DE10196066B4

DE10196066B4 - Verzögerungsschaltung

Info

Publication number: DE10196066B4
Application number: DE10196066T
Authority: DE
Inventors: Masakatsu Suda
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2021-04-07
Also published as: WO2001078234A1; JP4729228B2; US20030048141A1; DE10164839B4; DE10196066T1; US6717479B2

Abstract

Verzögerungsschaltung, die ein Eingangssignal verzögert, mit einem Eingangsanschluss (102), zu welchem das Eingangssignal geliefert wird, mehreren Verzögerungspfaden (104) mit jeweils mehreren Verzögerungselementen (110, 112, 114), welche Verzögerungspfade (104) zumindest einen ersten Verzögerungspfad (104a) und einen zweiten Verzögerungspfad (104b) aufweisen und parallel mit dem Eingangsanschluss (102) verbunden sind, und einem ersten Verbindungspfad (106a), der elektrisch einen Ausgang eines Verzögerungselements (112a) des ersten Verzögerungspfades (104a) mit einem Eingang eines Verzögerungselements (112b) des zweiten Verzögerungspfades (104b) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungspfad (106a) ein variables Verzögerungselement (108a) enthält, das eine grobe Verzögerungsauflösung (ΔT) hat, und dass die die mehreren Verzögerungselemente (110, 112, 114) aufweisenden Verzögerungspfade (104) eine feine Verzögerungsauflösung (Δt) haben.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verzögerungsschaltung.
Stand der Technik
1 ist ein Blockschaltbild einer herkömmlichen variablen Verzögerungsschaltung 10. Die herkömmliche variable Verzögerungsschaltung 10 enthält einen Eingangsanschluss 12, eine grobe Verzögerungsschaltung 14, eine feine Verzögerungsschaltung 16, Speicher 18 und 20, die Daten zum Steuern der groben Verzögerungsschaltung 14 bzw. der feinen Verzögerungsschaltung 16 speichern, und einen Ausgangsanschluss 22. Die grobe Verzögerungsschaltung 14 erzeugt eine lange Spanne der groben Verzögerung, und die feine Verzögerungsschaltung 16 erzeugt eine kurze Spanne der feinen Verzögerung.
2 zeigt eine Konfiguration der groben Verzögerungsschaltung 14, die in der herkömmlichen variablen Verzögerungsschaltung 10 enthalten ist. 2A zeigt die grobe Verzögerungsschaltung 14, in welcher (n – 1) Stufen von Puffern in Kaskadenschaltung verbunden sind. Der Eingang des Puffers der ersten Stufe und der Ausgang der Puffer jeder Stufe sind mit einer Auswahlvorrichtung 30 verbunden. Die Auswahlvorrichtung 30 wählt eine von n Signalleitungen auf der Grundlage eines zugeführten Steuersignals CTRL aus. Die in 2A gezeigte grobe Verzögerungsschaltung 14 hat eine grobe Verzögerungsauflösung, die äquivalent einem Puffer ist, d. h. eine Auflösung, die äquivalent zwei Invertern ist.
2B zeigt die grobe Verzögerungsschaltung 14, die aus mehreren NAND-Schaltungen gebildet ist. In dieser groben Verzögerungsschaltung 14 geht ein Eingangssignal zu n Stufen von Pfaden auseinander und wird jeweils zu NAND-Schaltungen geliefert. Steuersignale CTRL (1)–(n) werden zu den NAND-Schaltungen geliefert, die jeweils in der ersten Stufe jedes Pfades positioniert sind. Die mehreren NAND-Schaltungen sind in n Stufen von Pfaden so positioniert, dass die gro be Verzögerungsschaltung 14 eine grobe Verzögerungsauflösung hat, die zwei NAND-Schaltung äquivalent ist.
3 zeigt die Konfiguration der feinen Verzögerungsschaltung 16, die in der herkömmlichen Variablen Verzögerungsschaltung 10 enthalten ist. 3A zeigt die feine Verzögerungsschaltung 16, in der mehrere Kondensatoren, gebildet aus Übertragungsgates 32 und Gates 34 von Transistoren, parallel mit einer Signalleitung verbunden sind. Steuersignale werden zu jedem der Übertragungsgates 32 geliefert, und sie führen eine unabhängige Ein/Aus-Steuerung durch. Durch Veränderung der Anzahl der Übertragungsgates 32, die eingeschaltet sind, werden mehrere Stufen von Kondensatoren als ein variabler Kondensator verwendet. Die feine Verzögerungsschaltung 16 erzeugt eine kurze feine Verzögerung durch Krümmen einer Anstiegs/Abfall-Kante einer Wellenform unter Verwendung des variablen Kondensators.
3B zeigt die feine Verzögerungsschaltung 16, in der mehrere Stufen von Transistoren 36 in den Leistungszuführungsabschnitt eines Inverters eingefügt sind. Steuersignale werden zu Gates von jedem der Transistoren 36 geliefert, welche eine unabhängige Ein/Aus-Steuerung durchführen. Durch Veränderung der Anzahl der Gates, welche eingeschaltet sind, werden die mehreren Stufen von Transistoren als ein variabler Widerstand verwendet. Die feine Verzögerungsschaltung 16 erzeugt eine kurze feine Verzögerung durch Veränderung einer Zeitkonstanten zum Laden einer Lastkapazität des Inverters unter Verwendung dieses variablen Widerstands.
Da die in 1 gezeigte herkömmliche variable Ver zögerungsschaltung 10 zwei Stufen von Verzögerungsschaltungen hat, in denen die grobe Verzögerungsschaltung 14 und die feine Verzögerungsschaltung 16 in Reihe verbunden sind, wird die Größe der Schaltung groß. Folglich besteht in der variablen Verzögerungsschaltung 10 das Problem, dass die variable Verzögerungsschaltung 10 eine messbare Leistungsmenge erfordert, und es besteht eine große Möglichkeit der Verschlechterung der Genauigkeit der Verzögerungsspanne. Weiterhin ergibt sich ein Nachteil dadurch, dass die in 2A gezeigte grobe Verzögerungsschaltung 14 eine lange Versetzungsfortpflanzungs-Verzögerungszeit (tPD) hat. Darüber hinaus haben die in 2B gezeigte grobe Verzögerungsschaltung 14 und die in 3A und B gezeigte feine Verzögerungsschaltung 16 den Nachteil, dass Eingangslasten von Verzögerungselementen nicht gleichförmig sind.
4 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer verbrauchten elektrischen Stromwelle einer Schaltung, in der mehrere Puffer durch Kaskadenschaltung verbunden sind. 4A zeigt eine verbrauchte elektrische Stromwelle, wenn Eingangslasten von Puffern gleichförmig sind. In diesem Fall ist gezeigt, dass die Welle des verbrauchten elektrischen Stroms flach ist. 4B zeigt eine verbrauchte elektrische Stromwelle, wenn Eingangslasten von Puffern nicht gleichförmig sind. Eine Schaltung, in der ein Kondensator zwischen einigen Puffern positioniert ist, ist als ein Beispiel gezeigt. Wenn ein Signal zu dieser Schaltung geliefert wird, kann die Welle des verbrauchten elektrischen Stroms nicht flach gehalten werden, da ein Kondensator eine Ladung und Entladung durchführt, was eine Schwankung eines zugeführten Stroms bewirkt. Das Rauschen, das in der verbrauchten elektrischen Stromwelle erscheint, hat einen schlechten Einfluss auf andere Schaltungen in der variablen Verzögerungsschaltung 10, und insbesondere hat dieses Rauschen leicht eine Schwankung einer Betriebscharakteristik einer Schaltung zur Folge, die eine lange Anstiegs/Abfallzeit hat. Aus diesem Grund bestand das Problem, dass es schwierig ist, eine genaue Verzögerungsspanne unter Verwendung der in 2B gezeigten groben Verzögerungsschaltung 14 und der in 3A und B gezeigten feinen Verzögerungsschaltung 16 zu erzeugen.
Die US 5 818 276 A offenbart einen Taktgenerator mit zwei Verzögerungspfaden zum Verzögern eines Eingangssignals und des invertierten Eingangssignals. Jeder Verzögerungspfad enthält mehrere Verzögerungselemente. Zusätzlich sind zwei Verbindungspfade vorgesehen, von denen der eine dem Ausgang eines Verzögerungselements im zweiten Verzögerungspfad mit einem Eingang eines Verzögerungselements im ersten Verzögerungspfad und der andere den Ausgang eines Verzögerungselements im ersten Verzögerungspfad mit einem Eingang eines Verzögerungselements im zweiten Verzögerungspfad verbindet. Die Verbindungspfade enthalten keine Verzögerungselemente.
Weiterhin zeigt die US 5 781 056 A eine variable Verzögerungsschaltung mit zwei Pfaden, über die an einem Eingangsanschluss eingegebene Signale zu einem Ausgangsanschluss übertragen werden. Eine Auswahlschaltung schaltet die beiden Pfade entsprechend einem Auswahlsignal. Zwei Ringoszillatoren haben Oszillationsperioden, die jeweils gleich einem – für die beiden Pfade unterschiedlichen – Mehrfachen der Verzögerungszeit des zugehörigen Pfads sind. Phasenvergleichsschaltungen vergleichen einerseits die Phasen eines von außen zugeführten ersten Taktsignals und des Ausgangssignals des ersten Ringoszillators, und andererseits die Phasen eines von außen zugeführten zweiten Taktsignals und des Ausgangssignals des zweiten Ringoszillators. Verzögerungszeit-Steuerschaltungen steuern die Oszillationsperioden der Ringoszillatoren so, dass sie gleich der Periode des ersten Taktsignals und des zweiten Taktsignals sind, und weiterhin die Verzögerungszeiten der beiden Pfade. Hierdurch wird eine Verzögerungsschaltung mit gewünschter Auflösung erhalten.
Offenbarung der Erfindung
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verzögerungsschaltung vorzusehen, welche das vorgenannte Problem löst. Die Aufgabe kann gelöst werden durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen der vorliegenden Erfindung.
Um das vorgenannte Problem zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung eine Verzögerungsschaltung vor, die ein Eingangssignal verzögert. Die Verzögerungsschaltung enthält einen Eingangsanschluss, zu welchem das Eingangssignal geliefert wird, mehrere Verzögerungspfade, die jeweils mehrere Verzögerungselemente haben und parallel zu dem Eingangsanschluss verbunden sind, und einen Verbindungspfad, der einen Ausgang eines Verzögerungselements in einem ersten Verzögerungspfad in den mehreren Verzögerungspfaden und einen Eingang eines Verzögerungselements in einem zweiten Verzögerungspfad, der verschieden von dem ersten Verzögerungspfad ist, elektrisch verbindet. Der Verbindungspfad enthält ein variables Verzögerungselement, das eine grobe Verzögerungsauflösung hat, und die die mehreren Verzögerungselemente aufweisenden Verzögerungspfades haben eine feine Verzögerungsauflösung. Diese Verzögerungsschaltung kann einen Verbindungspfad enthalten, der einen Ausgang eines Verzögerungselements in dem zweiten Verzögerungspfad und einen Eingang eines Verzögerungselements in dem ersten Verzögerungspfad elektrisch verbindet.
Die Verzögerungsschaltung kann weiterhin enthalten: zumindest einen Verbindungspfad, der einen Ausgang des Verzögerungselements in zumindest einem Verzögerungspfad aus den mehreren Verzögerungspfaden und einen Eingang des Verzögerungselements in einem anderen Verzögerungspfad, der sich in einer folgenden Stufe des Verzögerungspfades befindet, elektrisch verbinde, und einen Verzögerungspfad, der einen Ausgang des Verzögerungselements in einem Verzögerungspfad einer letzten Stufe und einen Eingang des Verzögerungselements in einem Verzögerungspfad einer ersten Stufe elektrisch verbindet. Zu dieser Zeit ist es bevorzugt, dass die mehreren Verbindungspfade die Verzögerungspfade von der ersten Stufe zu der letzten Stufe in Reihe verbinden, und den Verzögerungspfad der letzten Stufe und der ersten Stufe zu verbinden.
Das Verzögerungselement kann auch eine logische Torschaltung enthalten, welche zumindest zwei Eingängen, einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang hat. Darüber hinaus können alle Verzögerungselemente durch die logischen Torschaltungen gebildet sein. Es ist bevorzugt, dass die logische Torschaltung in dem Verzögerungspfad entweder den ersten Eingang oder den zweiten Eingang zu einem Eingang zu der logischen Torschaltung macht auf der Grundlage einer gewünschten Verzögerungsspanne, die das Eingangssignal verzögert. Darüber hinaus kann die logische Torschaltung eine NAND-Schaltung sein.
Darüber hinaus kann ein zusätzliches Element an einem Eingang des vorbestimmten Verzögerungselements positioniert sein, so dass Eingangslasten der Verzögerungselemente im Wesentlichen gleichgemacht sind. Es ist bevorzugt, dass das zusätzliche Elemente dasselbe Element wie das Verzögerungselement ist. Wenn das Verzögerungselement durch eine logischen Torschaltung gebildet ist, ist es bevorzugt, dass das zusätzliche Element auch durch eine logische Torschaltung gebildet ist. Darüber hinaus kann der Verbindungspfad das Verzögerungselement enthalten. Darüber hinaus kann logische Torschaltung eine NAND-Schaltung sein.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaltbild einer herkömmlichen variablen Verzögerungsschaltung 10.
2 zeigt eine Konfiguration einer groben Verzögerungsschaltung 14, die in der herkömmlichen variablen Verzögerungsschaltung 10 enthalten ist.
3 zeigt eine Konfiguration einer feinen Verzögerungsschaltung 16, die in der herkömmlichen variablen Verzögerungsschaltung 10 enthalten ist.
4 ist ein Diagramm zum Erläutern einer Welle eines verbrauchten elektrischen Stroms einer Schaltung, mit der mehrere Puffer durch Kas kadenschaltung verbunden sind.
5 zeigt eine variable Verzögerungsschaltung 100, die ein Eingangssignal verzögert, als ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine Beziehung zwischen einem logischen Wert eines zu jedem Element der in 5 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 100 gelieferten Steuersignals und einer Welle eines von einem Ausgangsanschluss 120 ausgegebenen Verzögerungssignals.
7 zeigt die variable Verzögerungsschaltung 100, die ein Eingangssignal verzögert, als ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Prinzips einer NAND-Schaltung mit zwei Eingängen, die eine kurze Spanne der feinen Verzögerung erzeugt.
9 ist ein Diagramm zum Erläutern der Beziehung zwischen zu jedem Verzögerungselement gelieferten Steuersignalen S1–S6 und einer Verzögerungsspanne eines Ausgangssignals in der in 7 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 100.
10 zeigt die variable Verzögerungsschaltung 100, die ein Eingangssignal verzögert, als ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt einen Ringoszillator 200, der eine Oszillationsfrequenz verändert, als ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt ein Beispiel einer in 11 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 10.
13 zeigt eine Beziehung zwischen einer Kombination von Steuersignalen SA1–SAn und SB0–SBn, welche den Verzögerungspfad in der in 12 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 210 auswählen, und Verzögerungsspannen eines ausgewählten Verzögerungspfades.
14 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer in 11 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 212.
15 ist ein Diagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen zu jedem Verzögerungselement gelieferten Steuersignalen S1–S6 und Verzögerungsspannen eines Ausgangssignals in der in 14 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 212.
Beste Art zur Ausführung der Erfindung
Diese Erfindung wird nun auf der Grundlage der nachfolgenden Ausführungsbeispiele beschrieben, bei welchen nicht beabsichtigt ist, den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie in den angefügten Ansprüchen definiert ist, zu beschränken. Alle Merkmalen und die Kombinationen hiervon, die in den Ausführungsbeispielen beschrieben sind, sind nicht notwen digerweise wesentlich für die Erfindung.
5 zeigt eine variable Verzögerungsschaltung 100, die ein Eingangssignal verzögert, als ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die variable Verzögerungsschaltung 100 hat eine vorbestimmte Auflösung und erzeugt eine gewünschte Spanne einer variablen Verzögerung. Die variable Verzögerungsschaltung 100 enthält einen Eingangsanschluss 102, zu welchem ein Eingangssignal geliefert wird, mehrere Verzögerungspfade 104, mehrere Verbindungspfade 106, eine ODER-Schaltung 116, welche das Ausgangssignal der Verzögerungspfade 104 als Eingangssignal aufnimmt und eine logische ODER-Operation mit den Eingangssignalen durchführt, und einen Ausgangsanschluss 120. Die mehreren Verzögerungspfade 104a–104n sind parallel mit dem Eingangsanschluss 102 verbunden. Der erste Verzögerungspfad 104a hat mehrere Verzögerungselemente 110a, 112a und 114a. In gleicher Weise haben die anderen Verzögerungspfade 104b–104n mehrere Verzögerungselemente 110b–110n, 112b–112n bzw. 114b–114n. Die ODER-Schaltung 116 wirkt als ein Ausgabeabschnitt der mehreren Verzögerungspfade 104. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die ODER-Schaltung 116 eine andere Schaltungsanordnung aufweisen.
Der Verbindungspfad 106a verbindet elektrisch einen Ausgang des Verzögerungselements 112a in dem ersten Verzögerungspfad 104a der mehreren Verzögerungspfade 104 und einen Eingang des Verzögerungselements 112b in dem zweiten Verzögerungspfad 104b, der verschieden von dem ersten Verzögerungspfad 104a ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel verbindet der Verbindungspfad 106 elektrisch den Ausgang des Verzögerungselements 112 in zumindest einem der Verzögerungspfade 104 und dem Eingang des Verzögerungselements 112 in dem anderen Verzögerungspfad 104, das in der folgenden Stufe des Verzögerungspfads 104 positioniert ist. Darüber hinaus verbindet der Verbindungspfad 106n elektrisch den Ausgang des Verzögerungselements 112n in dem n-ten Verzögerungspfad 104n der letzten Stufe, und den Eingang des Verzögerungselements 112a in dem ersten Verzögerungspfad 104a der ersten Stufe. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann jeder der Verzögerungspfade 104 mit einem Verzögerungspfad einer anderen Stufe, der nicht in der folgenden Stufe positioniert ist, verbunden sein. Die Verbindungspfade 106a–106n können jeweils variable Verzögerungselemente 108a–108n haben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Verzögerungselemente 110 und 114 in den Verzögerungspfad 104 als eine feine Verzögerungsschaltung wirken, die eine kurze Verzögerungsspanne erzeugt, und das variable Verzögerungselement 108 kann als eine grobe Verzögerungsschaltung wirken, die eine lange Verzögerungsspanne erzeugt. Z. B. können die Verzögerungselemente 110 und 114 eine feine Verzögerung erzeugen, die eine Verzögerungsauflösung von Δt hat, und das variable Verzögerungselement 108 kann eine grobe Verzögerung erzeugen, die eine Verzögerungsauflösung von ΔT hat. Bei diesem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verzögerungselemente 110 und 114 UND-Schaltungen, und die Verzögerungsspanne dieser UND-Schaltungen kann als eine Spanne einer groben Verzögerung verwendet werden. Zu dieser Zeit kann eine feine Verzögerung erzeugt werden durch Einstellen der zu den Verzögerungselementen 110 und 114 gelieferten Spannung, oder sie kann durch ein anderes Verfahren erzeugt werden. Das variable Verzögerungselement 108 kann einen Pfad aus mehreren Pfaden C0–Cn auswählen, welche eine Verzögerungsauflösung von ΔT haben, und es kann eine gewünschte Verzögerungsspanne erhalten.
Ein Steuersignal SA wird zu dem Verzögerungselement 110 geliefert, das eine UND-Schaltung ist, und ein Steuersignal SB wird zu dem Verzögerungselement 114 geliefert, das eine UND-Schaltung ist. Die Steuersignale SA und SB werden zu den Verzögerungselementen 110 bzw. 114 geliefert, so dass ein Vorschubpfad eines Signals definiert werden kann. Darüber hinaus ist es bevorzugt, obgleich nicht gezeigt, dass Schaltungen, wie beispielsweise UND-Schaltungen, in jedem der Verbindungspfade 106a–106n positioniert sind für die Steuerung, ob ein Signal durch die Verbindungspfade 106a–106n hindurchgeht oder nicht, und ein Steuersignal, welches bestimmt, ob ein Signal hindurchgeht oder nicht, wird zu den Schaltungen geliefert.
6 zeigt die Beziehung zwischen einem logischen Wert von Steuersignalen, die zu jedem Element der in 5 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 100 geliefert werden, und einer Welle eines von dem Ausgangsanschluss 120 ausgegebenen Verzögerungssignals. Die Verzögerungspfade 104 haben eine Verzögerungsauflösung Δt, und zumindest eine feine Verzögerung innerhalb eines Bereichs von {(n – 1)·Δt} wird erzeugt. Insbesondere erzeugte der zweite Verzögerungspfad 104b eine um Δt längere Verzögerungsspanne als der erste Verzögerungspfad 104a, der n-te Verzögerungspfad 104n erzeugt eine um (n – 1)·Δt längere Verzögerungsspanne als der erste Verzögerungspfad 104a. Darüber hinaus haben die variablen Verzögerungselemente 108a–108n eine Verzögerungsauflösung von ΔT. Insbesondere hat das variable Verzögerungselement 108a ei nen Pfad C0, der eine Verzögerungsspanne von 0 hat, eine Pfad C1, der eine Verzögerungsspanne von ΔT hat, und einen Pfad C2, der eine Verzögerungsspanne von 2ΔT hat, usw., und einer der Pfade wird auf der Grundlage eines Steuersignals ausgewählt. Es ist bevorzugt, dass die grobe Verzögerungsspanne ΔT kürzer als n·Δt ist.

(1_1) zeigt eine Verzögerungssignalwelle, wenn Steuersignale SA1 und SB1, welche logische Werte von ”1” haben, zu den Verzögerungselementen 110a und 114a, die UND-Schaltungen sind, geliefert werden, und eine Verzögerungsspanne des variablen Verzögerungselements 108 wird auf 0 gesetzt (Pfad C0). Das unter den Bedingungen von (1_1) erzeugte Verzögerungssignal ist als ein Bezugsverzögerungssignal definiert.
(1_2) zeigt eine Verzögerungssignalwelle, wenn Steuersignale SA2 und SB2, die logische Werte von ”1” haben, zu den Verzögerungselementen 110b und 114b, welche UND-Schaltungen sind, geliefert werden, und eine Verzögerungsspanne des variablen Verzögerungselements 108 wird auf 0 gesetzt (Pfad C0). Das in (1_2) gezeigte Verzögerungssignal hat relativ eine um Δt längere Verzögerungsspanne als das Bezugsverzögerungssignal. (1_n) zeigt eine Verzögerungssignalwelle, wenn Steuersignale SAn und SBn, die logische Werte von ”1” haben, zu den Verzögerungselementen 110n und 114n, welche UND-Schaltungen sind, geliefert werden, und eine Verzögerungsspanne des variablen Verzögerungselements 108 ist auf 0 gesetzt (Pfad C0). Das in (1_n) gezeigte Verzögerungssignal hat relativ eine um (n – 1)·Δt längere Verzögerungsspanne als das Bezugsverzögerungssignal.
(2_1) zeigt eine Verzögerungssignalwelle, wenn ein Steuersignal SA1, das einen logischen Wert von ”1” hat, zu dem Verzögerungselement 110a geliefert wird, ein Steuersignal SB2, das einen logischen Wert von ”1” hat, zu dem Verzögerungselement 114b geliefert wird, und eine Verzögerungsspanne des variablen Verzögerungselements 108a auf ΔT gesetzt ist (Pfad C1). Zu dieser Zeit geht das von dem Eingangsanschluss 102 gelieferte Signal durch die Verzögerungselemente 110a und 112a, den Verbindungspfad 106a, in welchem das variable Verzögerungselement 108a enthalten ist, die Verzögerungselemente 112b und 114b und die ODER-Schaltung 116 hindurch und wird von dem Ausgangsanschluss 120 ausgegeben. Das in (2_1) gezeigte Verzögerungssignal hat relativ eine um ΔT längere Verzögerungsspanne als das Bezugsverzögerungssignal. In gleicher Weise hat das in (2_2) gezeigte Verzögerungssignal relativ eine um (ΔT + Δt) längere Verzögerungsspanne als das Bezugsverzögerungssignal, und das in (2_n) gezeigte Verzögerungssignal hat relativ eine um {ΔT + (n – 1)·Δt} längere Verzögerungsspanne als das Bezugsverzögerungssignal.
(3_1) zeigt eine Verzögerungssignalwelle, wenn ein Steuersignal SA1, das einen logischen Wert von ”1” hat, zu dem Verzögerungselement 110a geliefert wird, ein Steuersignal SB2, das einen logischen Wert von ”1” hat, zu dem Verzögerungselement 114b geliefert wird, und eine Verzögerungsspanne des variablen Verzögerungselements 108 auf 2ΔT gesetzt ist (Pfad C2). Das in (3_1) gezeigte Verzögerungssignal hat relativ eine um 2ΔT längere Verzögerungsspanne als das Bezugsverzögerungssignal.

Auf diese Weise erzeugt die variable Verzögerungsschaltung 100 eine Verzögerung, die eine Verzögerungsauflösung von Δt hat. Obgleich 6 erläutert, wie die gewünschte Verzögerungsspanne erzeugt wird, wobei zwei benachbarte Verzögerungspfade 104 (104a, 104b) verwendet werden, wie beispielsweise in (2_1) gezeigt ist, kann die gewünschte Verzögerungsspanne unter Verwendung mehrerer Verzögerungspfade erzeugt werden, die bei einem anderen Ausführungsbeispiel nicht aneinander grenzen. Z. B. kann die gewünscht Verzögerungsspanne erzeugt werden durch Verwendung des Verzögerungspfades 104b, des Verzögerungspfades 104n, der nicht an den Verzögerungspfad 104b angrenzt, und des Verbindungspfades 106, der zwischen dem Verzögerungspfad 104b und dem Verzögerungspfad 104n existiert.
Die variable Verzögerungsschaltung 100 bei diesem Ausführungsbeispiel kann einen kleineren Schaltungsumfang als die herkömmliche Schaltung haben, indem das variable Verzögerungselement 108 als eine grobe Verzögerungsschaltung und der Verzögerungspfad 104 als eine feine Verzögerungsschaltung durch den Verbindungspfad 106 integriert werden.
7 zeigt die variable Verzögerungsschaltung 100, die ein Eingangssignal verzögert, als ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die variable Verzögerungsschaltung 100 hat eine vorbestimmte Verzögerungsauflösung und erzeugt eine gewünschte variable Verzögerungsspanne. Die variable Verzögerungsschaltung 100 enthält einen Eingangsanschluss 102, zu welchem ein Eingangssignal geliefert wird, mehrere Verzögerungspfade 104a und 104b, mehrere Verbindungspfade 106a und 106b, eine NAND-Schaltung 146, welche das Ausgangssignal der Verzögerungspfade 104a und 104b aufnimmt und eine logische NAND-Operation durchführt, und einen Ausgangsanschluss 120. Die mehreren Verzögerungspfade 104a und 104b sind parallel mit dem Eingangsanschluss 102 verbunden. Ein erster Verzögerungspfad 104a hat mehrere Verzögerungselemente 130, 132 und 134. In gleicher Weise hat auch ein zweiter Verzögerungspfad 104b mehrere Verzögerungselemente 138, 140 und 142. Die NAND-Schaltung 146 wirkt als ein Ausgabeabschnitt der mehreren Verzögerungspfade 104. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die NAND-Schaltung 146 eine andere logische Torschaltung sein.
Der Verbindungspfad 106a verbindet elektrisch den Ausgang des Verzögerungselements 132 in dem ersten Verzögerungspfad 104a und den Eingang des Verzögerungselements 140 in dem zweiten Verzögerungspfad 104b von den mehreren Verzögerungspfaden 104. Darüber hinaus verbindet der Verbindungspfad 106b elektrisch den Ausgang des Verzögerungselements 140 in dem zweiten Verzögerungspfad 104b und den Eingang des Verzögerungselements 132 in dem ersten Verzögerungspfad 104a. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Verzögerungspfad 106a ein Verzögerungselement 136, und der Verbindungspfad 106b hat ein Verzögerungselement 144. In der variablen Verzögerungsschaltung 100 bei diesem Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, dass alle Verzögerungselemente NAND-Schaltungen sind, von denen jede zumindest zwei Eingänge hat, einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Verbindungspfad 106 ein Pfad sein, der kein Verzögerungselement hat.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wirkt jedes Verzögerungselement als feine Verzögerungsschaltung, in der eine kurze Spanne der feinen Verzögerung erzeugt wird. Darüber hinaus wirken mehrere Stufen von Verzögerungselemente als eine grobe Verzögerungsschaltung, die die lange Spanne der groben Verzögerung erzeugt.
Darüber hinaus kann eine grobe Verzögerungsauflösung erzeugt werden durch Auswahl, ob ein Vorschubpfad eines Signals die Verbindungspfade 106a oder 106b enthält oder nicht. Die Verzögerungselemente 136 und 140 sind NAND-Schaltungen, und eine grobe Verzögerungsauflösung in der variablen Verzögerungsschaltung 100 ist soviel wie die Verzögerungsauflösung der beiden NAND-Schaltungen.
8 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Prinzips einer NAND-Schaltung mit zwei Eingängen, die eine kurze Spanne der feinen Verzögerung erzeugt. 8A zeigt ein logisches Symbol der NAND-Schaltung mit zwei Eingängen, die einen ersten Eingang A1, einen zweiten Eingang A2 und einen Ausgang X hat. 8B zeigt ein Schaltungsdiagramm der in 8A gezeigten NAND-Schaltung. Die NAND-Schaltung hat einen parasitischen Kondensator C1 am Ausgang, und sie hat einen parasitischen Kondensator C2 zwischen dem ersten Eingang A1 und zweiten Eingang A2, wie gezeigt ist. Der Grund wird nachfolgend erläutert, warum eine Verzögerungsspannung eines Signals von dem Ausgang X, wenn ein Signal zu dem ersten Eingang A1 geliefert wird, aufgrund des parasitischen Kondensators C2 unterschiedlich gegenüber einer Verzögerungsspanne eines Signals von dem Ausgang X ist, wenn ein Signal zu dem zweiten Eingang A2 geliefert wird.
Zuerst wird, wenn ein logischer Pegel H zu dem zweiten Eingang A2 geliefert wird, und ein Impulssignal zu dem ersten Eingang A1 geliefert wird, da ein Gate eines Transistors Tr2 zu dieser Zeit immer eingeschaltet ist, der parasitische Kondensator C2 entladen. Wenn in diesem Zustand ein Impulssignal zu einem Transistor Tr1 geliefert wird, wird die Verzögerungsspanne eines von dem Ausgang X ausgegebenen Ausgangs signals durch den parasitischen Kondensator C2 kaum beeinflusst.
Als Nächstes wird, wenn ein logischer Pegel H zu dem ersten Eingang A1 geliefert wird und ein Impulssignal zu dem zweiten Eingang A2 geliefert wird, obgleich das Gate des Transistors Tr1 zu dieser Zeit eingeschaltet ist, da das Gate des Transistors Tr2 abgeschaltet ist, der parasitische Kondensator C2 geladen. Wenn ein Impulssignal zu dem Gate des Transistors Tr2 geliefert wird und der Transistor Tr2 in diesem Zustand eingeschaltet wird, wird, da eine kurze Zeit für die Entladung des parasitischen Kondensators C2 erforderlich ist, das Ausgangssignal von dem Ausgang X für die Dauer der Entladung leicht verzögert. D. h., wenn ein Anstiegsimpuls zu dem Transistor Tr2 geliefert wird, wird eine Abfallzeit eines Ausgangssignals verlängert, so dass eine Verzögerung des Ausgangssignals erzeugt wird. Somit kann eine kurze Verzögerung erzeugt werden, wenn ein Signal zu dem zweiten Eingang A2 geliefert wird, verglichen mit dem Fall, wenn ein Signal zu dem ersten Eingang A1 geliefert wird.
Die in 7 gezeigte variable Verzögerungsschaltung 100 kann den erste Eingang oder den zweiten Eingang jedes Verzögerungselements als einen Eingangsanschluss eines Signals verwenden, und sie kann eine kurze Zeitspanne der feinen Verzögerung erzeugen durch Einstellen der Anzahl des ersten Eingangs und des zweiten Eingangs, die mit einem Signalpfad verbunden sind. Daher haben die Verzögerungspfade 104a und 104b bei diesem Ausführungsbeispiel die NAND-Schaltungen, die entweder den ersten Eingang oder den zweiten Eingang als einen Signaleingang setzen auf der Grundlage einer gewünschten Verzögerungsspanne, welche ein Eingangssignal verzögern sollte. Darüber hinaus haben die Verbindungspfade 106a und 106b auch die NAND-Schaltungen, welche entweder den ersten Eingang oder den zweiten Eingang als einen Signaleingang setzen auf der Grundlage einer gewünschten Verzögerungsspanne, die ein Eingangssignal verzögern sollte. Demgemäß ist es bevorzugt, dass derjenige Eingang, der erste Eingang oder der zweite Eingang der NAND-Schaltung, der als ein Eingangsanschluss auszuwählen ist, gesetzt wird auf der Grundlage einer gewünschten Verzögerungsspanne oder feinen Verzögerungsauflösung.
9 ist ein Diagramm zum Erläutern der Beziehung zwischen zu jedem Verzögerungselement gelieferten Steuersignalen S1–S6 und einer Verzögerungsspanne eines Ausgangssignals in der in 7 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 100. Wie mit Bezug auf 8 erläutert ist, ist von zwei Eingängen einer NAND-Schaltung der auf der oberen Seite der Zeichnung gezeigte Eingang als der erste Eingang A1 definiert, und der auf der unteren Seite der Zeichnung gezeigte Eingang ist als der zweite Eingang A2 definiert. Wenn ein Signal zu dem zweiten Eingang A2 geliefert wird, wird ein Ausgangssignal ein kleines bisschen stärker verzögert als in dem Fall, in welchem ein Signal zu dem ersten Eingang A1 geliefert wird. In einer NAND-Schaltung wird eine Verzögerungsspanne, die äquivalent der Differenz zwischen einer Verzögerungsspanne eines zu dem ersten Eingang A1 gelieferten Signals und einer Verzögerungsspanne eines zu dem zweiten Eingang A2 gelieferten Signals ist, als Δt definiert.

(1) zeigt eine Verzögerungsspanne zu der Zeit der Zuführung der Steuersignale S1 und S3, von denen jedes einen logischen Wert von ”1” hat, zu den Verzögerungselementen 130 bzw. 134. Das von dem Eingangsan schluss 102 gelieferte Eingangssignal passiert die Verzögerungselemente 130, 132, 134 und 146 und wird von dem Ausgangsanschluss 120 ausgegeben. Daher hat in dem Pfad von (1) das Ausgangssignal eine grobe Verzögerungsspanne von vier Stufen von NAND-Schaltungen. Das Signal wird zu dem ersten Eingang A1 von jedem der Verzögerungselemente 130, 132, 134 und 146 geliefert, wie in 7 gezeigt ist.
(2) zeigt eine Verzögerungsspanne zu der Zeit der Zuführung der Steuersignale S2 und S5, von denen jedes den logischen Wert von ”1” hat, zu den Verzögerungselementen 138 bzw. 142. Das Eingangssignal passiert die Verzögerungselemente 138, 140, 142 und 146 und wird von dem Ausgangsanschluss 120 ausgegeben. Daher hat in dem Pfad von (2) das Ausgangssignal eine grobe Verzögerungsspanne von vier Stufen von NAND-Schaltungen. Das Signal wird zu dem ersten Eingang A1 des Verzögerungselements 142 geliefert und zu dem zweiten Eingang A2 der Verzögerungselemente 138, 140 und 146 geliefert, wie in 7 gezeigt ist. Wenn (2) mit (1) verglichen wird, ist, obgleich die Anzahl von Stufen der NAND-Schaltungen (eine grobe Verzögerungsspanne) durch welche das Signal hindurchgeht, dieselbe ist, die Anzahl von Malen, bei denen das Signale zu dem zweiten Eingang A2 geliefert wird, unterschiedlich. Bei diesem Beispiel geht das Signal dreimal durch die zweiten Eingänge A2 auf dem Vorschubpfad des in (2) gezeigten Steuersignals hindurch, während das Signal auf dem Vorschubpfad des in (1) gezeigten Steuersignals nicht durch den zweiten Eingang A2 hindurchgeht. Daher wird das Ausgangssignal in (2) um 3Δt stärker verzögert als das Ausgangssignal in (1).
(3) zeigt eine Verzögerungsspanne zu der Zeit der Zuführung der Steuersignale S1, S4 und S5, von denen jedes den logischen Wert von ”1” hat, zu den Verzögerungselementen 130, 136 bzw. 142. Das Eingangssignal passiert die Verzögerungselemente 130, 132, 136, 140, 142 und 146 und wird von dem Ausgangsanschluss 120 ausgegeben. Daher hat das Ausgangssignal in dem Pfad von (3) eine grobe Verzögerungsspanne von sechs Stufen von NAND-Schaltungen. Wenn (3) mit (1) oder (2) verglichen wird, ist die grobe Verzögerungsspanne des Pfades von (3) um die Verzögerungsspanne von zwei Stufen der NAND-Schaltungen länger als die grobe Verzögerungsspanne des Pfades (1) oder (2). Demgemäß hat die variable Verzögerungsschaltung 100 bei diesem Ausführungsbeispiel eine grobe Verzögerungsauflösung, die äquivalent zwei Stufen von NAND-Schaltungen ist. Wie in 7 gezeigt ist, wird ein Signal zu dem ersten Eingang A1 der Verzögerungselemente 130, 132, 136, 140 und 142 geliefert, und es wird zu dem zweiten Eingang A2 des Verzögerungselements 146 geliefert.
(4) zeigt eine Verzögerungsspanne zu der Zeit der Zuführung der Steuersignale S2, S3 und S6, von denen jedes den logischen Wert von ”1” hat, zu den Verzögerungselementen 138, 134 bzw. 144. Das Eingangssignal passiert die Verzögerungselemente 138, 140, 144, 132, 134 und 146 und wird von dem Ausganganschluss 120 ausgegeben. Daher hat in dem Pfad von (4) das Ausgangssignal eine grobe Verzögerungsspanne von sechst Stufen der NAND-Schaltungen. Wie in 7 gezeigt ist, wird ein Signal zu dem ersten Eingang A1 der Verzögerungselemente 134 und 146 geliefert, und es wird zu den zweiten Eingängen A2 der Verzögerungselemente 138, 140, 144 und 132 geliefert. Wenn (4) mit (3) verglichen wird, ist, obgleich die Anzahl von Stufen der NAND-Schaltungen (eine grobe Verzögerungsspanne), durch welche das Signal hindurchgeht, dieselbe ist, die Anzahl von Malen, bei denen das Signal zu dem zweiten Eingang A2 geliefert wird, unterschiedlich. Bei diesem Beispiel geht das Signal viermal durch die zweiten Eingänge A2 auf dem Vorschubpfad des in (4) gezeigten Steuersignals hindurch, während das Signal nur einmal durch den zweiten Eingang A2 auf dem Vorschubpfad des in (3) gezeigten Steuersignals hindurchgeht. Daher wird das Ausgangssignal in (4) um 3Δt stärker als das Ausgangssignal in (3) verzögert.

Demgemäß hat die variable Verzögerungsschaltung 100 bei diesem Ausführungsbeispiel eine grobe Verzögerungsauflösung, die äquivalent zwei Stufen von NAND-Schaltungen ist, und eine feine Verzögerungsauflösung von 3Δt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können eine grobe Verzögerungsauflösung und eine feine Verzögerungsauflösung, die gegenüber diesem Ausführungsbeispiel unterschiedlich sind, anwendbar durch Einstellen der Anzahl und einer Konfiguration der NAND-Schaltung, und durch Einstellen der Auswahl von zwei Eingängen zu jeder der NAND-Schaltungen.
10 zeigt die variable Verzögerungsschaltung 100, welche ein Eingangssignal verzögert, als ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die variable Verzögerungsschaltung 100 hat eine vorbestimmte Auflösung und erzeugt eine gewünschte variable Verzögerung. Zusätzlich zu der Konfiguration der variablen Verzögerungsschaltung 100 nach dem mit Bezug auf 7 erläuterten zweiten Ausführungsbeispiel enthält die variable Verzögerungsschaltung 100 nach dem dritten Ausführungsbeispiel mehrere zusätz liche Elemente 150, 152, 154, 156, 158 und 160. In 10 ist die Anordnung, welche dasselbe Symbol wie das Symbol in 7 trägt, dieselbe oder hat dieselbe Funktion wie die in 7 gezeigte und erläuterte Anordnung.
Z. B. ist ein Ausgang des Verzögerungselements 132 verbunden mit Eingängen der Verzögerungselemente 134 und 136, und weiterhin ist ein Ausgang des Verzögerungselements 140 mit Eingängen von Verzögerungselementen 142 und 144 verbunden. Es ist bevorzugt, dass die zusätzlichen Elemente 150, 152, 154, 156, 158 und 160 an Eingängen von vorbestimmten Verzögerungselementen so positioniert sind, dass Eingangslasten der Verzögerungselemente im Wesentlichen gleichgemacht sein können. Insbesondere ist das zusätzliche Element 150 an dem Eingang des Verzögerungselements 132 positioniert, und ein Ausgang des Verzögerungselements 130 ist mit Eingängen des Verzögerungselements 132 und des zusätzlichen Elements 150 verbunden. Daher teilt das Verzögerungselement 132 das zusätzliche Element 150 und den Ausgang des Verzögerungselements 130. Folglich sind die Eingangslasten des Verzögerungselements 132 und des Verzögerungselements 134 im Wesentlichen gleichgemacht. In gleicher Weise ist jedes der anderen zusätzlichen Elemente 152, 154, 156, 158 und 160 an dem Eingang eines vorbestimmten Verzögerungselements positioniert, und der Ausgang von jedem der Verzögerungselemente ist mit Eingängen von zwei Verzögerungselementen (oder eines Verzögerungselements und eines zusätzlichen Elements) verbunden. Es ist bevorzugt, dass ein zusätzliches Element den dieselbe Schaltungskonfiguration wie ein Verzögerungselement hat. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind alle Verzögerungselemente und alle zusätzlichen Elemente NAND-Schaltungen. Durch Gleichmachung der Ein gangslasten aller Verzögerungselemente wird die Welle des verbrauchten elektrischen Stroms flach, und es wird möglich, ein Rauschen des zu jedem Verzögerungselement gelieferten Zuführungsstroms zu eliminieren. Daher reduziert die variable Verzögerungsschaltung 100 bei diesem Ausführungsbeispiel eine Schwankung einer durch eine Schwankung des Zuführungsstroms bewirkten Verzögerungsspanne.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können, obgleich ein zusätzliches Element an dem Eingang des vorbestimmten Verzögerungselements positioniert ist, um die Eingangslasten der Verzögerungselemente gleichzumachen, bei einem anderen Ausführungsbeispiel mehrere zusätzliche Elemente positioniert sein. Weiterhin können bei einem anderen Ausführungsbeispiel, basierend auf der maximalen Anzahl von mit einem Ausgang jedes Verzögerungselements zu verbindenden Verzögerungselemente zusätzliche Elemente an einem Ausgang eines Verzögerungselements positioniert sein, wo die Anzahl von verbundenen Verzögerungselementen geringer als die maximale Anzahl ist.
11 zeigt einen Ringoszillator 200, der eine Oszillationsfrequenz verändert, als ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Ringsoszillator 200 enthält die variable Verzögerungsschaltung 100, die mit Bezug auf das erste, das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung erläutert wurde. Darüber hinaus enthält der Ringoszillator 200 variable Verzögerungsschaltungen 210, 212 und 214, eine Rückkopplungsleitung 232 und mehrere NAND-Schaltungen 220, 222, 224, 226, 228 und 230. Die NAND-Schaltungen 220, 222 und 226 haben eine Funktion als Verzögerungselemente, welche ein zugeführtes Signal verzögern. Wie in der Zeichnung ge zeigt ist, bilden die NAND-Schaltungen 220, 222 und 226 und die variablen Verzögerungsschaltungen 210, 212, 214 und 100 einen Verzögerungspfad 240, der ein Eingangssignal verzögert. Die Rückkopplungsleitung 232 führt ein Ausgangssignal des Verzögerungspfades 240 zu einem Eingang des Verzögerungspfades 240 zurück. In 11 wirken die NAND-Schaltungen 224 und 228 als zusätzliche Elemente, welche Eingangslasten von Verzögerungselementen, die beim dritten Ausführungsbeispiel erläutert wurden, gleichmachen. Es ist bevorzugt, dass die zusätzlichen Elemente dieselbe Ausbildung wie das Verzögerungselement haben. In diesem Beispiel ist die NAND-Schaltung 224 an einem Eingang der NAND-Schaltung 222 positioniert, und die NAND-Schaltung 228 ist in gleicher Weise an einem Eingang der NAND-Schaltung 226 positioniert. In dem Ringoszillator 200 dieses Ausführungsbeispiels ist es bevorzugt, dass ein Ausgang eines Verzögerungselements von zwei Verzögerungselementen geteilt wird. Insbesondere ist es bevorzugt, dass in dem Inneren des Verzögerungspfades 240 alle Verzögerungselemente NAND-Schaltungen sind und Eingangslasten der Verzögerungselemente im Wesentlichen gleichgemacht sind.
12 zeigt ein Beispiel einer in 11 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 210. Die variable Verzögerungsschaltung 210 hat mehrere Verzögerungselemente, welche (n + 1) Stufen von Verzögerungspfaden bilden. Darüber hinaus hat die variable Verzögerungsschaltung 210 zusätzliche Elemente, die so an einem Eingang der Verzögerungselemente positioniert sind, dass Eingangslasten von Verzögerungselementen in Verzögerungspfaden im Wesentlichen gleich sind. Insbesondere hat die variable Verzögerungsschaltung 210 zusätzliche Elemente 250, 252, 254, 256, 258, 260, 262, 264, 266, 268, 270, 272, 274 und 276. Ein Zufüh rungsstrom wird abgeflacht durch Positionieren eines zusätzlichen Elements an einem Eingang eines vorbestimmten Verzögerungselements. Daher erzeugt die variable Verzögerungsschaltung 210 eine genaue Verzögerungsspanne, und der Ringoszillator 200 gibt ein Signal aus, das eine genaue Oszillationsfrequenz hat.
13 zeigt eine Beziehung zwischen einer Kombination von Steuersignalen SA1–SAn und SB0–SBn, die den Verzögerungspfad in der in 12 gezeigten Variablen Verzögerungsschaltung 210 auswählen, und einer Verzögerungsspanne eines ausgewählten Verzögerungspfades. Die variable Verzögerungsschaltung 210 wirkt als eine grobe Verzögerungsschaltung, die eine lange Verzögerungsspanne in dem Ringoszillator 200 erzeugt, und eine variable Verzögerungsspanne mit einer Auflösung äquivalent vier Stufen von NAND-Schaltungen wird bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugt.
14 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer in 11 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 212. Die in 11 gezeigte variable Verzögerungsschaltung 214 kann dieselbe Konfiguration wie variable Verzögerungsschaltung 212 haben. Die variable Verzögerungsschaltung 212 hat eine vorbestimmte Verzögerungsauflösung und erzeugt eine gewünschte variable Verzögerung. Die variable Verzögerungsschaltung 212 enthält einen Eingangsanschluss 102, zu welchem ein Eingangssignal geliefert wird, mehrere Verzögerungspfade 104a und 104b, mehrere Verbindungspfade 106a und 106b, eine NAND-Schaltung 326, welche das Ausgangssignal der Verzögerungspfade 104a und 104b aufnimmt und eine logische NAND-Operation durchführt und einen Ausgangsanschluss 120. Die mehreren Verzögerungspfade 104a und 104b sind parallel mit dem Eingangsanschluss 102 verbunden. Der erste Verzögerungspfad 104a hat mehrere Verzögerungselemente 302, 304 und 306. In gleicher Weise hat der zweite Verzögerungspfad 104b auch mehrere Verzögerungselemente 314, 316 und 318. Die NAND-Schaltung 326 wirkt als ein Ausgabeabschnitt der mehreren Verzögerungspfade 104. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die NAND-Schaltung 326 eine andere Schaltungsanordnung haben.
Der Verbindungspfad 106a verbindet elektrisch einen Ausgang des Verzögerungselements 304 in dem ersten Verzögerungspfad 104a und einen Eingang des Verzögerungselements 316 in dem zweiten Verzögerungspfad 104b. Darüber hinaus verbindet der Verbindungspfad 106b elektrisch einen Ausgang des Verzögerungselements 316 in dem zweiten Verzögerungspfad 104b und einen Eingang des Verzögerungselements 304 in dem ersten Verzögerungspfad 104a. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Verbindungspfad 106a Verzögerungselemente 308, 310 und 312, und der Verbindungspfad 106b hat Verzögerungselemente 320, 322 und 324. In der variablen Verzögerungsschaltung 212 nach diesem Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, dass alle Verzögerungselemente NAND-Schaltungen sind, von denen jede zumindest zwei Eingänge hat, einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Verbindungspfad 106 ein Pfad sein, der kein Verzögerungselement enthält.
Die variable Verzögerungsschaltung 212 kann entweder den ersten Eingang oder den zweiten Eingang jedes Verzögerungselements als einen Einganganschluss für ein Signal verwenden, und sie kann eine kurze Spanne von feiner Verzögerung erzeugen durch Einstellen der Anzahl der mit einem Signalpfad verbundenen ersten Eingänge und zweiten Eingänge. Daher ist es bevor zugt, dass die Verzögerungspfade 104a und 104b bei diesem Ausführungsbeispiel die NAND-Schaltungen haben, welche entweder den ersten Eingang oder den zweiten Eingang als einen Signaleingang setzen auf der Grundlage einer gewünschten Verzögerungsspanne, welche ein Eingangssignal verzögern sollte. Demgemäß ist es bevorzugt, dass derjenige Eingang von dem ersten Eingang oder dem zweiten Eingang, der NAND-Schaltung, der als ein Eingangsanschluss auszuwählen ist, gesetzt wird auf der Grundlage einer gewünschten Verzögerungsspanne oder feinen Verzögerungsauflösung.
15 ist ein Diagramm zum Erläutern der Beziehung zwischen Steuersignalen S1–S6, die zu jedem Verzögerungselemente geliefert werden, und einer Verzögerungsspanne eines Ausgangssignals in der in 14 gezeigten variablen Verzögerungsschaltung 212. Wie mit Bezug auf 8 erläutert ist, ist zwischen zwei Eingängen einer NAND-Schaltung der auf einer oberen Seite der Zeichnung gezeigte Eingang als der erste Eingang A1 definiert, und der auf einer unteren Seite der Zeichnung gezeigte Eingang ist als der zweite Eingang A2 definiert. Wenn ein Signal zu dem zweiten Eingang A2 geliefert wird, wird ein Ausgangssignal etwas stärker verzögert als in dem Fall, in welchem ein Signal zu dem ersten Eingang A1 geliefert wird. In einer NAND-Schaltung ist eine Verzögerungsspanne, die äquivalent der Differenz zwischen einer Verzögerungsspanne eines zu dem ersten Eingang A1 gelieferten Signals und einer Verzögerungsspanne eines zu dem zweiten Eingang A2 gelieferten Signals ist, als Δt definiert.

(1) zeigt eine Verzögerungsspanne zu der Zeit der Zuführung von Steuersignalen S1 und S3, von denen jedes einen logischen Wert von ”1” hat, zu den Verzöge rungselementen 302 bzw. 306. Das von dem Eingangsanschluss 102 gelieferte Eingangssignal passiert die Verzögerungselemente 302, 304, 306 und 326 und wird von dem Ausgangsanschluss 120 ausgegeben. Daher hat in dem Pfad von (1) das Ausgangssignal eine grobe Verzögerungsspanne von vier Stufen von NAND-Schaltungen. Das Signal wird zu dem ersten Eingang A1 jedes der Verzögerungselemente 302, 304, 306 und 326 geliefert, wie in 14 gezeigt ist.
(2) zeigt eine Verzögerungsspanne zu der Zeit der Zuführung von Steuersignalen S2 und S5, von denen jedes den logischen Wert von ”1” hat, zu den Verzögerungselementen 314 bzw. 318. Das Eingangssignal passiert die Verzögerungselemente 314, 316, 318 und 326, und es wird von dem Ausgangsanschluss 120 ausgegeben. Daher hat in dem Pfad von (2) das Ausgangssignal eine grobe Verzögerungsspanne von vier Stufen von NAND-Schaltungen. Das Signal wird zu dem zweiten Eingang A2 von Verzögerungselementen 314, 316, 318 und 326 geliefert, wie in 14 gezeigt ist. Wenn (2) mit (1) verglichen wird, ist, obgleich die Anzahl von Stufen der NAND-Schaltungen (eine grobe Verzögerungsspanne), durch welche das Signal hindurchgeht, dieselbe ist, die Anzahl der Male, bei denen das Signal zu dem zweiten Eingang A2 geliefert wird, unterschiedlich. Bei diesem Beispiel passiert das Signal die zweiten Eingänge A2 viermal auf dem Vorschubweg des in (2) gezeigten Steuersignals, während das Signal den zweiten Eingang A2 auf dem Vorschubpfad des in (1) gezeigten Steuersignals nicht passiert. Daher wird das Ausgangssignal in (2) um 4Δt stärker als das Ausgangssignal in (1) verzögert.
(3) zeigt eine Verzögerungsspanne zu der Zeit der Zu führung von Steuersignalen S1, S4 und S5, von denen jedes den logischen Wert von ”1” hat, zu den Verzögerungselementen 302, 308 bzw. 318. Das Eingangssignal passiert die Verzögerungselemente 302, 304, 308, 310, 312, 316, 318 und 326 und wird von dem Ausganganschluss 120 ausgegeben. Daher hat in dem Pfad von (3) das Ausgangssignal eine grobe Verzögerungsspanne von acht Stufen von NAND-Schaltungen. Wenn (3) mit (1) oder (2) verglichen wird, ist die grobe Verzögerungsspanne des Pfades von (3) um die Verzögerungsspanne von vier Stufen der NAND-Schaltungen länger als die grobe Verzögerungsspanne des Pfades von (1) oder (2). Demgemäß hat die variable Verzögerungsschaltung 212 bei diesem Ausführungsbeispiel eine grobe Verzögerungsauflösung, die äquivalent vier Stufen von NAND-Schaltungen ist. Wie in 14 gezeigt ist, wird ein Signal zu dem ersten Eingang A1 von Verzögerungselementen 302, 304, 308, 310, 312 und 316 geliefert, und es wird zu dem zweiten Eingang A2 der Verzögerungselemente 318 und 326 geliefert.
(4) zeigt eine Verzögerungsspanne zu der Zeit der Zuführung von Steuersignalen S2, S3 und S6, von denen jedes den logischen Wert von ”1” hat, zu den Verzögerungselementen 314, 306 bzw. 320. Das Eingangssignal passiert die Verzögerungselemente 314, 316, 320, 322, 324, 304, 306 und 326 und wird von dem Ausgangsanschluss 120 ausgegeben. Daher hat in dem Pfad von (4) das Ausgangssignal eine grobe Verzögerungsspanne von acht Stufen von NAND-Schaltungen. Wie in 14 gezeigt ist, wird ein Signal zu dem ersten Eingang A1 von Verzögerungselementen 306 und 326 geliefert, und es wird zu dem zweiten Eingang A2 von Verzögerungselementen 314, 316, 320, 322, 324 und 304 geliefert. Wenn (4) mit (3) verglichen wird, ist, obgleich die Anzahl von Stufen der NAND-Schaltungen (eine grobe Verzögerungsspanne), durch welche das Signal hindurchgeht, dieselbe ist, die Anzahl von Malen, bei denen das Signal zu dem zweiten Eingang A2 geliefert wird, unterschiedlich. Bei diesem Beispiel passiert das Signal die zweiten Eingänge A2 sechsmal auf dem Vorschubpfad des in (4) gezeigten Steuersignals, während das Signal nur zweimal den zweiten Eingang A2 auf dem Vorschubpfad des in (3) gezeigten Steuersignals passiert. Daher wird das Ausgangssignal in (4) um 4Δt stärker verzögert als das Ausgangssignal in (3).

Demgemäß hat die variable Verzögerungsschaltung 212 bei diesem Ausführungsbeispiel eine grobe Verzögerungsauflösung, die äquivalent vier Stufen von NAND-Schaltungen ist, und eine feine Verzögerungsauflösung von 4Δt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die grobe Verzögerungsauflösung und die feine Verzögerungsauflösung, die unterschiedlich gegenüber diesem Ausführungsbeispiel sind, anwendbar sein durch Einstellen der Anzahl und der Konfiguration der NAND-Schaltung, und durch Einstellung der Auswahl von zwei Eingängen zu jeder der NAND-Schaltungen.
Aus der vorangehenden Erläuterung ist gemäß dieser Erfindung eine Verzögerungsschaltung vorgesehen, die eine genaue Verzögerungsspanne erzeugt.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung hat die Wirkung des Vorsehens einer Verzögerungsschaltung, die zur Erzeugung eines genauen Verzögerungselements in der Lage ist.

Claims

Verzögerungsschaltung, die ein Eingangssignal verzögert, mit einem Eingangsanschluss (102), zu welchem das Eingangssignal geliefert wird, mehreren Verzögerungspfaden (104) mit jeweils mehreren Verzögerungselementen (110, 112, 114), welche Verzögerungspfade (104) zumindest einen ersten Verzögerungspfad (104a) und einen zweiten Verzögerungspfad (104b) aufweisen und parallel mit dem Eingangsanschluss (102) verbunden sind, und einem ersten Verbindungspfad (106a), der elektrisch einen Ausgang eines Verzögerungselements (112a) des ersten Verzögerungspfades (104a) mit einem Eingang eines Verzögerungselements (112b) des zweiten Verzögerungspfades (104b) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungspfad (106a) ein variables Verzögerungselement (108a) enthält, das eine grobe Verzögerungsauflösung (ΔT) hat, und dass die die mehreren Verzögerungselemente (110, 112, 114) aufweisenden Verzögerungspfade (104) eine feine Verzögerungsauflösung (Δt) haben.
Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung weiterhin einen zweiten Verbindungspfad (106b) aufweist, der elektrisch einen Ausgang des Verzögerungselements (140) des zweiten Verzögerungspfades (104b) mit einem Eingang des Verzögerungsele ments (132) in dem ersten Verzögerungspfad (104a) verbindet.
Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest einen zweiten Verbindungspfad (106b), der elektrisch einen Ausgang eines Verzögerungselements (112b) von wenigstens einem (104b) der mehreren Verzögerungspfade mit einem Eingang eines Verzögerungselements eines anderen Verzögerungspfades, der dem besagten Verzögerungspfad (104b) folgt, verbindet; und einen dritten Verbindungspfad (106n), der elektrisch einen Ausgang eines Verzögerungselements (112n) in einem Verzögerungspfad (104n) einer letzten Stufe mit einem Eingang eines Verzögerungselements (112a) in einem Verzögerungspfad (104a) einer ersten Stufe verbindet.
Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Verzögerungselemente (110, 112, 114) jeweils logische Torschaltung enthaltend zumindest zwei Eingänge, einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang, aufweisen.
Verzögerungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die logische Torschaltung in dem Verzögerungspfad (104) entweder den ersten Eingang (A1) oder den zweiten Eingang (A2) zu einem Eingang der logischen Torschaltung macht auf der Grundlage einer gewünschten Verzögerungsspanne, die das Eingangssignal verzögert.
Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zusätzliches Element (150), das so an einem Eingang ein vorbestimmten Verzögerungselements (132) positioniert ist, dass Eingangslasten der Verzögerungselemente im Wesentlichen gleichgemacht sind.
Verzögerungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Element (150) dasselbe Element wie das Verzögerungselement (132) ist.