JPH0548334A - CMOS oscillator circuit - Google Patents
CMOS oscillator circuitInfo
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- JPH0548334A JPH0548334A JP3199709A JP19970991A JPH0548334A JP H0548334 A JPH0548334 A JP H0548334A JP 3199709 A JP3199709 A JP 3199709A JP 19970991 A JP19970991 A JP 19970991A JP H0548334 A JPH0548334 A JP H0548334A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発振停止や異常発振等を伴うことなく、広範
囲の電源電圧に柔軟に対応でき安定に発振するCMOS
発振回路を提供する。
【構成】 電源電圧検出部からの低電圧/高電圧検出信
号により発振回路部のNMOSスイッチN3とPMOS
スイッチP3とをオン/オフさせて、並列接続したNM
OSトランジスタN1,N2とPMOSトランジスタ
P1,P2のうちN2とP2とを発振/停止させ、外部から
見たCMOSインバータのゲインgmを低電圧時は高
く、高電圧時には低く設定する。
【効果】 発振可能最低電圧との間にマージンが十分に
あり、しかも、高電圧時に高調波成分による異常発振を
生じることがなく、広い電源電圧範囲で安定に動作可能
なCMOS発振回路が得られる。
(57) [Summary] [Purpose] A CMOS that can flexibly respond to a wide range of power supply voltages and stably oscillates without oscillation stop or abnormal oscillation.
An oscillator circuit is provided. [Structure] The NMOS switch N 3 and the PMOS of the oscillating circuit section are detected by the low voltage / high voltage detection signal from the power supply voltage detecting section.
NM connected in parallel by turning on / off the switch P 3.
OS transistors N 1, N 2 and PMOS transistor P 1, oscillation / stop the N 2 and P 2 of P 2, set low gain gm of the CMOS inverter as seen from the outside when a low voltage high, when a high voltage To do. [Effect] A CMOS oscillation circuit that has a sufficient margin with the minimum oscillatable voltage, does not cause abnormal oscillation due to harmonic components at high voltage, and can operate stably in a wide power supply voltage range can be obtained. ..
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、CMOS発振回路に係
り、特に、コードレス電話子機のようにバッテリー駆動
される機器において、バッテリー数を削減し低電圧化し
た場合にも、AC電源を整流し安定化した電圧で駆動さ
れる場合と同様に安定かつ確実に発振し、広い電源電圧
に柔軟に対応できるCMOS発振回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CMOS oscillator circuit, and in particular, in a device driven by a battery such as a cordless telephone handset, the AC power supply is rectified even when the number of batteries is reduced and the voltage is lowered. The present invention relates to a CMOS oscillation circuit that oscillates stably and surely as in the case of being driven by a stabilized voltage and can flexibly cope with a wide power supply voltage.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のCMOS水晶発振回路の低電圧駆
動方式については、例えば、 1978/10『電子通信学会
誌』 pp.636〜643 の「腕時計用CMOS水晶発振器の
低電力化設計」において述べられている。2. Description of the Related Art A conventional low voltage driving method for a CMOS crystal oscillator circuit is described in, for example, "Design for Low Power CMOS Crystal Oscillator for Wrist Watch", pp. 636-1043, 1978/10 "Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers". Has been.
【0003】図6は、CMOS水晶発振回路の標準的回
路構成を示す図である。CMOS水晶発振回路は、PM
OSトランジスタPxとNMOSトランジスタNxとか
らなるインバータ回路の入出力端子間に、水晶振動子X
talと帰還抵抗Rfとを接続し、さらに水晶振動子の
共振容量C1,C2を接続してある。このCMOS水晶発
振回路の発振周波数は、水晶振動子の特性パラメータで
決定される。FIG. 6 is a diagram showing a standard circuit configuration of a CMOS crystal oscillation circuit. CMOS crystal oscillator circuit is PM
The crystal unit X is provided between the input and output terminals of the inverter circuit including the OS transistor Px and the NMOS transistor Nx.
Tal is connected to the feedback resistor Rf, and the resonance capacitors C 1 and C 2 of the crystal oscillator are further connected. The oscillation frequency of this CMOS crystal oscillation circuit is determined by the characteristic parameter of the crystal oscillator.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記標準的構成のCM
OS発振回路において、電源電圧がDC3〜6Vのとき
安定に動作するようにインバータのゲインすなわちMO
S電極のサイズを設定すると、最小発振電圧が2V前後
となり、バッテリー駆動に適する低電圧化の目標である
電源電圧DC1.8〜3Vでの動作を保証できない。The CM having the above standard structure
In the OS oscillator circuit, the gain of the inverter, that is, MO, is adjusted so that the OS operates stably when the power supply voltage is DC 3 to 6V.
When the size of the S electrode is set, the minimum oscillation voltage is around 2V, and the operation at the power supply voltage DC 1.8 to 3V, which is a target for lowering the voltage suitable for battery driving, cannot be guaranteed.
【0005】一方、バッテリ駆動に適する電源電圧DC
1.8〜3Vで安定に動作するようにインバータのゲイ
ンを上げた場合すなわちMOS電極のサイズを大きくし
た場合、今度は、電源電圧がDC5〜6V付近では、高
調波成分による異常発振が発生するという問題があっ
た。On the other hand, a power supply voltage DC suitable for battery driving
When the gain of the inverter is increased to operate stably at 1.8 to 3V, that is, when the size of the MOS electrode is increased, abnormal oscillation due to the harmonic component occurs this time when the power supply voltage is near DC 5 to 6V. There was a problem.
【0006】このCMOS発振回路を含むLSIを例え
ばコードレス電話機に応用しようとする場合、コードレ
ス電話子機では、電源電圧DC1.8〜3Vの電池駆動
専用にする方式と、電源電圧DC1.8〜3Vの電池駆
動とAC100Vを整流し安定化した電源電圧DC3〜
6Vの切り換え駆動方式とが考えられる。電源電圧切り
換え駆動方式においては、充電式バッテリーをフローテ
ィング充電する方式等を採用できる。この方式では、電
源電圧の違いをユーザに特に意識させることなく両用で
きるようにすることが望ましい。また、親機と子機では
同じLSIを用いることができれば、コストダウンにつ
ながる。When an LSI including this CMOS oscillation circuit is to be applied to a cordless telephone, for example, in a cordless telephone handset, a system dedicated to driving a battery with a power source voltage of DC 1.8 to 3V and a power source voltage DC 1.8 to 3V are used. Power supply voltage DC3 ~
A 6V switching drive system is considered. As the power supply voltage switching driving method, a method of floating charging a rechargeable battery or the like can be adopted. In this method, it is desirable that the difference between the power supply voltages can be used without any particular awareness of the user. Further, if the same LSI can be used in the parent device and the child device, the cost will be reduced.
【0007】本発明の目的は、発振停止や異常発振等を
伴うことなく、広範囲の電源電圧に柔軟に対応でき安定
に発振するCMOS発振回路を提供することである。An object of the present invention is to provide a CMOS oscillator circuit which can flexibly cope with a wide range of power supply voltages and stably oscillates without causing oscillation stop or abnormal oscillation.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、CMOSインバータに水晶振動子と帰還
抵抗と共振容量とを接続してなるCMOS発振回路にお
いて、前記CMOSインバータが、NMOSトランジス
タとPMOSトランジスタとの対からなり並列接続され
た少なくとも2つのインバータと、複数のインバータの
内の一つを除いて他の各インバータに接続されCMOS
インバータに供給される電源電圧に応じて各インバータ
をオン/オフしCMOSインバータ全体のゲインを変え
るスイッチとを含むCMOS発振回路を提案するもので
ある。In order to achieve the above object, the present invention provides a CMOS oscillating circuit in which a crystal oscillator, a feedback resistor and a resonance capacitor are connected to a CMOS inverter, wherein the CMOS inverter is an NMOS At least two inverters formed of a pair of a transistor and a PMOS transistor and connected in parallel, and a CMOS connected to each of the other inverters except one of the plurality of inverters
The present invention proposes a CMOS oscillation circuit including a switch that turns on / off each inverter according to the power supply voltage supplied to the inverter and changes the gain of the entire CMOS inverter.
【0009】本発明は、また、上記目的を達成するため
に、上記CMOSインバータが、NMOSトランジスタ
とPMOSトランジスタとの対からなり並列接続された
少なくとも2つのインバータと、複数のインバータの内
の一つを除いて他の各インバータに接続され各インバー
タをオン/オフしCMOSインバータ全体のゲインを変
えるスイッチと、CMOSインバータに供給される電源
電圧の高低を判定し前記各スイッチを電源電圧に応じて
オン/オフさせる電源電圧判定回路とを含むCMOS発
振回路を提案するものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention further comprises at least two inverters in which the CMOS inverter comprises a pair of an NMOS transistor and a PMOS transistor and are connected in parallel, and one of a plurality of inverters. Except for the switch connected to each other inverter to turn on / off each inverter to change the gain of the CMOS inverter as a whole, and to judge whether the power supply voltage supplied to the CMOS inverter is high or low, and turn on each switch according to the power supply voltage. The present invention proposes a CMOS oscillation circuit including a power supply voltage determination circuit for turning on / off.
【0010】本発明は、さらに、上記目的を達成するた
めに、前記CMOSインバータが、NMOSトランジス
タとPMOSトランジスタとの対からなり並列接続され
た少なくとも2つのインバータと、複数のインバータの
内の一つを除いて他の各インバータに接続され各インバ
ータをオン/オフしCMOSインバータ全体のゲインを
変えるスイッチと、CMOSインバータに供給される電
源電圧の高低を判定し前記各スイッチを電源電圧に応じ
てオン/オフさせ、低電圧時にゲインを上げ最低発振維
持電圧のマージンを拡大する一方で、高電圧時にゲイン
を下げ異常発振を抑える電源電圧判定回路とを含むCM
OS発振回路を提案するものである。In order to achieve the above object, the present invention further comprises at least two inverters, wherein the CMOS inverter comprises a pair of an NMOS transistor and a PMOS transistor and are connected in parallel, and one of a plurality of inverters. Except for the switch connected to each other inverter to turn on / off each inverter to change the gain of the CMOS inverter as a whole, and to judge whether the power supply voltage supplied to the CMOS inverter is high or low, and turn on each switch according to the power supply voltage. CM that includes a power supply voltage determination circuit that turns on / off and increases the gain when the voltage is low to expand the margin of the minimum oscillation maintaining voltage, while lowering the gain when the voltage is high and suppressing abnormal oscillation
It proposes an OS oscillator circuit.
【0011】いずれのCMOS発振回路も半導体集積回
路の一部として内蔵可能である。Any of the CMOS oscillator circuits can be incorporated as a part of the semiconductor integrated circuit.
【0012】また、上記いずれかのCMOS発振回路を
コードレス電話子機に内蔵すれば、電池駆動の低電圧時
にCMOSインバータ全体のゲインを上げ、商用電源を
整流し安定化した電源による駆動の高電圧時にはCMO
Sインバータ全体のゲインを下げ、内蔵すべき電池の本
数を削減し、コードレス電話子機をより小型軽量化でき
る。Further, if any one of the above CMOS oscillation circuits is built in a cordless telephone handset, the gain of the entire CMOS inverter is increased at the time of battery driven low voltage, and the high voltage driven by the power source rectified and stabilized by the commercial power source. Sometimes CMO
The gain of the entire S inverter can be reduced, the number of batteries to be built in can be reduced, and the cordless telephone handset can be made smaller and lighter.
【0013】[0013]
【作用】本発明においては、CMOSインバータ回路の
少なくとも2対のNMOSトランジスタとPMOSトラ
ンジスタとを並列接続し、その内の1対を除くそれぞれ
の対と直列にNMOSスイッチとPMOSスイッチとを
接続する。これらのMOSトランジスタ回路を発振回路
部とする。また、デプレッション形NMOSトランジス
タ回路による電圧クランプ回路とCMOSインバータ回
路とにより、電源電圧検出部を構成する。According to the present invention, at least two pairs of the NMOS transistor and the PMOS transistor of the CMOS inverter circuit are connected in parallel, and the NMOS switch and the PMOS switch are connected in series with each pair except one of them. These MOS transistor circuits are used as the oscillation circuit section. Further, the power supply voltage detection unit is configured by the voltage clamp circuit using the depletion type NMOS transistor circuit and the CMOS inverter circuit.
【0014】電源電圧検出部からの低電圧/高電圧検出
信号により前記発振回路部のNMOSスイッチとPMO
Sスイッチとをオン/オフさせて、並列接続したNMO
SトランジスタとPMOSトランジスタとの少なくとも
1対を発振/停止させる。この結果、外部から見たCM
OSインバータのゲインが低電圧時は高く、高電圧時に
は低くなり、例えばDC1.8V〜6Vのように広範囲
の電源電圧において安定に発振するCMOS発振回路が
得られる。The low voltage / high voltage detection signal from the power supply voltage detection unit causes the NMOS switch and the PMO of the oscillation circuit unit.
NMO connected in parallel by turning on / off the S switch
At least one pair of the S transistor and the PMOS transistor is oscillated / stopped. As a result, the CM seen from the outside
The gain of the OS inverter is high when the voltage is low and is low when the voltage is high, and a CMOS oscillation circuit that stably oscillates in a wide range of power supply voltage such as DC 1.8V to 6V can be obtained.
【0015】[0015]
【実施例】図1は、本発明によるCMOS発振回路の1
実施例を示す回路図である。本実施例のCMOS発振回
路は、PMOSトランジスタP1とNMOSトランジス
タN1とからなるインバータおよびPMOSトランジス
タP2とNMOSトランジスタN2とからなるインバータ
を並列接続して構成され、OSC1を入力端子としOS
C2を出力端子とする出力インバータを含む。P3はP
MOSスイッチ、N3はNMOSスイッチである。これ
らのMOSスイッチは、後述の電源電圧検出部からの信
号SIG1,SIG2に応じて、低電圧時にオンとな
り、前記2組のインバータを発振させる一方で、高電圧
時にオフとなり、PMOSトランジスタP1とNMOS
トランジスタN1とからなるインバータのみを発振させ
る。このインバータ出力信号OSC2をインバータIN
V3で受けて、CMOS集積回路内部にクロックφosc
として供給する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a CMOS oscillator circuit according to the present invention.
It is a circuit diagram which shows an Example. The CMOS oscillating circuit of this embodiment is configured by connecting an inverter composed of a PMOS transistor P 1 and an NMOS transistor N 1 and an inverter composed of a PMOS transistor P 2 and an NMOS transistor N 2 in parallel.
An output inverter having C2 as an output terminal is included. P 3 is P
A MOS switch and N 3 are NMOS switches. These MOS switches are turned on when the voltage is low and oscillate the two sets of inverters in response to signals SIG1 and SIG2 from a power supply voltage detection unit which will be described later, while they are turned off when the voltage is high and the PMOS transistor P 1 and NMOS
Only the inverter composed of the transistor N 1 is oscillated. This inverter output signal OSC2 is sent to the inverter IN
Received at V3, clock φosc inside CMOS integrated circuit
Supply as.
【0016】電源電圧検出部は、デプレッション形NM
OSであるNDMOSトランジスタを用いた電圧クラン
プ回路によりa点電位をクランプして、電源電圧Vcc≦
クランプ電圧VCLAMPの時には電源電圧Vccをそのまま
出力し、 電源電圧Vcc>クランプ電圧VCLAMPの時には
クランプ電圧VCLAMPを出力する。The power supply voltage detector is a depletion type NM.
The voltage clamp circuit using the NDMOS transistor which is the OS clamps the potential at the point a, and the power supply voltage Vcc ≦
When the clamp voltage VCLAMP, the power supply voltage Vcc is output as it is, and when the power supply voltage Vcc> the clamp voltage VCLAMP, the clamp voltage VCLAMP is output.
【0017】前記発振回路部と電源電圧検出部とをCM
OS集積回路内部に構成し、入力端子OSC1と出力端
子OSC2との間に水晶発振器Xtalと帰還抵抗Rf
とを並列接続し、さらに、入力端子OSC1と出力端子
OSC2とをそれぞれ共振容量C1とC2とを通じて接地
してある。The oscillation circuit unit and the power supply voltage detection unit are CM
It is configured inside the OS integrated circuit, and the crystal oscillator Xtal and the feedback resistor Rf are provided between the input terminal OSC1 and the output terminal OSC2.
Are connected in parallel, and the input terminal OSC1 and the output terminal OSC2 are grounded through the resonance capacitors C 1 and C 2 , respectively.
【0018】図2は、CMOSインバータのゲイン切り
換え動作を説明する図である。発振回路の並列接続に構
成されたインバータのゲインを切り換える際に、INV
1の論理スレッショルド電圧VLTがクランプ電圧VCLAM
Pに一致するようにNDMOSトランジスタとINV1
とを設定すると、電源電圧Vccの値に応じて電源電圧検
知信号SIG1とSIG2とを反転するように生成でき
る。NDMOSトランジスタを用いた電圧クランプ回路
の出力すなわちa点電圧は、Vcc≦VCLAMPのときVcc
となり、Vcc>VCLAMPのときVCLAMPとなる。一方、I
NV1の論理スレッショルド電圧VLTは電源電圧Vccに
比例する。したがって、VCLAMPとVLTが一致する電源
電圧V1を境として、INV1の出力SIG1が切り換
り、これに従いINV2の出力SIG2が切り換る。FIG. 2 is a diagram for explaining the gain switching operation of the CMOS inverter. When switching the gain of the inverter configured to connect the oscillator circuits in parallel, the INV
1 logic threshold voltage VLT is clamp voltage VCLAM
NDMOS transistor and INV1 to match P
By setting and, it is possible to generate so as to invert the power supply voltage detection signals SIG1 and SIG2 according to the value of the power supply voltage Vcc. The output of the voltage clamp circuit using the NDMOS transistor, that is, the voltage at the point a is Vcc when Vcc ≦ VCLAMP.
And when Vcc> VCLAMP, VCLAMP. On the other hand, I
The logic threshold voltage VLT of NV1 is proportional to the power supply voltage Vcc. Therefore, the output SIG1 of INV1 switches and the output SIG2 of INV2 switches in accordance with the power supply voltage V 1 at which V CLAMP and V LT match.
【0019】この結果、図2の下半分の表に示すよう
に、Vcc≦V1のときすなわち低電圧時にはMOSスイ
ッチP3,N3はオン、Vcc>V1のときすなわち高電圧
時にはMOSスイッチP3,N3はオフとなる。Vcc≦V
1の低電圧時、発振CMOSインバータはP1,P2,
N1,N2の4個のMOSトランジスタで構成され、イン
バータゲインgmは、数式1のようになる。[0019] Consequently, as shown in the table the lower half of FIG. 2, Vcc ≦ V 1 when that is, when the low-voltage MOS switch P 3, N 3 is turned on, the MOS switch at the time when or high voltage Vcc> V 1 P 3 and N 3 are turned off. Vcc ≦ V
At the low voltage of 1 , the oscillating CMOS inverters are P 1 , P 2 ,
It is composed of four MOS transistors N 1 and N 2 , and the inverter gain gm is as shown in Expression 1.
【0020】[0020]
【数1】 [Equation 1]
【0021】一方、Vcc>V1の高電圧時、発振CMO
Sインバータは、P1,N1の1個のMOSで構成され、
インバータのゲインgmは数式2のようになる。On the other hand, when the high voltage Vcc> V 1 , the oscillation CMO
The S inverter is composed of one MOS of P 1 and N 1 .
The gain gm of the inverter is as shown in Equation 2.
【0022】[0022]
【数2】 [Equation 2]
【0023】ゲインgm1はMOSトランジスタP1,N1
のサイズで決定され、ゲインgm2はMOSトランジスタ
P2,N2のサイズで決定される。したがって、低電圧時
と高電圧時のインバータゲインgm1+gm2とgm1とは自
由に選定可能であり、低電圧および高電圧それぞれの電
圧範囲において最も安定となるインバータゲイン値を選
定できる。The gain gm 1 is defined by the MOS transistors P 1 and N 1.
And the gain gm 2 is determined by the size of the MOS transistors P 2 and N 2 . Therefore, the inverter gains gm 1 + gm 2 and gm 1 at the time of low voltage and at the time of high voltage can be freely selected, and the inverter gain value which is the most stable in the low and high voltage ranges can be selected.
【0024】図3は、汎用性を高めるとともに外部のデ
ジタル信号でも制御可能にするために、電源電圧検出部
を内蔵していないCMOS発振回路の実施例の構成を示
す図である。本実施例において、ゲイン制御用CMOS
インバータの並列数は3以上になっており、電源電圧判
定信号ENABLE,ENABLEの入力端子を備えて
いる。なお、ENABLEの反転信号は、本来、オーバ
ーラインで表示すべきであるが、明細書作成方式の制限
上、本明細書では、アンダーラインで表示してある。本
回路によれば、CMOSインバータのゲインをgm1から
gm1+gm2+………+gmxまで任意に選定し制御でき
る。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a CMOS oscillation circuit which does not include a power supply voltage detecting section in order to enhance versatility and control by an external digital signal. In this embodiment, the gain control CMOS
The number of parallel inverters is three or more, and the input terminals for the power supply voltage determination signals ENABLE and ENABLE are provided. Note that the ENABLE inversion signal should originally be displayed as an overline, but is displayed as an underline in this specification due to the limitation of the specification creation method. According to this circuit, it arbitrarily selected by controlling the gain of the CMOS inverter from gm 1 to gm 1 + gm 2 + ......... + gmx.
【0025】図4は、図1のCMOS発振回路を用いる
電子制御システムの構成の一例を示すブロック図であ
る。電源としては、商用電源をAC/DC変換して得ら
れる電源と電池電源とがあり、これら電源を電源切換え
スイッチで切り換えて用いる。一般に高電圧のAC/D
C変換器の出力電圧と一般に低電圧の電池の電圧とが異
なる場合、特に、コードレス電話子機のように電池重量
が全体重量に占める割合が大きく、電池本数の低減が全
体の重量低減に効果のある装置においては、本発明によ
れば、前記どちらの電源により駆動されている時でも、
安定に動作可能なCMOS発振回路を有する電子制御シ
ステムが得られる。FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of an electronic control system using the CMOS oscillation circuit of FIG. As the power source, there are a power source obtained by AC / DC conversion of a commercial power source and a battery power source, and these power sources are switched by a power source changeover switch and used. Generally high voltage AC / D
When the output voltage of the C converter and the voltage of a low-voltage battery are different from each other, the battery weight occupies a large proportion of the total weight, especially in cordless telephone handsets, and the reduction in the number of batteries is effective in reducing the overall weight. In some devices according to the present invention, when driven by either of the power sources,
An electronic control system having a CMOS oscillating circuit that can operate stably can be obtained.
【0026】図5は、図1のMOSスイッチP3,N3の
変形例を示す図である。ENABLE2=“0”の時に
全体のゲインがgm1となり、ENABLE2=“1”の
時に全体のゲインがgm1+gm2となる。FIG. 5 is a diagram showing a modification of the MOS switches P 3 and N 3 of FIG. When ENABLE 2 = “0”, the overall gain is gm 1 , and when ENABLE 2 = “1”, the overall gain is gm 1 + gm 2 .
【0027】本発明のMOSスイッチと同様の作用効果
を得るスイッチはその他にも種々考えられる。さらに、
使用電圧範囲によってENABLE2,ENABLE 2を
VccまたはGNDに固定するアルミマスタスライス方式
を採用することもできる。There are various other switches that can obtain the same effects as the MOS switch of the present invention. further,
It is also possible to adopt an aluminum master slice system in which ENABLE 2 and ENABLE 2 are fixed to Vcc or GND depending on the operating voltage range.
【0028】なお、上記実施例においては、発振回路部
をCMOSインバータで構成したものを説明したが、バ
イポーラトランジスタインバータで構成しても同様の効
果が得られる。In the above embodiment, the oscillator circuit section is constituted by the CMOS inverter, but the same effect can be obtained by using the bipolar transistor inverter.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明によれば、電源電圧に応じて、C
MOS発振回路の発振インバータのゲインを低電圧時に
は高く設定し高電圧時には低く設定できる。したがっ
て、発振可能最低電圧との間にマージンが十分にあり、
しかも、高電圧時に高調波成分による異常発振を生じる
ことがなく、広い電源電圧範囲で安定に動作可能なCM
OS発振回路が得られる。According to the present invention, according to the power supply voltage, C
The gain of the oscillation inverter of the MOS oscillation circuit can be set high at low voltage and low at high voltage. Therefore, there is a sufficient margin between the minimum voltage that can be oscillated and
Moreover, a CM capable of operating stably in a wide power supply voltage range without causing abnormal oscillation due to harmonic components at high voltage
An OS oscillator circuit can be obtained.
【0030】本発明のCMOS発振回路を例えばコード
レス電話子機のような携帯型機器に応用すれば、より一
層小型で安定した性能の機器を実現できる。If the CMOS oscillator circuit of the present invention is applied to a portable device such as a cordless telephone handset, a device having a smaller size and stable performance can be realized.
【図1】本発明によるCMOS発振回路の1実施例を示
す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a CMOS oscillator circuit according to the present invention.
【図2】CMOSインバータのゲイン切り換え動作を説
明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a gain switching operation of a CMOS inverter.
【図3】汎用性を高めるとともに外部のデジタル信号で
も制御可能にするために、電源電圧検出部を内蔵してい
ないCMOS発振回路の実施例の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a CMOS oscillation circuit which does not include a power supply voltage detection unit in order to enhance versatility and control by an external digital signal.
【図4】図1のCMOS発振回路を用いる電子制御シス
テムの構成の一例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing an example of a configuration of an electronic control system using the CMOS oscillation circuit of FIG.
【図5】ゲイン切り換え用MOSスイッチの変形例を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing a modification of a gain switching MOS switch.
【図6】従来のCMOS水晶発振回路の標準的回路構成
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a standard circuit configuration of a conventional CMOS crystal oscillation circuit.
C1,C2 共振容量 ENABLE2〜x CMOS発振インバータイネーブル
信号ENABLE 2 〜x ENABLE2の反転信号 INV1〜3 CMOSインバータ NDMOS デプレッション形NタイプMOS N1,N2,N3,〜Nx,Nx+1 NタイプMOS OSC1 CMOS発振回路外部入力端子 OSC2 CMOS発振回路外部出力端子 P1,P2,P3,〜Px,Px+1 PタイプMOS Rf 帰還抵抗 SIG INV出力信号 Xtal 水晶振動子 φosc CMOS集積回路内部クロックC 1, C 2 resonant capacitor ENABLE 2 ~x inverted signal INV1~3 CMOS inverter NDMOS depletion type N-type MOS N 1 of the CMOS oscillator inverter enable signal ENABLE 2 ~x ENABLE 2, N 2 , N 3, ~Nx, Nx + 1 N type MOS OSC1 CMOS oscillator external input terminal OSC2 CMOS oscillator external output terminal P 1 , P 2 , P 3 , ~ Px, Px + 1 P type MOS Rf Feedback resistor SIG INV output signal Xtal Crystal oscillator φosc CMOS integrated Circuit internal clock
Claims (5)
抵抗と共振容量とを接続してなるCMOS発振回路にお
いて、 前記CMOSインバータが、NMOSトランジスタとP
MOSトランジスタとの対からなり並列接続された少な
くとも2つのインバータと、前記複数のインバータの内
の一つを除いて他の各インバータに接続され前記CMO
Sインバータに供給される電源電圧に応じて当該各イン
バータをオン/オフし前記CMOSインバータ全体のゲ
インを変えるスイッチとを含むことを特徴とするCMO
S発振回路。1. A CMOS oscillator circuit comprising a CMOS inverter, a crystal oscillator, a feedback resistor, and a resonance capacitor connected to each other, wherein the CMOS inverter includes an NMOS transistor and a P-type transistor.
At least two inverters that are paired with a MOS transistor and are connected in parallel, and the CMO that is connected to each of the other inverters except one of the plurality of inverters.
And a switch for changing the gain of the entire CMOS inverter by turning on / off each of the inverters according to a power supply voltage supplied to the S inverter.
S oscillation circuit.
抵抗と共振容量とを接続してなるCMOS発振回路にお
いて、 前記CMOSインバータが、NMOSトランジスタとP
MOSトランジスタとの対からなり並列接続された少な
くとも2つのインバータと、前記複数のインバータの内
の一つを除いて他の各インバータに接続され当該各イン
バータをオン/オフし前記CMOSインバータ全体のゲ
インを変えるスイッチと、前記CMOSインバータに供
給される電源電圧の高低を判定し前記各スイッチを前記
電源電圧に応じてオン/オフさせる電源電圧判定回路と
を含むことを特徴とするCMOS発振回路。2. A CMOS oscillator circuit comprising a CMOS inverter connected to a crystal oscillator, a feedback resistor and a resonance capacitor, wherein the CMOS inverter comprises an NMOS transistor and a P transistor.
At least two inverters that are paired with a MOS transistor and are connected in parallel, and are connected to each of the other inverters except one of the plurality of inverters to turn on / off the respective inverters and the gain of the entire CMOS inverter. And a power supply voltage determination circuit for determining whether the power supply voltage supplied to the CMOS inverter is high or low and turning on / off each switch according to the power supply voltage.
抵抗と共振容量とを接続してなるCMOS発振回路にお
いて、 前記CMOSインバータが、NMOSトランジスタとP
MOSトランジスタとの対からなり並列接続された少な
くとも2つのインバータと、前記複数のインバータの内
の一つを除いて他の各インバータに接続され当該各イン
バータをオン/オフし前記CMOSインバータ全体のゲ
インを変えるスイッチと、前記CMOSインバータに供
給される電源電圧の高低を判定し前記各スイッチを前記
電源電圧に応じてオン/オフさせ低電圧時にゲインを上
げ最低発振維持電圧のマージンを拡大する一方で高電圧
時にゲインを下げ異常発振を抑える電源電圧判定回路と
を含むことを特徴とするCMOS発振回路。3. A CMOS oscillator circuit comprising a CMOS inverter connected to a crystal oscillator, a feedback resistor and a resonance capacitor, wherein the CMOS inverter comprises an NMOS transistor and a P transistor.
At least two inverters that are paired with a MOS transistor and are connected in parallel, and are connected to each of the other inverters except one of the plurality of inverters to turn on / off the respective inverters and the gain of the entire CMOS inverter. And a switch for changing the power supply voltage supplied to the CMOS inverter, and each switch is turned on / off according to the power supply voltage to increase the gain when the voltage is low and expand the margin of the minimum oscillation maintaining voltage. A CMOS oscillation circuit, comprising: a power supply voltage determination circuit that lowers a gain at high voltage and suppresses abnormal oscillation.
のCMOS発振回路を内蔵した半導体集積回路。4. A semiconductor integrated circuit having the CMOS oscillator circuit according to claim 1 built therein.
のCMOS発振回路を内蔵し、電池駆動の低電圧時に前
記CMOSインバータ全体のゲインを上げ、商用電源を
整流し安定化した電源による駆動の高電圧時には前記C
MOSインバータ全体のゲインを下げることを特徴とす
るコードレス電話子機。5. A built-in CMOS oscillating circuit according to any one of claims 1 to 4, which increases the gain of the CMOS inverter as a whole at a low voltage driven by a battery and rectifies and stabilizes a commercial power source. When the driving voltage is high, the above-mentioned C
A cordless telephone handset characterized by reducing the gain of the entire MOS inverter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199709A JPH0548334A (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | CMOS oscillator circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199709A JPH0548334A (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | CMOS oscillator circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548334A true JPH0548334A (en) | 1993-02-26 |
Family
ID=16412308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3199709A Pending JPH0548334A (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | CMOS oscillator circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0548334A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020141224A (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | ローム株式会社 | Semiconductor device |
| WO2023280137A1 (en) * | 2021-07-09 | 2023-01-12 | 华为技术有限公司 | Transimpedance amplifier and transimpedance amplifier control method |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP3199709A patent/JPH0548334A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020141224A (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | ローム株式会社 | Semiconductor device |
| WO2023280137A1 (en) * | 2021-07-09 | 2023-01-12 | 华为技术有限公司 | Transimpedance amplifier and transimpedance amplifier control method |
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