JP2001177381A - 電圧制御発振器 - Google Patents

電圧制御発振器

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JP2001177381A
JP2001177381A JP2000253557A JP2000253557A JP2001177381A JP 2001177381 A JP2001177381 A JP 2001177381A JP 2000253557 A JP2000253557 A JP 2000253557A JP 2000253557 A JP2000253557 A JP 2000253557A JP 2001177381 A JP2001177381 A JP 2001177381A
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/027Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
    • H03K3/03Astable circuits
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    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/354Astable circuits

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電圧制御発振器において、入力電圧がしきい
値電圧より低いときの問題や、電圧が高いときに線形応
答が劣化する問題を解決する構造を提供する。 【解決手段】 2個のリング発振器30と32を有する
電圧制御発振器を提供する。各発振器段14はインバー
タ16と、レベル変化加速回路18と、レベル変化減速
回路20を含む。レベル変化加速回路18は入力制御信
号Vctrlに応じて、インバータ16を通る伝播遅延を短
縮させることにより発振器周波数を増加させる。レベル
変化減速回路20は入力制御信号Vctrlに応じて、イン
バータ16を通る伝播遅延を延長させることにより発振
器周波数を減少させる。2個のリング発振器30と32
内の対応する発振器段14の出力信号線の間に対向する
インバータの対34、36、38、40、42を設けて
2個のリング発振器を逆相に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電圧制御発振器の分
野に関する。特に、本発明はディジタル回路駆動用のク
ロック信号を生成するのに適した型の電圧制御発振器に
関するが、これに限られるものではない。
【0002】
【従来の技術】ディジタル回路が小型になり速度が増す
に従って、雑音とジッタのないクロック信号を生成する
ことは一層困難になる。ディジタル装置内でクロック信
号を合成するには、電圧制御発振器を含む位相同期ルー
プ装置がよく用いられている。電圧制御発振器が生成す
る出力信号の周波数は入力制御信号に依存する。一般に
入力制御信号は大部分の時間は浮動しており、装置内で
特に感度の高いノードなので、小さくても雑音電圧があ
れば周波数は大きくシフトする。例えば、入力制御電圧
が1ボルト変わると、発振器の出力信号周波数は100
MHz変わる。入力制御信号はシングルエンド型か差動
型である。
【0003】差動型制御電圧装置はシングルエンド型装
置より設計と微調整が複雑である。また差動型装置は内
部回路が複雑なため消費電力が大きく、また故障しやす
い。しかし一般に差動型装置はシングルエンド型装置よ
り入力制御信号範囲が広い。電圧制御発振器の所定の周
波数範囲を生成するのに広い入力制御信号範囲を用いる
ことがでるので、発振器出力は入力制御信号の雑音の影
響を受けにくい。これは大きな利点である。複雑な差動
型位相同期ループ装置の例は、ISSCC Digest of Techni
cal Papers、1995年2月、112ページに示されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】シングルエンド型制御
電圧装置は構造が簡単であり且つ所定の性能を有するの
で、一般に差動型装置より多く用いられている。一般に
入力制御電圧は電圧・電流変換器の作用をする単一FE
Tのゲートに与えられる(ゲート接続であるから必要に
応じて電圧を浮動させることができる)。生成される電
流により電流制御発振器を制御する。かかる装置の問題
点は、入力制御信号がしきい値レベルを超えるまでは電
圧・電流FETに実質的に電流が流れないことと、電圧
範囲の他端では飽和のために線形応答特性が劣化するこ
とである。このため、特にチャンネルの長いFETを用
いると、しきい値電圧が高くなるので制御電圧範囲が制
限される。シングルエンド型電圧制御発振器の例は、IE
EE Journal of Solid StateCircuits、1998年11
月の1636ページと、1997年10月の1516ペ
ージと、 1997年4月の584ページと、1995
年4月の383ページと、1992年11月の1599
ページに示されている。
【0005】しきい値電圧の影響のために制御電圧範囲
が小さくなるという問題は差動型装置にも起こる。電力
消費を減らすために発振器の動作電圧を下げると、しき
い値電圧の問題はますます大きくなる。なぜなら入力制
御信号範囲は、実質的に固定されたしきい値電圧と下が
った動作電圧レベルの間にあるからである。本発明は上
に述べた問題に対処することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の1つの態様は発
振器出力周波数を入力制御信号により制御して発振器出
力信号を生成する電圧制御発振器を提供するもので、前
記電圧制御発振器は、リング発振器回路であって、リン
グ状に連結された複数の発振器段を有し、各発振器段は
前記リング内の先行発振器段における段出力信号の状態
の変化に応じて第1の信号レベルか第2の信号レベルに
状態が変わる段出力信号を生成する、リング発振器回
路、を備え、前記発振器段の少なくとも1つは(1)
前記入力制御信号の第1の変化に応じて前記伝播遅延時
間を短縮して前記発振器出力周波数を増加させる信号レ
ベル変化加速回路と、(2) 前記入力制御信号の第2
の変化に応じて前記伝播遅延時間を延長して前記発振器
出力周波数を減少させる信号レベル変化減速回路と、を
備え、前記第1の変化と第2の変化はそれぞれ前記入力
制御電圧の増加と前記入力制御電圧の減少という別のも
のである。
【0007】発振器段の伝播遅延時間を変えるのに信号
レベル変化加速回路と信号レベル変化減速回路を設ける
ことの利点は、第1の信号レベル変化回路がしきい値レ
ベル効果のために非活動状態になると第2の回路が活動
状態になって発振器出力周波数を変えることと、入力制
御信号範囲の他端で第2の回路が発振器出力周波数を変
えることができなくなっても、入力制御信号が変わった
ときに第1の回路は発振器出力周波数を変えることがで
きることである。このようにこの装置は入力制御信号の
より広い範囲で発振器出力周波数を変えることができる
ので、所定の範囲の発振器出力周波数において入力制御
信号に乗る所定量の雑音に対する感度が低くなる。
【0008】発振器段の形式は種々のものを用いてよい
が、本発明の実施の形態が提供する回路は小型であっ
て、前記少なくとも1つの前記発振器段は、前記先行発
振器段の前記段出力信号を反転させて前記段出力信号を
生成するインバータを含む。発振器出力信号が振れる第
1の信号レベルと第2の信号レベルは種々の値をとるこ
とができる。しかし本発明の好ましい実施の形態では、
第1のレール電圧信号レベルを有する第1のレール電圧
信号と第2のレール電圧信号レベルを有する第2のレー
ル電圧信号を前記電圧制御発振器に与え、前記第1の信
号レベルと前記第2の信号レベルはそれぞれ前記第1の
レール電圧信号レベルと前記第2のレール電圧信号レベ
ルに等しい。発振器段出力信号をレール電圧一杯に振ら
すと装置の雑音感度が更に下がるという利点がある。
【0009】信号レベル変化加速回路は種々の異なる形
を取り得るが、本発明の実施の形態は小型で強い優れた
装置を提供する。すなわち、前記少なくとも1つの発振
器段は前記段出力信号を駆動して前記第1の信号レベル
から前記第2の信号レベルに変え、前記信号レベル変化
加速回路は、前記第1の信号レベルから前記第2の信号
レベルへの前記変化を助けて前記段出力信号を駆動する
ことにより、前記入力制御電圧の制御による前記変化を
加速させる。信号レベル変化減速回路は種々の異なる形
を取り得るが、本発明の実施の形態は小型で強い優れた
装置を提供する。すなわち、前記少なくとも1つの発振
器段は前記段出力信号を駆動して前記第1の信号レベル
から前記第2の信号レベルに変え、前記信号レベル変化
減速回路は、前記第1の信号レベルから前記第2の信号
レベルへの前記変化を妨げて前記リング内の前記先行発
振器段の前記段出力信号を駆動することにより、前記入
力制御電圧の制御による前記変化を減速させる。
【0010】特に好ましい小型の実施の形態では、前記
レベル変化加速回路は、前記リング内の前記先行発振器
段の前記段出力信号により制御される第1のゲートと前
記入力制御信号により制御される第2のゲートとを有す
る、ゲートの第1のスタックを備える。特に好ましい小
型の実施の形態では、前記レベル変化減速回路は、前記
段出力信号により制御される第3のゲートと前記入力制
御信号により制御される第2のゲートとを有する、ゲー
トの第2のスタックを備える。
【0011】リング発振器内の全ての発振器段が必ずし
も加速回路と減速回路を含まない実施の形態を示すこと
は可能であるが、前記各発振器段がそれぞれの信号レベ
ル変化加速回路と信号レベル変化減速回路を含む実施の
形態では、所定の範囲の入力制御信号値における発振器
出力信号周波数範囲は拡大する。固定された位相関係で
動作する2個のリング発振器を含む実施の形態では、装
置の雑音に対する安定性と抵抗性は更に改善される。
【0012】好ましい実施の形態では、2個のリング発
振器を結合して雑音とジッタの影響を減らすため、前記
2個のリング発振器の一方の少なくとも1つの発振器段
の段出力信号の変化と前記2個のリング発振器の他方の
発振器段の段出力信号の変化とを、前記2個のリング発
振器の前記一方の前記少なくとも1つの発振器段の前記
段出力信号と前記2個のリング発振器の前記他方の前記
発振器段の前記段出力信号とを結合する並列の対向する
インバータの対により同期させる。2個のリング発振器
を同期させて装置性能を改善するため、前記2個のリン
グ発振器の発振器段数を等しくし、また前記第1のリン
グ発振器の発振器段の各段出力信号と前記第2のリング
発振器の対応する位置の発振器段の段出力信号とを結合
する。
【0013】本発明の実施の形態では、装置の異なる部
分の素子の整合性を改善するため、前記電圧制御発振器
を集積回路で形成し、前記2個のリング発振器の対応す
る段を、前記集積回路内で2つ以上を互いに近接させま
た前記集積回路内で交互に配置する。本発明の実施の形
態では、入力制御信号の同相雑音除去を改善するため、
前記レベル変化加速回路は前記リング内の前記先行発振
器段の前記段出力信号により制御される第5のゲートと
前記入力制御信号の論理的反転により制御される第6の
ゲートとを有する、ゲートの第3のスタックを備える。
同様に本発明の実施の形態では、雑音除去を更に改善す
るため、前記レベル変化減速回路は前記段出力信号によ
り制御される第7のゲートと前記入力制御信号の論理的
反転により制御される第8のゲートとを有する、ゲート
の第4のスタックを備える。
【0014】本発明の別の態様では、電圧制御発振器を
用いて発振器出力周波数を入力制御信号により制御する
発振器出力信号を生成する方法を与え、前記方法は、リ
ング状に連結された複数の発振器段を有するリング発振
器回路の各段発振器において、前記リング内の先行発振
器段における段出力信号の状態の変化に応じて第1の信
号レベルか第2の信号レベルに状態が変わる段出力信号
を生成し、前記第1の信号レベルか前記第2の信号レベ
ルの前記変化は前記先行発振器段の前記段出力信号の状
態の前記変化の後の伝播遅延時間を生成し、少なくとも
1つの前記発振器段内の信号レベル変化加速回路を用い
て、前記入力制御電圧信号の第1の変化に応じて前記伝
播遅延時間を短縮して前記発振器出力周波数を増加さ
せ、前記少なくとも1つの前記発振器段内の信号レベル
変化減速回路を用いて、前記入力制御電圧信号の第2の
変化に応じて前記伝播遅延時間を延長して前記発振器出
力周波数を減少させ、前記第1の変化と前記第2の変化
はそれぞれ前記入力制御電圧の増加と前記入力制御電圧
の減少という別のものである、ステップを含む。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、5つの発振器段4、6、
8、10、12を有するリング発振器2の略図である。
発振器段4、6、8、10、12はリング状に配置さ
れ、発振器段12の出力は発振器段4の入力に結合す
る。この例では、各発振器段4、6、8、10、12は
その入力に入る信号を反転してその出力を生成するイン
バータとして作用する。発振器段4、6、8、10、1
2への入力が変わると、その発振器段に特有の伝播遅延
時間の後に発振器段の出力信号も変わる。リング発振器
2は奇数の発振器段4、6、8、10、12を有し且つ
各段はインバータなので、発振器段出力信号は安定した
静的な集合ではなく、信号の変化がリング発振器2を循
環する。図1に示す時刻に発振器段8への入力信号が
「1」に変わったとすると、発振器段8はこれに応じて
その出力信号を「1」から「0」に変える。発振器段8
の出力がこのように変わると、発振器段10は入力信号
値が新しくなったのでこれに応じてその出力信号値を変
える。このようにリング発振器2は信号レベルの変化を
循環させ、リング内の所定の信号値の変化の周波数は発
振器段4、6、8、10、12を通る伝播遅延の和に依
存する。
【0016】図1に示す実施の形態は5つの発振器段
4、6、8、10、12を有するが、理解されるよう
に、必要な周波数と発振器段の性質に従って発振器段の
数は5以外でもよい。上記から理解されるように、リン
グ発振器2の発振器出力周波数は発振器段4、6、8、
10、12を通る伝播遅延に依存する。図2は発振器段
14をより詳細に示す。発振器段14はインバータ16
を含み、インバータ16は発振器段入力信号「In」を
受けて、伝播遅延の後に発振器段出力信号「Out」を生
成する。伝播遅延の大きさは、発振器段入力信号「I
n」がそのレベルを変える速さと、インバータ16がそ
の発振器段出力信号「Out」を駆動してそのレベルを変
える速さに依存する。他の要因がなければ、発振器段入
力信号「In」がレベルを変える速さは、先行発振器段
がその出力信号負荷を駆動して変える能力により決ま
る。同様に、インバータ16が出力信号「Out」を駆動
して変える速さは、インバータ16を形成するトランジ
スタの力と駆動する負荷に依存する。したがって、発振
器段14を通る基本的な伝播遅延はインバータ16の特
性により決まる。
【0017】発振器段14を通る伝播遅延を調整するた
め、レベル変化加速回路18を設けて、インバータ16
が駆動する発振器段出力信号レベルの変化を助ける。ま
たレベル変化減速回路20を設けて、先行発振器段が駆
動する発振器段入力信号の変化に抵抗する。
【0018】レベル変化加速回路18は、インバータ1
6の出力と接地レール電圧の間に設けた2個のNFET
22と24のスタックを備える。NFET22は高電圧
が入るとオンになるので、発振器段入力信号「In」が
「0」から「1」に変わるとNFET22はオンにな
る。NFET24を通して接地への経路を形成すること
により、NFET22は発振器段出力信号「Out」を
「1」から「0」に駆動するのを助ける。NFET24
のゲートは発振器周波数を調整するための入力制御信号
Vctrlを受ける。入力制御信号Vctrlの値に従ってNF
ET24が電流を流す速度が異なるので、レベル変化加
速回路18は入力制御信号Vctrlに依存して伝播遅延を
短縮する。
【0019】レベル変化減速回路20は、インバータ1
6の入力とVddレール電圧の間に設けた2個のPFET
26と28のスタックを備える。PFET26は低電圧
が入るとオンになるので、発振器段入力信号「Out」が
「0」から「1」に変わるときPFET26は最初はオ
ンになる。PFET28を通してVddレール電圧への経
路を形成することにより、PFET26は先行発振器段
が発振器段出力信号「In」を「1」から「0」に駆動
するのに抵抗する(先行発振器段はレベル変化減速回路
20より強力である)。PFET28のゲートは、発振
器周波数を調整するための入力制御信号Vctrlを受け
る。入力制御信号Vctrlの値に従ってPFET28が電
流を流す速度が異なるので、レベル変化減速回路20は
入力制御信号Vctrlに依存して伝播遅延を延長する。
【0020】入力制御信号VctrlがNFET24のしき
い値電圧より低くてレベル変化加速回路18が動作しな
いとき、PFET28が導通してレベル変化減速回路2
0は活動状態になり、発振器周波数を調整して更に低い
値にする(順方向利得を減少させることにより)。逆
に、入力制御信号VctrlがPFET28のしきい値電圧
より高くてレベル変化減速回路20が動作しないとき、
NFET24が導通してレベル変化加速回路18は活動
状態になり、発振器周波数を調整して更に高い値にする
(順方向利得を増加させることにより)。入力制御信号
Vctrlが中間の値のときは、レベル変化加速回路18と
レベル変化減速回路20は共に或る程度活動状態にな
り、発振器段14を通る全伝播遅延は、現在および先行
段のインバータ16を組み合わせた組合せ効果により制
御される。
【0021】図3は2個のリング発振器30と32を有
する電圧制御発振器回路を示す。各リング発振器30と
32は図2に示す5つの発振器段で形成する。全ての発
振器段を通った後で信号が反転するなら、5以外の数の
発振器段を用いてもよい。電圧制御発振器は集積回路の
一部として形成してよい。2個のリング発振器30と3
2の整合は、その発振器段を集積回路上で近接させおよ
び/または交互に配置して形成することにより改善する
ことができる。
【0022】2個の発振器30と32は、対応する発振
器段出力の間に設けた並列の対向するインバータの対3
4、36、38、40、42により、同期して互いに1
80度ずれた位相で動作させる。これらの対向するイン
バータの対34、36、38、40、42は、対応する
発振器段の発振器出力信号のレベルを同時に変えるよう
作用する。すなわち、一方の信号が「0」から「1」に
変わると、対向するインバータは同時に他方の信号を
「1」から「0」に変えようとする。したがって、対向
するインバータの対34、36、38、40、42は2
個の発振器30と32を互いに180度ずれた位相に固
定し、また単一発振器段の動作に影響を与える雑音を或
る程度補償する。
【0023】発振器出力信号Foutは対向するインバー
タ対42の片側から取ってよい。また対向するインバー
タの対34、36、38、40、42は発振器出力信号
を強制的に望ましい50%デューティー・サイクルにす
る。このために、二重速度動作やエッジ・トリガリング
を行う必要はない。
【0024】理解されるように、上に述べた電圧制御発
振器はアナログ・バイアス電流がなくまたFETは比較
的小さいので、電圧消費は比較的少ない。またこの回路
は用いるトランジスタのしきい値電圧の値に余り敏感で
ないので、この回路は異なる製造工程で製作するのが容
易である。この回路を集積回路上に形成して同じ集積回
路上に形成されたディジタル回路にクロック信号を供給
すると、ディジタル回路の動作速度が製造工程のパラメ
ータにより変わってもクロック信号回路速度も同様に変
わる傾向があるので、駆動する回路との整合性は保たれ
る。発振器周波数範囲の調整が必要な場合は、レベル変
化加速回路18とレベル変化減速回路20内のトランジ
スタの強さを変えることにより比較的容易に調整するこ
とができる。上記の回路の速度制御は複数の発振器段の
間に分散されるので、単一ノードでの雑音に対する感度
は低下する。電力消費を減らすには1個のリング発振器
だけを用い、また対向するインバータ対を除去すればよ
い。差動型の電力制御発振器は、図2のNFETスタッ
ク18とPFETスタック20の位置を交換することに
より得られる。
【0025】図4は、別の発振器段の設計を示す。この
設計では、信号レベル変化加速回路をゲート・スタック
46と48で形成し、信号レベル変化減速速回路をゲー
ト・スタック50と52で形成する。発振器段を通る基
本的な信号経路としてインバータ44を設ける。入力制
御信号+Vctrlと入力制御信号の論理的反転−Vctrlを
用いて各ゲート・スタックを制御する。この実施の形態
では伝播遅延時間の変化を制御するのはVctrlの絶対値
ではなくて信号+Vctrlと−Vctrlの差なので、同相雑
音除去は改善される。
【0026】+Vctrlに依存して、ゲート・スタック4
6は発振器段出力信号「Out」を接地まで引き下げる速
度を上げる。−Vctrlに依存して、ゲート・スタック4
8は発振器段出力信号「Out」をVddまで引き上げる速
度を上げる。+Vctrlに依存して、ゲート・スタック5
0は発振器段出力信号「In」を先行発振器段によるVd
dまで引き上げる速度を下げる。−Vctrlに依存して、
ゲート・スタック52は発振器段出力信号「In」を先
行発振器段による接地まで引き下げる速度を下げる。
【0027】本発明の特定の実施の形態を説明したが、
本発明はこれに制限されるものではなく、本発明の範囲
内で多くの変更や追加を行うことができる。更に、本発
明の精神と範囲から逸れることなく、独立クレームの特
徴と従属クレーム特徴を種々に組み合わせることができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
本発明について例として挙げる好ましい実施の形態を、
以下の添付の図面を参照して説明する。
【図1】リング発振器の略図。
【図2】発振器段の略図。
【図3】電圧制御発振器の略図。
【図4】別の発振器段の略図。
【符号の説明】
4、6、8、10、12、14 発振器段 16 インバータ 18 レベル変化加速回路 20 レベル変化減速回路 30、32 リング発振器 34、36、38、40、42 インバータ対

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振器出力周波数を入力制御信号により
    制御して発振器出力信号を生成する電圧制御発振器であ
    って、 リング発振器回路であって、リング状に連結された複数
    の発振器段を有し、各発振器段は前記リング内の先行発
    振器段における段出力信号の状態の変化に応じて第1の
    信号レベルか第2の信号レベルに状態が変わる段出力信
    号を生成する、リング発振器回路、を備え、前記発振器
    段の少なくとも1つは(1) 前記入力制御信号の第1
    の変化に応じて前記伝播遅延時間を短縮して前記発振器
    出力周波数を増加させる信号レベル変化加速回路と、
    (2) 前記入力制御信号の第2の変化に応じて前記伝
    播遅延時間を延長して前記発振器出力周波数を減少させ
    る信号レベル変化減速回路と、を備え、前記第1の変化
    と第2の変化はそれぞれ前記入力制御電圧の増加と前記
    入力制御電圧の減少という別のものである、電圧制御発
    振器。
  2. 【請求項2】 前記少なくとも1つの前記発振器段は、
    前記先行発振器段の前記段出力信号を反転させて前記段
    出力信号を生成するインバータを含む、請求項1に記載
    の電圧制御発振器。
  3. 【請求項3】 第1のレール電圧信号レベルを有する第
    1のレール電圧信号と第2のレール電圧信号レベルを有
    する第2のレール電圧信号を前記電圧制御発振器に与
    え、前記第1の信号レベルと前記第2の信号レベルはそ
    れぞれ前記第1のレール電圧信号レベルと前記第2のレ
    ール電圧信号レベルに等しい、請求項2に記載の電圧制
    御発振器。
  4. 【請求項4】 前記少なくとも1つの発振器段は前記段
    出力信号を駆動して前記第1の信号レベルから前記第2
    の信号レベルに変え、前記信号レベル変化加速回路は、
    前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルへの前
    記変化を助けて前記段出力信号を駆動することにより、
    前記入力制御電圧の制御による前記変化を加速させる、
    請求項1に記載の電圧制御発振器。
  5. 【請求項5】 前記少なくとも1つの発振器段は前記段
    出力信号を駆動して前記第1の信号レベルから前記第2
    の信号レベルに変え、前記信号レベル変化減速回路は、
    前記第1の信号レベルから前記第2の信号レベルへの前
    記変化を妨げて前記リング内の前記先行発振器段の前記
    段出力信号を駆動することにより、前記入力制御電圧の
    制御による前記変化を減速させる、請求項1に記載の電
    圧制御発振器。
  6. 【請求項6】 前記レベル変化加速回路は、前記リング
    内の前記先行発振器段の前記段出力信号により制御され
    る第1のゲートと前記入力制御信号により制御される第
    2のゲートとを有する、ゲートの第1のスタックを備え
    る、請求項4に記載の電圧制御発振器。
  7. 【請求項7】 前記レベル変化減速回路は、前記段出力
    信号により制御される第3のゲートと前記入力制御信号
    により制御される第2のゲートを有する、ゲートの第2
    のスタックを備える、請求項5に記載の電圧制御発振
    器。
  8. 【請求項8】 前記各発振器段はそれぞれの信号レベル
    変化加速回路と信号レベル変化減速回路を含む、請求項
    1に記載の電圧制御発振器。
  9. 【請求項9】 固定された位相関係で動作する2個のリ
    ング発振器を含む、請求項1に記載の電圧制御発振器。
  10. 【請求項10】 前記2個のリング発振器の一方の少な
    くとも1つの発振器段の段出力信号の変化と前記2個の
    リング発振器の他方の発振器段の段出力信号の変化と
    を、前記2個のリング発振器の前記一方の前記少なくと
    も1つの発振器段の前記段出力信号と前記2個のリング
    発振器の前記他方の前記発振器段の前記段出力信号とを
    結合する並列の対向するインバータの対により同期させ
    る、請求項9に記載の電圧制御発振器。
  11. 【請求項11】 前記2個のリング発振器の発振器段数
    を等しくし、また前記第1のリング発振器の発振器段の
    各段出力信号と前記第2のリング発振器の対応する位置
    の発振器段の段出力信号とを結合する、請求項10に記
    載の電圧制御発振器。
  12. 【請求項12】 前記電圧制御発振器を集積回路で形成
    し、前記2個のリング発振器の対応する段を、前記集積
    回路内で2つ以上を互いに近接させまた前記集積回路内
    で交互に配置する、請求項11に記載の電圧制御発振
    器。
  13. 【請求項13】 前記レベル変化加速回路は前記リング
    内の前記先行発振器段の前記段出力信号により制御され
    る第5のゲートと前記入力制御信号の論理的反転により
    制御される第6のゲートとを有する、ゲートの第3のス
    タックを備える、請求項6に記載の電圧制御発振器。
  14. 【請求項14】 前記レベル変化減速回路は前記段出力
    信号により制御される第7のゲートと前記入力制御信号
    の論理的反転により制御される第8のゲートをと有す
    る、ゲートの第4のスタックを備える、請求項7に記載
    の電圧制御発振器。
  15. 【請求項15】 電圧制御発振器を用いて発振器出力周
    波数を入力制御信号により制御して発振器出力信号を生
    成する方法であって、前記方法は、 リング状に連結された複数の発振器段を有するリング発
    振器回路の各段発振器において、前記リング内の先行発
    振器段における段出力信号の状態の変化に応じて第1の
    信号レベルか第2の信号レベルに状態が変わる段出力信
    号を生成し、前記第1の信号レベルか前記第2の信号レ
    ベルの前記変化は前記先行発振器段の前記段出力信号の
    状態の前記変化の後の伝播遅延時間を生成し、 少なくとも1つの前記発振器段内の信号レベル変化加速
    回路を用いて、前記入力制御電圧信号の第1の変化に応
    じて前記伝播遅延時間を短縮して前記発振器出力周波数
    を増加させ、 前記少なくとも1つの前記発振器段内の信号レベル変化
    減速回路を用いて、前記入力制御電圧信号の第2の変化
    に応じて前記伝播遅延時間を延長して前記発振器出力周
    波数を減少させ、前記第1の変化と前記第2の変化はそ
    れぞれ前記入力制御電圧の増加と前記入力制御電圧の減
    少という別のものである、ステップを含む、発振器出力
    信号を生成する方法。
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