JPS6064506A - 発振回路 - Google Patents

発振回路

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JPS6064506A
JPS6064506A JP17209883A JP17209883A JPS6064506A JP S6064506 A JPS6064506 A JP S6064506A JP 17209883 A JP17209883 A JP 17209883A JP 17209883 A JP17209883 A JP 17209883A JP S6064506 A JPS6064506 A JP S6064506A
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JP
Japan
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oscillation
amplifier
circuit
transistor
signal
Prior art date
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Pending
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JP17209883A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Fujita
藤田 鋼一
Akio Nezu
根津 明雄
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6064506A publication Critical patent/JPS6064506A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L3/00Starting of generators

Landscapes

  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、発振回路に関し、例えば水晶振動子またはセ
ラミ、り撮動子等を用い、発振開始1i/?の立上りを
早くしかつ発振継続時の消費電力を少なくした発振回路
に関する。
〔技術の背景〕
例えば、ワンチ、プマイクνコンピュータあるいは時計
等におけるり四、り発振器としては水晶振動子やセラミ
、り振動子等を用いた発振回路が用いられている。この
ような発振回路においては、発振の開始時1#iが早い
ことおよび発振継続中の消費電力が少ないことが望まし
い。しかしながら、これら2つの条件はeA振回路に用
いられている増幅器の特性として相反する特性を要求す
るため、通常これらの2つの条件を同時に内定すること
は困轄であり、何らかの新たな工夫が要求される。
〔従来技術と間ふり、(点〕
第1図は、従来形の発振回路を示す。同図の発振回路は
、水晶振動子あるいはセラミック振動子等の発振電子1
、増11ツ4器2、抵抗ろ、およυコンデンサ4,5等
によって枯成される。そして、第117、iの発振回路
においては、増11・f+lK112のす1σ速回路に
挿入された発&g千1およびコンデンサ4,5等によっ
て決定される周波や/(の信号か発振される。
なお、抵抗6は増幅器2の出力91ン子と入力端子とを
直流的に結合するため等に用いられている。
ところで、第1図の従来形の発Jj:# l!、’l 
K(tにおいては、発振継続時における消S′!屯力を
経滅するためには増幅器2の消費電力を少なく1−る必
要があるため、必然的に該増幅器2のlj、(I:i1
4能力を小さくする必要がある。ところが、増’l’!
4 (+r: 2の駆動r!+シカを小さくすると、電
源投入時における発振出力信号の立ち上がりが極めて遅
くなるという不都合が生じる。例えば、従来形の時計等
に用いられている3 2、758 KH2の発振器等に
おいては発振出力信号が完全に立ち上がるまでに0.1
秒ないし1秒あるいは数秒程度の時間が必要であった。
また、逆に発振出力信号の立ち上がりを早くするために
増幅器2の駆動能力を大きくすると発振継続時の消9!
電力が大きくなるという不′都合があった。すなわち、
従来形の発振[回路においては、発振出力信号の立ち上
がり時間を早くすることと発振回路の消費電力を少くす
ることとは両立することが不可能であり、従って現実に
は一方の条件のみを重視し他方の条件はある程度無視し
なければならないという不都合があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述の従来形における問題点に鑑み、
増幅器と発振素子等を用いる発振回路において、増幅器
の駆動能力を発振開始時と発振継続時とにおいて切り換
えるという構想に基づき、発振出力信号の立ち上がりが
早くがっ低消費電力の発振回路を提供することにある。
〔発明の構成〕
そしてこの目的は、本発明によれば、増幅器と、周波数
選択素子と、発振開始時には該増幅器の駆動能力が発振
継続時における該増I/、8器の駆動能力よりも大きく
なるように該増111i、i器を制御する制御回路とを
具備する発(辰回路を提供することによって達成される
〔発明の実施例〕
以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第2図は、本発明の1実施例に係わる発振回路の構成を
示す。同図の発振回路は、第1図の発振回路における増
幅器2に代えて2つの増Q’?、i器6,7、切り換え
スイッチ8および制御回路9を用いたものである。発振
素子1、抵抗3およびコンデンサ4.5等は第1図のも
のと同じであり同−樫照汝字で示されている。
第2図の発振回路においては、増’1Mt器乙のl’J
4 Mjl能力が増幅器7の駆動能力よりも大きくなっ
ており、発振開始時は制御回路9の動きによりスイッチ
8が増幅器6側に切り換えられ、発振継続時には該スイ
ッチ8が増幅器7側に切り換えられる。
これにより、発振開始時には増幅器乙の大きな駆動能力
により発振出力信号が急速に立ち上がると共に、発振継
続時には駆動能力の小さい増幅器7により発振を継続す
るから発振回路の消費電力を少なくすることが可能にな
る。
第3図は、本発明の他の実施例に係わる発振回路を示す
。同図の発振回路は、第1図の発振回路における増1I
liit器2に代えて、増幅器io、i1、スイッチ1
2および制御回路13を用いたものである。発振素子1
、抵抗3、およびコンデンサ4゜5は第1図のものと同
じである。
第3図の発振回路においては、発振開始時には制御回路
13の働きによりスイッチ12がオンとされ、増幅器1
0および11が並列接続されて1つの駆動能力の大きな
増幅器として動作し、発振出力信号を急速に立ち上げる
。これに対して発振出力信号がある程度のレベルに到達
した後は、ずなわち発振継続時は、制御回路13によっ
てスイッチ12がオフとされ、増幅器11のみによって
発振が継続される。したがって、第3図の発振回路にお
いても、発振出力信号の急?上な立ち上がりおよび発振
継続時における低消41 ’1G力化を共に達成するこ
とが可能になる。
第4図は、第2図および第3図の発振回路に用いられて
いる増幅器およびスイッチ部分の具体的な構成を示す。
すなわち、第4図(α)に示すような増1(a器14と
スイッチ15との直列回路は、第4図(b)に示すよう
に、2個のPチャンネルMO8)ランジスタ16,17
.2個のNチャンネルMOSトランジスタ18.19、
およびインバータ20等によって構成することが可能で
ある。
第4図(h)の回路においては、制御信号0が烏レベル
である時にはNチャンネルMO3)ランジスタ19およ
びPチャンネルMO3)ランジスタ16が共にオンとな
り、入力信号工NがPチャンネルMO8)ランジスタ1
7およびNチャンネルMO8)ランジスタ18によって
411q成されるOMO8反転増幅器によって増幅され
て出力信号OUTが出力される。これに対して、制御信
号0が低レベルの場合は、トランジスタ19および16
が共ニカットオフ状態となり、トランジスタ17および
18によって構成される回路に電源Vccが印加されな
いため入力端子INと出力端子OUTの間が遮断される
。すなわち、第4図(h)の回路は同図(α)の回路と
等価な動作をすることがわかる。
第5図は、第4図(α)の回路と等価な他の回路例を示
す。第5図の回路は、PチャンネルMOS)ランジスタ
21およびNチャンネルMOS)ランジスタ22によっ
て構成される反転増110I4器と、PチャンネルMO
S)ランジスタ26、NチャンネルMOS)ランジスタ
24、およびインバータ25によって構成されるスイ′
、チ回路を有する。
そして、第5図の回路においては、制御信号0が高レベ
ルの時にはPチャンネルMOS)ランジスタ23および
NチャンネルMOS)ランジスタ24が共にオンとなり
、入力端子INに印加された信号がトランジスタ21お
よび22によって構成される反転増幅器によって増幅さ
れた後これらの各トランジスタ25.24を介して出力
端子OUTが出力される。これに対して、制御信号Cカ
低しヘルの場合はトランジスタ23およヒ24は共に力
、トオフ状態となり、トランジスタ21゜22によって
構成される反転増幅器の出力信号は出力端子OUTに転
送されない。
なお、第4図(b)の回路および第5図の回路は、第3
図の発振回路における増幅器1oおよびスイ、チ12の
回路と置き換えて使用することができる。また、釘2図
の発振回が1tにおける増幅器6゜7およびスイッチ8
の回路は、第4図(h)または第5図に示す回路を例え
ばそれぞれ2つずつ使用することにより容易に実現でき
る。ただし、これらの回路をそれぞれ2つずつ用いる場
合に、各回路の制御信号としては互いに反転関係にある
信号が用いられる(0およびo)。
第6図は1第2図および第3図の発振回路に用いられて
いる制御回路9または13のyt+細を示す。
第6図の制御回路は、電源Vacとグランド間に直列接
続された抵抗26およびコンデンサ27、抵抗26と並
列接続されたダイオード28、およびインバータ29を
具備する。第6図の回路においては、電#VQOが投入
された瞬間にはコンデンサ27の働きによりインバータ
29の入力電圧はOボルトとなり、該インバータの出力
電圧すなわち制御信号0は高レベルとなる。電源Vcc
から抵抗26を介してコンデンサ27が除々に充電され
、インバータ29の入力電圧が所定のしきい値電圧以上
になると制御信号Cが低レベルになる。すなわち、制御
信号0はηL源Vaaの投入時点から抵抗26およびコ
ンデンサ27によって定まる時定数によって決定される
時間だけ高レベルとなっており、この時間だけ第2図ま
たは第6図に示される発振回路の増幅器の駆動能力を大
きくすることができる。なお、ダイオード28は、電源
Vccが遮断された時にコンデンサ27の電荷を急速に
放電するためのものである。
第7図は、制御回路の他の例を示す。すなわち、同図の
制御回路はSRフリ、プフロップ30によって構成され
ており、そのセット入力端子Sには例えば電源7cc等
の発振開始信号STRが入力され、リセット入力端子R
には発振立ち上がり検出信号DITが入力されている。
そして、例えば電源vCCの投入時に発振開始信号ST
Rが高レベルになって7リツプフロ、ブ30がセットさ
れ、出力信号Qすなわち制御信号0が高レベルとなり、
発振回路の発振出力信号のレベルが所定値以上に到達す
ると発振立ち上がり検出信号DIGTが晶レベルとなっ
て該フリ、プフロップ60がリセットされ、制御信号0
を低レベルに引き下げる。なお、発振開始信号STRと
しては、簀り源Vccが当初から印加されており所定の
指令信号により発振を開始する場合には該指令信号が用
いられる。また、発振立ち上がり検出信号DETは、例
えば発振回路9発振出力化号を整流平滑することにより
作成される。
第8図および第9図は、それぞれ(g<動面力の大きな
反転増幅器および駆動能力の小さな反転増’I’l’i
i器を半導体基板上に形成する場合における各トランジ
スタの形状を模式的に示したものである。第8図の増幅
器は、PチャンネルMO8)ランジスタ31およびNチ
ャンネルMO8)ランジスタ32が電源Vcaとグラン
ド間に直列接続されて構成されている。そして、これら
の各トランジスタのゲート電極33および34の幅りは
比較的小さくなっておりドレインまたはソースを構成す
る拡散領域35および36の幅Wはかなり広ぐなってい
る。このような構成により、各トランジスタ31および
32のドレインソース間の抵抗を低くすることが可能に
なり、負荷に対する駆動能力を大きくすることができる
これに対して、第9図の増1j+器においては、Pチャ
ンネルMO8)ランジスタ37およびNチャンネルMO
Sトランジスタ38のゲート39および40の幅L′が
かなり広くなっており、逆にドレインまたはソースを形
成する拡散領域41および42の幅W′がかなり狭くな
っている。このような構成により、各トランジスタ37
および38のオン抵抗を大きくすることが可能になり、
かつ入力信号が中間レベルの状部における増幅器の貫通
ML泥を減少させることが可能になり、増幅器の駆動能
力を小さくしかつ消費′11〔力を軽減することが可t
1目になる。
〔発明の効果〕
このように、本発明によれば、水晶振動子またはセラミ
、り振動子等の発振素子すなわち周波数角択素子および
増’I’lif 腑分具備するグd振回路において発揚
開始時と光伽継続時とでは該増111゜)器の駆動能力
を異ならしめたから、発振出力の立ち上がりを早くする
ことができると共に発振回h°6の消勤′市。
力を大幅に軽減すること力1i3J能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来形の発振回路を71<すブロック回W1i
図、第2図および第6図はそれぞれ本発明の実施例に係
わる発振回路を示すブロック回路図、第4図および第5
図は本yA[町の笑ハα例に係わる発揚回路に用いられ
る増’Iqll器切換回路を示すブロック回路図、第6
図および第7図は本発明の実施例に係わる発振回路に用
いられる制御N路の#t’j成を示ずブロック回路図、
そして第8図および第9図は本発明の実施例に係わる発
振回路に用いられる増幅器の半鱒体基板上における4′
1q成を示す模式図である。 1:発振素子、2,6,7,10,11,14:増幅器
、3,26:抵抗、4. 5. 27:コンデンサ、9
,13:制御回路、8:切り換えスイッチ、12,15
:スイッチ、16,17,21゜23:PチャンネルM
O8)ランジスタ、18゜19.22.21Nチャンネ
ルMO8)ランジスタ、20,25,29:インバータ
、28:ダイオード、3Q:SRフリップ70ツブ、3
1゜37:PチャンネルMO8)ランジスタ、32゜3
8:NチャンネルMO8)ランジスタ、36゜34、 
39. 40: ゲート?tj極、35,36゜41.
42:拡散層。 亭4図 C 第6図 第8図 ≠平目」閉iL −32 第9図 CC 37 × 1・ N UTI OUT2

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 増幅器と、周波数選択素子と、発振開始時には該増幅器
    の駆動能力が発振継続時における該増幅器の駆動能力よ
    りも大きくなるように該増幅器を制御する制御回路とを
    具備する発振回路。
JP17209883A 1983-09-20 1983-09-20 発振回路 Pending JPS6064506A (ja)

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JP17209883A JPS6064506A (ja) 1983-09-20 1983-09-20 発振回路

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JPS6064506A true JPS6064506A (ja) 1985-04-13

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ID=15935502

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7030709B2 (en) 2001-08-13 2006-04-18 Em Microelectronic - Marin Sa Oscillator circuit with an inverter amplifier having reduced consumption
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