JPH0455004B2 - - Google Patents
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- JPH0455004B2 JPH0455004B2 JP58063885A JP6388583A JPH0455004B2 JP H0455004 B2 JPH0455004 B2 JP H0455004B2 JP 58063885 A JP58063885 A JP 58063885A JP 6388583 A JP6388583 A JP 6388583A JP H0455004 B2 JPH0455004 B2 JP H0455004B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/023—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of differential amplifiers or comparators, with internal or external positive feedback
- H03K3/0231—Astable circuits
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電子制御機器に用いる発振回路に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an oscillation circuit used in electronic control equipment.
従来例の構成とその問題点
従来より電池を電源とし、コンデンサと抵抗の
積で発振周波数が決定され、半導体ICとして構
成された発振回路として第1図に示されるものが
ある。Conventional configurations and their problems Conventionally, there is an oscillation circuit that uses a battery as a power source, the oscillation frequency is determined by the product of a capacitor and a resistor, and is configured as a semiconductor IC, as shown in FIG.
第1図において、定電流源1と等しい電流IOが
トランジスタ2〜6のコレクタに流れている。ま
たトランジスタ7,8のコレクタ電流はそれぞれ
IO/2と等しい。 In FIG. 1, a current I O equal to constant current source 1 flows through the collectors of transistors 2-6. Also, the collector currents of transistors 7 and 8 are
Equal to I O /2.
いま、コンデンサ9の電圧、つまりトランジス
タ10のベース電圧がトランジスタ11のベース
電圧より低い場合を考える。このとき、トランジ
スタ11が動作し、トランジスタ12をONさせ
一瞬のうちにトランジスタ13,14をON、ト
ランジスタ15〜21をOFFさせる。この時、
第1の電流源としてのトランジスタ3の電流IOは
すべて抵抗22とダイオード23に流れ、トラン
ジスタ11のベース電圧は(VBE+R1IO)となる。
但し、VBEはダイオード23の順方向電圧、R1は
抵抗22の抵抗値とする。また、この状態のと
き、トランジスタ10のベースつまりコンデンサ
9の電位は、トランジスタ19〜21がOFFな
ので、第2の電流源としてのトランジスタ8のコ
レクタ電流IO/2で充電される。 Now, consider a case where the voltage of capacitor 9, that is, the base voltage of transistor 10, is lower than the base voltage of transistor 11. At this time, transistor 11 operates, transistor 12 is turned on, transistors 13 and 14 are turned on, and transistors 15 to 21 are turned off in an instant. At this time,
All of the current I O of the transistor 3 as the first current source flows through the resistor 22 and the diode 23, and the base voltage of the transistor 11 becomes (V BE +R 1 I O ).
However, V BE is the forward voltage of the diode 23, and R 1 is the resistance value of the resistor 22. Furthermore, in this state, the base of the transistor 10, that is, the potential of the capacitor 9 is charged by the collector current I O /2 of the transistor 8, which serves as the second current source, since the transistors 19 to 21 are OFF.
この様な状態でコンデンサ9の充電が進み、電
位がトランジスタ11のベース電位(VBE+R1IO)
より高くなつた瞬間、トランジスタ11〜14は
OFFし、トランジスタ15〜21が働き始める。
トランジスタ15,16のコレクタ電流の和は、
トランジスタ17,18のコレクタ電流の和IO/
2と等しいので、抵抗24の抵抗値が抵抗22の
抵抗値R1と等しいとすると、ダイオード23の
コレクタに流れる電流はIO−IO/2=IO/2とな
る。従つて、トランジスタ11のベース電位は、
ほぼ(VBE+R1×IO/2−R1×IO/2)=VBEとなる。と
ころで、コンデンサ9は、第3の電流源としての
トランジスタ19〜21のコレクタ電流の和が
3/4IOであるので(トランジスタ15〜21それ
ぞれに流れる電流は1/4IOであるので)、トランジ
スタ8のコレクタ電流IO/2と上記4/3IOとの差
の1/4IOの電流で放電される。この放電は、コン
デンサ9の電位がVBEより低くなつた瞬間に充電
に変ることによつて、最初に説明した状態に戻
り、繰り返し行なわれる。これらをまとめると第
1図の発振周期tOは、出力V〓UTがローレベルのと
きの時間をt1、ハイレベルの時間をt2、コンデン
サの容量をC1とすると次の式で表わされる。 In this state, charging of the capacitor 9 progresses, and the potential reaches the base potential of the transistor 11 (V BE +R 1 I O )
At the moment when the voltage becomes higher, transistors 11 to 14
It turns off and transistors 15 to 21 start working.
The sum of the collector currents of transistors 15 and 16 is
Sum of collector currents of transistors 17 and 18 I O /
2, so if the resistance value of the resistor 24 is equal to the resistance value R 1 of the resistor 22, the current flowing through the collector of the diode 23 is I O -I O /2=I O /2. Therefore, the base potential of the transistor 11 is
Approximately (V BE +R 1 ×I O /2−R 1 ×I O /2)=V BE . By the way, since the sum of the collector currents of transistors 19 to 21 as the third current source is 3/4 I O (the current flowing through each of transistors 15 to 21 is 1/4 I O ), capacitor 9 is a transistor. It is discharged with a current of 1/4 I O which is the difference between the collector current I O /2 of 8 and the above-mentioned 4/3 I O. This discharging changes to charging the moment the potential of the capacitor 9 becomes lower than V BE , returning to the state described at the beginning, and is repeated. To summarize these, the oscillation period t O in Figure 1 is expressed by the following formula, where t 1 is the time when the output V〓 UT is at low level, t 2 is the time when it is at high level, and C 1 is the capacitance of the capacitor. It will be done.
t1=C1×{(VBE+IOR1)−VBE}/IO/2 …(1)
t2=C1×{(VBE+IOR1)−VBE}/IO/2 …(2)
∴tO=t1+t2=6C1R1
つまり、第1図で表わされる発振回路の周期tO
は、定電流源の電流IOによらずに抵抗値R1とコン
デンサ容量値Cの積の6倍の値となる。 t 1 = C 1 × {(V BE + I O R 1 ) − V BE }/I O/2 …(1) t 2 = C 1 × {(V BE + I O R 1 ) − V BE }/I O /2 …(2) ∴t O = t 1 + t 2 = 6C 1 R 1 In other words, the period t O of the oscillation circuit shown in Figure 1
is a value six times the product of the resistance value R 1 and the capacitor capacitance value C, regardless of the current I O of the constant current source.
第2図は第1図の回路のタイムチヤートを示す
ものである。第2図においてV9はコンデンサ9
の電位、VOUTはトランジスタ14のコレクタの
電位を示している。またVH,VL,は、前述のよ
うにVH=VBE+IOR1,VL=VBEであり、VCCは電
源VBの電圧を示している。 FIG. 2 shows a time chart of the circuit of FIG. 1. In Figure 2, V 9 is capacitor 9
The potential of V OUT indicates the potential of the collector of the transistor 14 . Further, V H and V L are as described above, V H = V BE + I O R 1 and V L = V BE , and V CC indicates the voltage of the power supply V B.
ところで、第1図に示す発振回路はトランジス
タ6のコレクタ・エミツタ間がほぼ零となる場合
があり、トランジスタ6のコレクタ電流が流れな
くなる欠点を有する。すなわち、Vputがハイレベ
ルの期間t2トランジスタ11はOFFしており、そ
のベース電位はVBEである。従つて、トランジス
タ10のベース電位、つまりコンデンサ9の電位
が下がり、期間t2の終わりに近くなる頃には、ト
ランジスタ10のベース電位はVBEと等しくな
る。この時、トランジスタ6のコレクタ電圧は
(トランジスタ10のベース電圧−トランジスタ
10のベース・エミツタ間電圧)となり、ほぼ零
となり、定電流IOを流すことができなくなる。こ
の為、差動アンプを構成しているトランジスタ
6,10,11,25,26は極めて小さな電流
でしか動作しない為、トランジスタ11がONし
てもトランジスタ13,14が反転するのは、ト
ランジスタ11のベース電位がVBEよりさらに下
つてしまう。この為、上記1,2の計算式通りの
t1,t2の時間が得られないので、特にデユーテイ
ーが重要となる回路には都合が悪いという欠点が
あつた。 Incidentally, the oscillation circuit shown in FIG. 1 has a drawback that the voltage between the collector and emitter of the transistor 6 may become almost zero, and the collector current of the transistor 6 no longer flows. That is, during the period t2 when V put is at a high level, the transistor 11 is off, and its base potential is V BE . Therefore, the base potential of transistor 10, that is, the potential of capacitor 9, decreases, and near the end of period t2 , the base potential of transistor 10 becomes equal to V BE . At this time, the collector voltage of the transistor 6 becomes (base voltage of the transistor 10 - base-emitter voltage of the transistor 10), which becomes almost zero, and the constant current I O cannot flow. For this reason, transistors 6, 10, 11, 25, and 26 that make up the differential amplifier operate only with extremely small currents, so even if transistor 11 is turned on, transistors 13 and 14 are inverted because transistor 11 The base potential of will fall further below V BE . For this reason, according to the calculation formulas 1 and 2 above,
Since the times t 1 and t 2 cannot be obtained, this method has the disadvantage that it is particularly inconvenient for circuits where duty is important.
発明の目的
本発明はこの様な従来の欠点を除去するもので
あり、簡単な構成で正確なデユーテイー比の確保
が可能な発振回路を提供するものである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention eliminates these conventional drawbacks and provides an oscillation circuit that has a simple configuration and can ensure an accurate duty ratio.
発明の構成
本発明は差動アンプのベース電位を高く設定し
その電流源トランジスタのコレクタ・エミツタ間
電圧を所定値に設定できるようにし、計算値通り
のt1,t2が得られる発振回路を提供するものであ
る。Composition of the Invention The present invention sets the base potential of a differential amplifier high and makes it possible to set the collector-emitter voltage of its current source transistor to a predetermined value, thereby creating an oscillation circuit that can obtain t 1 and t 2 as calculated values. This is what we provide.
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。第3図は本発明の一実施例を示す回路図で第
1図と同一部分は同一番号を付している。第1図
と異なる点は抵抗27がトランジスタ11のベー
スとトランジスタ15,16のコレクタの間に挿
入されている事である。この時、抵抗22,2
4,27の抵抗値をそれぞれ2R2,R2,R2とする
と、本発明ではトランジスタ11のベース電圧は
次の通りになる。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and the same parts as in FIG. 1 are given the same numbers. The difference from FIG. 1 is that a resistor 27 is inserted between the base of transistor 11 and the collectors of transistors 15 and 16. At this time, resistance 22,2
Assuming that the resistance values of transistors 4 and 27 are 2R 2 , R 2 , and R 2 , respectively, the base voltage of transistor 11 in the present invention is as follows.
(i) 出力Vputがハイレベルのとき(トランジスタ
11はOFFしている)。(i) When the output V put is at high level (transistor 11 is OFF).
抵抗27に接続された第4の電流源としての
トランジスタ15,16の共通コレクタ及びト
ランジスタ3のコレクタは等しいので、トラン
ジスタ3のコレクタ電流IOはIO/2づつ二等分さ
れる。従つて、トランジスタ11のベース電位
はVBE+IO/2・2R2−IO/2R2=VBE+IO/2R2とな
る。 Since the common collector of transistors 15 and 16 as a fourth current source connected to resistor 27 and the collector of transistor 3 are equal, the collector current I O of transistor 3 is divided into two equal parts of I O /2. Therefore, the base potential of the transistor 11 is V BE +I O /2·2R 2 -I O /2R 2 =V BE +I O /2R 2 .
(ii) 出力Vputがローレベルのとき(トランジスタ
11はONしている)。(ii) When the output V put is low level (transistor 11 is on).
この時、トランジスタ15,16はOFFし
ており、トランジスタ3のコレクタ電流IOは抵
抗22、ダイオード23のみに流れる。従つ
て、トランジスタ11のベース電圧はVBE+
IO・2R2=VBE+2IOR2となる。 At this time, transistors 15 and 16 are off, and the collector current I O of transistor 3 flows only through resistor 22 and diode 23 . Therefore, the base voltage of transistor 11 is V BE +
I O・2R 2 = V BE +2I O R 2 .
従つて、本願発明の場合、Vputがハイレベル
の時、トランジスタ11のベース電位がVBE+
IO/2R2であり、第1図の場合のVBEに比べてIO/2
R2だけ高くなつている。この為、期間t2が終り
に近くなる頃にはトランジスタ10のベース電
位がVBE+IO/2R2となる。従つて、トランジス
タ6のコレクタ電圧は(トランジスタ10のベ
ース電位−トランジスタ10のベース・エミツ
タ間電圧)=IO/2R2となる。つまり、本発明の
場合はトランジスタ6のコレクタ・エミツタ間
電圧が零とならず、従来例で述べた欠点を除去
することができる。このIO/2R2を約300mVに設
定すれば、トランジスタ3のコレクタ・エミツ
タ間電圧も約0.8Vは確保され、定電流源とし
て正確に動作する。 Therefore, in the case of the present invention, when V put is at a high level, the base potential of transistor 11 is V BE +
I O /2R 2 , which is higher than V BE in the case of FIG. 1 by I O /2 R 2 . Therefore, near the end of the period t 2 , the base potential of the transistor 10 becomes V BE +I O /2R 2 . Therefore, the collector voltage of transistor 6 is (base potential of transistor 10−base-emitter voltage of transistor 10)=I O /2R 2 . That is, in the case of the present invention, the voltage between the collector and emitter of the transistor 6 does not become zero, and the drawbacks described in the conventional example can be eliminated. If this I O /2R 2 is set to about 300 mV, the voltage between the collector and emitter of transistor 3 is also ensured at about 0.8 V, and it operates accurately as a constant current source.
ところで、本発明の場合、前述のように出力
Vputがローレベル及びハイレベルのときのトラン
ジスタ11のベース電位は、VBE+2IOR2及びVBE
+1/2IOR2となる。これから、出力VpuTがローレ
ベル及びハイレベルの時間をそれぞれt1′,t2′と
すると発振周期tO′は次式で表わされる。 By the way, in the case of the present invention, as mentioned above, the output
The base potential of transistor 11 when V put is at low level and high level is V BE +2I O R 2 and V BE
+1/2 I O R 2 . From this, assuming that the times when the output V puT is at low level and high level are t 1 ' and t 2 ', respectively, the oscillation period t O ' is expressed by the following equation.
t1′=C2×{(VBE+2IOR2)−
(VBE+1/2IOR2)}/IO/2 …(3)
t2′t5=C2×{(VBE+2IOR2)−
(VBE+1/2IOR2}/IO/4 …(4)
∴tO′=t1′+t2′=C2(3R2+6R2)=9C2R2
上式より、第3図における回路においても第1
図と同様に発振周期は定電流源のばらつきによら
ず抵抗とコンデンサの積で決る事が明らかであ
る。t 1 ′=C 2 × {(V BE +2I O R 2 )− (V BE +1/2I O R 2 )}/I O /2 …(3) t 2 ′t 5 =C 2 × {(V BE +2I O R 2 ) − (V BE +1/2I O R 2 }/I O /4 …(4) ∴t O ′=t 1 ′+t 2 ′=C 2 (3R 2 +6R 2 )=9C 2 R 2 From the above equation, it can be seen that the first
As shown in the figure, it is clear that the oscillation period is determined by the product of the resistor and capacitor, regardless of variations in the constant current source.
発明の効果
以上のように本発明は、低電圧電源をもつ発振
回路でも各トランジスタの動作点を正確に設定す
る事ができるので、理論式通りの発振周期を得る
事が可能である。Effects of the Invention As described above, the present invention allows the operating point of each transistor to be set accurately even in an oscillation circuit with a low voltage power supply, so it is possible to obtain an oscillation period according to the theoretical formula.
第1図は従来の低電圧駆動発振回路図、第2図
はその充放電波形と出力との関係を示す波形図、
第3図は本発明の一実施例における発振回路を示
す回路図である。
VB…電源、1…定電流源、10,11…差動
アンプを構成するトランジスタ、27…抵抗。
Figure 1 is a diagram of a conventional low voltage drive oscillation circuit, Figure 2 is a waveform diagram showing the relationship between its charge/discharge waveform and output.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an oscillation circuit in one embodiment of the present invention. V B ...power supply, 1...constant current source, 10, 11...transistor that constitutes differential amplifier, 27...resistor.
Claims (1)
動アンプと、前記第1のトランジスタのベースに
接続されたコンデンサと、ダイオードと第1〜第
3の抵抗を直列接続することにより構成されかつ
前記第2のトランジスタのベースが前記第2,第
3の抵抗の接続点に接続されたバイアス回路と、
前記第1,第2の抵抗の接続点に接続された第1
の電流源と、前記コンデンサと第1のトランジス
タのベースとの接続点に接続された第2の電流源
と、前記第2のトランジスタの動作に応じてオ
ン,オフ制御され、かつ前記コンデンサと第1の
トランジスタのベースとの接続点に接続された第
3の電流源と、第2のトランジスタの動作に応じ
てオン,オフ制御されかつ前記第3の抵抗に接続
された第4の電流源とを有し、前記コンデンサの
充放電に応じた発振出力を出力する発振回路。1 A differential amplifier composed of first and second transistors, a capacitor connected to the base of the first transistor, a diode, and first to third resistors connected in series. a bias circuit in which a base of a second transistor is connected to a connection point between the second and third resistors;
A first resistor connected to a connection point between the first and second resistors.
a second current source connected to a connection point between the capacitor and the base of the first transistor; and a second current source connected to the connection point between the capacitor and the base of the first transistor; a third current source connected to a connection point with the base of the first transistor; and a fourth current source controlled on and off according to the operation of the second transistor and connected to the third resistor. an oscillation circuit that outputs an oscillation output according to charging and discharging of the capacitor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063885A JPS59189720A (en) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | oscillation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063885A JPS59189720A (en) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | oscillation circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59189720A JPS59189720A (en) | 1984-10-27 |
| JPH0455004B2 true JPH0455004B2 (en) | 1992-09-02 |
Family
ID=13242185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58063885A Granted JPS59189720A (en) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | oscillation circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59189720A (en) |
-
1983
- 1983-04-12 JP JP58063885A patent/JPS59189720A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59189720A (en) | 1984-10-27 |
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