JPH06224705A - 発振回路 - Google Patents

発振回路

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JPH06224705A
JPH06224705A JP5011166A JP1116693A JPH06224705A JP H06224705 A JPH06224705 A JP H06224705A JP 5011166 A JP5011166 A JP 5011166A JP 1116693 A JP1116693 A JP 1116693A JP H06224705 A JPH06224705 A JP H06224705A
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JP
Japan
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capacitor
voltage
circuit
output
reference voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP5011166A
Other languages
English (en)
Inventor
Toyohiko Tsujimoto
豊彦 辻本
Yorinobu Murayama
頼信 村山
Shinji Sakamoto
慎司 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP5011166A priority Critical patent/JPH06224705A/ja
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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンデンサの充電と放電を繰り返すことにより
発振を行う発振回路において、発振開始時の遅延を解消
する。 【構成】定常的な発振状態において第1の基準電圧V1
と第2の基準電圧V2 の間でコンデンサCの充電と放電
を繰り返すことにより発振を行う回路において、発振開
始時にコンデンサCの電圧Vcを第1の基準電圧V1
第2の基準電圧V 2 の間に強制的に充電させる強制充電
回路1を設けた。 【効果】発振開始時に発振可能な状態まで速やかに移行
でき、発振開始時の遅延を無くすことができるという効
果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサの充電と放
電を繰り返すことにより発振を行う発振回路に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来のRC発振回路の回路図であ
り、図8はその動作波形図である。定電流源3は一定の
電流I0 をコンデンサCに供給している。コンデンサC
の両端には、2つのNMOSトランジスタM1 ,M4
並列接続されている。NMOSトランジスタM4 には、
イネーブル信号Eが入力されている。NMOSトランジ
スタM1 には、フリップフロップFFのQ出力が入力さ
れている。コンデンサCの電圧Vcは、コンパレータC
1 の負入力端子とコンパレータCP2 の正入力端子に
印加されている。コンパレータCP1 の正入力端子には
第1の基準電圧V 1 が印加されており、コンパレータC
2 の負入力端子には第2の基準電圧V2が印加されて
いる。第1の基準電圧V1 と第2の基準電圧V2 は、図
8に示すように、V1 >V2 という関係がある。コンパ
レータCP1 の出力信号は、フリップフロップFFのセ
ット入力となり、コンパレータCP2 の出力信号は、フ
リップフロップFFのリセット入力となっている。
【0003】以下、このRC発振回路の動作原理を図8
に基づいて説明する。まず、コンデンサCに電荷が無い
状態(Vc=0)から充電を開始する。この間は、Vc
<V 2 であり、コンパレータCP1 ,CP2 及びフリッ
プフロップFFによりクロック出力CLKはLowレベ
ルに設定されており、NMOSトランジスタM1 はOF
Fの状態になり、コンデンサCは定電流I0 によって充
電される。コンデンサCの充電により電圧Vcが上昇
し、Vc=V1 になると、クロック出力CLKはHig
hレベルに設定され、NMOSトランジスタM1 がON
の状態になり、コンデンサCは放電される。コンデンサ
Cの放電により、電圧Vcが下降し、Vc=V2 になる
と、再びクロック出力CLKがLowレベルに設定さ
れ、NMOSトランジスタM1 がOFFの状態となり、
再び充電が始まる。以下、NMOSトランジスタM1
ON/OFFを繰り返すことにより、図8に示すような
発振動作を継続する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のRC発振回路で
は、前述したように、コンデンサCに電荷が無い状態か
ら動作を開始していたが、この方式では、コンデンサC
に充電を開始した時点(t=0)から、コンデンサCの
電圧Vcが基準電圧V2 と等しくなる時点(t=t1
までは発振動作が行われず、充電開始からVc=V2
なるまでの時間C×V2 /I0 (=t1 )だけ遅れてか
ら発振動作に入るという欠点があった。
【0005】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、コンデンサの充
電と放電を繰り返すことにより発振を行う発振回路にお
いて、発振開始時の遅延を無くすことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の発振回路にあっ
ては、上記の課題を解決するために、図1及び図2に示
すように、定常的な発振状態において第1の基準電圧V
1 と第2の基準電圧V 2 の間でコンデンサCの充電と放
電を繰り返すことにより発振を行う回路において、発振
開始時にコンデンサCの電圧Vcを第1の基準電圧V1
と第2の基準電圧V2 の間に強制的に充電させる強制充
電回路1を設けたことを特徴とするものである。
【0007】
【作用】本発明では、上記の構成とすることにより、図
2に示すように、動作開始時に瞬時にコンデンサCの電
圧Vcが基準電圧V2 以上となるように強制的に充電を
行い、発振開始までの遅延時間を無くすことができるも
のである。
【0008】
【実施例】図3は本発明の一実施例の構成を示す回路図
である。以下、その回路構成について説明する。定電流
源3は一定の電流I0 をコンデンサCに供給している。
コンデンサCの両端には、NMOSトランジスタM1
4 が並列接続されている。また、コンデンサCの非接
地側端子は、PMOSトランジスタM2 を介して制御電
源電圧Vddのラインに接続されている。NMOSトラ
ンジスタM4 のゲートには、イネーブル信号Eが入力さ
れている。NMOSトランジスタM1 のゲートには、N
OR回路G2 の出力信号が入力されている。NOR回路
2 には、フリップフロップFFのQ出力が否定回路N
1 を介して入力されると共に、イネーブル信号Eが入力
されている。PMOSトランジスタM2 のゲートには、
NAND回路G1 の出力信号が入力されている。NAN
D回路G1 には、イネーブル信号Eが否定回路N2 を介
して入力されると共に、コンパレータCP3 の出力信号
が入力されている。コンデンサCの電圧Vcは、コンパ
レータCP1 の負入力端子とコンパレータCP2 の正入
力端子に印加されている。コンパレータCP1 の正入力
端子には第1の基準電圧V1 が印加されており、コンパ
レータCP2 の負入力端子には第2の基準電圧V2 が印
加されている。第1の基準電圧V1 と第2の基準電圧V
2 は、V1 >V2 という関係がある。コンパレータCP
1 の出力信号は、フリップフロップFFのセット入力と
なり、コンパレータCP2 の出力信号は、フリップフロ
ップFFのリセット入力となっている。
【0009】次に、図1における電圧検出制御回路2、
すなわち、コンデンサCの電圧Vcを検出して、PMO
SトランジスタM2 を制御するための回路は、図4に示
すようなヒステリシス回路よりなる。この回路では、コ
ンデンサCの電圧VcがコンパレータCP3 の負入力端
子に印加されており、コンパレータCP3 の正入力端子
には、基準電圧V2 が抵抗R1 を介して印加されてい
る。また、コンパレータCP3 の正入力端子は、抵抗R
2 とNMOSトランジスタM3 を介して接地されてい
る。NMOSトランジスタM3 のゲートには、否定回路
3 の出力信号が入力されている。否定回路N3 の入力
には、コンパレータCP3 の出力信号が入力されてい
る。また、このコンパレータCP3 の出力信号は、NA
ND回路G1 に入力されている。
【0010】図5は前記ヒステリシス回路の入出力特性
を示している。入力電圧VcがVc<V3 の場合、出力
電圧VoutとしてはHighレベルが出力され、否定
回路N3 によりLowレベルに変換されるので、NMO
SトランジスタM3 はOFFの状態になり、V3 =V2
となる。したがって、コンデンサCの電圧Vcが基準電
圧V2 よりも低い場合は、ヒステリシス回路はこの状態
を保持するが、コンデンサCの電圧Vcが基準電圧V2
を越えると、出力電圧VoutはLowレベルとなり、
ヒステリシス回路の状態は反転する。コンデンサCの電
圧Vcがさらに上昇しても、出力電圧VoutはLow
レベルの状態のまま保たれる。出力電圧VoutがLo
wレベルの状態になると、否定回路N3 によりHigh
レベルに反転した電圧がNMOSトランジスタM3 のゲ
ートに加わり、NMOSトランジスタM3 はONの状態
になる。NMOSトランジスタM3 がONの状態になる
と、抵抗R1 ,R2 により抵抗分割された電圧V3 がコ
ンパレータCP3 の正入力端子に加わる。この電圧は、
3 =V2 ×R2 /(R1 +R2 )となる。コンデンサ
CのVcがVc>V3 の間は、出力電圧VoutがLo
wレベルの状態が続き、コンデンサCの電圧Vcが抵抗
分割された基準電圧V3 よりも小さくなると、出力電圧
Voutは反転し、Highレベルの状態になる。この
ヒステリシス回路のヒステリシス幅をΔVとすると、Δ
V=V2 −V3 =V2 ×R1 /(R1+R2 )となる。
抵抗R1 ,R2 の値を選べば、所望のヒステリシス幅Δ
Vが得られる。
【0011】図6は本実施例の動作波形図である。動作
開始時には、イネーブル信号EはHighレベルからL
owレベルに切り替わる。このイネーブル信号Eを否定
回路N2 により反転させた反転イネーブル信号E’とコ
ンパレータCP3 の出力をNAND回路G1 で論理演算
することにより、PMOSトランジスタM2 をONの状
態にして、コンデンサCの強制充電を行う。強制充電に
より、コンデンサCの電圧Vcが基準電圧V2 を越える
と、コンパレータCP3 の出力はLowレベルに切り替
わり、これと反転イネーブル信号E’(=Highレベ
ル)のNANDにより、PMOSトランジスタM2 のゲ
ートにHighレベルの信号が加わり、PMOSトラン
ジスタM2 はOFFの状態になり、コンデンサCの強制
充電が終了する。その後は、従来例で説明した動作原理
により、NMOSトランジスタM 1 のON/OFFが繰
り返されて、発振が持続する。このとき、コンデンサC
の電圧Vcは基準電圧V1 とV2 の間で変化するため
に、コンパレータCP3 の出力はLowレベルの状態の
ままであり、反転することはない。これは、前述したよ
うに、ヒステリシス特性を持つコンパレータCP3 を用
いたことにより実現可能となったものである。したがっ
て、発振動作中は、PMOSトランジスタM2はOFF
状態のままであり、コンデンサCの強制充電が起こるこ
とはない。また、コンデンサCの強制充電に要する時間
は、定電流I0 によりコンデンサCを充電する時間と比
較して、無視できるほど小さくなっている。以上のこと
から動作開始時にのみコンデンサCの強制充電が行わ
れ、発振開始時の遅延が無くなる。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、定常的な発振状態にお
いて第1の基準電圧と第2の基準電圧の間でコンデンサ
の充電と放電を繰り返すことにより発振を行う回路にお
いて、発振開始時にコンデンサの電圧を第1の基準電圧
と第2の基準電圧の間に強制的に充電させる強制充電回
路を設けたので、発振開始時に発振可能な状態まで速や
かに移行でき、発振開始時の遅延を無くすことができる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の動作波形図である。
【図3】本発明の一実施例の回路図である。
【図4】本発明の一実施例に用いるヒステリシス回路の
回路図である。
【図5】本発明の一実施例に用いるヒステリシス回路の
入出力特性図である。
【図6】本発明の一実施例の動作波形図である。
【図7】従来の発振回路の回路図である。
【図8】従来例の動作波形図である。
【符号の説明】
1 強制充電回路 2 電圧検出制御回路 3 定電流源 C コンデンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定常的な発振状態において第1の基準
    電圧と第2の基準電圧の間でコンデンサの充電と放電を
    繰り返すことにより発振を行う回路において、発振開始
    時にコンデンサの電圧を第1の基準電圧と第2の基準電
    圧の間に強制的に充電させる強制充電回路を設けたこと
    を特徴とする発振回路。
JP5011166A 1993-01-26 1993-01-26 発振回路 Pending JPH06224705A (ja)

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JP5011166A JPH06224705A (ja) 1993-01-26 1993-01-26 発振回路

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JPH06224705A true JPH06224705A (ja) 1994-08-12

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JP5011166A Pending JPH06224705A (ja) 1993-01-26 1993-01-26 発振回路

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JP2016072870A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 セイコーインスツル株式会社 発振回路

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