(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のＤＣ電位を供給されて動作するバッファ手段と前記バッファ手段の入力部に接続されるキャパシタンスを備え、前記キャパシタンスを通じて付与される入力信号を前記バッファ手段より出力する入力バッファ回路において、
装置をオンさせるパワーオン信号に従い前記キャパシタンスの充電を開始するチャージ手段と、
前記パワーオン信号が入力されてから所定時間が経過したことを計時するタイマ手段と、
該計時結果に従い、前記所定時間が経過して前記バッファ手段の入力部電位が前記所定のＤＣ電位に到達した後にバッファ・パワーオン信号を前記バッファ手段に出力して前記バッファ手段をオンさせるためのバッファ制御手段と
を備えたことを特徴とする入力バッファ回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記タイマ手段は、前記パワーオン信号により開閉されるスイッチを介して定電流源に接続されて前記装置のオン時に充電を開始される他のキャパシタンスと、前記他のキャパシタンスの一端の電位と基準電位を比較して、前記パワーオン信号が入力されてから前記所定時間が経過して前記他のキャパシタンスの一端の電位が前記基準電位になると反転する２値信号を出力する比較手段とを備え、
前記バッファ制御手段は、前記２値信号と前記パワーオン信号を基に論理演算を行って、前記パワーオン信号が入力されてから前記所定時間が経過するまでの間、前記チャージ手段に前記キャパシタンスを充電させるための充電制御信号および前記バッファ・パワーオン信号を生成する
ことを特徴とする入力バッファ回路。
【請求項３】
請求項２において、
前記チャージ手段は、
前記充電制御信号により開閉され、前記パワーオン信号が入力されてから前記所定時間が経過するまでの間に前記入力部および前記キャパシタンスに一端を接続される他のスイッチと、
前記パワーオン信号が入力されてから前記所定時間が経過するまでの間に電源からの電流を分流し、前記入力部に所定の充電電流を供給する電流設定手段と
を備えることを特徴とする入力バッファ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は入力バッファ回路に関し、特に、入力部にキャパシタンスを備えた入力バッファ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クロック信号等を入力して所望の波形として出力するバッファ回路が用いられており、当該回路の入力部にキャパシタンスが外付け接続される。バッファ回路は装置のメイン・パワー信号により動作するが、カレント制御されて動作するものも用いられる。このような従来の入力バッファ回路のキャパシタンスは、バッファ回路が電流駆動されることでその動作点電位までチャージされたりディスチャージされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、たとえば図６（ａ）のメイン・パワーオン信号により動作する、カレント制御される従来のバッファ回路では、図６（ｂ）に示すその入力部電位が上昇して所定ＤＣ電位の動作点に達するまでに時間がかかる。このため、図６（ｃ）に示す通り、入力されたクロック信号が出力されるまでの立ち上がり時間Ｔ'が遅くなるという課題があった。
【０００４】
そこで、本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、電源オン時の立ち上がり時間を短縮して速やかに動作することのできる入力バッファ回路を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、所定のＤＣ電位を供給されて動作するバッファ手段と前記バッファ手段の入力部に接続されるキャパシタンスを備え、前記キャパシタンスを通じて付与される入力信号を前記バッファ手段より出力する入力バッファ回路において、装置をオンさせるパワーオン信号に従い前記キャパシタンスの充電を開始するチャージ手段と、前記パワーオン信号が入力されてから所定時間が経過したことを計時するタイマ手段と、該計時結果に従い、前記所定時間が経過して前記バッファ手段の入力部電位が前記所定のＤＣ電位に到達した後にバッファ・パワーオン信号を前記バッファ手段に出力して前記バッファ手段をオンさせるためのバッファ制御手段とを備えたことを特徴とする入力バッファ回路を提供する。
【０００６】
ここで、前記タイマ手段は、前記パワーオン信号により開閉されるスイッチを介して定電流源に接続されて前記装置のオン時に充電を開始される他のキャパシタンスと、前記他のキャパシタンスの一端の電位と基準電位を比較して、前記パワーオン信号が入力されてから前記所定時間が経過して前記他のキャパシタンスの一端の電位が前記基準電位になると反転する２値信号を出力する比較手段とを備え、前記バッファ制御手段は、前記２値信号と前記パワーオン信号を基に論理演算を行って、前記パワーオン信号が入力されてから前記所定時間が経過するまでの間、前記チャージ手段に前記キャパシタンスを充電させるための充電制御信号および前記バッファ・パワーオン信号を生成することができる。
【０００７】
さらに、前記チャージ手段は、前記充電制御信号により開閉され、前記パワーオン信号が入力されてから前記所定時間が経過するまでの間に前記入力部および前記キャパシタンスに一端を接続される他のスイッチと、前記パワーオン信号が入力されてから前記所定時間が経過するまでの間に電源からの電流を分流し、前記入力部に所定の充電電流を供給する電流設定手段とを備えることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明に係る入力バッファ回路の一実施形態のブロック図である。
【００１０】
図１において、水晶発振器（ＴＣＸＯ）１０は所定周波数のクロック信号を生成し、その発振周波数は温度補償されている。クロック信号は抵抗Ｒ１とキャパシタンスＣ１の直列回路を通じて入力バッファ回路２０の入力部に到達し、入力バッファ回路２０が所定ＤＣ電位の動作点で動作することで矩形波とされて出力される。
【００１１】
バッファ起動制御回路１が本発明の特徴的な機能を遂行する。すなわち、要約的に説明すると、バッファ起動制御回路１において、アナログ・タイマ／パワー・コントロール回路３０にメイン・パワーオン信号が入来すると、チャージ回路（ＣＨＧ）５０による充電電流が供給されて入力バッファ回路２０の入力部の充電が開始され、一定時間充電が行われる。アナログ・タイマ／パワー・コントロール回路３０により、当該入力部電位が入力バッファ回路２０の動作点電位に到達するのに要する時間を計時し、当該必要時間が経過すると入力パワーオン信号を入力バッファ回路２０に出力して動作を開始させる。
【００１２】
図２は図１中各部の動作波形図である。図２（ａ）〜（ｆ）が示す各波形は、図１中で参照符号Ａ〜Ｆを付した各部の動作波形である。以下、図１および図２を参照し、入力バッファ回路の一実施形態の動作を詳細に説明する。
【００１３】
図２中時刻ｔ0において装置の電源がオンされてメイン・パワーオン信号（ａ）が入来すると、アナログ・タイマ／パワー・コントロール回路３０は同時にチャージ回路パワーオン信号（ｂ）をチャージ回路５０に送出する。これにより、チャージ回路５０は入力バッファ回路２０の入力部の充電を開始して速やかに充電を行う。この充電動作により、入力部電位は（ｅ）に示すように一定時間Ｔ内に動作点に達する。メイン・パワーオン信号（ａ）がハイレベルの間は装置各部に電源が供給されるが、ローレベルとされると装置各部への電源供給が停止し、装置動作も停止する。
【００１４】
入力部電位が動作点に達してから所定時間ΔＴだけ遅延した時刻ｔ2において、アナログ・タイマ／パワー・コントロール回路３０は入力バッファ回路２０に入力パワーオン信号（ｃ）を送出する。この時点で、上記遅延時間ΔＴが設定されていることで入力バッファ回路２０の入力部電位は動作点電位とされており、チャージ回路５０は確実にオフされているので、入力バッファ回路２０は入力パワーオン信号に従い所定の動作を行って矩形波とされたクロック（ｆ）を出力することができる。
【００１５】
次に、アナログ・タイマ／パワー・コントロール回路３０が備えるアナログ・タイマによる時間計測について、図３のブロック図と、図３中各部の動作波形を示す図４を参照して説明する。
【００１６】
図３中の参照符号Ａ，Ｂ，Ｃは図１中のものと対応し、該当部分の動作波形はそれぞれ図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示してある。また、図４（ｄ），（ｅ）が示す両波形は、図３において参照符号Ｄ'，Ｅ'を付した両部の動作波形である。
【００１７】
図３において、電源（図示せず）の両端には定電流源３１とスイッチ３２とキャパシタンスＣ２の直列回路が接続され、キャパシタンスＣ２はスイッチ３３によりシャントされる。スイッチ３２はメイン・パワーオン信号が到来するとオンし、その他の場合はオフする。スイッチ３３は、メイン・パワーオン信号に応じてスイッチ３２と逆の開閉動作を行う。すなわち、メイン・パワーオン信号が到来するとオフし、その他の場合はオンする。
【００１８】
したがって、装置がオフしているときに比較器３４の一端Ｄ'は接地され、キャパシタンスＣ２は放電している。図４中時刻ｔ0において装置がオンしてメイン・パワーオン信号が到来すると、キャパシタンスＣ２の定電流源３１による充電が開始され、比較器３４の一端Ｄ'の電位（ｄ）がしだいに上昇する。比較器３４の他端には比較基準電圧Ｖｒｅｆが入力されており、両電圧の比較結果に応じた２値信号（ｅ）が出力部Ｅ'から論理回路３５に出力される。
【００１９】
この２値信号は基準クロック等を利用することなくアナログ構成によって得られ、比較器３４の一端Ｄ'がメイン・パワーオン信号到来後に所定電位まで上昇する時間を計測した結果を示すものである。
【００２０】
エクスクルーシブ・オア・ゲート等を含む論理回路３５には比較計測結果の２値信号とともにメイン・パワーオン信号が入力されており、ここで両信号の論理演算を行い、必要に応じエッジ・タイミングを処理した演算結果が出力される。チャージ回路５０へのチャージ回路パワーオン信号（ｂ）は、たとえば２値信号とメイン・パワーオン信号の排他的論理和をとることで得られる。また、入力バッファ回路２０への入力バッファ・パワーオン信号は、たとえば２値信号をΔＴ遅延させ、遅延した信号とメイン・パワーオン信号の論理積をとることで得られる。遅延処理には、たとえばシュミット・トリガを用いることができる。
【００２１】
この様に、チャージ回路パワーオン信号（ｂ）がローになるタイミングは、定電流によるキャパシタンスＣ２の充電電圧と一定の比較基準電圧を比較することで設定される。
【００２２】
なお、論理回路３５は上述構成によらなくとも、２値信号とメイン・パワーオン信号から上記と同様のタイミングの出力信号を得られるものであれば構わない。
【００２３】
次に、上記チャージ回路パワーオン信号によって入力バッファ回路２０の入力部を急速充電するチャージ回路５０の動作について、図５の回路図を参照して説明する。
【００２４】
図５において、電源（図示せず）の両端には、抵抗Ｒ２とスイッチ５１とスイッチ５２と抵抗Ｒ３の直列回路が接続される。スイッチ５１とスイッチ５２はチャージ回路パワーオン信号によって開閉され、両スイッチの共通接続点は入力バッファ回路２０の入力部、すなわち、当該入力部とキャパシタンスＣ１の共通接続点に接続される（図１参照）。
【００２５】
装置の電源オン時にチャージ回路パワーオン信号が到来すると、スイッチ５１とスイッチ５２が閉じることで、上記直列回路に電流が流れる。この電流は抵抗Ｒ２，抵抗Ｒ３と入力部の合成インピーダンスで決まり、入力部に分流される分がその充電電流となる。時間Ｔ経過後にスイッチ５１とスイッチ５２が開いて充電を停止し、この間に入力部は速やかに充電されて所定ＤＣ電位の動作点電位とされる。
【００２６】
図１の入力バッファ回路２０は、スイッチ５１とスイッチ５２が開いてから遅延時間ΔＴ経過後に入力パワーオン信号を供給され、これにより通常動作して矩形クロック信号を短縮された立ち上がり時間で出力することができる。
【００２７】
以上説明した本実施形態によれば、クロック等を必要とせずに定電流による充電電圧と基準電圧の比較からメイン・パワーオンからの経過時間をアナログ的に計測し、この間に入力バッファ回路２０の入力部を所定電位まで充電しておき、計測した時間から所定時間経過して動作点電位を付与されている入力バッファ回路２０をパワー・オンさせることで、入力バッファ回路２０の駆動電流を増大させる必要なしに、装置パワーオン時の立ち上がり時間を短縮することができる。また、入力バッファ回路のパワーオン・タイミングは、ΔＴの遅延を設けたことでチャージ回路５０が確実にオフされた後とされている。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、パワーオン信号に従いバッファ手段入力部のキャパシタンスの充電を開始するチャージ手段と、パワーオン信号が入力されてから所定時間が経過したことを計時するタイマ手段と、計時結果に従い、所定時間が経過してバッファ手段の入力部電位が所定のＤＣ電位に到達した後にバッファ手段をオンさせるバッファ制御手段とを備えたので、所定のＤＣ電位を動作点とするバッファ手段に対して供給する電流を増大することなくその立ち上がり時間を短縮し、低電流で高速動作可能な入力バッファ回路を得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る入力バッファ回路の一実施形態のブロック図である。
【図２】本発明に係る入力バッファ回路の一実施形態の動作を説明する、図１中各部の動作波形図である。
【図３】本発明に係る入力バッファ回路の一実施形態の要部ブロック図である。
【図４】本発明に係る入力バッファ回路の一実施形態の動作を説明する、図３中各部の動作波形図である。
【図５】本発明に係る入力バッファ回路の一実施形態の要部回路図である。
【図６】従来の入力バッファ回路の一例における課題を説明する動作波形図である。
【符号の説明】
１  バッファ起動制御回路
１０  水晶発振器（ＴＣＸＯ）
２０  入力バッファ回路
３０  アナログ・タイマ／パワー・コントロール回路
３１  定電流源
３２，３３，５１，５２  スイッチ
３４  比較器
３５  論理回路
５０  チャージ回路（ＣＨＧ）
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３  抵抗
Ｃ１，Ｃ２  キャパシタンス
【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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