JP2001267891A - パルス幅調整回路 - Google Patents

パルス幅調整回路

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JP2001267891A
JP2001267891A JP2000073609A JP2000073609A JP2001267891A JP 2001267891 A JP2001267891 A JP 2001267891A JP 2000073609 A JP2000073609 A JP 2000073609A JP 2000073609 A JP2000073609 A JP 2000073609A JP 2001267891 A JP2001267891 A JP 2001267891A
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JP
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pulse signal
input
pulse width
signal
circuit
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JP2000073609A
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Toshiaki Tanaka
利明 田中
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路構造が簡単なパルス幅調整回路を提供す
る。 【解決手段】 入力端子INから入力された入力パルス
信号がフリップフロップ120のプリセット端子PRE
に入力され、その入力パルス信号が遅延回路110によ
って遅延されてなる遅延パルス信号がフリップフロップ
120のクリア端子CLRに入力されて、入力パルス信
号と遅延パルス信号との時間差に相当するパルス幅のパ
ルス信号が出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス信号のパル
ス幅を所望のパルス幅に調整するパルス幅調整回路に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来より、大規模集積回路(LSI)等
に代表される大規模なデジタル回路には、クロックパル
ス信号を発するクロック回路が内蔵されており、デジタ
ル回路各部のフリップフロップやラッチは、このクロッ
クパルス信号に同期して動作し、これにより、デジタル
回路全体の動作が保証されている。
【0003】また、このような大規模なデジタル回路に
は、デジタル回路各部のフリップフロップやラッチにク
ロックパルス信号を分配する、クロックツリーと称され
る信号伝達路が備えられており、このクロックツリー
は、クロック回路から各部のフリップフロップやラッチ
まで、何段も枝分かれしながらクロックパルス信号を伝
達する。
【0004】図1は、クロックツリーの一例を示す概念
図である。
【0005】ここには、クロック回路の出力端子1と、
デジタル回路の各部でクロックパルス信号の分配を受け
る各フリップフロップ2が示されており、この出力端子
1から各フリップフロップ2までクロックパルス信号を
伝達するクロックツリー3も示されている。
【0006】このクロックツリー3は、複数のバッファ
4が連なって構成されており、枝分かれの前後にバッフ
ァ4が置かれることによって、枝分かれによる信号強度
の減衰が防止されている。また、クロックパルス信号が
各バッファ4を通過する際に信号の遅延を生じるが、ク
ロックツリー3の各信号伝達経路にはいずれも同じ数の
バッファ4が連なっており、これにより、各信号伝達経
路によって伝達されるクロックパルス信号の立ち上がり
等は、各フリップフロップ2に同じタイミングで到達す
る。
【0007】このように、クロックパルス信号がクロッ
クツリーによって伝達されることにより、デジタル回路
各部のフリップフロップなどの動作が互いに同期し、デ
ジタル回路全体の動作が保証される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、クロックツ
リー3によってクロックパルス信号が伝達されると、以
下説明するように、パルス幅が小さくなることが知られ
ている。
【0009】図2は、クロックツリーによって伝達され
るクロックパルス信号の信号波形を表す波形図である。
【0010】図2(A)〜図2(C)には、それぞれ、
図1に示す出力端子1直後、クロックツリー3の中間、
フリップフロップ2直前における各クロックパルス信号
5,6,7の波形が示されている。
【0011】図1に示す各バッファ4では、上述したよ
うに信号の遅延を生じるが、信号状態が’L’から’
H’に変わる立ち上がりと、’H’から’L’に変わる
立ち下がりでは遅延時間に差があり、立ち上がりの遅延
時間の方が立ち下がりの遅延時間よりも大きい。このた
め、出力端子1直後のクロックパルス信号5に対して、
クロックツリー3の中間におけるクロックパルス信号6
では、信号の立ち下がりはやや遅延しており、信号の立
ち上がりは立ち下がりよりも大きく遅延していて、この
結果、パルス幅が狭くなっている。同様に、クロックツ
リー3の中間におけるクロックパルス信号6に対して、
フリップフロップ2直前におけるクロックパルス信号7
では、更にパルス幅が狭くなっている。
【0012】ところで、フリップフロップやラッチがク
ロックパルス信号に同期して動作するためには、ある程
度のパルス幅が必要とされる。このため、クロックツリ
ー3によりクロックパルス信号が伝達された結果、パル
ス幅が、ある程度のパルス幅よりも狭くなった場合に
は、フリップフロップやラッチの誤動作を生じやすい。
【0013】そこで、信号伝達によってパルス幅が狭く
なったクロックパルス信号のパルス幅を調整して、クロ
ック回路から出力された直後におけるパルス幅と同じパ
ルス幅のクロックパルス信号を復元するパルス幅調整回
路が望まれているが、このパルス幅調整回路は、クロッ
クツリーの末端や途中などといった必要箇所に数多く配
置されることとなるので、簡単な構造の回路であること
が必要である。
【0014】本発明は、上記事情に鑑み、回路構造が簡
単なパルス幅調整回路を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のパルス幅調整回路は、入力パルス信号の入力を受け
て、その入力パルス信号を所定時間間隔だけ遅延させた
遅延パルス信号を出力する遅延部、および入力パルス信
号の入力を受けた遅延部から出力された遅延パルス信号
と、その入力パルス信号との双方が入力され、入力パル
ス信号と遅延パルス信号との時間差に等しい時間幅のパ
ルス信号を出力するパルス生成部を備えたことを特徴と
する。
【0016】本発明のパルス幅調整回路は、遅延部とパ
ルス生成部によってパルス幅を復元することができる。
そして、これら遅延部とパルス生成部は単純な回路で実
現することができるので、本発明のパルス幅調整回路
は、回路構造が簡単である。
【0017】典型的には、本発明のパルス幅調整回路
は、上記パルス生成部が、プリセット端子およびクリア
端子を有するフリップフロップであるとともに、プリセ
ット端子およびクリア端子のうちの一方に入力パルス信
号が入力され、一方に対する他方に遅延パルス信号が入
力されるものであることを特徴とする。
【0018】この典型的な構成のパルス幅調整回路は、
パルス生成部が1つのフリップフロップで実現されるの
で回路構造は極めて簡単である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
【0020】図3は、本発明のパルス幅調整回路の一実
施形態が組み込まれた信号伝達路を示す図である。
【0021】この図3に示す信号伝達路10は、図1に
示すクロックツリー3と同様に、クロック回路の出力端
子1からフリップフロップ2まで、複数のバッファ4を
経由してクロックパルス信号を伝達するものである。ま
た、図1に示すクロックツリー3とは異なり、この信号
伝達路10には、フリップフロップ2の直前に、パルス
幅調整回路100が組み込まれている。
【0022】図4は、パルス幅調整回路100の回路図
であり、図5は、パルス幅調整回路内の遅延回路110
の回路図である。
【0023】パルス幅調整回路100には、遅延回路1
10とフリップフロップ120が備えられている。フリ
ップフロップ120は、本発明にいうパルス生成部の一
例であって、このフリップフロップ120にはプリセッ
ト端子PREおよびクリア端子CLRが付いている。ま
た、遅延回路110は、図3に示す出力端子1直後のク
ロックパルス信号のパルス幅に相当する遅延時間を生じ
るための所定数(ここでは奇数個)のインバータ111
で構成されている(図5参照)。
【0024】パルス幅調整回路100の入力端子INに
入力されたクロックパルス信号は、本発明にいう入力パ
ルス信号として遅延回路110に入力され、遅延回路1
10によって所定の時間間隔だけ遅延されて、本発明に
いう遅延パルス信号となり、遅延回路110から出力さ
れる。
【0025】また、パルス幅調整回路100の入力端子
INに入力されたクロックパルス信号は、インバータ1
30を経由して、フリップフロップ120のプリセット
端子PREにも入力される。一方、遅延回路110から
出力されたパルス信号は、フリップフロップ120のク
リア端子CLRに入力される。そして、フリップフロッ
プ120の出力端子Qからの出力信号が、パルス幅調整
回路100の出力信号として出力端子OUTから出力さ
れる。
【0026】図6は、信号伝達路10上およびパルス幅
調整回路100内でのクロックパルス信号の波形を示す
波形図である。
【0027】図6(A)〜図6(C)には、それぞれ、
図3に示す出力端子1直後、バッファ4の列の中間、パ
ルス幅調整回路100の入力端子INの直前における各
クロックパルス信号21,22,23の波形が示されて
おり、これらの波形は、図2(A)〜図2(C)に示す
クロックパルス信号5,6,7の波形と全く同様の波形
である。つまり、パルス幅調整回路100の入力端子I
Nの直前まで伝達されてきたクロックパルス信号は、パ
ルス幅が狭くなっている。
【0028】図6(D)〜図6(F)には、それぞれ、
図4に示すプリセット端子PREに入力されたクロック
パルス信号24、クリア端子CLRに入力されたクロッ
クパルス信号25、パルス幅調整回路100の出力端子
OUTから出力されたクロックパルス信号26の波形が
示されている。プリセット端子PREに入力されたクロ
ックパルス信号24に対し、クリア端子CLRに入力さ
れたクロックパルス信号25(即ち遅延回路110から
出力されたクロックパルス信号)は、出力端子1直後に
おけるクロックパルス信号21のパルス幅に相当する時
間間隔だけ遅延している。そして、パルス幅調整回路1
00の出力端子OUTから出力されたクロックパルス信
号26(即ちフリップフロップ120の出力端子Qから
出力されたクロックパルス信号)は、プリセット端子P
REに入力されたクロックパルス信号24の立ち下がり
で立ち上がりを生じ、クリア端子CLRに入力されたク
ロックパルス信号25の立ち下がりで立ち下がりを生じ
ている。この結果、パルス幅調整回路100の出力端子
OUTから出力されたクロックパルス信号26のパルス
幅は、図6(A)に示すクロックパルス信号21のパル
ス幅と同じパルス幅に調整されている。このようにパル
ス幅が調整されたクロックパルス信号26が、図3に示
すフリップフロップ2に入力されることにより、フリッ
プフロップ2が確実に動作することとなる。
【0029】なお、上記実施形態では、パルス幅調整回
路100に入力された信号がプリセット端子PREに入
力され、遅延回路110から出力された信号がクリア端
子CLRに入力されるが、本発明にいうパルス生成部は
このような構成に限定されるものではなく、例えば、プ
リセット端子PREおよびクリア端子CLRに入力され
る各信号が上記実施形態とは入れ替わっていて、出力端
子Qに対してコンプリメントな出力端子から信号が出力
されるものであってもよい。
【0030】また、上記実施形態では、遅延回路110
は、クロック回路の出力端子1直後のクロックパルス信
号のパルス幅に相当する時間間隔だけ信号を遅延させる
が、本発明にいう遅延部における遅延時間間隔は、フリ
ップフロップ等が同期して動作することができるような
パルス幅に相当する時間間隔であれば、どのような時間
間隔であってもよい。
【0031】また、上記実施形態では、パルス幅調整回
路100は、フリップフロップ2の直前に組み込まれて
いるが、本発明のパルス幅調整回路は、クロックツリー
等の途中に組み込まれてもよい。
【0032】更に、上記実施形態などでは、バッファが
連なってなる信号伝達路やクロックツリーが示されてい
るが、本発明のパルス幅調整回路は、インバータなどが
連なってなる信号伝達路などに組み込まれてもよい。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構造のパルス幅調整回路を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】クロックツリーの一例を示す概念図である。
【図2】クロックツリーによって伝達されるクロックパ
ルス信号の信号波形を表す波形図である。
【図3】本発明のパルス幅調整回路の一実施形態が組み
込まれた信号伝達路を示す図である。
【図4】パルス幅調整回路の回路図である。
【図5】パルス幅調整回路内の遅延回路の回路図であ
る。
【図6】信号伝達路上およびパルス幅調整回路内でのク
ロックパルス信号の波形を示す波形図である。
【符号の説明】
10 信号伝達路 100 パルス幅調整回路 110 遅延回路(遅延部) 120 フリップフロップ(パルス生成部)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力パルス信号の入力を受けて、その入
    力パルス信号を所定時間間隔だけ遅延させた遅延パルス
    信号を出力する遅延部、および前記入力パルス信号の入
    力を受けた遅延部から出力された遅延パルス信号と、該
    入力パルス信号との双方が入力され、該入力パルス信号
    と該遅延パルス信号との時間差に等しい時間幅のパルス
    信号を出力するパルス生成部を備えたことを特徴とする
    パルス幅調整回路。
  2. 【請求項2】 前記パルス生成部が、プリセット端子お
    よびクリア端子を有するフリップフロップであるととも
    に、該プリセット端子および該クリア端子のうちの一方
    に前記入力パルス信号が入力され、該一方に対する他方
    に前記遅延パルス信号が入力されるものであることを特
    徴とする請求項1記載のパルス幅調整回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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