JPH0418255Y2 - - Google Patents

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JPH0418255Y2
JPH0418255Y2 JP1986196435U JP19643586U JPH0418255Y2 JP H0418255 Y2 JPH0418255 Y2 JP H0418255Y2 JP 1986196435 U JP1986196435 U JP 1986196435U JP 19643586 U JP19643586 U JP 19643586U JP H0418255 Y2 JPH0418255 Y2 JP H0418255Y2
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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、発振回路の改良に関するもので、特
に電源電圧が変動しても発振周波数が変化しない
様に工夫された発振回路に関する。 (ロ) 従来の技術 PLL回路のVCO(電圧制御発振回路)に用いら
れるIC(集積回路)化された発振回路は、周囲温
度の変化に対して発振周波数が安定なこと、及び
電源電圧の変動に対して発振周波数が安定なこと
が特性上要求される。昭和58年5月10日付で発行
された単行本「PLL活用ガイド」第61頁には、
その様な発振回路が記載されているが、前記発振
回路は電源電圧の変動に対して安定な発振周波数
を得る為、電源電圧を定電圧回路により定電化し
て使用している。 第2図は、その様な発振回路を示すもので、差
動接続された第1及び第2トランジスタ1及び2
と、該第1トランジスタ1のベースに接続された
充放電コンデンサ3と、前記第2トランジスタ2
のベースに第1基準電圧V1を印加する第1及び
第2抵抗4及び5と、前記第2トランジスタ2の
コレクタ電流に応じて前記コンデンサ3の充電を
行なうとともに、前記第2トランジスタ2のベー
スに印加される電圧を第2基準電圧V2(>V1)に
切換える第3トランジスタ6とを備えている。第
2図の発振回路の場合、コンデンサ3が完全放電
しているとき、第2トランジスタ2が第1基準電
圧V1に応じてオンし、第3トランジスタ6によ
り、前記コンデンサ3の充電が行なわれるととも
に、前記第2トランジスタ2のベース電圧が第2
基準電圧V2に切換えられる。コンデンサ3の充
電が進み、その端子電圧がV2に達すると、第1
トランジスタ1がオン、第2トランジスタ2がオ
フとなり、それに応じて第3トランジスタ6もオ
フとなるので、第2トランジスタ2のベース電圧
が第1基準電圧V1に変化するとともに、コンデ
ンサ3の放電が開始される。前記コンデンサ3の
放電が進み、その端子電圧がV1迄低下すると再
び第1トランジスタ1がオフ、第2及び第3トラ
ンジスタ2及び6がオンとなり、以降上述の動作
を繰り返すので、発振出力信号が得られる。 今、第1及び第2抵抗4及び5の値をR1及び
R2とし、第3抵抗7の値をR3とすれば、第1基
準電圧V1は、 V1=R2/R1+R2VB ……(1) [ただし、VBは第1定電圧トランジスタ8の
エミツタ電圧] となり、第2基準電圧V2は、 V2=R2/R1R3+R2VB ……(2) となる。しかして、定電圧VBは安定なものであ
り、発振出力信号の上限値は前記第2基準電圧
V2により、また下限値は前記第1基準電圧V1
より決まるので、前記発振周波数が安定となる。 尚、第2図において、仮りに定電圧回路を用い
ずに、抵抗4の一端や第3トランジスタ6のコレ
クタを直流電源+Vccに接続すると、第1及び第
2基準電圧V1及びV2が V1=R2/R1+R2Vcc ……(3) V2=R2/R1R3+R2Vcc ……(4) となり、上限電圧及び下限電圧がVccに応じて変
化してしまう。その為、充放電コンデンサ3の充
電時間が電源電圧に応じて変化し、発振周波数が
不安定となる。 従つて、第2図の発振回路の場合は、定電圧回
路が必須となり、第2図に示す如く、ツエナーダ
イオード9と第1及び第2定電圧トランジスタ8
及び10を用いれば、電源電圧の定電圧化が計
れ、電源電圧に対して安定な発振回路を提供出来
る。 (ハ) 考案が解決しようとする問題点 しかしながら、第2図に示す如く、電源電圧の
変動に対して発振周波数を安定に保つ為に定電圧
回路を用いると、電源利用効率が悪化し好ましく
ない。特に、低電源電圧、例えば3Vの電池を電
源とするIC等においては、1.8V迄の減電圧補償
を行なわなければならないので、定電圧回路を発
振回路に付加することが出来ない。 (ニ) 問題点を解決するための手段 本考案は、上述の点に鑑み成されたもので、差
動接続された一対のトランジスタの共通エミツタ
に接続される定電流源に流れる電流を、電源電圧
に応じて調整し、それによつて発振周波数が電源
電圧の変動に応じて変化するのを防止せんとする
ものである。 (ホ) 作用 本考案に依れば、電源電圧の変動に応じて発振
回路の基準電圧が変化し、発振周波数が変化した
とき、前記動作電流を前記電源電圧に応じて制御
出来るので、格別の定電圧回路を用いること無く
発振周波数の安定化を計ることが出来る。 (ヘ) 実施例 第1図は、本考案の一実施例を示す回路図で、
11及び12は差動接続された第1及び第2トラ
ンジスタ、13は該第1及び第2トランジスタ1
1及び12の共通エミツタに接続された定電流ト
ランジスタ、14は前記第1トランジスタ11の
ベースに接続された充放電コンデンサ、15は第
3トランジスタ16と第1、第2、第3抵抗1
7,18,19との直列回路から成り、第2及び
第3抵抗18及び19の接続点に得られる基準電
圧が第2トランジスタ12のベースに印加される
基準電圧発生回路、20は第2トランジスタ12
のコレクタ電流に応じて前記基準電圧発生回路
5を制御する第1制御トランジスタ、21は第2
トランジスタ12のコレクタ電流に応じて、充放
電コンデンサ14を定電流充電する充電トランジ
スタ、22は第1トランジスタ11のコレクタ電
流に応じて、第1制御トランジスタ20及び充電
トランジスタ21を制御する第2制御トランジス
タ、及び23は定電流トランジスタ13のコレク
タ電流を、電源電圧+Vccに応じて調整する調整
回路である。 まず、発振動作について説明する。充放電コン
デンサ14が完全放電状態にあるとき、基準電圧
発生回路15からの第1基準電圧V1に応じて、
第1トランジスタ11がオフ、第2トランジスタ
12がオンになり、充電トランジスタ21及び第
1制御トランジスタ20もオンになる。その為、
前記充電トランジスタ21により充放電コンデン
サ14の定電流充電が行なわれるとともに、第1
制御トランジスタ20により基準電圧が第2基準
電圧V2(>V1)に切換えられる。充放電コンデン
サ14の充電が進み、第1トランジスタ11のベ
ース電圧が第2基準電圧V2に達すると、該第1
トランジスタ11がオン、第2トランジスタ12
がオフになり、第2制御トランジスタ22がオン
になつて、充電トランジスタ21及び第1制御ト
ランジスタ20を強制的にオフにする。第1制御
トランジスタ20がオフになると、基準電圧は再
び第1基準電圧V1となり、充電トランジスタ2
1のオフに応じて充放電コンデンサ14の放電が
開始される。放電が進み、第1トランジスタ11
のベース電圧がV1迄低下すると、再び第1トラ
ンジスタ11がオフ、第2トランジスタ12がオ
ンとなり、以下上述の動作を繰り返すので、充放
電コンデンサ14の一端に発振出力信号が得られ
る。その場合、発振出力信号の最大電圧はV2
なり、最低電圧はV1となる。 基準電圧発生回路15から発生する第1基準電
圧V1は、 V1=(Vcc−Vsat) R3/R1+R2+R3 ……(5) [ただし、Vsatは第3トランジスタ16のエミ
ツタ・コレクタ間飽和電圧R1,R2,R3は第1乃
至第3抵抗17乃至19の抵抗値] となり、第2基準電圧V2は、第1制御トランジ
スタ20により第3トランジスタ16及び第1抵
抗17が短絡されるから、 V2=(Vcc−Vsat) R3/R2+R3 ……(6) [ただし、Vsatは第1制御トランジスタ20の
エミツタ・コレクタ間飽和電圧] となる。一方、充放電コンデンサ14は充電トラ
ンジスタ21により定電流充電され、定電流トラ
ンジスタ13のコレクタ電流をI0とすれば、前記
コンデンサ14の充電電流はnI0(Nは定数)とな
る。従つて。充放電コンデンサ14の充電時間t1
は、 t1=C(V2−V1)/nI0 =C(Vcc−Vsat)/nI0 ・R1R3/(R1+R2+R3)(R2+R3) ……(7) (ただし、Cは充放電コンデンサ14の容量) となる。また、充放電コンデンサ14の放電時間
t2は、放電抵抗24の値をR0、充放電コンデンサ
14の端子電圧をVcとすれば、放電電流i0がi0
Vc/R0となること、及び放電の初期電圧がV2、放電 の終期電圧がV1になることを利用して、 t2=CR0logV2/V1 =CR0logR1+R2+R3/R2+R3 ……(8) となる。従つて、発振出力信号の1サイクルの時
間tsは、 ts=t1+t2 ……(9) となる。第(7)及び(8)式から明らかな如く、充電時
間t1は電源電圧に依存し、放電時間t2は電源電圧
に全く関係しない。 ところで、第(7)式に示される如く、充電時間t1
は、電源電圧Vccに関係するとともに、定電流ト
ランジスタ13のコレクタ電流にも関係する。従
つて、前記コレクタ電流を電源電圧に応じて変化
させれば、充電時間t1を電源電圧と無関係にする
ことが出来る。第1図の調整回路23は、その目
的の為に配置されている。前記調整回路23は、
差動接続された第4及び第5トランジスタ25及
び26と、該第4及び第5トランジスタ25及び
26のコレクタ間に挿入された第1電流ミラー回
27と、第5トランジスタ26のコレクタ・ベ
ース間帰還路を形成する第6トランジスタ28
と、該第6トランジスタ28のコレクタ電流を反
転する第2電流ミラー回路29とによつて構成さ
れている。第4トランジスタ25のベース電圧
V3は、 V3=R5/R4+R5Vcc ……(10) [ただし、R4,R5は第4及び第5抵抗30及
び31の抵抗値] となり、第5トランジスタ26のベース電圧も
V3となる。その為、第6抵抗32に流れる電流I1
は、 I0=R5/(R4+R5)R6Vcc ……(11) (ただし、R6は第6抵抗32の抵抗値) となり、前記電流I1が第2電流ミラー回路29
らダイオード33に供給される。前記ダイオード
33は定電流トランジスタ13と電流ミラー関係
に接続されているので、前記定電流トランジスタ
13のコレクタ電流I0は、前記電流I1と等しくな
る。従つて、第(7)式は、 t1=C/n・(1−Vsat/Vcc)R1R3R6(R
4+R5)/R5(R2+R3)(R1+R2+R3) ≒C/n・R1R3R6(R4+R5)/R5(R2
R3)(R1+R2+R3)……(12) (ただし、Vsat≪Vcc) となり、充放電コンデンサ14の充電時間t1が電
源電圧と無関係になり、電源電圧が変動しても安
定な発振周波数を得ることが出来る。 (ト) 考案の効果 以上述べた如く、本考案に依れば、定電圧回路
を用いること無く、電源電圧の変動に対して安定
な発振周波数を有する発振回路を提供出来る。従
つて、本考案に係る発振回路は、定電圧回路を使
用することが出来ない低電圧電源を使用するIC
内に配置して特に好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の一実施例を示す回路図、及
び第2図は従来の発振回路を示す回路図である。 11……第1トランジスタ、12……第2トラ
ンジスタ、13……定電流トランジスタ、14…
…充放電コンデンサ、15……基準電圧発生回
路、23……調整回路。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 差動接続された一対のトランジスタと、該一対
    のトランジスタの共通エミツタに接続された定電
    流源と、前記一対のトランジスタの一方のベース
    に接続されたコンデンサと、前記一対のトランジ
    スタの他方のコレクタ電流に応じて前記コンデン
    サを定電流充電するトランジスタと、前記コレク
    タ電流に応じて前記一対のトランジスタの他方の
    ベースに印加される基準電圧を変更するトランジ
    スタとを備える発振回路において、電源電圧に応
    じた値の出力電流を発生する調整回路と、該調整
    回路の出力電流を前記定電流源に印加して該定電
    流源の出力電流を変化させる手段とを備え、電源
    電圧変動による発振周波数の変化を、コンデンサ
    の充電電流を変化させることにより防止したこと
    を特徴とする発振回路。
JP1986196435U 1986-12-19 1986-12-19 Expired JPH0418255Y2 (ja)

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JPS63102310U JPS63102310U (ja) 1988-07-04
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS54161256A (en) * 1978-05-25 1979-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Horizontal oscillation circuit

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JPS63102310U (ja) 1988-07-04

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