(57)【要約】【課題】電圧の変化によるオシレータの誤差を減少させることができる電圧変化補償型オシレータ及びオシレータの誤差補償方法を提供する。【解決手段】電圧変化補償型オシレータ１０００は、電源電圧のレベルを検出する電圧レベル検出部２００と、この電圧レベル検出部２００に接続され、電圧レベル検出部２００で検出された電圧レベルによって電流レベルを調節する電流レベル調節部３００と、該電源電圧及び電流レベル調節部３００の出力電流を入力され、クロック信号を生成して出力するオシレータコア部１００とを含む。電流レベル調節部３００は、電圧レベル検出部２００で検出された電圧レベルの増加量に比例するように出力電流を調節する。【選択図】図３
2014033427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧のレベルを検出する電圧レベル検出部と、
前記電圧レベル検出部に接続され、前記電圧レベル検出部で検出された電圧レベルによって電流レベルを調節する電流レベル調節部と、
前記電源電圧及び前記電流レベル調節部の出力電流を入力され、クロック信号を生成して出力するオシレータコア部とを含み、
前記電流レベル調節部は、前記電圧レベル検出部で検出された電圧レベルの増加量に比例するように前記出力電流を調節する、電圧変化補償型オシレータ。
【請求項２】
前記電流レベル調節部は、
第１の端子に前記電源電圧が印加される第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタとミラーリング関係を成す第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタとミラーリング関係を成し、第２の端子が前記第２のトランジスタの第２の端子にスイッチを通じて連結または遮断される、少なくとも一つの追加トランジスタと、
前記第２のトランジスタの第２の端子に流れる電流と前記追加トランジスタに流れる電流とが合されて前記出力電流を出力する出力端子とを含む、請求項１に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項３】
前記電圧レベル検出部は、
前記電源電圧の変化によって異なる個数のスイッチターンオン信号を発生し、
前記スイッチターンオン信号の個数は前記電源電圧の増加量に比例し、
前記追加トランジスタに接続されるスイッチの各々には、前記スイッチターンオン信号が各々印加される、請求項２に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項４】
前記電圧レベル検出部は、
前記追加トランジスタに接続されるスイッチの各々をターンオンするスイッチターンオン信号を発生し、該スイッチターンオン信号の個数は前記電源電圧の増加量に比例する、請求項２に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項５】
前記電圧レベル検出部は、第１のレベル検出部〜第Ｎのレベル検出部を含み、
前記第１のレベル検出部は、
前記電源電圧が第１の端子に印加され、第２の端子に第１の基準電圧が印加される第１の比較器と、
前記第１の比較器の出力端子が一端及び制御端子に接続され、他端は第１のレベル検出部の出力端である第１の電圧レベルスイッチとを含み、
前記第Ｎのレベル検出部は、
第Ｎ−１のレベル検出部の出力端の電圧が第１の端子に印加され、第２の端子に第Ｎの基準電圧が印加される第Ｎの比較器と、
前記第Ｎの比較器の出力端子が一端及び制御端子に接続され、他端は前記第Ｎのレベル検出部の出力端である第Ｎの電圧レベルスイッチとを含み、
前記Ｎは、１より大きい定数であり、
第２の基準電圧と前記第１の基準電圧との間の差は、前記第Ｎの基準電圧と第Ｎ−１の基準電圧との間の差と同じである、請求項１に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項６】
前記第１の電圧レベルスイッチ及び前記第Ｎの電圧レベルスイッチは、Ｐ型モストランジスタである、請求項５に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項７】
前記第１の電圧レベルスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第１の比較器の出力信号が反転されて印加される第１の並列電圧レベルスイッチと、
前記第Ｎの電圧レベルスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第Ｎの比較器の出力信号が反転されて印加される第Ｎの並列電圧レベルスイッチとを、さらに含む請求項５に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項８】
前記第１の電圧レベルスイッチ及び前記第Ｎの電圧レベルスイッチは、Ｐ型モストランジスタであり、
前記第１の並列電圧レベルスイッチ及び前記第Ｎの並列電圧レベルスイッチは、Ｎ型モストランジスタである、請求項７に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項９】
第１のレベル検出部〜第Ｎのレベル検出部から構成され、電源電圧のレベルを検出する電圧レベル検出部と、
電源電圧の変化によって電流レベルを調節する電流レベル調節部と、
前記電流レベル調節部の出力電流及び前記電源電圧を入力され、クロック信号を生成して出力するオシレータコア部とを含み、
前記第１のレベル検出部は、
前記電源電圧が第１の端子に印加され、第２の端子に第１の基準電圧が印加される第１の比較器と、
前記第１の比較器の出力端子が一端及び制御端子に接続され、他端は第１のレベル検出部の出力端である第１の電圧レベルスイッチとを含み、
前記第Ｎのレベル検出部は、
第Ｎ−１のレベル検出部の出力端の電圧が第１の端子に印加され、第２の端子に第Ｎの基準電圧が印加される第Ｎの比較器と、
前記第Ｎの比較器の出力端子が一端及び制御端子に接続され、他端は前記第Ｎのレベル検出部の出力端である第Ｎの電圧レベルスイッチとを含み、
前記電流レベル調節部は、
第１の端子に前記電源電圧が印加される第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタとミラーリング関係を成す第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタとミラーリング関係を成し、第２の端子が前記第２のトランジスタの第２の端子に第１のスイッチを通じて連結または遮断される第１の追加トランジスタと、
前記第１のトランジスタとミラーリング関係を成し、第２の端子が第Ｎ−１のスイッチを通じて前記第Ｎ−１の追加トランジスタの第２の端子に接続される第Ｎの追加トランジスタと、
前記第２のトランジスタの第２の端子に流れる電流と前記第１の追加トランジスタ〜第Ｎの追加トランジスタに流れる電流とが合されて前記出力電流を出力する出力端子とを含み、
前記Ｎは１より大きい定数であり、
第２の基準電圧と前記第１の基準電圧との間の差は、前記第Ｎの基準電圧と第Ｎ−lの基準電圧との間の差と同じく、
前記第１の電圧レベルスイッチと前記第１のスイッチとは、同時にオンまたはオフされ、
前記第Ｎの電圧レベルスイッチと前記第Ｎの追加トランジスタとは、同時にオンまたはオフされる、電圧変化補償型オシレータ。
【請求項１０】
前記第１の電圧レベルスイッチ、前記第Ｎの電圧レベルスイッチ、前記第１のスイッチ及び前記第ＮのスイッチはＰ型モストランジスタである、請求項９に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項１１】
前記第１の電圧レベルスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第１の比較器の出力信号が反転されて印加される第１の並列電圧レベルスイッチと、
前記第Ｎの電圧レベルスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第Ｎの比較器の出力信号が反転されて印加される第Ｎの並列電圧レベルスイッチとを、さらに含む請求項９に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項１２】
前記第１の電圧レベルスイッチ及び前記第Ｎの電圧レベルスイッチはＰ型モストランジスタであり、
前記第１の並列電圧レベルスイッチ及び前記第Ｎの並列電圧レベルスイッチはＮ型モストランジスタである、請求項１１に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項１３】
前記第１のスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第１の比較器の出力信号が反転されて印加される第１の並列スイッチと、
前記第Ｎのスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第Ｎの比較器の出力信号が反転されて印加される第Ｎの並列スイッチとを、さらに含む請求項９に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項１４】
前記第１のスイッチ及び前記第ＮのスイッチはＰ型モストランジスタであり、
前記第１の並列スイッチ及び前記第Ｎの並列スイッチはＮ型モストランジスタである、請求項１３に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項１５】
前記オシレータコア部は、
前記電流レベル調節部の出力電圧をミラーリングするオシレータコア用電流ミラーと、
一端には前記電源電圧が印加され、他端には前記電流ミラーと接続されるリングオシレータとを含む、請求項９に記載の電圧変化補償型オシレータ。
【請求項１６】
電源電圧の増加量を検出するステップと、
電源電圧が増加可能な範囲を予め決められた電圧間隔に区分して電圧区間を設定し、前記電源電圧の増加量が大きくなる順に前記電圧区間をＭ個の電圧区間に区分してオシレータの誤差を補償する方法であって、
（Ａ）電源電圧の増加量を検出し、前記Ｍ個の電圧区間のうちのいずれかに該当するか否かを判断するステップと、
（Ｂ）前記ステップ（Ａ）で判断された結果に基づいて、前記オシレータに印加される電流の大きさを調節するステップとを含む、オシレータの誤差補償方法
【請求項１７】
前記オシレータに印加される電流は、前記電源電圧の増加量に比例して増加し、前記電源電圧の増加量が該当する電圧区間が変わる場合にだけ変化する、請求項１６に記載のオシレータの誤差補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧変化補償型オシレータ及びオシレータの誤差補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オシレータとは、一定の周波数のクロック信号を発生する発振器であって、一般的なオシレータの設計において出力周波数に関する重要なパラメーターにはキャパシタ、抵抗、電流などが挙げられる。
【０００３】
このようなオシレータの出力周波数は、工程、電圧、温度（Ｐｒｏｃｅｓｓ、Ｖｏｌｔａｇｅ、Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：ＰＶＴ）などが変化し、該変化によって偏差が発生することになる。そのため、特許文献１などに温度変化による偏差を補償するための技術が示されている。
【０００４】
図１は、従来の一般的なオシレータに入力される電圧のレベルによって、オシレータから出力される周波数の変化を概略的に例示した図面で、図２は、従来の一般的なオシレータに入力される電圧のレベルによる充放電電流の変化を例示した図面である。
【０００５】
オシレータの電源電圧が増加すれば、キャパシタの電流が増加し、これによって電荷の充放電時間が増加するので、オシレータの出力周波数が減少することになる。
【０００６】
詳しくは、オシレータに印加される電源電圧とオシレータから出力される出力周波数とは反比例の関係を有するようになる。このような現象は、図１及び図２から容易に理解できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許第２０１０−０７１５４８３号公報
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２００１−００９６８５６号公報
【特許文献３】韓国公開特許第１０−２００４−０１０１２４０号公報
【特許文献４】韓国公開特許第１０−２００６−０１０４３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、まだ、電圧の変化によるオシレータ出力周波数の偏差を補償するための技術が提案されていない実情である。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、電圧の変化によるオシレータの誤差を減少させることができる電圧変化補償型オシレータを提供することに、その目的がある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、電圧の変化によるオシレータの誤差を減少させることができるオシレータの誤差補償方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を解決するために、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータは、電源電圧のレベルを検出する電圧レベル検出部と、前記電圧レベル検出部に接続され、前記電圧レベル検出部で検出された電圧レベルによって電流レベルを調節する電流レベル調節部と、前記電源電圧及び前記電流レベル調節部の出力電流を入力されてクロック信号を生成して出力するオシレータコア部とを含み、前記電流レベル調節部は、前記電圧レベル検出部で検出された電圧レベルの増加量に比例するように前記出力電流を調節する。
【００１２】
一実施形態によれば、前記電流レベル調節部は、第１の端子に前記電源電圧が印加される第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタとミラーリング関係を成す第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタとミラーリング関係を成し、第２の端子が前記第２のトランジスタの第２の端子にスイッチを通じて連結または遮断される少なくとも一つの追加トランジスタと、前記第２のトランジスタの第２の端子に流れる電流と前記追加トランジスタに流れる電流とが合されて前記出力電流を出力する出力端子とを含む。
【００１３】
また、一実施形態によれば、前記電圧レベル検出部は、前記電源電圧の変化によって異なる個数のスイッチターンオン信号を発生する。前記スイッチターンオン信号の個数は、前記電源電圧の増加量に比例し、前記追加トランジスタに接続されるスイッチの各々には前記スイッチターンオン信号が各々印加される。
【００１４】
また、一実施形態によれば、前記電圧レベル検出部は、前記追加トランジスタに接続されるスイッチの各々をターンオンするスイッチターンオン信号を発生し、前記スイッチターンオン信号の個数は前記電源電圧の増加量に比例する。
【００１５】
また、一実施形態によれば、前記電圧レベル検出部は、第１のレベル検出部〜第Ｎのレベル検出部を含み、前記第１のレベル検出部は、前記電源電圧が第１の端子に印加され、第２の端子に第１の基準電圧が印加される第１の比較器と、前記第１の比較器の出力端子が一端及び制御端子に接続され、他端は第１のレベル検出部の出力端である第１の電圧レベルスイッチとを含み、前記第Ｎのレベル検出部は、第Ｎ−１のレベル検出部の出力端の電圧が第１の端子に印加され、第２の端子に第Ｎの基準電圧が印加される第Ｎの比較器と、前記第Ｎの比較器の出力端子が一端及び制御端子に接続され、他端は前記第Ｎのレベル検出部の出力端である第Ｎの電圧レベルスイッチとを含み、前記Ｎは１より大きい定数であり、第２の基準電圧と前記第１の基準電圧との間の差は、前記第Ｎの基準電圧と第Ｎ−１の基準電圧との間の差と同じである。
【００１６】
一実施形態によれば、前記第１の電圧レベルスイッチ及び前記第Ｎの電圧レベルスイッチはＰ型モストランジスタである。
【００１７】
また、一実施形態によれば、前記第１の電圧レベルスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第１の比較器の出力信号が反転されて印加される第１の並列電圧レベルスイッチと、前記第Ｎの電圧レベルスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第Ｎの比較器の出力信号が反転されて印加される第Ｎの並列電圧レベルスイッチとを、さらに含む。
【００１８】
一実施形態によれば、前記第１の電圧レベルスイッチ及び前記第Ｎの電圧レベルスイッチはＰ型モストランジスタであり、前記第１の並列電圧レベルスイッチ及び前記第Ｎの並列電圧レベルスイッチはＮ型モストランジスタである。
【００１９】
また、上記目的を解決するために、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータは、第１のレベル検出部〜第Ｎのレベル検出部から構成され、電源電圧のレベルを検出する電圧レベル検出部と、該電源電圧の変化によって電流レベルを調節する電流レベル調節部と、前記電流レベル調節部の出力電流及び前記電源電圧を入力されてクロック信号を生成して出力するオシレータコア部とを含む。
【００２０】
一実施形態によれば、前記第１のレベル検出部は、前記電源電圧が第１の端子に印加され、第２の端子に第１の基準電圧が印加される第１の比較器と、前記第１の比較器の出力端子が一端及び制御端子に接続され、他端は第１のレベル検出部の出力端である第１の電圧レベルスイッチとを含む。
【００２１】
一実施形態によれば、前記第Ｎのレベル検出部は、第Ｎ−１のレベル検出部の出力端の電圧が第１の端子に印加され、第２の端子に第Ｎの基準電圧が印加される第Ｎの比較器と、前記第Ｎの比較器の出力端子が一端及び制御端子に接続され、他端は前記第Ｎのレベル検出部の出力端である第Ｎの電圧レベルスイッチとを含む。
【００２２】
一実施形態によれば、前記電流レベル調節部は、第１の端子に前記電源電圧が印加される第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタとミラーリング関係を成す第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタとミラーリング関係を成し、第２の端子が前記第２のトランジスタの第２の端子に第１のスイッチを通じて連結または遮断される第１の追加トランジスタと、前記第１のトランジスタとミラーリング関係を成し、第２の端子が第Ｎ−１のスイッチを通じて前記第Ｎ−１の追加トランジスタの第２の端子に接続される第Ｎの追加トランジスタと、前記第２のトランジスタの第２の端子に流れる電流と前記第１の追加トランジスタ〜第Ｎの追加トランジスタに流れる電流とが合されて前記出力電流を出力する出力端子とを含む。
【００２３】
一実施形態によれば、前記Ｎは１より大きい定数であり、第２の基準電圧と前記第１の基準電圧との間の差は前記第Ｎの基準電圧と第Ｎ−１の基準電圧との間の差と等しい。また、前記第１の電圧レベルスイッチと前記第１のスイッチとは同時にオンまたはオフされ、前記第Ｎの電圧レベルスイッチと前記第Ｎの追加トランジスタとは同時にオンまたはオフされる。
【００２４】
一実施形態によれば、前記第１の電圧レベルスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第１の比較器の出力信号が反転されて印加される第１の並列電圧レベルスイッチと、前記第Ｎの電圧レベルスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第Ｎの比較器の出力信号が反転されて印加される第Ｎの並列電圧レベルスイッチとをさらに含む。
【００２５】
また、一実施形態によれば、前記第１の電圧レベルスイッチ及び前記第Ｎの電圧レベルスイッチはＰ型モストランジスタであり、前記第１の並列電圧レベルスイッチ及び前記第Ｎの並列電圧レベルスイッチはＮ型モストランジスタである。
【００２６】
また、一実施形態によれば、前記第１のスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第１の比較器の出力信号が反転されて印加される第１の並列スイッチと、前記第Ｎのスイッチの一端と他端とに各々一端と他端とが接続され、制御端子には前記第Ｎの比較器の出力信号が反転されて印加される第Ｎの並列スイッチとをさらに含む。
【００２７】
一実施形態によれば、前記第１のスイッチ及び前記第ＮのスイッチはＰ型モストランジスタであり、前記第１の並列スイッチ及び前記第Ｎの並列スイッチはＮ型モストランジスタである。
【００２８】
また、一実施形態によれば、前記オシレータコア部は、前記電流レベル調節部の出力電圧をミラーリングするオシレータコア用電流ミラーと、一端には前記電源電圧を印加され、他端には前記電流ミラーに接続されるリングオシレータとを含む。
【００２９】
また、上記目的を解決するために、本発明の他の実施形態によるオシレータの誤差補償方法は、電源電圧が増加可能な範囲を予め決められた電圧間隔に区分して電圧区間を設定し、前記電源電圧の増加量が大きくなる順に前記電圧区間をＭ個の電圧区間に区分してオシレータの誤差を補償する方法であって、（Ａ）電源電圧の増加量を検出して前記Ｍ個の電圧区間のうちのいずれかに該当するか否かを判断するステップと、（Ｂ）前記ステップ（Ａ）で判断された結果に基づいて、前記オシレータに印加される電流の大きさを調節するステップとを含む。
【００３０】
一実施形態によれば、前記オシレータに印加される電流は、前記電源電圧の増加量に比例して増加し、前記電源電圧の増加量が該当する電圧区間が変わる場合にだけ変化される。
【発明の効果】
【００３１】
前述のように、本発明の電圧変化補償型オシレータによれば、電圧の変化によるオシレータの誤差を効率よく減少させることができるという効果が奏する
【００３２】
また、本発明のオシレータの誤差補償方法によれば、電圧の変化によるオシレータの誤差を効率よく減少させることができるという効果が奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の一般的なオシレータに入力される電圧のレベルによってオシレータから出力される周波数の変化を概略的に例示した図面である。
【図２】従来の一般的なオシレータに入力される電圧のレベルによる充放電電流の変化を例示した図面である。
【図３】本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータを概略的に例示した図面である。
【図４】本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータの電圧レベル検出部を概略的に例示した図面である。
【図５】本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータの電流レベル調節部を概略的に例示した図面である。
【図６】本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータのオシレータコア部を概略的に例示した図面である。
【図７】本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータに入力される電圧のレベルによる出力周波数の変化を概略的に例示した図面である。
【図８】本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータと従来の一般的なオシレータの周波数及び周波数誤差とを比較した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
【００３５】
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
【００３６】
明細書及び請求範囲において、「第１の」、「第２の」、「第３の」、「第４の」などの用語は、もしある場合、類似の構成要素間の区分のために使われ、必ずしもそうではないが、特定順次または発生手順を示すために使われる。そのように用いられる用語は、ここに示されている本発明の実施形態が、例えば、ここに図示または説明されたのではない他のシーケンスで動作するように適切な環境下で互換可能なことと理解されたい。同様に、ここで、方法が一連のステップを含むこととして示されている場合、ここに示されたステップの順序は、必ず該当ステップが実行される手順であるとは限らず、任意のステップが省略されたり、またはここに示されていない任意の他のステップがその方法に付加されたりしてもよい。
【００３７】
明細書及び請求範囲において、「左側」、「右側」、「前」、「後」、「上部」、「底」、「上に」、「下に」などの用語は、も使われている場合は、説明のために用いられるのであり、必ず不変の相対的位置を示すためのではない。そのように用いられる用語は、ここに示されている本発明の実施形態が、例えば、ここに図示または説明されたのではない他の方向に動作するように適切な環境下で互換可能なことを理解されたい。ここで使われた用語「接続された」は、電気的または非電気的方式で直接または間接的に接続されることを正義する。ここで、互いに「隣接する」として示される対象は、その文句が用いられる文脈に対して適切に、互いに物理的に接触するか、互いに近接するか、互いに同じ一般的範囲または領域にあるものであってもよい。ここで、「一実施形態で」という文句の存在は、必ずしもそうではないが、同じ実施形態を意味する。
【００３８】
以下、添付図面を参照して、本発明の構成及び作用効果について詳記する。
【００３９】
図３は、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００を概略的に例示した図面である。
【００４０】
図３に示すように、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００は、電圧レベル検出部２００、電流レベル調節部３００及びオシレータコア部１００を含む。
【００４１】
電圧レベル検出部２００は、電源電圧ＶＤＤを印加され、電源電圧ＶＤＤのレベルを検出する。
【００４２】
電流レベル調節部３００は、電圧レベルによって電流レベルが調節された出力電流をオシレータコア部１００に供給する。
【００４３】
オシレータコア部１００は、電源電圧ＶＤＤ及び電流レベル調節部３００の出力電流を入力され、所定の周波数のクロック信号を生成して出力する。
【００４４】
図４は、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００の電圧レベル検出部２００を概略的に例示した図面である。
【００４５】
図４に示すように、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００の電圧レベル検出部２００は、複数の比較器ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２、ＣＯＭＰ３、ＣＯＭＰ４、ＣＯＭＰ５と、複数の電圧レベルスイッチ２１０−１、２１０−２、２１０−３、２１０−４、２１０−５とを含む。
【００４６】
比較器の反転端子には、所定の基準電圧が各々印加される。
【００４７】
同図中のＢＧＲ４、ＢＧＲ４．５などは、４Ｖのバンドギャップレファレンス（Ｂａｎｄ  Ｇａｐ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）電圧、４．５Ｖのバンドギャップレファレンス電圧などを示す。
【００４８】
詳しくは、同面においては、０．５Ｖずつ順次に増加する基準電圧が、各比較器に比較基準電圧として供給される場合を例示し、この間隔は必要によって他の異なる値に設定されてもよい。
【００４９】
一方、比較器の出力端には、電圧レベルスイッチが設けられる。
【００５０】
電圧レベルスイッチは、比較器の出力端が一端及び制御端子に接続され、他端は次の比較器の非反転端子に接続される。比較器と電圧レベルスイッチとの一対をそれぞれレベル検出部と称する。
【００５１】
詳しくは、まず、第１の比較器の非反転端子には電源電圧ＶＤＤが印加され、第１の比較器の反転端子には第１の基準電圧が印加される。
【００５２】
また、第１の比較器の出力端は第１の電圧レベルスイッチ２１０−１の一端及び第１の電圧レベルスイッチ２１０−１の制御端子に接続される。
【００５３】
第１の電圧レベルスイッチ２１０−１の他端は、第２の比較器の非反転端子に接続される。
【００５４】
また、第２の比較器の反転端子には第２の基準電圧が印加される。
【００５５】
第２の基準電圧は、第１の基準電圧より所定の値分増加された値であり、図４では該増加値が０．５Ｖの場合を示した。
【００５６】
また、第２の比較器の出力端は、第２の電圧レベルスイッチ２１０−２の一端及び第２の電圧レベルスイッチ２１０−２の制御端子に接続される。
【００５７】
こうして、第１の比較器と第１の電圧レベルスイッチ２１０−１とを合わせて第１のレベル検出部と称する。同様にして、第２のレベル検出部、第３のレベル検出部、第４レベル検出部及び第５のレベル検出部が具現される。
【００５８】
また、レベル検出部の個数は必要によって、さらに増加されてもよく、基準電圧の増加間隔も変わってもよい。
【００５９】
例えば、電源電圧ＶＤＤが４．７Ｖの場合、電圧レベル検出部２００の動作原理について説明する。
【００６０】
まず、電源電圧ＶＤＤ４．７Ｖは第１の基準電圧４Ｖより大きいので、第１の比較器の出力端には４．７Ｖが出力される。
【００６１】
次に、第１の比較器の出力電圧４．７Ｖが第１の電圧レベルスイッチ２１０−１の制御端子に印加されることによって、第１の電圧レベルスイッチ２１０−１はオン状態になり、第１の比較器の出力電圧４．７Ｖは第１の電圧レベルスイッチ２１０−１をパスして第２の比較器の非反転端子に印加される。
【００６２】
次に、第２の比較器の非反転端子に印加された４．７Ｖの電圧は第２の基準電圧である４．５Ｖより大きいので、第２の比較器の出力端には４．７Ｖが出力され、第２の電圧レベルスイッチ２１０−２をオン状態にし、第３の比較器の非反転端子に印加される。
【００６３】
次に、第３の比較器では、第３の基準電圧である５．０Ｖが第３の比較器の非反転端子に印加された４．７Ｖより大きいので、第３の比較器の出力端からはロー信号が出力され、第３の電圧レベルスイッチ２１０−３はオフ状態を維持する。
【００６４】
前述のような方式で、電圧レベル検出部２００は電源電圧ＶＤＤの大きさによってオン状態になる電圧レベルスイッチの個数が変わるようになる。
【００６５】
図５は、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００の電流レベル調節部３００を概略的に例示した図面である。
【００６６】
図５に示すように、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００の電流レベル調節部３００は、第１のトランジスタＭ１、第２のトランジスタＭ２及び複数の追加トランジスタを含む。
【００６７】
第２のトランジスタＭ２と追加トランジスタとは、第１のトランジスタＭ１とミラーリング関係を成す。
【００６８】
追加トランジスタの第２の端子と電流レベル調節部の出力端子との間には、スイッチが設けられる。また、このスイッチは前述の電圧レベルスイッチと同時にオン状態になるかまたはオフ状態になる。
【００６９】
詳しくは、第１の追加トランジスタ３１における第２の端子は、第１のスイッチ３１０−１によって第２のトランジスタＭ２における第２の端子に連結または遮断される。
【００７０】
また、第２の追加トランジスタ３２における第２の端子は、第２のスイッチ３１０−２によって第１の追加トランジスタ３１における第２の端子に連結または遮断される。
【００７１】
同様に、第５の追加トランジスタ３５における第２の端子が第５のスイッチ３１０−５によって第４トランジスタにおける第２の端子に連結または遮断される。
【００７２】
第１のスイッチ３１０−１〜第５のスイッチ３１０−５は、第１の電圧レベルスイッチ２１０−１〜第５の電圧レベルスイッチ２１０−５と同じく作動する。前述のように、電源電圧ＶＤＤが４．７Ｖの場合、第１のスイッチ３１０−１及び第２のスイッチ３１０−２だけオン状態になり、残りスイッチはオフ状態になる。
【００７３】
これによって、電流レベル調節部３００から出力される電流は基準電流Ｉｒｅｆの１．２倍になる。
【００７４】
すなわち、電圧レベル検出部２００で検出された電源電圧ＶＤＤのレベルによってオン状態になる電圧レベルスイッチの個数が決まり、その個数のスイッチがオンされることによって、電流レベル調節部３００から出力される電流が調節されることができる。
【００７５】
一実施形態によれば、電圧レベルスイッチ及びスイッチは、Ｐ型モストランジスタで具現されてもよい。
【００７６】
また、図４及び図５に示すように、並列電圧レベルスイッチ及び並列スイッチをＮ型モストランジスタで具現し、反転された信号を制御端子に印加することによって前述のような原理で作動するようになる。このように具現される場合、スイッチによる抵抗が減少されるような効果がさらに奏される。
【００７７】
図６は、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００のオシレータコア部１００を概略的に例示した図面である。
【００７８】
図６に示すように、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００のオシレータコア部１００は、リングオシレータ１１０と、オシレータコア用電流ミラー１２０とを含む。
【００７９】
リングオシレータ１１０は、一般的な場合と同様に、Ｎ型モストランジスタとＰ型モストランジスタとが直列で接続されたものが３段で接続され具現され、一端には電源電圧ＶＤＤが各々印加され、他端には電流源が各々接続される。
【００８０】
本発明の一実施形態では、前述の電流レベル調節部３００の出力電流はオシレータコア用電流ミラー１２０によって各々の枝に印加されることができる。
【００８１】
これによって、電源電圧ＶＤＤが変化しても、該電源電圧ＶＤＤの変化を補償することができる電流がリングオシレータ１１０に供給されるため、オシレータから出力されるクロック信号の周波数誤差を減少させることができる。
【００８２】
図６では、リングオシレータ１１０はＮ型モストランジスタとＰ型モストランジスタとが直列で接続されたものが３段で接続された場合を例示したが、３段以上の奇数段、すなわち５段、７段、９段などで連結して具現されてもよい。
【００８３】
また、図６では、オシレータコア部１００がリングオシレータ１１０を含んで具現されることを例示したが、このリングオシレータ１１０以外にもＲＣオシレータなど多様な種類のオシレータを適用して具現されてもよい。
【００８４】
図７は、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００に入力される電圧のレベルによる出力周波数の変化を概略的に例示した図面である。
【００８５】
図７に示すように、電源電圧ＶＤＤが４〜６Ｖ間で変化されるにもかかわらず、クロック信号の周波数が３．９８〜４．３２ＭＨｚ範囲で維持されることが認められる。
【００８６】
図８は、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００と従来の一般的なオシレータの周波数及び周波数誤差とを比較した図面である。
【００８７】
図８に示すように、従来のオシレータに比べて、本発明の一実施形態による電圧変化補償型オシレータ１０００で電源電圧ＶＤＤの変化にもかかわらず周波数の変化幅が格段に減少されることが認められる。
【００８８】
本発明の一実施形態によるオシレータの誤差補償方法は、前述の内容に基づいて理解されることができる。
【００８９】
すなわち、本発明の一実施形態によるオシレータの誤差補償方法は、電源電圧の増加量を検出し、前記Ｍ個の電圧区間のうちのいずれかに該当するか否かを判断する過程と、該判断結果に基づいてオシレータに印加される電流の大きさを調節する過程とを含む。
【００９０】
電源電圧が増加可能な範囲を予め決められた電圧間隔に区分して電圧区間を設定し、前記電源電圧の増加量が大きくなる順に前記電圧区間をＭ個の電圧区間に区分する。
【００９１】
また、オシレータに印加される電流は前記電源電圧の増加量に比例して増加し、該電源電圧の増加量が該当する電圧区間が変わる場合にだけ変化される。
【００９２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９３】
１０００  電圧変化補償型オシレータ
ＶＤＤ  電源電圧
１００  オシレータコア部
１１０  リングオシレータ
１２０  オシレータコア用電流ミラー
２００  電圧レベル検出部
３００  電流レベル調節部
Ｖｏｓｃ  オシレータ出力信号
２１０−１  第１の電圧レベルスイッチ
２１０−２  第２の電圧レベルスイッチ
２１０−３  第３の電圧レベルスイッチ
２１０−４  第４電圧レベルスイッチ
２１０−５  第５の電圧レベルスイッチ
Ｍ１  第１のトランジスタ
Ｍ２  第２のトランジスタ
Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３、Ｍ３４、Ｍ３５  追加トランジスタ
３１０−１  第１のスイッチ
３１０−２  第２のスイッチ
３１０−３  第３のスイッチ
３１０−４  第４スイッチ
３１０−５  第５のスイッチ
【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】
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【図８】
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