JPH10256832A - 発振回路 - Google Patents
発振回路Info
- Publication number
- JPH10256832A JPH10256832A JP9070831A JP7083197A JPH10256832A JP H10256832 A JPH10256832 A JP H10256832A JP 9070831 A JP9070831 A JP 9070831A JP 7083197 A JP7083197 A JP 7083197A JP H10256832 A JPH10256832 A JP H10256832A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mosfet
- circuit
- current
- input
- conductivity type
- Prior art date
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】MOSインバータを用いた発振回路を低電圧動
作可能とする。かつ、定常電流の発生を極力抑えて、低
消費電力化をはかる発振回路の提供。 【解決手段】第1導電型の駆動用の第1のMOSFET
と第1の負荷素子とを備えた第1のインバータの入出力
間に帰還抵抗を有する増幅回路と、増幅回路の入出力端
に接続された共振回路と、増幅回路の出力をゲート入力
とする第1導電型の駆動用の第2のMOSFETと第2
の負荷素子とを備えた第2のインバータと、第2のMO
SFETと並列形態に配置された第1導電型の第3のM
OSFETと、第2のMOSFET、及び第3のMOS
FETに流れる電流とそれぞれ略同一の電流値が流れる
ように接続された第1導電型の第4のMOSFET、及
び第2導電型の第5のMOSFETと、を含み、第4の
MOSFETと第5のMOSFETの接続点より出力を
取り出す。
作可能とする。かつ、定常電流の発生を極力抑えて、低
消費電力化をはかる発振回路の提供。 【解決手段】第1導電型の駆動用の第1のMOSFET
と第1の負荷素子とを備えた第1のインバータの入出力
間に帰還抵抗を有する増幅回路と、増幅回路の入出力端
に接続された共振回路と、増幅回路の出力をゲート入力
とする第1導電型の駆動用の第2のMOSFETと第2
の負荷素子とを備えた第2のインバータと、第2のMO
SFETと並列形態に配置された第1導電型の第3のM
OSFETと、第2のMOSFET、及び第3のMOS
FETに流れる電流とそれぞれ略同一の電流値が流れる
ように接続された第1導電型の第4のMOSFET、及
び第2導電型の第5のMOSFETと、を含み、第4の
MOSFETと第5のMOSFETの接続点より出力を
取り出す。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発振回路に関し、
特に、1V程度の低電圧かつ低消費電流で動作する発振
回路及び該発振回路を構成する増幅回路に関する。
特に、1V程度の低電圧かつ低消費電流で動作する発振
回路及び該発振回路を構成する増幅回路に関する。
【0002】
【従来の技術】CMOSインバータを用いた従来の発振
回路の構成を図5に示す(特開平6−77731号公報
の図4参照)。図5において、11は入出力端が帰還抵
抗Rfで接続されたCMOSインバータによる増幅回
路、13はCMOSインバータ、21は、増幅回路11
の入出力端間に接続されるクリスタルと、該入出力端と
接地間に接続されたコンデンサとからなる共振回路であ
る。
回路の構成を図5に示す(特開平6−77731号公報
の図4参照)。図5において、11は入出力端が帰還抵
抗Rfで接続されたCMOSインバータによる増幅回
路、13はCMOSインバータ、21は、増幅回路11
の入出力端間に接続されるクリスタルと、該入出力端と
接地間に接続されたコンデンサとからなる共振回路であ
る。
【0003】より一般的に、インバータを、論理記号で
表した従来の発振回路を図8に示す(例えば特開平4−
200009号公報の第15図が参照される)。
表した従来の発振回路を図8に示す(例えば特開平4−
200009号公報の第15図が参照される)。
【0004】また、図8のインバータを、例えば文献
(柳井久義、永田穣著、改訂 集積回路工学(2)、回
路技術編、コロナ社、第l28頁、図11.5)等に示
される抵抗負荷のMOSインバータに置き換えた発振回
路を、図6に示す。
(柳井久義、永田穣著、改訂 集積回路工学(2)、回
路技術編、コロナ社、第l28頁、図11.5)等に示
される抵抗負荷のMOSインバータに置き換えた発振回
路を、図6に示す。
【0005】さらに、図6の負荷抵抗R1、R2を、MO
SFETのオン抵抗により代用したMOSインバータを
用いた発振回路を、図7に示す。すなわち、図7では、
ゲートが接地電位とされたPchMOSFET(電界効
果トランジスタ)MP1、MP2のオン抵抗をインバー
タの負荷抵抗としている。
SFETのオン抵抗により代用したMOSインバータを
用いた発振回路を、図7に示す。すなわち、図7では、
ゲートが接地電位とされたPchMOSFET(電界効
果トランジスタ)MP1、MP2のオン抵抗をインバー
タの負荷抵抗としている。
【0006】図5乃至図7に示した発振回路は、インバ
ータの回路構成が異なるだけで、その論理構成を示す
と、いずれも図8(a)に示すものとなる。従って、以
下では、図8を参照して、従来の発振回路について説明
する。
ータの回路構成が異なるだけで、その論理構成を示す
と、いずれも図8(a)に示すものとなる。従って、以
下では、図8を参照して、従来の発振回路について説明
する。
【0007】図8(a)を参照して、インバータINV
の入力を自己バイアスするための帰還抵抗Rfは、図8
(b)に示すFETのオン抵抗を用いたCMOSアナロ
グスイッチ(「トランスファーゲート」ともいう)に置
き換えることも可能である。また、クリスタルとコンデ
ンサによる共振回路21は、コイルとコンデンサに置き
換えることもできる。
の入力を自己バイアスするための帰還抵抗Rfは、図8
(b)に示すFETのオン抵抗を用いたCMOSアナロ
グスイッチ(「トランスファーゲート」ともいう)に置
き換えることも可能である。また、クリスタルとコンデ
ンサによる共振回路21は、コイルとコンデンサに置き
換えることもできる。
【0008】さらに、図5乃至図8の共振回路21を除
去すると増幅回路の回路構成となり増幅回路の場合、信
号が外部から入力されることを除けば、動作は基本的に
同じであるので、以下では、発振回路を例に説明をす
る。
去すると増幅回路の回路構成となり増幅回路の場合、信
号が外部から入力されることを除けば、動作は基本的に
同じであるので、以下では、発振回路を例に説明をす
る。
【0009】MOSインバータを用いた従来の発振回路
は、図8(a)に示すように、インバータINVの入出
力にDC帰還をかけて構成される増幅回路11の入出力
端に、クリスタルを接続し、入出力端とGND間にそれ
ぞれコンデンサを接続して構成されている。発振回路
は、クリスタルが誘導性に見える周波数で発振する。
は、図8(a)に示すように、インバータINVの入出
力にDC帰還をかけて構成される増幅回路11の入出力
端に、クリスタルを接続し、入出力端とGND間にそれ
ぞれコンデンサを接続して構成されている。発振回路
は、クリスタルが誘導性に見える周波数で発振する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の回路
は、下記記載の問題点を有している。
は、下記記載の問題点を有している。
【0011】(1)まず、図5に示した従来のCMOS
発振回路の問題点は、低電圧で動作しない、ということ
である。
発振回路の問題点は、低電圧で動作しない、ということ
である。
【0012】その理由は、帰還抵抗により、NchMO
SFET MN1とPchMOSFET MP1の電流
が等しくなるようにDC動作点が設定されるため、電源
電圧VDDは、 VDD≧Vgp+Vgn となっていることが必要だからである。ここで、Vg
p、VgnはそれぞれPchMOSFET、NchMO
SFETのゲート・ソース間電圧である。
SFET MN1とPchMOSFET MP1の電流
が等しくなるようにDC動作点が設定されるため、電源
電圧VDDは、 VDD≧Vgp+Vgn となっていることが必要だからである。ここで、Vg
p、VgnはそれぞれPchMOSFET、NchMO
SFETのゲート・ソース間電圧である。
【0013】(2)次に、図6に示した抵抗を負荷とし
た従来のNMOS発振回路、および図7に示したPch
MOSFETを負荷とした従来のNMOS発振回路の問
題点は、消費電流が多いという、ことである。
た従来のNMOS発振回路、および図7に示したPch
MOSFETを負荷とした従来のNMOS発振回路の問
題点は、消費電流が多いという、ことである。
【0014】その理由は、これらの従来のNMOS発振
回路において、電源電圧VDDは、VDD≧Vgnであ
れば良いため、低電圧動作には向いてはいるが、Nch
MOSFETがオンしている場合には、負荷抵抗あるい
はPchMOSFETのオン抵抗で決まる電流が流れ
る、ためである。
回路において、電源電圧VDDは、VDD≧Vgnであ
れば良いため、低電圧動作には向いてはいるが、Nch
MOSFETがオンしている場合には、負荷抵抗あるい
はPchMOSFETのオン抵抗で決まる電流が流れ
る、ためである。
【0015】また、NMOSインバータとCMOSイン
バータは、動作DCレベルが異なるため、ダイレクトに
接続することはできないため、図6、及び図7に示した
インバータの後段にも、同じ回路構成のインバータを何
段か接続する必要があり、これらのインバータにも、上
記と同様の理由で、電流が流れるため、消費電流が増大
することになる。
バータは、動作DCレベルが異なるため、ダイレクトに
接続することはできないため、図6、及び図7に示した
インバータの後段にも、同じ回路構成のインバータを何
段か接続する必要があり、これらのインバータにも、上
記と同様の理由で、電流が流れるため、消費電流が増大
することになる。
【0016】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、上記した従来回
路に比べてさらに低電圧動作をし、かつ消費電流も小さ
い発振回路を提供することにある。
てなされたものであって、その目的は、上記した従来回
路に比べてさらに低電圧動作をし、かつ消費電流も小さ
い発振回路を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の発振回路は、駆動用MOSFETと負荷素
子からなるインバータの入出力間に帰還抵抗を有する増
幅回路と、前記増幅回路の入出力端に接続された共振回
路と、前記増幅回路の出力信号を電流に変換する第1の
手段と、前記第1の回路手段によって変換された電流を
一定の電流から差し引いた電流を生成する第2の手段
と、高位側電源と低位側電源間に直列形態に接続され接
続点から出力が取り出される互いに逆導電型の第1のM
OSFET及び第2のMOSFETを備え、前記第1の
MOSFET及び第2のMOSFETには、それぞれ前
記第1、第2の手段により生成された電流と略同一の電
流値が流れる、ように構成されてなることを特徴とす
る。
め、本発明の発振回路は、駆動用MOSFETと負荷素
子からなるインバータの入出力間に帰還抵抗を有する増
幅回路と、前記増幅回路の入出力端に接続された共振回
路と、前記増幅回路の出力信号を電流に変換する第1の
手段と、前記第1の回路手段によって変換された電流を
一定の電流から差し引いた電流を生成する第2の手段
と、高位側電源と低位側電源間に直列形態に接続され接
続点から出力が取り出される互いに逆導電型の第1のM
OSFET及び第2のMOSFETを備え、前記第1の
MOSFET及び第2のMOSFETには、それぞれ前
記第1、第2の手段により生成された電流と略同一の電
流値が流れる、ように構成されてなることを特徴とす
る。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて以下に説明する。本発明の発振回路は、その実施の
形態において、抵抗あるいはFETを負荷とするMOS
FETよりなるインバータに抵抗素子にて帰還をかけて
DCバイアス点を定めた増幅回路(例えば図1の11)
と、この増幅回路の入出力端に接続した共振回路(図1
の21)と、増幅回路の出力信号を電流に変換する第1
の回路手段(例えば図1の2)と、前記第1の回路手段
によって変換された電流を一定の電流から差し引いた電
流を生成する第2の回路手段(例えば図1の3、9)
と、高位側電源と低位側電源間に直列形態に接続され、
接続点から出力が取り出される互いに逆導電型の第1の
MOSFET及び第2のMOSFET(例えば図1の
4、5)と、を備え、第1のMOSFET(例えば図1
の4)及び第2のMOSFET(例えば図1の5)に
は、それぞれ第1、第2の回路手段により生成された電
流と略同一の電流値が流れる、ように接続されている。
いて以下に説明する。本発明の発振回路は、その実施の
形態において、抵抗あるいはFETを負荷とするMOS
FETよりなるインバータに抵抗素子にて帰還をかけて
DCバイアス点を定めた増幅回路(例えば図1の11)
と、この増幅回路の入出力端に接続した共振回路(図1
の21)と、増幅回路の出力信号を電流に変換する第1
の回路手段(例えば図1の2)と、前記第1の回路手段
によって変換された電流を一定の電流から差し引いた電
流を生成する第2の回路手段(例えば図1の3、9)
と、高位側電源と低位側電源間に直列形態に接続され、
接続点から出力が取り出される互いに逆導電型の第1の
MOSFET及び第2のMOSFET(例えば図1の
4、5)と、を備え、第1のMOSFET(例えば図1
の4)及び第2のMOSFET(例えば図1の5)に
は、それぞれ第1、第2の回路手段により生成された電
流と略同一の電流値が流れる、ように接続されている。
【0019】上記のように構成されてなる本発明の実施
の形態において、上記第1の回路手段と、上記第2の回
路手段に流れる電流は、コンプリメンタリに作用する。
すなわち、上記第1の回路手段の電流が増加すると、上
記第2の回路手段の電流は減少し、逆に、上記第1の回
路手段の電流が減少すると、上記第2の回路手段の電流
は増加する。これら第1、第2の回路手段のいずれか
と、カレントミラーをなし、ドレインが互いに接続され
た互いに逆導電型のMOSFET(例えば図1の4、
5)は、電流が互いにコンプリメンタリに変化する。す
なわち、これらのMOSFET(図1の4、5)は、C
MOSインバータとして作用するので、次段に接続され
るCMOSインバータ(例えば図1の13)が動作可能
なハイ/ローの信号レベルが、これらのMOSFET
(図1の4、5)の共通接続点から出力される。
の形態において、上記第1の回路手段と、上記第2の回
路手段に流れる電流は、コンプリメンタリに作用する。
すなわち、上記第1の回路手段の電流が増加すると、上
記第2の回路手段の電流は減少し、逆に、上記第1の回
路手段の電流が減少すると、上記第2の回路手段の電流
は増加する。これら第1、第2の回路手段のいずれか
と、カレントミラーをなし、ドレインが互いに接続され
た互いに逆導電型のMOSFET(例えば図1の4、
5)は、電流が互いにコンプリメンタリに変化する。す
なわち、これらのMOSFET(図1の4、5)は、C
MOSインバータとして作用するので、次段に接続され
るCMOSインバータ(例えば図1の13)が動作可能
なハイ/ローの信号レベルが、これらのMOSFET
(図1の4、5)の共通接続点から出力される。
【0020】より詳細には、本発明の発振回路は、好ま
しい実施の形態において、第1導電型の駆動用の第1の
MOSFET(例えば図1〜図4の符号1参照)と第1
の負荷素子(図1〜図4の符号8参照)とを備えた第1
のインバータの入出力間に帰還抵抗(図1のRf)を有
する増幅回路(図1〜図4の符号11参照)と、この増
幅回路の入出力端に接続された共振回路(図1〜図4の
符号21参照)と、増幅回路の出力をゲート入力とする
第1導電型の駆動用の第2のMOSFET(図1〜図4
の符号2参照)と第2の負荷素子(図1〜図4の符号9
参照)とを備えた第2のインバータと、第2のMOSF
ETと並列形態に配置された第1導電型の第3のMOS
FET(図1〜図4の符号3参照)と、第2のMOSF
ET、及び第3のMOSFETに流れる電流とそれぞれ
略同一の電流値が流れるように接続された第1導電型の
第4のMOSFET(図1〜図4の符号4参照)、及び
第2導電型の第5のMOSFET(図1〜図4の符号5
参照)と、を含み、第4のMOSFETと第5のMOS
FETの接続点より出力を取り出し、次段のCMOSイ
ンバータ(図1〜図4の符号13参照)の入力としてい
る。
しい実施の形態において、第1導電型の駆動用の第1の
MOSFET(例えば図1〜図4の符号1参照)と第1
の負荷素子(図1〜図4の符号8参照)とを備えた第1
のインバータの入出力間に帰還抵抗(図1のRf)を有
する増幅回路(図1〜図4の符号11参照)と、この増
幅回路の入出力端に接続された共振回路(図1〜図4の
符号21参照)と、増幅回路の出力をゲート入力とする
第1導電型の駆動用の第2のMOSFET(図1〜図4
の符号2参照)と第2の負荷素子(図1〜図4の符号9
参照)とを備えた第2のインバータと、第2のMOSF
ETと並列形態に配置された第1導電型の第3のMOS
FET(図1〜図4の符号3参照)と、第2のMOSF
ET、及び第3のMOSFETに流れる電流とそれぞれ
略同一の電流値が流れるように接続された第1導電型の
第4のMOSFET(図1〜図4の符号4参照)、及び
第2導電型の第5のMOSFET(図1〜図4の符号5
参照)と、を含み、第4のMOSFETと第5のMOS
FETの接続点より出力を取り出し、次段のCMOSイ
ンバータ(図1〜図4の符号13参照)の入力としてい
る。
【0021】本発明の実施の形態においては、第3のM
OSFET(図1〜図4の符号3参照)を入力段トラン
ジスタとしてなる第1のカレントミラー回路の出力段ト
ランジスタを構成する第1導電型の第6のMOSFET
(図1〜図4の符号6参照)と、第5のMOSFETを
出力段トランジスタとしてなる第2のカレントミラー回
路の入力段トランジスタを構成する第2導電型の第7の
MOSFET(図1〜図4の符号7参照)を備え、第1
のカレントミラー回路の電流出力端と第2のカレントミ
ラー回路の電流入力端とを接続した構成とされている。
また、第4のMOSFET(図1〜図4の符号4参照)
のゲートは第2のMOSFETのゲートと共通接続され
ている。
OSFET(図1〜図4の符号3参照)を入力段トラン
ジスタとしてなる第1のカレントミラー回路の出力段ト
ランジスタを構成する第1導電型の第6のMOSFET
(図1〜図4の符号6参照)と、第5のMOSFETを
出力段トランジスタとしてなる第2のカレントミラー回
路の入力段トランジスタを構成する第2導電型の第7の
MOSFET(図1〜図4の符号7参照)を備え、第1
のカレントミラー回路の電流出力端と第2のカレントミ
ラー回路の電流入力端とを接続した構成とされている。
また、第4のMOSFET(図1〜図4の符号4参照)
のゲートは第2のMOSFETのゲートと共通接続され
ている。
【0022】なお、本発明においては、上記した実施の
形態において、共振回路を除いて増幅回路として用いる
ようにしてもよく、本発明はこのように構成されてなる
増幅回路を含むものである。
形態において、共振回路を除いて増幅回路として用いる
ようにしてもよく、本発明はこのように構成されてなる
増幅回路を含むものである。
【0023】
【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に詳
細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照し
て以下に説明する。
細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照し
て以下に説明する。
【0024】図1は、本発明の第1の実施例1の発振回
路の回路構成を示す図である。図1を参照すると、本実
施例の発振回路は、PchMOSFET8を負荷とする
NchMOSFETlよりなるNMOSインバータを帰
還抵抗Rfで自己バイアスした増幅回路11の入出力端
に、たとえばクリスタルとコンデンサよりなる共振素子
21を接続した発振段と、この発振段の後段に配置され
負荷素子9と共にNMOSインバータ12を構成するN
chMOSFET2のドレインに、ゲート及びドレイン
が接続されたNchMOSFET3と、NchMOSF
ET3と第1のカレントミラーを構成するNchMOS
FET6と、ゲート及びドレインがNchMOSFET
6のドレインに接続されたPchMOSFET7と、P
chMOSFET7と第2のカレントミラーを構成する
PchMOSFET5と、PchMOSFET5とドレ
イン同志を接続したNchMOSFET4と、PchM
OSFET5とNchMOSFET4のドレインの接続
点を入力とするCMOSインバータ13と、を備えて構
成されている。
路の回路構成を示す図である。図1を参照すると、本実
施例の発振回路は、PchMOSFET8を負荷とする
NchMOSFETlよりなるNMOSインバータを帰
還抵抗Rfで自己バイアスした増幅回路11の入出力端
に、たとえばクリスタルとコンデンサよりなる共振素子
21を接続した発振段と、この発振段の後段に配置され
負荷素子9と共にNMOSインバータ12を構成するN
chMOSFET2のドレインに、ゲート及びドレイン
が接続されたNchMOSFET3と、NchMOSF
ET3と第1のカレントミラーを構成するNchMOS
FET6と、ゲート及びドレインがNchMOSFET
6のドレインに接続されたPchMOSFET7と、P
chMOSFET7と第2のカレントミラーを構成する
PchMOSFET5と、PchMOSFET5とドレ
イン同志を接続したNchMOSFET4と、PchM
OSFET5とNchMOSFET4のドレインの接続
点を入力とするCMOSインバータ13と、を備えて構
成されている。
【0025】増幅回路11が共振回路21により発振す
ると、増幅回路11の出力端にゲートが接続されたNc
hMOSFET2の電流が増減する。この時、NchM
OSFET2と並列に接続されたダイオード構成のNc
hMOSFET3に流れる電流が、NchMOSFET
2の電流とは逆に増減する。すなわち、NchMOSF
ET2に流れる電流が増大する時、NchMOSFET
3に流れる電流は減少し、NchMOSFET2に流れ
る電流が減少する時、NchMOSFET3に流れる電
流は増大する。
ると、増幅回路11の出力端にゲートが接続されたNc
hMOSFET2の電流が増減する。この時、NchM
OSFET2と並列に接続されたダイオード構成のNc
hMOSFET3に流れる電流が、NchMOSFET
2の電流とは逆に増減する。すなわち、NchMOSF
ET2に流れる電流が増大する時、NchMOSFET
3に流れる電流は減少し、NchMOSFET2に流れ
る電流が減少する時、NchMOSFET3に流れる電
流は増大する。
【0026】これは、NchMOSFET2、3のドレ
インと電源の間に負荷抵抗あるいは負荷FET9があ
り、これが定電流源の役割を果たすためである。
インと電源の間に負荷抵抗あるいは負荷FET9があ
り、これが定電流源の役割を果たすためである。
【0027】NchMOSFET3と第1のカレントミ
ラーをなすように接続されたNchMOSFET6に
は、NchMOSFET3に流れる電流と等しい電流が
流れ、この電流は、PchMOSFET7、5からなる
第2のカレントミラーにより折り返される。このため、
PchMOSFET5の電流の電流値はNchMOSF
ET3に流れる電流の電流値と等しく、NchMOSF
ET2、したがってNchMOSFET2とゲートを共
通接続したNchMOSFET4に流れる電流とコンプ
リメンタリに変化する。すなわち、NchMOSFET
4の電流が増加したときは、PchMOSFET5の電
流は減少し、NchMOSFET4の電流が減少したと
きはPchMOSFET5の電流は増加する。
ラーをなすように接続されたNchMOSFET6に
は、NchMOSFET3に流れる電流と等しい電流が
流れ、この電流は、PchMOSFET7、5からなる
第2のカレントミラーにより折り返される。このため、
PchMOSFET5の電流の電流値はNchMOSF
ET3に流れる電流の電流値と等しく、NchMOSF
ET2、したがってNchMOSFET2とゲートを共
通接続したNchMOSFET4に流れる電流とコンプ
リメンタリに変化する。すなわち、NchMOSFET
4の電流が増加したときは、PchMOSFET5の電
流は減少し、NchMOSFET4の電流が減少したと
きはPchMOSFET5の電流は増加する。
【0028】ドレインが互いに接続されたこれらMOS
FET4、5はCMOSインバータと同じ動作をするの
で、次段のCMOSインバータ13が動作可能なハイ/
ローの信号レベルがMOSFET4、5のドレインより
伝達される。
FET4、5はCMOSインバータと同じ動作をするの
で、次段のCMOSインバータ13が動作可能なハイ/
ローの信号レベルがMOSFET4、5のドレインより
伝達される。
【0029】そして、この段(MOSFET4、5)で
は、信号レベルは大きくなっているので、その後段のC
MOSインバータの貫通電流をなくすことができ、CM
OSインバータ13は低電圧動作が可能であり、例えば
電源電圧VDDが少なくとも、VDD>VgpかつVD
D>Vgnの条件は満たしている必要はあるが、VDD
≧Vgp+Vgnの条件を満たしていなくても、動作す
る。
は、信号レベルは大きくなっているので、その後段のC
MOSインバータの貫通電流をなくすことができ、CM
OSインバータ13は低電圧動作が可能であり、例えば
電源電圧VDDが少なくとも、VDD>VgpかつVD
D>Vgnの条件は満たしている必要はあるが、VDD
≧Vgp+Vgnの条件を満たしていなくても、動作す
る。
【0030】図2は、本発明の第2の実施例の回路構成
を示す図である。図2を参照すると、本実施例と、図1
に示した前記第1の実施例との相違点は、増幅回路11
とインバータ12の負荷9がPchMOSFETではな
く、抵抗で構成されている点である。動作は、前記第1
の実施例と同様であるため、その説明は省略する。
を示す図である。図2を参照すると、本実施例と、図1
に示した前記第1の実施例との相違点は、増幅回路11
とインバータ12の負荷9がPchMOSFETではな
く、抵抗で構成されている点である。動作は、前記第1
の実施例と同様であるため、その説明は省略する。
【0031】図3は、本発明の第3の実施例の構成を示
す図である。図3を参照すると、本実施例において、増
幅回路11と、増幅回路11の次段に設けられるインバ
ータ12の駆動FET1、2に、NchMOSFETで
はなくPchMOSFETを用いており、これに伴い電
源に、負の電圧を印加する点が、図1に示した前記第1
の実施例と相違している。また、第1のカレントミラー
を構成するMOSFET3、6はPchMOSFET、
第2のカレントミラーを構成するMOSFET7、5は
NchMOSFETからなり、FET5はNchFE
T、FET4はPchFETからなる。なお、本実施例
の動作は、電源の極性が相違するだけで、前記第1の実
施例と同様であるため、その説明は省略する。
す図である。図3を参照すると、本実施例において、増
幅回路11と、増幅回路11の次段に設けられるインバ
ータ12の駆動FET1、2に、NchMOSFETで
はなくPchMOSFETを用いており、これに伴い電
源に、負の電圧を印加する点が、図1に示した前記第1
の実施例と相違している。また、第1のカレントミラー
を構成するMOSFET3、6はPchMOSFET、
第2のカレントミラーを構成するMOSFET7、5は
NchMOSFETからなり、FET5はNchFE
T、FET4はPchFETからなる。なお、本実施例
の動作は、電源の極性が相違するだけで、前記第1の実
施例と同様であるため、その説明は省略する。
【0032】図4は、本発明の第4の実施例の構成を示
す図である。図4を参照すると、本実施例においては、
増幅回路11とインバータ12の駆動FET1、2に、
PchMOSFETを用いており、これに伴い、電源に
負の電圧を印加する点が、図2に示した前記第2の実施
例と相違している。なお、本実施例の動作は、電源の極
性が相違するだけで、前記第2の実施例と同様であるた
め、その説明は省略する。
す図である。図4を参照すると、本実施例においては、
増幅回路11とインバータ12の駆動FET1、2に、
PchMOSFETを用いており、これに伴い、電源に
負の電圧を印加する点が、図2に示した前記第2の実施
例と相違している。なお、本実施例の動作は、電源の極
性が相違するだけで、前記第2の実施例と同様であるた
め、その説明は省略する。
【0033】図3、図4に示した上記実施例の回路構成
は、増幅回路11、インバータ12の駆動用FETに、
PchMOSFETを用いており、NchMOSFET
よりもPchMOSFETの方がしきい値電圧Vt、す
なわちMOSFETのオンする電圧を低くできるとき
に、回路の電源電圧をより低電圧加化できる。
は、増幅回路11、インバータ12の駆動用FETに、
PchMOSFETを用いており、NchMOSFET
よりもPchMOSFETの方がしきい値電圧Vt、す
なわちMOSFETのオンする電圧を低くできるとき
に、回路の電源電圧をより低電圧加化できる。
【0034】また図1乃至図4に示した回路において、
増幅回路11の入力に自己バイアスを供給するための帰
還抵抗Rfは、図8(b)に示したアナログスイッチの
オン抵抗によっても実現することもできる。
増幅回路11の入力に自己バイアスを供給するための帰
還抵抗Rfは、図8(b)に示したアナログスイッチの
オン抵抗によっても実現することもできる。
【0035】また、図1、及び図3に示した前記第1、
第3の実施例において、増幅回路11の負荷8、インバ
ータ12の負荷9を構成するPchMOSFETあるい
はNchMOSFETのゲートは、グランド端子に接続
されているが、これらは他のバイアス供給手段に接続し
てもよい。
第3の実施例において、増幅回路11の負荷8、インバ
ータ12の負荷9を構成するPchMOSFETあるい
はNchMOSFETのゲートは、グランド端子に接続
されているが、これらは他のバイアス供給手段に接続し
てもよい。
【0036】さらに、以上は発振回路について動作を説
明したが、これらを増幅回路として用いる場合、図1な
いし図4において、共振回路21を除去し増幅回路11
の入力に信号を印加することで、これらは増幅回路とし
て動作する。
明したが、これらを増幅回路として用いる場合、図1な
いし図4において、共振回路21を除去し増幅回路11
の入力に信号を印加することで、これらは増幅回路とし
て動作する。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記記載の効果を奏する。
下記記載の効果を奏する。
【0038】(1)本発明の第1の効果は、消費電流を
低減することができる、ということである。
低減することができる、ということである。
【0039】その理由は、本発明においては、増幅回路
の次段のインバータの駆動用FETに並置され電流がコ
ンプリメンタリに変化するFETとカレントミラーを構
成したNchMOSFET、PchMOSFETのドレ
インを互いに接続することにより、CMOSインバータ
のように動作させ、その後段のCMOSインバータに貫
通電流が流れることを抑止する、ことができるためであ
る。
の次段のインバータの駆動用FETに並置され電流がコ
ンプリメンタリに変化するFETとカレントミラーを構
成したNchMOSFET、PchMOSFETのドレ
インを互いに接続することにより、CMOSインバータ
のように動作させ、その後段のCMOSインバータに貫
通電流が流れることを抑止する、ことができるためであ
る。
【0040】(2)本発明の第2の効果は、より低い電
源電圧まで動作することができる、ということである。
源電圧まで動作することができる、ということである。
【0041】その理由は、本発明においては、小信号で
動作する増幅回路、インバータの部分に、抵抗あるいは
PchMOSFETを負荷とするNMOS、または抵抗
あるいはNchMOSFETを負荷とするPMOSを用
いているからである。このため、電源電圧がVDD≧V
gpあるいは、VDD≧Vgnであれば回路は動作し、
CMOSのように必ずしも電源電圧がVDD≧Vgp+
Vgnとなっている必要はないからである。
動作する増幅回路、インバータの部分に、抵抗あるいは
PchMOSFETを負荷とするNMOS、または抵抗
あるいはNchMOSFETを負荷とするPMOSを用
いているからである。このため、電源電圧がVDD≧V
gpあるいは、VDD≧Vgnであれば回路は動作し、
CMOSのように必ずしも電源電圧がVDD≧Vgp+
Vgnとなっている必要はないからである。
【0042】なお、本発明において、発振回路から共振
回路を除いて増幅回路として用いる場合にも、上記
(1)、(2)の効果は同様にして得られる。
回路を除いて増幅回路として用いる場合にも、上記
(1)、(2)の効果は同様にして得られる。
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための図であ
る。
る。
【図2】本発明の第2の実施例を説明するための図であ
る。
る。
【図3】本発明の第3の実施例を説明するための図であ
る。
る。
【図4】本発明の第4の実施例を説明するための図であ
る。
る。
【図5】従来の発振回路の回路構成の一例を示す図であ
る。
る。
【図6】従来の発振回路の回路構成の別の例を示す図で
ある。
ある。
【図7】従来の発振回路の回路構成のさらに別の例を示
す図である。
す図である。
【図8】従来の発振回路の構成を示すブロック図であ
る。
る。
1〜5 トランジスタ 8、9 負荷素子 11 増幅回路 12、13 インバータ 21 共振回路 MP1、MP2 PchMOSFET MN1、MN2 NchMOSFET Rf 帰還抵抗
Claims (10)
- 【請求項1】駆動用MOSFETと負荷素子からなるイ
ンバータの入出力間に帰還抵抗を有する増幅回路と、 前記増幅回路の入出力端に接続された共振回路と、 前記増幅回路の出力信号を電流に変換する第1の手段
と、 前記第1の手段によって変換された電流を一定の電流か
ら差し引いた電流を生成する第2の手段と、 高位側電源と低位側電源間に直列形態に接続され互いに
逆導電型の第1のMOSFET及び第2のMOSFET
と、を備え、 前記第1のMOSFET及び第2のMOSFETには、
それぞれ、前記第1、第2の手段により生成された電流
と略同一の電流値が流れる、ように構成され、前記第1
のMOSFET及び第2のMOSFETの接続点から出
力が取り出される、ことを特徴とする発振回路。 - 【請求項2】第1導電型の駆動用の第1のMOSFET
と第1の負荷素子とを備えた第1のインバータの入出力
間に帰還抵抗を有する増幅回路と、 前記増幅回路の入出力端に接続された共振回路と、 前記増幅回路の出力をゲート入力とする第1導電型の駆
動用の第2のMOSFETと第2の負荷素子とを備えた
第2のインバータと、 前記第2のMOSFETと並列形態に配置された第1導
電型の第3のMOSFETと、 前記第2のMOSFET、及び前記第3のMOSFET
に流れる電流とそれぞれ略同一の電流値が流れるように
接続された第1導電型の第4のMOSFET、及び第2
導電型の第5のMOSFETと、 を含み、 前記第4のMOSFETと前記第5のMOSFETの接
続点より出力を取り出す、ことを特徴とする発振回路。 - 【請求項3】前記第3のMOSFETを入力段トランジ
スタとしてなる第1のカレントミラー回路の出力段トラ
ンジスタを構成する第1導電型の第6のMOSFET
と、 前記第5のMOSFETを出力段トランジスタとしてな
る第2のカレントミラー回路の入力段トランジスタを構
成する第2導電型の第7のMOSFETを備え、 前記第1のカレントミラー回路の電流出力端と前記第2
のカレントミラー回路の電流入力端とを接続した、こと
を特徴とする請求項2記載の発振回路。 - 【請求項4】前記第4のMOSFETのゲートが前記第
2のMOSFETのゲートと共通接続されたことを特徴
とする請求項2又は3記載の発振回路。 - 【請求項5】前記第1導電型MOSFETがNチャネル
MOSFET、前記第2導電型MOSFETがPチャネ
ルMOSFETであることを特徴とする請求項2から4
のいずれか一に記載の発振回路。 - 【請求項6】前記第1導電型MOSFETがPチャネル
MOSFET、前記第2導電型MOSFETがNチャネ
ルMOSFETである、ことを特徴とする請求項2から
4のいずれか一に記載の発振回路。 - 【請求項7】前記増幅回路の前記第1の負荷素子、及び
/又は、前記第2のインバータの前記第2の負荷素子
が、ゲートがGNDに接続されたPチャネルMOSFE
Tで構成されていることを特徴とする請求項2又は3記
載の発振回路。 - 【請求項8】前記増幅回路の前記第1の負荷素子、及び
/又は、前記第2のインバータの前記第2の負荷素子
が、ゲートがバイアス供給手段に接続されたPチャネル
MOSFETで構成されていることを特徴とする請求項
2又は3記載の発振回路。 - 【請求項9】前記増幅回路の前記第1の負荷素子、及び
/又は、前記第2のインバータの前記第2の負荷素子
が、抵抗で構成されていることを特徴とする請求項2又
は3記載の発振回路。 - 【請求項10】請求項1から9のいずれか一に記載の発
振回路において、前記増幅回路の入出力端に接続された
共振回路を除いて構成され、前記増幅回路の入力端には
入力信号を供給するようにしてなる増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09070831A JP3104637B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09070831A JP3104637B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10256832A true JPH10256832A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3104637B2 JP3104637B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=13442925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09070831A Expired - Fee Related JP3104637B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104637B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6055053B1 (ja) * | 2015-09-08 | 2016-12-27 | 哲 鶴崎 | 造形体の背光照明装置 |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP09070831A patent/JP3104637B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3104637B2 (ja) | 2000-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE31749E (en) | Class B FET amplifier circuit | |
| US6683445B2 (en) | Internal power voltage generator | |
| US5568093A (en) | Efficient, high frequency, class A-B amplifier for translating low voltage clock signal levels to CMOS logic levels | |
| JPH0964704A (ja) | レベルシフト半導体装置 | |
| KR20000017655A (ko) | 링 발진기 및 지연 회로 | |
| JPS6113817A (ja) | 金属半導体電界効果トランジスタを用いた電気回路 | |
| JP3464372B2 (ja) | 発振器 | |
| EP0341740A2 (en) | Complementary output circuit for logic circuit | |
| US5986463A (en) | Differential signal generating circuit having current spike suppressing circuit | |
| JP3965034B2 (ja) | 水晶発振器 | |
| JP2788890B2 (ja) | レベルシフト回路 | |
| JP3104637B2 (ja) | 発振回路 | |
| JPH0983344A (ja) | インバータ回路 | |
| US6353363B1 (en) | Low voltage rail-to-rail CMOS output stage | |
| US20070152745A1 (en) | System and method for reducing leakage current of an integrated circuit | |
| JP2000194432A (ja) | Cmosロジック用電源回路 | |
| JP2500791B2 (ja) | 演算増幅回路 | |
| US6842073B2 (en) | Electronic circuit comprising an amplifier for amplifying a binary signal | |
| JP4672883B2 (ja) | 半導体装置 | |
| EP4391370A1 (en) | A self-biased amplifier circuit and a method for controlling a self-biased amplifier circuit | |
| JPH0888522A (ja) | 出力回路 | |
| JP2002164772A (ja) | 半導体スイッチ集積回路 | |
| JPH11150449A (ja) | ヒステリシス入力回路 | |
| KR830001559B1 (ko) | 상보형 mis증폭회로 | |
| JPS63299161A (ja) | Cmosインバ−タ回路装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000801 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |