JPH0267002A - 発振回路 - Google Patents

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、発振回路、特に、発振器の電源供給回路に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、例えば時計用等の微小のエネルギーで動作する集
積回路（ＩＣ）及び／または、それを使用するシステム
においては、本来の電源電圧をチャージポンプ等で降圧
して発振器の電源を作成していた。第３図に、従来のこ
の種の発掘回路の発振器電源供給回路の一例を示す。

（構成／動作） 第３図において、３は水晶振動子、１は、発振器を構成
するインバータであり、以下、このインバータ１のよう
に、上／下にそれぞれ電源／ＧＮＤを明示したインバー
タやバッファ等の各論理素子４．５等は、それぞれ図示
された電源を供給され、その他の論理素子８，９，１０
．２３等は、それぞれ本来の電源Ｌｌを電源としている
。この系においては、上記本来の電源はりチューム電池
とし、その電圧をＶＬＩで示す。この場合、発振動作を
検知、及び／またはパワーオン時を検知することにより
、または外部からのリセット信号等によって、チャージ
ポンプ１４の出力と本来の電源を切換えることにより、
スタート時に発振器をアクティブにするための発振検知
回路７が付加されている。

ここで、電源投入時には発振器のインバータ１の出力は
動作せず、インバータ４の出力も動作しないので発掘検
知回路７は論理出力がロー（“Ｌ”）レベルとなる。

なお、この例では発掘検知回路７は、入力クロックの有
無をチエツクする方式等を想定しているが、いわゆるＰ
ＵＣ（パワーアップクリア）を用いて、クロックを計数
することによりセットする方式や、外部の回路（例えば
制御用中央処理装置（ｃｐｕ）など）から制御される方
式等であってもよい。

このとき、インバータ８の出力はハイ （“Ｈ″）レベル、インバータ１０の出力は“し”レベ
ルとなるため、スイッチングトランジスタ９はオフ、ス
イッチングトランジスタ１１は“し”レベルとなり、発
振器電圧Ｖ。３ｃには抵抗１２を通して本来の電池電圧
ＶＬＩが加えられる。

これによって、発振用インバータ１は、水晶振動子３に
よって発振する。したがフて、インバータ４の出力も発
生し、カウンタ６で分圧された出力Ｑによって点線１４
内のチャージポンプが動作する。このチャージポンプ１
４の動作は、カウンタ６の出力Ｑが“Ｈ″ルヘルとき、
インバータ２３の出力は″Ｌ″レベルであるから、各ス
イッチングトランジスタ２０，１９．１５がそれぞれオ
ンして、各コンデンサ１８と２１とは、電池電圧ＶＬＩ
とＧＮＤとの間に直列に加わり、また、この出力Ｑが“
Ｌ″レベルとき、各スイッチトランジスター７．１６．
２２がそれぞれオンするので各コンデンサ１８と２１と
は並列接続となる。

これを繰返すと、各コンデンサ２１と１８とは一！−Ｘ
Ｖ、、ｉの電圧値に充電され、−！−ＸＶＬ、の電圧！ ＶＬ、Ｉを作る。

その後、発掘検知回路７の出力が“Ｈ”レベルとなると
、それぞれスイッチングトランジスタ９がオン、スイッ
チングトランジスタ１１が第フし、発振器電圧Ｖ。ｓｃ
は−ｖＬ直になる。これによって、発ＦＡ８１は電圧２
　ＶＬ−１で低エネルギーで動作を続ける。インバータ
４は、電圧値ｉｖＬ、の振幅の人力を、電圧ＶＬＩの振
幅に変換するためのレベルシフタを構成する。インバー
タ４の出力は、バッファとしての論理素子５により他の
すべての回路に与えられる。

以上のような従来例においては、発振検知回路７の動作
が重要であるが、低エネルギーで確実に動作するもので
なければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

すなわち、発振を検知するための回路７は、通常動作時
の消費電力を極めて少くする必要があり、このため、電
源オンの検知による方式の場合には、所定の時間で発振
がスタートしない場合、電源立上り時以外で発振が停止
してしまった場合等に、確実な動作が期待できず、また
、外部からのりセット信号による方式の場合、必要時に
リセット信号が加わらないと正しい動作ができないとい
う問題点があった。

本発明は、以上のような従来例の問題点にかんがみてな
されたもので、上記のような場合にも確実な動作を行う
ことができる、この種の発振回路の提供を目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

このため、本発明においては、例えば前記リチューム電
池等の本来の第１の電源電圧を、発振器の出力により分
圧して作成した出力の第２の電源と、少なくともこの出
力電源と上記本来電源とを実効的に切換えて作成した電
圧出力を第３の電源とする前記発振器とを有すると共に
、この発振器電源と上記本来電源との間に直列抵抗器ま
たはそれと同等機能を有する素子のいずれかを接続する
よう回路を構成することにより、前記目的を達成しよう
とするものである。

〔作用〕

以上のような構成により、この稲の発信回路の発振が確
実にスタートするようになり、スタート後の消費電力の
増大も少く、一方、後に発振が停止した場合でも自動的
に再スタートが可能となる。

〔実施例〕

以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。

（構成／動作） 第１図に、本発明に係る発振回路の一実施例の面記従来
例第３図相当図を示し、第３図におけると同一（相当）
構成要素は同一符号で表わし、個々の重複説明は省略す
る。

この実施例においては、第３図に示した発振検知回路７
，１１の各スイッチングトランジスタ９．１１等は必要
なく、抵抗器３０が電池電圧Ｖｔ、＋と発振器電圧ＶＯ
ＩＩＣとの間に直列に接続されている。

この抵抗器３０は抵抗値がＩＭΩ〜３０ＭΩ程度で一般
的は、インバーターが電圧−ＶＬＩで動作する電流程度
の電流を流すような値とする。本回路においては、イン
バーターが停止すると、カウンタ６の出力は“Ｈ”レベ
ルまたは”し”レベルに固定され、このため、各コンデ
ンサ容量１８．２１は直または並列に固定されて、チャ
ージポンプ１４の出力は直流的にはハイインピーダンス
となる。

したがって、発振器電圧Ｖ。３ｃは抵抗３ｏによって充
電されて電圧ＶＬＩへと上昇する。これによって、イン
バーターが発振するとカンツタ６→チヤージポンプ１４
と動作し、抵抗１２によってコンデンサー３を電圧子Ｖ
Ｌ、Ｉに固定する。

このとき、抵抗！２とコンデンサ１３との積（すなわち
、時定数）は、カウンタ６の出力Ｑの出力周Ｊ（ＩＴ程
度以上に設定することによって、チャージポンプ１４の
スタート初期に電圧−■、。

が０■〜ＶＬＩまでスイングされた結果により、発振器
電圧■。３ｃが大きく変動して発振が中断するのを防止
することができる。

（作用） この実施例において、発振器に付加されている抵抗＃３
１は、インバータ１において、電源電圧が正規になって
いない場合、抵抗２によつて入力値がそのまま出力値と
なフたときに、この入出力特性のためにインバータがゲ
インの低い動作点になってしまうことにより発振がスタ
ートしない可能性を防止するのに有効である。

なお、抵抗３１は、電池電圧■Ｌｌまたは発振器電圧Ｖ
。３ｃ等に対して接続しても、同様に有効であるが、Ｇ
ＮＤもしくは発振器電圧Ｖ。ｓｃに対する場合の方が小
さな抵抗値のものを使用できる。

また、インバータ１の出力側に接続しても同様な効果を
期待できる。

（他の実施例） 第２図は、他の実施例を示す第１図相当図で：航記従来
例第３図における発振検知回路７によるスタートシステ
ムと、前記実施例第１図における抵抗器３０との双方を
備えることによって、より確実にスタートするように回
路構成したものである。

なお、前記第１図、第２図の各実施例においては、３０
は抵抗器としたが、これに代えて、例えば電池電圧ＶＬ
ｉの約−のツェナー電圧を持つツェナーダイオード等の
素子であっても、同様な効果が、得られることは自明で
ある。

（発明の効果〕 以上、説明したように、本発明によれば、簡単かつ低コ
ストの方法で、この種の発振回路の発振が確実に動作を
スタートし、かつ、スタート後の消費電力の増大もほと
んどなく、一方、後で発振が停止するような場合でも、
自動的に再スタートする電源供給回路を提供することが
できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による発振回路の一実施例、第２図は
、第１図の他の実施例、第３図は、従来の発振回路の一
例を示す。 １・−一インバータ ３・・・・・・水晶振動子 ６　・−−−−・カウンタ １４・・・・・・チャージポンプ ３０・・・・・・抵抗器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の電源と、該第１の電源の電圧を発振器の出力によ
   り分圧して作成する第２の電源と、少なくとも該第２の
   電源と前記第１の電源とを実効的に切換えて作成した第
   ３の電源を電源とする前記発振器とを有する発振回路に
   おいて、前記第３の電源と第１の電源との間に直列に、
   抵抗器またはそれと同等の機能を有する素子のいずれか
   を接続したことを特徴とする発振回路。