JPS62274812A - 発振回路 - Google Patents
発振回路Info
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- JPS62274812A JPS62274812A JP61117961A JP11796186A JPS62274812A JP S62274812 A JPS62274812 A JP S62274812A JP 61117961 A JP61117961 A JP 61117961A JP 11796186 A JP11796186 A JP 11796186A JP S62274812 A JPS62274812 A JP S62274812A
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- JP
- Japan
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- transistor
- circuit
- basic circuit
- basic
- polarity
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は集積回路化に適した相補MO8型構成の発振
回路に係り、特に低周波数で発振させる際の消費電力の
低減化を図るようにしたものである。
回路に係り、特に低周波数で発振させる際の消費電力の
低減化を図るようにしたものである。
(従来の技術)
MOSトランジスタにより構成され、集積回路化に適し
た発振回路として、従来では第7図のような回路がよく
知られている。この発振回路はPチャネルMOSトラン
ジスタ(以下、Pトランジスタと称する)51それぞれ
と、NチャネルMOSトランジスタ(以下、Nトランジ
スタと称する)52それぞれとを高電位の電源電圧VO
Oと低電位の電源電圧、例えばアース電圧Vssとの間
に直列接続して構成されるCMOSインバータ53を5
3aないし53eの奇数個(この例では5個)用意し、
これら奇数個のCMOSインバータ53を多段に縦続接
続すると共に終段の出力信号を初段に帰還してリング状
になした、いわゆるリング・オツシレータ形式のもので
ある。
た発振回路として、従来では第7図のような回路がよく
知られている。この発振回路はPチャネルMOSトラン
ジスタ(以下、Pトランジスタと称する)51それぞれ
と、NチャネルMOSトランジスタ(以下、Nトランジ
スタと称する)52それぞれとを高電位の電源電圧VO
Oと低電位の電源電圧、例えばアース電圧Vssとの間
に直列接続して構成されるCMOSインバータ53を5
3aないし53eの奇数個(この例では5個)用意し、
これら奇数個のCMOSインバータ53を多段に縦続接
続すると共に終段の出力信号を初段に帰還してリング状
になした、いわゆるリング・オツシレータ形式のもので
ある。
ところで、この様な発振回路を低周波数で発振させる場
合には、各インバータ53を構成するPトランジスタ5
1とNトランジスタ52のどちらか一方もしくは両方の
駆動能力を例えばチャネル幅を狭くすることなどにより
小さくするか、または各インバータ53の出力端子に容
量を接続することによりインバータの出力波形をなまら
せる必要がある。
合には、各インバータ53を構成するPトランジスタ5
1とNトランジスタ52のどちらか一方もしくは両方の
駆動能力を例えばチャネル幅を狭くすることなどにより
小さくするか、または各インバータ53の出力端子に容
量を接続することによりインバータの出力波形をなまら
せる必要がある。
このような手段により上記発振回路を低周波数で発振さ
せたときの各インバータ53の出力ノードN1ないしN
5の波形を第8図の波形図に示す。
せたときの各インバータ53の出力ノードN1ないしN
5の波形を第8図の波形図に示す。
ここで、このように変化がゆるやかな波形を各インバー
タ53に入力すると、VTNないしVoo+VTP(た
だし、VTNはNトランジスタ51の閾値電圧であり、
VTN>01VTPはPトランジスタ52の閾値電圧で
あり、VTN<O)の電圧範囲では各インバータ53で
Nトランジスタ51とPトランジスタ52の両方が共に
導通する。このため、上記電圧範囲では両トランジスタ
を直列に介してVDDからVssに向かって直流電流が
流れる。
タ53に入力すると、VTNないしVoo+VTP(た
だし、VTNはNトランジスタ51の閾値電圧であり、
VTN>01VTPはPトランジスタ52の閾値電圧で
あり、VTN<O)の電圧範囲では各インバータ53で
Nトランジスタ51とPトランジスタ52の両方が共に
導通する。このため、上記電圧範囲では両トランジスタ
を直列に介してVDDからVssに向かって直流電流が
流れる。
この直流電流が流れる期間は第8図中のtlもしくはt
2で示されている。従って、従来回路ではこの直流電流
が流れる分だけ消費電力が必要以上に増大する。
2で示されている。従って、従来回路ではこの直流電流
が流れる分だけ消費電力が必要以上に増大する。
また、インバータの出力波形をなまらせずに低周波数で
発振させようとすると、縦続接続するインバータの数を
増加させなければらない。ここで、上記のような直流電
流の発生を抑えたインバータ1段当りのゲート遅延時間
を400ピコ秒とすると、2マイクロ秒周期で発振させ
るためには約2500個のインバータが必要になる。こ
のため、このような発振回路を集積回路化した場合に発
振回路が占める面積が膨大になるという欠点がある。
発振させようとすると、縦続接続するインバータの数を
増加させなければらない。ここで、上記のような直流電
流の発生を抑えたインバータ1段当りのゲート遅延時間
を400ピコ秒とすると、2マイクロ秒周期で発振させ
るためには約2500個のインバータが必要になる。こ
のため、このような発振回路を集積回路化した場合に発
振回路が占める面積が膨大になるという欠点がある。
従って、従来では低周波数で発振させるには消費電力が
犠牲になるか、もしくは素子数が極めて多くなるかのい
ずれかの欠点がある。
犠牲になるか、もしくは素子数が極めて多くなるかのい
ずれかの欠点がある。
(発明が解決しようとする問題点)
このように、従来の発振回路では低周波数で動作させる
ために、低消費電力性と高集積化とを同時に満足するこ
とができないという欠点がある。
ために、低消費電力性と高集積化とを同時に満足するこ
とができないという欠点がある。
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は低周波数で動作させるために、低消費
電力性と高集積化とを同時に満足することができる発振
回路を提供することにある。
あり、その目的は低周波数で動作させるために、低消費
電力性と高集積化とを同時に満足することができる発振
回路を提供することにある。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
この発明の発振回路は、第1の電源に一端が接続された
一方極性の第1のトランジスタ、第2の電源に一端が接
続された他方極性の第2のトランジスタ及び上記上記第
1のトランジスタと第2のトランジスタの他端間に接続
された抵抗素子で信号反転機能を有する1個の基本回路
を構成し、この基本回路を奇数個設け、前段の基本回路
の第1のトランジスタの他端を後段の基本回路の第1の
トランジスタの制御端子に、前段の基本回路の第2のト
ランジスタの他端を後段の基本回路の第2のトランジス
タの制御端子にそれぞれ接続するともに、最後段の基本
回路の第1のトランジスタの他端を最前段の基本回路の
第1のトランジスタの制御端子に、最後段の基本回路の
第2のトランジスタの他端を最前段の基本回路の第2の
トランジスタの制御端子にそれぞれ接続する如く上記奇
数個の基本回路を接続して構成した閉ループ回路と、第
1の電源に一端が接続され制御端子が上記任意の基本回
路内の第1のトランジスタの他端に接続された一方極性
の第3のトランジスタ及び第2の電源に一端が接続され
他端が上記第3のトランジスタの他端に共通接続されか
つ制御端子が上記と同じ基本回路内の第2のトランジス
タの他端に接続された他方極性の第4のトランジスタか
らなり第3、第4のトランジスタの他端共通接続点から
発振信号を得る出力回路とから構成されている。
一方極性の第1のトランジスタ、第2の電源に一端が接
続された他方極性の第2のトランジスタ及び上記上記第
1のトランジスタと第2のトランジスタの他端間に接続
された抵抗素子で信号反転機能を有する1個の基本回路
を構成し、この基本回路を奇数個設け、前段の基本回路
の第1のトランジスタの他端を後段の基本回路の第1の
トランジスタの制御端子に、前段の基本回路の第2のト
ランジスタの他端を後段の基本回路の第2のトランジス
タの制御端子にそれぞれ接続するともに、最後段の基本
回路の第1のトランジスタの他端を最前段の基本回路の
第1のトランジスタの制御端子に、最後段の基本回路の
第2のトランジスタの他端を最前段の基本回路の第2の
トランジスタの制御端子にそれぞれ接続する如く上記奇
数個の基本回路を接続して構成した閉ループ回路と、第
1の電源に一端が接続され制御端子が上記任意の基本回
路内の第1のトランジスタの他端に接続された一方極性
の第3のトランジスタ及び第2の電源に一端が接続され
他端が上記第3のトランジスタの他端に共通接続されか
つ制御端子が上記と同じ基本回路内の第2のトランジス
タの他端に接続された他方極性の第4のトランジスタか
らなり第3、第4のトランジスタの他端共通接続点から
発振信号を得る出力回路とから構成されている。
(作用)
この発明の発振回路では、前段の基本回路内の第1のト
ランジスタが非導通、第2のトランジスタが導通になっ
ており、これより1段後段の基本回路内の第1のトラン
ジスタが導通、第2のトランジスタが非導通になってい
る状態のとき、前段の基本回路内の第1のトランジスタ
が非導通から導通状態に変化すると、この第1のトラン
ジスタの他端はただちに第1の電源により充電され、こ
こに制御端子が接続されている後段の基本回路内の第1
のトランジスタはただちに非導通となる。
ランジスタが非導通、第2のトランジスタが導通になっ
ており、これより1段後段の基本回路内の第1のトラン
ジスタが導通、第2のトランジスタが非導通になってい
る状態のとき、前段の基本回路内の第1のトランジスタ
が非導通から導通状態に変化すると、この第1のトラン
ジスタの他端はただちに第1の電源により充電され、こ
こに制御端子が接続されている後段の基本回路内の第1
のトランジスタはただちに非導通となる。
ところが、前段の基本回路内の第1のトランジスタの他
端には抵抗素子が接続されているため、前段の基本回路
内の第2のトランジスタの他端の充電は遅れる。このた
め、後段の基本回路内の第2のトランジスタの他端の第
1の電源による放電が遅れる。このようにして1段の基
本回路における遅延時間が作られる。
端には抵抗素子が接続されているため、前段の基本回路
内の第2のトランジスタの他端の充電は遅れる。このた
め、後段の基本回路内の第2のトランジスタの他端の第
1の電源による放電が遅れる。このようにして1段の基
本回路における遅延時間が作られる。
(実施例)
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図はこの発明の発振回路の第1の実施例の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
図において、11aないし11eはそれぞれ、ソースが
高電位の電源電圧Vooに接続されたPチャネルMOS
トランジスタ(以下、Pトランジスタと称する)12と
、ソースが低電位の電源電圧、例えばアース電圧V88
に接続されたNチャネルMOSトランジスタ(以下、N
トランジスタと称する)13と、Pトランジスタ12及
びNトランジスタ13のドレイン相互間に接続された抵
抗14とで構成された信号反転機能を有する基本回路で
ある。これら5個の各基本回路11では前段、例えば基
本回路11a内のPトランジスタ12のドレインを後段
、すなわち基本回路11b内のPトランジスタ12のゲ
ートに接続し、かつ前段の基本回路11a内のNトラン
ジスタ13のドレインを後段の基本回路11b内のNト
ランジスタ12のゲートに接続する如く多段に縦続接続
すると共に、最後段、すなわち基本回路11e内のPト
ランジスタ12のドレインを最前段、すなわち基本回路
11a内のPトランジスタ12のゲートに接続し、かつ
最後段の基本回路11e内のNトランジスタ13のドレ
インを最前段の基本回路11a内のNトランジスタ12
のゲートに接続して閉ループ回路15を構成している。
高電位の電源電圧Vooに接続されたPチャネルMOS
トランジスタ(以下、Pトランジスタと称する)12と
、ソースが低電位の電源電圧、例えばアース電圧V88
に接続されたNチャネルMOSトランジスタ(以下、N
トランジスタと称する)13と、Pトランジスタ12及
びNトランジスタ13のドレイン相互間に接続された抵
抗14とで構成された信号反転機能を有する基本回路で
ある。これら5個の各基本回路11では前段、例えば基
本回路11a内のPトランジスタ12のドレインを後段
、すなわち基本回路11b内のPトランジスタ12のゲ
ートに接続し、かつ前段の基本回路11a内のNトラン
ジスタ13のドレインを後段の基本回路11b内のNト
ランジスタ12のゲートに接続する如く多段に縦続接続
すると共に、最後段、すなわち基本回路11e内のPト
ランジスタ12のドレインを最前段、すなわち基本回路
11a内のPトランジスタ12のゲートに接続し、かつ
最後段の基本回路11e内のNトランジスタ13のドレ
インを最前段の基本回路11a内のNトランジスタ12
のゲートに接続して閉ループ回路15を構成している。
さらにこの実施例の発振回路では、発振出力の取出し回
路としての出力回路16が設けられている。
路としての出力回路16が設けられている。
この出力回路16は、ソースがVooに接続されたPト
ランジスタ17と、ソースがVSSに接続されかつドレ
インが上記Pトランジスタ17のトレインに共通接続さ
れたNトランジスタ18とで構成されている。そして上
記トランジスタ17のゲートは上記閉ループ回路15の
任意段の基本回路、例えば最後段の基本回路11e内の
Pトランジスタ12のドレインに接続され、同じく上記
トランジスタ18のゲートは上記基本回路11e内のN
トランジスタ13のトレインに接続されている。そして
、トランジスタ17と18の共通ドレインから発振信号
0[JTが出力される。
ランジスタ17と、ソースがVSSに接続されかつドレ
インが上記Pトランジスタ17のトレインに共通接続さ
れたNトランジスタ18とで構成されている。そして上
記トランジスタ17のゲートは上記閉ループ回路15の
任意段の基本回路、例えば最後段の基本回路11e内の
Pトランジスタ12のドレインに接続され、同じく上記
トランジスタ18のゲートは上記基本回路11e内のN
トランジスタ13のトレインに接続されている。そして
、トランジスタ17と18の共通ドレインから発振信号
0[JTが出力される。
なお、上記各基本回路11内に設けられている抵抗14
の値は、各基本回路11内に設けられているP1〜ラン
ジスタ12あるいはNトランジスタ13それぞれの導通
抵抗よりも大きく設定されている。また、この抵抗14
は集積回路化の際には例えば多結晶シリコン層で構成さ
れる。
の値は、各基本回路11内に設けられているP1〜ラン
ジスタ12あるいはNトランジスタ13それぞれの導通
抵抗よりも大きく設定されている。また、この抵抗14
は集積回路化の際には例えば多結晶シリコン層で構成さ
れる。
次に上記のような構成の回路の動作を説明する。
まず、例えば基本回路11aにおいて、Pトランジスタ
12が非導通状態、Nトランジスタ13が導通状態の時
に、基本回路11eのPトランジスタ12のドレインの
ノードであるノードN11の信号が高レベルから低レベ
ルに変化すると、基本回路11aのPトランジスタ12
が非導通状態から導通状態に代わる。このPトランジス
タ13が導通するとそのドレインのノードN12が直ち
に電源■DDの電圧より充電される。従って、このノー
ドN12がゲートに接続されている次段の基本回路11
bのPトランジスタ12は直ちに非導通状態になる。他
方、基本回路11aのPトランジスタ12のドレインと
Nトランジスタ13のトレインとの間には抵抗14が接
続されているため、Nトランジスタ13のドレインのノ
ードN22の充電は遅れる。従って、次段の基本回路1
1bのNトランジスタ13は同じ基本回路11bのPト
ランジスタ12が非導通状態になってから所定の時間の
後に導通状態になる。
12が非導通状態、Nトランジスタ13が導通状態の時
に、基本回路11eのPトランジスタ12のドレインの
ノードであるノードN11の信号が高レベルから低レベ
ルに変化すると、基本回路11aのPトランジスタ12
が非導通状態から導通状態に代わる。このPトランジス
タ13が導通するとそのドレインのノードN12が直ち
に電源■DDの電圧より充電される。従って、このノー
ドN12がゲートに接続されている次段の基本回路11
bのPトランジスタ12は直ちに非導通状態になる。他
方、基本回路11aのPトランジスタ12のドレインと
Nトランジスタ13のトレインとの間には抵抗14が接
続されているため、Nトランジスタ13のドレインのノ
ードN22の充電は遅れる。従って、次段の基本回路1
1bのNトランジスタ13は同じ基本回路11bのPト
ランジスタ12が非導通状態になってから所定の時間の
後に導通状態になる。
また、これとは逆に、基本回路11aにおいてPトラン
ジスタ12が導通状態の時にノードN21の信号が低レ
ベルから高レベルに変化すると、この基本回路11aの
Nトランジスタ13は直ちに非導通状態から導通状態に
代わる。このNトランジスタ12が導通するとそのドレ
インのノードN22は電源Vssにより直ちに放電され
る。従って、このノードN22がゲートに接続されてい
る次段の基本回路11bのNトランジスタ13も直ちに
非導通状態になる。他方、このNトランジスタ13のド
レインとPトランジスタ12のトレインとの間には抵抗
14が接続されているため、Pトランジスタ12のドレ
インのノードN12の放電が遅れる。従って、基本回路
11bのNトランジスタ12が非導通状態になってから
所定の時間の後に基本回路11bのPトランジスタ12
が導通する。このような動作は各基本回路11で同様に
行われる。
ジスタ12が導通状態の時にノードN21の信号が低レ
ベルから高レベルに変化すると、この基本回路11aの
Nトランジスタ13は直ちに非導通状態から導通状態に
代わる。このNトランジスタ12が導通するとそのドレ
インのノードN22は電源Vssにより直ちに放電され
る。従って、このノードN22がゲートに接続されてい
る次段の基本回路11bのNトランジスタ13も直ちに
非導通状態になる。他方、このNトランジスタ13のド
レインとPトランジスタ12のトレインとの間には抵抗
14が接続されているため、Pトランジスタ12のドレ
インのノードN12の放電が遅れる。従って、基本回路
11bのNトランジスタ12が非導通状態になってから
所定の時間の後に基本回路11bのPトランジスタ12
が導通する。このような動作は各基本回路11で同様に
行われる。
上記実施例回路における各トランジスタのドレインノー
ドであるノードN11ないしN15及びノードN21な
いしN25の波形の変化を示したものが第2図の波形図
である。いま、基本回路11aのP。
ドであるノードN11ないしN15及びノードN21な
いしN25の波形の変化を示したものが第2図の波形図
である。いま、基本回路11aのP。
N両トランジスタ12.13のゲートに入力されるノー
ドN11、N21の信号に注目すると、ノードN11の
信号の電圧がVDD+VTP(ただし、VTPはPトラ
ンジスタの閾値電圧であり、VTP<O)以下のときに
はPトランジスタ12は導通している。
ドN11、N21の信号に注目すると、ノードN11の
信号の電圧がVDD+VTP(ただし、VTPはPトラ
ンジスタの閾値電圧であり、VTP<O)以下のときに
はPトランジスタ12は導通している。
第2図中にこのPトランジスタ12が導通している期間
をtponで示している。また、ノードN21の信号の
電圧がVTN(ただし、VTNはPトランジスタの閾値
電圧であり、VTN>○)以上のときにはNトランジス
タ13が導通している。第2図中にこのNトランジスタ
13が導通している期間をtnonで示している。ここ
で、この基本回路11aにおいて、Pトランジスタ12
が導通している期間tponと、Nトランジスタ13が
導通している期間tnonとは重なっていない。つまり
、Pトランジスタ12が導通しているときにはNトラン
ジスタ13は非導通となり、これとは逆にNトランジス
タ13が導通しているときにはPトランジスタ12は非
導通となる。従って、この基本回路11aでは、Pトラ
ンジスタ12及びNトランジスタ13を直列に介しての
電流経路は発生しない。これと同様に全ての基本回路1
1でもPトランジスタ12及びNトランジスタ13を直
列に介しての電流経路は発生しない。
をtponで示している。また、ノードN21の信号の
電圧がVTN(ただし、VTNはPトランジスタの閾値
電圧であり、VTN>○)以上のときにはNトランジス
タ13が導通している。第2図中にこのNトランジスタ
13が導通している期間をtnonで示している。ここ
で、この基本回路11aにおいて、Pトランジスタ12
が導通している期間tponと、Nトランジスタ13が
導通している期間tnonとは重なっていない。つまり
、Pトランジスタ12が導通しているときにはNトラン
ジスタ13は非導通となり、これとは逆にNトランジス
タ13が導通しているときにはPトランジスタ12は非
導通となる。従って、この基本回路11aでは、Pトラ
ンジスタ12及びNトランジスタ13を直列に介しての
電流経路は発生しない。これと同様に全ての基本回路1
1でもPトランジスタ12及びNトランジスタ13を直
列に介しての電流経路は発生しない。
このため、従来回路のように直流電流が発生していた場
合に比べ、消費電力を大幅に削減することができる。
合に比べ、消費電力を大幅に削減することができる。
しかも、第2図の波形図かられかるように、抵抗14の
存在により、各ノードN11ないしN15、ノードN2
1ないしN25の信号電圧はVDDとVSSとの間でフ
ルスウイグせず、vDDとVaSとの間のほぼ半分の振
幅となるため、これによっても消費電力を削減すること
ができる。
存在により、各ノードN11ないしN15、ノードN2
1ないしN25の信号電圧はVDDとVSSとの間でフ
ルスウイグせず、vDDとVaSとの間のほぼ半分の振
幅となるため、これによっても消費電力を削減すること
ができる。
他方、基本回路11の1個当りの信号遅延時間は、Nト
ランジスタ13のゲートに入力される信号電圧がVTN
以上となる時点からPトランジスタ13のゲートに入力
される信号電圧がVo D +VT R以下となる時点
までの時間t d up (第2図、図示)と、Pトラ
ンジスタ12のゲートに入力される信号電圧がVo o
+VT p以下となる時点からNトランジスタ13の
ゲートに入力される信号電圧が■工、以上となる時点時
間t d downとで決定される。そして、この1段
当りの遅延時間tdupとt d downとは、抵抗
14の値を大きくすればする程長くなる。従って、少な
い基本回路11を使用して、容易に低周波数で発振させ
ることができる。
ランジスタ13のゲートに入力される信号電圧がVTN
以上となる時点からPトランジスタ13のゲートに入力
される信号電圧がVo D +VT R以下となる時点
までの時間t d up (第2図、図示)と、Pトラ
ンジスタ12のゲートに入力される信号電圧がVo o
+VT p以下となる時点からNトランジスタ13の
ゲートに入力される信号電圧が■工、以上となる時点時
間t d downとで決定される。そして、この1段
当りの遅延時間tdupとt d downとは、抵抗
14の値を大きくすればする程長くなる。従って、少な
い基本回路11を使用して、容易に低周波数で発振させ
ることができる。
また、出力回路16ではノードN11とN21の信号が
VOOもしくはVB2まで十分に増幅されて出力される
。第3図はノードN11. N21の信号波形と上記出
力回路16の出力信号OUTの波形を示す波形図である
。ノードN21の信号電圧がVTN以上のときには出力
回路1GのNトランジスタ18が導通するため出力信号
OUTはOレベルとなる。他方、ノードN11の信号電
圧がVoD+VTP以下のときには出力回路16のPト
ランジスタ17が導通するため出力信号OUTはルベル
となる。そして、この第3図かられかるように、Nトラ
ンジスタ18が導通している期間tnonと、Pトラン
ジス−1フー タ17が導通している期間tponとも全く重なってい
ないため、この出力回路16でもVOOとV8Bとの間
には直流電流が流れず、消費電力を押えることができる
。
VOOもしくはVB2まで十分に増幅されて出力される
。第3図はノードN11. N21の信号波形と上記出
力回路16の出力信号OUTの波形を示す波形図である
。ノードN21の信号電圧がVTN以上のときには出力
回路1GのNトランジスタ18が導通するため出力信号
OUTはOレベルとなる。他方、ノードN11の信号電
圧がVoD+VTP以下のときには出力回路16のPト
ランジスタ17が導通するため出力信号OUTはルベル
となる。そして、この第3図かられかるように、Nトラ
ンジスタ18が導通している期間tnonと、Pトラン
ジス−1フー タ17が導通している期間tponとも全く重なってい
ないため、この出力回路16でもVOOとV8Bとの間
には直流電流が流れず、消費電力を押えることができる
。
このように上記実施例回路は少ない素子数で構成するこ
とができ、かつ多くの消費電力を消費せずに低周波数で
発振させることができる。
とができ、かつ多くの消費電力を消費せずに低周波数で
発振させることができる。
なお、上記実施例回路では基本回路11を5個用いる場
合について説明したが、これは奇数であればよく、その
数は発振周波数などに応じて決定すればよい。
合について説明したが、これは奇数であればよく、その
数は発振周波数などに応じて決定すればよい。
第4図は上記実施例回路の変形例の構成を示す回路図で
ある。この変形例回路では各基本回路11内の抵抗14
の代わりに、互いに並列接続されたP1〜ランジスタ1
9とNトランジスタ20とを設けるようにしたものであ
る。ここで両トランジスタ19゜20を常時導通状態に
させておくために、Pトランジスタ19のゲートには低
電位側の電′rA電圧、例えばアース電圧V88が、N
トランジスタ20のゲートには高電位側の電源電圧Vo
oがそれぞれ供給される。
ある。この変形例回路では各基本回路11内の抵抗14
の代わりに、互いに並列接続されたP1〜ランジスタ1
9とNトランジスタ20とを設けるようにしたものであ
る。ここで両トランジスタ19゜20を常時導通状態に
させておくために、Pトランジスタ19のゲートには低
電位側の電′rA電圧、例えばアース電圧V88が、N
トランジスタ20のゲートには高電位側の電源電圧Vo
oがそれぞれ供給される。
このように、前記抵抗14の代わりに並列接続されたP
トランジスタ及びNトランジスタを使用することにより
、多結晶シリコン層による抵抗を使用した場合に比べ、
より小さな面積で容易に高抵抗を得ることか“できる。
トランジスタ及びNトランジスタを使用することにより
、多結晶シリコン層による抵抗を使用した場合に比べ、
より小さな面積で容易に高抵抗を得ることか“できる。
なお、この場合、Pトランジスタ19のゲートにはアー
ス電圧Vssを、Nトランジスタ20のゲートには高電
位側の電源電圧Vooを、それぞれ必ずしも供給しなく
てもよく、要するにそれぞれの閾値電圧以上もしくは以
下の電圧を供給すればよい。
ス電圧Vssを、Nトランジスタ20のゲートには高電
位側の電源電圧Vooを、それぞれ必ずしも供給しなく
てもよく、要するにそれぞれの閾値電圧以上もしくは以
下の電圧を供給すればよい。
第5図はこの発明の他の実施例の構成を示す回路図であ
る。この実施例の発振回路において、31aないし31
eはそれぞれ、ソースが高電位の電源電圧VDDに接続
されたPトランジスタ32、このPトランジスタ32の
ドレインにソースが接続されたPトランジスタ33、ソ
ースが低電位の電源電圧、例えばアース電圧Vssに接
続されたNトランジスタ34、このNトランジスタ34
のドレインにソースが接続されたNトランジスタ35及
びこのNトランジスタ35と上記Pトランジスタ33の
ドレイン相互間に接続された抵抗36とで構成された信
号反転機能を有する基本回路である。これら5個の各基
本回路31では前段、例えば基本回路31a内のPトラ
ンジスタ33のトレインを後段、すなわち基本回路31
b内のPトランジスタ33及びNトランジスタ34の両
ゲートに接続し、かつ前段の基本回路31a内のNトラ
ンジスタ35のドレインを後段の基本回路31t)内の
Nトランジスタ35及びPトランジスタ32の両ゲート
に接続する如く多段に縦続接続すると共に、最後段、す
なわち基本回路31e内のPトランジスタ33のドレイ
ンを最前段、すなわち基本回路3Ia内のPトランジス
タ33及びNトランジスタ34の両ゲートに接続し、か
つ最後段の基本回路31e内のNトランジスタ35のド
レインを最前段の基本回路31a内のNトランジスタ3
5及びPトランジスタ32の両ゲートに接続して閉ルー
プ回路37をIg成している。
る。この実施例の発振回路において、31aないし31
eはそれぞれ、ソースが高電位の電源電圧VDDに接続
されたPトランジスタ32、このPトランジスタ32の
ドレインにソースが接続されたPトランジスタ33、ソ
ースが低電位の電源電圧、例えばアース電圧Vssに接
続されたNトランジスタ34、このNトランジスタ34
のドレインにソースが接続されたNトランジスタ35及
びこのNトランジスタ35と上記Pトランジスタ33の
ドレイン相互間に接続された抵抗36とで構成された信
号反転機能を有する基本回路である。これら5個の各基
本回路31では前段、例えば基本回路31a内のPトラ
ンジスタ33のトレインを後段、すなわち基本回路31
b内のPトランジスタ33及びNトランジスタ34の両
ゲートに接続し、かつ前段の基本回路31a内のNトラ
ンジスタ35のドレインを後段の基本回路31t)内の
Nトランジスタ35及びPトランジスタ32の両ゲート
に接続する如く多段に縦続接続すると共に、最後段、す
なわち基本回路31e内のPトランジスタ33のドレイ
ンを最前段、すなわち基本回路3Ia内のPトランジス
タ33及びNトランジスタ34の両ゲートに接続し、か
つ最後段の基本回路31e内のNトランジスタ35のド
レインを最前段の基本回路31a内のNトランジスタ3
5及びPトランジスタ32の両ゲートに接続して閉ルー
プ回路37をIg成している。
さらにこの実施例の発振回路では、発振出力の取出し回
路としての出力回路38が設けられている。
路としての出力回路38が設けられている。
この出力回路38は、ソースがVooに接続されたPト
ランジスタ39、このPトランジスタ39のドレインに
ソースが接続されたPトランジスタ40、ソースがVs
sに接続されたNトランジスタ41及びこのNトランジ
スタ41のドレインにソースが接続されかつトレインが
上記Pトランジスタ40のドレインに共通接続されたN
トランジスタ42とで構成されている。そして上記Pト
ランジスタ39及びNトランジスタ42の両ゲートは上
記閉ループ回路37の任意段の基本回路、例えば最後段
の基本回路31e内のPトランジスタ33のドレインに
接続され、上記Nトランジスタ41及びPトランジスタ
40の両ゲートは上記基本回路31e内のNトランジス
タ35のトレインに接続されている。そして、Pトラン
ジスタ40とNトランジスタ42の共通ドレインから発
振信号OUTが出力される。
ランジスタ39、このPトランジスタ39のドレインに
ソースが接続されたPトランジスタ40、ソースがVs
sに接続されたNトランジスタ41及びこのNトランジ
スタ41のドレインにソースが接続されかつトレインが
上記Pトランジスタ40のドレインに共通接続されたN
トランジスタ42とで構成されている。そして上記Pト
ランジスタ39及びNトランジスタ42の両ゲートは上
記閉ループ回路37の任意段の基本回路、例えば最後段
の基本回路31e内のPトランジスタ33のドレインに
接続され、上記Nトランジスタ41及びPトランジスタ
40の両ゲートは上記基本回路31e内のNトランジス
タ35のトレインに接続されている。そして、Pトラン
ジスタ40とNトランジスタ42の共通ドレインから発
振信号OUTが出力される。
なお、上記各基本回路31に設けられている抵抗36の
値は、各基本回路31に設けられているPトランジスタ
32.33及びNトランジスタ34.35それぞれの導
通抵抗よりも大きく設定されている。また、この抵抗3
6は集積回路化の際には例えば多結晶シリコン層で構成
される。
値は、各基本回路31に設けられているPトランジスタ
32.33及びNトランジスタ34.35それぞれの導
通抵抗よりも大きく設定されている。また、この抵抗3
6は集積回路化の際には例えば多結晶シリコン層で構成
される。
この実施例における各Pトランジスタ33のドレインの
ノードN11ないしN15の信号電圧波形及び各Nトラ
ンジスタ35のドレインのノードN21ないしN25の
信号電圧波形はそれぞれ第2図と同様になる。
ノードN11ないしN15の信号電圧波形及び各Nトラ
ンジスタ35のドレインのノードN21ないしN25の
信号電圧波形はそれぞれ第2図と同様になる。
上記第1図の実施例回路では、電源投入の直後、各ノー
ドN11ないしN15及びノードN21ないしN25が
所定の電圧に固定されないとき、Pトランジスタ12と
Nトランジスタ13とが同時に導通して、VooとVs
sとの間に直流電流が流れる恐れがある。ところが、こ
の実施例回路では、例えば基本回路31aに注目すると
、最後段の基本回路31eのノードN15とN25の信
号のいずれかPトランジスタもしくはNトランジスタを
非導通にさせるような電圧になっていれば、Pトランジ
スタ32.33、Nトランジスタ34.35のうちいず
れか一つが非導通になり、これによりVooとVssと
の間には直流電流は流れない。また、電源投入後の各ノ
ードの電圧の設定が速く完了する。
ドN11ないしN15及びノードN21ないしN25が
所定の電圧に固定されないとき、Pトランジスタ12と
Nトランジスタ13とが同時に導通して、VooとVs
sとの間に直流電流が流れる恐れがある。ところが、こ
の実施例回路では、例えば基本回路31aに注目すると
、最後段の基本回路31eのノードN15とN25の信
号のいずれかPトランジスタもしくはNトランジスタを
非導通にさせるような電圧になっていれば、Pトランジ
スタ32.33、Nトランジスタ34.35のうちいず
れか一つが非導通になり、これによりVooとVssと
の間には直流電流は流れない。また、電源投入後の各ノ
ードの電圧の設定が速く完了する。
第6図は上記第5図の実施例回路の変形例の構成を示す
回路図である。この変形例回路では前記第4図の変形例
回路の場合と同様の変形を第5図回路に施したものであ
る。すなわち、各基本回路31内の抵抗36の代わりに
、互いに並列接続されたP l−ランジスタ43とNト
ランジスタ44を設けるようにしたものである。ここで
両トランジスタ19゜20を常時導通状態にさせておく
ために、Pトランジスタ19のゲートには低電位側の電
源電圧、例えばアース電圧Vssが、Nトランジスタ2
0のゲートには高電位側の電源電圧VOOがそれぞれ供
給される。
回路図である。この変形例回路では前記第4図の変形例
回路の場合と同様の変形を第5図回路に施したものであ
る。すなわち、各基本回路31内の抵抗36の代わりに
、互いに並列接続されたP l−ランジスタ43とNト
ランジスタ44を設けるようにしたものである。ここで
両トランジスタ19゜20を常時導通状態にさせておく
ために、Pトランジスタ19のゲートには低電位側の電
源電圧、例えばアース電圧Vssが、Nトランジスタ2
0のゲートには高電位側の電源電圧VOOがそれぞれ供
給される。
なお、上記第5図の実施例回路及び第6図の変形例回路
の場合にも、基本回路31の数は5個に限定されるもの
ではなく、奇数個であれば何個でもよい。
の場合にも、基本回路31の数は5個に限定されるもの
ではなく、奇数個であれば何個でもよい。
[発明の効果]
以上説明したようにこの発明によれば、低周波数で動作
させるために、低消費電力性と高集積化とを同時に満足
することができる発振回路を提供することができる。
させるために、低消費電力性と高集積化とを同時に満足
することができる発振回路を提供することができる。
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第2
図は上記実施例回路の動作を説明するための波形図、第
3図は上記実施例回路の動作を説明するための波形図、
第4図は上記実施例の変形例の構成を示す回路図、第5
図はこの発明の他の実施例の構成を示す回路図、第6図
は上記の他の実施例の変形例の構成を示す回路図、第7
図は従来回路の回路図、第8図は上記従来回路を説明す
るための波形図である。 11、31・・・基本回路、12.17.19.32.
33.39゜40・・・PチャネルMOSトランジスタ
、13.18.20゜34、35.41.42・・・N
チャネルMO8)−ランジスタ、16、38・・・出力
回路、14.36・・・抵抗。
図は上記実施例回路の動作を説明するための波形図、第
3図は上記実施例回路の動作を説明するための波形図、
第4図は上記実施例の変形例の構成を示す回路図、第5
図はこの発明の他の実施例の構成を示す回路図、第6図
は上記の他の実施例の変形例の構成を示す回路図、第7
図は従来回路の回路図、第8図は上記従来回路を説明す
るための波形図である。 11、31・・・基本回路、12.17.19.32.
33.39゜40・・・PチャネルMOSトランジスタ
、13.18.20゜34、35.41.42・・・N
チャネルMO8)−ランジスタ、16、38・・・出力
回路、14.36・・・抵抗。
Claims (6)
- (1)第1の電源に一端が接続された一方極性の第1の
トランジスタ、第2の電源に一端が接続された他方極性
の第2のトランジスタ及び上記第1のトランジスタと第
2のトランジスタの他端間に接続された抵抗素子で信号
反転機能を有する1個の基本回路を構成し、この基本回
路を奇数個設け、前段の基本回路の第1のトランジスタ
の他端を後段の基本回路の第1のトランジスタの制御端
子に、前段の基本回路の第2のトランジスタの他端を後
段の基本回路の第2のトランジスタの制御端子にそれぞ
れ接続するともに、最後段の基本回路の第1のトランジ
スタの他端を最前段の基本回路の第1のトランジスタの
制御端子に、最後段の基本回路の第2のトランジスタの
他端を最前段の基本回路の第2のトランジスタの制御端
子にそれぞれ接続する如く上記奇数個の基本回路を接続
して構成した閉ループ回路と、 第1の電源に一端が接続され制御端子が上記任意の基本
回路内の第1のトランジスタの他端に接続された一方極
性の第3のトランジスタ及び第2の電源に一端が接続さ
れ他端が上記第3のトランジスタの他端に共通接続され
かつ制御端子が上記と同じ基本回路内の第2のトランジ
スタの他端に接続された他方極性の第4のトランジスタ
からなり第3、第4のトランジスタの他端共通接続点か
ら発振信号を得る出力回路とを具備したことを特徴とす
る発振回路。 - (2)第1の電源に一端が接続された一方極性の第1の
トランジスタ、この第1のトランジスタの他端に一端が
接続された一方極性の第2のトランジスタ、第2の電源
に一端が接続された他方極性の第3のトランジスタ、こ
の第3のトランジスタの他端に一端が接続された他方極
性の第4のトランジスタ及び上記第2のトランジスタと
第4のトランジスタの他端間に接続された抵抗素子で信
号反転機能を有する1個の基本回路を構成し、この基本
回路を奇数個設け、前段の基本回路の第2のトランジス
タの他端を後段の基本回路の第2と第3もしくは第1と
第4のトランジスタの制御端子に、前段の基本回路の第
4のトランジスタの他端を後段の基本回路の第1と第4
もしくは第2と第3のトランジスタの制御端子にそれぞ
れ接続するともに、最後段の基本回路の第2のトランジ
スタの他端を最前段の基本回路の第2と第3もしくは第
1と第4のトランジスタの制御端子に、最後段の基本回
路の第4のトランジスタの他端を最前段の基本回路の第
1と第4もしくは第2と第3のトランジスタの制御端子
にそれぞれ接続する如く上記奇数個の基本回路を接続し
て構成した閉ループ回路と、 第1の電源に一端が接続され制御端子が上記任意の基本
回路内の第4もしくは第2のトランジスタの他端に接続
された一方極性の第5のトランジスタ、この第5のトラ
ンジスタの他端に一端が接続され制御端子が上記と同じ
基本回路内の第2もしくは第4のトランジスタの他端に
接続された一方極性の第6のトランジスタ、第2の電源
に一端が接続され制御端子が上記と同じ基本回路内の第
2もしくは第4のトランジスタの他端に接続された他方
極性の第7のトランジスタ、この第7のトランジスタの
他端に一端が接続され他端が上記第6のトランジスタの
他端と共通接続されかつ制御端子が上記と同じ基本回路
内の第4もしく第2のトランジスタの他端に接続された
他方極性の第8のトランジスタからなり第6、第8のト
ランジスタの他端共通接続点から発振信号を得る出力回
路とを具備したことを特徴とする発振回路。 - (3)前記抵抗素子が抵抗で構成されている特許請求の
範囲第1項に記載の発振回 路。 - (4)前記抵抗素子がそれぞれ導通状態にされ並列接続
された一方極性及び他方極性のトランジスタで構成され
ている特許請求の範囲第1項 に記載の発振回路。 - (5)前記抵抗素子の値が前記第1及び第2のトランジ
スタの導通抵抗値よりも大きくされている特許請求の範
囲第1項に記載の発振回路。 - (6)前記抵抗素子の値が前記第1ないし第4のトラン
ジスタそれぞれの導通抵抗値よりも大きくされている特
許請求の範囲第2項に記載の発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61117961A JPS62274812A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61117961A JPS62274812A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62274812A true JPS62274812A (ja) | 1987-11-28 |
| JPH0511682B2 JPH0511682B2 (ja) | 1993-02-16 |
Family
ID=14724539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61117961A Granted JPS62274812A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62274812A (ja) |
-
1986
- 1986-05-22 JP JP61117961A patent/JPS62274812A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0511682B2 (ja) | 1993-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |