JP5920170B2 - Oscillator circuit - Google Patents
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Description
本発明は、発振回路に関するものである。 The present invention relates to an oscillation circuit.
従来より、充放電を行うコンデンサ、コンパレータ等の比較回路、フリップフロップ回路等の論理回路などを用いて発振信号を生成、出力する発振回路が提供されている。例えば、特許文献1に開示される発振回路は、定電流によって充放電を行う第1のコンデンサ及び第2のコンデンサと、第1のコンデンサの充電電圧を基準電圧と比較する第1の比較回路(コンパレータ)と、第2のコンデンサの充電電圧を基準電圧と比較する第2の比較回路(コンパレータ)と、RSフリップフロップ回路とを備えている。このRSフリップフロップ回路は、第1のコンデンサの電圧が基準電圧より高くなると、ハイレベルの信号が入力されるS端子と、第2のコンデンサの電圧が基準電圧より高くなるとローレベルの信号が入力されるR端子とを有している。この構成において、一方の第1のコンデンサは、RSフリップフロップ回路の出力信号Qがハイレベルの時に放電状態となり、出力信号Qがローレベルの時に充電状態となるように動作し、他方の第2のコンデンサは、RSフリップフロップ回路の反転出力信号QBがハイレベルの時に放電状態となり、反転出力信号QBがローレベルの時に充電状態となるように動作し、これらの動作によって発振信号が生成、出力される。
2. Description of the Related Art Conventionally, an oscillation circuit that generates and outputs an oscillation signal using a capacitor for charging and discharging, a comparison circuit such as a comparator, and a logic circuit such as a flip-flop circuit has been provided. For example, an oscillation circuit disclosed in
ところで、上記のような比較回路を用いた発振回路では、比較回路での遅延時間が温度に依存するという特性があり、周囲温度の変化に起因して遅延時間がばらついてしまうという問題がある。このような遅延時間のばらつきは出力周波数(発振周波数)のばらつきを生じさせてしまうため、極力抑制することが望ましいが、特許文献1の発振回路はこのような問題を解消し得るものではなかった。
By the way, the oscillation circuit using the comparison circuit as described above has a characteristic that the delay time in the comparison circuit depends on the temperature, and there is a problem that the delay time varies due to a change in the ambient temperature. Such a variation in delay time causes a variation in output frequency (oscillation frequency), and therefore it is desirable to suppress it as much as possible. However, the oscillation circuit of
一方、このような問題を解消する方法として、発振回路内に温度センサを搭載し、測定した温度を基に回路のパラメータを補正する方法なども考えられるが、発振回路内に温度をモニタするための新たな構成を設けると、部品点数が増加すると共に、温度センサを搭載するスペースが回路内に必要となるため回路規模が大型化し、ひいては装置全体構成の大型化が避けられなくなる。 On the other hand, as a method of solving such a problem, there is a method of mounting a temperature sensor in the oscillation circuit and correcting the circuit parameters based on the measured temperature. However, in order to monitor the temperature in the oscillation circuit When the new configuration is provided, the number of parts increases and a space for mounting the temperature sensor is required in the circuit, so that the circuit scale is increased, and thus the overall configuration of the apparatus cannot be increased.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、比較回路での遅延時間のばらつきに起因する発振周波数のばらつきを抑制し得る構成を、より簡易に実現することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to more easily realize a configuration that can suppress variation in oscillation frequency caused by variation in delay time in a comparison circuit. .
上記目的を達成するため、第1の発明は、
定電流を発生させる定電流源(15)と、
前記定電流源と導通可能に構成され、前記定電流源から供給される定電流によって充電を行い得る第1コンデンサ(C1)及び第2コンデンサ(C2)と、
前記第1コンデンサ(C1)に充電された充電電圧が所定の第1閾値未満である場合に所定の第1信号を出力し、前記第1閾値以上である場合に前記第1信号とは異なる第2信号を出力する第1比較回路(11)と、
前記第2コンデンサ(C2)に充電された充電電圧が、前記第1閾値と同一の又は前記第1閾値とは異なる第2閾値未満である場合に所定の第3信号を出力し、前記第2閾値以上である場合に前記第3信号とは異なる第4信号を出力する第2比較回路(13)と、
前記第1閾値及び前記第2閾値を設定する閾値設定回路(20)と、
前記第1比較回路(11)及び前記第2比較回路(13)から出力される信号に基づき、前記定電流源(15)からの充電対象を前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれか一方とし、他方を放電対象とするように切り替える切替制御回路(8)と、
前記切替制御回路(8)によって前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれか一方が放電対象に切り替えられた時期での当該いずれか一方の充電電圧、又は両コンデンサがそれぞれ放電対象に切り替えられた各時期での各充電電圧に基づいて、前記閾値設定回路(20)で設定される前記第1閾値及び前記第2閾値の補正に用いる補正データを生成する補正部(4)と、
前記補正部によって生成される前記補正データに基づいて前記閾値設定回路が前記第1閾値及び前記第2閾値を設定するように制御する制御部(3)と、
を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first invention provides:
A constant current source (15) for generating a constant current;
A first capacitor (C1) and a second capacitor (C2) configured to be conductive with the constant current source and capable of being charged with a constant current supplied from the constant current source;
When the charging voltage charged in the first capacitor (C1) is less than a predetermined first threshold, a predetermined first signal is output, and when the charging voltage is equal to or higher than the first threshold, the first signal differs from the first signal A first comparison circuit (11) that outputs two signals;
When the charge voltage charged in the second capacitor (C2) is less than a second threshold value that is the same as the first threshold value or different from the first threshold value, a predetermined third signal is output, and the second A second comparison circuit (13) that outputs a fourth signal different from the third signal when the threshold is equal to or greater than a threshold;
A threshold setting circuit (20) for setting the first threshold and the second threshold;
Based on the signals output from the first comparison circuit (11) and the second comparison circuit (13), the charging target from the constant current source (15) is set to the first capacitor (C1) and the second capacitor ( A switching control circuit (8) for switching to either one of C2) and the other to be discharged;
The charging voltage at the time when either one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) is switched to the discharge target by the switching control circuit (8), or both capacitors are respectively A correction unit (4) that generates correction data used to correct the first threshold value and the second threshold value set by the threshold value setting circuit (20) based on each charging voltage at each time when it is switched to a discharge target. )When,
A control unit (3) for controlling the threshold value setting circuit to set the first threshold value and the second threshold value based on the correction data generated by the correction unit;
It is characterized by having.
請求項1の発明において、第1コンデンサ(C1)及び第2コンデンサ(C2)のいずれかのコンデンサが放電対象に切り替わった時期での当該コンデンサの充電電圧は、第1比較回路(11)及び第2比較回路(13)のいずれかにおいて第1コンデンサ(C1)及び第2コンデンサ(C2)のいずれかのコンデンサを放電対象に切り替える条件が成立した後から当該コンデンサの放電が実際に開始されるまでの遅延時間を反映した値であり、遅延時間が大きければ充電電圧は相対的に大きくなり、遅延時間が小さければ充電電圧は相対的に小さくなる。従って、前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれか一方が放電対象に切り替えられた時期での当該いずれか一方の充電電圧、又は両コンデンサがそれぞれ放電対象に切り替えられた各時期での各充電電圧に基づいて補正データを生成すれば、遅延時間を適切に考慮した補正データの生成が可能となる。 In the first aspect of the invention, the charging voltage of the capacitor at the time when one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) is switched to the discharge target is the first comparison circuit (11) and the second capacitor (C1). After the condition for switching one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) to the discharge target is established in any one of the two comparison circuits (13), until the discharge of the capacitor is actually started The delay voltage is a value reflecting the delay time. If the delay time is large, the charging voltage becomes relatively large. If the delay time is small, the charging voltage becomes relatively small. Therefore, when either one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) is switched to the discharge target, either one of the charging voltage or both capacitors are switched to the discharge target. If correction data is generated based on each charging voltage at each time, it is possible to generate correction data that appropriately considers the delay time.
請求項2の発明では、前記閾値設定回路(20)は、前記第1閾値及び前記第2閾値を同一値として設定するように構成されている。また、前記補正部(4)は、前記切替制御回路(8)によって前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれか一方が放電対象に切り替えられた時期に当該いずれか一方の充電電圧を検出し、検出された当該充電電圧が所定の代表電圧を超える場合には、所定の基準値よりも前記同一値を低くする補正データを生成し、検出された当該充電電圧が前記代表電圧未満の場合には、所定の基準値よりも前記同一値を高くする補正データを生成している。
この構成では、各比較回路に用いる閾値を共通化することができるため、演算処理の簡素化を図ることができる。また、いずれか一方の充電電圧を検出し、その充電電圧を代表電圧と比較するといった簡易な回路構造で補正データを生成することができる。
According to a second aspect of the present invention, the threshold value setting circuit (20) is configured to set the first threshold value and the second threshold value as the same value. In addition, the correction unit (4) is configured so that one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) is switched to a discharge target by the switching control circuit (8). When the detected charging voltage exceeds a predetermined representative voltage, correction data for generating the same value lower than a predetermined reference value is generated, and the detected charging voltage is When the voltage is less than the representative voltage, correction data for generating the same value higher than a predetermined reference value is generated.
In this configuration, since the threshold value used for each comparison circuit can be shared, the arithmetic processing can be simplified. Further, the correction data can be generated with a simple circuit structure in which one of the charging voltages is detected and the charging voltage is compared with the representative voltage.
請求項3の発明では、前記閾値設定回路(20)は、前記第1閾値及び前記第2閾値を同一値として設定するように構成されている。そして、前記補正部(4)は、前記切替制御回路(8)によって前記第1コンデンサ(C1)が放電対象に切り替えられた時期に当該第1コンデンサ(C1)の充電電圧を検出し、前記第2コンデンサ(C2)が放電対象に切り替えられた時期に当該第2コンデンサ(C2)の充電電圧を検出している。更に、それら検出された前記第1コンデンサ(C1)の充電電圧及び前記第2コンデンサ(C2)の充電電圧を反映した統計値が所定の代表電圧を超える場合には、所定の基準値よりも前記同一値を低くする補正データを生成し、前記統計値が前記代表電圧未満の場合には、所定の基準値よりも前記同一値を高くする補正データを生成している。
この構成では、各比較回路に用いる閾値を共通化することができるため、演算処理の簡素化を図ることができる。また、両コンデンサの充電電圧を別々に検出し、それら充電電圧を反映した形(即ち、両比較回路の両遅延時間を反映した形で)で補正データを生成することができるため、両比較回路の遅延状態に差がある場合でもより適正に補正することができる。
According to a third aspect of the present invention, the threshold setting circuit (20) is configured to set the first threshold and the second threshold as the same value. The correction unit (4) detects a charging voltage of the first capacitor (C1) at a time when the first capacitor (C1) is switched to a discharge target by the switching control circuit (8), and The charging voltage of the second capacitor (C2) is detected when the two capacitors (C2) are switched to discharge targets. Further, when a statistical value reflecting the detected charging voltage of the first capacitor (C1) and the charging voltage of the second capacitor (C2) exceeds a predetermined representative voltage, the statistical value is more than a predetermined reference value. Correction data for lowering the same value is generated, and when the statistical value is less than the representative voltage, correction data for generating the same value higher than a predetermined reference value is generated.
In this configuration, since the threshold value used for each comparison circuit can be shared, the arithmetic processing can be simplified. In addition, since the charging voltage of both capacitors can be detected separately and the correction data can be generated in a form reflecting these charging voltages (that is, reflecting both delay times of both comparison circuits), both comparison circuits Even when there is a difference in the delay state, it can be corrected more appropriately.
請求項4の発明では、前記閾値設定回路(20)は、前記第1閾値及び前記第2閾値を別々に設定可能とされており、前記第1比較回路(11)は、前記第1コンデンサ(C1)の充電電圧が前記第1閾値に達したタイミングで前記第2信号を出力し、前記第2比較回路(13)は、前記第2コンデンサ(C2)の充電電圧が前記第2閾値に達したタイミングで前記第4信号を出力している。そして、前記切替制御回路(4)は、前記第1比較回路(11)から前記第2信号が出力されたときに前記第1コンデンサ(C1)を充電対象から放電対象に切り替える制御を行い、前記第2比較回路(13)から前記第4信号が出力されたときに前記第2コンデンサ(C2)を充電対象から放電対象に切り替える制御を行っている。
更に、前記補正部(4)は、前記切替制御回路(8)によって前記第1コンデンサ(C1)が放電対象に切り替えられた時期に当該第1コンデンサ(C1)の充電電圧を検出し、検出された当該第1コンデンサ(C1)の充電電圧が所定の代表電圧を超える場合には、当該第1コンデンサ(C1)の所定の基準値よりも前記第1閾値を低くする第1補正データを生成し、検出された当該第1コンデンサ(C1)の充電電圧が前記代表電圧未満の場合には、当該第1コンデンサ(C1)の所定の基準値よりも前記第1閾値を高くする第1補正データを生成し、前記切替制御回路(8)によって前記第2コンデンサ(C2)が放電対象に切り替えられた時期に当該第2コンデンサ(C2)の充電電圧を検出し、検出された当該第2コンデンサ(C2)の充電電圧が前記代表電圧と同一又は異なる第2代表電圧を超える場合には、当該第2コンデンサ(C2)の所定の基準値よりも前記第2閾値を低くする第2補正データを生成し、検出された当該第2コンデンサ(C2)の充電電圧が前記第2代表電圧未満の場合には、当該第2コンデンサ(C2)の所定の基準値よりも前記第2閾値を高くする第2補正データを生成している。
この構成では、第1コンデンサ及び第2コンデンサのそれぞれの放電開始時の充電電圧を取得することができ、これら各充電電圧はそれぞれの比較回路の遅延時間を別々に反映したものといえるため、各比較回路の遅延時間を個別に把握することが可能となる。そして、このような各充電電圧に基づいて、各比較回路を補正するための各補正データ(第1補正データ、第2補正データ)を個別に生成することができるため、両比較回路の遅延状態に差があってもより適切な補正が可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, the threshold setting circuit (20) can set the first threshold and the second threshold separately, and the first comparison circuit (11) includes the first capacitor ( The second signal is output at the timing when the charging voltage of C1) reaches the first threshold value, and the second comparison circuit (13) causes the charging voltage of the second capacitor (C2) to reach the second threshold value. The fourth signal is output at the same timing. The switching control circuit (4) performs control to switch the first capacitor (C1) from a charging target to a discharging target when the second signal is output from the first comparison circuit (11), and When the fourth signal is output from the second comparison circuit (13), control is performed to switch the second capacitor (C2) from the charging target to the discharging target.
Further, the correction unit (4) detects a charging voltage of the first capacitor (C1) at a time when the first capacitor (C1) is switched to a discharge target by the switching control circuit (8). When the charging voltage of the first capacitor (C1) exceeds a predetermined representative voltage, first correction data for generating the first threshold value lower than a predetermined reference value of the first capacitor (C1) is generated. If the detected charging voltage of the first capacitor (C1) is less than the representative voltage, first correction data for making the first threshold value higher than a predetermined reference value of the first capacitor (C1) is obtained. The charging voltage of the second capacitor (C2) is detected when the second capacitor (C2) is switched to the discharge target by the switching control circuit (8), and the detected second capacitor (C2 ) Exceeds the second representative voltage that is the same as or different from the representative voltage, and generates second correction data that makes the second threshold value lower than a predetermined reference value of the second capacitor (C2). When the detected charging voltage of the second capacitor (C2) is lower than the second representative voltage, the second correction for increasing the second threshold value above a predetermined reference value of the second capacitor (C2). Data is being generated.
In this configuration, it is possible to obtain the charging voltage at the start of discharge of each of the first capacitor and the second capacitor, and it can be said that each of these charging voltages reflects the delay time of each comparison circuit separately. It is possible to individually grasp the delay time of the comparison circuit. And since each correction data (1st correction data, 2nd correction data) for correcting each comparison circuit based on each such charging voltage can be generated individually, the delay state of both comparison circuits Even if there is a difference, it is possible to perform more appropriate correction.
請求項5の発明において、第1コンデンサ(C1)及び第2コンデンサ(C2)のいずれかのコンデンサが放電対象に切り替わった時期での当該コンデンサの充電電圧は比較回路において第1コンデンサ(C1)及び第2コンデンサ(C2)のいずれかのコンデンサを放電対象に切り替える条件が成立した後から当該コンデンサの放電が実際に開始されるまでの遅延時間を反映した値であり、遅延時間が大きければ充電電圧は相対的に大きくなり、遅延時間が小さければ充電電圧は相対的に小さくなる。従って、第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれか一方が放電対象に切り替えられた時期での当該いずれか一方の充電電圧、又は両コンデンサがそれぞれ放電対象に切り替えられた各時期での各充電電圧に基づいて補正データを生成すれば、遅延時間を適切に考慮した補正データの生成が可能となる。更に、この発明は、第1コンデンサ(C1)及び第2コンデンサ(C2)のうち、充電対象とされたコンデンサの充電電圧を比較回路の入力電圧とするように切替制御回路(8)によって切り替える構成であるため、比較回路の数を削減でき、回路構成の簡素化を図ることができる。
In the invention of
請求項6の発明では、前記切替制御回路(8)は、充電対象となっている一方のコンデンサの充電電圧が前記所定閾値以上になった場合に、充電対象を他方のコンデンサとするように切り替え、且つその切り替えタイミングよりも所定時間経過した後に、次回の充電対象の切り替えを許可するように構成されている。即ち、この構成では、充電対象を他方のコンデンサとするように切り替えられた直後の所定時間は次回の充電対象の切り替えが許可されないため、その切替直後の若干の間(所定時間の間)に比較回路から第2信号が続いてしまっても、充電対象が更に切り替えられてしまうことを防ぐことができる。これにより、充電対象の切替直後に比較回路からの信号が第1信号に戻るまでの間、誤動作を防ぐことができる。 According to a sixth aspect of the present invention, the switching control circuit (8) switches the charging target to be the other capacitor when the charging voltage of one of the charging target capacitors becomes equal to or higher than the predetermined threshold value. And after predetermined time passes from the switching timing, it is comprised so that switching of the next charging object may be permitted. That is, in this configuration, since the switching of the next charging target is not permitted for the predetermined time immediately after switching so that the charging target is the other capacitor, the comparison is made for a short time immediately after the switching (during the predetermined time). Even if the second signal continues from the circuit, it is possible to prevent the charging target from being further switched. Thereby, it is possible to prevent malfunctions until the signal from the comparison circuit returns to the first signal immediately after the charging target is switched.
請求項7の発明によれば、いずれか一方の充電電圧を検出し、その充電電圧を代表電圧と比較するといった簡易な回路構造で補正データを生成することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, correction data can be generated with a simple circuit structure in which any one charging voltage is detected and the charging voltage is compared with a representative voltage.
請求項8の発明によれば、両コンデンサの充電電圧を別々に検出し、それら充電電圧を反映した形で補正データを生成することができる。つまり、両コンデンサでの実際の遅延状態を共に反映したより適切な補正データを生成することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to separately detect the charging voltages of both capacitors and generate correction data in a form reflecting these charging voltages. That is, it is possible to generate more appropriate correction data that reflects the actual delay state of both capacitors.
請求項9の発明では、前記補正部は、前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)の少なくともいずれかの充電電圧をデジタル信号に変換するAD変換器を備えている。更に、前記AD変換器に入力される信号の経路を、前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれかに接続される第1経路と、他のアナログ信号発生源に接続される第2経路とに切り替える経路切替部を有している。
この構成によれば、AD変換器を、他のアナログ信号発生源からの信号のAD変換と、コンデンサの充電電圧のAD変換とに用いることができ、それぞれ別々にAD変換器を用意する構成と比較して装置構成の簡素化、部品点数の削減を図ることができる。
According to a ninth aspect of the present invention, the correction unit includes an AD converter that converts a charging voltage of at least one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) into a digital signal. Further, the path of the signal input to the AD converter is connected to the first path connected to one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) and to another analog signal generation source. A route switching unit for switching to the second route.
According to this configuration, the AD converter can be used for AD conversion of a signal from another analog signal generation source and AD conversion of a capacitor charging voltage, and a configuration in which an AD converter is prepared separately. In comparison, the apparatus configuration can be simplified and the number of parts can be reduced.
[第1実施形態]
以下、本発明を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示す発振回路1は、例えば半導体集積回路内において発振信号を生成、出力するように設けられるものであり、主として、制御部3、補正部4、記憶装置5、切替制御回路8、第1比較回路11、第2比較回路13、定電流源15、閾値設定回路20、第1コンデンサC1、第2コンデンサC2、その他のスイッチなどによって構成されている。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
The
制御部3は、後述する出力信号Qがトリガ信号として入力されるようになっており、所定タイミング(後述する出力信号Qの立ち上がりタイミング)で制御信号φ1、φ2を一定期間出力しうるように構成されている。この制御部3は、通常モード(後述の基本動作を行うモード)では、出力信号φ1がLレベルで維持され、出力信号φ2がHレベルで維持される。一方、自己補正動作を行うモードでは、出力信号Qの立ち上がりをトリガとして出力信号φ1を一定時間Hレベルで維持し且つ出力信号φ2を一定時間Lレベルで維持する。なお、この制御部3は、マイコンなどの公知の制御回路によって構成されていてもよく、出力信号Qの立ち上がりをトリガとして一定時間Hレベルの出力信号φ1及びLレベルの出力信号φ2を出力し得る構成であれば他の回路でもよい。なお、制御部3での通常モードから自己補正動作を行うモードへの切り替えは、定期的に行われてもよく、所定条件が成立したときに行われてもよい。 The control unit 3 is configured such that an output signal Q, which will be described later, is input as a trigger signal, and can output the control signals φ1, φ2 for a predetermined period at a predetermined timing (a rising timing of the output signal Q, which will be described later). Has been. In the normal mode (a mode in which a basic operation described later) is performed, the control unit 3 maintains the output signal φ1 at the L level and the output signal φ2 at the H level. On the other hand, in the mode in which the self-correction operation is performed, the output signal φ1 is maintained at the H level for a certain time and the output signal φ2 is maintained at the L level for a certain time using the rising edge of the output signal Q as a trigger. The control unit 3 may be configured by a known control circuit such as a microcomputer, and can output an H level output signal φ1 and an L level output signal φ2 for a certain period of time using a rise of the output signal Q as a trigger. Other circuits may be used as long as they are configured. Note that the switching from the normal mode to the mode for performing the self-correction operation in the control unit 3 may be performed periodically or when a predetermined condition is satisfied.
定電流源15は、所定の定電流を出力する公知の定電流回路によって構成されており、第1コンデンサC1又は第2コンデンサC2に充電電流を供給するように機能する。
The constant
第1コンデンサC1及び第2コンデンサC2はいずれも定電流源15と導通可能に構成され、定電流源15から供給される定電流によって充電が行われるようになっている。第1コンデンサC1は、後述するスイッチSW10を介して定電流源15に接続されており、スイッチSW10がオン状態のとき且つスイッチSW11又はSW12がオフ状態のときに充電がなされ、スイッチSW10がオフ状態のとき且つスイッチSW11、SW12がオン状態のときに放電がなされる。第2コンデンサC2は、後述するスイッチSW10’を介して定電流源15に接続されており、第1コンデンサC1と並列接続されている。この第2コンデンサC2は、スイッチSW10’がオン状態のとき且つスイッチSW12’がオフ状態のときに充電がなされ、スイッチSW10’がオフ状態のとき且つスイッチSW12’がオン状態のときに放電がなされる。
The first capacitor C1 and the second capacitor C2 are both configured to be able to conduct with the constant
切替制御回路8は、フリップフロップ回路9と、充放電切替部10a,10bとを備え、 第1比較回路11及び第2比較回路13から出力される信号に基づき、定電流源15からの充電対象を第1コンデンサC1及び第2コンデンサC2のいずれか一方とし、他方を放電対象とするように切り替えている。
The switching
フリップフロップ回路9は、公知のRSフリップフロップ回路として構成されており、第1比較回路11からの出力信号VsetがS端子に入力され、第2比較回路13からの出力信号VrstがR端子に入力されるようになっている。このフリップフロップ回路9は、S端子にHレベル信号が入力されR端子にLレベル信号が入力されたときにQ端子からHレベル信号を出力し、QB端子からLレベル信号を出力する。また、R端子にHレベル信号が入力され、S端子にLレベル信号が入力されたときにQ端子からLレベル信号を出力し、QB端子からHレベル信号を出力する。なお、S端子、R端子の入力が共にLレベルの場合にはそれまでの出力状態を保持するようになっており、S端子、R端子には同時にHレベル信号が入力されないようになっている。
The flip-
充放電切替部10aは、半導体スイッチ素子(以下、スイッチともいう)SW10、SW11、SW12とこれらに接続される接続ラインによって構成されている。スイッチSW10は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されており、ソースが定電流源15の出力側に接続され、ドレインが第1コンデンサC1の一端側に接続されている。また、スイッチSW10のゲートは、フリップフロップ回路9のQ端子(出力端子)に接続されている。スイッチSW11は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインがスイッチSW10のドレイン及び第1コンデンサC1の一端側に接続され、ソースがスイッチSW12のドレインに接続されている。また、スイッチSW11のゲートは、制御部3におけるφ2信号の出力端子に接続されている。スイッチSW12は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインがスイッチSW11のソースに接続され、ソースがグランドに接続されている。また、スイッチSW12のゲートは、フリップフロップ回路9のQ端子(出力端子)に接続されている。
The charge /
充放電切替部10bは、充放電切替部10aと並列に接続され、半導体スイッチ素子(以下、スイッチともいう)SW10’、SW12’とこれらに接続される接続ラインによって構成されている。スイッチSW10’は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されており、ソースが定電流源15の出力側に接続され、ドレインが第2コンデンサC2の一端側に接続されている。また、スイッチSW10’のゲートは、フリップフロップ回路9のQB端子に接続されている。スイッチSW12’は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインがスイッチSW10’のドレイン及び第2コンデンサC2の一端側に接続され、ソースがグランドに接続されている。また、スイッチSW12’のゲートは、フリップフロップ回路9のQB端子に接続されている。
The charge /
第1比較回路11及び第2比較回路13は、いずれも公知のコンパレータとして構成されている。
第1比較回路11は、正側の入力端子がスイッチ(スイッチSW31、SW32)を介して第1コンデンサC1の一端側に接続されており、スイッチ(スイッチSW31、SW32)がオン状態のときに、第1コンデンサC1の充電電圧V1を正側の入力信号として入力するように構成されている。また、第1比較回路11の負側の入力端子には、閾値設定回路(基準電圧生成部)20で設定された閾値Vstd_compが入力されるようになっている。閾値Vstd_compは、第1比較回路11での比較基準となる第1閾値の一例に相当する。この第1比較回路11は、スイッチSW31、SW32がオン状態となっている通常モード時において第1コンデンサC1に充電された充電電圧V1が閾値Vstd_comp(第1閾値)未満である場合にLレベル信号(第1信号)を出力し、第1コンデンサC1に充電された充電電圧V1が閾値Vstd_comp(第1閾値)以上である場合にHレベル信号(第1信号とは異なる第2信号)を出力するように機能する。
Both the
The
第2比較回路13は、正側の入力端子が第2コンデンサC2の一端側に接続されており、第2コンデンサC2の充電電圧V2を正側の入力信号として入力するように構成されている。また、第2比較回路13の負側の入力端子には、閾値設定回路(基準電圧生成部)20で設定された閾値Vstd_compが入力されるようになっている。閾値Vstd_compは、第2比較回路13での比較基準となる第2閾値の一例に相当する。この第2比較回路13は、第2コンデンサC2に充電された充電電圧V2が閾値Vstd_comp(第2閾値)未満である場合にLレベル信号(第3信号)を出力し、第2コンデンサC2に充電された充電電圧V2が閾値Vstd_comp(第2閾値)以上である場合にHレベル信号(第3信号とは異なる第4信号)を出力するように機能する。
なお、第1比較回路11、第2比較回路13は、ノイズに強くするため、一般的にヒステリシスをもたせたコンパレータ回路を用いると良い。
The
The
補正部4は、記憶装置5とAD変換器7によって構成されている。この補正部4は、第1比較回路11からの出力が第1信号(Lレベル信号)から第2信号(Hレベル信号)に切り替わったことに応じて切替制御回路8によって第1コンデンサC1が放電対象に切り替えられた時期(即ち、スイッチSW10がオフ状態となり、スイッチSW12がオン状態となった時期)での当該第1コンデンサC1の充電電圧V1に基づいて、閾値設定回路20で設定される共通の閾値(第1閾値、第2閾値)の補正に用いる補正データを生成している。なお、補正データの生成については後に詳述する。
The
記憶装置5は、公知の半導体メモリ等によって構成されており、閾値設定回路20での閾値設定の基準となる電圧を特定可能な情報(基準コード)が記憶されている。基準コードは、当該発振回路1の装置温度が代表的な特定温度(例えば20℃)のときに当該発振回路1が所望の発振周波数となるように基準電圧Vstdを設定するための値である。基準電圧Vstdを設定したとき後述する自己補正モードで第1コンデンサC1の放電開始時充電電圧V1は一意の代表電圧V1typとなる。この代表電圧V1typと基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータを基準コードとなるように定義する。
The
AD変換器7は、公知のAD変換器によって構成されている。このAD変換器7は、スイッチ(スイッチSW21、SW22)を介して第1コンデンサC1に接続されており、第1コンデンサC1の充電電圧V1が入力可能とされている。なお、スイッチSW21は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインがコンデンサC1の一端側及びスイッチSW10のドレインに接続され、ソースがAD変換器7の一方の入力側に接続されている。また、スイッチSW21のゲートは、制御部3における出力信号φ1の出力端子に接続されている。また、スイッチSW22は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されており、ソースがコンデンサC1の一端側及びスイッチSW10のドレインに接続され、ドレインがAD変換器7の一方の入力側に接続されている。また、スイッチSW22のゲートは、制御部3における出力信号φ2の出力端子に接続されている。また、AD変換器7には、閾値設定回路20で生成された基準電圧Vstdが入力されるようになっており、スイッチSW21、SW22がオン状態となったタイミングでの第1コンデンサC1の充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧をデジタル信号に変換するように機能している。
The
閾値設定回路20は、第1比較回路11及び第2比較回路13での比較基準となる閾値(第1閾値、第2閾値として用いられる共通の値)を設定するように機能するものである。この閾値設定回路20は、例えば図2のように構成されており、記憶装置5から出力される基準コードと、AD変換器7から出力される補正コード(スイッチSW21、SW22がオン状態となったタイミングでの第1コンデンサC1の充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータ)を入力として、基準電圧Vstdと閾値Vstd_comp(第1閾値、第2閾値として用いられる共通の値)を出力するように構成されている。
The threshold
この閾値設定回路20では、所定の電源とグランドとの間に抵抗R1〜Rmが直列に接続されており、各抵抗間にMOSFETやバイポーラトランジスタなどからなるスイッチX1〜Xnの各一端が接続され、スイッチX1〜Xnの各他端には基準電圧Vstdの出力ラインが接続されている。そしてデコーダ21に設けられたn個の端子に各スイッチX1〜Xnの制御端子が接続されており、各スイッチX1〜Xnは、デコーダ21において対応する端子がHレベルとなったときにオン状態に切り替わり、デコーダ21において対応する端子がLレベルとなったときにオフ状態に切り替わるようになっている。また、各抵抗間には、MOSFETやバイポーラトランジスタなどからなるスイッチY1〜Ynの各一端が接続され、スイッチY1〜Ynの各他端には閾値Vstd_compを出力するための出力ラインが接続されている。そしてデコーダ25に設けられたn個の端子に各スイッチY1〜Ynの制御端子が接続されており、各スイッチY1〜Ynは、デコーダ25において対応する端子がHレベルとなったときにオン状態に切り替わり、デコーダ25において対応する端子がLレベルとなったときにオフ状態に切り替わるようになっている。この構成では、記憶装置5から読み出された基準コードがデコーダ21に入力されると、デコーダ21の各端子の状態は基準コードに対応する状態となり、各スイッチX1〜Xnに対し基準コードに対応する信号が並列に出力される。これにより、基準コードに対応した基準電圧Vstdが出力される。また、補正値を特定する情報(補正コード)が記憶部23で保持され、デコーダ25に入力されると、デコーダ25の各端子の状態は補正コードに対応する状態となり、各スイッチY1〜Ynに対し補正コードに対応する信号が並列に出力される。そして、本構成では、補正コードを変更することでスイッチY1〜Ynの状態を切り替えることができ、出力される閾値Vstd_compを増減することができる。なお、当該発振回路1の起動後の初期設定時には、記憶部23には基準コードが保持されるようになっており、閾値Vstd_compは、基準電圧Vstdと同電圧が出力されるようにする。
In the
次に、発振回路1の動作について説明する。
まず、発振回路1の基本動作について説明する。基本動作は、制御部3からの出力信号φ1がLレベルであり、出力信号φ2がHレベルであるときの動作である。つまり、基本動作時は、スイッチSW11、SW31、SW32は常にオン状態であり、スイッチSW21、SW22、SW4は常にオフ状態である。
Next, the operation of the
First, the basic operation of the
この基本動作時は、図3の時間T1以降のように、フリップフロップ回路9からの出力信号QがLレベルの間は、スイッチSW10がオン状態となり、スイッチSW12がオフ状態となるため、定電流源15からの充電電流により第1コンデンサC1が充電される。このとき、出力信号QBはHレベルであり、スイッチSW10’がオフ状態となり、スイッチSW12’がオン状態となるため第2コンデンサC2は放電される。この動作では、第1コンデンサC1の充電電圧V1が閾値Vstd_comp未満の間は、第1比較回路11からLレベル信号の出力(「0」の出力)がなされる。一方、第1コンデンサC1の充電電圧V1が閾値Vstd_compを超えたときには、第1比較回路11からHレベル信号の出力(「1」の出力)がなされる(時間T2からのVset信号を参照:図3)。
During this basic operation, since the switch SW10 is in the on state and the switch SW12 is in the off state while the output signal Q from the flip-
第1比較回路11からHレベル信号の出力(「1」の出力)がなされると、フリップフロップ回路9の出力信号QがHレベル(「1」の信号)に切り替わり、出力信号QBはLレベル(「0」の信号)に切り替わる(時間T2からの出力信号Q、QB参照)。時間T2以降のように、フリップフロップ回路9からの出力信号QがHレベルの間は、スイッチSW10がオフ状態となり、スイッチSW12がオン状態となり、基本動作時は出力信号φ2がHレベルで維持されてスイッチSW11もオン状態であるため、定電流源15からの第1コンデンサC1への電流供給が遮断されつつ第1コンデンサC1は放電される。一方、フリップフロップ回路9からの出力信号QBがLレベルの間は、スイッチSW10’がオン状態となり、スイッチSW12’がオフ状態となるため、定電流源15からの充電電流により第2コンデンサC2が充電される。そして、この動作では、第2コンデンサC2の充電電圧V2が閾値Vstd_comp未満の間は、第2比較回路13からLレベル信号の出力(「0」の出力)がなされる。一方、第2コンデンサC2の充電電圧V2が閾値Vstd_compを超えたときには、第2比較回路13からHレベル信号の出力(「1」の出力)がなされる(時間T3からのVrst信号を参照:図3)。これにより、出力信号Q、QBが再度反転する(図3の時間T3参照)。このような動作を繰り返すことで、出力信号Q及び出力信号QBは、所定周期の発振信号となる。
When an H level signal is output from the first comparison circuit 11 (“1” output), the output signal Q of the flip-
次に、自己補正動作について説明する。
本実施形態に係る発振回路1では、制御部3が定期的に或いは所定条件成立時に基本動作を行うモードから自己補正動作を行うモード(自己補正モード)に切り替わる。自己補正動作を行うモードに切り替わった場合、制御部3は、フリップフロップ回路9からの出力信号Qの立ち上がりのタイミングで出力信号φ1、φ2を反転し、出力信号φ1をHレベルに設定し、出力信号φ2をLレベルに設定した状態を一定時間維持する。
Next, the self correction operation will be described.
In the
この一定時間の間は、出力信号Qの立ち上がりからスイッチSW10がオフ状態となっているため充電が阻止され、スイッチSW11がオフ状態となるため、第1コンデンサC1からのスイッチSW11を介した放電も阻止される。また、本構成では、スイッチSW31は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されており、ソースがコンデンサC1の一端側及びスイッチSW10のドレインに接続され、ドレインが第1比較回路11の正側の入力端子に接続されている。また、スイッチSW31のゲートは、制御部3における出力信号φ1の出力端子に接続されている。更に、スイッチSW32は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインがコンデンサC1の一端側及びスイッチSW10のドレインに接続され、ソースが第1比較回路11の正側の入力端子に接続されている。また、スイッチSW32のゲートは、制御部3における出力信号φ2の出力端子に接続されている。従って、上記一定期間の間は、スイッチSW31にHレベル信号が入力され、スイッチSW32にLレベル信号が入力されるため、スイッチSW31、SW32がオフ状態となり、第1コンデンサC1と第1比較回路11との通電状態も遮断される。また、スイッチSW4は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインが上記スイッチ(スイッチSW31、SW32)と第1比較回路11の正側の入力端子との間に接続され、ソースがグランドに接続されており、スイッチSW4のゲートは、制御部3における出力信号φ1の出力端子に接続されている。従って、上記一定期間は、スイッチSW4のゲートにHレベル信号が入力されてオン状態となるため、第1比較回路11の正側の入力はグランドレベルに固定され、誤動作防止が図られる。
During this fixed time, since the switch SW10 is turned off from the rising edge of the output signal Q, charging is prevented and the switch SW11 is turned off, so that the discharge from the first capacitor C1 via the switch SW11 is also performed. Be blocked. In this configuration, the switch SW31 is configured as a P-channel MOSFET, the source is connected to one end of the capacitor C1 and the drain of the switch SW10, and the drain is an input terminal on the positive side of the
一方、スイッチSW21,SW22はオン状態となるため、AD変換器7の一方側には第1コンデンサC1の充電停止時点での充電電圧V1が入力される。この充電停止時点での充電電圧は、基本動作時に第1コンデンサC1が充電対象から放電対象に切り替えられた時点での充電電圧(即ち、第1コンデンサC1が充電対象となっていた状態から充電電圧V1が閾値Vstd_compを超えたことにより第1比較回路11からHレベル信号が出力され、出力信号QがHレベルに切り替えられた切替時点での充電電圧)に相当するものである。また、AD変換器7のもう一方の入力には上述の基準電圧Vstdが入力される。このとき、AD変換器7では、コンデンサC1の上記充電停止時点(放電対象に切り替えられた時期)での充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータが生成される。
On the other hand, since the switches SW21 and SW22 are turned on, the charging voltage V1 when the charging of the first capacitor C1 is stopped is input to one side of the
ここで、補正の考え方について説明する。発振回路1の装置温度が代表的な特定温度から変化したことによる遅延時間の変化をΔtとすると、Δt=C/I×{(V1−Vstd)-(V1typ−Vstd)}で算出できる。なお、Cは、コンデンサC1の容量(定数)であり、Iは、定電流源15からの充電電流値(定数)であり、V1は、温度変化後の充電電圧の測定値(上記自己補正モードにおける充電停止時点でのコンデンサC1の充電電圧)であり、V1typは、代表的な特定温度のときの充電電圧(発振回路1の装置温度が代表的な特定温度のときに上記自己補正モードを行った場合の、充電停止時点でのコンデンサC1の充電電圧(定数))である。Vstdは、閾値設定回路20で生成される基準電圧(定数)である。
Here, the concept of correction will be described. If a change in delay time due to a change in the device temperature of the
上記の式における「V1typ−Vstd」(基準となる差電圧)は、typical状態(即ち、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度の状態)において、上記自己補正モードを行った場合の、充電停止時点(即ち、第1コンデンサC1が充電対象となっていた状態から充電電圧V1が閾値Vstd_compを超えたことにより第1比較回路11からHレベル信号が出力され、出力信号QがHレベルに切り替えられた切替時点)でのコンデンサC1の充電電圧であり、そのA/D変換結果は基準コードとして記憶装置5に保持されている。そして、C/Iは定数なので、(V1−Vstd)-(V1typ−Vstd)の差電圧、即ち、「V1−Vstd」(自己補正モードで測定されるAD変換値)と「V1typ−Vstd」(基準となる差電圧)の差電圧は、Δtと比例関係にある。つまり、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」は、typical状態のときの遅延時間と、typical状態から温度変化したことによって変化した遅延時間との差の情報を含むデータであるといえる。
“V1 typ−Vstd” (reference difference voltage) in the above equation is obtained when the self-correction mode is performed in a typical state (that is, a state where the device temperature of the
そして、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも大きいとき、即ち、V1>V1typ(V1typは、所定の代表電圧の一例に相当)のときは、typical状態のときよりも発振周波数が低くなっており、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも小さいとき、即ち、V1<V1typのときは、typical状態のときよりも発振周波数が高くなっているといえる。従って、閾値設定回路20(基準電圧生成部)は、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」(補正コード)を入力して記憶部23で保持すると共に当該補正コードをデコーダ25にてデコードする。そして、そのデコード結果に応じてスイッチY1〜Ynを動作させ、上記補正コードに基づいて補正された電圧を閾値Vstd_compとして出力する。
When the AD conversion value “V1−Vstd” measured in the self-correction mode is larger than the reference difference voltage “V1typ−Vstd”, that is, V1> V1typ (V1typ is an example of a predetermined representative voltage). The oscillation frequency is lower than in the typical state, and the AD conversion value “V1−Vstd” measured in the self-correction mode is smaller than the reference differential voltage “V1typ−Vstd”. In other words, when V1 <V1typ, it can be said that the oscillation frequency is higher than that in the typical state. Therefore, the threshold setting circuit 20 (reference voltage generation unit) inputs the AD conversion value “V1-Vstd” (correction code) measured in the self-correction mode, holds it in the
具体的には、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも大きいとき、即ち、V1>V1typ(V1typは、所定の代表電圧の一例に相当)のときは、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(即ち、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度のときの閾値Vstd_comp=Vstd(基準値))よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くする。逆に、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも小さいとき、即ち、V1<V1typのときは、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(基準値)よりも高くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を低くする。例えば、図3の例では、時間T3〜T5の間で自己補正動作を行い、AD変換器7にてAD変換値「V1−Vstd」を取得している。そして、AD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも大きいケースであるため、時間T5から所定時間後のタイミングで、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(基準値)よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くしている。図3のように、補正された閾値Vstd_compの反映は、第1コンデンサC1の充電動作に影響を与えないよう、第2コンデンサC2の放電動作が始まった直後に実施することが望ましい。
Specifically, when the AD conversion value “V1−Vstd” measured in the self-correction mode is larger than the reference difference voltage “V1typ−Vstd”, that is, V1> V1typ (V1typ is a predetermined representative voltage). In the case where the threshold Vstd_comp is lower than the value in the typical state (that is, the threshold Vstd_comp = Vstd (reference value) when the device temperature of the
このように、本構成では、補正部4は、切替制御回路8によって第1コンデンサC1が放電対象に切り替えられた時期に当該第1コンデンサC1の充電電圧V1を検出し、検出された当該充電電圧V1が所定の代表電圧V1typを超える場合(即ち、V1>V1typ)には所定の基準値(上記typical状態のときに設定される閾値)のときよりも閾値Vstd_compを低くする補正データを生成し、検出された当該充電電圧V1が代表電圧V1typ未満の場合には、所定の基準値(上記typical状態のときに設定される閾値)のときよりも閾値Vstd_compを高くする補正データを生成している。なお、上記発振回路1では、補正コードの上限値及び下限値が予め定められており、デコーダ25に上限を超える補正データが入力された場合、当該デコーダ25は、設定された上限値をスイッチY1〜Ynに出力し、デコーダ25に下限を下回る補正データが入力された場合には、設定された下限値をスイッチY1〜Ynに出力する。
Thus, in this configuration, the
(第1実施形態の主な効果)
第1実施形態において、第1コンデンサC1が放電対象に切り替わった時期での当該第1コンデンサC1の充電電圧V1は、第1比較回路11において第1コンデンサC1を放電対象に切り替える条件が成立した時点(即ち、充電電圧V1が閾値Vstd_compに達した時点)から当該第1コンデンサC1の放電が実際に開始されるまでの遅延時間を反映した値であり、遅延時間が大きければ充電電圧V1は相対的に大きくなり、遅延時間が小さければ充電電圧V1は相対的に小さくなる。従って、第1コンデンサC1が放電対象に切り替えられた時期での当該第1コンデンサC1の充電電圧V1に基づいて補正データを生成すれば、遅延時間を適切に考慮した補正データの生成が可能となる。
(Main effects of the first embodiment)
In the first embodiment, the charging voltage V1 of the first capacitor C1 at the time when the first capacitor C1 is switched to the discharge target is the time when the condition for switching the first capacitor C1 to the discharge target is satisfied in the
また、本構成では、各比較回路に用いる閾値を共通化することができるため、演算処理の簡素化を図ることができる。更に、第1コンデンサC1のみの充電電圧V1を検出し、その充電電圧V1を基準電圧Vstdと比較するといった簡易な回路構造で補正データを生成することができる。特に、特別な温度センサ等を用いずとも温度特性に起因する遅延時間の変化を補正することができ、部品点数の削減や装置構成の簡素化を図る上でより有利となる。 Further, in this configuration, since the threshold value used for each comparison circuit can be shared, the arithmetic processing can be simplified. Furthermore, correction data can be generated with a simple circuit structure in which only the charging voltage V1 of the first capacitor C1 is detected and the charging voltage V1 is compared with the reference voltage Vstd. In particular, a change in delay time due to temperature characteristics can be corrected without using a special temperature sensor or the like, which is more advantageous in reducing the number of parts and simplifying the device configuration.
[第2実施形態]
次に、図4〜図6を参照し、第2実施形態について説明する。
第2実施形態では、図4、図6に示すように、制御部3において第1実施形態と同様の出力信号φ1、φ2に加え、出力信号φ1’、φ2’をも出力可能とした点、スイッチSW11’、SW21’、SW22’、SW31’、SW32’、SW4’を追加した点、AD変換器7及び平均値生成部(以下、平均部ともいう)26での補正コードの生成方法が第1実施形態と異なり、それ以外の構成は第1実施形態と同様である。よって、これら以外の構成(第1実施形態と同様の点)については第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, as shown in FIGS. 4 and 6, the control unit 3 can output the output signals φ1 ′ and φ2 ′ in addition to the same output signals φ1 and φ2 as in the first embodiment. The point that the switches SW11 ′, SW21 ′, SW22 ′, SW31 ′, SW32 ′, and SW4 ′ are added, and the generation method of the correction code in the
第2実施形態の発振回路1は、制御部3において、出力信号Qがトリガ信号として入力されるようになっている。そして、この制御部3は、通常モード(第1実施形態と同様の基本動作を行うモード)では、出力信号φ1がLレベルで維持され、出力信号φ2がHレベルで維持され、出力信号φ1’がLレベルで維持され、出力信号φ2’がHレベルで維持される。一方、自己補正動作を行うモードでは、出力信号Qの立ち下がりをトリガとして出力信号φ1’を一定時間Hレベルで維持し且つ出力信号φ2’を一定時間Lレベルで維持する。また、出力信号Qの立ち上がりをトリガとして出力信号φ1を一定時間Hレベルで維持し且つ出力信号φ2を一定時間Lレベルで維持する。なお、この制御部3は、マイコンなどの公知の制御回路によって構成されていてもよく、出力信号Qの立ち上がり、立ち下がりをトリガとして上記信号を出力し得る構成であれば他の回路でもよい。なお、制御部3での通常モードから自己補正動作を行うモードへの切り替えは、定期的に行われてもよく、所定条件が成立したときに行われてもよい。
In the
本実施形態に係る発振回路1では、基本動作時の発振動作は第1実施形態と同様である。
なお、この基本動作時には、上述したように制御部3から、Lレベルの信号φ1、Hレベルの信号φ2、Lレベルの信号φ1’、Hレベルの信号φ2’が出力されるため、スイッチSW21、SW22、SW21’、SW22’、SW4、SW4’はいずれもオフ状態となり、スイッチSW11、SW11’、SW31、SW32、SW31’、SW32’はいずれもオン状態となる。
In the
During this basic operation, the control unit 3 outputs the L level signal φ1, the H level signal φ2, the L level signal φ1 ′, and the H level signal φ2 ′, as described above. SW22, SW21 ′, SW22 ′, SW4, and SW4 ′ are all turned off, and switches SW11, SW11 ′, SW31, SW32, SW31 ′, and SW32 ′ are all turned on.
そして、本実施形態でも、制御部3が定期的に或いは所定条件成立時に基本動作を行うモードから自己補正動作を行うモード(自己補正モード)に切り替わる。自己補正動作を行うモードに切り替わった場合、図6の時間T3のときのように、制御部3は、フリップフロップ回路9からの出力信号Qの立ち下がりのタイミングで出力信号φ1’、φ2’を反転し、出力信号φ1’をHレベルに設定し、出力信号φ2’をLレベルに設定した状態を一定時間維持する。
Also in the present embodiment, the control unit 3 switches from the mode in which the basic operation is performed periodically or when a predetermined condition is satisfied to the mode in which the self-correction operation is performed (self-correction mode). When the mode is switched to the self-correction operation mode, the control unit 3 outputs the output signals φ1 ′ and φ2 ′ at the falling timing of the output signal Q from the flip-
この一定時間の間は、出力信号Qの立ち下がり(即ち出力信号QBの立ち上がり)からスイッチSW10’がオフ状態となっているためコンデンサC2への充電が阻止され、スイッチSW11’がオフ状態となるため、第2コンデンサC2からのスイッチSW11’を介した放電も阻止される。また、本構成では、スイッチSW31’は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されており、ソースがコンデンサC2の一端側及びスイッチSW10’のドレインに接続され、ドレインが第2比較回路13の正側の入力端子に接続されている。また、スイッチSW31’のゲートは、制御部3における出力信号φ1’の出力端子に接続されている。更に、スイッチSW32’は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインがコンデンサC2の一端側及びスイッチSW10’のドレインに接続され、ソースが第2比較回路13の正側の入力端子に接続されている。また、スイッチSW32’のゲートは、制御部3における出力信号φ2’の出力端子に接続されている。従って、上記一定期間の間は、スイッチSW31’にHレベル信号が入力され、スイッチSW32’にLレベル信号が入力されるため、スイッチSW31’、SW32’がオフ状態となり、第2コンデンサC2と第2比較回路13との通電状態も遮断される。また、スイッチSW4’は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインが上記スイッチ(スイッチSW31’、SW32’)と第2比較回路13の正側の入力端子との間に接続され、ソースがグランドに接続されており、スイッチSW4’のゲートは、制御部3における出力信号φ1’の出力端子に接続されている。従って、上記一定期間は、スイッチSW4’のゲートにHレベル信号が入力されてオン状態となるため、第2比較回路13の正側の入力はグランドレベルに固定され、誤動作防止が図られる。
During this fixed time, the switch SW10 ′ is turned off from the fall of the output signal Q (that is, the rise of the output signal QB), so that charging of the capacitor C2 is prevented and the switch SW11 ′ is turned off. Therefore, the discharge from the second capacitor C2 via the switch SW11 ′ is also prevented. In this configuration, the switch SW31 ′ is configured as a P-channel MOSFET, the source is connected to one end of the capacitor C2 and the drain of the switch SW10 ′, and the drain is on the positive side of the
一方、上記一定期間の間は、スイッチSW21’,SW22’はオン状態となり、スイッチSW21、SW22はオフ状態で維持されるため、AD変換器7の一方側には第2コンデンサC2の充電停止時点での充電電圧V2が入力される。この充電停止時点での充電電圧は、基本動作時に第2コンデンサC2が充電対象から放電対象に切り替えられた時点での充電電圧(即ち、第2コンデンサC2が充電対象となっていた状態から充電電圧V2が閾値Vstd_compを超えたことにより第2比較回路13からHレベル信号が出力され、出力信号QBがHレベルに切り替えられた切替時点での充電電圧)に相当するものである。また、AD変換器7のもう一方の入力には上述の基準電圧Vstdが入力される。このとき、AD変換器7では、第2コンデンサC2の上記充電停止時点(放電対象に切り替えられた時期)での充電電圧V2と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータが生成される。なお、このデジタルデータは、補正コード2として後述する平均部26に入力される。
On the other hand, since the switches SW21 ′ and SW22 ′ are in the on state and the switches SW21 and SW22 are maintained in the off state during the predetermined period, the charging of the second capacitor C2 is stopped at one side of the
このように、第2コンデンサC2の上記充電停止時点(放電対象に切り替えられた時期)での充電電圧V2と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータが生成した後には、上記出力信号φ1’をLレベルに戻し、出力信号φ2’をHレベルに戻す。そして、フリップフロップ回路9からの出力信号Qの立ち上がりのタイミング(図6の時間T4)で出力信号φ1、φ2を反転し、出力信号φ1をHレベルに設定し、出力信号φ2をLレベルに設定した状態を一定時間維持する。これにより、第1実施形態での補正コードを生成した方法と同様の方法で補正コード1が生成される。即ち、この一定時間の間は、出力信号Qの立ち上がりからスイッチSW10がオフ状態となっているため充電が阻止され、スイッチSW11がオフ状態となるため、第1コンデンサC1からのスイッチSW11を介した放電も阻止される。また、上記一定期間の間は、スイッチSW31のゲートにHレベル信号が入力され、スイッチSW32のゲートにLレベル信号が入力されるため、スイッチSW31、SW32がオフ状態となり、第1コンデンサC1と第1比較回路11との通電状態も遮断される。また、上記一定期間は、スイッチSW4のゲートにHレベル信号が入力されてオン状態となるため、第1比較回路11の正側の入力はグランドレベルに固定され、誤動作防止が図られる。
Thus, after the digital data of the difference voltage between the charging voltage V2 and the reference voltage Vstd at the time when the charging of the second capacitor C2 is stopped (the time when the second capacitor C2 is switched to the discharge target) is generated, the output signal φ1 ′ is The output signal φ2 ′ is returned to the H level by returning to the L level. Then, the output signals φ1 and φ2 are inverted at the rising timing of the output signal Q from the flip-flop circuit 9 (time T4 in FIG. 6), the output signal φ1 is set to H level, and the output signal φ2 is set to L level. Maintain the state for a certain period of time. Thereby, the
一方、スイッチSW21,SW22はオン状態となるため、AD変換器7の一方側には第1コンデンサC1の充電停止時点での充電電圧V1が入力される。この充電停止時点での充電電圧は、基本動作時に第1コンデンサC1が充電対象から放電対象に切り替えられた時点での充電電圧V1(即ち、第1コンデンサC1が充電対象となっていた状態から充電電圧V1が閾値Vstd_compを超えたことにより第1比較回路11からHレベル信号が出力され、出力信号QがHレベルに切り替えられた切替時点での充電電圧)に相当するものである。また、AD変換器7のもう一方の入力には上述の基準電圧Vstdが入力される。このとき、AD変換器7では、コンデンサC1の上記充電停止時点(放電対象に切り替えられた時期)での充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータが生成され、このデジタルデータが補正コード1として後述する平均部26に入力される。
On the other hand, since the switches SW21 and SW22 are turned on, the charging voltage V1 when the charging of the first capacitor C1 is stopped is input to one side of the
そして、本構成では、上記のように平均部26に入力された補正コード1(第1コンデンサC1が充電対象から放電対象に切り替えられた時点での充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧)及び補正コード2(第2コンデンサC2が充電対象から放電対象に切り替えられた時点での充電電圧V2と基準電圧Vstdとの差電圧)の平均値を求め、これを「補正コード」として記憶部27で保持する。
In this configuration, the
なお、補正コードを記憶部27で保持してからの補正方法(閾値設定回路20での閾値Vstd_compの生成方法)は、第1実施形態と同様である。即ち、閾値設定回路20(基準電圧生成部)は、上記自己補正モードで測定されるAD変換値(補正コード1、補正コード2)の平均値「(V1+V2)/2−Vstd」を最終的な補正コードとして入力して記憶部23で保持すると共に当該補正コードをデコーダ25にてデコードする。そして、そのデコード結果に応じてスイッチY1〜Ynを動作させ、上記補正コードに基づいて補正された電圧を閾値Vstd_compとして出力する。
The correction method after the correction code is stored in the storage unit 27 (the method for generating the threshold value Vstd_comp in the threshold setting circuit 20) is the same as that in the first embodiment. That is, the threshold setting circuit 20 (reference voltage generation unit) finally calculates the average value “(V1 + V2) / 2−Vstd” of the AD conversion values (
具体的には、上記自己補正モードで測定されるAD変換値(補正コード1、2)の平均値「(V1+V2)/2−Vstd」が基準となる差電圧「Vtyp−Vstd」よりも大きいとき、即ち、(V1+V2)/2>Vtypのときは、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(基準値)よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くする。逆に、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「(V1+V2)/2−Vstd」が基準となる差電圧「Vtyp−Vstd」よりも小さいとき、即ち、(V1+V2)/2<Vtypのときは、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(基準値)よりも高くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を低くする。例えば、図6の例では、時間T3〜T5の間で自己補正動作を行い、AD変換値の平均値「(V1+V2)/2−Vstd」を取得している。そして、AD変換値の平均値「(V1+V2)/2−Vstd」が基準となる差電圧「Vtyp−Vstd」よりも大きいケースであるため、時間T5から所定時間後のタイミングで、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(基準値)よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くしている。なお、Vtypは、所定の代表電圧の一例に相当するものであり、第1実施形態と同様の方法で同様に設定されてもよく、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度のときに上記自己補正モードを行った場合の、充電停止時点での第1コンデンサC1の充電電圧V1と充電停止時点での第2コンデンサC2の充電電圧V2との平均値であってもよい。
Specifically, when the average value “(V1 + V2) / 2−Vstd” of the AD conversion values (
以上のように、本構成でも、閾値設定回路20は、第1比較回路11での比較基準となる閾値(第1閾値)及び第2比較回路13での比較基準となる閾値(第2閾値)を同一値として設定するように構成されている。そして、補正部4は、自己補正モードにおいて、切替制御回路8によって第1コンデンサC1が放電対象に切り替えられた時期(図6の時間T4)に当該第1コンデンサC1の充電電圧V1を検出し、第2コンデンサC2が放電対象に切り替えられた時期(図6の時間T3)に当該第2コンデンサC2の充電電圧V2を検出している。更に、それら検出された第1コンデンサC1の充電電圧V1及び第2コンデンサC2の充電電圧V2を反映した統計値(具体的には平均値)が所定の代表電圧Vtypを超える場合には、所定状態(上記typical状態)のときの発振周波数に合わせるように閾値Vstd_compを低くする補正データを生成し、統計値(平均値)が代表電圧Vtyp未満の場合には、所定状態(上記typical状態)のときの発振周波数に合わせるように閾値Vstd_compを高くする補正データを生成している。
As described above, also in this configuration, the
第2実施形態の構成でも第1実施形態と同様の効果を奏することができ、この第2実施形態の構成でも各比較回路に用いる閾値を共通化することができるため、演算処理の簡素化を図ることができる。更に、両コンデンサの充電電圧V1、V2を別々に検出し、それら充電電圧V1、V2を反映した形、即ち、両比較回路の両遅延時間を反映した形で補正データを生成することができるため、両比較回路の遅延状態に差がある場合でもより適正に補正することができる。 The configuration of the second embodiment can achieve the same effects as the first embodiment, and the configuration of the second embodiment can also share the threshold value used for each comparison circuit, thus simplifying the arithmetic processing. Can be planned. Furthermore, since the charging voltages V1 and V2 of both capacitors can be detected separately, the correction data can be generated in a form reflecting these charging voltages V1 and V2, that is, reflecting both delay times of both comparison circuits. Even when there is a difference between the delay states of the two comparison circuits, it can be corrected more appropriately.
[第3実施形態]
次に、図7〜図9を参照し、第3実施形態について説明する。
第3実施形態は、閾値設定回路20の構成のみが第2実施形態と異なり、それ以外は第2実施形態と同様である。よって閾値設定回路20以外の部分については、第2実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS.
The third embodiment differs from the second embodiment only in the configuration of the
本実施形態では、図7、図8のように、閾値設定回路20が、第1閾値Vstd_comp1及び第2閾値Vstd_comp2を別々に設定可能とされており、第1比較回路11は、第1コンデンサC1の充電電圧V1が第1閾値Vstd_comp1に達しているときにHレベル信号(第2信号)を出力し、充電電圧V1が第1閾値Vstd_comp1未満のときにはLレベル信号(第1信号)を出力するようになっている。また、第2比較回路13は、第2コンデンサC2の充電電圧V2が第2閾値Vstd_comp2に達しているときにHレベル信号(第4信号)を出力し、充電電圧V2が第2閾値Vstd_comp2未満のときにはLレベル信号(第3信号)を出力するようになっている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the
本実施形態に係る発振回路1でも、基本動作時の発振動作は第1、第2実施形態と同様であり、切替制御回路8は、第1比較回路11からHレベル信号(第2信号)が出力されたときに第1コンデンサC1を充電対象から放電対象に切り替える制御を行い、第2比較回路13からHレベル信号(第4信号)が出力されたときに第2コンデンサC2を充電対象から放電対象に切り替える制御を行っている。また、基本動作時には、制御部3から、Lレベルの信号φ1、Hレベルの信号φ2、Lレベルの信号φ1’、Hレベルの信号φ2’が出力されるため、スイッチSW21、SW22、SW21’、SW22’、SW4、SW4’はいずれもオフ状態となり、SW11、SW11’、スイッチSW31、SW32、SW31’、SW32’はいずれもオン状態となる。
Also in the
そして、本実施形態でも、制御部3が定期的に或いは所定条件成立時に基本動作を行うモードから自己補正動作を行うモード(自己補正モード)に切り替わる。この自己補正モードでの補正コード1、2の生成方法は第2実施形態と同様である。即ち、自己補正動作を行うモードに切り替わった場合、図9の時間T3のときのように、制御部3は、フリップフロップ回路9からの出力信号Qの立ち下がりのタイミングで出力信号φ1’、φ2’を反転し、出力信号φ1’をHレベルに設定し、出力信号φ2’をLレベルに設定した状態を一定時間維持する。これにより、AD変換器7は、第2コンデンサC2の上記充電停止時点(放電対象に切り替えられた時期)での充電電圧V2と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータ(補正コード2)を第2実施形態と同様の方法で生成、出力する。
Also in the present embodiment, the control unit 3 switches from the mode in which the basic operation is performed periodically or when a predetermined condition is satisfied to the mode in which the self-correction operation is performed (self-correction mode). The generation method of the
また、このように補正コード2を生成した後には、上記出力信号φ1’をLレベルに戻し、出力信号φ2’をHレベルに戻す。そして、フリップフロップ回路9からの出力信号Qの立ち上がりのタイミング(図9の時間T4)で出力信号φ1、φ2を反転し、出力信号φ1をHレベルに設定し、出力信号φ2をLレベルに設定した状態を一定時間維持する。これにより、AD変換器7は、第2実施形態と同様の方法で補正コード1(第1コンデンサC1の上記充電停止時点(放電対象に切り替えられた時期)での充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータ)を生成、出力する。
After generating the
次に、閾値設定回路20での閾値設定方法について説明する。
閾値設定回路20では、上記自己補正モードで測定される各AD変換値(「V1−Vstd」(補正コード1)、「V2−Vstd」(補正コード2))に基づいて第1閾値Vstd_comp1、第2閾値Vstd_comp2を設定する。
Next, a threshold setting method in the
In the threshold
「V1−Vstd」(補正コード1)に基づいて第1閾値を設定する方法は第1実施形態での閾値設定方法と同様であり、「V1−Vstd」(補正コード1)が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも大きいとき、即ち、V1>V1typのときは、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」(補正コード1)を入力して記憶部23で保持すると共に当該補正コード1をデコーダ25にてデコードする。そして、そのデコード結果に応じてスイッチY1〜Ynを動作させ、上記補正コードに基づいて補正された電圧を第1閾値Vstd_comp1として出力する。
The method of setting the first threshold value based on “V1−Vstd” (correction code 1) is the same as the threshold value setting method in the first embodiment, and “V1−Vstd” (correction code 1) is a reference difference. When the voltage is higher than “V1typ−Vstd”, that is, when V1> V1typ, the AD conversion value “V1−Vstd” (correction code 1) measured in the self-correction mode is input and held in the
具体的には、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも大きいとき、即ち、V1>V1typのときは、第1閾値Vstd_comp1をtypical状態のときの値(即ち、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度のときの第1閾値Vstd_comp(第1基準値))よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くする。逆に、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも小さいとき、即ち、V1<V1typのときは、第1閾値Vstd_comp1をtypical状態のときの値(第1基準値)よりも高くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を低くする。例えば、図9の例では、時間T3〜T5の間で自己補正動作を行い、AD変換器7にてAD変換値「V1−Vstd」を取得している。そして、AD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも大きいケースであるため、時間T4から所定時間後のタイミングで、第1閾値Vstd_comp1をtypical状態のときの値(第1基準値)よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くしている。なお、V1typは、所定の代表電圧の一例に相当するものであり、第1実施形態のV1typと同様の方法で同様に設定することができる。例えば、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度のときに上記自己補正モードを行った場合の、充電停止時点(図9のT4の時点)での第1コンデンサC1の充電電圧V1を代表電圧V1typとすればよい。
Specifically, when the AD conversion value “V1−Vstd” measured in the self-correction mode is larger than the reference difference voltage “V1typ−Vstd”, that is, when V1> V1typ, the first threshold value Vstd_comp1. Is corrected to a value lower than the value in the typical state (that is, the first threshold value Vstd_comp (first reference value) when the device temperature of the
「V2−Vstd」(補正コード2)に基づいて第2閾値Vstd_comp2を設定する方法も、第1閾値の設定と基本的に同様であり、「V2−Vstd」(補正コード2)が基準となる差電圧「V2typ−Vstd」よりも大きいとき、即ち、V2>V2typのときは、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V2−Vstd」(補正コード2)を入力して記憶部27で保持すると共に当該補正コード2をデコーダ29にてデコードする。そして、そのデコード結果に応じてスイッチZ1〜Znを動作させ、上記補正コード2に基づいて補正された電圧を第2閾値Vstd_comp2として出力する。
The method of setting the second threshold value Vstd_comp2 based on “V2-Vstd” (correction code 2) is basically the same as the setting of the first threshold value, and “V2-Vstd” (correction code 2) is the reference. When the difference voltage is larger than “V2typ−Vstd”, that is, when V2> V2typ, the AD conversion value “V2−Vstd” (correction code 2) measured in the self-correction mode is input and the
具体的には、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V2−Vstd」が基準となる差電圧「V2typ−Vstd」よりも大きいとき、即ち、V2>V2typのときは、第2閾値Vstd_comp2をtypical状態のときの値(即ち、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度のときの第2閾値Vstd_comp(第2基準値))よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くする。逆に、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V2−Vstd」が基準となる差電圧「V2typ−Vstd」よりも小さいとき、即ち、V2<V2typのときは、第2閾値Vstd_comp2をtypical状態のときの値(第2基準値)よりも高くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を低くする。例えば、図9の例では、時間T3〜T5の間で自己補正動作を行い、AD変換器7にてAD変換値「V2−Vstd」を取得している。そして、AD変換値「V2−Vstd」が基準となる差電圧「V2typ−Vstd」よりも大きいケースであるため、時間T5から所定時間後のタイミングで、第2閾値Vstd_comp2をtypical状態のときの値(第2基準値)よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くしている。なお、V2typは、第2代表電圧の一例に相当するものであり、上記代表電圧V1typと同じ値としてもよく、同様の方法で同様に設定してもよい。例えば、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度のときに上記自己補正モードを行った場合の、充電停止時点(図9のT3の時点)での第2コンデンサC2の充電電圧V2を第2代表電圧V2typとすればよい。
Specifically, when the AD conversion value “V2−Vstd” measured in the self-correction mode is larger than the reference difference voltage “V2typ−Vstd”, that is, when V2> V2typ, the second threshold value Vstd_comp2 Is corrected to a value lower than the value in the typical state (that is, the second threshold value Vstd_comp (second reference value) when the device temperature of the
以上のように、補正部4は、切替制御回路8によって第1コンデンサC1が放電対象に切り替えられた時期に当該第1コンデンサC1の充電電圧V1を検出し、検出された当該第1コンデンサC1の充電電圧V1が所定の代表電圧V1typを超える場合には、第1基準値(typical状態のときに設定される第1閾値)よりも第1閾値を低くする第1補正データ(補正コード1)を生成し、検出された当該第1コンデンサC1の充電電圧V1が代表電圧V1typ未満の場合には、第1基準値(typical状態のときに設定される第1閾値)よりも第1閾値を高くする第1補正データ(補正コード1)を生成している。また、切替制御回路8によって第2コンデンサC2が放電対象に切り替えられた時期に当該第2コンデンサC2の充電電圧V2を検出し、検出された当該第2コンデンサC2の充電電圧V2が代表電圧V1typと同一又は異なる第2代表電圧V2typを超える場合には、第2基準値(typical状態のときに設定される第2閾値)よりも第2閾値を低くする第2補正データ(補正コード2)を生成し、検出された当該第2コンデンサC2の充電電圧V2が第2代表電圧V2typ未満の場合には、第2基準値(typical状態のときに設定される第2閾値)よりも第2閾値を高くする第2補正データ(補正コード2)を生成している。
As described above, the
本実施形態に係る構成でも、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態の構成では、第1コンデンサC1及び第2コンデンサC2のそれぞれの放電開始時の充電電圧V1、V2を取得することができ、これら各充電電圧V1、V2はそれぞれの比較回路の遅延時間を別々に反映したものといえるため、各比較回路の遅延時間を個別に把握することが可能となる。そして、このような各充電電圧V1、V2に基づいて、各比較回路を補正するための各補正データ(第1補正データに相当する補正コード1、及び第2補正データに相当する補正コード2)を個別に生成することができるため、両比較回路の遅延状態に差があってもより適切な補正が可能となる。
The configuration according to the present embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment. Further, in the configuration of the present embodiment, the charging voltages V1 and V2 at the start of discharging of the first capacitor C1 and the second capacitor C2 can be acquired, and these charging voltages V1 and V2 are obtained from the respective comparison circuits. Since it can be said that the delay time is reflected separately, the delay time of each comparison circuit can be grasped individually. And each correction data for correcting each comparison circuit based on each such charging voltage V1, V2 (
[第4実施形態]
次に、第4実施形態について説明する。
図11に示す発振回路1も、例えば半導体集積回路内において発振信号を生成、出力するように設けられるものであり、主として、制御部3、補正部4、記憶装置5、切替制御回路8、比較回路41、定電流源15、閾値設定回路20、第1コンデンサC1、第2コンデンサC2、その他のスイッチなどによって構成されている。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described.
The
制御部3は、後述する出力信号Qがトリガ信号として入力されるようになっており、所定タイミング(後述する出力信号Qの立ち上がりタイミング)で制御信号φ1、φ2を一定期間出力しうるように構成されている。この制御部3は、通常モード(基本動作を行うモード)では、出力信号φ1がLレベルで維持され、出力信号φ2がHレベルで維持される。一方、自己補正動作を行うモードでは、出力信号Qの立ち上がりをトリガとして出力信号φ1を一定時間Hレベルで維持し且つ出力信号φ2を一定時間Lレベルで維持する。なお、この制御部3は、マイコンなどの公知の制御回路によって構成されていてもよく、出力信号Qの立ち上がりをトリガとして一定時間Hレベルの出力信号φ1及びLレベルの出力信号φ2を出力し得る構成であれば他の回路でもよい。なお、制御部3での通常モードから自己補正動作を行うモードへの切り替えは、定期的に行われてもよく、所定条件が成立したときに行われてもよい。 The control unit 3 is configured such that an output signal Q, which will be described later, is input as a trigger signal, and can output the control signals φ1, φ2 for a predetermined period at a predetermined timing (a rising timing of the output signal Q, which will be described later). Has been. In the normal mode (mode in which the basic operation is performed), the control unit 3 maintains the output signal φ1 at the L level and the output signal φ2 at the H level. On the other hand, in the mode in which the self-correction operation is performed, the output signal φ1 is maintained at the H level for a certain time and the output signal φ2 is maintained at the L level for a certain time using the rising edge of the output signal Q as a trigger. The control unit 3 may be configured by a known control circuit such as a microcomputer, and can output an H level output signal φ1 and an L level output signal φ2 for a certain period of time using a rise of the output signal Q as a trigger. Other circuits may be used as long as they are configured. Note that the switching from the normal mode to the mode for performing the self-correction operation in the control unit 3 may be performed periodically or when a predetermined condition is satisfied.
定電流源15は、第1実施形態と同様の構成をなしており、所定の定電流を出力する公知の定電流回路によって構成されており、第1コンデンサC1又は第2コンデンサC2に充電電流を供給するように機能する。
The constant
第1コンデンサC1及び第2コンデンサC2はいずれも定電流源15と導通可能に構成され、定電流源15から供給される定電流によって充電が行われるようになっている。第1コンデンサC1は、後述するスイッチSW10を介して定電流源15に接続されており、スイッチSW10がオン状態のとき且つスイッチSW11又はSW12がオフ状態のときに充電がなされ、スイッチSW10がオフ状態のとき且つスイッチSW11、SW12がオン状態のときに放電がなされる。第2コンデンサC2は、後述するスイッチSW10’を介して定電流源15に接続されており、第1コンデンサC1と並列接続されている。この第2コンデンサC2は、スイッチSW10’がオン状態のとき且つスイッチSW12’がオフ状態のときに充電がなされ、スイッチSW10’がオフ状態のとき且つスイッチSW12’がオン状態のときに放電がなされる。
The first capacitor C1 and the second capacitor C2 are both configured to be able to conduct with the constant
切替制御回路8は、フリップフロップ回路9と、充放電切替部10a,10bと、入力切替部43と、出力切替部45と、遅延部47とを備えており、比較回路41から出力される信号に基づき、定電流源15からの充電対象を第1コンデンサC1及び第2コンデンサC2のいずれか一方とし、他方を放電対象とするように切り替えている。また、充電対象とされたコンデンサの充電電圧を比較回路41の入力電圧とするように切り替えている。即ち、定電流源15からの充電対象を第1コンデンサC1とするように切り替えた場合には、その充電対象とされた第1コンデンサC1の充電電圧V1を比較回路41の入力電圧とするように切り替え、定電流源15からの充電対象を第2コンデンサC2とするように切り替えた場合には、その充電対象とされた第2コンデンサC2の充電電圧V2を比較回路41の入力電圧とするように切り替えている。
The switching
フリップフロップ回路9は、第1実施形態と同様の構成をなし、公知のRSフリップフロップ回路として構成されており、出力切替部45からの第1出力信号VsetがS端子に入力され、出力切替部45からの第2出力信号VrstがR端子に入力されるようになっている。このフリップフロップ回路9は、S端子にHレベル信号が入力されR端子にLレベル信号が入力されたときにQ端子からHレベル信号を出力し、QB端子からLレベル信号を出力する。また、R端子にHレベル信号が入力され、S端子にLレベル信号が入力されたときにQ端子からLレベル信号を出力し、QB端子からHレベル信号を出力する。なお、S端子、R端子の入力が共にLレベルの場合にはそれまでの出力状態を保持するようになっており、S端子、R端子には同時にHレベル信号が入力されないようになっている。
The flip-
充放電切替部10aは、第1実施形態の充放電切替部10aと同様の構成をなし、半導体スイッチ素子SW10、SW11、SW12とこれらに接続される接続ラインによって構成されている。スイッチSW10は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されており、ソースが定電流源15の出力側に接続され、ドレインが第1コンデンサC1の一端側に接続されている。また、スイッチSW10のゲートは、フリップフロップ回路9のQ端子(出力端子)に接続されている。スイッチSW11は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインがスイッチSW10のドレイン及び第1コンデンサC1の一端側に接続され、ソースがスイッチSW12のドレインに接続されている。また、スイッチSW11のゲートは、制御部3におけるφ2信号の出力端子に接続されている。スイッチSW12は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインがスイッチSW11のソースに接続され、ソースがグランドに接続されている。また、スイッチSW12のゲートは、フリップフロップ回路9のQ端子(出力端子)に接続されている。
The charge /
充放電切替部10bは、第1実施形態の充放電切替部10bと同様の構成をなし、充放電切替部10aと並列に接続され、半導体スイッチ素子SW10’、SW12’とこれらに接続される接続ラインによって構成されている。スイッチSW10’は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されており、ソースが定電流源15の出力側に接続され、ドレインが第2コンデンサC2の一端側に接続されている。また、スイッチSW10’のゲートは、フリップフロップ回路9のQB端子に接続されている。スイッチSW12’は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインがスイッチSW10’のドレイン及び第2コンデンサC2の一端側に接続され、ソースがグランドに接続されている。また、スイッチSW12’のゲートは、フリップフロップ回路9のQB端子に接続されている。
The charge /
比較回路41は、公知のコンパレータとして構成されている。この比較回路41は、正側の入力端子が入力切替部43からの出力ライン43aに接続されており、入力切替部43のスイッチSW51、SW52がオン状態であり、且つスイッチSW51’、SW52’がオフ状態のときに、第1コンデンサC1の充電電圧V1を正側の入力信号として入力するように構成されている。また、入力切替部43のスイッチSW51’、SW52’がオン状態であり、且つスイッチSW51、SW52がオフ状態のときに、第2コンデンサC2の充電電圧V2を正側の入力信号として入力するように構成されている。
The
また、比較回路41の負側の入力端子には、閾値設定回路(基準電圧生成部)20で設定された閾値Vstd_compが入力されるようになっている。閾値Vstd_compは、比較回路41での比較基準となる「所定閾値」の一例に相当する。この比較回路41は、入力切替部43による切り替えに応じて第1コンデンサC1に充電された充電電圧V1又は第2コンデンサC2に充電された充電電圧V2のいずれかを入力電圧Vcomp_inとし、当該入力電圧Vcomp_inが所定閾値Vstd_comp未満である場合にLレベル信号(第1信号)を出力し、当該入力電圧Vcomp_inが所定閾値Vstd_comp以上である場合にHレベル信号(第2信号)を出力するように機能する。
Further, the threshold value Vstd_comp set by the threshold setting circuit (reference voltage generation unit) 20 is input to the negative input terminal of the
入力切替部43は、スイッチSW51、SW52の対と、スイッチSW51’、SW52’の対とを有している。スイッチSW51、SW52の対は、第1コンデンサC1と比較回路41との間をオンオフするスイッチとして機能するものであり、スイッチSW51は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインが第1コンデンサC1の一端側及びスイッチSW10のドレインに接続され、ソースが比較回路41の正側の入力端子に接続されている。また、スイッチSW51のゲートは、フリップフロップ回路9のQB端子に接続されている。また、スイッチSW52は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されており、ソースがコンデンサC1の一端側及びスイッチSW10のドレインに接続され、ドレインが比較回路41の正側の入力端子に接続されている。また、スイッチSW22のゲートは、フリップフロップ回路9のQ端子に接続されている。
The
また、スイッチSW51’、SW52’の対は、第2コンデンサC2と比較回路41との間をオンオフするスイッチとして機能するものであり、スイッチSW51’は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインが第2コンデンサC2の一端側及びスイッチSW10’のドレインに接続され、ソースが比較回路41の正側の入力端子に接続されている。また、スイッチSW51’のゲートは、フリップフロップ回路9のQ端子に接続されている。また、スイッチSW52’は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されており、ソースが第2コンデンサC2の一端側及びスイッチSW10’のドレインに接続され、ドレインが比較回路41の正側の入力端子に接続されている。また、スイッチSW52’のゲートは、フリップフロップ回路9のQB端子に接続されている。
The pair of switches SW51 ′ and SW52 ′ functions as a switch for turning on and off between the second capacitor C2 and the
このように構成される入力切替部43では、フリップフロップ回路9のQ端子からの出力がLレベルであり且つQB端子からの出力がHレベルである場合に、スイッチSW51、SW52が共にオン状態となり且つスイッチSW51’、SW52’が共にオフ状態となり、このときに第1コンデンサC1の充電電圧V1が比較回路41の正側の入力電圧として入力される。また、フリップフロップ回路9のQ端子からの出力がHレベルであり且つQB端子からの出力がLレベルである場合に、スイッチSW51、SW52が共にオフ状態となり且つスイッチSW51’、SW52’が共にオン状態となり、このときに第2コンデンサC2の充電電圧V2が比較回路41の正側の入力電圧として入力される。
In the
出力切替部45及び遅延部47は、充電対象となっている一方のコンデンサの充電電圧が所定閾値Vstd_comp以上になった場合に、充電対象を他方のコンデンサとするように切り替え、且つその切り替えタイミングよりも所定時間経過した後に、次回の充電対象の切り替えを許可するように機能している。
The
遅延部47は、例えば公知の遅延回路として構成されており、フリップフロップ回路9のQ端子からの出力信号を入力可能に構成されると共に、このQ端子からの出力信号を遅延させて出力するように構成されている。例えば、図12のように、Q端子からのパルス信号の周期よりも短い時間(より具体的にはQ端子からのパルス信号の半周期よりも短い時間であり、例えば1/4周期程度)だけ遅延させた遅延信号Q(Delay)を出力している。
The
出力切替部45は、AND回路45a,45bと、NOT回路(インバータ)45cとを備えている。NOT回路(インバータ)45cは、入力側が遅延部47からの出力ラインに接続され、出力側がAND回路45aの第1入力端子に接続されている。また、遅延部47からの出力ラインは、AND回路45bの第1入力端子にも接続されている。そして、比較回路41からの出力ラインは、AND回路45a、45bの各第2入力端子に接続されている。このように構成される出力切替部45では、遅延部47からHレベル信号が出力されている場合には、AND回路45aからの出力はLレベルで維持され、比較回路41からの信号がAND回路45bからフリップフロップ回路9のR端子に出力される。つまり、遅延部47からHレベル信号が出力されている場合、フリップフロップ回路9のS端子にはLレベル信号が入力され、比較回路41からHレベル信号が出力されているときにR端子にHレベル信号が入力され、比較回路41からLレベル信号が出力されているときにR端子にLレベル信号が入力されることになる。逆に、遅延部47からLレベル信号が出力されている場合には、AND回路45bからの出力はLレベルで維持され、比較回路41からの信号がAND回路45aからフリップフロップ回路9のS端子に出力される。つまり、遅延部47からLレベル信号が出力されている場合、フリップフロップ回路9のR端子にはLレベル信号が入力され、比較回路41からHレベル信号が出力されているときにS端子にHレベル信号が入力され、比較回路41からLレベル信号が出力されているときにS端子にLレベル信号が入力されることになる。
The
補正部4は、第1実施形態の補正部4と同様の構成をなし且つ同様に機能するものであり、記憶装置5とAD変換器7によって構成されている。この補正部4は、比較回路41からの出力が第1信号(Lレベル信号)から第2信号(Hレベル信号)に切り替わったことに応じて切替制御回路8によって第1コンデンサC1が放電対象に切り替えられた時期(即ち、スイッチSW10がオフ状態となり、スイッチSW12がオン状態となった時期)での当該第1コンデンサC1の充電電圧V1に基づいて、閾値設定回路20で設定される閾値の補正に用いる補正データを生成している。なお、ここでは、切替制御回路8によって第1コンデンサC1が放電対象に切り替えられた時期での当該第1コンデンサC1の充電電圧V1に基づいて、閾値設定回路20で設定される閾値の補正に用いる補正データを生成しているが、切替制御回路8によって第2コンデンサC2が放電対象に切り替えられた時期での当該第2コンデンサC2の充電電圧V2に基づいて、閾値設定回路20で設定される閾値の補正に用いる補正データを同様の方法で生成してもよい。
The
記憶装置5は、第1実施形態の記憶装置5と同様の構成をなし且つ同様に機能しており、閾値設定回路20での閾値設定の基準となる電圧を特定可能な情報(基準コード)が記憶されている。基準コードは、当該発振回路1の装置温度が代表的な特定温度(例えば20℃)のときに当該発振回路1が所望の発振周波数となるように基準電圧Vstdを設定するための値である。基準電圧Vstdを設定したときの自己補正モードでの第1コンデンサC1の放電開始時充電電圧V1は一意の代表電圧V1typとなる。この代表電圧V1typと基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータを基準コードとなるように定義する。
The
AD変換器7は、第1実施形態のAD変換器7と同様の構成をなし且つ同様に機能している。このAD変換器7は、スイッチ(スイッチSW21、SW22)を介して第1コンデンサC1に接続されており、第1コンデンサC1の充電電圧V1が入力可能とされている。なお、スイッチSW21は、Nチャネル型のMOSFETとして構成されており、ドレインがコンデンサC1の一端側及びスイッチSW10のドレインに接続され、ソースがAD変換器7の一方の入力側に接続されている。また、スイッチSW21のゲートは、制御部3における出力信号φ1の出力端子に接続されている。また、スイッチSW22は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されており、ソースがコンデンサC1の一端側及びスイッチSW10のドレインに接続され、ドレインがAD変換器7の一方の入力側に接続されている。また、スイッチSW22のゲートは、制御部3における出力信号φ2の出力端子に接続されている。また、AD変換器7には、閾値設定回路20で生成された基準電圧Vstdが入力されるようになっており、スイッチSW21、SW22がオン状態となったタイミングでの第1コンデンサC1の充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧をデジタル信号に変換するように機能している。
The
閾値設定回路20は、比較回路41での比較基準となる閾値(第1閾値、第2閾値として用いられる共通の値)を設定するものであり、基本的には第1実施形態で用いた閾値設定回路20と同様の構成をなし且つ同様の機能を有している(図2参照)。この閾値設定回路20も、図2のように構成されており、記憶装置5から出力される基準コードと、AD変換器7から出力される補正コード(スイッチSW21、SW22がオン状態となったタイミングでの第1コンデンサC1の充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータ)を入力として、基準電圧Vstdと閾値Vstd_compを出力するように構成されている。
The threshold
この閾値設定回路20も、所定の電源とグランドとの間に抵抗R1〜Rmが直列に接続されており、各抵抗間にMOSFETやバイポーラトランジスタなどからなるスイッチX1〜Xnの各一端が接続され、スイッチX1〜Xnの各他端には基準電圧Vstdの出力ラインが接続されている。そしてデコーダ21に設けられたn個の端子に各スイッチX1〜Xnの制御端子が接続されており、各スイッチX1〜Xnは、デコーダ21において対応する端子がHレベルとなったときにオン状態に切り替わり、デコーダ21において対応する端子がLレベルとなったときにオフ状態に切り替わるようになっている。また、各抵抗間には、MOSFETやバイポーラトランジスタなどからなるスイッチY1〜Ynの各一端が接続され、スイッチY1〜Ynの各他端には閾値Vstd_compを出力するための出力ラインが接続されている。そしてデコーダ25に設けられたn個の端子に各スイッチY1〜Ynの制御端子が接続されており、各スイッチY1〜Ynは、デコーダ25において対応する端子がHレベルとなったときにオン状態に切り替わり、デコーダ25において対応する端子がLレベルとなったときにオフ状態に切り替わるようになっている。この構成では、記憶装置5から読み出された基準コードがデコーダ21に入力されると、デコーダ21の各端子の状態は基準コードに対応する状態となり、各スイッチX1〜Xnに対し基準コードに対応する信号が並列に出力される。これにより、基準コードに対応した基準電圧Vstdが出力される。また、補正値を特定する情報(補正コード)が記憶部23で保持され、デコーダ25に入力されると、デコーダ25の各端子の状態は補正コードに対応する状態となり、各スイッチY1〜Ynに対し補正コードに対応する信号が並列に出力される。そして、本構成では、補正コードを変更することでスイッチY1〜Ynの状態を切り替えることができ、出力される閾値Vstd_compを増減することができる。なお、当該発振回路1の起動後の初期設定時には、記憶部23には基準コードが保持されるようになっており、閾値Vstd_compは、基準電圧Vstdと同電圧が出力されるようにする。
In the
次に、本実施形態の発振回路1の動作について説明する。この発振回路1の基本動作は、第1実施形態と同様であり、制御部3からの出力信号φ1がLレベルであり、出力信号φ2がHレベルであるときの動作である。つまり、基本動作時は、スイッチSW11は常にオン状態であり、スイッチSW21、SW22は常にオフ状態である。
Next, the operation of the
この基本動作時は、図12の時間T1以降のように、フリップフロップ回路9からの出力信号QがLレベルの間は、スイッチSW10がオン状態となり、スイッチSW12がオフ状態となるため、定電流源15からの充電電流により第1コンデンサC1が充電される。このとき、出力信号QBはHレベルであり、スイッチSW10’がオフ状態となり、スイッチSW12’がオン状態となるため第2コンデンサC2は放電される。この場合、入力切替部43において、スイッチSW51、SW52がオン状態となり、スイッチSW51’、SW52’がオフ状態になるため、第1コンデンサC1の充電電圧V1が比較回路41の正側の入力端子に入力される。そして、この動作では、第1コンデンサC1の充電電圧V1が閾値Vstd_comp未満の間は、比較回路41からLレベル信号の出力(「0」の出力)がなされる。一方、第1コンデンサC1の充電電圧V1が閾値Vstd_compを超えたときには、比較回路41からHレベル信号の出力(「1」の出力)がなされる(時間T2からのVset信号を参照:図12)。
During this basic operation, since the switch SW10 is in the on state and the switch SW12 is in the off state while the output signal Q from the flip-
比較回路41からHレベル信号の出力(「1」の出力)がなされると、このHレベル信号はAND回路45a,45bにそれぞれ入力される。この入力直後(時間T2の直後)は遅延部47からLレベル信号が出力されており(即ち、Q端子からのLレベル信号が遅延した信号が出力されており)、S端子に入力されるVset信号は、Hレベル信号となる。つまり、第1コンデンサC1の充電電圧V1が閾値Vstd_compを超えた後、第2コンデンサC2の充電電圧V2が比較回路41の正側の入力電圧となるように切り替わり、当該入力電圧が閾値Vstd_comp未満になるまでHレベルのVset信号がS端子に入力される。このようにHレベルのVset信号が入力されると、フリップフロップ回路9の出力信号QがHレベル(「1」の信号)に切り替わり、出力信号QBはLレベル(「0」の信号)に切り替わる(時間T2からの出力信号Q、QB参照)。時間T2以降のように、フリップフロップ回路9からの出力信号QがHレベルの間は、スイッチSW10がオフ状態となり、スイッチSW12がオン状態となり、基本動作時は出力信号φ2がHレベルで維持されてスイッチSW11もオン状態であるため、定電流源15からの第1コンデンサC1への電流供給が遮断されつつ第1コンデンサC1は放電される。一方、フリップフロップ回路9からの出力信号QBがLレベルの間は、スイッチSW10’がオン状態となり、スイッチSW12’がオフ状態となるため、定電流源15からの充電電流により第2コンデンサC2が充電される。この場合、入力切替部43において、スイッチSW51’、SW52’がオン状態となり、スイッチSW51、SW52がオフ状態になるため、第2コンデンサC2の充電電圧V2が比較回路41の正側の入力端子に入力されることになる。また、この構成では、時間T2にて比較回路41からHレベル信号の出力(「1」の出力)がなされた後、ある程度の時間が経つまで(時間T2の後、少なくともVset信号がLレベルに変化するまで)は遅延部47からの信号がLレベルで維持されるため、この期間はR端子にHレベル信号が入力されることはない。つまり、第1コンデンサC1の充電電圧V1が閾値Vstd_compを超えた後、第2コンデンサC2の充電電圧V2が比較回路41の正側の入力電圧となるように切り替わり、当該入力電圧が閾値Vstd_comp未満で安定するまでの過渡期においてQ端子及びQB端子からの信号の切り替わり(次の切り替わり)が阻止される。
When the
フリップフロップ回路9からのQB端子からの出力信号がLレベル且つQ端子からの出力信号がHレベルとなって第2コンデンサC2が充電対象となった場合、比較回路41に入力される第2コンデンサC2の充電電圧V2が閾値Vstd_comp未満の間は、比較回路41からLレベル信号の出力(「0」の出力)がなされる。一方、第2コンデンサC2の充電電圧V2が閾値Vstd_compを超えたときには、比較回路41からHレベル信号の出力(「1」の出力)がなされる(時間T3からのVrst信号を参照:図3)。これにより、出力信号Q、QBが再度反転する(図3の時間T3参照)。そして、このように比較回路41からHレベル信号の出力(「1」の出力)がなされると、このHレベル信号はAND回路45a,45bにそれぞれ入力される。この入力直後(時間T3の直後)は遅延部47からHレベル信号が出力されており(即ち、Q端子からのHレベル信号が遅延した信号が出力されており)、R端子に入力されるVrst信号は、Hレベル信号となる。つまり、第2コンデンサC2の充電電圧V2が閾値Vstd_compを超えた後、第1コンデンサC1の充電電圧V1が比較回路41の正側の入力電圧となるように切り替わり、当該入力電圧が閾値Vstd_comp未満になるまでHレベルのVrst信号がR端子に入力される。このようにHレベルのVrst信号が入力されると、フリップフロップ回路9の出力信号QがLレベル(「0」の信号)に切り替わり、出力信号QBはHレベル(「1」の信号)に切り替わる(時間T3からの出力信号Q、QB参照)。時間T3以降のように、フリップフロップ回路9からの出力信号QBがHレベルの間は、スイッチSW10’がオフ状態となり、スイッチSW12’がオン状態となり、定電流源15からの第2コンデンサC2への電流供給が遮断されつつ第2コンデンサC2は放電される。一方、フリップフロップ回路9からの出力信号QがLレベルの間は、スイッチSW10がオン状態となり、スイッチSW12がオフ状態となるため、定電流源15からの充電電流により第1コンデンサC1が充電される。この場合、入力切替部43において、スイッチSW51、SW52がオン状態となり、スイッチSW51’、SW52’がオフ状態になるため、第1コンデンサC1の充電電圧V1が比較回路41の正側の入力端子に入力されることになる。また、この場合も、時間T3にて比較回路41からHレベル信号の出力(「1」の出力)がなされた後、ある程度の時間が経つまで(時間T3の後、少なくともVrst信号がLレベルに変化するまで)は遅延部47からの信号がHレベルで維持されるため、この期間はS端子にHレベル信号が入力されることはない。つまり、第2コンデンサC2の充電電圧V2が閾値Vstd_compを超えた後、第1コンデンサC1の充電電圧V1が比較回路41の正側の入力電圧となるように切り替わり、当該入力電圧が閾値Vstd_comp未満で安定するまでの過渡期においてQ端子及びQB端子からの信号の切り替わり(次の切り替わり)が阻止される。このような動作を繰り返すことで、出力信号Q及び出力信号QBは、所定周期の発振信号となる。
When the output signal from the QB terminal from the flip-
次に、自己補正動作について説明する。本実施形態の発振回路1でも、第1実施形態と同様の方式で自己補正動作が行われ、制御部3が定期的に或いは所定条件成立時に基本動作を行うモードから自己補正動作を行うモード(自己補正モード)に切り替わる。自己補正動作を行うモードに切り替わった場合、制御部3は、フリップフロップ回路9からの出力信号Qの立ち上がりのタイミングで出力信号φ1、φ2を反転し、出力信号φ1をHレベルに設定し、出力信号φ2をLレベルに設定した状態を一定時間維持する。
Next, the self correction operation will be described. In the
この一定時間の間は、出力信号Qの立ち上がりからスイッチSW10がオフ状態となっているため充電が阻止され、スイッチSW11がオフ状態となるため、第1コンデンサC1からのスイッチSW11を介した放電も阻止される。なお、このときには、スイッチSW51、SW52がいずれもオフ状態に切り替わるため、比較回路41と第1コンデンサC1との間の通電が遮断される。
During this fixed time, since the switch SW10 is turned off from the rising edge of the output signal Q, charging is prevented and the switch SW11 is turned off, so that the discharge from the first capacitor C1 via the switch SW11 is also performed. Be blocked. At this time, since the switches SW51 and SW52 are both turned off, the energization between the
一方、スイッチSW21,SW22はオン状態となるため、AD変換器7の一方側には第1コンデンサC1の充電停止時点での充電電圧V1が入力される。この充電停止時点での充電電圧は、基本動作時に第1コンデンサC1が充電対象から放電対象に切り替えられた時点での充電電圧(即ち、第1コンデンサC1が充電対象となっていた状態から充電電圧V1が閾値Vstd_compを超えたことにより比較回路41からHレベル信号が出力され、出力信号QがHレベルに切り替えられた切替時点での充電電圧)に相当するものである。また、AD変換器7のもう一方の入力には上述の基準電圧Vstdが入力される。このとき、AD変換器7では、コンデンサC1の上記充電停止時点(放電対象に切り替えられた時期)での充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータが生成される。
On the other hand, since the switches SW21 and SW22 are turned on, the charging voltage V1 when the charging of the first capacitor C1 is stopped is input to one side of the
本実施形態の補正の考え方は第1実施形態と同様であり、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度から変化したことによる遅延時間の変化をΔtとすると、Δt=C/I×{(V1−Vstd)-(V1typ−Vstd)}で算出できる。この式における「V1typ−Vstd」(基準となる差電圧)は、typical状態(即ち、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度の状態)において、上記自己補正モードを行った場合の、充電停止時点(即ち、第1コンデンサC1が充電対象となっていた状態から充電電圧V1が閾値Vstd_compを超えたことにより比較回路41からHレベル信号が出力され、出力信号QがHレベルに切り替えられた切替時点)でのコンデンサC1の充電電圧を反映した値であり、そのA/D変換結果は基準コードとして記憶装置5に保持されている。
The concept of correction of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and Δt = C / I × {, where Δt is a change in delay time due to a change in the device temperature of the
そして、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも大きいとき、即ち、V1>V1typ(V1typは、所定の代表電圧の一例に相当)のときは、typical状態のときよりも発振周波数が低くなっており、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも小さいとき、即ち、V1<V1typのときは、typical状態のときよりも発振周波数が高くなっているといえる。従って、閾値設定回路20(基準電圧生成部)は、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」(補正コード)を入力して記憶部23で保持すると共に当該補正コードをデコーダ25にてデコードする。そして、そのデコード結果に応じてスイッチY1〜Ynを動作させ、上記補正コードに基づいて補正された電圧を閾値Vstd_compとして出力する。
When the AD conversion value “V1−Vstd” measured in the self-correction mode is larger than the reference difference voltage “V1typ−Vstd”, that is, V1> V1typ (V1typ is an example of a predetermined representative voltage). The oscillation frequency is lower than in the typical state, and the AD conversion value “V1−Vstd” measured in the self-correction mode is smaller than the reference differential voltage “V1typ−Vstd”. In other words, when V1 <V1typ, it can be said that the oscillation frequency is higher than that in the typical state. Therefore, the threshold setting circuit 20 (reference voltage generation unit) inputs the AD conversion value “V1-Vstd” (correction code) measured in the self-correction mode, holds it in the
具体的には、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも大きいとき、即ち、V1>V1typ(V1typは、所定の代表電圧の一例に相当)のときは、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(即ち、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度のときの閾値Vstd_comp=Vstd(基準値))よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くする。逆に、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも小さいとき、即ち、V1<V1typのときは、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(基準値)よりも高くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を低くする。例えば、図12の例では、時間T3〜T5の間で自己補正動作を行い、AD変換器7にてAD変換値「V1−Vstd」を取得している。そして、AD変換値「V1−Vstd」が基準となる差電圧「V1typ−Vstd」よりも大きいケースであるため、時間T5から所定時間後のタイミングで、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(基準値)よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くしている。図12のように、補正された閾値Vstd_compの反映は、第1コンデンサC1の充電動作に影響を与えないよう、第2コンデンサC2の放電動作が始まった直後に実施することが望ましい。
Specifically, when the AD conversion value “V1−Vstd” measured in the self-correction mode is larger than the reference difference voltage “V1typ−Vstd”, that is, V1> V1typ (V1typ is a predetermined representative voltage). In the case where the threshold Vstd_comp is lower than the value in the typical state (that is, the threshold Vstd_comp = Vstd (reference value) when the device temperature of the
本構成でも、補正部4は、切替制御回路8によって第1コンデンサC1が放電対象に切り替えられた時期に当該第1コンデンサC1の充電電圧V1を検出し、検出された当該充電電圧V1が所定の代表電圧V1typを超える場合(即ち、V1>V1typ)には所定の基準値(上記typical状態のときに設定される閾値)のときよりも閾値Vstd_compを低くする補正データを生成し、検出された当該充電電圧V1が代表電圧V1typ未満の場合には、所定の基準値(上記typical状態のときに設定される閾値)のときよりも閾値Vstd_compを高くする補正データを生成している。なお、上記発振回路1では、補正コードの上限値及び下限値が予め定められており、デコーダ25に上限を超える補正データが入力された場合、当該デコーダ25は、設定された上限値をスイッチY1〜Ynに出力し、デコーダ25に下限を下回る補正データが入力された場合には、設定された下限値をスイッチY1〜Ynに出力する。
Also in this configuration, the
[第5実施形態]
次に、図13〜図14を参照し、第5実施形態について説明する。
第5実施形態では、図13、図14に示すように、制御部3において第4実施形態と同様の出力信号φ1、φ2に加え、出力信号φ1’、φ2’をも出力可能とした点、スイッチSW11’、SW21’、SW22’を追加した点、AD変換器7及び平均値生成部26(第2実施形態の平均値生成部26と同様の構成のものであり、以下、平均部ともいう)での補正コードの生成方法が第4実施形態と異なり、それ以外の構成は第4実施形態と同様である。よって、これら以外の構成(第4実施形態と同様の点)については第4実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS.
In the fifth embodiment, as shown in FIGS. 13 and 14, the control unit 3 can output the output signals φ1 ′ and φ2 ′ in addition to the output signals φ1 and φ2 as in the fourth embodiment, The point where switches SW11 ′, SW21 ′, and SW22 ′ are added, the
第5実施形態の発振回路1は、制御部3において、出力信号Qがトリガ信号として入力されるようになっている。そして、この制御部3は、通常モード(第4実施形態と同様の基本動作を行うモード)では、出力信号φ1がLレベルで維持され、出力信号φ2がHレベルで維持され、出力信号φ1’がLレベルで維持され、出力信号φ2’がHレベルで維持される。一方、自己補正動作を行うモードでは、出力信号Qの立ち下がりをトリガとして出力信号φ1’を一定時間Hレベルで維持し且つ出力信号φ2’を一定時間Lレベルで維持する。また、出力信号Qの立ち上がりをトリガとして出力信号φ1を一定時間Hレベルで維持し且つ出力信号φ2を一定時間Lレベルで維持する。なお、この制御部3は、マイコンなどの公知の制御回路によって構成されていてもよく、出力信号Qの立ち上がり、立ち下がりをトリガとして上記信号を出力し得る構成であれば他の回路でもよい。また、制御部3での通常モードから自己補正動作を行うモードへの切り替えは、定期的に行われてもよく、所定条件が成立したときに行われてもよい。
In the
本実施形態に係る発振回路1では、基本動作時の発振動作は第1、第4実施形態と同様である。なお、この基本動作時には、上述したように制御部3から、Lレベルの信号φ1、Hレベルの信号φ2、Lレベルの信号φ1’、Hレベルの信号φ2’が出力されるため、スイッチSW21、SW22、SW21’、SW22’はいずれもオフ状態となり、スイッチSW11、SW11’はいずれもオン状態となる。
In the
そして、本実施形態でも、制御部3が定期的に或いは所定条件成立時に基本動作を行うモードから自己補正動作を行うモード(自己補正モード)に切り替わる。自己補正動作を行うモードに切り替わった場合、図14の時間T3のときのように、制御部3は、フリップフロップ回路9からの出力信号Qの立ち下がりのタイミングで出力信号φ1’、φ2’を反転し、出力信号φ1’をHレベルに設定し、出力信号φ2’をLレベルに設定した状態を一定時間維持する。
Also in the present embodiment, the control unit 3 switches from the mode in which the basic operation is performed periodically or when a predetermined condition is satisfied to the mode in which the self-correction operation is performed (self-correction mode). When the mode is switched to the mode for performing the self-correction operation, the control unit 3 outputs the output signals φ1 ′ and φ2 ′ at the falling timing of the output signal Q from the flip-
この一定時間の間は、出力信号Qの立ち下がり(即ち出力信号QBの立ち上がり)からスイッチSW10’がオフ状態となっているためコンデンサC2への充電が阻止され、スイッチSW11’がオフ状態となるため、第2コンデンサC2からのスイッチSW11’を介した放電も阻止される。一方、上記一定期間の間は、スイッチSW21’,SW22’はオン状態となり、スイッチSW21、SW22はオフ状態で維持されるため、AD変換器7の一方側には第2コンデンサC2の充電停止時点での充電電圧V2が入力される。この充電停止時点での充電電圧は、基本動作時に第2コンデンサC2が充電対象から放電対象に切り替えられた時点での充電電圧(即ち、第2コンデンサC2が充電対象となっていた状態から充電電圧V2が閾値Vstd_compを超えたことにより比較回路41からHレベル信号が出力され、出力信号QBがHレベルに切り替えられた切替時点での充電電圧)に相当するものである。また、AD変換器7のもう一方の入力には上述の基準電圧Vstdが入力される。このとき、AD変換器7では、第2コンデンサC2の上記充電停止時点(放電対象に切り替えられた時期)での充電電圧V2と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータが生成される。なお、このデジタルデータは、補正コード2として後述する平均部26に入力される。
During this fixed time, the switch SW10 ′ is turned off from the fall of the output signal Q (that is, the rise of the output signal QB), so that charging of the capacitor C2 is prevented and the switch SW11 ′ is turned off. Therefore, the discharge from the second capacitor C2 via the switch SW11 ′ is also prevented. On the other hand, since the switches SW21 ′ and SW22 ′ are in the on state and the switches SW21 and SW22 are maintained in the off state during the predetermined period, the charging of the second capacitor C2 is stopped at one side of the
このように、第2コンデンサC2の上記充電停止時点(放電対象に切り替えられた時期)での充電電圧V2と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータが生成した後には、上記出力信号φ1’をLレベルに戻し、出力信号φ2’をHレベルに戻す。そして、フリップフロップ回路9からの出力信号Qの立ち上がりのタイミング(図14の時間T4)で出力信号φ1、φ2を反転し、出力信号φ1をHレベルに設定し、出力信号φ2をLレベルに設定した状態を一定時間維持する。これにより、第4実施形態での補正コードを生成した方法と同様の方法で補正コード1が生成される。即ち、この一定時間の間は、出力信号Qの立ち上がりからスイッチSW10がオフ状態となっているため充電が阻止され、スイッチSW11がオフ状態となるため、第1コンデンサC1からのスイッチSW11を介した放電も阻止される。一方、スイッチSW21,SW22はオン状態となるため、AD変換器7の一方側には第1コンデンサC1の充電停止時点での充電電圧V1が入力される。この充電停止時点での充電電圧は、基本動作時に第1コンデンサC1が充電対象から放電対象に切り替えられた時点での充電電圧V1(即ち、第1コンデンサC1が充電対象となっていた状態から充電電圧V1が閾値Vstd_compを超えたことにより比較回路41からHレベル信号が出力され、出力信号QがHレベルに切り替えられた切替時点での充電電圧)に相当するものである。また、AD変換器7のもう一方の入力には上述の基準電圧Vstdが入力される。このとき、AD変換器7では、コンデンサC1の上記充電停止時点(放電対象に切り替えられた時期)での充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧のデジタルデータが生成され、このデジタルデータが補正コード1として後述する平均部26に入力される。
Thus, after the digital data of the difference voltage between the charging voltage V2 and the reference voltage Vstd at the time when the charging of the second capacitor C2 is stopped (the time when the second capacitor C2 is switched to the discharge target) is generated, the output signal φ1 ′ is The output signal φ2 ′ is returned to the H level by returning to the L level. Then, the output signals φ1 and φ2 are inverted at the rising timing of the output signal Q from the flip-flop circuit 9 (time T4 in FIG. 14), the output signal φ1 is set to the H level, and the output signal φ2 is set to the L level. Maintain the state for a certain time. Thereby, the
そして、本構成では、上記のように平均部26に入力された補正コード1(第1コンデンサC1が充電対象から放電対象に切り替えられた時点での充電電圧V1と基準電圧Vstdとの差電圧)及び補正コード2(第2コンデンサC2が充電対象から放電対象に切り替えられた時点での充電電圧V2と基準電圧Vstdとの差電圧)の平均値を求め、これを「補正コード」として記憶部27で保持する。
In this configuration, the
なお、補正コードを記憶部27で保持してからの補正方法(閾値設定回路20での閾値Vstd_compの生成方法)は、第1実施形態と同様である。即ち、閾値設定回路20(基準電圧生成部)は、上記自己補正モードで測定されるAD変換値(補正コード1、補正コード2)の平均値「(V1+V2)/2−Vstd」を最終的な補正コードとして入力して記憶部23で保持すると共に当該補正コードをデコーダ25にてデコードする。そして、そのデコード結果に応じてスイッチY1〜Ynを動作させ、上記補正コードに基づいて補正された電圧を閾値Vstd_compとして出力する。
The correction method after the correction code is stored in the storage unit 27 (the method for generating the threshold value Vstd_comp in the threshold setting circuit 20) is the same as that in the first embodiment. That is, the threshold setting circuit 20 (reference voltage generation unit) finally calculates the average value “(V1 + V2) / 2−Vstd” of the AD conversion values (
具体的には、上記自己補正モードで測定されるAD変換値(補正コード1、2)の平均値「(V1+V2)/2−Vstd」が基準となる差電圧「Vtyp−Vstd」よりも大きいとき、即ち、(V1+V2)/2>Vtypのときは、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(基準値)よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くする。逆に、上記自己補正モードで測定されるAD変換値「(V1+V2)/2−Vstd」が基準となる差電圧「Vtyp−Vstd」よりも小さいとき、即ち、(V1+V2)/2<Vtypのときは、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(基準値)よりも高くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を低くする。例えば、図14の例では、時間T3〜T5の間で自己補正動作を行い、AD変換値の平均値「(V1+V2)/2−Vstd」を取得している。そして、AD変換値の平均値「(V1+V2)/2−Vstd」が基準となる差電圧「Vtyp−Vstd」よりも大きいケースであるため、時間T5から所定時間後のタイミングで、閾値Vstd_compをtypical状態のときの値(基準値)よりも低くする方向に補正し、typical状態のときの発振周波数に合わせるように発振周波数を高くしている。なお、Vtypは、所定の代表電圧の一例に相当するものであり、第1、第4実施形態等と同様の方法で同様に設定されてもよく、発振回路1の装置温度が代表的な特定温度のときに上記自己補正モードを行った場合の、充電停止時点での第1コンデンサC1の充電電圧V1と充電停止時点での第2コンデンサC2の充電電圧V2との平均値であってもよい。
Specifically, when the average value “(V1 + V2) / 2−Vstd” of the AD conversion values (
以上のように、本構成では、補正部4は、切替制御回路8によって第1コンデンサC1が放電対象に切り替えられた時期に当該第1コンデンサC1の充電電圧V1を検出し、第2コンデンサC2が放電対象に切り替えられた時期に当該第2コンデンサC2の充電電圧V2を検出し、それら検出された第1コンデンサC1の充電電圧V1及び第2コンデンサC2の充電電圧V2を反映した統計値(例えばこれらの平均値)が所定の代表電圧を超える場合には、所定の基準値よりも所定閾値を低くする補正データを生成し、統計値が代表電圧未満の場合には、基準値よりも所定閾値を高くする補正データを生成している。この構成によれば、コンデンサの充電電圧を別々に検出し、それら充電電圧を反映した形で補正データを生成することができる。つまり、両コンデンサでの実際の遅延状態を共に反映したより適切な補正データを生成することができる。
As described above, in this configuration, the
[他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
第1実施形態では、第1コンデンサC1の放電開始時の充電電圧V1と代表電圧V1typとに基づいて補正データを生成していたが、AD変換器7への入力を充電電圧V1とせずに充電電圧V2とし、第2コンデンサC2の放電開始時の充電電圧V2と第3実施形態と同様の代表電圧V2typとに基づいて同様の方法で補正データを生成してもよい。
In the first embodiment, the correction data is generated based on the charging voltage V1 at the start of discharging the first capacitor C1 and the representative voltage V1typ. However, charging is performed without setting the input to the
上記実施形態では、AD変換器7への入力を、第1コンデンサC1及び第2コンデンサC2のいずれかに接続される経路と基準電圧Vstdとしたが、図10のように、AD変換器7を他の用途に兼用してもよい。例えば、AD変換器7に接続する経路を、第1コンデンサC1及び第2コンデンサC2のいずれかに接続される第1経路と、他のアナログ信号発生源(図10では圧力センサ、加速度センサ、温度センサ等の物理量センサからなるセンサ30)に接続される第2経路とに切り替える経路切替部を設けるようにしてもよい。例えば、制御部3を経路切替部として機能させ、AD変換器7に接続する経路を第1経路と第2経路とに切り替えるスイッチSW5を当該制御部3からの制御信号によって切り替えるようにしてもよい。この構成によれば、AD変換器7を、他のアナログ信号発生源からの信号のAD変換と、コンデンサの充電電圧のAD変換とに用いることができ、それぞれ別々にAD変換器を用意する構成と比較して装置構成の簡素化、部品点数の削減を図ることができる。
また、この構成の場合、AD変換器7からの出力側において、AD変換器7からの出力先を、閾値設定回路20と、他の信号処理部(図示しない信号処理回路)とで切り替えるスイッチを設け、このスイッチを制御部3によって制御するようにしてもよい。即ち、スイッチSW5においてAD変換器7に接続する入力経路をセンサ30側に切り替えている期間はAD変換器7からの出力を他の信号処理部に入力させ、AD変換器7に接続する入力経路を第1コンデンサC1及び第2コンデンサC2のいずれかに接続される経路に切り替えている期間は、AD変換器7からの出力を閾値設定回路20に入力させるように切り替えるようにすることができる。また、他の信号処理部(信号処理回路)で処理された信号処理結果を図示しない通信部を介して外部装置に出力可能としてもよい。また、このようにAD変換器7を兼用する構成は、上述のいずれの実施形態にも適用することができる。
In the above embodiment, the input to the
In the case of this configuration, on the output side from the
上記実施形態では、自己補正モードのときに実行される1回のAD変換処理及び補正コード生成処理に基づいて閾値を設定したが、自己補正モードを実行すべき複数の時期での複数回のAD変換処理及び補正コード生成処理で得られる複数の補正コードを平均し、その補正コードの平均値に基づいて閾値を設定するようにしてもよい。 In the above embodiment, the threshold value is set based on one AD conversion process and correction code generation process executed in the self-correction mode. A plurality of correction codes obtained by the conversion process and the correction code generation process may be averaged, and a threshold value may be set based on the average value of the correction codes.
1…発振回路
4…補正部
8…切替制御回路
11…第1比較回路
13…第2比較回路
15…定電流源
20…閾値設定回路
41…比較回路
C1…第1コンデンサ
C2…第2コンデンサ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記定電流源と導通可能に構成され、前記定電流源から供給される定電流によって充電を行い得る第1コンデンサ(C1)及び第2コンデンサ(C2)と、
前記第1コンデンサ(C1)に充電された充電電圧が所定の第1閾値未満である場合に所定の第1信号を出力し、前記第1閾値以上である場合に前記第1信号とは異なる第2信号を出力する第1比較回路(11)と、
前記第2コンデンサ(C2)に充電された充電電圧が、前記第1閾値と同一の又は前記第1閾値とは異なる第2閾値未満である場合に所定の第3信号を出力し、前記第2閾値以上である場合に前記第3信号とは異なる第4信号を出力する第2比較回路(13)と、
前記第1閾値及び前記第2閾値を設定する閾値設定回路(20)と、
前記第1比較回路(11)及び前記第2比較回路(13)から出力される信号に基づき、前記定電流源(15)からの充電対象を前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれか一方とし、他方を放電対象とするように切り替える切替制御回路(8)と、
前記切替制御回路(8)によって前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれか一方が放電対象に切り替えられた時期での当該いずれか一方の充電電圧、又は両コンデンサがそれぞれ放電対象に切り替えられた各時期での各充電電圧に基づいて、前記閾値設定回路(20)で設定される前記第1閾値及び前記第2閾値の補正に用いる補正データを生成する補正部(4)と、
前記補正部によって生成される前記補正データに基づいて前記閾値設定回路が前記第1閾値及び前記第2閾値を設定するように制御する制御部(3)と、
を有することを特徴とする発振回路。 A constant current source (15) for generating a constant current;
A first capacitor (C1) and a second capacitor (C2) configured to be conductive with the constant current source and capable of being charged with a constant current supplied from the constant current source;
When the charging voltage charged in the first capacitor (C1) is less than a predetermined first threshold, a predetermined first signal is output, and when the charging voltage is equal to or higher than the first threshold, the first signal differs from the first signal A first comparison circuit (11) that outputs two signals;
When the charge voltage charged in the second capacitor (C2) is less than a second threshold value that is the same as the first threshold value or different from the first threshold value, a predetermined third signal is output, and the second A second comparison circuit (13) that outputs a fourth signal different from the third signal when the threshold is equal to or greater than a threshold;
A threshold setting circuit (20) for setting the first threshold and the second threshold;
Based on the signals output from the first comparison circuit (11) and the second comparison circuit (13), the charging target from the constant current source (15) is set to the first capacitor (C1) and the second capacitor ( A switching control circuit (8) for switching to either one of C2) and the other to be discharged;
The charging voltage at the time when either one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) is switched to the discharge target by the switching control circuit (8), or both capacitors are respectively A correction unit (4) that generates correction data used to correct the first threshold value and the second threshold value set by the threshold value setting circuit (20) based on each charging voltage at each time when it is switched to a discharge target. )When,
A control unit (3) for controlling the threshold value setting circuit to set the first threshold value and the second threshold value based on the correction data generated by the correction unit;
An oscillation circuit comprising:
前記補正部(4)は、前記切替制御回路(8)によって前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれか一方が放電対象に切り替えられた時期に当該いずれか一方の充電電圧を検出し、検出された当該充電電圧が所定の代表電圧を超える場合には、所定の基準値よりも前記同一値を低くする補正データを生成し、検出された当該充電電圧が前記代表電圧未満の場合には、所定の基準値よりも前記同一値を高くする補正データを生成することを特徴とする請求項1に記載の発振回路。 The threshold setting circuit (20) is configured to set the first threshold and the second threshold as the same value,
The correction unit (4) is configured to charge one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) when the switching control circuit (8) is switched to a discharge target. When the detected charging voltage exceeds a predetermined representative voltage, correction data for generating the same value lower than a predetermined reference value is generated, and the detected charging voltage is detected by the representative voltage. 2. The oscillation circuit according to claim 1, wherein if it is less, correction data for generating the same value higher than a predetermined reference value is generated.
前記補正部(4)は、前記切替制御回路(8)によって前記第1コンデンサ(C1)が放電対象に切り替えられた時期に当該第1コンデンサ(C1)の充電電圧を検出し、前記第2コンデンサ(C2)が放電対象に切り替えられた時期に当該第2コンデンサ(C2)の充電電圧を検出し、それら検出された前記第1コンデンサ(C1)の充電電圧及び前記第2コンデンサ(C2)の充電電圧を反映した統計値が所定の代表電圧を超える場合には、所定の基準値よりも前記同一値を低くする補正データを生成し、前記統計値が前記代表電圧未満の場合には、所定の基準値よりも前記同一値を高くする補正データを生成することを特徴とする請求項1に記載の発振回路。 The threshold setting circuit (20) is configured to set the first threshold and the second threshold as the same value,
The correction unit (4) detects a charging voltage of the first capacitor (C1) at a time when the first capacitor (C1) is switched to a discharge target by the switching control circuit (8), and the second capacitor The charging voltage of the second capacitor (C2) is detected at the time when (C2) is switched to the discharge target, and the detected charging voltage of the first capacitor (C1) and the charging of the second capacitor (C2) are detected. When the statistical value reflecting the voltage exceeds a predetermined representative voltage, correction data for generating the same value lower than a predetermined reference value is generated. When the statistical value is less than the representative voltage, a predetermined data is generated. The oscillation circuit according to claim 1, wherein correction data for generating the same value higher than a reference value is generated.
前記第1比較回路(11)は、前記第1コンデンサ(C1)の充電電圧が前記第1閾値に達したタイミングで前記第2信号を出力し、
前記第2比較回路(13)は、前記第2コンデンサ(C2)の充電電圧が前記第2閾値に達したタイミングで前記第4信号を出力し、
前記切替制御回路(4)は、前記第1比較回路(11)から前記第2信号が出力されたときに前記第1コンデンサ(C1)を充電対象から放電対象に切り替える制御を行い、前記第2比較回路(13)から前記第4信号が出力されたときに前記第2コンデンサ(C2)を充電対象から放電対象に切り替える制御を行い、
前記補正部(4)は、
前記切替制御回路(8)によって前記第1コンデンサ(C1)が放電対象に切り替えられた時期に当該第1コンデンサ(C1)の充電電圧を検出し、検出された当該第1コンデンサ(C1)の充電電圧が所定の代表電圧を超える場合には、所定の第1基準値よりも相対的に前記第1閾値を低くする第1補正データを生成し、検出された当該第1コンデンサ(C1)の充電電圧が前記代表電圧未満の場合には、所定の第1基準値よりも前記第1閾値を高くする第1補正データを生成し、
前記切替制御回路(8)によって前記第2コンデンサ(C2)が放電対象に切り替えられた時期に当該第2コンデンサ(C2)の充電電圧を検出し、検出された当該第2コンデンサ(C2)の充電電圧が前記代表電圧と同一又は異なる第2代表電圧を超える場合には、前記第1基準値と同一又は異なる所定の第2基準値よりも前記第2閾値を低くする第2補正データを生成し、検出された当該第2コンデンサ(C2)の充電電圧が前記第2代表電圧未満の場合には、前記第2基準値よりも前記第2閾値を高くする第2補正データを生成することを特徴とする請求項1に記載の発振回路。 The threshold setting circuit (20) is capable of setting the first threshold and the second threshold separately,
The first comparison circuit (11) outputs the second signal at a timing when a charging voltage of the first capacitor (C1) reaches the first threshold,
The second comparison circuit (13) outputs the fourth signal at a timing when a charging voltage of the second capacitor (C2) reaches the second threshold value,
The switching control circuit (4) performs control to switch the first capacitor (C1) from a charging target to a discharging target when the second signal is output from the first comparison circuit (11), and When the fourth signal is output from the comparison circuit (13), the second capacitor (C2) is controlled to be switched from the charging target to the discharging target,
The correction unit (4)
The charging voltage of the first capacitor (C1) is detected at the time when the first capacitor (C1) is switched to the discharge target by the switching control circuit (8), and the detected charging of the first capacitor (C1) is detected. When the voltage exceeds a predetermined representative voltage, first correction data for lowering the first threshold value relative to a predetermined first reference value is generated, and the detected charging of the first capacitor (C1) is performed. If the voltage is less than the representative voltage, generating first correction data for making the first threshold value higher than a predetermined first reference value;
The charging voltage of the second capacitor (C2) is detected when the second capacitor (C2) is switched to the discharge target by the switching control circuit (8), and the detected charging of the second capacitor (C2) is detected. When the voltage exceeds a second representative voltage that is the same as or different from the representative voltage, second correction data that lowers the second threshold value than a predetermined second reference value that is the same as or different from the first reference value is generated. When the detected charging voltage of the second capacitor (C2) is less than the second representative voltage, second correction data for generating the second threshold value higher than the second reference value is generated. The oscillation circuit according to claim 1.
前記定電流源(15)と導通可能に構成され、前記定電流源(15)から供給される定電流によって充電を行い得る第1コンデンサ(C1)及び第2コンデンサ(C2)と、
前記第1コンデンサ(C1)に充電された充電電圧又は前記第2コンデンサ(C2)に充電された充電電圧を入力電圧とし、当該入力電圧が所定閾値未満である場合に所定の第1信号を出力し、前記所定閾値以上である場合に前記第1信号とは異なる第2信号を出力する比較回路と、
前記所定閾値を設定する閾値設定回路(20)と、
前記比較回路から出力される信号に基づき、前記定電流源(15)からの充電対象を前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれか一方とし、他方を放電対象とするように切り替え、且つ前記充電対象とされたコンデンサの充電電圧を前記比較回路の前記入力電圧とするように切り替える切替制御回路(8)と、
前記切替制御回路(8)によって前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれか一方が放電対象に切り替えられた時期での当該いずれか一方の充電電圧、又は両コンデンサがそれぞれ放電対象に切り替えられた各時期での各充電電圧に基づいて、前記閾値設定回路(20)で設定される前記所定閾値の補正に用いる補正データを生成する補正部(4)と、
前記補正部によって生成される前記補正データに基づいて前記閾値設定回路が前記所定閾値を設定するように制御する制御部(3)と、
を有することを特徴とする発振回路。 A constant current source (15) for generating a constant current;
A first capacitor (C1) and a second capacitor (C2) configured to be electrically connected to the constant current source (15) and capable of being charged by a constant current supplied from the constant current source (15);
A charging voltage charged in the first capacitor (C1) or a charging voltage charged in the second capacitor (C2) is used as an input voltage, and a predetermined first signal is output when the input voltage is less than a predetermined threshold value. A comparator circuit that outputs a second signal different from the first signal when the threshold is equal to or greater than the predetermined threshold;
A threshold setting circuit (20) for setting the predetermined threshold;
Based on the signal output from the comparison circuit, the charging target from the constant current source (15) is one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2), and the other is the discharging target. And a switching control circuit (8) that switches the charging voltage of the capacitor to be charged as the input voltage of the comparison circuit;
The charging voltage at the time when either one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) is switched to the discharge target by the switching control circuit (8), or both capacitors are respectively A correction unit (4) for generating correction data used for correcting the predetermined threshold value set by the threshold value setting circuit (20) based on each charging voltage at each time when it is switched to a discharge target;
A control unit (3) for controlling the threshold value setting circuit to set the predetermined threshold value based on the correction data generated by the correction unit;
An oscillation circuit comprising:
前記AD変換器に入力される信号の経路を、前記第1コンデンサ(C1)及び前記第2コンデンサ(C2)のいずれかに接続される第1経路と、他のアナログ信号発生源(30)に接続される第2経路とに切り替える経路切替部(3)を有することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の発振回路。 The correction unit includes an AD converter (7) that converts a charging voltage of at least one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) into a digital signal,
A path of a signal input to the AD converter is connected to a first path connected to one of the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2) and another analog signal generation source (30). The oscillation circuit according to any one of claims 1 to 8, further comprising a path switching unit (3) for switching to a connected second path.
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