DE10147081C1

DE10147081C1 - Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts

Info

Publication number: DE10147081C1
Application number: DE10147081A
Authority: DE
Inventors: Norbert Wirth; Ralf Scheider; Georg Eggers; Joerg Kliewer
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: US20030072399A1; US7116737B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung (100) zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts, mit einer Einrichtung (102) zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts (SH) eines Taktsignals (CLK) zu einem Erfassungszeitpunkt in dem zeitlichen Verlauf des Taktsignals, einer Einrichtung (116) zum kontinuierlichen Vergleichen des erfassten und gespeicherten Amplitudenwerts des Taktsignals mit einem momentanen Amplitudenwert des Taktsignals und zum Ausgeben eines Vergleichssignals (COMP), das einen ersten logischen Zustand aufweist, wenn der momentane Amplitudenwert des Taktsignals kleiner als der gespeicherte Amplitudenwert ist, und einen zweiten logischen Zustand aufweist, wenn der momentane Amplitudenwert des Taktsignals größer als der gespeicherte Amplitudenwert ist, und einer Einrichtung (124) zum Zählen der Anzahl von logischen Zuständen des Vergleichssignals, die nach dem Erfassungszeitpunkt auftreten, und zum Signalisieren des Ablaufs des vorgegebenen Zeitwerts, wenn die gezählte Anzahl der logischen Zustände gleich einer vorgegebenen Anzahl von logischen Zuständen ist, die zeitlich dem vorgegebenen Zeitwert entspricht.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines Verzögerungszeitwerts für integrierte Schaltun gen.

In der elektronischen Schaltungstechnik bzw. bei integrierten Schaltungen wird eine präzise Steuerung von Verzögerungszei ten bzw. Delays benötigt. Solche Verzögerungszeiten werden beispielsweise zur Ansteuerung von Speicherzellen in Spei cherbauelementen, wie dynamischen Direktzugriffsspeichern (DRAM; DRAM = Dynamic Random Access Memory), beim Ein- und Auslesen von Daten verwendet.

Die DE 25 22 504 A1 beschreibt u. a. eine Schaltungsanordnung aus einem Differentialverstärker, an dem an einem positiven Eingang desselben ein zusammengesetztes digitales Videosignal direkt angelegt ist, während an einem negativen Eingang des selben das zusammengesetzte digitale Videosignal über einen Kondensator verzögert bzw. modifiziert angelegt ist. Der ne gative Eingang eilt daher dem positiven Eingang nach. An dem negativen Eingang ist ferner ein Vorspannungskreis über eine Diode und einen Widerstand angeschlossen.

Die US 4 339 727 beschreibt eine Schaltung zum empfangsseiti gen Rekonstruieren eines Datensignals, das über ein Sen de/Empfangs-System übertragen wird. Die Schaltung weist einen Komparator auf, der einen positiven Eingang, dem das Daten signal direkt zugeführt wird, und einen negativen Eingang, dem das Datensignal über ein Tiefpassfilter aus einem Konden sator und einem Widerstand verzögert zugeführt wird, auf weist. An einem Ausgang des Komparators wird das reproduzier te Datensignal ausgegeben.

Die US 3 631 462 beschreibt einen Doppelrampenumwandler, der ein analoges Signal in ein digitales Signal mittels eines In tegrations- und Zähl-Verfahrens umwandelt. Der Doppelrampen wandler weist u. a. einen Komparator zum Vergleichen eines integrierten Bezugssignals mit einem Massepotential und einen dem Komparator folgenden Zähler auf, dessen Zählwert für die Dauer eines Pulses, der durch den Komparator erzeugt wird, durch Taktpulse eines Taktsignals inkrementiert wird.

Im Stand der Technik werden Verzögerungszeiten üblicherweise mit Hilfe einer einfachen Schaltung gesteuert, die eine Kon stantstromquelle, einen Kondensator, der seriell zu der Stromquelle geschaltet ist und der die Ladung eines Stroms über die Zeit mit einer charakteristischen Ladekurve spei chert, und einen Komparator aufweist, der parallel zu dem Kondensator geschaltet ist und der die Spannung, die durch eine Ladung in dem Kondensator erzeugt wird, mit einem Schwellenwert vergleicht. Die Schaltung signalisiert mit dem Komparator, wann eine bestimmte Verzögerungszeit verstrichen ist. Dazu wird der Kondensator, der eine bestimmte gewählte Kapazität aufweist, mit einem gewählten Strom der Konstant stromquelle aufgeladen, wobei die Dauer des Aufladens von der gewählten Kapazität und dem gewählten Strom abhängt. Wenn die Spannung in dem Kondensator eine Schwellenspannung erreicht, wird dies aufgrund eines positiven Schwellenwertvergleichs an einem Komparatorausgang signalisiert. Die Dauer bis zu der Signalisierung des positiven Schwellenwertvergleichs ent spricht der Verzögerungszeit. Die Signalisierung kann dann in einer integrierten Schaltung zum Ansteuern von Elementen der selben, wie z. B. zum Freigeben eines Ein- oder Auslesevor gangs von Speicherzellen bei einem dynamischen Direkt zugriffsspeicher (DRAM), verwendet werden.

Die Stromquellen in Schaltungen zum Steuern einer Verzöge rungszeit bestehen üblicherweise aus sogenannten "Stromspie geln". Ein Stromspiegel umfasst beispielsweise einen ersten Transistor, durch den ein Referenzstrom fließt, und einen zweiten Transistor, dessen Gate mit dem Gate des ersten Tran sistors verbunden ist und durch den ein Spiegelstrom fließt, der abhängig von den Transistorparametern ein bestimmtes Ver hältnis zu dem Referenzstrom aufweist. Dieser Spiegelstrom wird dann zum Laden des oben erwähnten Kondensators verwen det.

Ein Nachteil solcher Schaltungen zum Steuern von Verzöge rungszeiten besteht darin, dass Variationen und Ungenauigkei ten der Transistorparameter der Stromspiegel und der Konden satorparameter zu Ungenauigkeiten und Variationen bei der Er zeugung der Verzögerungszeiten führen. Solche Variationen werden beispielsweise durch Temperatur- und Herstellungsvari ationen aber auch insbesondere durch Variationen der Konden satorparameter über einen Chip verursacht.

Ein weiterer Nachteil von Schaltungen zum Steuern von Verzö gerungszeiten besteht darin, dass zur Steuerung von langen Verzögerungszeiten Kondensatoren mit sehr hohen Kapazitäts werten verwendet werden müssen. Dies erhöht einerseits den Flächenbedarf und den Aufwand der Schaltungen und führt ande rerseits bedingt durch die flache Ladecharakteristik von Kon densatoren mit großer Kapazität zu Ungenauigkeiten bei der Bestimmung von Verzögerungszeiten mit Hilfe eines Schwellen werts.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts, die einfach und flächensparend aufgebaut ist und den Ablauf eines Zeitwerts genau signalisiert, und ein integ rierte Schaltung zu schaffen, die eine solche Vorrichtung um fasst.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts gemäß Anspruch 1 und eine integrierte Schaltung gemäß Anspruch 22 gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Signa lisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts, mit einer Einrichtung zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts eines Taktsignals zu einem Erfassungszeitpunkt in dem zeitli chen Verlauf des Taktsignals, wobei das Taktsignal während einer Periode desselben einen monoton steigenden Abschnitt und einen monoton fallenden Abschnitt aufweist; einer Ein richtung zum kontinuierlichen Vergleichen des erfassten und gespeicherten Amplitudenwerts des Taktsignals mit einem mo mentanen Amplitudenwert des Taktsignals und zum Ausgeben ei nes Vergleichssignals, das einen ersten logischen Zustand aufweist, wenn der momentane Amplitudenwert des Taktsignals kleiner als der gespeicherte Amplitudenwert des Taktsignals ist, und einen zweiten logischen Zustand aufweist, wenn der momentane Amplitudenwert des Taktsignals größer als der ge speicherte Amplitudenwert des Taktsignals ist; und einer Ein richtung zum Zählen der Anzahl von logischen Zuständen des Vergleichssignals, die nach dem Erfassungszeitpunkt auftre ten, und zum Signalisieren des Ablaufs des vorgegebenen Zeit werts, wenn die gezählte Anzahl der logischen Zustände gleich einer vorgegebenen Anzahl von logischen Zuständen ist, die zeitlich dem vorgegebenen Zeitwert entspricht.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Genauigkeit der Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts im wesentlichen durch die Genau igkeit eines zentral erzeugten Taktsignals bestimmt ist, das zur Messung von Zeitwerten verwendet wird. Werden beispiels weise mehrere Vorrichtungen zum Signalisieren des Ablaufs ei nes vorgegebenen Zeitwerts verteilt über einen Chip verwen det, so ist die Genauigkeit der Signalisierung des Ablaufs eines jeweiligen Zeitwerts im Gegensatz zum Stand der Technik nicht von der Genauigkeit jeder einzelnen lokalen Verzöge rungsschaltung, die beispielsweise jeweils einen Stromspiegel aufweist, sondern im wesentlichen von der Genauigkeit des Taktsignals abhängig. Es ist also beispielsweise lediglich ein genau gefertigter und genau arbeitender Taktgeber erfor derlich, der präzise und zentral ein Taktsignal erzeugt und an über einen Chip verteilte Vorrichtungen zum Signalisieren des Ablaufs eines Zeitwerts liefert.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht dar in, dass dadurch, dass zur Messung des Ablaufs eines vorgege benen Zeitwerts ein Taktsignal verwendet wird, Temperaturva riationen und Herstellungsvariationen der Schaltungselemente der Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgege benen Zeitwerts durch Variation des Taktsignals kompensiert werden können.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht dar in, dass durch die Änderung der Periodendauer des Taktsig nals, das zur Messung von Zeitwerten verwendet wird, die ge lieferte Zeitwerte, wie z. B. Verzögerungszeiten, variiert werden können.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht dar in, dass die Messung eines Zeitwerts zu einem beliebigen Zeitpunkt durch jede einzelne auf einem Chip positionierte Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines Zeitwerts un abhängig von der Phasenlage eines zentral erzeugten Taktsig nals eingeleitet werden kann.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildun gen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Vorrich tung und der in Anspruch 22 angegebenen integrierten Schal tung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung ferner eine Ein richtung zum Steuern auf, die die Einrichtung zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts eines Taktsignals derart steuert, dass dieselbe lediglich Amplitudenwerte eines Takt signals erfasst und speichert, die größer als ein vorgegebe ner minimaler Amplitudenwert und die kleiner als ein vorgege bener maximaler Amplitudenwert sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Ein richtung zum Steuern einen ersten Eingang zum Aufnehmen eines Informationssignals, das Informationen über das Taktsignal enthält, einen zweiten Eingang zum Aufnehmen eines Startsig nals, das bei einem aktiven Zustand desselben die Erfassung und Speicherung des Amplitudenwerts eines Taktsignals einlei tet, und einen Ausgang zum Aktivieren der Einrichtung zum Er fassen und Speichern des Amplitudenwerts mittels eines Akti vierungssignals auf, wobei das Aktivierungssignal abhängig von dem Zeitpunkt eines aktiven Zustands des Startsignals und abhängig von dem Informationsgehalt des Informationssignals aktiviert wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Ein richtung zum Steuern derart angeordnet, um das Aktivierungs signal bei einem aktiven Zustand des Startsignals erst dann zu aktivieren, wenn der momentane Amplitudenwert des Taktsig nals größer als der vorgegebene minimale Amplitudenwert und kleiner als der vorgegebene maximale Amplitudenwert ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung bewirkt die Einrichtung zum Steuern abhängig von dem Zeitpunkt des Auf tretens eines aktiven Zustands eines Startsignals, das bei einem aktiven Zustand desselben die Einrichtung zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts eines Taktsignals akti viert, und abhängig von einem Informationssignal, das Infor mationen über mindestens ein Taktsignal enthält, dass entwe der ein erstes Taktsignal oder ein zweites Taktsignal, das zu dem ersten Taktsignal phasenverschoben ist, der Einrichtung zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts eines Taktsig nals zugeführt wird, derart, dass lediglich Amplitudenwerte der Taktsignale erfasst und gespeichert werden, die größer als der vorgegebene minimale Amplitudenwert und die kleiner als der vorgegebene maximale Amplitudenwert sind.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Weiterbildung besteht darin, dass das Startsignal ohne Verzögerung an die Vorrichtung zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts des Taktsignals weitergeleitet werden kann, um diese sofort zur Erfassung und Speicherung des Amplitudenwerts zu aktivieren.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Vor richtung eine Einrichtung zum Erzeugen von mindestens einem Taktsignal auf, wobei das mindestens eine Taktsignal eine be stimmte Periodendauer aufweist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erzeugt die Einrichtung zum Erzeugen von mindestens einem Taktsignal ein erstes Taktsignal und ein zweites Taktsignal, das zu dem ers ten Taktsignal phasenverschoben ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erzeugt die Einrichtung zum Erzeugen von mindestens einem Taktsignal fer ner das Informationssignal, das Informationen über das min destens eine Taktsignal enthält.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Infor mationssignal das mindestens eine Taktsignal.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das min destens eine Taktsignal während einer Periode desselben einen monoton steigenden ersten Abschnitt und zeitlich folgend ei nen monoton fallenden zweiten Abschnitt auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das min destens eine Taktsignal während einer Periode desselben einen monoton fallenden ersten Abschnitt und zeitlich folgend einen monoton steigenden zweiten Abschnitt auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das min destens eine Taktsignal ein Sägezahnsignal auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind das erste Taktsignal und das zweite Taktsignal zueinander um 180° pha senverschoben.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung zählt die Ein richtung zum Zählen der Anzahl der logischen Zustände des Vergleichssignals die Anzahl der ersten logischen Zustände des Vergleichssignals, und die vorgegebene Anzahl von logi schen Zuständen ist eine vorgegebene Anzahl von ersten logi schen Zuständen, die zeitlich dem vorgegebenen Zeitwert ent spricht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung zählt die Ein richtung zum Zählen der Anzahl der logischen Zustände des Vergleichssignals die Anzahl der zweiten logischen Zustände des Vergleichssignals, und die vorgegebene Anzahl von logi schen Zuständen ist eine vorgegebene Anzahl von zweiten logi schen Zuständen, die zeitlich dem vorgegebenen Zeitwert ent spricht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Ein richtung zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts eines Taktsignals eine Abtast-Halte-Schaltung auf, die einen ersten Eingang, an dem das Taktsignal anliegt, und einen Ausgang, an dem der erfasste und gespeicherte Amplitudenwert ausgegeben wird, aufweist, und die durch das Startsignal, das an einem zweiten Eingang derselben anliegt, aktivierbar ist, um das Taktsignal an dem Eingang derselben zu erfassen und den Amp litudenwert zu speichern.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Ein richtung zum Zählen einen Eingang, an dem das Startsignal an liegt, auf, um die Einrichtung zum Zählen auf einen Start zählwert beim Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts ei nes Taktsignals zurückzusetzen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Ein richtung zum kontinuierlichen Vergleichen einen Komparator auf, der einen ersten Eingang für den erfassten und gespei cherten Amplitudenwert, einen zweiten Eingang für das Takt signal und einen Ausgang für das Vergleichssignal aufweist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Ein richtung zum Zählen und zum Signalisieren einen Ausgang auf, an dem dieselbe den Ablauf des vorgegebenen Zeitwerts durch ein Signal anzeigt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die vorge gebene Anzahl von logischen Zuständen der Einrichtung zum Zählen, die zeitlich dem vorgegebenen Zeitwert entspricht, programmierbar.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der vorge gebene Zeitwert eine Verzögerungszeit zum zeitlichen Steuern einer integrierten Schaltung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der integrierten Schal tung der vorliegenden Erfindung weist die integrierte Schal tung einen Direktzugriffsspeicher (RAM) oder einen dynami schen Direktzugriffsspeicher (DRAM) auf.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich nungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vor richtung zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm für eine Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt des Zeitdiagramms von Fig. 2; und

Fig. 4 einen Ausschnitt eines zweiten und eines dritten be vorzugten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Signali sieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts gemäß der vorliegenden Erfindung. Der vorgegebene Zeitwert ist ein Zeitwert, der in die Vorrichtung 100 programmiert werden kann und einem Zeitwert entspricht, nach dessen Ver streichen bezüglich eines Startzeitwerts die Vorrichtung 100 ein Signal ausgibt, um dieses Verstreichen zu signalisieren. Der vorgegebene Zeitwert ist beispielsweise ein Verzögerungs zeitwert für einen Speicherbaustein, nach dessen Verstreichen ein Freigabesignal ausgegeben wird, um Ein- und Auslesevor gänge für Daten in und aus Speicherzellen des Speicherbau steins zu steuern.

Die Vorrichtung 100 weist eine Einrichtung 102 zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts eines Taktsignals zu einem Erfassungszeitpunkt in dem zeitlichen Verlauf des Taktsignals auf. Das verwendete Taktsignal ist ein zeitkontinuierliches analoges Signal, das allgemein während eines Abschnitts einer Periode desselben einen monoton steigenden Verlauf des Ampli tudenwerts und während eines weiteren Abschnitts einer Perio de desselben einen monoton fallenden Verlauf des Amplituden werts aufweist und eine bestimmte Periodendauer T besitzt. Das Taktsignal ist vorzugsweise ein Taktsignal, das während einer Periode desselben einen monoton steigenden ersten Ab schnitt und zeitlich folgend einen monoton fallenden zweiten Abschnitt aufweist, und ist alternativ vorzugsweise ein Takt signal, das während einer Periode desselben einen monoton fallenden ersten Abschnitt und zeitlich folgend einen monoton steigenden zweiten Abschnitt aufweist. Ein solches Taktsignal ist beispielsweise ein Sägezahnsignal, es kann jedoch jedes andere Taktsignal verwendet werden, das die genannten Monoto nieeigenschaften aufweist.

Das Taktsignal wird vorzugsweise durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Taktsignals geliefert, die in einem System an geordnet ist, in dem auch die Vorrichtung 100 angeordnet ist. Ein solches System ist vorzugsweise ein Computersystem, das integrierte Schaltungen, wie z. B. Direktzugriffsspeicher (RAM; RAM = Random Access Memory) oder dynamische Direkt zugriffsspeicher (DRAM), aufweist, und die Einrichtung zum Erzeugen eines Taktsignals ist beispielsweise ein Taktgeber bzw. Systemtaktgeber des Computersystems, der sein Taktsignal bzw. seinen Systemclock zu verschiedenen Komponenten des Com putersystems und integrierten Schaltungen liefert. Das Takt signal kann, wie in Fig. 1 gezeigt ist, alternativ durch eine Einrichtung 104 zum Erzeugen eines Taktsignals CLK geliefert werden, die in der Vorrichtung 100 selbst umfasst ist und ei nen ersten Ausgang 105 aufweist, an dem das Taktsignal CLK geliefert wird.

Die Einrichtung 102 zum Erfassen und Speichern des Amplitu denwerts eines Taktsignals CLK weist vorzugsweise eine Ab tast-Halte-Schaltung 102 auf. Die Abtast-Halte-Schaltung weist einen ersten Eingang 106, an dem das Taktsignal CLK an liegt, und eine Ausgang 108, an dem der erfasste und gespei cherte Amplitudenwert SH ausgegeben wird, auf. Die Abtast- Halte-Schaltung 102 ist durch ein Startsignal START, das an einem zweiten Eingang 110 derselben anliegt, aktivierbar, um den Amplitudenwert des Taktsignals CLK an dem ersten Eingang 106 derselben abzutasten und zu speichern. Die Abtast-Halte- Schaltung 102 weist vorzugsweise eine mit einem Ende dersel ben auf Masse gelegte Kapazität 112 zum Speichern des Ampli tudenwerts eines Taktsignals CLK und einen selektiv mit dem Startsignal START öffnebaren Schalter 114, der die Kapazität 112 an einem weiteren Ende derselben mit dem ersten Eingang 106 der Abtast-Halte-Schaltung 102 verbindet, auf, um den Amplitudenwert des Taktsignals CLK zu erfassen bzw. abzutas ten. Der Schalter 114 kann beispielsweise ein Transistor sein.

Die Vorrichtung 100 zum Signalisieren des Ablaufs eines vor gegebenen Zeitwerts weist ferner eine Einrichtung 116 zum kontinuierlichen Vergleichen des erfassten und gespeicherten Amplitudenwerts SH des Taktsignals CLK mit einem momentanen Amplitudenwert des Taktsignals CLK und zum Ausgeben eines Vergleichssignals COMP auf. Das Vergleichssignal COMP weist einen ersten logischen Zustand auf, wenn der momentane Ampli tudenwert des Taktsignals CLK kleiner als der gespeicherte Amplitudenwert SH des Taktsignals CLK ist, und weist einen zweiten logischen Zustand auf, wenn der momentane Amplituden wert des Taktsignals CLK größer als der gespeicherte Amplitu denwert SH des Taktsignals CLK ist. Die Einrichtung 116 zum kontinuierlichen Vergleichen weist vorzugsweise einen Kompa rator 116 auf, der einen ersten Eingang 118 für den erfassten und gespeicherten Amplitudenwert SH des Taktsignals CLK, ei nen zweiten Eingang 120 für das Taktsignal CLK und einen Aus gang 122 zum Ausgeben des Vergleichssignals aufweist.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 100 zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts weist ferner eine Ein richtung 124 zum Zählen der Anzahl der logischen Zustände des Vergleichssignals COMP, die nach dem Erfassungszeitpunkt, d. h. dem Zeitpunkt, zu dem die Einrichtung 102, ausgelöst durch das Startsignal START, einen Amplitudenwert des Taktsignals CLK erfasst und speichert, auftreten. Das Zählen der logi schen Zustände des Vergleichssignals ändert einen Zählwert in der Einrichtung 124, der vor dem Beginn des Zählens oder wäh rend des Initialisierens des Zählens auf einen Startzählwert gesetzt wird. Die Einrichtung 124 dient ferner zum Signali sieren des Ablaufs bzw. des Verstreichens des vorgegebenen Zeitwerts, wenn die gezählte Anzahl der logischen Zustände des Vergleichssignals COMP bzw. der Zählwert gleich einer vorgegebenen Anzahl von logischen Zuständen ist, die zeitlich dem vorgegebenen Zeitwert entspricht. Die Anzahl der gezähl ten logischen Zustände ist ein Maß für die Anzahl der ver strichenen Perioden bzw. Takte T des Taktsignals, wobei wäh rend eines Taktes sowohl ein erster logischer Zustand, wie z. B. ein logisch niedriger (0) Zustand, als auch ein zweiter logischer Zustand, wie z. B. ein logisch hoher (1) Zustand, auftreten. Dies setzt voraus, dass in der Einrichtung 102 zum Erfassen und Speichern ein gespeicherter Amplitudenwert SH des Taktsignals vorliegt und die Einrichtung 102 durch das Startsignal START aktiviert ist.

Bei einer ersten Variante der Einrichtung 124 zum Zählen der Anzahl der logischen Zustände des Vergleichssignals COMP zählt die Einrichtung 124 die Anzahl der ersten logischen Zu stände des Vergleichssignals COMP. In diesem Fall ist die vorgegebene Anzahl von logischen Zuständen der Einrichtung 124 zum Zählen eine vorgegebene Anzahl von ersten logischen Zuständen des Vergleichssignals COMP, die zeitlich dem vorge gebenen Zeitwert entspricht. Nach der Aktivierung der Ein richtung 102 durch das Startsignal START, tritt in jedem Takt T bzw. während jeder Periode des Taktsignals ein erster logi scher Zustand auf. Zählt man die Anzahl der ersten Zustände, so erhält man die Anzahl der verstrichenen Takte T.

Bei einer zweiten Variante der Einrichtung 124 zum Zählen der Anzahl der logischen Zustände des Vergleichssignals COMP zählt dieselbe die Anzahl der zweiten logischen Zustände des Vergleichssignals COMP. Bei dieser Variante ist die vorgege bene Anzahl von logischen Zuständen eine Anzahl von zweiten logischen Zuständen des Vergleichssignals COMP, die zeitlich dem vorgegebenen Zeitwert entspricht. Nach der Aktivierung der Einrichtung 102 zum Erfassen und Speichern des Amplitu denwerts SH des Taktsignals CLK durch das Startsignal START, tritt in jedem Takt des Taktsignals ein zweiter logischer Zu stand auf. Zählt man die Anzahl der zweiten Zustände, so er hält man die Anzahl der verstrichenen Takte T.

Die Einrichtung 124 zum Zählen und Signalisieren weist vor zugsweise einen Eingang 126, an dem das Startsignal START an liegt, auf, um die Einrichtung 124 beim Erfassen und Spei chern des Amplitudenwerts SH durch die Einrichtung 102 zu i nitialisieren und auf einen Startzählwert, vorzugsweise 0, zurückzusetzen. Die Einrichtung 124 zum Zählen und zum Signa lisieren weist ferner einen Ausgang 128 auf, an dem dieselbe den Ablauf oder das Verstreichen des vorgegebenen Zeitwerts nach Erreichen des zugeordneten Zählwerts für die in dem Ver gleichssignal auftretenden logischen Zustände durch ein Frei gabesignal FREIGABE signalisiert. Die vorgegebene Anzahl von Zuständen, die dem vorgegebenen Zeitwert bzw. Verzögerungs zeitwert zugeordnet ist, ist vorzugsweise in die Einrichtung 124 zum Zählen von außen als Endzählwert programmierbar. Der Endzählwert wird beim Betrieb dann mit dem aktuellen Zählwert verglichen.

Beschreibt man kurz die Funktion der Vorrichtung 100 zum Sig nalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts von Fig. 1, so wird im Moment eines Pulses des Startsignals START an dem zweiten Eingang 110 der Abtast-Halte-Schaltung 102 der augenblickliche Signalpegel SH des Taktsignals CLK durch die Abtast-Halte-Schaltung 102 gespeichert. Das gespeicherte Sig nal SH wird dann zusammen mit dem Taktsignal CLK an die Ein richtung 116 zum kontinuierlichen Vergleichen bzw. den Kompa rator 116 angelegt, der die Einrichtung 124 zum Zählen bzw. den Zähler (Counter) auslöst. Der Zähler 124 zählt eine vor gegebene Anzahl von Zyklen (einen Sollwert) ab und erzeugt dann das Freigabesignal FREIGABE. Dieser Sollwert kann, wie erwähnt, extern programmiert werden. Die Verzögerungszeit zwischen Startsignal und Freigabesignal ist somit als eine Anzahl von Taktzyklen wählbar und ist unabhängig von der Pha senlage des Taktsignals der Einrichtung 104, z. B. eines Os zillators.

Fig. 2 zeigt ein Zeitdiagramm der Vorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel wird durch die Einrichtung 124 zum Zählen der Anzahl der lo gische Zustände des Vergleichssignals COMP die Anzahl der zweiten logischen Zustände, in diesem Fall der logisch hohen Zustände, gezählt. Der vorgegebene Zeitwert, beispielsweise der Verzögerungszeitwert, entspricht hier einer vorgegebenen Anzahl von zwei zweiten logischen Zuständen des Vergleichs signals COMP, d. h. zwei Takten T des Taktsignals.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel erzeugt die Einrichtung 104 zum Erzeugen eines Taktsignals CLK ein Taktsignal, das die Form eines Sägezahnsignals aufweist. Zu einem Zeitpunkt t₀ wird die Einrichtung 102 zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts des Taktsignals durch das Startsignal START aktiviert, das von einem logisch niedrigen Zustand zu einem logisch hohen Zustand wechselt, so dass die Einrichtung 102 zu diesem Zeitpunkt t₀ bzw. dem Erfassungszeitpunkt die Amp litude SH des Taktsignals CLK erfasst und speichert. Dies ist an dem wechselnden Zustand des Signals SH in Fig. 2 gezeigt. Der Amplitudenwert SH des Taktsignals CLK liegt an dem ersten Eingang 118 der Einrichtung 116 zum kontinuierlichen Verglei chen an. Da das Taktsignal CLK folgend dem Erfassungszeit punkt t₀ weiter ansteigt, führt der Vergleich des erfassten und gespeicherten Amplitudenwertes SH mit dem momentanen Amp litudenwert des Taktsignals CLK dazu, dass das Vergleichssig nal COMP der Einrichtung 116 zum kontinuierlichen Vergleichen zu dem Erfassungszeitpunkt t₀ einen Zustandswechsel von dem ersten logischen Zustand, hier einem logisch niedrigen Zu stand, zu einem zweiten logischen Zustand, hier einem logisch hohen Zustand, durchführt. Der zweite logische Zustand des Vergleichssignals COMP am Ausgang 122 der Einrichtung 116 zum kontinuierlichen Vergleichen bewirkt, dass die Einrichtung 124 zum Zählen einen ersten zweiten Zustand in dem Ver gleichssignal COMP erfasst, der bei diesem Beispiel noch nicht gezählt wird und beispielsweise auch zum Zurücksetzen der Einrichtung 124 zum Zählen auf einen Startzählwert von Null ("0") verwendet werden kann. Zu einem Zeitpunkt t₀' fällt das Taktsignal CLK ab und ist nun kleiner als der er fasste und gespeicherte Amplitudenwert SH des Taktsignals CLK. Das Vergleichssignal COMP wechselt daher seinen Zustand von dem zweiten logischen Zustand zu dem ersten logischen Zu stand.

Zu einem Zeitpunkt t₁, der eine Periodendauer T nach dem Er fassungszeitpunkt t₀ liegt, übersteigt die Amplitude des mo mentanen Taktsignals CLK wiederum den gespeicherten Amplitu denwert SH und führt erneut zu dem Zustandswechsel des Ver gleichssignals COMP von einem logisch niedrigen zu einem lo gisch hohen Zustand. Dieser Zustandswechsel bzw. dieses Auf treten des zweiten logischen Zustands des Vergleichssignals wird durch die Einrichtung 124 zum Zählen erfasst und der in terne Zählwert der Einrichtung 124 zum Zählen wird auf einen Zählwert "1" erhöht. Das Taktsignal fällt zu einem Zeitpunkt t₁' wiederum ab und das Vergleichssignal COMP wechselt wieder seinen Zustand. Dies wiederholt sich auch zu den Zeitpunkten t₂ und t₂', wobei dann ein Zählwert von "2" innerhalb der Einrichtung 124 zum Zählen erreicht ist, der dem vorgegebenen Zeitwert entspricht. Die Einrichtung 124 zum Zählen signali siert dann den Ablauf des vorgegebenen Zeitwerts am Ausgang 128 durch Aktivieren des Freigabesignals FREIGABE, das von einem logisch niedrigen Zustand in einen logisch hohen Zu stand wechselt.

Es sei erwähnt, dass bei alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung der Amplitudenwert SH des Taktsignals CLK durch die Abtast-Halte-Schaltung 102 sowohl in einem monoton stei genden Abschnitt im zeitlichen Verlauf einer Periode T des Taktsignals CLK, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, als auch in einem monoton fallenden Abschnitt des Taktsignals CLK erfasst werden kann. Dies ist z. B. bei Sägezahnsignalen der Fall, bei denen sowohl die steigende Flanke bzw. der monoton stei gende Abschnitt als auch die fallende Flanke bzw. der monoton fallende Abschnitt des Taktsignals eine endliche Steigung be sitzen und z. B. in jeder Periode einen zu der halben Taktpe riode (T/2) symmetrischen Zahn bilden. Solche Sägezahnsignale unterscheiden sich von dem Sägezahnsignal in Fig. 2, das zu den Zeitpunkten t₀', t₁', t₂' eine fallende Flanke aufweist, die idealerweise eine unendliche aber tatsächlich nur sehr große Steigung besitzt, d. h. eine Sprungzeit aufweist, die im Vergleich zu der Reaktionszeit der Abtast-Halte-Schaltung sehr kurz ist.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des Zeitdiagramms von Fig. 2, d. h. einen Abschnitt des Taktsignals CLK und ein Abschnitt des Vergleichssignals COMP in der Nähe der Zeitpunkte t₁ und t₁' von Fig. 2. Um eine fehlerfreie Funktion der Vorrichtung 100 zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeit werts sicherzustellen, können technologiebedingt im Verlauf des Taktsignals CLK lediglich Amplitudenwerte des Taktsignals CLK abgetastet werden, die kleiner als ein vorgegebener maxi maler Amplitudenwert 338 sind. Liegt ein erfasster Amplitu denwert SH des Taktsignals CLK zu nahe an dem maximalen Amp litudenwert 340 des Taktsignals, so können Fälle auftreten, bei denen das Taktsignal CLK in späteren Perioden durch Vari ationen bedingt vor dem Erreichen des erfassten Amplituden werts SH abfällt, so dass kein Zustandswechsel des Ver gleichssignals COMP erzeugt wird und daher die Einrichtung 124 zum Zählen die Anzahl der Zustände des Vergleichssignals falsch zählt und den Ablauf eines vorgegebenen Zeitwerts falsch, z. B. zu spät, signalisiert. Dies gilt ebenso für den Fall, bei dem der erfasste Amplitudenwert SH des Taktsignals CLK zu nahe zu dem minimalen Amplitudenwert 342 des Taktsig nals CLK liegt, und beispielsweise durch Pegelschwankungen des Taktsignals bedingt der minimale Amplitudenwert des Takt signals nicht erreicht wird und daher ein fehlerhaftes Zählen der Einrichtung 124 zum Zählen verursacht wird. Es können da her lediglich Amplitudenwerte des Taktsignals erfasst oder abgetastet werden, die größer als ein vorgegebener minimaler Amplitudenwert sind.

Eine weitere Fehlfunktion der Vorrichtung zum Signalisieren kann weiterhin unter Bezugnahme auf Fig. 3 dadurch verursacht werden, dass bedingt dadurch, dass ein abgetasteter Amplitu denwert SH des Taktsignals CLK zu nahe an dem maximalen Amp litudenwert 340 des Taktsignals liegt, d. h. z. B. das Start signal START zu kurz vor der fallenden Flanke des Taktsig nals erzeugt wird, die Einrichtung 116 zum Vergleichen ein Vergleichssignal COMP mit zu kurzen Pulsen liefert, die mög licherweise von der Einrichtung 124 zum Zählen nicht erfasst werden können. Es muss daher eine minimale Pulsbreite bzw. Pulslänge 344 des Vergleichssignals COMP sichergestellt sein.

Die Einrichtung 102 zum Erfassen und Speichern des Amplitu denwerts SH des Taktsignals CLK muss zusammenfassend derart gesteuert werden, dass einerseits die abgetastete Amplitude SH nicht zu nahe an dem maximalen und minimalen Amplituden wert 340, 342 des Taktsignals CLK liegt, und andererseits die gelieferte Impulsbreite 344 des Vergleichssignals COMP aus reichend lang ist, um ein ordnungsgemäßes Zählen zu ermögli chen. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, dass die Wirkung des Startsignals START verzögert wird, wenn dasselbe zu nahe zu dem Zeitpunkt eines Monotoniewechsels des Taktsignals, wie z. B. zu nahe an den Amplitudenwerten 340, 342 in Fig. 3 liegt. Eine solche Verzögerung der Wirkung des Startsignals START kann beispielsweise mit Hilfe einer Signalpufferschaltung o der einer anderen Verzögerungsschaltung erreicht werden. Im folgenden sind weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, die Abwandlungen der Vorrichtung 100 von Fig. 1 umfassen und einen sicheren Betrieb derselben hin sichtlich der oben beschriebenen Probleme ermöglichen.

Fig. 4a zeigt einen Ausschnitt eines zweiten bevorzugten Aus führungsbeispiels einer Vorrichtung zum Signalisieren des Ab laufs eines vorgegebenen Zeitwerts gemäß der vorliegenden Er findung. Die Einrichtung 104 zum Erzeugen eines Taktsignals weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Ausgang 105, an dem das Taktsignal CLK geliefert wird, und einen zweiten Ausgang 107, an dem ein Informationssignal INF gelie fert wird, auf. Das Informationssignal INF enthält Informati onen über das Taktsignal CLK, wie z. B. die Phasenlage des Taktsignals CLK, oder weist vorzugsweise das Taktsignal CLK selbst auf. Die Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs ei nes vorgegebenen Zeitwerts weist als Erweiterung zu der Vor richtung 100 von Fig. 1 ferner eine Einrichtung 130 zum Steu ern auf, die die Einrichtung 102 zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts eines Taktsignals derart steuert, dass dieselbe lediglich Amplitudenwerte eines Taktsignals erfasst und speichert, die größer als ein vorgegebener minimaler Amp litudenwert und die kleiner als ein vorgegebener maximaler Amplitudenwert sind. Die Einrichtung 130 zum Steuern weist dazu einen ersten Eingang 132 zum Aufnehmen des Informations signals INF, einen zweiten Eingang 134 zum Aufnehmen des Startsignals START, das bei einem aktiven Zustand desselben die Erfassung und Speicherung des Amplitudenwerts SH eines Taktsignals CLK einleitet, und einen Ausgang 136 zum Aktivie ren der Einrichtung 102 auf, der mit einem Aktivierungssignal vorzugsweise den Schalter 114 (Fig. 1) innerhalb einer Ab tast-Halte-Schaltung steuert, um diese zu aktivieren. Die Einrichtung 130 zum Steuern überwacht an dem ersten Eingang 132 derselben das Informationssignal INF und stellt sicher, dass sich das Taktsignal CLK während des Erfassens und Spei cherns des Amplitudenwerts desselben innerhalb der durch ei nen maximal zulässigen und einen minimal zulässigen Amplitu denwert definierten Grenzen befindet. Wenn ein aktives Start signal START an dem zweiten Eingang 134 der Einrichtung 130 anliegt, wird, falls ein ordnungsgemäßer Betrieb der Vorrich tung 100 sichergestellt ist, das Aktivierungssignal am Aus gang 136 der Einrichtung 130 sofort aktiviert. Wenn jedoch ein aktives Startsignal START an dem zweiten Eingang 134 der Einrichtung 130 anliegt und ein ordnungsgemäßer Betrieb der Vorrichtung 100 nicht sichergestellt ist, wird die Aktivie rung des Aktivierungssignals am Ausgang 136 der Einrichtung 130 solange bezüglich des Startsignals verzögert, bis der ordnungsgemäße Betrieb gewährleistet ist. Das oben erwähnte Informationssignal ist daher allgemein ausgedrückt ein Sig nal, das abhängig von dem Zustand desselben die Weitergabe der Wirkung des Startsignals START aktiviert oder sperrt.

Fig. 4b zeigt einen Ausschnitt eines dritten bevorzugten Aus führungsbeispiels einer Vorrichtung zum Signalisieren des Ab laufs eines vorgegebenen Zeitwerts gemäß der vorliegenden Er findung. Die Einrichtung 104 zum Erzeugen eines Taktsignals weist bei diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich zu dem ersten Ausgang 105 (Fig. 1), an dem ein erstes Taktsignal CLK1 ge liefert wird, und dem zweiten Ausgang 107, an dem das Infor mationssignal INF geliefert wird, einen dritten Ausgang 109 auf, an dem ein zweites Taktsignal CLK2 geliefert wird. Das Informationssignal INF enthält hier Informationen über die Taktsignale CLK1 und CLK2, wie z. B. die Phasenlage derselben zueinander. Das Informationssignal INF ist vorzugsweise das erste Taktsignal CLK1, kann aber alternativ auch das zweite Taktsignal CLK2 oder ein Signal sein, das beispielsweise ab hängig von dem Zustand desselben angibt, welches Taktsignal CLK1, CLK2 zu einem bestimmten Zeitpunkt zur Messung eines Zeitwerts verwendet werden kann, ohne die Funktion der Vor richtung 100 zu gefährden. Zwischen der Einrichtung 104 zum Erzeugen der Taktsignale CLK1 und CLK2 und der Einrichtung 102 zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts eines Taktsignals ist ein Schalter 138 angeordnet, der wahlweise den ersten Ausgang 105 oder den dritten Ausgang 109 der Ein richtung 104 mit dem Eingang 106 der Einrichtung 102 verbin det. Die Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines vor gegebenen Zeitwerts weist bei diesem Ausführungsbeispiel als Erweiterung zu der Vorrichtung 100 von Fig. 1 ferner eine Einrichtung 140 zum Steuern auf, die den Schalter 138 über ein Steuersignal an einem Ausgang 142 derselben derart steu ert, dass entweder das erste Taktsignal CLK1 oder das zweite Taktsignal CLK2 zu der Einrichtung 102 zum Erfassen und Spei chern des Amplitudenwerts eines Taktsignals zugeführt wird. Die Einrichtung 140 zum Steuern weist einen ersten Eingang 144, an dem das Informationssignal INF anliegt, und einen zweiten Eingang 146 auf, an dem das Startsignal START an liegt, das ebenfalls, wie in Fig. 1 gezeigt, an der Einrich tung 102 zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts an liegt. Das Steuersignal am Ausgang 142 der Einrichtung 140 wird abhängig von dem Informationssignal INF an dem ersten Eingang 144 derselben und abhängig von dem Zeitpunkt des Startsignals START an dem zweiten Eingang 146 derselben er zeugt.

Beim Betrieb dieses dritten Ausführungsbeispiels der vorlie genden Erfindung erzeugt die Einrichtung 104 zum Erzeugen ei nes Taktsignals vorzugsweise ein zweites Taktsignal CLK2, das zu dem ersten Taktsignal CLK1 phasenverschoben ist. Das erste Taktsignal CLK1 und das zweite Taktsignal CLK2 sind vorzugs weise gleiche Sägezahnsignale, die lediglich zueinander um 180° bzw. eine halbe Taktperiode phasenverschoben sind. Die Einrichtung 140 zum Steuern ist dabei derart angeordnet, das abhängig von dem Zeitpunkt des Startsignals START und abhän gig von dem Informationsgehalt des Informationssignals INF ein Steuersignal an dem Ausgang 142 der Einrichtung 140 er zeugt wird, das den Schalter 138 derart steuert, dass jenes Taktsignal der Taktsignale CLK1, CLK2 ausgewählt wird, dessen Signalverlauf sich nicht in der Nähe eines Monotoniewechsels oder eines Sprungs des Taktsignals, wie z. B. in der Nähe der Amplitudenwerte 340, 342 in Fig. 3, befindet. Das ausgewählte Taktsignal wird dann für den gesamten Steuerungsvorgang, d. h. bis der zu signalisierende Zeitwert mit dem ausgewählten Taktsignal gemessen ist, verwendet.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass analoge Verzögerungszeiten bzw. Delays durch den Einsatz ei ner kalibrierten, zentralen Einrichtung zum Erzeugen eines Taktsignals bzw. eines Taktgebers ersetzt werden können. Die einzelnen Verzögerungszeiten können zentral durch den Taktge ber gesteuert werden und gleichzeitig variiert werden. Hier mit sind vielfältige Einsatzgebiete möglich, wie z. B. eine Verzögerungszeitsteuerung, die temperatur-, spannungs- oder frequenzabhängig ist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht dar in, dass die durch die Vorrichtung zum Signalisieren des Ab laufs eines vorgegebenen Zeitwerts bewirkte Verzögerung ohne Abhängigkeit von der Phasenlage des Taktsignals erfolgen kann. Das zeitkontinuierliche Taktsignal kann durch einen zentralen Taktgeber erzeugt werden, der vorzugsweise indivi duell durch geeignete Maßnahmen, wie z. B. dem Fusing oder durch Temperaturkompensation, kalibriert werden kann. Beim Fusing werden Parameter des Taktgebers durch einen Laserbe schuss und allgemein durch eine Trimmmöglichkeit von außer halb einer integrierten Schaltung beeinflusst. Bei der Tempe raturkompensation wird das Temperaturverhalten durch einen geeigneten Schaltungsentwurf verbessert.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzug ter Ausführungsbeispiele beschrieben ist, ist dieselbe darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modi fizierbar.

Bezugszeichenliste

100

Vorrichtung zum Signalisieren des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitwerts

102

Einrichtung zum Erfassen und Speichern

104

Einrichtung zum Erzeugen eines Taktsig nals

105

erster Ausgang von

104

106

erster Eingang von

102

107

zweiter Ausgang von

104

108

Ausgang von

102

109

dritter Ausgang von

104

110

zweiter Eingang von

102

112

Kapazität

114

Schalter

116

Einrichtung zum kontinuierlichen Verglei chen

118

erster Eingang von

116

120

zweiter Eingang von

116

122

Ausgang von

116

124

Einrichtung zum Zählen

126

Eingang von

124

128

Ausgang von

124

130

Einrichtung zum Steuern

132

erster Eingang von

130

134

zweiter Eingang von

130

136

Ausgang von

130

138

Schalter

140

Einrichtung zum Steuern

142

Ausgang von

140

144

erster Eingang von

140

146

zweiter Eingang von

140

338

maximal erfasster Amplitudenwert

340

maximaler Amplitudenwert des Taktsignals

342

minimaler Amplitudenwert des Taktsignals

344

minimale Pulsbreite
CLK Taktsignal
SH erfasster und gespeicherter Amplituden wert von CLK
COMP Vergleichssignal
START Startsignal
FREIGABE Freigabesignal
INF Informationssignal
CLK1 erstes Taktsignal
CLK2 zweites Taktsignal

Claims

1. Vorrichtung (100) zum Signalisieren des Ablaufs eines vor gegebenen Zeitwerts, mit:

- einer Einrichtung (102) zum Erfassen und Speichern des Amp litudenwerts (SH) eines Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2) zu ei nem Erfassungszeitpunkt (t₀) in dem zeitlichen Verlauf des Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2), wobei das Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) während einer Periode (T) desselben einen monoton steigenden Abschnitt und einen monoton fallenden Abschnitt aufweist;
- einer Einrichtung (116) zum kontinuierlichen Vergleichen des erfassten und gespeicherten Amplitudenwerts (SH) des Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2) mit einem momentanen Amplitu denwert des Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2) und zum Ausgeben eines Vergleichssignals (COMP), das einen ersten logischen Zustand aufweist, wenn der momentane Amplitudenwert des Takt signals (CLK; CLK1, CLK2) kleiner als der gespeicherte Ampli tudenwert (SH) des Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2) ist, und ei nen zweiten logischen Zustand aufweist, wenn der momentane Amplitudenwert des Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2) größer als der gespeicherte Amplitudenwert (SH) des Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2) ist; und
- einer Einrichtung (124) zum Zählen der Anzahl von logischen Zuständen des Vergleichssignals (COMP), die nach dem Erfas sungszeitpunkt (t₀) auftreten, und zum Signalisieren des Ab laufs des vorgegebenen Zeitwerts, wenn die gezählte Anzahl der logischen Zustände gleich einer vorgegebenen Anzahl von logischen Zuständen ist, die zeitlich dem vorgegebenen Zeit wert entspricht.

2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) ferner eine Einrichtung (130; 140) zum Steuern aufweist, die die Einrichtung (102) zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts (SH) eines Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2) derart steuert, dass dieselbe lediglich Amplitudenwerte eines Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2) erfasst und speichert, die größer als ein vorgegebener minimaler Amp litudenwert und die kleiner als ein vorgegebener maximaler Amplitudenwert (338) sind.

3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (130) zum Steuern einen ersten Eingang (132) zum Aufnehmen eines Informationssignals (INF), das In formationen über das Taktsignal (CLK) enthält, einen zweiten Eingang (134) zum Aufnehmen eines Startsignals (START), das bei einem aktiven Zustand desselben die Erfassung und Spei cherung des Amplitudenwerts (SH) eines Taktsignals (CLK) ein leitet, und einen Ausgang (136) zum Aktivieren der Einrich tung (102) zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts (102) mittels eines Aktivierungssignals aufweist, wobei das Aktivierungssignal abhängig von dem Zeitpunkt eines aktiven Zustands des Startsignals (START) und abhängig von dem Infor mationsgehalt des Informationssignals (INF) aktiviert wird.

4. Vorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (130) zum Steuern derart angeordnet ist, um das Aktivierungssignal bei einem aktiven Zustand des Startsignals (START) erst dann zu aktivieren, wenn der momen tane Amplitudenwert des Taktsignals (CLK) größer als der vor gegebene minimale Amplitudenwert und kleiner als der vorgege bene maximale Amplitudenwert (338) ist.

5. Vorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (140) zum Steuern abhängig von dem Zeit punkt des Auftretens eines aktiven Zustands eines Startsig nals (START), das bei einem aktiven Zustand desselben die Einrichtung (102) zum Erfassen und Speichern des Amplituden werts (SH) eines Taktsignals (CLK1, CLK2) aktiviert, und ab hängig von einem Informationssignal (INF), das Informationen über mindestens ein Taktsignal enthält, bewirkt, dass entwe der ein erstes Taktsignal (CLK1) oder ein zweites Taktsignal (CLK2), das zu dem ersten Taktsignal (CLK1) phasenverschoben ist, der Einrichtung (102) zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts (SH) eines Taktsignals (CLK1, CLK2) zugeführt wird, derart, dass lediglich Amplitudenwerte der Taktsignale (CLK1, CLK2) erfasst und gespeichert werden, die größer als der vorgegebene minimale Amplitudenwert und die kleiner als der vorgegebene maximale Amplitudenwert (338) sind.

6. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) eine Einrichtung (104) zum Erzeu gen von mindestens einem Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) auf weist, wobei das mindestens eine Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) eine bestimmte Periodendauer (T) aufweist.

7. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (104) zum Erzeugen von mindestens einem Taktsignal ein erstes Taktsignal (CLK1) und ein zweites Takt signal (CLK2), das zu dem ersten Taktsignal (CLK1) phasenver schoben ist, erzeugt.

8. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (104) zum Erzeugen von mindestens einem Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) ferner das Informationssignal (INF), das Informationen über das mindestens eine Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) enthält, erzeugt.

9. Vorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Informationssignal (INF) das mindestens eine Takt signal (CLK; CLK1, CLK2) aufweist.

10. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) während einer Periode (T) desselben einen monoton steigenden ersten Abschnitt und zeitlich folgend einen monoton fallenden zwei ten Abschnitt aufweist.

11. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) während einer Periode desselben einen monoton fallenden ersten Ab schnitt und zeitlich folgend einen monoton steigenden zweiten Abschnitt aufweist.

12. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) ein Sä gezahnsignal aufweist.

13. Vorrichtung (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Taktsignal (CLK1) und das zweite Taktsignal (CLK2) zueinander um 180° phasenverschoben sind.

14. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (124) zum Zählen der Anzahl der logi schen Zustände des Vergleichssignals (COMP) die Anzahl der ersten logischen Zustände des Vergleichssignals (COMP) zählt, und die vorgegebene Anzahl von logischen Zuständen eine vor gegebene Anzahl von ersten logischen Zuständen ist, die zeit lich dem vorgegebenen Zeitwert entspricht.

15. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Zählen der Anzahl der logischen Zu stände des Vergleichssignals (COMP) die Anzahl der zweiten logischen Zustände des Vergleichssignals (COMP) zählt, und die vorgegebene Anzahl von logischen Zuständen eine vorgege bene Anzahl von zweiten logischen Zuständen ist, die zeitlich dem vorgegebenen Zeitwert entspricht.

16. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (102) zum Erfassen und Speichern des Amplitudenwerts (SH) eines Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2) eine Abtast-Halte-Schaltung (102) aufweist, die einen ersten Ein gang (106), an dem das Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) anliegt, und einen Ausgang (108), an dem der erfasste und gespeicherte Amplitudenwert (SH) ausgegeben wird, aufweist, und die durch das Startsignal (START), das an einem zweiten Eingang (110) derselben anliegt, aktivierbar ist, um das Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) an dem Eingang derselben zu erfassen und den Amp litudenwert (SH) zu speichern.

17. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (124) zum Zählen einen Eingang (126), an dem das Startsignal (START) anliegt, aufweist, um die Ein richtung (124) zum Zählen auf einen Startzählwert beim Erfas sen und Speichern des Amplitudenwerts (SH) eines Taktsignals (CLK; CLK1, CLK2) zurückzusetzen.

18. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (116) zum kontinuierlichen Vergleichen einen Komparator (116) aufweist, der einen ersten Eingang (118) für den erfassten und gespeicherten Amplitudenwert (SH), einen zweiten Eingang (120) für das Taktsignal (CLK; CLK1, CLK2) und einen Ausgang (122) für das Vergleichssignal (COMP) aufweist.

19. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (124) zum Zählen und zum Signalisieren einen Ausgang (128) aufweist, an dem dieselbe den Ablauf des vorgegebenen Zeitwerts durch ein Signal (FREIGABE) anzeigt.

20. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Anzahl von logischen Zuständen der Ein richtung (124) zum Zählen, die zeitlich dem vorgegebenen Zeitwert entspricht, programmierbar ist.

21. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Zeitwert eine Verzögerungszeit zum zeit lichen Steuern einer integrierten Schaltung ist.

22. Integrierte Schaltung, die eine Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

23. Integrierte Schaltung nach Anspruch 22, die einen Direkt zugriffsspeicher (RAM) oder einen dynamischen Direktzugriffs speicher (DRAM) aufweist.