JPS6362408A - 発振回路 - Google Patents
発振回路Info
- Publication number
- JPS6362408A JPS6362408A JP61207236A JP20723686A JPS6362408A JP S6362408 A JPS6362408 A JP S6362408A JP 61207236 A JP61207236 A JP 61207236A JP 20723686 A JP20723686 A JP 20723686A JP S6362408 A JPS6362408 A JP S6362408A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- voltage
- oscillation
- differential amplifier
- constant current
- 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.)
- Pending
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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】
産業上の利用分野
本発明は発振回路の改良に係り、特に半導体集積回路に
好適な発振回路に関するものである。
好適な発振回路に関するものである。
従来の技術
発振回路は、たとえばコンパクト・ディスク・プレーヤ
のフォーカス引込み用として強制的にフォーカス・レン
ズを振幅させる場合にも、安定な周期性をもった出力が
要求される。
のフォーカス引込み用として強制的にフォーカス・レン
ズを振幅させる場合にも、安定な周期性をもった出力が
要求される。
第2図は、従来の発振回路の回路図であり、以下図面を
参照しながら動作説明を行う。
参照しながら動作説明を行う。
トランジスタQ1がオフのとき、発振振幅の1限電圧、
すなわち、トランジスタQ2.Q3で構成される差動回
路の一方の入力電圧VHは抵抗R,+とR2で下記のよ
うに表現される。
すなわち、トランジスタQ2.Q3で構成される差動回
路の一方の入力電圧VHは抵抗R,+とR2で下記のよ
うに表現される。
この時、発振用コンデンサC+ の電位が上記(1)式
の上限電圧vHより低いと、トランジスタQ2.Q3で
構成される差動回路は、トランジスタQ3がオフ、同Q
2がオンとなり、この時点で、各トランジスタQ4〜Q
9をみると、Q4.Q5.Q6がオフ、Q7がオン、な
らびにQe、Qsがオフであり、発振用コンデンサCI
は、定電流源I4により充電され、電位が時間とともに
直線的に上昇していく。
の上限電圧vHより低いと、トランジスタQ2.Q3で
構成される差動回路は、トランジスタQ3がオフ、同Q
2がオンとなり、この時点で、各トランジスタQ4〜Q
9をみると、Q4.Q5.Q6がオフ、Q7がオン、な
らびにQe、Qsがオフであり、発振用コンデンサCI
は、定電流源I4により充電され、電位が時間とともに
直線的に上昇していく。
発振用コンデンサC1の電位が上限電圧vHを越えると
、トランジスタQ2.Q3の差動回路動作が反転をし、
Q2がオフ、Qsがオンとなり、これにともない、トラ
ンジスタQ 41同Q+が、それぞれ、オンとなる。こ
の時トランジスタQ2のベース電圧は発振振幅の下限電
圧Vtとなっており、トランジスタQ1の飽和電圧をV
CEiATI七おくと下限電圧Vtは次のように表現さ
れる。
、トランジスタQ2.Q3の差動回路動作が反転をし、
Q2がオフ、Qsがオンとなり、これにともない、トラ
ンジスタQ 41同Q+が、それぞれ、オンとなる。こ
の時トランジスタQ2のベース電圧は発振振幅の下限電
圧Vtとなっており、トランジスタQ1の飽和電圧をV
CEiATI七おくと下限電圧Vtは次のように表現さ
れる。
■L=(vCc//R1+VCE・SATンR3)/’
(/R++ 1/R2+1/R:+) −−(2)
また、この状態のときには、トランジスタQ5がオンで
あり、同Q6がオン、同Q7がオフであり、発振用コン
デンサC1は、(I314)の電流で放電されるように
なり、時間とともに電位を直線的にさげる。ついには、
発振用コンデンサCIの電位は、下限電圧vLに到達し
さらにもっと電位を下げる。
(/R++ 1/R2+1/R:+) −−(2)
また、この状態のときには、トランジスタQ5がオンで
あり、同Q6がオン、同Q7がオフであり、発振用コン
デンサC1は、(I314)の電流で放電されるように
なり、時間とともに電位を直線的にさげる。ついには、
発振用コンデンサCIの電位は、下限電圧vLに到達し
さらにもっと電位を下げる。
発振用コンデンサC1の電位が下限電位vLを越えると
、トランジスタQ2.Q3の差動回路は後転し、Q2が
オン、Qsがオフとなる。その結果、Q 4 JQlが
共にオフとなり、初期の状態となる。そして、これらの
動作を連続的に(り返して、発振状態になる。
、トランジスタQ2.Q3の差動回路は後転し、Q2が
オン、Qsがオフとなる。その結果、Q 4 JQlが
共にオフとなり、初期の状態となる。そして、これらの
動作を連続的に(り返して、発振状態になる。
ここでこの発振回路の発振周期を求めるとT = C+
、 (VHVL) (I 、+ r、 r 4> ・
−・−(3)となり、発振周期は、VHT VL、13
,14の関数となる。
、 (VHVL) (I 、+ r、 r 4> ・
−・−(3)となり、発振周期は、VHT VL、13
,14の関数となる。
発明が解決しようとする問題点
従来例でもわかるように、発振周期Tは、定電流源13
.14の電流値に比例するのでばらつきは大きくなる。
.14の電流値に比例するのでばらつきは大きくなる。
また、発振の上限電圧vHは、(1)式のように抵抗比
と電源電圧の積で決定されるので、発振周期のばらつき
への影響は小さいといえるが、しかしながら、発振下限
電圧vLは、トランジスタQ1の飽和電圧VCESAT
Iを含むので、飽和電圧のばらつきによっても発振周期
は変動する。
と電源電圧の積で決定されるので、発振周期のばらつき
への影響は小さいといえるが、しかしながら、発振下限
電圧vLは、トランジスタQ1の飽和電圧VCESAT
Iを含むので、飽和電圧のばらつきによっても発振周期
は変動する。
さらに、動作説明で述べたようにトランジスタQ1.Q
4.Q5.QB、Q7は発振に同期して、オフおよび飽
和動作をくり返している。その結果半導体集積回路では
飽和すると基板に電流を流すことになり周辺回路に悪影
響をおよぼす結果となる。たとえば、基板電位が発振周
期に同期して振れると、基板と周辺回路トランジスタの
コレクタ容量を通して信号が別回路に伝達され、別回路
に発振周期成分が乗ることになってしまい、周辺回路に
悪影響をおよぼす。
4.Q5.QB、Q7は発振に同期して、オフおよび飽
和動作をくり返している。その結果半導体集積回路では
飽和すると基板に電流を流すことになり周辺回路に悪影
響をおよぼす結果となる。たとえば、基板電位が発振周
期に同期して振れると、基板と周辺回路トランジスタの
コレクタ容量を通して信号が別回路に伝達され、別回路
に発振周期成分が乗ることになってしまい、周辺回路に
悪影響をおよぼす。
本発明の目的はこれらの問題点を排除することにある。
問題点を解決するための手段
本発明の構成は、要約するに、第1電源と第2電源との
間に、第1.第2の差動増幅回路を並列にそなえ、前記
各差動増幅回路は、各構成トランジスタ対の共通エミッ
タ部を、電流源を介して、前記第2電源に接続し、前記
各トランジスタ対の各コレクタを、前記第1電源に結合
の第1の電流ミラー結合トランジスタ群の第1〜第4電
路に、おのおの接続し、前記第1の差動増幅回路の一方
の差動入力部を、前記第2電源に結合の第2の電流ミラ
ー結合トランジスタ群の第1電路と前記第1の電流ミラ
ー結合の第5電路との共通接続部に、時定数設定用コン
デンサと共に接続し、前記第2の差動増幅回路の一方の
差動入力部を接地点もしくは第3電源に接続し、前記第
1.第2の差動増幅回路の各他方の差動入力部を、前記
第1の電流ミラー結合の第6電路と前記第2の電流ミラ
ー結合の第2電路との共通接続部に、時定数設定用抵抗
と共に接続してなる発振回路である。
間に、第1.第2の差動増幅回路を並列にそなえ、前記
各差動増幅回路は、各構成トランジスタ対の共通エミッ
タ部を、電流源を介して、前記第2電源に接続し、前記
各トランジスタ対の各コレクタを、前記第1電源に結合
の第1の電流ミラー結合トランジスタ群の第1〜第4電
路に、おのおの接続し、前記第1の差動増幅回路の一方
の差動入力部を、前記第2電源に結合の第2の電流ミラ
ー結合トランジスタ群の第1電路と前記第1の電流ミラ
ー結合の第5電路との共通接続部に、時定数設定用コン
デンサと共に接続し、前記第2の差動増幅回路の一方の
差動入力部を接地点もしくは第3電源に接続し、前記第
1.第2の差動増幅回路の各他方の差動入力部を、前記
第1の電流ミラー結合の第6電路と前記第2の電流ミラ
ー結合の第2電路との共通接続部に、時定数設定用抵抗
と共に接続してなる発振回路である。
作用
本発明を使用することにより、発振周期はトランジスタ
の飽和特性には無関係となり、かつ定電流比に依存する
ので安定した発振周期を得る事が出来る。
の飽和特性には無関係となり、かつ定電流比に依存する
ので安定した発振周期を得る事が出来る。
また、トランジスタが飽和領域に入ることがなく周辺回
路に基板を通して悪影響をおよぼすことはない。
路に基板を通して悪影響をおよぼすことはない。
実施例
第1図に本発明の一実施例回路図を示し、各部の動作に
ついて順次説明を行う。
ついて順次説明を行う。
トランジスタQr+〜Q+aと定電流源!10とで構成
される差動増幅回路において、トランジスタQ目のベー
ス入力電圧がトランジスタQI2のペース入力電圧より
高電圧であると、トランジスタQ++、 QCs・Q1
0・Q10・QCsは定電流源!10の電流を伝達して
、トランジスタQ+eのコレクタ電流は110となる。
される差動増幅回路において、トランジスタQ目のベー
ス入力電圧がトランジスタQI2のペース入力電圧より
高電圧であると、トランジスタQ++、 QCs・Q1
0・Q10・QCsは定電流源!10の電流を伝達して
、トランジスタQ+eのコレクタ電流は110となる。
その時、トランジスタQI2.QI3゜Q10はオフ状
態となっており、トランジスタQ13のコレクタ電流は
零である。また、逆に、トランジスタQ11. Q10
のベース電圧が逆転し、トランジスタQ+2のベース電
圧が高いとQ 12.013. Q +4は定電流源1
100電流rhoを伝達し、トランジスタQI3のコレ
クタ電流はItoとなる。その時、トランジスタQ目、
Q +s 、 Q 16 I Q +7 I Q +
aはオフとなり、トランジスタQ+aのコレクタ電流は
零となっている。
態となっており、トランジスタQ13のコレクタ電流は
零である。また、逆に、トランジスタQ11. Q10
のベース電圧が逆転し、トランジスタQ+2のベース電
圧が高いとQ 12.013. Q +4は定電流源1
100電流rhoを伝達し、トランジスタQI3のコレ
クタ電流はItoとなる。その時、トランジスタQ目、
Q +s 、 Q 16 I Q +7 I Q +
aはオフとなり、トランジスタQ+aのコレクタ電流は
零となっている。
上記差動増幅回路の動作を念頭に置くと、本発明の一実
施例回路の動作は理解しやすい。
施例回路の動作は理解しやすい。
トランジスタQI2のベース電圧、つまり発振振幅用抵
抗RIOの電圧が、トランジスタQ目のベース電圧、つ
まり発振用コンデンサCIの電圧より高電圧であると、
トランジスタQI2のベース電圧は、VB2= Tl0
RIOとなる。その結果、トランジスタQ2Gのベース
電圧はQCsのベース電圧より高いので、発振用コンデ
ンサは定電流源120の電流で充電され、トランジスタ
Q++のベース電圧は上昇していく。そして最終的には
、トランジスタQ+2のベース電圧より高くなると、ト
ランジスタQI2のベース電圧は、VB2=−I+oR
+oとなる。その結果、トランジスタQ20のベース電
圧は、トランジスタQ+sのベース電圧より低くなるの
で、発振用コンデンサCIは定電流I20で放電されて
いく。そして最終的には、トランジスタQ++のベース
電圧は、トランジスタQI2のベース電圧VB2=−I
+oR+oより低くなり、差動増幅回路が複軌して、ト
ランジスタQ12のベース電圧は、VB2 ” I I
ORIOの初期状態の電圧になる。この時、トランジス
タQ20のベース電圧はQCsのベース電圧より高電圧
なので、発振用コンデンサC1は定電流源120の電流
により充電され、電圧上昇してい(。
抗RIOの電圧が、トランジスタQ目のベース電圧、つ
まり発振用コンデンサCIの電圧より高電圧であると、
トランジスタQI2のベース電圧は、VB2= Tl0
RIOとなる。その結果、トランジスタQ2Gのベース
電圧はQCsのベース電圧より高いので、発振用コンデ
ンサは定電流源120の電流で充電され、トランジスタ
Q++のベース電圧は上昇していく。そして最終的には
、トランジスタQ+2のベース電圧より高くなると、ト
ランジスタQI2のベース電圧は、VB2=−I+oR
+oとなる。その結果、トランジスタQ20のベース電
圧は、トランジスタQ+sのベース電圧より低くなるの
で、発振用コンデンサCIは定電流I20で放電されて
いく。そして最終的には、トランジスタQ++のベース
電圧は、トランジスタQI2のベース電圧VB2=−I
+oR+oより低くなり、差動増幅回路が複軌して、ト
ランジスタQ12のベース電圧は、VB2 ” I I
ORIOの初期状態の電圧になる。この時、トランジス
タQ20のベース電圧はQCsのベース電圧より高電圧
なので、発振用コンデンサC1は定電流源120の電流
により充電され、電圧上昇してい(。
以上のようなことを連続的にくり返すことで発振が連続
的におこる。この時、注目すべきことはトランジスタQ
++〜Q+eと定電流源110とで構成される差動増幅
回路と、トランジスタQ+9〜Q2Gと定電流源120
とで構成される差動増幅回路の2つの差動増幅回路が、
異なる入力電圧、つまり異なるスレッシュオールド電圧
でもって反転、複軌を(り返すことにある。このことは
、発振が確実に連続して起きることを意味している。
的におこる。この時、注目すべきことはトランジスタQ
++〜Q+eと定電流源110とで構成される差動増幅
回路と、トランジスタQ+9〜Q2Gと定電流源120
とで構成される差動増幅回路の2つの差動増幅回路が、
異なる入力電圧、つまり異なるスレッシュオールド電圧
でもって反転、複軌を(り返すことにある。このことは
、発振が確実に連続して起きることを意味している。
次に本発明の一実施例においての発振周期Tを求める。
まず発振の上限電圧はVo= I+oR+o。
下限電圧はVL= ll0RIOとなる。この上限電圧
と下限電圧の差を発振用コンデンサC1を定電流源I2
0の電流で充電かつ放電することになることから発振周
期が求まる。
と下限電圧の差を発振用コンデンサC1を定電流源I2
0の電流で充電かつ放電することになることから発振周
期が求まる。
・・・・・・(4)
発振周期Tは、定電流源の電流比と発振用コンデンサと
発振振幅用抵抗との積で表現される。
発振振幅用抵抗との積で表現される。
発明の効果
本発明により、発振周期は定電流比と発振用コンデンサ
C+ と発振振幅用抵抗RIOの積となっているので、
CI RIOの積つまり時定数を一定にすれば、電源電
圧値に依存しない安定した発振周期を得ることが可能で
ある。
C+ と発振振幅用抵抗RIOの積となっているので、
CI RIOの積つまり時定数を一定にすれば、電源電
圧値に依存しない安定した発振周期を得ることが可能で
ある。
また、各トランジスタは飽和領域に入ることがないので
、基板を通して周辺回路に悪影響をおよぼすことがな(
、安定した発振を得ることが出来る。
、基板を通して周辺回路に悪影響をおよぼすことがな(
、安定した発振を得ることが出来る。
また、定電流源tlo、 I2oをトランジスタでオ
フすれば、発振をその時点で止めることが出来るし、定
電流源11O+ I=oをオンすると発振を再開する
ことが出来る。
フすれば、発振をその時点で止めることが出来るし、定
電流源11O+ I=oをオンすると発振を再開する
ことが出来る。
あるいは、本発明において、接地端子に別電源をあたえ
ることで発振振幅の中心電圧を自由に変化させることが
可能となる。つまり直流オフセット電圧を与えることが
出来ることになる。
ることで発振振幅の中心電圧を自由に変化させることが
可能となる。つまり直流オフセット電圧を与えることが
出来ることになる。
以上のように本発明を導入することで安定な発振周期を
得ることが出来る。
得ることが出来る。
亭
第1図は本発明の一実施例回路図、第2図は従来例の回
路図である。 Q1〜Qs、Q++〜Q2B・・・・・・トランジスタ
、R1へR8,RIO”’°°°抵抗、■1ゞI 4
、I IO+ I 20”””定電流源、CI・・・・
・・コンデンサ。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名Qll −
026−)ランジスタ RIO−m−抵抗 CI−一一コ ン デ ン サ 1tO,ho一定電流源 第1I!l
路図である。 Q1〜Qs、Q++〜Q2B・・・・・・トランジスタ
、R1へR8,RIO”’°°°抵抗、■1ゞI 4
、I IO+ I 20”””定電流源、CI・・・・
・・コンデンサ。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名Qll −
026−)ランジスタ RIO−m−抵抗 CI−一一コ ン デ ン サ 1tO,ho一定電流源 第1I!l
Claims (1)
- 第1電源と第2電源との間に、第1、第2の差動増幅回
路を並列にそなえ、前記各差動増幅回路は、各構成トラ
ンジスタ対の共通エミッタ部を、電流源を介して、前記
第2電源に接続し、前記各トランジスタ対の各コレクタ
を、前記第1電源に結合の第1の電流ミラー結合トラン
ジスタ群の第1〜第4電路に、おのおの接続し、前記第
1の差動増幅回路の一方の差動入力部を、前記第2電源
に結合の第2の電流ミラー結合トランジスタ群の第1電
路と前記第1の電流ミラー結合の第5電路との共通接続
部に、時定数設定用コンデンサと共に接続し、前記第2
の差動増幅回路の一方の差動入力部を接地点もしくは第
3電源に接続し、前記第1、第2の差動増幅回路の各他
方の差動入力部を、前記第1の電流ミラー結合の第6電
路と前記第2の電流ミラー結合の第2電路との共通接続
部に、時定数設定用抵抗と共に接続してなる発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207236A JPS6362408A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207236A JPS6362408A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 発振回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6362408A true JPS6362408A (ja) | 1988-03-18 |
Family
ID=16536476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61207236A Pending JPS6362408A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6362408A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0343304A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-25 | Showa Denko Kk | プラスチック製容器のシール方法 |
-
1986
- 1986-09-03 JP JP61207236A patent/JPS6362408A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0343304A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-25 | Showa Denko Kk | プラスチック製容器のシール方法 |
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