JP2010161438A - Piezoelectric oscillator - Google Patents
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Abstract
【課題】圧電発振器にスリープモードを備える。
【解決手段】圧電振動子100を発振させた発振信号Vpを出力する発振回路110と、発振回路110に電流Idを供給する電流源回路120と、発振回路110から出力された発振信号Vpを整形した出力信号OUTを出力するバッファ回路130と、スリープモードとノーマルモードとを切り替える制御信号SLを入力する制御端子140と、を含み、電流源回路120は、制御信号SLがスリープモードの時はノーマルモードの時に比べて発振回路110に供給する電流Idが少なくなるように切り替える第1の切替部124を含み、バッファ回路130は、制御信号SLがスリープモードの時はバッファ回路130を構成する素子への電流の供給を止める第2の切替部132と、制御信号SLがスリープモードの時は発振信号Vpが出力されないように切り替える第3の切替部133と、を含む圧電発振器1。
【選択図】図1A piezoelectric oscillator is provided with a sleep mode.
An oscillation circuit 110 that outputs an oscillation signal Vp that oscillates a piezoelectric vibrator 100, a current source circuit 120 that supplies a current Id to the oscillation circuit 110, and an oscillation signal Vp output from the oscillation circuit 110 are shaped. A buffer circuit 130 for outputting the output signal OUT, and a control terminal 140 for receiving a control signal SL for switching between the sleep mode and the normal mode. The current source circuit 120 is normal when the control signal SL is in the sleep mode. The first switching unit 124 that switches the current Id supplied to the oscillation circuit 110 to be smaller than that in the mode is included, and the buffer circuit 130 is an element constituting the buffer circuit 130 when the control signal SL is in the sleep mode. The second switching unit 132 for stopping the supply of the current of the oscillation signal Vp when the control signal SL is in the sleep mode. The piezoelectric oscillator 1 includes a third switching unit 133 for switching so as not to be outputted, the.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、消費電力を抑えるためのスリープモードを備えた圧電発振器に関する。 The present invention relates to a piezoelectric oscillator having a sleep mode for reducing power consumption.
多くの電子機器に搭載されている圧電発振器は、安定した発振周波数を得るために圧電振動子を常時駆動させ続ける必要があるため、消費電流を抑えることができないという課題があった。 Piezoelectric oscillators mounted on many electronic devices have a problem that current consumption cannot be suppressed because it is necessary to constantly drive the piezoelectric vibrator in order to obtain a stable oscillation frequency.
この問題を解決するために、例えば特許文献1には、待機時の電力消費を減らすためにスリープモードを備えた圧電発振器の方法が記載されている。図4は、特許文献1に記載の圧電発振器4の構成を示す回路図である。圧電発振器4は、外部端子440から印加されるスリープ信号SLがHレベルの時にスリープモードとなり、Lレベルの時にノーマルモードとなる。ノーマルモード時は、電流源402にノーマルモード電流源424が接続され、カレントミラーで接続されている電流源401,420に大電流が流れるので、増幅器421,422に大電流が供給される。一方、スリープモード時は、電流源402に抵抗426が接続され、カレントミラーで接続されている電流源401,420に流れる電流はノーマルモード電流源424の電流よりも軽減され、増幅器421に供給される電流量は圧電振動子を発振させ続けるのに必要な最低限のレベルとなる。さらに、増幅器422の出力端は、トランジスタ427が導通状態になるので接地電位線に接続される。
In order to solve this problem, for example,
しかしながら、従来の方法では、スリープモード時にトランジスタ427が導通状態となるため、電流源420から電流がトランジスタ427を介して流れてしまうため無駄な電流を消費するという課題がある。
However, in the conventional method, since the
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]
圧電振動子と、前記圧電振動子を励振して発振信号を出力する発振回路と、前記発振回路に電流を供給する電流源回路と、前記発振回路から出力された前記発振信号を波形整形した出力信号を出力するバッファ回路と、スリープモードとノーマルモードとを切り替える制御信号を入力する制御端子と、を含み、前記電流源回路は、前記制御信号が前記スリープモードの時は前記ノーマルモードの時に比べて前記発振回路に供給する電流を軽減するように切り替える第1の切替部を含み、前記バッファ回路は、前記制御信号が前記スリープモードの時は前記バッファ回路を構成する素子への電流の供給を停止する第2の切替部と、前記制御信号が前記スリープモードの時は前記発振信号の外部への出力を遮断するように切り替える第3の切替部と、を含む、ことを特徴とする圧電発振器。
[Application Example 1]
A piezoelectric vibrator; an oscillation circuit that excites the piezoelectric vibrator to output an oscillation signal; a current source circuit that supplies current to the oscillation circuit; and an output obtained by shaping the oscillation signal output from the oscillation circuit A buffer circuit for outputting a signal, and a control terminal for inputting a control signal for switching between a sleep mode and a normal mode, and the current source circuit is compared with the normal mode when the control signal is in the sleep mode. A first switching unit that switches so as to reduce a current supplied to the oscillation circuit, and the buffer circuit supplies a current to an element constituting the buffer circuit when the control signal is in the sleep mode. A second switching unit that stops, and a third switching unit that switches the output of the oscillation signal to the outside when the control signal is in the sleep mode. The includes a piezoelectric oscillator, characterized in that.
この構成によれば、スリープモード時は発振回路に供給する電流量を圧電振動子が発振し続けるのに必要な最低限のレベルにし、バッファ回路を無駄に電流消費することなく停止状態にでき、スリープモードからノーマルモードに遷移しても安定した周波数を出力することができる。 According to this configuration, during the sleep mode, the amount of current supplied to the oscillation circuit can be set to the minimum level necessary for the piezoelectric vibrator to continue to oscillate, and the buffer circuit can be stopped without wasting current. A stable frequency can be output even when the mode is changed from the sleep mode to the normal mode.
以下、圧電発振器の実施形態について図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of a piezoelectric oscillator will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
<圧電発振器の構成>
先ず、第1実施形態に係る圧電発振器の構成について、図1を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る圧電発振器の構成を示す回路図である。
(First embodiment)
<Configuration of piezoelectric oscillator>
First, the configuration of the piezoelectric oscillator according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the piezoelectric oscillator according to the first embodiment.
図1に示すように、圧電発振器1は、圧電振動子100と、発振回路110と、電流源回路120と、バッファ回路130と、から構成されている。
As shown in FIG. 1, the
発振回路110は、圧電振動子100の両端子の間に並列に接続されたインバータ111と抵抗112と、圧電振動子100の両端子に各々接続されたコンデンサ113,114と、から構成されている。インバータ111の出力端子から発振信号Vpが出力される。
The
電流源回路120は、電源電位線VDDと接地電位線との間に直列に接続されたPchトランジスタ121及び電流源125と、電源電位線VDDとインバータ111の電流供給端子115との間に接続されたPchトランジスタ122と、電源電位線VDDとインバータ111の電流供給端子115との間に直列に接続されたPchトランジスタ123及び第1の切替部であるPchトランジスタ124と、から構成されている。
The
Pchトランジスタ121は、ゲート端子とドレイン端子が接続され、電流源125により電流I0が流れる。Pchトランジスタ122は、Pchトランジスタ121とカレントミラー接続され、電流I0が流れる。Pchトランジスタ123は、Pchトランジスタ121とカレントミラー接続されている。Pchトランジスタ124は、ゲート端子と外部端子140が接続され、制御信号SLにより導通または非導通に切り替わる。
In the
制御信号SLは、スリープモードの時にHレベルに設定され、ノーマルモードの時にLレベルに設定されるものとする。従って、スリープモードの時はPchトランジスタ124のゲート端子にHレベルが印加されるので、Pchトランジスタ124は非導通状態となり、Pchトランジスタ123には電流I0が流れない。一方、ノーマルモードの時はPchトランジスタ124のゲート端子にLレベルが印加されるので、Pchトランジスタ124は導通状態となり、Pchトランジスタ123には電流I1(>I0)が流れる。つまり、電流源回路120は、スリープモードの時はインバータ111の電流供給端子115に供給される電流IdはI0であり、ノーマルモードの時はインバータ111の電流供給端子115に供給される電流IdはI0+I1となる。電流I0を発振回路110が圧電振動子100を励振して発振状態を維持できる最低限の電流量に設定すれば、スリープモードの時はノーマルモードの時の半分未満の電流量で発振回路110を動作させることができる。
Control signal SL is set to H level in the sleep mode and set to L level in the normal mode. Therefore, in the sleep mode, since the H level is applied to the gate terminal of the
バッファ回路130は、バッファ131と、第2の切替部であるPchトランジスタ132と、第3の切替部であるNchトランジスタ133と、から構成されている。
The
Pchトランジスタ132は、電源電位線VDDとバッファ131の電流供給端子135との間に接続され、ゲート端子が外部端子140に接続されている。バッファ131は、発振回路110が出力する発振信号Vpを例えば矩形波に波形整形し、外部端子141から出力信号OUTを出力する。Nchトランジスタ133は、バッファ131の出力端子と接地電位線の間に接続され、ゲート端子が外部端子140に接続されている。
The
Pchトランジスタ132は、スリープモード(制御信号SLがHレベル)の時は非導通状態となり、バッファ131への電流供給を遮断する。一方、Pchトランジスタ132は、ノーマルモード(制御信号SLがLレベル)の時は導通状態となり、バッファ131への電流供給を行う。Nchトランジスタ133は、スリープモード(制御信号SLがHレベル)の時は導通状態となり、出力信号OUTをLレベルに固定する。一方、Nchトランジスタ133は、ノーマルモード(制御信号SLがLレベル)の時は非導通状態となり、出力信号OUTをLレベルに固定しない。
The
以上に述べた本実施形態によれば、以下の効果が得られる。 According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
本実施形態では、スリープモード時は発振回路110に供給する電流量を圧電振動子100が発振し続けるのに必要な最低限のレベルにし、バッファ回路130への電流供給を遮断することで無駄な電力消費を無くし停止状態にし、スリープモードからノーマルモードに遷移しても安定した周波数を出力することができる。
In the present embodiment, in the sleep mode, the amount of current supplied to the
以上、圧電発振器の実施形態を説明したが、こうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることができる。以下、変形例を挙げて説明する。 While the embodiments of the piezoelectric oscillator have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the scope of the invention. Hereinafter, a modification will be described.
(変形例1)圧電発振器の変形例1について説明する。図2は、変形例1に係る圧電発振器の構成を示す回路図である。図2に示すように、圧電発振器2は、第1実施形態のバッファ回路130の代わりに、バッファ回路230とインバータ235とを備えて構成されている。バッファ回路230は、電源電位線VDDと接地電位線との間に直列に接続されたPchトランジスタ231,232とNchトランジスタ233,234とから構成されている。Pchトランジスタ231のゲート端子及びNchトランジスタ234のゲート端子は、各々、インバータ111の出力に接続され、Pchトランジスタ232のゲート端子及びNchトランジスタ233のゲート端子は、各々、外部端子140とインバータ235を介して接続されている。Pchトランジスタ232は、第2の切替部であり、Nchトランジスタ233は、第3の切替部である。
(Modification 1)
スリープモード(制御信号SLがHレベル)の時は、Pchトランジスタ232とNchトランジスタ233が非導通状態となるので、外部端子141はハイインピーダンス状態となる。一方、ノーマルモード(制御信号SLがLレベル)の時は、Pchトランジスタ232とNchトランジスタ233が導通状態となり、バッファ回路230は反転増幅回路として機能する。
In the sleep mode (the control signal SL is at the H level), the Pch transistor 232 and the
(変形例2)圧電発振器の変形例2について説明する。図3は、変形例2に係る圧電発振器の構成を示す回路図である。図3に示すように、圧電発振器3は、第1実施形態のバッファ回路130の代わりに、NOR回路330を備えて構成されている。NOR回路330は、一方の入力端子が外部端子140と接続され、他方の入力端子に発振信号Vpが入力される。NOR回路330をCMOSで構成した場合、外部端子140に接続されたPchトランジスタ(図示せず)が第2の切替部であり、外部端子140に接続されたNchトランジスタ(図示せず)が第3の切替部である。
(Modification 2)
スリープモード(制御信号SLがHレベル)の時は、NOR回路330の出力がLレベルに固定されるので、出力信号OUTはLレベルに固定される。一方、ノーマルモード(制御信号SLがLレベル)の時は、NOR回路330は反転増幅回路として機能する。
In the sleep mode (the control signal SL is at the H level), the output of the NOR
1〜3…圧電発振器、100…圧電振動子、110…発振回路、111…インバータ、112…抵抗、113,114…コンデンサ、115…電流供給端子、120…電流源回路、121〜124…Pchトランジスタ、125…電流源、130…バッファ回路、131…バッファ、132…Pchトランジスタ、133…Nchトランジスタ、135…電流供給端子、140…外部端子、141…外部端子、230…バッファ回路、231,232…Pchトランジスタ、233,234…Nchトランジスタ、235…インバータ、330…NOR回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-3 ... Piezoelectric oscillator, 100 ... Piezoelectric vibrator, 110 ... Oscillator circuit, 111 ... Inverter, 112 ... Resistor, 113, 114 ... Capacitor, 115 ... Current supply terminal, 120 ... Current source circuit, 121-124 ... Pch transistor , 125 ... current source, 130 ... buffer circuit, 131 ... buffer, 132 ... Pch transistor, 133 ... Nch transistor, 135 ... current supply terminal, 140 ... external terminal, 141 ... external terminal, 230 ... buffer circuit, 231, 232 ... Pch transistor, 233, 234... Nch transistor, 235... Inverter, 330.
Claims (1)
前記圧電振動子を励振して発振信号を出力する発振回路と、
前記発振回路に電流を供給する電流源回路と、
前記発振回路から出力された前記発振信号を波形整形した出力信号を出力するバッファ回路と、
スリープモードとノーマルモードとを切り替える制御信号を入力する制御端子と、
を含み、
前記電流源回路は、前記制御信号が前記スリープモードの時は前記ノーマルモードの時に比べて前記発振回路に供給する電流を軽減するように切り替える第1の切替部を含み、
前記バッファ回路は、前記制御信号が前記スリープモードの時は前記バッファ回路を構成する素子への電流の供給を停止する第2の切替部と、前記制御信号が前記スリープモードの時は前記発振信号の外部への出力を遮断するように切り替える第3の切替部と、を含む、
ことを特徴とする圧電発振器。 A piezoelectric vibrator;
An oscillation circuit for exciting the piezoelectric vibrator and outputting an oscillation signal;
A current source circuit for supplying current to the oscillation circuit;
A buffer circuit for outputting an output signal obtained by shaping the oscillation signal output from the oscillation circuit;
A control terminal for inputting a control signal for switching between the sleep mode and the normal mode;
Including
The current source circuit includes a first switching unit that switches so that the current supplied to the oscillation circuit is reduced when the control signal is in the sleep mode compared to when in the normal mode;
The buffer circuit includes a second switching unit that stops supply of current to elements constituting the buffer circuit when the control signal is in the sleep mode, and the oscillation signal when the control signal is in the sleep mode. A third switching unit that switches to shut off the output to the outside,
A piezoelectric oscillator characterized by that.
Priority Applications (1)
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| JP2010161438A5 JP2010161438A5 (en) | 2012-02-16 |
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2009
- 2009-01-06 JP JP2009000589A patent/JP2010161438A/en not_active Withdrawn
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