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公開番号2025024715
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023127936
出願日2023-08-04
発明の名称発振回路
出願人三栄ハイテックス株式会社
代理人個人
主分類H03K 3/03 20060101AFI20250214BHJP(基本電子回路)
要約【課題】マルチバイブレーション型発振回路の発振周波数を、簡易な構成で安定させる技術を提供する。
【解決手段】第1コンデンサ31及び第2コンデンサ41は、充電電流Iによって充電される。サンプリング回路6は、第1コンデンサ31への充電電流Iの供給が停止したときの第1充電電圧CPをサンプリングする。また、第2コンデンサ41への充電電流Iの供給が停止したときの第2充電電圧CNをサンプリングする。電流供給回路2は、サンプリング回路6にてサンプリングされた電圧である基準電圧VRに応じた充電電流Iを生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基準電圧と抵抗値によって決まる充電電流を供給するように構成された電流供給回路と、
クロック信号が第１信号レベルのときに前記充電電流で第１コンデンサを充電し、前記クロック信号が第２信号レベルのときに前記第１コンデンサを放電するように構成された第１充電回路と、
前記クロック信号が前記第２信号レベルのときに前記充電電流で第２コンデンサを充電し、前記クロック信号が前記第１信号レベルのときに前記第２コンデンサを放電するように構成された第２充電回路と、
前記第１コンデンサの充電電圧が予め設定された閾値に到達した第１到達タイミングに従って前記第２信号レベルに変化し、前記第２コンデンサの充電電圧が前記閾値に到達した第２到達タイミングに従って前記第１信号レベルに変化する前記クロック信号を生成するように構成された信号生成回路と、
前記クロック信号が前記第１信号レベルから前記第２信号レベルに変化する第１クロックタイミングで、前記第１コンデンサの充電電圧である第１充電電圧をサンプリングする第１サンプリング、及び前記クロック信号が前記第２信号レベルから前記第１信号レベルに変化する第２クロックタイミングで、前記第２コンデンサの充電電圧である第２充電電圧をサンプリングする第２サンプリングのうち、少なくともいずれかを実行するように構成されたサンプリング回路と、
を備え、
前記電流供給回路は、前記サンプリング回路によるサンプリング値を、前記基準電圧とするように構成された、
発振回路。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
請求項１に記載の発振回路であって、
前記サンプリング回路は、前記サンプリング値を保持する保持コンデンサを備え、前記第１クロックタイミング及び前記第２クロックタイミングから前記保持コンデンサの充電電圧が前記第１充電電圧又は前記第２充電電圧に達するまでに要する待機期間の間、前記保持コンデンサを前記第１コンデンサ又は前記第２コンデンサに並列接続するように構成され、
前記第１充電回路は、前記第１クロックタイミングから前記待機期間の経過後に、前記第１コンデンサを放電するように構成され、
前記第２充電回路は、前記第２クロックタイミングから前記待機期間の経過後に、前記第２コンデンサを放電するように構成された、
発振回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、マルチバイブレーション型発振回路に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、マルチバイブレーション型発振回路が記載されている。マルチバイブレーション型発振回路は、第１充電回路、第２充電回路、信号生成回路を備える。
第１充電回路は、第１コンデンサを充放電し、充電には、定電流源から供給される電流を用いる。第２充電回路は、第２コンデンサを充放電し、充電には、定電流源から供給される電流を用いる。第１充電回路及び第２充電回路は、一方が充電期間、他方が放電を含む非充電期間となり、充電期間及び放電期間が交互に入れ替わるように相補的に作動する。信号生成回路は、第１コンデンサの充電電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆに達した第１到達タイミングＡＲ１、及び第２コンデンサの充電電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｒｅｆに達した第２到達タイミングＡＲ２に従って、信号レベルが反転するクロック信号を生成する。
【０００３】
このような発振回路は、図３の上段に示すように、充電期間中は、第１コンデンサが定電流Ｉによって一定の割合で充電される。そして、第１コンデンサの充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに達した第１到達タイミングＡＲ１で第１コンデンサは放電され、第２コンデンサの充電が開始される。すると、第２コンデンサが定電流Ｉによって一定の割合で充電される。第２コンデンサの充電電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｒｅｆに達した第２到達タイミングＡＲ２で、第２コンデンサは放電され、第１コンデンサの充電が開始される。以後、同様動作が繰り返されることで、第１到達タイミングＡＲ１と第２到達タイミングＡＲ２とによって信号レベルが反転するクロック信号が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６４９８４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したマルチバイブレーション型発振回路が生成するクロック信号の周波数ｆ（＝１／Ｔ）は、（１）式で算出される。但し、Ｔは、クロック信号の周期、Ｃは、第１コンデンサ及び第２コンデンサの容量、Ｉは定電流源が供給する一定の充電電流、Ｖｒｅｆは、設定された基準電圧である。そして、Ｒを抵抗値として、一定の充電電流Ｉを、（２）式で表されるように設定することで、クロック信号の周波数ｆは、（３）式に示すように、理論上、ＲＣのみで決定することができる。
【０００６】
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【０００７】
しかしながら、現実的には、クロック信号の信号レベルが変化するタイミングは、第１到達タイミングＡＲ１及び第２到達タイミングＡＲ２とは一致せず、図３の下段に示すように、第１到達タイミングＡＲ１及び第２到達タイミングＡＲ２から信号生成回路での動作遅延ΔＴだけ遅延する。これに応じてクロック信号の反転時における第１コンデンサ及び第２コンデンサの充電電圧Ｖ１，Ｖ２もΔＶだけ大きくなる。つまり、現実的なクロック信号の周波数ｆは、（１）式におけるＶｒｅｆをＶｒｅｆ＋ΔＶに置き換えた（４）式で表される。この（４）式に、（２）式に示す一定の充電電流Ｉを代入すると、（５）式が得られる。つまり、クロック信号の周波数ｆは、ＣＲのみで決定されず、動作遅延ΔＴの影響を受けることがわかる。
【０００８】
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【０００９】
遅延時間ΔＴは、温度や電源電圧の変動によって変化し、遅延時間ΔＴに応じて電圧変動量ΔＶも変化する。つまり、従来技術では、温度や電源電圧の変動に応じてクロック信号の周波数ｆが変動してしまうという課題があった。
【００１０】
なお、特許文献１には、定電流回路の代わりに可変電流回路を使用し、クロック信号の周期を検出して、クロック周期に応じた制御信号を生成し、クロック周期が一定となるように、可変電流回路が生成する充電電流をフィードバック制御することも記載されている。しかしながら、クロック周期を検出し、クロック周期に応じた制御信号を生成するための回路を追加する必要があり、装置構成が複雑化するという課題があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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