JP7599588B2 - Oscillator Circuit - Google Patents
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Description
本開示は、発振回路に関する。 The present disclosure relates to an oscillator circuit.
近年、コスト削減の目的で、水晶発振器よりも基板面積を削減できるオンチップ発振回路のニーズが高まってきている。一般的に、オンチップ型の発振回路としては、位相雑音が小さく、周波数可変性に優れるRC型発振回路が良く知られている。In recent years, there has been an increasing need for on-chip oscillator circuits that can reduce the board area compared to crystal oscillators, in order to reduce costs. Generally, RC oscillator circuits are well known as on-chip oscillator circuits, as they have low phase noise and excellent frequency tunability.
例えば、非特許文献1には、RC型発振回路の代表的な回路構成が記載されている。具体的には、複数段のインバータに対して、信号遅延を付与するための帰還抵抗及び帰還容量による帰還経路が付与された循環ループを形成する回路構成が開示される。当該回路構成では、初段のインバータと最終段のインバータとの間で、出力信号の反転タイミングに上記信号遅延による時間差を設けることで、発振信号を生成することができる。For example, Non-Patent
RC型の発振回路は、帰還抵抗の抵抗値(R)及び帰還容量の容量値(C)の積によって発振周波数を設計できるので、発振信号の周波数調整が比較的容易である。例えば、特開2019-12944号公報(特許文献1)には、出力信号をモニタリングした結果に基づいて抵抗素子をトリミングすることによって、発振周波数を調整する技術が記載されている。 In an RC type oscillator circuit, the oscillation frequency can be designed by the product of the resistance value (R) of the feedback resistor and the capacitance value (C) of the feedback capacitance, so it is relatively easy to adjust the frequency of the oscillation signal. For example, JP 2019-12944 A (Patent Document 1) describes a technique for adjusting the oscillation frequency by trimming a resistive element based on the results of monitoring the output signal.
通常、発振信号は、論理ハイレベル(以下、単に「Hレベル」と称する)期間及び論理ローレベル期間(以下、単に「Lレベル」と称する)期間との比率であるデューティ比が50(%):50(%)に設計される。特に、発振信号がシステムの基準クロックとして用いられる場合には、当該発振信号の立上がりエッジ及び立下りエッジの両方が内部回路の動作トリガに用いられるアプリケーションも多いため、デューティ比が50(%):50(%)に近いことが求められる。Typically, an oscillation signal is designed to have a duty ratio, which is the ratio between the logical high level (hereinafter simply referred to as "H level") period and the logical low level (hereinafter simply referred to as "L level") period, of 50(%):50(%). In particular, when an oscillation signal is used as a reference clock for a system, there are many applications in which both the rising edge and the falling edge of the oscillation signal are used to trigger the operation of internal circuits, so a duty ratio close to 50(%):50(%) is required.
一方で、RC型発振回路では、初段のインバータの特性、代表的には、反転しきい値電圧が製造ばらつき(プロセスばらつき)によって変動すると、発振信号のデューティ比が50(%):50(%)から外れてしまうことが懸念される。On the other hand, in an RC type oscillator circuit, if the characteristics of the first stage inverter, typically the inversion threshold voltage, fluctuate due to manufacturing variations (process variations), there is a concern that the duty ratio of the oscillation signal will deviate from 50(%):50(%).
しかしながら、特許文献1に記載された抵抗素子のトリミングでは、発振周波数は簡易な構成で調整できる一方で、デューティ比を調整することはできない。However, while the trimming of the resistive element described in
又、非特許文献1には、初段のインバータの反転しきい値電圧を一定値に制御するために、当該インバータを構成するN型トランジスタのバックゲート電位を自動的にフィードバック制御する回路構成が記載されている。しかしながら、この様なフィードバック制御の導入により、回路構成の大規模化及び消費電力の増大が懸念される。
In addition, Non-Patent
本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであって、本開示の目的は、発振信号のデューティ比を簡易な構成で調整することが可能なRC型の発振回路を提供することである。This disclosure has been made to solve these problems, and the purpose of this disclosure is to provide an RC-type oscillator circuit that is capable of adjusting the duty ratio of an oscillation signal with a simple configuration.
本開示のある局面によれば、発振回路が提供される。発振回路は、第1論理反転回路を各々が経由する様に構成された複数の信号経路と、選択部と、少なくとも1個の第2論理反転回路と、帰還抵抗と、帰還容量とを備える。第1論理反転回路は、入力ノードの電圧と反転しきい値電圧との比較結果に従って第1論理レベル又は第2論理レベルに設定される出力信号を生成する第1論理反転回路を各々が経由する様に構成される。選択部は、複数の信号経路のうちの1つの信号経路を選択して、出力信号を第1ノードへ伝達する。少なくとも1個の第2論理反転回路は、第2ノードと第1ノードとの間に直列接続される。帰還抵抗は、第2論理反転回路のいずれかの入力側又は出力側である第3ノードと、入力ノードとの間に接続される。帰還容量は、第4ノードと、入力ノードとの間に接続される。第4のノードは、第2論理反転回路のいずれかの入力側又は出力側であり、かつ、第3ノードとは異なる。複数の信号経路は、反転しきい値電圧、及び、出力信号のエッジ伝達遅延差の少なくとも一方が互いに異なる様に形成される。エッジ伝達遅延差は、第1論理レベルから第2論理レベルへの第1遷移の際に生じる第1遅延時間と、第2論理レベルから第1論理レベルへの第2遷移の際に生じる第2遅延時間との差分に相当する。According to an aspect of the present disclosure, an oscillator circuit is provided. The oscillator circuit includes a plurality of signal paths each configured to pass through a first logic inversion circuit, a selection unit, at least one second logic inversion circuit, a feedback resistor, and a feedback capacitance. The first logic inversion circuits are configured to pass through a first logic inversion circuit that generates an output signal that is set to a first logic level or a second logic level according to a comparison result between a voltage of an input node and an inversion threshold voltage. The selection unit selects one of the plurality of signal paths and transmits the output signal to a first node. At least one second logic inversion circuit is connected in series between the second node and the first node. The feedback resistor is connected between a third node, which is either an input side or an output side of the second logic inversion circuit, and the input node. The feedback capacitance is connected between a fourth node and the input node. The fourth node is either an input side or an output side of the second logic inversion circuit, and is different from the third node. The signal paths are formed such that at least one of an inversion threshold voltage and an edge propagation delay difference of the output signal is different from each other, the edge propagation delay difference being equivalent to a difference between a first delay time occurring during a first transition from a first logic level to a second logic level and a second delay time occurring during a second transition from the second logic level to the first logic level.
本開示によれば、第1論理反転回路の特性が製造ばらつきによって変動しても複数の信号経路の選択によって、第2論理反転回路から出力される発振信号のデューティ比を所望の値とすることができるので、発振信号のデューティ比を簡易な構成で調整可能なRC型の発振回路を提供することができる。 According to the present disclosure, even if the characteristics of the first logic inversion circuit vary due to manufacturing variations, the duty ratio of the oscillation signal output from the second logic inversion circuit can be set to a desired value by selecting multiple signal paths, thereby providing an RC-type oscillation circuit that can adjust the duty ratio of the oscillation signal with a simple configuration.
以下に、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図中の同一又は相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。Hereinafter, the embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts in the drawings will be given the same reference numerals, and in principle, their description will not be repeated.
実施の形態1.
図1は、本実施の形態に係る発振回路100の基本的な構成を説明するブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a basic configuration of an
図1を参照して、発振回路100は、第1論理回路10と、選択部20と、第2論理回路30と、帰還抵抗40と、抵抗制御部45と、帰還容量50と、制御回路90とを備える。
Referring to FIG. 1, the
第1論理回路10は、1個の論理反転回路(代表的には、インバータ)で構成されて、入力ノードNaの電圧の反転論理に相当する出力電圧を生成する。第2論理回路30は、ノードNb及びノードNdの間に直列接続された少なくとも1個の論理反転回路(代表的には、インバータ)によって構成される。これにより、第2論理回路30は、ノードNbの電圧と同相又は逆相の論理レベルのパルス信号を、発振信号Voscとして生成する。The
尚、本実施の形態では、各論理反転回路がインバータで構成される例を説明するので、論理反転回路を単にインバータとも称し、特に、第1論理回路10を構成するインバータについては、初段インバータとも称する。In addition, in this embodiment, an example is described in which each logic inversion circuit is composed of an inverter, so the logic inversion circuit is also simply referred to as an inverter, and in particular, the inverter that constitutes the
本実施の形態では、入力ノードNa及びノードNbの間には、第1論理回路10を含む信号経路IPTが、複数個並列に設けられる。以下では、当該信号経路を「初段インバータ経路IPT」とも称する。図1では、M個(M:2以上の整数)の初段インバータ経路IPT1~IPTMが並列に設けられる。In this embodiment, a plurality of signal paths IPT including a
尚、以下の説明で明らかになる様に、初段インバータ経路IPT1~IPTMは、反転しきい値電圧がそれぞれ異なる初段インバータが含まれる信号経路を並列配置することで構成されてもよく、共通の初段インバータの出力を分岐することで構成されてもよい。As will become clear from the following explanation, the first-stage inverter paths IPT1 to IPTM may be constructed by arranging in parallel signal paths including first-stage inverters each having a different inversion threshold voltage, or may be constructed by branching the output of a common first-stage inverter.
後述する様に、複数個の初段インバータ経路IPTは、当該経路に含まれる初段インバータの反転しきい値電圧、及び、初段インバータの出力信号のエッジ伝達遅延特性の少なくとも一方が互いに異なる様に構成されている。このエッジ伝達遅延特性については、実施の形態2の変形例で詳細に説明する。As described later, the multiple first-stage inverter paths IPT are configured such that at least one of the inversion threshold voltages of the first-stage inverters included in the paths and the edge propagation delay characteristics of the output signals of the first-stage inverters are different from each other. The edge propagation delay characteristics will be described in detail in a modified example of the second embodiment.
選択部20は、制御信号CNT1に従って、初段インバータ経路IPT1~IPTMのうちの1個を選択して、初段インバータの出力信号をノードNbへ伝達する。これにより、選択された初段インバータ経路に含まれる1個のインバータと、第2論理回路30に含まれる少なくとも1個のインバータとによる複数段のインバータが直列接続される。The
帰還抵抗40及び帰還容量50は、第2論理回路30と入力ノードNaとの間に、複数段のインバータからの信号帰還経路をそれぞれ形成する様に接続される。これにより、帰還抵抗40(抵抗値Roc)及び帰還容量50(容量値Coc)による信号遅延を伴う、複数段のインバータによるパルス信号の循環ループが形成されることで、RC型発振回路が構成される。The
発振信号Voscの周波数(発振周波数)は、帰還容量50の容量値Coc及び帰還抵抗40の抵抗値Rocの積(RC時定数)に依存して変化するので、発振回路100では、制御信号CNT2に基づく抵抗値Rocの可変制御によって、発振周波数を調整することができる。
Since the frequency (oscillation frequency) of the oscillation signal Vosc changes depending on the product (RC time constant) of the capacitance value Coc of the
更に、後程詳細に説明する様に、発振回路100は、制御信号CNT1に基づく、初段インバータ経路IPT1~IPTMの選択制御によって、発振信号のデューティ比を調整することができる。制御回路90は、発振回路100の外部からの指示に従って、或いは、発振信号Voscの周波数及びデューティ比の実績値に従って、制御信号CNT1,CNT2を生成する。尚、発振信号Voscの周波数及びデューティ比の実績値について、発振回路100の外部から測定結果が与えられてもよい。又、制御回路90の機能は、発振回路100の外部に設けられてもよい。即ち、制御信号CNT1,CNT2は、発振回路100の外部で生成されて、選択部20及び抵抗制御部45に入力されてもよい。
Furthermore, as will be described in detail later, the
次に、発振回路の実施の形態1に係る具体的な構成例を説明する。
図2には、実施の形態1に係る発振回路100aの構成例を説明する回路図が示される。
Next, a specific configuration example of the oscillator circuit according to the first embodiment will be described.
FIG. 2 shows a circuit diagram illustrating a configuration example of an
図2に示される様に、発振回路100aでは、図1におけるM=3であり、第1論理回路10は、入力ノードNaに対して並列接続される、インバータINV11~INV13を有する。又、第2論理回路30は、直列接続された2個のインバータINV2及びINV3を有する。インバータINV11~INV13の各々は、「第1論理反転回路」の一実施例に対応し、インバータINV2及びINV3の各々は、「第2論理反転回路」の一実施例に対応する。又、初段インバータ経路IPT1~IPT3は、「複数の信号経路」の一実施例に対応する。
As shown in Figure 2, in the
図3は、各インバータの構成を説明する回路図である。図3には、第1論理回路10及び第2論理回路30を構成する論理反転回路の代表例として示されるインバータINV11~INV13、INV2、及び、INV3を総称するインバータINVの回路構成が示される。
Figure 3 is a circuit diagram explaining the configuration of each inverter. Figure 3 shows the circuit configuration of inverter INV, which collectively refers to inverters INV11 to INV13, INV2, and INV3, which are shown as representative examples of logic inversion circuits that make up the
図3に示される様に、インバータINVは、電源ラインPLと接地ラインNLの間に直列接続された、P型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0を有する。電源ラインPLは、Hレベルに相当する電源電圧VDDを供給し、接地ラインNLはLレベルに相当する接地電圧GNDを供給する。本実施の形態において、各トランジスタは、電界効果トランジスタ、例えば、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタによって構成することができる。 As shown in Figure 3, the inverter INV has a P-type transistor MP0 and an N-type transistor MN0 connected in series between a power supply line PL and a ground line NL. The power supply line PL supplies a power supply voltage VDD corresponding to an H level, and the ground line NL supplies a ground voltage GND corresponding to an L level. In this embodiment, each transistor can be configured by a field effect transistor, for example, a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor.
P型トランジスタMP0は、ゲート幅Wp及びゲート長Lpを有し、N型トランジスタMN0は、ゲート幅Wn及びゲート長Lnを有するものとする。P型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0のゲートには、ゲート容量及び配線容量を含む寄生容量Cpp及びCpnがそれぞれ存在するので、ゲート電圧は、当該寄生容量Cpp,Cpnの充放電を伴って変化する。The P-type transistor MP0 has a gate width Wp and a gate length Lp, and the N-type transistor MN0 has a gate width Wn and a gate length Ln. The gates of the P-type transistor MP0 and the N-type transistor MN0 have parasitic capacitances Cpp and Cpn, which include gate capacitance and wiring capacitance, respectively, so the gate voltage changes with the charging and discharging of the parasitic capacitances Cpp and Cpn.
P型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0のゲートには、共通の入力電圧Vinが入力される。例えば、初段インバータでは、P型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0のゲートは、入力ノードNaと共通接続される。A common input voltage Vin is input to the gates of the P-type transistor MP0 and the N-type transistor MN0. For example, in the first-stage inverter, the gates of the P-type transistor MP0 and the N-type transistor MN0 are commonly connected to the input node Na.
P型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0のドレイン同士の接続点に相当する出力ノードNoには、出力電圧Voutが生成される。インバータINVは、反転しきい値電圧Vinvを基準とした入力電圧Vinの論理レベルを反転して、出力電圧Voutを設定する。具体的には、Vin<Vinvのときには、P型トランジスタMP0のオンによりVout=Hレベルに設定する一方で、Vin≧Vinvのときには、N型トランジスタMN0のオンによりVout=Lレベルに設定する。An output voltage Vout is generated at an output node No, which corresponds to the connection point between the drains of P-type transistor MP0 and N-type transistor MN0. The inverter INV inverts the logical level of the input voltage Vin based on the inversion threshold voltage Vinv to set the output voltage Vout. Specifically, when Vin<Vinv, the P-type transistor MP0 is turned on to set Vout=H level, while when Vin≧Vinv, the N-type transistor MN0 is turned on to set Vout=L level.
本実施の形態では、Lレベル及び接地電圧GNDは「第1論理レベル」及び「第1電圧」の一実施例であり、Hレベル及び電源電圧VDDは「第2論理レベル」及び「第2電圧」の一実施例である。従って、接地ラインNLは「第1配線」の一実施例に相当し、電源ラインPLは「第2配線」の一実施例に相当する。又、インバータINVにおいて、P型トランジスタMP0は「P型電界効果トランジスタ」に対応し、N型トランジスタMN0は「N型電界効果トランジスタ」に対応する。In this embodiment, the L level and ground voltage GND are an example of a "first logic level" and a "first voltage", and the H level and power supply voltage VDD are an example of a "second logic level" and a "second voltage". Thus, the ground line NL corresponds to an example of a "first wiring", and the power supply line PL corresponds to an example of a "second wiring". Also, in the inverter INV, the P-type transistor MP0 corresponds to a "P-type field effect transistor", and the N-type transistor MN0 corresponds to an "N-type field effect transistor".
ここで、N型トランジスタMN0のしきい電圧Vtn及び移動度μnと、P型トランジスタMP0のしきい電圧Vtp及び移動度μpを更に用いると、インバータINVの反転しきい値電圧Vinvは、概略的には、下記の式(1)及び(2)によって示されることが公知である。Here, further using the threshold voltage Vtn and mobility μn of N-type transistor MN0 and the threshold voltage Vtp and mobility μp of P-type transistor MP0, it is known that the inversion threshold voltage Vinv of inverter INV is roughly represented by the following equations (1) and (2).
Vinv=(VDD-Vtp+Vtn・K)/(1+K) …(1)
K=√(Kn/Kp) …(2)
但し、式(2)中において、Kn=μn・(Wn/Ln)、Kp=μp・(Wp/Lp)である。
Vinv=(VDD-Vtp+Vtn・K)/(1+K)...(1)
K=√(Kn/Kp)…(2)
In the formula (2), Kn=μn·(Wn/Ln), Kp=μp·(Wp/Lp).
従って、インバータINVの反転しきい値電圧Vinvは、P型トランジスタMP0のトランジスタサイズ(Wp/Lp)及びN型トランジスタMN0のトランジスタサイズ(Wn/Ln)の比を変えることで異なる値に作り分け可能であることが理解される。即ち、図2中のインバータINV11~INV13は、上述したトランジスタサイズ(Wn/Ln)と(Wp/Lp)との比が異なる値を有する様に設計されており、この結果、式(2)のパラメータ値Kが互いに異なる。これにより、インバータINV11~INV13は、互いに異なる反転しきい値電圧Vinvを有する様に構成される。Therefore, it can be understood that the inversion threshold voltage Vinv of the inverter INV can be made to have different values by changing the ratio of the transistor size (Wp/Lp) of the P-type transistor MP0 and the transistor size (Wn/Ln) of the N-type transistor MN0. That is, the inverters INV11 to INV13 in FIG. 2 are designed to have different values for the ratio of the above-mentioned transistor sizes (Wn/Ln) and (Wp/Lp), and as a result, the parameter value K in equation (2) is different from one another. As a result, the inverters INV11 to INV13 are configured to have different inversion threshold voltages Vinv from one another.
尚、本明細書では、第1論理回路10及び第2論理回路30を構成する各論理反転回路をインバータとして説明するが、図3に示されたインバータINVと同様に、入力電圧Vin及び出力電圧Voutの間の論理反転動作が実現可能であれば、図3に示されたインバータINV以外、例えば、一部の入力端子の電圧が固定されたNANDゲート又はNORゲート等を用いて、第1論理回路10及び第2論理回路30を構成することも可能である。NANDゲート又はNORゲートを用いる場合には、入力電圧Vinが入力されない上記一部の入力端子にイネーブル信号を入力することも可能である。ここで、イネーブル信号とは、ある機能の有効化及び無効化を制御する信号であり、イネーブル信号のオフ時には、当該機能が停止される。発振回路100aに対しては、上記イネーブル信号のオフ時には、インバータの出力がLレベル又はHレベルに固定されることで、発振が停止されて、発振信号Voscも一定の論理レベルに固定されることになる。In this specification, each logic inversion circuit constituting the
再び図2を参照して、インバータINV11~INV13の入力電圧Vin(図2)は共通であり、入力ノードNaの電圧VAである。インバータINV11~INV13は、それぞれ異なる反転しきい値電圧Vinvを有しており、それぞれの出力電圧Vout(図2)は、電圧V1~V3で示される。 Referring again to Figure 2, the input voltage Vin (Figure 2) of the inverters INV11 to INV13 is common and is the voltage VA of the input node Na. The inverters INV11 to INV13 each have a different inversion threshold voltage Vinv, and their respective output voltages Vout (Figure 2) are represented by voltages V1 to V3.
再び図2を参照して、選択部20は、入力ノードNaと、インバータINV2の入力ノードに相当するノードNbとの間に、インバータINV11~INV13とそれぞれ直列に配置されたスイッチ回路ISW1~ISW3を有する。スイッチ回路ISW1~ISW3の各々は、P型トランジスタ及びN型トランジスタの少なくとも一方によるトランスファゲートによって構成することができる。2 again, the
これにより、入力ノードNaとノードNbとの間には、3個(M=3)の初段インバータ経路IPT1~IPT3が並列に接続される。図2では、初段インバータ経路IPT1~IPT3は、反転しきい値電圧が異なるインバータINV11~INV13をそれぞれ含んで構成されている。As a result, three (M=3) first-stage inverter paths IPT1 to IPT3 are connected in parallel between the input node Na and the node Nb. In FIG. 2, the first-stage inverter paths IPT1 to IPT3 are configured to include inverters INV11 to INV13, each of which has a different inversion threshold voltage.
例えば、スイッチ回路ISW1は、ゲートに制御信号VISW1を受けるN型トランジスタMN4と、ゲートに制御信号VISW1B(VISW1の反転信号)を受けるP型トランジスタMP4との並列接続によって構成することができる。VISW1=Hレベル(VISW1B=Lレベル)に設定することでスイッチ回路ISW1はオンされる。反対に、VISW1=Lレベル(VISW1B=Hレベル)に設定することでスイッチ回路ISW1はオフされる。For example, the switch circuit ISW1 can be configured by connecting in parallel an N-type transistor MN4, whose gate receives the control signal VISW1, and a P-type transistor MP4, whose gate receives the control signal VISW1B (the inverted signal of VISW1). Setting VISW1 = H level (VISW1B = L level) turns the switch circuit ISW1 on. Conversely, setting VISW1 = L level (VISW1B = H level) turns the switch circuit ISW1 off.
同様に、スイッチ回路ISW2は、ゲートに制御信号VISW2を受けるN型トランジスタMN5と、ゲートに制御信号VISW2B(VISW2の反転信号)を受けるP型トランジスタMP5との並列接続によって構成される。スイッチ回路ISW3は、ゲートに制御信号VISW3を受けるN型トランジスタMN6と、ゲートに制御信号VISW3B(VISW3の反転信号)を受けるP型トランジスタMP6との並列接続によって構成される。Similarly, the switch circuit ISW2 is configured by a parallel connection of an N-type transistor MN5, whose gate receives the control signal VISW2, and a P-type transistor MP5, whose gate receives the control signal VISW2B (the inverted signal of VISW2). The switch circuit ISW3 is configured by a parallel connection of an N-type transistor MN6, whose gate receives the control signal VISW3, and a P-type transistor MP6, whose gate receives the control signal VISW3B (the inverted signal of VISW3).
スイッチ回路ISW2及びISW3についても、制御信号VISW2(VISW2B)及びVISW3(VISW3B)によってオンオフがそれぞれ制御される。図2に示された制御信号VISW1~VISW3(VISW1B~VISW3B)によって、図1に示された、選択部20の制御信号CNT1が構成される。The on/off of the switch circuits ISW2 and ISW3 is also controlled by the control signals VISW2 (VISW2B) and VISW3 (VISW3B), respectively. The control signals VISW1 to VISW3 (VISW1B to VISW3B) shown in Figure 2 constitute the control signal CNT1 of the
選択部20は、制御信号CNT1によって、スイッチ回路ISW1~ISW3の1個を選択的にオンする一方で、残りの2個をオフする様に制御される。これにより、複数の初段インバータ経路IPT1~IPT3のうちの1個が選択されて、共通の入力電圧VAに対して、反転しきい値電圧が異なるインバータINV11~INV13の出力電圧V1~V3のうちの1つが、選択的にノードNbに伝達される。ノードNbの電圧VBは、インバータINV2の入力電圧Vin(図3)となる。
The
インバータINV2及びINV3は、ノードNcを介して、ノードNb及びノードNdの間に直列接続される。インバータINV2は、インバータINV2の反転しきい値電圧を基準として、ノードNbの電圧VBの論理レベルを反転した電圧VCをノードNcに生成する。インバータINV3は、インバータINV3の反転しきい値電圧を基準として、ノードNcの電圧VCの論理レベルを反転した電圧を、発振信号VoscとしてノードNdに生成する。The inverters INV2 and INV3 are connected in series between the nodes Nb and Nd via the node Nc. The inverter INV2 generates a voltage VC at the node Nc that is the inversion of the logical level of the voltage VB at the node Nb, based on the inversion threshold voltage of the inverter INV2. The inverter INV3 generates a voltage at the node Nd that is the inversion of the logical level of the voltage VC at the node Nc, based on the inversion threshold voltage of the inverter INV3, as the oscillation signal Vosc.
帰還容量50は、ノードNc及び入力ノードNaの間に接続されたキャパシタC1(容量値Coc)を含む。帰還抵抗40は、ノードNd及び入力ノードNaの間に接続されたI個(I:自然数)の抵抗素子を含む。図2の例では、I=3であり、帰還抵抗40は、直列接続された抵抗素子R1~R3を有する。以下では、抵抗素子R1~R3の抵抗値についても、R1~R3でそれぞれ表記するものとする。帰還抵抗40の抵抗値Rocは、抵抗制御部45によって可変制御される。The
抵抗制御部45は、I個(I=3)の抵抗素子R1~R3のそれぞれと並列接続されたトランジスタスイッチMN1~MN3を有する。トランジスタスイッチMN1~MN3のゲートには、図1中の制御信号CNT2を構成する制御信号VRSW1~VRSW3がそれぞれ入力される。The
トランジスタスイッチMN1~MN3の各々は、オン時には、並列接続された抵抗素子R1~R3のバイパス経路を形成する。従って、トランジスタスイッチMN1~MN3の全てをオフすると、帰還抵抗40の抵抗値Roc=R1+R2+R3となる一方で、トランジスタスイッチMN1~MN3のいずれかをオンすることで、抵抗値RocはR1+R2+R3から低下する。When the transistor switches MN1 to MN3 are on, they each form a bypass path for the parallel-connected resistor elements R1 to R3. Therefore, when all of the transistor switches MN1 to MN3 are turned off, the resistance value Roc of the
この様に、制御信号VRSW1~VRSW3によるトランジスタスイッチMN1~MN3のオンオフ制御によって、帰還抵抗40の抵抗値Rocを可変制御することができる。例えば、2の階乗に従って、R1=Ru、R2=2・Ru、R3=4・Ruに設定すると、3ビットの制御信号VRSW1~VRSW3によって、帰還抵抗40の抵抗値Rocを23=8段階に可変制御することができる。
In this way, the control signals VRSW1 to VRSW3 control the on/off of the transistor switches MN1 to MN3, thereby variably controlling the resistance value Roc of the
次に、発振回路の動作について詳細に説明する。
図4は、比較例に係る発振回路100♯の回路図である。
Next, the operation of the oscillator circuit will be described in detail.
FIG. 4 is a circuit diagram of an
図4に示された発振回路100♯は、図2に示された発振回路100aにおいて、選択部20の省略を配置して、第1論理回路10が単一のインバータINV1によって構成されており、初段インバータの反転しきい値電圧Vinvが固定された回路構成を有する。逆に言うと、実施の形態1に係る発振回路100aは、発振回路100♯において、初段のインバータINV1の反転しきい値電圧VinvをM段階に切換可能な構成を有しているものである。
The
発振回路100♯では、直列接続された複数のインバータINV1~INV3による複数段のインバータに対して、発振回路100aと同様に、ノードNc及び入力ノードNaの間に帰還容量50が接続されるとともに、ノードNd及び入力ノードNaの間に帰還抵抗40が接続される。即ち、帰還容量50は、偶数段直列接続されたインバータ(論理反転回路)が間に存在する2個のノードの間に接続されており、帰還抵抗40は、奇数段直列接続されたインバータ(論理反転回路)が間に存在する2個のノードの間に接続されている。発振回路100♯では、帰還容量50の容量値Cocと、帰還抵抗40の抵抗値Rocとの両方が固定値であるものとする。In the
図5は、図4に示された発振回路100♯の動作波形図である。図5には、入力ノードNaの電圧VA、即ち、初段インバータ(INV1)の入力電圧VAと、ノードNdに生成される発振信号Vosc、即ち、最終段のインバータ(INV3)の出力電圧との波形が示される。
Figure 5 is an operational waveform diagram of the
図5に示される様に、時刻taでは、出力電圧である発振信号Vosc=Hレベルであるので、入力電圧VAは、帰還抵抗40の抵抗値Roc及び帰還容量50の容量値Cocの積で示されるRC時定数(Roc・Coc)による遅延を伴って、電源電圧VDDに向かって上昇している。As shown in Figure 5, at time ta, the oscillation signal Vosc, which is the output voltage, is at H level, so the input voltage VA rises toward the power supply voltage VDD with a delay due to the RC time constant (Roc·Coc), which is the product of the resistance value Roc of the
時刻tbにおいて、入力電圧VAがインバータINV1の反転しきい値電圧Vinvに達すると、インバータINV1の出力(電圧VB)がHレベルからLレベルに変化するのに応じて、インバータINV13の出力である発振信号Voscは、Hレベル(VDD)からLレベル(GND)に変化する。このとき、帰還容量50の接続先であるノードNcの電圧VCは、Lレベル(GND)からHレベル(VDD)に変化するので、入力電圧VAは、容量結合によって、反転しきい値電圧VinvからVDD上昇する。これにより、時刻tbにおいて、VA=Vinv+VDDとなる。At time tb, when the input voltage VA reaches the inversion threshold voltage Vinv of the inverter INV1, the output of the inverter INV1 (voltage VB) changes from H level to L level, and accordingly, the oscillation signal Vosc, which is the output of the inverter INV13, changes from H level (VDD) to L level (GND). At this time, the voltage VC of the node Nc to which the
時刻tb以降では、発振信号Vosc=Lレベルであるので、電圧VAは、上記RC時定数(Roc・Coc)による遅延を伴って、GNDに向けて低下する。そして、時刻tcにおいて、入力電圧VAが反転しきい値電圧Vinvまで低下すると、インバータINV1の出力(電圧VB)がLレベルからHレベルに変化するのに応じて、インバータINV13の出力である発振信号Voscは、Lレベル(GND)からHレベル(VDD)に変化する。このとき、電圧VCはHレベル(VDD)からLレベル(GND)に変化するので、入力電圧VAは、容量結合によって反転しきい値電圧VinvからVDD低下する。これにより、時刻tbにおいて、VA=Vinv-VDDとなる。 After time tb, the oscillation signal Vosc is at L level, so the voltage VA drops toward GND with a delay due to the RC time constant (Roc·Coc). Then, at time tc, when the input voltage VA drops to the inversion threshold voltage Vinv, the output of the inverter INV13, the oscillation signal Vosc, changes from L level (GND) to H level (VDD), in response to the output of the inverter INV1 (voltage VB) changing from L level to H level. At this time, the voltage VC changes from H level (VDD) to L level (GND), so the input voltage VA drops from the inversion threshold voltage Vinv by VDD due to capacitive coupling. As a result, at time tb, VA = Vinv - VDD.
時刻tc以降では、時刻taと同様に、入力電圧VAは、上記RC時定数(Roc・Coc)による遅延を伴って上昇し、入力電圧VAが反転しきい値電圧Vinvまで上昇した時刻tdでは、時刻tbと同様の電圧変化が、入力電圧VA及び発振信号Voscに生じる。又、時刻td~te間での入力電圧VA及び発振信号Voscの挙動は、時刻tb~tc間と同様であり、時刻te以降の入力電圧VA及び発振信号Voscの挙動は、時刻tc以降と同様である。この様な複数のインバータ段での周期的な電圧変化によって発振が生じることで、Hレベル及びLレベル間の遷移が周期的に生じる発振信号Voscが生成される。After time tc, as at time ta, the input voltage VA rises with a delay due to the RC time constant (Roc·Coc), and at time td when the input voltage VA rises to the inversion threshold voltage Vinv, the input voltage VA and the oscillation signal Vosc experience a voltage change similar to that at time tb. The behavior of the input voltage VA and the oscillation signal Vosc between times td and te is the same as between times tb and tc, and the behavior of the input voltage VA and the oscillation signal Vosc after time te is the same as after time tc. Oscillation occurs due to periodic voltage changes in such multiple inverter stages, generating an oscillation signal Vosc that periodically transitions between H level and L level.
発振信号VoscのHレベル期間長をT1、Lレベル期間長をT2とすると、非特許文献1にも示される様に、発振信号Voscの周期長である発振周期Toscは、下記の式(3)で示される。但し、式(3)において、RC=Roc・Cocである。又、式(3)中のVX及びVYは、式(4)及び式(5)でそれぞれ示される。If the length of the H-level period of the oscillation signal Vosc is T1 and the length of the L-level period is T2, as shown in
Tosc=T1+T2=RC・(ln(VX)+ln(VY)) …(3)
VX=(VDD+Vinv)/Vinv …(4)
VY=(Vinv-2・VDD)/(Vinv-VDD) …(5)
式(3)~(5)から理解されるように、発振周波数foscの逆数である発振周期Toscは、電源電圧VDD、初段インバータの反転しきい値電圧Vinv、及び、時定数RCに依存して決まる。オンチップでの抵抗値及び容量値は、プロセスばらつき及び温度による変動を含むため、RC時定数が設計値からずれることによって、発振周波数が所望の値から外れる虞がある。
Tosc=T1+T2=RC・(ln(VX)+ln(VY))...(3)
VX=(VDD+Vinv)/Vinv...(4)
VY=(Vinv-2・VDD)/(Vinv-VDD)...(5)
As can be seen from equations (3) to (5), the oscillation period Tosc, which is the reciprocal of the oscillation frequency fosc, depends on the power supply voltage VDD, the inversion threshold voltage Vinv of the first-stage inverter, and the time constant RC. Since the on-chip resistance and capacitance values include fluctuations due to process variations and temperature, there is a risk that the RC time constant will deviate from the design value, causing the oscillation frequency to deviate from the desired value.
図2に示された発振回路100aでは、帰還抵抗40の抵抗値Rocを、抵抗制御部45への制御信号CNT2(VRSW1~VRSW3)によって可変に調整することができる。これにより、式(3)中のRC=Roc・Cocを変化させることによって、発振周期Toscを所望の値に維持することが可能となる。2, the resistance value Roc of the
図6は、実施の形態1に係る発振回路100aにおける抵抗制御部45の動作を説明する図表である。図6には、図2に例示した、I=3のときの抵抗制御部45の動作が示される。
Figure 6 is a diagram explaining the operation of the
図6に示される様に、制御信号VRSW1~VRSW3の“0”(Lレベル)及び“1”(Hレベル)の組み合わせによって、帰還抵抗40の抵抗値Rocは、0~7・Ruまで、Ru刻みで8段階に調整可能である。As shown in Figure 6, the resistance value Roc of the
例えば、Roc=4・Ruを基準値として、発振周波数が所望の値となる様に各回路定数を初期設定した場合には、(VRSW1,VRSW2,VRSW3)=(0,0,1)の状態で発振回路100aを動作させて発振周期Toscをモニタした結果に応じて、制御信号VRSW1~VRSW3を設定することで、発振周波数の調整が可能となる。For example, if Roc = 4·Ru is used as the reference value and each circuit constant is initially set so that the oscillation frequency is the desired value, the oscillation frequency can be adjusted by operating the
具体的には、モニタされた発振周期Toscが設計値よりも長い場合、即ち、発振周波数foscが所望の値よりも低い場合には、帰還抵抗40の抵抗値Rocが4・Ruから低下する様に、制御信号VRSW1~VRSW3を決定することで、発振周波数foscを上昇することができる。Specifically, when the monitored oscillation period Tosc is longer than the design value, i.e., when the oscillation frequency f osc is lower than the desired value, the oscillation frequency f osc can be increased by determining the control signals VRSW1 to VRSW3 so that the resistance value Roc of the
反対に、モニタされた発振周期Toscが設計値よりも短い場合、即ち、発振周波数foscが所望の値よりも高い場合には、帰還抵抗40の抵抗値Rocが4・Ruから上昇する様に、制御信号VRSW1~VRSW3を決定することで、発振周波数foscを低下することができる。Conversely, if the monitored oscillation period Tosc is shorter than the design value, i.e., if the oscillation frequency fosc is higher than the desired value, the oscillation frequency fosc can be lowered by determining the control signals VRSW1 to VRSW3 so that the resistance value Roc of the
図2では、I=3の例を説明したが、Iの値は任意である。同様にして、帰還抵抗40を構成するI個の抵抗素子の抵抗値を2の階乗に従って設定することで、Iビットの制御信号によって抵抗値Rocを2I段階に可変制御することができる。
2, an example in which I=3 has been described, but the value of I is arbitrary. Similarly, by setting the resistance values of the I resistive elements constituting the
次に、初段インバータの反転しきい値電圧Vinvの影響による発振信号Voscのデューティ比の変動について説明する。以下に説明する様に、帰還抵抗40の抵抗値Rocの調整では、このデューティ比の変動には対応することができない。Next, we will explain the fluctuation in the duty ratio of the oscillation signal Vosc due to the influence of the inversion threshold voltage Vinv of the first stage inverter. As will be explained below, the fluctuation in the duty ratio cannot be accommodated by adjusting the resistance value Roc of the
初段インバータの反転しきい値電圧Vinv=VDD/2とすると、上述の式(4),(5)において、VX=(VDD+Vinv)/Vinv=3,VY=(Vinv-2・VDD)・(Vinv-VDD)=3となる。従って、式(3)中において、T1/RCに相当するln(VX)と、T2/RCに相当するln(VY)との間には、ln(VX)=ln(VY)が成立する。又、Tosc=RC・2ln(3)≒2.2RCとなる。 If the inversion threshold voltage of the first stage inverter is Vinv = VDD/2, then in the above equations (4) and (5), VX = (VDD + Vinv) / Vinv = 3, and VY = (Vinv-2 * VDD) * (Vinv-VDD) = 3. Therefore, in equation (3), between ln(VX), which corresponds to T1/RC, and ln(VY), which corresponds to T2/RC, ln(VX) = ln(VY). Also, Tosc = RC * 2ln(3) ≈ 2.2RC.
従って、反転しきい値電圧Vinv=VDD/2とすると、図5に示される様に、T1=T2、即ち、発振信号Voscのデューティ比は50(%):50(%)となる。Therefore, if the inversion threshold voltage Vinv = VDD/2, as shown in Figure 5, T1 = T2, that is, the duty ratio of the oscillation signal Vosc is 50(%):50(%).
例えば、VDD=1.8(V)、Vtp=0.7(V)、Vtn=0.7(V)のときには、式(1)において、K=1とすれば、Vinv=VDD/2=0.9(V)とすることができる。K=1とするためには、式(2)より、初段インバータを構成するP型及びN型のトランジスタの間で、(Wp/Lp)及び(Wn/Ln)との比を、移動度μp及びμnの逆比に従って設定すればよい。μn=2μpと仮定すると、(Wp/Lp)=2・(Wn/Ln)とすることでK=1とすることができる。For example, when VDD=1.8 (V), Vtp=0.7 (V), and Vtn=0.7 (V), if K=1 in formula (1), then Vinv=VDD/2=0.9 (V). To achieve K=1, the ratios of (Wp/Lp) and (Wn/Ln) between the P-type and N-type transistors that make up the first-stage inverter should be set according to the inverse ratio of the mobilities μp and μn, as shown in formula (2). Assuming μn=2μp, then K=1 can be achieved by setting (Wp/Lp)=2·(Wn/Ln).
尚、本実施の形態では、(μn/μp)=2に固定して、トランジスタサイズの設計例を以下に適宜説明するが、実際の(μn/μp)の値は、プロセスパラメータに依存して変化し得る。従って、本実施の形態の説明において、μp及びμnの比を、実際のプロセスでの値に読み替えることにより、任意のプロセスパラメータに適合させて本実施の形態に係る発振回路を構成することが可能である。In this embodiment, (μn/μp) = 2 is fixed, and examples of transistor size design are explained below as appropriate, but the actual value of (μn/μp) may vary depending on the process parameters. Therefore, by replacing the ratio of μp and μn in the explanation of this embodiment with the values in the actual process, it is possible to configure the oscillator circuit of this embodiment to suit any process parameters.
Vinv=VDD/2とすると、図5に示される様に、発振信号Voscのデューティ比を理想的な状態、即ち、50(%):50(%)とすることができる。この状態から、反転しきい値電圧VinvがVDD/2からずれると、T1及びT2に時間差が発生して、デューティ比が50(%):50(%)から崩れることになる。If Vinv = VDD/2, the duty ratio of the oscillation signal Vosc can be set to an ideal state, that is, 50(%):50(%), as shown in Figure 5. If the inversion threshold voltage Vinv deviates from VDD/2 from this state, a time difference occurs between T1 and T2, and the duty ratio deviates from 50(%):50(%).
図7には、初段インバータの反転しきい値電圧と発振信号のデューティ比との関係を説明する動作波形図として、Vinv=VDD/3のときの発振回路100♯の動作波形図が示される。
Figure 7 shows an operating waveform diagram of
Vinv=VDD/3のとき、上述の式(4),(5)において、VX=(VDD+Vinv)/Vinv=4,VY=(Vinv-2・VDD)・(Vinv-VDD)=2.5となる。従って、式(3)中において、T1/RCに相当するln(VX)と、T2/RCに相当するln(VY)は、ln(VX)=ln(4)、ln(VY)=ln(2.5)となる。又、Tosc=RC・(ln(4)+ln(2.5))≒2.302RCとなる。 When Vinv = VDD/3, in the above equations (4) and (5), VX = (VDD + Vinv)/Vinv = 4, VY = (Vinv-2 * VDD) * (Vinv-VDD) = 2.5. Therefore, in equation (3), ln(VX) corresponding to T1/RC and ln(VY) corresponding to T2/RC are ln(VX) = ln(4) and ln(VY) = ln(2.5). Also, Tosc = RC * (ln(4) + ln(2.5)) ≒ 2.302RC.
又、T1及びT2の比は、ln(4):ln(2.5)≒1.386:0.916となる。このとき、図7に示される様に、発振信号Voscのデューティ比は、約60(%):40(%)となって、50(%):50(%)から外れてしまう。例えば、発振信号Voscをクロック信号として使用するシステムにおいて、当該クロック信号の立上がりエッジ及び立下りエッジの両方をトリガとして回路群を動作させるアプリケーションでは、デューティ比が崩れることによって、回路動作に不具合が発生する虞がある。 The ratio of T1 to T2 is ln(4):ln(2.5) ≈ 1.386:0.916. At this time, as shown in Figure 7, the duty ratio of the oscillation signal Vosc is approximately 60(%):40(%), which deviates from 50(%):50(%). For example, in a system that uses the oscillation signal Vosc as a clock signal, in an application in which circuits are operated using both the rising and falling edges of the clock signal as triggers, a breakdown in the duty ratio may cause malfunctions in the circuit operation.
この点に対して、実施の形態1に係る発振回路100aでは、M個の初段インバータ経路IPTの選択によって、反転しきい値電圧Vinvが異なるインバータINV11~INV13のうちの1個を初段インバータとすることで、反転しきい値電圧Vinvを通じたデューティ比の調整を図るものである。In response to this, in the
例えば、M=3のときには、式(2)のパラメータ値Kについて、K=1,√8,√(1/8)にそれぞれ設計されたインバータINV11~INV13を設けることができる。これにより、初段インバータを構成するP型及びM型トランジスタのしきい値電圧Vtp,Vtnが、上述の設計値0.7(V)に対して、プロセスばらつきによって0.6(V)~0.8(V)の範囲で変動した場合にも、初段インバータの反転しきい値電圧VinvをVDD/2近傍に調整することが可能となる。For example, when M = 3, inverters INV11 to INV13 can be provided that are designed for parameter value K in equation (2) of 1, √8, and √(1/8), respectively. This makes it possible to adjust the inversion threshold voltage Vinv of the first-stage inverter to near VDD/2 even if the threshold voltages Vtp, Vtn of the P-type and M-type transistors that make up the first-stage inverter vary within a range of 0.6 (V) to 0.8 (V) due to process variations with respect to the above-mentioned design value of 0.7 (V).
まず、Vtp=0.8(V)、Vtn=0.6(V)のプロセスばらつきが発生した場合には、上述の式(1)においてK=1のときには、Vinv=0.8(V)≒0.444VDDとなってしまう。これにより、図7と同様に、T1がT2よりも長くなる態様で、デューティ比のずれが発生することが懸念される。具体的には、式(3)~(5)にVinv=0.444VDDを代入すると、T1:T2=53.4(%):46.6(%)が得られる。即ち、Lレベル期間のデューティ比が上昇する。First, if process variations of Vtp = 0.8 (V) and Vtn = 0.6 (V) occur, when K = 1 in the above formula (1), Vinv = 0.8 (V) ≒ 0.444 VDD. As a result, there is a concern that a deviation in the duty ratio will occur in a manner such that T1 is longer than T2, as in FIG. 7. Specifically, substituting Vinv = 0.444 VDD into formulas (3) to (5) gives T1:T2 = 53.4 (%):46.6 (%). In other words, the duty ratio during the L level period increases.
これに対して、初段インバータのP型及びN型のトランジスタにおいて、(Wp/Lp)及び(Wn/Ln)の比を、式(2)において、K=√(1/8)となる様に設計することができる。これにより、式(1)において、Vtp=0.8(V)、Vtn=0.6(V)の場合にも、VDD=1.8(V)に対して、Vinv≒0.9(V)=VDD/2とすることができる。On the other hand, the ratios of (Wp/Lp) and (Wn/Ln) in the P-type and N-type transistors of the first-stage inverter can be designed so that K = √(1/8) in equation (2). This makes it possible to make Vinv ≒ 0.9 (V) = VDD/2 for VDD = 1.8 (V) even when Vtp = 0.8 (V) and Vtn = 0.6 (V) in equation (1).
反対に、Vtp=0.6(V)、Vtn=0.8(V)のプロセスばらつきが発生した場合には、上述の式(1)においてK=1のときには、Vinv=1.0(V)≒0.556VDDとなってしまう。これにより、図7とは反対に、T2がT1よりも長くなる態様で、デューティ比のずれが発生することが懸念される。具体的には、式(3)~(5)にVinv=0.556VDDを代入すると、T1:T2=46.6(%):53.4(%)が得られる。即ち、Lレベル期間のデューティ比が低下する。Conversely, if process variations of Vtp = 0.6 (V) and Vtn = 0.8 (V) occur, when K = 1 in the above formula (1), Vinv = 1.0 (V) ≒ 0.556 VDD. This raises concerns that a deviation in the duty ratio will occur in a manner such that T2 is longer than T1, contrary to FIG. 7. Specifically, substituting Vinv = 0.556 VDD into formulas (3) to (5) gives T1:T2 = 46.6 (%):53.4 (%). In other words, the duty ratio during the L level period decreases.
これに対して、初段インバータのP型及びN型のトランジスタにおいて、(Wp/Lp)及び(Wn/Ln)の比を、式(2)において、K=√8とすると、式(1)において、Vtp=0.6(V)、Vtn=0.8(V)の場合にも、VDD=1.8(V)に対して、Vinv≒0.9(V)=VDD/2とすることができる。 In contrast, if the ratios of (Wp/Lp) and (Wn/Ln) in the P-type and N-type transistors of the first stage inverter are K = √8 in equation (2), then even when Vtp = 0.6 (V) and Vtn = 0.8 (V) in equation (1), Vinv ≒ 0.9 (V) = VDD/2 for VDD = 1.8 (V).
一例として、K=1、K=√8、K=√(1/8)となる様に、第1論理回路10のインバータINV11~INV13は、下位の様に設計することができる。As an example, the inverters INV11 to INV13 of the
基準となるインバータINV11については、Wn/Ln=Wmin/Lmin、Wp/Lp=2×Wmin/Lminとすることで、式(2)のK=1となる初段インバータを構成することができる。 For the reference inverter INV11, by setting Wn/Ln = Wmin/Lmin and Wp/Lp = 2 x Wmin/Lmin, a first-stage inverter can be constructed in which K = 1 in equation (2).
又、インバータINV12については、Wn/Ln=Wmin/Lmin、Wp/Lp=16×Wmin/Lminとすることで、式(2)において、K=√(1/8)となる初段インバータを構成することができる。更に、インバータINV13については、Wn/Ln=4×Wmin/Lmin、Wp/Lp=Wmin/Lminとすることで、式(2)において、K=√8となる初段インバータを構成することができる。 For inverter INV12, by setting Wn/Ln = Wmin/Lmin and Wp/Lp = 16 x Wmin/Lmin, a first-stage inverter with K = √(1/8) in equation (2) can be configured. For inverter INV13, by setting Wn/Ln = 4 x Wmin/Lmin and Wp/Lp = Wmin/Lmin, a first-stage inverter with K = √8 in equation (2) can be configured.
図8に示される様に、選択部20は、図2に示された制御信号VISW1~VISW3に従って、初段インバータ経路IPT1~IPT3が異なるパターンPT1~PT3を選択する。これにより、パラメータ値K=1,√(1/8),√8に対応して反転しきい値電圧Vinvがそれぞれ異なるインバータINV11~INV13を選択的に初段インバータとすることができる。
As shown in Fig. 8, the
具体的には、パターンPT1では、(VISW1,VISW2,VISW3)=(1,0,0)とすることで、K=1のインバータINV11を初段インバータとして用いることができる。これに対して、パターンPT2では、(VISW1,VISW2,VISW3)=(0,1,0)とすることで、K=√(1/8)のインバータINV12が初段インバータとして用いられる。パターンPT2の適用により、パターンPT1と比較してHレベル期間の比率を低下することができる。 Specifically, in pattern PT1, (VISW1, VISW2, VISW3) = (1, 0, 0) allows inverter INV11 with K = 1 to be used as the first-stage inverter. In contrast, in pattern PT2, (VISW1, VISW2, VISW3) = (0, 1, 0) allows inverter INV12 with K = √(1/8) to be used as the first-stage inverter. By applying pattern PT2, it is possible to reduce the ratio of the H-level period compared to pattern PT1.
パターンPT3では、(VISW1,VISW2,VISW3)=(0,0,1)とすることで、K=√8のインバータINV13が初段インバータとして用いられる。パターンPT3の適用により、パターンPT1と比較してHレベル期間の比率を上昇することができる。In pattern PT3, (VISW1, VISW2, VISW3) = (0, 0, 1), inverter INV13 with K = √8 is used as the first stage inverter. By applying pattern PT3, the ratio of the H level period can be increased compared to pattern PT1.
図9には、実施の形態1に係る発振回路におけるデューティ比調整のための制御処理のフローチャートが示される。
Figure 9 shows a flowchart of a control process for adjusting the duty ratio in an oscillator circuit of
図9を参照して、制御回路90は、ステップ(以下、単に「S」と表記する)S110により、図8のパターンPT1で発振回路100aを動作させたときの発振信号Voscのデューティ比DT1を取得する。デューティ比DT1は、発振周期に対するLレベル期間の比、即ち、T1/(T1+T2)を示すものとする。9, the
上述の様に、デューティ比DT1の測定は、制御回路90で実行されても良く、発振回路100aの外部の発振信号Voscをモニタすることで実行されてもよい。この場合には、発振回路100aの外部で得られたデューティ比DT1の測定値が、制御回路90に入力される。As described above, the measurement of the duty ratio DT1 may be performed by the
制御回路90は、S120では、S110で取得されたデューティ比DT1が、50(%)を含む基準範囲内であるか否かを判定する。基準範囲は、例えば、50±DTr(%)に設定することができる。46.6(%)~53.4(%)の範囲の変動を想定した上述の例では、DTr=2(%)程度に設定することができる。In S120, the
制御回路90は、デューティ比DT1が基準範囲内であるとき(S120のNO判定時)には、S140に処理を進めて、パターンPT1を適用して発振回路100aを動作させる。When the duty ratio DT1 is within the reference range (NO in S120), the
これに対して、デューティ比DT1が基準範囲外であるとき(S120のYES判定時)には、制御回路90は、S130により、デューティ比DT1が50(%)より小さいか否かを判定する。On the other hand, when the duty ratio DT1 is outside the reference range (YES judgment in S120), the
制御回路90は、DT1>50(%)のときには(S130のYES判定時)には、S150に処理を進める。S150では、デューティ比を低下させるために、初段インバータのパラメータ値KがパターンPT1(K=1)よりも小さくなる、パターンPT2を適用して、発振回路100aが動作する。When DT1>50(%) (YES in S130), the
反対に、制御回路90は、DT1<50(%)のときには(S130のNO判定時)には、S160に処理を進める。S150では、デューティ比を上昇させるために、初段インバータのパラメータ値KがパターンPT1(K=1)よりも大きくなる、パターンPT3を適用して、発振回路100aが動作する。Conversely, when DT1<50(%) (NO in S130), the
この様に実施の形態1に係る発振回路100aでは、反転しきい値電圧Vinvが異なる複数個のインバータを選択して初段インバータを構成することにより、簡易な構成によってRC型発振回路の発振信号のデューティ比を調整することができる。In this way, in the
尚、実施の形態1では、インバータINV11~INV13を構成するP型及びN型のトランジスタのトランジスタサイズ(Wp/Lp),(Wn/Ln)の設計によって、パラメータ値Kを通じて反転しきい値電圧Vinvを異なるものとしている。
In addition, in
このため、図2において、インバータINV11~INV13とそれぞれ直列に接続されるスイッチ回路ISW1~ISW3を構成する、N型トランジスタMN4~MN6及びP型トランジスタMP4~MP6のトランジスタサイズについても、インバータINV11~INV13と協調的に設計することが好ましい。For this reason, in Figure 2, it is preferable to design the transistor sizes of the N-type transistors MN4 to MN6 and the P-type transistors MP4 to MP6, which constitute the switch circuits ISW1 to ISW3 connected in series with the inverters INV11 to INV13, respectively, in coordination with the inverters INV11 to INV13.
ここで、各インバータINV11~INV13の各々、式(2)に示された(Kn/Kp)の逆数(Kp/Kn)をインバータサイズKinvと定義する。インバータINV11、INV12及びINV13の間において、インバータサイズKinvの比は、1:8:(1/8)である。Here, for each of the inverters INV11 to INV13, the inverse (Kp/Kn) of (Kn/Kp) shown in equation (2) is defined as the inverter size Kinv. The ratio of the inverter sizes Kinv between the inverters INV11, INV12, and INV13 is 1:8:(1/8).
スイッチ回路ISW1~ISW3の各々において、N型トランジスタ(MN4~MN6)のトランジスタサイズ(Wn/Ln)と、及びP型トランジスタ(MP4~MP6)のトランジスタサイズ(Wp/Lp)との比は同等に設計される。例えば、式(2)で説明した移動度μp及びμnの逆比に従って、(Wp/Lp)=2×(Wn/Ln)とすることができる。In each of the switch circuits ISW1 to ISW3, the ratio of the transistor size (Wn/Ln) of the N-type transistors (MN4 to MN6) to the transistor size (Wp/Lp) of the P-type transistors (MP4 to MP6) is designed to be equal. For example, according to the inverse ratio of the mobilities μp and μn described in equation (2), it can be set to (Wp/Lp) = 2 × (Wn/Ln).
一方で、スイッチ回路ISW1~ISW3の間でのトランジスタサイズの比については、直列接続されるインバータINV11~INV13のインバータサイズKinvと同等に、1:8:(1/8)とすることが好ましい。On the other hand, it is preferable that the transistor size ratio between the switch circuits ISW1 to ISW3 be 1:8:(1/8), which is equivalent to the inverter size Kinv of the inverters INV11 to INV13 connected in series.
例えば、インバータINV13と直列接続されるスイッチ回路ISW3では、MN6のトランジスタサイズをWmin/Lmin(=Wnmin/Lmin)とする一方で、MP6のトランジスタサイズを2×Wmin/Lmin(=Wpmin/Lmin)とすることができる。即ち、Wpmin=2×Wminである。For example, in the switch circuit ISW3 connected in series with the inverter INV13, the transistor size of MN6 can be set to Wmin/Lmin (=Wnmin/Lmin), while the transistor size of MP6 can be set to 2×Wmin/Lmin (=Wpmin/Lmin). In other words, Wpmin=2×Wmin.
一方で、インバータINV11と直列接続されるスイッチ回路ISW1では、MN4のトランジスタサイズを8×Wmin/Lmin(=8×Wnmin/Lmin)とする一方で、MP4のトランジスタサイズを16×Wmin/Lmin(=8×Wpmin/Lmin)とすることで、スイッチ回路ISW1とISW3との間でトランジスタサイズの比を、インバータINV11及びINV13のインバータサイズの比である、1:(1/8)=8:1と揃えることができる。On the other hand, in the switch circuit ISW1 connected in series with the inverter INV11, the transistor size of MN4 is set to 8 x Wmin/Lmin (= 8 x Wnmin/Lmin) while the transistor size of MP4 is set to 16 x Wmin/Lmin (= 8 x Wpmin/Lmin), thereby making it possible to align the transistor size ratio between the switch circuits ISW1 and ISW3 to 1:(1/8) = 8:1, which is the inverter size ratio between the inverters INV11 and INV13.
更に、インバータINV12と直列接続されるスイッチ回路ISW2では、MN5のトランジスタサイズを64×Wmin/Lmin(=64×Wnmin/Lmin)とする一方で、MP5のトランジスタサイズを128×Wmin/Lmin(=64×Wpmin/Lmin)とすることで、スイッチ回路ISW1とISW2との間でトランジスタサイズの比を、インバータINV11及びINV12のインバータサイズの比1:8と揃えることができる。 Furthermore, in the switch circuit ISW2 connected in series with the inverter INV12, the transistor size of MN5 is set to 64 x Wmin/Lmin (= 64 x Wnmin/Lmin) while the transistor size of MP5 is set to 128 x Wmin/Lmin (= 64 x Wpmin/Lmin), thereby making it possible to align the transistor size ratio between the switch circuits ISW1 and ISW2 with the inverter size ratio of 1:8 between the inverters INV11 and INV12.
又、第2論理回路30を構成するインバータINV2及びINV3についても、P型トランジスタMP0(図3)のトランジスタサイズ(Wp/Lp)及びN型トランジスタMN0(図3)のトランジスタサイズ(Wn/Ln)の間の比は、上述した移動度μp及びμnの逆比に従って設定される。インバータINV2では、第1論理回路10を構成するインバータINV11~INV13よりも大きい駆動力を有する様に、P型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0のトランジスタサイズを設計することが好ましい。
For the inverters INV2 and INV3 constituting the
更に、インバータINV3は、帰還抵抗40及び帰還容量50、並びに、発振信号Voscの供給先を負荷として発振信号Voscを生成する必要があるので、インバータINV2よりも更に大きい駆動力を有する様に、P型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0のトランジスタサイズを設計することが必要である。
Furthermore, since inverter INV3 needs to generate oscillation signal Vosc using
実施の形態2.
図10は、実施の形態2に係る発振回路100bの構成例を説明する回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example of the configuration of an
図10に示される様に、発振回路100bは、実施の形態1に係る発振回路100a(図2)と比較して、遅延調整回路25を更に備える点で異なる。As shown in FIG. 10, the
遅延調整回路25は、各初段インバータ経路IPT1~IPT3において、選択部20を構成するスイッチ回路ISW1~ISW3とそれぞれ直列接続されたダミースイッチ回路DSW1~DSW3を含む。ダミースイッチ回路DSW11~DSW13の各々は、並列接続されたP型トランジスタ及びN型トランジスタを有する。当該P型トランジスタ及びN型トランジスタの各々は、ソース及びドレイン間が接続される。ダミースイッチ回路DSW11~DSW13は、初段インバータ経路IPT1~IPT3のそれぞれに、信号遅延のための調整容量を付加するために配置される。The
ダミースイッチ回路DSW1は、並列接続された、N型トランジスタMN4D及びP型トランジスタMP4Dを有する。N型トランジスタMN4Dのゲートには、ダミースイッチ回路DSW1と直列接続されたスイッチ回路ISW1のP型トランジスタMP4と共通の制御信号VISW1Bが入力される。同様に、P型トランジスタMP4Dのゲートには、スイッチ回路ISW1のN型トランジスタMN4と共通の制御信号VISW1が入力される。即ち、ダミースイッチ回路DSW1では、スイッチ回路ISW1と共通の制御信号VISW1,VISW1Bが、スイッチ回路ISW1とは反対導電型のトランジスタのゲートに入力される。これにより、ダミースイッチ回路DSW1は、スイッチ回路ISW1とは相補にオンオフ動作する。 The dummy switch circuit DSW1 has an N-type transistor MN4D and a P-type transistor MP4D connected in parallel. A control signal VISW1B common to the P-type transistor MP4 of the switch circuit ISW1 connected in series with the dummy switch circuit DSW1 is input to the gate of the N-type transistor MN4D. Similarly, a control signal VISW1 common to the N-type transistor MN4 of the switch circuit ISW1 is input to the gate of the P-type transistor MP4D. That is, in the dummy switch circuit DSW1, the control signals VISW1 and VISW1B common to the switch circuit ISW1 are input to the gate of a transistor of the opposite conductivity type to the switch circuit ISW1. As a result, the dummy switch circuit DSW1 performs on-off operations complementary to the switch circuit ISW1.
同様に、スイッチ回路ISW2と直列接続されるダミースイッチ回路DSW2は、並列接続された、N型トランジスタMN5D及びP型トランジスタMP5Dを有する。N型トランジスタMN5D及びP型トランジスタMP5Dのゲートには、スイッチ回路ISW2と共通の制御信号VISW2,VISW2Bが、スイッチ回路ISW2とは反対導電型のトランジスタのゲートに入力される。即ち、ダミースイッチ回路DSW2は、スイッチ回路ISW2とは相補にオンオフ動作する。Similarly, the dummy switch circuit DSW2, which is connected in series with the switch circuit ISW2, has an N-type transistor MN5D and a P-type transistor MP5D connected in parallel. The control signals VISW2 and VISW2B, which are common to the switch circuit ISW2, are input to the gates of the N-type transistor MN5D and the P-type transistor MP5D, respectively, of the transistors of the opposite conductivity type to that of the switch circuit ISW2. In other words, the dummy switch circuit DSW2 performs on-off operations complementary to the switch circuit ISW2.
又、スイッチ回路ISW3と直列接続されるダミースイッチ回路DSW3は、並列接続された、N型トランジスタMN6D及びP型トランジスタMP6Dを有する。N型トランジスタMN6D及びP型トランジスタMP6Dのゲートには、スイッチ回路ISW3と共通の制御信号VISW3,VISW3Bが、スイッチ回路ISW3とは反対導電型のトランジスタのゲートに入力される。即ち、ダミースイッチ回路DSW3は、スイッチ回路ISW3とは相補にオンオフ動作する。 The dummy switch circuit DSW3, which is connected in series with the switch circuit ISW3, has an N-type transistor MN6D and a P-type transistor MP6D connected in parallel. The control signals VISW3 and VISW3B, which are common to the switch circuit ISW3, are input to the gates of the N-type transistor MN6D and the P-type transistor MP6D, respectively, of the transistors of the opposite conductivity type to that of the switch circuit ISW3. In other words, the dummy switch circuit DSW3 performs on-off operations complementary to the switch circuit ISW3.
従って、ダミースイッチ回路DSW1~DSW3の各々において、直列接続されたスイッチ(ISW1~ISW3)のオン時には、N型トランジスタMND(MN4D~MN6Dを包括的に表記するもの)のゲートにはLレベル(GND)が入力される一方で、P型トランジスタMPD(MP4D~MP6Dを包括的に表記するもの)のゲートにはHレベル(VDD)が入力される。 Therefore, in each of the dummy switch circuits DSW1 to DSW3, when the series-connected switches (ISW1 to ISW3) are on, an L level (GND) is input to the gate of the N-type transistor MND (collectively referring to MN4D to MN6D), while an H level (VDD) is input to the gate of the P-type transistor MPD (collectively referring to MP4D to MP6D).
図11は、ダミースイッチの動作を説明するための概念図である。
図11に示されるダミースイッチ回路DSWは、図10に示されたダミースイッチ回路DSW1~DSW3を包括的に表記するものであり、並列接続されたN型トランジスタMND及びP型トランジスタMPDを有する。
FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining the operation of the dummy switch.
The dummy switch circuit DSW shown in FIG. 11 collectively denotes the dummy switch circuits DSW1 to DSW3 shown in FIG. 10, and has an N-type transistor MND and a P-type transistor MPD connected in parallel.
ここで、ダミースイッチ回路DSWにおいて、N型トランジスタMNDのゲートにLレベル(GND)が入力され、かつ、P型トランジスタMPDのゲートにHレベル(VDD)が入力された状態で、図中左側、即ち、N型トランジスタMNDのドレイン及びP型トランジスタMPDのソースにパルス信号Splが入力されるときの動作を考える。 Now consider the operation of the dummy switch circuit DSW when an L level (GND) is input to the gate of the N-type transistor MND and an H level (VDD) is input to the gate of the P-type transistor MPD, and a pulse signal Spl is input to the left side of the figure, i.e., the drain of the N-type transistor MND and the source of the P-type transistor MPD.
パルス信号Splが、LレベルからHレベルに遷移する立上がりエッジでは、N型トランジスタMNDのゲート容量Cgdn(ゲートドレイン間の寄生容量)が充電されると、N型トランジスタMNDのソース電圧が上昇する。これにより、パルス信号Splの立上がりエッジが、ダミースイッチ回路DSWによって伝達される。At the rising edge of the pulse signal Spl, when it transitions from the L level to the H level, the gate capacitance Cgdn (parasitic capacitance between the gate and drain) of the N-type transistor MND is charged, and the source voltage of the N-type transistor MND rises. As a result, the rising edge of the pulse signal Spl is transmitted by the dummy switch circuit DSW.
これに対して、パルス信号Splが、HレベルからLレベルに遷移する立下りエッジでは、P型トランジスタMPDのゲート容量Cgsp(ゲートソース間の寄生容量)が充電されると、P型トランジスタMPDのドレイン電圧が低下する。これにより、パルス信号Splの立下がりエッジが、ダミースイッチ回路DSWによって伝達される。On the other hand, at the falling edge of the pulse signal Spl when it transitions from H level to L level, when the gate capacitance Cgsp (parasitic capacitance between the gate and source) of the P-type transistor MPD is charged, the drain voltage of the P-type transistor MPD drops. As a result, the falling edge of the pulse signal Spl is transmitted by the dummy switch circuit DSW.
従って、ダミースイッチ回路DSWは、パルス信号Splの通過時に、立上がりエッジに対してはゲート容量Cgdnに依存した第1遅延時間を付与するとともに、立下がりエッジに対してはゲート容量Cgspに依存した第2遅延時間を付与することができる。本実施の形態では、立上がりエッジでのLレベルからHレベルへの遷移は「第1遷移」に対応し、立下りエッジでのHレベルからLレベルへの遷移は「第2遷移」に対応する。Therefore, when the pulse signal Spl passes through, the dummy switch circuit DSW can impart a first delay time that depends on the gate capacitance Cgdn to the rising edge and a second delay time that depends on the gate capacitance Cgsp to the falling edge. In this embodiment, the transition from L level to H level at the rising edge corresponds to the "first transition", and the transition from H level to L level at the falling edge corresponds to the "second transition".
遅延調整回路25(図10)に含まれるダミースイッチ回路DSW1~DSW3の各々では、上記第1遅延時間及び第2遅延時間が同等になる様に、ゲート容量Cgsp,Cgdnが設計される。この場合には、基本的に、ダミースイッチ回路DSW1~DSW3で付与された遅延時間は、後段のインバータINV2,INV3(第2論理回路30)において、デューティ比に影響を及ぼすことがない。即ち、遅延調整回路25は、「第1遅延調整回路」の一実施例に対応する。In each of the dummy switch circuits DSW1 to DSW3 included in the delay adjustment circuit 25 (FIG. 10), the gate capacitances Cgsp and Cgdn are designed so that the first delay time and the second delay time are equivalent. In this case, the delay time provided by the dummy switch circuits DSW1 to DSW3 basically does not affect the duty ratio in the downstream inverters INV2 and INV3 (second logic circuit 30). In other words, the
一方で、ダミースイッチ回路DSW1~DSW3の間でP型トランジスタMPD及びN型トランジスタMNDのトランジスタサイズは、初段インバータ経路IPT1~IPT3の間で異なる遅延時間が付与される様に設計される。具体的には、初段インバータ経路IPT1~IPT3の間で、スイッチ回路ISW1~ISW3とダミースイッチ回路DSW1~DSW3とのそれぞれによって付与される遅延時間の合計が均等となる様に、ダミースイッチ回路DSW1~DSW3によって付与される遅延時間が設定される。On the other hand, the transistor sizes of the P-type transistors MPD and N-type transistors MND in the dummy switch circuits DSW1 to DSW3 are designed so that different delay times are imparted between the first-stage inverter paths IPT1 to IPT3. Specifically, the delay times imparted by the dummy switch circuits DSW1 to DSW3 are set so that the sum of the delay times imparted by the switch circuits ISW1 to ISW3 and the dummy switch circuits DSW1 to DSW3 is equal between the first-stage inverter paths IPT1 to IPT3.
例えば、上述の様に、インバータINV11~INV13のインバータサイズの比に対応させて、スイッチ回路ISW1~ISW3のトランジスタサイズの間に、1:8:(1/8)の比を設けた場合には、ダミースイッチ回路DSW1~DSW3のトランジスタサイズの間には、その逆比である、1:(1/8):8を付与することができる。For example, as described above, if a ratio of 1:8:(1/8) is set between the transistor sizes of the switch circuits ISW1 to ISW3 to correspond to the inverter size ratio of the inverters INV11 to INV13, then the inverse ratio of 1:(1/8):8 can be given between the transistor sizes of the dummy switch circuits DSW1 to DSW3.
この場合には、スイッチ回路ISW2と直列接続されるダミースイッチ回路DSW2を構成するN型トランジスタMN5D及びP型トランジスタMP5Dのそれぞれのトランジスタサイズを、実施の形態1で説明した、Wnmin/Lmin及びWpmin/Lminとすることができる。In this case, the transistor sizes of the N-type transistor MN5D and the P-type transistor MP5D that constitute the dummy switch circuit DSW2 connected in series with the switch circuit ISW2 can be set to Wnmin/Lmin and Wpmin/Lmin as described in
更に、スイッチ回路ISW1と直列接続されるダミースイッチ回路DSW1を構成するN型トランジスタMN4D及びP型トランジスタMP4Dのトランジスタサイズを、それぞれ8×Wnmin/Lmin及び8×Wpmin/Lminとすることができる。これにより、ダミースイッチ回路DSW1とDSW2との間のトランジスタサイズの比を、スイッチ回路ISW1及びISW2の間のトランジスタサイズの比(1:8)の逆比(1:(1/8)=8:1とすることができる。 Furthermore, the transistor sizes of the N-type transistor MN4D and the P-type transistor MP4D that constitute the dummy switch circuit DSW1 connected in series with the switch circuit ISW1 can be set to 8×Wnmin/Lmin and 8×Wpmin/Lmin, respectively. This allows the transistor size ratio between the dummy switch circuits DSW1 and DSW2 to be the inverse ratio (1:(1/8) = 8:1) of the transistor size ratio (1:8) between the switch circuits ISW1 and ISW2.
同様に、スイッチ回路ISW3と直列接続されるダミースイッチ回路DSW3を構成するN型トランジスタMN6D及びP型トランジスタMP6Dのトランジスタサイズを、それぞれ64×Wnmin/Lmin及び64×Wpmin/Lminとすることができる。これにより、ダミースイッチ回路DSW1とDSW3との間のトランジスタサイズの比を、スイッチ回路ISW1及びISW3の間のトランジスタサイズの比(1:(1/8))の逆比(1:8)とすることができる。Similarly, the transistor sizes of the N-type transistor MN6D and the P-type transistor MP6D constituting the dummy switch circuit DSW3 connected in series with the switch circuit ISW3 can be set to 64×Wnmin/Lmin and 64×Wpmin/Lmin, respectively. This allows the transistor size ratio between the dummy switch circuits DSW1 and DSW3 to be the inverse ratio (1:8) of the transistor size ratio (1:(1/8)) between the switch circuits ISW1 and ISW3.
これにより、発振信号Voscのデューティ比調整のために選択される初段インバータ経路IPT1~IPT3の間で、インバータINV11~INV13の出力信号経路に対して付与される遅延容量の差を抑制することができる。言い換えると、スイッチ回路ISW1~ISW3のトランジスタサイズの差が大きい場合には、実施の形態1に係る発振回路100aでは、初段インバータ経路IPT1~IPT3のいずれが選択されるかに応じて、発振信号Voscの周波数が異なる虞がある。This makes it possible to suppress the difference in delay capacitance provided to the output signal paths of the inverters INV11 to INV13 between the first-stage inverter paths IPT1 to IPT3 selected to adjust the duty ratio of the oscillation signal Vosc. In other words, if there is a large difference in the transistor sizes of the switch circuits ISW1 to ISW3, in the
これに対して、実施の形態2に係る発振回路100bでは、ダミースイッチ回路DSW1~DSW3を含む遅延調整回路25の配置によって、発振信号Voscのデューティ比調整のための初段インバータ経路IPT1~IPT3の選択に依存した発振周波数の変動を抑制することができる。この結果、実施の形態1と同等の効果に加えて、発振周波数の設定精度を高めることができる。In contrast, in the
尚、初段インバータ経路IPT1~IPT3に対しては、直列接続されたスイッチ及びキャパシタを用いて、当該スイッチのオンオフによって容量を付加する構成を採用することも可能である。しかしながら、この様な構成では、スイッチ及びキャパシタの合成容量が選択された初段インバータ経路に付与されるため、線形性の確保が困難となる。これに対して、ダミースイッチ回路DSWを用いることで、初段インバータ経路IPT1~IPT3に付加される遅延容量の容量値の調整が容易となる。 It is also possible to adopt a configuration in which a switch and a capacitor connected in series are used for the first-stage inverter paths IPT1 to IPT3, and capacitance is added by turning the switch on and off. However, in such a configuration, the combined capacitance of the switch and the capacitor is applied to the selected first-stage inverter path, making it difficult to ensure linearity. In contrast, by using a dummy switch circuit DSW, it becomes easier to adjust the capacitance value of the delay capacitance added to the first-stage inverter paths IPT1 to IPT3.
実施の形態2の変形例1.
実施の形態2では、各ダミースイッチ回路DSWによる第1遅延時間(立上がりエッジ)及び第2遅延時間(立下りエッジ)を同等とする例を説明したが、両者に意図的な差を設けることにより、ダミースイッチ回路DSWをデューティ比調整に用いることも可能である。
Variation example 1 of
In the second embodiment, an example has been described in which the first delay time (rising edge) and the second delay time (falling edge) of each dummy switch circuit DSW are made equal. However, by intentionally setting a difference between the two, it is also possible to use the dummy switch circuit DSW for duty ratio adjustment.
再び図11を参照して、ダミースイッチ回路DSWを構成するP型トランジスタMPD及びN型トランジスタMNDのゲート容量を調整することで、第1及び第2遅延時間に意図的に差異を設けることができる。 Referring again to Figure 11, by adjusting the gate capacitance of the P-type transistor MPD and the N-type transistor MND that constitute the dummy switch circuit DSW, a difference can be intentionally created between the first and second delay times.
例えば、トランジスタのゲート容量はゲート表面積に比例して変化する特性があるので、P型トランジスタMPD及びN型トランジスタMNDのトランジスタサイズ(Wp/Lp)及び(Wn/Ln)の設計により、立上がりエッジの第1遅延時間及び立下りエッジの第2遅延時間の間に意図的な差分が生じる様に、ゲート容量Cgsp及びCgdnを調整することができる。For example, since the gate capacitance of a transistor has the characteristic of changing in proportion to the gate surface area, by designing the transistor sizes (Wp/Lp) and (Wn/Ln) of the P-type transistor MPD and the N-type transistor MND, the gate capacitances Cgsp and Cgdn can be adjusted so that an intentional difference is generated between the first delay time of the rising edge and the second delay time of the falling edge.
図12は、実施の形態2の変形例1に係る発振回路100cの構成例を説明する回路図である。
Figure 12 is a circuit diagram illustrating an example configuration of an
図12を参照して、発振回路100cは、実施の形態1に係る発振回路100a(図2)と比較して、第1論理回路10が1個のインバータINV1で構成される点、及び、遅延調整回路26を更に備える点で異なる。
Referring to FIG. 12, the
インバータINV1の出力信号は、複数個(M=3)の初段インバータ経路IPT1~IPT3に分岐される。発振回路100cでは、初段インバータとなるインバータINV1は、初段インバータ経路IPT1~IPT3で共通であり、遅延調整回路26によってデューティ比が調整される。例えば、初段インバータであるインバータINV1のP型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0については、最小のトランジスタサイズ(上述した、Wpmin/Lmin、及び、Wnmin/Lmin)に設計することができる。
The output signal of inverter INV1 is branched into multiple (M=3) first-stage inverter paths IPT1 to IPT3. In
選択部20は、図2と同様に、初段インバータ経路IPT1~IPT3にそれぞれ配置されたスイッチ回路ISW1~ISW3を含む。スイッチ回路ISW1~ISW3の構成は、図2と同様であるので繰り返さない。The
遅延調整回路26は、各初段インバータ経路IPT1~IPT3において、選択部20を構成するスイッチ回路ISW1~ISW3とそれぞれ直列接続されたダミースイッチ回路DDSW1~DDSW3を含む。ダミースイッチ回路DDSW1~DDSW3は、遅延調整回路25のダミースイッチ回路DSW1~DSW3(図10)と同様に、N型トランジスタMN4D~MN6D及びP型トランジスタMP4D~MP6Dによって構成されており、図11に示された回路構成を有する。The
遅延調整回路26のダミースイッチ回路DDSW1~DDSW3の少なくとも一部では、第1遅延時間(立上がりエッジ)及び第2遅延時間(立下りエッジ)に差が生じる様に、ゲート容量Cgdn(MND)及びゲート容量Cgsp(MPD)が設計される。この点で、遅延調整回路26(ダミースイッチ回路DDSW1~DDSW3)は、遅延調整回路25(ダミースイッチ回路DSW1~DSW3)と異なる。In at least some of the dummy switch circuits DDSW1 to DDSW3 of the
例えば、初段インバータ経路IPT1に配置されたダミースイッチ回路DDSW1では、N型トランジスタMND及びP型トランジスタMPDのトランジスタサイズを、それぞれWnmin/Lmin及びWpmin/Lminとする。これにより、ダミースイッチ回路DDSW1では、パルス信号Splの立上がりエッジに作用する第1遅延時間と、立下りエッジに作用する第2遅延時間とが同等になる様に、初段インバータ経路IPT1に付加される遅延容量(ゲート容量Cgdn,Cgsp)が調整される。For example, in the dummy switch circuit DDSW1 arranged in the first-stage inverter path IPT1, the transistor sizes of the N-type transistor MND and the P-type transistor MPD are Wnmin/Lmin and Wpmin/Lmin, respectively. As a result, in the dummy switch circuit DDSW1, the delay capacitances (gate capacitances Cgdn, Cgsp) added to the first-stage inverter path IPT1 are adjusted so that the first delay time acting on the rising edge of the pulse signal Spl and the second delay time acting on the falling edge are equivalent.
これに対して、初段インバータ経路IPT2に配置されたダミースイッチ回路DDSW2では、例えば、N型トランジスタMND及びP型トランジスタMPDのトランジスタサイズを、それぞれWnmin/Lmin及び2×Wpmin/Lminとする。これにより、ダミースイッチ回路DDSW2では、ダミースイッチ回路DDSW1と比較すると、ゲート容量Cgdn(MND)に対するゲート容量Cgsp(MPD)の比が増加する。これにより、ダミースイッチ回路DDSW2では、立下りエッジに作用する第2遅延時間が、立上がりエッジに作用する第1遅延時間よりも大きくなる様に、初段インバータ経路IPT2に付加される遅延容量(ゲート容量Cgdn,Cgsp)が調整される。 In contrast, in the dummy switch circuit DDSW2 arranged in the first-stage inverter path IPT2, for example, the transistor sizes of the N-type transistor MND and the P-type transistor MPD are set to Wnmin/Lmin and 2×Wpmin/Lmin, respectively. As a result, in the dummy switch circuit DDSW2, the ratio of the gate capacitance Cgsp (MPD) to the gate capacitance Cgdn (MND) is increased compared to the dummy switch circuit DDSW1. As a result, in the dummy switch circuit DDSW2, the delay capacitances (gate capacitances Cgdn, Cgsp) added to the first-stage inverter path IPT2 are adjusted so that the second delay time acting on the falling edge is greater than the first delay time acting on the rising edge.
更に、初段インバータ経路IPT3に配置されたダミースイッチ回路DDSW3では、N型トランジスタMND及びP型トランジスタMPDのトランジスタサイズを、それぞれWnmin/Lmin、及び(1/2)×Wpmin/Lminとする。これにより、ダミースイッチ回路DDSW2では、ダミースイッチ回路DDSW1と比較すると、ゲート容量Cgdn(MND)に対するゲート容量Cgsp(MNP)の比が減少する。これにより、ダミースイッチ回路DDSW3では、立上がりエッジに作用する第1遅延時間が、立下りエッジに作用する第2遅延時間よりも大きくなる様に、初段インバータ経路IPT3に付加される遅延容量(ゲート容量Cgdn,Cgsp)が調整される。 Furthermore, in the dummy switch circuit DDSW3 arranged in the first-stage inverter path IPT3, the transistor sizes of the N-type transistor MND and the P-type transistor MPD are Wnmin/Lmin and (1/2) × Wpmin/Lmin, respectively. As a result, in the dummy switch circuit DDSW2, the ratio of the gate capacitance Cgsp (MNP) to the gate capacitance Cgdn (MND) is reduced compared to the dummy switch circuit DDSW1. As a result, in the dummy switch circuit DDSW3, the delay capacitance (gate capacitances Cgdn, Cgsp) added to the first-stage inverter path IPT3 is adjusted so that the first delay time acting on the rising edge is greater than the second delay time acting on the falling edge.
発振回路100cでは、インバータINV1及びスイッチ回路ISW1~ISW3を構成する、各P型トランジスタMP0,MP4~MP6及び各N型トランジスタMN0,MN4~MN6については、最小のトランジスタサイズである、Wpmin/Lmin及びWnmin/Lminで設計することができる。一方で、遅延調整回路26を構成するダミースイッチ回路DDSW1~DDSW3を構成するP型トランジスタMP4D~MP6D及びN型トランジスタMN4D~MN6Dについては、上述した様にゲート寸法(トランジスタサイズ)を任意に設計する。これにより、初段インバータ経路IPT1~IPT3の間で、第1遅延時間及び第2遅延時間の大小関係(差分)を任意に設けることができる。即ち、遅延調整回路26は「第2遅延調整回路」の一実施例に対応する。In the
図13には、実施の形態2の変形例1に係る発振回路でのデューティ調整を説明する動作波形図が示される。
Figure 13 shows an operating waveform diagram explaining duty adjustment in an oscillator circuit relating to variant example 1 of
図13の例では、初段のインバータINV1の出力電圧V1は、反転しきい値電圧Vinvの変動により、Lレベル期間及びHレベル期間の比が60(%):40(%)となっており、デューティ比DT1(図9)は、50(%)から上昇している。In the example of Figure 13, the output voltage V1 of the first-stage inverter INV1 has a ratio of L level period to H level period of 60(%):40(%) due to fluctuations in the inversion threshold voltage Vinv, and the duty ratio DT1 (Figure 9) has increased from 50(%).
具体的には、時刻tbにおいて、入力電圧VAがインバータINV1の反転しきい値電圧Vinvまで上昇すると、インバータINV1の出力電圧V1には、Hレベル(VDD)からLレベル(GND)へ遷移する立下りエッジが生じる。第2論理回路30への入力電圧VBは、時刻tbから、初段インバータ経路IPT1~IPT3のいずれかによって付与された第2遅延時間Tdp遅れた時刻txにおいて、第2論理回路30のインバータINV2の反転しきい値電圧Vinvまで低下する。Specifically, when the input voltage VA rises to the inversion threshold voltage Vinv of the inverter INV1 at time tb, a falling edge occurs in the output voltage V1 of the inverter INV1, transitioning from the H level (VDD) to the L level (GND). The input voltage VB to the
一方で、時刻tb以降で低下する入力電圧VAが、インバータINV1の反転しきい値電圧Vinvまで低下した時刻tcにおいて、インバータINV1の出力電圧V1には、Lレベル(GND)からHレベル(VDD)へ遷移する立上がりエッジが生じる。第2論理回路30への入力電圧VBは、時刻tcから、初段インバータ経路IPT2によって付与された第1遅延時間Tdn遅れた時刻tyにおいて、第2論理回路30のインバータINV2の反転しきい値電圧Vinvまで上昇する。On the other hand, at time tc when the input voltage VA, which decreases after time tb, falls to the inversion threshold voltage Vinv of the inverter INV1, a rising edge occurs in the output voltage V1 of the inverter INV1, transitioning from the L level (GND) to the H level (VDD). The input voltage VB to the
従って、デューティ比が50(%)より大きい(T1>T2)図13の例では、第2遅延時間Tdpが、第1遅延時間Tdnよりも大きい初段インバータ経路IPT2を選択することで、第2論理回路30への入力電圧VBのデューティ比を50(%)に近付けることができる。Therefore, in the example of Figure 13 where the duty ratio is greater than 50% (T1>T2), by selecting the first-stage inverter path IPT2 in which the second delay time Tdp is greater than the first delay time Tdn, the duty ratio of the input voltage VB to the
反対に、デューティ比が50(%)より小さいケース(T1<T2)では、第1遅延時間Tdnが、第2遅延時間Tdpよりも大きい初段インバータ経路IPT3を選択することで、第2論理回路30への入力電圧VBのデューティ比を50(%)に近付けることが可能である。この様に、第1遅延時間Tdn及び第2遅延時間Tdpの差分である(Tdn-Tdp)が異なる複数(M個)の初段インバータ経路の選択によっても、発振信号Voscのデューティ比調整が可能であることが理解される。Conversely, in cases where the duty ratio is less than 50% (T1<T2), by selecting the first-stage inverter path IPT3 in which the first delay time Tdn is greater than the second delay time Tdp, it is possible to bring the duty ratio of the input voltage VB to the
従って、実施の形態2の変形例1に係る発振回路100cにおいても、実施の形態1で説明した図8及び図9と同様の手法により、発振信号Voscのデューティ比を調整することができる。具体的には、図8のパターンPT1と同様に制御信号VISW1~VISW3を設定すると、第1遅延時間Tdn及び第2遅延時間Tdpが同等である初段インバータ経路IPT1を選択したときのデューティ比DT1を取得することができる(図9のS110)。そして、取得されたデューティ比DT1を用いて、図8のS120~S160の処理を実行することで、実施の形態1と同様に、簡易な構成によってRC型発振回路の発振信号のデューティ比を調整することができる。Therefore, in the
尚、実施の形態2の変形例1では、ダミースイッチ回路DDSWの配置個数、即ち、第1及び第2遅延時間の差が異なる初段インバータ経路の個数をM=3としたが、当該Mについても任意とすることができる。
In addition, in variant example 1 of
実施の形態2の変形例1においても、ダミースイッチ回路DDSWを用いて容量を付加することで、直列接続されたスイッチ及びキャパシタを用いる構成と比較して、初段インバータ経路IPT1~IPT3のそれぞれでの第1遅延時間Tdn及び第2遅延時間Tdpの調整が容易となる。
In variant example 1 of
実施の形態2の変形例2.
図14は、実施の形態2の変形例2に係る発振回路100dの構成例を説明する回路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an
図14を参照して、発振回路100dは、実施の形態1に係る発振回路100a(図2)と比較して、第1論理回路10に含まれるインバータINV11~INV13の各々に対して、図12に示された選択部20及び遅延調整回路26を含む回路ブロックが配置された構成を有する。
Referring to FIG. 14, compared to the
具体的には、インバータINV11と、第2論理回路30のインバータINV2の入力ノードに相当するノードNbの間には、選択部20及び遅延調整回路26を含む回路ブロック201が配置される。選択部20及び遅延調整回路26の構成及び動作は、実施の形態2の変形例1と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。これにより、インバータINV11を含む初段インバータ経路IPT1(図2)は、ダミースイッチ回路DDSW1~DDSW3をそれぞれ通過する初段インバータ経路IPT11~IPT13に細分化される。
Specifically, a
初段インバータ経路IPT11~IPT13のそれぞれに付与される遅延時間Tdn及びTdpの組み合わせは、図12での初段インバータ経路IPT1~IPT3のそれぞれと同様に設定することができる。即ち、図14においても、ダミースイッチ回路DDSWの配置数を3とする例が示されている。The combination of delay times Tdn and Tdp given to each of the first-stage inverter paths IPT11 to IPT13 can be set in the same way as for each of the first-stage inverter paths IPT1 to IPT3 in Figure 12. That is, Figure 14 also shows an example in which the number of dummy switch circuits DDSW is three.
同様に、インバータINV12及びノードNbの間には回路ブロック202が配置され、インバータINV13及びノードNbの間には回路ブロック203が配置される。図示を省略しているが、回路ブロック202及び203の各々は、回路ブロック201と同様の選択部20及び遅延調整回路26を有する。Similarly, a
従って、回路ブロック202により、インバータINV12を含む初段インバータ経路IPT2(図2)は、初段インバータ経路IPT21~IPT23に細分化される。同様に、回路ブロック203により、インバータINV13を含む初段インバータ経路IPT3(図2)は、初段インバータ経路IPT31~IPT33に細分化される。初段インバータ経路IPT21~IPT23及び初段インバータ経路IPT31~IPT33の各々に対しては、初段インバータ経路IPT1~IPT3のそれぞれと同様に設定された遅延時間Tdn及びTdpの組み合わせを付与することができる。Therefore, the first-stage inverter path IPT2 (FIG. 2) including the inverter INV12 is subdivided into first-stage inverter paths IPT21-IPT23 by the
発振回路100dでは、入力ノードNa及びノードNb(インバータINV2の入力ノード)の間で、初段インバータの並列配置個数M1(M1:2以上の整数)、及び、各初段バータの出力信号の分岐数M2(M2:2以上の整数)の乗算値に従う(M1×M2)個の初段インバータ経路が設けられる。そして、(M1×M2)個(図14では、M1×M2=3×3=9)の初段インバータ経路のうちの1個の初段インバータ経路が選択される。In the
即ち、回路ブロック201~203の間で、選択部20のスイッチ回路ISW1~ISW3を選択的にオンするための制御信号VISW1~VISW3は個別に設定される。これにより、全体では(M1×M2)個の制御信号を用いて、上述の(M1×M2)個の初段インバータ経路のうちの1個の初段インバータ経路が、当該経路中のスイッチ回路ISWがオンすることで選択される。That is, the control signals VISW1 to VISW3 for selectively turning on the switch circuits ISW1 to ISW3 of the
一例として、発振回路100dでは、インバータINV11~INV13の反転しきい値電圧Vinvの選択によるデューティ比調整量に対して、遅延調整回路26で遅延時間Tdp及びTdnの差分によるデューティ比調整量を小さくする様に、遅延調整回路26を構成することができる。As an example, in the
これにより、実施の形態2の変形例2に係る発振回路100dによれば、実施の形態1に係る発振回路100aの効果に加えて、デューティ比の更に細密な調整が可能となる。As a result, according to the
実施の形態3.
実施の形態3では、クロックドインバータを用いた回路構成例について説明する。
In the third embodiment, an example of a circuit configuration using a clocked inverter will be described.
図15は、実施の形態3に係る発振回路100eの構成例を説明する回路図である。
図15に示される様に、発振回路100eは、実施の形態2に係る発振回路100b(図10)と比較して、第1論理回路10が、並列接続されたM個(図15の例では、M=3)のクロックドインバータCINV11~CINV13によって構成される点で異なる。即ち、発振回路100eでは、入力ノードNa及びノードNb(第2論理回路30の入力ノード)の間に、クロックドインバータCINV11~CINV13をそれぞれ含む初段インバータ経路IPT1~IPT3が並列に形成される。
FIG. 15 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an
15, the
図16は、クロックドインバータの構成を説明する回路図である。図16には、図15に示されたクロックドインバータCINV11~CINV13を総称するクロックドインバータCINV1の回路構成が示される。 Figure 16 is a circuit diagram explaining the configuration of a clocked inverter. Figure 16 shows the circuit configuration of a clocked inverter CINV1, which collectively refers to the clocked inverters CINV11 to CINV13 shown in Figure 15.
図16に示される様に、クロックドインバータCINV1は、図3に示されたインバータINVの回路構成に加えて、P型のスイッチトランジスタMPSW及びN型のスイッチトランジスタMNSWを更に有する。スイッチトランジスタMPSWは、出力電圧Voutが生成される出力ノードNoと、電源ラインPLとの間に、P型トランジスタMP0と直列に接続される。同様に、スイッチトランジスタMNSWは、出力ノードNoと接地ラインNLとの間に、N型トランジスタMN0と直列に接続される。スイッチトランジスタMPSW及びMNSWのトランジスタサイズは、P型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0のそれぞれと同様とすることができる。 As shown in FIG. 16, the clocked inverter CINV1 further has a P-type switch transistor MPSW and an N-type switch transistor MNSW in addition to the circuit configuration of the inverter INV shown in FIG. 3. The switch transistor MPSW is connected in series with the P-type transistor MP0 between the output node No at which the output voltage Vout is generated and the power supply line PL. Similarly, the switch transistor MNSW is connected in series with the N-type transistor MN0 between the output node No and the ground line NL. The transistor sizes of the switch transistors MPSW and MNSW can be the same as those of the P-type transistor MP0 and the N-type transistor MN0, respectively.
スイッチトランジスタMPSWのゲートには、制御信号VISW1~VISW3を総称する制御信号VISWが入力される。一方で、スイッチトランジスタMNSWのゲートには、制御信号VISW1B~VISW3Bを総称する制御信号VISWBが入力される。A control signal VISW, which collectively refers to the control signals VISW1 to VISW3, is input to the gate of the switch transistor MPSW. On the other hand, a control signal VISWB, which collectively refers to the control signals VISW1B to VISW3B, is input to the gate of the switch transistor MNSW.
制御信号VISWがHレベル(即ち、制御信号VISWBはLレベル)に設定されると、スイッチトランジスタMNSW及びMPSWがオンすることにより、クロックドインバータCINVは、図3に示されたインバータINV1と同様に動作する。即ち、クロックドインバータCINVは、入力電圧Vinが反転しきい値電圧Vinvよりも低いときには、Vout=Hレベル(VDD)に設定する一方で、Vin≧Vinvのときには、Vout=Lレベル(GND)に設定する。When the control signal VISW is set to H level (i.e., the control signal VISWB is set to L level), the switch transistors MNSW and MPSW are turned on, and the clocked inverter CINV operates in the same manner as the inverter INV1 shown in Figure 3. That is, when the input voltage Vin is lower than the inversion threshold voltage Vinv, the clocked inverter CINV sets Vout to H level (VDD), whereas when Vin ≥ Vinv, it sets Vout to L level (GND).
これに対して、制御信号VISWがLレベル(即ち、制御信号VISWBはHレベル)に設定されると、スイッチトランジスタMNSW及びMPSWがオフされるので、出力ノードNoは、電源ラインPL及び接地ラインNLのいずれとも切り離される。従って、クロックドインバータCINVからは、電源電圧VDD及び接地電圧GNDのいずれも出力されない。On the other hand, when the control signal VISW is set to the L level (i.e., the control signal VISWB is set to the H level), the switch transistors MNSW and MPSW are turned off, and the output node No is disconnected from both the power supply line PL and the ground line NL. Therefore, neither the power supply voltage VDD nor the ground voltage GND is output from the clocked inverter CINV.
再び図15を参照して、クロックドインバータCINV11~CINV13は、実施の形態1で説明したP型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0のトランジスタサイズの調整により、インバータINV11~INV13のそれぞれと同様の反転しきい値電圧Vinを有する様に構成される。
Referring again to Figure 15, the clocked inverters CINV11 to CINV13 are configured to have the same inversion threshold voltage Vin as each of the inverters INV11 to INV13 by adjusting the transistor sizes of the P-type transistor MP0 and the N-type transistor MN0 described in
上述の様に、制御信号VISW1~VISW3(VISW1B~VISW3B)によって、クロックドインバータCINV1~CINV3の動作及び停止を制御することにより、発振回路100eでは、図2の様なスイッチ回路ISW1~ISW3を配置することなく、選択部20の機能を実現することができる。As described above, by controlling the operation and stopping of the clocked inverters CINV1 to CINV3 using the control signals VISW1 to VISW3 (VISW1B to VISW3B), the
更に、発振回路100eでは、クロックドインバータCINV11~CINV13の出力側と、ノードNbとの間に、図10と同様の遅延調整回路25が配置される。遅延調整回路25は、図10と同様のダミースイッチ回路DSW1~DSW3を有する。ダミースイッチ回路DSW1~DSW3は、クロックドインバータCINV11~CINV13の出力ノードと、第2論理回路30の入力ノードに相当するノードNbとの間にそれぞれ接続される。発振回路100eのその他の部分の構成は、図10の発振回路100bと同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
Furthermore, in the
従って、発振回路100eでは、クロックドインバータCINV11及びダミースイッチ回路DSW1が直列接続された初段インバータ経路IPT1と、クロックドインバータCINV12及びダミースイッチ回路DSW2が直列接続された初段インバータ経路IPT2と、クロックドインバータCINV13及びダミースイッチ回路DSW3が直列接続された初段インバータ経路IPT3が、入力ノードNa及びノードNbの間に並列に設けられる。Therefore, in the
そして、制御信号VISW1~VISW3(制御信号VISW1B~VISW3B)に応じて、クロックドインバータCINV11~CINV13のうちの1個が選択的に動作することで、初段インバータ経路IPT1~IPT3のうちの1個が、入力ノードNa及びノードNbの間に選択的に形成される。更に、初段インバータ経路IPT1~IPT3での、インバータの反転しきい値電圧Vinv及び遅延調整回路25によって付加される調整容量は、実施の形態2に係る発振回路100bと同様である。
Then, one of the clocked inverters CINV11 to CINV13 is selectively operated in response to the control signals VISW1 to VISW3 (control signals VISW1B to VISW3B), and one of the first-stage inverter paths IPT1 to IPT3 is selectively formed between the input node Na and the node Nb. Furthermore, the inversion threshold voltage Vinv of the inverter in the first-stage inverter paths IPT1 to IPT3 and the adjustment capacitance added by the
従って、実施の形態3に係る発振回路100eによっても、実施の形態2に係る発振回路100bと同様に、発振信号Voscのデューティ比を調整するとともに、発振周波数の精度を高めることが可能である。
Therefore, like the
更に、実施の形態3に係る発振回路100eでは、インバータに代えてクロックドインバータを用いることで、回路面積及び消費電流の削減を図ることができる。Furthermore, in the
まず、クロックドインバータCINV11~CINV13では、図10(実施の形態2)でのインバータINV11~INV13と、CMOS(Complementary MOS)スイッチであるスイッチ回路ISW1~ISW3の組み合わせと比較して、配線接続数が減少する。このため、レイアウト面から回路面積の削減を図ることができる。First, the number of wiring connections is reduced in the clocked inverters CINV11 to CINV13 compared to the combination of the inverters INV11 to INV13 in Fig. 10 (embodiment 2) and the switch circuits ISW1 to ISW3, which are CMOS (Complementary MOS) switches. This makes it possible to reduce the circuit area in terms of layout.
又、入力ノードNaの入力電圧VAが反転しきい値電圧Vinvの近傍であるときには、図2等のインバータINV11~INV13の各々において、P型トランジスタMP0及びN型トランジスタMN0に貫通電流が生じる。一方で、図5等に例示した様に、帰還抵抗40(Roc)及び帰還容量50(Coc)による時定数によって、反転しきい値電圧Vinvの近傍での入力電圧VAの変化は比較的緩やかである。この結果、M個のインバータが並列配置される実施の形態1,2等の回路構成では、上述の貫通電流によってM個のインバータの消費電流が増大することが懸念される。Furthermore, when the input voltage VA at the input node Na is close to the inversion threshold voltage Vinv, a through current is generated in the P-type transistor MP0 and the N-type transistor MN0 in each of the inverters INV11 to INV13 in FIG. 2 and the like. On the other hand, as illustrated in FIG. 5 and the like, the change in the input voltage VA near the inversion threshold voltage Vinv is relatively gradual due to the time constant of the feedback resistor 40 (Roc) and the feedback capacitor 50 (Coc). As a result, in the circuit configurations of
これに対して、実施の形態3に係る発振回路100eでは、並列接続されたM個のクロックドインバータのうち、制御信号VISW(VISWB)によって停止されるクロックドインバータでは、スイッチトランジスタMPSW,MNSW(図16)がオフされることで貫通電流は発生しない。この結果、クロックドインバータの適用によって、実施の形態1,2と比較して、消費電流の削減を図ることができる。In contrast, in the
尚、実施の形態1及び2においても、入力ノードNaと、インバータINV11~INV13の入力ノードとの間に、初段インバータ経路IPT1~IPT3の選択と連動してオンオフ制御されるトランジスタスイッチを追加配置することで、貫通電流を抑制することは可能である。しかしながら、この様なトランジスタスイッチの追加は、回路面積の増大、並びに、無駄な寄生容量及びオン抵抗の増加による周波数補正精度の劣化を招くことが懸念される。実施の形態3に係る発振回路100eでは、クロックドインバータの適用によって、この様な問題点を生じることなく、消費電流の削減を図ることができる。
In the first and second embodiments, it is possible to suppress the through current by placing an additional transistor switch between the input node Na and the input nodes of the inverters INV11 to INV13, the switch being turned on and off in conjunction with the selection of the first-stage inverter paths IPT1 to IPT3. However, there is a concern that adding such a transistor switch will increase the circuit area and degrade the frequency correction accuracy due to increased unnecessary parasitic capacitance and on-resistance. In the
又、実施の形態3に係る発振回路100eにおいて、図15の例では、図10と同様に遅延調整回路25を配置する構成例を説明したが、クロックドインバータCINV11~CINV13の選択に伴う発振周波数の変動が小さい場合には、実施の形態1に係る発振回路100a(図2)と同様に、遅延調整回路25の配置を省略することが可能である。
In addition, in the example of Figure 15, in the
或いは、実施の形態3に係る発振回路100eでは、図15の構成例において、遅延調整回路25に代えて、遅延調整回路26(図12)を配置することも可能である。この場合には、図14で説明した、実施の形態2の変形例2に係る発振回路100dと同様に、デューティ比の調整を細密化することが可能である。Alternatively, in the
実施の形態3の変形例.
図17は、実施の形態3の変形例に係る発振回路100fの構成例を説明する回路図である。
A modified example of
FIG. 17 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an
図17を参照して、発振回路100fは、実施の形態1に係る発振回路100aと比較して、複数のインバータINV11~INV13及び選択部20に代えて、Nビット(N:2以上の整数)の制御信号VISWN[N:1]及びVISWP[N:1]によって制御されるクロックドインバータVCINVが配置される点で異なる。発振回路100fは、実施の形態3に係る発振回路100e(図15)と比較すると、複数のクロックドインバータCINV11~CINV13に代えて、クロックドインバータVCINVが配置されるとともに、遅延調整回路25の配置は省略された回路構成を有する。17, the
図18には、図17に示されたクロックドインバータVCINVの構成を説明する回路図が示される。 Figure 18 shows a circuit diagram explaining the configuration of the clocked inverter VCINV shown in Figure 17.
図18を参照して、クロックドインバータVCINVは、並列接続されたN個のクロックドインバータCINV1~CINVNを有する。クロックドインバータCINV1~CINVNの各々は、図16に示されたクロックドインバータCINV1と同様の回路構成を有する。18, the clocked inverter VCINV has N clocked inverters CINV1 to CINVN connected in parallel. Each of the clocked inverters CINV1 to CINVN has a circuit configuration similar to that of the clocked inverter CINV1 shown in FIG.
具体的には、クロックドインバータCINV1~CINVNは、P型トランジスタMPC1~MPCN、N型トランジスタMNC1~MNCN、P型のスイッチトランジスタMPCSW1~MPCSWN、及び、N型のスイッチトランジスタMNCSW1~MPCSWNをそれぞれ有する。Specifically, the clocked inverters CINV1 to CINVN respectively have P-type transistors MPC1 to MPCN, N-type transistors MNC1 to MNCN, P-type switch transistors MPCSW1 to MPCSWN, and N-type switch transistors MNCSW1 to MPCSWN.
クロックドインバータCINV1~CINVNの間で、P型トランジスタMPC1~MPCN、及び、N型トランジスタMNC1~MNCNは、トランジスタサイズが異なる。例えば、P型トランジスタMPC1~MPCN、及び、N型トランジスタMNC1~MNCNの各々のゲート長は、共通(Limn)である。一方で、P型トランジスタMPC1~MPCNのゲート幅、及び、N型トランジスタMNC1~MNCNのゲート幅は、それぞれ2の階乗に従って段階的に異なる値に設計される。 Among the clocked inverters CINV1 to CINVN, the P-type transistors MPC1 to MPCN and the N-type transistors MNC1 to MNCN have different transistor sizes. For example, the gate length of each of the P-type transistors MPC1 to MPCN and the N-type transistors MNC1 to MNCN is common (Limn). On the other hand, the gate widths of the P-type transistors MPC1 to MPCN and the N-type transistors MNC1 to MNCN are each designed to have values that differ in stages according to a power of two.
具体的には、N型トランジスタMNC1のゲート幅は、最小値Wmin、N型トランジスタMNC2のゲート幅は、W2N=2・Wmin、N番目のN型トランジスタMNCNのゲート幅は、Wn2=2(N-1)・Wminとされる。N型のスイッチトランジスタMNCSW1~MNCSWNのトランジスタサイズは、N型トランジスタMNC1~MNCNのそれぞれと同等とされる。 Specifically, the gate width of N-type transistor MNC1 is set to a minimum value Wmin, the gate width of N-type transistor MNC2 is set to W2N=2·Wmin, and the gate width of the Nth N-type transistor MNCN is Wn2=2 (N-1) ·Wmin. The transistor sizes of N-type switch transistors MNCSW1 to MNCSWN are set to be equal to those of N-type transistors MNC1 to MNCN, respectively.
同様に、P型トランジスタMPC1のゲート幅は、Wmin、P型トランジスタMPC2のゲート幅は、Wp2=2・Wmin、N番目のP型トランジスタMPCNのゲート幅は、WpN=2(N-1)・Wminとされる。P型のスイッチトランジスタMPCSW1~MPCSWNのトランジスタサイズは、P型トランジスタMPC1~MPCNのそれぞれと同等とされる。 Similarly, the gate width of P-type transistor MPC1 is Wmin, the gate width of P-type transistor MPC2 is Wp2=2·Wmin, and the gate width of the Nth P-type transistor MPCN is WpN=2 (N-1) ·Wmin. The transistor sizes of the P-type switch transistors MPCSW1 to MPCSWN are equivalent to those of the P-type transistors MPC1 to MPCN, respectively.
N型のスイッチトランジスタMNCSW1~MNCSWNのゲートには、制御信号VISWN[1]~VISWN[N]が入力される。これにより、クロックドインバータVCINVでは、N型トランジスタMNC1~MNCNのうちの、制御信号VISWN[1]~VISWN[N]によって選択された少なくとも1個のN型トランジスタが、接地ラインNLと、クロックドインバータVCINVの出力ノードNo(図17でのノードNbに相当)との間に並列接続される。 Control signals VISWN[1] to VISWN[N] are input to the gates of the N-type switch transistors MNCSW1 to MNCSWN. As a result, in the clocked inverter VCINV, at least one N-type transistor selected by the control signal VISWN[1] to VISWN[N] from among the N-type transistors MNC1 to MNCN is connected in parallel between the ground line NL and the output node No of the clocked inverter VCINV (corresponding to node Nb in FIG. 17).
例えば、制御信号VISWN[1]~VISWN[N]のすべてが「1」である場合には、N型トランジスタMNC1~MNCNの全てが接地ラインNL及びクロックドインバータVCINVの出力ノードの間に接続される。この状態は、図3のインバータにおいて、N型トランジスタMN0のゲート幅が(2N-1)・Wminである状態と等価である。 For example, when all of the control signals VISWN[1] to VISWN[N] are "1," all of the N-type transistors MNC1 to MNCN are connected between the ground line NL and the output node of the clocked inverter VCINV. This state is equivalent to the state in the inverter of FIG. 3 where the gate width of the N-type transistor MN0 is (2 N -1)·Wmin.
同様に、P型のスイッチトランジスタMPCSW1~MPCSWNのゲートには、反転された制御信号VISWP[1]~VISWP[N]が入力される。これにより、クロックドインバータVCINVでは、P型トランジスタMPC1~MPCNのうちの、制御信号VISWP[1]~VISWP[N]によって選択された少なくとも1個のP型トランジスタが、電源ラインPLと、クロックドインバータVCINVの出力ノードNoとの間に並列接続される。Similarly, inverted control signals VISWP[1] to VISWP[N] are input to the gates of the P-type switch transistors MPCSW1 to MPCSWN. As a result, in the clocked inverter VCINV, at least one P-type transistor among the P-type transistors MPC1 to MPCN selected by the control signal VISWP[1] to VISWP[N] is connected in parallel between the power supply line PL and the output node No of the clocked inverter VCINV.
例えば、制御信号VISWP[1]~VISWP[N]のすべてが「1」である場合には、P型トランジスタMPC1~MPCNの全てが電源ラインPL及びクロックドインバータVCINVの出力ノードの間に接続される。この状態は、図3のインバータにおいて、N型トランジスタMN0のゲート幅が(2N-1)・Wminである状態と等価である。 For example, when all of the control signals VISWP[1] to VISWP[N] are "1," all of the P-type transistors MPC1 to MPCN are connected between the power supply line PL and the output node of the clocked inverter VCINV. This state is equivalent to the state in the inverter of FIG. 3 where the gate width of the N-type transistor MN0 is (2 N -1)·Wmin.
この様に、図18に示されたクロックドインバータVCINVでは、制御信号VISWN[1]~VISWN[N]に応じて、接地ラインNL及び出力ノードNoの間に並列接続される少なくとも1個のN型トランジスタ全体でのトランジスタサイズ(図3のインバータINV1でのN型トランジスタMN0のトランジスタサイズに相当)を、段階的に変化することができる。In this way, in the clocked inverter VCINV shown in Figure 18, the overall transistor size of at least one N-type transistor connected in parallel between the ground line NL and the output node No (corresponding to the transistor size of N-type transistor MN0 in inverter INV1 in Figure 3) can be changed in stages depending on the control signals VISWN[1] to VISWN[N].
同様に、制御信号VISWP[1]~VISWP[N]に応じて、電源ラインPL及び出力ノードNoの間に並列接続される少なくとも1個のP型トランジスタ全体でのトランジスタサイズ(図3のインバータINV1でのP型トランジスタMP0のトランジスタサイズに相当)を、段階的に変化することができる。Similarly, the overall transistor size of at least one P-type transistor connected in parallel between the power supply line PL and the output node No (corresponding to the transistor size of P-type transistor MP0 in inverter INV1 in Figure 3) can be changed in stages depending on the control signals VISWP[1] to VISWP[N].
この結果、クロックドインバータVCINVでは、N型トランジスタMN0のトランジスタサイズ(Wn/Ln)と、P型トランジスタMP0のトランジスタサイズ(Wp/Lp)との比を可変制御することで、上述の式(2)中のKn,Kpを変化させることができる。As a result, in the clocked inverter VCINV, Kn and Kp in the above equation (2) can be changed by variably controlling the ratio between the transistor size (Wn/Ln) of the N-type transistor MN0 and the transistor size (Wp/Lp) of the P-type transistor MP0.
これにより、クロックドインバータVCINVは、制御信号VISWN[1]~VISWN[N],VISWP[1]~VISWP[N]に応じて、反転しきい値電圧Vinvが異なる複数のインバータ(図3のインバータINV相当)のうちの1つのインバータを、初段インバータとして、入力ノードNa及びノードNbとの間に選択的に形成することが可能となる。これにより、上記複数のインバータをそれぞれ通過する複数のインバータ経路の選択を等価的に実行することができる。 This allows the clocked inverter VCINV to selectively form one of multiple inverters (corresponding to the inverter INV in FIG. 3) with different inversion threshold voltages Vinv as a first-stage inverter between the input node Na and node Nb in response to the control signals VISWN[1] to VISWN[N] and VISWP[1] to VISWP[N]. This allows the selection of multiple inverter paths that pass through each of the multiple inverters to be equivalently performed.
図19には、クロックドインバータVCINVの制御信号の設定例が示される。図19には、N=5のときの例が示される。 Figure 19 shows an example of setting the control signal for the clocked inverter VCINV. Figure 19 shows an example when N=5.
図19を参照して、制御信号VISWP[1]=「1」とし、制御信号VISWP[2]~VISWP[5]=「0」とすることで、P型トランジスタのトランジスタサイズ(Wp/Lp)は最小値(1)となる。この状態下で、制御信号VISWN[1]~VISWn[5]の5ビットの「0」及び「1」の組み合わせによって、N型トランジスタのトランジスタサイズ(Wn/Ln)は最小値(1)から最大値(2N-1=31)の間で段階的に設定することができる。(Wp/Lp)を固定した下で、(Wn/Ln)を段階的に上昇させると、式(2)のパラメータ値Kが上昇するのに応じて、クロックドインバータVCINVの反転しきい値電圧Vinvを段階的に低下させることができる。 19, by setting the control signal VISWP[1]="1" and the control signals VISWP[2] to VISWP[5]="0", the transistor size (Wp/Lp) of the P-type transistor becomes the minimum value (1). In this state, the transistor size (Wn/Ln) of the N-type transistor can be set in stages between the minimum value (1) and the maximum value (2 N -1=31) by a combination of the five bits of the control signals VISWN[1] to VISWn[5], "0" and "1". When (Wp/Lp) is fixed and (Wn/Ln) is increased in stages, the inversion threshold voltage Vinv of the clocked inverter VCINV can be decreased in stages in accordance with the increase in the parameter value K in the formula (2).
同様に、制御信号VISWN[1]=「1」とし、制御信号VISWN[2]~VISWN[5]=「0」とすることで、N型トランジスタのトランジスタサイズ(Wn/Ln)は最小値(1)となる。この状態下で、制御信号VISWP[1]~VISWP[5]の5ビットの「0」及び「1」の組み合わせによって、P型トランジスタのトランジスタサイズ(Wp/Lp)は、最小値(1)から最大値(例えば、2N-1=31)の間で段階的に設定することができる。(Wn/Ln)を固定した下で、(Wp/Lp)を段階的に上昇させると、式(2)のパラメータ値Kが低下するのに応じて、クロックドインバータVCINVの反転しきい値電圧Vinvを段階的に上昇させることができる。 Similarly, by setting the control signal VISWN[1] to "1" and the control signals VISWN[2] to VISWN[5] to "0", the transistor size (Wn/Ln) of the N-type transistor becomes the minimum value (1). Under this condition, the transistor size (Wp/Lp) of the P-type transistor can be set stepwise between the minimum value (1) and the maximum value (for example, 2 N -1=31) by a combination of the five bits of "0" and "1" of the control signals VISWP[1] to VISWP[5]. When (Wn/Ln) is fixed and (Wp/Lp) is increased stepwise, the inversion threshold voltage Vinv of the clocked inverter VCINV can be increased stepwise in accordance with the decrease in the parameter value K in the formula (2).
例えば、VISWP[2]=「1」,VISWP[1]=VISWP[3]~VISW[5]=「0」、かつ、VISWN[1]=「1」,VISWN[2]~VISWN[5]=「0」とすると、(Wp/Lp)=2、かつ、(Wn/Ln)=1となる。従って、クロックドインバータVCINVは、実施の形態1(図2)でのインバータINV11(K=1)と同等の反転しきい値電圧Vinvを有するインバータを、入力ノードNa及びノードNbの間に形成した状態となる。即ち、実施の形態1(図2)でのインバータINV11を含む初段インバータ経路IPT1が選択されたのと等価な状態が形成される。For example, if VISWP[2] = "1", VISWP[1] = VISWP[3] to VISW[5] = "0", and VISWN[1] = "1", VISWN[2] to VISWN[5] = "0", then (Wp/Lp) = 2 and (Wn/Ln) = 1. Therefore, the clocked inverter VCINV is in a state where an inverter having an inversion threshold voltage Vinv equivalent to that of the inverter INV11 (K = 1) in embodiment 1 (Figure 2) is formed between the input node Na and the node Nb. In other words, a state equivalent to that in embodiment 1 (Figure 2) where the first-stage inverter path IPT1 including the inverter INV11 is selected is formed.
同様に、VISWP[5]=「1」,VISWP[1]~VISWP[4]=「0」、かつ、VISWN[1]=「1」,VISWN[2]~VISWN[5]=「0」とすると、(Wp/Lp)=16、かつ、(Wn/Ln)=1となる。従って、クロックドインバータVCINVは、実施の形態1(図2)でのインバータINV12(K=√(1/8))と同等の反転しきい値電圧Vinvを有するインバータを、入力ノードNa及びノードNbの間に形成した状態となる。即ち、実施の形態1(図2)でのインバータINV12を含む初段インバータ経路IPT2が選択されたのと等価な状態が形成される。Similarly, if VISWP[5] = "1", VISWP[1] to VISWP[4] = "0", VISWN[1] = "1", VISWN[2] to VISWN[5] = "0", then (Wp/Lp) = 16 and (Wn/Ln) = 1. Therefore, the clocked inverter VCINV is in a state where an inverter having an inversion threshold voltage Vinv equivalent to that of inverter INV12 (K = √(1/8)) in embodiment 1 (Figure 2) is formed between input node Na and node Nb. In other words, a state equivalent to that in embodiment 1 (Figure 2) where the first-stage inverter path IPT2 including inverter INV12 is selected is formed.
又、VISWP[1]=「1」,VISWP[2]~VISWP[5]=「0」、かつ、VISWN[3]=「1」,VISWN[1]=VISWN[2]=VISWN[4]=VISWN[5]=「0」とすると、(Wp/Lp)=1、かつ、(Wn/Ln)=4となる。従って、クロックドインバータVCINVは、実施の形態1(図2)でのインバータINV13(K=√8)と同等の反転しきい値電圧Vinvを有するインバータを、入力ノードNa及びノードNbの間に形成した状態となる。即ち、実施の形態1(図2)でのインバータINV13を含む初段インバータ経路IPT3が選択されたのと等価な状態が形成される。 Also, if VISWP[1] = "1", VISWP[2] to VISWP[5] = "0", and VISWN[3] = "1", VISWN[1] = VISWN[2] = VISWN[4] = VISWN[5] = "0", then (Wp/Lp) = 1 and (Wn/Ln) = 4. Therefore, the clocked inverter VCINV is in a state where an inverter having an inversion threshold voltage Vinv equivalent to the inverter INV13 (K = √8) in the first embodiment (FIG. 2) is formed between the input node Na and the node Nb. In other words, a state equivalent to the first stage inverter path IPT3 including the inverter INV13 in the first embodiment (FIG. 2) is selected is formed.
この様に、クロックドインバータVCINVでは、制御信号VISWN[1]~VISWN[N],VISWP[1]~VISWP[N]に応じて、初段インバータのP型トランジスタのトランジスタサイズ及びN型トランジスタのトランジスタサイズの間の比を変えることで、反転しきい値電圧Vinvを可変に設定することが可能である。In this way, in the clocked inverter VCINV, the inversion threshold voltage Vinv can be variably set by changing the ratio between the transistor size of the P-type transistor and the transistor size of the N-type transistor in the first-stage inverter in accordance with the control signals VISWN[1] to VISWN[N] and VISWP[1] to VISWP[N].
この結果、クロックドインバータVCINVによっても、実施の形態1でのインバータINV11~INV13及び選択部20と同様に、反転しきい値電圧Vinvが異なる複数の初段インバータ経路を選択することができる。具体的には、制御信号VISWN[N:1],VISWP[N:1]の組み合わせによって形成される、反転しきい値電圧Vinvがそれぞれ異なる複数のインバータを初段インバータとする複数の初段インバータ経路の選択が等価的に可能となる。特に、Nビットの制御信号VISWN[N:1],VISWP[N:1]の組み合わせ毎に反転しきい値電圧Vinvは異なるので、選択可能な初段インバータ経路の数が多くなる。As a result, the clocked inverter VCINV can select multiple first-stage inverter paths with different inversion threshold voltages Vinv, similar to the inverters INV11 to INV13 and the
又、制御信号VISWN[1]~VISWN[N],VISWP[1]~VISWP[N]の全てを「0」に設定すると、クロックドインバータVCINVの出力ノードと、電源ラインPL(VDD)及び接地ラインNL(GND)との経路が遮断されることで、クロックドインバータVCINVは停止される。この際には、貫通電流の発生が回避される。 When all of the control signals VISWN[1] to VISWN[N] and VISWP[1] to VISWP[N] are set to "0", the paths between the output node of the clocked inverter VCINV and the power supply line PL (VDD) and ground line NL (GND) are cut off, and the clocked inverter VCINV is stopped. In this case, the occurrence of a through current is avoided.
再び図17を参照して、発振回路100fでは、クロックドインバータCINVの出力電圧VBが第2論理回路30の入力とされることで、実施の形態1に係る発振回路100a(図2)と同様に、帰還抵抗40の抵抗値Roc及び帰還容量50の容量値Cocに依存した周波数の発振信号Voscが生成される。
Referring again to Figure 17, in the
更に、発振回路100fにおいても、実施の形態1と同様に、K=1に対応する反転しきい値電圧Vinvが設定される様に制御信号VISWN[N:1],VISWP[N:1]を設定した状態で発振回路100fを動作させたときのデューティ比DT1(図9のS110)を取得することができる。Furthermore, in the
そして、取得されたデューティ比DT1が50(%)より大きいときはパラメータ値Kを低下させる一方で、デューティ比DT1が50(%)より小さいときはパラメータ値Kを上昇させる様に、制御信号VISWN[N:1],VISWP[N:1]を変更することで、実施の形態1と同様に、RC型発振回路の発振信号のデューティ比を調整することができる。
Then, by changing the control signals VISWN[N:1] and VISWP[N:1] so that the parameter value K is decreased when the acquired duty ratio DT1 is greater than 50(%), and the parameter value K is increased when the duty ratio DT1 is less than 50(%), the duty ratio of the oscillation signal of the RC type oscillation circuit can be adjusted, as in
この様に、実施の形態3の変形例に係る発振回路によれば、トランジスタサイズを可変制御可能なクロックドインバータVCINVの適用により、等価的に、反転しきい値電圧が異なる複数の初段インバータ経路の選択による発振信号Voscのデューティ調整が可能となる。クロックドインバータVCINVを用いることで、実施の形態3と同様に回路面積及び消費電流の削減を図ることができるとともに、デューティ比の調整を細密化することが容易になる。In this way, according to the oscillator circuit of the modified example of the third embodiment, the application of the clocked inverter VCINV, which can variably control the transistor size, makes it possible to adjust the duty of the oscillation signal Vosc by selecting multiple first-stage inverter paths with different inversion threshold voltages. By using the clocked inverter VCINV, it is possible to reduce the circuit area and current consumption as in the third embodiment, and it becomes easier to finely adjust the duty ratio.
又、クロックドインバータCINVでの複数の初段インバータ経路の選択に応じて、当該経路の容量値が変化することで発振周波数が変動する場合には、実施の形態2で説明した遅延調整回路25を、クロックドインバータVCINVの出力ノードに対して接続する構成とすることが可能である。但し、この場合には、制御信号VISWN[N:1],VISWP[N:1]に応じて、当該出力ノードに付加される遅延容量を段階的に変化させる機構を設けることが必要となる。
In addition, when the oscillation frequency varies due to the change in capacitance value of the path in response to the selection of multiple first-stage inverter paths in the clocked inverter CINV, it is possible to configure the
実施の形態4.
実施の形態4では、上述した、イネーブル信号の入力が可能な発振回路の構成例について説明する。
Embodiment 4.
In the fourth embodiment, a configuration example of the oscillator circuit to which the enable signal can be input will be described.
図20は、実施の形態4に係る発振回路100gの構成例を説明する回路図である。
図20に示される様に、発振回路100gは、実施の形態1に係る発振回路100a(図2)と比較して、帰還容量50に代えて、帰還容量50gを備える点で異なる。更に、第1論理回路10が、インバータINV11~INV13(図2)に代えて、NANDゲートで構成された等価的なインバータINV11X~INV13Xを含む点で異なる。発振回路100gのこれら以外の構成は、発振回路100a(図2)と同様である。
FIG. 20 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an
As shown in Fig. 20, the
インバータINV11X~INV13Xの各々を構成するNANDゲートの入力の一方は、イネーブル信号EN1であり、入力の他方は、インバータINV11~INV13の入力と同様の電圧VA(入力ノードNa)である。 One of the inputs of the NAND gates that constitute each of the inverters INV11X to INV13X is the enable signal EN1, and the other input is a voltage VA (input node Na) that is the same as the input of the inverters INV11 to INV13.
イネーブル信号EN1のLレベル期間(「イネーブルオフ期間」とも称する)では、発振回路100gの機能は停止されてインバータINV11X~INV13Xの各出力、及び、発振信号VoscはHレベルに固定される。これに対して、イネーブルオフが解除されて、イネーブル信号EN1がLレベルからHレベルに変化すると、発振回路100gの動作が開始されて、発振信号Voscが一定周波数でHレベル及びLレベルを繰り返す様になる。尚、インバータINV11X~INV13Xの各々は、NANDゲートに代えて、NORゲートによって構成されてもよい。NORゲートを用いる場合には、イネーブル信号EN1に代えて、イネーブル信号EN1の反転信号(イネーブルオフ期間においてHレベル)が、NORゲートの入力の一方とされる。During the L level period of the enable signal EN1 (also referred to as the "enable off period"), the function of the
通常、発振回路は、電源起動による自動的な起動方法と、イネーブル信号により制御された高速起動方法とのアプリケーションに分かれており、実施の形態1~3は、前者の電源起動のアプリケーションに適している。これに対して、実施の形態4は、近年要求の高まる後者のアプリケーションに適している。後述する様に、実施の形態4を適用することにより、イネーブルオフ解除時における入力ノードNaの瞬時的な電圧上昇を抑制することが可能となり、イネーブル信号により急速に起動するアプリケーションに好適となる。
Normally, oscillator circuits are divided into applications for automatic startup by power on and rapid startup controlled by an enable signal, and
帰還容量50gは、帰還容量50と同様のキャパシタC1(容量値Coc)に加えて、イネーブル信号EN1に応じてオンオフされる制御スイッチISWg1を更に含む。制御スイッチISWgは、入力ノードNaと接続されるキャパシタC1の片側の電極と、接地ラインNL(図3等)に相当するグランド(GND)との間に接続される。
制御スイッチISWgは、イネーブル信号EN1に応じてオンオフされるP型トランジスタ及びN型トランジスタの少なくとも一方によるトランスファゲートによって構成することができる。図20の例では、制御スイッチISWgは、イネーブル信号EN1をゲートに入力されるP型トランジスタMPg1と、イネーブル信号EN1の反転信号EN1Bをゲートに入力されるN型トランジスタMNg1とを並列接続することによって構成される。The control switch ISWg can be configured by a transfer gate of at least one of a P-type transistor and an N-type transistor that is turned on and off in response to the enable signal EN1. In the example of FIG. 20, the control switch ISWg is configured by connecting in parallel a P-type transistor MPg1, whose gate receives the enable signal EN1, and an N-type transistor MNg1, whose gate receives the inverted signal EN1B of the enable signal EN1.
尚、実施の形態4及びその変形例では、キャパシタC1の極性は、入力ノードNa側を寄生容量の小さいトッププレート、逆側(ノードNc側)を寄生容量の大きいボトムプレートとして構成される例を示しているが、同様の構成を、実施の形態1~3及びそれらの変形例に適用することも可能である。或いは、各実施の形態及びその変形例において、キャパシタC1の極性は任意である場合もある。又、キャパシタC1については、代表的には、MIM(Metal Insulator Metal)構造を用いることができるが、それ以外にも、PIP(Poly-Insulator Poly)構造、MOM(Metal Oxide Metal)構造、或いは、電界効果トランジスタのゲート酸化膜容量を用いて構成することも可能である。 In the fourth embodiment and its modified example, the polarity of the capacitor C1 is configured such that the input node Na side is a top plate with a small parasitic capacitance and the opposite side (node Nc side) is a bottom plate with a large parasitic capacitance, but a similar configuration can be applied to the first to third embodiments and their modified examples. Alternatively, in each embodiment and its modified example, the polarity of the capacitor C1 may be arbitrary. In addition, the capacitor C1 can typically have a MIM (Metal Insulator Metal) structure, but it can also be configured using a PIP (Poly-Insulator Poly) structure, a MOM (Metal Oxide Metal) structure, or a gate oxide film capacitance of a field effect transistor.
ここで、図21を用いて、発振回路100gにおいて、制御スイッチISWg1を非配置とした場合における入力ノードNaの電圧波形の比較例を説明する。図23中には、当該比較例での電圧波形(入力電圧VA♯)が点線で示されるとともに、制御スイッチISWg1が配置された発振回路100gにおける電圧波形(入力電圧VA)が実線で示される。Here, a comparative example of the voltage waveform of the input node Na in the case where the control switch ISWg1 is not arranged in the
イネーブルオフ解除時において、入力ノードNaの初期電圧をVADEとし、ノードNcの初期電圧VCDEとすると、キャパシタC1には、電圧差(VADE-VCDE)と容量値Cocとの積に従う電荷量が蓄積されている。ここで、インバータINV11X~INV13Xの出力ノードとノードNcとの間には1個のインバータINV2が接続され、ノードNcと入力ノードNaとの間にも1個のインバータINVが接続される。従って、イネーブルオフ期間では、インバータINV11X~INV13Xの出力がHレベルに固定されるため、ノードNcはLレベルに固定され、ノードNd及び入力ノードNaはHレベルに固定される。When the enable-off is released, if the initial voltage of the input node Na is VADE and the initial voltage of the node Nc is VCDE, then an amount of charge according to the product of the voltage difference (VADE-VCDE) and the capacitance value Coc is stored in the capacitor C1. Here, one inverter INV2 is connected between the output node of the inverters INV11X to INV13X and the node Nc, and one inverter INV is also connected between the node Nc and the input node Na. Therefore, during the enable-off period, the outputs of the inverters INV11X to INV13X are fixed to the H level, so the node Nc is fixed to the L level, and the node Nd and the input node Na are fixed to the H level.
図21に示される様に、時刻txにおいて、イネーブル信号EN1がLレベルからHレベル(VDD)に変化するとイネーブルオフが解除される。上述の様に、イネーブルオフ期間である時刻tx前において、VA♯=VDDである。又、キャパシタC1の両端間には、(VADE-VCDE)=VDDの電圧差が保持されている。 As shown in Figure 21, at time tx, when the enable signal EN1 changes from L level to H level (VDD), the enable off is released. As described above, before time tx, which is the enable off period, VA# = VDD. In addition, a voltage difference of (VADE - VCDE) = VDD is maintained between both ends of capacitor C1.
時刻txにおいて、イネーブルオフが解除されたとき、イネーブル信号EN1がHレベルに設定されるのに応じて、インバータINV11X~INV13Xの出力がHレベルからLレベルに変化する。これに応じて、ノードNcの電圧VCはLレベルからHレベルに変化し、ノードNdの電圧はHレベルからLレベルに変化する。しかしながら、帰還抵抗40の抵抗値Roc及び帰還容量50gの容量値CocによるRC時定数(Roc・Coc)の影響で、入力ノードNaの入力電圧VA♯は、HレベルからLレベルには即座に変化しない。At time tx, when enable off is released, the enable signal EN1 is set to H level, and the outputs of the inverters INV11X to INV13X change from H level to L level. In response to this, the voltage VC of the node Nc changes from L level to H level, and the voltage of the node Nd changes from H level to L level. However, due to the influence of the RC time constant (Roc·Coc) due to the resistance value Roc of the
この結果、時刻txでは、入力電圧VA♯は、キャパシタC1を介した容量結合によって、キャパシタC1に保持されていた電圧差(VADE-VCDE)=VDDだけ上昇する。この結果、時刻txにおいて、入力電圧VA♯は、瞬間的にVDDの2倍まで上昇する。以降では、上述のRC時定数に従って、入力電圧VA♯がインバータの反転しきい値電圧Vinvまで低下すると、図5の時刻tcと同様の変化が入力電圧VA♯に生じて、VA♯=Vinv-VDDとなる。その後は、図5における時刻tc以降の入力電圧VAと同様に、比較例の入力電圧VA♯は変化する。As a result, at time tx, the input voltage VA# rises by the voltage difference (VADE-VCDE) = VDD held in capacitor C1 due to capacitive coupling via capacitor C1. As a result, at time tx, the input voltage VA# momentarily rises to twice VDD. Thereafter, when the input voltage VA# falls to the inverter's inversion threshold voltage Vinv according to the above-mentioned RC time constant, a change similar to that at time tc in Figure 5 occurs in the input voltage VA#, and VA# = Vinv-VDD. Thereafter, the input voltage VA# of the comparative example changes in the same way as the input voltage VA after time tc in Figure 5.
この様に、イネーブル信号に応じて動作する機能を有する発振回路100eでは、制御スイッチISWg1を非配置とすると、イネーブルオフ期間(EN1=Lレベル)が、上述のRC時定数による遅延時間よりも長い場合に、イネーブルオフ解除時(図21中の時刻tx)において、入力ノードNaに瞬時的に過電圧が発生することが懸念される。In this way, in the
非特許文献1には、インバータに供給される電源電圧(VDD相当)をレギュレータによって制御可能とする構成が記載されており、この様なレギュレータを用いてイネーブルオフ期間にVDDを低く制御すれば、上述した時刻txでの過電圧を抑制することが可能である。一方で、レギュレータ及びレベルシフタ等の追加配置が必要となる。又、第1論理回路10中の論理反転回路を高耐圧素子で構成することで、過電圧に対処することも可能であるが、動作速度の低下、及び、回路面積の増加が懸念される。
これに対して、実施の形態4に係る発振回路100gでは、イネーブルオフ期間(EN1=Lレベル)において、制御スイッチISWg1がオンすることによって、入力ノードNaはグランドと接続される。このため、図21中において、実線で示される様に、入力電圧VA=0に固定される。これにより、キャパシタC1の両側電極の電圧差がゼロになるので、キャパシタC1の初期電荷はリセットされて、時刻tx時点においてもVA=0に維持される。In contrast, in the
時刻tx以降では、イネーブル信号EN1=Hレベルに設定されて、制御スイッチISWg1がオフされるので、発振回路100eは、実施の形態1に係る発振回路100a(図2)と同様に動作する。従って、時刻tx以降での入力電圧VAの波形は、図5での時刻ta以降の入力電圧VAの波形と同様となる。After time tx, the enable signal EN1 is set to H level and the control switch ISWg1 is turned off, so that the
この様に、実施の形態4に係る発振回路では、第1論理回路10がイネーブル信号EN1に応じて動作する構成下において、イネーブルオフ期間でのキャパシタC1の保持電荷の影響による、イネーブルオフ解除時における過電圧の発生を防止することができる。In this way, in the oscillator circuit of embodiment 4, in a configuration in which the
尚、図20では、第1論理回路10がイネーブル信号EN1に応じて動作する構成を例示したが、第2論理回路30、又は、第1論理回路10及び第2論理回路30の両方が、イネーブル信号EN1に応じて動作する構成としても、キャパシタC1の入力ノードNa側に制御スイッチISWg1を配置することで、同様に過電圧を抑制することが可能である。
Although Figure 20 illustrates an example of a configuration in which the
実施の形態4の変形例.
図22には、実施の形態4の変形例1に係る発振回路100hの構成例を説明する回路図が示される。
A modified example of embodiment 4.
FIG. 22 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an
図22に示される様に、発振回路100hは、図20の発振回路100gと比較して、キャパシタC1の入力ノードNa側に設けられた制御スイッチISWg1に代えて、キャパシタC1のノードNc側に設けられた制御スイッチISWh0及びISWh1を備える点で異なる。As shown in FIG. 22, the
制御スイッチISWh1は、キャパシタC1のノードNc側の片側の電極と、ノードNbとの間に接続されて、イネーブル信号EN1に応じてオンオフする。制御スイッチISWh1は、イネーブルオフ期間(EN1=Lレベル)にオンする一方で、イネーブルオフの解除期間(EN1=Hレベル)にオフされる。The control switch ISWh1 is connected between one electrode of the capacitor C1 on the node Nc side and the node Nb, and is turned on and off in response to the enable signal EN1. The control switch ISWh1 is turned on during the enable off period (EN1 = L level) and turned off during the enable off release period (EN1 = H level).
制御スイッチISWh0は、キャパシタC1のノードNc側の片側の電極と、ノードNcとの間に接続されて、イネーブル信号EN0に応じてオンオフする。イネーブル信号EN0は、イネーブル信号EN1と同様に、イネーブルオフ期間にLレベルに設定される一方で、イネーブルオフの解除期間にはHレベルに設定される。制御スイッチISWh0は、イネーブルオフ期間(EN1=Lレベル)にオフする一方で、イネーブルオフの解除期間(EN1=Hレベル)にオンされる。但し、イネーブル信号EN0及びEN1の間には、制御スイッチISWh0及びISWh1の両方がオンする期間が発生しないためのタイミング調整(デッドタイムの付与)が行われている。 The control switch ISWh0 is connected between one electrode on the node Nc side of the capacitor C1 and the node Nc, and is turned on and off according to the enable signal EN0. The enable signal EN0, like the enable signal EN1, is set to L level during the enable-off period, but is set to H level during the enable-off release period. The control switch ISWh0 is turned off during the enable-off period (EN1 = L level), but is turned on during the enable-off release period (EN1 = H level). However, between the enable signals EN0 and EN1, timing adjustments (addition of dead time) are made so that there is no period during which both the control switches ISWh0 and ISWh1 are on.
制御スイッチISWh1及びISWh0の各々は、イネーブル信号EN0又はEN1に応じてオンオフされるP型トランジスタ及びN型トランジスタの少なくとも一方によるトランスファゲートによって構成することができる。図20の例では、制御スイッチISWh1は、イネーブル信号EN1をゲートに入力されるP型トランジスタMPh1と、イネーブル信号EN1の反転信号EN1Bをゲートに入力されるN型トランジスタMNh1とを並列接続することによって構成される。又、制御スイッチISWh0は、イネーブル信号EN0をゲートに入力されるN型トランジスタMNh0と、イネーブル信号EN0の反転信号EN0Bをゲートに入力されるP型トランジスタMPh0とを並列接続することによって構成される。Each of the control switches ISWh1 and ISWh0 can be configured by a transfer gate made of at least one of a P-type transistor and an N-type transistor that is turned on and off in response to the enable signal EN0 or EN1. In the example of FIG. 20, the control switch ISWh1 is configured by connecting in parallel a P-type transistor MPh1, whose gate receives the enable signal EN1, and an N-type transistor MNh1, whose gate receives the inverted signal EN1B of the enable signal EN1. The control switch ISWh0 is configured by connecting in parallel an N-type transistor MNh0, whose gate receives the enable signal EN0, and a P-type transistor MPh0, whose gate receives the inverted signal EN0B of the enable signal EN0.
従って、発振回路100hでは、イネーブルオフ期間(EN1=Lレベル)において、キャパシタC1は、いずれもHレベル(VDD)に固定されている入力ノードNa及びノードNbの間に接続される。この結果、キャパシタC1の両側電極の電圧差がゼロになるので、イネーブルオフ期間におけるキャパシタC1の保持電荷(初期電荷)を、実施の形態4の発振回路100eと同様にリセットすることができる。これにより、実施の形態4と同様に、イネーブルオフの解除時において、入力ノードNaにVDDを超える過電圧が発生することを防止できる。
Therefore, in the
発振回路100hにおいても、イネーブル信号EN0=EN1=Hレベルに設定されると、制御スイッチISWh1がオフされるとともに、制御スイッチISWh0がオンされることで、回路状態は、実施の形態1に係る発振回路100a(図2)と同様となる。従って、イネーブルオフ期間の解除後には、発振回路100hは、発振回路100aと同様に動作して、発振信号Voscを生成することができる。In the
実施の形態4の変形例1に係る発振回路100hでは、実施の形態4に係る発振回路100eと同様に、イネーブルオフ解除時における入力ノードNaの過電圧を抑制することができる。更に、発振回路100iでは、発振信号Voscの生成時(EN1=Hレベル期間)において、入力ノードNaに接続されるオフ状態の制御スイッチを非配置とすることができる。この結果、発振回路100iは、発振回路100g(図20)と比較すると、発振周波数を定める入力ノードNaに付加される寄生容量を抑制することで、発振信号Voscの周波数精度を高めることができる。In the
尚、図22中では、制御スイッチISWh1は、キャパシタC1のノードNc側の電極(入力ノードNaと反対側の電極)と、ノードNbとの間に接続される例を示したが、ノードNbに代えて、イネーブルオフ期間において入力ノードNaと同レベル(H/Lレベル)の電圧を保持する他のノードと接続されてもよい。同様に、制御スイッチISWh0についても、ノードNcに代えて、イネーブルオフの解除後において入力ノードNaと逆レベル(H/Lレベル)の電圧が現れる他のノードと、キャパシタC1のノードNc側の電極との間に接続されてもよい。22 shows an example in which the control switch ISWh1 is connected between the electrode on the node Nc side of the capacitor C1 (the electrode on the opposite side to the input node Na) and the node Nb, but instead of the node Nb, the control switch ISWh1 may be connected to another node that maintains a voltage at the same level (H/L level) as the input node Na during the enable-off period. Similarly, instead of the node Nc, the control switch ISWh0 may be connected between the electrode on the node Nc side of the capacitor C1 and another node that exhibits a voltage at the opposite level (H/L level) to the input node Na after the enable-off is released.
実施の形態4の変形例2.
図23には、実施の形態4の変形例2に係る発振回路100iの構成例を説明する回路図が示される。
FIG. 23 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an
図22に示される様に、発振回路100iは、図20の発振回路100gと比較して、制御スイッチISWg1に代えて、キャパシタC1の両端に設けられた制御スイッチISWi0,ISWi1、及び、制御スイッチISWi2,ISWi3を備える点で異なる。As shown in FIG. 22, the
制御スイッチISWi0は、キャパシタC1の入力ノードNa側の電極と、入力ノードNaとの間に接続されて、イネーブル信号EN0に応じてオンオフする。制御スイッチISWi1は、キャパシタC1の入力ノードNa側の電極と、グランド(GND)との間に接続されて、イネーブル信号EN1に応じてオンオフする。The control switch ISWi0 is connected between the electrode of the capacitor C1 on the input node Na side and the input node Na, and is turned on and off in response to the enable signal EN0. The control switch ISWi1 is connected between the electrode of the capacitor C1 on the input node Na side and ground (GND), and is turned on and off in response to the enable signal EN1.
制御スイッチISWi0は、イネーブルオフ期間(EN0=Lレベル)にオフする一方で、イネーブルオフの解除期間(EN0=Hレベル)にオンする。反対に、制御スイッチISWi1は、イネーブルオフ期間(EN1=Lレベル)にオンする一方で、イネーブルオフの解除期間(EN1=Hレベル)にオフされる。The control switch ISWi0 is turned off during the enable-off period (EN0 = L level) and turned on during the enable-off release period (EN0 = H level). Conversely, the control switch ISWi1 is turned on during the enable-off period (EN1 = L level) and turned off during the enable-off release period (EN1 = H level).
制御スイッチISWi2は、キャパシタC1のノードNc側の片側電極と、ノードNcとの間に接続されて、イネーブル信号EN2に応じてオンオフする。制御スイッチISWi3は、キャパシタC1のノードNc側の片側の電極と、グランド(GND)との間に接続されて、イネーブル信号EN3に応じてオンオフする。The control switch ISWi2 is connected between one electrode on the node Nc side of the capacitor C1 and the node Nc, and is turned on and off in response to the enable signal EN2. The control switch ISWi3 is connected between one electrode on the node Nc side of the capacitor C1 and ground (GND), and is turned on and off in response to the enable signal EN3.
制御スイッチISWi2は、イネーブルオフ期間(EN2=Lレベル)にオフする一方で、イネーブルオフの解除期間(EN2=Hレベル)にオンする。反対に、制御スイッチISWi3は、イネーブルオフ期間(EN3=Lレベル)にオンする一方で、イネーブルオフの解除期間(EN3=Hレベル)にオフされる。The control switch ISWi2 is turned off during the enable-off period (EN2 = L level) and turned on during the enable-off release period (EN2 = H level). Conversely, the control switch ISWi3 is turned on during the enable-off period (EN3 = L level) and turned off during the enable-off release period (EN3 = H level).
尚、イネーブル信号EN0~EN3の間には、制御スイッチISWi0及びISWi1の両方がオンする期間、制御スイッチISWi2及びISWi3の両方がオンする期間、制御スイッチISWi0及びISWi3の両方がオンする期間、及び、制御スイッチISWi1及びISWi2の両方がオンする期間のいずれもが発生しないためのタイミング調整(デッドタイム付与)が適宜行われる。 Furthermore, between the enable signals EN0 to EN3, timing adjustments (addition of dead time) are appropriately performed so that none of the following periods occur: a period when both control switches ISWi0 and ISWi1 are on, a period when both control switches ISWi2 and ISWi3 are on, a period when both control switches ISWi0 and ISWi3 are on, or a period when both control switches ISWi1 and ISWi2 are on.
制御スイッチISWi0~ISWi3の各々は、イネーブル信号EN0~EN3に応じてオンオフされるP型トランジスタ及びN型トランジスタの少なくとも一方によるトランスファゲートによって構成することができる。図23の例では、制御スイッチISWi0は、イネーブル信号EN0をゲートに入力されるN型トランジスタMNi10と、イネーブル信号EN0の反転信号EN0Bをゲートに入力されるP型トランジスタMPi10とを並列接続することによって構成される。又、制御スイッチISWi1は、イネーブル信号EN1をゲートに入力されるP型トランジスタMPi11と、イネーブル信号EN1の反転信号EN1Bをゲートに入力されるN型トランジスタMNi11とを並列接続することによって構成される。Each of the control switches ISWi0 to ISWi3 can be configured as a transfer gate made of at least one of a P-type transistor and an N-type transistor that is turned on and off in response to the enable signals EN0 to EN3. In the example of FIG. 23, the control switch ISWi0 is configured by connecting in parallel an N-type transistor MNi10 whose gate receives the enable signal EN0, and a P-type transistor MPi10 whose gate receives the inverted signal EN0B of the enable signal EN0. The control switch ISWi1 is configured by connecting in parallel a P-type transistor MPi11 whose gate receives the enable signal EN1, and an N-type transistor MNi11 whose gate receives the inverted signal EN1B of the enable signal EN1.
同様に、図23の例では、制御スイッチISWi3は、イネーブル信号EN3をゲートに入力されるP型トランジスタMPhi13と、イネーブル信号EN3の反転信号EN3Bをゲートに入力されるN型トランジスタMNi13とを並列接続することによって構成される。又、制御スイッチISWi2は、イネーブル信号EN2をゲートに入力されるN型トランジスタMNi12と、イネーブル信号EN2の反転信号EN2Bをゲートに入力されるP型トランジスタMPi12とを並列接続することによって構成される。23, the control switch ISWi3 is configured by connecting in parallel a P-type transistor MPhi13, whose gate receives the enable signal EN3, and an N-type transistor MNi13, whose gate receives the inverted signal EN3B of the enable signal EN3. The control switch ISWi2 is configured by connecting in parallel an N-type transistor MNi12, whose gate receives the enable signal EN2, and a P-type transistor MPi12, whose gate receives the inverted signal EN2B of the enable signal EN2.
従って、発振回路100iでは、イネーブルオフ期間(EN0~EN3=Lレベル)において、キャパシタC1の両端はグランド(GND)と接続されるので、キャパシタC1の両側電極の電圧差がゼロになる。この結果、イネーブルオフ期間におけるキャパシタC1の保持電荷(初期電荷)を、実施の形態4の発振回路100eと同様にリセットすることができる。これにより、実施の形態4と同様に、イネーブルオフの解除時において、入力ノードNaにVDDを超える過電圧が発生することを防止できる。
Therefore, in the
発振回路100iにおいても、イネーブル信号EN0~EN3がHレベルに設定されると、制御スイッチISWi1,ISWi3がオフされるとともに、制御スイッチISWh0,ISWi2がオンされることで、回路状態は、実施の形態1に係る発振回路100a(図2)と同様となる。従って、イネーブルオフ期間の解除後には、発振回路100iは、発振回路100aと同様に動作して、発振信号Voscを生成することができる。In the
実施の形態4の変形例2に係る発振回路100iでは、先に説明した発振回路100g,100hと比較して、イネーブルオフ解除時におけるキャパシタC1の保持電荷(初期電荷)をより確実にリセットすることができる。In the
尚、実施の形態4及びその変形例において、制御スイッチの個数は任意に調整することが可能である。又、本実施の形態1~4及びそれらの変形例において、ノードNbは「第1ノード」に対応し、ノードNdは「第2ノード」に対応し、ノードNcは「第4ノード」に対応する。尚、本実施の形態では、第2論理回路30が2個のインバータ(INV2,INV3)で構成される例を示したので、ノードNdは帰還抵抗40が接続される「第3ノード」にも対応している。
In the fourth embodiment and its modified examples, the number of control switches can be adjusted as desired. In the first to fourth embodiments and their modified examples, node Nb corresponds to the "first node", node Nd corresponds to the "second node", and node Nc corresponds to the "fourth node". In the present embodiment, an example has been shown in which the
尚、実施の形態1~4及びそれらの変形例において、第2論理回路30が2個のインバータ(論理反転回路)で構成される例を示したが、当該個数は任意である。この際に、帰還容量50は、入力ノードNaと、偶数段直列接続されたインバータ(論理反転回路)が入力ノードNaとの間に存在している、任意の論理反転回路(インバータ)の出力ノードとの間に接続することができる。同様に、帰還抵抗40は、入力ノードNaと、奇数段直列接続されたインバータ(論理反転回路)が入力ノードNaとの間に存在している、任意の論理反転回路(インバータ)の出力ノードとの間に接続することができる。In the first to fourth embodiments and their modified examples, the
又、発振信号Voscについても、第2論理回路30の最終段のインバータの出力とする必要はなく、第2論理回路30を構成する少なくとも1個のインバータの任意の出力信号を、発振信号Voscとすることが可能である。
Furthermore, the oscillation signal Vosc does not need to be the output of the final stage inverter of the
又、実施の形態1~4及びそれらの変形例では、抵抗又はインバータの接続を制御するトランジスタ(選択部20及び抵抗制御部45を構成するトランジスタ)を電界効果トランジスタで例示したが、スイッチ制御するトランジスタは、バイポーラトランジスタへ置換することも可能である。即ち、P型のスイッチトランジスタは、pnp型のバイポーラトランジスタによっても構成することが可能であり、N型のスイッチトランジスタは、npn型のバイポーラトランジスタによって構成することも可能である。
In addition, in the first to fourth embodiments and their modified examples, the transistors that control the connection of the resistors or inverters (the transistors that constitute the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示による技術的範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The technical scope of the present disclosure is indicated by the claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
10 第1論理回路、20 選択部、25,26 遅延調整回路、30 第2論理回路、40 帰還抵抗、45 抵抗制御部、50 帰還容量、90 制御回路、100a~100i 発振回路、201~203 回路ブロック、C1 キャパシタ、CINV,CINV1~CINVN,CINV11~CINV13,VCINV クロックドインバータ、CNT1,CNT2,VISW,VISW1~VISW3,VISW1B,VISW1B~VISW3B,VISWN[N:1],VISWP[N:1],VRSW1~VRSW3 制御信号、EN0~EN3 イネーブル信号、EN0B~EN3B 反転信号(イネーブル信号)、Cgdn,Cgsp ゲート容量、Cpn,Cpp 寄生容量、Coc 容量値(帰還容量)、DDSW,DDSW1~DDSW3,DSW,DSW1~DSW3,DSW11~DSW13 ダミースイッチ回路、GND 接地電圧、INV,INV1,INV2,INV3,INV11~INV13,INV11X~INV13X インバータ、ISWg1,ISWh0~ISWh1,ISWi0~ISWi2 制御スイッチ、IPT1~IPT3,IPT11~IPT13,IPT21~IPT23,IPT31~IPT33,IPTM 初段インバータ経路、ISW,ISW1~ISW3,ISW11~ISW13 スイッチ回路、NL 接地ライン、Na 入力ノード、Nb~Nd ノード、No 出力ノード(インバータ)、PL 電源ライン、Spl パルス信号、R1~R3 抵抗素子、Roc 抵抗値(帰還抵抗)、Tdn 第1遅延時間(立上がりエッジ)、Tdp 第2遅延時間(立下りエッジ)、Tosc 発振周期、VDD 電源電圧、Vinv 反転しきい値電圧、Vosc 発振信号。10 first logic circuit, 20 selection unit, 25, 26 delay adjustment circuit, 30 second logic circuit, 40 feedback resistor, 45 resistance control unit, 50 feedback capacitance, 90 control circuit, 100a to 100i oscillation circuit, 201 to 203 circuit block, C1 capacitor, CINV, CINV1 to CINVN, CINV11 to CINV13, VCINV clocked inverter, CNT1, CNT2, VISW, VISW1 to VISW3, VISW1B, VISW1B to VISW3B, VISWN[N:1], VISWP[N:1], VRSW1 to VRSW3 control signal, EN0 to EN3 enable signal, EN0B to EN3B inverted signal (enable signal), Cgdn, Cgsp gate capacitance, Cpn, Cpp Parasitic capacitance, Coc capacitance value (feedback capacitance), DDSW, DDSW1 to DDSW3, DSW, DSW1 to DSW3, DSW11 to DSW13 dummy switch circuit, GND ground voltage, INV, INV1, INV2, INV3, INV11 to INV13, INV11X to INV13X inverter, ISWg1, ISWh0 to ISWh1, ISWi0 to ISWi2 control switch, IPT1 to IPT3, IPT11 to IPT13, IPT21 to IPT23, IPT31 to IPT33, IPTM first stage inverter path, ISW, ISW1 to ISW3, ISW11 to ISW13 switch circuit, NL ground line, Na input node, Nb to Nd nodes, No output node (inverter), PL power line, Spl Pulse signal, R1 to R3 resistive elements, Roc resistance value (feedback resistor), Tdn first delay time (rising edge), Tdp second delay time (falling edge), Tosc oscillation period, VDD power supply voltage, Vinv inversion threshold voltage, Vosc oscillation signal.
Claims (17)
前記複数の信号経路のうちの1つの信号経路を選択して、前記出力信号を第1ノードへ伝達する選択部と、
第2ノードと前記第1ノードとの間に直列接続された、少なくとも1個の第2論理反転回路と、
前記第2論理反転回路のいずれかの入力側又は出力側である第3ノードと、前記入力ノードとの間に接続された帰還抵抗と、
前記第2論理反転回路のいずれかの入力側又は出力側であり、かつ、前記第3ノードとは異なる第4ノードと、前記入力ノードとの間に接続された帰還容量とを備え、
前記複数の信号経路は、当該信号経路に含まれる前記第1論理反転回路の前記反転しきい値電圧、及び、当該信号経路における前記出力信号のエッジ伝達遅延差の少なくとも一方が互いに異なる様に形成され、
前記エッジ伝達遅延差は、前記第1論理レベルから前記第2論理レベルへの第1遷移の際に生じる第1遅延時間と、前記第2論理レベルから前記第1論理レベルへの第2遷移の際に生じる第2遅延時間との差分に相当する、発振回路。 a plurality of signal paths each configured to pass through a first logic inverter circuit that generates an output signal that is set to a first logic level or a second logic level according to a comparison result between a voltage at an input node and an inversion threshold voltage;
a selection unit that selects one of the plurality of signal paths and transmits the output signal to a first node;
at least one second logic inverter circuit connected in series between a second node and the first node;
a feedback resistor connected between a third node, which is either an input side or an output side of the second logic inversion circuit, and the input node;
a fourth node which is an input side or an output side of the second logic inversion circuit and is different from the third node, and a feedback capacitance connected between the input node and the fourth node;
the plurality of signal paths are formed such that at least one of the inversion threshold voltage of the first logic inversion circuit included in each signal path and an edge propagation delay difference of the output signal in each signal path is different from one another;
an oscillator circuit, wherein the edge propagation delay difference corresponds to the difference between a first delay time occurring during a first transition from the first logic level to the second logic level and a second delay time occurring during a second transition from the second logic level to the first logic level.
前記選択部は、前記複数の信号経路の各々において、前記入力ノード及び前記第1ノードの間に前記第1論理反転回路と直列に接続されたスイッチ回路を含み、
前記選択部は、制御信号に基づいて、選択された前記1つの信号経路において前記スイッチ回路をオンする、請求項1記載の発振回路。 the plurality of signal paths each include a plurality of the first logic inversion circuits, each of which has an input side commonly connected to the input node and has the inversion threshold voltage different from one another;
the selection unit includes, in each of the plurality of signal paths, a switch circuit connected in series with the first logic inversion circuit between the input node and the first node,
2. The oscillation circuit according to claim 1, wherein the selection section turns on the switch circuit in the selected one of the signal paths based on a control signal.
選択された前記1つの信号経路において、前記出力信号の前記第1遷移及び前記第2遷移の各々に対して同等の遅延時間を付与するための第1遅延調整回路を更に含み、
前記第1遅延調整回路によって付与される前記遅延時間は、前記複数の信号経路の間で異なる、請求項2記載の発振回路。 The oscillator circuit includes:
a first delay adjustment circuit for providing an equal delay time to each of the first transition and the second transition of the output signal in the selected one of the signal paths;
3. The oscillator circuit according to claim 2, wherein the delay times provided by the first delay adjustment circuit differ among the plurality of signal paths.
前記第1ダミースイッチ回路は、直列接続された前記スイッチ回路とは相補にオンオフ動作することを伴って、前記出力信号の前記第1遷移及び前記第2遷移の各々に対して同等の前記遅延時間を付与する様に構成され、
前記複数の信号経路の間で、前記第1ダミースイッチ回路が付与する前記遅延時間は異なる、請求項3記載の発振回路。 the first delay adjustment circuit includes a first dummy switch circuit connected in series with the switch circuit between the first logic inversion circuit and the first node in each of the plurality of signal paths;
the first dummy switch circuit is configured to perform an on/off operation in a complementary manner with the switch circuit connected in series, and to provide an equal delay time to each of the first transition and the second transition of the output signal;
4. The oscillation circuit according to claim 3, wherein the delay times provided by the first dummy switch circuits differ among the plurality of signal paths.
前記選択部は、前記複数の信号経路の各々において、前記入力ノード及び前記第1ノードの間に前記第1論理反転回路と直列接続されたスイッチ回路を含むとともに、制御信号に基づいて選択された前記1つの信号経路において前記スイッチ回路をオンする様に構成され、
前記発振回路は、
前記第1論理反転回路の出力側と前記第1ノードとの間に接続された第2遅延調整回路を更に備え、
前記第2遅延調整回路は、選択された前記1つの信号経路において、前記出力信号の前記第1遷移及び前記第2遷移に対して前記第1遅延時間及び前記第2遅延時間をそれぞれ付与し、
前記第2遅延調整回路によって付与される前記第1遅延時間及び前記第2遅延時間の差分は、前記複数の信号経路の間で異なる、請求項1記載の発振回路。 the plurality of signal paths are configured to branch the output signal of the common first logic inversion circuit into a plurality of paths;
the selection unit includes a switch circuit connected in series with the first logic inversion circuit between the input node and the first node in each of the plurality of signal paths, and is configured to turn on the switch circuit in the one signal path selected based on a control signal;
The oscillator circuit includes:
a second delay adjustment circuit connected between an output side of the first logic inversion circuit and the first node;
the second delay adjustment circuit applies the first delay time and the second delay time to the first transition and the second transition of the output signal, respectively, in the one selected signal path;
2. The oscillation circuit according to claim 1, wherein a difference between the first delay time and the second delay time provided by the second delay adjustment circuit differs among the plurality of signal paths.
前記選択部は、前記複数の信号経路の各々において、前記第1複数個の第1反転論理回路のうちの1個の出力側と前記第1ノードとの間に接続されたスイッチ回路を含み、
前記選択部は、制御信号に基づいて、選択された前記1つの信号経路において前記スイッチ回路をオンし、
前記発振回路は、
選択された前記1つの信号経路において、前記出力信号の前記第1遷移及び前記第2遷移に対して前記第1遅延時間及び前記第2遅延時間を付与するための第2遅延調整回路を更に備え、
前記第2遅延調整回路によって付与される前記第1遅延時間及び前記第2遅延時間の差分は、前記複数の信号経路の間で異なる、請求項1記載の発振回路。 the plurality of signal paths are configured by branching, into a second plurality of outputs, each of the first plurality of first logic inversion circuits having an input side commonly connected to the input node and having mutually different inversion threshold voltages,
the selection unit includes a switch circuit connected between an output side of one of the first plurality of first inversion logic circuits and the first node in each of the plurality of signal paths;
the selection unit turns on the switch circuit in the one selected signal path based on a control signal;
The oscillator circuit includes:
a second delay adjustment circuit for applying the first delay time and the second delay time to the first transition and the second transition of the output signal in the selected one signal path,
2. The oscillation circuit according to claim 1, wherein a difference between the first delay time and the second delay time provided by the second delay adjustment circuit differs among the plurality of signal paths.
前記第2ダミースイッチ回路は、直列接続された前記スイッチ回路とは相補にオンオフ動作することを伴って、前記出力信号の前記第1遷移及び前記第2遷移に対して前記第1遅延時間及び前記第2遅延時間をそれぞれ付与する様に構成され、
前記複数の信号経路の間で、前記第2ダミースイッチ回路が付与する前記第1遅延時間及び前記第2遅延時間の差分は異なる、請求項5記載の発振回路。 the second delay adjustment circuit includes, in each of the plurality of signal paths, a second dummy switch circuit connected in series with the switch circuit between the first logic inversion circuit and the first node,
the second dummy switch circuit is configured to perform an on/off operation complementary to the switch circuit connected in series with the second dummy switch circuit, and to provide the first delay time and the second delay time to the first transition and the second transition of the output signal, respectively;
6. The oscillation circuit according to claim 5 , wherein a difference between the first delay time and the second delay time provided by the second dummy switch circuit differs among the plurality of signal paths.
前記N型電界効果トランジスタは、前記第1論理レベルに対応する第1電圧を供給する第1配線と、前記出力信号が生成される出力ノードとの間に接続され、
前記P型電界効果トランジスタは、前記第2論理レベルに対応する第2電圧を供給する第2配線と、前記出力ノードとの間に接続され、
前記反転しきい値電圧が異なる前記第1論理反転回路の間では、
前記P型電界効果トランジスタのトランジスタサイズと、前記N型電界効果トランジスタのトランジスタサイズとの比が異なる、請求項1記載の発振回路。 the first logic inversion circuit includes a P-type field effect transistor and an N-type field effect transistor, the gates of which are commonly connected to the input node;
the N-type field effect transistor is connected between a first wiring that supplies a first voltage corresponding to the first logic level and an output node at which the output signal is generated;
the P-type field effect transistor is connected between a second wiring supplying a second voltage corresponding to the second logic level and the output node;
Between the first logic inversion circuits having different inversion threshold voltages,
2. The oscillator circuit according to claim 1 , wherein a ratio of a transistor size of said P-type field effect transistor to a transistor size of said N-type field effect transistor is different.
前記選択部は、制御信号に基づいて、前記複数のクロックドインバータの各々の動作及び停止を制御し、前記複数のクロックドインバータのうちの1個のクロックドインバータを動作させることで、前記1つの信号経路を選択する、請求項1記載の発振回路。 the plurality of signal paths each include, as the first logic inversion circuit, a plurality of clocked inverters whose input sides are commonly connected to the input node and whose inversion threshold voltages are different from one another;
2. The oscillator circuit of claim 1, wherein the selection section controls operation and stopping of each of the plurality of clocked inverters based on a control signal, and selects the one signal path by operating one of the plurality of clocked inverters.
前記複数のクロックドインバータと前記第1ノードとの間に配置された第1遅延調整回路を更に含み、
前記第1遅延調整回路は、選択された前記1つの信号経路において、前記出力信号の前記第1遷移及び前記第2遷移の各々に対して同等の遅延時間を付与する様に構成され、
前記第1遅延調整回路によって付与される前記遅延時間は、前記複数の信号経路の間で異なる、請求項9記載の発振回路。 The oscillator circuit includes:
a first delay adjustment circuit disposed between the plurality of clocked inverters and the first node;
the first delay adjustment circuit is configured to impart an equal delay time to each of the first transition and the second transition of the output signal in the selected one signal path;
10. The oscillator circuit according to claim 9, wherein the delay times provided by the first delay adjustment circuit differ among the plurality of signal paths.
前記第1ダミースイッチ回路は、オフ状態への固定を伴って、選択された前記1つの信号経路において前記出力信号の前記第1遷移及び前記第2遷移の各々に対して同等の前記遅延時間を付与する様に構成され、
前記複数の信号経路の間で、前記第1ダミースイッチ回路が付与する前記遅延時間は異なる、請求項10記載の発振回路。 the first delay adjustment circuit includes a first dummy switch circuit connected between each of the clocked inverters and the first node in each of the plurality of signal paths;
the first dummy switch circuit is configured to provide an equal delay time to each of the first transition and the second transition of the output signal in the selected one signal path while being fixed to an off state;
The oscillation circuit according to claim 10 , wherein the delay times provided by the first dummy switch circuits differ among the plurality of signal paths.
前記複数の信号経路は、前記複数のインバータをそれぞれ含み、
前記選択部は、前記第1制御信号及び前記第2制御信号に基づいて、前記複数のインバータから前記1つのインバータを選択することによって、選択された前記1つの信号経路を選択する、請求項1記載の発振回路。 the first logic inversion circuit is configured to selectively form one inverter among a plurality of inverters having different inversion threshold voltages between the input node and the first node in response to a first control signal and a second control signal each having a plurality of bits;
each of the signal paths includes the inverters;
2. The oscillator circuit according to claim 1, wherein the selection section selects the one inverter from the plurality of inverters based on the first control signal and the second control signal, thereby selecting the one selected signal path.
前記第1論理レベルに対応する第1電圧を供給する第1配線と前記第2論理レベルに対応する第2電圧を供給する第2配線との間に並列接続された複数のクロックドインバータを含み、
前記複数のクロックドインバータの各々は、
前記第1配線と前記出力信号が生成される出力ノードとの間に直列接続されたN型電界効果トランジスタ及び第1スイッチトランジスタと、
前記第2配線と前記出力ノードとの間に直列接続されたP型電界効果トランジスタ及び第2スイッチトランジスタとを有し、
各前記クロックドインバータの前記N型電界効果トランジスタ及び前記P型電界効果トランジスタのゲートは、前記入力ノードと共通接続され、
前記複数のクロックドインバータにおいて、各前記第1スイッチトランジスタは前記第1制御信号の異なるビットに応じてオンオフされるともに、各前記第2スイッチトランジスタは前記第2制御信号の異なるビットに応じてオンオフされ、
前記第1論理反転回路において、前記第1制御信号に応じて、前記第1スイッチトランジスタのオンによって前記出力ノードと前記第1配線との間に並列接続される少なくとも1つの前記N型電界効果トランジスタ全体での第1トランジスタサイズが段階的に変化するとともに、前記第2制御信号に応じて、前記第2スイッチトランジスタのオンによって前記出力ノードと前記第2配線との間に並列接続される少なくとも1つの前記P型電界効果トランジスタ全体での第2トランジスタサイズが段階的に変化し、
前記複数の信号経路の間で、前記第1トランジスタサイズ及び前記第2トランジスタサイズの比は異なる、請求項12記載の発振回路。 The first logic inversion circuit is
a plurality of clocked inverters connected in parallel between a first wiring that supplies a first voltage corresponding to the first logic level and a second wiring that supplies a second voltage corresponding to the second logic level;
Each of the plurality of clocked inverters
an N-type field effect transistor and a first switch transistor connected in series between the first wiring and an output node at which the output signal is generated;
a P-type field effect transistor and a second switch transistor connected in series between the second wiring and the output node;
the gates of the N-type field effect transistor and the P-type field effect transistor of each of the clocked inverters are commonly connected to the input node;
In the plurality of clocked inverters, each of the first switch transistors is turned on and off in response to a different bit of the first control signal, and each of the second switch transistors is turned on and off in response to a different bit of the second control signal,
in the first logic inversion circuit, a first transistor size of at least one N-type field effect transistor connected in parallel between the output node and the first wiring is changed stepwise as a whole by turning on the first switch transistor in response to the first control signal, and a second transistor size of at least one P-type field effect transistor connected in parallel between the output node and the second wiring is changed stepwise as a whole by turning on the second switch transistor in response to the second control signal,
The oscillator circuit according to claim 12 , wherein a ratio of the first transistor size to the second transistor size varies among the plurality of signal paths.
前記第2ダミースイッチ回路は、直列接続された前記スイッチ回路とは相補にオンオフ動作することを伴って、前記出力信号の前記第1遷移及び前記第2遷移に対して前記第1遅延時間及び前記第2遅延時間をそれぞれ付与する様に構成され、the second dummy switch circuit is configured to perform an on/off operation complementary to the series-connected switch circuit, and to provide the first delay time and the second delay time to the first transition and the second transition of the output signal, respectively;
前記複数の信号経路の間で、前記第2ダミースイッチ回路が付与する前記第1遅延時間及び前記第2遅延時間の差分は異なる、請求項6記載の発振回路。7. The oscillation circuit according to claim 6, wherein a difference between the first delay time and the second delay time provided by the second dummy switch circuit differs among the plurality of signal paths.
前記発振回路は、
前記帰還容量の両側電極の少なくとも一方の電極に対応して設けられた、前記イネーブル信号に応じてオンオフする少なくとも1つの制御スイッチを更に備え、
前記少なくとも1つの制御スイッチは、前記イネーブルオフ期間の解除時には、前記帰還容量が前記第4ノード及び前記入力ノードとの間に接続される様に動作する一方で、前記イネーブルオフ期間には、前記両側電極の電圧差がゼロになる様に、前記少なくとも一方の電極の接続先を前記イネーブルオフ期間の解除時から変化させる、請求項1~14のいずれか1項に記載の発振回路。 at least one of the first logic inversion circuit and the second logic inversion circuit is configured such that an output signal is fixed to either the first logic level or the second logic level during an enable-off period in response to an enable signal;
The oscillator circuit includes:
at least one control switch that is provided in correspondence with at least one of the electrodes on both sides of the feedback capacitance and that is turned on and off in response to the enable signal;
15. The oscillation circuit according to claim 1, wherein the at least one control switch operates such that the feedback capacitance is connected between the fourth node and the input node when the enable-off period is released, while changing a connection destination of the at least one electrode from when the enable-off period is released so that a voltage difference between the electrodes on both sides becomes zero during the enable-off period.
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