專利名稱：振蕩檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)振蕩電路中的振蕩輸出的振幅變?yōu)樗Ｍ陨系那闆r進(jìn)行檢測(cè)的振蕩檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
歷來(lái)，在由CMOS倒相器(inverter)等構(gòu)成的倒相放大電路的輸入輸出之間連接壓電振子而進(jìn)行使用的振蕩電路中，作為檢測(cè)該振蕩電路的振蕩狀態(tài)的電路，已知有在日本專利第3564976號(hào)公報(bào)中公開的振蕩檢測(cè)電路。而且，該專利公報(bào)中記載的振蕩檢測(cè)電路具有差動(dòng)放大器，其以CMOS電路構(gòu)成，該CMOS電路具有輸入基準(zhǔn)電壓的第一輸入端子和輸入振蕩輸出的第二輸入端子；電流限制單元，對(duì)流過(guò)差動(dòng)放大器的電流進(jìn)行限制；以及控制電路，對(duì)應(yīng)于差動(dòng)放大器的輸出控制電容元件的充電或放電，該振蕩檢測(cè)電路基于電容元件的電位檢測(cè)振蕩輸出的所希望的狀態(tài)。
可是，由于在上述專利公報(bào)中記栽的振蕩檢測(cè)電路全是通過(guò)CMOS電路構(gòu)成，所以在要求高頻的振蕩輸出的振蕩電路中難以說(shuō)是最優(yōu)的結(jié)構(gòu)。即，迄今為止晶體振蕩用IC為了對(duì)應(yīng)芯片尺寸的小型化以及低消耗電流的要求，以CMOS電路來(lái)開發(fā)，但是隨著振蕩頻率變高，流到作為壓電振子使用的晶體的功率(晶體功率)被限制。而且，作為其對(duì)策在CMOS中嘗試了 Rd (輸出電阻)內(nèi)置振蕩電路等的改良(例如，日本專利第2535802號(hào)公報(bào))。而且，為了對(duì)應(yīng)在今后的振蕩電路中的進(jìn)一步的低功率的要求，需要采用使用了雙極晶體管的電路。雙極振蕩電路在其結(jié)構(gòu)上具有功率難以流動(dòng)的特征。
此外，作為使用了雙極晶體管的振蕩檢測(cè)電路，歷來(lái)已知有本申請(qǐng)的發(fā)明者們開發(fā)的電路，其結(jié)構(gòu)如圖8所示。振蕩檢測(cè)電路構(gòu)成為包括電阻3和電阻4，其在電源一接地間串聯(lián)連接，用于將NPN雙極晶體管6的基極偏置為所希望的電位；電阻5,用于將NPN雙極晶體管6的集電極偏置為所希望的電位；電容元件7，與NPN雙極晶體管6的集電極連接，用于充放電；以及CMOS倒相器8，基于電容元件7的電位檢測(cè)振蕩輸出的所希望的狀態(tài)。
根據(jù)這樣的電路結(jié)構(gòu)，在理想的工作中，在振蕩開始時(shí)振蕩輸出的
振幅(電壓值)是設(shè)定的所希望的值以下的情況下，NPN雙極晶體管6的基極電位不能夠使集電極電流流動(dòng)。之后，在該振幅成為所希望的值以上的情況下，NPN雙極晶體管6的集電極電流流動(dòng)，由此電容元件7放電，CMOS倒相器8的輸出反轉(zhuǎn)，輸出檢測(cè)出振蕩的信號(hào)(Vout)。發(fā)明要解決的問(wèn)題
可是，在圖8所示的電路中，即使使用了雙極晶體管也存在以下的i果題。即，存在因?yàn)镹PN雙極晶體管6自身的漏電流而作為振蕩檢測(cè)電路整體發(fā)生錯(cuò)誤工作的情況。
具體地，如果NPN雙極晶體管6自身沒有漏電流的話，在振蕩輸出的振幅是所希望的值以下的情況下，NPN雙極晶體管6斷開，電容元件7保持以電阻5的電壓下降量而決定的特定的電位。與此相反，在有漏電流的情況下，電容元件7經(jīng)由NPN雙極晶體管6漸漸地放電，其電位不知不覺地下降。而且，因?yàn)樵撾娙菰?的電位下降，在振蕩輸出的振幅還沒有成為所希望的值以上時(shí)，COMS倒相器8的輸出反轉(zhuǎn)，發(fā)生輸出檢測(cè)到振蕩的信號(hào)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決這樣的問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種振蕩檢測(cè)電路，在用于檢測(cè)振蕩輸出的振幅變?yōu)樗Ｍ陨系拇笮〉那闆r的振蕩檢測(cè)電路中，為了對(duì)應(yīng)更低功率的要求而能夠使用雙極晶體管，而且，消除了漏電流導(dǎo)致的錯(cuò)誤工作的發(fā)生。
用于解決問(wèn)題的方法
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的振蕩檢測(cè)電路的特征在于，具備振蕩電路，連接在晶體振子上，輸出振蕩信號(hào)；差動(dòng)電路，通過(guò)多個(gè)雙極晶體管構(gòu)成，具有連接在基準(zhǔn)電壓源上的第一輸入端子和連接在上述振蕩電路的輸出端的第二輸入端子，對(duì)基于兩端子之間的電位的比較結(jié)果的電壓進(jìn)行輸出；電容元件，連接在該差動(dòng)電路的輸出端，對(duì)應(yīng)于上述輸出端的電位進(jìn)行充電或放電；以及檢測(cè)電路，基于該電容元件的電位，對(duì)上述振蕩信號(hào)處于所希望的狀態(tài)的情況、例如振蕩信號(hào)的振幅達(dá)到所希望值的情況進(jìn)行檢測(cè)。
作為本發(fā)明的振蕩檢測(cè)電路的更具體的結(jié)構(gòu)，有下述結(jié)構(gòu)。
首先，有如下結(jié)構(gòu)，上述差動(dòng)電路中的上述第二輸入端子，在沒有
來(lái)自上述振蕩電路的振蕩信號(hào)時(shí)以及在振蕩初始狀態(tài)下，被偏置為比輸
入到上述第一輸入端子的基準(zhǔn)電壓低的電壓，上述差動(dòng)電路的輸出電位
是高電平。
此外，有如下結(jié)構(gòu)，上述差動(dòng)電路中的上述第二輸入端子在沒有來(lái)自上述振蕩電路的振蕩信號(hào)時(shí)以及在振蕩初始狀態(tài)下，被偏置為比輸入到上述第一輸入端子的基準(zhǔn)電壓高的電壓，上述差動(dòng)電路的輸出電位是低電平。
進(jìn)而，有如下結(jié)構(gòu)，上述差動(dòng)電路具有差動(dòng)部和反轉(zhuǎn)部，差動(dòng)部生成基于上述笫一和第二端子間的電位的比較結(jié)果的輸出電位，反轉(zhuǎn)部具備在電源間串聯(lián)連接的雙極晶體管和電阻元件，生成上述差動(dòng)部輸出的反轉(zhuǎn)電位。
此外，還有如下結(jié)構(gòu)，上述檢測(cè)電路由施密特電路構(gòu)成。發(fā)明的效果
根椐本發(fā)明的振蕩檢測(cè)電路，能夠抑制振蕩開始時(shí)的小振幅時(shí)的電容元件的電位變化。由此，能夠防止在振蕩信號(hào)端沒有達(dá)到所希望的振蕩狀態(tài)的時(shí)刻的錯(cuò)誤的檢測(cè)。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的振蕩檢測(cè)電路的電路圖。
圖2是表示圖1所示的振蕩檢測(cè)電路的各節(jié)點(diǎn)的電壓變化的波形圖。
圖3是表示圖1所示的振蕩電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖4是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的振蕩檢測(cè)電路的電路圖。
圖5是表示圖4所示的振蕩檢測(cè)電路的各節(jié)點(diǎn)的電壓變化的波形圖。
圖6是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的振蕩檢測(cè)電路的電路圖。
圖7是表示圖6所示的振蕩檢測(cè)電路的各節(jié)點(diǎn)的電壓變化的波形圖。圖8是表示現(xiàn)有技術(shù)的振蕩檢測(cè)電路的電路圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1、 11振蕩電路
7、 20、 34、 101、 102、 108電容元件
3、 4、 5、 13、 14、 23、 24、 26、 32、 104、 105、 106、 107電阻元
件
6、 17、 18、 33、 37、 38NPN雙極晶體管 15、 16、 25、 35、 36、 103 PNP雙極晶體管 19、 39恒流電源
8、 21 4企測(cè)電路 100晶體振子
具體實(shí)施例方式
下面，針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的第一實(shí)施方式，參照?qǐng)D1~圖3進(jìn)行說(shuō)明。
振蕩檢測(cè)電路構(gòu)成為包括差動(dòng)電路，其被輸入振蕩電路11的振 蕩輸出(Vosc)，對(duì)該輸入和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，對(duì)基于其結(jié)果的電壓 進(jìn)行輸出；電容元件20,對(duì)應(yīng)于差動(dòng)電路的輸出進(jìn)行充電或放電；以及 檢測(cè)電路21,基于電容元件20的電位變化檢測(cè)所希望的振蕩狀態(tài)，將 其結(jié)果作為Vout進(jìn)行輸出。
具體地，差動(dòng)電路具有PNP雙極晶體管15和NPN雙極晶體管17， 串聯(lián)連接在高電位側(cè)電源Vdd以及低電位側(cè)電源Vss的電源間的電流通 路內(nèi)；以及PNP雙極晶體管16和NPN雙極晶體管18,同樣地串聯(lián)連 接在電源之間的電流通路內(nèi)，NPN雙極晶體管17和NPN雙極晶體管 18的兩個(gè)發(fā)射極被共同連接并連接在恒流電源19上。此外，PNP雙極 晶體管15和PNP雙極晶體管16的兩個(gè)基極被共同連接，并且該共同連 接點(diǎn)被連接在PNP雙極晶體管15的集電極上。
而且，由在電源間串聯(lián)連接的電阻元件13和14生成的基準(zhǔn)電壓 (Vref)被輸入到NPN雙極晶體管17的基極，振蕩電路ll的振蕩輸出 電壓(Vosc)被輸入到NPN雙極晶體管18的基極。此外，在沒有來(lái)自 振蕩電路ll的振蕩信號(hào)時(shí)，根據(jù)電阻元件23和電阻元件24的分壓比， NPN雙極晶體管18的基極被偏置到比基準(zhǔn)電壓(Vref)低的電壓。由此，構(gòu)成了根據(jù)被施加到晶體管17、 18的基極的兩個(gè)輸入電壓的差動(dòng)。
差動(dòng)電路的輸出被從NPN雙極晶體管18的集電極側(cè)取出，電容元 件20對(duì)應(yīng)于該輸出電壓進(jìn)行充電或放電，檢測(cè)電路21基于電容元件20 的電位變化(放電的結(jié)果)檢測(cè)處于所希望的振蕩狀態(tài)的情況。檢測(cè)電 路21例如由CMOS倒相器構(gòu)成。
接著，使用圖3的電路圖對(duì)圖1中表示的振蕩電路11的結(jié)構(gòu)進(jìn)行 說(shuō)明。同圖所示的結(jié)構(gòu)是典型的科耳皮茲振蕩電路的一個(gè)例子。根據(jù)其 使用方式被施加各種變更。振蕩電路具有振蕩用雙極晶體管103，其 集電極經(jīng)由負(fù)栽電阻106連接在高電位側(cè)電源(Vdd)上，發(fā)射極經(jīng)由 電阻元件107連接在低電位側(cè)電源(Vss)上；晶體振子100,連接在振 蕩用雙極晶體管103的基極與低電位側(cè)電源(Vss)之間；以及串聯(lián)連 接的電阻元件104和105,用于對(duì)振蕩用雙極晶體管103的基極施加偏 置。此外，以串聯(lián)連接的電容元件101和102分壓晶體振子IOO的兩端 的信號(hào)，其連接點(diǎn)與雙極晶體管103的發(fā)射極連接。
而且，從振蕩用雙極晶體管103的集電極側(cè)輸出的振蕩信號(hào)經(jīng)由電 容元件108作為振蕩輸出(Vosc)向次級(jí)的電路(圖1所示的振蕩檢測(cè) 電路)提供。在該振蕩電路中，經(jīng)由電容元件108取出振蕩輸出，但只 要振蕩輸出的偏置是穩(wěn)定的話，沒有該電容元件108也可。
接著，參照?qǐng)D2對(duì)上迷笫一實(shí)施方式的振蕩檢測(cè)電路的工作進(jìn)行說(shuō) 明。圖2是表示各節(jié)點(diǎn)的電壓的變化的波形圖，(a)表示節(jié)點(diǎn)a的狀態(tài)， (b)表示節(jié)點(diǎn)b的狀態(tài)，(c)表示節(jié)點(diǎn)c的狀態(tài)。
當(dāng)在振蕩電路ll中振蕩開始時(shí)，節(jié)點(diǎn)a (-Vout)的振蕩波形的振 幅(電壓電平)漸漸變大，當(dāng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間，其振幅超過(guò)以基準(zhǔn)電壓設(shè) 定的閾值(Vref)時(shí)，NPN雙極晶體管18導(dǎo)通，使節(jié)點(diǎn)b的電位下降 (參照?qǐng)D2 (b))。即，通過(guò)使集電極電流流過(guò)NPN雙極晶體管18， 使一端連接在電源而處于充電狀態(tài)的電容元件20的電位放電。
然后，當(dāng)電容元件20的保持電位到達(dá)檢測(cè)電路21 ( CMOS倒相器) 的反轉(zhuǎn)閾值的電平(Vth-inv)時(shí)，使處于接地電平(Vss)的檢測(cè)電路 的輸出(Vout)變化為電源電壓電平(Vdd)(參照?qǐng)D2(c))。由此， 成為檢測(cè)出振蕩狀態(tài)。
像這樣，通過(guò)采用使用了差動(dòng)電路的振蕩檢測(cè)電路，其中，該差動(dòng) 電路利用雙極晶體管，即使在低功率化的電路結(jié)構(gòu)中也能夠抑制漏電流的發(fā)生，能夠防止在振蕩信號(hào)端沒有達(dá)到所希望的振蕩狀態(tài)的時(shí)刻的錯(cuò) 誤才企測(cè)。
接著，參照?qǐng)D4~圖5對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。再有， 在圖4的電路圖中賦予的參照號(hào)碼中，關(guān)于與上述笫一實(shí)施方式的構(gòu)成 要素對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素賦予相同的參照號(hào)碼。
振蕩檢測(cè)電路構(gòu)成為包括差動(dòng)電路，其被輸入振蕩電路11的振 蕩輸出(Vosc),對(duì)該輸入和基準(zhǔn)電壓(Vref)進(jìn)行比較，對(duì)基于其結(jié) 果的電壓進(jìn)行輸出；電容元件20,對(duì)應(yīng)于差動(dòng)電路的輸出進(jìn)行充電或放 電；以及檢測(cè)電路21,基于電容元件20的電位變化檢測(cè)所希望的振蕩 狀態(tài)，將其結(jié)果作為Vout進(jìn)行輸出。
差動(dòng)電路由差動(dòng)部和反轉(zhuǎn)部構(gòu)成。差動(dòng)部具有PNP雙極晶體管15 和NPN雙極晶體管17，串聯(lián)連接在高電位側(cè)電源Vdd和低電位側(cè)電源 Vss的電源間的電流通路內(nèi)；PNP雙極晶體管16和NPN雙極晶體管18， 同樣地串聯(lián)連接在電源之間的電流通路內(nèi)，NPN雙極晶體管17和NPN 雙極晶體管18的兩個(gè)發(fā)射極被共同連接并連接在恒流電源19上。此外， PNP雙極晶體管15和PNP雙極晶體管16的兩個(gè)基極被共同連接，并且 該共同連接點(diǎn)被連接在PNP雙極晶體管15的集電極上。
而且，由在電源間串聯(lián)連接的電阻元件13和14生成的基準(zhǔn)電壓 (Vref)被輸入到NPN雙極晶體管17的基極，振蕩電路U的振蕩輸出 電壓(Vosc)被輸入到NPN雙極晶體管18的基極。此外，在沒有來(lái)自 振蕩電路ll的振蕩信號(hào)時(shí)，根據(jù)電阻元件23和電阻元件24的分壓比， NPN雙極晶體管18的基極被偏置到比基準(zhǔn)電壓低的電壓。由此，構(gòu)成 了根據(jù)被施加到晶體管17、 18的基極的兩個(gè)輸入電壓的差動(dòng)，差動(dòng)部 的輸出被從NPN雙極晶體管18的集電極側(cè)取出。
反轉(zhuǎn)部構(gòu)成為包括PNP雙極晶體管25和電阻元件26，串聯(lián)連接 在高電位側(cè)電源Vdd和^f氐電位側(cè)電源Vss的電源間的電流通路內(nèi)。而且， 差動(dòng)部的輸出端(NPN雙極晶體管18的集電極)連接在PNP雙極晶體 管25的基極上，其集電極的電位成為控制次級(jí)的電容元件20的充放電 的輸出。
電容元件20對(duì)應(yīng)于PNP雙極晶體管25的集電極的電位進(jìn)行充電或 放電，檢測(cè)電路21基于電容元件20的電位變化(充電的結(jié)果)檢測(cè)處 于所希望的振蕩狀態(tài)的情況。檢測(cè)電路21例如由CMOS倒相器構(gòu)成。圖4中，以方塊表示的振蕩電路11與第一實(shí)施方式相同地，是與 圖3相同的結(jié)構(gòu)，在這里省略說(shuō)明。
接著，參照?qǐng)D5對(duì)第二實(shí)施方式的振蕩檢測(cè)電路的工作進(jìn)行說(shuō)明。 圖5是表示各節(jié)點(diǎn)的電壓的變化的波形圖，(a)表示節(jié)點(diǎn)a的狀態(tài)，(b) 表示節(jié)點(diǎn)b的狀態(tài)，(c)表示節(jié)點(diǎn)c的狀態(tài)。
當(dāng)在振蕩電路11中振蕩開始時(shí)，節(jié)點(diǎn)a (-Vout)的振蕩波形的振 幅(電壓電平)漸漸變大，當(dāng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間，其振幅超過(guò)以基準(zhǔn)電壓設(shè) 定的閾值(Vref)時(shí)，NPN雙極晶體管18導(dǎo)通，使節(jié)點(diǎn)b的電位下降 (參照?qǐng)D5 (b))。即，通過(guò)使集電極電流流過(guò)NPN雙極晶體管18， 使經(jīng)由PNP雙極晶體管16連接在高電位(Vdd)的狀態(tài)下的節(jié)點(diǎn)b的 電位，轉(zhuǎn)換到低電位側(cè)(Vss)。由此，到此為止處于斷開狀態(tài)下的PNP 雙極晶體管25導(dǎo)通，使節(jié)點(diǎn)c的電位上升(參照?qǐng)D5 (c))。即，因 為檢測(cè)端經(jīng)由電阻元件26連接在低電位側(cè)電源(Vss)上，所以通過(guò)使 集電極電流流過(guò)PNP雙極晶體管25，使處于放電狀態(tài)下的電容元件20 的電位充電。
然后，當(dāng)電容元件20的保持電位到達(dá)檢測(cè)電路21 ( CMOS倒相器) 的反轉(zhuǎn)閾值的電平(Vth-inv)時(shí)，使處于高電平(Vdd)的檢測(cè)電路的 輸出(Vout)變化為低電平(Vss)(參照?qǐng)D5 (d))。由此，成為檢 測(cè)出振蕩狀態(tài)。
像這樣，通過(guò)采用使用了差動(dòng)電路的振蕩檢測(cè)電路，其中，該差動(dòng) 電路利用雙極晶體管，即使在低功率化的電路結(jié)構(gòu)中也能夠抑制漏電流 的發(fā)生，能夠防止在振蕩信號(hào)端沒有達(dá)到所希望的振蕩狀態(tài)的時(shí)刻的錯(cuò) 誤檢測(cè)。進(jìn)而，雖然電容元件20的充放電的時(shí)間常數(shù)以PNP雙極晶體 管25的Gm來(lái)決定，但因?yàn)槠浠鶚O電位不是以振蕩輸出而是以差動(dòng)電 路的輸出來(lái)決定，所以設(shè)計(jì)的自由度提高。
接著，參照?qǐng)D6和圖7對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。再有， 在圖6的電路圖中賦予的參照號(hào)碼中，關(guān)于與上述第一和第二實(shí)施方式 的構(gòu)成要素對(duì)應(yīng)的構(gòu)成要素賦予相同的參照號(hào)碼。
振蕩檢測(cè)電路構(gòu)成為包括差動(dòng)電路，其被輸入振蕩電路11的振 蕩輸出(Vosc),對(duì)該輸入和基準(zhǔn)電壓(Vref)進(jìn)行比較，對(duì)基于其結(jié) 果的電壓進(jìn)行輸出；電容元件34，對(duì)應(yīng)于差動(dòng)電路的輸出進(jìn)行充電或放 電；以及檢測(cè)電路21,基于電容元件34的電位變化檢測(cè)所希望的振蕩狀態(tài)，將該結(jié)果作為Vout進(jìn)行輸出。
差動(dòng)電路由差動(dòng)部和反轉(zhuǎn)部構(gòu)成。差動(dòng)部具有PNP雙極晶體管35 和NPN雙極晶體管37，串聯(lián)連接在高電位側(cè)電源Vdd和低電位側(cè)電源 Vss的電源間的電流通路內(nèi)；以及PNP雙極晶體管36和NPN雙極晶體 管38，同樣地串聯(lián)連接在電源之間的電流通路內(nèi)，PNP雙極晶體管35 和PNP雙極晶體管36的兩個(gè)發(fā)射相j皮共同連接并連接在恒流電源39 上。此外，NPN雙極晶體管37和NPN雙極晶體管38的兩個(gè)基極被共 同連接，并且該共同連接點(diǎn)被連接在NPN雙極晶體管37的集電極上。
而且，由在電源間串聯(lián)連接的電阻元件13和14生成的基準(zhǔn)電壓 (Vref)被輸入到PNP雙極晶體管35的基極，振蕩電路11的振蕩輸出 電壓(Vosc)被輸入到PNP雙極晶體管36的基極。此外，在沒有來(lái)自 振蕩電路U的振蕩信號(hào)時(shí)，根據(jù)電阻元件23和電阻元件24的分壓比， PNP雙極晶體管36的基極被偏置到比基準(zhǔn)電壓高的電壓。由此，構(gòu)成 了根據(jù)被施加到晶體管35、 36的基極的兩個(gè)輸入電壓的差動(dòng)，差動(dòng)電 路的輸出被從PNP雙極晶體管36的集電極側(cè)取出。
反轉(zhuǎn)部構(gòu)成為包括電阻元件32和NPN雙極晶體管33,串聯(lián)連接 在高電位側(cè)電源Vdd和低電位側(cè)電源Vss的電源間的電流通路內(nèi)。而且， 差動(dòng)部的輸出端(NPN雙極晶體管36的集電極)連接在NPN雙極晶體 管33的基極上，其集電極的電位成為控制次級(jí)的電容元件34的充放電 的輸出。
電容元件34對(duì)應(yīng)于NPN雙極晶體管33的輸出進(jìn)行充電或放電， 檢測(cè)電路21基于電容元件34的電位變化(放電的結(jié)果)檢測(cè)處于所希 望的振蕩狀態(tài)的情況。檢測(cè)電路21例如由CMOS倒相器構(gòu)成。
圖6中，以方塊表示的振蕩電路U與第一實(shí)施方式相同地，是與 圖3相同的結(jié)構(gòu)，在這里省略說(shuō)明。
接著，參照?qǐng)D7對(duì)第三實(shí)施方式的振蕩檢測(cè)電路的工作進(jìn)行說(shuō)明。 圖7是表示各節(jié)點(diǎn)的電壓的變化的波形圖，(a)表示節(jié)點(diǎn)a的狀態(tài)，(b) 表示節(jié)點(diǎn)b的狀態(tài)，(c)表示節(jié)點(diǎn)c的狀態(tài)，(d)表示節(jié)點(diǎn)d的狀態(tài)。
當(dāng)在振蕩電路ll中振蕩開始時(shí)，節(jié)點(diǎn)a(-Vout)的振蕩波形的振 幅(電壓電平的變化)漸漸變大，當(dāng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間，其低電位側(cè)的振幅 成為以基準(zhǔn)電壓設(shè)定的閾值(Vref)以下，PNP雙極晶體管36導(dǎo)通，使 節(jié)點(diǎn)b的電位上升(參照?qǐng)D7 (b))。即，通過(guò)使集電極電流流過(guò)PNP雙極晶體管36，使經(jīng)由NPN雙極晶體管38連接在低電位側(cè)電源(Vss) 的狀態(tài)下的節(jié)點(diǎn)b的電位，轉(zhuǎn)換到高電位側(cè)(Vdd)。由此，到此為止 處于斷開狀態(tài)下的NPN雙極晶體管33導(dǎo)通，使節(jié)點(diǎn)c的電位下降(參 照?qǐng)D7(c))。即，因?yàn)闄z測(cè)端經(jīng)由電阻元件32連接在高電位側(cè)電源 (Vdd)上，因此通過(guò)使集電極電流流過(guò)NPN雙極晶體管33，使處于 充電狀態(tài)下的電容元件34的電位放電。
然后，當(dāng)電容元件34的保持電位下降到達(dá)到檢測(cè)電路21 (CMOS 倒相器)的反轉(zhuǎn)閾值的電平(Vth-inv)時(shí)，處于低電平(Vss)的檢測(cè) 電路的輸出(Vout)變化為高電平(Vdd)(參照?qǐng)D7 (d))。由此， 成為4企測(cè)出振蕩狀態(tài)。
像這樣，通過(guò)采用使用了差動(dòng)電路的振蕩檢測(cè)電路，其中，該差動(dòng) 電路利用雙極晶體管，即使在低功率化的電路結(jié)構(gòu)中也能夠抑制漏電流 的發(fā)生，能夠防止在振蕩信號(hào)端沒有達(dá)到所希望的振蕩狀態(tài)的時(shí)刻的錯(cuò) 誤檢測(cè)。進(jìn)而，雖然電容元件34的充放電的時(shí)間常數(shù)以NPN雙極晶體 管33的Gm來(lái)決定，但因?yàn)槠浠鶚O電位不是以振蕩輸出而是以差動(dòng)電 路的輸出來(lái)決定，所以設(shè)計(jì)的自由度提高。
在上述的第一 ~第三實(shí)施方式中，說(shuō)明了以CMOS倒相器構(gòu)成最終 進(jìn)行振蕩狀態(tài)的檢測(cè)的檢測(cè)電路21，但本發(fā)明并不局限于此。即，也能 夠通過(guò)施密特電路構(gòu)成沖全測(cè)電路21。
檢測(cè)電路21檢測(cè)其前級(jí)的電容元件20、 34的電位到達(dá)希望值的情 況并使輸出反轉(zhuǎn)，但在振蕩初始狀態(tài)下電容元件的電位不穩(wěn)定，當(dāng)在上 述所希望的值附近反復(fù)不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)電路21的輸出也追隨該電 位變得不穩(wěn)定。通過(guò)利用施密特電路構(gòu)成檢測(cè)電路21 ，才艮據(jù)其滯后現(xiàn)象， 一次反轉(zhuǎn)后的檢測(cè)電路21的輸出不追隨之后的微小的電容元件電位的 變化，維持反轉(zhuǎn)輸出，因此能夠得到穩(wěn)定的檢測(cè)結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種振蕩檢測(cè)電路，其特征在于，具備振蕩電路，連接在設(shè)置在外部的晶體振子上，輸出振蕩信號(hào)；差動(dòng)電路，通過(guò)多個(gè)雙極晶體管構(gòu)成，具有連接在基準(zhǔn)電壓源上的第一輸入端子和連接在所述振蕩電路的輸出端的第二輸入端子，具有基于兩端子之間的電位的比較結(jié)果的輸出；電容元件，連接在所述差動(dòng)電路的輸出端，對(duì)應(yīng)于其電位進(jìn)行充電或放電；以及檢測(cè)電路，基于所述電容元件的電位，對(duì)所述振蕩信號(hào)處于所希望的狀態(tài)的情況進(jìn)行檢測(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩檢測(cè)電路，其特征在于，所迷差動(dòng)電路中的所述第二輸入端子，在沒有來(lái)自所述振蕩電路的振蕩信號(hào)時(shí)以及在振蕩初始狀態(tài)下，被偏置為比輸入到所述第一輸入端子的基準(zhǔn)電壓低的電壓，所述差動(dòng)電路的輸出電位是高電平。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩檢測(cè)電路，其特征在于，所述差動(dòng)電路中的所述第二輸入端子，在沒有來(lái)自所述振蕩電路的振蕩信號(hào)時(shí)以及在振蕩初始狀態(tài)下，被偏置為比輸入到所述第一輸入端子的基準(zhǔn)電壓高的電壓，所述差動(dòng)電路的輸出電位是低電平。
4. 根椐權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所迷的振蕩檢測(cè)電路，其特征在于，所述差動(dòng)電路具有差動(dòng)部，生成基于所述第一和第二端子間的電位的比較結(jié)果的輸出電位；以及反轉(zhuǎn)部，具備在電源間串聯(lián)連接的雙極晶體管和電阻元件，生成所述差動(dòng)部輸出的反轉(zhuǎn)電位。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩檢測(cè)電路，其特征在于，所述檢測(cè)電路由施密特電路構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的振蕩檢測(cè)電路，具有被輸入振蕩電路的振蕩輸出的利用雙極晶體管的差動(dòng)電路；電容元件，連接在該差動(dòng)電路的輸出端，對(duì)應(yīng)于輸出端的電位進(jìn)行充電或放電；以及檢測(cè)電路，基于該電容元件的電位檢測(cè)振蕩信號(hào)端的所希望的振蕩狀態(tài)。
文檔編號(hào)H03K5/125GK101635565SQ20091015219
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者福島航一, 長(zhǎng)谷川榮一 申請(qǐng)人:精工恩琵希株式會(huì)社