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JP2016100748A - Oscillation circuit - Google Patents

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JP2016100748A
JP2016100748A JP2014236483A JP2014236483A JP2016100748A JP 2016100748 A JP2016100748 A JP 2016100748A JP 2014236483 A JP2014236483 A JP 2014236483A JP 2014236483 A JP2014236483 A JP 2014236483A JP 2016100748 A JP2016100748 A JP 2016100748A
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JP
Japan
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unit
output
time measurement
voltage
current
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Pending
Application number
JP2014236483A
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Japanese (ja)
Inventor
弘大 上原
Kota Uehara
弘大 上原
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oscillation circuit capable of reducing sharp changes in oscillation signal.SOLUTION: The oscillation circuit has a discrimination part (16; 116; 216) that determines which of a first timer and a second timer (27, 28;127, 128;227, 228) does not perform time measurement. The oscillation is circuit configured so that the object timer (27 or 28;127 or 128;227 or 228) in the first timer and the second timer, which is determined as no-time measurement operation by the discrimination part, the characteristics of which can be adjusted by an adjusting section (4 or 16;104 or 116; 204 or 216) during the non-time measurement.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、発振回路に関する。   The present invention relates to an oscillation circuit.

この種の発振回路は例えばクロック信号を生成するために用いられる(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1記載の技術によれば、コンデンサの充放電の切換を2つのコンパレータとフリップフロップ回路を含む論理回路を用いて行っている。   This type of oscillation circuit is used, for example, to generate a clock signal (see, for example, Patent Document 1). According to the technique described in Patent Document 1, switching between charge and discharge of a capacitor is performed using a logic circuit including two comparators and a flip-flop circuit.

特開2003−101389号公報JP 2003-101389 A

特許文献1記載の回路を用い、発振回路の周波数/デューティ比を動的に調整する場合、例えば基準電圧又はコンデンサの充電電流を調整する方法があるが、調整時に基準電圧がオーバーシュート/アンダーシュートすると、発振信号にグリッチを生じたりデューティ比が急峻に変動したりすることで、発振信号が急峻に変動してしまう虞があり、当該発振信号を入力する回路が誤動作してしまう虞がある。
本発明の目的は、発振信号の急峻な変動を抑制できるようにした発振回路を提供することにある。
In the case of dynamically adjusting the frequency / duty ratio of the oscillation circuit using the circuit described in Patent Document 1, for example, there is a method of adjusting the reference voltage or the charging current of the capacitor. Then, when the glitch is generated in the oscillation signal or the duty ratio is abruptly changed, the oscillation signal may be abruptly changed, and a circuit for inputting the oscillation signal may be erroneously operated.
An object of the present invention is to provide an oscillation circuit capable of suppressing a steep fluctuation of an oscillation signal.

請求項1記載の発明によれば、充電部は電流出力部の出力電流を充電し、比較部は充電部の充電電圧を所定電圧と比較する。第1の時間計測部は、比較部により充電部の充電電圧が所定電圧に至る時間を計測する。また、第2の時間計測部は、第1の時間計測部により時間計測動作が行われていないときに、比較部により充電部の充電電圧が所定電圧に至る時間を計測する。出力部は、第1及び第2時間計測部の時間計測結果に応じて発振信号を出力する。判別回路は、第1及び第2時間計測部の何れが時間計測していないか判別する。そして、調整部は、判別回路により時間計測していないと判別された対象時間計測部の特性を当該非時間計測中に調整する。   According to the first aspect of the present invention, the charging unit charges the output current of the current output unit, and the comparison unit compares the charging voltage of the charging unit with a predetermined voltage. The first time measuring unit measures the time until the charging voltage of the charging unit reaches a predetermined voltage by the comparison unit. Further, the second time measuring unit measures the time until the charging voltage of the charging unit reaches a predetermined voltage by the comparing unit when the time measuring operation is not performed by the first time measuring unit. The output unit outputs an oscillation signal according to the time measurement results of the first and second time measurement units. The determination circuit determines which of the first and second time measurement units is not measuring time. Then, the adjustment unit adjusts the characteristic of the target time measurement unit that is determined not to measure time by the determination circuit during the non-time measurement.

例えば、第1の時間計測部が時間計測動作している間に、調整部が第2の時間計測部の特性を調整するため、発振信号の出力に影響しない期間中に第2の時間計測部の特性を調整できる。これにより、発振信号の急峻な変動を抑制できる。逆に、第2の時間計測部が時間計測動作している間に、調整部が第1の時間計測部の特性を調整するため、発振信号の出力に影響しない期間中に第1の時間計測部の特性を調整できる。これにより、発振信号の急峻な変動を抑制できる。   For example, since the adjustment unit adjusts the characteristics of the second time measurement unit while the first time measurement unit is performing the time measurement operation, the second time measurement unit is in a period that does not affect the output of the oscillation signal. Can be adjusted. Thereby, a steep fluctuation of the oscillation signal can be suppressed. On the contrary, since the adjustment unit adjusts the characteristics of the first time measurement unit while the second time measurement unit is performing the time measurement operation, the first time measurement is performed during a period that does not affect the output of the oscillation signal. The characteristics of the part can be adjusted. Thereby, a steep fluctuation of the oscillation signal can be suppressed.

第1実施形態のシステムの一例を概略的に示す電気的構成図Electrical configuration diagram schematically showing an example of the system of the first embodiment 発振回路の内部構成例を概略的に示す電気的構成図Electrical configuration diagram schematically showing an internal configuration example of an oscillation circuit 第1、第2コンデンサの構成例を概略的に示す電気的構成図Electrical configuration diagram schematically showing a configuration example of the first and second capacitors シンクパルス信号と発振回路の発振信号との関係を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing the relationship between the sync pulse signal and the oscillation signal of the oscillation circuit 周波数/デューティ比の調整例を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing frequency / duty ratio adjustment example 第2実施形態において発振回路の内部構成例を概略的に示す電気的構成図Electrical configuration diagram schematically showing an internal configuration example of the oscillation circuit in the second embodiment 入出力トランジスタ間のミラー比を調整するための構成を概略的に示す回路図Circuit diagram schematically showing the configuration for adjusting the mirror ratio between the input and output transistors 周波数/デューティ比の調整例を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing frequency / duty ratio adjustment example 第3実施形態において発振回路の内部構成例を概略的に示す電気的構成図Electrical configuration diagram schematically showing an internal configuration example of the oscillation circuit in the third embodiment 比較部が比較対象とする所定電圧を調整するための構成を概略的に示す回路図A circuit diagram schematically showing a configuration for adjusting a predetermined voltage to be compared by the comparison unit 周波数/デューティ比の調整例を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing frequency / duty ratio adjustment example 第4実施形態において周波数/デューティ比の調整例を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing an example of frequency / duty ratio adjustment in the fourth embodiment

以下、発振回路の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。各実施形態間で同一又は類似の構成については同一又は類似の符号を付し、第2実施形態以降については必要に応じて説明を省略する。   Hereinafter, some embodiments of the oscillation circuit will be described with reference to the drawings. In the embodiments, the same or similar components are denoted by the same or similar reference numerals, and the description of the second and subsequent embodiments is omitted as necessary.

(第1実施形態)
以下で説明する各実施形態では、図1に示すように、車両用のマスタECU(Electronic Control Unit)1に接続されたスレーブ2内の発振回路3に適用した形態について説明する。スレーブ2は、発振回路3、CPU4、レシーバ5、及び、トランスミッタ6を備え、その一部又は全部が集積回路化されており、CPU4は、外部のECU1から供給されるシンクパルス信号に基づいて、発振回路3が出力するクロック信号(発振信号相当)の周波数を変更制御可能になっている。
(First embodiment)
In each embodiment described below, as shown in FIG. 1, a mode applied to an oscillation circuit 3 in a slave 2 connected to a vehicle master ECU (Electronic Control Unit) 1 will be described. The slave 2 includes an oscillation circuit 3, a CPU 4, a receiver 5, and a transmitter 6, part or all of which are integrated into an integrated circuit. The CPU 4 is based on a sync pulse signal supplied from the external ECU 1. The frequency of the clock signal (equivalent to the oscillation signal) output from the oscillation circuit 3 can be controlled to be changed.

図2に示すように、発振回路3は、基準電圧出力部7、電圧電流変換部8、カレントミラー回路9、第1及び第2可変容量コンデンサ(第1及び第2コンデンサ相当)10及び11、第1及び第2コンパレータ12及び13、第1及び第2有効/無効切換回路14、出力部としてのフリップフロップ回路15、及び、判別回路(調整部、判別部相当)16、を備える。基準電圧出力部7は、電源端子17及びグランド(第1電源線相当)18間に複数の抵抗19及び20を直列接続して構成され、例えばバンドギャップリファレンス回路(図示せず)により出力される高精度なバンドギャップリファレンス電圧を複数の抵抗19及び20により分圧し、基準電圧として出力する。   As shown in FIG. 2, the oscillation circuit 3 includes a reference voltage output unit 7, a voltage / current conversion unit 8, a current mirror circuit 9, first and second variable capacitors (equivalent to first and second capacitors) 10 and 11, First and second comparators 12 and 13, first and second valid / invalid switching circuits 14, a flip-flop circuit 15 as an output unit, and a discrimination circuit (equivalent to an adjustment unit and a discrimination unit) 16 are provided. The reference voltage output unit 7 is configured by connecting a plurality of resistors 19 and 20 in series between a power supply terminal 17 and a ground (corresponding to a first power supply line) 18, and is output by, for example, a band gap reference circuit (not shown). A highly accurate bandgap reference voltage is divided by a plurality of resistors 19 and 20 and output as a reference voltage.

電圧電流変換部8は、例えばオペアンプ21、Nチャネル型のMOSトランジスタ22、抵抗23、を図示形態に組み合わせて構成されている。電圧電流変換部8は、基準電圧出力部7の出力基準電圧をオペアンプ21の非反転入力端子に入力し、オペアンプ21の出力にMOSトランジスタ22のゲートを接続すると共に、MOSトランジスタ22のソースから抵抗23を介してグランド18に通電し、さらに抵抗23の端子間電圧をオペアンプ21の反転入力端子にフィードバックするように接続して構成される。これにより、電圧電流変換部8は、基準電圧出力部7の基準電圧に応じた電流を出力できる。   The voltage-current converter 8 is configured by combining, for example, an operational amplifier 21, an N-channel MOS transistor 22, and a resistor 23 in the illustrated form. The voltage-current conversion unit 8 inputs the output reference voltage of the reference voltage output unit 7 to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21, connects the gate of the MOS transistor 22 to the output of the operational amplifier 21, and resistance from the source of the MOS transistor 22 to the resistor The ground 18 is energized via the power supply 23, and the terminal voltage of the resistor 23 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 21 for feedback. Thereby, the voltage-current converter 8 can output a current corresponding to the reference voltage of the reference voltage output unit 7.

電圧電流変換部8の出力はカレントミラー回路9に入力されている。カレントミラー回路9は、例えば、入力トランジスタ24と、入力トランジスタ24にカレントミラー接続された電流出力部としての第1及び第2出力トランジスタ25及び26とを備えて構成される。入力トランジスタ24と第1出力トランジスタ25のミラー比は所定の第1値に設定されており、入力トランジスタ24と第2出力トランジスタ26のミラー比は所定の第2値に設定されている。これらの第1値及び第2値は、互いに同一値に設定されていても異なる値に設定されていても良い。   The output of the voltage / current converter 8 is input to the current mirror circuit 9. The current mirror circuit 9 includes, for example, an input transistor 24 and first and second output transistors 25 and 26 as current output units connected to the input transistor 24 as a current mirror. The mirror ratio between the input transistor 24 and the first output transistor 25 is set to a predetermined first value, and the mirror ratio between the input transistor 24 and the second output transistor 26 is set to a predetermined second value. These first value and second value may be set to the same value or different values.

第1出力トランジスタ25の出力電流は、充電部としての第1可変容量コンデンサ10に入力される。第1可変容量コンデンサ10は、判別回路16から与えられる制御信号に応じて容量値を変更可能に構成され、第1出力トランジスタ25の出力電流を充電する。第1コンパレータ12は、バンドギャップリファレンス電圧VBGR(第1電圧相当)と第1可変容量コンデンサ10の充電電圧とを比較し、この比較結果をフリップフロップ回路15の第1入力端子に出力する。   The output current of the first output transistor 25 is input to the first variable capacitor 10 serving as a charging unit. The first variable capacitor 10 is configured to be capable of changing a capacitance value according to a control signal supplied from the determination circuit 16 and charges the output current of the first output transistor 25. The first comparator 12 compares the band gap reference voltage VBGR (corresponding to the first voltage) with the charging voltage of the first variable capacitor 10 and outputs the comparison result to the first input terminal of the flip-flop circuit 15.

第2出力トランジスタ26の出力電流は、充電部としての第2可変容量コンデンサ11に入力される。第2可変容量コンデンサ11は、判別回路16から与えられる制御信号に応じて容量値を変更可能に構成され、第2出力トランジスタ26の出力電流を充電する。第2コンパレータ13は、バンドギャップリファレンス電圧VBGR(第1電圧相当)と第2可変容量コンデンサ11の充電電圧とを比較し、この比較結果をフリップフロップ回路15の第2入力端子に出力する。   The output current of the second output transistor 26 is input to the second variable capacitor 11 serving as a charging unit. The second variable capacitor 11 is configured to be capable of changing the capacitance value in accordance with a control signal given from the determination circuit 16 and charges the output current of the second output transistor 26. The second comparator 13 compares the band gap reference voltage VBGR (corresponding to the first voltage) with the charging voltage of the second variable capacitor 11 and outputs the comparison result to the second input terminal of the flip-flop circuit 15.

フリップフロップ回路15は、例えば反転入力型のRSフリップフロップにより構成され、第1入力端子(セット端子)に「L」パルスが入力されると第1レベル「H」を出力端子OUTに出力し続け、第2入力端子(リセット端子)に「L」パルスが入力されると第2レベル「L」を出力端子OUTに出力し続ける。この結果、フリップフロップ回路15は、第1時間計測部27及び第2時間計測部28の時間計測結果に応じたクロック信号を出力する出力部として機能する。
第1出力トランジスタ25、第1可変容量コンデンサ10、及び、第1コンパレータ12は、第1時間計測部27として動作する。第2出力トランジスタ26、第2可変容量コンデンサ11、及び、第2コンパレータ13は、第2時間計測部28として動作する。
The flip-flop circuit 15 is configured by, for example, an inverting input type RS flip-flop, and continues to output the first level “H” to the output terminal OUT when the “L” pulse is input to the first input terminal (set terminal). When the “L” pulse is input to the second input terminal (reset terminal), the second level “L” is continuously output to the output terminal OUT. As a result, the flip-flop circuit 15 functions as an output unit that outputs a clock signal corresponding to the time measurement results of the first time measurement unit 27 and the second time measurement unit 28.
The first output transistor 25, the first variable capacitor 10, and the first comparator 12 operate as the first time measurement unit 27. The second output transistor 26, the second variable capacitor 11, and the second comparator 13 operate as the second time measuring unit 28.

有効/無効切換回路14は、例えばNチャネル型のMOSトランジスタ29及び30、NOTゲート31などを組み合わせて構成され、出力端子OUTの出力レベルに応じて、第1、第2可変容量コンデンサ10、11の端子を開放/短絡する。これにより、第1、第2コンパレータ12、13の反転入力端子が開放/短絡されることになり、第1、第2時間計測部27、28は、その動作の有効/無効が切換えられる。例えば、出力端子OUTの出力レベルが第1レベル「H」のときには、MOSトランジスタ29がオンすることで、第1可変容量コンデンサ10の充電電圧が放電され、第1コンパレータ12の反転入力端子の電圧が0Vで固定される。これにより第1時間計測部27の動作が無効化される。また同時に、MOSトランジスタ30がオフすることで、第2可変容量コンデンサ11の端子間が開放されることにより第2コンパレータ13の反転入力端子が開放され、第2時間計測部28の動作が有効化される。   The valid / invalid switching circuit 14 is configured by combining, for example, N-channel type MOS transistors 29 and 30, a NOT gate 31, and the like, and the first and second variable capacitors 10, 11 according to the output level of the output terminal OUT. Open / short circuit the terminal. As a result, the inverting input terminals of the first and second comparators 12 and 13 are opened / short-circuited, and the first and second time measuring units 27 and 28 are switched between valid / invalid. For example, when the output level of the output terminal OUT is the first level “H”, the MOS transistor 29 is turned on, whereby the charging voltage of the first variable capacitor 10 is discharged and the voltage of the inverting input terminal of the first comparator 12 is discharged. Is fixed at 0V. As a result, the operation of the first time measuring unit 27 is invalidated. At the same time, when the MOS transistor 30 is turned off, the inverting input terminal of the second comparator 13 is opened by opening the terminals of the second variable capacitor 11, and the operation of the second time measuring unit 28 is activated. Is done.

逆に、出力端子OUTの出力レベルが第2レベル「L」のときには、MOSトランジスタ30がオンすることで、第2可変容量コンデンサ11の充電電圧が放電され、第2時間計測部28の動作が無効化される。また同時に、MOSトランジスタ29がオフすることで、第1可変容量コンデンサ10の端子間が開放され、第1時間計測部27の動作が有効化される。   On the contrary, when the output level of the output terminal OUT is the second level “L”, the MOS transistor 30 is turned on, so that the charging voltage of the second variable capacitor 11 is discharged, and the operation of the second time measuring unit 28 is performed. It is invalidated. At the same time, when the MOS transistor 29 is turned off, the terminal of the first variable capacitor 10 is opened, and the operation of the first time measuring unit 27 is validated.

判別回路16は、例えばフリップフロップ回路15の出力結果に応じて第1時間計測部27が動作しているか第2時間計測部28が動作しているかを判別する。
また、出力端子OUTにはCPU4が接続されている。このCPU4はカウンタを内蔵しており、発振回路3が出力するクロック信号のパルスをカウント可能になっている。CPU4は、出力端子OUTからの出力クロック信号のレベル「H」又は「L」の出力期間に応じて、発振回路3が出力するクロック信号の周波数/デューティ比が所定範囲内に収まっているか否かを判定し、所定範囲内に収まっていなければ、判別回路16に調整信号を出力する。
The determination circuit 16 determines whether the first time measurement unit 27 is operating or the second time measurement unit 28 is operating according to the output result of the flip-flop circuit 15, for example.
Further, the CPU 4 is connected to the output terminal OUT. The CPU 4 has a built-in counter and can count pulses of the clock signal output from the oscillation circuit 3. The CPU 4 determines whether the frequency / duty ratio of the clock signal output from the oscillation circuit 3 is within a predetermined range according to the output period of the level “H” or “L” of the output clock signal from the output terminal OUT. If it is not within the predetermined range, an adjustment signal is output to the discrimination circuit 16.

判別回路16は、CPU4から調整信号が入力されると、第1、第2時間計測部27、28の動作判別結果に応じて、第1時間計測部27、第2時間計測部28の特性調整タイミングを決定し、当該対象時間計測部(27又は28)の特性を調整する。   When the adjustment signal is input from the CPU 4, the determination circuit 16 adjusts the characteristics of the first time measurement unit 27 and the second time measurement unit 28 according to the operation determination results of the first and second time measurement units 27 and 28. The timing is determined, and the characteristics of the target time measurement unit (27 or 28) are adjusted.

判別回路16は、これらの第1時間計測部27、第2時間計測部28の特性について個別に調整可能になっている。例えば、第1実施形態では、第1時間計測部27、第2時間計測部28の特性として、第1可変容量コンデンサ10の容量値、第2可変容量コンデンサ11の容量値を変更する形態を示す。   The discrimination circuit 16 can individually adjust the characteristics of the first time measurement unit 27 and the second time measurement unit 28. For example, in the first embodiment, as a characteristic of the first time measuring unit 27 and the second time measuring unit 28, a mode in which the capacitance value of the first variable capacitor 10 and the capacitance value of the second variable capacitor 11 are changed is shown. .

図3(a)に示すように、第1、第2可変容量コンデンサ10、11は、単位スイッチ29a、29b…29cと単位コンデンサ30a、30b…30cとの直列回路を並列接続して構成しても良いし、図3(b)に示すように、第1、第2可変容量コンデンサ10、11は、単位スイッチ31a、31b…31cと単位コンデンサ32a、32b…32cとの並列回路を直列接続して構成しても良い。判別回路16は、これらの単位スイッチ29a〜29cのうち一部又は全部をオン/オフすることにより第1、第2可変容量コンデンサ10、11の容量値を変更できる。   As shown in FIG. 3A, the first and second variable capacitors 10 and 11 are configured by connecting in series a series circuit of unit switches 29a, 29b,... 29c and unit capacitors 30a, 30b,. As shown in FIG. 3B, the first and second variable capacitors 10 and 11 are formed by connecting in parallel a parallel circuit of unit switches 31a, 31b,... 31c and unit capacitors 32a, 32b,. May be configured. The determination circuit 16 can change the capacitance values of the first and second variable capacitors 10 and 11 by turning on / off some or all of the unit switches 29a to 29c.

上記構成の作用について説明する。図4はマスタECU1からスレーブ2に送信されるシンクパルス信号と、発振回路3の出力クロック信号の関係をタイミングチャートで概略的に示している。マスタECU1は、スレーブ2に各種コマンドを送信することで、スレーブ2は、このコマンドに応じた処理を実行するが、ECU1はこのコマンドを送信するときに、図4に示すシンクパルス信号を所定周期(例えば500[μs])の間隔で送信する。   The operation of the above configuration will be described. FIG. 4 schematically shows the relationship between the sync pulse signal transmitted from the master ECU 1 to the slave 2 and the output clock signal of the oscillation circuit 3 in a timing chart. The master ECU 1 transmits various commands to the slave 2, and the slave 2 executes processing according to the command. When the ECU 1 transmits this command, the sync pulse signal shown in FIG. (E.g., 500 [μs]).

CPU4は、その内蔵カウンタによりクロック信号のパルスをカウントしながらシンクパルス信号を所定回数(例えば8回)受信すると、この次のシンクパルスを受信するまでの間、マスタECU1から入力されるコマンドをブロックし、次回のシンクパルスを受信する前まで、OSCトレーニング期間T2とする。   When the CPU 4 receives a sync pulse signal a predetermined number of times (for example, 8 times) while counting the pulses of the clock signal by the built-in counter, the command input from the master ECU 1 is blocked until the next sync pulse is received. Until the next sync pulse is received, the OSC training period T2 is set.

OSCトレーニング期間T2は、発振回路3のクロック信号が所望の周波数で発生しているか確認するために設けられる期間となっている。CPU4は、ECU1から入力されるシンクパルスの間隔、及び、クロック信号のパルスのカウント数を用い、シンクパルス間隔に基づくカウント理論値と実際のカウント数とを比較することで、クロック信号が所望の周波数範囲で発生しているか否かを判定する(図4の期間T3)。   The OSC training period T2 is a period provided for confirming whether the clock signal of the oscillation circuit 3 is generated at a desired frequency. The CPU 4 uses the sync pulse interval input from the ECU 1 and the count number of the clock signal pulses, and compares the theoretical count value based on the sync pulse interval with the actual count number, thereby obtaining the desired clock signal. It is determined whether or not it occurs in the frequency range (period T3 in FIG. 4).

このとき、CPU4は、算出される周波数が所定範囲内であれば、そのまま次のマスタECU1−スレーブ2間の通信処理に移行するが、算出される周波数が所定範囲外となっていれば、次のマスタECU1−スレーブ2間の通信処理に移行する前に、発振回路3の発振周波数を調整することで、クロック信号の周波数をより高い精度に調整する。例えば、OSCトレーニング前において、クロック信号が目標周波数に対し例えば±5[%]程度の周波数誤差であれば、OSCトレーニング後には目標周波数に対し例えば±1[%]程度の周波数誤差に調整できる。   At this time, if the calculated frequency is within the predetermined range, the CPU 4 proceeds to the communication processing between the next master ECU 1 and the slave 2 as it is, but if the calculated frequency is out of the predetermined range, Before shifting to the communication processing between the master ECU 1 and the slave 2, the frequency of the clock signal is adjusted with higher accuracy by adjusting the oscillation frequency of the oscillation circuit 3. For example, before the OSC training, if the clock signal has a frequency error of about ± 5 [%] with respect to the target frequency, it can be adjusted to a frequency error of about ± 1 [%] with respect to the target frequency after the OSC training.

以下、発振回路3の通常状態の動作とOSCトレーニング処理の具体例について、図5を参照しながら説明する。通常状態では、出力端子OUTのレベルが第1レベル「H」又は第2レベル「L」の何れかとなっている。このため、有効/無効切換回路14は、MOSトランジスタ29、30のうち何れか一方をオンし他方をオフする。ここでは、ある時刻t0において、出力端子OUTが第2レベル「L」レベルとされており、有効/無効切換回路14内のMOSトランジスタ30がオンしていると共にMOSトランジスタ29がオフしていることを想定して説明する。このとき、第1時間計測部27は有効化されており、第2時間計測部28は無効化されている。   A specific example of the normal operation of the oscillation circuit 3 and the OSC training process will be described below with reference to FIG. In the normal state, the level of the output terminal OUT is either the first level “H” or the second level “L”. Therefore, the valid / invalid switching circuit 14 turns on one of the MOS transistors 29 and 30 and turns off the other. Here, at a certain time t0, the output terminal OUT is set to the second level “L” level, the MOS transistor 30 in the valid / invalid switching circuit 14 is turned on, and the MOS transistor 29 is turned off. An explanation will be given assuming this. At this time, the 1st time measurement part 27 is validated, and the 2nd time measurement part 28 is invalidated.

図2に示す基準電圧出力部7は基準電圧を出力するが、この基準電圧は電圧電流変換部8に入力される。電圧電流変換部8は、この入力された基準電圧を電圧電流変換し電流信号をカレントミラー回路9に出力する。カレントミラー回路9は、入出力トランジスタ24及び25間のミラー比に応じた定電流について、第1出力トランジスタ25を通じて第1可変容量コンデンサ10に出力する。MOSトランジスタ29がオフしているため、第1可変容量コンデンサ10は定電流を充電する。この第1出力トランジスタ25の出力電流は一定であるため、第1可変容量コンデンサ10の充電電圧は時間経過に伴い例えば概ね第1勾配A1で線形的に上昇する(図5のTA1期間参照)。   The reference voltage output unit 7 shown in FIG. 2 outputs a reference voltage, and this reference voltage is input to the voltage-current converter 8. The voltage / current converter 8 converts the input reference voltage into a voltage / current, and outputs a current signal to the current mirror circuit 9. The current mirror circuit 9 outputs a constant current corresponding to the mirror ratio between the input / output transistors 24 and 25 to the first variable capacitor 10 through the first output transistor 25. Since the MOS transistor 29 is off, the first variable capacitor 10 is charged with a constant current. Since the output current of the first output transistor 25 is constant, the charging voltage of the first variable capacitor 10 increases linearly with, for example, the first gradient A1 with time (see TA1 period in FIG. 5).

また、カレントミラー回路9は、入出力トランジスタ24及び26間のミラー比に応じた電流について、第2出力トランジスタ26を通じて第2可変容量コンデンサ11に出力するが、MOSトランジスタ30がオンしているため、この電流はMOSトランジスタ30を通じて流れ、第2可変容量コンデンサ11には充電されない。   The current mirror circuit 9 outputs a current corresponding to the mirror ratio between the input / output transistors 24 and 26 to the second variable capacitor 11 through the second output transistor 26, but the MOS transistor 30 is on. The current flows through the MOS transistor 30 and the second variable capacitor 11 is not charged.

この期間TA1中では、第1可変容量コンデンサ10の充電電圧が上昇するが、この充電電圧がバンドギャップリファレンス電圧VBGRに達すると、第1コンパレータ12の出力が反転する。フリップフロップ回路15は、この第1コンパレータ12の反転出力レベル「L」を入力すると、出力を反転することで出力端子OUTのレベルを反転する。ここでは、出力端子OUTが第2レベル「L」から第1レベル「H」に遷移する(図5のt1参照)。   During this period TA1, the charging voltage of the first variable capacitor 10 rises, but when this charging voltage reaches the band gap reference voltage VBGR, the output of the first comparator 12 is inverted. When the inverted output level “L” of the first comparator 12 is input, the flip-flop circuit 15 inverts the level of the output terminal OUT by inverting the output. Here, the output terminal OUT transitions from the second level “L” to the first level “H” (see t1 in FIG. 5).

出力端子OUTのレベルが第1レベル「H」に遷移すると、MOSトランジスタ29がオンしMOSトランジスタ30がオフする。すると、第1可変容量コンデンサ10の充電電圧がMOSトランジスタ29を通じて放電され、第1コンパレータ12の出力は再度「H」に変化する。第1可変容量コンデンサ10の充電電圧が急峻に低下し0Vに固定されるため、第1時間計測部27の動作が無効化される。これと同時に、第2可変容量コンデンサ11の端子間が開放されるため、第2可変容量コンデンサ11はカレントミラー回路9の第2出力トランジスタ26を通じて充電開始する。第2出力トランジスタ26の出力電流は一定であるため、第2可変容量コンデンサ11の充電電圧は時間経過に伴い例えば線形的に上昇する(図5のTA2期間参照)。   When the level of the output terminal OUT changes to the first level “H”, the MOS transistor 29 is turned on and the MOS transistor 30 is turned off. Then, the charging voltage of the first variable capacitor 10 is discharged through the MOS transistor 29, and the output of the first comparator 12 changes to “H” again. Since the charging voltage of the first variable capacitor 10 sharply decreases and is fixed at 0V, the operation of the first time measuring unit 27 is invalidated. At the same time, since the terminal of the second variable capacitor 11 is opened, the second variable capacitor 11 starts charging through the second output transistor 26 of the current mirror circuit 9. Since the output current of the second output transistor 26 is constant, the charging voltage of the second variable capacitor 11 rises, for example, linearly with time (see TA2 period in FIG. 5).

この期間TA2中では第2可変容量コンデンサ11の充電電圧が上昇するが、この充電電圧がバンドギャップリファレンス電圧VBGRに達すると、第2コンパレータ13の出力が反転する。フリップフロップ回路15は、この第2コンパレータ13の反転出力レベル「L」を入力すると、出力を反転することで出力端子OUTのレベルを反転する。ここでは、出力端子OUTが第1レベル「H」から第2レベル「L」に遷移する(図5のt2参照)。   During this period TA2, the charging voltage of the second variable capacitor 11 rises. When this charging voltage reaches the band gap reference voltage VBGR, the output of the second comparator 13 is inverted. When the inverted output level “L” of the second comparator 13 is input, the flip-flop circuit 15 inverts the level of the output terminal OUT by inverting the output. Here, the output terminal OUT transits from the first level “H” to the second level “L” (see t2 in FIG. 5).

出力端子OUTのレベルが第2レベル「L」に遷移すると、MOSトランジスタ29がオフしMOSトランジスタ30がオンする。すると、第2可変容量コンデンサ11の充電電圧がMOSトランジスタ30を通じて放電され、第2コンパレータ13の出力は再度「H」に変化する。第2可変容量コンデンサ11の充電電圧が急峻に低下し0Vに固定されるため、第2時間計測部28の動作が無効化される。これと同時に、第1可変容量コンデンサ10の端子間が開放されるため、第1可変容量コンデンサ10はカレントミラー回路9の第1出力トランジスタ25を通じて充電開始する。この動作は前述の期間TA1中の動作と同様であり、この後、第1時間計測部27、28は、期間TA1、TA2中の時間計測動作を交互に繰り返す。定常状態においては、このように動作する。   When the level of the output terminal OUT changes to the second level “L”, the MOS transistor 29 is turned off and the MOS transistor 30 is turned on. Then, the charging voltage of the second variable capacitor 11 is discharged through the MOS transistor 30, and the output of the second comparator 13 changes to “H” again. Since the charging voltage of the second variable capacitor 11 sharply decreases and is fixed at 0V, the operation of the second time measuring unit 28 is invalidated. At the same time, since the terminal of the first variable capacitor 10 is opened, the first variable capacitor 10 starts charging through the first output transistor 25 of the current mirror circuit 9. This operation is the same as the operation during the period TA1, and thereafter, the first time measurement units 27 and 28 alternately repeat the time measurement operation during the periods TA1 and TA2. In the steady state, it operates in this way.

次に、OSCトレーニング処理動を説明する。発振回路3は、定常状態において出力端子OUTからクロック信号を出力すると共に、判別回路16にもクロック信号を出力しているが、図4及び図5に示すように、スレーブ2のCPU4は、OSCトレーニング期間T2に差しかかると、シンクパルス間隔に基づくカウント理論値と実際のカウント数とを比較することでクロック信号が所定の周波数範囲で発生しているか否かを判定し(図4及び図5の期間T3)、所定の周波数範囲で発生していなければ、クロック信号の周波数/デューティ比を調整するための調整信号を判別回路16に出力する(図5のタイミングt3)。   Next, the OSC training processing operation will be described. The oscillation circuit 3 outputs a clock signal from the output terminal OUT in a steady state, and also outputs a clock signal to the determination circuit 16, but as shown in FIGS. When the training period T2 is reached, it is determined whether or not the clock signal is generated in a predetermined frequency range by comparing the theoretical count value based on the sync pulse interval with the actual count number (FIGS. 4 and 5). Period T3), if it does not occur in the predetermined frequency range, an adjustment signal for adjusting the frequency / duty ratio of the clock signal is output to the discrimination circuit 16 (timing t3 in FIG. 5).

なお、クロック信号の周波数/デューティ比を調整するときには、クロック信号の周波数だけを調整しても良いし、デューティ比だけを調整しても良いが、図5に示す例では、周波数及びデューティ比の双方を変更する例を示している。なお、図5の最右欄に示すクロック信号の出力波形は模式的なものであり、本実施形態の特徴を理解しやすくするため、波形(周波数及びデューティ比)を大きく変化して示しているものであり、実際の出力波形とは異なることに留意する。   When adjusting the frequency / duty ratio of the clock signal, only the frequency of the clock signal may be adjusted or only the duty ratio may be adjusted. In the example shown in FIG. The example which changes both is shown. Note that the output waveform of the clock signal shown in the rightmost column of FIG. 5 is a schematic one, and the waveform (frequency and duty ratio) is greatly changed for easy understanding of the features of the present embodiment. Note that this is different from the actual output waveform.

例えば、CPU4は、クロック信号の周波数が所定周波数範囲を外れており、周波数が低いと判定した場合、CPU4は調整信号を判別回路16に出力し、判別回路16は、この調整信号を受け付けると、第1及び第2時間計測部27及び28の何れの時間計測部が動作しているかを判別し、第1及び第2時間計測部27及び28のうち動作していないと判別された時間計測部を対象時間計測部(27又は28)として非時間計測中に特性を調整する。   For example, when the CPU 4 determines that the frequency of the clock signal is out of a predetermined frequency range and the frequency is low, the CPU 4 outputs an adjustment signal to the determination circuit 16, and the determination circuit 16 receives the adjustment signal. A time measuring unit that determines which one of the first and second time measuring units 27 and 28 is operating and is determined not to be operating among the first and second time measuring units 27 and 28 The target time measuring unit (27 or 28) is used to adjust the characteristics during non-time measurement.

すなわち、MOSトランジスタ29、30の何れかがオンすることにより、第1又は第2可変容量コンデンサ10、11の充電電圧の何れかは放電されるが、CPU4は、この放電期間中を非時間計測中であると見做し、この非時間計測中に第1又は第2時間計測部27又は28の特性を調整する。   That is, when one of the MOS transistors 29 and 30 is turned on, one of the charging voltages of the first and second variable capacitors 10 and 11 is discharged, but the CPU 4 performs non-time measurement during this discharging period. The characteristics of the first or second time measuring unit 27 or 28 are adjusted during this non-time measurement.

判別回路16が、第1又は第2時間計測部27又は28の特性を調整するときには、対象となる時間計測部の中の第1又は第2可変容量コンデンサ10又は11の容量値を調整する。このとき、判別回路16は、図3(a)又は図3(b)に示す単位スイッチ29a〜29c又は31a〜31cのうちの一部又は全部をオンオフすることにより、単位コンデンサ30a〜30c又は32a〜32cの合成容量値を調整する。   When the determination circuit 16 adjusts the characteristics of the first or second time measurement unit 27 or 28, the capacitance value of the first or second variable capacitor 10 or 11 in the target time measurement unit is adjusted. At this time, the discrimination circuit 16 turns on or off some or all of the unit switches 29a to 29c or 31a to 31c shown in FIG. 3A or 3B to thereby unit capacitors 30a to 30c or 32a. Adjust the combined capacitance value of ~ 32c.

例えば、図5に示す期間T3内の期間TA2中においては、第2時間計測部28が動作しており、この動作中には第1時間計測部27が時間計測動作を停止する。このため、判別回路16は、この期間TA2中に第1時間計測部27を構成する第1可変容量コンデンサ10の容量値を調整する。この結果、その後の期間TA3において第1可変容量コンデンサ10の充電電圧の上昇勾配A3を変更できる。   For example, the second time measuring unit 28 is operating during the period TA2 within the period T3 shown in FIG. 5, and the first time measuring unit 27 stops the time measuring operation during this operation. Therefore, the determination circuit 16 adjusts the capacitance value of the first variable capacitor 10 constituting the first time measuring unit 27 during this period TA2. As a result, the rising gradient A3 of the charging voltage of the first variable capacitor 10 can be changed in the subsequent period TA3.

判別回路16が、期間TA2中に第1可変容量コンデンサ10の容量値を変更制御したとしても、MOSトランジスタ29がオンしているため、この第1可変容量コンデンサ10の端子電圧が変動しない。したがって、出力端子OUTから出力されているクロック信号(発振信号)に悪影響が及ぶ虞を抑制できる。   Even if the determination circuit 16 changes and controls the capacitance value of the first variable capacitor 10 during the period TA2, since the MOS transistor 29 is on, the terminal voltage of the first variable capacitor 10 does not vary. Therefore, it is possible to suppress the possibility that the clock signal (oscillation signal) output from the output terminal OUT is adversely affected.

また、その後の期間TA3中においては、第1時間計測部27が動作しており、この動作中には第2時間計測部28が時間計測動作を停止する。このため、判別回路16は、この期間TA3中に第2時間計測部28を構成する第2可変容量コンデンサ11の容量値を調整する。この結果、その後の期間TA4において、第2可変容量コンデンサ11の充電電圧の上昇勾配A4を変更できる。   Further, during the subsequent period TA3, the first time measuring unit 27 is operating, and during this operation, the second time measuring unit 28 stops the time measuring operation. For this reason, the determination circuit 16 adjusts the capacitance value of the second variable capacitor 11 constituting the second time measuring unit 28 during the period TA3. As a result, the rising gradient A4 of the charging voltage of the second variable capacitor 11 can be changed in the subsequent period TA4.

判別回路16が、期間TA3中に第2可変容量コンデンサ11の容量値を変更制御したとしても、MOSトランジスタ30がオンしているため、この第2可変容量コンデンサ11の端子電圧が変動しない。したがって、出力端子OUTから出力されているクロック信号(発振信号)に悪影響が及ぼされる虞を極力少なくできる。   Even if the determination circuit 16 changes and controls the capacitance value of the second variable capacitor 11 during the period TA3, the terminal voltage of the second variable capacitor 11 does not vary because the MOS transistor 30 is on. Therefore, it is possible to minimize the possibility that the clock signal (oscillation signal) output from the output terminal OUT will be adversely affected.

以上、説明したように本実施形態によれば、第1時間計測部27が時間計測動作している間に、判別回路16が、第2時間計測部28の第2可変容量コンデンサ11の容量値を調整するため、クロック信号の出力に影響しない期間中に第2時間計測部28の特性を調整できる。第2時間計測部28が時間計測動作している間に、判別回路16が第1時間計測部27の第1可変容量コンデンサ10の容量値を調整するため、クロック信号の出力に影響しない期間中に第1時間計測部27の特性を調整できる。これにより、クロック信号の急峻な変動を抑制できる。   As described above, according to the present embodiment, as described above, while the first time measurement unit 27 performs the time measurement operation, the determination circuit 16 sets the capacitance value of the second variable capacitor 11 of the second time measurement unit 28. Therefore, the characteristics of the second time measuring unit 28 can be adjusted during a period that does not affect the output of the clock signal. While the second time measurement unit 28 is performing the time measurement operation, the determination circuit 16 adjusts the capacitance value of the first variable capacitor 10 of the first time measurement unit 27, so that it does not affect the output of the clock signal. In addition, the characteristics of the first time measuring unit 27 can be adjusted. Thereby, it is possible to suppress a steep fluctuation of the clock signal.

判別回路16は、勾配比A1:A2と勾配比A3:A4を一定とするように第1及び第2可変容量コンデンサ10及び11の容量値を共に変更することで、クロック信号の周波数を変更できる。また、判別回路16は、勾配比A1:A2と勾配比A3:A4を異なるように第1及び第2可変容量コンデンサ10及び11の容量値の少なくとも何れか一方を変更することで、クロック信号のデューティ比を変更できる。   The determination circuit 16 can change the frequency of the clock signal by changing both the capacitance values of the first and second variable capacitors 10 and 11 so that the gradient ratio A1: A2 and the gradient ratio A3: A4 are constant. . In addition, the determination circuit 16 changes at least one of the capacitance values of the first and second variable capacitors 10 and 11 so that the gradient ratio A1: A2 and the gradient ratio A3: A4 are different from each other. The duty ratio can be changed.

(第2実施形態)
図6から図8は第2実施形態の追加説明図を示す。第2実施形態では、対象時間計測部の特性を調整するときに、入力トランジスタ及び出力トランジスタ間のミラー比を調整する形態を示す。
(Second Embodiment)
6 to 8 show additional explanatory views of the second embodiment. The second embodiment shows a mode in which the mirror ratio between the input transistor and the output transistor is adjusted when adjusting the characteristics of the target time measurement unit.

第2実施形態を説明する図6には、第1実施形態にて説明された構成要素4〜31に対応して同一又は類似の機能を有する構成要素に100を加入した符号104〜131をそれぞれ付して必要に応じて説明を省略する。   In FIG. 6 describing the second embodiment, reference numerals 104 to 131 are added to the components having the same or similar functions corresponding to the components 4 to 31 described in the first embodiment, respectively. A description will be omitted if necessary.

図6に示すように、発振回路103は、第1可変容量コンデンサ10に代えて第1固定容量コンデンサ110が構成され、第2可変容量コンデンサ11に代えて第2固定容量コンデンサ111が構成されている。そして、カレントミラー回路109は、第1、第2出力トランジスタ125、126の出力電流が、それぞれ判別回路116により調整可能に構成されている。   As shown in FIG. 6, the oscillation circuit 103 includes a first fixed capacitor 110 instead of the first variable capacitor 10 and a second fixed capacitor 111 instead of the second variable capacitor 11. Yes. The current mirror circuit 109 is configured such that the output currents of the first and second output transistors 125 and 126 can be adjusted by the determination circuit 116, respectively.

図7に示すように、第1出力トランジスタ125は、例えば複数のPチャネル型のセルMOSトランジスタ133a…133bを並列接続すると共に、これらのセルMOSトランジスタ133a…133bのゲートにスイッチ134a、135a…134b、135bを接続することで構成されている。したがって、判別回路116が、スイッチ134a、135a…134b、135bをオンオフ制御することで、第1出力トランジスタ125の出力電流量を調整可能になっている。第2出力トランジスタ126の構成も第1出力トランジスタ125の構成と同一であるため、その説明を省略するが、判別回路116は第2出力トランジスタ126の出力電流量を調整可能になっている。   As shown in FIG. 7, the first output transistor 125 connects, for example, a plurality of P-channel type cell MOS transistors 133a... 133b in parallel, and switches 134a, 135a... 134b are connected to the gates of these cell MOS transistors 133a. , 135b are connected. Therefore, the determination circuit 116 can adjust the output current amount of the first output transistor 125 by controlling the switches 134a, 135a,. Since the configuration of the second output transistor 126 is the same as the configuration of the first output transistor 125, the description thereof is omitted, but the determination circuit 116 can adjust the amount of output current of the second output transistor 126.

例えば、図8に示す期間T3内の期間TA2中においては、第2時間計測部128が動作しており、この動作中には第1時間計測部127が時間計測動作を停止する。このため判別回路116は、CPU104から調整信号を受け付けた場合、この期間TA2中に第1時間計測部127を構成する第1出力トランジスタ125の出力電流量を調整する。この結果、その後の期間TA3において、第1可変容量コンデンサ110の充電電圧の上昇勾配A3を変更できる。   For example, the second time measuring unit 128 is operating during the period TA2 within the period T3 shown in FIG. 8, and the first time measuring unit 127 stops the time measuring operation during this operation. Therefore, when receiving an adjustment signal from the CPU 104, the determination circuit 116 adjusts the amount of output current of the first output transistor 125 constituting the first time measurement unit 127 during this period TA2. As a result, in the subsequent period TA3, the rising gradient A3 of the charging voltage of the first variable capacitor 110 can be changed.

判別回路116が、期間TA2中に第1出力トランジスタ125の出力電流量を変更しても、MOSトランジスタ129がオンしているため、この第1可変容量コンデンサ110の端子電圧が変動しない。したがって、出力端子OUTから出力されているクロック信号(発振信号)に悪影響が及ぶことがない。   Even if the determination circuit 116 changes the output current amount of the first output transistor 125 during the period TA2, the terminal voltage of the first variable capacitor 110 does not change because the MOS transistor 129 is on. Therefore, there is no adverse effect on the clock signal (oscillation signal) output from the output terminal OUT.

また、その後の期間TA3中においては第1時間計測部127が動作しており、この動作中には第2時間計測部128が時間計測動作を停止する。このため判別回路116は、CPU104から調整信号を受け付けた場合、この期間TA3中に第2時間計測部128を構成する第2出力トランジスタ126の出力電流量を調整する。この結果、その後の期間TA4において、第2固定容量コンデンサ111の充電電圧の上昇勾配A4を変更できる。   Further, during the subsequent period TA3, the first time measuring unit 127 is operating, and during this operation, the second time measuring unit 128 stops the time measuring operation. Therefore, when receiving the adjustment signal from the CPU 104, the determination circuit 116 adjusts the output current amount of the second output transistor 126 constituting the second time measuring unit 128 during this period TA3. As a result, in the subsequent period TA4, the rising gradient A4 of the charging voltage of the second fixed capacitor 111 can be changed.

判別回路116が、期間TA3中に第2出力トランジスタ126の出力電流量を変更しても、MOSトランジスタ130がオンしているため、この第2固定容量コンデンサ111の端子電圧が変動しない。したがって、出力端子OUTから出力されているクロック信号(発振信号)に悪影響が及ぶことがない。このように、第2実施形態においても同様の作用効果を奏する。   Even if the determination circuit 116 changes the output current amount of the second output transistor 126 during the period TA3, the MOS transistor 130 is on, so that the terminal voltage of the second fixed capacitor 111 does not vary. Therefore, there is no adverse effect on the clock signal (oscillation signal) output from the output terminal OUT. As described above, the same effects can be obtained in the second embodiment.

(第3実施形態)
図9から図11は第3実施形態の追加説明図を示す。第3実施形態では、対象時間計測部の特性を調整するときに、比較部が比較対象とする所定電圧を調整する形態を示す。
図9には、第1実施形態にて説明された構成要素4〜31に対応して同一又は類似の機能を有する構成要素に200を加入した符号204〜231をそれぞれ付して必要に応じて説明を省略する。
(Third embodiment)
9 to 11 show additional explanatory views of the third embodiment. In 3rd Embodiment, when adjusting the characteristic of a target time measurement part, the form which adjusts the predetermined voltage which a comparison part makes as a comparison object is shown.
In FIG. 9, reference numerals 204 to 231 added with 200 are added to the constituent elements having the same or similar functions corresponding to the constituent elements 4 to 31 described in the first embodiment, respectively. Description is omitted.

この第3実施形態では、図9に示すように、第1コンパレータ212は、その非反転入力端子に入力される電圧がバンドギャップリファレンス電圧VBGRに代えて可変電圧V1(第1電圧相当)になっており、電圧V1が判別回路216により可変制御可能になっている。第2コンパレータ213は、その非反転入力端子に入力される電圧がバンドギャップリファレンス電圧VBGRに代えて可変電圧V2(第1電圧相当)になっており、電圧V2が判別回路216により可変制御可能になっている。   In the third embodiment, as shown in FIG. 9, in the first comparator 212, the voltage input to the non-inverting input terminal is changed to the variable voltage V1 (corresponding to the first voltage) instead of the bandgap reference voltage VBGR. The voltage V1 can be variably controlled by the determination circuit 216. The voltage input to the non-inverting input terminal of the second comparator 213 is a variable voltage V2 (corresponding to the first voltage) instead of the bandgap reference voltage VBGR, and the voltage V2 can be variably controlled by the determination circuit 216. It has become.

図9に示す例では、固定電圧源V3の供給ノードと第1コンパレータ212の非反転入力端子との間に抵抗232が直列接続されており、第1コンパレータ212の非反転入力端子とグランド218との間に第1可変電流源218が接続されている。また、固定電圧源V3の供給ノードと第2コンパレータ213の非反転入力端子との間に抵抗234が直列接続されており、第2コンパレータ213の非反転入力端子とグランド218との間に第2可変電流源235が接続されている。   In the example shown in FIG. 9, a resistor 232 is connected in series between the supply node of the fixed voltage source V3 and the non-inverting input terminal of the first comparator 212, and the non-inverting input terminal of the first comparator 212 and the ground 218 are connected. The first variable current source 218 is connected between the two. Further, a resistor 234 is connected in series between the supply node of the fixed voltage source V3 and the non-inverting input terminal of the second comparator 213, and the second is connected between the non-inverting input terminal of the second comparator 213 and the ground 218. A variable current source 235 is connected.

これらの第1可変電流源233及び第2可変電流源235は、判別回路216からその直流電流量を調整可能になっている。図10に示す第1可変電流源233は、例えば、電流源236から基準電流を入力する入力トランジスタ237と、入力トランジスタ237にカレントミラー接続された複数の出力トランジスタ238a、238b…238cと、を備える。そして、スイッチ239a、239b…239cが、出力トランジスタ238a、238b…239cの電流出力経路に介在してそれぞれ接続されている。判別回路216が、スイッチ239a、239b…239cをオンオフ切換えすることにより複数の出力トランジスタ238a、238b…239cを通電/非通電切換えし、これにより出力電流量を調整できる。第2可変電流源235も第1可変電流源233と同一構成であるため、その説明を省略する。   The first variable current source 233 and the second variable current source 235 can adjust the DC current amount from the determination circuit 216. The first variable current source 233 illustrated in FIG. 10 includes, for example, an input transistor 237 that inputs a reference current from the current source 236, and a plurality of output transistors 238a, 238b,. . The switches 239a, 239b,... 239c are connected to the current output paths of the output transistors 238a, 238b,. The determination circuit 216 switches on / off the switches 239a, 239b,... 239c, thereby switching the output transistors 238a, 238b,. Since the second variable current source 235 has the same configuration as the first variable current source 233, the description thereof is omitted.

これにより、図9に示すように、判別回路116は、固定電圧源V3から抵抗232に流れる電流量を調整でき、抵抗232の電圧降下に応じて、第1コンパレータ212の非反転入力端子への入力電圧V1を調整できる。判別回路116は、固定電圧源V3から抵抗234に流れる電流量を調整でき、抵抗234の電圧降下に応じて、第2コンパレータ213の非反転入力端子への入力電圧V2を調整できる。   As a result, as shown in FIG. 9, the determination circuit 116 can adjust the amount of current flowing from the fixed voltage source V3 to the resistor 232, and the voltage to the non-inverting input terminal of the first comparator 212 can be adjusted according to the voltage drop of the resistor 232. The input voltage V1 can be adjusted. The determination circuit 116 can adjust the amount of current flowing from the fixed voltage source V3 to the resistor 234, and can adjust the input voltage V2 to the non-inverting input terminal of the second comparator 213 according to the voltage drop of the resistor 234.

さて、図11に示す期間T3内の期間TA2中においては、第2時間計測部228が動作しており、この動作中には第1時間計測部227が時間計測動作を停止する。このため判別回路216は、この期間TA2中に第1時間計測部227の第1コンパレータ212の比較対象電圧となる電圧V1を調整する。この結果、その後の期間TA3において、第1コンパレータ212の閾値電圧を変更できる。なお、この場合、第1固定容量コンデンサ210の充電電圧の第1勾配(上昇勾配)A1は変化しない。   Now, during the period TA2 in the period T3 shown in FIG. 11, the second time measuring unit 228 is operating, and during this operation, the first time measuring unit 227 stops the time measuring operation. Therefore, the determination circuit 216 adjusts the voltage V1 that is the comparison target voltage of the first comparator 212 of the first time measurement unit 227 during the period TA2. As a result, the threshold voltage of the first comparator 212 can be changed in the subsequent period TA3. In this case, the first slope (upward slope) A1 of the charging voltage of the first fixed capacitor 210 does not change.

判別回路216が、期間TA2中に電圧V1を変更制御しても、MOSトランジスタ229がオンしているため、この第1固定容量コンデンサ210の端子電圧が変動しない。したがって、出力端子OUTから出力されているクロック信号(発振信号)に悪影響が及ぶ虞を極力抑制できる。   Even if the determination circuit 216 controls to change the voltage V1 during the period TA2, the terminal voltage of the first fixed capacitor 210 does not vary because the MOS transistor 229 is on. Therefore, the possibility that the clock signal (oscillation signal) output from the output terminal OUT is adversely affected can be suppressed as much as possible.

また、その後の期間TA3中においては、第1時間計測部227が動作しており、この動作中には第2時間計測部228が時間計測動作を停止する。このため判別回路216は、この期間TA3中に第2時間計測部228の第2コンパレータ213の比較対象電圧となる電圧V2を調整する。この結果、その後の期間TA4において、第2コンパレータ213の閾値電圧を変更できる。なお、この場合、第2固定容量コンデンサ211の充電電圧の第2勾配(上昇勾配)A2は変化しない。   Further, during the subsequent period TA3, the first time measuring unit 227 is operating, and during this operation, the second time measuring unit 228 stops the time measuring operation. Therefore, the determination circuit 216 adjusts the voltage V2 that is the comparison target voltage of the second comparator 213 of the second time measurement unit 228 during the period TA3. As a result, the threshold voltage of the second comparator 213 can be changed in the subsequent period TA4. In this case, the second gradient (rising gradient) A2 of the charging voltage of the second fixed capacitor 211 does not change.

判別回路216が、期間TA3中に電圧V2を変更したとしても、MOSトランジスタ230がオンしているため、この第2固定容量コンデンサ211の端子電圧は変動しない。したがって、出力端子OUTから出力されているクロック信号(発振信号)に悪影響が及ぶ虞を極力抑制できる。このように、第3実施形態においても同様の作用効果を奏する。   Even if the determination circuit 216 changes the voltage V2 during the period TA3, since the MOS transistor 230 is on, the terminal voltage of the second fixed capacitor 211 does not vary. Therefore, the possibility that the clock signal (oscillation signal) output from the output terminal OUT is adversely affected can be suppressed as much as possible. As described above, the same effects can be obtained in the third embodiment.

(第4実施形態)
図12は第4実施形態の追加説明図を示す。第3実施形態では、判別回路216が比較対象の電圧V1、V2をそれぞれ変更した形態を示したが、何れか一方の比較対象の電圧V1又はV2だけを変更しても良い。図12には電圧V2を変更しない例を示している。この場合、デューティ比を調整できる。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 shows an additional explanatory diagram of the fourth embodiment. In the third embodiment, the discrimination circuit 216 has changed the voltages V1 and V2 to be compared. However, only one of the voltages V1 and V2 to be compared may be changed. FIG. 12 shows an example in which the voltage V2 is not changed. In this case, the duty ratio can be adjusted.

(他の実施形態)
例えば、以下のように変形または拡張が可能である。第1実施形態においては、調整部は判別回路16又はCPU4の何れかが主体となって可変容量コンデンサ10、11の容量値を調整すれば良い。第2実施形態においては、調整部は判別回路116又はCPU104の何れかが主体となって出力トランジスタ125、126の出力電流量を調整すれば良い。第3実施形態においては、調整部はCPU204又は判別回路216の何れかが主体となって可変電流源233、235の出力電流量を調整すれば良い。
(Other embodiments)
For example, the following modifications or expansions are possible. In the first embodiment, the adjustment unit may adjust the capacitance values of the variable capacitors 10 and 11 mainly by either the determination circuit 16 or the CPU 4. In the second embodiment, the adjustment unit may adjust the output current amounts of the output transistors 125 and 126 mainly by either the determination circuit 116 or the CPU 104. In the third embodiment, the adjustment unit may adjust the output current amount of the variable current sources 233 and 235 mainly by either the CPU 204 or the determination circuit 216.

充電部はコンデンサ10、11、110、111、210、211に限られない。電流出力部は出力トランジスタ25、26、125、126、225、226に限られない。比較部はコンパレータ12、13、112、113、212、213に限られない。発振信号はクロック信号に限られず様々な矩形信号を適用できる。   The charging unit is not limited to the capacitors 10, 11, 110, 111, 210, and 211. The current output unit is not limited to the output transistors 25, 26, 125, 126, 225, and 226. The comparison unit is not limited to the comparators 12, 13, 112, 113, 212, and 213. The oscillation signal is not limited to the clock signal, and various rectangular signals can be applied.

各実施形態の構成要素(例えば調整部、判別回路(判別部))は、機能的に実現できればハードウェアで構成しても良いし、ソフトウェア(プログラム)で構成しても良い。また各実施形態の構成は、適宜組み合わせて適用できるものである。
特許請求の範囲に記載した構成要素に符号を対応して付しているが、これは特許請求の範囲内の構成要素と明細書中に記載した構成例との対応関係を理解しやすくするために記載したものであり、請求項に係る発明はこの構成要素に限られるものではない。
The components (for example, the adjustment unit and the determination circuit (determination unit)) of each embodiment may be configured by hardware or software (program) as long as it can be functionally realized. The configurations of the embodiments can be applied in appropriate combinations.
The constituent elements described in the claims are assigned with the reference numerals in order to make it easier to understand the correspondence between the constituent elements in the claims and the configuration examples described in the specification. The invention according to the claims is not limited to this component.

図面中、3、103、203は発振回路、4、104、204はCPU(調整部)、25、26、125、126、225、226は出力トランジスタ(電流出力部)、10、11、110、111、210、211はコンデンサ(充電部)、16、116、216は判別回路(判別部、調整部)、を示す。   In the drawing, 3, 103 and 203 are oscillation circuits, 4, 104 and 204 are CPUs (adjusting units), 25, 26, 125, 126, 225 and 226 are output transistors (current output units) 10, 11, 110, Reference numerals 111, 210, and 211 denote capacitors (charging units), and 16, 116, and 216 denote discrimination circuits (discrimination units and adjustment units).

Claims (6)

電流出力部(25、26;125、126;225、226)、前記電流出力部により出力された電流を充電する充電部(10、11;110、111;210、211)、及び、前記充電部の充電電圧を第1電圧(VBGR;V1、V2)と比較する比較部(12、13;112、113;212、213)、をそれぞれ備え、前記比較部により前記充電部の充電電圧が第1電圧に至る時間をそれぞれ計測し、時間計測動作を交互に行う第1及び第2時間計測部(27、28;127、128;227、228)と、
前記第1及び第2時間計測部の時間計測結果に応じて発振信号を出力する出力部(15;115;215)と、
前記第1及び第2時間計測部の何れが時間計測していないか判別する判別部(16;116;216)と、を備え、
前記第1及び第2時間計測部のうち前記判別部により時間計測していないと判別された対象時間計測部(27又は28;127又は128;227又は228)は、その特性が当該非時間計測中に調整部(4又は16;104又は116;204又は216)により調整可能に構成されていることを特徴とする発振回路。
A current output unit (25, 26; 125, 126; 225, 226), a charging unit (10, 11; 110, 111; 210, 211) for charging the current output by the current output unit, and the charging unit Comparison units (12, 13; 112, 113; 212, 213) for comparing the charging voltage of the charging unit with the first voltage (VBGR; V1, V2), respectively. First and second time measuring units (27, 28; 127, 128; 227, 228) for measuring time to voltage and alternately performing time measuring operations;
An output unit (15; 115; 215) for outputting an oscillation signal according to the time measurement results of the first and second time measurement units;
A discriminating unit (16; 116; 216) for discriminating which of the first and second time measuring units is not measuring time,
Of the first and second time measurement units, the target time measurement unit (27 or 28; 127 or 128; 227 or 228) that has been determined not to measure time by the determination unit has a non-time measurement characteristic. An oscillation circuit characterized by being configured to be adjustable by an adjustment unit (4 or 16; 104 or 116; 204 or 216).
前記充電部は、前記電流出力部により出力される電流を充電するコンデンサ(10;110;210)を備え、
前記調整部は、前記対象時間計測部の特性を調整するときに、前記コンデンサの容量値を調整することを特徴とする請求項1記載の発振回路。
The charging unit includes a capacitor (10; 110; 210) for charging the current output by the current output unit,
The oscillation circuit according to claim 1, wherein the adjustment unit adjusts a capacitance value of the capacitor when adjusting a characteristic of the target time measurement unit.
前記電流出力部は、基準電流を入力する入力トランジスタ(24;124;224)、及び、前記入力トランジスタに入力された電流をカレントミラーした電流を出力する出力トランジスタ(25、26;125、126;225、226)を備え、
前記調整部は、前記対象時間計測部の特性を調整するときに、前記入力トランジスタ及び前記出力トランジスタ間のミラー比を調整することを特徴とする請求項1または2記載の発振回路。
The current output unit includes an input transistor (24; 124; 224) that inputs a reference current, and an output transistor (25, 26; 125, 126; that outputs a current mirrored from the current input to the input transistor). 225, 226),
The oscillation circuit according to claim 1, wherein the adjustment unit adjusts a mirror ratio between the input transistor and the output transistor when adjusting characteristics of the target time measurement unit.
前記調整部(204又は216)は、前記対象時間計測部(227又は228)の特性を調整するときに、前記比較部が比較対象とする前記第1電圧(V1又はV2)を調整することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の発振回路。   The adjustment unit (204 or 216) adjusts the first voltage (V1 or V2) to be compared by the comparison unit when adjusting the characteristics of the target time measurement unit (227 or 228). The oscillation circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the oscillation circuit is characterized in that: 前記調整部は、前記第1及び第2時間計測部の特性を個別に調整可能に構成されていることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の発振回路。   5. The oscillation circuit according to claim 1, wherein the adjustment unit is configured to be able to individually adjust characteristics of the first and second time measurement units. 前記調整部は、外部から供給されるシンクパルス信号に基づいて前記発振信号の周波数を変更制御するものであり、前記対象時間計測部の特性を非時間計測中に周波数を調整してOSCトレーニングすることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の発振回路。   The adjustment unit controls to change the frequency of the oscillation signal based on a sync pulse signal supplied from the outside, and performs OSC training by adjusting the frequency during non-time measurement of the characteristics of the target time measurement unit. The oscillation circuit according to any one of claims 1 to 5, wherein
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