JP3158282B2 - Pulse signal generation circuit - Google Patents

Pulse signal generation circuit

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JP3158282B2 JP40977090A JP40977090A JP3158282B2 JP 3158282 B2 JP3158282 B2 JP 3158282B2 JP 40977090 A JP40977090 A JP 40977090A JP 40977090 A JP40977090 A JP 40977090A JP 3158282 B2 JP3158282 B2 JP 3158282B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はパルス信号発生回路に係
わり、特に、パルス発生間隔を高精度に制御するものに
用いて好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse signal generating circuit, and more particularly, to a pulse signal generating circuit suitable for controlling a pulse generating interval with high precision.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、パルス幅を可変したりするため
に、入力信号を遅延させて出力するための遅延ゲートを
縦続接続して複数段設けたパルス信号発生回路が従来よ
り用いられている。従来のパルス信号発生回路は、図4
の構成図に示すように複数段の遅延ゲートG1〜Gn
と、複数個のマルチプレクサM1 〜Mn-1 、およびラッ
チ回路20などにより構成されている。したがって、こ
の遅延回路の場合には遅延ゲートGを2n 個設ける場合
は、2n −1個のマルチプレクサが必要になる。なお、
この例では8個の遅延ゲートG1〜G8、7個のマルチ
プレクサM1 〜M7、3ビット(D0 〜D2 )のディジ
タル信号をラッチするラッチ回路20等により遅延回路
を構成し、入力パルス信号および上記遅延回路で遅延さ
せた遅延パルス信号をR−Sフリップ・フロップ21の
セット入力端子Sおよびリセット入力端子Rにそれぞれ
与え、所定のパルス幅を有するパルス信号を発生させる
ようにした例を示している。
2. Description of the Related Art For example, a pulse signal generating circuit having a plurality of stages of cascade-connected delay gates for delaying and outputting an input signal in order to change a pulse width is conventionally used. A conventional pulse signal generation circuit is shown in FIG.
As shown in the block diagram of FIG.
And a plurality of multiplexers M 1 to M n−1 , a latch circuit 20, and the like. Therefore, in the case of this delay circuit, when 2 n delay gates G are provided, 2 n -1 multiplexers are required. In addition,
The latch circuit 20 or the like for latching the digital signal of eight delay gates G1~G8,7 multiplexers M 1 ~M 7, 3 bits in this example (D 0 ~D 2) constitute a delay circuit, the input pulse An example in which a signal and a delayed pulse signal delayed by the delay circuit are applied to a set input terminal S and a reset input terminal R of an RS flip-flop 21 to generate a pulse signal having a predetermined pulse width. Is shown.

【0003】このように構成された図4の遅延回路にお
いては、ラッチ回路20から制御信号S0 〜S6 を出力
して各マルチプレクサM1 〜M7 の動作を制御すること
により、入力端子IN、INBから与えられる信号を所
定の時間だけ遅延させるようにしている。このため、各
遅延ゲートから出力端子Q1 までの間に、n個のマルチ
プレクサを通過するために固定遅延量が累積されて増加
し、形成可能な最小パルス幅が大きくなってしまう。ま
た、通過するマルチプレクサの数が多くなればなるほど
マルチプレクサM1 〜M7 による遅延誤差が積算される
ことになるので、遅延特性の単調性が損なわれてしまう
欠点があった。
[0003] In the delay circuit of FIG. 4 configured as described above, the control signals S 0 to S 6 are output from the latch circuit 20 to control the operation of each of the multiplexers M 1 to M 7 , thereby providing the input terminal IN. , INB are delayed by a predetermined time. Therefore, during the period from the delay gates to the output terminal Q 1, it increased the n fixed delay to pass multiplexer is accumulated, the minimum pulse width that can be formed is increased. Also, it means that the delay error by number The more multiplexers M 1 ~M 7 multiplexer passes are integrated, there is a problem that monotonicity delay characteristic is impaired.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
してパルス幅精度およびパルス幅の単調性を向上させる
とともに、形成可能な最小パルス幅を小さくできるよう
にするために、図5に示すように、上記複数段の遅延ゲ
ートG1,G2,G3・・・の各段に一対のトランジス
タTrよりなる差動増幅器DA1,DA2,DA3 ・・・を
設けている。そして、各差動増幅器の一対の差動増幅用
トランジスタTrの各出力を共通に導出し、カスコード
接続されているアンプ7に与え、上記カスコードアンプ
7を構成する一対の差動増幅用トランジスタ7a,7b
をオン・オフ動作させるようにしている。なお、これら
のトランジスタ7a,7bの出力端子に抵抗器R1,R
2がそれぞれ接続されている。
In order to solve the above problems and improve the pulse width accuracy and the monotonicity of the pulse width, and to reduce the minimum pulse width that can be formed, FIG. as it is provided with the differential amplifier DA 1, DA 2, DA 3 ··· consisting pair of transistors Tr to each stage of the plural stages of delay gates G1, G2, G3 · · ·. Then, the respective outputs of the pair of differential amplification transistors Tr of each differential amplifier are commonly derived and applied to the cascode-connected amplifier 7, and the pair of differential amplification transistors 7a, 7b
Are turned on and off. The output terminals of these transistors 7a, 7b are connected to resistors R1, R
2 are connected to each other.

【0005】したがって、与えられた遅延条件に応じて
スイッチ回路SW1,SW2,SW3・・・を選択的に
動作させることにより、上記複数の差動増幅器DA1,
2,DA3 ・・・のいずれか一つを動作させると、上記
入力信号を所定の時間だけ極めて高精度に遅延させた信
号OUTおよびOUTBが上記一対の差動増幅用トラン
ジスタ7a,7bの出力端子から得られる。
Therefore, by selectively operating the switch circuits SW1, SW2, SW3,... In accordance with a given delay condition, the plurality of differential amplifiers DA1 , D
When A 2, DA 3 to operate one of ..., signals delayed in extremely high precision the input signal by a predetermined time OUT and OUTB are the pair of differential amplifier transistors 7a, 7b of Obtained from the output terminal.

【0006】しかし、このようにして入力信号を遅延さ
せると、超高速で動作させたときにジッタが発生してし
まう問題がある。すなわち、図5の回路においてスイッ
チ回路SWnが“H”で、遅延ゲートGnの出力を選択
している場合を考える。この状態において入力端子にパ
ルスが入り、端子INが“L”→“H”になったとする
と、遅延ゲートG1の伝搬遅延時間後に差動増幅器DA
1 を構成するトランジスタTr11のベース電圧は、
“L”→“H”になる。そして、各差動増幅器DA2,
3 ・・・を構成するトランジスタTr21、Tr31・・
・Trn1のベース電圧は、順次“L”→“H”になる。
この場合、他方のトランジスタTr12、Tr22・・・T
n2の各ベース電圧は、“H”→“L”になる。
However, when the input signal is delayed in this manner, there is a problem that jitter is generated when the input signal is operated at a very high speed. That is, consider the case where the switch circuit SWn is “H” and the output of the delay gate Gn is selected in the circuit of FIG. In this state, if a pulse is input to the input terminal and the terminal IN changes from “L” to “H”, the differential amplifier DA is delayed after the propagation delay time of the delay gate G1.
Base voltage of the transistor Tr 11 constituting the 1,
“L” → “H”. Then, each differential amplifier DA2 , D
Transistor Tr 21 that make up the A 3 ···, Tr 31 ··
-The base voltage of Tr n1 sequentially changes from "L" to "H".
In this case, the other transistors Tr 12 , Tr 22 ... T
Each base voltage of rn2 changes from “H” to “L”.

【0007】各トランジスタTrの遷移時において、そ
れぞれのトランジスタTrのベース・コレクタのジャン
クション容量を充電する電流が、これらの各トランジス
タTrにカスコード接続されているアンプ7に流れるの
で、それが出力信号OUTおよびOUTBにノイズとし
て現れることになる。例えば、スイッチ回路SWnによ
りDAnが選択されている状態において、入力されたパ
ルスがn段のディレイ回路を通過した後、出力信号がカ
スコードアンプ7に出力されようとしているとき、別の
パルスが入力端子に入力されると、それが各トランジス
タTrの寄生容量を通してカスコード接続されているア
ンプ7を介して抵抗器R1、R2に流れる。このため、
C点およびCB点にノイズが発生し、このノイズが上記
カスコードアンプ7の出力波形に乗ってしまう。これに
より、出力端子OUT、OUTBから出力される信号波
形にジッタが発生してしまう不都合があった。
At the time of transition of each transistor Tr, a current for charging the junction capacitance of the base and collector of each transistor Tr flows to the amplifier 7 cascode-connected to each transistor Tr. And OUTB as noise. For example, in a state where DAn is selected by the switch circuit SWn, when an output signal is going to be output to the cascode amplifier 7 after an input pulse has passed through the n-stage delay circuit, another pulse is input to the input terminal. , Flows to the resistors R1 and R2 through the cascode-connected amplifier 7 through the parasitic capacitance of each transistor Tr. For this reason,
Noise is generated at points C and CB, and this noise appears on the output waveform of the cascode amplifier 7. As a result, there is an inconvenience that jitter occurs in signal waveforms output from the output terminals OUT and OUTB.

【0008】このようなジッタが発生する理由を図6〜
図8に従って説明する。図6および図7は、入力端子I
N,INBに信号が入ったときのA点、AB点、C点、
CB点の電圧波形を示したもので、図7は800pS付
近の部分の拡大図である。これらの図において、Iは第
1の電圧目盛りを示し、A点、AB点の電位がこの電圧
目盛りで表されている。また、IIは第2の電圧目盛りを
示し、C点、CB点の電位がこの電圧目盛りで表されて
いる。
The reason why such jitter occurs is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 6 and FIG.
A point, AB point, C point when a signal enters N, INB,
FIG. 7 is an enlarged view of a portion near 800 pS, showing a voltage waveform at point CB. In these figures, I indicates a first voltage scale, and the potentials at points A and AB are represented by this voltage scale. II indicates a second voltage scale, and the potentials at points C and CB are represented by this voltage scale.

【0009】図6および図7から明らかなように、信号
が入力されると800pS付近で約12mV程度のノイ
ズNが発生する。このようなノイズが発生すると、図8
の波形図に示すように信号の振幅値が正常値とは異なっ
てしまうので、信号の極性が反転する際にΔtの時間遅
れとなりジッタが生じる。なお、タイミングのずれた信
号が各ゲートに入るに従ってセンスアンプ入力部の波形
は平均化され、出力波形にはノイズが殆ど現れなくな
る。本発明は上述の問題点に鑑み、形成可能な最小パル
ス幅を小さくできるようにするとともに、超高速で動作
させてもジッタが発生しないようにすることを目的とす
る。
As is apparent from FIGS. 6 and 7, when a signal is input, a noise N of about 12 mV is generated near 800 pS. When such noise occurs, FIG.
Since the amplitude value of the signal is different from the normal value as shown in the waveform diagram of FIG. 7, when the polarity of the signal is inverted, a time delay of Δt occurs and jitter occurs. The waveform of the input section of the sense amplifier is averaged as the delayed signal enters each gate, and almost no noise appears in the output waveform. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to reduce the minimum pulse width that can be formed and to prevent jitter from occurring even when operating at an ultra-high speed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のパルス信号発生
回路は、入力端子に与えられた入力信号を遅延させるた
めに互いに縦続接続されて設けられた複数段の遅延ゲー
トと、上記遅延ゲートを通過した信号を所定のタイミン
グで導出するために上記複数段の遅延ゲートの各段の間
にそれぞれ接続された第1の差動接続回路と、上記第1
の差動接続回路から出力される信号をカスコードアンプ
に共通に供給するために設けられた第1および第2の入
力線と、上記第1の差動接続回路を構成する一対のトラ
ンジスタのそれぞれに与えられる入力信号と同じ入力信
号が与えられる一対のトランジスタを有し、これらのト
ランジスタの出力が上記第1の差動接続回路のトランジ
スタとは逆の極性となるように上記第1および第2の入
力線に接続されている第2の差動接続回路とを具備して
いる。
A pulse signal generating circuit according to the present invention comprises a plurality of stages of delay gates connected in cascade with each other for delaying an input signal applied to an input terminal; A first differential connection circuit connected between the respective stages of the plurality of delay gates for deriving the passed signal at a predetermined timing;
The first and second input lines provided to commonly supply signals output from the differential connection circuit to the cascode amplifier, and a pair of transistors constituting the first differential connection circuit, respectively. A pair of transistors to which the same input signal as the input signal is applied, wherein the first and second transistors have a polarity opposite to that of the transistor of the first differential connection circuit. A second differential connection circuit connected to the input line.

【0011】[0011]

【作用】第2の差動接続回路を設け、セレクトされてい
ない第1の差動接続回路を構成する一対のトランジスタ
のベース・コレクタのジャンクション容量を充放電する
電流と同じ大きさで流れる方向が逆の電流を、上記第2
の差動接続回路を構成する一対のトランジスタを介して
上記第1および第2の入力線に流して相互に打ち消し合
うようにし、パルスが入力されたときにセレクトされて
いない第1の差動接続回路を構成する一対のトランジス
タのベース・コレクタのジャンクション容量を充放電す
る電流がカスコードアンプに流れないようにする。
A second differential connection circuit is provided, and the direction in which the current flows in the same magnitude as the current for charging / discharging the junction capacitance of the base and collector of a pair of transistors constituting the first differential connection circuit that is not selected is used. The reverse current is applied to the second
To the first and second input lines via a pair of transistors constituting the differential connection circuit to cancel each other out, and the first differential connection which is not selected when a pulse is input. A current for charging and discharging the junction capacitance of the base and collector of a pair of transistors constituting a circuit is prevented from flowing to the cascode amplifier.

【0012】[0012]

【実施例】図1は、本発明の一実施例を示すパルス信号
発生回路の回路図である。図1から明らかなように、本
実施例のパルス信号発生回路は遅延ゲートGと遅延ゲー
トGとの間に、第1の差動接続回路1と第2の差動接続
回路2との二つを介設している。第1の差動接続回路1
は、互いに差動接続された一対のトランジスタ1a,1
bと、セレクタ3によって選択された所定のタイミング
でオン動作するスイッチング用トランジスタ1cとから
なり、入力された信号を出力端子OUT,OUTBに送
出するために設けられている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a pulse signal generating circuit according to an embodiment of the present invention. As is clear from FIG. 1, the pulse signal generating circuit according to the present embodiment has a first differential connection circuit 1 and a second differential connection circuit 2 between the delay gates G. Is interposed. First differential connection circuit 1
Are a pair of transistors 1a, 1
b, and a switching transistor 1c that is turned on at a predetermined timing selected by the selector 3, and is provided for transmitting an input signal to the output terminals OUT and OUTB.

【0013】一方、第2の差動接続回路2は、上述した
ノイズを低減するために配設されているもので、上記第
1の差動接続回路1と同様に一対のトランジスタ2a,
2bが差動接続されるとともに、上記スイッチング用ト
ランジスタ1cに対応するトランジスタ2cがこれら一
対のトランジスタ2a,2bに接続されて構成されてい
る。上記トランジスタ2cは、そのエミッタとベースと
が直接接続されていて、常にオフ状態となっている。
On the other hand, the second differential connection circuit 2 is provided to reduce the above-mentioned noise, and a pair of transistors 2a, 2a,
2b are differentially connected, and a transistor 2c corresponding to the switching transistor 1c is connected to the pair of transistors 2a and 2b. The transistor 2c has an emitter and a base directly connected, and is always off.

【0014】このように構成された第1の差動接続回路
1および第2の差動接続回路2は、対応するトランジス
タ1a,1bおよび2a,2bの各コレクタから出力さ
れる出力の極性が、互いに逆極性となるようにカスコー
ドアンプ7の入力線Q/QBにそれぞれ接続されてい
る。すなわち、ベースが共通に接続されている第1のト
ランジスタ1a,2aについて見れば、トランジスタ1
aが入力線Qに接続されるとともに、トランジスタ2a
が入力線QBに接続されている。また、もう一方の対応
するトランジスタ1b,2bの場合は、トランジスタ1
bが入力線QBに接続されるとともに、トランジスタ2
bが入力線Qに接続されている。
In the first differential connection circuit 1 and the second differential connection circuit 2 configured as described above, the polarity of the output output from the collectors of the corresponding transistors 1a, 1b and 2a, 2b is They are connected to the input lines Q / QB of the cascode amplifier 7 so that they have opposite polarities. That is, as for the first transistors 1a and 2a whose bases are commonly connected, the transistor 1
a is connected to the input line Q and the transistor 2a
Are connected to the input line QB. In the case of the other corresponding transistors 1b and 2b, the transistor 1b
b is connected to the input line QB and the transistor 2
b is connected to the input line Q.

【0015】本実施例のパルス信号発生回路は、上述し
たように第1および第2の差動接続回路1、2における
各トランジスタの内、対応するトランジスタの出力が逆
極性となるようにカスコードアンプ7の入力線Q/QB
にそれぞれ接続しているので、入力端子IN,INBに
パルスが入った場合、ベース電圧が“L”→“H”に変
化するトランジスタと、“H”→“L”に変化するトラ
ンジスタとが一本の入力線に同じ数だけ共通に接続され
ていることになる。このため、遷移時において各トラン
ジスタのジャンクション容量を充放電する電流は互いに
キャンセルされる。したがって、図2の特性図および図
3の拡大特性図に示すように、出力端子CBにはノイズ
Nが現れない。このため、図8において説明した遅れ時
間Δtが発生する不都合を確実に防止することができ
る、超高速のディレーラインにおいてランダムパルスが
入力されてもジッタが発生しないようにすることができ
る。
As described above, the pulse signal generating circuit of the present embodiment employs a cascode amplifier such that the output of the corresponding transistor among the transistors in the first and second differential connection circuits 1 and 2 has the opposite polarity. 7 input lines Q / QB
When a pulse is applied to the input terminals IN and INB, there is one transistor whose base voltage changes from “L” to “H” and one transistor whose base voltage changes from “H” to “L”. It means that the same number is commonly connected to the input lines. For this reason, at the time of transition, currents for charging and discharging the junction capacitance of each transistor are canceled each other. Therefore, as shown in the characteristic diagram of FIG. 2 and the enlarged characteristic diagram of FIG. 3, no noise N appears at the output terminal CB. For this reason, it is possible to reliably prevent the inconvenience of generating the delay time Δt described with reference to FIG. 8, and it is possible to prevent jitter from occurring even when a random pulse is input to an ultra-high-speed delay line.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明は上述したように、入力信号を遅
延させるための遅延ゲートを縦続接して複数段設け、上
記遅延ゲートと遅延ゲートとの間に信号を導出するため
の第1の差動接続回路を接続するとともに、上記第1の
差動接続回路と同じような構成の第2の差動接続回路を
設け、遷移時において各トランジスタのジャンクション
容量を充放電する電流が互いにキャンセルするようにし
たので、出力パルス信号の形成開始から終了までの時間
を非常に高精度に制御することができるとともに、パル
ス幅の精度を大幅に向上させることができ、しかも上記
第1の差動接続回路を構成するトランジスタのベース・
コレクタ間のジャンクション容量を充放電する電流によ
るノイズがメイン信号に加算されないようにすることが
できる。したがって、ランダムなパルス信号が入力され
てもそれによってジッタが発生しないようにすることが
できる。
As described above, according to the present invention, a plurality of stages of delay gates for delaying an input signal are provided in cascade, and a first difference for deriving a signal between the delay gates is provided. And a second differential connection circuit having a configuration similar to that of the first differential connection circuit, so that currents for charging and discharging the junction capacitance of each transistor during a transition cancel each other. Therefore, the time from the start to the end of the formation of the output pulse signal can be controlled with extremely high accuracy, the accuracy of the pulse width can be greatly improved, and the first differential connection circuit can be controlled. The base of the transistor that constitutes
Noise caused by current for charging and discharging the junction capacitance between the collectors can be prevented from being added to the main signal. Therefore, even if a random pulse signal is input, it is possible to prevent the occurrence of jitter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す要部回路図である。FIG. 1 is a main part circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】パルスが入力されたときの各部の電圧を示す波
形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing voltages of respective units when a pulse is input.

【図3】図2の波形図の特徴部分を説明するための波形
図である。
FIG. 3 is a waveform chart for explaining a characteristic portion of the waveform chart of FIG. 2;

【図4】従来のパルス信号発生回路の一例を示す回路構
成図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional pulse signal generation circuit.

【図5】図4のパルス信号発生回路の欠点を解決したパ
ルス信号発生回路の構成を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a pulse signal generation circuit that has solved the disadvantages of the pulse signal generation circuit of FIG. 4;

【図6】図5のパルス信号発生回路の各部の電圧を示す
波形図である。
FIG. 6 is a waveform chart showing voltages of respective parts of the pulse signal generation circuit of FIG. 5;

【図7】図6の波形図の特徴部分を説明するための波形
図である。
FIG. 7 is a waveform chart for explaining a characteristic portion of the waveform chart of FIG. 6;

【図8】ノイズにより発生する時間遅れを説明するため
の波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram for explaining a time delay caused by noise.

【符号の説明】 1 第1の差動接続回路 2 第2の差動接続回路 3 セレクタ 7 カスコードアンプ IN 入力端子 INB 入力端子 Q 第1の信号入力線 QB 第2の信号入力線 N ノイズ[Description of Signs] 1 First differential connection circuit 2 Second differential connection circuit 3 Selector 7 Cascode amplifier IN input terminal INB input terminal Q First signal input line QB Second signal input line N Noise

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−17410(JP,A) 特開 平4−72910(JP,A) 特開 平1−170113(JP,A) 特開 平2−39720(JP,A) 特開 昭63−31214(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 5/13 Continuation of front page (56) References JP-A-4-17410 (JP, A) JP-A-4-72910 (JP, A) JP-A-1-170113 (JP, A) JP-A-2-39720 (JP) , A) JP-A-63-31214 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03K 5/13

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力端子に与えられた入力信号を遅延させ
るために互いに縦続接続されて設けられた複数段の遅延
ゲートと、上記遅延ゲートを通過した信号を所定のタイ
ミングで導出するために上記複数段の遅延ゲートの各段
の間にそれぞれ接続された第1の差動接続回路と、上記
第1の差動接続回路から出力される信号をカスコードア
ンプに共通に供給するために設けられた第1および第2
の入力線と、上記第1の差動接続回路を構成する一対の
トランジスタのそれぞれに与えられる入力信号と同じ入
力信号が与えられる一対のトランジスタを有し、これら
のトランジスタの出力が上記第1の差動接続回路のトラ
ンジスタとは逆の極性となるように上記第1および第2
の入力線に接続されている第2の差動接続回路とを具備
することを特徴とするパルス信号発生回路。
A plurality of delay gates provided in cascade with each other for delaying an input signal applied to an input terminal; and a delay gate for deriving a signal passing through the delay gate at a predetermined timing. A first differential connection circuit connected between the respective stages of the plurality of delay gates, and a signal output from the first differential connection circuit are commonly provided to the cascode amplifier. First and second
And a pair of transistors to which the same input signal as the input signal to each of the pair of transistors constituting the first differential connection circuit is provided, and the output of these transistors is the first signal. The first and second transistors are connected so as to have the opposite polarities to the transistors of the differential connection circuit.
And a second differential connection circuit connected to the input line of (1).
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