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JP3849757B2 - Oscillator circuit, electronic equipment and clock - Google Patents

Oscillator circuit, electronic equipment and clock Download PDF

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JP3849757B2
JP3849757B2 JP2001035696A JP2001035696A JP3849757B2 JP 3849757 B2 JP3849757 B2 JP 3849757B2 JP 2001035696 A JP2001035696 A JP 2001035696A JP 2001035696 A JP2001035696 A JP 2001035696A JP 3849757 B2 JP3849757 B2 JP 3849757B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発振回路、これを用いた電子回路、これらを用いた半導体装置、電子機器および時計に関する。
【0002】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
従来より、携帯用の腕時計や、携帯用の電話、コンピュータ端末などには、水晶振動子を用いた発振回路が広く用いられている。このような携帯型の電子機器では、消費電力を節約し、電池の長寿命化を図ることが必要となる。
【0003】
消費電力の節約という観点から、本発明者は、携帯型電子機器、特に腕時計に使用される電子回路の消費電力を分析した。この分析により、半導体基板上に構成される電子回路では、水晶発振回路の消費電力が他の回路部分に比べ大きな割合を締めることが確認された。すなわち、携帯型電子機器に使用される電子回路の発振回路での消費電力を節減することが、使用電池の長寿命化を図る上で効果的であることを見出した。
【0004】
このような水晶発振回路では、信号反転増幅器に電圧Vregを印加すると、信号反転増幅器の出力が180度位相反転されてゲートにフィードバック入力される。これにより、信号反転増幅器を構成する一対のトランジスタが交互にオンオフ駆動され、水晶発振回路の発振出力が次第に増加し、ついには水晶振動子が安定した振動を行うようになる。
【0005】
しかし、安定発振後には、水晶振動子の慣性エネルギーの損失分を補充することで発振を継続できるため、起動時に比べ必要とされるエネルギーは少ない。
【0006】
また、量産時における信号反転増幅器の能力のばらつきに応じて、同一規格の回路でも安定発振に必要とされるエネルギーは異なる場合がある。
【0007】
これにも拘わらず、従来の水晶発振回路では、起動時にも、安定発振後にも、常に前記一対のトランジスタを一定電圧で交互にオンオフ駆動するように構成されていた。このため、これが回路全体の電力消費を増加させる大きな要因となっていた。
【0008】
本発明の目的は、少ない電力消費で安定して発振することができる水晶発振回路、これを用いた電子回路、これらを用いた半導体装置、電子機器および時計を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(1)前記目的を達成するため、発明の発振回路は、
信号反転増幅器と、
記信号反転増幅器の電源電圧を、発振出力に応じて制御する電力制御手段と、
を含み、
前記電力制御手段は、
電圧の異なる複数の電源電圧を出力する電源回路と、
発振出力に基づき安定発振が継続されているか否かを判断し、安定発振の継続に必要とされる前記信号反転増幅器に供給する電源電圧の最適電圧を判定する判定制御手段と、
前記判定結果に基づき前記電源回路から前記信号反転増幅器に印加する電源電圧を切り替え制御する切り替え手段と、
前記電源電圧制御時に発振出力の周波数変動を補正する発振出力補正手段と、
を含むことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
前記目的を達成するため、第1の実施の形態の発振回路は、
信号反転増幅器と、
前記信号反転増幅器の電源電圧を、発振出力に応じて制御する電力制御手段と、
を含むことを特徴とする。
【0011】
これにより、安定発振時における回路の消費電力を低減することができる。
【0012】
第2の実施の形態の発振回路は、
第1の実施の形態において、
前記電力制御手段は、
電圧の異なる複数の電源電圧を出力する電源回路と、
発振出力に基づき前記信号反転増幅器に供給する電源電圧の最適電圧を判定する判定制御手段と、
前記判定結果に基づき前記電源回路から前記信号反転増幅器に印加する電源電圧を切り替え制御する切り替え手段と、
を含むことを特徴とする。
【0013】
本実施の形態によれば、発振回路の発振出力に基づき、信号反転増幅器に供給する電源電圧の最適値が判定される。そして、この判定結果に基づき、電源回路から信号反転増幅器に印加する電源電圧が切り替え制御される。
【0014】
これにより、何らかの原因で発振回路の発振出力が変動した場合や、信号反転増幅器の能力にばらつきがあったような場合でも、常に最適な電源電圧を信号反転増幅器に供給し、安定した発振の継続と低消費電力化を図ることが可能となる。
【0015】
第3の実施の形態の発振回路は、
第2の実施の形態において、
前記電力制御手段は、
それぞれ異なる値にロジックレベルが設定され、前記発振出力の電圧と前記ロジックレベルとを比較しパルス信号を出力する複数のインバータを含み、
前記判定制御手段は、
前記各インバータから出力されるパルス信号の値に基づき最適電圧を判定し、電源電圧選択指令を出力するように形成され、
前記切り替え手段は、
前記選択指令に基づき、前記電源回路から前記信号反転増幅器に印加する電源電圧を切り替え制御することを特徴とする。
【0016】
本実施の形態によれば、複数のインバータによって発振回路の発振出力電圧がそれぞれ異なる電圧のロジックレベルと比較されパルス信号が出力される。
【0017】
従って、選択指令出力回路は、これら各インバータから出力されるパルス信号の値に基づき、発振出力に対応した最適電源電圧を判定することができ、これにより電源回路から信号反転増幅器に印加する電源電圧を最適値に切替制御をすることができる。
【0018】
ここにおいて、第3の実施の形態は、第4の実施の形態のように構成することが好ましい。
【0019】
即ち、第4の実施の形態の発振回路は、
第3の実施の形態において、
前記電力制御回路は、
前記信号反転増幅器への電力供給ラインに設けられ、前記複数のインバータのいずれか一つの出力に基づきオンオフ制御される電力供給用スイッチング素子を含むことを特徴とする。
【0020】
このように、信号反転増幅器への電力供給ラインに設けられた電力供給用スイッチング素子を、前記複数のインバータのいずれか一つの出力に基づき、オンオフ制御することにより、更なる低消費電力化を図ることができ、この場合には、この電力供給用スイッチング素子のオンオフ制御に用いられるインバータの出力パルスと、これとは異なるロジックレベルに設定された他のインバータの出力パルスとに基づき発振回路の発振状態を適切に判断することができる。
【0021】
即ち、電力供給用スイッチング素子をオンオフ制御することにより、信号反転増幅器へ供給する電力を断続的に制御し、低消費電力化を図る場合には、前記電力供給用スイッチング素子のオフ区間を長くし供給電力を絞りすぎると発振状態が不安定なものとなり、またオン区間が長すぎ供給電力が多すぎると、低消費電力化の観点から好ましくない。
【0022】
本実施の形態によれば、このような間欠駆動型の水晶発振回路において、電力供給用スイッチング素子のオンオフ制御用のパルス信号を出力するインバータの出力と、これとは異なるロジックレベルに設定された他のインバータの出力とを比較することにより、発振状態を監視し、常に適切な電圧で電力供給を行うようにフィードバック制御をすることができる。
【0023】
これにより、より安定した発振の継続と、低消費電力化を実現することが可能となる。
【0024】
第5の実施の形態の発振回路は、
第1〜4の実施の形態のいずれかにおいて、
前記電源電圧制御時に発振出力の周波数変動を補正する発振出力補正手段を含むことを特徴とする。
【0025】
半導体基板上に構成された水晶発振回路では、半導体基板と一体に形成された回路の主要部分が、この半導体基板と別に設けられた水晶振動子と入出力端子を介して接続されていることが多い。このため、入出力端子を介して外部から侵入するサージ電圧から前記主要回路部分を保護するために、主要回路部分の入出力端子側には静電保護回路が設けられている。
【0026】
しかし、前述したように、低消費電力化のために、信号反転増幅器に印加する電源電圧を切り替え制御すると、信号反転増幅器の出力インピーダンスが変化し、かつ前記静電保護回路の寄生容量値の変動が引き起され、この結果、発振回路の発振周波数fがわずかであるが変動してしまうという問題が生ずる。
【0027】
このように、発振回路の発振周波数が変動してしまうと、発振回路の発振出力を時計の基準クロックとして用いる電子回路、例えば、腕時計用の電子回路では、正確な時計動作そのものが損なわれてしまうという問題が生ずる。
【0028】
本実施の形態は、信号反転増幅器に印加する電源電圧の制御時に、発振出力補正手段を用いて発振出力の周波数変動を補正する構成を採用する。
【0029】
これにより、安定した発振の継続、安定発振時における低消費電力化及び正確な基準クロックの生成が可能な発振回路を得ることができる。
【0030】
ここにおいて、前記発振出力補正回路は、第6の実施の形態のように構成することが好ましい。
【0031】
即ち、第6の実施の形態の発振回路は、
第5の実施の形態において、
前記発振出力補正手段は、
発振周波数をカウントする分周手段と、
前記電源回路から前記信号反転増幅器に印加する電源電圧の値に基づき、前記分周手段の分周制御を行う分周制御手段と、
を含み、電源電圧の変動に伴い発生する発振出力の周波数変動を補正することを特徴とする。
【0032】
本実施の形態によれば、発振回路の発振出力を分周手段を介して出力している。このとき、分周制御手段は、信号反転増幅器に印加する電源電圧の値に基づき、前記分周手段の分周制御を行い、電源電圧の変動に伴い発生する発振出力の周波数変動を補正する。
【0033】
このようにすることにより、簡単な回路構成で発振出力の周波数変動を補正することが可能となる。
【0034】
ここにおいて、前記分周制御手段は、第7の実施の形態のように構成することが好ましい。
【0035】
即ち、第7の実施の形態の発振回路は、
第2〜4の実施の形態に従属する第6の実施の形態において、
前記分周制御手段は、
前記電源回路から出力される複数の電源電圧に対応した分周制御データが予め設定され、前記信号反転増幅器に印加する電源電圧の値に対応した分周制御データに基づき、前記分周手段の分周制御を行うことを特徴とする。
【0036】
このように、複数の電源電圧に対応した分周制御データを予め設定しておくことにより、より簡単な回路構成で発振出力の周波数変動を補正することが可能な発振出力補正回路を得ることができる。
【0037】
第8の実施の形態は、
第1〜7の実施の形態のいずれかにおいて、
前記水晶振動子としてQ値の大きなものを用いることを特徴とする。
【0038】
このように、水晶振動子として、機械的な振動のしやすさを表すQの値の大きなものを用いることにより、安定発振後は、より小さな消費電力で、安定して発振状態を維持することが可能となる。
【0039】
第9の実施の形態の電子回路は、
第1〜8のいずれかの実施の形態の発振回路を備えたことを特徴とする。
【0040】
第10の実施の形態の半導体装置は、
第1〜8のいずれかの実施の形態の発振回路または第9の実施の形態の電子回路を含んで構成されることを特徴とする。
【0041】
第11の実施の形態の電子機器は、
第1〜8のいずれかの実施の形態の発振回路または第9の実施の形態の電子回路を含んで構成されることを特徴とする。
【0042】
このようにすることにより、例えば携帯電話や、携帯型のコンピュータ端末などの電子機器の電力消費を低減し、内蔵された電池や、バッテリー等の2次電池の電力消費を小さくすることが可能となる。
【0043】
第12の実施の形態の時計は、
第1〜8のいずれかの実施の形態の発振回路または第9の実施の形態の電子回路を含んで構成されることを特徴とする。
【0044】
このようにすることより、消費電力の小さな時計を実現することができ、この結果、使用する電池をさらに小さなものとして時計全体の小型化を図ることが可能となり、また、同一の容量の電池を使用する場合には、電池の長寿命化を図ることが可能となる。
【0045】
【実施例】
次に、本発明の好適な実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【0046】
(第1実施例)
図1には、本発明の好適な第1の実施例にかかる水晶発振回路が、図2には、そのタイミングチャートが示されている。本実施例の水晶発振回路は、クォーツタイプの腕時計に使用される水晶発振回路であり、その回路の主要部は半導体基板上に形成されている。
【0047】
本実施例の水晶発振回路は、信号反転増幅器20と、フィードバック回路を構成する水晶振動子10及び抵抗14とを含んで構成される。前記フィードバック回路は、水晶振動子10及び抵抗14以外に、位相補償用のコンデンサ16,18を含んで構成され、信号反転増幅器20の出力VD(t)を、180度位相反転されたゲート信号VG(t)として信号反転増幅器20へフィードバック入力するものである。
【0048】
前記信号反転増幅器20は、第1の電位側と、これより低い電圧の第2の電位側に接続され、両電位の電位差により電力供給を受け駆動されるように構成されている。ここで、前記第1の電位はアース電位VDDに設定され、第2の電位は電力制御回路60から選択的に供給される負の電源電圧Vregに設定されている。
【0049】
前記信号反転増幅器20は、第1の回路22と、第2の回路24とを含んで構成される。
【0050】
前記第1の回路22は、第1の半導体スイッチング素子として機能するP型の電界効果トランジスタ26を含んで構成される。このトランジスタ26は、そのソース、ドレインがそれぞれアース側、出力端子側に接続され、そのゲートには前記フィードバック信号VG(t)が印加されている。
【0051】
前記第2の回路24は、第2の半導体スイッチング素子として機能するN型の電界効果トランジスタ28を含んで構成されている。このトランジスタ28は、そのソース、ドレインが、電力制御回路60から供給される負の電源電圧Vreg側、出力端子側へ接続され(ここではトランジスタ26のドレインに接続されている)、そのゲートには前記フィードバック信号VG(t)が印加されている。
【0052】
本実施例の水晶発振回路は、信号反転増幅器20への供給電力をその出力VD(t)に同期してオンオフ制御するために、電力供給用スイッチング素子として機能する電界効果トランジスタ40と、信号反転増幅器20の出力VD(t)に基づきトランジスタ40のゲートにスイッチ制御信号100を印加するインバータ64とを含んで構成される。
【0053】
前記トランジスタ40は、P型の電界効果トランジスタを用いて構成され、そのソースがアース電位VDD側へ、そのドレインがトランジスタ26のソース側へと接続されている。
【0054】
前記インバータ64は、図2のタイミングチャートに示すように、信号S1として入力されるドレイン出力電圧VD(t)が、ロジックレベルVGL2を上回るとLレベル、下回るとHレベルのパルス信号S3を出力する。この出力S3は、スイッチ制御信号100としてトランジスタ40のゲートに印加され、これによりトランジスタ40を信号反転増幅器20の出力VD(t)に同期してオンオフ制御する。これにより、電力供給用トランジスタ40は、tの期間はオン制御されて信号反転増幅器20へ電力供給を行い、t`の期間はオフ制御されて前記電力供給を停止する。
【0055】
このようにして、本実施例の水晶発振回路によれば、信号反転増幅器20への供給電力をオンオフ制御し、消費電力を低減することができる。
【0056】
特に、本実施例によれば信号反転増幅器20の出力VD(t)を用いて、スイッチ制御信号100を生成し、電力供給を自動的に且つ適切なデューティ比でオンオフ制御し、消費電力の低減を図ることが可能となる。
【0057】
ここにおいて、前記水晶振動子10は、この機械的な振動のし易さを表すQの値が大きなものを用いることが好ましい。これにより、水晶振動子10の慣性(自由振動)が大きくなり、信号反転増幅器20を間欠駆動した場合でも、より安定した発振を維持することができる。
【0058】
また、本実施例において、信号反転増幅器20を構成する前記各トランジスタ26、28はエンハンスメント型の電界効果トランジスタを用いて構成され、しかもそのスレッシュホールド電圧は小さな値に設定されている。これにより、信号反転増幅器20を安定して駆動させるために必要な電源電圧Vregの絶対値も小さくでき、この面からも消費電力の節減を図ることができる。
【0059】
なお、前記トランジスタ26、28のスレッシュホールド電圧を小さな値にすると、エンハンスメント型の電界効果トランジスタといえども、そのオフ制御時におけるリーク電流は大きな値となってしまう。この問題を解決するために、本実施例では、電力供給用の電界効果トランジスタ40として、スレッシュホールド電圧の高いものを用い、これにより、前述したオフリーク電流を確実に低減するように構成されている。
【0060】
これにより、低い電源電圧Vregを用いて信号反転増幅器20を駆動でき、しかもオフリーク電流を確実に低減することができるため、消費電力がより少なく、しかも安定した発振を行うことができる水晶発振回路を実現することが可能となる。なお、前記電力供給用半導体スイッチング素子として用いるトランジスタ40は、オン抵抗を小さくし電圧降下を低減するために、許容範囲内で能力の高いものを用いることが好ましい。
【0061】
また、本実施例の水晶発振回路には、信号反転増幅器20の出力段に出力遮断用スイッチング素子30が設けられている。
【0062】
例えば図1に示すような回路では、トランジスタ40のオフ制御時に、信号反転増幅器20を構成するトランジスタ28がオンし、水晶振動子10がLレベル(Vregレベル)の電位に引っ張られ、発振が抑制されてしまう場合がある。
【0063】
そこで、本実施例では信号反転増幅器20の出力段に出力遮断用スイッチング素子30を設け、トランジスタ40のオフ制御時に、このスイッチング素子30もオフ制御する構成を採用している。これにより、トランジスタ40のオフ制御時に、振動子10は信号反転増幅器20の回路から切り離され自由に振動できるようになる。
【0064】
この結果、本実施例の水晶発振回路によれば、スイッチ40による信号反転増幅器20の間欠駆動時に発振回路をより安定して動作させることが可能となる。ここにおいて、前記出力遮断用スイッチング素子30としては、例えばトランスミッションゲート等を用いることが好ましい。
【0065】
さらに、本実施例の電力制御回路60は、信号反転増幅器20の出力電圧VD(t)の値に基づき、異なる複数の電源電圧Vreg1、Vreg2……Vreg4の中かから適切な電源電圧Vregを選択し、信号反転増幅器20に印加することにより、より安定した発振の継続と低消費電力化を可能とするように構成されている。
【0066】
以下にその構成を説明する。
【0067】
本実施例の電力制御回路60は、異なる複数の電源電圧Vreg1、Vreg2……Vreg4を出力する電源電圧発生回路66と、いずれか一つの電源電圧Vregを選択出力するマルチプレクサ82と、インバータ64、62と、前記各インバータ64、62の出力S3、S4に基づき、回路の発振状態を判断し、マルチプレクサ82の選択する電源電圧を制御する判定制御部68とを含んで構成される。
【0068】
そして、マルチプレクサ82で選択された電源電圧Vreg(図中では信号S13として表す)が信号反転増幅器20(ここではトランジスタ28のソース側)に印加される。
【0069】
また、信号反転増幅器20の出力VD(t)は、それぞれ信号S1、S2としてインバータ64、インバータ62へ入力される。
【0070】
前記インバータ64は、図2のタイミングチャートに示すように、所定のロジックレベルVGL2を前記ドレイン出力電圧VD(t)が上回るとLレベル、下回るとHレベルのパルス信号S3を出力する。この出力S3は、カウンタ72のCK端子に入力されると共に、スイッチ制御信号100としてトランジスタ40のゲートに印加される。
【0071】
前記インバータ62は、ロジックレベルVGL1がVreg/2に設定されており、図2に示すように信号S2として入力されるドレイン出力VD(t)が前記ロジックレベルVGL1を上回るとLレベル、下回るとHレベルのパルス信号S4をカウンタ70のCK端子へ入力する。
【0072】
そして、前記判定制御部68は、入力されるこれら各パルス信号S3、S4に基づき、信号反転増幅器20から出力されるドレイン出力VD(t)の電圧に応じた電源電圧Vregを選択するようにマルチプレクサ82を制御し、選択された電源電圧Vregを信号反転増幅器20に印加する。
【0073】
これにより、信号反転増幅器20へ印加する電源電圧Vregの値を、安定した発振が継続可能である必要最低限の電圧に制御できる。
【0074】
以下に、この電力制御回路60の詳細な構成を説明する。
【0075】
前記判定制御部68は、前述したカウンタ70、72と、一致検出回路74と、ゲート75、76、77と、アップダウンカウンタ80とを含んで構成される。
【0076】
前記カウンタ70、72のリセット端子R及びゲート76、77の一方の端子にはアップダウンクロックが信号S11として入力される。このアップダウンクロックは、発振出力の4周期に1回の割合でHレベルの信号を出力する。
【0077】
また、前記ゲート75にはサイクルクロックS12が入力される。この信号S12は、発振出力の6周期に1回の割合でHレベルの信号を出力する。
【0078】
次に、この電力制御回路60の動作を、図2に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【0079】
まず、信号反転増幅器20のドレイン出力VD(t)が信号S1、S2としてインバータ64、インバータ62へ入力されると、インバータ64はこの信号S1がロジックレベルVGL2を上回る毎にLレベルのパルス信号S3を出力し、前記インバータ62は入力信号S2が所定のロジックレベル(Vreg/2)を上回る毎にLレベルのパルス信号S4を出力する。
【0080】
判定制御部68は、この両パルス信号S3、S4を比較し、発振回路の発振状態を判別し、マルチプレクサ82の選択する電源電圧Vregを切替制御する。
【0081】
具体的には、インバータ62の出力パルスS4はカウンタ70でカウントされ、インバータ64の出力パルスS3はカウンタ72でカウントされ、両カウンタ70、72のカウント値を表す信号S5、S6、S7、S8は一致検出回路74へ入力される。なお、両カウンタ70、72のカウント値は4サイクルに1回の割合で出力されるアップダウンクロックS11により周期的にリセットされる。
【0082】
一致検出回路74は、両カウンタ70、72のカウント値が一致した時にHレベルの一致検出信号S9を出力し、不一致の時にはLレベルの不一致検出信号S9を出力する。
【0083】
この一致検出回路74の出力S9は、ゲート77、76、75を開くゲート信号として機能し、出力S9がHレベルの際には、サイクルクロックS12がHレベルとなっていることを条件にしてアップダウンクロックS11を、アップダウンカウンタ80のダウンカウント端子DKへ入力し、出力S9がLレベルの際にはアップダウンクロックS11をアップダウンカウンタ80のアップカウント端子UKへ入力する。
【0084】
アップダウンカウンタ80はアップカウント端子UKへ入力される信号によりアップカウント動作を行い、ダウンカウント端子DKへ入力される信号によりダウンカウントを行い、そのカウント値Q0、Q1を電源電圧制御信号S14として、マルチプレクサ82の制御信号入力端子A、Bへ入力する。ここではアップダウンカウンタ80の出力Q0、Q1は、「00」、「01」、「10」、「11」の4つの状態をとるため、これら各状態に対応して、マルチプレクサ82は4種類の電源電圧の中から1つを選択し信号反転増幅器20の電源電圧Vregとして出力する。
【0085】
本実施例の一致検出回路74は、インバータ62の出力パルスS4の数に比べ、インバータ64の出力パルスS3の数が少ない場合には、発振不安定と判断し、ゲート77のみを開き、アップダウンクロックS11をアップダウンカウンタ80のアップカウント端子UKへ入力させる。この結果、アップダウンカウンタ80の出力Q0、Q1は、現在より1つ高い電源電圧Vregを選択するようにマルチプレクサ82を制御する。これにより、信号反転増幅器20から出力されるドレイン出力VD(t)の電圧が増大し、安定した発振を維持することができる。
【0086】
また、一致検出回路74は、両カウンタ70、72のカウント値が一致する場合、すなわち両インバータ62、インバータ64の出力パルス数が同じ場合には、安定発振と判断し、ゲート77を閉じ、ゲート76を開く。これにより、サイクルクロックS12がHレベルの際にゲート75は開き、アップダウンクロックS11をアップダウンカウンタ80のダウンカウント端子DKへ入力させる。この結果、アップダウンカウンタ80の出力Q0、Q1は、現在より1つ低い電源電圧Vregを選択するようにマルチプレクサ82を制御する。これにより、信号反転増幅器20へ印加される電源電圧が減少し、低消費電力化を図ることができる。
【0087】
このように、信号反転増幅器20から出力されるドレイン出力VD(t)の電圧に応じた電源電圧Vregを選択する構成を採用することにより、常に適切な供給電力となるよう水晶発振回路を制御することができる。
【0088】
特に、本実施例によれば、量産時に信号反転増幅器20の能力(電流増幅率、スレッシュホールド電圧)にばらつきがあっても、これに影響されることなく最適な供給電力制御を行い、低消費電力化を図ることができる。
【0089】
即ち、信号反転増幅器20の能力が高い場合には、電源電圧Vregを低い値に設定する。この場合には信号反転増幅器20の能力が高いため、その発振安定度は元々高い。従って、電源からの電力供給をしぼっても、安定して発振を継続できるため、低消費電力化を図ることができる。
【0090】
また、信号反転増幅器20の能力が低い場合には、電源電圧Vregとして高い値が設定される。これにより、能力の低い信号反転増幅器20を用いる場合には、十分な電力供給が行われ、発振安定度を向上させることができる。
【0091】
(第2の実施例)
図3には、本発明の水晶発振回路の第2の実施例が示され、第4図にはそのタイミングチャートが示されている。なお、前記第1の実施例と対応する部材には同一符号を付しその説明は省略する。
【0092】
本実施例の特徴は、信号反転増幅器20へ印加する電源電圧Vregを切り替え制御した際に発生する発振出力の周波数変動を補正するために、発振出力補正回路90を設けたことにある。
【0093】
この発振出力補正回路90は、インバータ62を介して出力される発振出力S4の周波数fsを分周出力する分周回路92と、電力制御回路60から信号反転増幅器20に印加される電源電圧Vregの値に基づき、前記分周回路92の分周制御を行う記憶回路94及びデコーダ96とを含んで構成される。ここにおいて、記憶回路94、及びデコーダ96は、分周制御手段として機能することになる。
【0094】
即ち、水晶発振回路に印加する電源電圧が変化すると、信号反転増幅器20の出力インピーダンス及びそのゲート、ドレイン端子に付加されている静電保護回路の寄生容量が変化する。
【0095】
具体的には、電源電圧Vregが高くなると、信号反転増幅器20の出力インピーダンスが小さくなり、静電保護回路の寄生容量が小さくなり、この結果、発振回路の発振周波数fsは高くなる。
【0096】
逆に電源電圧Vregが低くなると、前述とは逆の過程をたどり、発振回路の発振周波数fsは低くなる。
【0097】
本実施例の水晶発振回路では、その基準発振周波数はfs=32768Hzに設定されているため、前記電源電圧Vregが変動してもその発振周波数が基準発振周波数よりずれないように、周波数補正をすることが必要となる。
【0098】
特に、この水晶発振回路を、時計等の基準発振周波数を得るために用いる場合には、このような周波数補正は極めて重要なものとなる。
【0099】
本実施例の特徴は、電力制御回路60の切り替え制御により電源電圧Vregの値が変動した場合に、発振回路の発振周波数そのものを調整するのではなく、次段の分周回路92を用いて分周される信号(16KHz以降の信号)を補正することを特徴とするものである。
【0100】
具体的には、電源電圧Vregが高くなると、次段の分周回路92で分周された信号を遅れ方向に補正し、電源電圧Vregが低くなると、分周信号を進み方向に補正する。
【0101】
以下に、その具体的な構成を説明する。
【0102】
まず、インバータ62を介して出力される発振出力S4は、分周回路92のCK端子に入力される。これにより、分周回路92は、発振出力S4の基準発振周波数fsを分周し、その分周出力をその他の回路部へ向け出力する。
【0103】
図4には、通常の分周動作を行う場合における、1/2分周出力、1/4分周出力、1/8分周出力がF16K、F8K、F4K等の信号として示されている。
【0104】
本実施例において、分周回路92を用いた周波数補正は、いわゆる論理緩急といわれる公知の手法を用いて行う。
【0105】
前記分周回路92は、前述した1/2、1/4、1/8の各分周動作以外に、最終的に1Hzの信号を得るための分周動作を行うものであるが、ここでは説明を簡単にするために、前述した1/2、1/4、1/8の3つの分周動作と、これに対して論理緩急の手法を用いた周波数補正処理を行う場合を例にとり説明する。
【0106】
前記分周回路92には、前述した論理緩急の周波数補正を行うために、1/2、1/4のセット端子s`1、s`2と、1/8分周機能用のリセット端子R3とが設けられている。周波数を進み方向に補正する場合には、最上位のリセット端子R3にリセット信号「0」を入力すれば良く、又遅れ方向に補正する場合には、最上位のリセット端子R3にリセット信号「1」を入力すればよい。そして、その進み量又は遅れ量は、下位桁のセット端子s`2、s`1にそれぞれの補正量に対応したセット信号として入力すればよい。
【0107】
本実施例では、電源電圧発生回路66から4種類の電源電圧Vreg1、Vreg2……Vreg4を出力し、これを選択的に信号反転増幅器20の電源電圧として用いている。そして、この4種類の電圧の値に対応した進む方向又は遅れ方向への周波数補正を、この分周回路92で行っている。
【0108】
前記記憶回路94には、前記4種類の電源電圧に対応した周波数補正量が分周制御データとして予め記憶されており、デコーダ96は、アップダウンカウンタ80から出力される電源電圧制御指令S14に基づき、選択出力する電源電圧Vregに対応した分周制御データを読み出し、これを分周制御信号S30として分周回路92の各端子s`1、s`2、R3へ向け出力する。
【0109】
即ち、前記記憶回路94には、図3に示す回路を半導体基板上にIC回路として形成する工程において、前述した分周制御データが予め記憶される。具体的には、IC検査時において、ICをテストモード状態にし、信号反転増幅器20へ、前記4種類の電源電圧Vreg1……Vreg4を順次切り替えて印加した際に発生する発振周波数fsを測定する。そして、基準源振周波数32768Hzに対して、どの程度の発振周波数偏差が発生するかを把握する。
【0110】
そして、この発振周波数偏差量データを補正するための分周制御データを、記憶回路94に書き込み記憶する。特に、IC検査時にこのような測定を行い、これに対応した分周制御データを記憶回路94に書き込むことにより、IC量産時における水晶発振回路の各定数のばらつきに対応し、分周回路92から正確な基準信号を出力することができる。
【0111】
ここでは、4種類の電源電圧はアップダウンカウンタ80から信号S14として出力されるQ0、Q1の2ビットのデータで指定される。
【0112】
従って、記憶回路94には、この2ビットのデータで指定される4種類の電源電圧に対応した分周制御データが、分周回路92の各端子s`1、s`2、R3へ供給する3ビットデータとしてそれぞれ記憶されている。なお、この記憶回路94は、必要に応じて、例えばEEPROM、FUSEカットタイプのメモリ、EPROM、PROM、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、強誘電体メモリ等を用いて形成することができる。
【0113】
又、前記デコーダ96には、周波数の補正周期を決める信号S20が入力されている。本実施例では、この信号S20として、発振周波数の所定周期に1回の割合でパルスa、b……が入力される。
【0114】
デコーダ96は、この信号S20に同期して、電源電圧に対応した分周制御データを記憶回路94から読み出し、これを分周制御信号S30として出力する。
【0115】
例えば、図4に示すよう、分周回路92が分周動作を行っている際に、信号S20を構成するパルスがaのタイミングで入力されると、このタイミングでデコーダ96は記憶回路94から電源電圧に対応した分周制御データを呼び出し、分周回路92へ向け出力する。ここでは、s`1=1、s`2=1、R3=1の信号が分周制御信号S30として出力される。
【0116】
これにより、図中波線で示すように、本来0、0、1となるはずの分周回路92の各分周出力F16K、F8K、F4Kは、図中実線で示すように1、1、0となり、各分周出力は発振周波数32KHzの1周期分遅れ方向に補正されることになる。ここでは電源電圧が高く、発振周波数も高くなっていると判断し、分周回路92で周波数を遅れ方向に補正している。
【0117】
又、補正周期を決める信号S20が、bのタイミングでデコーダ96へ入力されると、ここでは電源電圧に対応した分周制御信号S30としてs`1=1、s`2=0、R3=0の信号が出力される。
【0118】
これにより、本来波線で示すような分周動作を行う分周回路92は、図中実線で示すような分周動作を行い1/2の分周出力F16Kを、発振周波数32KHzの1周期分進み方向に補正する。ここでは電源電圧が低くなり、発振周波数も低くなると判断し、分周回路92では周波数を進み方向に補正している。
【0119】
このように、本実施例の分周出力補正回路90によれば、信号反転増幅器20の電源電圧を切り替え制御することによって発生した周波数偏差を、分周回路92を用いて補正することにより、簡単な回路で正確な基準周波数の信号を生成することが可能となる。
【0120】
なお、本発明は、前記各実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で各種の変形実施が可能である。
【0121】
例えば、前記実施例では、信号反転増幅器20を構成する第1、第2の回路22、24を、それぞれ1個のトランジスタ26、28を用いて構成する場合を例に取り説明したが、必要に応じ第1、第2の回路22、24の機能を損なうことなく、前述以外の素子を組み合わせて回路を構成することも可能である。
【0122】
又、前記実施例では、発振出力補正手段として、論理緩急方式の補正回路90を用いる場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限らず、必要に応じてこれ以外の補正手段を採用してもよい。
【0123】
例えば、水晶発振回路の位相補償用コンデンサの容量を可変制御し、発振周波数そのものを補正するように形成してもよい。
【0124】
具体的には、水晶発振回路のゲート側に接続された位相補償用コンデンサ18に、並列接続されるように幾つかの発振周波数補正用のコンデンサをIC内部に設置する。
【0125】
そして、水晶発振回路の電源電圧Vregに応じて、前述した発振周波数補正用のコンデンサを、容量選択回路により選択し、前記コンデンサ18に並列接続する。これにより、水晶発振回路の位相補償用のゲート容量が可変となり、発振周波数の補正を行うことができる。
【0126】
特に、このような位相補償用コンデンサの容量制御は、ドレイン側のコンデンサ16に対してではなく、ゲート側のコンデンサ18に対して行うことが好ましい。ドレイン容量を可変すると、発振周波数は微補正しかできず、しかも発振回路の消費電流に大きく影響がでる。これに対して、ゲート容量を可変すると、水晶発振回路の消費電流にはあまり影響がです、しかも発振周波数そのものを大きく補正することができる。特に、発振回路の電源電圧が変化する場合には、発振周波数が大きく変動するので、ゲート容量を可変制御することが好ましい。
【0127】
なお、前記電源電圧Vregに応じた発振周波数の補正量(接続容量値)の把握は、論理緩急方式と同様に、IC製造時に行うことが好ましい。
【0128】
また、本実施例において、水晶発振回路を時計用の電子回路に用いる場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限らず、これ以外の用途、例えば携帯用の電話機、携帯用のコンピュータ端末およびその他の携帯機器等、電源容量に制約のある携帯用電子機器に幅広く用いる場合にも極めて効果的なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水晶発振回路の第1の実施例の回路図である。
【図2】図1に示す回路のタイミングチャート図である。
【図3】本発明の第2の実施例の回路図である。
【図4】図3に示す実施例のタイミングチャート図である。
【符号の説明】
10 水晶振動子
20 信号反転増幅器
22 第1の回路
24 第2の回路
26,28 トランジスタ
40 電力供給用トランジスタ
60 電力制御回路
62,64 インバータ
66 電源電圧発生回路
68 判定制御部
70,72 カウンタ
74 一致検出回路
75,76,77 ゲート
80 アップダウンカウンタ
82 マルチプレクサ
90 発振出力補正回路
92 分周回路
94 記憶回路
96 デコーダ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oscillation circuit, an electronic circuit using the same, a semiconductor device using the same, an electronic apparatus, and a timepiece.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Conventionally, an oscillation circuit using a crystal resonator has been widely used in portable wristwatches, portable telephones, computer terminals, and the like. In such portable electronic devices, it is necessary to save power consumption and extend the life of the battery.
[0003]
From the viewpoint of saving power consumption, the inventor has analyzed the power consumption of an electronic circuit used in a portable electronic device, particularly a wristwatch. According to this analysis, it was confirmed that the power consumption of the crystal oscillation circuit was tightened to a larger percentage in the electronic circuit configured on the semiconductor substrate than in the other circuit portions. That is, it has been found that reducing power consumption in an oscillation circuit of an electronic circuit used in a portable electronic device is effective in extending the life of the battery used.
[0004]
In such a crystal oscillation circuit, when the voltage Vreg is applied to the signal inverting amplifier, the output of the signal inverting amplifier is phase-inverted 180 degrees and fed back to the gate. As a result, the pair of transistors constituting the signal inverting amplifier are alternately turned on and off, the oscillation output of the crystal oscillation circuit gradually increases, and finally the crystal resonator oscillates stably.
[0005]
However, after the stable oscillation, since the oscillation can be continued by supplementing the loss of inertia energy of the crystal resonator, less energy is required than at the time of startup.
[0006]
In addition, the energy required for stable oscillation may be different even in circuits of the same standard, depending on variations in the capability of the signal inverting amplifier during mass production.
[0007]
Regardless of this, the conventional crystal oscillation circuit is configured to always drive the pair of transistors alternately on and off at a constant voltage, both at startup and after stable oscillation. For this reason, this has been a major factor in increasing the power consumption of the entire circuit.
[0008]
An object of the present invention is to provide a crystal oscillation circuit that can oscillate stably with low power consumption, an electronic circuit using the crystal oscillation circuit, a semiconductor device, an electronic apparatus, and a timepiece using the crystal circuit.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
(1)To achieve the purpose,BookThe oscillation circuit of the invention is
A signal inverting amplifier;
in frontPower control means for controlling the power supply voltage of the signal inverting amplifier according to the oscillation output;
IncludingSee
The power control means includes
A power supply circuit that outputs a plurality of power supply voltages having different voltages;
A determination control means for determining whether stable oscillation is continued based on the oscillation output, and determining an optimum voltage of the power supply voltage supplied to the signal inverting amplifier required for continuing the stable oscillation;
Switching means for switching and controlling a power supply voltage applied from the power supply circuit to the signal inverting amplifier based on the determination result;
Oscillation output correction means for correcting frequency fluctuations of oscillation output during the power supply voltage control;
It is characterized by including.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to achieve the object, the oscillation circuit of the first embodiment includes:
A signal inverting amplifier;
Power control means for controlling the power supply voltage of the signal inverting amplifier according to the oscillation output;
It is characterized by including.
[0011]
Thereby, the power consumption of the circuit at the time of stable oscillation can be reduced.
[0012]
The oscillation circuit of the second embodiment is
In the first embodiment,
The power control means includes
A power supply circuit that outputs a plurality of power supply voltages having different voltages;
Determination control means for determining an optimum voltage of a power supply voltage supplied to the signal inverting amplifier based on an oscillation output;
Switching means for switching and controlling a power supply voltage applied from the power supply circuit to the signal inverting amplifier based on the determination result;
It is characterized by including.
[0013]
According to the present embodiment, the optimum value of the power supply voltage supplied to the signal inverting amplifier is determined based on the oscillation output of the oscillation circuit. Based on the determination result, the power supply voltage applied from the power supply circuit to the signal inverting amplifier is switched and controlled.
[0014]
As a result, even if the oscillation output of the oscillation circuit fluctuates for some reason, or when there is a variation in the capacity of the signal inverting amplifier, the optimum power supply voltage is always supplied to the signal inverting amplifier and stable oscillation continues. It is possible to reduce power consumption.
[0015]
The oscillation circuit of the third embodiment is
In the second embodiment,
The power control means includes
A logic level is set to each different value, and includes a plurality of inverters that compare the voltage of the oscillation output with the logic level and output a pulse signal,
The determination control means includes
The optimum voltage is determined based on the value of the pulse signal output from each inverter, and is configured to output a power supply voltage selection command.
The switching means is
The power supply voltage applied from the power supply circuit to the signal inverting amplifier is switched and controlled based on the selection command.
[0016]
According to the present embodiment, the oscillation output voltage of the oscillation circuit is compared with the logic levels of different voltages by the plurality of inverters, and a pulse signal is output.
[0017]
Therefore, the selection command output circuit can determine the optimum power supply voltage corresponding to the oscillation output based on the value of the pulse signal output from each of these inverters, and thereby the power supply voltage applied from the power supply circuit to the signal inverting amplifier. Can be controlled to the optimum value.
[0018]
Here, the third embodiment is preferably configured as in the fourth embodiment.
[0019]
That is, the oscillation circuit of the fourth embodiment is
In the third embodiment,
The power control circuit includes:
And a power supply switching element which is provided on a power supply line to the signal inverting amplifier and is on / off controlled based on an output of any one of the plurality of inverters.
[0020]
As described above, the power supply switching element provided in the power supply line to the signal inverting amplifier is turned on / off based on the output of any one of the plurality of inverters, thereby further reducing power consumption. In this case, the oscillation of the oscillation circuit is based on the output pulse of the inverter used for on / off control of the switching element for power supply and the output pulse of another inverter set to a different logic level. A state can be judged appropriately.
[0021]
That is, when the power supply switching element is intermittently controlled by controlling on / off of the power supply switching element to reduce power consumption, the off period of the power supply switching element is lengthened. If the supply power is reduced too much, the oscillation state becomes unstable, and if the ON period is too long, too much supply power is not preferable from the viewpoint of reducing power consumption.
[0022]
According to the present embodiment, in such an intermittent drive type crystal oscillation circuit, the output is set to a logic level different from the output of the inverter that outputs the pulse signal for on / off control of the switching element for power supply. By comparing with the output of another inverter, it is possible to monitor the oscillation state and perform feedback control so as to always supply power with an appropriate voltage.
[0023]
This makes it possible to achieve more stable oscillation and lower power consumption.
[0024]
The oscillation circuit of the fifth embodiment is
In any of the first to fourth embodiments,
It further includes oscillation output correcting means for correcting frequency fluctuation of the oscillation output during the power supply voltage control.
[0025]
In a crystal oscillation circuit configured on a semiconductor substrate, the main part of the circuit formed integrally with the semiconductor substrate is connected to a crystal resonator provided separately from the semiconductor substrate via an input / output terminal. Many. For this reason, an electrostatic protection circuit is provided on the input / output terminal side of the main circuit portion in order to protect the main circuit portion from a surge voltage entering from the outside through the input / output terminal.
[0026]
However, as described above, when the power supply voltage applied to the signal inverting amplifier is switched to reduce power consumption, the output impedance of the signal inverting amplifier changes and the parasitic capacitance value of the electrostatic protection circuit varies. As a result, there arises a problem that the oscillation frequency f of the oscillation circuit is slightly changed.
[0027]
As described above, when the oscillation frequency of the oscillation circuit fluctuates, in an electronic circuit that uses the oscillation output of the oscillation circuit as a reference clock for a watch, for example, an electronic circuit for a wristwatch, an accurate clock operation itself is impaired. The problem arises.
[0028]
The present embodiment employs a configuration in which the oscillation output correcting means is used to correct the frequency fluctuation of the oscillation output when controlling the power supply voltage applied to the signal inverting amplifier.
[0029]
As a result, it is possible to obtain an oscillation circuit capable of continuing stable oscillation, reducing power consumption during stable oscillation, and generating an accurate reference clock.
[0030]
Here, it is preferable that the oscillation output correction circuit is configured as in the sixth embodiment.
[0031]
That is, the oscillation circuit of the sixth embodiment is
In the fifth embodiment,
The oscillation output correction means includes
A frequency dividing means for counting the oscillation frequency;
Frequency division control means for performing frequency division control of the frequency division means based on the value of the power supply voltage applied to the signal inverting amplifier from the power supply circuit;
The frequency variation of the oscillation output generated with the variation of the power supply voltage is corrected.
[0032]
According to the present embodiment, the oscillation output of the oscillation circuit is output via the frequency dividing means. At this time, the frequency division control unit performs frequency division control of the frequency division unit based on the value of the power supply voltage applied to the signal inverting amplifier, and corrects the frequency fluctuation of the oscillation output generated with the fluctuation of the power supply voltage.
[0033]
By doing so, it is possible to correct frequency fluctuations of the oscillation output with a simple circuit configuration.
[0034]
Here, the frequency division control means is preferably configured as in the seventh embodiment.
[0035]
That is, the oscillation circuit of the seventh embodiment is
In a sixth embodiment subordinate to the second to fourth embodiments,
The frequency division control means includes
Frequency division control data corresponding to a plurality of power supply voltages output from the power supply circuit is set in advance, and based on the frequency division control data corresponding to the value of the power supply voltage to be applied to the signal inverting amplifier, the frequency dividing means is divided. Circumferential control is performed.
[0036]
As described above, by setting the frequency division control data corresponding to a plurality of power supply voltages in advance, it is possible to obtain an oscillation output correction circuit capable of correcting the frequency variation of the oscillation output with a simpler circuit configuration. it can.
[0037]
The eighth embodiment is
In any of the first to seventh embodiments,
A crystal unit having a large Q value is used.
[0038]
As described above, by using a quartz resonator having a large Q value indicating the ease of mechanical vibration, the oscillation state can be stably maintained with less power consumption after stable oscillation. Is possible.
[0039]
The electronic circuit of the ninth embodiment is
The oscillation circuit according to any one of the first to eighth embodiments is provided.
[0040]
The semiconductor device of the tenth embodiment is
It is characterized by including the oscillation circuit according to any one of the first to eighth embodiments or the electronic circuit according to the ninth embodiment.
[0041]
The electronic device according to the eleventh embodiment
It is characterized by including the oscillation circuit according to any one of the first to eighth embodiments or the electronic circuit according to the ninth embodiment.
[0042]
By doing so, it is possible to reduce power consumption of electronic devices such as mobile phones and portable computer terminals, and to reduce power consumption of built-in batteries and secondary batteries such as batteries. Become.
[0043]
The watch of the twelfth embodiment
It is characterized by including the oscillation circuit according to any one of the first to eighth embodiments or the electronic circuit according to the ninth embodiment.
[0044]
By doing so, it is possible to realize a watch with low power consumption. As a result, it is possible to reduce the size of the watch as a whole by using a smaller battery, and a battery with the same capacity can be obtained. When used, the battery life can be extended.
[0045]
【Example】
Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0046]
(First embodiment)
FIG. 1 shows a crystal oscillation circuit according to a first preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a timing chart thereof. The crystal oscillation circuit of this embodiment is a crystal oscillation circuit used in a quartz type wristwatch, and the main part of the circuit is formed on a semiconductor substrate.
[0047]
The crystal oscillation circuit of the present embodiment includes a signal inverting amplifier 20, a crystal resonator 10 and a resistor 14 that constitute a feedback circuit. The feedback circuit includes phase compensation capacitors 16 and 18 in addition to the crystal resonator 10 and the resistor 14, and the gate signal VG obtained by inverting the output VD (t) of the signal inverting amplifier 20 by 180 degrees. (t) is a feedback input to the signal inverting amplifier 20.
[0048]
The signal inverting amplifier 20 is connected to a first potential side and a second potential side having a voltage lower than the first potential side, and is configured to be driven by power supply by a potential difference between both potentials. Here, the first potential is set to the ground potential VDD, and the second potential is set to the negative power supply voltage Vreg that is selectively supplied from the power control circuit 60.
[0049]
The signal inverting amplifier 20 includes a first circuit 22 and a second circuit 24.
[0050]
The first circuit 22 includes a P-type field effect transistor 26 that functions as a first semiconductor switching element. The source and drain of the transistor 26 are connected to the ground side and the output terminal side, respectively, and the feedback signal VG (t) is applied to the gate.
[0051]
The second circuit 24 includes an N-type field effect transistor 28 that functions as a second semiconductor switching element. The source and drain of the transistor 28 are connected to the negative power supply voltage Vreg side and output terminal side supplied from the power control circuit 60 (here, connected to the drain of the transistor 26), and the gate thereof is connected to the transistor 28. The feedback signal VG (t) is applied.
[0052]
The crystal oscillation circuit of this embodiment includes a field effect transistor 40 that functions as a power supply switching element, and a signal inversion in order to control on / off of the power supplied to the signal inverting amplifier 20 in synchronization with the output VD (t). And an inverter 64 that applies a switch control signal 100 to the gate of the transistor 40 based on the output VD (t) of the amplifier 20.
[0053]
The transistor 40 is configured by using a P-type field effect transistor, and its source is connected to the ground potential VDD side and its drain is connected to the source side of the transistor 26.
[0054]
As shown in the timing chart of FIG. 2, the inverter 64 outputs a pulse signal S3 of L level when the drain output voltage VD (t) input as the signal S1 exceeds the logic level VGL2, and H level when it falls below the logic level VGL2. . The output S3 is applied to the gate of the transistor 40 as the switch control signal 100, and thereby the transistor 40 is controlled to be turned on / off in synchronization with the output VD (t) of the signal inverting amplifier 20. As a result, the power supply transistor 40 is turned on during the period t to supply power to the signal inverting amplifier 20, and is turned off during the period t ` to stop the power supply.
[0055]
Thus, according to the crystal oscillation circuit of the present embodiment, the power supplied to the signal inverting amplifier 20 can be controlled to be turned on / off, and the power consumption can be reduced.
[0056]
In particular, according to the present embodiment, the switch control signal 100 is generated by using the output VD (t) of the signal inverting amplifier 20, the power supply is automatically turned on / off with an appropriate duty ratio, and the power consumption is reduced. Can be achieved.
[0057]
Here, it is preferable to use the crystal unit 10 having a large Q value indicating the ease of mechanical vibration. Thereby, the inertia (free vibration) of the crystal resonator 10 is increased, and even when the signal inverting amplifier 20 is intermittently driven, more stable oscillation can be maintained.
[0058]
In this embodiment, each of the transistors 26 and 28 constituting the signal inverting amplifier 20 is configured by using an enhancement type field effect transistor, and the threshold voltage is set to a small value. As a result, the absolute value of the power supply voltage Vreg required to drive the signal inverting amplifier 20 stably can be reduced, and power consumption can be reduced also from this aspect.
[0059]
Note that if the threshold voltages of the transistors 26 and 28 are set to a small value, even if the enhancement type field effect transistor is used, the leakage current at the time of off-control becomes a large value. In order to solve this problem, in the present embodiment, a power supply field effect transistor 40 having a high threshold voltage is used to thereby reliably reduce the aforementioned off-leakage current. .
[0060]
As a result, the signal inverting amplifier 20 can be driven using the low power supply voltage Vreg, and the off-leakage current can be surely reduced. Therefore, a crystal oscillation circuit that consumes less power and can perform stable oscillation is provided. It can be realized. The transistor 40 used as the power supply semiconductor switching element preferably has a high capability within an allowable range in order to reduce the on-resistance and reduce the voltage drop.
[0061]
Further, in the crystal oscillation circuit of this embodiment, an output cutoff switching element 30 is provided at the output stage of the signal inverting amplifier 20.
[0062]
For example, in the circuit as shown in FIG. 1, when the transistor 40 is turned off, the transistor 28 constituting the signal inverting amplifier 20 is turned on, the crystal resonator 10 is pulled to the L level (Vreg level) potential, and the oscillation is suppressed. It may be done.
[0063]
Therefore, in this embodiment, an output cutoff switching element 30 is provided at the output stage of the signal inverting amplifier 20, and the switching element 30 is also turned off when the transistor 40 is turned off. Thereby, when the transistor 40 is controlled to be off, the vibrator 10 is separated from the circuit of the signal inverting amplifier 20 and can freely vibrate.
[0064]
As a result, according to the crystal oscillation circuit of the present embodiment, the oscillation circuit can be operated more stably when the signal inverting amplifier 20 is intermittently driven by the switch 40. Here, as the output cutoff switching element 30, for example, a transmission gate or the like is preferably used.
[0065]
Further, the power control circuit 60 of this embodiment selects an appropriate power supply voltage Vreg from among a plurality of different power supply voltages Vreg1, Vreg2,... Vreg4 based on the value of the output voltage VD (t) of the signal inverting amplifier 20. By applying the signal to the signal inverting amplifier 20, it is possible to continue the oscillation more stably and reduce the power consumption.
[0066]
The configuration will be described below.
[0067]
The power control circuit 60 of this embodiment includes a power supply voltage generation circuit 66 that outputs a plurality of different power supply voltages Vreg1, Vreg2,... Vreg4, a multiplexer 82 that selectively outputs any one power supply voltage Vreg, and inverters 64 and 62. And a determination control unit 68 that determines the oscillation state of the circuit based on the outputs S3 and S4 of the inverters 64 and 62 and controls the power supply voltage selected by the multiplexer 82.
[0068]
Then, the power supply voltage Vreg (represented as signal S13 in the figure) selected by the multiplexer 82 is applied to the signal inverting amplifier 20 (here, the source side of the transistor 28).
[0069]
The output VD (t) of the signal inverting amplifier 20 is input to the inverter 64 and the inverter 62 as signals S1 and S2, respectively.
[0070]
As shown in the timing chart of FIG. 2, the inverter 64 outputs a pulse signal S3 of L level when the drain output voltage VD (t) exceeds a predetermined logic level VGL2 and H level when the drain output voltage VD (t) falls below. The output S3 is input to the CK terminal of the counter 72 and applied to the gate of the transistor 40 as the switch control signal 100.
[0071]
In the inverter 62, the logic level VGL1 is set to Vreg / 2. As shown in FIG. 2, when the drain output VD (t) input as the signal S2 exceeds the logic level VGL1, the logic level VGL1 is set to Vreg / 2. A level pulse signal S 4 is input to the CK terminal of the counter 70.
[0072]
The determination control unit 68 selects a power supply voltage Vreg according to the voltage of the drain output VD (t) output from the signal inverting amplifier 20 based on the input pulse signals S3 and S4. 82 is controlled to apply the selected power supply voltage Vreg to the signal inverting amplifier 20.
[0073]
As a result, the value of the power supply voltage Vreg applied to the signal inverting amplifier 20 can be controlled to the minimum necessary voltage at which stable oscillation can be continued.
[0074]
The detailed configuration of the power control circuit 60 will be described below.
[0075]
The determination control unit 68 includes the counters 70 and 72, the coincidence detection circuit 74, the gates 75, 76, and 77, and the up / down counter 80.
[0076]
An up / down clock is input as a signal S11 to the reset terminal R of the counters 70, 72 and one terminal of the gates 76, 77. This up / down clock outputs an H level signal at a rate of once every four periods of the oscillation output.
[0077]
A cycle clock S12 is input to the gate 75. This signal S12 outputs an H level signal at a rate of once every six cycles of the oscillation output.
[0078]
Next, the operation of the power control circuit 60 will be described using the timing chart shown in FIG.
[0079]
First, when the drain output VD (t) of the signal inverting amplifier 20 is inputted to the inverter 64 and inverter 62 as signals S1 and S2, the inverter 64 outputs an L level pulse signal S3 every time the signal S1 exceeds the logic level VGL2. The inverter 62 outputs an L level pulse signal S4 every time the input signal S2 exceeds a predetermined logic level (Vreg / 2).
[0080]
The determination control unit 68 compares the two pulse signals S3 and S4, determines the oscillation state of the oscillation circuit, and switches and controls the power supply voltage Vreg selected by the multiplexer 82.
[0081]
Specifically, the output pulse S4 of the inverter 62 is counted by the counter 70, the output pulse S3 of the inverter 64 is counted by the counter 72, and signals S5, S6, S7, and S8 representing the count values of both the counters 70 and 72 are Input to the coincidence detection circuit 74. The count values of both counters 70 and 72 are periodically reset by an up / down clock S11 output at a rate of once every four cycles.
[0082]
The coincidence detection circuit 74 outputs an H level coincidence detection signal S9 when the count values of both counters 70 and 72 coincide, and outputs an L level disparity detection signal S9 when they do not coincide.
[0083]
The output S9 of the coincidence detection circuit 74 functions as a gate signal for opening the gates 77, 76 and 75. When the output S9 is at the H level, the output is increased on condition that the cycle clock S12 is at the H level. The down clock S11 is input to the down count terminal DK of the up / down counter 80. When the output S9 is at the L level, the up / down clock S11 is input to the up count terminal UK of the up / down counter 80.
[0084]
The up / down counter 80 performs an up-count operation by a signal input to the up-count terminal UK, performs a down-count by a signal input to the down-count terminal DK, and uses the count values Q0 and Q1 as a power supply voltage control signal S14. Input to control signal input terminals A and B of the multiplexer 82. Here, since the outputs Q0 and Q1 of the up / down counter 80 have four states of “00”, “01”, “10”, and “11”, the multiplexer 82 has four types corresponding to these states. One of the power supply voltages is selected and output as the power supply voltage Vreg of the signal inverting amplifier 20.
[0085]
The coincidence detection circuit 74 of this embodiment determines that the oscillation is unstable when the number of output pulses S3 of the inverter 64 is smaller than the number of output pulses S4 of the inverter 62, and opens only the gate 77, and up-down The clock S11 is input to the upcount terminal UK of the up / down counter 80. As a result, the outputs Q0 and Q1 of the up / down counter 80 control the multiplexer 82 so as to select the power supply voltage Vreg which is one higher than the current value. As a result, the voltage of the drain output VD (t) output from the signal inverting amplifier 20 increases, and stable oscillation can be maintained.
[0086]
When the count values of both counters 70 and 72 match, that is, when the number of output pulses of both inverters 62 and 64 is the same, the coincidence detection circuit 74 determines stable oscillation, closes gate 77, Open 76. Thereby, when the cycle clock S12 is at the H level, the gate 75 is opened, and the up / down clock S11 is input to the down count terminal DK of the up / down counter 80. As a result, the outputs Q0 and Q1 of the up / down counter 80 control the multiplexer 82 so as to select the power supply voltage Vreg which is one lower than the current value. As a result, the power supply voltage applied to the signal inverting amplifier 20 is reduced, and low power consumption can be achieved.
[0087]
In this way, by adopting a configuration in which the power supply voltage Vreg corresponding to the voltage of the drain output VD (t) output from the signal inverting amplifier 20 is adopted, the crystal oscillation circuit is controlled so as to always have an appropriate supply power. be able to.
[0088]
In particular, according to the present embodiment, even when the capacity (current amplification factor, threshold voltage) of the signal inverting amplifier 20 varies during mass production, optimal power supply control is performed without being affected by this, and low power consumption is achieved. Electricity can be achieved.
[0089]
That is, when the capability of the signal inverting amplifier 20 is high, the power supply voltage Vreg is set to a low value. In this case, since the capability of the signal inverting amplifier 20 is high, its oscillation stability is originally high. Therefore, even if power supply from the power supply is reduced, oscillation can be continued stably, so that power consumption can be reduced.
[0090]
Further, when the capability of the signal inverting amplifier 20 is low, a high value is set as the power supply voltage Vreg. As a result, when the signal inverting amplifier 20 having a low capability is used, sufficient power is supplied and the oscillation stability can be improved.
[0091]
(Second embodiment)
FIG. 3 shows a second embodiment of the crystal oscillation circuit of the present invention, and FIG. 4 shows a timing chart thereof. Note that members corresponding to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0092]
A feature of the present embodiment is that an oscillation output correction circuit 90 is provided in order to correct the frequency fluctuation of the oscillation output generated when the power supply voltage Vreg applied to the signal inverting amplifier 20 is switched and controlled.
[0093]
The oscillation output correction circuit 90 divides and outputs the frequency fs of the oscillation output S4 output through the inverter 62, and the power supply voltage Vreg applied from the power control circuit 60 to the signal inverting amplifier 20. The memory circuit 94 and the decoder 96 that perform frequency division control of the frequency dividing circuit 92 based on the value are included. Here, the memory circuit 94 and the decoder 96 function as frequency division control means.
[0094]
That is, when the power supply voltage applied to the crystal oscillation circuit changes, the output impedance of the signal inverting amplifier 20 and the parasitic capacitance of the electrostatic protection circuit added to the gate and drain terminals thereof change.
[0095]
Specifically, when the power supply voltage Vreg increases, the output impedance of the signal inverting amplifier 20 decreases, and the parasitic capacitance of the electrostatic protection circuit decreases. As a result, the oscillation frequency fs of the oscillation circuit increases.
[0096]
On the contrary, when the power supply voltage Vreg is lowered, the process reverse to the above is followed and the oscillation frequency fs of the oscillation circuit is lowered.
[0097]
In the crystal oscillation circuit of this embodiment, since the reference oscillation frequency is set to fs = 32768 Hz, frequency correction is performed so that the oscillation frequency does not deviate from the reference oscillation frequency even if the power supply voltage Vreg varies. It will be necessary.
[0098]
In particular, when this crystal oscillation circuit is used for obtaining a reference oscillation frequency of a watch or the like, such frequency correction is extremely important.
[0099]
The feature of the present embodiment is that, when the value of the power supply voltage Vreg varies due to the switching control of the power control circuit 60, the oscillation frequency itself of the oscillation circuit is not adjusted, but the frequency dividing circuit 92 in the next stage is used for the division. The signal to be circulated (signal after 16 kHz) is corrected.
[0100]
Specifically, when the power supply voltage Vreg increases, the signal divided by the next-stage frequency dividing circuit 92 is corrected in the delay direction, and when the power supply voltage Vreg decreases, the divided signal is corrected in the advance direction.
[0101]
The specific configuration will be described below.
[0102]
First, the oscillation output S4 output via the inverter 62 is input to the CK terminal of the frequency dividing circuit 92. Thereby, the frequency dividing circuit 92 divides the reference oscillation frequency fs of the oscillation output S4 and outputs the frequency-divided output to other circuit units.
[0103]
FIG. 4 shows ½ frequency divided output, ¼ frequency divided output, and 1/8 frequency divided output as signals such as F16K, F8K, and F4K in the case of performing a normal frequency dividing operation.
[0104]
In the present embodiment, the frequency correction using the frequency dividing circuit 92 is performed by using a known method called so-called logic steepness.
[0105]
The frequency dividing circuit 92 performs a frequency dividing operation for finally obtaining a signal of 1 Hz in addition to the above-described frequency dividing operations of 1/2, 1/4, and 1/8. In order to simplify the explanation, the case of performing the frequency dividing process using the above-described three frequency dividing operations of 1/2, 1/4, and 1/8 and the logical slow / fast method for this will be described as an example. To do.
[0106]
The frequency dividing circuit 92 includes 1/2 and 1/4 set terminals s`1 and s`2 and a 1/8 frequency dividing function reset terminal R3 in order to perform the above-described logic slow / slow frequency correction. And are provided. When correcting the frequency in the advance direction, the reset signal “0” may be input to the highest reset terminal R3. When correcting the frequency in the delay direction, the reset signal “1” is supplied to the highest reset terminal R3. ". Then, the advance amount or the delay amount may be input as set signals corresponding to the respective correction amounts to the lower digit set terminals s 2 and s 1.
[0107]
In this embodiment, four types of power supply voltages Vreg1, Vreg2,... Vreg4 are output from the power supply voltage generation circuit 66 and selectively used as the power supply voltages of the signal inverting amplifier 20. The frequency divider 92 performs frequency correction in the forward direction or the delay direction corresponding to the four types of voltage values.
[0108]
In the storage circuit 94, frequency correction amounts corresponding to the four types of power supply voltages are stored in advance as frequency division control data, and the decoder 96 is based on the power supply voltage control command S14 output from the up / down counter 80. Then, the frequency division control data corresponding to the power supply voltage Vreg to be selected and output is read, and this is output to the respective terminals s`1, s`2, and R3 of the frequency dividing circuit 92 as the frequency division control signal S30.
[0109]
That is, in the step of forming the circuit shown in FIG. 3 as an IC circuit on the semiconductor substrate, the above-described frequency division control data is stored in the memory circuit 94 in advance. Specifically, at the time of IC inspection, the IC is put into a test mode state, and the oscillation frequency fs generated when the four types of power supply voltages Vreg1... Vreg4 are sequentially switched and applied to the signal inverting amplifier 20 is measured. And it is grasped | ascertained how much oscillation frequency deviation generate | occur | produces with respect to the reference source oscillation frequency 32768Hz.
[0110]
Then, frequency division control data for correcting the oscillation frequency deviation amount data is written and stored in the storage circuit 94. In particular, by performing such a measurement at the time of IC inspection and writing frequency division control data corresponding to this in the memory circuit 94, it is possible to cope with variations in each constant of the crystal oscillation circuit at the time of IC mass production. An accurate reference signal can be output.
[0111]
Here, the four types of power supply voltages are designated by 2-bit data Q0 and Q1 output from the up / down counter 80 as the signal S14.
[0112]
Therefore, frequency division control data corresponding to the four types of power supply voltages specified by the 2-bit data is supplied to the storage circuit 94 to each terminal s`1, s`2, and R3 of the frequency division circuit 92. Each is stored as 3-bit data. The storage circuit 94 can be formed using, for example, an EEPROM, a FUSE cut type memory, an EPROM, a PROM, a DRAM, an SRAM, a flash memory, a ferroelectric memory, or the like as necessary.
[0113]
The decoder 96 receives a signal S20 for determining a frequency correction period. In this embodiment, as the signal S20, pulses a, b,... Are input at a rate of once per predetermined period of the oscillation frequency.
[0114]
The decoder 96 reads the frequency division control data corresponding to the power supply voltage from the storage circuit 94 in synchronization with the signal S20, and outputs this as the frequency division control signal S30.
[0115]
For example, as shown in FIG. 4, when the pulse forming the signal S20 is input at the timing a while the frequency dividing circuit 92 is performing the frequency dividing operation, the decoder 96 supplies power from the memory circuit 94 at this timing. The frequency division control data corresponding to the voltage is called and output to the frequency dividing circuit 92. Here, signals of s∥1 = 1, s∥2 = 1, and R3 = 1 are output as the frequency division control signal S30.
[0116]
As a result, the frequency division outputs F16K, F8K, and F4K of the frequency dividing circuit 92, which should be 0, 0, and 1 as shown by the wavy lines in the figure, become 1, 1, 0 as shown by the solid lines in the figure. Each frequency-divided output is corrected in the delay direction by one cycle of the oscillation frequency of 32 KHz. Here, it is determined that the power supply voltage is high and the oscillation frequency is also high, and the frequency is corrected in the delay direction by the frequency dividing circuit 92.
[0117]
When the signal S20 for determining the correction cycle is input to the decoder 96 at the timing b, here, s 分 1 = 1, s`2 = 0, R3 = 0 as the frequency division control signal S30 corresponding to the power supply voltage. Is output.
[0118]
As a result, the frequency dividing circuit 92 that originally performs the frequency dividing operation as indicated by the wavy line performs the frequency dividing operation as indicated by the solid line in the figure and advances the 1/2 frequency divided output F16K by one cycle of the oscillation frequency of 32 KHz. Correct in the direction. Here, it is determined that the power supply voltage is lowered and the oscillation frequency is also lowered, and the frequency dividing circuit 92 corrects the frequency in the advance direction.
[0119]
As described above, according to the frequency division output correction circuit 90 of the present embodiment, the frequency deviation generated by switching and controlling the power supply voltage of the signal inverting amplifier 20 can be easily corrected by using the frequency division circuit 92. It is possible to generate an accurate reference frequency signal with a simple circuit.
[0120]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
[0121]
For example, in the above embodiment, the case where the first and second circuits 22 and 24 constituting the signal inverting amplifier 20 are configured by using one transistor 26 and 28, respectively, has been described as an example. Accordingly, it is also possible to configure a circuit by combining elements other than those described above without impairing the functions of the first and second circuits 22 and 24.
[0122]
In the above-described embodiment, the case where the logic slow / rapid correction circuit 90 is used as the oscillation output correction means has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other correction means may be adopted as necessary. May be.
[0123]
For example, the capacitance of the phase compensation capacitor of the crystal oscillation circuit may be variably controlled to correct the oscillation frequency itself.
[0124]
Specifically, several oscillation frequency correcting capacitors are installed inside the IC so as to be connected in parallel to the phase compensating capacitor 18 connected to the gate side of the crystal oscillation circuit.
[0125]
Then, according to the power supply voltage Vreg of the crystal oscillation circuit, the above-described oscillation frequency correcting capacitor is selected by the capacitance selection circuit and connected in parallel to the capacitor 18. Thereby, the gate capacitance for phase compensation of the crystal oscillation circuit becomes variable, and the oscillation frequency can be corrected.
[0126]
In particular, it is preferable that the capacitance control of the phase compensation capacitor is performed not on the drain-side capacitor 16 but on the gate-side capacitor 18. When the drain capacitance is varied, the oscillation frequency can only be finely corrected, and the current consumption of the oscillation circuit is greatly affected. On the other hand, if the gate capacitance is varied, the current consumption of the crystal oscillation circuit is significantly affected, and the oscillation frequency itself can be greatly corrected. In particular, when the power supply voltage of the oscillation circuit changes, the oscillation frequency varies greatly, so it is preferable to variably control the gate capacitance.
[0127]
Note that it is preferable to grasp the correction amount (connection capacitance value) of the oscillation frequency according to the power supply voltage Vreg at the time of manufacturing the IC, as in the case of the logical slow / fast method.
[0128]
Further, in this embodiment, the case where the crystal oscillation circuit is used for an electronic circuit for a watch has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, but other uses such as a portable telephone and a portable computer terminal. It is also extremely effective when used in a wide range of portable electronic devices with limited power supply capacity, such as other portable devices.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a crystal oscillation circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart of the circuit shown in FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.
4 is a timing chart of the embodiment shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Crystal resonator
20 Signal inverting amplifier
22 First circuit
24 Second circuit
26, 28 transistors
40 Power supply transistor
60 Power control circuit
62, 64 inverter
66 Power supply voltage generation circuit
68 Judgment control unit
70,72 counter
74 Match detection circuit
75, 76, 77 gate
80 Up / Down Counter
82 Multiplexer
90 Oscillation output correction circuit
92 divider circuit
94 Memory circuit
96 decoder

Claims (8)

信号反転増幅器と、
前記信号反転増幅器の電源電圧を、発振出力に応じて制御する電力制御手段と、
を含み、
前記電力制御手段は、
安定発振移行後に電圧の異なる複数の安定発振継続用の電源電圧を出力する電源回路と、
発振出力に基づき安定発振が継続されているか否かを判断し、安定発振の継続に必要とされる前記信号反転増幅器に供給する電源電圧の最適電圧を判定する判定制御手段と、
前記判定結果に基づき前記電源回路から前記信号反転増幅器に印加する電源電圧を切り替え制御する切り替え手段と、
前記電源電圧制御時に発振出力の周波数変動を補正する発振出力補正手段と、
を含み、
前記判定制御手段は、
安定発振移行後に、所定時間連続して安定発振が継続されている場合には、安定発振継続用の電源電圧を下げるように判断し、発振が不安定となった場合には、安定発振継続用の電源電圧を上げるように判断する処理を行うことを特徴とする発振回路。
A signal inverting amplifier;
Power control means for controlling the power supply voltage of the signal inverting amplifier according to the oscillation output;
Including
The power control means includes
A power supply circuit for outputting a plurality of stable oscillation power supply voltages having different voltages after transition to stable oscillation;
A determination control means for determining whether stable oscillation is continued based on the oscillation output, and determining an optimum voltage of the power supply voltage supplied to the signal inverting amplifier required for continuing the stable oscillation;
Switching means for switching and controlling a power supply voltage applied from the power supply circuit to the signal inverting amplifier based on the determination result;
Oscillation output correction means for correcting frequency fluctuations of oscillation output during the power supply voltage control;
Including
The determination control means includes
If stable oscillation has continued for a predetermined time after the transition to stable oscillation, it is determined that the power supply voltage for continuing stable oscillation should be lowered. An oscillation circuit characterized by performing a process of determining to increase the power supply voltage of the circuit.
請求項1において、
前記発振出力補正手段は、
発振周波数をカウントする分周手段と、
前記電源回路から前記信号反転増幅器に印加する電源電圧の値に基づき、前記分周手段の分周制御を行う分周制御手段と、
を含み、電源電圧の変動に伴い発生する発振出力の周波数変動を補正することを特徴とする発振回路。
In claim 1,
The oscillation output correction means includes
A frequency dividing means for counting the oscillation frequency;
Frequency division control means for performing frequency division control of the frequency division means based on the value of the power supply voltage applied to the signal inverting amplifier from the power supply circuit;
An oscillation circuit characterized by correcting frequency fluctuations of an oscillation output generated with fluctuations in power supply voltage.
請求項2において、
前記分周制御手段は、
前記電源回路から出力される複数の電源電圧に対応した分周制御データが予め設定され、前記信号反転増幅器に印加する電源電圧の値に対応した分周制御データに基づき、前記分周手段の分周制御を行うことを特徴とする発振回路。
In claim 2,
The frequency division control means includes
Frequency division control data corresponding to a plurality of power supply voltages output from the power supply circuit is set in advance, and based on the frequency division control data corresponding to the value of the power supply voltage to be applied to the signal inverting amplifier, the frequency dividing means is divided. An oscillation circuit characterized by performing circumferential control.
請求項1〜3のいずれかにおいて、
信号反転増幅器と、
フィードバック回路を構成する水晶振動子及び抵抗とを含んで構成され、
前記フィードバック回路は、
前記信号反転増幅器の出力を180度位相反転された信号として信号反転増幅器へフィードバック入力するものであることを特徴とする発振回路。
In any one of Claims 1-3,
A signal inverting amplifier;
It is configured to include a crystal resonator and a resistor that constitute a feedback circuit,
The feedback circuit includes:
An oscillation circuit, wherein the output of the signal inverting amplifier is fed back to the signal inverting amplifier as a signal whose phase is inverted by 180 degrees.
請求項1〜4のいずれかの発振回路を備えたことを特徴とする電子回路。  An electronic circuit comprising the oscillation circuit according to claim 1. 請求項1〜4のいずれかの発振回路または請求項5の電子回路を含んで構成されることを特徴とする半導体装置。  A semiconductor device comprising the oscillation circuit according to claim 1 or the electronic circuit according to claim 5. 請求項1〜4のいずれかの発振回路または請求項5の電子回路を含んで構成されることを特徴とする電子機器。  An electronic apparatus comprising the oscillation circuit according to claim 1 or the electronic circuit according to claim 5. 請求項1〜4のいずれかの発振回路または請求項5の電子回路を含んで構成されることを特徴とする時計。  A timepiece comprising the oscillation circuit according to claim 1 or the electronic circuit according to claim 5.
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