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公開番号2025129889
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026848
出願日2024-02-26
発明の名称発振回路
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H03K 3/354 20060101AFI20250829BHJP(基本電子回路)
要約【課題】基準抵抗の温度による変動に拘わらず発振周波数の変動を抑制することができる発振回路を提供する。
【解決手段】定電流回路は、第1ノードに一端が接続される第1トランジスタと、前記第1ノードに一端が接続される第2トランジスタと、前記第1トランジスタの他端に一端が接続され他端が第2ノードに接続される第3トランジスタと、前記第2トランジスタの他端に一端が接続され他端が出力ノードに接続される第4トランジスタと、前記第3トランジスタと第3ノードとの間に接続される基準抵抗器と、基準電圧と前記第2ノードの電圧との差分電圧を差動増幅して出力信号を前記第1乃至第4トランジスタのゲートに出力する差動増幅回路とを備える。前記第1トランジスタの形状比の、第2トランジスタの形状比に対する比は、前記第3トランジスタの形状比の、第4トランジスタの形状比に対する比よりも小さい。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
基準容量、基準抵抗、定電流を流す定電流回路、及びインバータ回路を備え、前記基準容量、前記基準抵抗、及び前記定電流で定まる時定数により発振周波数が定まる発振回路において、
前記定電流回路は、
第１ノードに一端が接続される第１トランジスタと、
前記第１ノードに一端が接続される第２トランジスタと、
前記第１トランジスタの他端に一端が接続され他端が第２ノードに接続される第３トランジスタと、
前記第２トランジスタの他端に一端が接続され他端が出力ノードに接続される第４トランジスタと
前記第３トランジスタと第３ノードとの間に接続される基準抵抗器と、
基準電圧と前記第２ノードの電圧との差分電圧を差動増幅して出力信号を前記第１乃至第４トランジスタのゲートに出力する差動増幅回路と
を備え、
前記第１トランジスタの形状比の、第２トランジスタの形状比に対する比は、
前記第３トランジスタの形状比の、第４トランジスタの形状比に対する比よりも小さい
ことを特徴とする発振回路。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記第１トランジスタの形状比は、第２トランジスタの形状比と等しく、
前記第３トランジスタの形状比は、第４トランジスタの形状比よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の発振回路。
【請求項３】
前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの閾値電圧は正の値であり、
前記第３トランジスタ及び前記第４トランジスタの閾値電圧は負の値である、請求項１又は２に記載の発振回路。
【請求項４】
第１ノードに一端が接続される第１トランジスタと、
前記第１ノードに一端が接続される第２トランジスタと、
前記第１トランジスタの他端と抵抗素子を介して一端が接続され他端が第２ノードに接続される第３トランジスタと、
前記第２トランジスタの他端に一端が接続され他端が出力ノードに接続される第４トランジスタと
前記第３トランジスタと第３ノードとの間に接続される基準抵抗器と、
基準電圧と前記第２ノードの電圧との差分電圧を差動増幅して出力信号を前記第１乃至第４トランジスタのゲートに出力する差動増幅回路と
を備えることを特徴とする発振回路。
【請求項５】
前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの閾値電圧は正の値であり、
前記第３トランジスタ及び前記第４トランジスタの閾値電圧は負の値である、請求項４に記載の発振回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振回路に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
通信機器などにおいて、所定の発振周波数の信号を出力する発振回路が用いられている。通信用では、電源電圧や温度の変動に関わらず発振周波数の変動が１％以内とされることが求められている。
【０００３】
ＲＣ発振回路では、発振周波数は回路のＲＣ時定数や定電流の値によって決まる。基準容量Ｃは、配線間容量を用いたＭＯＭ（Metal-Oxide-Metal）や、キャパシタメタルを用いたＭＩＭ（mMetal-Insulator-Metal）などが使用される。その容量値の温度による変動・電圧電圧による変動は１％よりも遥かに小さいので、発振回路の発振周波数には殆ど影響を与えない。
【０００４】
一方、基準抵抗は、一般にポリシリコン抵抗が用いられることが多い。電源電圧による基準抵抗の変動はほとんどないが、温度による変動（温度係数）は大きい。温度係数はシート抵抗値に依存し、４００Ω／ｓｑ程度の場合、一次温度係数は－１．５ｅ－４程度となる。発振回路の使用温度範囲が－４０～１２５℃と仮定すると、２５℃の温度変動に対して１．５％ほど抵抗値が変動してしまうことになる。このため、従来のＲＣ型発振回路では、基準抵抗の変動により、発振周波数が変動することから、発振周波数の温度補正を実行する必要が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００８－２５２４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑み、基準抵抗の温度による変動に拘わらず発振周波数の変動を抑制することができる発振回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の第１の態様に係る発振回路は、基準容量、基準抵抗、定電流を流す定電流回路、及びインバータ回路を備え、前記基準容量、前記基準抵抗、及び前記定電流で定まる時定数により発振周波数が定まる発振回路において、前記定電流回路は、第１ノードに一端が接続される第１トランジスタと、前記第１ノードに一端が接続される第２トランジスタと、前記第１トランジスタの他端に一端が接続され他端が第２ノードに接続される第３トランジスタと、前記第２トランジスタの他端に一端が接続され他端が出力ノードに接続される第４トランジスタと、前記第３トランジスタと第３ノードとの間に接続される基準抵抗器と、基準電圧と前記第２ノードの電圧との差分電圧を差動増幅して出力信号を前記第１乃至第４トランジスタのゲートに出力する差動増幅回路とを備える。前記第１トランジスタの形状比の、第２トランジスタの形状比に対する比は、前記第３トランジスタの形状比の、第４トランジスタの形状比に対する比よりも小さい。
【０００８】
本願の第２の態様に係る発振回路は、第１ノードに一端が接続される第１トランジスタと、前記第１ノードに一端が接続される第２トランジスタと、前記第１トランジスタの他端と抵抗素子を介して一端が接続され他端が第２ノードに接続さる第３トランジスタと、前記第２トランジスタの他端に一端が接続され他端が出力ノードに接続される第４トランジスタと、前記第３トランジスタと第３ノードとの間に接続される基準抵抗器と、基準電圧と前記第２ノードの電圧との差分電圧を差動増幅して出力信号を前記第１乃至第４トランジスタのゲートに出力する差動増幅回路とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施の形態の発振回路１を説明する回路図である。
発振回路１の動作を説明するタイミングチャートである。
第１の実施の形態の発振回路１の定電流回路１１の回路構成の一例を説明する回路図である。
第１の実施の形態の発振回路１の定電流回路１１の特性を説明するグラフである。
第２の実施の形態の発振回路１の定電流回路１１の回路構成の一例を説明する回路図である。
比較例の定電流回路１１の構成の一例を説明する回路図である。
比較例の発振回路１の定電流回路１１の特性を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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