JPH05299938A - 水晶発振回路 - Google Patents
水晶発振回路Info
- Publication number
- JPH05299938A JPH05299938A JP12553192A JP12553192A JPH05299938A JP H05299938 A JPH05299938 A JP H05299938A JP 12553192 A JP12553192 A JP 12553192A JP 12553192 A JP12553192 A JP 12553192A JP H05299938 A JPH05299938 A JP H05299938A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillation
- circuit
- vibration mode
- basic vibration
- inverting amplifier
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- 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.)
- Pending
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、誤って基本発振モードになった
場合、自動的にオーバートーン発振に移行させることが
できる水晶発振回路を提供することを目的とする。 【構成】 水晶発振器を構成する反転増幅器がＬＳＩに
内蔵されている水晶発振回路において、上記反転増幅器
の入出力を瞬時に短絡するためのスイッチ回路１３、１
４、基本振動モードで発振が起こったことを検出する基
本振動モード検出手段１６および上記基本振動モード検
出手段１６によって基本振動モードで発振が起こったこ
とが検出されたときに上記スイッチ回路１３、１４を制
御して上記反転増幅器の入出力を瞬時に短絡させる手段
が、ＬＳＩ１０内部に設けられていることを特徴とす
る。
場合、自動的にオーバートーン発振に移行させることが
できる水晶発振回路を提供することを目的とする。 【構成】 水晶発振器を構成する反転増幅器がＬＳＩに
内蔵されている水晶発振回路において、上記反転増幅器
の入出力を瞬時に短絡するためのスイッチ回路１３、１
４、基本振動モードで発振が起こったことを検出する基
本振動モード検出手段１６および上記基本振動モード検
出手段１６によって基本振動モードで発振が起こったこ
とが検出されたときに上記スイッチ回路１３、１４を制
御して上記反転増幅器の入出力を瞬時に短絡させる手段
が、ＬＳＩ１０内部に設けられていることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は水晶発振回路に関し、
特に水晶発振器を構成する反転増幅器が半導体集積回路
（以下、ＬＳＩという。）に内蔵されている水晶発振回
路に関する。
特に水晶発振器を構成する反転増幅器が半導体集積回路
（以下、ＬＳＩという。）に内蔵されている水晶発振回
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、水晶発振器を構成する反転増幅
器が半導体集積回路に内蔵されている水晶発振回路の従
来例を示している（特開平１−２３３９０３号公報、実
開平３−６３０９３号公報参照）。図３において、１は
ＬＳＩ１０内部に設けられたＣＭＯＳインバータ、２は
ＬＳＩ１０内部に設けられたフィードバック抵抗、３は
ＬＳＩ１０外部に設けられた水晶振動子、４はＬＳＩ１
０外部に設けられた同調コイル、５、６、７はＬＳＩ１
０外部に設けられたキャパシタである。
器が半導体集積回路に内蔵されている水晶発振回路の従
来例を示している（特開平１−２３３９０３号公報、実
開平３−６３０９３号公報参照）。図３において、１は
ＬＳＩ１０内部に設けられたＣＭＯＳインバータ、２は
ＬＳＩ１０内部に設けられたフィードバック抵抗、３は
ＬＳＩ１０外部に設けられた水晶振動子、４はＬＳＩ１
０外部に設けられた同調コイル、５、６、７はＬＳＩ１
０外部に設けられたキャパシタである。
【０００３】図３に示すように、水晶振動子３を用いた
発振回路を２０ＭＨｚ以上の比較的高い周波数領域にお
いて確実にオーバートーンモードで発振させるために
は、同調コイル４を用いる必要がある。また、基本波発
振と３次オーバートーン発振をＬＳＩ外部に切換用スイ
ッチを設けて切換える発振回路もすでに開発されている
（特開平１−５１８０６号公報参照）。
発振回路を２０ＭＨｚ以上の比較的高い周波数領域にお
いて確実にオーバートーンモードで発振させるために
は、同調コイル４を用いる必要がある。また、基本波発
振と３次オーバートーン発振をＬＳＩ外部に切換用スイ
ッチを設けて切換える発振回路もすでに開発されている
（特開平１−５１８０６号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】水晶発振器を構成する
反転増幅器がＬＳＩに内蔵されている場合、高周波数領
域ではＡＴカット水晶振動子のオーバートーン振動モー
ドを利用している。例えば３０ＭＨＺ水晶振動子を用い
る場合、３０ＭＨＺが３次オーバートーンモードで基本
振動モードは１０ＭＨＺである。確実にオーバートーン
を発振させるためには図３に示すように、外部発振条件
を定める回路で同調コイル４を用いる必要がある。
反転増幅器がＬＳＩに内蔵されている場合、高周波数領
域ではＡＴカット水晶振動子のオーバートーン振動モー
ドを利用している。例えば３０ＭＨＺ水晶振動子を用い
る場合、３０ＭＨＺが３次オーバートーンモードで基本
振動モードは１０ＭＨＺである。確実にオーバートーン
を発振させるためには図３に示すように、外部発振条件
を定める回路で同調コイル４を用いる必要がある。
【０００５】ところで、実使用段階では部品点数及び必
要な周波数に適したコイルを得ることが困難なことから
同調コイルは用いられずに、図４のような、単純な外付
け回路で水晶発振回路が構成されている。従って、電源
投入時に発振条件が満足されず、３次オーバートーン発
振を期待しているにもかかわらず基本振動モードで発振
することがある。
要な周波数に適したコイルを得ることが困難なことから
同調コイルは用いられずに、図４のような、単純な外付
け回路で水晶発振回路が構成されている。従って、電源
投入時に発振条件が満足されず、３次オーバートーン発
振を期待しているにもかかわらず基本振動モードで発振
することがある。
【０００６】この発明は、誤って基本発振モードになっ
た場合、オーバートーン発振に自動的に移行できる水晶
発振回路を提供することを目的とする。
た場合、オーバートーン発振に自動的に移行できる水晶
発振回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明による第１の水
晶発振回路は、水晶発振器を構成する反転増幅器がＬＳ
Ｉに内蔵されている水晶発振回路において、上記反転増
幅器の入出力を瞬時に短絡するためのスイッチ回路、基
本振動モードで発振が起こったことを検出する基本振動
モード検出手段および上記基本振動モード検出手段によ
って基本振動モードで発振が起こったことが検出された
ときに上記スイッチ回路を制御して上記反転増幅器の入
出力を瞬時に短絡させる手段が、ＬＳＩ内部に設けられ
ていることを特徴とする。
晶発振回路は、水晶発振器を構成する反転増幅器がＬＳ
Ｉに内蔵されている水晶発振回路において、上記反転増
幅器の入出力を瞬時に短絡するためのスイッチ回路、基
本振動モードで発振が起こったことを検出する基本振動
モード検出手段および上記基本振動モード検出手段によ
って基本振動モードで発振が起こったことが検出された
ときに上記スイッチ回路を制御して上記反転増幅器の入
出力を瞬時に短絡させる手段が、ＬＳＩ内部に設けられ
ていることを特徴とする。
【０００８】この発明による第２の水晶発振回路は、水
晶発振器を構成する反転増幅器がＬＳＩに内蔵されてい
る水晶発振回路において、上記反転増幅器を構成する本
来の第１フィードバック抵抗にスイッチ手段を介して並
列に接続された第２フィードバック抵抗、基本振動モー
ドで発振が起こったことを検出する基本振動モード検出
手段および上記基本振動モード検出手段によって基本振
動モードで発振が起こったことが検出されたときに上記
スイッチをオンさせる手段が、ＬＳＩ内部に設けられて
いることを特徴とする。上記第２フィードバック抵抗の
抵抗値は、上記第１フィードバック抵抗の抵抗値より大
きいことが好ましい。
晶発振器を構成する反転増幅器がＬＳＩに内蔵されてい
る水晶発振回路において、上記反転増幅器を構成する本
来の第１フィードバック抵抗にスイッチ手段を介して並
列に接続された第２フィードバック抵抗、基本振動モー
ドで発振が起こったことを検出する基本振動モード検出
手段および上記基本振動モード検出手段によって基本振
動モードで発振が起こったことが検出されたときに上記
スイッチをオンさせる手段が、ＬＳＩ内部に設けられて
いることを特徴とする。上記第２フィードバック抵抗の
抵抗値は、上記第１フィードバック抵抗の抵抗値より大
きいことが好ましい。
【０００９】
【作用】この発明による第１の水晶発振回路では、基本
振動モード検出手段によって基本振動モードで発振が起
こったことが検出されたときにスイッチ回路が制御さ
れ、反転増幅器の入出力が瞬時に短絡せしめられる。こ
れにより、発振モードが基本振動モードからオーバート
ーン発振モードに自動的に移行される。
振動モード検出手段によって基本振動モードで発振が起
こったことが検出されたときにスイッチ回路が制御さ
れ、反転増幅器の入出力が瞬時に短絡せしめられる。こ
れにより、発振モードが基本振動モードからオーバート
ーン発振モードに自動的に移行される。
【００１０】この発明による第２の水晶発振回路では、
基本振動モード検出手段によって基本振動モードで発振
が起こったことが検出されたときにスイッチがオンさ
れ、上記反転増幅器を構成するフィードバック抵抗の抵
抗値が変化する。これにより、発振モードが基本振動モ
ードからオーバートーン発振モードに自動的に移行され
る。
基本振動モード検出手段によって基本振動モードで発振
が起こったことが検出されたときにスイッチがオンさ
れ、上記反転増幅器を構成するフィードバック抵抗の抵
抗値が変化する。これにより、発振モードが基本振動モ
ードからオーバートーン発振モードに自動的に移行され
る。
【００１１】
【実施例】以下、図１および図２を参照して、この発明
の実施例について説明する。
の実施例について説明する。
【００１２】図１は、この発明の第１実施例である水晶
発振回路を示している。
発振回路を示している。
【００１３】ＬＳＩ１０内部には、ＣＭＯＳインバータ
ー１１が設けられている。インバーター１１の入力と出
力の間には、フィードバック抵抗１２が接続されてい
る。インバーター１１とフィードバック抵抗１２によっ
て反転増幅器が構成されている。インバーター１１に
は、ＬＳＩ１０外部に設けられた水晶振動子２１が並列
に接続されている。水晶振動子２１の両端は、キャパシ
タ２２または２３を介して接地されている。
ー１１が設けられている。インバーター１１の入力と出
力の間には、フィードバック抵抗１２が接続されてい
る。インバーター１１とフィードバック抵抗１２によっ
て反転増幅器が構成されている。インバーター１１に
は、ＬＳＩ１０外部に設けられた水晶振動子２１が並列
に接続されている。水晶振動子２１の両端は、キャパシ
タ２２または２３を介して接地されている。
【００１４】ＬＳＩ１０内部において、フィードバック
抵抗１２には、フィードバック抵抗１２を短絡するため
のＰチャネルＭＯＳトランジスタ１３が並列に接続され
ているとともに、フィードバック抵抗１２を短絡するた
めのＮチャネルＭＯＳトランジスタ１４が並列に接続さ
れている。インバーター１１の出力端子はバッファ１５
の入力端子に接続され、バッファ１５の出力端子は積分
回路１６の入力端子に接続されている。積分回路１６の
出力端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１４のゲー
トに接続されている。さらに、積分回路１６の出力端子
は、インバータ１７を介してＰチャネルＭＯＳトランジ
スタ１３のゲートに接続されている。
抵抗１２には、フィードバック抵抗１２を短絡するため
のＰチャネルＭＯＳトランジスタ１３が並列に接続され
ているとともに、フィードバック抵抗１２を短絡するた
めのＮチャネルＭＯＳトランジスタ１４が並列に接続さ
れている。インバーター１１の出力端子はバッファ１５
の入力端子に接続され、バッファ１５の出力端子は積分
回路１６の入力端子に接続されている。積分回路１６の
出力端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１４のゲー
トに接続されている。さらに、積分回路１６の出力端子
は、インバータ１７を介してＰチャネルＭＯＳトランジ
スタ１３のゲートに接続されている。
【００１５】ＭＯＳトランジスタ１３、１４としては、
オン抵抗は数１０Ωと非常に小さいものが用いられてい
る。積分回路１６の時定数は基本振動モード時（低周波
時）のみ出力が”Ｈ”レベルになるよう設定されてい
る。すなわち、積分回路１６の出力は基本振動モードの
ときのみ”Ｈ”レベルとなりオーバートーン時は”Ｌ”
レベルとなる。
オン抵抗は数１０Ωと非常に小さいものが用いられてい
る。積分回路１６の時定数は基本振動モード時（低周波
時）のみ出力が”Ｈ”レベルになるよう設定されてい
る。すなわち、積分回路１６の出力は基本振動モードの
ときのみ”Ｈ”レベルとなりオーバートーン時は”Ｌ”
レベルとなる。
【００１６】電源投入時に基本振動モードで発振が起こ
れば、積分回路の出力は”Ｈ”レベルとなり、ＭＯＳト
ランジスタ１３、１４が導通し、フィードバック抵抗１
２が短絡される。すなわちインバーター１１の入出力が
短絡され、これがトリガーとなって、３次のオーバート
ーンモードの発振が開始される。３次オーバートーン発
振への移行時や電源投入時に所望のオーバートーンモー
ドになれば、積分器出力は”Ｌ”レベルとなり、ＭＯＳ
トランジスタ１３、１４は導通しない。
れば、積分回路の出力は”Ｈ”レベルとなり、ＭＯＳト
ランジスタ１３、１４が導通し、フィードバック抵抗１
２が短絡される。すなわちインバーター１１の入出力が
短絡され、これがトリガーとなって、３次のオーバート
ーンモードの発振が開始される。３次オーバートーン発
振への移行時や電源投入時に所望のオーバートーンモー
ドになれば、積分器出力は”Ｌ”レベルとなり、ＭＯＳ
トランジスタ１３、１４は導通しない。
【００１７】図２は、この発明の第２実施例である水晶
発振回路を示している。
発振回路を示している。
【００１８】ＬＳＩ１０内部には、ＣＭＯＳインバータ
ー１１が設けられている。インバーター１１には、２つ
の第１および第２フィードバック抵抗１２ａ、１２ｂが
それぞれ並列に接続されている。インバーター１１に
は、ＬＳＩ１０外部に設けられた水晶振動子２１が並列
に接続されている。水晶振動子２１の両端は、キャパシ
タ２２または２３を介して接地されている。
ー１１が設けられている。インバーター１１には、２つ
の第１および第２フィードバック抵抗１２ａ、１２ｂが
それぞれ並列に接続されている。インバーター１１に
は、ＬＳＩ１０外部に設けられた水晶振動子２１が並列
に接続されている。水晶振動子２１の両端は、キャパシ
タ２２または２３を介して接地されている。
【００１９】ＬＳＩ１０内部において、第２フィードバ
ック抵抗１２ｂの一端は、並列接続されたＰチャネルＭ
ＯＳトランジスタ３１およびＮチャネルＭＯＳトランジ
スタ３２を介してインバーター１１の入力端子に接続さ
れており、第２フィードバック抵抗１２ｂの他端は、並
列接続されたＰチャネルＭＯＳトランジスタ３３および
ＮチャネルＭＯＳトランジスタ３４を介してインバータ
ー１１の出力端子に接続されている。インバーター１１
の出力端子はバッファ１５の入力端子に接続され、バッ
ファ１５の出力端子は積分回路１６の入力端子に接続さ
れている。積分回路１６の出力端子は、ＮチャネルＭＯ
Ｓトランジスタ３２および３４のゲートに接続されてい
る。さらに、積分回路１６の出力端子はインバータ１７
を介してＰチャネルＭＯＳトランジスタ３１および３３
のゲートに接続されている。
ック抵抗１２ｂの一端は、並列接続されたＰチャネルＭ
ＯＳトランジスタ３１およびＮチャネルＭＯＳトランジ
スタ３２を介してインバーター１１の入力端子に接続さ
れており、第２フィードバック抵抗１２ｂの他端は、並
列接続されたＰチャネルＭＯＳトランジスタ３３および
ＮチャネルＭＯＳトランジスタ３４を介してインバータ
ー１１の出力端子に接続されている。インバーター１１
の出力端子はバッファ１５の入力端子に接続され、バッ
ファ１５の出力端子は積分回路１６の入力端子に接続さ
れている。積分回路１６の出力端子は、ＮチャネルＭＯ
Ｓトランジスタ３２および３４のゲートに接続されてい
る。さらに、積分回路１６の出力端子はインバータ１７
を介してＰチャネルＭＯＳトランジスタ３１および３３
のゲートに接続されている。
【００２０】積分回路１６の出力は基本振動モードのと
き（低周波時）のみ”Ｈ”レベルとなりオーバートーン
時は”Ｌ”レベルとなる。したがって、電源投入時に基
本振動モードで発振開始すればＭＯＳトランジスタ３１
〜３４が導通し、第１フィードバック抵抗１２ａに並列
に第２フィードバック抵抗１２ｂが接続され、フィード
バック抵抗値が変化する。これにより、オーバートーン
モードの発振が開始される。
き（低周波時）のみ”Ｈ”レベルとなりオーバートーン
時は”Ｌ”レベルとなる。したがって、電源投入時に基
本振動モードで発振開始すればＭＯＳトランジスタ３１
〜３４が導通し、第１フィードバック抵抗１２ａに並列
に第２フィードバック抵抗１２ｂが接続され、フィード
バック抵抗値が変化する。これにより、オーバートーン
モードの発振が開始される。
【００２１】
【発明の効果】この発明による第１の水晶発振回路によ
れば、電源投入時に基本振動モードで発振開始しても自
動的にオーバートーンモードへ移行して所望の高周波発
振回路が実現できる。
れば、電源投入時に基本振動モードで発振開始しても自
動的にオーバートーンモードへ移行して所望の高周波発
振回路が実現できる。
【００２２】この発明による第２の水晶発振回路によれ
ば、電源投入時に基本振動モードで発振開始しても自動
的にオーバートーンモードへ移行して所望の高周波発振
回路が実現できることに加え、フィードバック抵抗値が
切替えられることからプロセスの変動に対してオーバー
トーンモードへの移行がより確実に行えるという利点が
ある。
ば、電源投入時に基本振動モードで発振開始しても自動
的にオーバートーンモードへ移行して所望の高周波発振
回路が実現できることに加え、フィードバック抵抗値が
切替えられることからプロセスの変動に対してオーバー
トーンモードへの移行がより確実に行えるという利点が
ある。
【図１】この発明の第１実施例を示す電気回路図であ
る。
る。
【図２】この発明の第２実施例を示す電気回路図であ
る。
る。
【図３】同調コイルを有する従来の水晶発振回路を示す
電気回路図である。
電気回路図である。
【図４】同調コイルを有しない従来の水晶発振回路を示
す電気回路図である。
す電気回路図である。
１０ 半導体集積回路（ＬＳＩ） １１ インバータ １２ フィードバック抵抗 １２ａ フィードバック抵抗 １２ｂ フィードバック抵抗 １３、１４、３１〜３４ ＭＯＳトランジスタ１３ １６ 積分回路 ２１ 水晶振動子
Claims (3)
- 【請求項１】 水晶発振器を構成する反転増幅器が半導
体集積回路に内蔵されている水晶発振回路において、上
記反転増幅器の入出力を瞬時に短絡するためのスイッチ
回路、基本振動モードで発振が起こったことを検出する
基本振動モード検出手段および上記基本振動モード検出
手段によって基本振動モードで発振が起こったことが検
出されたときに上記スイッチ回路を制御して上記反転増
幅器の入出力を瞬時に短絡させる手段が、半導体集積回
路内部に設けられていることを特徴とする水晶発振回
路。 - 【請求項２】 水晶発振器を構成する反転増幅器が半導
体集積回路に内蔵されている水晶発振回路において、上
記反転増幅器を構成する本来の第１フィードバック抵抗
にスイッチ手段を介して並列に接続された第２フィード
バック抵抗、基本振動モードで発振が起こったことを検
出する基本振動モード検出手段および上記基本振動モー
ド検出手段によって基本振動モードで発振が起こったこ
とが検出されたときに上記スイッチをオンさせる手段
が、半導体集積回路内部に設けられていることを特徴と
する水晶発振回路。 - 【請求項３】 上記第２フィードバック抵抗の抵抗値
が、上記第１フィードバック抵抗の抵抗値より大きいこ
とを特徴とする請求項２記載の水晶発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12553192A JPH05299938A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 水晶発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12553192A JPH05299938A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 水晶発振回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299938A true JPH05299938A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14912493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12553192A Pending JPH05299938A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 水晶発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299938A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7411467B2 (en) * | 2006-08-28 | 2008-08-12 | Freescale Semiconductor, Inc. | Overtone crystal oscillator automatic calibration system |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP12553192A patent/JPH05299938A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7411467B2 (en) * | 2006-08-28 | 2008-08-12 | Freescale Semiconductor, Inc. | Overtone crystal oscillator automatic calibration system |
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