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公開番号2025102438
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219886
出願日2023-12-26
発明の名称オシレータ回路
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H03K 3/354 20060101AFI20250701BHJP(基本電子回路)
要約【課題】小さな回路面積でデューティサイクル50%のパルス信号を生成可能なオシレータ回路を提供する。
【解決手段】第1電流源CS1、第2電流源CS2はそれぞれ、第1電流Ir、第2電流Icを生成する。第1トランジスタM1は、そのドレインが第1電流源CS1と接続されそのソースには基準電圧V_rが印加される。第2トランジスタM2は、キャパシタC1の第1端Aと第1ノードN1の間に接続され、第3トランジスタM3は、キャパシタC2の第2端Bと第2ノードN2の間に接続される。第1スイッチSW1は、第1ノードN1と第2電流源CS2の間に接続され、第2スイッチSW2は、第2ノードN2と第2電流源CS2の間に接続される。充放電回路120は、キャパシタC1の第1端Aと接地の間に接続された第3スイッチSW3およびキャパシタC1の第2端Bと接地の間に接続された第4スイッチSW4を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１電流を生成する第１電流源と、
第２電流を生成する第２電流源と、
第１ノードおよび第２ノードと、
ドレインが前記第１電流源と接続された第１トランジスタと、
前記第１トランジスタのソースに、基準電圧を発生する基準電圧回路と、
キャパシタと、
ソースが前記キャパシタの第１端と接続され、ドレインが前記第１ノードと接続され、ゲートが前記第１トランジスタのゲートと接続された第２トランジスタと、
ソースが前記キャパシタの第２端と接続され、ドレインが前記第２ノードと接続され、ゲートが前記第１トランジスタのゲートと接続された第３トランジスタと、
前記第１ノードと前記第２電流源の間に接続された第１スイッチと、
前記第２ノードと前記第２電流源の間に接続された第２スイッチと、
前記キャパシタの前記第１端と接地の間に接続された第３スイッチおよび前記キャパシタの前記第２端と接地の間に接続された第４スイッチを含む充放電回路と、
前記第２トランジスタの前記ドレインに発生する第１電圧と、前記第３トランジスタの前記ドレインに発生する第２電圧と、にもとづいて、（i）前記第２スイッチおよび前記第３スイッチがオン、前記第１スイッチおよび前記第４スイッチがオフである第１状態と、（ii）前記第２スイッチおよび前記第３スイッチがオフ、前記第１スイッチおよび前記第４スイッチがオンである第２状態と、を切替えるとともに、前記第１状態の先頭の放電期間および前記第２状態の先頭の放電期間において、前記キャパシタが放電するように前記充放電回路を制御する制御回路と、
を備える、オシレータ回路。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記充放電回路は、前記キャパシタと並列に接続され、前記放電期間においてオンとなる第５スイッチをさらに含む、請求項１に記載のオシレータ回路。
【請求項３】
前記制御回路は、前記放電期間において、前記第３スイッチと前記第４スイッチをオンする、請求項１に記載のオシレータ回路。
【請求項４】
前記充放電回路は、
前記第１ノードと前記接地の間に接続された第６スイッチと、
前記第２ノードと前記接地の間に接続された第７スイッチと、
をさらに含み、
前記制御回路は、前記第１状態において、前記第６スイッチをオン、前記第７スイッチをオフし、前記第２状態において、前記第６スイッチをオフ、前記第７スイッチをオンする、請求項１から３のいずれかに記載のオシレータ回路。
【請求項５】
基準電流を生成する基準電流源をさらに備え、
前記第１電流源は、前記基準電流に応じた前記第１電流を生成し、
前記第２電流源は、前記基準電流に応じた前記第２電流を生成する、請求項１から３のいずれかに記載のオシレータ回路。
【請求項６】
前記基準電流源は、β乗算型自己バイアス回路を含む、請求項５に記載のオシレータ回路。
【請求項７】
前記第１トランジスタ、前記基準電圧回路、前記第１電流源は、前記β乗算型自己バイアス回路の一部を兼ねている、請求項６に記載のオシレータ回路。
【請求項８】
前記基準電圧回路は、抵抗を含む、請求項１から３のいずれかに記載のオシレータ回路。
【請求項９】
前記基準電圧回路は、基準電圧源を含む、請求項１から３のいずれかに記載のオシレータ回路。
【請求項１０】
前記基準電圧回路は、ゲートにバイアス電圧が供給されたＮＭＯＳトランジスタを含む、請求項１から３のいずれかに記載のオシレータ回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、オシレータ回路に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
デジタル回路や周波数シンセサイザは、その動作に基準クロックを必要とする。基準クロックの発生には、発振器が用いられる。発振器には、水晶やセラミック、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いた振動子、ＬＣ発振器、ＣＲ発振器、リングオシレータ、マルチバイブレータ、弛張型発振器などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１６７５２７号公報
【０００４】
［概要］
本開示は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、小さな回路面積でデューティサイクル５０％のパルス信号を生成可能なオシレータ回路の提供にある。
【０００５】
本開示のある態様のオシレータ回路は、第１電流を生成する第１電流源と、第２電流を生成する第２電流源と、第１ノードおよび第２ノードと、ドレインが第１電流源と接続された第１トランジスタと、第１トランジスタのソースに、基準電圧を発生する基準電圧回路と、キャパシタと、ソースがキャパシタの第１端と接続され、ドレインが第１ノードと接続され、ゲートが第１トランジスタのゲートと接続された第２トランジスタと、ソースがキャパシタの第２端と接続され、ドレインが第２ノードと接続され、ゲートが第１トランジスタのゲートと接続された第３トランジスタと、第１ノードと第２電流源の間に接続された第１スイッチと、第２ノードと第２電流源の間に接続された第２スイッチと、キャパシタの第１端と接地の間に接続された第３スイッチおよびキャパシタの第２端と接地の間に接続された第４スイッチを含む充放電回路と、第１ノードに発生する第１電圧と、第２ノードに発生する第２電圧と、にもとづいて、（i）第２スイッチおよび第３スイッチがオン、第１スイッチおよび第４スイッチがオフである第１状態と、（ii）第２スイッチおよび第３スイッチがオフ、第１スイッチおよび第４スイッチがオンである第２状態と、を切替えるとともに、第１状態の先頭の放電期間および第２状態の先頭の放電期間において、キャパシタが放電するように充放電回路を制御する制御回路と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、実施形態に係るオシレータ回路の回路図である。
図２は、第１状態のオシレータ回路の回路図である。
図３は、図１のオシレータ回路の動作を示す波形図である。
図４は、比較技術に係るオシレータ回路の回路図である。
図５は、図４のオシレータ回路の動作を示す波形図である。
図６は、実施例１に係るオシレータ回路の回路図である。
図７は、パルス発生器の構成例を示す回路図である。
図８は、実施例２に係るオシレータ回路の回路図である。
図９は、図８のオシレータ回路のさらに具体的な回路図である。
図１０は、実施例３に係るオシレータ回路の回路図である。
図１１は、図１０のオシレータ回路のさらに具体的な回路図である。
図１２は、図１０のオシレータ回路の動作を示す波形図である。
図１３は、実施例４に係るオシレータ回路の回路図である。
図１４は、実施例５に係るオシレータ回路の回路図である。
図１５は、実施例６に係るパルス発生器の回路図である。
図１６は、実施例７に係るオシレータ回路の回路図である。
【０００７】
［詳細な説明］
（実施の形態の概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
【０００８】
一実施形態に係るオシレータ回路は、第１電流を生成する第１電流源と、第２電流を生成する第２電流源と、第１ノードおよび第２ノードと、ドレインが第１電流源と接続された第１トランジスタと、第１トランジスタのソースに、基準電圧を発生する基準電圧回路と、キャパシタと、ソースがキャパシタの第１端と接続され、ドレインが第１ノードと接続され、ゲートが第１トランジスタのゲートと接続された第２トランジスタと、ソースがキャパシタの第２端と接続され、ドレインが第２ノードと接続され、ゲートが第１トランジスタのゲートと接続された第３トランジスタと、第１ノードと第２電流源の間に接続された第１スイッチと、第２ノードと第２電流源の間に接続された第２スイッチと、キャパシタの第１端と接地の間に接続された第３スイッチおよびキャパシタの第２端と接地の間に接続された第４スイッチを含む充放電回路と、第１ノードに発生する第１電圧と、第２ノードに発生する第２電圧と、にもとづいて、（i）第２スイッチおよび第３スイッチがオン、第１スイッチおよび第４スイッチがオフである第１状態と、（ii）第２スイッチおよび第３スイッチがオフ、第１スイッチおよび第４スイッチがオンである第２状態と、を切替えるとともに、第１状態の先頭の放電期間および第２状態の先頭の放電期間において、キャパシタが放電するように充放電回路を制御する制御回路と、を備える。
【０００９】
この構成によると、１個のキャパシタで、デューティサイクル５０％のパルス信号を生成することができ、キャパシタが２個の場合に比べて回路面積を削減できる。
【００１０】
一実施形態において、充放電回路は、キャパシタと並列に接続され、放電期間においてオンとなる第５スイッチをさらに含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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