(57)【要約】 【課題】  三角波信号の振幅が変化せず、クロック信号が停止しても動作可能な三角波生成回路、集積回路装置および電子機器を提供する。【解決手段】  コンデンサＣ２および抵抗素子Ｒ１，Ｒ２によって構成されるレベルシフト回路は、入力端子１２に入力されるクロック信号ＣＬＫの電圧をシフトする。レベルシフト回路は、シフトしたクロック信号ＣＬＫの電圧を、抵抗素子Ｒ３を介してコンデンサＣ１に印加し、コンデンサＣ１を充放電させる。コンデンサＣ１は、電流源１１３，１１４の電流によっても充放電され、コンパレータＣＭＰ１の第１の閾値電圧と第２の閾値電圧との間で発振する三角波信号を生成する。電流源１１３，１１４によるコンデンサＣ１への充放電は、コンパレータＣＭＰ１によって制御される。電流源１１３，１１４の電流は、集積回路部１１の接続端子１１７に接続される抵抗素子Ｒ４の抵抗値によって決まる。【選択図】      図２
2010245906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック信号が入力される入力部と、
入力部に入力されるクロック信号の電圧をシフトさせるシフト回路部と、
一端がシフト回路部の出力に接続されている第１の抵抗素子と、
一端が接地され、他端が第１の抵抗素子の他端に接続されているコンデンサと、
一端が接地されている第２の抵抗素子と、
コンデンサの他端が接続される第１の接続端子、および第２の抵抗素子の他端が接続される第２の接続端子が形成される集積回路部とを含み、
集積回路部は、
入力側が電源に接続され、出力側が第１の接続端子に接続され、第２の接続端子に接続される第２の抵抗素子の抵抗値に応じた電流を流す第１の電流源と、
出力側が接地され、第１の電流源の電流の電流値の２倍の電流値の電流を流す第２の電流源と、
第１の接続端子と第２の電流源の入力側とを導通状態および遮断状態のうちのいずれかの状態にする切換部と、
第１の接続端子が非反転入力端子に接続され、予め定める基準電圧が反転入力端子に入力され、出力が切換部に接続され、第１の接続端子の電圧が上昇するときに非反転入力端子の電圧が反転入力端子に入力される予め定める基準電圧に基づいて生成される第１の閾値電圧以上になると、切換部によって第１の接続端子と第２の電流源の入力側とを遮断状態から導通状態に切り換え、第１の接続端子の電圧が低下するときに非反転入力端子の電圧が、第１の閾値電圧よりも低く、かつ反転入力端子に入力される予め定める基準電圧に基づいて生成される第２の閾値電圧以下になると、切換部によって第１の接続端子と第２の電流源の入力側とを導通状態から遮断状態に切り換えて、コンデンサの他端に三角波信号を生成させる比較部とを含んで集積化されることを特徴とする三角波生成回路。
【請求項２】
前記シフト回路部は、一端が前記入力部に接続される第２のコンデンサと、一端が第２の電源に接続される第３の抵抗素子と、一端が接地され、他端が第２のコンデンサの他端、第３の抵抗素子の他端、および前記第１の抵抗素子の一端に接続される第４の抵抗素子とを含み、
前記第１の閾値電圧および前記第２の閾値電圧を平均した電圧が、第２の電源の電圧を第３の抵抗素子と第４の抵抗素子とで分圧した電圧と同じ電圧であることを特徴とする請求項１に記載の三角波生成回路。
【請求項３】
前記コンデンサの静電容量を切り換えるコンデンサ切換部、前記第２の抵抗素子の抵抗値を切り換える抵抗切換部、および入力端子に入力されるクロック信号の入力を停止するクロック停止部のうちの少なくとも１つをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の三角波生成回路。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の三角波生成回路に含まれる前記シフト回路部、前記第１の抵抗素子、前記第２の抵抗素子、前記コンデンサ、前記第１の電流源、前記第２の電流源、前記切換部および前記比較部を含んで集積化され、前記入力部が形成されることを特徴とする集積回路装置。
【請求項５】
請求項４に記載の集積回路装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源に用いられる三角波生成回路、集積回路装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の技術による三角波生成回路９０の構成を示す図である。三角波生成回路９０は、抵抗素子Ｒ７およびコンデンサＣ５によって構成される積分回路、コンデンサＣ２および抵抗素子Ｒ１，Ｒ２によって構成されるレベルシフト回路、コンデンサＣ６、ならびに集積回路部１１を含んで構成される。抵抗素子Ｒ７およびコンデンサＣ５によって構成される積分回路は、入力端子１２に入力されるクロック信号ＣＬＫが、ハイレベルであると、コンデンサＣ５の電圧を上昇させ、クロック信号ＣＬＫが、ローレベルであると、コンデンサＣ５の電圧を低下させ、三角波を生成する。したがって、クロック信号ＣＬＫの周波数が低くなると、三角波の振幅が大きくなる。
【０００３】
コンデンサＣ２および抵抗素子Ｒ１，Ｒ２によって構成されるレベルシフト回路は、積分回路の出力である三角波信号を、電圧ＶＤＤを抵抗素子Ｒ１および抵抗素子Ｒ２で分圧した電圧を中心とする振幅の三角波信号に変換する。レベルシフト回路の出力は、一端が接地されるコンデンサＣ６の他端、および集積回路部１１の接続端子１１１に接続されている。
【０００４】
集積回路部（以下「ＩＣ」という）１１は、コンパレータＣＭＰ１、定電圧源１１２，１１６、電流源１１３，１１４、スイッチ部１１５、トランジスタＴｒ１、およびコンパレータ１２０を含んで構成されている。ＩＣ１１は、市販されている既存のスイッチング電源を制御する集積回路装置（以下「スイッチング電源ＩＣ」という）である。ＩＣ１１は、接続端子１１７が開放状態であるために、トランジスタＴｒ１に電流は流れず、カレントミラー回路によってトランジスタＴｒ１のコレクタと接続される電流源１１３，１１４にも電流が流れることはない。したがって、コンパレータＣＭＰ１、定電圧源１１２，１１６、電流源１１３，１１４、スイッチ部１１５、およびトランジスタＴｒ１によって構成される発振回路は動作せず、接続端子１１１に入力される電圧、つまり、コンデンサＣ６からの三角波信号が、電流源１１３とスイッチ部１１５の接続点に接続されるコンパレータ１２０に入力される。
【０００５】
三角波生成回路９０は、バッテリなどの直流電源の電圧を予め定める電圧に変換して出力する図示しないスイッチング電源に用いられる。コンパレータ１２０は、スイッチング電源に含まれる図示しないＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect
Transistor）の導通遮断を制御することによって、スイッチング電源に含まれる図示しないコンデンサの充放電を制御して、出力電圧が予め定める電圧になるように制御する。
【０００６】
特許文献１に記載される三角波生成回路は、クロック信号と三角波信号との動作に応じて、コンデンサへの充放電電流を変化させることによって、クロック信号の周波数と同じ周波数の三角波信号を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−７３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、三角波生成回路９０が生成する三角波信号は、クロック信号ＣＬＫの周波数を変えると、三角波信号の振幅が変化するという問題がある。さらに、クロック信号ＣＬＫが停止すると、三角波信号が生成されなくなり、スイッチング電源の動作に異常をきたすという問題がある。特許文献１に記載される三角波生成回路は、三角波信号の振幅が変動することはないが、市販されている既存のスイッチング電源ＩＣ、たとえばＩＣ１１を用いて構成されるものではない。
【０００９】
本発明の目的は、三角波信号の振幅が変化せず、クロック信号が停止しても動作可能な三角波生成回路、集積回路装置および電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明（１）は、クロック信号が入力される入力部と、
入力部に入力されるクロック信号の電圧をシフトさせるシフト回路部と、
一端がシフト回路部の出力に接続されている第１の抵抗素子と、
一端が接地され、他端が第１の抵抗素子の他端に接続されているコンデンサと、
一端が接地されている第２の抵抗素子と、
コンデンサの他端が接続される第１の接続端子、および第２の抵抗素子の他端が接続される第２の接続端子が形成される集積回路部とを含み、
集積回路部は、
入力側が電源に接続され、出力側が第１の接続端子に接続され、第２の接続端子に接続される第２の抵抗素子の抵抗値に応じた電流を流す第１の電流源と、
出力側が接地され、第１の電流源の電流の電流値の２倍の電流値の電流を流す第２の電流源と、
第１の接続端子と第２の電流源の入力側とを導通状態および遮断状態のうちのいずれかの状態にする切換部と、
第１の接続端子が非反転入力端子に接続され、予め定める基準電圧が反転入力端子に入力され、出力が切換部に接続され、第１の接続端子の電圧が上昇するときに非反転入力端子の電圧が反転入力端子に入力される予め定める基準電圧に基づいて生成される第１の閾値電圧以上になると、切換部によって第１の接続端子と第２の電流源の入力側とを遮断状態から導通状態に切り換え、第１の接続端子の電圧が低下するときに非反転入力端子の電圧が、第１の閾値電圧よりも低く、かつ反転入力端子に入力される予め定める基準電圧に基づいて生成される第２の閾値電圧以下になると、切換部によって第１の接続端子と第２の電流源の入力側とを導通状態から遮断状態に切り換えて、コンデンサの他端に三角波信号を生成させる比較部とを含んで集積化されることを特徴とする三角波生成回路である。
【００１１】
また本発明（４）は、前記三角波生成回路に含まれる前記シフト回路部、前記第１の抵抗素子、前記第２の抵抗素子、前記コンデンサ、前記第１の電流源、前記第２の電流源、前記切換部および前記比較部を含んで集積化され、前記入力部が形成されることを特徴とする集積回路装置である。
また本発明（５）は、前記集積回路装置を備えることを特徴とする電子機器である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明（１）によれば、入力部によって、クロック信号が入力され、シフト回路部によって、入力部に入力されるクロック信号の電圧がシフトされる。一端がシフト回路部の出力に接続されている第１の抵抗素子と、一端が接地され、他端が第１の抵抗素子の他端に接続されているコンデンサと、一端が接地されている第２の抵抗素子とが含まれ、第１の電流源、第２の電流源、切換部および比較部を含んで集積化される集積回路部によって、コンデンサの他端が接続される第１の接続端子、および第２の抵抗素子の他端が接続される第２の接続端子が形成される。入力側が電源に接続され、出力側が第１の接続端子に接続される第１の電流源によって、第２の接続端子に接続される第２の抵抗素子の抵抗値に応じた電流が流され、出力側が接地される第２の電流源によって、第１の電流源の電流の電流値の２倍の電流値の電流が流され、切換部によって、第１の接続端子と第２の電流源の入力側とが導通状態および遮断状態のうちのいずれかの状態にされる。そして、第１の接続端子が非反転入力端子に接続され、予め定める基準電圧が反転入力端子に入力され、出力が切換部に接続される比較部によって、第１の接続端子の電圧が上昇するときに非反転入力端子の電圧が反転入力端子に入力される予め定める基準電圧に基づいて生成される第１の閾値電圧以上になると、、切換部によって第１の接続端子と第２の電流源の入力側とが遮断状態から導通状態に切り換えられ、第１の接続端子の電圧が低下するときに非反転入力端子の電圧が、第１の閾値電圧よりも低く、かつ反転入力端子に入力される予め定める基準電圧に基づいて生成される第２の閾値電圧以下になると、切換部によって第１の接続端子と第２の電流源の入力側とが導通状態から遮断状態に切り換えられて、コンデンサの他端に三角波信号が生成される。
【００１３】
したがって、三角波信号の振幅は比較部の第１の閾値電圧と第２の閾値電圧とによって決まるので、三角波信号の振幅は変化せず、比較部によって切換部が切り換えられて、第１の電流源および第２の電流源の電流がコンデンサに充放電されるので、クロック信号が停止しても動作可能な三角波信号を生成することができる。
【００１４】
また本発明（４）によれば、前記三角波生成回路に含まれる前記シフト回路部、前記第１の抵抗素子、前記第２の抵抗素子、前記コンデンサ、前記第１の電流源、前記第２の電流源、前記切換部および前記比較部を含んで集積化され、前記入力部が形成される。したがって、三角波生成回路の小型化および低コスト化が可能である。
【００１５】
また本発明（５）によれば、前記集積回路装置を備えるので、電子機器の小型化および低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の技術による三角波生成回路９０の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の第１の形態である三角波生成回路１０の構成を示す図である。
【図３】三角波生成回路１０の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の第２の形態である三角波生成回路１０ａの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の第３の形態である三角波生成回路１０ｂの構成を示す図である。
【図６】三角波生成回路１０ｂが生成する三角波信号のタイムチャートである。
【図７】本発明の実施の第４の形態である三角波生成回路１０ｃの構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の第５の形態である三角波生成回路１０ｄの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の第６の形態である三角波生成回路１０ｅの構成を示す図である。
【図１０】集積回路装置３０の構成を示す図である。
【図１１】スイッチング電源４０の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図２は、本発明の実施の第１の形態である三角波生成回路１０の構成を示す図である。三角波生成回路１０は、直流電源、たとえばバッテリの電圧１２Ｖを予め定める電圧、たとえば３．３Ｖに変換する直流−直流変換器（以下「ＤＣＤＣコンバータ」という）などのスイッチング電源に用いられる三角波生成回路である。
【００１８】
三角波生成回路１０は、入力端子１２、コンデンサＣ１，Ｃ２、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４、および集積回路部（以下「ＩＣ」という）１１を含んで構成されている。ＩＣ１１は、コンパレータＣＭＰ１、定電圧源１１２，１１６、電流源１１３，１１４、スイッチ部１１５、トランジスタＴｒ１およびコンパレータ１２０を含んで構成され、これらの構成要素が集積化されている集積回路装置である。ＩＣ１１には、接続端子１１１，１１７が形成されている。
【００１９】
入力部である入力端子１２は、外部の発振器、たとえばマイクロコンピュータのためのクロック信号を生成する精度の高い発振器で生成されるクロック信号ＣＬＫが入力される。クロック信号の周波数は、たとえば数百ｋＨｚである。入力端子１２は、コンデンサＣ２の一端に接続され、コンデンサＣ２の他端は、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２と抵抗素子Ｒ３との接続点Ａに接続されている。第３の抵抗素子である抵抗素子Ｒ１は、一端が電圧ＶＤＤ、たとえば第２の電源である３．３Ｖの直流電源に接続され、他端が接続点Ａに接続されている。第４の抵抗素子である抵抗素子Ｒ２は、一端が接地され、他端が接続点Ａに接続されている。第１の抵抗素子である抵抗素子Ｒ３は、一端が接続点Ａに接続され、他端が、一端が接地されるコンデンサＣ１の他端、およびＩＣ１１の接続端子１１１に接続されている。
【００２０】
コンデンサＣ２と抵抗素子Ｒ１，Ｒ２とは、シフト回路部であるレベルシフト回路を構成し、抵抗素子Ｒ３と、コンデンサであるコンデンサＣ１とは、積分回路を構成する。第２のコンデンサであるコンデンサＣ２は、入力端子１２に入力されるクロック信号ＣＬＫの電圧レベルをシフトするためのコンデンサであり、電圧ＶＤＤを抵抗素子Ｒ１および抵抗素子Ｒ２で分圧した電圧を中心とする振幅のクロック信号に変換する。コンデンサＣ１は、レベルシフト回路によって電圧がシフトされたクロック信号の電圧によって、抵抗素子Ｒ３を介して接続点Ａとの間で流れる電流を充放電するとともに、後述する電流源１１３からの電流を充電し、後述する電流源１１４への電流を放電する。
【００２１】
第１の接続端子である接続端子１１１は、コンパレータＣＭＰ１の非反転入力端子と、接続点Ｂに接続されている。接続点Ｂは、電流源１１３の出力側とスイッチ部１１５の一端との接続点であり、後述するスイッチング電源に含まれるＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide
Semiconductor Field Effect Transistor）の導通遮断を制御するコンパレータ１２０の入力端子にも接続されている。コンパレータ１２０は、ＭＯＳＦＥＴの導通遮断を制御して、後述するスイッチング電源に含まれるコンデンサの充放電を制御して、出力電圧が予め定める電圧、たとえば３．３Ｖになるように制御する。
【００２２】
比較部であるコンパレータＣＭＰ１は、非反転入力端子が接続端子１１１および接続点Ｂに接続され、反転入力端子が定電圧源１１２に接続され、出力がスイッチ部１１５に接続されている。コンパレータＣＭＰ１は、ヒステリシスを有し、接続点Ｂの電圧が上昇するときに、出力をローレベルからハイレベルに変化させる閾値の電圧は、接続点Ｂの電圧が低下するときに、出力をハイレベルからローレベルに変化させる閾値の電圧より高い。以下、接続点Ｂの電圧が上昇するときに、コンパレータＣＭＰ１の出力をローレベルからハイレベルに変化させる閾値の電圧を第１の閾値電圧といい、接続点Ｂの電圧が低下するときに、コンパレータＣＭＰ１の出力をハイレベルからローレベルに変化させる閾値の電圧を第２の閾値電圧という。コンパレータＣＭＰ１は、反転入力端子に接続されている定電圧源１１２の電圧に基づいて、第１の閾値電圧および第２の閾値電圧を生成する。定電圧源１１２の電圧は、予め定める基準電圧である。
【００２３】
第１の電流源である電流源１１３は、入力側にバッテリの電圧Ｖｉｎが印加され、出力側が接続点Ｂに接続されており、電流値Ｉの電流を出力する。切換部であるスイッチ部１１５は、一端が接続点Ｂに接続され、他端が電流源１１４の入力側に接続されている。スイッチ部１１５は、コンパレータＣＭＰ１によって開閉が制御され、コンパレータＣＭＰ１の出力がハイレベルのとき、スイッチを閉じ、すなわち、導通状態（以下「オン」という）とし、コンパレータＣＭＰ１の出力がローレベルのとき、スイッチを開き、すなわち遮断状態（以下「オフ」という）とする。第２の電流源である電流源１１４は、入力側がスイッチ部１１５の前記他端に接続され、出力側が接地されており、電流値２Ｉの電流、すなわち電流源１１３の電流値Ｉの２倍の電流値の電流を出力する。
【００２４】
したがって、スイッチ部１１５がオフであると、電流源１１３からの電流値Ｉの電流がコンデンサＣ１に流れて、コンデンサＣ１を充電する。スイッチ部１１５がオンであると、電流源１１３からの電流値Ｉの電流、およびコンデンサＣ１からの電流値Ｉの電流が電流源１１４に供給され、コンデンサＣ１は電流値Ｉの電流を放電する。
【００２５】
トランジスタＴｒ１は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、エミッタが第２の接続端子である接続端子１１７に接続され、ベースが定電圧源１１６に接続されている。接続端子１１７に一端が接地されている抵抗素子の他端を接続することによって、定電圧源１１６の電圧と第２の抵抗素子である抵抗素子Ｒ４の抵抗値とに基づく電流をトランジスタＴｒ１に流すことができる。トランジスタＴｒ１を流れる電流の電流値が電流源１１３および電流源１１４の電流値に反映される。たとえばトランジスタＴｒ１のコレクタと電流源１１３，１１４とを、カレントミラー回路によって接続することによって、トランジスタＴｒ１を流れる電流の電流値Ｉと同じ電流値の電流を電流源１１３に流し、トランジスタＴｒ１を流れる電流の電流値Ｉの２倍の電流値の電流を電流源１１４に反映することができる。
【００２６】
ＩＣ１１の接続端子１１７には、一端が接地される抵抗素子Ｒ４の他端が接続されているので、定電圧源１１６の電圧からトランジスタＴｒ１のベースエミッタ間の電位差を減算した電圧を、抵抗素子Ｒ４の抵抗値で除算した値の電流値Ｉが、トランジスタＴｒ１を流れる。したがって、抵抗素子Ｒ４の抵抗値を変えることによって、電流源１１３，１１４の電流の電流値を変えることができ、すなわちコンデンサＣ１への充放電の電流値を変えることができる。
【００２７】
コンデンサＣ１の電圧が上昇し、第１の閾値電圧に達すると、コンパレータＣＭＰ１の出力がローレベルからハイレベルに変化し、トランジスタＴｒ１はオンとなる。トランジスタＴｒ１がオンとなると、コンデンサＣ１は、電流値Ｉで放電する。コンデンサＣ１が電流値Ｉで放電すると、コンデンサＣ１の電圧が低下する。コンデンサＣ１の電圧が低下し、第２の閾値電圧に達すると、コンパレータＣＭＰ１の出力がローレベルからハイレベルに変化し、トランジスタＴｒ１はオンとなる。トランジスタＴｒ１がオンとなると、コンデンサＣ１は、電流値Ｉで充電を開始する。コンデンサＣ１が電流値Ｉで充電すると、コンデンサＣ１の電圧が上昇する。以後、この動作が繰り返されるので、コンデンサＣ１の電圧は、三角波信号として、コンパレータ１２０に出力される。コンデンサＣ１は、レベルシフト回路からの電流も充放電されるので、三角波信号の周期は、電流源１１３，１１４の電流の電流値、およびレベルシフト回路からまたはレベルシフト回路への電流の電流値によって決まる。
【００２８】
図３は、三角波生成回路１０の動作を説明するためのタイムチャートである。クロック信号ＣＬＫは、たとえば３００ｋＨｚの周波数であり、ローレベルが０．１Ｖおよびハイレベルが３．４Ｖの振幅である。接続点Ａでの信号は、クロック信号ＣＬＫと同じ周波数であるが、振幅は、ローレベルが０Ｖおよびハイレベルが３．３Ｖであり、コンデンサＣ２および抵抗素子Ｒ１，Ｒ２からなるレベルシフト回路によって、電圧が−０．１Ｖシフトしている。
【００２９】
接続点Ｂの電圧は、コンデンサＣ１に充電される電流によって上昇し、コンパレータＣＭＰ１の第１の閾値電圧、たとえば２Ｖ以上になると、コンパレータＣＭＰ１の出力は、ローレベルからハイレベルに変化し、スイッチ部１１５はオンとなる。スイッチ部１１５がオンとなると、コンデンサＣ１から電流源１１４によって電流値Ｉの電流が流れ出す。コンデンサＣ１の電圧、つまり接続点Ｂの電圧が低下し、コンパレータＣＭＰ１の第２の閾値電圧、たとえば１．５Ｖ以下になると、コンパレータＣＭＰ１の出力は、ハイレベルからローレベルに変化し、スイッチ部１１５はオフとなる。スイッチ部１１５がオフとなると、コンデンサＣ１に電流源１１３によって電流値Ｉの電流が流れ込む。また、レベルシフト回路でシフトされたクロック信号がハイレベルであると、レベルシフト回路からの電流がコンデンサＣ１に流れ込み、レベルシフト回路でシフトされたクロック信号がローレベルであると、レベルシフト回路への電流がコンデンサＣ１から流れ出す。
【００３０】
したがって、コンデンサＣ１の電圧は、これらの電流の充放電によって、第１の閾値電圧と第２の閾値電圧との間で変動し、三角波信号としてコンパレータ１２０に出力される。
【００３１】
このように、従来の技術である三角波生成回路９０で用いられている積分回路のコンデンサＣ５と、発振回路のコンデンサＣ６とを共用化したコンデンサＣ１を設けたことによって、三角波信号の振幅を一定の範囲とすることができる。また、抵抗素子Ｒ４を設けることによって、集積回路部１１に含まれる発振回路を動作させることができ、クロック信号ＣＬＫが停止しても、三角波信号を生成することができる。コンデンサを共有化しているので、コンデンサの数を減らすことができ、低コスト化が可能である。
【００３２】
図４は、本発明の実施の第２の形態である三角波生成回路１０ａの構成を示す図である。三角波生成回路１０ａの構成要素のうち図２に示した三角波生成回路１０の構成要素と同じ構成要素については、重複を避けるために同じ参照符を付して、説明を省略する。三角波生成回路１０ａは、図２に示した集積回路部１１に代えて集積回路部１１ａを用いている。集積回路部１１ａは、集積回路部１１の定電圧源１１２に代えて、定電圧源１１９、および抵抗素子Ｒ５，Ｒ６を用い、定電圧源１１９の電圧を出力する出力端子１１８が形成されている。
【００３３】
定電圧源１１９は、電圧ＶＤＤ、たとえば３．３Ｖを出力する直流の電圧源であり、出力端子１１８、および抵抗素子Ｒ５の一端に接続されている。出力端子１１８は、抵抗素子Ｒ１の一端に接続されている。コンパレータＣＭＰ１の反転入力端子には、定電圧源１１９の電圧を、抵抗素子Ｒ５と抵抗素子Ｒ６とで分圧した電圧が入力されている。定電圧源１１９の電圧を抵抗素子Ｒ５と抵抗素子Ｒ６とで分圧した電圧は、図２に示した定電圧源１１２が出力する電圧と同じ電圧である。抵抗素子Ｒ１に供給する電圧ＶＤＤを個別に生成する必要がなく、三角波生成回路１０ａを簡素化することができ、低コスト化を図ることができる。
【００３４】
図５は、本発明の実施の第３の形態である三角波生成回路１０ｂの構成を示す図である。三角波生成回路１０ｂの構成要素は、図２に示した三角波生成回路１０の構成要素と同じであり、重複を避けるために同じ参照符を付して、説明を省略する。三角波生成回路１０ｂの抵抗素子Ｒ１の抵抗値と抵抗素子Ｒ２の抵抗値との比は、電圧ＶＤＤを抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２とによって分圧した電圧が、コンパレータＣＭＰ１の第１の閾値電圧と第２の閾値電圧とを平均した電圧と同じ電圧になるように選択される。
【００３５】
図６は、三角波生成回路１０ｂが生成する三角波信号のタイムチャートである。三角波信号は、第１の閾値電圧（図では「Ｈレベル」という）Ｖ１と、第２の閾値電圧（図では「Ｌレベル」という）Ｖ２とを平均した電圧（図では「平均レベル」という）を中心に、上下同じ電位差の振幅で発振する。
【００３６】
したがって、コンデンサＣ１への充電電流と放電電流とを均等にすることができ、クロック信号のオンデューティが５０％のとき、クロック信号の周波数を最も広い範囲とすることができる。オンデューティは、クロック信号がハイレベルの信号である時間のクロック信号の一周期に占める割合である。
【００３７】
図７は、本発明の実施の第４の形態である三角波生成回路１０ｃの構成を示す図である。三角波生成回路１０ｃの構成要素のうち図２に示した三角波生成回路１０の構成要素と同じ構成要素については、重複を避けるために同じ参照符を付して、説明を省略する。三角波生成回路１０ｃは、図２に示した三角波生成回路１０に、クロック選択入力端子１３およびコンデンサ容量切換回路２１を追加した回路である。コンデンサ切換部であるコンデンサ容量切換回路２１は、コンデンサＣ３およびトランジスタＴｒ２を含んで構成されている。
【００３８】
クロック選択入力端子１３は、クロック選択信号ＣＬＫ＿ＳＥＬを入力する入力端子であり、トランジスタＴｒ２のベースに接続されている。クロック選択信号ＣＬＫ＿ＳＥＬは、たとえばクロック信号を用いるマイクロコンピュータから、三角波信号の周波数を切り換えるために出力される信号である。トランジスタＴｒ２は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、エミッタが接地され、コレクタがコンデンサＣ３の一端に接続されている。コンデンサＣ３の他端は、抵抗素子Ｒ３とコンデンサＣ１との接続点、および接続端子１１１に接続されている。
【００３９】
クロック選択信号ＣＬＫ＿ＳＥＬがローレベルであると、トランジスタＴｒ２は、オフとなり、コンデンサＣ３の端子のうちトランジスタＴｒ２のコレクタに接続される端子は、開放状態である。すなわち、コンデンサＣ３が接続されていない状態と同じであり、図２に示した三角波生成回路１０と同じ周波数の三角波信号が生成される。
【００４０】
クロック選択信号ＣＬＫ＿ＳＥＬがハイレベルになると、トランジスタＴｒ２は、オンとなり、コンデンサＣ３の端子のうちトランジスタＴｒ２のコレクタに接続される端子は、トランジスタＴｒ２によって、接地電位にされる。すなわち、コンデンサＣ３が、コンデンサＣ１に並列に接続された状態になり、接続端子１１１に接続されるコンデンサの静電容量は、コンデンサＣ１の静電容量から、コンデンサＣ１の静電容量とコンデンサＣ３の静電容量とを加算した静電容量に切り換えられる。すなわち、コンデンサＣ１を充放電する電流の電流値は、図２に示した三角波生成回路１０と同じであるので、三角波信号の周期は長くなり、周波数は低くなる。
【００４１】
したがって、クロック信号として、長い周期のクロック信号が入力されても、クロック選択信号ＣＬＫ＿ＳＥＬを切り換えて、コンデンサＣ３をコンデンサＣ１と並列に接続すれば、三角波信号の周波数を低くして、周期を長くすることができる。三角波生成回路１０ｃは、クロック信号の周波数が変化しても、その変化に応じて三角波信号の周波数を変化させることができ、クロック信号の周波数を広範囲に設定することができる。
【００４２】
図８は、本発明の実施の第５の形態である三角波生成回路１０ｄの構成を示す図である。三角波生成回路１０ｄの構成要素のうち図２に示した三角波生成回路１０の構成要素と同じ構成要素については、重複を避けるために同じ参照符を付して、説明を省略する。三角波生成回路１０ｄは、図２に示した三角波生成回路１０に、クロック選択入力端子１３および抵抗値切換回路２２を追加した回路である。抵抗切換部である抵抗値切換回路２２は、抵抗素子Ｒ７およびトランジスタＴｒ３を含んで構成されている。
【００４３】
クロック選択入力端子１３は、トランジスタＴｒ３のベースに接続されている。トランジスタＴｒ３は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、エミッタが接地され、コレクタが抵抗素子Ｒ７の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ７の他端は、抵抗素子Ｒ４と接続端子１１７との接続点に接続されている。
【００４４】
クロック選択信号ＣＬＫ＿ＳＥＬがローレベルであると、トランジスタＴｒ３は、オフとなり、抵抗素子Ｒ７の端子のうちトランジスタＴｒ３のコレクタに接続される端子は、開放状態である。すなわち、抵抗素子Ｒ７が接続されていない状態と同じであり、図２に示した三角波生成回路１０と同じ周波数の三角波信号が生成される。
【００４５】
クロック選択信号ＣＬＫ＿ＳＥＬがハイレベルになると、トランジスタＴｒ３は、オンとなり、抵抗素子Ｒ７の端子のうちトランジスタＴｒ３のコレクタに接続される端子は、トランジスタＴｒ３によって、接地電位にされる。すなわち、抵抗素子Ｒ７が、抵抗素子Ｒ４に並列に接続された状態になり、接続端子１１７に接続される抵抗素子の抵抗値は、抵抗素子Ｒ４の抵抗値から、抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ７とを並列に接続した抵抗値に切り換えられる。すなわち、コンデンサを充電する電流の電流値Ｉが増加し、三角波信号の周期は短くなり、周波数は高くなる。
【００４６】
したがって、クロック信号として、短い周期のクロック信号が入力されても、クロック選択信号ＣＬＫ＿ＳＥＬを切り換えて、抵抗素子Ｒ７を抵抗素子Ｒ４と並列に接続すれば、三角波信号の周波数を高くし、周期を短くすることができる。三角波生成回路１０ｄは、クロック信号の周波数が変化しても、その変化に応じて三角波信号の周波数を変化させることができ、クロック信号の周波数を広範囲に設定することができる。
【００４７】
図９は、本発明の実施の第６の形態である三角波生成回路１０ｅの構成を示す図である。三角波生成回路１０ｅの構成要素のうち図２に示した三角波生成回路１０の構成要素と同じ構成要素については、重複を避けるために同じ参照符を付して、説明を省略する。三角波生成回路１０ｅは、図２に示した集積回路部１１に、クロック選択入力端子１３およびクロック切換回路２３を追加した回路である。クロック停止部であるクロック切換回路２３は、トランジスタＴｒ４を含んで構成されている。
【００４８】
クロック選択入力端子１３は、トランジスタＴｒ４のベースに接続されている。トランジスタＴｒ４は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、エミッタが接地され、コレクタが接続点Ａに接続されている。クロック選択信号ＣＬＫ＿ＳＥＬがローレベルであると、トランジスタＴｒ４は、オフとなり、接続点Ａは接地されない状態である。すなわち、三角波生成回路１０ｅは、図２に示した三角波生成回路１０と同じ周波数の三角波信号が生成される。
【００４９】
クロック選択信号ＣＬＫ＿ＳＥＬがハイレベルになると、トランジスタＴｒ４は、オンとなり、接続点Ａは、トランジスタＴｒ４によって、接地電位にされる。すなわち、クロック信号がレベルシフト回路から入力されない状態になり、三角波生成回路１０ｅは、クロック信号とは無関係に三角波信号を生成する。
【００５０】
クロック信号ＣＬＫが他の電子回路、たとえばＤＣＤＣコンバータ４１などに供給されている場合、他の電子回路に供給されているクロック信ＣＬＫ号を停止することなく、三角波生成回路１０ｅへのクロック信号ＣＬＫの入力のみを停止して、三角波信号の周波数を切り換えることができる。
【００５１】
車両に搭載されるラジオなどの受信機が受信している放送の周波数、たとえば振幅変調帯（以下「ＡＭ帯」という）で９００ｋＨｚの周波数の放送を受信している場合、三角波信号の周波数が３００ｋＨｚであると、３００ｋＨｚの逓倍の周波数、つまり９００ｋＨｚの周波数のノイズが発生し、ラジオの受信に影響を与える場合がある。このとき、コンデンサ容量切換回路２１によってコンデンサの静電容量を切り換えて、あるいは抵抗値切換回路２２によって抵抗素子の抵抗値を切り換えて、あるいは、クロック切換回路２３によってクロック信号の入力を停止して、三角波信号の周波数を、たとえば３５０ｋＨｚとすることによって、９００ｋＨｚの周波数のノイズの発生を回避することができ、ラジオの受信への影響を防止することができる。
【００５２】
図１０は、集積回路装置３０の構成を示す図である。集積回路装置３０の構成要素のうち図２に示した三角波生成回路１０の構成要素と同じ構成要素については、重複を避けるために同じ参照符を付して、説明を省略する。集積回路装置３０は、三角波生成回路１０の構成要素のうち、少なくともコンデンサＣ１，Ｃ２、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４、コンパレータＣＭＰ１、定電圧源１１２，１１６、電流源１１３，１１４、スイッチ部１１５およびトランジスタＴｒ１を含んで構成されている。集積回路装置３０は、これらの構成要素が集積化された集積回路装置であり、入力端子１２ａが形成されている。
【００５３】
集積回路装置３０は、三角波生成回路１０の構成要素のうち少なくともコンデンサＣ１，Ｃ２、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４、コンパレータＣＭＰ１、定電圧源１１２，１１６、電流源１１３，１１４、スイッチ部１１５およびトランジスタＴｒ１を含むので、三角波生成回路１０の効果と同じ効果を有し、さらに、これらの構成要素が集積化された集積回路装置を構成しているので、小型化および低コスト化が可能である。
【００５４】
図１１は、スイッチング電源４０の構成を示す図である。スイッチング電源４０は、直流電源、たとえばバッテリ４２の電圧を、予め定める電圧、たとえば３．３Ｖに変換して出力するＤＣＤＣコンバータであり、電子機器、たとえば車両に搭載される電子機器に用いられる。スイッチング電源４０は、集積回路装置３０ａ、トランジスタＴｒ５，Ｔｒ６、コイルＬ１、コンデンサＣ４および出力端子４３を含んで構成されている。
【００５５】
集積回路装置３０ａは、図１０に示した集積回路装置３０に、電源端子３１、および出力端子３２，３３を形成した装置である。電源端子３１は、バッテリ４２の電圧Ｖｉｎを集積回路装置３０ａに印加する端子である。集積回路装置３０ａは、三角波信号、すなわち接続点Ｂの電圧が入力されるコンパレータ１２０をさらに含んでおり、出力端子３２，３３は、コンパレータ１２０の出力に接続されている。
【００５６】
トランジスタＴｒ５は、ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴであり、トランジスタＴｒ６は、ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴである。トランジスタＴｒ５は、ゲートが出力端子３２に接続され、ソースがバッテリ４２に接続され、ドレインがトランジスタＴｒ６のドレイン、およびコイルＬ１の一端に接続されている。トランジスタＴｒ６は、ゲートが出力端子３３に接続され、ソースが接地され、ドレインがトランジスタＴｒ５のドレイン、およびコイルＬ１の一端に接続されている。コイルＬ１の他端は、一端が接地されるコンデンサＣ４の他端、および出力端子４３に接続されている。出力端子４３には、マイクロコンピュータなどの負荷が接続される。
【００５７】
コンパレータ１２０の出力がハイレベルであると、トランジスタＴｒ５のゲートおよびトランジスタＴｒ６のゲートにハイレベルの信号が入力され、トランジスタＴｒ５は、オフであり、トランジスタＴｒ６は、オンである。すなわち、コンデンサＣ４に蓄積された電荷は、トランジスタＴｒ６を介して接地に流れる。コンパレータ１２０の出力がローレベルであると、トランジスタＴｒ５のゲートおよびトランジスタＴｒ６のゲートにローレベルの信号が入力され、トランジスタＴｒ５は、オンであり、トランジスタＴｒ６は、オフである。すなわち、トランジスタＴ５からの電流の電荷がコンデンサＣ４に蓄積される。
【００５８】
コンパレータ１２０は、コンデンサＣ４の電圧と予め定める電圧、たとえば３．３Ｖとの差を増幅したエラー信号と、コンデンサＣ１の電圧、つまり三角波信号との差に応じて、トランジスタＴｒ５，Ｔｒ６をオンオフして、出力端子４３からの出力電圧が予め定める電圧になるように制御する。
【００５９】
電子機器は、集積回路装置３０ａを備えることによって、電子機器の小型化および低コスト化が可能である。
【００６０】
このように、入力端子１２によって、クロック信号ＣＬＫが入力され、レベルシフト回路によって、入力端子１２に入力されるクロック信号ＣＬＫの電圧がシフトされる。一端がレベルシフト回路の出力に接続されている抵抗素子Ｒ３と、一端が接地され、他端が抵抗素子Ｒ３の他端に接続されているコンデンサＣ１と、一端が接地されている抵抗素子Ｒ４とが含まれる。電流源１１３、電流源１１４、スイッチ部１１５およびコンパレータＣＭＰ１を含んで集積化される集積回路部１１によって、コンデンサＣ１の他端が接続される接続端子１１１、および抵抗素子Ｒ４の他端が接続される接続端子１１７が形成される。入力側が電源に接続され、出力側が接続端子１１１に接続される電流源１１３によって、接続端子１１７に接続される抵抗素子Ｒ４の抵抗値に応じた電流が流され、出力側が接地される電流源１１４によって、電流源１１３の電流の電流値の２倍の電流値の電流が流され、スイッチ部１１５によって、接続端子１１１と電流源１１４の入力側とが導通状態および遮断状態のうちのいずれかの状態にされる。そして、接続端子１１１が非反転入力端子に接続され、定電圧源１１２の電圧が反転入力端子に入力され、出力がスイッチ部１１５に接続されるコンパレータＣＭＰ１によって、接続端子１１１の電圧が上昇するときに非反転入力端子の電圧が反転入力端子に入力される予め定める基準電圧に基づいて生成される第１の閾値電圧以上になると、スイッチ部１１５によって接続端子１１１と電流源１１４の入力側とが遮断状態から導通状態に切り換えられ、接続端子１１１の電圧が低下するときに非反転入力端子の電圧が、第１の閾値電圧よりも低く、かつ反転入力端子に入力される予め定める基準電圧に基づいて生成される第２の閾値電圧以下になると、スイッチ部１１５によって接続端子１１１と電流源１１４の入力側とが導通状態から遮断状態に切り換えられて、コンデンサＣ１の他端に三角波信号が生成される。
【００６１】
したがって、三角波信号の振幅はコンパレータＣＭＰ１の第１の閾値電圧と第２の閾値電圧とによって決まるので、三角波信号の振幅は変化せず、コンパレータＣＭＰ１によってスイッチ部１１５が切り換えられて、電流源１１３および電流源１１４の電流がコンデンサＣ１に充放電されるので、クロック信号が停止しても動作可能な三角波信号を生成することができる。
【００６２】
さらに、レベルシフト回路は、一端が入力端子１２に接続されるコンデンサＣ２と、一端が第２の電源、たとえば３．３Ｖの直流電源に接続される抵抗素子Ｒ１と、一端が接地され、他端がコンデンサＣ２の他端、抵抗素子Ｒ１の他端、および抵抗素子Ｒ３の一端に接続される抵抗素子Ｒ２とを含んで構成される。そして、前記第１の閾値電圧および前記第２の閾値電圧を平均した電圧が、第２の電源の電圧を抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２とで分圧した電圧と同じ電圧である。したがって、コンデンサＣ１への充電電流と放電電流とを均等にすることができ、クロック信号ＣＬＫのオンデューティが５０％のとき、クロック信号の周波数を最も広い範囲とすることができる。
【００６３】
さらに、コンデンサ容量切換回路２１、抵抗値切換回路２２、クロック切換回路２３のうちの少なくとも１つを含み、コンデンサ容量切換回路２１によって、コンデンサの静電容量が切り換えられ、抵抗値切換回路２２によって、抵抗素子の抵抗値が切り換えられ、クロック切換回路２３によって、入力端子１２に入力されるクロック信号ＣＬＫの入力が停止される。したがって、コンデンサ容量切換回路２１、抵抗値切換回路２２またはクロック切換回路２３によって、三角波生成回路１０ｃ、三角波生成回路１０ｄまたは三角波生成回路１０ｅが生成する三角波信号の周波数を切り換えることができるので、これらの三角波生成回路を用いるスイッチング電源のスイッチング周波数を、車両に搭載されるラジオなどの受信機が受信している放送の周波数と異なる周波数に変更することができ、ラジオなどの受信機への影響を回避することができる。
【００６４】
さらに、三角波生成回路１０，１０ａ〜１０ｅに含まれるレベルシフト回路、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ４、コンデンサＣ１、電流源１１３、電流源１１４、スイッチ部１１５およびコンパレータＣＭＰ１を含んで集積化され、入力端子１２が形成される。したがって、三角波生成回路１０，１０ａ〜１０ｅの小型化および低コスト化が可能である。
【００６５】
さらに、電子機器は、集積回路装置３０ａを備えることによって、電子機器の小型化および低コスト化が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１０，１０ａ〜１０ｅ，９０  三角波生成回路
１１，１１ａ  集積回路部
１２，１２ａ  クロック入力端子
１３  クロック選択入力端子
２１  コンデンサ容量切換回路
２２  抵抗値切換回路
２３  クロック切換回路
３０  集積回路装置
３１  電源端子
３２，３３，１１８  出力端子
４０  スイッチング電源
４１  ＤＣＤＣコンバータ
４２  バッテリ
４３  出力端子
１１１，１１７  接続端子
１１２，１１６，１１９  定電圧源
１１３，１１４  電流源
１１５  スイッチ部
１２０  コンパレータ
Ｃ１〜Ｃ６  コンデンサ
ＣＭＰ１  コンパレータ
Ｌ１  コイル
Ｒ１〜Ｒ７  抵抗素子
Ｔｒ１〜Ｔｒ６  トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010245906.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010245906.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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