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JPH08250686A - 発振回路 - Google Patents

発振回路

Info

Publication number
JPH08250686A
JPH08250686A JP7054280A JP5428095A JPH08250686A JP H08250686 A JPH08250686 A JP H08250686A JP 7054280 A JP7054280 A JP 7054280A JP 5428095 A JP5428095 A JP 5428095A JP H08250686 A JPH08250686 A JP H08250686A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
low
pass filter
circuit
gate
oscillator
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.)
Withdrawn
Application number
JP7054280A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahito Fukushima
島 崇 仁 福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP7054280A priority Critical patent/JPH08250686A/ja
Publication of JPH08250686A publication Critical patent/JPH08250686A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ゲートアレイに内蔵される圧電素子を用いる発
振回路において、そのレイアウト面積を増大させること
なく、ノイズを除去することができる発振回路の提供。 【構成】ゲートアレイに内蔵される圧電素子を用いる発
振回路であって、出力端に前記ゲートアレイの内部セル
領域に存在する未使用ポリシリコンゲートを用いて構成
されるローパスフィルタを備えることにより、上記目的
を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゲートアレイに内蔵さ
れる発振回路に関し、詳しくは、その出力端に未使用ポ
リシリコンゲートで構成されるローパスフィルタを備え
る発振回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ゲートアレイに内蔵される発振回路とし
ては、水晶振動子やセラミック発振子等の圧電素子を用
いるものが一般的である。以下に、この圧電素子を用い
る発振回路の構造とその問題点について一例を挙げて説
明を行う。
【0003】図3は、従来の圧電素子を用いる発振回路
の一例の構成回路図である。この発振回路42は、並列
接続されたインバータ12、抵抗素子14および水晶振
動子16と、この水晶振動子16の両端とグランドとの
間にそれぞれ直列接続された容量素子18,20と、イ
ンバータ12の出力端に直列接続されたバッファ22と
から構成されている。
【0004】この発振回路42において、水晶振動子1
6は所定周波数の微小振幅の正弦波を出力する。また、
抵抗素子14の抵抗値Rf および容量素子18,20の
容量値C0 ,C1 は、それぞれ水晶振動子16の発振周
波数に応じて適宜決定される。この抵抗素子14は水晶
振動子16の入出力端を接続するバイアス抵抗として用
いられ、インバータ12および容量素子18,20とと
もに水晶振動子16が出力する正弦波を所定振幅に増幅
する。所定振幅に増幅された正弦波はバッファ22によ
り波形整形されて方形波となり、例えばクロック信号と
して内部回路に供給される。
【0005】このように、従来の圧電素子を用いる発振
回路42は、圧電素子の出力する正弦波を増幅し、これ
を波形整形していた。
【0006】ところが、半導体装置の内部に、この発振
回路42の発振周波数よりも高い周波数で動作する回路
が存在する場合、例えばクロック干渉や電源雑音などに
より、この回路の動作ノイズが発振回路42のインバー
タ12に悪影響を及ぼしてしまうことがある。この発振
回路42においては、ノイズ成分もインバータ12によ
り増幅され、バッファ22により波形整形されてしまう
ため、発振回路42が誤動作して正確なクロック信号を
内部回路に供給することができず、半導体装置全体が正
常に動作しなくなるという問題点があった。
【0007】この問題点を解決するために、特公平5−
48651号公報に開示されたノイズ混入防止回路や、
特開平5−299985号公報に開示されたデジタル処
理装置およびデジタルローパスフィルタ回路などが提案
されている。
【0008】まず、特公平5−48651号公報に開示
されたノイズ混入防止回路は、CPU(中央制御装置)
内部で発生するノイズがPLL(フェーズロックドルー
プ)発振器に混入することを防ぐためのものであって、
CPUよりPLL発振器に制御データを転送するバスラ
インにローパス形のノイズフィルタを設け、CPUの指
令制御電圧により、制御データの転送時にはこのローパ
ス形のノイズフィルタの時定数を短小化させるものであ
る。
【0009】このノイズ混入防止回路によれば、バスラ
インに設けられるローパス形のノイズフィルタの時定数
をCPUの指令制御電圧により変更できるため、制御デ
ータの伝達速度を低下させることなく、ノイズの除去を
行うことができるとしている。しかし、このノイズ混入
防止回路は、CPUよりPLL発振器に制御データを転
送するバスラインにローパス形のノイズフィルタを設け
るため、即ち、プリント基板上にこのローパス形のノイ
ズフィルタを設けるための空間が必要になるという問題
点がある。
【0010】次に、特開平5−299985号公報に開
示されたデジタル処理装置およびデジタルローパスフィ
ルタ回路は、図3に示す発振回路のバッファ22の出力
端に、さらにこのバッファ22から出力される方形波が
ローレベルからハイレベルに変化する時、およびハイレ
ベルからローレベルに変化する時に遅延するデジタルロ
ーパスフィルタ回路を備えるものである。
【0011】このデジタル処理装置およびデジタルロー
パスフィルタ回路によれば、発振回路の発振周波数より
も高い周波数の高周波ノイズがデジタルローパスフィル
タ回路によりカットされるとしている。しかし、このデ
ジタル処理装置およびデジタルローパスフィルタ回路
は、波形整形された後の出力信号に対して、デジタルロ
ーパスフィルタ回路によりノイズを除去しているため、
発振回路の発振周波数が低いほどデジタルローパスフィ
ルタ回路の構成回路が大きくなるという問題点がある。
【0012】このように、ノイズを除去するために従来
提案されたものは、いずれもローパスフィルタを備える
ものであるが、このローパスフィルタを設けるためにプ
リント基板や半導体装置の面積が増大するという問題点
を有していた。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく種々の問題点をかえりみて、ゲートア
レイに内蔵される圧電素子を用いる発振回路において、
そのレイアウト面積を増大させることなく、ノイズを除
去することができる発振回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ゲートアレイに内蔵される圧電素子を用
いる発振回路であって、出力端に前記ゲートアレイの内
部セル領域に存在する未使用ポリシリコンゲートを用い
て構成されるローパスフィルタを備えることを特徴とす
る発振回路を提供するものである。
【0015】
【発明の作用】本発明の発振回路は、ゲートアレイの内
部セル領域に使用されずに存在するポリシリコンゲート
を、直列接続することにより抵抗素子として使用し、並
列接続することにより容量素子として使用することによ
って、これらの抵抗素子および容量素子から構成される
ローパスフィルタを備えるものである。
【0016】従って、本発明の発振回路によれば、抵抗
素子および容量素子として必要なポリシリコンゲートの
個数を適宜設定することにより、あらゆる周波数帯域の
ノイズ成分に対応してこれを除去することができるた
め、発振回路から正確なクロック信号が内部回路に供給
される。また、ゲートアレイには無数の未使用ゲートが
存在するため、この未使用ゲートを使用することによ
り、レイアウト面積の増大を招くことなく、さらにゲー
ト使用効率を向上させることもできる。
【0017】
【実施例】以下に、添付の図面に示す好適実施例に基づ
いて、本発明の発振回路を詳細に説明する。
【0018】図1は、本発明の発振回路の一実施例の構
成回路図である。この発振回路10はゲートアレイに内
蔵されるものであり、図3に示す従来の発振回路42に
おいて、インバータ12の出力端およびバッファ22の
入力端の間に、ローパスフィルタ24が設けられてい
る。
【0019】即ち、この発振回路10は、並列接続され
たインバータ12、抵抗素子14および水晶振動子16
と、この水晶振動子16の両端とグランドとの間にそれ
ぞれ直列接続された容量素子18,20と、インバータ
12の出力端に設けられたローパスフィルタ24と、こ
のローパスフィルタ24の出力端に直列接続されたバッ
ファ22とを有している。
【0020】また、上述するローパスフィルタ24は抵
抗素子26と、容量素子28,30とから構成されてい
る。このローパスフィルタ24において、抵抗素子26
は、インバータ12の出力端およびバッファ22の入力
端の間に直列接続されている。また、容量素子28,3
0は、その一端がともに抵抗素子26およびバッファ2
2の入力端を接続する配線に接続され、他端はそれぞれ
電源およびグランドに接続されている。
【0021】次に、この発振回路10の動作について説
明する。
【0022】この発振回路10において、水晶振動子1
6は所定周波数の微小振幅の正弦波を出力する。また、
抵抗素子14の抵抗値Rf および容量素子18,20の
容量値C0 ,C1 は、それぞれ水晶振動子16の発振周
波数に応じて適宜決定される。この抵抗素子14は水晶
振動子16の入出力端を接続するバイアス抵抗として用
いられ、インバータ12および容量素子18,20とと
もに水晶振動子16が出力する正弦波を所定振幅に増幅
する。
【0023】所定振幅に増幅された正弦波は、ローパス
フィルタ24により、所定周波数以上の周波数を有する
高周波成分、即ち、ノイズ成分が除去され、バッファ2
2により波形整形されて方形波となり、例えばクロック
信号として内部回路に供給される。ここで、ローパスフ
ィルタ24の抵抗素子26の抵抗値R、容量素子28,
30の容量値C,Cとして、除去される高周波成分の周
波数をf0 とすれば、この高周波成分の周波数f0 は次
式で表される。
【0024】
【0025】これにより、周波数f0 以上の周波数を有
する高周波成分を除去するための抵抗素子26の抵抗値
R、および容量素子28,30の容量値C,Cを容易に
算出することができる。
【0026】次に、本発明の発振回路10のレイアウト
構造について説明する。
【0027】図2は、本発明の発振回路の一実施例のレ
イアウト図である。このレイアウトパターン32は、図
1に示される発振回路10の構成回路に基づいて設計さ
れたものであり、インバータ12およびバッファ22は
ともにI/O(入出力パッド)領域に配置され、ローパ
スフィルタ24は内部セル領域に存在するポリシリコン
ゲート34,36,38,40を用いて構成されてい
る。なお、このレイアウトパターン32においては、図
1に示す発振回路10の水晶振動子16、抵抗素子14
および容量素子18,20は、発振周波数を設定し、こ
れを微調整するためにゲートアレイの外部に設けられ
る。
【0028】即ち、このレイアウトパターン32におい
て、インバータ12の入力端は外部端子INに接続さ
れ、その出力端は外部端子OUTに接続されるととも
に、ローパスフィルタ24の入力端にも接続されてい
る。また、ローパスフィルタ24の出力端はバッファ2
2の入力端に接続され、このバッファ22の出力端は内
部セル領域に存在する内部回路に接続される。
【0029】また、ローパスフィルタ24は、P型MO
Sトランジスタ(以下、PMOSと記述する)のポリシ
リコンゲート34,36と、N型MOSトランジスタ
(以下、NMOSと記述する)のポリシリコンゲート3
8,40とから構成されている。ここで、PMOSおよ
びNMOSのポリシリコンゲート34,40は、このロ
ーパスフィルタ24の入力端および出力端間に直列接続
され、PMOSおよびNMOSのポリシリコンゲート3
6,38は、これらの直列接続されたPMOSおよびN
MOSのポリシリコンゲート34,40間に並列接続さ
れている。
【0030】このローパスフィルタ24においては、直
列接続されたPMOSおよびNMOSのポリシリコンゲ
ート34,40は抵抗素子として用いられ、同様に、並
列接続されたPMOSおよびNMOSのポリシリコンゲ
ート36,38は、それぞれ一端が電源およびグランド
に接続された容量素子として用いられる。即ち、抵抗素
子および容量素子として使用するポリシリコンゲート3
4,40,36,38の個数を適宜設定することによ
り、あらゆる周波数帯域のノイズ成分に対応することが
でき、これを完全に除去することができる。
【0031】本発明の発振回路において、抵抗素子およ
び容量素子として必要なポリシリコンゲートの個数は、
上述する算出式により容易に算出することができる。こ
のため、例えばコンピュータを用いてポリシリコンゲー
トの個数を自動的に算出し、さらに自動配置配線プログ
ラム(ソフトウェアツール)を用いてこれらを自動配置
配線することにより、本発明の発振回路を容易に実現す
ることができる。
【0032】なお、一般的にゲートアレイのゲート使用
効率は低いため、内部セル領域には沢山の未使用ゲート
が存在している。このため、例えばローパスフィルタ以
外の部分の回路の自動配置配線を行った後、未使用ゲー
トを使用して、再度ローパスフィルタ部分を自動配置配
線するようにすれば、より一層ゲート使用効率を向上さ
せることが可能である。
【0033】このように、本発明の発振回路は、ゲート
アレイの内部セル領域に存在するポリシリコンゲートに
より構成されるローパスフィルタを有しているため、あ
らゆる周波数帯域のノイズ成分に対応することが可能で
ある。また、上述するように、未使用ゲートを用いてこ
のローパスフィルタを構成することもできるため、レイ
アウト面積の増大を招くことなく、さらにゲート使用効
率を向上させることができる。
【0034】本発明の発振回路は、ローパスフィルタを
ゲートアレイの内部セル領域に存在するポリシリコンゲ
ートにより構成することを特徴とするものである。従っ
て、本発明の発振回路は上述する実施例に限定されるも
のではない。例えば、発振回路は圧電素子を用いるもの
であれば、どのような回路構成であっても良いし、ロー
パスフィルタは従来公知のいずれの回路も適用可能であ
るなど、適宜応用が可能なことは言うまでもないことで
ある。
【0035】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の発振
回路は、ローパスフィルタを備えるものであり、このロ
ーパスフィルタはゲートアレイの内部セル領域に存在す
るポリシリコンゲートを使用して構成される。このた
め、本発明の発振回路によれば、使用するポリシリコン
ゲートの個数を適宜設定することにより、あらゆる周波
数帯域のノイズ成分に対応して、これを除去することが
できることは勿論、さらに未使用ゲートを使用してロー
パスフィルタを構成すれば、レイアウト面積の増大を招
くことなく、ゲート使用効率を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発振回路の一実施例の構成回路図であ
る。
【図2】図1に示す本発明の発振回路の一実施例のレイ
アウト図である。
【図3】従来の発振回路の一例の構成回路図である。
【符号の説明】
10,42 発振回路 12 インバータ 14,26 抵抗素子 16 水晶振動子 18,20,28,30 容量素子 22 バッファ 24 ローパスフィルタ 32 レイアウトパターン 34,36,38,40 ポリシリコンゲート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゲートアレイに内蔵される圧電素子を用い
    る発振回路であって、 出力端に前記ゲートアレイの内部セル領域に存在する未
    使用ポリシリコンゲートを用いて構成されるローパスフ
    ィルタを備えることを特徴とする発振回路。
JP7054280A 1995-03-14 1995-03-14 発振回路 Withdrawn JPH08250686A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7054280A JPH08250686A (ja) 1995-03-14 1995-03-14 発振回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7054280A JPH08250686A (ja) 1995-03-14 1995-03-14 発振回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08250686A true JPH08250686A (ja) 1996-09-27

Family

ID=12966163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7054280A Withdrawn JPH08250686A (ja) 1995-03-14 1995-03-14 発振回路

Country Status (1)

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JP (1) JPH08250686A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6765959B1 (en) 1998-06-05 2004-07-20 Hitachi, Ltd. Communication method of contactless ID card and integrated circuit used in communication method
JP2007181089A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Yoshinori Kanno 直列接続インバーター圧電発振器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6765959B1 (en) 1998-06-05 2004-07-20 Hitachi, Ltd. Communication method of contactless ID card and integrated circuit used in communication method
US7116709B2 (en) 1998-06-05 2006-10-03 Hitachi, Ltd. Communication method of contactless ID card and integrated circuit used in communication method
JP2007181089A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Yoshinori Kanno 直列接続インバーター圧電発振器

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020604