JP3141816B2 - 発振回路 - Google Patents

発振回路

Info

Publication number
JP3141816B2
JP3141816B2 JP09162485A JP16248597A JP3141816B2 JP 3141816 B2 JP3141816 B2 JP 3141816B2 JP 09162485 A JP09162485 A JP 09162485A JP 16248597 A JP16248597 A JP 16248597A JP 3141816 B2 JP3141816 B2 JP 3141816B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
gain
signal
output
amplifying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09162485A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1117451A (ja
Inventor
哲也 楢原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP09162485A priority Critical patent/JP3141816B2/ja
Priority to US09/098,452 priority patent/US6118348A/en
Priority to EP98111223A priority patent/EP0886372A3/en
Priority to CN98102294A priority patent/CN1127198C/zh
Priority to KR1019980023221A priority patent/KR100313725B1/ko
Publication of JPH1117451A publication Critical patent/JPH1117451A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3141816B2 publication Critical patent/JP3141816B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/36Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/364Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device the amplifier comprising field effect transistors
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の発振
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図12は半導体装置に用いられる従来の
発振回路の一例を示す回路図である。この発振回路は、
帰還抵抗1と、水晶振動子3と、容量素子4,5と、直
列接続されたP型トランジスタP1,P2及びN型トラ
ンジスタN1,N2からなる1つ目の増幅回路21と、
直列接続されたP型トランジスタP3及びN型トランジ
スタN3からなり1つ目の増幅回路21と並列接続され
る2つ目の増幅回路22と、各増幅回路の出力信号X2
を所定のスレッショルドレベルに基づき波形整形してク
ロック信号X0として出力するシュミット回路23と、
トランジスタP1に入力されるゲイン(利得)信号GA
IN1を反転してトランジスタN2へ供給するインバー
タ回路24とからなる。
【0003】ここで発振回路に電源が投入されると、発
振回路の利得を上げるために、1つ目の増幅回路21に
対し、「L」レベルのゲイン信号GAIN1を与える。
すると、トランジスタP1がオンとなり、またこのゲイ
ン信号GAIN1がインバータ回路24により反転され
て「H」としてトランジスタN2のゲートに与えられる
ため、トランジスタN2もオンして1つ目の増幅回路2
1が動作状態となる。一方、2つ目の増幅回路22は電
源オン時点で既に動作状態となっているため、各増幅回
路21,22はこの時点で動作状態となる。
【0004】各増幅回路21,22からなる増幅部が動
作状態となったときに、水晶振動子3及び増幅部等から
なる発振系の振動信号X1が増幅部を構成する出力トラ
ンジスタP2,N1及び出力トランジスタP3,N3の
ゲートに入力されると、これが各増幅回路21,22で
それぞれ増幅されて各出力トランジスタのドレインから
加算された信号X2が出力される。この出力信号X2は
帰還抵抗1を介し各出力トランジスタのゲートにフィー
ドバックされることにより発振が継続される。また、増
幅部の出力信号X2はシュミット回路23により波形整
形されクロック信号X0として図示しないマイクロコン
ピュータに供給される。
【0005】ここで、発振回路の発振が安定すると発振
回路の増幅部の利得を低減するために、ゲイン信号GA
IN1を「H」にする。すると、1つ目の増幅回路21
は、トランジスタP1がオフ、またゲイン信号GAIN
2がインバータ回路24により反転されて「L」として
トランジスタN2のゲートに与えられるため、トランジ
スタN2もオフすることで非動作状態となる。したがっ
てこの場合は2つ目の増幅回路22のみが動作状態とな
り、水晶振動子等と発振系を形成する。
【0006】図13は、ゲイン切り替えが可能な発振回
路の他の例を示す回路図であり、特開平3−76404
号公報に開示されているものである。同図において、1
は帰還抵抗、2は出力抵抗、3は発振子である水晶振動
子、4,5はそれぞれ入力側及び出力側の容量素子であ
る。また、8a〜8dはPチャネルMOS電界効果トラ
ンジスタ(以下、P型トランジスタ)、9a〜9dはP
型トランジスタ8a〜8dをそれぞれ制御するP型トラ
ンジスタ、10a〜10dはNチャネルMOS電界効果
トランジスタ(以下、N型トランジスタ)、11a〜1
1dはN型トランジスタ10a〜10dをそれぞれ制御
するN型トランジスタ、12は電源電圧を検出する電源
電圧検出回路、13はマルチプレクサ、14は発振開始
からの時間の経過を検出する時間検出回路である。
【0007】ここで、この発振回路では、上述した各ト
ランジスタによりインバータ部が構成される。即ち、直
列接続されたP型トランジスタ8a,9a及びN型トラ
ンジスタ10a,11aにより1つ目のインバータが構
成され、直列接続されたP型トランジスタ8b,9b及
びN型トランジスタ10b,11bにより2つ目のイン
バータが構成される。また、直列接続されたP型トラン
ジスタ8c,9c及びN型トランジスタ10c,11c
により3つ目のインバータが構成され、直列接続された
P型トランジスタ8d,9d及びN型トランジスタ10
d,11dにより4つ目のインバータが構成される。そ
して、増幅機能を有する各インバータは、マルチプレク
サ13からの出力信号Z1〜Z4により各個にオン・オ
フされることで、インバータ部全体の利得が切り替えら
れる。
【0008】この発振回路では、発振開始時には、高い
電源電圧で発振を開始するため、電源電圧検出回路12
はQ1のみを出力する。そして、以降は、電源電圧が次
第に低下し一定の電圧に落ち着くため、電源電圧検出回
路12は順次、電源電圧の低下に応じQ1+Q2、Q1
+Q2+Q3を出力し、最終的にQ1+Q2+Q3+Q
4を出力する。一方、時間検出回路14からも発振開始
時は同様にY1のみを出力する。そして、以降は、時間
の経過にしたがって順次、Y1+Y2、Y1+Y2+Y
3を出力し、最終的にY1+Y2+Y3+Y4を出力す
る。マルチプレクサ13は、電源電圧検出回路12及び
時間検出回路14からの各出力を入力して、発振開始時
にはZ1のみを出力し、その後、電源電圧の低下または
時間の経過にしたがって順次Z1+Z2、Z1+Z2+
Z3を出力し、最終的にZ1+Z2+Z3+Z4を出力
する。
【0009】ここで、上記インバータ部の駆動能力(即
ち、利得)をGMとする。そして、1つ目のインバータ
を構成するP型トランジスタ8a,9aのGMの和をβ
p1、N型トランジスタ10a,11aのGMの和をβ
n1とする。また、2つ目のインバータを構成するP型
トランジスタ8b,9bのGMの和をβp2、N型トラ
ンジスタ10b,11bのGMの和をβn2とする。ま
た、3つ目のインバータを構成するP型トランジスタ8
c,9cのGMの和をβp3、N型トランジスタ10
c,11cのGMの和をβn3とする。さらに、3つ目
のインバータを構成するP型トランジスタ8d,9dの
GMの和をβp4、N型トランジスタ10d,11dの
GMの和をβn4とする。
【0010】発振開始時にはインバータ部に対しマルチ
プレクサ13からZ1のみが出力されるため、1つ目の
インバータのみが動作し、インバータ部のGMはPチャ
ネル側がβp1、Nチャネル側がβn1となる。その
後、マルチプレクサ13からZ1+Z2が出力される
と、1つ目及び2つ目の各インバータが動作し、インバ
ータ部のGMはPチャネル側がβp1+βp2、Nチャ
ネル側がβn1+βn2となって、GMが上昇する。そ
して、さらにマルチプレクサ13からZ1+Z2+Z3
が出力されると、1つ目,2つ目及び3つ目の各インバ
ータが動作し、インバータ部のGMはPチャネル側がβ
p1+βp2+βp3、Nチャネル側がβn1+βn2
+βn3となり、GMがさらに上昇する。
【0011】そして最終的に、マルチプレクサ13から
Z1+Z2+Z3+Z4が出力されると、1つ目〜4つ
目の各インバータが動作し、インバータ部のGMはPチ
ャネル側がβp1+βp2+βp3+βp4、Nチャネ
ル側がβn1+βn2+βn3+βn4となる。こうし
た各インバータから出力される信号は図示しないシュミ
ット回路により波形整形されてマイクロコンピュータ
(以下、マイコン)などの装置へクロック信号として供
給される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このようにして従来の
発振回路では、利得(ゲイン)の切り替えを行うことが
できる。一般にマイコン等の半導体装置に用いられる発
振回路は、増幅部の利得が高すぎると消費電流が多くな
ったり、また所定の発振周波数以外の周波数で寄生発振
したり、さらには放射ノイズによるEMIも増加すると
いう問題がある。一方、増幅部の利得が低すぎると発振
を開始しなかったり、発振が途中で停止したりする発振
不良が生じる。また、マイコンのような汎用の半導体装
置では、幅広い電源電圧及び発振周波数で使用されるこ
とが考えられ、電源電圧や発振周波数に応じて発振回路
の利得を切り替える必要がある。そこで、電源投入後に
マイコンをリセットした後、上記した図12に示す従来
例のように、増幅部の利得を最大にして発振回路を起動
し、その後、そのマイコンの使用電源電圧及び発振周波
数に応じて利得を下げるようにしている。
【0013】しかし増幅部の利得の切り替え時には発振
回路からノイズが発生するため、マイコンの動作中に利
得の切り替えが行われるとマイコンが誤動作する。この
ため、利得を切り替えるとしてもマイコンが動作停止し
発振回路のみが動作しているときしか切り替えることが
できなかった。したがって本発明は、発振回路からのク
ロックに基づき動作中のマイコンなどの装置の前記発振
回路の利得切替時の誤動作を防止することを目的とす
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、並列接続された複数の増幅回路から
なりクロック信号を出力する増幅部を有するとともに、
各増幅回路を各個にオン・オフして増幅部の利得の切り
替えを行う発振回路において、増幅部の利得切替時に増
幅部から出力されるノイズを防止するノイズ防止手段
と、増幅部から出力されるクロック信号を波形成形する
波形成形手段とを設け、ノイズ防止手段は、波形成形手
段への入力レベルがこの波形成形手段の出力レベルを変
化させるスレッショルドレベル電圧の範囲外のときに増
幅部の利得切り替えを行うようにしてノイズが発生しな
いタイミングで増幅部の利得の切り替えを行うようにし
ものである。したがって、増幅部の利得切替時には増
幅部から外部へ出力されるノイズがノイズ防止手段によ
り防止される。この結果、増幅部からは正規なクロック
信号のみが出力されてマイコンなどの装置に供給される
ため、発振回路の利得切替時にマイコンなどの装置の誤
動作を防止できる た、ノイズ防止手段は、増幅回路
である反転増幅回路を構成するP型トランジスタのゲー
トへの利得切り替え信号を徐々に変化させる第1の波形
成形手段と、反転増幅回路を構成するN型トランジスタ
のゲートへの利得切り替え信号を徐々に変化させる第2
の波形成形手段とを含み、第1及び第2の波形成形手段
は、それぞれP型トランジスタ及びN型トランジスタを
ともに徐々にオフ状態にし、かつP型トランジスタ及び
N型トランジスタをともに徐々にオン状態にすることに
より、増幅部の利得を徐々に切り替えるものである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図1は本発明に係る発振回路の第1の実
施の形態を示す回路図である。この発振回路は電源電圧
VCCとして1.8〜5Vの電圧が供給されて発振信号
を出力するものであり、帰還抵抗1と、水晶振動子3
と、容量素子4,5と、直列接続されたP型トランジス
タP1,P2及びN型トランジスタN1,N2からなる
1つ目の増幅回路21と、直列接続されたP型トランジ
スタP3及びN型トランジスタN3からなり1つ目の増
幅回路21と並列接続される2つ目の増幅回路22と、
各増幅回路の出力信号X2を所定のスレッショルドレベ
ルに基づき波形整形してクロック信号X0として出力す
るシュミット回路23と、トランジスタP1に入力され
る後述のゲイン(利得)信号GAIN2を反転してトラ
ンジスタN2へ供給するインバータ回路24とからな
る。また、この発振回路には、さらにゲイン信号GAI
N1及び各増幅回路の出力信号X2を入力して上記ゲイ
ン信号GAIN2を出力するタイミング発生回路25が
付加される。
【0016】図1において、2つ目の増幅回路22は常
時動作状態となっている。ここで、1つ目の増幅回路2
1は、タイミング発生回路25からのゲイン信号GAI
N2が「L」のときには、トランジスタP1がオンとな
り、またこのゲイン信号GAIN2がインバータ回路2
4により反転されて「H」としてトランジスタN2のゲ
ートに与えられるため、トランジスタN2もオンして動
作状態となる。このような各増幅回路21,22からな
る増幅部が動作状態の時に、水晶振動子3及び増幅部等
からなる発振系の振動信号X1が増幅部を構成する出力
トランジスタP2,N1及び出力トランジスタP3,N
3のゲートに入力されると、これが各増幅回路21,2
2でそれぞれ増幅されて各出力トランジスタのドレイン
から加算された信号X2が出力される。そしてこの出力
信号X2は帰還抵抗1を介して各出力トランジスタのゲ
ートにフィードバックされることにより発振が継続され
る。また、増幅部の出力信号X2はシュミット回路23
により波形整形されクロック信号X0として図示しない
マイコンに供給される。
【0017】ここで、こうした発振回路を構成する増幅
部の利得を低減するために、タイミング発生回路25に
よりゲイン信号GAIN2を「H」にすると、1つ目の
増幅回路21は、トランジスタP1がオフ、またゲイン
信号GAIN2がインバータ回路24により反転されて
「L」としてトランジスタN2のゲートに与えられるた
め、トランジスタN2もオフすることで非動作状態とな
る。したがってこの場合は2つ目の増幅回路22のみが
動作状態となり、水晶振動子等と発振系を形成する。
【0018】図2は、タイミング発生回路25の構成を
示す回路図である。タイミング発生回路25は、増幅部
から入力した信号X2が基準レベルVR以上の時にパル
ス信号VXを出力するコンパレータ251と、コンパレ
ータ251からパルスVXが出力されているときにゲイ
ン信号GAIN1の反転出力を行うインバータ回路25
2、インバータ回路252の出力を入力してその反転信
号をコンパレータ251からのパルスVXによりラッチ
しゲイン信号GAIN2として出力するラッチ回路25
3とからなる。なお、ラッチ回路253は、インバータ
回路252の出力を反転するインバータ回路254及び
インバータ回路254の出力の反転信号を上記パルスV
Xで保持するインバータ回路255からなる。
【0019】また、図3はタイミング発生回路25によ
るゲイン信号GAIN2の切替状況を示すタイムチャー
トである。このタイムチャート及び図1、図2の回路図
に基づいて本発明の要部動作を説明する。まず、最初
は、タイミング発生回路25には「L」レベルのゲイン
信号GAIN1が入力されているものとする(図3
(b))。ここで、タイミング発生回路25内のコンパ
レータ251は、図1の各増幅回路21,22からなる
増幅部の出力信号X2を入力すると、その信号X2のレ
ベルが抵抗R1,R2の分割比で定まる電圧レベルVR
以上のときに「H」レベルのパルス信号VXを出力して
いる(図3(a),(c))。なお、ゲイン切替時の切
替ノイズによりクロック信号X0が影響を受けないよう
に、基準電圧VRのレベルはシュミット回路23のスレ
ッショルドレベルから離れた値に設定する。一方、タイ
ミング発生回路25内のインバータ回路252では、ゲ
イン信号GAIN1の反転信号をパルスVXに同期して
出力し、この反転信号はさらにラッチ回路253により
次のパルスVXまで反転保持されている。従って、ゲイ
ン信号GAIN1が「L」レベルのときにはタイミング
発生回路25からは「L」レベルのゲイン信号GAIN
2が出力されている(図3(d))。
【0020】したがってこの場合は、上述したように各
増幅回路21,22は動作状態となっており、各増幅回
路21,22及び水晶振動子3等で発振系が形成され
る。そして、増幅部からの出力信号X2がシュミット回
路23へ出力され、シュミット回路23では所定のスレ
ッショルドレベルS1,S2に基づいてその出力信号X
2からクロック信号X0を生成し、マイコン等に供給す
る(図3(a))。
【0021】このような状態のときに図1の増幅部の利
得を低減するために図3に示す時点で、ゲイン信号G
AIN1が「H」レベルに切り替えられたとすると(図
3(b))、タイミング発生回路25のラッチ回路25
3では、コンパレータ251から次のパルスVXが到来
するまでは、引き続き「L」レベルのゲイン信号GAI
N2を出力している(図3(d))。そして、図3に示
す時点でコンパレータ251から次のパルスVXが到
来すると(図3(c))、切り替えられた「H」レベル
のゲイン信号GAIN1をゲイン信号GAIN2として
出力するとともにこれを保持する(図3(d))。な
お、この第1の実施の形態では、ゲイン信号GAIN1
のレベルを「L」から「H」へ切り替えて増幅部の利得
を低減する例について説明したが、ゲイン信号GAIN
1のレベルを「H」から「L」へ切り替え、増幅部の利
得を増加させる場合についても同様に行うことができ
る。また、第1の実施の形態では、基準電圧VRのレベ
ルをシュミット回路23のスレッショルドレベルS1よ
り高い電圧に設定しているが、スレッショルドレベルS
2より低い電圧に設定しても同様の効果が得られる。
【0022】このように、発振回路を構成する増幅部の
利得を切り替えるためにゲイン信号GAIN1のレベル
が切り替えられても、直ちに増幅部の利得の切替を行わ
ずにタイミング発生回路25により、ノイズが発生しな
いタイミングで利得の切替を行うものである。即ち、タ
イミング発生回路25は、増幅部の出力信号X2が電圧
値VRで示される所定レベルになるまでは以前の利得を
保持し、出力信号X2が所定レベル以上になってはじめ
て利得の切替を行うようにしたものである。この結果、
ゲイン信号GAIN1が切り替えられると直ちに増幅部
の利得切替を行う図14に示す従来のゲイン切替方式の
ように、ゲイン信号GAIN1の切替時点(図14
(b))で出力信号X2にノイズa(図14(a))が
発生することがなく、したがって、このノイズaがシュ
ミット回路23によりクロックX0のノイズb(図14
(c))として外部へ出力されることを回避でき、該ク
ロックに基づき動作する例えばマイコンなどの装置の誤
動作を防止できる。
【0023】図4は本発振回路の第2の実施の形態を示
す回路図であり、上述のタイミング発生回路25の代わ
りに波形成形回路26A,26Bを付加したものであ
る。波形成形回路26Aはゲイン信号GAIN1を入力
するとこれの波形成形を行ってP型トランジスタP1の
ゲートに出力するものであり、また、波形成形回路26
Bはインバータ回路24を介するゲイン信号GAIN1
の反転出力を入力すると、これの波形成形を行ってN型
トランジスタN2のゲートに出力するものであり、その
詳細な構成は図5に示すようになっている。
【0024】即ち、波形成形回路26は、ゲイン信号G
AIN1を入力するとその反転出力を行うインバータ回
路261と、インバータ回路261の出力を入力してそ
の反転を行うインバータ回路262と、抵抗R3及びコ
ンデンサCからなり抵抗R3,コンデンサCの各値によ
り定める時定数によってインバータ回路262の出力を
遅延する遅延回路263からなる。
【0025】図6は波形成形回路26によるゲイン信号
GAIN1の波形成形の状況を示すタイムチャートであ
る。このタイムチャート及び図5、図4の回路図にした
がって第2の実施の形態の動作を説明する。発振回路の
増幅部の利得を切り替えるためにゲイン信号GAIN1
が図6の時点で「L」レベルから「H」レベルに切り
替えられると(図6(a))、図4の波形成形回路26
Aでは、インバータ回路261,262を経由したゲイ
ン信号GAIN1が遅延回路263の上記時定数により
「L」レベルから徐々に「H」レベルに立ち上がり、時
点で所定のレベルに達する(図6(b))。そして波
形成形回路26Aからの遅延信号が図4のP型トランジ
スタP1のゲートに印加されることにより、トランジス
タP1はその遅延信号のレベルにしたがって出力レベル
が徐々に減少し時点2で完全にオフして無出力状態とな
る。
【0026】一方、このときインバータ回路24を介し
てゲイン信号GAIN1の反転出力を入力した図4の波
形成形回路26Bでは、インバータ回路261,262
を経由したゲイン信号GAIN1が遅延回路263の上
記時定数により「H」レベルから徐々に「L」レベルに
立ち下がり、時点で「L」レベルに達する(図6
(c))。そして波形成形回路26Bからの遅延信号が
図4のN型トランジスタN2のゲートに印加されること
により、トランジスタN2はその遅延信号のレベルにし
たがって出力レベルが徐々に減少し時点2で完全にオフ
して無出力状態となる。
【0027】したがって、発振回路を構成する増幅部の
利得は時点から時点の間に徐々に減少する(図6
(d))。なお、この第2の実施の形態では、ゲイン信
号GAIN1のレベルを「L」から「H」へ切り替えて
増幅部の利得を徐々に減少させる例を説明したが、ゲイ
ン信号GAIN1のレベルを「H」から「L」へ切り替
える場合についても同様に適用することができ、この場
合は、増幅部の利得を徐々に増加させることができる。
【0028】このように、第2の実施の形態では、ゲイ
ン信号GAIN1が切り替えられた場合、波形成形回路
26A,26Bによりゲイン信号GAIN1のレベルを
徐々に切り替えて増幅部に与え、増幅部の利得を徐々に
切り替えるようにしたので、従来のように増幅部の利得
が急激に切り替えられることによる出力信号のノイズ発
生を防止することができる。なお、波形成形回路26の
立ち上がり時間または立ち下がり時間は、この発振回路
の発振周期以上に設定することが望ましい。
【0029】図7は、本発振回路の第3の実施の形態を
示す回路図である。この実施の形態は、発振回路に対し
て上述のタイミング発生回路25及び波形成形回路26
A,26Bを付加したものである。このように構成する
ことにより、ノイズマージンをさらに拡大することがで
き、増幅部の利得切替時に出力信号X2の波形が例えば
大きく変動して図1に示すタイミング発生回路25でノ
イズが除去できない場合でも、波形成形回路26A,2
6Bによりそのノイズを完全に除去することができる。
ただし、この場合、波形成形回路の立ち上がり時間また
は立ち下がり時間は、この発振回路の発振周期の1/4
以下に抑えることが望ましい。
【0030】以上の例は、発振回路を構成する1つの増
幅回路21についての利得の切替を説明したが、以下の
図8〜図11に示すような複数の増幅回路についても利
得を切り替えることができる。また、図1〜図7の説明
では、2つ目(最終段)の増幅回路22の利得の切替は
行っていないが、例えば図11に示す4つ目(最終段)
の増幅回路21DのトランジスタP7,N7にそれぞれ
トランジスタP8及びN8を直列接続し、各トランジス
タP8及びN8のゲートを制御することで最終段の増幅
回路の利得も切り替えることができる。
【0031】図8は、発振回路の増幅部を4つの増幅回
路21A〜21Dにより構成した例を示すもので、各増
幅回路21A〜21Cの動作・非動作をタイミング回路
25を用いて各個に切り替えることにより、発振回路の
利得切替を行うようにしたものである。即ち、タイミン
グ回路25は、ゲイン信号GAIN1Aを入力するとゲ
イン信号GAIN2Aを出力し、これにより1つ目の増
幅回路21Aの動作・非動作が制御される。また、ゲイ
ン信号GAIN1Bを入力するとゲイン信号GAIN2
Bを出力し、これにより2つ目の増幅回路21Bの動作
・非動作が制御される。さらにゲイン信号GAIN1C
を入力するとゲイン信号GAIN2Cを出力し、これに
より3つ目の増幅回路21Cの動作・非動作が制御され
る。
【0032】図9は、図8の発振回路に用いられるタイ
ミング発生回路25の構成を示す回路図である。ここ
で、各ゲイン信号GAIN1A、GAIN1B、GAI
N1Cを入力してそれぞれGAIN信号GAIN2A、
GAIN2B、GAIN3Cを出力する回路は、図2と
同様に、それぞれインバータ回路252A,254A,
255A、インバータ回路252B,254B,255
B、インバータ回路252C,254C,255Cによ
り構成され、各インバータ回路252A,255A、2
52B,255B、252C,255Cは、図2に示す
コンパレータ251の出力で共通に制御される。このよ
うにして、タイミング発生回路から出力される各ゲイン
信号GAIN3A〜GAIN3Cにより、各増幅回路2
1A〜21Cの動作・非動作が各個に制御されることで
発振回路の増幅部の利得を切り替えることができる。
【0033】図10は、発振回路の増幅部を図8と同様
に4つの増幅回路21A〜21Dで構成すると共に、各
増幅回路21A〜21Cの動作・非動作を図5に示す波
形成形回路26で制御することにより、利得切替を行う
ようにしたものである。即ち、ゲイン信号GAIN1A
及びその反転信号を入力する波形成形回路26A及び2
6Bにより、1つ目の増幅回路21Aの動作・非動作が
制御される。また、ゲイン信号GAIN1B及びその反
転信号を入力する波形成形回路26C及び26Dによ
り、2つ目の増幅回路21Bの動作・非動作が制御され
る。さらに、ゲイン信号GAIN1C及びその反転信号
を入力する波形成形回路26E及び26Fにより、3つ
目の増幅回路21Cの動作・非動作が制御される。この
ようにして各増幅回路21A〜21Cの動作・非動作が
各個に制御されることで発振回路の増幅部の利得を切り
替えることができる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、並
列接続された複数の増幅回路からなりクロック信号を出
力する増幅部を有すると共に、各増幅回路を各個にオン
・オフして増幅部の利得の切り替えを行う発振回路にお
いて、増幅部の利得切替時に増幅部から出力されるノイ
ズを防止するノイズ防止手段と、増幅部から出力される
クロック信号を波形成形する波形成形手段とを設け、ノ
イズ防止手段は、波形成形手段への入力レベルがこの波
形成形手段の出力レベルを変化させるスレッショルドレ
ベル電圧の範囲外のときに増幅部の利得切り替えを行う
ようにしたので、増幅部の利得切替時には増幅部からの
出力ノイズが防止されて正規なクロック信号のみがマイ
コンなどの装置に供給され、この結果、発振回路からの
クロックに基づき動作中のマイコンなどの装置の発振回
路の利得切り替えによる誤動作を防止できる。また、ノ
イズ防止手段は、上記ノイズが発生しないタイミングで
増幅部の利得を切り替えるようにしたので、簡単かつ確
実にクロックノイズを除去できる。また、ノイズ防止手
反転増幅回路を構成するP型トランジスタのゲー
トへの利得切り替え信号を徐々に変化させる第1の波形
成形手段と、反転増幅回路を構成するN型トランジスタ
のゲートへの利得切り替え信号を徐々に変化させる第2
の波形成形手段とから構成し、第1及び第2の波形成形
手段が、それぞれP型及びN型トランジスタをともに徐
々にオフ状態にし、かつP型及びN型トランジスタをと
もに徐々にオン状態にすることにより、増幅部の利得を
徐々に切り替えるようにしたので、簡単な構成でクロッ
クノイズを除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る発振回路の第1の実施の形態を
示す回路図である。
【図2】 図1に示す発振回路を構成するタイミング発
生回路の回路図である。
【図3】 図1の発振回路の各部の動作波形を示すタイ
ムチャートである。
【図4】 発振回路の第2の実施の形態を示す回路図で
ある。
【図5】 図4に示す発振回路を構成する波形成形回路
の回路図である。
【図6】 図4に示す発振回路の各部の動作波形を示す
タイムチャートである。
【図7】 発振回路の第3の実施の形態を示す回路図で
ある。
【図8】 発振回路の第4の実施の形態を示す回路図で
ある。
【図9】 図8の発振回路に用いられるタイミング発生
回路の構成を示す回路図である。
【図10】 発振回路の第5の実施の形態を示す回路図
である。
【図11】 発振回路の第6の実施の形態を示す回路図
である。
【図12】 従来の発振回路の第1の例を示す回路図で
ある。
【図13】 従来の発振回路の第2の例を示す回路図で
ある。
【図14】 図12に示す発振回路の利得切替時の状況
を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1…帰還抵抗、3…水晶振動子、4,5…容量素子、2
1,21A…1つ目の増幅回路、22,21B…2つ目
の増幅回路、21C…3つ目の増幅回路、21D…4つ
目の増幅回路、23…シュミット回路、24,252,
254,255,261,262…インバータ回路、2
5…タイミング発生回路、26A,26B…波形成形回
路、251…コンパレータ、253…ラッチ回路、26
2…遅延回路、P1〜P8…P型トランジスタ、N1〜
N8…N型トランジスタ、GAIN1,GAIN2…ゲ
イン信号、X0…クロック信号、X1…入力信号、X2
…出力信号、VR…基準信号。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 並列接続された複数の増幅回路からなり
    クロック信号を出力する増幅部を有するとともに、各増
    幅回路を各個にオン・オフして前記増幅部の利得の切り
    替えを行う発振回路において、 前記増幅部の利得切替時に該増幅部から出力されるノイ
    ズを防止するノイズ防止手段と 前記増幅部から出力されるクロック信号を波形成形する
    波形成形手段と を有し、 前記ノイズ防止手段は、前記波形成形手段への入力レベ
    ルがこの波形成形手段の出力レベルを変化させるスレッ
    ショルドレベル電圧の範囲外のときに前記増幅部の利得
    切り替えを行うようにして前記ノイズが発生しないタイ
    ミングで前記増幅部の利得の切り替えを行う ことを特徴
    とする発振回路。
  2. 【請求項2】 並列接続された複数の増幅回路からなり
    クロック信号を出力する増幅部を有するとともに、各増
    幅回路を各個にオン・オフして前記増幅部の利得の切り
    替えを行う発振回路において、前記増幅部の利得切替時に該増幅部から出力されるノイ
    ズを防止するノイズ防止手段を有し、 前記ノイズ防止手段は、前記増幅回路である反転増幅回路を構成するP型トラン
    ジスタのゲートへの利得切り替え信号を徐々に変化させ
    る第1の波形成形手段と、 前記反転増幅回路を構成するN型トランジスタのゲート
    への利得切り替え信号を徐々に変化させる第2の波形成
    形手段と を含み、前記第1及び第2の波形成形手段は、
    それぞれP型トランジスタ及びN型トランジスタをとも
    に徐々にオフ状態にし、かつP型トランジスタ及びN型
    トランジスタをともに徐々にオン状態にすることによ
    り、 前記増幅部の利得を徐々に切り替えることを特徴と
    する発振回路。
JP09162485A 1997-06-19 1997-06-19 発振回路 Expired - Fee Related JP3141816B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09162485A JP3141816B2 (ja) 1997-06-19 1997-06-19 発振回路
US09/098,452 US6118348A (en) 1997-06-19 1998-06-17 Oscillator circuit having switched gain amplifiers and a circuit for preventing switching noise
EP98111223A EP0886372A3 (en) 1997-06-19 1998-06-18 Oscillator circuit containing a noise prevention circuit
CN98102294A CN1127198C (zh) 1997-06-19 1998-06-19 包含噪声防止电路的振荡器电路
KR1019980023221A KR100313725B1 (ko) 1997-06-19 1998-06-19 노이즈방지회로를포함하는발진회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09162485A JP3141816B2 (ja) 1997-06-19 1997-06-19 発振回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1117451A JPH1117451A (ja) 1999-01-22
JP3141816B2 true JP3141816B2 (ja) 2001-03-07

Family

ID=15755520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09162485A Expired - Fee Related JP3141816B2 (ja) 1997-06-19 1997-06-19 発振回路

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6118348A (ja)
EP (1) EP0886372A3 (ja)
JP (1) JP3141816B2 (ja)
KR (1) KR100313725B1 (ja)
CN (1) CN1127198C (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6518213B1 (en) 1999-08-06 2003-02-11 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and process for preparing the catalyst

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19912704A1 (de) * 1999-03-20 2000-10-05 Micronas Intermetall Gmbh Oszillatorschaltung
JP2002190723A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Nippon Precision Circuits Inc 発振制御回路
GB2373115B8 (en) * 2001-03-08 2008-07-24 Micron Technology Inc Adaptive threshold logic circuit
US6940304B2 (en) * 2001-03-14 2005-09-06 Micron Technology, Inc. Adaptive threshold logic circuit
DE10126608A1 (de) * 2001-05-31 2002-12-12 Infineon Technologies Ag Kompensierte Oszillatorschaltung
JP3965034B2 (ja) * 2001-08-01 2007-08-22 日本電波工業株式会社 水晶発振器
EP1289121A1 (fr) * 2001-08-13 2003-03-05 EM Microelectronic-Marin SA Circuit oscillateur à inverseur à consommation réduite
CN100414834C (zh) * 2004-01-29 2008-08-27 凌阳科技股份有限公司 晶体加速振荡电路
EP1638203A1 (en) * 2004-09-21 2006-03-22 Dialog Semiconductor GmbH Oscillator with controlled duty cycle
US7123109B2 (en) * 2004-12-15 2006-10-17 Intel Corporation Crystal oscillator with variable bias generator and variable loop filter
JP2006319628A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Nec Electronics Corp 発振回路および発振回路を備える半導体装置
JP2008147815A (ja) 2006-12-07 2008-06-26 Sanyo Electric Co Ltd 発振回路
JP2009152747A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Toyota Industries Corp 発振器
JP5078593B2 (ja) * 2007-12-21 2012-11-21 ラピスセミコンダクタ株式会社 クロック信号生成装置
GB0806138D0 (en) * 2008-04-04 2008-05-14 Elonics Ltd Crystal oscillator clock circuits
US20100026403A1 (en) * 2008-07-29 2010-02-04 Texas Instruments Incorporated Selectable drive strength high frequency crystal oscillator circuit
TWI362824B (en) * 2008-09-12 2012-04-21 Phison Electronics Corp Oscillator and driving circuit and oscillation method thereof
US8120439B2 (en) * 2009-08-13 2012-02-21 Texas Instruments Incorporated Fast start-up crystal oscillator
CN102118131B (zh) 2009-12-31 2016-06-15 意法-爱立信公司 缩短晶体振荡器的启动时间的方法
US9733662B2 (en) * 2011-07-27 2017-08-15 Nxp B.V. Fast start up, ultra-low power bias generator for fast wake up oscillators
TWI477061B (zh) * 2012-04-10 2015-03-11 Alchip Technologies Ltd 實時時鐘裝置的信號產生電路及相關的方法
JP6158682B2 (ja) * 2013-10-25 2017-07-05 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 磁気センサ回路
KR101500400B1 (ko) * 2013-12-10 2015-03-09 현대자동차 주식회사 정전 용량 검출 장치
CN103916080B (zh) * 2014-04-17 2017-01-25 西北工业大学 小面积高线性度成形电路
US9455720B2 (en) * 2014-12-24 2016-09-27 Texas Instruments Incorporated Universal oscillator
JP6709497B2 (ja) * 2015-12-14 2020-06-17 横河電機株式会社 自励発振回路
JP6750314B2 (ja) * 2016-05-31 2020-09-02 セイコーエプソン株式会社 発振器、電子機器、移動体及び発振器の製造方法
JP6930134B2 (ja) 2017-02-28 2021-09-01 セイコーエプソン株式会社 発振器、電子機器及び移動体

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965535A (en) * 1989-06-30 1990-10-23 National Semiconductor Corporation Multiple speed oscillator
JPH0376404A (ja) * 1989-08-18 1991-04-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
US5041802A (en) * 1989-10-11 1991-08-20 Zilog, Inc. Low power oscillator with high start-up ability
US5208558A (en) * 1990-11-29 1993-05-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Crystal oscillator having plural inverters disabled after start-up
US5557243A (en) * 1995-04-19 1996-09-17 Lg Semicon Co., Ltd. Oscillation circuit with power limiting controller
US5909152A (en) * 1997-02-28 1999-06-01 Texas Instruments Incorporated Low power CMOS crystal oscillator circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6518213B1 (en) 1999-08-06 2003-02-11 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying catalyst and process for preparing the catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1117451A (ja) 1999-01-22
KR19990007168A (ko) 1999-01-25
EP0886372A3 (en) 1999-01-27
EP0886372A2 (en) 1998-12-23
US6118348A (en) 2000-09-12
CN1127198C (zh) 2003-11-05
KR100313725B1 (ko) 2001-12-12
CN1206243A (zh) 1999-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3141816B2 (ja) 発振回路
KR100231091B1 (ko) 레벨 시프터 회로
KR970006394B1 (ko) 다상 클럭 발생 회로
JP4495695B2 (ja) 発振回路
US7355488B2 (en) Differential amplifier for use in ring oscillator
US6417705B1 (en) Output driver with DLL control of output driver strength
JPH1022796A (ja) タイミング回路
US7180326B2 (en) Noise elimination circuit
WO2010084838A1 (ja) 発振回路
US6621359B2 (en) Noise elimination circuit
US6346835B1 (en) Power-on reset signal preparing circuit
US7511584B2 (en) Voltage controlled oscillator capable of operating in a wide frequency range
JPH10163829A (ja) 発振器のノイズ除去回路
US7170326B2 (en) Pulse-on-edge circuit
KR100613670B1 (ko) 노이즈 소거회로
JP5078593B2 (ja) クロック信号生成装置
US5923201A (en) Clock signal generating circuit
KR100349356B1 (ko) 파워 온 리셋 회로
KR100313512B1 (ko) 파워 온 검출회로
JP3127456B2 (ja) 半導体集積装置
JPH05299982A (ja) リングオシレータ
KR100324017B1 (ko) 전압강하회로
JP3304926B2 (ja) 電圧補正発振装置及び発振周波数の制御方法
JP3392278B2 (ja) 発振器
JP2690694B2 (ja) 並列cmosインバータ発振回路

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071222

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 10

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 10

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131222

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees