JPS5829217A - 電圧制御発振回路 - Google Patents

電圧制御発振回路

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JPS5829217A
JPS5829217A JP56127706A JP12770681A JPS5829217A JP S5829217 A JPS5829217 A JP S5829217A JP 56127706 A JP56127706 A JP 56127706A JP 12770681 A JP12770681 A JP 12770681A JP S5829217 A JPS5829217 A JP S5829217A
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JP
Japan
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circuit
voltage
output
capacitor
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP56127706A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokazu Fukui
宏和 福井
Toshihiko Matsumura
俊彦 松村
Akihiko Ito
彰彦 伊藤
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5829217A publication Critical patent/JPS5829217A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/354Astable circuits

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電圧制御発振回路に関し、特に、小型化およ
び経済化の可能なMOa形集積回路として構成される電
圧制御発振回路に関する。
従来形のMOB集積回路で構成される電圧制御発振回路
が第1図に示される・第1図の電圧制御発振回路には、
電流制御回路11、積分回路12、シ、(、))リガ回
路13が設けられている。電流制御回路11は、MOa
形電界効果トランジスタ(FET)Ml 、M2 、M
S 、M4 、MS 、MSおよび抵抗8から構成され
る。積分回路12は、FETM7.MSおよびキヤ/帯
シタCから構成される。
また、シ晶ミツトトリガ回路1.3は、インバータ回路
IVI 、IV2 、IV3お!UfンV回16NA1
.Nム2から構成される装 電流制御回路11においては、入力端INにトランジス
タM1のr−)が接続され、トランジスタM2゜M3.
M4によシミ流源用トランジスタMS、M6のr−トに
、入力電圧に比例する電流がトランジスタMS、M6に
流れるようなバイアス電圧が印加される。積分回路12
においては、トランジスタM7.M8のr−)にシ&電
トトリガ回路13の出力信号が印加され、それによfi
、M7.M8の1方が選択的にオンされる・従って、積
分用命ャノ譬シタCは、選択的に充電ま丸線放電される
。積分回路12の出力はシ1ミツトトリガ回路13に供
給される。
シ、1.))リガ回路13においては、積分回路12の
出力信号がインバータIVIおよびIV2に供給され、
!v2の出力はインノf−夕IV3に供給される。2個
のナンド回路NAIおよびNム2は、R8形フリ、fフ
ロ、 f (R8−Fir)を形成しておLインノ臂−
夕IVIの出力がR8−FF O8端子に供給され、イ
ンノ4−夕IV3の出力がR8−FiFのi端子に供給
される。 R8−FFの出力Qは、出力端OUT K接
続されるとともに、トランジスタM7゜M8のr−)に
帰還接続される。
次に第1図の電圧制御発振回路の動作が、第2図の電圧
波形図を用いて説明される。第2図において、(1)は
、積分回路12の出力電圧vcの波形を示し、(2)は
、シ&ン、トトリガ回路13の出力すなわち発振回路自
体の出力電圧V・の波形を示す、第2図(1)において
vlはインバータIVIのしきい値であり、v3はイン
バータIV2のしきい値でありs Vs >Vsに設定
されているものとする。
入力端子INにあi一定の電圧(電源電圧以下)が印加
されると、電流制御回路11において印加され九電圧に
比例した電流!1および111がそれぞれFETM5お
よびM6に流れるようなr−)電圧が発生されFET 
M 5およびM6のr−)に印加される。最初、キヤ・
臂シタCが充電遮れておらずかつ出力電圧V・が低いほ
うのレベルV、であるとすると、M7がオンでM8がオ
フであシ、従ってキャパシタCは、電源電圧VDDから
トランジスタM5およびM7を介して供給される電流1
1によシ充電される。キャパシタCの端子電圧vcは従
って次式(1)で直線的に増加する。ここでtは充電時
間である。
■−ム」  ・・・・・・(1) V、がvlを超えるときにもR8−FFのq出力はvL
のままであり、vcはそのまま上昇を続けvlに達する
・V、がvlに達するとR8−FFの「端子が低いレベ
ルrLJとなシQ出力は高い方のレベルvHに変化し、
それによりトランジスタM7がオフしM8がオンする。
従ってキャノ4シタCは、トランジスタM8およびM6
を介して接地側に流れる電流x1′によシ放電される。
従って、■、は次式(2)で直線的に減少する。ここで
t′は放電時間である。
■eがVs tで下降すると、フリ、グフロ、fのi端
子が低いレベル「L」となJ)Q出力が再びV。
となり、M8がオフしM7がオンする。従うて、voは
再び上昇をはじめ、以下前述の動作が繰返えされる。そ
れゆえ、キヤ・譬シタCの端子電圧V、は、第2図(1
)に示されるような3角波となシ、出力電圧V・として
第2図(2)に示される方形波発振波形が得られる0発
振周波数fは、簡単のためにIt =xit’−Jとす
ると次式(3)で与えられる。
! ’ ” 2 C(VI  Vl ) ””” (3)■
が入力電圧Vl11に比例するので、fも当然入力電圧
MINに比例することになり、第1図の回路は、電圧制
御発振器として機能する。
ところで、第1図の従来形の回路においては、MO8集
積回路として構成される場合に、インバータのしきい値
Vt、V、の製造上のバッフΦが比\ 較的大きく、従って発振周波数fのバラツキが大きくな
るという問題がある。また、第1図の回路におけるシェ
ミートトリガ回路13は、アリ、!フロッグ等を使用し
ている次めに回路素子a6Qt較的多くなfi (FI
Tとして20個程度)、小形化が制約されるという問題
がある。
本発明の主な目的は、前記の従来形の問題点にかんがみ
、発振周波数の製造上のバラツキが小さく、かつ素子数
が比較的少なく小形化が可能である、MO8集積回路と
して構成される電圧制御発振回路を提供することにある
本発明においては、MO8集積回路として構成される電
圧制御発振回路であって、線電圧制御発振回路は、入力
制御電圧に比例する正または負の電流を供給する電流制
御回路と、核電流制御回路の出力に接続されるスイッチ
およびキャパシタによシ構成される積分回路と、該積分
回路の出力に接続されるシ&電ットトリガ回路とを具備
し、該シ、建、))リガ回路の出力電圧に応じて該積分
回路のスイッチが作動され該キャノ譬シタの充放電が切
換えられる電圧制御発振回路において、該シー(y)ト
リガ回路は、該積分回路の出力がr−トに接続される入
力FICTおよび抵抗によシ構成される第1の増幅回路
と、蚊入力FETのソース電圧を切換える回路と、該第
1の増幅回路の出力を増幅する第2の増幅回路とを有し
、該第2の増幅回路の出力は該ソース電圧切換回路に接
続され、それによプ該第1の増幅回路の出力電圧が該第
20増幅回路を介して該入力FETのソース電圧に正帰
還されるように構成され九ことを特徴とする、電圧制御
発振回路が提供される。
本発明の一実施例としての電圧制御発振回路が第3図に
示される。第3図の電圧制御発振回路は、電流制御回路
21.積分回路22、およびシーミ、トトリガ回路23
を具備する。電流制御回路21および積分回路22の構
成および動作は、前述した第1図の電圧制御発振回路の
場合と同一であΣ。
第3図の電圧制御発振回路において、シェミ。
トトリガ回路23は、第1の増幅回路231、ソース電
圧切換回路232および第2の増幅回路233から構成
される。第1の増幅回路231は、入力用FET M 
11および抵抗R1を有する。ソース電圧切換回路23
2は、FICTM12.M2Sおよび抵抗R2,R3を
有する。第2の増幅回路は、FIT M 14およびM
2Sを有する。
第1の増幅回路231において、入力用FETMllの
r−)には積分回路22の出力電圧v0が印加されてお
り、Mllのドレインは、抵抗R1を介して電源電圧V
DDに接続され、Mllのソースは、ソース電圧切換回
路232の抵抗R2を介して接地される。ソース電圧切
換回路232において、FET M 12のソースは、
電源電圧VDDに接続され、M12のドレインは抵抗R
3を介してFET M 13のドレインに接続される。
M2Sのドレインはまた、抵抗R2とFET M 11
の接続点に接続され、M2Sのソースは接地される。F
KTM12およびM2Sのr−)は相互に接続され、か
つ、第2の増幅回路233の出力に接続される。第2の
増幅回路233において、FETM14のソースは電源
電圧VDDに接続され、M14のドレイン祉FITM1
5のドレインに接続され、M2Sのソースは接地される
。M14およびM2Sのr−)はともに第1の増幅回路
のドレインに接続され、M14のドレインとM2Sのド
レインの接続点は、第2の増幅回路233の出力として
出力端OUTに接続されまた前述したようにM12およ
びM2Sのr−トに接続される。
第3図の電圧制御発振回路の動作が、再び第2図の波形
図を用いて以下に説明される。
第3図の回路において、入力端!Nに一定電圧vXNが
印加されると、第1の回路の場合と同様にFET M 
5およびM6のr−)には、それぞれ入力電圧Vl)f
に比例した電流が流れるようなf−1電圧が印加される
。最初、キャI4シタCの電圧veが0であ)、回路の
出力電圧V・がrLJレベルであるとすると、積分回路
220FET MフがオンでM8がオフであるために、
キャノ譬シタCはFETM5およびM7を介して供給さ
れる正の電流11によシ充電される。
シ&建ットトリガ回路23においては、入力FETMI
Iのr−1電圧が0であるときMllはオフであり従り
てMllのドレイン電圧Vムはほぼ電源電圧VDD K
 #lL <第2の増幅回路233の出力はrLJレベ
ルとなる。第2の増幅回路233の出力電圧は、ソース
電圧切換回路232に入力されておp、rLJレベルが
入力される場合のFET M 11のソース電圧v1は
、はぼ次式で与えられる。
Vm 1=”−一二一’ILKL      、、、、
、、、、、(4)R3+R2 なお・ Vllは、第2の増幅回路233のしきい値よ
シも低く設定されているものとする。
キャノ臂シタCが電流11により充電されて、電圧V、
が上昇し、V1+ Vtvxに達すると(丸だしV?I
IはMl 10しきい値) FET M 11がオンし
それによりMIIのドレイン電圧Vムが低下し第2の増
幅回路233のしきい値以下になると第2の増幅囲路2
33の出力電圧■・が「H」レベルに変化する。従って
、ソース電圧切換回路232においては、Ml2がオフ
しMl3がオンするため、入力FET M 11のソー
ス電圧v1はほぼ接地レベルまで低下する。それにより
、Mllのr−)・ソース間の電圧差は大きくな49M
11は確実にオンした状態になる。第2の増幅回路23
3の出力u、ru」レベルに固定される。
第2の増幅回路223の出力電圧V・は積分回、 路2
2のスイッチトランジスタM7およびM8のf−)に接
続されてお9、この出力電圧V・がrHJレベルになる
とMlがオフしM8がオンするためにキャノ譬シタCは
、M6を流れる電流I、1によシ放電され、キャパシタ
電圧V、は直線的に低下しはじめる。キャノぐシタ電圧
v8すなわちFETMIICI”−ト電圧がMllのし
きい値VTi[まで低下すると、Mllがオフし、Ml
lのドレイン電圧V、は、電源電圧vDD近くまで上昇
し、従って第2の増幅回路233の出力電圧は[、Jレ
ベルに変わる。ソース電圧切換回路232においては、
FIT M 12がオンしMl3がオフし、FET M
 11のソース電圧は再びVllになるとともに、積分
回路22のスイッチが切換わシ、キャパシタ電圧V、は
再び上昇しはじめる。以後、第2図に示されるように前
記の電圧変化を繰り返えす。
この場合に、第2図(1)のvl 1 v、は、次式に
よ)与えられる。
VB =V1+ Vtm  =・・(5)V s = 
Vtg     −・・(6)従って、V l −V 
、 −vl 1であ)、Vllは(4)式に示されるよ
うに抵抗比で決まるために、(3)式で与えられる発振
周波数fの製造上の/fツッキは、インバータのしきい
値よ)も小さくすることが可能である・また、第2図の
電圧制御発振回路におけるシ&イ、トトリガ回路23は
ツリ、グフロ。
lを用いておらず、比較的少数の素子によ)構成される
本発明の他の一つの実施例としての電圧制御発振回路が
第4図に示される。第4図の電圧制御発振回路において
は、電流制御回路21′、積分回路22′、およびシー
ミツトトリガ回路23′に設けられる。電流制御回路2
1′は、トランジスタMl。
M2.M5および抵抗Rから構成されておシ、第3図の
場合と異なシ、負の電流制御部が設けられていない、ま
え、積分回路22′においては、第3図の場合と異なり
、M8のソースが直接接地されている。シ、(、))リ
ガ回路23′は、第3図の場合と同一で69、従りて、
回路の構成は第4図において省略されている。第4図の
電圧制御発振回路においては、キヤ・臂シタCの放電が
瞬時に行われるため、キャパシタ電圧veは1s5図(
1)に示されるように鋸歯状波となり、出力V・は、第
5図(2)に示されるようにインz4ルス波形となる。
本発明によれば、発振周波数の製造上のバラツキが小さ
く、かつ小形化が可能である、MOB集積回路として構
成される電圧制御発振回路が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来形の電圧制御発振回路の回路図、第2図
は、第1図の回路の動作を示す電圧波形図、 第3図は、本発明の一実施例としての電圧制御発振回路
の回路図、 第4図は、本発明の他の一つの実施例としての電圧制御
発振回路の回路図、 第5図は、第4図の回路の動作を示す電圧波形図である
。 (符号の説明) 11.21.21’:電流制御回路、12.22゜22
′:積分回路、13.23,23’ニジ具ミ、トトリガ
回路、231:第1の増幅回路、232:ソース電圧切
換回路、233:第2の増幅回路。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木   朗 弁理士 酉 舘 和 之 弁理士内田幸男 弁理士 山 口 昭 之

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 MO8集積回路として構成される電圧制御発振回路であ
    って、該電圧制御発振回路は、制御入力電圧に比例する
    正まえは負の電流を供給する電流制御回路と、諌電流制
    御回路の出力に接続されるスイッチおよびキャノ母シタ
    によシ構成されゐ積分回路と、誼積分回路の出力に接続
    されるシ龜ミ、トトリガ回路とを臭備し、骸シ&ミ、ト
    トリガ回路O出力電圧に応じて該積分回路のスイ、テが
    作動され咳キャノ4シタの充放電が切換えられる、電圧
    制御発振回路において、 腋シェミ、トトリガ回路は、該積分回路の出力がr−)
    K接続される入力FETおよび抵抗によ)構成される第
    1の増幅回路と、該入力FWTのソース電圧を切緯える
    回路と、#第1の増幅回路の出力を増幅する第2の増幅
    回路とを有し、該第2の増幅回路の出力は咳ソース電圧
    切換回路に接続され、それにより#第1の増幅回路の出
    方電圧が該第2の増幅回路を介して該入力FETのソー
    ス電圧に正帰還されるように構成され九こと倉特徴とす
    る、 電圧制御発振回路。
JP56127706A 1981-08-17 1981-08-17 電圧制御発振回路 Pending JPS5829217A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59178014A (ja) * 1983-03-29 1984-10-09 Nissan Motor Co Ltd 発振回路
JPS61244115A (ja) * 1985-04-22 1986-10-30 Nec Corp 電流制御型発振器
JPS62290208A (ja) * 1986-06-09 1987-12-17 Nec Corp 電流制御オシレ−タ
US4742315A (en) * 1986-04-28 1988-05-03 Siemens Aktiengesellschaft Integrated NMOS circuit

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