TW454385B - Oscillator circuit - Google Patents

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TW454385B
TW454385B TW087106090A TW87106090A TW454385B TW 454385 B TW454385 B TW 454385B TW 087106090 A TW087106090 A TW 087106090A TW 87106090 A TW87106090 A TW 87106090A TW 454385 B TW454385 B TW 454385B
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Yoshihiro Komatsu
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5 Δ
附件1:第87106090號專利申請案 $文說明書修正頁 43 B 5 五、發明説明丨) 1 .本發明之領域 (請先W讀背面之注f項再瑱寫本茛) 本發明係關於一種振盪電路,係由若干個反相及非反 相延遲電路相連成環狀而構成。 2 .習知技術的敘述 一振盪電路可利用奇數個反相延遲電路,例如三個反 相延遲電路DLY1 ,DLY2和DLY3相連成環形而 構成,圖1中的電路圖顯示以此方式所構成的一環形振盪 電路,圖2則顯示一包含反相元件及延遲元件.的反相延遲 電路組態,其中,延遲元件係連接至反相元件的輸出端。 如圖2所示,一個反相元件係由一個差動放大器電路 所構成,連接至該反相元件輸出端的延遲元件係由一個由 電晶體及電容器組成之射極隨耦器所構成,該差動放大器 電路係由電晶體Q 1和Q 2 ,電阻元件R 1和R 2以及一 電流源I 1的組成,而延遲元件則是由電晶體Q 3和Q 4 ,電容器C 1和C 2,以及電晶體Q 5和Q 6所組成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
在差動放大器電路中,電晶體Q 1和Q 2的基極分別 連接至T 1 η和T / 1 η的輸入端,集極則分別經由電阻 元件R 1和R 2與一電源供應電壓V t :的供應線相連,而 射極則共同連接至電流源I 1 ,由Q 1和Q 2之集極及電 阻元件R 1和R 2所形成的連結點構成此差動放大器的輸 出節點,電流i 1是由電流源I 1所供給D 在延遲元件中,電晶體Q 3和Q 4構成一射極隨耦器 ,電晶體Q 3和Q 4的基極分別與差動放大器電路的輸出 本紙張尺度逍用中菌國家標準(CNS ) A4洗格(210X297公釐) 4 - 4 5 43 8 5 A7 B7
五、發明説明纟) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 節點Ν' D 1和N D 2相連,而射極則分別連接至延遲元件 的輸出節點N D 3和N D 4,電容C 1是連接在節點 N D 3及電源供應電壓V ι ι的供應線之間,而電容C 2則 連接在節點N D 4和電源供應電壓V。。的供應線之間,電 晶體Q 5和Q 6的基極係與控制信號S c的輸入端T c相 連,集極則分別與節點N D 3和N D 4相連,而射極則分 別經由電阻R 3和R 4接地。 輸入信號S Α和/ S Α分別輸入至T i η和T / i η 端,輸入信號S Α的反相信號/S Β係輸入至差動放大器 電路的輸出節點ND1,而輸入信號/SA的反相信號 S Β則被輸入至節點N D 2的輸出處。 節點N D 1和N D 2的輸出信號是藉由電晶體Q 3和 Q 4所構成之射極隨耦器分別連接至節點N D 3和N D 4 ,節點N D 3和N D 4電位係依據該輸入信號所造成的電 容C 1和C 2的充放電而加以設定,節點N D 3的電壓係 被作爲輸出至輸出端Τ / 〇 u t的輸出信號/ S C,而節 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 點N D 4的電壓則作爲輸出至輸出端T 〇 u t的輸出信號 S C。 電晶體Q 5和Q 6構成一電流源,以控制電容C 1和 C 2的充電電流i 2和1 3 ,電晶體Q 5和Q 6的集極電 流是由輸入至輸入端子T C的控制信號S c所決定’這些 集極電流成爲電容C 1和C 2的充電電流,此處,舉例而 言,當電晶體Q 3和Q 4是處於開啓(Ο N )狀態,且若 在基極和射極的兩電壓爲V f時,則在電晶體Q 3或Q 4 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格< 210X297公釐)-5 - 45438 5 A7 B7 月)日 修正 五、發明説明$ ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲開啓(Ο N )時,節點N D 3和N D 4的電壓則變爲( v — V f ),當電晶體Q 3和Q 4由開啓狀態切換爲關 閉狀態時,電流i 2和i 3將分別對電容C 1和C 2充電, 而節點N D 3和N D 4的電壓則隨著電容C 1和C 2的充 電而上升,此處,若電阻元件R 1和R 2的阻値爲R時, 電晶體Q1和Q2之集極的信號幅度成爲(Rii),當電 容C 1或c 2的充電完成時,節點ND 3和ND4的電壓 將保持在.(Vn — V f 一 Rii)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3 A至3 C係針對圖2中所示的部份延遲電路,顯 示相關的波形,如圖所示;構成此差動放大器電路之反相 元件的輸出信號S B和/ S B準位係依據輸入信號S A和 / S A的位準變化作改變,S B和/ S B信號被輸入至延 遲元件,而延遲電路的輸出信號S C和/S C準位則依據 上述信號作變化,例如,當輸入信號S A處於高準位時, 差動放大器電路的輸入信號S B亦被保持在高準位,例如 爲電源供應電壓V。t或接近此準位的準位,相反地,當輸 入信號S A處於低準位時,差動放大器電路的輸出信號 S B亦保持在一低準位,換言之爲(V t - R i〗)準位 ’當信號S B爲低準位時電晶體Q 4關閉,而電容則被充 電,節點ND4的電壓因而下降,當信號SB由一低準位 切換爲·高準位時’電晶體Q 4則由關閉狀態切換爲開啓 狀態,而電容C 2則透過電晶體Q 4放電,因此節點 N D 4的電壓則隨著此電容的放電而上升且保持在—高準 位,諸如爲(V t t _ V f )準位。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公漦) 454385
五、發明説明& ) (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 電容C 2係經由在開啓狀態的電晶體Q 4放電,電晶 體Q 4的導通電阻很低且電容的放電很快,另一方面,電 容C 2則透過電晶體Q 6進行充電,若充電電流i 3很小, 則充電時間大於放電時間,則如圖3 A至3 C所示,延遲 元件的輸出信號S C波形在上升緣和下降緣間是對稱的, 換言之,上升緣是陡峭的,而下降緣則是平緩的。 同理,延遲元件旳/ s C信號輸出也有同的特性’針 對輸入至Q 5和Q 6電晶體基極的控制信號S C ,調整其 準位,可以控制電容C 1和C 2的充電時間,換言之,可 控制信號S C和/ S C下降的轉換率,同時亦可控制延遲 元件的延遲時間t d。 藉由使用奇數級的延遲電路以構成反相元件和延遲元 件並將其連接成環形,可取得一振盪電路,並產生週期爲 (2 η X t d )的時脈信號C L K。 經濟部智慧財1局員工消費合作社印製 在習知技術的振盪線路中,延遲電路中輸出信號上升 緣的轉換率並非由控制信號S c所控制且是固定的’延遲 電路的延遲時間僅依據下降緣的轉換率進行控制,因此無 法形成較大的延遲時間以增進延遲時間的控制特性’結果 是對於習知技術的振盪電路而言,存在的缺點是不好的控 制特性,且無法增大頻率變化的範圍。 本發明的總結 本發明的目的在提供一種具有較佳振盪頻率控制特性 的振盪器電路,其具有較大範圍的頻率變異’且可降低振 本紙張尺度適用中,國國家樣率(CNS ) A4規格{ 210 X 297公釐) 454385 A7 B7 五、發明説明(5 ) 盪頻率的飄移= 爲了達成上述的目的,依據本發明的第1個目的所提 出的振盪電路具有由若干個反相元件及延遲元件所構成的 若干個反相延遲電路|其中的延遲元件係連接至反相元件 的輸出端,且奇數個至少三個反相延遲電路係連接成環狀 的形式。 依據本發明的一個理念,反相元件最好是由一個差動 放大器電路所構成;一個延遲元件具有一個能充放電的電 容,此充放電的行爲係依據一輸入信號和一用以供給充電 電流給予此電容的電流源而定,同時提供一個比較電路, 用以將延遲元件的輸出信號與一預設的參考電壓相比較, 且依據此比較的結果輸出一對應的信號準位》 經濟部中央標丰局貝工消費合作社印^ (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明的第2個理念,提出一種振盪電路,此振 盪電路具奇數個連結成環形的反相延遲電路以及至少一個 非反相延遲電路,其中,各個反相延遲電路具有一個反相 元件和一個連接至該反相元件輸出端的延遲元件,而非反 相延遲電路則具有一個緩衝器和一個與此緩衝器輸出端相 連的延遲元件。 依據本發明的第3個理念,提出一種將奇數級的反相 延遲電路連結成環狀所構成的振盪器電路,其中的反相延 遲電路具有一個用以將一輸入信號與一預設參考信號相比 較的比較裝置,以及一個電容元件,此電容的充放電狀態 係依據此比較裝置的比較結果予以控制。 針對本發明所提出的振盪電路而言,其中的比較裝置 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4说格(210X297公釐} -8- 4543 8 5 A7 B7 經濟部中央標芈局貝工消费合作社印裝 五、發明説明(6 ) 最好是由一個差動放大器電路所組成,此差動放大器電路 的一個输入端用以接收輸入信號,而另一個輸入端則作爲 參考信號的輸入》 此外,用以供應一電源電壓的電源線及用以供應一共 用電壓的共同電壓線最好能夠在上述各級的反相延遲電路 中各別供電。 依據本發明的設計,反相延遲電路是由反相元件和連 接至其輸出端的延遲元件所組成,同時•非反相延遲電路 是由一個緩衝器和連接至其輸出端的延遲元件所組成。在 —個將奇數個反相元件和任何數目之非反相延遲電路連結 成環形的振盪電路中,延遲元件的延遲時間可以藉由控制 各延遲電路中延遲元件中的充電電流而加以控制,如此可 以強化此振盪電路中振盪頻率的變化範圍和控制特性。 此外|將構成此振盪電路的反相延遲電路的級數設定 至少爲3|則可以抑制振盪頻率的飄移並改善振盪的穩定 性a 此外,依據本發明•藉著個別提供電源電壓和共同電 壓的電源電壓線和共同電壓線,例如一個接地電壓可以在 各個連接成環狀的反相延遲電路中,降低在多個反相延遲 電路中互相干擾所產生的雜訊,並且抑制因此所造成的飄 移,最後獲致具少量飄移的振盪電路以及穩定的振盪信號 0 藉由以下對實施例的敘述和附圖的說明,可以更淸楚 地表達本發明的特點和目的,其中: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙·張尺度適用中國國家標準(CMS > A4规格(210X297公釐) -9- 454385 A7 B7 五、發明説明(7 ) 本發明之敘述 本發明係使用二種型式的基本電路以構成一環形振盪 電路,亦即一個具有反相元件與延遲元件的反相延遲電路 以及一個具有非反相元件及延遲元件的非反相延遲電路, 此振盪電路可以改善振盪電路的控制特性,增大振盪頻率 的變化範圍,同時降低振盪信號的飄移,以下可藉由圖4 至圖3 8來配合本發明的詳細敘述以便更淸楚地表達本發 明的特點。 第一個實施例 圖4係依據本發明中的振盪電路,顯示一反相延遲電 路DLY1的電路圖。 如圖示,反相延遲電路D LY 1係由具有差動放大器 及延遲元件所組成的反相元件所組成,其中的延遲元件具 有射極隨耦器和電容。 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 該差動放大器電路係由電晶體Q 1和Q 2,電阻R 1 及電流源I 1所組成,電晶體Q 1和Q 2的基極分別連接 至輸入端T i η和T/i η,電晶體Q1的集極則經由電 阻R 1連接至電源供應電壓V。^的供應線,而電晶體Q 2 的集極則連接至電源供應電壓V。。的供應線,電晶體Q 1 和Q2的射極則共同連接至電流源I1 ,電晶體Q1的集 極連接節點ND1和電阻R1構成了相對於差動放大器電 路輸入端T i η的反相輸出節點,電流i i是由電流源I 1 本紙張尺度適扣中國國家標準(CNS M4規格(210 X 297公嫠).1〇 A7 4 5 43 8 5 B7 五、發明説明(8 ) 所供給》 (請先W讀背面之注意事項再填寫本買) 在延遲元件中,電晶體Q 3的基極連接至節點ND 1 ,而射極則連接至節點ND 3,電容C 1連接在節點 ND 3和電源供應電壓V。。的供應線之間,電晶體Q 5的 基極是連接至控制信號S C的輸入端T C ·集極係連接至 節點N D 3,而射極則透過電阻元件R 3接地。 輸入信號S A和反相信號/S A則分別輸入至輸入端 Ti η和T/i η,節點ND1的電壓依據輸入信號SA 作變化,且成爲輸入信號SA的反相信號/S Β,延遲電 路的輸出信號/S C依據差動放大器電路的輸出信號/ 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印聚 S Β作幅度的改變,例如,當信號/ S Β成爲低準位時, 電晶體Q 3將成爲截止狀態*電容C 1則藉由電晶體Q 5 的集極電流i 2充電,而節點ND 3的電壓則緩慢降低,此 處,若電阻R 1的値爲R時,電晶體Q 1的集極電壓則成 爲(R i :),節點N D 3的低準位則成爲(V u — V f -R i 1 ),應注意的是,Vf爲電晶體Q3的基—射電壓 ,當信號/ S B由一低準位切換爲高準位時,電晶體則由 截止狀態切換爲開啓狀態,電容C 1則經由電晶體Q 3放 電,且節點ND 3的電壓將會升高,而節點ND 3的高準 位電壓將成爲(V。。一 Vf)。 當電容C 1的充電電流i 2設定爲小量時,節點 ND 3的電壓下降將是緩慢地,換言之,節點ND 3的上 升緣是陡峭的,而下降緣是較爲平滑。 圖5 A至5 D係針對圖4中的延遲電路,顯示其工作 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS > A4规格(210x297公釐)-11 - A7 4 5 43 8 5 _B7_ 五、發明説明(9 ) 的信號波形,以下將配合圖5 A至5 D的波形圖’詳細解 釋本發明實例中反相延遲電路D L Y 1的動作。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖示,節點ND 1的信號/S B是輸入信號SA的 反相信號,延遲電路的輸出信號/S C準位則是依據節點 ND 1的/S B作設定,藉由信號/S B的下降緣’電晶 體Q 3將由開啓狀態切換爲截止狀態,電容C 1則依據電 流i 2被充電,而信號/S C則由高準位切換爲低準位’其 下降緣較爲平滑,之後,藉由信號/S B的上升緣’電晶 體Q 3由關閉狀態切換爲開啓狀態,而電容C 1則經由電 晶體Q 3放電。因此信號/S C快速地上升且保持在一高 準位,相對於輸入信號SA的上升緣,輸出信號/S C的 下降緣延遲時間爲如圖示的t d。 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 應注意到相對於輸入信號S A的下降緣,本發明實例 中的延遲電路D L Y 1僅存在一個具有差動放大器電路之 反相元件的延遲時間,因此,僅存在一個很短的延遲,換 言之,藉由本發明實例的反相延遲電路,延遲時間僅存在 於輸入信號SA的上升緣•且輸出一個信號/S C,而此 信號在輸入信號S A之上升緣後的一段延遲時間下降,相 反地,一個信號/S C在輸入信號S A之下降緣起算的極 短延遲時間上升並予以輸出。 將延遲電路的輸入信號/S C與一未圖示之比較電路 的參考電壓相比較,可取得一相對於延遲電路之輸 入信號SA的延遲觸信號/SD,例如,如圖5A至5D 所示,若參考電壓設定爲延遲電路之輸出信號/ 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公嫠)_ 12 附件1:第87106090號專利申請案 4 5 4 3 8护文說明書修正頁 A7 R7 民國 五、發明説明(10 ) (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) s c之最大幅度的一半時,將延遲電路的輸出信號/s C 與參考電壓作比較可取得一圖示的信號/SD,比 較後取得/S D被反相,且相對於延遲電路的輸入信號 S A是延遲的。 例如,當電容C 1的容値爲C時,電容C 1的充電電 流1 2爲I ,而信號/S C的最大準位與參考電壓的 電壓差爲V,則延遲電路的延遲時間t d可由下式求得:
V t d^CxV/I (1) 應注意到,可以將圖4所示的延遲電路D L Y 1和一 未圖示的比較電路結合起來以構成延遲電路,在此狀況下 延遲電路的延遲時間,亦即由輸入信號S Α的上升緣至輸 出信號/S D的下降緣間的延遲時間是延遲電路D L Y 1 的延遲時間t d與比較電路的延遲時間的總和,亦即爲圖 示中的t D。 經濟部智慧財1局員工消费合作社印製 上述內容係用以說明具有反相元件和延遲元件的反相 延遲電路組態,以及一個本發明所提出的基本電路及其工 作原理,如上述,本實施例所提出的反相延遲電路將輸入 信號反相且進一步予以延遲’如此可取得相對於輸入信號 爲反相的一個延遲信號。藉由控制輸入至輸入端T C的控 制信號s C準位,可以控制電晶體Q 5的集極電流i 2 ’而 電容C 1的充電電流可據此加以控制’且延遲元件的延遲 時間亦可加以控制,爲此’在本實施例中反相延遲電路的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS >A4规格(210x297公兼) -13- 4 經濟部中央標萆局負工消貧合作社印裝 43 8 5 A7 _B7__五、發明説明(11 ) 延遲時間控制特性可獲得改善,亦可增大延遲時間的變異 範圍。 以下將配合圖6 ,圖7A至7 C說明本發明的另一個 基本電路,亦即非反相延遲電路。 第2實施例 圖6中的電路圖係依據本發明,說明振盪電路中非反 相延遲電路D L Υ 2的組態。 如圖示,非反相延遲電路D L Υ 2是由一個非反相元 件(在此稱爲I緩衝器)所組成,其又包含一個差動放 大器電路和一個包含有一個射極隨耦器和一電容的延遲元 件所組成。 差動放大器電路是由電晶體Q1和Q2,電阻元件 R 1以及電流源I 1所組成,電晶體Q 1和Q 2的基極分 別被連接至輸入端T i η和T/i η,電晶體Q2的集極 則經由電阻R 2連接至電源供應電壓V。。的供應線,而電 晶體Q 1的集極則連接至電源供應電壓V。t的供應線,電 晶體Q1和Q2的射極共同接至電流源I 1 ,電晶體Q2 之集極的連接點ND 2及電阻R 2構成了相對於差動放大 器電路之輸入端T i η的非反相輸出節點,電流i i係由電 流源I 1所供給。 在延遲元件中*電晶體Q 4的基極被連接至節點 ND2,而射極則連接至節點ND4,電容C2係連接至 節點ND 4和電源供應電壓V。。的供應線上,電晶體Q 6 _______:__- έ,____^___一丁 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙乐尺度適用中國國家榡车(CMS > Α4規格(210Χ297公釐} - 14 - 4 5 438 5 A7 ______B7 五、發明説明(!2 ) 的基極連接至控制信號S c的輸入端T C ,集極則連接至 節點N D 4,而射極則經由電阻元件R 4予以接地。 輸入ig號S A和反相信號/ S A分別被輸入至輸入立而 Τι η和Τ/ι η ,節點ND2的電壓依據輸入信號SA 作改變,且成爲與輸入信號S Α具相同相位的信號S Β。 延遲電路的輸出信號S C依據差動放大器電路的輸出信號 S B來改變其電壓準位,例如,當信號S B爲一低準位時 ,電晶體Q 4變爲截止狀態,電容C 2由電晶體Q 6的集 極電流1 3進行充電,而節點N D 4的電壓則緩慢下降, 此處,若電阻R 2的阻値爲R,則電晶體Q 4的基射電壓 爲V f ,而節點N D 4的低準位成爲(V μ — V f -R 1 1 ),當信號S B由一低準位切換爲高準位時,電晶體 Q 4則由截止狀態切換爲開啓狀態,電容C 2經由電晶體 Q4放電,而節點ND4的電壓則上升,節點ND4的高 準位電壓變爲(V…一 V f )。 當電容C 2的充電電流i 3設爲很小,此時節點N D 4 允電的電壓準位上升較爲和緩,換言之,節點ND 4的上 -- i^i - -- I I- I II * 1^1 —II -- - — _-i ^^1 (請先閏讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 下 示 而顯 , C 的 7 峋至 陡 A 是 7 緣圖 邊 升 滑 平 爲 較 則 緣 降 形 波 信 作Η 的 路 && 遲 延 中 6 圖 路電 電遲 之延 6 相 圖反 合非 配 中 將明 下發 以本 釋 解 來 形 波 的 中 C 7 至 A 7 圖 及 圖 3 二 理 原 作Η 的 2 Υ L D 洛 A 與晶 S 係電 號位, 信準緣 入 B 降 輸 S 下 據號的 依信 PQ 係的 S 位 2 號 準 D 信 的 N 由 C 點藉 S 節, 號-同 信者相 出再位 輸,準 中定的 路設 A 電以 S 遲予號 延位信 準入 的輸 準 ¥ 一家 國 國 中 用 適 度 一尺 I伕 紙 -本 45 43 8 5
經 .濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 五 、發明説明(!3 ) 1 ! 體 Q 4 由 開 啓狀態 切換 爲 截 止 狀 態 ,而 電 容 C 2 則 依 據 電 ! I 流 ί 3進行充電,如此 信號S C 將由高 準 位 切 換 爲 低 準 位 1 i P J 而 其 中 的 下降緣 下降 幅 度 較 爲 平 滑, 此 後 藉 由 信 號 S B 1 的 h 升 緣 1 電晶體 Q 4 由 截 止 狀 態 轉換 爲 開 啓 狀 態 而 電 先 閲 1 I 讀 1 J 容 C 2 則 經 由電晶 體Q 4 予 以 放 電 ,信 號 S C 則 快 速 地 充 背 A 1 I 電 並 維 持 在 一高電 壓準 位 t 相 對 於 輸入 信 號 S A 的 下 降 緣 之 注 1 I 輸 出 信 號 S C下 降緣 的 延 遲 時 間 爲圖 示 中 的 t d » 在 圖 ψ 項 再 1 1 7 A 至 7 C 中,去 除了 節 貼 NT D 2的電壓S E i波形。 % 本 裝 應 注 -r^rr. 思 的是, 相對 於 輸 入 信 S A 的 上 升 緣 本 發 明 頁 •w 1 1 中 的 延 遲 電 路D L Y 2 僅 發 生 具 有 差動 放 大 器 電 路 的 反 相 I 元 件 延 遲 時 間,因 此僅 出 現 很 短 的 延遲 0 換 言 之 藉 由 本 1 1 發 明 的 非 反 相延遲 電路 延 遲 時 間 僅發 生 在 輸 入 信 號 S A 1 訂 的 下 降 緣 > 且輸出 一個 信 Ψι S ,其下降緣至輸入信號 1 1 S A 的 I、· 降 緣之間 存在 -一 個 時 間 延 遲’ 相 反 的 亦 可 輸 出 1 1 — 個 信 號 S C,其 上升 緣 與 輸 入 信 號S A 的 上 升 緣 間 存 在 1 1 有 極 短 的 延遲時 間。 1 利 用 一 個未圖 示的, :匕較電路將延遲電路的輸出信 •號 1 1 S C 與 一 參 考電壓 V , 、t 相 比 較 可取 得 — 個 相 對 於 延 遲 1 I 電 路 之 輸 入 信號S A爲 延 、'届 的 信 號 S D 例 如 如 圖 7 A 1 I Μ 7 C 所 示 ,若參 考電 壓 V l C 1 被 設定 爲 延 遲 電 路 中 輸 出 1 | 信 號 S C 曰 取 大準位 的一 半 時 經 由 延遲 電 路 中 的 輸 出 信 號 I 1 S C 與 參 考 電壓V r c ! 作 比 較 Ϊ 可 取得 — 個 未 圖 示 的 信 號 1 S D 比 較 的結果 S D 相 較 於 延 遲 電路 中 的 輸 入 信 號 S A 1 1 曰 疋 有 延 遲 的 Q 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家#率(CNS ) A4规格(210X297公釐)-16 - 4
5 438 5 A7 _B7 五、發明説明彳4 ) «^11 i . M3 f (請先閨讀背面之注^^項再填寫本頁) 此處,例如,當電容C 2的電容値爲C時’ C 2的充 電電流1 !的數値爲I ,而信號S C的最大準位與參考電壓 V :間的電壓差爲v,則延遲電路的延遲時間t d可由 以下的方式程求得: t d - C X V / I ( 2 ) 應注意的是,吾人可以將圖6中的延遲電路DLY2 與一未顯示的比較電路結合起來以構成—延遲電路’在此 狀況下延遲電路的延遲時間’換言之’由輸入信號5六的 上升緣至輸出信號S D的下降緣之間的延遲時間將成爲延 遲電路D L Y 2的延遲時間t a與比較電路之延遲時間的 總台,它就是圈示中的t d。 經濟部智慈財產局員工消費合作杜印製 上述內容說明了具有緩衝器及延遲元件的非反相延遲 電路D L Y 2的組態及其工作原理,其中的延遲元件爲本 發明的基本電路,如上述’藉由本發明實施例中的非反相 延遲電路D L Y 2 ,可將輸入信號S A予以延遲,且取得 一個延遲時間正好是t D的延遲信號,再者,利用如同第1 實施例中反相延遲電路的方式’在本發明實施例中的非反 相延遲電路中,藉由控制輸入至輸入端子T C的控制信號 S C的準位,可以控制電晶體Q 6的集極電流i 3,亦可 據此而控制電容C 2的充電電流’以及延遲元件的延遲時 間,依此方式,使得本發明實施例中非反相延遲電路的延 遲時間控制特性獲得改善’亦可增大延遲時間的變化範圍 本紙伕尺度適用中國S家梂準(CNS) A4规格(210X297公釐)-17- 454385 A7 B7
五、發明説明奋 ) 經濟部智慧財凌局員工消費合作社印製 第3實施例 以下將說明一個環形振盪電路,利用上述內容中,本 發明所提出的基本電路,亦即反相及非反相延遲電路,可 構成此一振盪電路。 首先,圖8 A至8 B顯示本發明中所提出反相延遲電 路和非反相延遲電路的等效電路。 圖8 A顯示反相延遲電路的等效電路,而圖8 B則顯 示非反相延遲電路的等效電路,如圖示,反相延遲電路係 等效地由一個反相器I NV 〇和一個延遲元件D 0所構成 ,反相器INVO是由例如圖4所示的一個差動放大器所 構成,而延遲元件D 〇則是由例如是一個射極隨耦器,一 個電容和一個比較電路所組成,非反相延遲電路是等效地 由一個緩衝器B U F 〇和延遲元件D 〇所構成’緩衝器 BUF 〇係由例如是圖6中的一個差動放大器所構成’而 延遲元件D 〇則是例如由一個射極隨耦器和電容所組成。 圖9是一個振盪電路的電路圖’它是由三級的反相延 遲電路連接成環形所構成,如圖示,本實例中的振盪電路 係等效地由反相器I N V 1 ,I N V 2 ’ I N V 3及延遲 元件D 1,D 2和D 3所構成。 此振盪電路中的各個反相延遲電路是由—個反相器和 一個與其輸出端子相連而成的延遲元件所組成,這些反相 延遲電路係連接著環形以構成振盪電路,換言之’延遲元 本紙張尺度適用中國國家揉率(CNS > A4規格{ 210X297公釐) I»— 11 ^^1 ^^1 1^1 I —mil — ^ I- — I...... m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -18- 454385 A7 B7 五、發明説明(16 ) 件D 1的輸入端係連接至反相器I NV 1的輸出端,而反 相器INV2的輸入端則連接至反相器I NV1的輸出端 ’延遲元件D 2的輸入端係連接至反相器I NV 2的輸出 端,反相器I NV 3的輸入端連接至延遲元件D 2的輸出 端,延遲元件D 3的輸入端係連接至反相器I NV 3的輸 出端,再者,延遲元件D 3的輸出端係連接至反相器 I NV 1的輸入端,如此構成了環形振盪電路。 此處,反相器INV1的輸出信號係定義爲1A,而 延遲元件D 1的輸出信號定義爲1 B,反相器I NV2的 輸出信號定義爲2 A,延遲元件D 2的輸出信號定義爲 2B,反相器INV3的輸出信號定義爲3A,而延遲元 件D3的輸出信號定義爲3B,圖10A至10F顯示出 這些信號的波形。 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印^ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下將配合圖10A至10F及圖9 ,說明本實施例 中振盪電路的工作原理,應注意的是圖1 0A至10 F中 的波形係用以說明圖9中環形振盪電路的工作原理,其中 ,省略掉反相器I NV 1至I NV3中的信號延遲,同時 ,在各個延遲元件D 1至D 3中*省略掉輸入信號上升緣 的延遲,換言之,在圖10A至10F中的波形裡,不像 在實際狀況下,爲了僅說明此振盪電路的工作原理,延遲 時間僅存在於延遲元件D 1至D 3中輸入信號的下降緣。 如圖示,當反相器I NV 1的輪出信號1 1是在低準 位,而在延遲元件D 1中,電容成爲充電狀態,而輸出信 號1 B則保持在一低準位。當信號1 A由低準位轉換爲高 本紙張尺度適用中國國家標芈(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ 19 _ 4 5 43 8 5 A7 B7 五、發明说明(17 ) 準位時,延遲元件D 1中的電容將會放電|而輸出信號 1 B則快速上升。 (讀先聞讀背面之注意事is再填寫本頁) 之後,當反相器I NV 1的輸出信號1 A由高準位切 換爲低準位時,延遲元件D 1的電容將會充電,而延遲元 件D1的輸出信號1B將緩慢下降。 利用比較電路,將延運元件D 1的輸出信號1 B與例 如是參考電壓相比較,當輸出信號1 B的準位是大 於參考電壓,比較後取得的結果將維持在高準位 ,相反地,當輸出信號1 B的準位係低於參考電壓 時,比較所得到的結果係維持在一低準位,比較所得到的 結果將輸入至反相器INV2,而反相器INV2的輸出 信號2 A則如圖所示一般,再者,延遲元件D 2的輸出信 號2 B將依據輸入信號2 A變動且成爲一個具有陡峭上升 緣及緩慢下降緣的信號,反相器I NV 3的輸出信號3 A 和3 B以及延遲元件D 3將和上述的反相器及延遲元件一 樣。 如圖10A至10F所示,從反相器INV1,
經濟部中央標準局貝工消費合作社印W I NV2和I NV3中的任一個輸出端子,可取得一個具 有作用比爲1:2的時脈信號,換言之,本發明實例所提 出的振盪電路可產生一個具有作用比爲1:2的時脈信號 ,當進一步產生一個常態作用比爲1:1的時脈信號時, 可將此振盪電路所取得的時脈信號頻率例如除2,以產生 作用比1 : 1的時脈信號|應注意的是,在此狀況中',有 必要將振盪電路的振盪頻率設定爲所需時脈信號頻率的整 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(21〇Χ297公釐> -20 - 454385 ——--T-~~--
五、發明説明(18) — "J 數倍。 (锖先聞讀背面之注$項再填寫本页) 如上述內容’依據本實例的振盪電路’振盪電路是由 三級的反相延遲電路所構成’其中各個反相延遲電路包含 一個反相器和一個延遲元件’它們連接成環狀以產生時脈 信號,應注意到依此方式所構成之振盪電路的振盪週期是 反相延遲電路中延遲時間的總和。例如,若此三級反相延 遲電路中所有的延遲時間爲t D ’則振盪信號的時脈信號週 期就是6 t D,而振盪頻率爲1/6 tD。 圖1 1顯示一個由反相延遲電路及非反相延遲電路所 構成的振盪電路實例,如圖示,本發明實例中的振盪電路 是藉由將二級的非反相延遲電路及一級的反相延遲電路連 結成環形所構成,非反相延遲電路是由緩衝器B u F 1及 B U F 2以及連接至該緩衝器輸出端的延遲元件D 1和 D2所組成,該反相延遲電路是由反相器I NV3以及連 結至此反相器輸出端的延遲兀件D 3所組成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 這件構件連結成環形並構成圖1 1中的振盪電路’圖 1 2 A至1 2 F顯示本發明實例中振盪電路振盪動作的波 形,以下將配合圖1 1和圖1 2 A至1 2 F,說明本發明 中振盪電路的動作’如圖1 2A至1 2 F所示,依據緩衝 器B UF 1的下降緣,延遲元件D 1的輸出信號1 B則具 有緩慢的下降緣D之後,當緩衝器B U F 1的輸出信號 1 C由一低準位切換爲高準位時,延遲元件D 1的輸出信 號1 B會有快速的上升緣。 延遲元件D 1的輸出信號1 B係與例如是一參考電壓 本紙張尺度適用中國國家標举{ CNS ) A4规格(210X297公釐) _ 21 - 4 5 4385 A7 B7 _ 五、發明説明(彳9 )
Vref相比較,當信號1 B的準位大於參考電壓Vfe(時 ,比較所得的信號將高於參考電壓,而當信號1 B 的準位低於參考電壓V r « f時,比較所得的信號準位則維 持在一個低準位,緩衝器B UF 2的輸出信號2 C則依據 比較的結果成爲圖示中的狀況,之後,延遲元件D 2的輸 出信號準位則依據緩衝器B U F 2的輸出信號2 C而予以 設定,例如,由於信號2 C的下降緣,延遲元件D2的輸 出信號2 B將會緩地下降,而藉由信號2 C的上升緣,延 遲元件D 2的輸出信號2 B將會急速地上升。 經濟部中央橾率局貝工消費合作社印聚 {讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 應注意的是,如圖12A至12F所示,緩衝器 B U F 2的輸出信號2 C的低準位時段很短,因此位於延 遲元件D 2中的電容在此時間內不會完全充電,因此延遲 元件D 2的輸出信號無法完全取得低準位,例如,接地電 位6ND,並且會依據緩衝器BUF2之輸出信號2C的 上升緣在期間上升,爲此可考慮到當其達到例如是如圖示 之比較電路的參考電壓丫^^『的準位時,延遲元件D 2的 輸出信號2 B將開始上升,因此,比較電路的輸出信號將 成爲一個具有窄寬度以不穩定相位的脈衝信號,當接收到 比較的結果時,反相器I NV 3的輸出信號3 C將成爲如 圖示具有一非穩定相位的脈衝信號,而延遲元件D 3中輸 出信號3 B的相位將變得不穩定,換言之,對於本發明實 施例所提出的振盪電路而言,其產生的時脈信號中有可能 發生飄移》 此處將配合圖1 3A和1 3 B,說明振盪電路所發生 本紙乐尺度適用中國國家標準{ CNS ) A4規格(210X297公釐)-22 5 4 經濟部中央愫孪局員工消费合作社印聚 43 8 b A7 B7五、發明説明(20 ) 的飄移*圖1 3 A係針對例如是一個反相或非反相延遲電 路,顯示延遲元件之輸出信號的波形’如圖示’當延遲元 件的電容是在充電狀態中’則輸出信號係保持在一個高準 位,亦即電壓V g準位,延遲元件的輸出信號準位達到參 考電壓所需的時間t d將成爲延遲電路的延遲時間 9 圖1 3 B係延遲元件的輸出信號發生飄移時的波形’ 如圖示*當延遲元件中輸出信號的第1高準位是位於非穩 定狀態時,換言之,第1高準位爲(Vu — V f + ^α) ,延遲電路的延遲時間將據此改變爲t di,t d2和 t d3,而振盪電路的振盪頻率將會不穩定*且會發生飄移 〇 在如圖1 1中的振盪電路裡,反相器I NV3中輸出 信號3 C的高準位是不穩定的,而延遲元件D 3的延遲時 間將因此而不穩定,而振盪頻率也將發生飄移。 圖14A至14L中的波形圖係用以解釋延遲元件中 第一高準位維持穩定時的狀況《 此處,延遲元件中輸出信號與參考電壓的比較 結果顯示出此延遲電路的延遲時間爲t d,而延遲元件中 輸入信號的低準位時段則爲4 t d,3 t d,2 t ci和 t d o 圖1 4 A顯示一個具有低準位時段爲4 t d的輸入信 號,圖1 4 B顯示依據該信號動作之延遲元件的輸出信號 ,再者,圖1 4 C顯示出與參考電壓比較所得的結 :--------、裝------_,1T------i (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐)_23- 454335 A7 B7_ 五、發明说明(21 ) 果,圖1 4D顯示一個具有低準位時段爲3 t d的輸入信 號,而在延遲元件中依據此信號動作的輸出信號係顯示在 圖1 4E中,再者,圖1 4 F顯示出與參考電壓Vrti相 比較所得之結果,圖1 4 F顯示一個具有低準位時段爲 2 t d的輸入信號,在延遲元件中依據此信號動作的輸出 信號係顯示在圖1 4H中,而與參考電壓Vref相較所得 之結果則顯示在圖141中。 再者,圖1 4〗顯示一個具有低準位時段爲t d的輸 入信號,而圖1 4 K則依據此時段顯示出延遲元件的輸出 信號,如圖1 4 K所示,當延遲元件的輸出信號因電容的 充電而降低且低到例如是參考電壓V f e f的準位時,輸入 信號將會上升而輸出信號將開始上升,因此,輸出信號和 參考電壓V r t f之間的比較結果將成爲一個具有非穩態相 位的脈衝信號,而此振盪電路中的振盪頻率亦會發生飄移 。再者,當延遲元件的輸出信號準位無法降低至參考電壓 Vuf,與參考電壓較所得之結果將如圖14L 一般保持在一個高準位,此時將發生振盪電路無法振盪的 情況。 經濟部中央榡隼局員工消費合作社印餐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如以上的內容,爲了使得振盪電路能產生一個穩定的 時脈信號,輸入至延遲元件的信號低準位時段一定要保持 在至少爲2 t d或更長,當這個條件不滿足時,振盪器電 路的振盪頻率將變得不穩定,且有可能在某些狀況下出現 無法振盪的情況。爲了滿足這個條件,連接成環的反相延 遲電路中的級數將被設定爲3或更大的奇數。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇Χ297公釐)_ 24 - 4 5 43 8 ¾ A7 B7 五、發明説明(22 ) {請先閱讀背面之注意事項再填筠本頁) 圖9中的振盪電路具有滿足上述條件的最小組態,在 圖1 1中所示之振盪電路實例中,反相延遲電路的級數僅 爲1 ,且不滿足上述之條件,因此無法產生穩定的振盪信 號。 以下將說明其他可滿足此條件的振盪電路實例。 圖15中的振盪器電路是由一級的非反相延遲電路和 三級的反相延遲電路所組成,如圖示,該非反相延遲電路 是由緩衝器B U F 1和延遲元件D 1所組成,而非反相延 遲電路則是由反相器INV1, INV2和INV3以及 延遲元件D2,D3和D4所組成。 經漭部中央標準局買工消贽合作社印繁 這些緩衝器,反相器和延遲元件係連接成環形以構成 振盪電路,緩衝器BUF 1的輸出端子係連接至延遲元件 D 1的輸入端,而延遲元件D 1的輸出端將連接至反相器 I NV 1的輸入端,反相器I NV 1的輸出端係連接至延 遲元件D 2的輸入端,延遲元件D 2的輸出端連接至反相 器I NV 2的輸入端,而反相器I NV2的輸出端則連接 至延遲元件D 3的輸入端。延遲元件D 3的輸出端係連接 至反相器I NV3的輸入端,反相器I NV3的輸出端係 連接至延遲元件D 4的輸入端,而延遲元件D 4的輸出端 係連接至緩衝器BUF1的輸入端。 此處緩衝器BUF1的輸出信號爲1A,延遲元件 D1的輸出信號1B,反相器INV1的輸出信號2A, 延遲元件D 2的輸出信號爲3 A,延遲元件D 3的輸出信 號爲3B,反相器INV3的輸出信號爲4A,而延遲元 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-25- 5 4 43 8 5 A7 __B7____ 五、發明説明(23 ) 件D4的輸出信號爲4B,圖1 6A至1 6H爲上述信號 的波形。 (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) 以下將配合圖1 6A至1 6H和圖1 5,說明一振盪 電路實例的工作原理。 當緩衝器BUF1的輸出信號1A由一高準位切換爲 低準位時,延遲元件D 1的輸出信號1 B隨著電容的充電 而緩慢下降,之後,延遲元件D 1中的電容將依據緩衝器 BUF 1之輸出信號1 A的上升緣而放電,同時延遲元件 D 1的輸出信號1 S將依據上述信號而突然地上升,在緩 衝器B U F 1之輸出信號1 A維持在高準位期間,延遲元 件D 1的輸出信號1 B亦維持在一高準位|例如一相近於 電源供應電壓V。。的準位,之後,依據緩衝器BUF 1中 輸出信號的下降緣,延遲元件D 1的輸出信號1 B將緩慢 下降。 經濟部中央標準局員工消費合作社印家 當延遲元件D1中輸出信號1B經由比較電路與例如 是參考電壓相比較,且輸出信號1 B之準位係高於 參考電壓,比較的結果將維持在一高準位,然而 相反地,當輸出信號1 B的準位係低於參考電壓Vief時 ,比較的結果則維持在一低準位,比較後的結果被輸入至 反相器INV1 ,而反相器INV1的輸出信號2A則如 圖所示,再者,延遲元件D 2的輸出信號2 B將依據該輸 入信號2 A作改變,且成爲一具有陡峭上升緣及緩慢下降 緣的信號,反相器INV3的輸出信號3A,3B,4A 和4 B,延遲元件D 3,反相器I NV4以及延遲元件 本紙法尺度適用中囷國家標準(CNS>A4规格(210X297公釐)~~:26 - 4 43 8 5 A7 B7 經濟部中央橾準局負工消费合作社印裂 五 、發明説明(24 ) 1 1 D 4 將 與反 相器及延遲元件的輸出信號相同。 1 | 如 圖1 6A至16H所示,緩衝器BU F 1的 輸 出 信 1 I 號 1 A 和反 相器INV2的輸出信號3A係 具 有工 作 比 1 y's 請 1 1 < 1 的 時脈 信號》再者,反相器INV1的 輸 出信 號 2 A 先 閱 S 1 I 和 4 A 以及 反相器I N V 3則成爲工作比爲 1 :3 的 時 脈 背 面 1 1 信號 〇 意 畫 1 I 再 者, 在本發明實例中的振盪電路中, 對 於延 遲 元 件 肀 項 再 填 D 1 至 D 4 的輸入信號1 A至4A而言,當 處 於低 準 位 的 寫 本 裝 信 號 時 段至 少爲2td,且如上述,延遲元 件 中輸 入 信 號 頁 1 1 的 低 準 位時 段維持在至少爲2 t d或更長時 振盪 電 路 可 1 1 取 得 ^ΓΠ* m 飄移 現象的穩定振盪信號,爲此,本 發 明實 施 例 中 1 I 的 振 盪 電路 可產生穩定的時脈信號。 訂 I 圖 17 至2 2 J顯示由5級反相或非反 相 延遲 電 路所 1 1 構成 的振盪 電路實例,並顯示此振盪電路的 工 作波形 1 以 1 f 下 將 配 合适 些附圖解釋工作原理及其組態。 1 \ 圖 17 顯示由5級反相延遲電路所構成 的 振盪 電 路 電 1 路 圖 9 如圖 示,5級的反相延遲電路係由反 相 器I N V 1 1 1 I > I N V 2 .........以及I N V 5所組成,而 連 結至 适 些 反 1 1 相 器 輸 出端 的延遲元件Dl,D2 .........和 D 5係 連 接 成 1 1 環 狀以構成 振盪電路。 1 I 此 處, 當反相器INV1至INV5的輸出信號 爲 1 I 1 A 至 5 A ,而延遲元件D 1至D 5的輸出信號分別爲 f 1 1 B 至 1 B 時,振盪電路工作的信號波形圖係顯示在 •圖 1 1 1 8 A 至1 8 J 。 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格{ 210X297公釐)-27 - 4 5 43 8 5 經濟部中央標準局貝工消費合作社印聚 A7 B7五、發明説明(25 ) 以下將配合圖1 8A至1 8 J以及圖1 7,說明本實 施例中振盪電路的動作原理。 如圖示,當反相器I NV 1的輸出信號1 A是在低準 位時,對於延遲元件D 1而言,電容是在充電狀態,而輸 出信號1 B則爲低準位,當信號1 A由低準位切換爲高準 位時,延遲元件D 1中的電容將會放電,而輸出信號1 B 則是陡峭地上升。 之後’當反相器INV1的輸出信號1A由一低準位 轉換爲低準位時,延遲元件D 1的電容被充電,而延遲元 件D1的輸出信號1B緩慢地下降。 延遲元件D 1的輸出信號1 B係經由一比較電路與例 如是參考電壓相比較,當輸出信號1 B之準位係高 於參考電壓V ^61時,比較的結果則保持在一高準位,而 相反地’當輸出信號1 B之準位係低於參考電壓時 ’比較之結果則保持在一低準位,比較後的結果係被輸入 至反相器INV2,而反相器INV2的輸出信號2A則 如圖示一般。再者,延遲元件D 2的輸出信號2 B則依據 電源電壓線2 A作變化,且成爲一具有陡峭邊緣及緩慢下 降緣的信號。 反相器INV3, INV4和INV5以及延遲元件 D3 ’ D4和D5的輸出信號3A,4Am和5A以及 3B ’ 4B和5 B則與上述反相器和延遲元件的輸出信號 相同。 如圖1 8A至1 8 J所示,在振盪電路中各個反相器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐)-28 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 5 43 8 b A7 B7 五、發明説明(26 ) INV1至INV5的輸出端,可取得工作比2:3的時 脈信號,換言之’輸入至延遲元件D 1至D 5的信號低準 位時段爲3 t d,爲此,可由本發明實例中的振盪器電路 完成一穩定的振盪動作,進而產生一穩定而無飄移的時脈 信號。 圖19顯示一個由二級非反相延遲電路及三級反相延 遲電路所構成的振盪電路電路圖,如圖示,本發明中的振 盪電路是由非反相延遲電路及反相延遲電路所構成,其中 ,非反相延遲電路係由BUF 1和BUF 2緩衝器以延遲 元件D 1和D 3所組成,而反相延遲電路則是由反相器 INV1,INV2和INV3以及延遲元件D2,D4 和D 5所組成|這些非反相及反相延遲電路係連結成環狀 以構成振盪電路。 確切地說,緩衝器BUF 1的輸出端連接至延遲元件 D 1的輸入端,延遲元件D 1的輸出端連接至反相器 I NV 1的輸入端,反相器I NV 1的輸出端連接至延遲 元件D 2的輸入端,延遲元件D 2的輸出端連接至緩衝器 BUF 2的輸入端,而緩衝器BU F 2的輸出端則連接至 延遲元件D 3的輸入端,延遲元件D 3的輸出端係連接至 反相器I NV 2的輸入端,而反相器I NV2的輸出端則 連接至延遲元件D 4的輸入端,延遲元件D 4的輸出端連 接至反相器I NV3的輸入端,而反相器I NV3的輸出 端則連接至延遲元件D 5的輸入端,之後,延遲元件D 5 的輸出端係連接至緩衝器B U F 1的輸入端以構成環形振 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(2丨0><297公釐)~_ 29 · ;--------.裝---:---_訂------¥ (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消t合作社印聚 4 5 438 5 A7 _____B7 五、發明説明(27 ) 盪電路。 此處’當緩衝器BUF 1的輸出信號爲1 A,反相器 I NV1的輸出信號爲2A,緩衝器BUF2的輸出信號 爲3A,而反相器INV2和INV3的輸出信號爲4A 和5 A,同時延遲元件D 1至D 5的輸出信號分別爲1 B 至5B,圖20A至20J顯示出在振盪電路中這些信號 的工作波形,以下將配合圖2 0A至2 0 J中的波形圖來 說明本發明實例中振盪電路的工作原理。 如圖示,如緩衝器BUF 1中的輸出信號1 A爲高準 位時’在延遲元件D 1處,電容爲放電的狀態,而輸出信 號1 B則保持在高準位,當信號1 A由高準位切換爲低準 位時’延遲元件D 1中的電容爲充電狀態,而輸出信號 1 B緩慢地下降。 之後,當緩衝器BUF 1的輸出信號1 A由低準位切 換爲高準位時,延遲元件D 1的電容將突然地放電,而延 遲元件D 1的輸出信號1 B上升,且具有陡峭的上升緣。 經濟部中央樣隼局員工消費合作社印裝 - - · ^^1 1--- -I ^^^1 ---'-I —II U3.--m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 延遲元件D1的輸出信號1B係經由比較電路與例如 是一參考電壓相比較,當輸出信號1 B的準位高於 參考電壓¥^^(時,比較之結果則保持在一高準位,而相 反地,當輸出信號1 B的準位低於參考電壓,比 較結果將被輸入至反相器INV1 ,而反相器INV1的 輸出信號2A則爲圖2 0 C中所示,再者,延遲元件D2 的輸出信號2 B將依據輸入信號2 A作改變,且成爲一具 有陡峭上升緣及緩慢下降緣的信號。 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(2丨0X297公釐)-30- 經漓部中央橾率局負工消費合作社印裝 454335 . A 7 ___B7__ 五、發明説明(28 ) 緩衝器BUF 2和反相器I NV2及I NV3以及連 結至延遲元件D2輸出處之延遲元件D3 ,D4及〇5的 輸出信號3A,4A以及5A和3B,4B及5B係與緩 衝器BUF1 ,反相器INV1和延遲元件D1和D2相 同。 如圖2 0A至2 0 J所示,在振盪電路中反相器 INV1,INV2和INV3以及緩衝器BUF1和 BUF2的輸出處可取得工作比1 : 4,2 : 3以及3 : 2的時脈信號,換言之,延遲元件D 1至D 5中輸入信號 的低準位時段最少爲2 t d。因此,本實例中的振盪電路 可取得一穩定的振盪動作,以及無飄移發生的穩定時脈信 號。 圖2 1顯示另一個振盪電路的電路圖,此振盪電路是 由二級的非反相延遲電路及三級反相延遲電路所組成.如 圖示|本實例中振盪電路的構成組件與圖1 9中振盪電路 的構成組件相同,但是反相及非反相延遲電路的連結並非 相同,在本實施例中,二級的非反相延遲電路係串聯相接 ’而三級的反相延遲電路係以串聯相接》 如圖示,緩衝器BUF 1的輸出端係連接至延遲元件 D 1的輸入端,延遲元件D 1的輸出端連接至緩衝器 BUF 2的輸入端,而緩衝器BUF 2的輸出端則連接至 延遲元件D 2的輸入端,延遲元件D 2的輸出端係連接至 反相器I NV 1的輸入端,反相器I NV 1的輸出端連接 至延遲元件D 3的_入端,而延遲元件D 3的輸出端則連 本紙乐尺度適用中困國家標牟(CNS > Α4規格(210X297公釐)_ 31 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,裝1
,1T 45 438 5 A7 ___B7_ 五、發明説明(29 ) 接至反相器I NV 2的輸入端,反相器I NV2的輸出端 係連接至延遲元件D 4的輸入端,延遲元件D 4的輸出端 連接至反相器I NV3的輸入端,而反相器I NV3的輸 出端則連接至延遲元件D 5的輸入端,再者,延遲元件 D 5的輸出端連接至緩衝器B U F 1的輸入端以構成環形 振盪電路。 此處,緩衝器BUF 1的輸出信號爲1 A,緩衝器 BUF2的輸出信號爲2A,而反相器INV1, INV2和INV3的輸出信號爲3A,4A和5A,且 延遲元件D 1至D5輸出信號分別爲1 B至5B,圖 2 2 A至2 2 J顯示出振盪電路中,這些信號的工作波形 ,以下將配合圖2 2A至2 2 J中的波形圖,說明本發明 中振盪電路的工作原理。 如圖示,當緩衝器BUF 1的輸出信號1 A爲高準位 ,則在延遲元件D 1中,電容是在放電狀態,而輸出信號 1 B則維持在高準位,當信號1 A由高準位切換爲低準位 時,則延遲元件D 1中的電容將被充電,且輸出信號1 B 將會緩慢下降。 經濟部中央榡導局員工消費合作社印* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 然後,當緩衝器BUF 1的輸出信號1A由低準位切 換爲高準位時,延遲元件D 1的電容將會急速地放電,而 延遲元件D 1的輸出信號1 B將會有上升,且帶有一陡峭 的上升緣。 延遲元件D 1的輸出信號1 B將利用一個比較電路與 例如是參考電壓相比較’當输出信號1 B的準位高 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4说格(210x297公釐)~^32- ~ A7 4 5 4 3 8 5 B7 五、發明説明(3〇 ) (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 於參考電壓時’比較的結果將維持在一高準位,而 相反地,當輸出信號1 B的準位低於參考電壓時, 比較結果則維持在一低準位,比較之結果被輸入至緩衝器 BUF2,而緩衝器BUF2輸出2A則成爲圖22C中 所示一般,再者延遲元件D 2的輸出信號2 B將依據此輸 入信號2 A作改變•且成爲具有一陡峭上升緣及緩慢下降 緣的信號。 反相器INV1 ’ INV2和INV3以及連接至延 遲元件D2輪出端之延遲元件D3,D4及D5的輸出信 號3A,4A和5A以及3B,4B及5B係與緩衝器 BUF 1和BUF2以及延遲元件D 1和D5的輸出信號 是相同的,應注意到反相器會輸出輸入信號的反相信號。 經濟部中央樣隼局貝工消费合作社印聚 如圖2 2A至2 2 J所示,由振盪電路中緩衝器 BUF1和BUF2以及反相器INV1 , INV2和 INV3的輸出端,可取得工作比爲1 : 4,2 : 3和3 :2的時脈信號,換言之,由延遲元件D 1至D 5所輸入 的低準位信號時段最少爲2 t d,因此,本發明中所提出 的振盪器電路可以獲得一穩定的振盪動作以及無飄移的時 脈信號。 以下將配合圖23A至27E,顯示由3級,4級, 5級及6級反相及非反相延遲電路所構成的振盪電路實例 〇 圖2 3 A及2 3 B顯示反相及非反相延遲電路的簡化 記號,以下將利用這些記號,顯示圖2 4至2 7 E中振盪 _本紙張尺度適用中國國家標率(CNS M4规格(210X297公釐)~.33- 經漪部中央榡率局貝工消费合作社印製 454385 A7 ____ B7 五、發明説明(31 ) 電路的結構性實例。 首先,圖2 4顯示一個由三級反相延遲電路所構成的 振盪電路電路圖,應注意的是,本電路實例具有一個與圖 9所示振盪器電路實例的組態,如上述,在本發明所提出 的振盪電路中,由三級反相延遲電路所構成的振盪電路具 有最簡單的組態。 藉由此振盪電路,可產生一個工作比爲1:2的時脈 信號以及穩定的振盪動作。 圖2 5顯示一4級組態的振盪電路,這個電路是由1 級的非反相延遲電路以及3級的反相延遲電路所組成,應 注意的是本電路實例具有與圖15所示振盪電路實例相同 的組態,如上述|藉由一個由一級非反相延遲電路及三級 反相延遲電路所構成的振盪電路,可產生工作比爲1:3 和2:2二種型式的時脈信號以及取得穩定的振盪動作。 圖2 6 A及2 6 C顯示一個具5級組態振盪電路的電 路圖,它是由5級的反相延遲電路或是二級非反相延遲電 路以及三級反相延遲電路所組成•如圖示,共有三種具有 5級組態的振盪電路,圖26A,26B及26C顯示這 些組態,應注意的這些電路實例的組態與圖1 7,圖1 9 及圖2 1中所示之振盪電路實例相似,如上述,藉由這些 5級組態的振盪電路*可產生工作比1:3|2:3和3 :2的時脈信號以及穩定的振盪動作。 圖2 7 A至2 7 E顯示5個具有6級組態的振盪電路 實例,圖2 7 A中的電路圖顯示一個由一級非反相延遲電 表紙張尺度適用中國國家揉车{ CNS ) A4规格(210X297公釐)-34- ,裝 訂------%·--Γ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 454385 A7 _B7 五、發明説明(32 ) 路及5級反相延遲電路所構成的振盪電路,而圖2 7 B至 2 7 E中的振盪電路電路圖則是分別由三級的非反相延遲 電路及三級的反相延遲電路所構成,如圖示,共有4種組 態的振盪電路1視電路中組件的連結,振盪電路可由三級 非反相延遲電路及三級反相延遲電路所構成,此處省略這 些振盪電路的詳細說明,應注意到藉由這些6級組態的振 盪電路,可在各個組態實例中取得一週期爲1 2 t d的時 脈信號和穩定的振盪動作。 第4個實施例 圖2 8至3 1 F中的電路圖及波形圖顯示本發明所提 出振盪電路的另一個實施例,以下,將配合這些附圖,說 明這些電路實例的動作原理及組態,應注意的是,在以下 所說明的各個振盪電路組態實例中,各級延遲元件的輸出 信號可與參考電壓V r e f相比較,而比較所得之結果則傳 送到下一級作爲下一級的輸入信號,參考電壓Vri:,被設 定爲延遲元件中輸出信號最大準位的一半,但本發明並不 經濟部中央標隼局負工消費合作社印^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 限定於此,比較電路中的參考電壓可被隨意地設定 〇 圖2 8中的電路圖顯示一個由三級反相延遲電路所構 成的振盪電路,如圖示,本發明實例中的振盪電路是由反 相器INV1, INV2和INV3以及延遲元件DL1 ,D L 2和D L 3所組成,這些反相器及延遲元件連接成 環形以構成振盪電路。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐).35- 5 4 43 8 5 A7 _—___B7_ 五、發明説明(33 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本S ) 更確切而言,反相器I NV 1的輸出端子被連接至延 遲元件DL 1的輸入端,延遲元件DL 1的輸出端則連接 至反相器I NV2的輸入端,而反相器I NV2的輸出端 連接至延遲元件D L 2的輸入端,延遲元件D L 2的輸出 端連接至反相器I NV3的輸入端,而反相器I NV3的 輸出端則連接至延遲元件D L 3的輸入端,再者,延遲元 件DL 3的輸出端連接至反相器I NV 1的輸入端以構成 環形振盪電路。 延遲元件DL 1 ,DL2和DL3與例如是比較電路 配合動作,延遲元件的輸出信號和參考電壓Vr*fl係利用 這些比較電路作比較,而輸出信號的準位則依據比較的結 果予以設定。 . 此處,當反相器I NV1至I NV3的輸出信號爲 1A至3A,且延遲元件DL 1至DL3的輸出信號爲 1 B至3 B,則在圖2 9A至2 9 F顯示出本發明實例中 振盪電路的工作信號波形。以下將配合圖2 8及圖2 9 A 至2 9 F,說明本發明實例中振盪電路的動作。 經濟部中央標_局員工消费合作社印製 如圖示,當反相器I NV 1的輸出信號1 A是在高準 位時,延遲元件D L 1的輸出信號1 B係維持在一高準位 ,在延遲元件D L 1中的電容則依據此信號1 A的下降緣 進行充電,同時,延遲元件D L 1的輸出信號則緩慢下降 ,之後,延遲元件DL1的電容將依據反相器INV1中 輸出信號1 A的上升緣進行放電,而延遲元件DL 1的輸 出信號1 B則是上升,且具有一陡峭的上升緣。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210X297公釐)_ 36 _ 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 A7 B7__ 五、發明説明(34 ) 反相器INV2,INV3和延遲元件DL2和 DL 3的動作係與上述反相器I NV 1和延遲元件DL 1 的方式相同。 如圖29A至29F,與延遲元件DL1至DL3之 輸出信號相比較的參考電壓V , * f :準位並不設定爲這些延 遲元件中最大輸出準位的一半,而是其他的數値,例如, 若延遲元件中輸出信號的最大準位爲Vtp,則參考電壓 乂…^的準位被設定爲3VTP/4,換言之,設定爲最 大準位旳3 / 4。 當延遲元件中輸出信號的準位大於參考電壓V ^ f :時 ,則由比較電路輸出一個高準位信號,相反地,當延遲元 件的輸出信號小於參考電壓時,則由比較電路輸出 —個低準位信號,比較電路的輸出信號被輸入端至下一級 的延遲電路,經由反相器予以反相,再輸入至下一級延遲 電路中的延遲元件。 依此方式,藉由改變在比較電路中參考電壓Vra(1的 準位,可以改變振盪電路的振盪頻率,在本實施例中,將 參考電壓V : e f i設定爲大於最大準位的一半,可減少延遲 元件的延遲時間,也因此可減少振盪電路中的振盪週期, 亦即振盪電路會變大。 上述內容針對參考電壓準位被設爲較大値的情況作說 明,以下將配合圖30和圖31A至31F,針對參考電 壓被設爲低數値時的情況,說明振盪電路的工作原理。 如圖3 0所示,和圖2 8所示之振盪電路實例相同之 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格{ 21 Οχ 297公釐) :______:__- έ___J___I Τ *3^-·-'· (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 454385 A 7 B7 五、發明説明(35 ) 方式,亦即將三級的反相延遲電路連結成環形,可構成本 實例中的振盪電路。 這些反向延遲電路分別是由反相器I NV 1, INV2和INV4以及延遲元件DM1,DM2和 D Μ 3所構成。 反相器INV1的輸出端係連接至延遲元件DM1的 輸入端,延遲元件DM1的輸出端連接至反相器I NV2 的輸入端,反相器I NV 2的輸出端連接至延遲元件 4 DM 2的輸入端,延遲元件DM2的輸出端連接至反相器 I NV 3的輸入端,而反相器I NV 3的輸出端則連接至 延遲元件DM3的輸入端,再者,延遲元件DM3的輸出 端係連接至反相器I N V 1的輸入端以構成環形振盪電路 〇 延遲元件DM1 ,DM2和DM3係與例如是比較電 路相配合*延遲元件的輸出信號和參考電壓經由參 考電路作比較’而輸出信號的準位則是依據比較後的結果 被設定。 此處’反相器INV1至INV3的輸出信號爲1A 至3 A ’而延遲元件DM 1至DM3的輸出信號爲1B至 3 B ’圖3 1 A至3 1 F顯示本實例中振盪電路的工作信 號波形’以下配合圖3 0和圖3 1 A至3 1 F,說明振盪 電路的動作。 _ 如圖示,當反相器I NV 1的輸出信號1 a爲高準位 ’延遲元件DM 1的輸出信號1 B亦保持在高準位,則延 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ’裝 訂------^--1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本f ) 經濟部中央橾隼局貝工消f合作社印紫 454385 A7 ___B7_ 五、發明説明(36 ) 遲元件DM1的電容將依據信號1 A的下降緣被充電,而 延遲元件DM1的輸出信號則是緩慢地下降,之後,延遲 元件DM 1中的電容將依據反相器I NV 1中輸出信號 1 A的上升緣進行放電•而延遲元件DM 1的輸出信號 1 B則會上升,且具有一陡峭的上升緣。 反相器INV2和INV3以及延遲元件DM2和 DM3係與上述反相器INV1和延遲元件DM1相同的 方式動作。 如圖3 1 A至3 1 F所示,若延遲元件中輸出信號的 最大準位爲VTP,則與延遲元件DM1至DM3相比較的 參考電壓準位被設定爲例如是VTP/4,換言之 ,設定爲最大準位的1/4。 當延遲元件中輪出信號的準位大於參考電壓, 則比較電路將會輸出一個高準位信號,而相反地當延遲元 件中輸出信號的準位小於參考電壓V(*f2時,比較電路將 輸出一個低準位信號,比較電路的輸出信號將輸入至下一 級延遲電路,經由反相器的反相,再輸入至下一級延遲電 路的延遲元件。 依此方式,藉由在比較電路中改變參考電壓Vref2的 準位,可改變振盪電路的振盪頻率,將參考電壓V^e(2設 定爲小於本實例中最大準位的一半時,將會增加延遲元件 中的延遲時間,進而增加振盪電路的振盪週期,換言之, 降低振還頻率。 --------袭------ΐτ------^--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標窣(CNS ) A4規格(2!〇X297公釐} -39- 4 5 43 3 b A7 B7 __ 五、發明説明(37 ) 第5實施例 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明中的第5實施例,圖32 ,33和34A 至3 4 C顯示振盪電路的電路圖和波形圖,以下將配合這 些圖形,說明本實施例中振盪電路的動作及組態。 圖3 2顯示由三級反相延遲電路所構成之振盪電路的 等效電路。 如圖示,本實例中的振盪電路是由三級反相延遲電路 DN1,DN2和DN3以及一個用以提供這些反相延遲 電路所需之驅動電壓的驅動電路D V 1所組成。 反向延遲電路DN1,DN2和DN3係連接成環, 反相延遲電路D N 1的輸出信號輸入至反相延遲電路 DN2,而反相延遲電路DN2的輸出信號則輸入至反相 延遲電路DN3,再者,反相延遲電路DN3的輸出信號 係回饋至反相延遲電路D N 1的輸入端。 反相延遲電路DN1 ,DN2和DN3係藉由共用電 源電壓νεί:來動作,故這些反相延遲電路係使用相同的接 地電壓G N D。 經漓部中央標準局員工消費合作社印^ 驅動電路DV1將所需的驅動電路供給給反相延遲電 路。 圖3 3顯示圖3 2所示振盪電路組態的一個具體實例 〇 如圖示,本振盪電路實施例是由反相延遲電路D Ν 1 ,DN2和DN3連接成環狀,而驅動電路DV1則將參 考電壓Vre f和驅動電壓VB1&VB2供給給這些電路。 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS.) A4規格(2丨0X297公釐) -40- 5438 5 A7 _B7_ 五、發明説明(38 ) 以下將配合圖3 3,說明反相延遲電路DN1, DN2和DN 3以及驅動電路DV 1部份的組態。 (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 驅動電路D V 1是由電阻元件R 4 1 ,R 4 2 ......... 以及R4 6和η ρ η電晶體Q4 1,Q4 2 .........和 Q 4 6所構成6 電晶體Q4 1的基極係連接至偏壓電壓VBIAS的輸入 端,集極係連接至電源供應電壓供應線,而射極則經由電 阻元件R 4 3予以接地。 . 電晶體Q 4 2的基極係連接至操作控制電壓VC(5的輸 入端,集極則連接至電源供應電壓V。。的供應線,而射極 則連接至電晶體Q 4 4的集極》 電晶體Q 4 4的基極係連接至電晶體Q 4 1的射極, 射極則經由電阻元件R 4 4予以接地》 電阻元件R 4 1和R 4 2係並聯地連接在電源電壓 ▽。。供應線和電晶體Q 4 5的集極之間,電晶體Q4 5的 基極係連接在電晶體Q 4 1的射極,而此射極則經由電阻 元件R45予以接地。 經洧部中央榡準局貝工消费合作社印繁 電晶體Q 4 3的基極連接至電晶體Q 4 5的集極,集 極係連接至電源Vcc的供應線,而射極則連接至電晶體 Q4 6的集極,再者|電晶體Q4 6的基極連接至電晶體 Q 4 1的射極,而射極則經由電阻元件R 4 6予以接地。 在以此方式所構成的驅動電路DV1中•當工作控制 電壓Vcc和偏壓電壓VBIAS是保持在一預設的準位時, 例如,可以將電晶體Q 4 2和電晶體Q 4 1開啓的準位* 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4规格(210><297公釐)-41 - 454385 經濟部中央標隼局員工消費合作枉印繁 A7 B7 五、發明説明(39 ) 電晶體Q 4 1和Q 4 2的射極電壓將分別依據偏壓VB[AS 和工作控制電壓Vc()予以設定。 此處,若電晶體Q41和Q42的基射電壓分別爲 乂~1和又^2時,當電晶體Q4 1和Q 4 2是在開啓狀 態,則電晶體Q4 1和Q4 2的射極電壓VBi和VB2則分 別由以下的式子取得: V B1 = V BIAS — V B E 1
Vb2==Vc〇 — VBE2 (3) 電壓νΒ1如同電晶體Q44,Q45和Q46的基極 偏壓一般,輸入至各個電晶體的基極。 再者,電壓又81和\^2如同反相延遲電路DN1, DN2和DN3的驅動電壓,輸入至反相延遲電路。 電晶體Q44,Q45和Q46的集極電流將依據基 極偏壓VB1値和電阻元件R4 5和R4 6的阻値來決定, 電晶體Q 4 3的基極電壓將依據電晶體Q 4 5的集極電流 和電阻元件R4 1和R4 2的阻値來設定,射極隨耦器是 由包含有電晶體Q4 3,電晶體Q4 6和電阻元件R46 的電流源所構成,因此射極電壓係依據電晶體Q 4 3的基 極電壓被決定。電晶體Q 4 3的射極電壓係輸入至反相延 遲電路DN1,DN2和DN3而成爲參考電壓Vm,。 反相延遲電路DN1 ,DN2和DN3具有相同的組 態,此處,主要是說明反相延遲電路D N 1的組態和操作 本紙浪尺度適用中國國家榇率(CNS ) A4規格(210X297公釐)-42 - ^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ptL—ϋ I 1 -i nn Js.'\ss (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印繁 5 43 8 5 A7 B7 五、發明説明(4〇 ) 〇 反相延遲電路DN 1係由電阻元件R 1 1和R 1 2, 電容C1以及npn電晶體Qll,Q12,Q13, Q 14和Q 15所構成。 差動放大器電路是由電晶體Q 1 1和Q 1 2所構成, 電晶體Ql1的基極係連接至反相延遲電路DN3的輸出 端,而集極則經由電阻元件R 1 1連接至電源電壓V。。的 供應線,由驅動電路DV 1所產生的參考電壓Vfef被輸 入至電晶體Q 1 2的基極,而其中的集極則連結至電源 V C C的供應線。 電晶體Q11的基極構成反相延遲電路DN1的輸入 端子。 電晶體Q 1 1和Q 1 2射極彼此相接,而連接點則至 溶劑Q 1 4的集極。 驅動電路DV1的驅動電壓VB1係輸入至電晶體 Q 1 4的基極,而射極則經由電阻元件R 1 2接地。 電晶體Q13的基極係連接至電晶體Q12的集極, 而集極則連接至電源電壓V。。的供應線,電晶體Q 1 3的 射極和電晶體Q15的集極相接在一起,而反相延遲電路 DN 1的輸出端子Τ。:則是由其中的連接點所構成。 由驅動電路DV 1所產生的驅動電壓VB2係連接至電 晶體Q 1 5的基極,而射極則經由電阻元件R 1 3接地。 電容C 1的一個電極係連接至電源電壓Vcc的供應線 ,而另一個電極則連接至反相延遲電路DN1的輸出端 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-43 - ---------裝------tr------缽 {讀先閱讀背面之注意事碩再填寫本頁) 4 5 4 3 8 5 A7 B7 五、發明説明(41 ) T 〇 1 β 依此方式,藉由電阻R14和電阻元件R12,可構 成能供應驅動電流至差動放大器電路的電流源,而此差動 放大器則包含有電晶體Q 1 1和Q 1 2,同樣地,供應驅 動電流至電晶體Q13之射極的電流源是由電晶體Q15 和電阻元件R 1 3所構成。 再者,電晶體Q 1 3和供應驅動電流的電流源構成了 射極隨耦器》 電容C 1依據構成射極隨耦器之電晶體Q 1 3的開/ 關狀態|重覆進行充電和放電的動作,而反相延遲電路 D Ν 1中輸出端To!的電壓將隨之改變。 以下將配合圖3 3,說明具有上述組態之反相延遲電 路DN1的工作原理。 反相延遲電路DN 3的輸出信號S。3係輸入至反相延 遲電路DN 1的輸入端,換言之,電晶體Q 1 1的基極, 且輸入信號S。3和參考電壓Vf e f的準位係利用一個由電 晶體Q 1 1和Q 1 2所構成之差動放大器電路來加以比較 〇 若輸入信號S〇3的準位係高於參考電壓,由 電流源所產生的驅動電流I 流入差動放大器電路的電晶 體Q 1 1端,其中的電流源是由電晶體Q 1 4和電阻元件 R 1 2所構成,因此,電晶體Q 1 1的集極電壓係保持在 一低準位,而構成射極隨耦器的電晶體Q 1 3將保持在關 閉狀態。 (請先閱讀背面之注^>項再填寫本頁) .裝- 訂 M濟部中央標隼局員工消費合作社印1i 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210 X 2们公釐) -44- 454335 A7 B7 五、發明説明(42 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此,電容C 1將經由一電流源所產生的驅動電流I 2 加以充電,其中,該電流源包含電晶體Q 1 5和電阻元件 R13,而反相延遲電路DN1中輸出端丁。i的電壓將會 隨之緩慢下降。 * 當一輸入信號S。3的準位降低且變成例如是參考電壓 或更小的電壓値時,電晶體Q 1 1將切換爲關閉狀 態,而電晶體Q 1 2將進入開啓狀態,因此,驅動電流I ! 將流入電晶體Q 1 2端,據此,電晶體Q 1 1的集極電壓 將保持在一高準位,例如,電源電壓Vee或一接近此數値 的準位。 此時,構成射極隨耦器的電晶體Q 1 3將進入開啓狀 態,被充電的電容C 1將因此透過電晶體Q 1 3來放電, 而反相延遲電路D N 1中輸出端TC1的電壓將突然上升且 上升至V C C — V f。 經濟部中央標車局貝工消費合作社印製 反相延遲電路D N 2和DN 3具有與反相延遲電路 DN 1相同的組態,因此,各個反相延遲電路的動作與反 相延遲電路DN 1的動作相似,反相延遲電路DN 1的輸 出信號3。1被輸入至反相延遲電路DN2,而反相延遲電 路D N 2的輸出信號S 〇 2則輸入至反相延遲電路D N 3 ’ 再者,反相延遲電路DN 3的輸出信號S<D3回饋至反相延 遲電路D N 1的輸入端,如此可構成環形振盪電路。 圖3 4A至3 4 C爲反相延遲電路DN 1的輸入信號 波形圖,亦即反相延遲電路DN 3的输出信號S〇3,反相 延遲電路DN1的輸出信號S。:,以及反相延遲電路 本紙沬尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐)-45- 454385 A7 經濟部中央標準局男工消费合作社印絮 B7五、發明説明(43 ) DN2的輸出信號S〇2,以下將配合圖3 4A至3 4C, 說明本實施例中振盪電路的動作。 如圖示,在反相延遲電路DN1中,當輸入信號s〇3 保持在一低準位,反相延遲電路DN 1的輸出信號s。i保 持在一高準位。當輸入信號S。3的準位升上且到達至參考 電壓Vr<:f時,電容C 1將開始充電,輸出信號SQ1隨著 電容C1的充電而緩慢下降。 當反相延遲電路DN 1中輸出信號SQ1的準位成爲參 考電壓¥^«=1或更小的數値時,在反相延遲電路DN2中 ,電容C 2將會放電,進而使得輸出信號S。2突然上升。 如圖3 4A至3 4 C,時間T"是自反相延遲電路 DN 1中輸出信號5〇1的準位開始下降,直到下降至參考 電壓,此段時間定義爲反相延遲電路DN1的延遲 時間。 在反相延遲電路DN 3中'當輸入信號Sd2的準位超 過參考電壓¥^6[時,電容C 3將會充電,而輸出信號 S〇3的準位將逐漸下降,之後,當信號S〇3的準位低於反 相延遲電路DN 1中的參考電壓丫^^,時,電容C 1開始 充電,進而使得輸出信號SQi突然上升。 此處,時間TD3是由反相延遲電路DN3中輸出信號 S 〇 3開始下降,直到降至參考電壓V : * t所經過的時間, 且定義爲反相延遲電路DN 3的延遲時間。 再者,隨著反相延遲電路DN 1中輸出信號Sai的上 升,反相延遲電路DN 2的電容C 2將被充電,而輸出信 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐)-46 -
經濟部中央標隼局員工消费合作社印1J 5 438 5 A7 B7 五、發明説明(44 ) 號S。2將緩慢下降。 當反相延遲電路D N 2的輸出信號S 〇2成爲參考電壓 Vref或爲更低値時,在反相延遲電路DN 3中,電容 C 1將會放電,而輸出信號S〇3將隨之快速上升。 時間TD2是當皮相延遲電路DN 2旳輸出信號S。2開 始下降至下降爲參考電壓Vr<:f所經過的時間,此段時間 亦定義爲反相延遲電路D N 2的延遲時間。 上述動作係重覆地在反相延遲電路DN1,DN2和 DN3中執行,所以,舉例而言,在反相延遲電路DN3 的輸出端Tq3處可取得振盪信號Sosc。 當反相延遲電路DN1,DN2和DN3的相同組件 是由具有相同性能的電路元件所組成時,存在於反相延遲 電路中的電容Cl ,C2和C3具有相同的電容値,近似 尺寸大小的其他電阻元件和電晶體將設定爲相同,反相延 遲電路DN1,DN2和DN3的延遲時間TD1,_丁。2和 TD3則大致爲相同,若這些反相延遲電路的延遲時間均爲 Td,則振盪電路所產生的振盪信號Sosc頻率可由下式求 得: f〇sc=l/(6 - Td) (4) 如上述,依據本實施例,振盪電路是將反相延遲電路 DN1 ’DN2和DN3連接成環,驅動電壓乂^和丫^ 則由驅動電路DV 1供給至反相延遲電路,各個反相延遲 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Α4規格(2ΙΟΧ297公釐).47 :--------ά------—.π------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 45 438 5 A7 B7 五、發明説明(45 ) 電路將據此將輸入信號反相,並相對於其上升緣,延遲預 設的延遲時間Td,並將此信號輸入至下一級的反相延遲電 路,如此可構成一個環形的振盪電路,且可取得具有預設 頻率的振盪信號。 應注意到在上述的說明中,藉由將三級反相延遲電路 連結成環狀所構成的振盪電路係作爲一個實例,但本發明 並不限定於此,藉相同的原理,將奇數級或多於此數目的 反相延遲電路連結成環狀,亦可構成一振盪電路。 第6實施例 圖3 5至3 8係依據本發明的第6個實施例,顯示一 振盪電路的電路圖和波形圖,以下將配合這些附圖,說明 此實施例的動作和組態。 圖3 5顯示包含三級反相延遲電路之振盪電路的等效 電路。 如圖示,本實例的振盪電路是由3級反相延遲電路 DP 1,DP2和DP3以及一個供應這些反相延遲電路 所需驅動電壓之驅動電路D V 2所構成》 這些反相延遲電路DP 1 ,DP2和DP3係連接成 環,而反相延遲電路D P 1的輸出信號係輸入至反相延遲 電路DP 2,而反相延遲電路DP 2的輸出信號則輸入至 反相延遲電路DP3,再者·反相延遲電路DP3的輸出 信號回饋至反相延遲電路D P 1的輸入端。 對於本實施例的振盪電路而言,與圖3 2中所示之第 本紙張尺度適用令國國家揉準(CNS ) A4規格ί 21 Ox 297公釐)· 48 - --------:装-------、11------^ (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 4 經满部中决榡準局負工消費合作社印策 5 43 8 5 A7 B7 五、發明説明(46 ) 5實施例相比較,連接成環形的反相延遲電路D P 1, D P 2和D P 3係分別接收電源電壓Vcc的電源和共用電 壓,例如,接地電壓GND,而各個反相延遲電路則由驅 動電路DV 2接收驅動用電壓,依此方式,可抑制多個反 相延遲電路間因相互干擾所產生的雜訊以及飄移,最後獲 得具極小飄移的振盪器電路。 圖3 6針對圖3 5中的振盪電路組態,顯示一具體實 例的電路圖。 如圖示,在本發明中的振盪電路裡,三級的反相延遲 電路DPI*DP2和DP3係連結成環形,而電源電壓 供應線和反相延遲電路的接地則是獨立地存在,再者,驅 動電路DV 2則將驅動電壓各別地提供給反相延遲電路。 首先,將說明驅動電路DV2的組態和動作。 如圖示,驅動電路DV2是由npn電晶體Q5 1, Q 5 2 .........和Q 5 8以及電阻元件R 5 1,R 5 2, R53和R54所構成。 電晶體<3 5 1的集極係連接至電源電壓的供應線 ,基極則連接至偏壓VBIAS的输入端,而射極則是透過電 阻元件R 5 1接地。 電晶體Q5 6,Q5 7和Q5 8的基極係共同地連接 至電晶體Q 5 1的射極,而射極則分別經由電阻元件 R52,R53和R54接地。 電晶體Q52,Q53和Q54的集極係共同地連接 至電源電壓Vee的供應線,基極則連接至振盪器電路中工 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐)_ 49 _ 裝------訂------冰--- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 454385 經濟部中央標率局貝工消費合作社印^ A7 _B7_五、發明説明(47 ) 作控制電壓v C 0的輸入端,而射極則分別連接至電晶體 Q56,Q57和Q58的集極,反相延遲電路的驅動電 壓Vbii * Vbi2和Vbi3係由電晶體Q5 2 1 Q53和 Q 5 4的射極所產生,且分別輸入至反相延遲電路D P 1 -D P 2 和 D P 3。 在上述構造的驅動電路D V 2中,當工作控制電壓Vc 〇和偏壓VBIAS係維持在一預定的準位,例如,此準位可 使得電晶體Q52,Q53和Q54以及電晶體Q51導 通,而電晶體Q51 ,Q52,Q53和Q54的射極電 壓則是依據偏壓VBIAS和工作控制電壓Vc。的準位來設 定。 電晶體Q56,Q57和Q58的基極係藉由電晶體 Q 5 1的射極電壓予以偏壓,而預定的集極電流則將流過 電晶體的集極*這些電晶體的集極電流將輸入至電晶體 Q52,Q53和Q54的射極,且成爲電晶體Q52, Q53和Q54的驅動電流。 反相延遲電路DP 1 ,DP 2和DP 3實質上有相同 的組態,以下將藉由一個反相延遲電路D P 1的實例,以 解釋其組態及工作原理= 如圖示,反相延遲電路DP 1是由電晶體Q 1 1, Q 1 2 .........和Q 1 9以及電阻元件R 1 1,R 1 2…… …和R 1 8所構成,此外,反相延遲電路DP 1具有與其 他反相延遲電路DP2,DP3和驅動電路DV2彼此獨 立的電源電壓供應線V。。及接地線GND1。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210x297公釐) 5〇 - 經濟部中央樣隼扃負工消費合作社印聚 5 43 8 5 A7 B7_ _五、發明説明(48 ) 電晶體Q 1 1的集極係連接至電源電壓V。。的供應線 ,基極連接至偏壓V B ! A s的輸入端,而射極則經由電阻元 件R 1 4連接至接地線GND 1。 電晶體Q17,Q18和Q19的基極係共同連接至 電晶體Q 1 1的射極,而射極分別經由電阻元件R 1 5, R1 6和R1 7連接至接地線GND1。 藉此,電晶體Q 1 1的射極電壓是依據外部供應的偏 壓VBIAS來設定,且電晶體Q17,Q18和Q19的集 極電流則依據電晶體Q 1 1的射極予以設定。 此處,電晶體Q17,Q18和Q19的集極電流分 別定義爲I i,I 2和I 3。 電阻元件R11和R12係並聯地連接在電源電壓供 應線Vcc和電晶體Q 1 7的集極之間,而其中的連接點係 連接至電晶體Q 1 2的基極,電晶體Q 1 2的集極則連接 至電源電壓的供應線VCC1,而射極則連接至電晶體 Q 1 8的集極,此外,電晶體Q 1 2的射極則連接至電晶 體Q 1 4的基極。 電晶體Q 1 3和Q 1 4構成一個差動放大器電路,電 晶體Q13的集極則經由電阻元件R13與電源電壓的供 應線相連,而基極則連接至反相延遲電路D P 3的 輸出端,並將反相延遲電路DP 3的輸出信號S。3作爲其 輸入。 電晶體Q 1 3和Q 1 4的射極係彼此相連,而其中的 連接點則連接至電晶體Q 1 9的集極。 1 H •裝 —訂 I 1 ! I 蛛 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2丨0乂297公釐)-51 - 4 5 4 3 8 5 經濟部中央標丰局貝工消費合作社印51 A7 B7__五、發明说明(49 ) 電晶體Q 1 5的基極連接至電晶體Q 1 3的集極,而 集極連接至電源電壓Vce的供應線,電晶體Q 1 5的射極 係連接至電晶體Q 1 6的集極,而其中的連接點將構成反 相延遲電路DP 1的輸出端TD1,電容C 1的一極係連接 至輸出端T〇1,而另一極則連接至電源電壓的供應線 V C C 1 0 由驅動電路所產生的驅動電壓V B i :係供應給電晶體 Q 1 6的基極,而射極則經由電阻元件R 1 8連接至地線 G N D 1 - 在上述的反相延遲電路D P 1中,電流I i係供應至電 晶體Q 1 2的基極,此時,針對並聯相接的電阻元件 R 1 1和R 1 2而言,將其所產生的壓降定義爲電晶體 Q 1 2的基極偏壓,電晶體Q 1 2和供應電流I 2的電流源 構成3個一個射極隨耦器,而參考電壓V^efl則自電晶體 Q 1 2的射極輸出,且輸入至電晶體Q 1 4的基極、 電流I 3成爲差動放大器電路的驅動電流,此差動放大 器電路是由電晶體Q 1 3和Q 1 4所構成,此處|輸入至 電晶體Q13基極處的信號3。3準位以及輸入至電晶體 Q 1 4基極處的參考電壓Vrefl兩者相比較,其中,信號 S〇3的準位高於參考電壓,電晶體Q13的集極 電壓維持在一低準位,而電晶體Q 1 5則維持在關閉的狀 態,因此,電容C 1是由電流I 4所充電,而反相延遲電路 DP 1的輸出端TQ1則將逐漸下降。 另一方面,若信號S〇3的準位低於參考電壓Viefl ;--------------_ΐτ------^ {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐)-52- 4 5 43 8 5 A7 B7 五、發明説明(5〇 ) ,則電晶體Q 1 3的集極電壓將維持在一高準位,而電晶 體Q 1 5則維持在開啓狀態,而被充電的電容C1將依據 此狀態放電,且反相延遲電路DP 1的輸出端Το!電壓將 會上升且達到Vcc — V f的準位。 依此方式,反相延遲電路DP 1將會輸出輸入信號 S〇3的反相信號,此外,.具有由輸入信號S〇3之上升緣起 算的預定延遲時間的信號將被輸出。 如圖3 6所示,反相延遲電路D P 2和DP 3基本上 具有與反相延遲電路D P 1相同的組態,反相延遲電路 DPI,DP2和DP3將輸出輸入信號的反相信號,而 輸入信號的上升緣將會延遲且被輸出,因此,振盪器電路 將由三級連接成環形的反相延遲電路構成,舉例而言,如 圖3 6所示,反相延遲電路D P 3的輸出信號將輸出至外 部成爲振擾信號Sosc。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本實施例中,對於反相延遲電路DPI,DP2和 D P 3以及用以將驅動用電壓傳送至這些反相延遲電路的 驅動電路D V 2而言,電源電壓Vcc或接地GND均是個 別獨立地拉線|因此可以降低各個組件的互相千擾,且可 抑抑振盪信號中的飄移。 圖37和圖38針對反相延遲電路DPI,DP2和 D P 3中任一個輸出信號So,顯示其中一部的波型作爲例 子。如圖3 7所示,當不出現雜訊時,藉由輸出信號S〇和 參考電壓之間的比較將產生延遲時間Td,然而如圖 3 8所示,當輸出信號S〇或參考電壓Vr<:f中夾雜有雜訊 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ 53 - 454385 經濟部中央標準局貝工消费合作社印笨 A7 B7五、發明説明(51 ) 時,在反相延遲電路中所生成的延遲時間將成爲TD1, τ〇2和TD3之一*如此將因爲飄移的存在,而使得延遲時 間變得不穩定,再者,振盪器電路所產生的振盪信號將變 得不穩定。 在本實施例中,如圖3 6的電路圖,因爲電源電壓 V ce和接地電壓G N D將個別獨立地與反相延遲電路 DPI,DP2和DP3相連,而驅動用的電壓係個別獨 立地產生,且藉由驅動電路DV 2傳送至反相延遲電路, 如此可減少相互的干擾,抑制飄移的產生,並取得穩定的 振盪信號。 如以上的說明,依據本實例,將反相延遲電路D P 1 ,DP2和DP3連接成環,可構成一振盪電路,驅動用 電壓係個別獨立地產生,且藉由驅動電路DV 2傳送至反 相延遲電路,而電源電壓和接地則是個別且獨立地與反相 延遲電路相連,如此可降低反相延遲電路中因爲相互干擾 所造成的雜訊,抑制振盪信號中的飄移,進而取得穩定的 振盪信號。 應注意到在上述的說明中,係舉用一個實例來解釋振 盪電路的組態和動作,此振盪電路是由三級的反相延遲電 路所構成,但本發明並不限定在此實例所提出的組態,在 此並無必要提及振盪電路是由奇數級或更多反相延遲電路 所構成。 如上述,依據本發明的振盪電路,振盪頻率的控制特 性優異,而振盪頻率的變動可以有較大範圍的設定,此外 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 54 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 5 4 3 8 5 A7 B7 經濟部中央標車局員工消費合作社印¾ 五、發明説明(52) ,可減少振盪信號的飄移° 再者,依據本發明中的振盪電路,其具有可藉由參考 電壓準位的調整來控制振盪頻率的好處β 附圖之簡述: 圖1顯示習知技術中一環形振盪電路的電路圖; 圖2顯示習知技術中構成振盪電路的反相元件電路圖 > 圖3 Α至3 C是習知技術中振盪電路的工作波形; 圖4係依據本發明的第1個實施例,顯示構成一振邊 電路的一個反相延遲電路之電路圖; 圖5 A至5 D係針對圖4中的振盪電路,顯示其工作 的信號波形; 圖6係依據本發明的第2個實施例,顯示構成一振盪 電路之非反相延遲電路的電路圖; 圖7A至7 C係針對圖6中的振盪電路,顯示其工作 的信號波形: 圖8 A至8 B係依據本發明的第3個實施例,顯示一 振盪電路的電路圖以及一反相延遲電路和一非反相延遲電 路的等效電路: 圖9係顯示一具有三級反相延遲電路的振盪電路電路 I B I . 圖, 圖1 0A至1 〇 F係針對圖9中的振盪電路,顯示其 工作的波形; --------•裝--Γ----訂------冰--1 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-55- 4 5 43 8 5 濟 部 中 央 標 隼 局 負 工 消 費 合 作 社 印 % Α7 Β7 五 、發明说明(53 ) 1 I 圖 1 1係顯示 一具有 二 級 非 反 相 延 遲 電 路 及 —- 級 反 相 1 1 | 延 遲 電 路的振盪電 路電路 Μ 1 圖 1 2 Α 至 1 2 F係 針 對 圖 1 1 中 的 振 盪 電 路 顯 示 1 請 1 | 其 工 作的波形; 先 閱 1 I 讀 1 圖 1 3 A 至 1 3 B中 的 波 形係 用 以 說 明 振 盪 電 路 中 飄 背 面 1 I 之 1 移現 象 發生的原理 1 1 tsi 圖 1 4 A 至 1 4 L中 的 波 形 爲 一 具 有 穩 定 振 盪 動 作 及 項 再 1 1 發 生 飄移的振盪電』 络所有 > 填 寫 本 i ΓΡ1 圖 1 5顯示一 具有一 級 非 反 相 延 遲 電 路及 三 級 反 相 延 頁 Sw-· 1 i 遲 電 路之振盪電路 β路圖 < * 1 I ΓΒ~[ 圖 1 6 A 至 1 6 Η係 針 對 I P.I 圖 1 5 中 的 振 盪 電 路 顯 示 1 1 其 工 作 的波形: 訂 圖 1 7顯示一 具有5 級 反 相 延 遲 電 路 的 振 盪 電 路 電 路 1 1 圖 1 圖 1 8 A 至 1 8 J係 針 對 圖 1 7 中 的 振 盪 電 路 > 顯 示 [ l 其 工 作的波形; | 圖 1 9顯示具 有二級 非 反 相 延 遲 電 路 及 三 級 反 相延 遲 1 J 電 路的振盪電路電1 络圖: 1 1 < tJ.I 圖 2 0 A 至 2 0 J係針 對 ngt 圖 1 9 中 的 振 盪 電 路 顯 示 k l 其 工 作的波形: \ \ α 1 圖 2 1顯市另 一振盪 電 路組 態 實 例 的 電 路 圖 , 此 振 盪 1 1 1 電 路 具有二級非反; 泪延遲電路和三 三級的反相延遲· :路 , 1 1 圖 2 2 A 至 2 2 J係 針 對 圖 2 1 中 的 振 盪 電 路 > 顯 示 ί I 其 工 作 的波形; i 1 1 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 45 438 5 經濟部中央標率局貝工消費合作社印^ A7 B7五、發明説明(54 ) 圖2 3 A至2 3 B顯示反相和非反相延遲電路的標記 * 圖2 4爲一具有三級反相延遲電路的振盪電路電路圖 4 t 圖2 5爲一具有4級結構的振盪電路電路圖,其中包 含一級的非反相延遲電路和三級的反相延遲電路: 圖2 6 A至2 6 C係顯示三個具有5級架構之振盪電 路實例的電路圖; 圖2 7A至2 7 E係顯示5個具有6級架構之振盪電 路實例的電路圖: 圖2 8係顯示本發明第4個實施例的振盪電路電路圖 ,此電路具有三級的反相延遲電路: 圖2 9A至2 9 F爲一振盪電路的工作波形,此時的 參考電壓設定爲最大準位的3/4 ; 圖3 0顯示一具有三級反相延遲電路的振盪電路電路 圖; 圖3 1 A至3 1 F爲一振盪電路的工作波形,此時的 參考電壓設定爲最大準位的1/4 ; 圖3 2係依據本發明的第5個實施例1顯示一振盪電 路的電路圖,而此電路組態具有三級的反相延遲電路: 圖3 3爲第5實施例中一具體組態的電路圖: 圖3 4A至3 4 C爲第5實施例中振盪電路的工作波 形: 圖3 5係依據本發明的第6個實施例,顯示一振盪電 --------:_批衣---卜---------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標车{ CNS )Α4規格(210X297公釐)_ 57 · 5 438 b A7 B7 五、發明説明(55 ) 路的電路圖,此電路組態包含三級的反相延遲電路; 圖3 6係針對第5個實施例的組態,顯示一具體實例 的電路圖; 圖3 7爲一理想化不具雜訊的波形;以及 圖3 8的波形爲存在有雜訊且因此而發生飄移的狀況 (諸先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-58 -

Claims (1)

  1. 45438 5 A8 B8 C8 D8
    六、申請專利範圍 附件2. ’ 第87 1 06090號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國90年7月修正 1.一種振盪器電路,包含至少爲3的奇數個反相延 連S路’母一個反相延遲電路具有一個反相兀件和一個與 此反相元件輸出端相連的延遲元件,此反相延遲電路係連 結成環形。 2 .如申請專利範圍第1項中的振盪器電路,其中的 反相元件包含一個差動放大器電路。 3 .如申請專利範圍第1項中的振盪器電路,其中的 延遲元件包含: 一個依據輸入信號進行充放電的電容,以及 一個用以供給充電電流給上述電容的電流源。 4 .如申請專利範圍第3項中的振盪器電路,亦具有 -倘Π-]以比較上述延遲冗件之輸出信號與一預設參考電壓 的比較電路,且依據比較的結果,輸出一個信號準位。 5 . —種振盪器電路具有: 一奇數數目的反相延遲電路,各個延遲電路具有一個 反相元件和一個與此反相元件輸出端相連的延遲元件’以 及至少一個非反相延遲電路’此非反相延遲電路包含一個 緩衝器和一個與此緩衝器輸出端相連的延遲元件’此奇數 數目的反相延遲電路和至少一個非反相延遲電路係連結成 環形。 6 .如申請專利範圍第5項中的振盪器電路’其中的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公« ) {請先«讀背面之注意事項再填寫本頁) ' I J I I--I I I I I I I I I , < . 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 454385 AS B8 C8 D8 V Η 經濟部智慧財產局員工消費合作社印?取 六、申請專利範圍 反相元件和緩衝器是由差動放大器電路所構成。 7 .如申請專利範圍第5項中的振盪器電路,其中的 延遲元件包含: 一個依據一輸入信號進行充放電的電容,以及 一個用以供應充電電流給電容器的電流源。 8 .如申請專利範圍第7項中的振盪器電路,亦包含 一個比較電路,用以比較延遲元件之輸出信號與一預設的 參考電壓’並依據此比較的結果,輸出一個信號準位。 9 .如申請專利範圍第6項中的振盪器電路,其至少 具有3個反相延遲電路。 1 0,一種振盪器電路’具有奇數級的反相延遲電路 ,這些延遲電路連接成環狀, 各個反相延遲電路具有 一個比較裝置,用以比較一個輸入信號和一個預設的 參考信號,以及 一個電容元件’依據上述比較裝置的比較結果,控制 此電容元件的充放電。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項中的振盪器電路,其 中的比較裝置具有一個差動放大器電路,其中的一個輸入 端子作爲信號的輸入,而另一個輸入端子則用以輸入參考 信號。 1 2 .如申請專利範圍第1 0項中的振盪器電路,亦 包含一個依據上述差動放大器電路之輸出信號以輸出一信 號的緩衝器電路,進而控制此電容元件的充放電。 ί------------一^--------訂---------線—--~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4规格(210 X 297公釐) .2 .
    4 5 4 3 8 5 as Bo cs D8 六、申請專利範圍 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項中的振盪器電路,其 中的緩衝器電路是由一個射極隨耦器所構成。 1 4 ·如申請專利範圍第1 0項中的振盪器電路,亦 包含一個用以提供參考電壓的參考電壓產生電路。 1 5 .如申請專利範圍第1 0項中的振盪器電路,其 中用以提供電源電壓的電源供應線和用以提供一共用電壓 的共用電壓線係各別單獨地提供給各級反相延遲電路° 1 6 .如申請專利範圍第1 0項中的振盪器電路’其 中用以產生參考電壓的參考電壓產生電路僅存在於各級反 相延遲電路中。 !------------( 政---------訂---------線一- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) · 3 -
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