動増幅器、２０７〜２１０は
MOSトランジスタ、２１１〜２１３，R1〜ＲN―
１（Ｎは自然数）及びＲA1〜ＲAN―1は抵抗、２１
４〜２１６はNAND回路、T1〜ＴN及びＴA1〜ＴA
Ｍは第４図に示す構造のトランスミツシヨン・ゲ
ートである。更に、同図で２１１〜２１２，R1
〜ＲN―1はそれぞれ温度係数が等しく、２１３と
ＲA1〜ＲAN―1とは温度係数が異なつていなくて
はならない。また、MOSトランジスタ２０９及
び２１０のサイズを等しくして、βを等しく設定
し、それぞれ飽和領域で動作させると、節点２１
８の電位V218は次式で示される。
する。１０６の部分の実現回路の例を第２図に示
す。同図で２０１はカウンタ、２０２はデコー
ダ、２０３は記憶装置、２０４〜２０６は第３図
に示す構成の差動増幅器、２０７〜２１０は
MOSトランジスタ、２１１〜２１３，R1〜ＲN―
１（Ｎは自然数）及びＲA1〜ＲAN―1は抵抗、２１
４〜２１６はNAND回路、T1〜ＴN及びＴA1〜ＴA
Ｍは第４図に示す構造のトランスミツシヨン・ゲ
ートである。更に、同図で２１１〜２１２，R1
〜ＲN―1はそれぞれ温度係数が等しく、２１３と
ＲA1〜ＲAN―1とは温度係数が異なつていなくて
はならない。また、MOSトランジスタ２０９及
び２１０のサイズを等しくして、βを等しく設定
し、それぞれ飽和領域で動作させると、節点２１
８の電位V218は次式で示される。
V218＝ＶＳＴ／Ｒ・R213 −(1)
（ただし、節点２２０の電位をVST、抵抗２
１３をR213、１乃至Ｍのうち選択されている節点
とVSS間にある抵抗の抵抗値をＲとする。） R213は温度検出用の抵抗であり不純物濃度が低
く温度係数の大きい抵抗Ｃ）である。R213の低抗
値のばらつき（約±30％）を初期調整する際に
は、オペアンプ２０６への一方の入力電位（第２
図で節点２１９）を例えば25℃に相当する電位に
し、温度検出回路を25℃の状態に保つ。一方抵抗
Ｒは、トランスミツシヨン・ゲートＴA1を最初に
オンにすると、V218＜V219となりオペアンプ２０
６の出力はハイとなつている。次にオペアンプ２
０６の出力がローになるまで、カウンタによりＴ
A1〜ＴAM間を掃引し、その時のカウンタの内容を
PROM２０３に書き込み、V218の電圧レベルを調
整するものである。次に温度検出回路のアナログ
信号をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部分
について説明するとR213を流れる電流は一定であ
る為、V218の電位は抵抗Ｒの温度特性に応じて温
度によつて変わり、また節点２１９の電位V219は
トランスミツシヨン・ゲートT1〜ＴNのうちどれ
がオンしているかで定まり、T1〜ＴNのスイツチ
ングはカウンタ２０１の掃引によつて順次行なわ
れ、前記V218とコンパレータ２０６で比較され出
力信号がハイからローに反転した時計でのカウン
タ２０１の値がその時の温度を表わす信号とな
り、その信号に応じて時計回路に対する補正信号
を発する。
１３をR213、１乃至Ｍのうち選択されている節点
とVSS間にある抵抗の抵抗値をＲとする。） R213は温度検出用の抵抗であり不純物濃度が低
く温度係数の大きい抵抗Ｃ）である。R213の低抗
値のばらつき（約±30％）を初期調整する際に
は、オペアンプ２０６への一方の入力電位（第２
図で節点２１９）を例えば25℃に相当する電位に
し、温度検出回路を25℃の状態に保つ。一方抵抗
Ｒは、トランスミツシヨン・ゲートＴA1を最初に
オンにすると、V218＜V219となりオペアンプ２０
６の出力はハイとなつている。次にオペアンプ２
０６の出力がローになるまで、カウンタによりＴ
A1〜ＴAM間を掃引し、その時のカウンタの内容を
PROM２０３に書き込み、V218の電圧レベルを調
整するものである。次に温度検出回路のアナログ
信号をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部分
について説明するとR213を流れる電流は一定であ
る為、V218の電位は抵抗Ｒの温度特性に応じて温
度によつて変わり、また節点２１９の電位V219は
トランスミツシヨン・ゲートT1〜ＴNのうちどれ
がオンしているかで定まり、T1〜ＴNのスイツチ
ングはカウンタ２０１の掃引によつて順次行なわ
れ、前記V218とコンパレータ２０６で比較され出
力信号がハイからローに反転した時計でのカウン
タ２０１の値がその時の温度を表わす信号とな
り、その信号に応じて時計回路に対する補正信号
を発する。
この信号を一時保持して取り出すために、第２
図に示す２１４，２１５により構成されるＲ―Ｓ
フリツプ・フロツプおよびNAND回路２１６を付
加する。第２図に示す信号CL，φ，ψはそれぞ
れクロツク信号、温度検出を行う周期を定める信
号、Ｒ―Ｓフリツプ・フロツプのセツト信号を表
わす。このとき、コンパレータ２０６の出力信号
はＲ―Ｓフリツプ・フロツプのリセツト信号とし
て動く。コンパレータ２０６の出力信号がハイか
らローに反転したとすると、ψによつてセツトさ
れるまでの間カウンタ２０１の内容は保持され
る。このようにして得られた温度信号は第１図の
１０７へ送られる。なお、第２図で、デコーダ２
０２はカウンタ２０１が示している値を、対応す
るトランスミツシヨン・ゲートT1〜ＴNをオンさ
せる信号に変換するためのものである。
図に示す２１４，２１５により構成されるＲ―Ｓ
フリツプ・フロツプおよびNAND回路２１６を付
加する。第２図に示す信号CL，φ，ψはそれぞ
れクロツク信号、温度検出を行う周期を定める信
号、Ｒ―Ｓフリツプ・フロツプのセツト信号を表
わす。このとき、コンパレータ２０６の出力信号
はＲ―Ｓフリツプ・フロツプのリセツト信号とし
て動く。コンパレータ２０６の出力信号がハイか
らローに反転したとすると、ψによつてセツトさ
れるまでの間カウンタ２０１の内容は保持され
る。このようにして得られた温度信号は第１図の
１０７へ送られる。なお、第２図で、デコーダ２
０２はカウンタ２０１が示している値を、対応す
るトランスミツシヨン・ゲートT1〜ＴNをオンさ
せる信号に変換するためのものである。
本発明は、温度センサー部及び論理緩急部を
IC化し電子回路ICと同一チツプ内に設けるもの
で、これにより電子機器の小型化、低コスト化が
容易になる。また、記憶装置及び演算装置を用い
て緩急を行なう為、高精度の温度補償を達成する
ことができる。更に、記憶装置．演算装置が
CMOSで構成されている為、低い消費電流で温度
補正を行なうことが可能なうえに、センサー部
は、数個の素子からできているにすぎないので、
ICの小型化が容易に行なえる。本発明の応用と
しては、電子時計の歩度調整のみならず、液晶表
示体に対する温度補正、時計内への温度計の組み
込みなど広範囲の可能性が考えられる。
IC化し電子回路ICと同一チツプ内に設けるもの
で、これにより電子機器の小型化、低コスト化が
容易になる。また、記憶装置及び演算装置を用い
て緩急を行なう為、高精度の温度補償を達成する
ことができる。更に、記憶装置．演算装置が
CMOSで構成されている為、低い消費電流で温度
補正を行なうことが可能なうえに、センサー部
は、数個の素子からできているにすぎないので、
ICの小型化が容易に行なえる。本発明の応用と
しては、電子時計の歩度調整のみならず、液晶表
示体に対する温度補正、時計内への温度計の組み
込みなど広範囲の可能性が考えられる。
第１図は、本発明による温度補正機構を備えた
電子時計のフロツク図。第２図は、温度センサ
部。第３図は、第２図に用いられている差動増幅
器の構成例。第４図は、第２図中のT1，T2…ＴN
及びＴA1，ＴA2…ＴANを表わす図。
電子時計のフロツク図。第２図は、温度センサ
部。第３図は、第２図に用いられている差動増幅
器の構成例。第４図は、第２図中のT1，T2…ＴN
及びＴA1，ＴA2…ＴANを表わす図。
Claims (1)
- １ 温度に応じた温度信号を出力する温度検出回
路、該温度検出回路からの温度信号を受けて調整
レベルを制御する制御手段を備える半導体集積回
路に於いて、前記温度検出回路は、電源間に接続
された第１の分割抵抗と、クロツク信号を入力し
て計数し、計数値によつて前記第１の分割抵抗の
分割比を制御すると共に該計数値を前記温度信号
として出力する計数手段と、前記電源間に接続さ
れた温度検出用抵抗と、第１の入力端子が前記第
１の分割抵抗に接続され、第２の入力端子が前記
温度検出用抵抗に接続され、両端子の電圧を比較
して一致信号を出力し、前記計数手段へ前記クロ
ツク信号が入力されるのを禁止する比較手段と、
前記電源間に接続され複数の調整端子を有する前
記温度検出用抵抗の初期調整用の第２の分割抵抗
と、複数の前記調整端子の各々に接続された複数
のスイツチ回路と、該スイツチ回路に接続された
記憶回路とを具備し、前記スイツチ回路の導通信
号を前記記憶回路に記憶させて、前記温度検出用
抵抗の初期調整を行なうことを特徴とする半導体
集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17331479A JPS5693403A (en) | 1979-12-26 | 1979-12-26 | Semiconductor integrated circuit for timepiece |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17331479A JPS5693403A (en) | 1979-12-26 | 1979-12-26 | Semiconductor integrated circuit for timepiece |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5693403A JPS5693403A (en) | 1981-07-29 |
| JPS6247372B2 true JPS6247372B2 (ja) | 1987-10-07 |
Family
ID=15958140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17331479A Granted JPS5693403A (en) | 1979-12-26 | 1979-12-26 | Semiconductor integrated circuit for timepiece |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5693403A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1006661B1 (fr) * | 1998-11-27 | 2003-02-12 | Asulab S.A. | Générateur de signal à haute fréquence à partir d'une base de temps horlogère |
-
1979
- 1979-12-26 JP JP17331479A patent/JPS5693403A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5693403A (en) | 1981-07-29 |
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