JP3130764B2 - 可変遅延回路 - Google Patents
可変遅延回路Info
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Description
のシリアル信号インターフェースに適用される位相同期
回路等に用いられる可変遅延回路に関するものである。
6007号出願に記載されているビット位相同期回路の
構成を示すブロック図である。このビット位相同期回路
は、端子21から入力される信号I0の位相調整を行う
可変遅延回路31と、この可変遅延回路31から出力さ
れる信号I1を端子22から入力されるクロック信号C
LKに同期させて端子23から信号I2として出力させ
る同期検出回路35とから構成される。可変遅延回路3
1は、直列に接続された第1段から第m段まで(mは整
数)の遅延素子321,…,32mと、これら遅延素子3
21,…,32mのそれぞれの出力端に接続されたスイッ
チ回路331,…,33mと、これらスイッチ回路3
31,…,33mのいずれか一つを選択して信号出力状態
にさせるアップダウンカウンタ回路34とを有する。同
期検出回路35は、可変遅延回路31からの信号I1と
クロック信号CLKとの位相が所定の関係となるように
アップダウンカウンタ34に判定結果信号S1を出力す
ると共に、可変遅延回路31からの信号I1をクロック
信号CLKに同期したタイミングで端子23から出力さ
せる。
321,…,32mをCMOS正転バッファにより構成し
た場合の信号波形図である。一般に、キャリアの移動度
については電子より正孔の方が大きいためPMOSトラ
ンジスタはNMOSトランジスタより電流供給能力が低
く、CMOS回路では、論理レベルのHレベル(ハイレ
ベル)からLレベル(ローレベル)への立下がり時間T
fよりもLレベルからHレベルへの立上がり時間Trの方
が大きい(Tr>Tf)。このため、遅延素子321,
…,32mをCMOS正転バッファで構成すると、図5
に波形A1,A2,A3で示されるように、信号が遅延素
子を通過するたびに、立上がり時間Trと立下がり時間
Tfとの時間差(Tr−Tf)が蓄積されて、信号のデュ
ーティ比が劣化するという問題があった。
延素子321,…,32mをそれぞれ2段の反転バッファ
361及び362,…,362m-1及び362mで構成した例
を示す構成図である。また、図7は、図6の回路におい
て期待される反転バッファ361,362の出力波形
B1,B2を示す信号波形図である。図6の場合には、奇
数番目の反転バッファ361,363,…,362m-1の立
上がり時間Trと立下がり時間Tfとの時間差(Tr−
Tf)によるデューティ比の変化を、偶数番目の反転バ
ッファ362,364,…,362mを通過することによっ
て吸収しようとしている。
示される可変遅延回路31においては、偶数番目の反転
バッファ362,364,…,362mの出力端にのみスイ
ッチ回路331,…,33mが接続されており、これら偶
数番目の反転バッファ362,364,…,362 mのみが
スイッチ回路の入力負荷の影響を受ける。CMOS回路
である反転バッファは電流供給能力が低いので、出力負
荷が大きいときの立上がり時間TR及び立下がり時間TF
はそれぞれ、出力負荷がないときの立上がり時間Tr及
び立下がり時間Tfよりも大きく(即ち、TR>Tr,TF
>Tf)、偶数番目の反転バッファの立上がり時間と立
下がり時間との時間差の方が奇数番目の反転バッファの
時間差よりも大きくなっている(即ち、TR−TF>Tr
−Tf)。このように、信号が遅延素子を通過するたび
に、吸収できない遅延成分(TR−TF−Tr+Tf>0)
が蓄積するので、デューティ劣化を十分に防止すること
ができず、後段の同期検出回路35のラッチ回路におい
て十分なタイミングマージンが確保できず、信号誤りを
発生することがあるという問題があった。尚、図8は、
信号I0が反転バッファ361,362,…を通過するた
びにデューティ劣化が蓄積される様子を示す信号波形図
である。
を解決するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、デューティ劣化の少ない可変遅延回路を提供する
ことにある。
回路は、信号を遅延させる機能を持ち、直列に接続され
た多段の反転バッファと、偶数番目の反転バッファのそ
れぞれの出力端に接続されたスイッチ回路と、前記スイ
ッチ回路のいずれか一つを選択し、選択されたスイッチ
回路から前記偶数番目の反転バッファの出力端の信号に
基づく信号を出力させる選択回路とを有し、奇数番目の
反転バッファのそれぞれの出力端に接続され、前記スイ
ッチ回路と等価な負荷を持つ負荷回路を備えたことを特
徴としている。
荷回路を、定常的に不通状態するダミースイッチ回路で
構成したことを特徴としている。
イッチ回路がMOSトランジスタを有し、負荷回路がス
イッチ回路のMOSトランジスタと同じ特性を持つMO
Sトランジスタを有し、偶数番目の反転バッファのそれ
ぞれの出力端が前記スイッチ回路のMOSトランジスタ
のゲートに接続され、奇数番目の反転バッファのそれぞ
れの出力端が前記負荷回路のMOSトランジスタのゲー
トに接続されていることを特徴としている。
番目の反転バッファのそれぞれの出力端に接続されたス
イッチ回路と等価な負荷を持つ負荷回路を奇数番目の反
転バッファのそれぞれの出力端に接続し、全ての反転バ
ッファの出力負荷を同じにしている。
ては、負荷回路を、定常的に不通状態するダミースイッ
チ回路で構成し、電流消費をなくしている。
ては、偶数番目の反転バッファのそれぞれの出力端をス
イッチ回路のMOSトランジスタのゲートに接続し、奇
数番目の反転バッファのそれぞれの出力端を負荷回路の
MOSトランジスタのゲートに接続し、反転バッファの
出力負荷を同じにしている。
を添付図面に基づいて説明する。
ビット位相検出回路を示す構成図である。このビット位
相同期回路は、端子21から入力された信号I0の位相
調整を行う可変遅延回路1と、この可変遅延回路1から
出力された信号I1と端子22から入力されたクロック
信号CLKとの位相が所定の関係となるようにアップダ
ウンカウンタ7に判定結果信号S1を出力すると共に、
可変遅延回路1からの信号I1をクロック信号CLKに
同期したタイミングで端子23から出力させる同期検出
回路2とを有する。
段から第n段まで(nは偶数)の反転バッファ31,
…,3nを有する。反転バッファ31,…,3nは、出力
端bが次の段の入力端aに接続されるように直列接続さ
れており、第1段の反転バッファ31の入力端aは入力
端子21に接続されている。また、可変遅延回路1は、
偶数番目の反転バッファ32,34,…,3nのそれぞれ
の出力端bに接続されたスイッチ回路51,…,5
n/2と、奇数番目の反転バッファ31,33,…,3n-1の
それぞれの出力端bに接続された負荷回路61,…,6
n/2と、スイッチ回路41,…,4n/2のいずれか一つを
選択して信号出力状態にさせるアップダウンカウンタ回
路7とを有する。
MOSトランジスタP1及びP2と、2つのNMOSトラ
ンジスタN1及びN2と、インバータ回路8とを有する。
PMOSトランジスタP1のドレインは電源VCCに接続
され、PMOSトランジスタP1のソースはPMOSト
ランジスタP2のドレインに接続され、PMOSトラン
ジスタP2のソースはNMOSトランジスタN1のドレイ
ンとスイッチ回路の出力端cに接続されている。また、
NMOSトランジスタN1のソースはNMOSトランジ
スタN2のドレインに接続され、NMOSトランジスタ
N2のソースは接地点GNDに接続されている。また、
PMOSトランジスタP1のゲートとNMOSトランジ
スタN2のゲートには偶数番目の反転バッファ32,
34,…,3nの出力端bが接続され、PMOSトランジ
スタP2のゲートにはインバータ回路8の出力端が接続
され、NMOSトランジスタN1のゲート及びインバー
タ回路8の入力端dにはアップダウンカウンタ回路7の
出力端e1,…,en/2のいずれかが接続されている。
のPMOSトランジスタP1と同じ特性を持つPMOS
トランジスタP3と、スイッチ回路のNMOSトランジ
スタN2と同じ特性を持つNMOSトランジスタN3とを
有する。PMOSトランジスタP3のドレインは電源V
CCに接続され、PMOSトランジスタP3のソースはN
MOSトランジスタN3のドレインに接続され、NMO
SトランジスタN3のソースは接地点GNDに接続され
ている。また、PMOSトランジスタP3のゲート及び
NMOSトランジスタN3のゲートには奇数番目の反転
バッファ31,33,…,3n-1の出力端bが接続されて
いる。
ファ32,34,…,3nのそれぞれの出力端bは、スイ
ッチ回路51,…,5n/2のPMOSトランジスタP1の
ゲート及びNMOSトランジスタN2のゲートに接続さ
れており、同様に、奇数番目の反転バッファ31,33,
…,3n-1のそれぞれの出力端bは、負荷回路61,…,
6n/2のPMOSトランジスタP3のゲート及びNMOS
トランジスタN3のゲートに接続されている。このた
め、反転バッファ31,…,3nの出力端bに接続される
出力負荷は、全ての反転バッファ31,…,3nについて
同じになる。よって、奇数番目の反転バッファ31,
33,…,3n-1の立上がり時間TRDと偶数番目の反転バ
ッファ32,34,…,3nの立上がり時間TRSとは等し
く(TRD=TR S)、奇数番目の反転バッファ31,33,
…,3n-1の立下がり時間TFDと偶数番目の反転バッフ
ァ32,34,…,3nの立下がり時間TFSとは等しく
(TFD=TF S)なり、信号が奇数番目の反転バッファ3
1,33,…,3n-1を通過したときに起こるデューティ
比の変化を、信号が偶数番目の反転バッファ32,34,
…,3nを通過することによって吸収することができ
る。図2は、可変遅延回路1における信号波形図であ
り、信号I0と、信号I0が第1段の反転バッファ31を
通過した後の波形及び第2段の反転バッファ32を通過
した後の波形を示している。
において選択されたスイッチ回路51,…,5n/2のいず
れかから出力された信号I1が入力され遅延された信号
I2を出力する第1の遅延素子9と、この第1の遅延素
子9からの信号I2が入力され遅延された信号I3を出力
する第2の遅延素子10とを有する。また、同期検出回
路2は、可変遅延回路1において選択されたスイッチ回
路51,…,5n/2のいずれかから出力された信号I1及
び端子22からのクロック信号CLKが入力される第1
のDFF回路(Dフリップフロップ回路)11と、第1
の遅延素子9から出力された信号I2及びクロック信号
CLKが入力される第2のDFF回路12と、第2の遅
延素子10から出力された信号I3及びクロック信号C
LKが入力される第3のDFF回路13とを有する。D
FF回路11,12,13はそれぞれ、入力された信号
I1,I2,I3をクロック信号CLKにてラッチするこ
とができる。
13においてラッチされた信号f,g,hを互いに比較
し、信号f,g,hとも同じ論理レベル(例えば、論理
レベル1)である場合は、アップダウンカウンタ回路7
の端子UP及びDOWNの両方に対して論理レベル0を
出力し、選択されるスイッチ回路を変更させない。
2からの信号f,gの論理レベルが同じ(例えば、論理
レベル1)であり、DFF回路13からの信号hの論理
レベルのみが異なる(例えば、論理レベル0)場合に
は、アップダウンカウンタ回路7の端子UPに対して論
理レベル1を、端子DOWNに対して論理レベル0を出
力し、選択されているスイッチ回路からの信号I1がク
ロック信号CLKに対して位相遅れを持つと判定し、選
択されるスイッチ回路をアップ方向に変更する。
3からの信号g,hの論理レベルが同じ(例えば、論理
レベル1)であり、DFF回路11からの信号fの論理
レベルのみが異なる(例えば、論理レベル0)場合に
は、アップダウンカウンタ回路7の端子DOWNに対し
て論理レベル1を、端子UPに対して論理レベル0を出
力し、選択されているスイッチ回路からの信号I1がク
ロック信号CLKに対して位相進みを持つと判定し、選
択されるスイッチ回路をダウン方向に変更する。
は、反転バッファ31,…,3nの出力端bに接続される
出力負荷は、全ての反転バッファ31,…,3nについて
同じであるので、図2に示されるように、信号が奇数番
目の反転バッファ31,33,…,3n-1を通過したとき
に起こるデューティ比の変化を、信号が偶数番目の反転
バッファ32,34,…,3nを通過することによって吸
収することができるので、デューティ劣化は発生しな
い。このため、後段の同期検出回路の信号ラッチのタイ
ミングマージンが十分確保できる。
回路61,…,6n/2の構成は上記した構成のものに限ら
ず、反転バッファ31,…,3nの出力端bの出力負荷が
同じになる回路構成であれば、他の回路であってもよ
い。
ビット位相検出回路を示す構成図である。図3におい
て、図1と同一又は対応する構成には同一の符号を付
す。図3に示される第2実施例は、第1実施例の負荷回
路61,…,6n/2に代えて、ダミースイッチ回路1
51,…,15n/2を備えた点のみが、第1実施例と相違
する。
路151,…,15n/2は、2つのPMOSトランジスタ
P3及びP4と、2つのNMOSトランジスタN3及びN4
とを有する。PMOSトランジスタP3のドレインは電
源VCCに接続され、PMOSトランジスタP3のソース
はPMOSトランジスタP4のドレインに接続され、P
MOSトランジスタP4のソースはNMOSトランジス
タN4のドレインに接続されている。また、NMOSト
ランジスタN4のソースはNMOSトランジスタN3のド
レインに接続され、NMOSトランジスタN3のソース
は接地点GNDに接続されている。また、PMOSトラ
ンジスタP3のゲートとNMOSトランジスタN3のゲー
トには奇数番目の反転バッファ31,33,…,3n-1の
出力端bが接続され、PMOSトランジスタP4のゲー
トには電源VCCが接続され、NMOSトランジスタN4
のゲートには接地点GNDが接続されている。
は、PMOSトランジスタP4及びNMOSトランジス
タN3とは常時オフ状態であり、ダミースイッチ回路1
51,…,15n/2は定常的に不通状態であるので、消費
電力の低減を図ることができる。尚、第2実施例におい
て、上記以外の点は第1実施例と同じである。
奇数番目の反転バッファの出力端にスイッチ回路と等価
な入力負荷を持つ負荷回路を備えて、奇数番目の反転バ
ッファの出力時間差を偶数番目の反転バッファの出力時
間差で吸収することができるようにしたので、デューテ
ィ劣化の発生を防止することができ、よって、後段の同
期検出回路の信号ラッチのタイミングマージンが十分確
保できるという効果が得られる。
あるダミースイッチ回路を用いた場合には、消費電力の
低減を図ることができるという効果が得られる。
むビット位相同期回路を示す構成図である。
る。
むビット位相同期回路を示す構成図である。
路を示す構成図である。
る。
る。
形図である。
号波形図である。
3n 反転バッファ、51,…,5n/2 スイッチ回路、
61,…,6n/2 負荷回路、 7 アップダウンカウ
ンタ回路、 8 インバータ回路、 151,…,15
n/2 ダミースイッチ回路。
Claims (3)
- 【請求項1】 信号を遅延させる機能を持ち、直列に接
続された多段の反転バッファと、 偶数番目の反転バッファのそれぞれの出力端に接続され
たスイッチ回路と、 前記スイッチ回路のいずれか一つを選択し、選択された
スイッチ回路から前記偶数番目の反転バッファの出力端
の信号に基づく信号を出力させる選択回路と、 を有する可変遅延回路において、 奇数番目の反転バッファのそれぞれの出力端に接続さ
れ、前記スイッチ回路と等価な負荷を持つ負荷回路を備
えたことを特徴とする可変遅延回路。 - 【請求項2】 前記負荷回路を、定常的に不通状態する
ダミースイッチ回路で構成したことを特徴とする請求項
1記載の可変遅延回路。 - 【請求項3】 前記スイッチ回路がMOSトランジスタ
を有し、前記負荷回路が前記スイッチ回路のMOSトラ
ンジスタと同じ特性を持つMOSトランジスタを有し、 偶数番目の反転バッファのそれぞれの出力端が前記スイ
ッチ回路のMOSトランジスタのゲートに接続され、奇
数番目の反転バッファのそれぞれの出力端が前記負荷回
路のMOSトランジスタのゲートに接続されていること
を特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の可変遅
延回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07141701A JP3130764B2 (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 可変遅延回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07141701A JP3130764B2 (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 可変遅延回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08335861A JPH08335861A (ja) | 1996-12-17 |
JP3130764B2 true JP3130764B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=15298197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07141701A Expired - Fee Related JP3130764B2 (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | 可変遅延回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3130764B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000183701A (ja) | 1998-12-18 | 2000-06-30 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | 半導体集積回路及びそのデューティ劣化防止方法 |
-
1995
- 1995-06-08 JP JP07141701A patent/JP3130764B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08335861A (ja) | 1996-12-17 |
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