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公開番号2024084539
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-25
出願番号2022198863
出願日2022-12-13
発明の名称発振回路
出願人ラピステクノロジー株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H03K 3/354 20060101AFI20240618BHJP(基本電子回路)
要約【課題】発振回路の発振周波数の温度特性を簡便な手段で調整可能とする。
【解決手段】発振回路10は、閾値電圧の温度特性が調整可能に構成されている第1のインバータ11と、第1のインバータ11の出力信号が入力される第2のインバータ12と、第2のインバータ12の出力信号が入力される第3のインバータ13と、抵抗素子R_refと、キャパシタC_{ref_1}と、を含む。抵抗素子R_refは、一端が第3のインバータ13の出力端に接続され、他端が第1のインバータ11の入力端に接続される。キャパシタC_{ref_1}は、一端が第2のインバータ12の出力端接続され、他端が第1のインバータ11の入力端に接続される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
閾値電圧の温度特性が調整可能に構成されている第１のインバータと、
前記第１のインバータの入力端及び出力端にそれぞれ電気的に接続された抵抗素子及びキャパシタと、
を含む発振回路。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記第１のインバータの出力信号が入力される第２のインバータと、
前記第２のインバータの出力信号が入力される第３のインバータと、
を更に含み、
前記抵抗素子は、一端が前記第３のインバータの出力端に接続され、他端が前記第１のインバータの入力端に接続され、
前記キャパシタは、一端が前記第２のインバータの出力端に接続され、他端が前記第１のインバータの入力端に接続されている
請求項１に記載の発振回路。
【請求項３】
前記第１のインバータの閾値電圧の温度特性を調整するための制御信号が入力される制御端子を有する
請求項１に記載の発振回路。
【請求項４】
前記第１のインバータの閾値電圧の温度特性を調整するための少なくとも１つの可変抵抗素子を含み、
前記可変抵抗素子の抵抗値は、制御信号によって設定可能である
請求項１に記載の発振回路。
【請求項５】
前記第１のインバータは、Ｐチャネル型のトランジスタ及びＮチャネル型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路を含み、
前記可変抵抗素子は、前記Ｐチャネル型のトランジスタのソース及び前記Ｎチャネル型のトランジスタのドレインの少なくとも一方に接続されている
請求項４に記載の発振回路。
【請求項６】
前記第１のインバータのバイアス電流を供給する少なくとも１つの電流源を含み、
前記バイアス電流の温度特性は、制御信号によって調整可能である
請求項１に記載の発振回路。
【請求項７】
前記第１のインバータは、Ｐチャネル型のトランジスタ及びＮチャネル型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路を含み、
Ｐチャネル型のトランジスタ及びＮチャネル型のトランジスの少なくとも一方の駆動能力は、制御信号によって設定可能である
請求項１に記載の発振回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、発振回路に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
発振回路に関する技術として、以下の技術が知られている。例えば、特許文献１には、温度変化に対して互いに相反した特性を有する電流源と負荷を利用して温度変化に対して安定した電圧レベルの基準信号を得て、この基準信号の電流ファンアウト能力を増大させて駆動電源を生成する駆動電源回路手段と、各々が駆動電源回路手段から駆動電源の供給を受けて駆動される直列連結された多数個のインバータ回路と、出力端に連結された最先頭インバータの出力端と最後方インバータの入力端との間に挿入されて閉ループを形成する可変抵抗および、最後方インバータの入力端と可変抵抗の接続ノードと最先頭インバータの入力端との間に挿入されるキャパシタを有するＲＣ回路とを含んで、可変抵抗は外部から供給される抵抗値データに応じてその大きさが可変的に設定され、温度変化に対して互いに相反した特性を有する抵抗要素を所定の比率で組合せて構成され、出力端にはＲＣ回路の時定数によって定まる周波数により発振する発振信号が表れるＲＣ発振回路手段とを具備することを特徴とするマイクロパワーＲＣ発振器が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、温度依存性が低減された電圧を出力するバンドギャップ回路と、発振周波数を一定にする必要がある場合には抵抗値が第１の設定値に変更されると共に、発振周波数を一定にする必要が無い場合には抵抗値が第１の設定値より高い第２の設定値に変更される第１の可変抵抗を備え、バンドギャップ回路から出力された電圧を、当該電圧を第１の可変抵抗の抵抗値で割って得られる電流に変換し、変換された電流と同じ電流量のバイアス電流を出力する電圧－電流変換回路と、抵抗値を変更可能な第２の可変抵抗、容量、及び入力電圧と予め定めた基準電圧を比較し比較結果に応じて出力電圧を切り替える比較部を備え、比較部の応答速度が電圧－電流変換回路から入力されたバイアス電流の電流量に応じて制御されて、第２の可変抵抗の抵抗値と容量の容量値とバイアス電流の電流量とで定まる発振周波数で発振するＣＲ発振回路と、を備える発振回路。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－３３６４４号公報
特許第５８８２６０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
直列接続された複数のインバータ、抵抗素子及びキャパシタを含んで構成される発振回路の発振周波数の温度特性は抵抗素子及びキャパシタの温度特性に依存する。一般的なキャパシタの温度特性はフラットであるのに対して、抵抗素子の温度特性は使用温度範囲内(例えば－４０～１２０℃)で数％程度変動する。抵抗素子の温度特性が、発振周波数の温度特性にそのまま反映されると、発振周波数は、使用温度範囲内で数％程度変動することになる。したがって、この種の発振回路は、発振周波数の温度特性に対する要求が厳しい用途（例えば通信用途）での使用には適さないものとなっていた。
【０００６】
開示の技術は、上記の点に鑑みてなされたものであり、発振回路の発振周波数の温度特性を簡便な手段で調整可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の技術に係る発振回路は、閾値電圧の温度特性が調整可能に構成されている第１のインバータと、前記第１のインバータの入力端及び出力端にそれぞれ電気的に接続された抵抗素子及びキャパシタと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、発振回路の発振周波数の温度特性を簡便な手段で調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
開示の技術の実施形態に係る発振回路の構成の一例を示す回路図である。
開示の技術の実施形態に係るインバータ周辺の詳細な構成の一例を示す図である。
開示の技術の実施形態に係る発振回路の動作時における各部の信号波形の一例を示すタイムチャートである。
シート抵抗値５００Ω／□のＰ＋ポリシリコンの温度特性の一例を示すグラフである。
インバータの閾値電圧比率と、発振周波数変動率との関係の一例を示すグラフである。
発振回路１０のノードｎ１における信号の波形の一例を示す図である。
抵抗素子Ｒｖｄｄと抵抗素子Ｒｖｓｓの抵抗比（Ｒｖｄｄ：Ｒｖｓｓ）を１０：１にした場合のインバータの閾値電圧の温度特性の一例を示すグラフである。
発振周波数の温度特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
開示の技術の実施形態に係るインバータの閾値電圧の温度特性を調整する手段のバリエーションを示す図である。
開示の技術の実施形態に係るＮ－ＭＯＳの駆動能力が調整可能とされたインバータの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与している。
（【００１１】以降は省略されています）

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