具体实施方式

[第1实施方式]

图1示出本发明的第1实施方式的振荡电路的一个例子即振荡电路1的电路图。

振荡电路1具备：使能信号输入端子ENINP；输出端子OSCOUT；开关10～15；反相器20、21；三输入NAND电路22；电阻器25；电容30、31；RS闩锁器40；电流源电路100、200；以及比较电路300、400。在此，关于开关10～15，在施加到控制端子的控制信号为High（高）电平时导通（连接状态），而在施加到控制端子的控制信号为Low（低）电平时截止（切断状态）。

电流源电路100、200分别具有电源端子、输出端子IOUT、使能信号输入端子ENIN和启动信号输出端子STUP。比较电路300、400分别具有同相输入端子INP、反相输入端子INN、输出端子OUT和使能信号输入端子EN。RS闩锁器40具有二输入NAND电路23和三输入NAND电路24，具有三个输入端子Ta1、Ta2、Ta3和一个输出端子Ta4。此外，关于电源VDD和电源GND，省略一部分连接的说明。

在电流源电路100中，电源端子与电源VDD连接，输出端子IOUT经由电阻器25而与电源GND连接。在电流源电路200中，电源端子与电源VDD连接，输出端子IOUT经由开关14和电容30而与电源GND连接，且经由开关15和电容31而与电源GND连接。

比较电路300的同相输入端子INP与电流源电路100的输出端子IOUT连接。比较电路300的反相输入端子INN与开关14和电容30的连接点P1连接。在向反相输入端子INN输入的电压大于向同相输入端子INP输入的电压时，比较电路300从输出端子OUT输出Low电平的电压。当向同相输入端子INP输入的电压大于向反相输入端子INN输入的电压时，从输出端子OUT输出High电平的电压。

比较电路400的同相输入端子INP与电流源电路100的输出端子IOUT连接。比较电路400的反相输入端子INN与开关15和电容31的连接点P2连接。比较电路400与比较电路300同样，在向反相输入端子INN输入的电压大于向同相输入端子INP输入的电压时，从输出端子OUT输出Low电平的电压。在向同相输入端子INP输入的电压大于向反相输入端子INN输入的电压时，从输出端子OUT输出High电平的电压。

比较电路300的输出端子OUT与RS闩锁器40的输入端子Ta1连接。比较电路400的输出端子OUT与RS闩锁器40的输入端子Ta2连接。RS闩锁器40的输出端子Ta4与开关12的控制端子、开关14的控制端子和反相器21的输入端子连接。反相器21的输出端子与开关10的控制端子、开关15的控制端子和输出端子OSCOUT连接。

说明RS闩锁器40的内部连接。输入端子Ta1与二输入NAND电路23的第1输入端子连接。二输入NAND电路23的输出端子与三输入NAND电路24的第1输入端子连接。输入端子Ta2与三输入NAND电路24的第2输入端子连接。三输入NAND电路24的输出端子与二输入NAND电路23的第2输入端子和输出端子Ta4连接。输入端子Ta3与三输入NAND电路24的第3输入端子连接。

说明开关10～13的连接。开关10的第1端子及开关11的第1端子与电容30的第1端子连接。开关10的第2端子及开关11的第2端子与电容30的第2端子连接。电容30的第2端子与电源GND连接。开关12的第1端子及开关13的第1端子与电容31的第1端子连接，开关12的第2端子及开关13的第2端子与电容31的第2端子连接。电容31的第2端子与电源GND连接。

使能信号输入端子ENINP与电流源电路100的使能信号输入端子ENIN、电流源电路200的使能信号输入端子ENIN和三输入NAND电路22的第1输入端子连接。电流源电路100的启动信号输出端子STUP端子与三输入NAND电路22的第2输入端子连接。电流源电路200的启动信号输出端子STUP端子与三输入NAND电路22的第3输入端子连接。三输入NAND电路22的输出端子经由连接点P0而与开关11的控制端子、开关13的控制端子和反相器20的输入端子连接。反相器20的输出端子与RS闩锁器40的输入端子Ta3、比较电路300的EN输入端子和比较电路400的EN输入端子连接。

图2示出作为第1电流源电路的电流源电路100的电路图。

电流源电路100具备：使能信号输入端子ENIN；输出端子IOUT；启动信号输出端子STUP；P沟道型MOS晶体管MP100、MP101、MP102（以下，记为“PMOS晶体管”）；N沟道型MOS晶体管MN100、MN101（以下，记为“NMOS晶体管”）；开关101、102；反相器103；电阻104；以及启动电路110。电流源电路100通过具备作为在弱反转区域动作的晶体管的NMOS晶体管MN100、MN101，构成为在弱反转区域动作的微电流源电路。电阻104被设定为较大的电阻值，以使晶体管MN100、MN101在弱反转区域动作。

开关101、102在施加到控制端子的控制信号为High电平时导通，为Low电平时截止。关于施加到控制端子的控制信号与导通、截止的对应关系，能够通过用反相器反转施加到控制端子的控制信号来调整。

启动电路110具备：一个输入端子Ta10；两个输出端子Ta11、Ta12；PMOS晶体管MP110、MP111；反相器114、115、116；开关111、112；以及电容113。关于开关111、112，在施加到控制端子的控制信号为High电平时导通，在施加到控制端子的控制信号为Low电平时截止。

对电流源电路100的连接进行说明。使能信号输入端子ENIN与输入端子Ta10和反相器103的输入连接。反相器103的输出与开关101的控制端子和开关102的控制端子连接。PMOS晶体管MP100的源极端子与电源VDD连接。PMOS晶体管MP100的漏极端子与NMOS晶体管MN100的漏极端子、NMOS晶体管MN100的栅极端子、输出端子Ta11、NMOS晶体管MN101的栅极端子和开关101的第1端子连接。PMOS晶体管MP100的栅极端子与PMOS晶体管MP101的栅极端子、PMOS晶体管MP101的漏极端子、NMOS晶体管MN101的漏极端子、PMOS晶体管MP102的栅极端子和开关102的第2端子连接。NMOS晶体管MN100的源极端子与电源GND连接。PMOS晶体管MP101的源极端子与电源VDD连接。NMOS晶体管MN101的源极端子经由电阻104而与电源GND连接。PMOS晶体管MP102的源极端子与电源VDD连接。PMOS晶体管MP102的漏极端子与输出端子IOUT连接。开关101的第2端子与电源GND连接。开关102的第1端子与电源VDD连接。

对启动电路110的连接进行说明。输入端子Ta10与反相器114的输入端子和开关112的控制端子连接。反相器114的输出经由连接点P11而与PMOS晶体管MP110的栅极端子和开关111的控制端子连接。PMOS晶体管MP110的源极端子与电源VDD连接。PMOS晶体管MP110的漏极端子经由连接点P12而与PMOS晶体管MP111的栅极端子、反相器115的输入端子、电容113的第1端子和开关111的第1端子连接。PMOS晶体管MP111的源极端子与开关112的第2端子连接。PMOS晶体管MP111的漏极端子与输出端子Ta11连接。反相器115的输出与反相器116的输入连接。反相器116的输出经由第2输出端子Ta12而与启动信号输出端子STUP连接。电容113的第2端子与电源GND连接。开关112的第1端子与电源VDD及PMOS晶体管MP110的源极端子连接。开关111的第2端子与电源GND连接。

图3是示出启动电路110和启动电路210的动作的时序图。图3中横轴表示时间、纵轴表示启动电路各部分的信号电平。图3是上半部分示出启动电路110的动作、下半部分示出启动电路210的动作的时序图。

利用图3来说明启动电路110的动作。在向启动电路110的输入端子Ta10输入了Low电平的信号的状态（例如，图3的T0）下，连接点P11成为High电平，且开关111成为导通（连接状态）、开关112成为截止（切断状态）、PMOS晶体管MP110成为截止。电容113的两端通过开关111而短路，所以连接点P12的电压成为电源GND电平的电压。PMOS晶体管MP111导通，但是开关112截止，因此输出端子Ta11的电压成为电源GND电平的电压。另外，从输出端子Ta12输出Low电平的信号。

在向启动电路110的输入端子Ta10输入了High电平的信号的状态（例如，图3的T1）下，连接点P11成为Low电平，且开关111成为截止、开关112成为导通、PMOS晶体管MP110成为导通。电容113因来自PMOS晶体管MP110的电流而被充电，连接点P12的电压从电源GND电平上升。T15中，连接点P12的电压超过PMOS晶体管MP111的阈值电压Vth（MP111）。在图3的从T1到T15为止的期间、即开关112及PMOS晶体管MP111导通的期间，从输出端子Ta11输出作为启动信号的电压。

若连接点P12的电压超过PMOS晶体管MP111的阈值电压Vth（MP111），则PMOS晶体管MP111成为截止状态，从输出端子Ta11不会输出作为启动信号的电压。另外，在连接点P12的电压超过PMOS晶体管MP111的阈值电压Vth（MP111）的期间，作为启动信号从输出端子Ta12输出High电平的信号。

图4示出作为第2电流源电路的电流源电路200的电路图。

电流源电路200与电流源电路100同样，通过具备（作为在弱反转区域动作的晶体管的）NMOS晶体管MN200、MN201，构成为在弱反转区域动作的微电流源电路。电流源电路200相对于电流源电路100的区别在于取代启动电路110而具备启动电路210这一点，其他的构成要素实质上相同。因此，省略与电流源电路100重复的说明。

启动电路210相对于启动电路110的区别在于取代电容113而具备电容值与电容113的电容值不同的电容213这一点，其他的构成要素实质上相同。即，启动电路210与启动电路110同样，具备：一个输入端子Ta20；两个输出端子Ta21、Ta22；PMOS晶体管；反相器；以及开关，进一步取代电容113而具备电容213。

如上述，关于电流源电路100和电流源电路200，除了电流源电路100的电容113和电流源电路200的电容213以外的电路构成实质上相同。因而，输出电流相对于电流源电路200的温度变化的变化，与输出电流相对于电流源电路100的温度变化的变化相同。作为第2电容的电容213具有比作为第1电容的电容113的电容值大的电容值。

利用图3来说明启动电路210的动作。启动电路210除了自电容213开始被充电起直至超过PMOS晶体管MP211的阈值电压Vth（211）为止的所需时间之外，进行与启动电路110同样的动作。在启动电路210中，电容213的电容值被设定为大于电容113的电容值，因此自电容213开始被充电起直至超过PMOS晶体管MP211的阈值电压Vth（211）为止的所需时间，会长于自电容113开始被充电起直至超过PMOS晶体管MP111的阈值电压Vth（111）为止的所需时间。因而，启动信号从输出端子Ta21输出的期间（T1～T2），会长于启动信号从启动电路110的输出端子Ta11输出的期间（T1～T15）。另外，直至超过启动电路210中的反相器215的阈值电压（在此未图示）、从输出端子Ta22输出High电平的启动信号为止的时间，会长于直至超过启动电路110中的反相器115的阈值电压（在此未图示）、从输出端子Ta12输出High电平的启动信号为止的时间。

图5示出作为第1比较电路的比较电路300的电路图。

比较电路300具备：同相输入端子INP；反相输入端子INN；使能信号输入端子EN；输出端子OUT；PMOS晶体管MP300、MP301；NMOS晶体管MN300、MN301、MN302；反相器305、306、307；电流源电路I300、I301；以及开关301、302、303、304。关于开关301～304，在施加到控制端子的控制信号为High电平时导通，在施加到控制端子的控制信号为Low电平时截止。

对比较电路300的连接进行说明。同相输入端子INP与PMOS晶体管MP300的栅极端子连接。反相输入端子INN与PMOS晶体管MP301的栅极端子连接。在电流源电路I300中，第1端子与电源VDD连接，第2端子与开关303的第1端子连接。开关303的第2端子与PMOS晶体管MP300的源极端子和PMOS晶体管MP301的源极端子连接。PMOS晶体管MP300的漏极端子与NMOS晶体管MN300的漏极端子及栅极端子、NMOS晶体管MN301的栅极端子和开关301的第1端子连接。PMOS晶体管MP301的漏极端子与NMOS晶体管MN301的漏极端子、NMOS晶体管MN302的栅极端子和开关302的第1端子连接。

在电流源电路I301中，第1端子与电源VDD连接，第2端子与NMOS晶体管MN302的漏极、反相器306的输入端子和开关304的第2端子连接。开关304的第1端子与电源VDD连接。反相器306的输出端子与反相器307的输入端子连接。反相器307的输出端子与输出端子OUT连接。NMOS晶体管MN300的源极端子、NMOS晶体管MN301的源极端子、NMOS晶体管MN302的源极端子、开关301的第2端子及开关302的第2端子分别与电源GND连接。

使能信号输入端子EN与开关303的控制端子和反相器305的输入端子连接。反相器305的输出端子与开关301的控制端子、开关302的控制端子和开关304的控制端子连接。

比较电路300在向使能信号输入端子EN输入了Low电平的信号时，从输出端子OUT输出High电平的信号，而在向使能信号输入端子EN输入了High电平的信号时，根据向同相输入端子INP和反相输入端子INN输入的信号，从输出端子OUT输出High电平或Low电平的信号。

作为第2比较电路的比较电路400，是与比较电路300相同的构成，因此省略说明。

参照图1、图2、图4及图6，说明振荡电路1的动作。图6中横轴表示时间（Time）、纵轴表示各信号的信号电平。

＜当ENINP＝Low时＞

在向使能信号输入端子ENINP输入了Low电平的信号的状态（图6的T0）下，电流源电路100、200从启动信号输出端子STUP输出Low电平的信号。对三输入NAND电路22的各输入端子均输入Low电平的信号。三输入NAND电路22从输出端子输出High电平的信号，因此连接点P0成为High电平。因而，开关11、13成为导通。另外，对比较电路300、400的使能信号输入端子EN和RS闩锁器40的输入端子Ta3输入Low电平的信号。比较电路300、400分别从输出端子OUT输出High电平的信号。对RS闩锁器40的输入端子Ta1及输入端子Ta2分别输入High电平的信号。

关于RS闩锁器40，输入端子Ta3上被输入Low电平的信号，所以从输出端子Ta4输出High电平的信号。振荡电路1从OSCOUT输出Low电平的信号。另外，开关12、14成为导通，开关13、15成为截止。

＜当ENINP＝High时＞

接着，说明向使能信号输入端子ENINP输入High电平的信号的状态的动作。时间T1中，向使能信号输入端子ENINP输入High电平的信号。启动电路110的电容113小于启动电路210的电容213，所以在时间T1与T2之间，首先从电流源电路100的输出端子IOUT输出电流，并从电流源电路100的启动信号输出端子STUP输出High电平的信号。

电流源电路100的输出端子IOUT经由电阻器25而与电源GND连接，因此在电阻器25的两端显现由电流源电路100输出的电流值和电阻器25确定的电压。该电阻器25的两端的电压作为基准电压Vref，输入到比较电路300、400的同相输入端子INP。

只要电阻器25和电流源电路100的电阻104由相同材质的电阻构成，则基准电压Vref仅由NMOS晶体管MN100和NMOS晶体管MN101的大小比来确定，基准电压Vref对于温度显示一阶比例关系。

接着在启动电路210中，电容213的第1端子的电压超过既定电压，从电流源电路200的输出端子IOUT输出电流，从电流源电路200的启动信号输出端子STUP输出High电平的信号（时间T2）。

时间T2中，向三输入NAND电路22的输入端子输入的信号全部为High电平的信号，连接点P0的信号从High电平的信号变为Low电平的信号。因而，开关11、13截止。另外，连接点P0的信号因反相器20反转。向比较电路300、400的使能信号输入端子EN输入的信号从Low电平变为High电平的信号。从比较电路300、400的输出端子OUT输出High电平的信号。

在二输入NAND电路23中，向两个输入端子输入High电平的信号，Low电平的信号从输出端子输出。在三输入NAND电路24中，向第1输入端子输入从二输入NAND电路23输出的Low电平的信号。从输出端子Ta4输出的信号的信号电平维持High电平。从输出端子OSCOUT输出的信号的信号电平维持Low电平。

另外，时间T2中，开关14导通，而开关10、11截止，因此电容30因电流源电路200的电流而被充电，连接点P1的电压开始上升。若连接点P1的电压超过基准电压Vref（时间T3），则比较电路300使输出端子OUT的信号从High电平变为Low电平。RS闩锁器40的输入端子Ta1的信号从Low电平变为High电平。从RS闩锁器40输出的信号的信号电平从High电平变为Low电平。从输出端子OSCOUT输出的信号的信号电平从Low电平变为High电平。

通过RS闩锁器40的输出信号的信号电平的变化，开关12、14截止而开关10、15导通。连接点P1的电压成为零，比较电路300的输出成为High电平的信号（时间T4）。

时间T4中，电容31因电流源电路200的电流而被充电，连接点P2的电压开始上升。若连接点P2的电压超过基准电压Vref（时间T5），则比较电路400使输出端子OUT的信号从High电平变为Low电平。向RS闩锁器40的输入端子Ta2输入的信号的信号电平从High电平变为Low电平。从RS闩锁器40输出的信号的信号电平从Low电平变为High电平。从输出端子OSCOUT输出的信号的信号电平从High电平变为Low电平。

根据RS闩锁器40的输出信号的信号电平的变化，开关12、14导通而开关10、15截止。连接点P2的电压成为零，比较电路400输出的信号的信号电平变为High电平（时间T6）。另外，时间T6中，电容30因电流源电路200的电流而被充电，连接点P1的电压开始上升。该状态与之前说明的时间T2的状态相同。以后，振荡电路1重复从时间T2的状态到时间T6的状态而进行振荡动作。

在此，电流源电路100和电流源电路200为微电流源电路。已知微电流源电路一般有两个稳定动作点。一个稳定动作点是输出电流成为零的动作点，另一个稳定动作点是得到期望的输出电流的动作点。

为了避开输出电流成为零的点成为稳定动作点，电流源电路100、200具备启动电路110、210。

在此，在振荡电路1中，构成为在电流源电路200启动之前启动电流源电路100。在图6的时间T2，使图1所示的电容30、电容31的两端短路的开关10、开关13成为开路，开始对电容30的充电。在时间T3，电容30的电压P1（反相输入端子INN的电压）超过基准电压Vref（同相输入端子INP的电压），电压Ta1（比较电路300的输出端子的电压）反转，从而开始振荡动作。另一方面，若在电流源电路100启动之前启动电流源电路200而开始对电容30或电容31的充电，则同相输入端子INP的电压不会成为基准电压Vref。在该情况下，比较电路300、400的输出端子OUT的电压不反转并且不开始振荡动作。

在振荡电路1中，为了可靠地使振荡动作开始，将启动电路210的电容213的电容值设定为大于启动电路110的电容113的电容值，以使电流源电路100比电流源电路200先启动。

依据本实施方式的振荡电路，能够得到电路规模小且功耗小的振荡电路。

[第2实施方式]

本实施方式的振荡电路相对于第1实施方式的振荡电路，除了电流源电路的构成不同这一点之外，实质上相同。因此，在本实施方式中，以构成不同的电流源电路为中心进行说明。

图7是本发明的第2实施方式的振荡电路所具备的电流源电路100a的电路图，图8是本发明的第2实施方式的振荡电路所具备的电流源电路200a的电路图。

电流源电路100a相对于电流源电路100除了以下方面不同之外，在其他方面实质上相同。所述不同方面为：NMOS晶体管MN101的源极端子与电源GND之间短路；电阻104a连接在NMOS晶体管MN100的漏极端子与栅极端子间；以及NMOS晶体管MN101的栅极端子经由NMOS晶体管MN100的漏极端子及电阻104a而与NMOS晶体管MN100的栅极端子连接。

电流源电路100生成的电流受NMOS晶体管MN101的基板偏压效应的影响。这是因为：由于流过在NMOS晶体管MN101的源极端子与电源GND之间连接的电阻104的电流，背栅极的电压变得比源极端子的电压更低。NMOS晶体管MN100的阈值电压Vth和NMOS晶体管MN101的阈值电压Vth，因NMOS晶体管MN101的基板偏压效应的影响而不会完全相等。

作为第1电流源电路的电流源电路100a为这样的构成：没有在NMOS晶体管MN101的源极端子与电源GND之间连接的电阻104，在NMOS晶体管MN101不会产生基板偏压效应。包含使这样的NMOS晶体管MN101不产生基板偏压效应的构成的电流源电路100a，可以抵消NMOS晶体管MN100与NMOS晶体管MN101的阈值电压。

作为第2电流源电路的电流源电路200a和电流源电路100a的差异，与电流源电路200和电流源电路100的差异相同，因此省略说明。依据本实施方式的振荡电路，具备：电流源电路100a，其具备不产生基板偏压效应的NMOS晶体管MN101；以及电流源电路200a，其具备不产生基板偏压效应的NMOS晶体管MN201，所以能够减小温度造成的影响。

以上，依据本实施方式的振荡电路，能得到电路规模小且功耗也小的振荡电路。

此外，本发明并不局限于上述实施方式本身，在实施阶段，除了上述例子以外还可以以各种方式实施，且在不脱离发明的要点的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。例如，在发明的实施方式中说明的各开关也可以由PMOS晶体管或NMOS晶体管构成。这些实施方式或其变形包括在发明的范围或要点中，并且包括在权利要求书记载的发明及其同等的范围内。

【标号说明】

1 振荡电路；25 电阻器；30、31 电容；40 RS闩锁器；100、100a、200、200a 电流源电路；110、210 启动电路；300、400 比较电路；ENIN 使能信号输入端子。