JPH0730382A - Voltage-controlled oscillator - Google Patents
Voltage-controlled oscillatorInfo
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- JPH0730382A JPH0730382A JP17293393A JP17293393A JPH0730382A JP H0730382 A JPH0730382 A JP H0730382A JP 17293393 A JP17293393 A JP 17293393A JP 17293393 A JP17293393 A JP 17293393A JP H0730382 A JPH0730382 A JP H0730382A
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- current
- voltage
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、中心周波数調整機能と
電圧制御発振器レンジ調整機能を有する電圧制御発振器
(以下、VCOという)に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as VCO) having a center frequency adjusting function and a voltage controlling oscillator range adjusting function.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は、従来のVCOの一構成例を示す
回路図である。このVCOは、入力電圧Vinに応答して
出力電圧Vout の周波数が制御される発振器であり、該
入力電圧Vinに応答した一定の電流Iを出力する定電流
回路10を備えている。定電流回路10は、演算増幅器
11、電流Iを制御するNチャネルMOSトランジスタ
(以下、NMOSという)12、周波数調整用の調整抵
抗13、及び負荷用のPチャネルMOSトランジスタ
(以下、PMOSという)14より構成されている。P
MOS14のゲート及びドレインには、PMOS15の
ゲートが接続され、そのPMOS15のソースが電源電
圧VCCに接続されると共に、ドレインがNMOS16
を介して接地電位GNDに接続されている。PMOS1
4,15のゲートには定電流充電回路20が接続される
と共に、NMOS16のゲートに定電流放電回路30が
接続されている。定電流充電回路20と定電流放電回路
30との接続点Nには、コンデンサ33が接続されてい
る。接続点Nには、充放電切換制御信号S34を出力す
るシュミット回路34が接続され、その出力側に出力電
圧Vout を出力する2段のインバータ35,36が接続
されている。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional VCO. The VCO is an oscillator in response to an input voltage V in is the frequency of the output voltage V out is controlled, and a constant current circuit 10 outputs a constant current I in response to the input voltage V in. The constant current circuit 10 includes an operational amplifier 11, an N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as NMOS) 12 that controls the current I, a frequency adjustment resistor 13, and a load P-channel MOS transistor (hereinafter referred to as PMOS) 14. It is composed of P
The gate and the drain of the MOS 14 are connected to the gate of the PMOS 15, the source of the PMOS 15 is connected to the power supply voltage VCC, and the drain is the NMOS 16
Is connected to the ground potential GND via. PMOS 1
A constant current charging circuit 20 is connected to the gates 4 and 15, and a constant current discharging circuit 30 is connected to the gate of the NMOS 16. A capacitor 33 is connected to a connection point N between the constant current charging circuit 20 and the constant current discharging circuit 30. The Schmitt circuit 34 that outputs the charge / discharge switching control signal S34 is connected to the connection point N, and the two-stage inverters 35 and 36 that output the output voltage V out are connected to the output side thereof.
【0003】定電流充電回路20は、定電流でコンデン
サ33を充電する回路であり、PMOS14のドレイン
電圧によってゲート制御されるスイッチング用のPMO
S21と、充放電切換制御信号S34によってゲート制
御されるPMOS22とを備え、それらが電源電圧VC
Cと接続点Nとの間に直列接続されている。定電流放電
回路30は、定電流でコンデンサ33を放電する回路で
あり、NMOS16のゲート電圧によってゲート制御さ
れるNMOS31と、充放電切換制御信号S34によっ
てゲート制御されるスイッチング用のNMOS32とを
備え、それらが接続点NとGNDとの間に直列接続され
ている。PMOS14,15,21は、ミラー係数1:
1:1のカレントミラー回路を構成している。また、N
MOS16,31は、ミラー係数1:1のカレントミラ
ー回路を構成している。The constant current charging circuit 20 is a circuit for charging the capacitor 33 with a constant current, and is a switching PMO gate-controlled by the drain voltage of the PMOS 14.
S21 and a PMOS 22 whose gate is controlled by a charge / discharge switching control signal S34, which are provided with a power supply voltage VC
It is connected in series between C and the connection point N. The constant current discharge circuit 30 is a circuit that discharges the capacitor 33 with a constant current, and includes an NMOS 31 gate-controlled by the gate voltage of the NMOS 16 and a switching NMOS 32 gate-controlled by the charge / discharge switching control signal S34. They are connected in series between the connection point N and GND. The PMOS 14, 15, and 21 have a mirror coefficient 1:
It constitutes a 1: 1 current mirror circuit. Also, N
The MOSs 16 and 31 form a current mirror circuit having a mirror coefficient of 1: 1.
【0004】図4は、図3のVCOの入力電圧Vinと発
振周波数fとの関係を示す特性図である。VINAは入
力電圧Vinの電圧値、f0 は中心周波数である。この図
4を参照しつつ、図3の動作を説明する。入力電圧Vin
が演算増幅器11に入力されると、該演算増幅器11の
出力側に接続された電流制御用のNMOS12は、調整
抵抗13を流れる電流Iを制御する。電流Iは、演算増
幅器11とNMOS12により、I=Vin/R13(但
し、R13;調整抵抗13の抵抗値)になるように制御さ
れる。負荷用のPMOS14は、PMOS15,21と
共にカレントミラー回路を構成しているので、それらの
各PMOS14と15と21の飽和ドレイン電流が、電
流Iに等しい。また、PMOS15とカスケードに接続
されているNMOS16のドレイン電流は、電流Iに等
しくなる。NMOS16はNMOS31とカレントミラ
ー回路を構成しているので、それらのNMOS16と3
1の飽和ドレイン電流が電流Iに等しい。シュミット回
路34から出力される充放電切換制御信号S34が
“H”レベルのとき、NMOS32がオンし、該NMO
S32,31によってコンデンサ33が一定の電流Iで
放電される。充放電切換制御信号S34が“L”レベル
のとき、PMOS22がオンし、該PMOS22,21
によってコンデンサ33が一定の電流Iで充電される。
例えば、シュミット回路34の“H”レベル側の閾値V
IHをVH、“L”レベル側の閾値VILをVLとす
る。接続点Nの電圧VMがVL>VMの場合、PMOS
22がオン、NMOS32がオフし、コンデンサ33が
電流Iによって充電され、電圧VMが上昇してVM=V
Hになるまで充電が続く。VM>VHになると、NMO
S32がオン、PMOS22がオフし、コンデンサ33
が電流Iによって放電され、電圧VMが下降してVL=
VMになるまで放電が続く。[0004] Figure 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the input voltage V in of the VCO of Figure 3 and the oscillation frequency f. VINA is the voltage value of the input voltage V in, f 0 is the center frequency. The operation of FIG. 3 will be described with reference to FIG. Input voltage V in
Is input to the operational amplifier 11, the current control NMOS 12 connected to the output side of the operational amplifier 11 controls the current I flowing through the adjustment resistor 13. Current I, the operational amplifier 11 and NMOS12, I = V in / R 13 ( where, R 13; resistance value of the adjusting resistor 13) is controlled so as to be. Since the load PMOS 14 constitutes a current mirror circuit together with the PMOSs 15 and 21, the saturation drain currents of the PMOSs 14, 15 and 21 are equal to the current I. Further, the drain current of the NMOS 16 connected in cascade with the PMOS 15 becomes equal to the current I. Since the NMOS 16 constitutes a current mirror circuit together with the NMOS 31, the NMOS 16 and 3
The saturated drain current of 1 is equal to the current I. When the charge / discharge switching control signal S34 output from the Schmitt circuit 34 is at "H" level, the NMOS 32 turns on and the NMO
The capacitors 33 are discharged with a constant current I by S32 and S31. When the charge / discharge switching control signal S34 is at "L" level, the PMOS 22 is turned on and the PMOS 22, 21
Thus, the capacitor 33 is charged with a constant current I.
For example, the threshold V on the “H” level side of the Schmitt circuit 34
Let IH be VH and the threshold VIL on the “L” level side be VL. When the voltage VM at the connection point N is VL> VM, the PMOS
22 is turned on, the NMOS 32 is turned off, the capacitor 33 is charged by the current I, the voltage VM rises, and VM = V
Charging continues until it reaches H. When VM> VH, NMO
S32 turns on, PMOS22 turns off, and capacitor 33
Is discharged by the current I, the voltage VM drops, and VL =
Discharge continues until it reaches VM.
【0005】このように、接続点Nの電圧VMは、シュ
ミット回路34の閾値VLとVHの間をのこぎり波状に
推移し、それがインバータ35,36で波形整形され、
出力電圧Vout として繰り返しパルスを発生する。従っ
て、発振周波数fは、閾値VHとVLの間を一往復する
時間をTとすると、 f=1/T=I/{2C33・(VH−VL)} ・・・(1) 但し、C33;コンデンサ33の容量値 となる。I=Vin/R13であるので、調整抵抗13の抵
抗値を調整することにより、周波数fを調整することが
可能になる。As described above, the voltage VM at the connection point N changes like a sawtooth wave between the threshold values VL and VH of the Schmitt circuit 34, and the waveform is shaped by the inverters 35 and 36.
Repeated pulses are generated as the output voltage V out . Therefore, the oscillation frequency f is f = 1 / T = I / {2C 33 · (VH-VL)} (1) where C is the time when one round trip between the threshold values VH and VL is T 33 : The capacitance value of the capacitor 33. Since I = V in / R 13 , the frequency f can be adjusted by adjusting the resistance value of the adjusting resistor 13.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
VCOでは、次のような問題があり、それを解決するこ
とが困難であった。従来のVCOにおいて、I=Vin/
R13を(1)式に代入すると、発振周波数fが次式
(2)のようになる。 f=Vin/{2C33R13・(VH−VL)} ・・・(2) この(2)式から、VCOレンジは図4に示すように、
中心周波数f0 に対して±100%になる。そのため、
入力電圧Vinの雑音に対する感度の調整ができず、ジッ
タ特性の劣化を招く。本発明は、前記従来技術が持って
いた課題として、入力電圧に対するVCOレンジの調整
ができない点を解決し、VCOレンジの調整を可能に
し、中心周波数の調整も可能にしたVCOを提供するも
のである。However, the conventional VCO has the following problems and it is difficult to solve them. In a conventional VCO, I = V in /
By substituting R 13 into the equation (1), the oscillation frequency f becomes the following equation (2). f = V in / {2C 33 R 13 · (VH-VL)} (2) From this equation (2), the VCO range is as shown in FIG.
It becomes ± 100% with respect to the center frequency f 0 . for that reason,
The sensitivity to noise of the input voltage V in cannot be adjusted, resulting in deterioration of jitter characteristics. The present invention provides a VCO that solves the problem that the prior art has, that the VCO range cannot be adjusted with respect to the input voltage, enables the VCO range to be adjusted, and can also adjust the center frequency. is there.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】第1の発明では、前記課
題を解決するために、入力電圧に応答してその入力電圧
に対応した定電流を出力する定電流回路と、充放電用の
コンデンサと、前記コンデンサの電圧を閾値と比較して
波形整形を行う波形整形回路と、前記波形整形回路の出
力でスイッチングして前記定電流回路の出力に基づき定
電流によって前記コンデンサを充放電する定電流充放電
回路とを、備えたVCOにおいて、前記定電流回路に、
VCOレンジ調整手段及び中心周波数調整手段を設けて
いる。第2の発明では、第1の発明の定電流回路が、第
1及び第2の帰還型定電流回路と、前記第1及び第2の
帰還型定電流回路の出力側に接続されたVCOレンジ調
整用及び周波数調整用の抵抗とを、備えている。In order to solve the above-mentioned problems, a constant current circuit for outputting a constant current corresponding to an input voltage in response to the input voltage, and a capacitor for charging / discharging are provided. And a waveform shaping circuit for performing waveform shaping by comparing the voltage of the capacitor with a threshold, and a constant current for switching the output of the waveform shaping circuit and charging and discharging the capacitor with a constant current based on the output of the constant current circuit. In a VCO having a charging / discharging circuit, the constant current circuit,
VCO range adjusting means and center frequency adjusting means are provided. In a second invention, the constant current circuit of the first invention is a VCO range connected to the first and second feedback constant current circuits and the output side of the first and second feedback constant current circuits. And resistors for adjustment and frequency adjustment.
【0008】[0008]
【作用】第1の発明によれば、以上のようにVCOを構
成したので、VCOレンジ調整手段及び中心周波数調整
手段は、それを調整することによって定電流回路の出力
電流が変る。定電流回路の出力電流が変ると、それに応
じた定電流により、定電流充放電回路でコンデンサの充
放電が行われ、発振周波数が変ってVCOレンジの調整
及び中心周波数の調整が行える。第2の発明によれば、
VCOレンジ調整用及び周波数調整用抵抗の抵抗値を変
えると、定電流回路の出力電流が変り、その出力電流に
基づく一定電流でコンデンサが充放電され、発振周波数
が変る。従って、前記課題を解決できるのである。According to the first aspect of the invention, since the VCO is configured as described above, the VCO range adjusting means and the center frequency adjusting means change the output current of the constant current circuit by adjusting them. When the output current of the constant current circuit changes, the constant current corresponding thereto charges and discharges the capacitor in the constant current charging / discharging circuit, and the oscillation frequency changes so that the VCO range and the center frequency can be adjusted. According to the second invention,
When the resistance values of the VCO range adjusting resistor and the frequency adjusting resistor are changed, the output current of the constant current circuit changes, the capacitor is charged and discharged with a constant current based on the output current, and the oscillation frequency changes. Therefore, the above problem can be solved.
【0009】[0009]
【実施例】図1は、本発明の実施例を示すVCOの回路
図である。このVCOは、従来と異なる定電流回路40
と、従来と同一のPMOS51、NMOS52、定電流
充電回路60、定電流放電回路70、コンデンサ73、
シュミット回路74、及びインバータ75,76とで、
構成されている。定電流回路40は、2個の第1,第2
の帰還型定電流回路を有し、それらが、演算増幅器4
1,42と、電流I1 ,I2 を制御する電流制御用のN
MOS43,44と、VCO調整用及び周波数調整用の
抵抗45,46と、基準電圧Vr 生成用の抵抗47,4
8とで、構成されている。即ち、一方の演算増幅器41
は、その負側入力端子に入力電圧Vinが入力され、その
出力端子が電流制御用NMOS43を介して正側入力端
子に帰還接続されている。電流制御用NMOS43は、
ドレインが負荷用のNMOS49を介して電源電圧VC
Cに接続され、ソースが抵抗45を介してGNDに接続
されている。他方の演算増幅器42は、その負側入力端
子に基準電圧Vr が入力され、その出力端子が電流制御
用NMOS44を介して正側入力端子に帰還接続されて
いる。電流制御用NMOS44は、ドレインが負荷用の
PMOS49を介して電源電圧VCCに接続され、ソー
スが抵抗46を介してGNDに接続されている。基準電
圧Vr を生成するための抵抗47,48は、電源電圧V
CCとGNDとの間に直列接続されている。1 is a circuit diagram of a VCO showing an embodiment of the present invention. This VCO has a constant current circuit 40 different from the conventional one.
And the same PMOS 51, NMOS 52, constant current charging circuit 60, constant current discharging circuit 70, capacitor 73,
With the Schmitt circuit 74 and the inverters 75 and 76,
It is configured. The constant current circuit 40 includes two first and second
Feedback constant current circuit of the operational amplifier 4
1 , 42 and N for current control for controlling the currents I 1 and I 2.
MOS 43 and 44, resistors 45 and 46 for VCO adjustment and frequency adjustment, and resistors 47 and 4 for generating reference voltage V r
8 and. That is, one operational amplifier 41
The input voltage V in is input to the negative input terminal, and is feedback-connected to the positive side input terminal via the current control NMOS43 its output terminal. The current control NMOS 43 is
Power supply voltage VC via drain NMOS 49
It is connected to C and the source is connected to GND via the resistor 45. The reference voltage V r is input to the negative side input terminal of the other operational amplifier 42, and its output terminal is feedback-connected to the positive side input terminal via the current control NMOS 44. In the current control NMOS 44, the drain is connected to the power supply voltage VCC via the load PMOS 49, and the source is connected to the GND via the resistor 46. The resistors 47 and 48 for generating the reference voltage V r are connected to the power supply voltage V
It is connected in series between CC and GND.
【0010】PMOS49のゲート及びドレインには、
PMOS51のゲートが接続され、そのPMOS51の
ソースが電源電圧VCCに接続されると共に、ドレイン
がPMOS52を介してGNDに接続されている。ま
た、PMOS49のゲート及びドレインには定電流充電
回路60が接続される。さらに、NMOS52のゲート
に定電流放電回路70が接続されている。定電流充電回
路60は、接続点N10に接続されたコンデンサ73を
一定電流で充電する回路であり、PMOS49を流れる
電流I3 によってゲート制御されるPMOS61と、シ
ュミット回路74から出力される充放電切換制御信号S
74によってゲート制御されるスイッチング用のNMO
S62とを有し、それらが電源電圧VCCと接続点N1
0との間に直列接続されている。定電流放電回路70
は、コンデンサ73を一定電流で放電する回路であり、
NMOS52を流れる電流I3 によってゲート制御され
るNMOS71と、充放電切換制御信号S74によって
ゲート制御されるスイッチング用のNMOS72とを有
し、それらが接続点N10とGNDとの間に直列接続さ
れている。接続点N10には、シュミット回路74の入
力端子が接続され、その出力端子に、出力電圧Vout を
出力する2段の波形整形用インバータ75,76が接続
されている。PMOS49と51と61は、ミラー係数
1:1:1のカレントミラー回路を構成している。ま
た、NMOS52と71は、ミラー係数1:1のカレン
トミラー回路を構成している。The gate and drain of the PMOS 49 are
The gate of the PMOS 51 is connected, the source of the PMOS 51 is connected to the power supply voltage VCC, and the drain is connected to the GND via the PMOS 52. A constant current charging circuit 60 is connected to the gate and drain of the PMOS 49. Further, the constant current discharge circuit 70 is connected to the gate of the NMOS 52. The constant current charging circuit 60 is a circuit for charging the capacitor 73 connected to the connection point N10 with a constant current, and the gate control is performed by the current I 3 flowing through the PMOS 49 and the charge / discharge switching output from the Schmitt circuit 74. Control signal S
NMO for switching gated by 74
S62, which have a power supply voltage VCC and a connection point N1.
It is connected in series with 0. Constant current discharge circuit 70
Is a circuit for discharging the capacitor 73 with a constant current,
It has an NMOS 71 whose gate is controlled by the current I 3 flowing through the NMOS 52, and a switching NMOS 72 whose gate is controlled by the charge / discharge switching control signal S74, which are connected in series between the connection point N10 and GND. . The input terminal of the Schmitt circuit 74 is connected to the connection point N10, and the two-stage waveform shaping inverters 75 and 76 that output the output voltage V out are connected to the output terminal thereof. The PMOSs 49, 51 and 61 form a current mirror circuit having a mirror coefficient of 1: 1: 1. The NMOSs 52 and 71 form a current mirror circuit having a mirror coefficient of 1: 1.
【0011】図2は、図1のVCOの入力電圧Vinと発
振周波数f0 との関係を示す特性図である。VINAは
入力電圧Vinの電圧値、f0 は中心周波数である。この
図2を参照しつつ、図1の動作を説明する。入力電圧V
inが演算増幅器41の負側入力端子に入力されると、該
演算増幅器41の出力によってNMOS43のゲートが
制御され、抵抗45に一定の電流I1 が流れる。この電
流I1 は、I1 =Vin/R45(但し、R45;抵抗45の
抵抗値)となる。これに対し、演算増幅器42の負側入
力端子にも基準電圧Vr が印加されるので、該演算増幅
器42の出力によってNMOS44がゲート制御され、
抵抗46にも一定の電流I2 が流れる。この電流I2
は、I2 =Vr /R46(但し、R46;抵抗46の抵抗
値)となる。そのため、負荷用PMOS49を流れる一
定の電流I3 は、I3 =I1 +I2 =Vin/R45+Vr
/R46となる。電流I3 を流すPMOS49は、PMO
S51,61と共にカレントミラー回路を構成している
ので、それらのPMOS49と51と61の飽和電流
が、電流I3 に等しい。また、PMOS51とカスケー
ドに接続されているNMOS52のドレイン電流は、電
流I3 と等しくなる。NMOS52と71は、カレント
ミラー回路を構成しているので、それらのNMOS52
と71の飽和ドレイン電流が電流I3 に等しい。シュミ
ット回路74から出力される充放電切換制御信号S74
が“H”レベルのとき、定電流放電回路70内のNMO
S72がオンし、そのNMOS72,71を介してコン
デンサ73が電流I3 で放電される。充放電切換制御信
号S74が“L”レベルのとき、定電流充電回路60内
のPMOS62がオンし、そのPMOS62,61を介
してコンデンサ73が電流I3 で充電される。例えば、
従来と同様に、シュミット回路74の“H”レベル側の
閾値VIHをVH、“L”レベル側の閾値VILをVL
とする。接続点N10の電圧VMがVL>VMの場合、
PMOS62がオン、NMOS72がオフし、コンデン
サ73が電流I3 によって充電され、電圧VMが上昇し
てVM=VHになるまで充電が続く。VM>VHになる
と、NMOS72がオン、PMOS62がオフし、コン
デンサが定電流I3 によって放電され、接続点N10の
電圧VMが下降してVL=VMになるまで放電が続く。
よって、電圧VMはシュミット回路74の閾値VLとV
Hの間をのこぎり波状に推移する。このシュミット回路
74の出力は、インバータ75,76で波形整形され、
出力電圧Vout として繰り返しパルスが出力される。こ
のように、負荷用PMOS49を流れる一定の電流I3
が決定されると、従来と同様に、定電流充電回路60及
び定電流放電回路70の電流Iが決定する。従って、V
COの発振周波数は、シュミット回路74の閾値VHと
VLの間を一往復する時間をTとすると、次式(3)の
ようになる。 f=I3 /{2C73(VH−VL)} ・・・(3) 但し、C73;コンデンサ73の容量値 図2の入力電圧−周波数特性に示すように、抵抗46を
流れる電流I2 は入力電圧Vinによらないので一定であ
る。抵抗45を流れる電流I1 は、入力電圧Vinに比例
するので、一定の傾きがあり、この傾きが発振周波数f
を決定する電流I3 の傾きと同じになる。この電流I3
の傾きが大きくなるほど、VCOレンジが広がり、小さ
くなるほど、VCOレンジが狭くなる。VCOレンジを
広げるには、電流I2 を減らし、電流I1 を増やす。V
COレンジを狭くするには、電流I2 を増やし、電流I
1 減らす。また、中心周波数f0 の設定は、I3 =I1
+I2 を必要な周波数になるように調整する。以上のよ
うに、本実施例では、VCOレンジ調整用及び周波数調
整用の抵抗45,46を設けたので、該抵抗45,46
によってVCOの発振周波数fを調整し、なおかつVC
Oレンジも調整できる。VCOレンジが調整可能になる
と、入力雑音に対する感度の調整が可能になり、ジッタ
特性の劣化も防止できる。[0011] Figure 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the input voltage V in the VCO of Figure 1 and the oscillation frequency f 0. VINA is the voltage value of the input voltage V in, f 0 is the center frequency. The operation of FIG. 1 will be described with reference to FIG. Input voltage V
When in is input to the negative input terminal of the operational amplifier 41, the gate of the NMOS 43 is controlled by the output of the operational amplifier 41, and a constant current I 1 flows through the resistor 45. The current I 1 is, I 1 = V in / R 45 ( where, R 45; resistance value of the resistor 45) becomes. On the other hand, since the reference voltage V r is also applied to the negative input terminal of the operational amplifier 42, the output of the operational amplifier 42 gates the NMOS 44,
A constant current I 2 also flows through the resistor 46. This current I 2
Is, I 2 = V r / R 46 ( where, R 46; resistance value of the resistor 46) becomes. Therefore, the constant current I 3 flowing through the load PMOS 49 is I 3 = I 1 + I 2 = V in / R 45 + V r
/ R becomes 46 . The PMOS 49 that passes the current I 3 is a PMO.
Since constitute a current mirror circuit together with S51,61, the saturation current of their PMOS49 51 and 61 is equal to the current I 3. Further, the drain current of the NMOS 52 connected in cascade with the PMOS 51 becomes equal to the current I 3 . Since the NMOSs 52 and 71 form a current mirror circuit, those NMOSs 52
And the saturated drain current of 71 is equal to the current I 3 . Charge / discharge switching control signal S74 output from the Schmitt circuit 74
Is "H" level, the NMO in the constant current discharge circuit 70 is
S72 is turned on, and the capacitor 73 is discharged by the current I 3 through the NMOSs 72 and 71. When charging and discharging switching control signal S74 is "L" level, PMOS 62 of the constant-current charging circuit 60 is turned on, the capacitor 73 through the PMOS62,61 is charged by the current I 3. For example,
As in the conventional case, the threshold value VIH on the “H” level side of the Schmitt circuit 74 is VH, and the threshold value VIL on the “L” level side is VL.
And When the voltage VM of the connection point N10 is VL> VM,
The PMOS 62 is turned on, the NMOS 72 is turned off, the capacitor 73 is charged by the current I 3 , and charging continues until the voltage VM rises and VM = VH. When VM> VH, the NMOS 72 is turned on, the PMOS 62 is turned off, the capacitor is discharged by the constant current I 3 , the voltage VM at the connection point N10 drops, and the discharge continues until VL = VM.
Therefore, the voltage VM is equal to the thresholds VL and V of the Schmitt circuit 74.
A sawtooth wave transition occurs between H. The output of the Schmitt circuit 74 is waveform-shaped by the inverters 75 and 76,
Repeated pulses are output as the output voltage V out . Thus, the constant current I 3 flowing through the load PMOS 49 is
Is determined, the current I of the constant current charging circuit 60 and the constant current discharging circuit 70 is determined as in the conventional case. Therefore, V
The oscillation frequency of CO is given by the following equation (3), where T is the time for one round trip between the thresholds VH and VL of the Schmitt circuit 74. f = I 3 / {2C 73 (VH-VL)} ··· (3) where, C 73; the input voltage of the capacitance values Figure 2 of the capacitor 73 - as shown in the frequency characteristic, the current flowing through resistor 46 I 2 Is constant because it does not depend on the input voltage V in . Since the current I 1 flowing through the resistor 45 is proportional to the input voltage V in , there is a constant slope, and this slope has an oscillation frequency f.
Is the same as the slope of the current I 3 that determines This current I 3
The larger the slope of, the wider the VCO range, and the smaller the slope, the narrower the VCO range. To increase the VCO range, reduce current I 2 and increase current I 1 . V
To narrow the CO range, increase the current I 2 and increase the current I 2.
Reduce by 1 . The center frequency f 0 is set by I 3 = I 1
Adjust + I 2 to the required frequency. As described above, in this embodiment, since the resistors 45 and 46 for adjusting the VCO range and the frequency are provided, the resistors 45 and 46 are provided.
Adjust the oscillation frequency f of the VCO by
The O range can also be adjusted. When the VCO range becomes adjustable, the sensitivity to input noise can be adjusted and the deterioration of jitter characteristics can be prevented.
【0012】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。 (i) 定電流回路40は、第1及び第2の帰還型定電
流回路等で構成したが、これ以外の回路で構成すること
も可能である。 (ii) シュミット回路74及びインバータ75,76
は、他の構成の波形整形回路で構成してもよい。例え
ば、接続点N10に2個のシュミット回路を接続し、そ
れらの出力側にセット・リセット型フリップフロップを
設け、方形波パルスを出力する構成にしてもよい。 (iii) 図1のVCOはMOSトランジスタで構成した
が、バイポーラトランジスタ等の他のトランジスタ構成
にしてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible. The following are examples of such modifications. (I) The constant current circuit 40 is composed of the first and second feedback constant current circuits and the like, but can be composed of other circuits. (Ii) Schmitt circuit 74 and inverters 75 and 76
May be configured by a waveform shaping circuit having another configuration. For example, two Schmitt circuits may be connected to the connection point N10, and set / reset flip-flops may be provided on the output side of the Schmitt circuits to output a square wave pulse. (iii) Although the VCO in FIG. 1 is composed of MOS transistors, it may be composed of other transistors such as bipolar transistors.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
によれば、従来の定電流回路にVCOレンジ調整手段及
び中心周波数調整手段を設けたので、VCOの発振周波
数を調整し、なおかつVCOレンジも調整できる。VC
Oレンジが調整可能になると、入力雑音に対する感度の
調整が可能になり、ジッタ特性の劣化を防止できる。第
2の発明によれば、定電流回路が、第1及び第2の帰還
型定電流回路とVCOレンジ調整用及び周波数調整用の
抵抗とを備えているので、その抵抗の値を調整すること
により、発振周波数とVCOレンジを簡単に調整でき
る。しかも、定電流回路の回路構成が簡単になる。As described in detail above, according to the first invention, since the conventional constant current circuit is provided with the VCO range adjusting means and the center frequency adjusting means, the oscillation frequency of the VCO is adjusted and You can also adjust the VCO range. VC
When the O range can be adjusted, the sensitivity to input noise can be adjusted and the deterioration of jitter characteristics can be prevented. According to the second invention, the constant current circuit includes the first and second feedback constant current circuits and resistors for VCO range adjustment and frequency adjustment. Therefore, the value of the resistor should be adjusted. Thus, the oscillation frequency and VCO range can be easily adjusted. Moreover, the circuit configuration of the constant current circuit is simplified.
【図1】本発明の実施例を示すVCOの回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a VCO showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1のVCOの入力電圧と発振周波数の関係を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an input voltage of the VCO of FIG. 1 and an oscillation frequency.
【図3】従来のVCOの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional VCO.
【図4】図3のVCOの入力電圧と発振周波数の関係を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an input voltage of the VCO of FIG. 3 and an oscillation frequency.
40 定電流回路 41,42 演算増幅器 43,44 電流制御用NMOS 45,46 VCOレンジ調整用及び周波数調整
用の抵抗 49 負荷用PMOS 60 定電流充電回路 70 定電流放電回路 73 コンデンサ 74 シュミット回路 75,76 インバータ Vin 入力電圧 Vout 出力電圧40 constant current circuit 41,42 operational amplifier 43,44 current control NMOS 45,46 resistor for VCO range adjustment and frequency adjustment 49 load PMOS 60 constant current charging circuit 70 constant current discharging circuit 73 capacitor 74 Schmitt circuit 75, 76 Inverter V in input voltage V out output voltage
Claims (2)
した定電流を出力する定電流回路と、充放電用のコンデ
ンサと、前記コンデンサの電圧を閾値と比較して波形整
形を行う波形整形回路と、前記波形整形回路の出力でス
イッチングして前記定電流回路の出力に基づき定電流に
よって前記コンデンサを充放電する定電流充放電回路と
を、備えた電圧制御発振器において、 前記定電流回路に、電圧制御発振器レンジ調整手段及び
中心周波数調整手段を設けたことを特徴とする電圧制御
発振器。1. A constant current circuit which outputs a constant current corresponding to an input voltage in response to an input voltage, a charging / discharging capacitor, and a waveform shaping which compares the voltage of the capacitor with a threshold value to perform waveform shaping. In a voltage controlled oscillator comprising a circuit and a constant current charging / discharging circuit for switching the output of the waveform shaping circuit and charging / discharging the capacitor with a constant current based on the output of the constant current circuit, in the constant current circuit, A voltage controlled oscillator, comprising: a voltage controlled oscillator range adjusting means and a center frequency adjusting means.
型定電流回路と、前記第1及び第2の帰還型定電流回路
の出力側に接続された電圧制御発振器レンジ調整用及び
周波数調整用の抵抗とを、備えたことを特徴とする請求
項1記載の電圧制御発振器。2. The constant current circuit includes first and second feedback type constant current circuits, and a voltage controlled oscillator range adjusting device connected to the output side of the first and second feedback type constant current circuits. The voltage controlled oscillator according to claim 1, further comprising: a resistor for frequency adjustment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17293393A JPH0730382A (en) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Voltage-controlled oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17293393A JPH0730382A (en) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Voltage-controlled oscillator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0730382A true JPH0730382A (en) | 1995-01-31 |
Family
ID=15951048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP17293393A Withdrawn JPH0730382A (en) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | Voltage-controlled oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0730382A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100379781B1 (en) * | 2001-07-05 | 2003-04-10 | 인터피온반도체주식회사 | Voltage controlled oscillator with variable frequency and duty ratio |
CN1300940C (en) * | 2005-03-25 | 2007-02-14 | 苏州市华芯微电子有限公司 | High accuracy RC oscillator with optional frequency |
JP2013110485A (en) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | Korg Inc | Oscillator |
CN112350552A (en) * | 2020-10-29 | 2021-02-09 | 西安微电子技术研究所 | MOSFET driver with output peak current not affected by power supply voltage change |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP17293393A patent/JPH0730382A/en not_active Withdrawn
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