JPS59175203A - 発振制御回路 - Google Patents
発振制御回路Info
- Publication number
- JPS59175203A JPS59175203A JP4959183A JP4959183A JPS59175203A JP S59175203 A JPS59175203 A JP S59175203A JP 4959183 A JP4959183 A JP 4959183A JP 4959183 A JP4959183 A JP 4959183A JP S59175203 A JPS59175203 A JP S59175203A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillation
- output
- inverter
- level
- oscillation loop
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/02—Details
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は発振制御回路に関し、外付けされる発振素子に
応じて自動的に該当する発振ループを選択するようにし
たものである。
応じて自動的に該当する発振ループを選択するようにし
たものである。
従来技術と問題点
集積回路(IC)、例えばマイクロプロセッサ内部で使
用するクロックの発生回路には水晶またはCR(コンデ
ンサと抵抗)などの発振素子が外付けされるが、水晶ま
たはセラミック系の発振素子(以下、水晶振動子を例と
する)とCR系の発振素子では発振ループの構成が異な
る。第1図はこの違いを示すもので、(alは水晶系の
発振ループ、(blはCR系の発振ループである。水晶
系の発振ループLP+は所定のゲインを有するインバー
タ■1と起動用の高抵抗R+からなり、外部端子EX+
とEX2の間には水晶振動子Xが、また各端子とアース
間には容量CI、C2が外付けされる。一方、CR系の
発振ループLP2はヒステリシスインバータH1と通常
のインバータ■1.■2からなり、外部端子EX+とE
X2の間には抵抗R。
用するクロックの発生回路には水晶またはCR(コンデ
ンサと抵抗)などの発振素子が外付けされるが、水晶ま
たはセラミック系の発振素子(以下、水晶振動子を例と
する)とCR系の発振素子では発振ループの構成が異な
る。第1図はこの違いを示すもので、(alは水晶系の
発振ループ、(blはCR系の発振ループである。水晶
系の発振ループLP+は所定のゲインを有するインバー
タ■1と起動用の高抵抗R+からなり、外部端子EX+
とEX2の間には水晶振動子Xが、また各端子とアース
間には容量CI、C2が外付けされる。一方、CR系の
発振ループLP2はヒステリシスインバータH1と通常
のインバータ■1.■2からなり、外部端子EX+とE
X2の間には抵抗R。
が、また端子EX+とアース間には容量Coが外付けさ
れる。
れる。
ICの製造段階では予め再発振ループLP +。
L、P2は形成しておき、最終の配線工程等においてユ
ーザからの要望ち応じた発振ループだけを外部端子EX
I、EX2に接続する。従って外部から見れば使用でき
る発振ループはLP+かLP2のいずれか一方だけであ
り、仮に発振ループL’P+のICにCo、Roを付加
しても発振は生じない。
ーザからの要望ち応じた発振ループだけを外部端子EX
I、EX2に接続する。従って外部から見れば使用でき
る発振ループはLP+かLP2のいずれか一方だけであ
り、仮に発振ループL’P+のICにCo、Roを付加
しても発振は生じない。
逆に発振ループLP2(7)ICにX、C1,C2,を
付加しても安定した発振は期待できない。
付加しても安定した発振は期待できない。
発明の目的
本発明は、いずれの発振素子を外付けしても自動的に該
当する発振ループが選択されるようにして、この種のI
Cの製造を容易にすると共に発振素子の選択の自由度を
増そうとするものである。
当する発振ループが選択されるようにして、この種のI
Cの製造を容易にすると共に発振素子の選択の自由度を
増そうとするものである。
発明の構成
本発明の発振制裸回路は、水晶またはセラミ−tり系の
発振素子が外付けされることにより動作する第1の発振
ループと、CR系の発振素子が外付けされることにより
動作する第2の発振ループと、これら発振ループで共用
される発振素子接続用の外部端子と、該外部端子に生ず
る振幅の大小から外付された発振素子の種類を検出する
発振素子検出回路と、該検出回路の出力に応じて該当す
る発振ループだけを有効にする切替回路とを備えること
を特徴とするが、以下図示の実施例を参照しながらこれ
を詳細に説明する。
発振素子が外付けされることにより動作する第1の発振
ループと、CR系の発振素子が外付けされることにより
動作する第2の発振ループと、これら発振ループで共用
される発振素子接続用の外部端子と、該外部端子に生ず
る振幅の大小から外付された発振素子の種類を検出する
発振素子検出回路と、該検出回路の出力に応じて該当す
る発振ループだけを有効にする切替回路とを備えること
を特徴とするが、以下図示の実施例を参照しながらこれ
を詳細に説明する。
発明の実施例
第2図は本発明の一実施例を示す構成図で、DETは外
部端子EX+(a点)に生ずる発振波形の振幅から外部
端子EXI、EX2に外付けされた発振素子の種類を検
出する回路、SWは検出回路DETの出力に応じて発振
ループLP +、 LP 2のいずれか一方を選択す
る切替回路である。この切替回路SWはMOSトランジ
スタTI、T2からなり、T1がオンすると起動用の高
抵抗R1と通常のインバータ■2からなる水晶系の発振
ループLP+が構成され、逆にT2がオンするとヒステ
リシスインバータH1と通常のインバータI+。
部端子EX+(a点)に生ずる発振波形の振幅から外部
端子EXI、EX2に外付けされた発振素子の種類を検
出する回路、SWは検出回路DETの出力に応じて発振
ループLP +、 LP 2のいずれか一方を選択す
る切替回路である。この切替回路SWはMOSトランジ
スタTI、T2からなり、T1がオンすると起動用の高
抵抗R1と通常のインバータ■2からなる水晶系の発振
ループLP+が構成され、逆にT2がオンするとヒステ
リシスインバータH1と通常のインバータI+。
I2からなるCR系の発振ループLP2が選択される。
検出回路DETの入力部はインバータI3゜I4であり
、ま光出力部はS−R型のフリップフロップFFである
。そして、該フリップフロップがセント(S)された状
態のQ出力でトランジスタT2をオンにし、その時のQ
出力でトランジスタTIをオフにし、また該フリップフ
ロップがリセット(R”)された状態のQ出力でトラン
ジスタT1をオンにし、その時のQ出力でトランジスタ
T2をオフにする。
、ま光出力部はS−R型のフリップフロップFFである
。そして、該フリップフロップがセント(S)された状
態のQ出力でトランジスタT2をオンにし、その時のQ
出力でトランジスタTIをオフにし、また該フリップフ
ロップがリセット(R”)された状態のQ出力でトラン
ジスタT1をオンにし、その時のQ出力でトランジスタ
T2をオフにする。
第3図(alはヒステリシスインバータHlの2つのス
レッショルド電圧V th+ 、 V th2の説明図
であり、このインバータは入力電圧VINがVth2以
上になると出力電圧V(3)TはL(ロー)レベルにな
り、入力電圧VINがVth+以下になると出力電圧V
oUTはH(ハイ)レベルになり、(Vth2−Vtt
++)なるヒステリシス幅を有する。検出回路DETの
インバータI3は同図fblに示すようにVth+より
僅かに低いスレッショルド電圧Vth3を有し、またイ
ンバータI4はVth2より僅かに高いスレッショルド
電圧V’th4を有する。上述した特性のヒステリシス
インバータH1が含、まれる発振ループLP2を用いる
CR系の発振波形は、第3図(blのa2のようにピー
クがVth2、そしてボトムがVth+に制限される。
レッショルド電圧V th+ 、 V th2の説明図
であり、このインバータは入力電圧VINがVth2以
上になると出力電圧V(3)TはL(ロー)レベルにな
り、入力電圧VINがVth+以下になると出力電圧V
oUTはH(ハイ)レベルになり、(Vth2−Vtt
++)なるヒステリシス幅を有する。検出回路DETの
インバータI3は同図fblに示すようにVth+より
僅かに低いスレッショルド電圧Vth3を有し、またイ
ンバータI4はVth2より僅かに高いスレッショルド
電圧V’th4を有する。上述した特性のヒステリシス
インバータH1が含、まれる発振ループLP2を用いる
CR系の発振波形は、第3図(blのa2のようにピー
クがVth2、そしてボトムがVth+に制限される。
即ち入力電圧がVth2を越えるインハークIIの出力
はIl、インバータ11の出力はH,インバータ!2の
出力はしとなりこれがR’ oを通して入力へ帰還され
るので入力電圧は降下を始める。入力電圧が降下してV
Lh+を越えるとインバータH1の出力はH、インバー
タI+の出力はI5、インバータ■2の出力はHとなり
、このHレベルが帰還されるので入力電圧は上昇を始め
る。こうして入力電圧はほばVth2〜Vtt++間の
比較的小さな振幅に制限される。これに対し、水晶系の
発振の振幅は水晶振動子及びインバータの特性、寄生容
量などにより定まり、比較的大きい。即ち発振波形は第
3図fb)のalのようにピークがVth2を遥かに越
え、またボトムがvLh1以下に深く低下する。
はIl、インバータ11の出力はH,インバータ!2の
出力はしとなりこれがR’ oを通して入力へ帰還され
るので入力電圧は降下を始める。入力電圧が降下してV
Lh+を越えるとインバータH1の出力はH、インバー
タI+の出力はI5、インバータ■2の出力はHとなり
、このHレベルが帰還されるので入力電圧は上昇を始め
る。こうして入力電圧はほばVth2〜Vtt++間の
比較的小さな振幅に制限される。これに対し、水晶系の
発振の振幅は水晶振動子及びインバータの特性、寄生容
量などにより定まり、比較的大きい。即ち発振波形は第
3図fb)のalのようにピークがVth2を遥かに越
え、またボトムがvLh1以下に深く低下する。
検出回路DETはこの違いにより接続された発振素子は
水晶振動子かCR素子かを検出するものである。以下で
は説明を簡単にするために、外部端子EX+’、EX2
にいずれかの発振素子が接続され、且つ正常な発振が生
じているものとする。
水晶振動子かCR素子かを検出するものである。以下で
は説明を簡単にするために、外部端子EX+’、EX2
にいずれかの発振素子が接続され、且つ正常な発振が生
じているものとする。
先ず、外部端子E X + 、−E’X 2に第1図(
blと同様に抵抗Roと容量Coが接続されてC,R発
振が生じていると、a点の波形は第3図(blのa2の
ように小振幅である。このためインバータI4にとって
は入力はLレベルで出力はHレベル、インバータI3に
とっては入力はHレベルで出力はLレベルである。イン
バータI3の出力はインバータI5で反転されるので、
アンドゲートGの2人力は共にHレベルとなる。この結
果ゲートGの出力はHとなるので、フリップフロップF
Fはセットされ、Q出力がHとなる。フリップフロップ
FFのQ出力がHになるとトランジスタT2がオンして
CR系の発振ループLP2が選択される。
blと同様に抵抗Roと容量Coが接続されてC,R発
振が生じていると、a点の波形は第3図(blのa2の
ように小振幅である。このためインバータI4にとって
は入力はLレベルで出力はHレベル、インバータI3に
とっては入力はHレベルで出力はLレベルである。イン
バータI3の出力はインバータI5で反転されるので、
アンドゲートGの2人力は共にHレベルとなる。この結
果ゲートGの出力はHとなるので、フリップフロップF
Fはセットされ、Q出力がHとなる。フリップフロップ
FFのQ出力がHになるとトランジスタT2がオンして
CR系の発振ループLP2が選択される。
一方、外部端子EXI、EX2に第1図fa)と同様に
水晶振動子Xと容量C1,C2が接続され、水晶系の発
振が生じているとa点の波形は第3図(blのalのよ
うに大振幅となる。このため波形a1のピーク部Pでは
インバータI3,14の出力は共にHとなり、またボト
ム部Bで該出力は共にLとなる。この結果インバータ■
5の反転でゲートGの2人力はり、Hの組合せとなるの
で出力はLとなり、更にインバータI6で反転されてH
となる結果フリップフロップFFがリセットされる。
水晶振動子Xと容量C1,C2が接続され、水晶系の発
振が生じているとa点の波形は第3図(blのalのよ
うに大振幅となる。このため波形a1のピーク部Pでは
インバータI3,14の出力は共にHとなり、またボト
ム部Bで該出力は共にLとなる。この結果インバータ■
5の反転でゲートGの2人力はり、Hの組合せとなるの
で出力はLとなり、更にインバータI6で反転されてH
となる結果フリップフロップFFがリセットされる。
フリップフロップFFがリセットされるとQ出力がHと
なるのでトランジスタT+がオンし、水晶系の発振ルー
プL P、 +が選択される。
なるのでトランジスタT+がオンし、水晶系の発振ルー
プL P、 +が選択される。
インバータ■6の出力段に設けた抵抗R3および容量C
3からなる積分回路は、波形a1の中間部Mでアンドゲ
ートGの出力が一時的に波形a2と同様にHとなる(イ
ンバータ■6の出力がLとなる)ため、これによりフリ
ップフロシブFFがセットされてしまわないようにする
ためのものである。つまり、フリップフロップFFをリ
セット優先型とすると共に、波形a1の中間部Mでもリ
セット入力がLとならないように時定数R3C5を設定
しておけば、該中間部でセット入力に一時的にHが入っ
てもフリップフロップFFは状態を反転しない(Q=H
を保つ)。
3からなる積分回路は、波形a1の中間部Mでアンドゲ
ートGの出力が一時的に波形a2と同様にHとなる(イ
ンバータ■6の出力がLとなる)ため、これによりフリ
ップフロシブFFがセットされてしまわないようにする
ためのものである。つまり、フリップフロップFFをリ
セット優先型とすると共に、波形a1の中間部Mでもリ
セット入力がLとならないように時定数R3C5を設定
しておけば、該中間部でセット入力に一時的にHが入っ
てもフリップフロップFFは状態を反転しない(Q=H
を保つ)。
次に、外部端子EXI:EX2にいずれがの発振素子を
接続して電源を投入した起動時の動作を説明する。フリ
ップフロシブFFは、電源の投入時にQ、 Q出力の
いずれか一方をHにすると仮定する。仮にQ=HでC’
R系の発振ループLP2が選ばれると、発振素子がC,
Rの場合には問題ないが、水晶系であると不安定な発振
を生じる。しかも、このときの入力振幅はヒステリシス
インバ−タH1により小振幅に抑えられるので、水晶系
の発振ループLP1への切換えは行われない。これに対
し、電源投入時にQ=Hであれば水晶系の発振ループL
P+が選択され、このとき発振素子が水晶系であれば特
に問題はなく、またCR系であれば次の様にして発振ル
ープの切替えが行われる。
接続して電源を投入した起動時の動作を説明する。フリ
ップフロシブFFは、電源の投入時にQ、 Q出力の
いずれか一方をHにすると仮定する。仮にQ=HでC’
R系の発振ループLP2が選ばれると、発振素子がC,
Rの場合には問題ないが、水晶系であると不安定な発振
を生じる。しかも、このときの入力振幅はヒステリシス
インバ−タH1により小振幅に抑えられるので、水晶系
の発振ループLP1への切換えは行われない。これに対
し、電源投入時にQ=Hであれば水晶系の発振ループL
P+が選択され、このとき発振素子が水晶系であれば特
に問題はなく、またCR系であれば次の様にして発振ル
ープの切替えが行われる。
つまり、電源投入直後のa点の電位はLであり、やがて
電源電圧が上昇してインバータI2の出力はHとなり、
これが抵抗RIを通して帰還されてa点電位が上昇し、
これによりインバータI2の出力vou’rが第3図(
C1のように低下し、抵抗R1を通したフィードバック
でa点電位はH,Lの中間点に固定される。勿論、これ
では発振は生しないが、a点の電位がVth+ 、 V
th2の中間にあるのでフリップフロップFFはセント
されてQ=Hに反転する。これにより発振ループL P
2が選ばれるので正常なCR発振が開始される。
電源電圧が上昇してインバータI2の出力はHとなり、
これが抵抗RIを通して帰還されてa点電位が上昇し、
これによりインバータI2の出力vou’rが第3図(
C1のように低下し、抵抗R1を通したフィードバック
でa点電位はH,Lの中間点に固定される。勿論、これ
では発振は生しないが、a点の電位がVth+ 、 V
th2の中間にあるのでフリップフロップFFはセント
されてQ=Hに反転する。これにより発振ループL P
2が選ばれるので正常なCR発振が開始される。
以上の説明から明らかなように、不具合はLP2選択で
水晶振動子が接続される場合にのみ生じるから、フリッ
プフロップFFは電源投入時にはδ−Hのリセット状態
にあるようにすればよい。フリップフロップFFをこの
ように設計することは容易である。尚、検出回路DET
および切替回路SWの構成は上記の実施例に限定されず
、既知の他の回路を用いてよい。
水晶振動子が接続される場合にのみ生じるから、フリッ
プフロップFFは電源投入時にはδ−Hのリセット状態
にあるようにすればよい。フリップフロップFFをこの
ように設計することは容易である。尚、検出回路DET
および切替回路SWの構成は上記の実施例に限定されず
、既知の他の回路を用いてよい。
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、発振素子を外付けす
ることによりその発振素子に適した発振ループが自動的
に選択されるので、メーカとしてはユーザから注文を待
たずに最終工程まで終了して完成品としておくことがで
き、またユーザも任意の発振素子を使用できる利点があ
る。
ることによりその発振素子に適した発振ループが自動的
に選択されるので、メーカとしてはユーザから注文を待
たずに最終工程まで終了して完成品としておくことがで
き、またユーザも任意の発振素子を使用できる利点があ
る。
第1図は従来の発振回路の構成図、第2図は本発明の一
実施例を示す回路図、第3図はその動作説明図である。 図中、LP+は第1の発振ループ、LP2は第2の発振
ループ、EXI、EX2は外部端子、DETは発振素子
−検出回路、SWは切替回路である。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔第1区 ヒX 第2図 X2 第3図 1’a)
実施例を示す回路図、第3図はその動作説明図である。 図中、LP+は第1の発振ループ、LP2は第2の発振
ループ、EXI、EX2は外部端子、DETは発振素子
−検出回路、SWは切替回路である。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔第1区 ヒX 第2図 X2 第3図 1’a)
Claims (1)
- 水晶またはセラミック系の発振素子が外付けされること
により動作する第1の発振ループと、CR系の発振素子
が外付けされることにより動作する第2の発振ループと
、これら発振ループで共用される発振素子接続用の外部
端子と、該外部端子に生ずる振幅の大小から外付された
発振素子の種頬を検出する発振素子検出回路と、該検出
回路の出力に応じて該当する発振ループだけを有効にす
る切替回路とを備えることを特徴とする発振制御回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4959183A JPS59175203A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 発振制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4959183A JPS59175203A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 発振制御回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59175203A true JPS59175203A (ja) | 1984-10-04 |
Family
ID=12835471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4959183A Pending JPS59175203A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 発振制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59175203A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6363204A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-19 | Nec Corp | 集積回路装置 |
KR100348002B1 (ko) * | 1992-10-16 | 2002-11-25 | 내셔널 세미콘덕터 코포레이션 | 발진기성능을개선시킨스위치가능한보상 |
KR100496853B1 (ko) * | 1998-03-13 | 2005-09-15 | 삼성전자주식회사 | 반도체장치의다기능발진기 |
JP2007311846A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | 発振回路 |
-
1983
- 1983-03-24 JP JP4959183A patent/JPS59175203A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6363204A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-19 | Nec Corp | 集積回路装置 |
JPH054846B2 (ja) * | 1986-09-03 | 1993-01-21 | Nippon Electric Co | |
KR100348002B1 (ko) * | 1992-10-16 | 2002-11-25 | 내셔널 세미콘덕터 코포레이션 | 발진기성능을개선시킨스위치가능한보상 |
KR100496853B1 (ko) * | 1998-03-13 | 2005-09-15 | 삼성전자주식회사 | 반도체장치의다기능발진기 |
JP2007311846A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | 発振回路 |
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