[发明专利]振荡电路、电子电路、半导体装置、电子装置和电子表

说明书

【技术领域】

本发明涉及振荡电路、电子电路、半导体装置、电子装置和电子表。

【背景技术】

使用晶体振荡器的振荡电路一直被广泛地用于电子表、移动电话和计算机终端。在这样的便携式仪器中，谋求节约电能和延长电池寿命是必要的。

从节约电能的观点来看，本发明者分析了装有便携式电子装置、特别是电子表中使用的电子电路的半导体装置的耗电情况。该分析的结果表明，在这样的半导体装置中，其振荡电路的耗电与其它电路部分相比占有很大的比例。即本发明者发现，减少便携式电子装置使用的振荡电路部分的耗电对延长电池的寿命是很有效的。

【发明的公开】

本发明的目的在于提供一种能够以小功率驱动的振荡电路、电子电路、半导体装置、电子装置和电子表。

本发明的另一个目的在于提供一种能够降低包含在振荡电路的信号反相放大器中的晶体管的阈值电压离散的影响并能稳定地振荡的振荡电路、电子电路、半导体装置、电子装置和电子表。

为了达到上述目的，本发明的振荡电路的特征在于，包括：

信号反相放大器；

具有晶振并将上述信号反相放大器输出信号的相位反相后再反馈输入到上述信号反相放大器中的反馈电路；以及

控制构成上述信号反相放大器的晶体管的背栅极(backgate)和源极间的背栅极电压的控制电路。

若按照本发明，积极地利用衬底的偏置效应，可以使上述信号反相放大器中包含的上述晶体管的源极电位和背栅极电位不同。因此，可以控制上述晶体管的阈值电压，能够谋求振荡电路振荡时的低功耗。

这里，作为构成上述信号反相放大器的晶体管，最好使用场效应晶体管。

此外，构成上述信号反相放大器的晶体管最好包含第1晶体管和第2晶体管，

上述控制电路最好采用控制上述2个晶体管的背栅极电压的结构。

进而，作为上述晶体管，最好使用耗尽型的场效应晶体管。

这里，当将上述第2晶体管的背栅极设定为规定的电位时，

上述控制电路最好形成为包括：

与上述第2晶体管的源极连接的整流元件电路；

形成上述整流元件电路的旁路电路的开关元件；以及

通过控制上述开关元件的通断有选择地将上述第2晶体管的背栅极电压切换控制成至少分为2级的切换电路。

此外，当将上述第2晶体管的源极设定为规定的电位时，

上述控制电路最好形成为包括：

与上述第2晶体管的背栅极连接的整流元件电路；

形成上述整流元件电路的旁路电路的开关元件；以及

通过输出控制上述开关元件的通断的控制信号，有选择地将上述第2晶体管的背栅极电压切换控制成至少分2级供给的切换电路。

由此，通过控制开关元件的通断，可以逐级选择上述第2晶体管的阈值，从而能以很小的功率驱动振荡电路。

此外，上述信号反相放大器的电源线最好与第1电位侧和电位与上述第1电位不同的第2电位侧连接，

上述信号反相放大器最好生成具有上述第1电位和上述第2电位的电位差的振荡信号。

由此，上述信号反相放大器可以具有足够的信号振幅，能够稳定地振荡。

进而，上述第1电位和上述第2电位的电位差最好设定成比上述信号反相放大器的振荡停止电压的绝对值大。

此外，上述整流元件电路最好包括正向串联连接的多个整流元件，

最好采用上述开关元件形成上述多个整流元件中的至少1个整流元件的旁路电路的结构。

这时，更理想的是设置多个上述开关元件并形成多个整流元件的旁路电路。

由此，通过上述各开关元件的通断控制的组合，可以将整流元件的电压降分成多级进行选择，从而能够对上述第2晶体管的背栅极电压进行分级控制。因此，可以将上述第2晶体管的阈值分成多级进行选择，从而能够有效地进行振荡电路的低功耗驱动。

这里，作为上述整流元件，例如可以使用二极管等。

此外，上述控制电路最好在振荡电路起振的第1期间内和振荡电路稳定进行振荡的第2期间内将上述第2晶体管的背栅极电压控制成不同的值。

进而，上述切换电路最好形成为包括：

工作期间检测装置，将从接通电源到经过给定时间为止的期间作为使振荡电路起振的第1期间检测出来，将经过上述给定时间之后的期间作为振荡电路稳定工作的第2期间检测出来；以及

切换控制装置，将上述背栅极电压至少分成2级进行切换控制，使上述第2晶体管的阈值电压的绝对值在上述第1期间内变大而在上述第2期间内变小。