JP7206062B2

JP7206062B2 - 発振回路および発振回路の制御方法

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Publication number: JP7206062B2
Application number: JP2018116316A
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Inventors: 民夫堀江
Original assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2038-06-19
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Description

本発明は、発振回路および発振回路の制御方法に関する。

従来、発振回路においては、外付けコンデンサへの定電流による充放電電圧をコンパレータで閾値電圧と比較し、比較結果に応じて充放電を切り替えることで、外付けコンデンサの電圧に応じた三角波信号を生成していた。

特開２００３－１８８６９３号公報

しかしながら、従来は、高周波の三角波信号を生成する場合に、コンパレータの応答遅れによって三角波信号のオーバーシュートが発生してしまい、高周波に適切に対応することができないといった問題が生じていた。このような問題は、充電電流を増加させたり、コンデンサを小さくしたりしても解決することができなかった。

そこで、本発明は、三角波信号の周波数が高い場合においても、オーバーシュートが抑制された適正な波形の三角波信号を生成することができる発振回路および発振回路の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る発振回路は、
電源から供給される電力によるキャパシタの充放電を制御し、前記キャパシタの充電電圧に応じた三角波信号を生成する充放電回路と、
前記三角波信号と基準信号とが入力され、前記三角波信号の電圧値と前記基準信号の基準電圧値とを比較し、比較結果に応じて前記キャパシタの充電と放電とを切り替えるように前記充放電回路を制御する充放電制御回路と、
前記基準信号を生成して前記充放電制御回路に出力し、前記基準信号の前記基準電圧値を切り替える基準電圧値切替回路と、
前記基準信号を調整する基準信号調整回路と、を備え、
前記基準電圧値切替回路は、
前記充放電制御回路による前記キャパシタの放電から充電に切り替えるために、前記基準信号の前記基準電圧値を前記三角波信号の下限電圧値から上限電圧値に切り替え、一方、前記充放電制御回路による前記キャパシタの充電から放電に切り替えるために、前記基準信号の前記基準電圧値を前記上限電圧値から前記下限電圧値に切り替え、
前記基準信号調整回路は、
前記基準電圧値切替回路が前記基準電圧値を前記上限電圧値に切り替えたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記上限電圧値よりも低い第１基準電圧値になるように前記基準信号を調整し、一方、前記基準電圧値切替回路が前記基準電圧値を前記下限電圧値に切り替えたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記下限電圧値よりも高く前記第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値になるように前記基準信号を調整する。

前記発振回路において、
前記充放電制御回路は、
前記キャパシタの充電中に前記三角波信号の電圧値が前記第１基準電圧値に達した場合に、前記キャパシタの充電から放電に切り替えるように前記充放電回路を制御し、
前記キャパシタの放電中に前記三角波信号の電圧値が前記第２基準電圧値に達した場合に、前記キャパシタの放電から充電に切り替えるように前記充放電回路を制御してもよい。

前記発振回路において、
前記基準信号は、前記三角波信号よりも振幅が小さい三角波信号であってもよい。

前記発振回路において、
前記基準信号調整回路は、前記三角波信号の周波数が高いほど前記第１基準電圧値が小さくなり、かつ、前記第２基準電圧値が大きくなるように前記基準信号を調整してもよい。

前記発振回路において、
基準信号調整回路は、前記基準電圧値切替回路によって前記基準電圧値が前記上限電圧値に維持されている期間において、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記第２基準電圧値から前記第１基準電圧値まで増加するように前記基準信号を調整し、前記基準電圧値切替回路によって前記基準電圧値が前記下限電圧値に維持されている期間において、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記第１基準電圧値から前記第２基準電圧値まで減少するように前記基準信号を調整してもよい。

前記発振回路において、
前記充放電制御回路は、前記三角波信号を入力する第１入力端子と、前記基準信号を入力する第２入力端子と、前記充放電回路による前記キャパシタの充放電を制御するための制御信号を出力する出力端子と、を有するコンパレータを備えてもよい。

前記発振回路において、
前記基準電圧値切替回路は、
前記電源と固定電位との間で直列接続された複数の抵抗と、
前記複数の抵抗に対する前記第２入力端子の接点を、前記電源の電圧を前記三角波信号の上限電圧に分圧する第１接点と、前記電源の電圧を前記三角波信号の下限電圧に分圧する第２接点との間で切り替えるスイッチと、を有し、
前記基準信号調整回路は、
前記第２入力端子が前記第１接点に接続されたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記第１基準電圧値になるように前記基準信号を調整し、
前記第２入力端子が前記第２接点に接続されたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記第２基準電圧値になるように前記基準信号を調整してもよい。

前記発振回路において、
前記スイッチは、前記出力端子から出力される前記制御信号が前記キャパシタの充電を指示する場合に、前記第２入力端子を前記第１接点に接続し、前記制御信号が前記キャパシタの放電を指示する場合に、前記第２入力端子を前記第２接点に接続してもよい。

前記発振回路において、
前記基準信号調整回路は、一端が前記スイッチおよび前記第２入力端子に接続され、他端が固定電位に接続された第２のキャパシタを有してもよい。

前記発振回路において、
前記第２のキャパシタは、前記スイッチによって前記第２入力端子が前記第１接点に接続されたときに、前記複数の抵抗のうちの前記第１接点と前記第２接点との間の第１抵抗および前記第２接点と前記固定電位との間の第２抵抗に接続され、前記スイッチによって前記第２入力端子が前記第２接点に接続されたときに、前記第２抵抗に接続されてもよい。

前記発振回路において、
前記基準信号調整回路は、一端が前記スイッチおよび前記第２入力端子に接続され、他端が固定電位に接続された第２のキャパシタを有し、
前記スイッチは、
一端が前記第２のキャパシタの一端に接続され、他端が前記第１接点に接続され、制御端子が前記コンパレータの出力端子側に接続された第１スイッチング素子と、
一端が前記第２のキャパシタの一端に接続され、他端が前記第２接点に接続され、制御端子が前記コンパレータの出力端子側に接続された第２スイッチング素子と、を有してもよい。

前記発振回路において、
前記第１入力端子は、非反転入力端子であり、
前記第２入力端子は、反転入力端子であり、
前記コンパレータは、前記キャパシタの充電から放電に切り替える場合に、前記出力端子からハイレベルの制御信号を出力し、一方、前記キャパシタの放電から充電に切り替える場合に、前記出力端子からローレベルの制御信号を出力し、
前記基準電圧切替回路は、一端が前記コンパレータの出力端子に接続され、他端が前記第１スイッチング素子の制御端子および前記第２スイッチング素子の制御端子に接続されたインバータを更に有し、
前記第１スイッチング素子は、前記ローレベルの制御信号を前記インバータで論理反転した第１反転信号によってオンし、前記ハイレベルの制御信号を前記インバータで論理反転した第２反転信号によってオフし、
前記第２スイッチング素子は、前記第１反転信号によってオフし、前記第２反転信号によってオンしてもよい。

前記発振回路において、
前記第１入力端子は、非反転入力端子であり、
前記第２入力端子は、反転入力端子であり、
前記コンパレータは、前記キャパシタの充電から放電に切り替える場合に、前記出力端子からハイレベルの制御信号を出力し、一方、前記キャパシタの放電から充電に切り替える場合に、前記出力端子からローレベルの制御信号を出力し、
前記第１スイッチング素子は、前記ローレベルの制御信号によってオンし、前記ハイレベルの制御信号によってオフし、
前記第２スイッチング素子は、前記ローレベルの制御信号によってオフし、前記ハイレベルの制御信号によってオンしてもよい。

前記発振回路において、
前記充放電回路は、
前記電源と前記キャパシタの一端との間に接続された第１定電流回路と、
一端が前記キャパシタの一端に接続され、制御端子が前記コンパレータの出力端子に接続されたトランジスタと、
前記トランジスタの他端と固定電位との間に接続された第２定電流回路と、を有してもよい。

本発明の一態様に係る発振回路の制御方法は、
電源から供給される電力によるキャパシタの充放電を制御し、前記キャパシタの充電電圧に応じた三角波信号を生成する充放電回路と、
前記三角波信号と基準信号とが入力され、前記三角波信号の電圧値と前記基準信号の基準電圧値とを比較し、比較結果に応じて前記キャパシタの充電と放電とを切り替えるように前記充放電回路を制御する充放電制御回路と、
前記基準信号を生成して前記充放電制御回路に出力し、前記基準信号の前記基準電圧値を切り替える基準電圧値切替回路と、
前記基準信号を調整する基準信号調整回路と、を備えた発振回路を制御し、
前記発振回路の制御は、
前記基準電圧値切替回路が、
前記充放電制御回路による前記キャパシタの放電から充電に切り替えるために、前記基準信号の前記基準電圧値を前記三角波信号の下限電圧値から上限電圧値に切り替え、一方、前記充放電制御回路による前記キャパシタの充電から放電に切り替えるために、前記基準信号の前記基準電圧値を前記上限電圧値から前記下限電圧値に切り替え、
前記基準信号調整回路が、
前記基準電圧値切替回路が前記基準電圧値を前記上限電圧値に切り替えたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記上限電圧値よりも低い第１基準電圧値になるように前記基準信号を調整し、一方、前記基準電圧値切替回路が前記基準電圧値を前記下限電圧値に切り替えたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記下限電圧値よりも高く前記第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値になるように前記基準信号を調整することを含む。

本発明の一態様に係る発振回路は、電源から供給される電力によるキャパシタの充放電を制御し、キャパシタの充電電圧に応じた三角波信号を生成する充放電回路と、三角波信号と基準信号とが入力され、三角波信号の電圧値と基準信号の基準電圧値とを比較し、比較結果に応じてキャパシタの充電と放電とを切り替えるように充放電回路を制御する充放電制御回路と、基準信号を生成して充放電制御回路に出力し、基準信号の基準電圧値を切り替える基準電圧値切替回路と、基準信号を調整する基準信号調整回路と、を備え、基準電圧値切替回路は、充放電制御回路によるキャパシタの放電から充電に切り替えるために、基準信号の基準電圧値を三角波信号の下限電圧値から上限電圧値に切り替え、一方、充放電制御回路によるキャパシタの充電から放電に切り替えるために、基準信号の基準電圧値を上限電圧値から下限電圧値に切り替え、基準信号調整回路は、基準電圧値切替回路が基準電圧値を上限電圧値に切り替えたときに、充放電制御回路に出力される基準電圧値が上限電圧値よりも低い第１基準電圧値になるように基準信号を調整し、一方、基準電圧値切替回路が基準電圧値を下限電圧値に切り替えたときに、充放電制御回路に出力される基準電圧値が下限電圧値よりも高く第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値になるように基準信号を調整する。
本発明によれば、基準信号調整回路によって基準信号の基準電圧値を調整することで、充放電制御回路の遅延時間を考慮して、三角波信号が上限電圧値および下限電圧値に達する前に充放電の制御を切り替えることで、オーバーシュートの発生を抑制することができる。
これにより、本発明によれば、三角波信号の周波数が高い場合においても、オーバーシュートが抑制された適正な波形の三角波信号を生成することができる。

第１の実施形態に係る発振回路の一例を示す回路図である。第１の実施形態に係る発振回路の動作波形図である。比較例に係る発振回路の動作波形図である。第２の実施形態に係る発振回路の一例を示す回路図である。第３の実施形態に係る発振回路の一例を示す回路図である。第４の実施形態に係る発振回路の一例を示す回路図である。第５の実施形態に係る発振回路の一例を示す回路図である。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態に係る発振回路およびその制御方法について説明する。図１は、第１の実施形態に係る発振回路１の一例を示す回路図である。図２は、第１の実施形態に係る発振回路１の動作波形図である。

第１の実施形態に係る発振回路１は、図１に示すように、充放電回路２と、充放電制御回路３と、基準電圧値切替回路４と、基準信号調整回路５とを備える。以下、これらの発振回路１の構成部について詳しく説明する。

（充放電回路２）
充放電回路２は、電源から供給される電力による第１キャパシタＣ１の充放電を制御する回路である。

充放電回路２は、第１キャパシタＣ１の充電電圧に応じた三角波信号Ａを生成する。

三角波信号Ａを生成するための具体的な構成として、充放電回路２は、第１定電流回路２１と、トランジスタＴｒと、第２定電流回路２２とを有する。

第１定電流回路２１は、電源Ｖ_ＤＤと第１キャパシタＣ１の一端との間に接続されている。

トランジスタＴｒは、一端が第１キャパシタＣ１の一端に接続され、制御端子が後述する充放電制御回路３のコンパレータ３１の出力端子に接続されている。トランジスタＴｒは、図１に示すように、ハイレベルの制御信号によってオンし、ローレベルの制御信号によってオフするｎＭＯＳＦＥＴであってもよい。

第２定電流回路２２は、トランジスタＴｒの他端と固定電位の一例である接地電位との間に接続されている。

このような構成を有する充放電回路２は、後述するコンパレータ３１の出力端子からの制御信号に応じてトランジスタＴｒがオフすることで、第１キャパシタＣ１を充電させる。一方、充放電回路２は、コンパレータ３１の出力端子からの制御信号に応じてトランジスタＴｒがオンすることで、第１キャパシタＣ１を放電させる。

より具体的には、トランジスタＴｒがオフしたときに、第１定電流回路２１は、所望の周波数に応じた抵抗値の調整によって決められた定電流を第１キャパシタＣ１に出力することで、第１キャパシタＣ１を定電流で充電させる。一方、トランジスタＴｒがオンしたときに、第２定電流回路２２は、第１キャパシタＣ１の蓄積電荷と第１定電流回路２１の定電流とを吸い込むために定電流を流し、第１キャパシタＣ１を定電流で放電する。

そして、充放電回路２は、第１定電流回路２１とトランジスタＴｒとの間のノードＮから、後述するコンパレータ３１の非反転入力端子に対して、第１キャパシタＣ１の充電電圧に応じた三角波信号Ａを出力する。

（充放電制御回路３）
充放電制御回路３は、充放電回路２を制御する回路である。充放電制御回路３には、充放電回路２から出力された三角波信号Ａと、後述する基準電圧値切替回路４から出力された基準信号Ｂとが入力される。基準信号Ｂは、例えば、図２に示すように、三角波信号Ａよりも振幅が小さい三角波信号である。

充放電制御回路３は、三角波信号Ａの電圧値と基準信号Ｂの基準電圧値とを比較し、比較結果に応じて第１キャパシタＣ１の充電と放電とを切り替えるように充放電回路２を制御する。

充放電回路２を制御するための具体的な構成として、充放電制御回路３は、図１に示すように、コンパレータ３１を備える。コンパレータ３１は、第１入力端子の一例である非反転入力端子（＋）と、第２入力端子の一例である反転入力端子（－）と、出力端子とを有する。

非反転入力端子には、充放電回路２から三角波信号Ａが入力される。反転入力端子には、後述する基準電圧値切替回路４から基準信号Ｂが入力される。出力端子からは、充放電回路２のトランジスタＴｒの制御端子に対して、充放電回路２による第１キャパシタＣ１の充放電を制御するための制御信号が出力される。

このような構成を有する充放電制御回路３は、図２において三角波信号Ａが上昇（増加）する期間である第１キャパシタＣ１の充電中に、三角波信号Ａの電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１に達した場合に、三角波信号Ａの電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１から上限電圧値ＶＣ１Ｈに達するまでのコンパレータ３１の応答時間（すなわち、遅延時間）をかけて、第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替えるように充放電回路２を制御する。

一方、充放電制御回路３は、図２において三角波信号Ａが下降（減少）する期間である第１キャパシタＣ１の放電中に、三角波信号Ａの電圧値が第２基準電圧値Ｖｒ２に達した場合に、第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替えるように充放電回路２を制御する。

より具体的には、コンパレータ３１は、第１キャパシタＣ１の充電中に、非反転入力端子に入力された三角波信号Ａの電圧値が、反転入力端子に入力された基準信号Ｂの第１基準電圧値Ｖｒ１に達した場合に、充放電回路２のトランジスタＴｒの制御端子に対して、出力端子から第１キャパシタＣ１の放電を指示するハイレベルの制御信号を出力する。すなわち、コンパレータ３１は、第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替える場合に、出力端子からハイレベルの制御信号を出力する。トランジスタＴｒは、ハイレベルの制御信号によってオンすることで、第１キャパシタＣ１を放電する。

このとき、コンパレータ３１の非反転入力端子に入力された三角波信号Ａの電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１に達してからコンパレータ３１の出力端子からハイレベルの制御信号が出力されるまでの間には、コンパレータ３１の応答時間（すなわち、遅延時間）を要する。

このコンパレータ３１の応答時間は、三角波信号Ａの電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１から上限電圧値ＶＣ１Ｈに達するまでの時間に相当する。言い換えれば、第１基準電圧値Ｖｒ１は、この電圧値Ｖｒ１に三角波信号Ａが達したときから、コンパレータ３１の応答時間が経過したときに、三角波信号Ａが上限電圧値ＶＣ１Ｈに達するように調整された電圧である。

このように調整された第１基準電圧値Ｖｒ１をコンパレータ３１で三角波信号Ａと比較することで、第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替えるときに三角波信号Ａが上限電圧値ＶＣ１Ｈより大きくなるオーバーシュートが発生することを抑制することができる。

一方、コンパレータ３１は、第１キャパシタＣ１の充電中に、非反転入力端子に入力された三角波信号Ａの電圧値が、反転入力端子に入力された基準信号Ｂの第１基準電圧値Ｖｒ１に達していない場合に、トランジスタＴｒの制御端子に対して、出力端子から第１キャパシタＣ１の充電を指示するローレベルの制御信号を出力し続ける。トランジスタＴｒは、ローレベルの制御信号によってオフし続けることで、第１キャパシタＣ１を充電し続ける。

また、コンパレータ３１は、第１キャパシタＣ１の放電中に、非反転入力端子に入力された三角波信号Ａの電圧値が、反転入力端子に入力された基準信号Ｂの第２基準電圧値Ｖｒ２に達した場合に、充放電回路２のトランジスタＴｒの制御端子に対して、出力端子から第１キャパシタＣ１の充電を指示するローレベルの制御信号を出力する。すなわち、コンパレータ３１は、第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替える場合に、出力端子からローレベルの制御信号を出力する。トランジスタＴｒは、ローレベルの制御信号によってオフすることで、第１キャパシタＣ１を充電する。

このとき、コンパレータ３１の非反転入力端子に入力された三角波信号Ａの電圧値が第２基準電圧値Ｖｒ２に達してからコンパレータ３１の出力端子からローレベルの制御信号が出力されるまでの間には、コンパレータ３１の応答時間を要する。

このコンパレータ３１の応答時間は、三角波信号Ａの電圧値が第２基準電圧値Ｖｒ２から下限電圧値ＶＣ１Ｌに達するまでの時間に相当する。言い換えれば、第２基準電圧値Ｖｒ２は、この電圧値Ｖｒ２に三角波信号Ａが達したときから、コンパレータ３１の応答時間が経過したときに、三角波信号Ａが下限電圧値ＶＣ１Ｌに達するように調整された電圧である。

このように調整された第２基準電圧値Ｖｒ２をコンパレータ３１で三角波信号Ａと比較することで、第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替えるときに三角波信号Ａが下限電圧値ＶＣ１Ｌより小さくなるオーバーシュートが発生することを抑制することができる。

一方、コンパレータ３１は、第１キャパシタＣ１の放電中に、非反転入力端子に入力された三角波信号Ａの電圧値が、反転入力端子に入力された基準信号Ｂの第２基準電圧値Ｖｒ２に達していない場合に、トランジスタＴｒの制御端子に対して、出力端子から第１キャパシタＣ１の放電を指示するハイレベルの制御信号を出力し続ける。トランジスタＴｒは、ハイレベルの制御信号によってオンし続けることで、第１キャパシタＣ１を放電し続ける。

このようにしてコンパレータ３１の出力端子から充放電回路２のトランジスタＴｒの制御端子に制御信号が出力されることで、充放電回路２による第１キャパシタＣ１の充放電が制御される。

（基準電圧値切替回路４）
基準電圧値切替回路４は、基準信号Ｂを生成して充放電制御回路３に出力し、基準信号Ｂの基準電圧値を切り替える回路である。

基準電圧値切替回路４は、充放電制御回路３による第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替えるために、基準信号Ｂの基準電圧値を三角波信号Ａの下限電圧値ＶＣ１Ｌから上限電圧値ＶＣ１Ｈに切り替える。

一方、基準電圧値切替回路４は、充放電制御回路３による第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替えるために、基準信号Ｂの基準電圧値を上限電圧値ＶＣ１Ｈから下限電圧値ＶＣ１Ｌに切り替える。

基準信号Ｂの生成および切り替えのための具体的な構成として、基準電圧値切替回路４は、図１に示すように、複数の抵抗の一例である３つの抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、スイッチＳＷと、インバータ４１とを備える。抵抗Ｒ２は、第１抵抗の一例である。抵抗Ｒ３は、第２抵抗の一例である。スイッチＳＷは、第１スイッチング素子の一例である第１トランスファーゲートＴＧ１と、第２スイッチング素子の一例である第２トランスファーゲートＴＧ２とを有する。

抵抗Ｒ１～Ｒ３は、電源Ｖ_ＤＤと固定電位の一例である接地電位との間で直列接続されている。より詳しくは、抵抗Ｒ１は、一端が電源Ｖ_ＤＤに接続され、他端が抵抗Ｒ２の一端に接続されている。抵抗Ｒ２の他端は、抵抗Ｒ３の一端に接続されている。抵抗Ｒ３の他端は、接地電位に接続されている。

スイッチＳＷは、第１～第３抵抗Ｒ１～Ｒ３に対するコンパレータ３１の反転入力端子の接点を、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間の第１ノードＮ１（第１接点）と、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との間の第２ノードＮ２（第２接点）との間で切り替える。

第１ノードＮ１は、電源電圧（以下、電源と同一の符号Ｖ_ＤＤで表す）を三角波信号Ａの上限電圧ＶＣ１Ｈに分圧するためのスイッチＳＷの接点である。第２ノードＮ２は、電源電圧Ｖ_ＤＤを三角波信号Ａの下限電圧ＶＣ１Ｌに分圧するためのスイッチＳＷの接点である。

スイッチＳＷの第１トランスファーゲートＴＧ１は、一端が後述する基準信号調整回路５の第２キャパシタＣ２の一端に接続され、他端が第１ノードＮ１に接続され、制御端子がコンパレータ３１の出力端子側に接続されている。

スイッチＳＷの第２トランスファーゲートＴＧ２は、一端が第２キャパシタＣ２の一端に接続され、他端が第２ノードＮ２に接続され、制御端子がコンパレータ３１の出力端子側に接続されている。

インバータ４１は、一端がコンパレータ３１の出力端子に接続され、他端が第１トランスファーゲートＴＧ１の制御端子および第２トランスファーゲートＴＧ２の制御端子に接続されている。

スイッチＳＷは、コンパレータ３１の出力端子から出力された制御信号が第１キャパシタＣ１の充電を指示する場合（すなわち、ローレベルの制御信号である場合）には、コンパレータ３１の反転入力端子を第１ノードＮ１に接続する。コンパレータ３１の反転入力端子を第１ノードＮ１に接続することで、スイッチＳＷは、基準信号Ｂの基準電圧値を三角波信号Ａの下限電圧値ＶＣ１Ｌから上限電圧値ＶＣ１Ｈに切り替える。

一方、スイッチＳＷは、コンパレータ３１の出力端子から出力された制御信号が第１キャパシタＣ１の放電を指示する場合（すなわち、ハイレベルの制御信号である場合）には、コンパレータ３１の反転入力端子を第２ノードＮ２に接続する。コンパレータ３１の反転入力端子を第２ノードＮ２に接続することで、スイッチＳＷは、基準信号Ｂの基準電圧値を上限電圧値ＶＣ１Ｈから下限電圧値ＶＣ１Ｌに切り替える。

より具体的には、第１トランスファーゲートＴＧ１は、コンパレータ３１の出力端子から出力された制御信号が第１キャパシタＣ１の充電を指示するローレベルの制御信号である場合に、ローレベルの制御信号をインバータ４１で論理反転した第１反転信号によってオンする。第１反転信号によってオンすることで、第１トランスファーゲートＴＧ１は、コンパレータ３１の反転入力端子を第１ノードＮ１に接続し、基準信号Ｂの基準電圧値を三角波信号Ａの下限電圧値ＶＣ１Ｌから上限電圧値ＶＣ１Ｈに切り替える。

一方、第１トランスファーゲートＴＧ１は、コンパレータ３１の出力端子から出力された制御信号が第１キャパシタＣ１の放電を指示するハイレベルの制御信号である場合に、ハイレベルの制御信号をインバータ４１で論理反転した第２反転信号によってオフする。第２反転信号によってオフすることで、第１トランスファーゲートＴＧ１は、コンパレータ３１の反転入力端子を第１ノードＮ１から切断する。

また、第２トランスファーゲートＴＧ２は、コンパレータ３１の出力端子から出力された制御信号が第１キャパシタＣ１の充電を指示するローレベルの制御信号である場合に、ローレベルの制御信号をインバータ４１で論理反転した第１反転信号によってオフする。第１反転信号によってオフすることで、第２トランスファーゲートＴＧ２は、コンパレータ３１の反転入力端子を第２ノードＮ２から切断する。

一方、第２トランスファーゲートＴＧ２は、コンパレータ３１の出力端子から出力された制御信号が第１キャパシタＣ１の放電を指示するハイレベルの制御信号である場合に、ハイレベルの制御信号をインバータ４１で論理反転した第２反転信号によってオンする。第２反転信号によってオンすることで、第２トランスファーゲートＴＧ２は、コンパレータ３１の反転入力端子を第２ノードＮ２に接続し、基準信号Ｂの基準電圧値を三角波信号Ａの上限電圧値ＶＣ１Ｈから下限電圧値ＶＣ１Ｌに切り替える。

（基準信号調整回路５）
基準信号調整回路５は、基準信号Ｂを調整する回路である。

基準信号調整回路５は、第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替えるために基準電圧値切替回路４が基準電圧値を上限電圧値ＶＣ１Ｈに切り替えたときに、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が上限電圧値ＶＣ１Ｈよりも低い第１基準電圧値Ｖｒ１になるように基準信号Ｂを調整する。

すなわち、基準信号調整回路５は、コンパレータ３１の反転入力端子が第１ノードＮ１に接続されたときに、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１になるように基準信号Ｂを調整する。

一方、基準信号調整回路５は、第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替えるために基準電圧値切替回路４が基準電圧値を下限電圧値ＶＣ１Ｌに切り替えたときに、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が下限電圧値ＶＣ１Ｌよりも高く第１基準電圧値Ｖｒ１よりも低い第２基準電圧値Ｖｒ２になるように基準信号Ｂを調整する。

すなわち、基準信号調整回路５は、コンパレータ３１の反転入力端子が第２ノードＮ２に接続されたときに、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が第２基準電圧値Ｖｒ２になるように基準信号Ｂを調整する。

基準信号調整回路５は、三角波信号Ａの周波数が高いほど第１基準電圧値Ｖｒ１が小さくなり、かつ、第２基準電圧値Ｖｒ２が大きくなるように基準信号Ｂを調整してもよい。

より具体的には、基準信号調整回路５は、図２において破線の矩形波形で示すように、基準電圧値切替回路４によって基準信号Ｂの基準電圧値が上限電圧値ＶＣ１Ｈに維持されている期間Ｔ１において、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が第２基準電圧値Ｖｒ２から第１基準電圧値Ｖｒ１まで増加するように基準信号Ｂ（実線波形）を調整する。基準信号調整回路５は、基準電圧値が第２基準電圧値から第１基準電圧値まで一次関数にしたがって増加するように基準信号Ｂを調整してもよい。

一方、基準信号調整回路５は、基準電圧値切替回路４によって基準電圧値が下限電圧値ＶＣ１Ｌに維持されている期間Ｔ２において、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１から第２基準電圧値Ｖｒ２まで減少するように基準信号Ｂを調整する。基準信号調整回路５は、基準電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１から第２基準電圧値Ｖｒ２まで一次関数にしたがって減少するように基準信号Ｂを調整してもよい。

基準信号Ｂを調整するための具体的な構成例として、基準信号調整回路５は、第２キャパシタＣ２を有する。第２キャパシタＣ２は、一端がスイッチＳＷおよびコンパレータ３１の反転入力端子に接続され、他端が固定電位の一例である接地電位に接続されている。

第２キャパシタＣ２は、スイッチＳＷによってコンパレータ３１の反転入力端子が第１ノードＮ１に接続されたときに、第１～第３抵抗Ｒ１～Ｒ３のうちの第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間の抵抗Ｒ２および第２ノードＮ２と接地電位との間の抵抗Ｒ３に接続される。

抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３に接続されることで、第２キャパシタＣ２は、基準電圧値切替回路４が基準電圧値を上限電圧値ＶＣ１Ｈに切り替えたときに、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が上限電圧値ＶＣ１Ｈよりも低い第１基準電圧値Ｖｒ１になるように基準信号Ｂを調整する。より具体的には、第２キャパシタＣ２、抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３で構成される回路の時定数によって、基準電圧値切替回路４が基準電圧値を上限電圧値ＶＣ１Ｈに切り替えたときにコンパレータ３１の反転入力端子に出力される基準電圧値が、第１基準電圧値Ｖｒ１に調整される。

一方、第２キャパシタＣ２は、スイッチＳＷによってコンパレータ３１の反転入力端子が第２ノードＮ２に接続されたときに、抵抗Ｒ３に接続される。

抵抗Ｒ３に接続されることで、第２キャパシタＣ２は、基準電圧値切替回路４が基準電圧値を下限電圧値ＶＣ１Ｌに切り替えたときに、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が下限電圧値ＶＣ１Ｌよりも高く第１基準電圧値Ｖｒ１よりも低い第２基準電圧値Ｖｒ２になるように基準信号Ｂを調整する。より具体的には、第２キャパシタＣ２および抵抗Ｒ３で構成される回路の時定数によって、基準電圧値切替回路４が基準電圧値を下限電圧値ＶＣ１Ｌに切り替えたときにコンパレータ３１の反転入力端子に出力される基準電圧値が、第２基準電圧値Ｖｒ２に調整される。

ここで、もし、第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替えるときに、基準電圧値切替回路４で設定された三角波信号Ａの上限電圧値ＶＣ１Ｈを、そのままコンパレータ３１の反転入力端子に出力する場合、コンパレータ３１は、充電の開始後に、非反転入力端子に入力される三角波信号Ａが上限電圧値ＶＣ１Ｈに達したことを契機として、充電を指示するローレベルの制御信号の出力から、放電を指示するハイレベルの制御信号の出力へと切り替える。しかしながら、この制御信号の出力の切り替えには、コンパレータ３１の応答時間（すなわち、遅延時間）を要する。応答時間を要することで、図３に示すように、三角波信号Ａが上限電圧値ＶＣ１Ｈに達した後も、ローレベルの制御信号の出力が継続されることで第１キャパシタＣ１が充電され続けてしまい、結果的に三角波信号Ａが上限電圧値ＶＣ１Ｈより大きくなるオーバーシュートが生じてしまう。

これに対して、基準信号調整回路５によれば、第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替えるときに、基準電圧値切替回路４で設定された三角波信号Ａの上限電圧値ＶＣ１Ｈよりも低い第１基準電圧値Ｖｒ１を、コンパレータ３１の反転入力端子に出力することができる。そして、コンパレータ３１は、充電の開始後に、非反転入力端子に入力される三角波信号Ａが第１基準電圧値Ｖｒ１に達したことを契機として、充電を指示するローレベルの制御信号の出力から、放電を指示するハイレベルの制御信号の出力へと切り替える。この制御信号の切り替えには、コンパレータ３１の応答時間（すなわち、遅延時間）を要する。応答時間を要することで、図２に示すように、三角波信号Ａが第１基準電圧値Ｖｒ１に達した後も第１キャパシタＣ１が充電され続ける。

しかるに、三角波信号Ａが上限電圧値ＶＣ１Ｈに達したときには、コンパレータ３１の応答時間が経過することで、コンパレータ３１がハイレベルの制御信号を出力することができ、第１キャパシタＣ１の放電に切り替えることができる。この結果、三角波信号Ａが上限電圧値ＶＣ１Ｈより大きくなるオーバーシュートを抑制することができる。

また、もし、第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替えるときに、基準電圧値切替回路４で設定された三角波信号Ａの下限電圧値ＶＣ１Ｌを、そのままコンパレータ３１の反転入力端子に出力する場合、コンパレータ３１は、放電の開始後に、非反転入力端子に入力される三角波信号Ａが下限電圧値ＶＣ１Ｌに達したことを契機として、放電を指示するハイレベルの制御信号の出力から、充電を指示するローレベルの制御信号の出力へと切り替える。しかしながら、この制御信号の出力の切り替えには、コンパレータ３１の応答時間（すなわち、遅延時間）を要する。応答時間を要することで、図３に示すように、三角波信号Ａが下限電圧値ＶＣ１Ｌに達した後も、ハイレベルの制御信号の出力が継続されることで第１キャパシタＣ１が放電され続けてしまい、結果的に三角波信号Ａが下限電圧値ＶＣ１Ｌより小さくなるオーバーシュートが生じてしまう。

これに対して、基準信号調整回路５によれば、第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替えるときに、基準電圧値切替回路４で設定された三角波信号Ａの下限電圧値ＶＣ１Ｌよりも高い第２基準電圧値Ｖｒ２を、コンパレータ３１の反転入力端子に出力することができる。そして、コンパレータ３１は、放電の開始後に、非反転入力端子に入力される三角波信号Ａが第２基準電圧値Ｖｒ２に達したことを契機として、放電を指示するハイレベルの制御信号の出力から、充電を指示するローレベルの制御信号の出力へと切り替える。この制御信号の切り替えには、コンパレータ３１の応答時間（すなわち、遅延時間）を要する。応答時間を要することで、図２に示すように、三角波信号Ａが第２基準電圧値Ｖｒ２に達した後も第１キャパシタＣ１が放電され続ける。

しかるに、三角波信号Ａが下限電圧値ＶＣ１Ｌに達したときには、コンパレータ３１の応答時間が経過することで、コンパレータ３１がローレベルの制御信号を出力することができ、第１キャパシタＣ１の充電に切り替えることができる。この結果、三角波信号Ａが下限電圧値ＶＣ１Ｌより小さくなるオーバーシュートを抑制することができる。

このように、基準信号調整回路５によれば、第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替えるときには、三角波信号Ａの上限電圧値ＶＣ１Ｈよりも低い第１基準電圧値Ｖｒ１をコンパレータ３１に設定することで、三角波信号Ａの上限側でのオーバーシュートを抑制することができる。また、基準信号調整回路５によれば、第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替えるときには、三角波信号Ａの下限電圧値ＶＣ１Ｌよりも高い第２基準電圧値Ｖｒ２をコンパレータ３１に設定することで、三角波信号Ａの下限側でのオーバーシュートを抑制することができる。

次に、以上のように構成された第１の実施形態に係る発振回路１によってもたらされる作用について説明する。

既述したように、第１の実施形態に係る発振回路１は、充放電回路２と、充放電制御回路３と、基準電圧値切替回路４と、基準信号調整回路５とを備える。充放電回路２は、電源から供給される電力による第１キャパシタＣ１の充放電を制御し、第１キャパシタＣ１の充電電圧に応じた三角波信号Ａを生成する。充放電制御回路３は、三角波信号Ａと基準信号Ｂとが入力され、三角波信号Ａの電圧値と基準信号Ｂの基準電圧値とを比較し、比較結果に応じて第１キャパシタＣ１の充電と放電とを切り替えるように充放電回路２を制御する。基準電圧値切替回路４は、基準信号Ｂを生成して充放電制御回路３に出力し、基準信号Ｂの基準電圧値を切り替える。基準信号調整回路５は、基準信号Ｂを調整する。基準電圧値切替回路４は、充放電制御回路３による第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替えるために、基準信号Ｂの基準電圧値を三角波信号Ａの下限電圧値ＶＣ１Ｌから上限電圧値ＶＣ１Ｈに切り替え、一方、充放電制御回路３による第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替えるために、基準信号Ｂの基準電圧値を上限電圧値ＶＣ１Ｈから下限電圧値ＶＣ１Ｌに切り替える。

そして、基準信号調整回路５は、基準電圧値切替回路４が基準電圧値を上限電圧値ＶＣ１Ｈに切り替えたときに、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が上限電圧値ＶＣ１Ｈよりも低い第１基準電圧値Ｖｒ１になるように基準信号Ｂを調整する。一方、基準信号調整回路５は、基準電圧値切替回路４が基準電圧値を下限電圧値ＶＣ１Ｌに切り替えたときに、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が下限電圧値ＶＣ１Ｌよりも高く第１基準電圧値Ｖｒ１よりも低い第２基準電圧値Ｖｒ２になるように基準信号Ｂを調整する。

このような構成によれば、基準信号調整回路５によって基準信号Ｂの基準電圧値を調整することで、充放電制御回路３の遅延時間を考慮して、三角波信号Ａが上限電圧値ＶＣ１Ｈおよび下限電圧値ＶＣ１Ｌに達する前に充放電の制御を切り替えることで、オーバーシュートの発生を抑制することができる。

これにより、第１の実施形態によれば、三角波信号Ａの周波数が高い場合においても、オーバーシュートが抑制された適正な波形の三角波信号を生成することができる。

また、既述したように、充放電制御回路３は、第１キャパシタＣ１の充電中に三角波信号Ａの電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１に達した場合に、三角波信号Ａの電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１から上限電圧値ＶＣ１Ｈに達するまでの充放電制御回路３の応答時間をかけて、第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替えるように充放電回路２を制御する。また、充放電制御回路３は、第１キャパシタＣ１の放電中に三角波信号Ａの電圧値が第２基準電圧値Ｖｒ２に達した場合に、第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替えるように充放電回路２を制御する。

このような構成によれば、充放電制御回路３の遅延時間を考慮して、三角波信号Ａが上限電圧値ＶＣ１Ｈおよび下限電圧値ＶＣ１Ｌに達したときに第１キャパシタＣ１の充放電が実際に切り替わるようにすることができるので、実際の充放電の切替わりが早過ぎることによるアンダーシュートの発生も抑制することができる。

また、既述したように、基準信号Ｂは、三角波信号Ａよりも振幅が小さい三角波信号である。

このような構成によれば、シンプルな基準信号Ｂの信号波形により、基準信号Ｂが第１基準電圧値Ｖｒ１または第２基準電圧値Ｖｒ２に達するまでは、充放電が切り替わらないようにすることができる。

また、既述したように、基準信号調整回路５は、三角波信号Ａの周波数が高いほど第１基準電圧値Ｖｒ１が小さくなり、かつ、第２基準電圧値Ｖｒ２が大きくなるように基準信号Ｂを調整してもよい。

このような構成によれば、簡便な手法により、三角波信号Ａの周波数にかかわらず、オーバーシュートが抑制された適正な波形の三角波信号を生成することができる。

また、既述したように、基準信号調整回路５は、基準電圧値切替回路４によって基準電圧値が上限電圧値ＶＣ１Ｈに維持されている期間において、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が第２基準電圧値Ｖｒ２から第１基準電圧値Ｖｒ１まで増加するように基準信号Ｂを調整する。また、基準信号調整回路５は、基準電圧値切替回路４によって基準電圧値が下限電圧値ＶＣ１Ｌに維持されている期間において、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１から第２基準電圧値Ｖｒ２まで減少するように基準信号Ｂを調整する。

このような構成によれば、第１基準電圧値Ｖｒ１の放電中に、三角波信号Ａが第２基準電圧値Ｖｒ２に達した後は、基準電圧値切替回路４の基準電圧を上限電圧値ＶＣ１Ｈに切り替え、上限電圧値ＶＣ１Ｈの維持期間をかけて、基準信号Ｂの基準電圧値を第２基準電圧値Ｖｒ２から第１基準電圧値Ｖｒ１まで上昇させることができる。また、第１基準電圧値Ｖｒ１の充電中に、三角波信号Ａが第１基準電圧値Ｖｒ１に達した後は、基準電圧値切替回路４の基準電圧を下限電圧値ＶＣ１Ｌに切り替え、下限電圧値ＶＣ１Ｌの維持期間をかけて、基準信号Ｂの基準電圧値を第１基準電圧値Ｖｒ１から第２基準電圧値Ｖｒ２まで下降させることができる。これにより、基準電圧値切替回路４による基準電圧値の設定状態に基づいて、基準信号調整回路５が基準信号Ｂを第１基準電圧値Ｖｒ１と第２基準電圧値Ｖｒ２との間で適切に調整することができる。

また、既述したように、充放電制御回路３は、三角波信号Ａを入力する非反転入力端子（第１入力端子）と、基準信号Ｂを入力する反転入力端子（第２入力端子）と、充放電回路２による第１キャパシタＣ１の充放電を制御するための制御信号を出力する出力端子と、を有するコンパレータ３１を備える。

このような構成によれば、簡易な構成により、三角波信号Ａと基準信号Ｂとの比較に基づく充放電の切り替えを制御することができる。

また、既述したように、基準電圧値切替回路４は、電源と接地電位（固定電位）との間で直列接続された複数の抵抗Ｒ１～Ｒ３と、複数の抵抗Ｒ１～Ｒ３に対する反転入力端子（第２入力端子）の接点を、電源の電圧Ｖ_ＤＤを三角波信号Ａの上限電圧値ＶＣ１Ｈに分圧する第１ノードＮ１（第１接点）と、電源の電圧Ｖ_ＤＤを三角波信号Ａの下限電圧値ＶＣ１Ｌに分圧する第２ノードＮ２（第２接点）との間で切り替えるスイッチＳＷと、を有する。そして、基準信号調整回路５、反転入力端子が第１ノードＮ１に接続されたときに、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が第１基準電圧値Ｖｒ１になるように基準信号Ｂを調整する。また、基準信号調整回路５は、反転入力端子が第２ノードＮ２に接続されたときに、充放電制御回路３に出力される基準電圧値が第２基準電圧値Ｖｒ２になるように基準信号Ｂを調整する。スイッチＳＷは、出力端子から出力される制御信号が第１キャパシタＣ１の充電を指示する場合に、反転入力端子を第１ノードＮ１接続し、制御信号が第１キャパシタＣ１の放電を指示する場合に、反転入力端子を第２ノードＮ２に接続する。

このような構成によれば、第１ノードＮ１または第２ノードＮ２への反転入力端子の接続を切り替える簡便な制御によって、基準電圧値を第１基準電圧値Ｖｒ１と第２基準電圧値Ｖｒ２との間で適切に切り替えることができる。

また、既述したように、基準信号調整回路５は、一端がスイッチＳＷおよび反転入力端子に接続され、他端が接地電位に接続された第２キャパシタＣ２を有する。

このような構成によれば、基準信号調整回路５の部品点数を最小限に抑えることができる。

また、既述したように、第２キャパシタＣ２は、スイッチＳＷによって反転入力端子が第１ノードＮ１に接続されたときに、複数の抵抗Ｒ１～Ｒ３のうちの第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間の抵抗Ｒ２および第２ノードＮ２と接地電位との間の抵抗Ｒ３に接続される。また、第２キャパシタＣ２は、スイッチＳＷによって反転入力端子が第２ノードＮ２に接続されたときに、抵抗Ｒ３に接続される。

このような構成によれば、反転入力端子が第１ノードＮ１に接続されて基準電圧値切替回路４に上限電圧値ＶＣ１Ｈが設定された場合には、第２キャパシタＣ２、抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３で構成される回路の時定数によって、オーバーシュートを生じさせない充電制御から放電制御への切り替えを行うのに好適なタイミングで、コンパレータ３１の反転入力端子に第１基準電圧値Ｖｒ１を出力することができる。また、反転入力端子が第２ノードＮ２に接続されて基準電圧値切替回路４に下限電圧値ＶＣ１Ｌが設定された場合には、第２キャパシタＣ２および抵抗Ｒ３で構成される回路の時定数によって、オーバーシュートを生じさせない放電制御から充電制御への切り替えを行うのに好適なタイミングで、コンパレータ３１の反転入力端子に第２基準電圧値Ｖｒ２を出力することができる。

また、既述したように、スイッチＳＷは、一端が第２キャパシタＣ２の一端に接続され、他端が第１ノードＮ１に接続され、制御端子がコンパレータ３１の出力端子側に接続された第１トランスファーゲートＴＧ１（第１スイッチング素子）と、一端が第２キャパシタＣ２の一端に接続され、他端が第２ノードＮ２に接続され、制御端子がコンパレータ３１の出力端子側に接続された第２トランスファーゲートＴＧ２（第２スイッチング素子）とを有する。

このような構成によれば、第１トランスファーゲートＴＧ１および第２トランスファーゲートＴＧ２による簡易な回路構成によってスイッチＳＷを構成することができる。

また、既述したように、コンパレータ３１は、第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替える場合に、出力端子からハイレベルの制御信号を出力し、一方、第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替える場合に、出力端子からローレベルの制御信号を出力する。また、基準電圧値切替回路４は、一端がコンパレータ３１の出力端子に接続され、他端が第１トランスファーゲートＴＧ１の制御端子および第２トランスファーゲートＴＧ２の制御端子に接続されたインバータ４１を更に有する。第１トランスファーゲートＴＧ１は、ローレベルの制御信号をインバータ４１で論理反転した第１反転信号によってオンし、ハイレベルの制御信号をインバータ４１で論理反転した第２反転信号によってオフする。第２トランスファーゲートＴＧ２は、第１反転信号によってオフし、第２反転信号によってオンする。

このような構成によれば、コンパレータ３１からの制御信号に基づくインバータ４１からの反転信号によって第１トランスファーゲートＴＧ１と第２トランスファーゲートＴＧ２とを相補的に動作させることで、基準電圧値切替回路４における基準電圧値の切り替えを適切に行うことができる。

また、既述したように、充放電回路２は、電源と第１キャパシタＣ１の一端との間に接続された第１定電流回路２１と、一端が第１キャパシタＣ１の一端に接続され、制御端子がコンパレータ３１の出力端子に接続されたトランジスタＴｒと、トランジスタＴｒの他端と接地電位との間に接続された第２定電流回路２２と、を有する。

このような構成によれば、第１キャパシタＣ１を定電流充電させることで三角波信号Ａを適切な波形で上昇させることができ、第１キャパシタＣ１を定電流放電させることで三角波信号Ａを適切な波形で下降させることができる。

（第２の実施形態）
次に、インバータ４１を省略した第２の実施形態について、第１の実施形態との差異を中心に説明する。図４は、第２の実施形態に係る発振回路１の一例を示す回路図である。

第１の実施形態と同様に、コンパレータ３１は、第１キャパシタＣ１の充電から放電に切り替える場合に、出力端子からハイレベルの制御信号を出力し、一方、第１キャパシタＣ１の放電から充電に切り替える場合に、出力端子からローレベルの制御信号を出力する。

第１の実施形態と異なり、第１トランスファーゲートＴＧ１の制御端子は、インバータ４１を介さずに直接コンパレータ３１の出力端子に接続されている。そして、第１トランスファーゲートＴＧ１は、は、ローレベルの制御信号によってオンし、ハイレベルの制御信号によってオフする。

また、第１の実施形態と異なり、第２トランスファーゲートＴＧ２の制御端子は、インバータ４１を介さずに直接コンパレータ３１の出力端子に接続されている。そして、第２トランスファーゲートＴＧ２は、ローレベルの制御信号によってオフし、ハイレベルの制御信号によってオンする。

このような構成によれば、インバータ４１を省略することができるので、部品点数を削減することができる。

（第３の実施形態）
次に、基準信号調整回路５が更に抵抗を有する第３の実施形態について、第１の実施形態との差異を中心に説明する。図５は、第３の実施形態に係る発振回路１の一例を示す回路図である。

第３の実施形態における基準信号調整回路５は、図５に示すように、既述した第２キャパシタＣ２に加えて、更に、第２キャパシタＣ２と接地電位との間において第２キャパシタＣ２に直接接続された抵抗Ｒを有する。

第３の実施形態によれば、第２キャパシタＣ２に加えて抵抗Ｒを有することで、基準信号調整回路５の時定数を高精度に制御することができる。これにより、三角波信号Ａの周波数が高い場合においても、オーバーシュートがより効果的に抑制され、より適正な波形の三角波信号を生成することができる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について、第１の実施形態との差異を中心に説明する。図６は、第４の実施形態に係る発振回路１の一例を示す回路図である。

第４の実施形態における充放電回路２は、図６に示すように、第１の実施形態における充放電回路２の構成に加えて、更に、トランジスタＴｒ２とインバータ２３とを備える。

トランジスタＴｒ２は、一端が第１定電流回路２１に接続され、他端がトランジスタＴｒの一端すなわちノードＮに接続されている。トランジスタＴｒ２は、ローレベルの制御信号によってオンし、ハイレベルの制御信号によってオフするｐＭＯＳＦＥＴであってもよい。

インバータ２３は、一端がコンパレータ３１の出力端に接続され、他端がトランジスタＴｒ２の制御端子に接続されている。

また、第４の実施形態における基準電圧値切替回路４は、第１の実施形態における抵抗Ｒ１～Ｒ３の代わりに、定電圧源４２、４３を備える。

定電圧源４２は、第１トランスファーゲートＴＧ１と接地電位との間に接続され、定電圧として上限電圧値ＶＣ１Ｈを有する。

定電圧源４３は、第２トランスファーゲートＴＧ２と接地電位との間に接続され、定電圧として下限電圧値ＶＣ１Ｌを有する。

また、第４の実施形態における基準信号調整回路５は、第１の実施形態の構成に加えて、更に、抵抗ｒを備える。

抵抗ｒは、一端が第２キャパシタＣ２の一端に接続され、他端が第１トランスファーゲートＴＧ１および第２トランスファーゲートＴＧ２に接続されている。

第４の実施形態の構成によれば、充放電回路２がトランジスタＴｒ２を有することで、第１キャパシタＣ１の充放電を更に適切に制御することができる。また、基準電圧値切替回路４が定電圧源４２、４３を有することで、簡便かつ適切に基準電圧を上限電圧値ＶＣ１Ｈと下限電圧値ＶＣ１Ｌとの間で切り替えることができる。また、基準信号調整回路５が抵抗ｒを備えることで、基準信号調整回路５の時定数を高精度に制御することができる。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について、第１の実施形態との差異を中心に説明する。図７は、第５の実施形態に係る発振回路１の一例を示す回路図である。

第５の実施形態における基準信号調整回路５は、図７に示すように、第１の実施形態における基準信号調整回路５の構成に加えて、更に、抵抗ｒ１、ｒ２を備える。

抵抗ｒ１は、一端が第２キャパシタＣ２の一端に接続され、他端が第１トランスファーゲートＴＧ１に接続されている。

抵抗ｒ２は、一端が第２キャパシタＣ２の一端に接続され、他端が第２トランスファーゲートＴＧ２に接続されている。

なお、基準電圧値切替回路４の構成は、第４の実施形態と同様である。

第５の実施形態の構成によれば、基準信号調整回路５が抵抗ｒ１、ｒ２を備えることで、基準信号調整回路５の時定数を高精度に制御することができる。

上述した実施形態は、あくまで一例であって、発明の範囲を限定するものではない。発明の要旨を逸脱しない限度において、上述した実施形態に対して種々の変更を行うことができる。変更された実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１発振回路
２充放電回路
３充放電制御回路
４基準電圧値切替回路
５基準信号調整回路

Claims

電源から供給される電力によるキャパシタの充放電を制御し、前記キャパシタの充電電圧に応じた三角波信号を生成する充放電回路と、
前記三角波信号と基準信号とが入力され、前記三角波信号の電圧値と前記基準信号の基準電圧値とを比較し、比較結果に応じて前記キャパシタの充電と放電とを切り替えるように前記充放電回路を制御する充放電制御回路と、
前記基準信号を生成して前記充放電制御回路に出力し、前記基準信号の前記基準電圧値を切り替える基準電圧値切替回路と、
前記基準信号を調整する基準信号調整回路と、を備え、
前記基準電圧値切替回路は、
前記充放電制御回路による前記キャパシタの放電から充電に切り替えるために、前記基準信号の前記基準電圧値を前記三角波信号の下限電圧値から上限電圧値に切り替え、一方、前記充放電制御回路による前記キャパシタの充電から放電に切り替えるために、前記基準信号の前記基準電圧値を前記上限電圧値から前記下限電圧値に切り替え、
前記基準信号調整回路は、
前記基準電圧値切替回路が前記基準電圧値を前記上限電圧値に切り替えたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記上限電圧値よりも低い第１基準電圧値になるように前記基準信号を調整し、一方、前記基準電圧値切替回路が前記基準電圧値を前記下限電圧値に切り替えたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記下限電圧値よりも高く前記第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値になるように前記基準信号を調整することを特徴とする発振回路。
前記充放電制御回路は、
前記キャパシタの充電中に前記三角波信号の電圧値が前記第１基準電圧値に達した場合に、前記キャパシタの充電から放電に切り替えるように前記充放電回路を制御し、
前記キャパシタの放電中に前記三角波信号の電圧値が前記第２基準電圧値に達した場合に、前記キャパシタの放電から充電に切り替えるように前記充放電回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
前記基準信号は、前記三角波信号よりも振幅が小さい三角波信号であることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
前記基準信号調整回路は、前記三角波信号の周波数が高いほど前記第１基準電圧値が小さくなり、かつ、前記第２基準電圧値が大きくなるように前記基準信号を調整することを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
基準信号調整回路は、前記基準電圧値切替回路によって前記基準電圧値が前記上限電圧値に維持されている期間において、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記第２基準電圧値から前記第１基準電圧値まで増加するように前記基準信号を調整し、前記基準電圧値切替回路によって前記基準電圧値が前記下限電圧値に維持されている期間において、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記第１基準電圧値から前記第２基準電圧値まで減少するように前記基準信号を調整することを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
前記充放電制御回路は、前記三角波信号を入力する第１入力端子と、前記基準信号を入力する第２入力端子と、前記充放電回路による前記キャパシタの充放電を制御するための制御信号を出力する出力端子と、を有するコンパレータを備えることを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
前記基準電圧値切替回路は、
前記電源と固定電位との間で直列接続された複数の抵抗と、
前記複数の抵抗に対する前記第２入力端子の接点を、前記電源の電圧を前記三角波信号の上限電圧に分圧する第１接点と、前記電源の電圧を前記三角波信号の下限電圧に分圧する第２接点との間で切り替えるスイッチと、を有し、
前記基準信号調整回路は、
前記第２入力端子が前記第１接点に接続されたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記第１基準電圧値になるように前記基準信号を調整し、
前記第２入力端子が前記第２接点に接続されたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記第２基準電圧値になるように前記基準信号を調整することを特徴とする請求項６に記載の発振回路。
前記スイッチは、前記出力端子から出力される前記制御信号が前記キャパシタの充電を指示する場合に、前記第２入力端子を前記第１接点に接続し、前記制御信号が前記キャパシタの放電を指示する場合に、前記第２入力端子を前記第２接点に接続することを特徴とする請求項７に記載の発振回路。
前記基準信号調整回路は、一端が前記スイッチおよび前記第２入力端子に接続され、他端が固定電位に接続された第２のキャパシタを有することを特徴とする請求項７に記載の発振回路。
前記第２のキャパシタは、前記スイッチによって前記第２入力端子が前記第１接点に接続されたときに、前記複数の抵抗のうちの前記第１接点と前記第２接点との間の第１抵抗および前記第２接点と前記固定電位との間の第２抵抗に接続され、前記スイッチによって前記第２入力端子が前記第２接点に接続されたときに、前記第２抵抗に接続されることを特徴とする請求項９に記載の発振回路。
前記基準信号調整回路は、一端が前記スイッチおよび前記第２入力端子に接続され、他端が固定電位に接続された第２のキャパシタを有し、
前記スイッチは、
一端が前記第２のキャパシタの一端に接続され、他端が前記第１接点に接続され、制御端子が前記コンパレータの出力端子側に接続された第１スイッチング素子と、
一端が前記第２のキャパシタの一端に接続され、他端が前記第２接点に接続され、制御端子が前記コンパレータの出力端子側に接続された第２スイッチング素子と、を有することを特徴とする請求項７に記載の発振回路。
前記第１入力端子は、非反転入力端子であり、
前記第２入力端子は、反転入力端子であり、
前記コンパレータは、前記キャパシタの充電から放電に切り替える場合に、前記出力端子からハイレベルの制御信号を出力し、一方、前記キャパシタの放電から充電に切り替える場合に、前記出力端子からローレベルの制御信号を出力し、
前記基準電圧値切替回路は、一端が前記コンパレータの出力端子に接続され、他端が前記第１スイッチング素子の制御端子および前記第２スイッチング素子の制御端子に接続されたインバータを更に有し、
前記第１スイッチング素子は、前記ローレベルの制御信号を前記インバータで論理反転した第１反転信号によってオンし、前記ハイレベルの制御信号を前記インバータで論理反転した第２反転信号によってオフし、
前記第２スイッチング素子は、前記第１反転信号によってオフし、前記第２反転信号によってオンすることを特徴とする請求項１１に記載の発振回路。
前記第１入力端子は、非反転入力端子であり、
前記第２入力端子は、反転入力端子であり、
前記コンパレータは、前記キャパシタの充電から放電に切り替える場合に、前記出力端子からハイレベルの制御信号を出力し、一方、前記キャパシタの放電から充電に切り替える場合に、前記出力端子からローレベルの制御信号を出力し、
前記第１スイッチング素子は、前記ローレベルの制御信号によってオンし、前記ハイレベルの制御信号によってオフし、
前記第２スイッチング素子は、前記ローレベルの制御信号によってオフし、前記ハイレベルの制御信号によってオンすることを特徴とする請求項１１に記載の発振回路。
前記充放電回路は、
前記電源と前記キャパシタの一端との間に接続された第１定電流回路と、
一端が前記キャパシタの一端に接続され、制御端子が前記コンパレータの出力端子に接続されたトランジスタと、
前記トランジスタの他端と固定電位との間に接続された第２定電流回路と、を有することを特徴とする請求項６に記載の発振回路。
電源から供給される電力によるキャパシタの充放電を制御し、前記キャパシタの充電電圧に応じた三角波信号を生成する充放電回路と、
前記三角波信号と基準信号とが入力され、前記三角波信号の電圧値と前記基準信号の基準電圧値とを比較し、比較結果に応じて前記キャパシタの充電と放電とを切り替えるように前記充放電回路を制御する充放電制御回路と、
前記基準信号を生成して前記充放電制御回路に出力し、前記基準信号の前記基準電圧値を切り替える基準電圧値切替回路と、
前記基準信号を調整する基準信号調整回路と、を備えた発振回路を制御し、
前記発振回路の制御は、
前記基準電圧値切替回路が、
前記充放電制御回路による前記キャパシタの放電から充電に切り替えるために、前記基準信号の前記基準電圧値を前記三角波信号の下限電圧値から上限電圧値に切り替え、一方、前記充放電制御回路による前記キャパシタの充電から放電に切り替えるために、前記基準信号の前記基準電圧値を前記上限電圧値から前記下限電圧値に切り替え、
前記基準信号調整回路が、
前記基準電圧値切替回路が前記基準電圧値を前記上限電圧値に切り替えたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記上限電圧値よりも低い第１基準電圧値になるように前記基準信号を調整し、一方、前記基準電圧値切替回路が前記基準電圧値を前記下限電圧値に切り替えたときに、前記充放電制御回路に出力される前記基準電圧値が前記下限電圧値よりも高く前記第１基準電圧値よりも低い第２基準電圧値になるように前記基準信号を調整することを含むことを特徴とする発振回路の制御方法。