JP2002215262A - クロック制御方法及び回路 - Google Patents

クロック制御方法及び回路

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JP2002215262A JP2001042191A JP2001042191A JP2002215262A JP 2002215262 A JP2002215262 A JP 2002215262A JP 2001042191 A JP2001042191 A JP 2001042191A JP 2001042191 A JP2001042191 A JP 2001042191A JP 2002215262 A JP2002215262 A JP 2002215262A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】帰還構成をとらずに、外部クロックに位相同期
可能とした、全く新規なクロック制御回路及び方法の提
供。 【解決手段】第1の遅延回路10と、第1の遅延回路の出
力を遅延時間t2遅延させる第1の内分回路11とからな
るユニットをN段備えた遅延回路列と、入力クロックIN
と遅延回路列のから出力されるクロックENDとからクロ
ック周期と遅延回路列の遅延時間差を二つの信号の位相
差Tとして検出する位相差検知回路14と、第1の遅延回
路の出力を入力する複数の第2の内分回路12は、位相
差Tに基づき、第1の遅延回路の出力の遷移エッジをt
2−n×T/N遅延させて出力し、第2の内分回路はク
ロックサイクルの開始時点から、n×tCK/N遅れた
タイミングで遷移する信号をそれぞれ出力し、入力クロ
ックINと、1乃至N−1番目の第3の遅延回路の出力と
から、前記入力クロックのクロック周期tCKを等分し
てなる逓倍クロックを生成する合成回路13を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロック制御方法
及び回路に関し、特に、外部クロックに同期した逓倍ク
ロックの生成に好適とされるクロック制御方法及び回路
に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、1チップに集積化可能な回路規模
の増大、及び動作周波数の上昇に伴い、クロックの供給
を受けて動作する同期回路を含む半導体集積回路におい
て、チップ外部とチップ内部のクロックの位相、及び周
波数を制御するためのクロック制御回路が設けられてい
る。
【0003】クロック制御回路として、従来より、PL
L(Phase Locked Loop:位相同期ループ)回路、D
LL(遅延同期ループ)回路等の帰還系回路が用いられ
ている。このうちPLL回路は、基準クロックを入力す
る位相比較回路と、容量を充放電することで位相比較回
路から出力された位相差に応じた電圧を生成するチャー
ジポンプと、位相差に応じた電圧を平滑化するループフ
ィルタと、ループフィルタの電圧を制御電圧として入力
し該制御電圧に応じて発振周波数を可変する電圧制御発
振器と、電圧制御発振器の発振出力信号を分周し位相比
較回路に帰還入力する分周器とを備え、位相比較回路で
は基準クロックと分周器の出力の位相差を比較し、位相
比較結果に応じて、電圧制御発振器の発振周波数を制御
することで、電圧制御発振器から、入力される基準クロ
ックに位相同期したクロックが出力される。
【0004】入力クロックを逓倍する回路として、PL
L回路とインターポレータ(内分回路)とを組み合わせ
たものも知られている。PLLとインターポレータとの
組み合わせからなるクロック制御回路として、例えば文
献1(ISSC 1993 p.p 160−161 Mark Horowitz et
al.,"PLL Design for 500MHz Interface")が参
照される。なお、上記文献1のインターポレータは、二
つの入力を受ける差動回路からなるアナログ構成よりな
る。
【0005】よく知られているように、PLL回路を用
いた構成においては、位相同期に時間を要し、また帰還
系のループによるジッタが存在し、該ジッタにより、ロ
ックが外れたとき等に、位相が大きくずれる、という問
題点を有している。
【0006】PLL等の帰還系を用いない非帰還系の逓
倍クロック生成回路として、本願発明者は、特願平9−
157028号等において、図12乃至図15に示すよ
うな構成を提案している。図12を参照すると、この逓
倍回路は、クロック1を入力として分周し多相クロック
3を生成する分周器2と、分周器2の出力3を入力とす
る多相クロック逓倍回路5と、固定段数のリングオシレ
ータとカウンタよりなり、クロック1の1周期中のリン
グオシレータの発振回数をカウントしてクロック1の周
期を検出し制御信号7を出力する周期検知回路6と、多
相クロック逓倍回路5の出力を合成し逓倍クロック9を
生成するクロック合成回路8と、を備えている。多相ク
ロック逓倍回路5は、2つの入力のタイミング差(位相
差)を内分(分割)した信号を出力する複数のタイミン
グ差分割回路4aと、2つのタイミング差分割回路の出
力を多重化する複数の多重化回路4bとを備えている。
【0007】複数のタイミング差分割回路4aは、同一
相のクロックを入力とするタイミング差分割回路と、相
隣る2つのクロックを入力とするタイミング差分割回路
を備えている。周期検知回路6は、制御信号7を出力し
て、多相クロック逓倍回路5内のタイミング差分割回路
4aの負荷容量を調整して、クロック周期を制御する。
【0008】図13は、クロック逓倍回路の一例とし
て、4相クロックを生成する4相クロック逓倍回路の構
成の具体例を示す図である。図13に示すように、4相
クロック逓倍回路は、入力クロック205を4分周し4
相クロックQ1〜Q4を出力する1/4分周器201
と、n段縦続接続された4相クロック逓倍回路2021
〜202nと、クロック合成回路203と、周期検知回
路204とを備えている。最終段の4相クロック逓倍回
路202nからは、2n逓倍された4相クロックQn1
〜Qn4が出力され、クロック合成回路203で合成さ
れ、逓倍クロック207が出力される。なお、4相クロ
ック逓倍回路の段数nは任意である。
【0009】1/4分周器201は、入力クロック20
5を1/4分周して、4相クロックQ1、Q2、Q3、
Q4を生成し、このクロックQ1、Q2、Q3、Q4を
4相クロック逓倍回路2011で逓倍した4相クロック
Q11、Q12、Q13、Q14を生成し、同様にし
て、4相クロック逓倍回路202nから、2n逓倍した
4相クロックQn1、Qn2、Qn3、Qn4を得る。
【0010】周期検知回路204は、固定段数のリング
オシレータと、カウンタから構成され、クロック205
の周期中、リングオシレータの発振回数をカウンタでカ
ウントし、カウント数に応じて制御信号206を出力
し、4相クロック逓倍回路202内の負荷を調整する。
この周期検知回路204により、クロック周期の動作範
囲、デバイスの特性ばらつきが解消される。
【0011】この4相クロック逓倍回路の動作の概略を
述べれば、4相のクロックを、図13の4相クロック逓
倍回路202で、8相にした後、4相に戻すことで、連
続的に逓倍を行う。詳細を以下に説明する。
【0012】図14は、図13に示した4相クロック逓
倍回路202nの構成の一例を示す図である。なお、図
13に示した4相クロック逓倍回路2021〜202
nは、いずれも同一構成とされる。
【0013】図14(a)を参照すると、この4相クロ
ック逓倍回路202nは、8組のタイミング差分割回路
208〜215と、8個のパルス補正回路216〜22
3と、4組の多重化回路224〜227から構成されて
いる。図14(b)は、パルス幅補正回路の構成を示す
図であり、第2の入力T23をインバータINVで反転
した信号と、第1の入力T21を入力とするNAND回
路からなる。図14(c)は、多重化回路の構成を示す
図であり、2入力NAND回路からなる。
【0014】図15は、図14に示した4相クロック逓
倍回路202のタイミング動作を示す信号波形図であ
る。クロックT21の立ち上がりは、クロックQ(n−
1)1の立ち上がりからタイミング差分割回路208の
内部遅延分の遅れで決定され、クロックT22の立ち上
がりは、クロックQ(n−1)1の立ち上がりとクロッ
クQ(n−1)2の立ち上がりのタイミングのタイミン
グ差分割回路209でのタイミング分割と内部遅延分の
遅れで決定され、クロックT23の立ち上がりは、クロ
ックQ(n−1)1の立ち上がりとクロックQ(n−
1)2の立ち上がりのタイミングのタイミング差分割回
路210でのタイミング分割と内部遅延分の遅れで決定
され、以下同様にして、クロックT26の立ち上がりは
クロックQ(n−1)3の立ち上がりとクロックQ(n
−1)4の立ち上がりのタイミングのタイミング差分割
回路213でのタイミング分割と内部遅延分の遅れで決
定され、クロックT27の立ち上がりはクロックQ(n
−1)4の立ち上がりのタイミングのタイミング差分割
回路214での内部遅延分の遅れで決定され、クロック
T28の立ち上がりはクロックQ(n−1)4の立ち上
がりとクロックQ(n−1)1の立ち上がりのタイミン
グのタイミング差分割回路215でのタイミング分割と
内部遅延分の遅れで決定される。
【0015】タイミング差分割回路208と210から
出力されるクロックT21とT23はパルス幅補正回路
216に入力され、パルス幅補正回路216では、クロ
ックT21で決定される立ち下がりエッジ、クロックT
23で決定される立ち上がりエッジを有するパルスP2
1を出力する。同様の手順で、パルスP22〜P28が
生成され、クロックP21〜P28は位相が45度ずつ
ずれたデューティ25%の8相のパルス群となる。この
クロックP21と位相が180度ずれたクロックP25
は、多重化回路224で多重化反転され、デューティ2
5%のクロックQn1として出力される。同様にして、
クロックQn2〜Qn4が生成される。クロックQn1
〜Qn4は、位相が90度ずつずれたデューティ50%
の4相のパルス群となり、クロックQn1〜Qn4の周
期は、クロックQ(n−1)1〜Q(n−1)4からク
ロックQn1〜Qn4を生成する過程で、周波数が2倍
に逓倍される。
【0016】図16は、図14に示したタイミング差分
割回路208、209の構成の一例を示す図である。タ
イミング差分割回路208では、2つの入力IN1、I
N2に、同一信号が入力され、タイミング差分割回路2
09では、隣り合う2つの信号が入力されている。すな
わち、タイミング差分割回路208では、同一入力Q
(n−1)1が入力端IN1、IN2に入力され、タイ
ミング差分割回路209ではQ(n−1)1とQ(n−
1)2が入力端IN1、IN2に入力されている。電源
VDDにソースが接続されドレインが内部ノードN1に
接続されたPチャネルMOSトランジスタMP01と、
入力信号IN1、IN2を入力し、出力がPチャネルM
OSトランジスタMP01のゲートに接続されたOR回
路OR1と、内部ノードN1にドレインが接続され、ソ
ースが定電流源I0を介してグランドに接続され、ゲー
トに入力信号IN1、IN2が接続されたNチャネルM
OSトランジスタMN01、MN02を備え、内部ノー
ドN1は、インバータINV01の入力端に接続され、
内部ノードN1とグランド間には、NチャネルMOSト
ランジスタMN11と容量CAP11を直列接続した回
路、NチャネルMOSトランジスタMN12と容量CA
P12を直列接続した回路、…、NチャネルMOSトラ
ンジスタMN15と容量CAP15を直列接続した回路
が、並列に接続され、各NチャネルMOSトランジスタ
MN11、MN12、…、MN15のゲートには、周期
検知回路204からの、5ビット幅の制御信号206が
それぞれ接続されてオン・オフ制御される。Nチャネル
MOSトランジスタMN11、MN12、MN13、M
N14、MN15のゲート幅と容量CAP11、CAP
12、CAP13、CAP14、CAP15は、そのサ
イズ比が、例えば16:8:4:2:1とされており、
周期検知回路204から出力される制御信号206に基
づき、共通ノードに接続される負荷を32段階に調整す
ることで、クロック周期が設定される。
【0017】タイミング差分割回路208については、
二つの入力IN1、IN2に共通入力されるクロックQ
(n−1)1の立ち上がりエッジにより、ノードN1の
電荷が二つのNチャネルMOSトランジスタMN01、
MN02を介して引き抜かれ、ノードN1の電位がイン
バータINV01のしきい値に達したところで、インバ
ータINV01の出力であるクロックT21が立ち上が
る。インバータINV01のしきい値に達したところま
で引き抜く必要のあるノードN1の電荷をCV(ただ
し、Cは容量値、Vは電圧)とし、NチャネルMOSト
ランジスタによる放電電流をIとすると、クロックQ
(n−1)1の立ち上がりから、CVの電荷量を、電流
値2Iの定電流で放電することになり、その結果、時間
CV/2Iが、クロックQ(n−1)1の立ち上がりエ
ッジから、クロックT21の立ち上がりまでのタイミン
グ差(伝搬遅延時間)を表している。
【0018】クロックQ(n−1)1がLowレベルの
とき、PチャネルMOSトランジスタMP01がオンと
され、ノードN1がHighに充電され、インバータI
NV01の出力クロックT21はLowレベルとなる。
【0019】タイミング差分割回路209については、
クロックQ(n−1)1の立ち上がりエッジから時間t
CKn(=多相クロック周期)後の期間、ノードN1の
電荷が引き抜かれ、時間tCKn後、クロックQ(n−
1)2の立ち上がりエッジから、ノードN1の電位がイ
ンバータINV01のしきい値に達したところで、クロ
ックT22のエッジが立ち上がる。ノードN1の電荷を
CVとし、NMOSトランジスタの放電電流をIとする
と、クロックQ(n−1)1の立ち上がりから、CVの
電荷量をtCKnの期間、定電流Iで放電し、残りの期
間を、定電流2Iで引き抜く結果、時間、 tCKn+(CV−tCKn・I)/2I =CV/2I+tCKn/2 …(1) が、クロックQ(n−1)1の立ち上がりエッジから、
クロックT22の立ち上がりエッジのタイミング差を表
している。
【0020】すなわち、クロックT22とクロックT2
1の立ち上がりのタイミング差は、tCKn/2とな
る。
【0021】クロックQ(n−1)1とQ(n−1)2
がともにLowレベルとなり、ノードN1が、Pチャネ
ルMOSトランジスタMP01を介して電源からHig
hレベルに充電された場合、クロックT22が立ち下が
る。クロックT22〜T28についても同様とされ、ク
ロックT21〜T28の立ち上がりのタイミング差はそ
れぞれtCKn/2となる。
【0022】パルス幅補正回路216〜223は、位相
が45度ずつずれたデューティ25%の8相のパルス群
P21〜P28を生成する(図14参照)。
【0023】多重化回路224〜227は、位相が90
度ずつずれたデューティ50%の4相のパルス群Qn1
〜Qn4を生成する(図14参照)。
【0024】図16のタイミング差分割回路は、使用さ
れるアプリケーションに応じて、適宜、変形される。例
えば、PチャネルMOSトランジスタMP01のゲート
に、第1、第2の入力信号IN1、IN2を入力とする
否定論理積回路(NAND)の出力信号を入力し、第1
の入力信号IN1、第2の入力信号IN2をインバータ
でそれぞれ反転した信号をNチャネルMOSトランジス
タMN01、MN02のゲートに入力する構成としても
よい。この場合、第1、第2の入力信号IN1、IN2
がHighレベルのとき、PチャネルMOSトランジス
タMP01がオン(導通)して内部ノードN1が充電さ
れ、インバータINV01の出力はLowレベルとさ
れ、第1、第2の入力信号IN1、IN2の一方又は両
方がLowレベルのとき、PチャネルMOSトランジス
タMP01がオフしPチャネルMOSトランジスタMN
01とMN02の一方又は両方がオンし、内部ノードN
1が放電され、内部ノードN1の電圧がインバータIN
V01のしきい値以下に下がった場合、インバータIN
V01の出力は立ち上がりHighレベルとなる。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、PL
Lを用いたクロック制御回路では、電圧制御発振器(V
CO)の発振出力と、入力信号(基準信号)との位相を
合わせる構成とされており、ロックするまでに時間を要
し、PLLがアンロック状態またはクロック断状態にお
いて、到来した入力クロックの次のクロックサイクルか
ら直ちに該入力クロックに同期した信号を出力すること
は、回路構成上、困難である。
【0026】また、従来のタイミング差分割回路を用い
たクロック逓倍回路においては、二つの入力信号の位相
差を内分した時間の信号は精度よく出力することはでき
るが、製造プロセス変動、電源変動等によってばらつく
と、タイミング差分割回路の遅延時間のばらつきとなっ
て現れる。例えば上式(1)のCV/2Iにおいて、プ
ロセス、電源変動等によるしきい値V、定電流I(Nチ
ャネルMOSトランジスタのドレイン電流)、容量値C
のばらつきがタイミング差分割回路の遅延時間に影響
し、このため、タイミング差分割回路を並列に複数段接
続して構成されるクロック逓倍回路において、出力信号
にジッタ等が生じる場合がある。
【0027】そして、上記したタイミング差分割回路を
用いたクロック逓倍回路(図12等参照)のように、P
LL回路等の帰還回路を用いない構成において、入力さ
れる外部クロック(external clock)に
位相同期した逓倍信号を生成することは、困難である。
【0028】そして、タイミング差分割回路の出力信号
のジッタ等により、PLL回路等の帰還回路を用いない
構成において、入力される外部クロック(extern
alclock)から、外部クロックの周期を分割し、
等しい時間間隔の逓倍信号を生成することは、困難であ
る。
【0029】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、帰還構成をとら
ずに、外部クロックに位相同期した多相クロック、及び
逓倍クロックを生成する、全く新規なクロック制御回路
及び該回路を備えた半導体集積回路装置、並びにクロッ
ク制御方法を提供することにある。
【0030】本発明の他の目的は、帰還構成をとらず
に、簡易な構成により、各クロック間が等間隔の多相ク
ロック、及び逓倍クロックを生成する、全く新規なクロ
ック制御回路及び該回路を備えた半導体集積回路装置、
並びにクロック制御方法を提供することにある。
【0031】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、入力した信号を第1の遅延時間遅延させて出力す
る第1の回路と、前記第1の回路の出力を第2の遅延時
間遅延させて出力する第2の回路とからなる遅延回路ユ
ニットを縦続形態に複数段備えた遅延回路列と、前記遅
延回路列に入力される入力クロックと、前記遅延回路列
から出力されるクロックとを入力し、前記入力クロック
のクロック周期と前記遅延回路列の遅延時間の時間差
を、前記二つのクロックの位相差として検出する位相差
検知回路と、複数の前記遅延回路ユニットの第1の回路
の出力をそれぞれ入力し、前記位相差を前記遅延回路ユ
ニット数で等間隔で分割した時間を単位として、前記第
1の回路が属する前記遅延回路ユニットが前記遅延回路
列内で何番目の段数であるかに応じて、該第1の回路の
出力信号の遷移エッジを、互いに異なる遅延時間分遅延
させてそれぞれ出力する複数の第3の回路と、を備え、
前記複数の第3の回路は、前記入力クロックのクロック
周期を、前記縦続形態に接続された前記遅延回路ユニッ
ト数で等分した時間間隔で遷移する複数の出力信号をそ
れぞれ出力する。
【0032】本発明において、前記第3の回路は、容量
の充電及び放電を制御する回路と、前記容量の端子電圧
としきい値電圧との大小関係に応じた論理値を前記出力
信号として出力する回路と、を備え、前記位相差に相当
する期間、前記容量を放電又は充電し、前記第3の回路
に対応する遅延回路ユニットの第1の回路の出力信号が
遷移した際に、これを受けて、前記容量を、前記位相差
に相当する期間の放電又は充電につづいて再び放電又は
充電し、前記位相差を前記遅延回路ユニット数で等分し
た位相に、前記第3の回路に対応する遅延回路ユニット
が前記遅延回路列内で何段目であるかを表す値を乗じた
位相に相当する遅延時間を、前記第2の遅延時間から差
し引いた時間分、前記第3の回路に対応する遅延回路ユ
ニットの第1の回路の出力信号の立ち上がり又は立ち下
りの遷移エッジを、遅延させて出力する構成とされてい
る。
【0033】本発明において、前記入力信号と、複数の
前記第3の回路の出力信号とに基づき、前記入力クロッ
クのクロック周期を等分割してなる、逓倍クロックを生
成する合成回路を備えている。
【0034】本発明は、第1の遅延時間t1の第1の遅
延回路と、前記第1の遅延回路の出力信号の立ち上がり
又は立ち下がり遷移エッジを第2の遅延時間t2遅延さ
せて出力する第2の遅延回路とからなる遅延回路ユニッ
トを縦続形態に複数段(N段)備えた遅延回路列と、前
記遅延回路列の初段の遅延回路ユニットに入力される周
期tCKの入力クロックと、最終段の遅延回路ユニット
の出力との位相差T(T=N×(t1+t2)−tC
K)を検出する位相差検知回路と、を備え、1段目から
(N−1)段目の遅延回路ユニットの第1の遅延回路の
出力をそれぞれ入力する第3の遅延回路を(N−1)個
備え、n番目(ただし、nは1乃至N−1)の第3の遅
延回路は、前記位相差検知回路で検出された位相差Tに
基づき、対応するn段目の遅延回路ユニットの第1の遅
延回路の遷移エッジを、遅延時間t2−n×T/N遅延
させて出力し、n番目(ただし、nは1乃至N−1)の
第3の遅延回路は、前記入力クロックの遷移エッジか
ら、時間n×(t1+t2−T/N)遅れたタイミング
で遷移する信号をそれぞれ出力し、前記入力信号と、1
乃至N−1番目の第3の遅延回路の出力とから、前記入
力クロックのクロック周期tCKをN等分してなるN逓
倍クロックを生成する合成回路を備える。
【0035】本発明は、遅延時間t1の第1の遅延回路
を縦続形態に複数段(N段)接続してなる遅延回路列を
備え、前記遅延回路列には、初段の第1の遅延回路か
ら、周期tCKの入力クロックが入力され、前記遅延回
路列の最終段の第1の遅延回路から出力される出力クロ
ックと、前記遅延回路列に入力される入力クロックとか
ら、前記遅延回路列の遅延時間と、前記入力クロックの
クロック周期tCKとの時間差に対応する位相差T(T
=tCK−N×t1)を検出する位相差検知回路を備
え、1段目からN段目の前記第1の遅延回路の出力をそ
れぞれ入力する第2の遅延回路をN個備え、n番目(た
だし、nは1乃至Nの正整数)の前記第2の遅延回路
は、前記位相差検知回路で検出された位相差Tに基づ
き、対応するn段目の第1の遅延回路の出力の遷移エッ
ジを、前記第2の遅延回路の固有の遅延時間tpdか
ら、前記位相差Tを前記第1の遅延回路の総数Nで等分
した位相T/Nと、前記Nと記第1の遅延回路の前記遅
延回路列内での段数nと差から規定される時間(N−
n)×T/Nを差し引いた時間分遅延させて出力し、n
番目(ただし、nは1乃至Nの正整数)の前記第2の遅
延回路は、前記入力クロックのクロックサイクルの開始
時点から、tpd+n×(t1+T/N)−T遅れたタ
イミングで立ち上がり又は立ち下がり遷移する信号をそ
れぞれ出力し、1乃至N番目の前記第2の遅延回路の出
力から、時間間隔t1+T/Nの多相クロックが生成さ
れる構成とされる。
【0036】上記目的は、上記構成とは、別の構成の本
発明によっても達成される。本発明は、遅延回路が複数
段縦続形態に接続された第1の遅延回路列と、遅延回路
が複数段縦続形態に接続された第2の遅延回路列と、を
備え、前記第1の遅延回路列の初段の前記遅延回路から
入力された入力クロックは、前記第1の遅延回路列を伝
搬し前記第1の遅延回路列の最終段をなす遅延回路から
出力されて前記第2の遅延回路列の初段の前記遅延回路
に入力され前記第2の遅延回路列を伝搬し、前記第1、
及び第2の遅延回路列の各段の遅延回路に対応して並設
されており、入力される二つの信号の位相差を予め定め
られた内分比で分割した時間で規定される遅延時間の出
力信号を出力する複数の内分回路を備え、前記並設され
る複数の内分回路のうちの1番目の前記内分回路には、
前記第1の遅延回路列から出力され前記第2の遅延回路
列の初段の遅延回路に入力されるクロックと次サイクル
の入力クロックとが入力され、n+1番目(ただし、n
+1は2以上であり前記第1の遅延回路列の最終段の遅
延回路の段数以下の数である)の前記内分回路には、前
記内分回路に対応する前記第2の遅延回路列のn段目の
遅延回路の出力と、次サイクルの入力クロックを入力し
た前記第1の遅延回路列のn段目の遅延回路の出力とが
入力され、複数の前記内分回路の内分比は、前記内分回
路の順番に対応して単位値ごとに大に設定されており、
入力クロックの周期をtCKとして、前記第1の遅延回
路列の最終段の遅延回路の段数をN段とし、前記各遅延
回路の遅延時間をtdとし、T=tCK−N×tdであ
る場合、複数の前記内分回路は、順番に、それぞれの遅
延時間を単位時間T/N毎に増加させており、相隣る二
つの内分回路の出力の位相差はtCK/Nとされ、1番
目の前記内分回路の出力とN番目の前記内分回路の出力
の時間差は、前記入力クロックの周期tCKである構成
としてもよい。一例として、遅延回路が2N段(ただ
し、Nは1以上の整数)縦続形態に接続された遅延回路
列を備え、前記遅延回路列の初段の前記遅延回路から入
力された入力クロックが前記遅延回路列を伝搬し、入力
される二つの信号の位相差を予め定められた内分比で分
割した時間で規定される遅延時間の出力信号を出力する
内分回路を少なくともN個備え、複数の前記内分回路の
内分比は互いに異なる値に設定されており、1番目の前
記内分回路には、N段目の前記遅延回路の出力と次サイ
クルの入力クロックとが入力され、i番目(ただし、i
は2乃至Nの整数)の前記内分回路には、(N+i−
1)段目の前記遅延回路の出力と、次サイクルの入力ク
ロックの(i−1)段目の前記遅延回路の出力とが入力
され、1番目乃至N番目の前記内分回路からは、前記入
力クロックの周期をN等分した位相差の多相クロックが
出力される構成とされる。上記目的は、特許請求の範囲
の各請求項の発明によっても同様にして達成されるもの
であることは、以下の説明からも直ちに明らかとされる
であろう。
【0037】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図1は、本発明の好まし
い一実施の形態の構成を示す図である。図1を参照する
と、本発明のクロック制御回路は、その好ましい一実施
の形態において、第1の遅延時間t1の第1の遅延回路
10と、第1の遅延回路10の出力信号の立ち上がり又
は立ち下がり遷移エッジを第2の遅延時間t2遅延させ
て出力する第2の遅延回路(第1の内分回路からなる)
11とからなる遅延回路ユニットを、複数段(N段)縦
続形態に接続して遅延回路列を構成している。この遅延
回路列には、周期tCKの入力クロックINが入力さ
れ、遅延回路列に入力されたクロックは、遅延時間N×
(t1+t2)遅延され、クロックENDとして出力さ
れる。
【0038】本発明の一実施の形態においては、遅延回
路列の最終段の第2の遅延回路(第1の内分回路)11
nの出力ENDと、周期tCKの入力クロックINとの
遷移エッジの位相差Tを検出する位相差検知回路14を
備えている。位相差検知回路14は、遅延回路列からの
出力クロックENDの立ち上がり遷移エッジ(又は立ち
下がり遷移エッジ)と、前記出力クロックに対応する入
力クロックの1クロック周期tCK後(次のクロックサ
イクル)の入力クロックの立ち上がりエッジ(又は立ち
下がり遷移エッジ)間の位相差Tを検出する。
【0039】ここで、位相差Tは、 T=N×(t1+t2)−tCK …(2) であることから(Tは、遅延回路列の遅延時間とクロッ
ク周期tCKの時間差に等しい)、式(2)より、クロ
ック周期tCKをN等分した時間は、 tCK/N=t1+t2−T/N …(3) となる。
【0040】本発明の一実施の形態においては、1段目
から(N−1)段目の遅延回路ユニットの第1の遅延回
路10の出力をそれぞれ入力して遅延出力する第3の遅
延回路12(第2の内分回路からなる)を(N−1)個
備え、入力クロックと(N−1)個の第3の遅延回路1
2の出力から、入力クロックの周期tCKをN等分した
時間間隔で出力される逓倍クロックOUTを生成する合
成回路13を備えている。
【0041】n番目(ただし、nは1乃至N−1)の第
3の遅延回路12は、位相差検知回路14で検出された
位相差Tに基づき、対応するn段目の遅延回路ユニット
の第1の遅延回路10の出力の遷移エッジを、遅延時間
t2−n×T/N遅延させて出力するものであり、n番
目(ただし、nは1乃至N−1)の第2の内分回路は、
前記入力クロックの遷移エッジであるクロックサイクル
開始時点から、(n−1)段の遅延回路ユニットの遅延
時間(n−1)×(t1+t2)にn段の遅延回路ユニ
ットの第1の遅延回路10の遅延時間t1を加算した時
間に、さらに遅延時間t2−n×T/N遅れたタイミン
グである、 n×(t1+t2−T/N) =n×tCK/N …(4) に立ち上がり又は立ち下がり遷移する信号をそれぞれ出
力する。
【0042】すなわち、1乃至N−1番目の第3の遅延
回路12は、 1×tCK/N、 2×tCK/N、…、 (N−1)×tCK/N のタイミングで遷移するクロックを出力し、合成回路1
3は、これらの信号と入力クロックから、入力クロック
の周期tCKをN等分してなるN逓倍クロックを生成す
る。
【0043】本発明において、第2の遅延回路11は、
内分比(重み)固定の内分回路から構成されており、図
5を参照すると、入力信号(第1の遅延回路10の出
力)が第2の値のとき、内部ノードN1の容量の電源か
らの充電経路をオンさせるスイッチMP01と、入力信
号が第1の値のときに、前記容量に蓄積された電荷をグ
ランドへ放電する放電経路のオン及びオフを制御する、
互いに並列接続されたN個のスイッチMN011〜MN
01Nと、内部ノード(容量の端子電圧)としきい値の
大小関係に応じた論理値を出力するバッファ回路INV
03と、を備えた第1の内分回路よりなる。
【0044】この第1の内分回路において、容量の充
電、放電の制御、及びバッファ回路を反転型のインバー
タとするか、正転型バッファ回路とするかは、アプリケ
ーションのロジックに応じて、適宜変更される。入力信
号の遷移に応じて、容量を充電し、容量の端子電圧がし
きい値電圧を超えたときに出力を可変する構成の第1の
内分回路は、入力される信号が第2の値のとき容量の放
電経路をオンさせるスイッチと、入力される信号が第1
の値のとき、前記容量の充電をオンする、互いに並列接
続されたN個のスイッチと、前記容量の前記端子電圧と
しきい値の大小関係に応じた論理値を出力するバッファ
回路と、を備えて構成される。
【0045】1乃至N−1番目の第3の遅延回路12
は、それぞれの内分比が異なった値(F1〜FN-1)に設
定されている1乃至N−1の第2の内分回路よりなる。
図6を参照すると、n番目の第2の内分回路は、放電の
前の所定のタイミングで内部ノードN51の容量Cへの
電源からの充電経路をオンさせるスイッチMP1と、ス
イッチMP1がオンのときに充電される容量Cの蓄積電
荷のグランドへの放電経路をオン及びオフを制御する、
並列接続された複数のスイッチMN11〜MN1N、M
N21〜MN2Nと、容量Cの端子電圧(内部ノードN
51の電圧)としきい値の大小関係にしたがった論理値
を出力するバッファ回路INV50と、を少なくとも備
え、複数のスイッチMN11〜MN1N、MN21〜M
N2Nのうちのn個のスイッチMN11〜MN1Nは、
位相差検知回路14の出力(Diff.Sig)でオン
及びオフ制御され、位相差検知回路14で検知された位
相差Tに対応する期間分オン状態とされ、n個のスイッ
チMN11〜MN1Nを介してグランドへの放電経路が
形成され、容量Cの蓄積電荷が一部放電される。
【0046】そして、蓄積電荷が一部放電された状態の
容量Cに対して(Diff.Sigが第1の値の期間経
過後、n個のスイッチMN11〜MN1Nはオフし、容
量Cの電荷は保持される)、n番目の第1の遅延回路の
出力が遷移した時点から、n番目の第1の遅延回路の出
力dnに基づきオン及びオフ制御されるN個のスイッチ
MN21〜M2Nがオンされ、容量Cの電荷を放電し、
容量Cの端子電圧が下降し、バッファ回路INV50か
らの出力値が変化する。
【0047】n番目の第2の内分回路12において、
複数のスイッチMN11〜MN1N、MN21〜MN2
Nにそれぞれ接続されるスイッチMN31〜MN3N、
MN41〜MN4Nは、各制御端子に入力される制御信
号1〜制御信号N、制御信号1B〜制御信号NBにより
オン、オフ制御され、n番目の第2の内分回路は、スイ
ッチMN31〜MN3Nのうちn個がオンとされ、スイ
ッチMN41〜MN4Nはいずれもオン状態とされる。
【0048】n番目の第2の内分回路12のバッファ
回路INV50において、しきい値に達したところまで
引き抜く必要のある容量の電荷Q=C×V(Cは容量の
容量値、Vは容量の端子電圧)とすると、位相差検知回
路14の出力(Diff.Sig)が第1の値の期間
中、上記したn個のスイッチMN11〜MN1Nをオン
としており、電荷CVから、位相差検知回路14の出力
が第1の値の期間T、n個のスイッチをオンとして電流
nIで放電しているため、位相差T(Diff.Si
g)で放電後の容量Cの蓄積電荷量は、 CV−n×I×T …(5) とされる。
【0049】容量Cの蓄積電荷量がこの状態で、次に、
n番目の前記第1の遅延回路の出力dnが第1の値への
遷移してから、第2の内分回路12のN個のスイッチM
N21〜MN2Nをオンとして、電流N×Iで電荷を放
電しており、n番目の前記第1の遅延回路10の出力d
nの遷移時点から、第2の内分回路12のバッファ回路
INV50の出力信号n−tapが遷移するまでの遅延
時間は、 (CV−n×I×T)/(N×I) =CV/NI−nT/N …(6) となる。
【0050】ここで、第1の内分回路11の遅延時間t
2(入力信号が遷移したときに第1の内分回路11の出
力が遷移するまでの遅延時間)は、CV/NIとされ
る。すなわち、第1の内分回路11において、充電され
た容量を、しきい値に達したところまで引き抜く必要の
ある容量の電荷Q=CV(Cは容量の容量値、Vは容量
の端子電圧)とすると、入力信号(前段の第1の遅延回
路10の出力)が第2の値から第1の値へ遷移した際
に、第1の内分回路11の容量Cに蓄積された電荷をN
個のスイッチMN011〜MN01N(図5参照)をオ
ンして、電流NIで放電する構成とされており、その遅
延時間t2は、CV/NIとされている。
【0051】n番目の第2の内分回路12は、n番目の
第1の遅延回路10nの出力のタイミングである、(n
−1)×(t1+CV/NI)+t1から、遅延時間C
V/NI−nT/Nのタイミングで遷移する出力信号を
出力する。この出力信号はその遷移タイミングが、入力
クロックINの立ち上がり遷移エッジであるクロックサ
イクル開始時点から、 n×t1+(n−1)×CV/NI+CV/NI−nT/N =n(t1+CV/NI−T/N) =n×tCK/N …(7) とされ(ただし、n=1、2、…、N−1)、合成回路
13では、N−1個の内分回路12から、tCK/Nの
時間間隔でそれぞれ出力されるクロック、及び入力クロ
ックを入力して一つの信号を合成し、入力クロックの周
期tCKを等分した逓倍したクロックを生成する。
【0052】本発明は、別の実施の形態において、図1
0を参照すると、縦続形態に複数段(N段)接続された
遅延時間t1の遅延回路101〜10Nを備えた遅延回路
列に、周期tCKの入力クロックを入力し、時間N×t
1だけ遅延された信号ENDが出力され、入力クロック
INと、遅延回路列から出力される出力クロックEND
とを入力し、遅延回路列の遅延時間とクロック周期との
時間差T(T=tCK−N×t1)を、前記出力クロッ
クと、前記出力クロックに対応する入力クロックの次サ
イクルの入力クロックとの位相差として検出し、前記位
相差T分、アクティブ状態の出力信号を出力する位相差
検知回路14を備えている。
【0053】1段目からN段目の第1の遅延回路101
〜10Nにそれぞれ対応させて1番目からN番目の内分
回路121〜12Nを備えている。この内分回路121
12Nは、前記した実施の形態の第2の内分回路121
12Nと同様の構成とされており、n番目の第1の遅延
回路10nの出力を入力とするn番目の内分回路は、図
6を参照すると、放電の前の所定のタイミングで内部ノ
ードN51の容量Cへの電源からの充電経路をオンさせ
るスイッチMP1と、スイッチMP1がオンのときに充
電される容量Cの蓄積電荷のグランドへの放電経路をオ
ン及びオフを制御する、並列接続された複数のスイッチ
MN11〜MN1N、MN21〜MN2Nと、容量Cの
端子電圧(内部ノードN51の電圧)としきい値の大小
関係にしたがった論理値を出力するバッファ回路INV
50と、を少なくとも備え、複数のスイッチMN11〜
MN1N、MN21〜MN2Nのうちの(N−n)個の
スイッチMN11〜MN1N−nは、位相差検知回路1
4の出力(Diff.Sig)でオン及びオフ制御さ
れ、位相差検知回路14で検知された位相差Tに対応す
る期間分オン状態とされ、(N−n)個のスイッチMN
11〜MN1N−nを介してグランドへの放電経路が形
成され、容量Cの蓄積電荷が一部放電される。
【0054】そして、蓄積電荷が一部放電された状態の
容量Cに対して(Diff.Sigが第1の値の期間経
過後、(N−n)個のスイッチMN11〜MN1N−n
はオフし、容量Cの電荷は保持される)、n番目の第1
の遅延回路10nの出力が遷移した時点から、n番目の
第1の遅延回路10nの出力dnに基づきオン及びオフ制
御されるN個のスイッチMN21〜M2Nがオンされ、
容量Cの電荷を放電し、容量Cの端子電圧が下降し、バ
ッファ回路INV50からの出力値が変化する。
【0055】第2の内分回路において、複数のスイッチ
MN11〜MN1N、MN21〜MN2Nにそれぞれ接
続されるスイッチMN31〜MN3N、MN41〜MN
4Nは、各制御端子に入力される制御信号1〜制御信号
N、制御信号1B〜制御信号NBによりオン、オフ制御
され、n番目の第2の内分回路は、スイッチMN31〜
MN3Nのうち(N−n)個がオンとされ、スイッチM
N41〜MN4Nはいずれもオン状態とされる。
【0056】n番目の第2の内分回路12のバッファ回
路INV50において、しきい値に達したところまで引
き抜く必要のある容量の電荷Q=CV(Cは容量の容量
値、Vは容量の端子電圧)とすると、位相差検知回路1
4の出力(Diff.Sig)が第1の値の期間中、上
記した(N−n)個のスイッチMN11〜MN1N−n
をオンとしており、電荷CVから、位相差検知回路14
の出力が第1の値の期間T、(N−n)個のスイッチを
オンとして電流(N−n)Iで放電しているため、位相
差T(Diff.Sig)で放電後の容量Cの蓄積電荷
量は、 CV−(N−n)×I×T …(8) とされる。
【0057】容量Cの蓄積電荷量がこの状態で、次に、
n番目の第1の遅延回路の出力dnが第1の値への遷移
してから、第2の内分回路12のN個のスイッチMN2
1〜MN2Nをオンとして、電流N×Iで電荷を放電し
ており、n番目の前記第1の遅延回路10の出力dn
遷移時点から、第2の内分回路12のバッファ回路IN
V50の出力信号n−tapが遷移するまでの遅延時間
は、 (CV−(N−n)×I×T)/(N×I) =CV/NI−(N−n)×T/N …(9) となる。
【0058】n番目の第2の内分回路12nは、n番目
の第1の遅延回路10nの出力のタイミングである、n
×t1から、遅延時間CV/NI−(N−n)×T/Nの
タイミングで遷移する出力信号n−tapを出力する。
この出力信号n−tapはその遷移タイミングが、入力
クロックINの立ち上がり遷移エッジであるクロックサ
イクル開始時点から、 n×t1+CV/NI−(N−n)×T/N =CV/NI+n×t1+nT/N−T …(10) とされ(ただし、n=1、2、…、N−1)、隣り合う
出力信号n−tapと、(n+1)−tap間の時間差
は、t1+T/Nとされ、N個の第2の内分回路121
〜12Nからは、等間隔の位相差(=t1+T/N)の
多相クロック(クロック周期はtCK)が出力される。
【0059】合成回路13では、N個の第2の内分回路
121〜12Nから、等間隔の時間間隔でそれぞれ出力さ
れるクロック、及び入力クロックを入力して一つの信号
を合成し逓倍クロックを生成する。
【0060】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。図2は、本発明の一実施例の構成
を示す図である。
【0061】図2を参照すると、第1の遅延時間t1の
第1の遅延回路10と、第1の遅延回路10の出力信号
の立ち上がり又は立ち下がりエッジを第2の遅延時間t
2遅延させる第1の内分回路11とからなる遅延回路ユ
ニットを縦続形態に複数段(N段)備え、初段に入力さ
れる周期tCKの入力クロックを、時間N×(t1+t
2)だけ遅延させて出力する遅延回路列と、位相差検知
回路14と、周期検知回路15とを備えている。
【0062】周期検知回路15は、固定段数のリングオ
シレータと、カウンタよりなり、入力クロックINの1
周期中のリングオシレータの発振回数をカウントして、
クロックINの周期を検出し、クロック周期を示す制御
信号16を出力し、クロック周期に対応させて第1の遅
延回路101〜10Nと第1の内分回路111〜11Nの遅
延時間を調整する。なお、入力クロックINが高速の場
合、周期検知回路15では、入力クロックINを分周し
た信号の1周期中のリングオシレータの発振回数をカウ
ンタでカウントすることで周期を検出する構成としても
よい。
【0063】位相差検知回路14は、遅延回路列から出
力されるクロックENDの立ち上がり遷移エッジ(又は
立ち下がり遷移エッジ)と、該出力クロックに対応する
入力クロックの1クロック周期tCK後の入力クロック
の立ち上がりエッジ(又は立ち下がり遷移エッジ)の位
相差Tを検出する。この位相差Tは、遅延回路列全体の
遅延時間とクロック周期tCKの時間差に対応してい
る。位相差検知回路14からは、位相差T(=N×(t
1+t2)−tCK)の期間(時間幅)アクティブ(例
えばHighレベル)とされる信号(Diff.Sig)
が出力される。クロック周期tCKと、遅延時間t1、
t2、位相差Tの間には以下の関係が成り立つ。
【0064】tCK/N=t1+t2−T/N 1〜N−1個の遅延回路ユニットの第1の遅延回路10
1〜10N-1にそれぞれ対応してN−1個の第2の内分回
路121〜12N-1を備えている。n番目の第1の遅延回
路10nの出力を入力とするn番目(ただし、nは1乃
至N)の内分回路12nは、位相差検知回路14の出力
で、並列接続された放電パスのn個のスイッチがn個オ
ンし、位相差検知回路14から出力される位相差Tに対
応する期間分、内分回路12nの容量の蓄積電荷が電流
nIで放電され(放電電荷=nI×T)、容量の蓄積電
荷が一部放電された状態の容量に対して、n番目の第1
の遅延回路10nの出力dnが第1の値に遷移した時点か
ら、並列接続されたN個の放電パスのスイッチがオンさ
れ、前記容量の電荷を電流NIで放電し、前記容量の端
子電圧が下降し、前記バッファ回路からの出力値が変化
する、構成とされている。
【0065】n番目の第2の内分回路12のバッファ回
路において、しきい値に達したところまで引き抜く必要
のある容量の電荷Q=CV(Cは容量の容量値、Vは容
量の端子電圧)とすると、位相差検知回路14の出力
(Diff.Sig)が第1の値の期間中、上記した通
り、放電パスのn個のスイッチをオンとしており、電荷
CVから、位相差検知回路14の出力が第1の値の期間
T、電流nIで放電しているため、位相差T(Dif
f.Sig)で放電後の容量Cの蓄積電荷量は、CV−
n×I×Tとされる。容量Cの蓄積電荷量がこの状態
で、次に、n番目の前記第1の遅延回路の出力が第1の
値への遷移してから、第2の内分回路12のN個のスイ
ッチをオンとして、電流N×Iで電荷を放電しており、
n番目の前記第1の遅延回路10の出力dnの遷移時点
から、第2の内分回路12のバッファ回路INV50の
出力信号n−tapが遷移するまでの遅延時間は、 (CV−n×I×T)/(N×I)=CV/NI−nT
/N となる。
【0066】ここで、第1の内分回路11の遅延時間t
2はCV/NIとされる。すなわち、第2の遅延回路1
1を構成する第1の内分回路において、充電された容量
を、しきい値に達したところまで引き抜く必要のある容
量の電荷Q=CV(Cは容量の容量値、Vは容量の端子
電圧)とすると、入力信号が第2の値から第1の値へ遷
移した際に、容量Cに蓄積された電荷をN個のスイッチ
MN011〜MN01Nをオンして、電流NIで放電す
る構成とされており、その遅延時間t2はCV/NIと
されている。
【0067】n番目の第2の内分回路12は、n番目の
第1の遅延回路10nの出力のタイミング(入力クロッ
クの遷移エッジからのタイミング)である、(n−1)
×(t1+CV/NI)+t1から、遅延時間CV/N
I−nT/Nのタイミングで遷移する出力信号を出力
し、前記出力信号はその遷移タイミングが、入力クロッ
クの遷移時点から、t1×n+(n−1)×CV/NI
+CV/NI−nT/N=n(t1+CV/NI−1/
T)=n×tCK/Nとされ(ただし、n=1、2、
…、N−1)、合成回路13では、N−1個の内分回路
12から出力される多相クロック、及び入力クロックを
入力して一つの信号を合成し、入力クロックの周期tC
KをN等分した逓倍クロックを生成する。
【0068】合成回路13は、入力した信号を多重して
一本の出力信号OUTとして出力する回路であれば任意
の回路構成とされる。例えば、合成回路13は、入力さ
れた信号のLowレベルからHighレベルへの立ち上
がりエッジを検出して所定のパルス幅の信号を生成する
回路を入力信号の本数分備え、該回路の出力の論理和を
とることで、一本の信号に多重させる構成としてもよ
い。
【0069】本発明の一実施例において、周期検知回路
15は、装置初期化時等に、入力クロックのクロック周
期を検知し、検知されたクロック周期に相当する制御信
号16を第1の遅延回路10、第1の内分回路11に出
力し、各回路の遅延時間を可変に設定する。図2に示し
た構成において、クロック周期が予めわかっている場
合、周期検知回路15は省略してもよい。
【0070】なお、図2に示した回路構成では、第2の
内分回路12をN個備えた構成とされ、N番目の第2の
内分回路12Nは、入力クロックINを1クロック周期
tCK遅延させた信号が出力される。すなわち第2の内
分回路12Nの出力信号N−tapは、クロックサイク
ル開始時点から、N×tCK/Nのタイミングで遷移す
る信号を出力する。合成回路13は、入力クロックIN
のかわりに、第2の内分回路12Nの出力信号N−ta
pを用いて逓倍信号を生成してもよい。
【0071】図3は、図1及び図2を参照して説明した
第1の遅延回路10の構成を示す図である。第1の遅延
回路10は、その基本構成として、偶数段のインバータ
列より構成されている(図3(a)参照)。
【0072】また図2に示した実施例の回路構成におい
て、周期検知回路15で入力クロックINのクロック周
期を検知し、該クロック周期に応じて制御信号16によ
り、遅延時間を可変に設定する場合、図3(b)に示す
ように、遅延回路(インバータ列)の遅延出力を取り出
すタップを、制御信号16に基づき、セレクタ17で選
択する構成としてもよい。
【0073】位相差検知回路14は、入力クロックIN
と、該入力クロックの1クロック前に遅延回路列に入力
されて遅延回路列内を伝搬して遅延され、遅延回路列か
ら出力されるクロックパルスである信号ENDとの位相
差(したがって、クロック周期tCKと遅延回路列の遅
延時間の時間差)を検出し、該位相差に対応した時間幅
の信号を出力する回路であれば任意の構成であってよ
く、図4に、その回路構成の例を示しておく。
【0074】図4(a)を参照すると、位相差検知回路
14は、遅延回路列から出力される遅延クロックEND
を反転遅延させる奇数段(図4(a)では5段)のイン
バータ列INV11〜15と、該インバータ列の出力と
遅延クロックENDを入力とする第1のNAND回路N
AND1と、入力クロックINを反転遅延させる奇数段
(図4(a)では5段)のインバータ列INV21〜2
5と、入力クロックINと、インバータ列の出力を入力
とする第2のNAND回路NAND2と、出力と入力が
交差接続された第3、第4のNAND回路NAND3、
4からなるRSフリップフロップ(「RS型ラッチ」と
もいう)からなる。
【0075】図4(a)を参照して、この位相差検知回
路14の動作について説明する。入力クロックIN(ク
ロックパルス)がLowレベルからHighレベルに遷
移した時点で、インバータ列INV21〜25の遅延時
間分のパルス幅(Lowレベル)の信号がNAND2か
ら出力され、これを受けたNAND4は、その出力(位
相差検知回路14の出力)をHighレベルとし(セッ
ト状態)、NAND3はLowレベルを出力し、この状
態を保持する。つづいて、遅延回路列から出力される信
号ENDがLowレベルからHighレベルに遷移した
時点で、インバータ列INV11〜15の遅延時間分の
パルス幅(Lowレベル)の信号がNAND1から出力
され、これを受けたNAND3は、その出力をHigh
レベルとし、これを受けて、NAND4の出力は、Lo
wレベルとなる(リセットされる)。
【0076】この結果、位相差検知回路14のRS型の
フリップフロップ回路からは、信号ENDのクロックパ
ルスの立ち上がりエッジのタイミングから、信号END
のクロックパルスに対応する入力クロック(この入力ク
ロックが遅延回路列で遅延されて信号ENDのクロック
パルスが出力される)の次のサイクルの入力クロックの
立ち上がりエッジのタイミングまでの期間(=位相差
T)、Highレベルの信号が出力される。
【0077】図4(b)を参照すると、位相差検知回路
14は、簡易な構成として、入力クロックをインバータ
INV1で反転した信号と、信号ENDをインバータI
NV2、3で遅延させた信号を入力とするNAND5
と、NAND5の出力を反転するインバータINV5と
を備えている。この位相差検知回路14は、入力クロッ
クがLowレベルで、信号ENDがHighレベルの期
間(上記位相差Tに対応する)、Highレベルの信号
を出力する。インバータINV4は、入力クロック信号
INと信号ENDをそれぞれ入力する経路の負荷調整用
の回路である。なお、信号配線の引き回し、信号遅延等
の点から、位相差検知回路14を、第2の内分回路内
に、それぞれ設けるようにしてもよい。
【0078】図5は、本発明の一実施例における第1の
内分回路11の構成の一例を示す図である。図5を参照
すると、第1の内分回路11は、基本的に、図14に示
したタイミング差分割回路から構成されており、電源V
DDと内部ノードN1間に接続されるPチャネルMOS
トランジスタMP01と、二つの入力端IN1、IN2
からの信号を入力し、出力端がPチャネルMOSトラン
ジスタMP01のゲートに接続され、二つの入力端IN
1、IN2に共通入力される入力信号がLowのときP
チャネルMOSトランジスタMP01をオンさせる論理
和回路OR1と、内部ノードN1が入力端に接続された
インバータINV03と、内部ノードN1とグランド間
に接続され、入力端IN1に入力される入力信号がそれ
ぞれゲートに共通に供給されるm個のNチャネルMOS
トランジスタと、内部ノードN1とグランド間に接続さ
れ、入力端IN2に入力され入力信号がそれぞれ、ゲー
トに供給されるN−m個のNチャネルMOSトランジス
タ(合計N個のNチャネルMOSトランジスタMN01
1〜MN01N)を備え、内部ノードN1とグランド間
に、NチャネルMOSトランジスタと容量からなる直列
回路を、複数本並列に備え(MN11とCAP11、M
N12とCAP12、MN13とCAP13、MN14
とCAP14、MN15とCAP15)、直列回路を構
成する前記スイッチ(MN11〜MN15)は、周期検
知回路(図2の15)から出力される制御信号16によ
り、オン及びオフされ、クロック周期に応じて、内部ノ
ードN1に付加される容量の容量値が可変される。
【0079】なお、図1及び図2に示す構成において、
図5に示した第1の内分回路11の二つの入力端IN
1、IN2には、前段の第1の遅延回路10からの出力
信号が共通に入力される。換言すれば、第1の内分回路
11は、共通に入力される入力信号がLowレベルのと
きオンするPチャネルMOSトランジスタMP01を電
源VDDと、容量が接続される内部ノードN1の間に接
続し、入力信号がHighレベルのときオンするN個の
NチャネルMOSトランジスタMN011〜MN01N
を内部ノードとグランド間に並列に接続し、内部ノード
N1を反転バッファをなすインバータINV03に接続
した構成よりなる。
【0080】図5を参照して、第1の内分回路11の動
作について説明する。入力信号がLowレベルとされ、
PチャネルMOSトランジスタMP01がオンとされ、
内部ノードN1が電源電圧によって充電されている状態
において、インバータINV03の出力が反転するまで
に放電される電荷量QをCVとすると、入力信号がLo
wレベルからHighレベルに立ち上がり、N個のNチ
ャネルMOSトランジスタMN011〜MN01Nがオ
ンして、電荷量QをCVを定電流NIで放電し、内部ノ
ードN1の電位がしきい値以下となり、インバータIN
V03の出力がLowレベルからHighレベルに立ち
上がる。この第1の内分回路11において、入力信号の
立ち上がり遷移から出力信号の立ち上がり遷移の遅延時
間は、CV/NIとなる。
【0081】NチャネルMOSトランジスタMN11〜
MN15のゲートには、周期検知回路15からの制御信
号16が供給されてオン、オフ制御され、検知されたク
ロック周期tCKが長い場合には、内部ノードN1に付
加される容量の値を増加させ、検知されたクロック周期
が短い場合には、内部ノードN1に付加される容量の値
を減少させる。このような構成により、クロック周期に
応じて内部ノードN1に付加される容量が可変されるた
め、広い周波数範囲の入力クロックに対応可能とされて
いる。
【0082】なお、第1の内分回路11において、入力
信号の論理値と充放電の関係は逆にしてもよいことは勿
論である。例えば、N個のPチャネルMOSトランジス
タを電源VDDと内部ノードN1間に並列に接続し、N
個のPチャネルMOSトランジスタのうちm個は、入力
IN1をインバータで反転した信号がゲートに接続さ
れ、N個のPチャネルMOSトランジスタのうちN−m
個は、入力IN2をインバータで反転した信号がゲート
に接続され、内部ノードとグランド間に1個のNチャネ
ルMOSトランジスタを接続し、入力IN1、IN2の
NORをとる論理回路の出力を、NチャネルMOSトラ
ンジスタのゲートに接続する構成としてもよい。この場
合、入力IN1、IN2がともにLowレベルのとき、
内部ノードとグランド間のNチャネルMOSトランジス
タがオンとなり、容量が放電され、入力IN1、IN2
がHighレベルに遷移するとき、電源VDDと内部ノ
ードN1間のPチャネルMOSトランジスタが導通し、
内部ノードN1が充電される。そして、入力IN1、I
N2のLowからHighへの遷移に対して、出力をL
owからHighに遷移させる場合、内部ノードには、
インバータの代わりに、正転バッファ回路(あるいはイ
ンバータ2段)が接続される。
【0083】図6は、本発明の一実施例における第2の
内分回路12の構成の一例を示す図である。図6を参照
すると、第2の内分回路12は、n段目の遅延回路ユニ
ットの第1の遅延回路の出力dnと、該出力dnを奇数段
(図6では3段)のインバータ列INV44〜46で反
転遅延させた信号から、第1の遅延回路の出力dnがL
owからHighレベルへ遷移する時に、インバータ列
INV44〜46の遅延時間分に対応した期間、Low
レベルとされる第1のパルス信号を出力するNAND回
路NAND42と、位相差検知回路14の出力Dif
f.Sigと、該出力Diff.Sigを奇数段(図6
では3段)のインバータ列INV41〜43で反転遅延
させた信号から、位相差検知回路14の出力Diff.
SigがLowレベルからHighレベルへ遷移する時
に、インバータ列INV41〜43の遅延時間分に対応
した期間、Lowとされる第2のパルス信号を出力する
NAND回路NAND41と、を備え、NAND回路N
AND43、44の入力と出力をたすき掛け接続した順
序論理回路よりなり、NAND42から出力される第1
のパルス信号をNAND43が受けてNAND43はH
ighレベルを出力し(セットされる)、NAND41
からから出力される第2のパルス信号をNAND44が
受けてLowレベルを出力する(リセットされる)RS
フリップフロップ回路と、を備えている。
【0084】さらに図6を参照すると、第2の内分回路
12は、電源VDDと内部ノードN51間に接続され、
NAND41からの第2のパルス信号がLowのとき、
オンされるPチャネルMOSトランジスタMP1と、内
部ノードN51とグランド間に接続される容量Cと、内
部ノードN51が入力端に接続され出力端から出力信号
(n−tap)が取り出されるインバータINV50
と、を備え、内部ノードN51にドレインが接続され、
互い並列に接続された2N個のNチャネルMOSトラン
ジスタMN11〜MN1N、MN21〜MN2Nと、2
N個のNチャネルMOSトランジスタMN11〜MN1
N、MN21〜MN2Nのソースにドレインがそれぞれ
接続され、ソースがグランドに接続された2N個のNチ
ャネルMOSトランジスタMN31〜MN3N、MN4
1〜MN4Nと、を備え、2N個のNチャネルMOSト
ランジスタのうちの片側半分の、N個のNチャネルMO
SトランジスタMN11〜MN1Nのゲートには、イン
バータ列INV41〜43での反転出力をさらにインバ
ータINV47で反転した、位相差検知回路14の出力
信号Diff.Sigが共通に入力され、2N個のNチ
ャネルMOSトランジスタのうちもう半分の、N個のN
チャネルMOSトランジスタMN21〜MN2Nのゲー
トには、NAND43の出力端(RSフリップフロップ
の出力端)が共通接続されている。
【0085】n番目の第2の内分回路12において、N
チャネルMOSトランジスタMN31〜MN3N、MN
41〜MN4Nのゲートに入力される制御信号1〜N、
制御信号1B〜NBにより、NチャネルMOSトランジ
スタMN31〜MN3Nのうちn個がオンとされ、Nチ
ャネルMOSトランジスタMN41〜MN4Nはオンに
固定されている。NチャネルMOSトランジスタMN4
1〜MN4Nのゲートは電源VDDに接続してもよい。
【0086】図6を参照して、n番目の第2の内分回路
12の動作について説明する。信号Diff.Sigが
LowレベルからHighレベルへ遷移した時に、イン
バータ列INV41〜43の遅延時間分に対応した期
間、Lowとされる第2のパルス信号を出力するNAN
D41の出力をゲートに入力とするPチャネルMOSト
ランジスタMP1は、NAND41の出力がLowの期
間オンし、電源からの電流で容量Cを充電する。
【0087】そして、NAND41の出力のLowレベ
ル期間(インバータ列INV41〜43の遅延時間分の
期間)からHighレベルの遷移とともに、インバータ
列INV41〜43、インバータINV47で遅延され
た信号Diff.SigのHighレベルが、Nチャネ
ルMOSトランジスタMN11〜MN1Nのゲートに、
位相差Tの間、印加され、この間、NチャネルMOSト
ランジスタMN11〜MN1Nがオンし、ドレインがN
チャネルMOSトランジスタMN11〜MN1Nのソー
スに接続され、ソースがグランドに接続され、ゲートに
制御信号1〜Nが入力されるNチャネルMOSトランジ
スタMN31〜MN3Nのうち、制御信号でオンとされ
たn個のNチャネルMOSトランジスタのパスを介し
て、容量Cの蓄積電荷が一部放電される。
【0088】n番目の遅延回路の出力dnを入力とする
n番目の第2の内分回路12nでは、NチャネルMOS
トランジスタMN31〜MN3Nのうち、制御信号でオ
ンとされたn個のNチャネルMOSトランジスタ(ドレ
イン電流I)を介して容量Cが期間Tの間放電され、そ
の結果、インバータINV50が反転するまでの電荷は
CV−nTIとなる。
【0089】信号Diff.SigのHighレベル期
間はTであり、期間Tが経過した後、インバータINV
47の出力はLowレベルとなり、インバータINV4
7の出力をゲートに入力するNチャネルMOSトランジ
スタMN11〜MN1Nは、いずれもオフ状態とされ、
放電経路はオフされる。このため、容量Cの蓄積電荷
は、CV−nTIに保持される。なお、容量Cに蓄積さ
れた電荷のリーク電流による電圧降下は、回路動作周波
数から無視できるものとする。換言すれば、リーク電流
による電圧降下が問題となる前に、次の放電動作が行わ
れる。
【0090】すなわち、n番目の第1の遅延回路10の
出力dnのLowレベルからHighレベルへの立ち上
がり遷移時に、インバータ列INV44〜46の遅延時
間相当の期間、NAND42はLowレベルを出力し、
これを受けて、RSフリップフロップ回路を構成するN
AND43の出力がHighレベルとなり(セット状態
はリセットされるまで保持される)、NAND43の出
力がゲートに接続されたNチャネルMOSトランジスタ
MN21〜MN2Nをオンし、ドレインがNチャネルM
OSトランジスタMN21〜MN2Nのソースに接続さ
れ、ソースが接地され、ゲートに制御信号が入力される
NチャネルMOSトランジスタMN41〜MN4Nは常
時導通状態とされているため、容量Cの蓄積電荷CV−
nTIを、電流NIで放電することになる。
【0091】このため、n番目の第1の遅延回路10の
出力dnのLowレベルからHighレベルへの遷移の
タイミングから、遅延時間(CV−nTI)/NI経過
したタイミングで、n−tap信号がLowレベルから
Highレベルに遷移する。
【0092】第2の内分回路12において、入力信号の
論理と容量の充電、放電関係を図6に示したものと逆と
してもよいことは勿論である。この場合、図6の内部ノ
ードN51とグランド間に接続されたNチャネルMOS
トランジスタを、内部ノードN51と電源VDD間に接
続されるPチャネルMOSトランジスタとし、電源VD
Dと内部ノードN51間に接続されるPチャネルMOS
トランジスタを、内部ノードN51とグランド間に接続
されるNチャネルMOSトランジスタに置き換え、図6
のNAND41の出力をインバータで反転した信号を、
内部ノードN51とグランド間に接続されるNチャネル
MOSトランジスタに接続し、インバータINV47の
出力信号、NAND43の出力信号をそれぞれインバー
タで反転した信号を、置き換えられたPチャネルMOS
トランジスタのゲートに接続し、制御信号1、2、N、
制御信号1B、2B、NBはPチャネルMOSトランジ
スタのゲートに接続されるため、Lowレベルのときア
クティブとされ、PチャネルMOSトランジスタがオン
する。
【0093】第2の内分回路12において、Pチャネル
MOSトランジスタMP1をオンするタイミングでリセ
ットされ、第1の遅延回路10nの出力信号dnのHi
ghレベルへの遷移でセットされるNAND43、NA
ND44からなるRSフリップフロップ回路の代わり
に、第1の遅延回路10nの出力信号dnのLowレベ
ルからHighレベルへの遷移でHighレベルの出力
信号をNチャネルMOSトランジスタMN21〜MN2
Nのゲートに出力し、第1の遅延回路10nの出力信号
nのHighレベルからLowレベルへの遷移で、L
owレベルの出力信号をNチャネルMOSトランジスタ
MN21〜MN2Nのゲートに出力する回路構成として
もよい。この場合、n番目の第2の内分回路12nから
出力される出力信号n−tapは、第1の遅延回路10
nの出力信号dnのHighレベルからLowレベルへ
の遷移に同期して、HighレベルからLowレベルに
遷移し、1乃至Nの第2の内分回路121〜12Nから出
力される1−tap〜N−tapは、位相が、tCK/
N毎にずれた、多相クロックとなる。
【0094】図7は、本発明の一実施例において、入力
クロックINの周期tCKを4等分(N=4)する場合
の動作原理を説明するための模式図である。図7を参照
して、本発明の一実施例の動作原理について説明する。
【0095】第1の遅延回路10の遅延時間をt1、第
1の内分回路11の遅延時間をt2とすると、遅延回路
列の遅延時間は4×(t1+t2)となり、位相検知回
路14で検知される位相差Tは、 T=4×(t1+t2)−tCK、 したがって、 tCK/4=t1+t2−T/4となる。
【0096】1番目の第2の内分回路121は、1番目
の第1の遅延回路101の出力を受け、t2−T/4の
遅延時間で信号1−tapを出力する。このため、入力
クロックINのLowからHighへの遷移時点(クロ
ックサイクル開始時点)から信号1−tapが出力され
るまでの時間は、t1+t2−T/4となり、tCK/
4となる。
【0097】2番目の第2の内分回路122は、2番目
の第1の遅延回路102の出力を受け、t2−2×T/
4の遅延時間で信号2−tapを出力する。このため、
クロックサイクル開始時点から信号2−tapが出力さ
れるまでの時間は、t1+t2+t1+t2−2×T/
4となり、2×tCK/4となる。
【0098】3番目の第2の内分回路123は、3番目
の第1の遅延回路103の出力を受け、t2−3×T/
4の遅延時間で信号3−tapを出力する。このため、
クロックサイクル開始時点から信号3−tapが出力さ
れるまでの時間は、t1+t2+t1+t2+t1+t
2+t2−3×T/4となり、3×tCK/4となる。
【0099】図8は、図7を参照して説明した、入力ク
ロックINの周期tCKを4等分(N=4)する構成と
した場合の動作を説明するためのタイミングチャートで
ある。INは入力クロック、d1〜d4は1〜4番目の
第1の遅延回路101〜104の出力、ENDは、4番目
の第1の内分回路114の出力、Diff.Sigは位
相検知回路14の出力、1−tap〜3−tapは、1
乃至3番目の第1の内分回路121〜123の出力、OU
Tは合成回路13で一本の出力に多重された逓倍クロッ
クである。
【0100】図8に示すように、1クロック周期を4等
分した周期のクロックを出力する場合(N=4)、1乃
至3番目の第1の内分回路121〜123の出力1−ta
p〜3−tapのLowからHighへの遷移エッジ
は、tCK/4、2tCK/4、3tCK/4となる。
【0101】なお、合成回路13において、tCK/3
周期の4逓倍クロックを生成する代わりに、入力クロッ
クと2−tap、あるいは2−tapと3−tapか
ら、tCK/2周期の2逓倍クロックを生成してもよい
ことは勿論である。
【0102】このように、本発明によれば、帰還回路構
成を用いることなく、入力クロックの周期tCKを等分
した時間間隔で遷移する複数のクロック(多相クロッ
ク)、及び、入力クロックに同期した逓倍クロックを生
成することができる。
【0103】次に、本発明の別の実施例について説明す
る。図9は、本発明の別の実施例に係る第2の内分回路
12の構成を示す図である。前記実施例では、複数の第
2の内分回路12は、その回路構成を共通とし(複数の
第2の内分回路は、同一構成の内分回路を複数個配置す
ることで構成される)、第2の内分回路に入力される制
御信号1〜N、制御信号1B〜NBでオン、オフさせる
スイッチ(NチャネルMOSトランジスタMN31〜M
N3N、MN41〜MN4N)を各第2の内分回路12
で変えることで、各第2の内分回路12のタイミングの
内分比を異ならせている。すなわち、1番目の第2の内
分回路121では、制御信号により、NチャネルMOS
トランジスタMN31〜MN3Nのうち1個のトランジ
スタをオンとし、NチャネルMOSトランジスタMN4
1〜MN4Nをすべてオンとし、2番目の第2の内分回
路122では、制御信号により、NチャネルMOSトラ
ンジスタMN31〜MN3Nのうち2個のトランジスタ
をオンとし、NチャネルMOSトランジスタMN41〜
MN4Nをすべてオンとし、以下同様に、n番目の第2
の内分回路12nでは、制御信号により、NチャネルM
OSトランジスタMN31〜MN3Nのうちn個のトラ
ンジスタをオンとし、NチャネルMOSトランジスタM
N41〜MN4Nをすべてオンとしている。
【0104】この実施例では、1番目の第2の内分回路
121では、内部ノードN51とグランド間に接続され
るNチャネルMOSトランジスタとして、1つのNチャ
ネルMOSトランジスタMN11と、N個のNチャネル
MOSトランジスタMN21〜2Nを備え、位相差検知
回路14から出力されるDiff.Sigをインバータ
列INV41〜43、INV47で遅延させた信号が1
つのNチャネルMOSトランジスタMN11に入力さ
れ、RSフリップフロップ回路を構成するNAND43
の出力がN個のNチャネルMOSトランジスタMN21
〜2Nのゲートに入力され、n番目の第2の内分回路1
nでは、内部ノードN51とグランド間に接続される
NチャネルMOSトランジスタとして、n個のNチャネ
ルMOSトランジスタMN11〜MN1nと、N個のN
チャネルMOSトランジスタMN21〜MN2Nを備
え、位相差検知回路14から出力されるDiff.Si
gをインバータ列INV41〜43、INV47で遅延
させた信号がn個のNチャネルMOSトランジスタMN
11〜MN1nに入力され、RSフリップフロップ回路
を構成するNAND43の出力がN個のNチャネルMO
SトランジスタMN21〜MN2Nのゲートに入力され
る構成とされる。
【0105】この実施例では、複数の第2の内分回路1
1〜12nはそれぞれ、その回路構成が相違している
が、前記実施例と較べて、素子数を縮減している。
【0106】なお、第2の内分回路12において、n個
のNチャネルMOSトランジスタMN11〜MN1nの
ソースとグランド間、N個のNチャネルMOSトランジ
スタMN21〜MN2Nのソースとグランド間に定電流
源を挿入してもよいことは勿論である。
【0107】上記のように構成されてなる本発明によれ
ば、外部入力されるクロックの周期を等分割したタイミ
ングで遷移するクロック、及び、該入力クロックに同期
した逓倍クロックを生成するものであり、PLL回路の
ように、発振器の分周出力を帰還させて入力クロックと
の位相を合わせるという構成をとらず、このため、入力
クロックINが供給されてから該クロックを遅延させた
クロックと、次のサイクルのクロックとの位相差Tを検
出後、直ちに、入力クロックに同期した逓倍クロックを
出力することができる。
【0108】本発明のさらに別の実施例について説明す
る。図10は、本発明の別の実施例の構成を示す図であ
る。図10を参照すると、縦続形態にN段接続されてい
る、遅延時間t1の第1の遅延回路101〜10Nよりな
る遅延回路列を備え、この遅延回路列には、初段の第1
の遅延回路101から、クロック周期tCKの入力クロ
ックINが入力され、遅延回路列の最終段の第1の遅延
回路10Nから出力される出力クロックENDと、遅延
回路列に入力される入力クロックINとから、遅延回路
列の遅延時間(=N×t1)と、入力クロックのクロッ
ク周期tCKとの時間差に対応する位相差T(T=tC
K−N×t1)を検出する位相差検知回路4を備えてい
る。1段目からN段目の前記第1の遅延回路101〜1
Nの出力をそれぞれ入力する第2の内分回路121〜1
NをN個備え、n番目(ただし、nは1乃至Nの正整
数)の第2の内分回路12nは、位相差検知回路14で
検出された位相差Tに基づき、対応するn段目の第1の
遅延回路10nの出力の遷移エッジを、前記第2の内分
回路の固有の遅延時間(td、後述するCV/NI)か
ら、(N−n)×T/Nを差し引いた時間分遅延させて
出力し、1乃至N番目の第2の内分回路121〜12
Nは、入力クロックのクロックサイクルの開始時点か
ら、n×t1+tpd−(T−n×T/N)遅れたタイ
ミングで立ち上がり又は立ち下がり遷移する信号をそれ
ぞれ出力し、1乃至N番目の前記第2の内分回路121
〜12Nの出力から、時間間隔(位相差)t1+T/N
の多相クロック(クロックの周期はtCK)が生成され
る構成とされる。
【0109】この実施例においては、前記実施例の遅延
回路列から第1の内分回路11を省略し、遅延回路列の
遅延時間が、クロック周期tCKよりも短い場合に、等
しい時間間隔で離間した多相クロックを生成している。
【0110】位相差検知回路4は、図4に示した回路構
成とされ、例えば図4(a)のIN入力に、図10の出
力クロックENDを供給し、図4(a)のEND入力
に、図10の入力クロックINが供給され、位相差検知
回路4からは、出力クロックENDの立ち上がり遷移で
Highとなり、入力クロックINの立ち上がり遷移で
Lowレベルとなる信号が出力される。図10の周期検
知回路15は、前記実施例のものと同様の構成とされ、
図10の第1の遅延回路10は、図3を参照して説明し
た前記実施例のものと同様の構成とされる。
【0111】第2の内分回路12は、図6、図9を参照
して説明した前記実施例の第2の内分回路12の構成と
同様とされている。しかしながら、1乃至N番目の第2
の内分回路121〜12Nにおける遅延時間の大小関係の
設定が、前記実施例と相違している。すなわち、本実施
例では、1番目の第2の内分回路121から第N番目の
内分回路12Nにしたがい、遅延時間が順にT/Nづつ
増加しており、第N番目の内分回路12Nで最大の遅延
時間とされている。
【0112】n番目の第2の内分回路12nは、図6を
参照すると、回路内の容量Cの充電パスをオン及びオフ
制御する第1のスイッチ(PチャネルMOSトランジス
タMP1)と、容量Cの放電パスをオン及びオフ制御す
る、並列接続された複数の第2のスイッチ(Nチャネル
MOSトランジスタMN11〜MN1N、MN21〜M
N2N)と、容量Cの端子電圧としきい値の大小関係に
応じた論理値を出力するバッファ回路(図6では、反転
型のインバータINV50)を備え、複数の第2のスイ
ッチ(NチャネルMOSトランジスタMN11〜MN1
N)のうちのN−n個の第2のスイッチは、位相差検知
回路14の出力(Diff.Sig)によってオン及び
オフ制御され、位相差検知回路14で検出された位相差
Tに対応する期間分、オン状態とされて容量Cの蓄積電
荷が一部放電され、蓄積電荷が一部放電された状態の容
量Cに対して、n番目の第1の遅延回路10nの出力d
nが遷移した時点から、第1の遅延回路10nの出力d
nによってオン及びオフ制御されるN個の第2のスイッ
チ(NチャネルMOSトランジスタMN21〜MN2
N)がオンされ、容量Cの電荷が放電されて容量Cの端
子電圧が下降し、バッファ回路(図6のインバータIN
V50)からの出力値が変化する。なお、第2の内分回
路12を、図6に示した回路構成とした場合、複数の第
2のスイッチ(NチャネルMOSトランジスタMN11
〜MN1N)のうちのN−n個の第2のスイッチは、H
ighレベルの制御信号1〜制御信号N−nが制御端子
に入力されオン状態とされたスイッチ群(NチャネルM
OSトランジスタMN31〜MN3NのうちのN−n
個)を介してグランドに接続され、スイッチ群(Nチャ
ネルMOSトランジスタMN31〜MN3N)のうち残
りのn個のスイッチは、制御信号によりオフ状態に設定
されている。第1の遅延回路10nの出力dnによって
オン及びオフ制御されるN個の第2のスイッチ(Nチャ
ネルMOSトランジスタMN21〜MN2N)は、制御
信号1B〜制御信号NBにより、常時オン状態とされた
スイッチ(NチャネルMOSトランジスタMN41〜M
N4N)を介してグランドに接続される。
【0113】n番目の第2の遅延回路10nにおいて、
容量Cが充電された状態から、バッファ回路(図6のイ
ンバータINV50)の出力が反転するまでに放電され
る電荷をCVとすると、N−n個の第2のスイッチが、
位相差検知回路14の出力(Diff.Sig)によっ
て、遅延回路列の出力ENDの立ち上がりから次のクロ
ックサイクルの入力クロックINの立ち上がりまでの間
の期間Tオン状態とされる。
【0114】オン状態とされた第2のスイッチに流れる
電流(NチャネルMOSトランジスタのドレイン電流)
をIとすると、この間、(N−n)×IT分の電荷が放
電され、つづいてn番目の第1の遅延回路10nの出力
dnが遷移した時点から、第1の遅延回路10nの出力
dnによってオン及びオフ制御されるN個の第2のスイ
ッチ(図6のMN21〜MN2N)がオンされ、容量C
の電荷(CV−(N−n)×IT)が電流NIで放電さ
れ、容量Cの端子電圧が下降し、バッファ回路(図6の
インバータINV50)からの出力値が変化する。
【0115】第1の遅延回路10nの出力dn(第2の
内分回路12nの入力)がLowレベルからHighレ
ベルへ遷移してから第2の内分回路12nの出力がLo
wレベルからHighレベルに遷移するまでの伝搬遅延
時間は、 (CV−(N−n)×IT)/NI =CV/NI+(n−N)T/N で与えられる。
【0116】すなわち、1番目の第2の内分回路121
から第N番目の内分回路12N-1にしたがい、遅延時間
は、順に、T/Nづつ増加している。
【0117】1番目の第2の内分回路121の出力1−
tapは、クロックサイクルの開始時点から、 t1+CV/NI+(1−N)T/N、 2番目の第2の内分回路122の出力2−tapは、ク
ロックサイクルの開始時点から、 2t1+CV/NI+(2−N)T/N、 N−1番目の第2の内分回路12N-1の出力(N−1)
−tapは、クロックサイクルの開始時点から、 (N−1)×t1+CV/NI+(N−1−N)T/
N、 N番目の第2の内分回路12Nの出力N−tapは、ク
ロックサイクルの開始時点から、 N×t1+CV/NI のタイミングでそれぞれ出力される。ここで、CV/N
Iは、N個の第2の内分回路121〜12Nに固有の遅延
時間である。
【0118】第2の内分回路121〜12Nからの出力1
−tap〜N−tapは、隣り合う出力の間の時間差
が、 t1+T/N とされており、等間隔(等位相差)で遷移する多相クロ
ックが得られる。次のクロックサイクルにおいても、1
番目の第2の内分回路121の出力1−tapは、クロ
ックサイクルの開始時点から、 t1+CV/NI+(1−N)T/N のタイミングで遷移し、出力1−tapは、周期N×t
1+T=tCKのクロックとなる。第1乃至第Nの第2
の内分回路122〜12Nからのそれぞれの出力2−ta
p〜N−tapの周期も、同様とされる。
【0119】合成回路13は、入力クロックINと、第
2の内分回路121〜12Nからの出力1−tap〜N−
tapから一本の信号に合成し、逓倍クロックを出力す
る。なお、合成回路13において、第2の内分回路12
1〜12NからのN本の出力1−tap〜N−tapを用
いてクロック周期tCKをN分割した周期のN逓倍クロ
ックを生成するか、あるいは、例えば第2の内分回路1
1〜12NからのN本の出力を1本おきに用いて(信号
間の位相差は2t1+2/T)、クロック周期tCKを
N/2分割した周期のN/2逓倍クロックを生成するか
は任意である。
【0120】図11は、図10に示した本発明の別の実
施例において、遅延時間tdの第1の遅延回路を縦続形
態に4(N=4)段接続して遅延回路列を構成した場合
の動作の一例を示すタイミング図である。遅延回路列の
出力ENDと次サイクルの入力クロックの位相差Tは、
クロック周期tCKから4tdを差し引いた値であり、
1番目の第2の内分回路121から第N番目の内分回路
12N-1にしたがい、その遅延時間が順にT/4づつ増
加している。
【0121】第2の内分回路12nの入力がLowレベ
ルからHighレベルへ遷移してから第2の内分回路1
2nの出力がLowレベルからHighレベルに遷移す
るまでの伝搬遅延時間は、CV/4I+(n−4)T/
4で与えられる。
【0122】1番目の第2の内分回路121の出力1−
tapは、クロックサイクルの開始時点から、td+C
V/4I−3T/4、2番目の第2の内分回路122
出力2−tapは、クロックサイクルの開始時点から、
2td+CV/4I−2T/4、3番目の第2の内分回
路123の出力3−tapは、クロックサイクルの開始
時点から、3×td+CV/4I−T/4、4番目の第
2の内分回路124の出力4−tapは、クロックサイ
クルの開始時点から、4×td+CV/4Iのタイミン
グで出力される。次のクロックサイクルにおいても、1
番目の第2の内分回路121の出力1−tapは、クロ
ックサイクルの開始時点から、td+CV/4I−3T
/4のタイミングで遷移し、出力1−tapの周期は、
4×td+T=tCKとなり、内分回路122〜124
らの出力2−tap〜4−tapの周期についても同様
とされる。
【0123】第2の内分回路121〜124からの出力1
−tap〜4−tapは、隣り合う出力の間の時間差
が、t1+T/4とされており、出力1−tapと出力
4−tapの間は、クロック周期tCKとなり、等間隔
で遷移する多相クロックが得られ、合成回路13から
は、入力クロックを4逓倍した出力信号OUTが出力さ
れる。
【0124】本発明のクロック制御回路は、回路構成を
簡易化し、PLL回路を用いた場合と較べて、回路規模
を縮減し、外部クロック等の同期に要する時間を短縮し
ている。このため、内部回路が内部クロック信号に同期
して動作する半導体集積回路装置(LSI)において、
外部クロックから該外部クロックに同期した内部クロッ
クを生成するクロック制御回路に、本発明を適用して好
適とされる。
【0125】本発明を半導体集積回路装置に実施した例
として、クロック端子から入力バッファを介して入力さ
れる外部クロックに同期した多相のクロック、又は、逓
倍クロックを生成して、生成したクロックを内部クロッ
クとして、クロックドライバから、半導体集積回路装置
の内部回路をなす同期回路(順序回路)に供給するクロ
ック制御回路を備えた半導体集積回路装置において、ク
ロック制御回路として、PLL回路の代わりに、図1、
図2、図10等に示した実施例に即して説明した、本発
明に係るクロック制御回路を備えることで、回路規模の
縮減、同期に要する時間の短縮において、顕著な効果を
奏する。半導体集積回路装置のクロック制御回路におい
て、入力クロックINは、入力バッファを介して入力さ
れた外部クロックよりなり、内部クロックとして多相ク
ロックを供給する場合、複数の第2の内分回路12の出
力が用いられ、逓倍クロックを供給する場合、合成回路
13からの逓倍出力信号が用いられる。
【0126】また、本発明は、水晶発振回路等より供給
されるクロックを外部クロックとして入力しその逓倍ク
ロックを生成する装置、あるいは、クロック周期tCK
を等分割したタイミングで信号を生成するタイミング生
成装置、あるいは周波数可変のパルス信号を生成する信
号生成装置等に用いて好適とされる。
【0127】[発明のさらに別の実施の形態]本発明の
さらに別の実施の形態と実施例について以下に説明す
る。前記実施例では、遅延回路列の出力ENDと入力ク
ロックINの位相差T=(N×(t1+t2)−tC
K)を位相差検知回路14で検出し、この位相差Tを第
2の内分回路12の容量の蓄積電荷で記憶する構成とし
たが、以下に説明する各実施例では、前記実施例の位相
差検知回路14を用いない構成としたものである。
【0128】本発明は、別の実施の形態において、遅延
回路が複数段縦続形態に接続された第1の遅延回路列
(図17の101〜10N)と、遅延回路が複数段縦続形
態に接続された第2の遅延回路列(図17の10N+1
102N)と、を備え、第1の遅延回路列の初段の遅延回
路(図17の101)から入力された入力クロックは第
1の遅延回路列を伝搬し第1の遅延回路列の最終段をな
す遅延回路(図17の10N)から出力されて第2の遅
延回路列の初段の前記遅延回路(図17の10N+
に入力され第2の遅延回路列を伝搬し、第1、及び第2
の遅延回路列の各段の遅延回路に対応して並設されてお
り、入力される二つの信号の位相差を予め定められた内
分比で分割した時間で規定される遅延時間の出力信号を
出力する複数の内分回路(図17の120〜12N)を備
え、並設される複数の内分回路(図17の120〜1
N)のうち1番目の内分回路(図17の120)には、
第1の遅延回路列から出力され前記第2の遅延回路列の
初段の遅延回路に入力されるクロック(dN)と次サイ
クルの入力クロック(IN)とが入力され、n+1番目
(ただし、n+1は2以上であり第1の遅延回路列の最
終段の遅延回路の段数以下)の内分回路(図17の12
)には、該内分回路に対応する第2の遅延回路列のn
段目の遅延回路(図17の10N+n)の出力(d(N
+n))と、次サイクルの入力クロックを入力した前記
第1の遅延回路列のn段目の遅延回路(図17の1
)の出力(dn)とが入力される。複数の内分回路
(図17の120〜12N)の内分比は、前記内分回路の
順番に対応して単位値ごとに大に設定されており、入力
クロックの周期をtCKとして、第1の遅延回路列の最
終段の遅延回路の段数をN段とし、前記各遅延回路の遅
延時間をtdとし、T=tCK−N×tdである場合、
複数の前記内分回路は、順番に、それぞれの遅延時間を
単位時間T/N毎に増加させており、相隣る二つの内分
回路の出力の位相差はtCK/Nとされ、1番目の前記
内分回路の出力とN番目の前記内分回路の出力の時間差
は、前記入力クロックの周期tCKである構成とされ
る。
【0129】N段の第1、第2の遅延回路列をつなげて
2段の一つの遅延回路列としてもよい。また各遅延回路
の遅延時間は同一(td)とされる。この場合、遅延時
間が同一の遅延回路が2N段縦続形態に接続された遅延
回路列(図17の101〜102N)を備え、入力クロッ
クが初段の遅延回路(図17の101)に入力され縦続
形態に接続された前記遅延回路を伝搬し、入力される二
つの信号の位相差を予め定められた内分比(内分比は互
いに異なる)で分割した時間で規定される遅延時間の出
力信号を出力する内分回路(図17の120〜12N-1
を少なくともN個備え、i番目(ただし、iは0〜Nの
整数)の内分回路には、(N+i)段目の前記遅延回路
の出力と、次サイクルの入力クロックのi段目の遅延回
路の出力(0段目の場合、入力クロック)が入力され、
0番目乃至(N−1)番目の内分回路(120〜1
N-1)からは、前記入力クロックの周期をN等分した
位相差の多相クロックが出力される。0番目乃至(N−
1)番目の内分回路から出力される多相クロックを入力
し一つの信号に合成する合成回路(図17の13)を備
え、N逓倍クロックを出力する構成としてもよい。
【0130】本発明は、さらに別の実施の形態におい
て、遅延時間が同一の遅延回路がN段(ただし、Nは1
以上の整数)縦続形態に接続された第1の遅延回路列
(図19の101〜10N)と、遅延時間が同一の遅延回
路がN段縦続形態に接続された第2の遅延回路列(図1
9の10N+1〜102N)と、を備え、入力クロック(I
N)は前記第1の遅延回路列の初段の前記遅延回路に入
力され、前記第1の遅延回路列の各遅延回路の出力を入
力としこのうちの一つを逓倍数決定信号(図19の1
8)で指定された逓倍数K(ただし、Kは1以上N以下
の整数)に応じて選択出力する選択回路(図19の1
9)を備えている。この選択回路(図19の19)の出
力は、前記第2の遅延回路列の初段の遅延回路(図19
の10N+1)に入力される。入力される二つの信号の位
相差を予め定められた内分比で分割した時間で規定され
る遅延時間の出力信号を出力する内分回路を少なくとも
N個並設し(図19の120〜12N-1)、前記各内分回
路の内分比は互いに異なり、前記逓倍数決定信号で指定
された逓倍数Kで規定される。
【0131】0番目の内分回路(図19の120)に
は、選択回路(図19の19)の出力と次サイクルの入
力クロック(IN)とが入力され、i番目(ただし、i
は1〜Nの整数)の内分回路(図19の12i)には、
第2の遅延回路列のi段目の遅延回路(図19の1
N+i)の出力と、次サイクルのクロックの前記第1の遅
延回路列のi段目の遅延回路(図19の12i)の出力と
が入力され、0番目乃至(K−1)番目の前記内分回路
からは、前記入力クロックの周期をK等分した位相差の
多相クロックが出力される。K個の前記内分回路から出
力される多相クロックを合成回路に入力して一つの信号
に合成してK逓倍クロックを出力するようにしてもよ
い。
【0132】本発明は、さらに別の実施の形態におい
て、遅延時間が同一の遅延回路が2N段(ただし、Nは
1以上の整数)縦続形態に接続された第1の遅延回路列
(図20の101〜102N)を備え、正相クロック(C
LK)が初段の遅延回路(図20の101)に入力され
て第1の遅延回路列を伝搬し、遅延時間が同一の遅延回
路が2N段(ただし、Nは1以上の整数)縦続形態に接
続された第2の遅延回路列(図20の10B1〜1
B2N)を備え、逆相クロック(CLKB)は第2の遅
延回路の初段の遅延回路(図20の10B1)に入力され
て第2の遅延回路列を伝搬し、入力される二つの信号の
位相差を予め定められた内分比で分割した時間で規定さ
れる遅延時間の出力信号を出力する、N+1個の内分回
路よりなる第1、第2群の内分回路を備え、第1、第2
群の内分回路のそれぞれにおいて、N+1個の前記内分
回路の内分比は互いに異なる値に設定されている。
【0133】第1群の内分回路の0番目の内分回路(図
20の120)には、前記第2の遅延回路列のN段目の
前記遅延回路(図20の10BN)の出力(dN+π)と
次サイクルの正相クロック(CLK)とが入力され、第
1群の内分回路のi番目(ただし、iは1〜Nの整数)
の内分回路(図20の12i)には、前記第2の遅延回
路列の(N+i)段目の遅延回路(図20の10BN+i
の出力(d(N+i)+π)と、次サイクルの正相クロ
ックが入力される第1の遅延回路列のi段目の前記遅延
回路(図20の10N+i)の出力(d(N+i))とが
入力され、前記第1群の内分回路の0番目乃至N番目の
内分回路(図20の120〜12)からは、前記入力
クロックの周期の半分(位相π)をN等分した位相差の
多相(N相)クロックが出力される。
【0134】第2群の内分回路の0番目の内分回路(図
20の12B0)には、前記第1の遅延回路列のN段目の
前記遅延回路(図20の10N)の出力(dN)と次サ
イクルの逆相クロック(CLKBとが入力され、第2群
の内分回路のi番目(ただし、iは1〜Nの整数)の前
記内分回路(図20の12Bi)には、第1の遅延回路列
の(N+i)段目の前記遅延回路(図20の10N+i
の出力(d(N+i))と、次サイクルの逆相クロック
が入力される第2の遅延回路列のi段目の前記遅延回路
(図20の10BN+i)の出力(d(N+i)+π)とが
入力され、前記第2群の内分回路の0番目乃至N番目の
内分回路(図20の12B0〜12BN)からは、第1
群の0番目乃至N番目の内分回路(図20の120〜1
)の出力から位相πずれて、前記入力クロックの周
期の半分(位相π)をN等分した位相差の多相(N相)
クロックが出力される。
【0135】[他の実施例]上記した別の実施の形態の
構成の詳細に説明すべく本発明の他の実施例について図
面を参照して説明する。図17は、本発明の実施例の構
成を示す図である。図17を参照すると、N逓倍信号を
生成する構成において、2N段直列に接続される遅延回
路101〜102Nを備え、重み付け(内分比)がF0〜F
NのN+1個の第2の内分回路120〜12Nを備え、第
2の内分回路120〜12Nの出力0−tap〜N−ta
pは合成回路13に入力されて合成され、入力クロック
INをN逓倍したクロックOUTが合成回路13から出
力される。
【0136】入力クロックINは、初段の遅延回路10
1から入力され、N段の遅延回路101〜102Nで遅延さ
れ、第2の内分回路120には、遅延回路10Nの出力d
Nと、次のサイクルの入力クロックINとが入力され
る。第2の内分回路121には、遅延回路10N+1の出力
d(N+1)と、次のサイクルの入力クロックINを遅
延回路101で遅延させた出力d1とが入力される。第
2の内分回路122には、遅延回路10N+2の出力d(N
+2)と、次のサイクルの入力クロックINの遅延回路
102の出力d2とが入力され、以下同様にして、第2
の内分回路12Nには、遅延回路102Nの出力d(2
N)と、次のサイクルの入力クロックINの遅延回路1
Nの出力dNとが入力される。
【0137】図17において、遅延回路101〜102N
は、図5に示した回路構成において、入力IN1、IN
2に共通の信号を入力して構成される。
【0138】図17において、周期検知回路15は、図
2を参照して説明した前記実施例と同様の構成とされ
る。周期検知回路15から出力される制御信号は、図5
に示した構成の遅延回路101〜102Nの制御信号とし
て供給され、クロックの周波数に応じて容量値を決定し
ている。あるいは、図3(b)に示した構成としてもよ
い。この場合、クロック周期に応じて図3(b)のセレ
クタ17で遅延時間を可変に設定している。
【0139】次に、図17に示した回路の動作原理につ
いて以下に説明する。遅延回路10 1〜102Nの遅延時
間はすべて等しくtdとすると、N段直列に接続される
遅延回路101〜10Nの遅延時間はN×tdである。入
力クロックINの1周期をtCKとすると、遅延回路1
1〜10Nの遅延時間とtCKとの差T(ただし、tC
K>N×td)は、 N×td+T=tCK …(11) したがって、 T=tCK−N×td …(12)
【0140】第2の内分回路120〜12Nに入力される
二つの信号として、入力クロックを、遅延回路で遅延さ
せた第1の入力信号と、次サイクルのクロック又は次サ
イクルのクロックを遅延回路で遅延させた第2の入力信
号を供給する構成とし、入力クロックINの周期をtC
Kとして、各遅延回路の遅延時間をtdとし、T=tC
K−N×tdである場合(後に説明されるように、この
時間Tは内分回路12 0〜12Nに入力される二つの信号
の位相差でもある)、複数の第2の内分回路120〜1
Nは、順番に、それぞれの遅延時間を単位時間(T/
N)(但し、T=tCK−N×td)毎に増加させてお
り、相隣る二つの内分回路の出力の位相差はtCK/N
とされ、1番目の前記内分回路の出力とN番目の前記内
分回路の出力の時間差は、前記入力クロックの周期tC
K(2π)である。
【0141】より詳細には、第2の内分回路120は、
クロックサイクルの開始時点から、遅延時間N×tdで
立ち上がるクロック信号(遅延回路10Nの出力dN)
の立ち上がりエッジと次のクロックサイクルのクロック
の立ち上がりエッジとの位相差を、内分比(重み)F0
で分割したタイミングで遷移する出力信号0−tapを
出力する。第2の内分回路121は、クロックサイクル
の開始時点から遅延時間(N+1)×tdで立ち上がる
クロック信号(遅延回路10N+1の出力d(N+1))
と、次のクロックサイクルのクロックを遅延回路101
で遅延させた出力d1の立ち上がりエッジとの位相差
を、内分比(重み)F1で分割したタイミングで遷移す
る出力信号1−tapを出力する。以下同様に、第2の
内分回路12N-1は、クロックサイクルの開始時点から
遅延時間(2N−1)×tdで立ち上がるクロック信号
(遅延回路102N-1の出力d(2N−1))と次のクロ
ックサイクルのクロックを遅延回路10N-1の出力d
(N−1)の立ち上がりエッジの位相差を、内分比(重
み)FN−1で分割したタイミングで遷移する出力信号
(N−1)−tapを出力する。第2の内分回路12N
は、クロックサイクルの開始時点から遅延時間2Ntd
で立ち上がるクロック信号(遅延回路102Nの出力
2N)と次のクロックサイクルのクロックを遅延回路1
Nの出力dNの立ち上がりエッジとの位相差を、内分比
(重み)FNで分割したタイミングで遷移する出力信号
N−tapを出力する。
【0142】次に、図17に示した第2の内部回路12
0〜12Nの回路構成について説明する。図22は、二つ
の入力信号の時間差Tを分解能Nで分割し(1/Nで分
割)、その整数倍のタイミングで出力する第2の内部回
路120〜12Nの構成を示す図である。なお、図17の
N+1個の第2の内部回路120〜12Nの基本構成は共
通とされており、内分比(重み付け)を決定する制御信
号の設定値が互いに相違している。
【0143】図17に示した第2の内分回路12n(た
だし、nは0〜Nの整数)は、図22を参照すると、二
つの入力端子IN1、IN2の信号を入力とする論理和
回路OR60と、電源(VDD;高位側電源)にソース
が接続され、内部ノードN61にドレインが接続され、
論理和回路OR60の出力端にゲートが接続されたPチ
ャネルMOSトランジスタMP61と、ドレインが内部
ノードN61に共通接続され、ゲートが入力端子IN1
に共通接続されたNチャネルMOSトランジスタMN1
1〜MN1Nと、ドレインがNチャネルMOSトランジ
スタMN11〜MN1Nのソースにそれぞれ接続されソ
ースがグランド(VSS;低位側電源)に共通接続さ
れ、ゲートが制御信号1〜制御信号Nにそれぞれ接続さ
れたNチャネルMOSトランジスタMN31〜MN3N
と、ドレインが内部ノードN61に共通接続され、ゲー
トが入力端子IN2に共通接続されたNチャネルMOS
トランジスタMN21〜MN2Nと、ドレインがNチャ
ネルMOSトランジスタMN21〜MN2Nのソースに
それぞれ接続されソースがグランド(VSS)に共通接
続され、ゲートが制御信号1B〜制御信号NBにそれぞ
れ接続されたNチャネルMOSトランジスタMN41〜
MN4Nと、を備え、共通ノードN61とグランド間に
は容量Cが接続されており、共通ノードN61を入力端
に入力とするインバータINV60の出力端から、n番
目の第2の内分回路12nの出力信号n−tapが出力
される。
【0144】第2の内分回路12nにおいて、並列接続
されるNチャネルMOSトランジスタMN11〜MN1
N、MN21〜MN2Nにそれぞれ接続されるNチャネ
ルMOSトランジスタMN31〜MN3N、MN41〜
MN4Nは、各ゲート端子に入力される制御信号1〜制
御信号N、制御信号1B〜制御信号NBによりオン、オ
フ制御され、これにより、出力信号の遅延時間を規定す
る二つの入力信号の時間差の内分比が決定される。例え
ば、内分比がFnのn番目の第2の内分回路12nでは、
入力される制御信号1〜制御信号Nにより、Nチャネル
MOSトランジスタMN31〜MN3Nのうち(N−
n)個がオン状態に設定されており、NチャネルMOS
トランジスタMN41〜MN4Nは、制御信号1B〜制
御信号NBにより、n個がオン状態に設定されている。
このとき、入力信号IN1、IN2のタイミング差Tの
内分比 x:(1−x)のxは、n/Nで与えられる
(詳細は以下に説明される)。これを重み付けがnであ
るともいう。
【0145】次に、第2の内分回路12の動作を説明
する。第2の内分回路12n(ただし、nは0以上、N
以下の整数)において、入力信号IN1、IN2がとも
にLowレベルのとき、OR回路60の出力はLowレ
ベルとなり、PチャネルMOSトランジスタMP61を
介して電源VDDから容量Cに充電され(容量Cの端子
電圧は電源電圧VDD)、インバータINV60の出力
はLowレベルである。
【0146】第2の内分回路12nにおいて、この容量
Cの充電状態から、インバータINV60のしきい値に
達したところまで引き抜く必要のある電荷をQ=CV
(Cは容量の容量値、Vは容量の端子電圧)とすると、
NチャネルMOSトランジスタMN31〜MN3Nのう
ち制御信号により(N−n)個がオンに設定されてお
り、入力信号IN1のみがLowレベルから立ち上がっ
てHighレベルである期間T(この間、入力信号IN
2はLowレベル)、NチャネルMOSトランジスタM
N11〜MN1Nがオンとされるが、NチャネルMOS
トランジスタMN31〜MN3Nのうち(N−n)個が
オンであることから、NチャネルMOSトランジスタM
N11〜MN1Nのうち(N−n)個のトランジスタに
電流が流れ、容量Cの蓄積電荷を電流値(N−n)×I
で放電する。このため、時間T後の容量Cの蓄積電荷量
は、 CV−(N−n)×I×T …(13) とされる。
【0147】つづいて入力信号IN2が立ち上がり、N
チャネルMOSトランジスタMN21〜MN2Nがオン
とされるが、第2の内分回路12nにおいて、前述した
ように、NチャネルMOSトランジスタMN41〜MN
4Nのうちn個が制御信号1B〜NBでオン状態とされ
ているため、NチャネルMOSトランジスタMN21〜
MN2Nのうちn個のトランジスタに電流が流れ、入力
信号IN1をゲートに入力とするNチャネルMOSトラ
ンジスタMN11〜MN1Nのうち電流が流れるN−n
個のトランジスタとともに、合計、 (N−n)+n=N 個分のトランジスタの電流値N×Iで、容量Cの蓄積電
荷を放電する。
【0148】このため、第2の内分回路12nに入力信
号IN1(位相が進んだ入力信号)として入力される遅
延回路10N+nの出力d(N+n)の立ち上がり遷移時
点から、第2の内分回路12nのインバータINV60
の出力信号n−tapが遷移するまでの伝搬遅延時間
は、 tpd=(CV−(N−n)×I×T)/(N×I) =CV/NI+nT/N−T …(14) となる。
【0149】重みが0の内分回路12の内分比F
0:1となり、伝搬遅延時間tpdはCV/NI−Tと
なり、最も短くなる。重みnがNの内分回路の内分比は
1:0となり、伝搬遅延時間tpdはCV/NIとな
り、最も長くなる。
【0150】n番目の第2の内分回路12nの出力信号
n−tapは、(N+n)番目の遅延回路10N+nの出
力d(N+n)の立ち上がりタイミングである、(N+
n)×tdから、 遅延時間tpd(=CV/NI+nT/N−T) のタイミングで、LowレベルからHighレベルに遷
移する。
【0151】したがって、n番目の第2の内分回路12
nの出力信号n−tapの立ち上がり遷移のタイミング
は、入力クロックの立ち上がり遷移エッジであるクロッ
クサイクル開始時点から、次式(15)で表される。 (N+n)×td+CV/NI+nT/N−T =n(td+T/N)+N×td+CV/NI−T …(15)
【0152】第2の内分回路の入力信号IN1をなすd
(N+n)の立ち上がり遷移と、遅れて立ち上がる入力
信号IN2をなすdnの立ち上がり遷移との位相差T
は、 T=tCK+n×td−(N+n)×td =tcK−N×td…(16) で与えられる。
【0153】N×td+T=tCKより、上式(15)
は、 n×tCK/N+定数 (ただし、n=0、1、2、…、N−1、N) …(17) と表される。
【0154】上式(17)より、第2の内分回路120
〜12Nの出力信号0−tap、1−tap、…、N−
tapにおいて隣接する出力信号の位相差は、tCK/
Nとなり、等間隔であることがわかる。すなわち、第2
の内分回路120〜12Nから、クロック周期tCKをN
で等間隔に分割した多相クロックが得られる。なお、第
2の内分回路12Nの出力N−tapと第2の内分回路
120の0−tapとの位相差は2π(=時間差tC
K)である。
【0155】合成回路13では、前記した実施例と同様
に、tCK/Nの位相差でそれぞれ出力される信号0−
tap、1−tap、…、N−tapを入力して、一つ
の信号を合成し(多重化し)、入力クロックINの周期
tCKをN等分した逓倍したクロックを生成する。合成
回路13では、信号0−tap、1−tap、…、N−
tapをm個毎に間引きして入力クロックINの周期t
CKをN/m等分した逓倍したクロックを生成するよう
にしてもよい。
【0156】図18は、図17に示した回路において、
Nを4とした場合の動作を説明するためのタイミング図
である。図18において、d1〜d8は、図17の遅延
回路101〜108の出力であり、0−tap〜4−ta
pは、図17の第2の内分回路120〜124の出力であ
り、OUTは合成回路13の出力である。
【0157】第2の内分回路120〜124の出力n−t
ap(nは0〜4)は、上式(15)から、クロックI
Nの立ち上がりから、 n(td+T/N)+N×td+CV/NI−T (ただし、N=4)のタイミングで立ち上がる。すなわ
ち、出力信号0−tapの立ち上がりエッジのタイミン
グは、n=0より、4×td+CV/4I−Tとなる。
出力信号1−tapの立ち上がりエッジのタイミング
は、n=1より、td+T/4+4×td+CV/4I
−Tとなる。出力信号2−tapの立ち上がりエッジの
タイミングは、n=2より、2(td+T/4)+4×
td+CV/4I−Tとなる。出力信号3−tapの立
ち上がりエッジのタイミングは、n=3より、3(td
+T/4)+4×td+CV/4I−Tとなる。出力信
号4−tapの立ち上がりエッジのタイミングは、n=
4より、4(td+T/4)+4×td+CV/4I−
Tとなる。
【0158】4td+T=tCKであることから、出力
0−tap〜4−tapは、それぞれ等間隔の位相tC
K/4ずつ相違して遷移する4相クロックとされ、4相
クロックを合成回路13で合成することで、入力クロッ
クを4逓倍した出力クロックが得られる。
【0159】本発明のさらに別の実施例について説明す
る。図19は、本発明のさらに別の実施例の構成を示す
図である。図19を参照すると、この実施例は、図17
に示した実施例と同様に位相差検知回路を具備してい
ず、そのかわりに、選択回路を備えたものであるが、第
2の出力回路120〜12Nから出力される多相クロック
の位相差が可変に設定可能としている点が、図17に示
した実施例と相違している。後に詳細に説明されるが、
この実施例では、入力クロックINの周期tCKに対し
て、隣り合う第2の出力回路の出力信号の位相差をtC
K/Kとし、Kが1〜Nの範囲で可変に設定される。合
成回路13では、位相差がtCK/Kの多相クロックを
合成して、入力クロックINの周波数をK逓倍したクロ
ックを出力する。
【0160】より詳細には、図19を参照すると、図1
7に示した回路構成に、選択回路19があらたに追加さ
れており、逓倍数決定信号18が、選択回路19及び第
2の内分回路120〜12Nに入力されている。なお、図
19において、周期検知回路15、遅延回路101〜1
2N、第2の内分回路120〜12N、及び、合成回路1
3の構成は、図17に示したものと同様とされている。
ただし、第2の内分回路120〜12Nは、図22に示し
た回路構成とされており、制御信号1〜N、制御信号1
B〜NBとして、逓倍数決定信号18が用いられてい
る。
【0161】選択回路19は、前段のN個の遅延回路1
1〜10Nの出力d1〜dNを入力し、逓倍数決定信号
18に基づき、そのうちの一つを出力し、後段のN個の
遅延回路列の最初の遅延回路10N+1と、第2の内分回
路120に出力する。
【0162】逓倍数決定信号18に基づき、N逓倍と
し、N個の遅延回路101〜10Nを入力とする選択回路
19で、遅延回路10Nの出力dNを選択した場合、図
17の構成と同一とされ、tCKをN等分に分割した多
相クロックが出力され、合成回路13からはN逓倍クロ
ックが出力される。
【0163】この実施例は、逓倍数がN逓倍のほか、N
よりも小さな逓倍数Kに可変に設定可能であることが構
成上の特徴である。
【0164】選択回路19では、K逓倍のときは、逓倍
決定信号18の値に基づき、遅延回路101〜10Nの出
力d1〜dNのうち、K番目の遅延回路10Kの出力d
K(遅延時間はK×td)を選択出力する。
【0165】逓倍数決定信号18は、図22に示した第
2の内分回路において、制御信号1〜N、制御信号1B
〜NBとして入力され、K逓倍のときは、並列配置され
るスイッチトランジスタであるNチャネルMOSトラン
ジスタMN31〜MN3N、MN41〜MN4N(図2
2参照)のうち全体でK個がオンとなるように設定され
る。
【0166】逓倍数決定信号18がK逓倍に設定されて
いる場合、重み付けがm(ただし、mは0〜Kの整数)
の第2の内分回路12mにおいて、図22を参照する
と、入力信号IN1の立ち上がりで(クロックサイクル
開始時点から、K×td+m×tdのタイミングで立ち
上がる)、NチャネルMOSトランジスタMN11〜M
N1Nのうち、(K−m)個のトランジスタがオンし、
時間T後の入力信号IN2の立ち上がりで、Nチャネル
MOSトランジスタMN21〜MN2Nのうちm個のト
ランジスタがオンする(全体でK個がオンする)。
【0167】この場合、図22において、容量Cの充電
状態から、インバータINV60のしきい値に達したと
ころまで引き抜く必要のある電荷をQ=CV(Cは容量
の容量値、Vは容量の端子電圧)とすると、入力信号1
の立ち上がりから (CV−(K−m)×IT)/KI =CV/KI+m×T/K−T …(18) のタイミングで出力信号が立ち上がる。
【0168】したがって、クロックサイクルの開始時点
を基準として、 のタイミングで、第2の内分回路12mの出力信号が立
ち上がることになる。
【0169】第2の内分回路12mに入力される入力信
号IN2(図22参照)は、次の入力クロックINを、
m個の遅延回路101〜10m(図19参照)で遅延させ
た信号であるため、第2の内分回路12mに入力される
入力信号IN1と入力信号IN2の位相差Tは、次式
(18)で与えられる。 T=tCK−(K+m)td+m×td =tCK−K×td …(20)
【0170】したがって、td+T/K=tCK/Kと
なり、上式(17)より、第2の内分回路12mの出力
信号m−tapは、クロックサイクルの開始時点を基準
として、次式(20)のタイミングで立ち上がる。 m×tCK/K+定数 …(21)
【0171】すなわち、互いに隣り合うK個の第2の内
分回路120〜12K-1の0−tap〜(K−1)−ta
pの出力は、クロック周期tCKを等間隔で分割したK
相の多相クロックとなり、これらを合成回路13で合成
することで、K逓倍のクロックが得られる。
【0172】次に、本発明のさらに別の実施例について
説明する。図20は、この実施例の構成を示す図であ
り、高速クロック伝送に好適とされている。図17に示
した実施例では、不平衡型のクロック伝送方式であるの
に対し、本発明の第5の実施例は、図20を参照する
と、平衡型(balanced)のクロック伝送路で構成し、ク
ロックCLKと、クロックCLKとは逆相(180度
(π)位相が異なる)の相補クロックCLKBとに対し
て、それぞれ、2N個の遅延回路101〜102Nと2N
個の遅延回路10B1〜10B2Nを備え、各クロックのそ
れぞれに対して、内分回路120〜12N、内分回路12
B0〜12BNを備え、内分回路120〜12N、内分回路1
B0〜12BNからはクロック周期tCKを2N等分した
多相クロックが生成される。遅延回路101〜102N
遅延回路10B1〜10B2Nは、図17に示した遅延回路
101〜102Nと同一の構成としてもよい。内分回路1
0〜12 N、12B0〜12BNは、図17、及び図22を
参照して説明した第2の内分回路0〜12Nと同一の構成
とされている。
【0173】各遅延回路101〜102N、10B1〜10
2Nの遅延時間は全て等しくtdであるものとし、 N×td+T=tCK/2(半周期) …(22) とする。
【0174】内分回路120は、逆相クロックCLKB
の遅延回路10BNの出力dN+πと、次サイクルの正相
クロックCLKの時間差Tを内分比(重み付け)F0
分割したタイミングの出力信号(0/N)πを出力す
る。内分回路121は、逆相クロックCLKBのN+1
段目の遅延回路10BN+1の出力d(N+1)+πと、次
サイクルの正相クロックCLKの遅延回路101の出力
d1との時間差を内分比F1で分割したタイミングの出
力信号(1/N)πを出力する。内分回路12N-1は、
逆相クロックCLKBの遅延回路10B2N-1の出力d
(2N−1)+πと、次サイクルの正相クロックCLK
の遅延回路10N-1の出力d(N−1)との時間差を内
分比FN-1で分割したタイミングの出力信号((N−
1)/N)πを出力する。内分回路12Nは、逆相クロ
ックCLKBの遅延回路10B2Nの出力d(2N)+π
と、次サイクルの正相クロックの遅延回路10Nの出力
dNとの時間差を内分比FNで分割したタイミングの出
力信号πを出力する。
【0175】クロックサイクルの開示時点を基準とし
て、内分回路12n(nは0〜Nの整数)の出力信号
(nπ)/Nの立ち上がりのタイミングは、上式(1
5)において、 (N+n)×td+π+CV/NI+nT/N−T =n(td+T/N)+π+CV/NI−T =n(tCK/2N)+π+CV/NI−T =n(π/2N)+π+CV/NI−T…(23) となる。
【0176】内分回路12B0は、正相クロックCLKの
遅延回路10Nの出力dN(遅延時間N×td)と、逆
相クロックCLKB(正相クロックCLKとの位相差=
tCK/2)の時間差T(tCK/2−N×td)を内
分比(重み付け)F0で分割したタイミングの出力信号
πを出力する。内分回路12B1は、正相クロックCLK
のN+1段目の遅延回路10N+1の出力d(N+1)
と、逆相クロックCLKBの遅延回路10B1の出力d1
+πとの時間差を内分比F1で分割したタイミングの出
力信号((N+1)/N)πを出力する。内分回路12
BN-1は、正相クロックCLKの遅延回路102N-1の出力
d(2N−1)と逆相クロックCLKの遅延回路10
BN-1の出力d(N−1)+πとの時間差を内分比FN-1
で分割したタイミングの出力信号((2N−1)/N)
πを出力する。内分回路12BNは、逆相クロックCLK
Bの遅延回路10B2Nの出力d(2N)+πと、次サイ
クルの正相クロックの遅延回路10Nの出力dNとの時
間差を内分比FNで分割したタイミングの出力信号2π
を出力する。
【0177】クロックサイクルの開示時点を基準とし
て、内分回路12Bn(nは0〜Nの整数)の出力信号
((N+n)/N)πの立ち上がりのタイミングは、上
式(15)において、 (N+n)×td+CV/NI+nT/N−T =n(td+T/N)+CV/NI−T =n(tCK/2N)+CV/NI−T =n(π/2N)+CV/NI−T…(24) となる。
【0178】内分回路12nの出力信号(n/N)π
と、内分回路12Bnの出力信号((N+n)/N)πと
は、位相がπずれている。また、内分回路12nの出力
信号(n/N)πと内分回路12n+1の出力信号((n
+1)/N))πとは位相がπ/2Nずれており、内分
回路12Bnの出力信号((N+n)/N)πと、内分回
路12Bn+1の出力信号((N+n+1)/N)πと、は
位相がπ/2Nずれている。内分回路120〜12Nの出
力、内分回路12B0〜12BNの出力を用いて、クロッ
ク周期tCKを2N等分した多相クロックが生成され
る。これらの多相クロックから2N逓倍のクロックを生
成するようにしてもよい。
【0179】図21は、図20に示した回路において、
N=4の場合の、d1〜d8、d1+π〜d8+π、内
分回路120〜12Nの出力信号(n/N)πと、内分回
路12B0〜12BNの出力信号((N+n)/N)π(但
し、N=4、n=0、1、2、3)を示す図である。
【0180】内分回路120〜124の出力、内分回路1
B0〜12B4の出力を用いて、クロック周期tCKを2
N等分した多相クロックが生成される。
【0181】なお、図20に示す回路に、周期検知回路
(図17の15)を備え、遅延回路10〜102N
遅延回路10B1〜10B2Nを、周期検知回路で検知
されたクロック周期に基づき遅延時間を可変に調整する
ようにしてもよいことは勿論である。この場合、遅延回
路10〜102N、遅延回路10B1〜10B2Nは、
図5、または図3(b)等に示した回路構成とされる。
【0182】図23は、図20に示した内分回路120
〜12N、内分回路12B0〜12BNの構成の一例を示す
図であり、逓倍数N=4、内分比を1:3(内分比は、
二つの入力信号のうち早く遷移する方の信号による放電
(充電)電流(トランジスタの数)と、遅く遷移する方
の信号による放電(充電)電流(トランジスタの数)の
比で規定される)とした場合の貫通電流抑圧型の回路構
成を示している。図24は、図23に示した内分回路の
動作を説明するためのタイミング図である。
【0183】図23を参照すると、この内分回路は、電
源VDDにソースが接続されたPチャネルMOSトラン
ジスタMP101、MP102、MP103、MP10
4と、PチャネルMOSトランジスタMP101、MP
102、MP103、MP104のドレインと共通ノー
ドN101間に接続されているPチャネルMOSトラン
ジスタMP201、MP202、MP203、MP20
4と、共通ノードにドレインが接続されたNチャネルM
OSトランジスタMN201、MN202、MN20
3、MN204と、NチャネルMOSトランジスタMN
201、MN202、MN203、MN204のソース
とグランド間に接続されたNチャネルMOSトランジス
タMN101、MN102、MN103、MN104
と、を備えており、PチャネルMOSトランジスタMP
101のゲートがグランドに接続され、PチャネルMO
SトランジスタMP102、MP103、MP104は
入力信号IN2に接続され、PチャネルMOSトランジ
スタMP201のゲートが入力信号IN2に接続され、
PチャネルMOSトランジスタMP202、MP20
3、MP204は入力信号IN1に接続されている。N
チャネルMOSトランジスタMN101のゲートが電源
VDDに接続され、NチャネルMOSトランジスタMN
102、MN103、MN104は入力信号IN2に接
続され、NチャネルMOSトランジスタMN201のゲ
ートが入力信号IN2に接続され、NチャネルMOSト
ランジスタMN202、MN203、MN204は入力
信号IN1に接続されている。
【0184】また電源VDDにソースとドレインが接続
されたPチャネルMOSトランジスタMP105を備
え、グランドにソースとドレインが接続されたNチャネ
ルMOSトランジスタMN105を備え、共通ノードN
101はインバータINV101の入力端に接続され、
インバータINV101の出力端OUTから信号が出力
される。
【0185】図23及び図24を参照して、この内分回
路の動作を説明する。入力信号IN1、IN2がLow
レベルからHighレベルに遷移するとき、Nチャネル
MOSトランジスタ側がインターポレータ(内分回路)
として動作する。入力信号IN2がHighレベルとな
るとNチャネルMOSトランジスタMN201がオン
し、NチャネルMOSトランジスタMN102〜104
もオンし、トランジスタMN201を介して電流値I
(トランジスタMN201のドレイン電流)で共通ノー
ドN101の電荷を放電し、時間差T後に、入力信号I
N1がHighレベルとなると、NチャネルMOSトラ
ンジスタMN202〜204がオンし、電流4×Iで共
通ノードN101の電荷を放電する。容量Cnは、共通
ノードN101がHighレベルの期間にのみNMOS
の下に反転層が形成されるため、NMOS動作のときだ
け容量として機能する。共通ノードN101の電位を入
力とするインバータINV101の出力を反転させるた
めの電荷をCVとすると、入力信号IN2がLowレベ
ルからHighレベルに遷移したとき、トランジスタM
N201を介して電流値Iで時間T放電したときの電荷
はCV−I×Tであり、つづいて電流4×Iで放電する
ため、入力信号IN2がLowレベルからHighレベ
ルに遷移してから出力信号がLowレベルからHigh
レベルに反転する遅延時間は、(CV−I)/4Iで与え
られる。
【0186】入力信号IN1、IN2が、Highレベ
ルからLowレベルに遷移するとき、PチャネルMOS
トランジスタ側がインターポレータとして動作する。入
力信号IN2がHighレベルからLowレベルとなる
と、PチャネルMOSトランジスタMP201がオン
し、PチャネルMOSトランジスタMP102〜104
もオンし、トランジスタMP101、MP201を介し
て電流値I(トランジスタMP201のドレイン電流)
で共通ノードN101の電荷を充電し、時間(位相差)
T後に、入力信号IN1がHighレベルからLowレ
ベルとなると、PチャネルMOSトランジスタMP20
2〜204がオンして、電流4×Iで共通ノードN10
1を充電する。容量Cpは、共通ノードN101がLo
wレベルの期間にのみ、PMOSの下に反転層が形成さ
れるため、PMOS動作のときだけ、容量(MOSキャ
パシタ)として機能する。共通ノードN101の電位を
入力とするインバータINV101の出力を反転させる
ための電荷をCVTHとすると、入力信号IN2がHig
hレベルからLowレベルに遷移したとき、トランジス
タMP201を介して電流値Iで時間T充電したときの
電荷はI×Tであり、つづいて電流4×Iで充電するた
め、入力信号IN2がHighレベルからLowレベル
に遷移してから出力信号がHighレベルからLowレ
ベルに反転する遅延時間は、(CVTH−I)/4Iで与え
られる。
【0187】逓倍数N、内分回路の重み付けmの場合、
並列接続される電源側のPチャネルMOSトランジスタ
MP101〜MP104、共通ノード側のPチャネルM
OSトランジスタMP201〜MP204、並列接続さ
れる接地電位側のNチャネルMOSトランジスタMN1
01〜MN104、共通ノード側のNチャネルMOSト
ランジスタMN201〜MN204の並列数をいずれも
Nとし、電源側のPチャネルMOSトランジスタにおい
て、IN2にゲートが接続されるトランジスタの個数を
m個とし、残りのトランジスタのゲートを接地電位と
し、共通ノード側のPチャネルMOSトランジスタにお
いて、IN1にゲートが接続されるトランジスタの個数
をm個とし、残りのトランジスタのゲートをIN2に接
続し、接地電位側のNチャネルMOSトランジスタの並
列体において、IN1にゲートが接続されるトランジス
タの個数をm個とし、残りのトランジスタのゲートを電
源電位とし、共通ノード側のNチャネルMOSトランジ
スタにおいて、IN1にゲートが接続されるトランジス
タの個数をm個とし、残りのトランジスタのゲートをI
N2に接続している。
【0188】図23に示した構成の内分回路において
は、入力信号が、HighレベルからLowレベルに遷
移するとき、PチャネルMOSトランジスタ側が動作
し、LowレベルからHighレベルに遷移するとき
は、NチャネルMOSトランジスタ側が動作する構成と
され、入力信号の遷移における、電源VDDからグラン
ド(VSS)側へ流れる貫通電流を抑制している。
【0189】図17、図19、図20を参照して説明し
たクロック制御回路は、回路構成を簡易化しており、内
部回路が内部クロック信号に同期して動作する半導体集
積回路装置(LSI)において、外部クロックから該外
部クロックに同期した内部クロックを生成するクロック
制御回路に、本発明を適用して好適とされる。クロック
端子から入力バッファを介して入力される外部クロック
に同期した多相のクロック、又は、逓倍クロックを生成
して、生成したクロックを内部クロックとして、クロッ
クドライバから、半導体集積回路装置の内部回路をなす
同期回路(順序回路)に供給するクロック制御回路を備
えた半導体集積回路装置において、クロック制御回路と
して、PLL回路の代わりに、図17、図19、図20
等に示した実施例に即して説明した、本発明に係るクロ
ック制御回路を備えることで、回路規模の縮減、同期に
要する時間の短縮において、顕著な効果を奏する。
【0190】また、図17、図19、図20等に示した
回路は、水晶発振回路等より供給されるクロックを外部
クロックとして入力しその逓倍クロックを生成する装
置、あるいは、クロック周期tCKを等分割したタイミ
ングで信号を生成するタイミング生成装置、あるいは逓
倍周波数可変の信号を生成する信号生成装置等に用いて
好適とされる。
【0191】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帰還系の回路構成をとらずに、入力されるクロックに、
位相同期した逓倍クロックを出力することができる、と
いう効果を奏する。
【0192】また本発明によれば、簡易な構成により、
外部入力されるクロックの周期を等分割したタイミング
で遷移するクロック、及び、外部入力されるクロックに
同期した逓倍クロックを生成することができる、という
効果を奏する。
【0193】さらに本発明によれば、帰還系の回路構成
をとらずに、簡易な構成により、入力クロックのクロッ
ク周期を等間隔に分割した位相差の多相クロック及び逓
倍クロックを生成することができる、という効果を奏す
る。
【0194】さらに本発明によれば、位相差検知回路を
用いず、遅延回路列と内分回路に基く簡易な構成によ
り、入力クロックのクロック周期を等間隔に分割した位
相差の多相クロック及び逓倍クロックを生成することが
できる、という効果を奏する。
【0195】さらにまた本発明によれば、位相差検知回
路を用いず、遅延回路列と内分回路に基く簡易な構成に
より、逓倍数を可変に設定した逓倍クロックを生成する
ことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図3】(a)、(b)は本発明の一実施例における遅
延回路の構成を示す図である。
【図4】(a)、(b)は本発明の一実施例における位
相検知回路の構成を示す図である。
【図5】本発明の一実施例における第1の内分回路の構
成を示す図である。
【図6】本発明の一実施例における第2の内分回路の構
成を示す図である。
【図7】本発明の一実施例の動作原理を説明するための
図である。
【図8】本発明の一実施例の動作を説明するためのタイ
ミング図である。
【図9】本発明の別の実施例における第2の内分回路の
構成を示す図である。
【図10】本発明のさらに別の実施例の構成を示す図で
ある。
【図11】本発明のさらに別の実施例の動作を説明する
ためのタイミング図である。
【図12】従来のクロック逓倍回路の構成を示す図であ
る。
【図13】従来のクロック逓倍回路の構成を示す図であ
る。
【図14】図11の4相クロック逓倍回路の構成を示す
図である。
【図15】図12の4相クロック逓倍回路の動作を説明
するためのタイミング図である。
【図16】タイミング差分割回路の構成の一例を示す図
である。
【図17】本発明のさらに別の実施例の構成を示す図で
ある。
【図18】図17に示した本発明のさらに別の実施例の
動作を説明するためのタイミング図である。
【図19】本発明のさらに別の実施例の構成を示す図で
ある。
【図20】本発明のさらに別の実施例の構成を示す図で
ある。
【図21】図20に示した本発明のさらに別の実施例の
動作を説明するためのタイミング図である。
【図22】内分回路の構成の一例を示す図である。
【図23】内分回路の構成の別の例を示す図である。
【図24】図23に示した内分回路の動作を説明するた
めのタイミング図である。
【符号の説明】
1 クロック 2 分周器 3 多相クロック 4a タイミング差分割回路 4b 多重化回路 5 多相クロック逓倍回路 8 クロック合成回路 9 逓倍クロック 10 第1の遅延回路 11 第1の内分回路 12 第2の内分回路 13 合成回路 14 位相差検知回路 15 周期検知回路 16 制御信号 17 選択回路(セレクタ) 18 逓倍数決定信号 19 選択回路 201 1/4分周器 202 4相クロック逓倍回路 203 クロック合成回路 204 周期検知回路 206 制御信号 207 逓倍クロック 208〜215 タイミング差分割回路 216〜223 パルス補正回路 224〜227 多重化回路

Claims (58)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力した信号を第1の遅延時間遅延させて
    出力する第1の回路と、前記第1の回路の出力を第2の
    遅延時間遅延させて出力する第2の回路とからなる遅延
    回路ユニットを縦続形態に複数段接続してなる遅延回路
    列と、 前記遅延回路列に入力される入力クロックと、前記遅延
    回路列から出力されるクロックとを入力し、前記入力ク
    ロックのクロック周期と前記遅延回路列の遅延時間の時
    間差を、前記入力される二つのクロックの位相差として
    検出する位相差検知回路と、 複数の前記遅延回路ユニットの第1の回路の出力をそれ
    ぞれ入力し、前記位相差を前記遅延回路列における前記
    遅延回路ユニットの個数で等間隔に分割した時間を単位
    として、前記第1の回路が属する前記遅延回路ユニット
    が前記遅延回路列内で何番目の段数であるかに応じて、
    前記第1の回路の出力信号の遷移エッジを、互いに異な
    る遅延時間分遅延させてそれぞれ出力する複数の第3の
    回路と、 を備え、 前記複数の第3の回路は、前記入力クロックのクロック
    周期を、前記遅延回路列における前記遅延回路ユニット
    の個数で等分した時間間隔で遷移する複数の出力信号を
    それぞれ出力する、ことを特徴とするクロック制御回
    路。
  2. 【請求項2】前記第3の回路が、容量の充電及び放電を
    制御する回路と、 前記容量の端子電圧としきい値との大小関係に応じた論
    理値を前記出力信号として出力する回路と、を備え、 前記位相差に相当する期間、前記容量を放電又は充電
    し、前記第3の回路に対応する遅延回路ユニットの前記
    第1の回路の出力信号が遷移した際に、これを受けて、
    前記容量を、前記位相差に相当する期間の放電又は充電
    につづいて、再び放電又は充電し、 前記位相差を、前記遅延回路ユニットの数で等分した位
    相に、前記第3の回路に対応する前記遅延回路ユニット
    が前記遅延回路列内で何段目であるかを表す値を乗じた
    位相に相当する遅延時間を、前記第2の遅延時間から差
    し引いた時間分、前記第3の回路に対応する前記遅延回
    路ユニットの前記第1の回路の出力信号の立ち上がり又
    は立ち下りの遷移エッジを、遅延させて出力する構成と
    されている、ことを特徴とする請求項1に記載のクロッ
    ク制御回路。
  3. 【請求項3】前記入力信号と、複数の前記第3の回路の
    出力信号とに基づき、前記入力クロックのクロック周期
    を等分割してなるクロック周期の逓倍クロックを生成し
    て出力する合成回路を備えた、ことを特徴とする請求項
    1又は2に記載のクロック制御回路。
  4. 【請求項4】第1の遅延時間t1の第1の遅延回路と、
    前記第1の遅延回路の出力の立ち上がり又は立ち下がり
    の遷移エッジを第2の遅延時間t2遅延させて出力する
    第2の遅延回路とからなる遅延回路ユニットを縦続形態
    に複数段(N段)接続してなる遅延回路列を備え、 前記遅延回路列には、初段の遅延回路ユニットから、ク
    ロック周期tCKの入力クロックが入力され、 前記遅延回路列の最終段の遅延回路ユニットから出力さ
    れる出力クロックと、前記遅延回路列に入力される入力
    クロックとから、前記遅延回路列の遅延時間と、前記入
    力クロックのクロック周期tCKとの時間差に対応する
    位相差T(T=N×(t1+t2)−tCK)を検出す
    る位相差検知回路を備え、 1段目から(N−1)段目の前記遅延回路ユニットの第
    1の遅延回路の出力をそれぞれ入力する第3の遅延回路
    を(N−1)個備え、 n番目(ただし、nは1乃至N−1の正整数)の前記第
    3の遅延回路は、前記位相差検知回路で検出された位相
    差Tに基づき、対応するn段目の遅延回路ユニットの第
    1の遅延回路の出力の遷移エッジを、前記第2の遅延時
    間t2から、前記位相差Tを前記遅延回路ユニットの数
    Nで等分した位相T/Nに、前記第3の遅延回路に対応
    する遅延回路ユニットの前記遅延回路列内での段数nを
    乗じた遅延時間n×T/Nを差し引いた時間t2−n×
    T/N遅延させて出力し、 n番目(ただし、nは1乃至N−1の正整数)の前記第
    3の遅延回路は、前記入力クロックのクロックサイクル
    の開始時点から、 時間n×(t1+t2−T/N)=n×tCK/N 遅れたタイミングで立ち上がり又は立ち下がり遷移する
    信号をそれぞれ出力し、 前記入力クロックと、1乃至N−1番目の前記第3の遅
    延回路の出力とから、前記入力クロックのクロック周期
    tCKを等分してなるクロック周期の逓倍クロックを生
    成する合成回路を備えた、ことを特徴とするクロック制
    御回路。
  5. 【請求項5】前記第2の遅延回路が、前記第2の遅延回
    路内の容量の充電パスをオン及びオフ制御する第1のス
    イッチと、 前記容量の放電パスをオン及びオフ制御する、互いに並
    列接続されたN個の第2のスイッチと、 前記容量の前記端子電圧としきい値の大小関係に応じた
    論理値を出力するバッファ回路と、を少なくとも備え、 前記第2の遅延回路に入力される、前記第1の遅延回路
    の出力信号が第2の値のとき、前記第1のスイッチがオ
    ンして、前記容量が充電され、 前記第1の遅延回路の出力信号が第1の値のとき、前記
    N個の第2のスイッチがオンして、前記容量が放電され
    る、構成とされた第1の内分回路よりなる、ことを特徴
    とする請求項4に記載のクロック制御回路。
  6. 【請求項6】前記第2の遅延回路が、前記第2の遅延回
    路内の容量の放電パスをオン及びオフ制御する第1のス
    イッチと、 前記容量の充電パスをオン及びオフ制御する、互いに並
    列接続されたN個の第2のスイッチと、 前記容量の前記端子電圧としきい値の大小関係に応じた
    論理値を出力するバッファ回路と、を少なくとも備え、 前記第2の遅延回路に入力される、前記第1の遅延回路
    の出力信号が第2の値のとき、前記第1のスイッチがオ
    ンして、前記容量が放電され、 前記第1の遅延回路の出力信号が第1の値のとき、前記
    N個の第2のスイッチがオンして、前記容量が充電され
    る、構成とされた第1の内分回路よりなる、ことを特徴
    とする請求項4に記載のクロック制御回路。
  7. 【請求項7】n番目(ただし、nは1乃至N−1の正整
    数)の前記第3の遅延回路が、 前記第3の遅延回路内の容量の充電パスをオン及びオフ
    制御する第3のスイッチと、 前記容量の放電パスをオン及びオフ制御する、並列接続
    された複数の第4のスイッチと、 前記容量の端子電圧としきい値の大小関係に応じた論理
    値を出力するバッファ回路と、を少なくとも備え、 前記複数の第4のスイッチのうち、n個の第4のスイッ
    チは、前記位相差検知回路の出力によってオン及びオフ
    制御され、前記位相差検知回路で検出された前記位相差
    Tに対応する期間分、オン状態とされて、前記容量の蓄
    積電荷が一部放電され、 蓄積電荷が一部放電された状態の前記容量に対して、n
    番目の前記第1の遅延回路の出力が遷移した時点から、
    前記第1の遅延回路の出力によってオン及びオフ制御さ
    れるN個の第4のスイッチがオンされ、前記容量の電荷
    が放電されて前記容量の端子電圧が下降し、前記バッフ
    ァ回路からの出力値が変化する、構成とされた第2の内
    分回路よりなる、ことを特徴とする請求項4乃至6のい
    ずれか一に記載のクロック制御回路。
  8. 【請求項8】n番目(ただし、nは1乃至N−1の正整
    数)の第3の遅延回路が、 前記第3の遅延回路内の容量の放電パスをオン及びオフ
    制御する第3のスイッチと、 前記容量の充電パスをオン及びオフ制御する、並列接続
    された複数の第4のスイッチと、 前記容量の端子電圧としきい値の大小関係に応じた論理
    値を出力するバッファ回路と、を少なくとも備え、 前記複数の第4のスイッチのうち、n個の第4のスイッ
    チは、前記位相差検知回路の出力によってオン及びオフ
    制御され、前記位相差検知回路で検出された前記位相差
    Tに対応する期間分、オン状態とされて、前記容量を一
    部充電し、 一部充電された状態の前記容量に対して、n番目の前記
    第1の遅延回路の出力が遷移した時点から、前記第1の
    遅延回路の出力によってオン及びオフ制御されるN個の
    第4のスイッチがオンされ、前記容量をさらに充電し
    て、前記容量の端子電圧が上昇し、前記バッファ回路か
    らの出力値が変化する、構成とされた第2の内分回路よ
    りなる、ことを特徴とする請求項4乃至6のいずれか一
    に記載のクロック制御回路。
  9. 【請求項9】第1の遅延時間t1の第1の遅延回路と、
    前記第1の遅延回路の出力信号の立ち上がり又は立ち下
    がりの遷移エッジを第2の遅延時間t2遅延させる第2
    の遅延回路とからなる遅延回路ユニットを縦続形態に複
    数段(N段)備え、周期tCKの入力クロックを入力
    し、時間N×(t1+t2)だけ遅延させて出力する遅
    延回路列を備え、 前記第2の遅延回路は、前記第2の遅延回路に入力され
    る、前記第1の遅延回路の出力信号が第2の値のとき
    に、前記第2の遅延回路内の第1の容量の充電経路をオ
    ンする第1のスイッチと、 前記第1の遅延回路の出力信号が第1の値のときに、前
    記第1の容量に蓄積された電荷を放電する放電経路のオ
    ンする、互いに並列接続されたN個の第2のスイッチ
    と、 前記第1の容量の前記端子電圧としきい値の大小関係に
    応じた論理値を出力する第1のバッファ回路と、を少な
    くとも備えた第1の内分回路よりなり、 前記遅延回路列の最終段の遅延回路ユニットから出力さ
    れる出力クロックと、前記出力クロックに対応する入力
    クロックの次のクロックサイクルの入力クロックとの位
    相差T(T=N×(t1+t2)−tCK)を検出し、
    前記位相差T分、アクティブ状態の出力信号を出力する
    位相差検知回路を備え、 前記入力クロックの1クロック周期tCKをN等分した
    期間tCK/Nは、t1+t2−T/Nと表され、 1段目からN−1段目の前記遅延回路ユニットの前記第
    1の遅延回路にそれぞれ対応させて1番目からN−1番
    目の第2の内分回路を備え、 n番目(ただし、nは1乃至N−1の正整数)の前記第
    1の遅延回路の出力を入力とする、n番目の前記第2の
    内分回路は、 前記第2の内分回路内の第2の容量の充電経路をオン及
    びオフ制御する第3のスイッチと、 前記第2の容量に蓄積された電荷を放電する放電経路の
    オン及びオフを制御する、互いに並列接続された複数の
    第4のスイッチと、 前記第2の容量の前記端子電圧としきい値の大小関係に
    応じた論理値を出力する第2の第2のバッファ回路と、
    を備え、 前記位相差検知回路の出力信号がアクティブ期間中、前
    記複数の第4のスイッチのうちのn個のスイッチをオン
    として、前記第2の容量の蓄積電荷を一部放電し、一部
    電荷が放電された状態の前記第2の容量に対して、n番
    目の前記第1の遅延回路の出力が第1の値に変化した時
    点からは、前記複数の第4のスイッチのうちN個のスイ
    ッチをオンとして前記第2の容量を放電し、前記第2の
    バッファ回路からは、n番目の第1の遅延回路の出力信
    号の立ち上がり又は立ち下がりの遷移タイミングである
    (n−1)×(t1+t2)+t1から、遅延時間t2
    −n×T/Nのタイミングで、立ち上がり又は立ち下が
    り遷移する出力信号が出力され、前記出力信号は、その
    遷移タイミングが、前記入力クロックの遷移するタイミ
    ングであるクロックサイクル開始時点から、n(t1+
    t2−T/N)=n×tCK/Nとされ、 1乃至N−1番目の前記第2の内分回路から、前記入力
    クロックの1クロック周期tCKをN等分した時間間隔
    tCK/Nで遷移するN−1個のクロックが出力され
    る、ことを特徴とするクロック制御回路。
  10. 【請求項10】前記入力クロックと、N−1個の前記第
    2の内分回路から出力されるクロックを入力して一本の
    信号に合成し、前記各クロック信号の立ち上がり又は立
    ち下がりの遷移タイミングに同期したパルス信号よりな
    る逓倍クロック信号を生成する合成回路を備え、前記合
    成回路から、前記入力クロックの周期tCKを等分した
    逓倍クロック信号が出力される、ことを特徴とする請求
    項9に記載のクロック制御回路。
  11. 【請求項11】前記位相差検知回路が、前記遅延回路列
    の出力が第2の値から第1の値へ遷移したときに、第1
    の信号を生成する第1の信号生成回路と、 前記入力クロックが第2の値から第1の値へ遷移したと
    きに第2の信号を生成する第2の信号生成回路と、 前記第1の信号生成回路からの第1の信号を受けて、出
    力信号をアクティブ状態とセットし、前記第2の信号生
    成回路からの第2の信号を受けて前記出力信号をインア
    クティブ状態にリセットする順序論理回路と、を備えて
    いる、ことを特徴とする請求項1、4、9のいずれか一
    に記載のクロック制御回路。
  12. 【請求項12】前記位相差検知回路が、前記遅延回路列
    の出力が第1の値であり、前記入力クロックが第2の値
    である間、出力をアクティブ状態とする論理回路を備え
    ている、ことを特徴とする請求項1、4、9のいずれか
    一に記載のクロック制御回路。
  13. 【請求項13】前記位相差検知回路が前記第2の内分回
    路内に設けられている、ことを特徴とする請求項11又
    は12に記載のクロック制御回路。
  14. 【請求項14】前記入力クロックの周期を検知する周期
    検知回路を備え、 前記周期検知回路から出力される制御信号に基づき、前
    記第1の遅延回路と前記第2の遅延回路の遅延時間を可
    変させる、ことを特徴とする請求項4乃至13のいずれ
    か一に記載のクロック制御回路。
  15. 【請求項15】請求項9記載のクロック制御回路におい
    て、 前記入力クロックの周期を検知する周期検知回路を備
    え、 前記第1の内分回路において、前記第1の容量の容量値
    が、前記周期検知回路から出力される制御信号に基づき
    可変される、ことを特徴とするクロック制御回路。
  16. 【請求項16】請求項9記載のクロック制御回路におい
    て、 前記入力クロックの周期を検知する周期検知回路を備
    え、 前記第1の内分回路が、第1の電源と内部ノード間に接
    続される第1のスイッチと、 第1、第2の入力端からの信号を入力し出力端が前記第
    1のスイッチの制御端子に接続され、前記第1の入力端
    及び前記第2の入力端に入力される入力信号がともに第
    2の値のときに前記第1のスイッチをオンさせる論理回
    路と、 前記内部ノードが入力端に接続され、前記内部ノードの
    電圧としきい値電圧との大小関係に従った論理値を出力
    する正転又は反転型のバッファ回路と、 前記内部ノードと前記第2電源間に、並列接続され、前
    記第1、第2の入力端からの入力信号が制御端子にそれ
    ぞれ入力され、前記入力信号が第1の値のときオンされ
    る、複数の第2のスイッチと、を備え、 前記内部ノードと前記第2電源間に、スイッチと容量か
    らなる直列回路を、複数本並列に備え、 前記直列回路を構成する前記スイッチは、前記周期検知
    回路から出力される制御信号によってオン及びオフ制御
    され、前記入力クロックのクロック周期に応じて、前記
    内部ノードに付加される前記容量の容量値が可変される
    構成とされ、 前記第1の入力端と前記第2の入力端は共通接続され、
    入力信号が共通に入力される、ことを特徴とするクロッ
    ク制御回路。
  17. 【請求項17】前記第1の遅延回路が、入力信号を遅延
    させる遅延回路と、 前記遅延回路の複数の出力端から取り出される互いに異
    なる遅延時間の出力信号を入力とし、前記周期検知回路
    から出力される制御信号に基づき、いずれか一つを選択
    出力するセレクタと、を備えた、ことを特徴とする請求
    項14に記載のクロック制御回路。
  18. 【請求項18】n番目(ただし、nは1乃至N−1の正
    整数)の前記第2の内分回路が、 n段目の遅延回路ユニットの前記第1の遅延回路の出力
    の第2の値から第1の値への遷移を検出して第1の信号
    を出力する第1の信号生成回路と、 前記位相差検知回路の出力信号のアクティブ状態への遷
    移を検出して第2の信号を出力する第2の信号生成回路
    と、 前記第1の信号生成回路から出力される第1の信号を受
    けて出力がセットされ、前記第2の信号生成回路から出
    力される第2の信号を受けて前記出力がリセットされる
    順序論理回路と、を備え、 前記第3のスイッチは、前記第2の信号生成回路からの
    第2の信号が第2の値のときにオンされ、 前記位相差検知回路の出力信号を遅延された信号が制御
    端子に入力されるn個の前記第4のスイッチは、前記位
    相差検知回路の出力がアクティブ期間中オンして、前記
    第2の容量の電荷を一部放電し、 前記順序論理回路の出力が制御端子に入力されるN個の
    前記第4のスイッチは、n番目の前記第1の遅延回路の
    出力が第1の値に変化した時点からオンして、前記第2
    の容量を放電する、構成とされている、ことを特徴とす
    る請求項9に記載のクロック制御回路。
  19. 【請求項19】前記n番目(ただし、nは1乃至N−1
    の正整数)の第2の内分回路が、 n段目の遅延回路ユニットの前記第1の遅延回路の出力
    を反転遅延させる奇数段の第1のインバータ列と、前記
    第1の遅延回路の出力と、前記第1のインバータ列の出
    力とを入力し、前記第1の遅延回路の出力が第2の値か
    ら第1の値へ遷移時に、前記第1のインバータ列の遅延
    時間分に対応した期間、第2の値とされる第1のパルス
    信号を出力する第1の論理回路を備えた第1の信号生成
    回路と、 前記位相差検知回路の出力を反転遅延させる奇数段の第
    2のインバータ列と、前記位相差検知回路の出力と、前
    記第2のインバータ列の出力とを入力し、前記位相差検
    知回路の出力が第2の値から第1の値へ遷移時に、前記
    第2のインバータ列の遅延時間分に対応した期間、第2
    の値とされる第2のパルス信号を出力する第2の論理回
    路を備えた第2の信号生成回路と、 前記第1の信号生成回路から出力される第1のパルス信
    号を受けてセットされ第2の値を出力し、前記第2の信
    号生成回路から出力される第2のパルス信号を受けてリ
    セットされ第1の値を出力する順序論理回路と、を備
    え、 前記第3のスイッチは、前記第2の信号生成回路からの
    第2のパルス信号が第2の値のとき、オンされ、 前記第2の信号生成回路の前記第2のインバータ列から
    の反転出力をインバータで反転することで正転してな
    る、前記位相差検知回路の出力信号が制御端子に入力さ
    れるn個の前記第4のスイッチは、前記位相差検知回路
    の出力が第1の値の期間中オンして、前記第2の容量の
    電荷を一部放電し、 前記順序論理回路の出力信号が制御端子に入力されるN
    個の前記第4のスイッチは、n番目の前記第1の遅延回
    路の出力が第1の値に変化した時点からオンして、前記
    第2の容量を放電する、構成とされている、ことを特徴
    とする請求項9に記載のクロック制御回路。
  20. 【請求項20】前記n番目の第2の内分回路が、 n段目の遅延回路ユニットの前記第1の遅延回路の出力
    を反転遅延させる奇数段の第1のインバータ列と、前記
    第1の遅延回路の出力と、前記第1のインバータ列の出
    力とを入力し、前記第1の遅延回路の出力が第2の値か
    ら第1の値へ遷移時に、前記第1のインバータ列の遅延
    時間分に対応した期間、第2の値とされる第1のパルス
    信号を出力する第1の論理回路を備えた第1の信号生成
    回路と、 前記位相差検知回路の出力を反転遅延させる奇数段の第
    2のインバータ列と、前記位相差検知回路の出力と、前
    記第2のインバータ列の出力とを入力し、前記位相差検
    知回路の出力が第2の値から第1の値へ遷移時に、前記
    第2のインバータ列の遅延時間分に対応した期間、第2
    の値とされる第2のパルス信号を出力する第2の論理回
    路を備えた第2の信号生成回路と、 前記第1の信号生成回路から出力される第1のパルス信
    号を受けてセットされ第2の値を出力し、前記第2の信
    号生成回路から出力される第2のパルス信号を受けてリ
    セットされ第1の値を出力する順序論理回路と、を備
    え、 第1の電源と内部ノード間に接続され、前記第2の信号
    生成回路からの第2のパルス信号が第2の値のとき、オ
    ンされる第3のスイッチと、 前記内部ノードと第2の電源間に接続される前記第2の
    容量と、 前記内部ノードが入力端に接続されたインバータと、を
    備え、 前記内部ノードに一端が接続され、互い並列に接続され
    た2N個の前記第4のスイッチと、2N個の前記第4の
    スイッチの他端に一端がそれぞれ接続され、他端が前記
    第2の電源に接続された2N個の第5のスイッチと、を
    備え、 2N個の前記第4のスイッチのうちの片側半分の、N個
    の前記第4のスイッチの制御端子には、前記第2の信号
    生成回路の前記第2のインバータ列での反転出力をさら
    にインバータで反転することで正転してなる、前記位相
    差検知回路の出力信号が入力され、 前記N個の第4のスイッチに接続されるN個の前記第5
    のスイッチは、その制御端子に入力される制御信号によ
    ってオン、オフされ、n番目の前記第1の遅延回路の出
    力を入力するn番目の内分回路は、n個の前記第5のス
    イッチがオンに設定され、オン状態の前記第5のスイッ
    チに直列接続される前記第4のスイッチは前記位相差検
    知回路の出力信号が第1の値をとる期間、オン状態とさ
    れ、前記第2の容量の電荷を放電し、 2N個の前記第4のスイッチのうち、もう半分のN個の
    前記第4のスイッチの制御端子には、前記順序論理回路
    の出力信号が共通接続され、N個の前記第4のスイッチ
    に接続される前記第5のスイッチの制御端子に入力され
    る制御信号により、N個分の第5のスイッチがオン状態
    とされている、ことを特徴とする請求項9に記載のクロ
    ック制御回路。
  21. 【請求項21】n番目(ただし、nは1乃至N−1の正
    整数)の前記第2の内分回路が、 n段目の遅延回路ユニットの前記第1の遅延回路の出力
    を反転遅延させる奇数段の第1のインバータ列と、前記
    第1の遅延回路の出力と、前記第1のインバータ列の出
    力とを入力し、前記第1の遅延回路の出力が第2の値か
    ら第1の値へ遷移時に、前記第1のインバータ列の遅延
    時間分に対応した期間、第2の値とされる第1のパルス
    信号を出力する第1の論理回路を備えた第1の信号生成
    回路と、 前記位相差検知回路の出力を反転遅延させる奇数段の第
    2のインバータ列と、前記位相差検知回路の出力と、前
    記第2のインバータ列の出力とを入力し、前記位相差検
    知回路の出力が第2の値から第1の値へ遷移時に、前記
    第2のインバータ列の遅延時間分に対応した期間、第2
    の値とされる第2のパルス信号を出力する第2の論理回
    路を備えた第2の信号生成回路と、 前記第1の信号生成回路から出力される第1のパルス信
    号を受けてセットされ第2の値を出力し、前記第2の信
    号生成回路から出力される第2のパルス信号を受けてリ
    セットされ第1の値を出力する順序論理回路と、を備
    え、 第1の電源と内部ノード間に接続され、前記第2の信号
    生成回路からの第2のパルス信号が第2の値のときオン
    する第3のスイッチと、 前記内部ノードと第2の電源間に接続される前記第2の
    容量と、 前記内部ノードが入力端に接続されたインバータと、を
    備え、 前記内部ノードと第2電源間に並列接続されたn+N個
    の第4のスイッチを備え、 このうちn個の前記第4のスイッチの制御端子には、前
    記第2の信号生成回路の前記第2のインバータ列での反
    転出力をさらにインバータで反転することで正転してな
    る、前記位相差検知回路の出力信号が入力され、 N個の前記第4のスイッチの制御端子には、前記順序論
    理回路の出力端が接続されている、ことを特徴とする請
    求項9に記載のクロック制御回路。
  22. 【請求項22】入力した信号を第1の遅延時間遅延させ
    て出力する第1の回路と、前記第1の回路の出力を第2
    の遅延時間遅延させて出力する第2の回路とからなる遅
    延回路ユニットを縦続形態に複数段備えた遅延回路列
    と、 前記遅延回路列に入力される入力信号と、前記遅延回路
    列に入力されて遅延され前記遅延回路列から出力される
    出力信号とを入力し、前記入力信号の周期と前記遅延回
    路列の遅延時間の時間差を前記二つの信号の位相差とし
    て検出する位相差検知回路と、 複数の前記遅延回路ユニットの第1の回路の出力をそれ
    ぞれ入力し、前記位相差を前記遅延回路ユニット数で等
    間隔で分割した時間を単位として、前記第1の回路が属
    する前記遅延回路ユニットが前記遅延回路列内で何番目
    の段数であるかに応じて、該第1の回路の出力信号の遷
    移エッジを、互いに異なる遅延時間分遅延させてそれぞ
    れ出力する複数の第3の回路と、を備え、 前記複数の第3の回路は、前記入力信号の周期を、前記
    縦続形態に接続された前記遅延回路ユニット数で等分し
    た時間間隔で遷移する複数の出力信号をそれぞれ出力す
    る、ことを特徴とする信号生成回路。
  23. 【請求項23】前記第3の回路が、容量の充電及び放電
    を制御する回路と、 前記容量の端子電圧としきい値電圧との大小関係に応じ
    た論理値を前記出力信号として出力する回路と、を備
    え、 前記位相差に相当する期間、前記容量を放電又は充電
    し、前記第3の回路に対応する遅延回路ユニットの第1
    の回路の出力信号が遷移した際に、これを受けて、前記
    容量を、前記位相差に相当する期間の放電又は充電につ
    づいて再び放電又は充電し、 前記位相差を前記遅延回路ユニット数で等分した位相
    に、前記第3の回路に対応する遅延回路ユニットが前記
    遅延回路列内で何段目であるかを表す値を乗じた位相に
    相当する遅延時間を、前記第2の遅延時間から差し引い
    た時間分、前記第3の回路に対応する遅延回路ユニット
    の第1の回路の出力信号の立ち上がり又は立ち下りの遷
    移エッジを、遅延させて出力する構成とされている、こ
    とを特徴とする請求項22に記載の信号生成回路。
  24. 【請求項24】請求項21又は22記載の信号生成回路
    を備え、 複数の前記第3の回路の出力信号、又は、前記入力信号
    と複数の前記第3の回路の出力信号とに基づき、前記入
    力信号の周期を等分割してなる周期の逓倍信号を生成す
    る回路を備えた、ことを特徴とする逓倍回路。
  25. 【請求項25】入力した信号を第1の遅延時間遅延させ
    て出力する第1の回路を縦続形態に複数段接続してなる
    遅延回路列と、 前記遅延回路列に入力される入力クロックと、前記遅延
    回路列から出力されるクロックとを入力し、前記入力ク
    ロックのクロック周期と前記遅延回路列の遅延時間の時
    間差を、前記二つのクロックの位相差として検出する位
    相差検知回路と、 複数の前記第1の回路の出力をそれぞれ入力し、前記位
    相差を前記第1の回路の個数で等間隔に分割した時間を
    単位として、前記第1の遅延回路が前記遅延回路列内で
    何番目であるかに応じて、前記第1の遅延回路の出力信
    号の遷移エッジを、互いに異なる遅延時間分遅延させて
    それぞれ出力する複数の第2の回路と、 を備え、前記複数の第2の回路からは、それぞれ、等間
    隔で遷移する複数の出力信号が出力される、ことを特徴
    とするクロック制御回路。
  26. 【請求項26】前記第2の回路が、容量の充電及び放電
    を制御する回路と、 前記容量の端子電圧としきい値との大小関係に応じた論
    理値を前記出力信号として出力する回路と、を備え、 前記位相差に相当する期間、前記容量を放電又は充電
    し、前記第2の回路に対応する前記第1の回路の出力信
    号が遷移した際に、これを受けて、前記容量を、前記位
    相差に相当する期間の放電又は充電につづいて再び放電
    又は充電し、 前記位相差をT、前記第1の回路の数をN、前記第2の
    回路に対応する前記第1の回路が前記遅延回路列内でn
    段目であるとして、前記位相差Tからn×T/Nを差し
    引いた時間T−n×T/Nを、前記複数の第2の回路に
    固有の遅延時間分から差し引いた遅延時間、前記第1の
    回路の出力信号の立ち上がり又は立ち下りの遷移エッジ
    から、遅延させて出力する構成とされている、ことを特
    徴とする請求項25に記載のクロック制御回路。
  27. 【請求項27】前記入力信号と、複数の前記第2の回路
    の出力信号とに基づき逓倍クロックを生成して出力する
    合成回路を備えた、ことを特徴とする請求項25又は2
    6に記載のクロック制御回路。
  28. 【請求項28】遅延時間t1の第1の遅延回路を縦続形
    態に複数段(N段)接続してなる遅延回路列を備え、 前記遅延回路列には、初段の第1の遅延回路から、周期
    tCKの入力クロックが入力され、 前記遅延回路列の最終段の第1の遅延回路から出力され
    る出力クロックと、前記遅延回路列に入力される入力ク
    ロックとから、前記遅延回路列の遅延時間と、前記入力
    クロックのクロック周期tCKとの時間差に対応する位
    相差T(T=tCK−N×t1)を検出する位相差検知
    回路を備え、 1段目からN段目の前記第1の遅延回路の出力をそれぞ
    れ入力する第2の遅延回路をN個備え、 n番目(ただし、nは1乃至Nの正整数)の前記第2の
    遅延回路は、前記位相差検知回路で検出された位相差T
    に基づき、対応するn段目の第1の遅延回路の出力の遷
    移エッジを、前記複数の第2の遅延回路に固有の遅延時
    間tpdから、前記位相差Tを前記第1の遅延回路の総
    数Nで等分した位相T/Nと、前記Nと記第1の遅延回
    路の前記遅延回路列内での段数nと差から規定される時
    間(N−n)×T/Nを差し引いた時間分遅延させて出
    力し、 n番目(ただし、nは1乃至Nの正整数)の前記第2の
    遅延回路は、前記入力クロックのクロックサイクルの開
    始時点から、 n×t1+tpd−(1−n/N)×T 遅れたタイミングで立ち上がり又は立ち下がり遷移する
    信号をそれぞれ出力し、1乃至N番目の前記第2の遅延
    回路の出力から、時間間隔t1+T/Nの多相クロック
    が生成される、ことを特徴とするクロック制御回路。
  29. 【請求項29】n番目(ただし、nは1乃至N−1の正
    整数)の前記第2の遅延回路が、 前記第2の遅延回路内の容量の充電パスをオン及びオフ
    制御する第1のスイッチと、 前記容量の放電パスをオン及びオフ制御する、並列接続
    された複数の第2のスイッチと、 前記容量の端子電圧としきい値の大小関係に応じた論理
    値を出力するバッファ回路と、を少なくとも備え、 前記複数の第2のスイッチのうち、n個の第2のスイッ
    チは、前記位相差検知回路の出力によってオン及びオフ
    制御され、前記位相差検知回路で検出された前記位相差
    Tに対応する期間分、オン状態とされて、前記容量の蓄
    積電荷が一部放電され、 蓄積電荷が一部放電された状態の前記容量に対して、n
    番目の前記第1の遅延回路の出力が遷移した時点から、
    前記第1の遅延回路の出力によってオン及びオフ制御さ
    れるN個の第2のスイッチがオンされ、前記容量の電荷
    が放電されて前記容量の端子電圧が下降し、前記バッフ
    ァ回路からの出力値が変化する、構成とされた内分回路
    よりなる、ことを特徴とする請求項25乃至28のいず
    れか一に記載のクロック制御回路。
  30. 【請求項30】n番目(ただし、nは1乃至N−1の正
    整数)の第2の遅延回路が、 前記第2の遅延回路内の容量の放電パスをオン及びオフ
    制御する第1のスイッチと、 前記容量の充電パスをオン及びオフ制御する、並列接続
    された複数の第2のスイッチと、 前記容量の端子電圧としきい値の大小関係に応じた論理
    値を出力するバッファ回路と、を少なくとも備え、 前記複数の第2のスイッチのうち、n個の第2のスイッ
    チは、前記位相差検知回路の出力によってオン及びオフ
    制御され、前記位相差検知回路で検出された前記位相差
    Tに対応する期間分、オン状態とされて、前記容量を一
    部充電し、 一部充電された状態の前記容量に対して、n番目の前記
    第1の遅延回路の出力が遷移した時点から、前記第1の
    遅延回路の出力によってオン及びオフ制御されるN個の
    第2のスイッチがオンされ、前記容量をさらに充電し
    て、前記容量の端子電圧が上昇し、前記バッファ回路か
    らの出力値が変化する、構成とされた第2の内分回路よ
    りなる、ことを特徴とする請求項25乃至28のいずれ
    か一に記載のクロック制御回路。
  31. 【請求項31】遅延時間t1の遅延回路を縦続形態に複
    数段(N段)備え、周期tCKの入力クロックを入力
    し、時間N×t1だけ遅延させて出力する遅延回路列を
    備え、 前記入力クロックと、前記遅延回路列の最終段の第1の
    遅延回路から出力される出力クロックと、を入力し、前
    記出力クロックと、前記出力クロックに対応する入力ク
    ロックの次サイクルの入力クロックとの位相差T(T=
    tCK−N×t1)を検出し、前記位相差T分、アクテ
    ィブ状態の出力信号を出力する位相差検知回路を備え、 前記入力クロックの1クロック周期tCKをN等分した
    期間tCK/Nは、t1+T/Nと表され、 1段目からN段目の前記第1の遅延回路にそれぞれ対応
    させて1番目からN番目の内分回路を備え、 n番目(ただし、nは1乃至N−1の正整数)の前記第
    1の遅延回路の出力を入力とする、n番目の前記内分回
    路は、 前記内分回路内の容量の充電経路をオン及びオフ制御す
    る第1のスイッチと、 前記容量に蓄積された電荷を放電する放電経路のオン及
    びオフを制御する、互いに並列接続された複数の第2の
    スイッチと、 前記容量の前記端子電圧としきい値の大小関係に応じた
    論理値を出力するバッファ回路と、を備え、 前記位相差検知回路の出力信号がアクティブ期間中、前
    記複数の第2のスイッチのうちのn個のスイッチをオン
    として、前記容量の蓄積電荷を一部放電し、一部電荷が
    放電された状態の前記容量に対して、n番目の前記第1
    の遅延回路の出力が第1の値に変化した時点からは、前
    記複数の第2のスイッチのうちN個のスイッチをオンと
    して前記容量を放電し、前記バッファ回路からは、n番
    目の第1の遅延回路の出力信号の立ち上がり又は立ち下
    がりの遷移タイミングであるn×t1から、前記内分回
    路の固有の遅延時間より、時間(N−n)×T/N差し
    引いた時間に相当する遅延時間で、立ち上がり又は立ち
    下がり遷移する出力信号が出力され、 1乃至N番目の前記第2の内分回路から、等しい時間間
    隔t1+T/Nで遷移するN個の多相クロックが出力さ
    れる、ことを特徴とするクロック制御回路。
  32. 【請求項32】前記入力クロックと、前記複数の前記内
    分回路から出力されるクロックを入力して一本の信号に
    合成し、逓倍クロック信号を生成する合成回路を備えた
    ことを特徴とする請求項31に記載のクロック制御回
    路。
  33. 【請求項33】請求項1乃至21、25乃至32のいず
    れか一に記載のクロック制御回路を備え、前記クロック
    制御回路から出力されるクロックを内部クロックとして
    内部回路に供給する、ことを特徴とする半導体集積回路
    装置。
  34. 【請求項34】入力した信号を第1の遅延時間遅延させ
    て出力する第1の回路と、前記第1の回路の出力を第2
    の遅延時間遅延させて出力する第2の回路とからなる遅
    延回路ユニットを複数段縦続形態に接続してなる遅延回
    路列に、入力クロックを入力し、 前記遅延回路列に入力された入力クロックの次のクロッ
    ク周期のクロックパルスと、前記遅延回路列の最終段の
    遅延回路ユニットから出力されるクロックパルスの位相
    差、すなわち遅延回路列の遅延時間と入力クロックのク
    ロック周期の差を、位相差検知回路で検出し、 複数の前記遅延回路ユニットの第1の回路の出力をそれ
    ぞれ入力する複数の第3の回路において、前記位相差を
    前記遅延回路ユニット数で等間隔で分割した時間を単位
    として、前記第1の回路が属する前記遅延回路ユニット
    が前記遅延回路列内で何番目の段数であるかに応じて、
    前記第1の回路の出力信号の遷移エッジを、互いに異な
    る遅延時間分遅延させてそれぞれ出力し、 前記複数の第3の回路から、前記入力クロックのクロッ
    ク周期を、前記縦続形態に接続された前記遅延回路ユニ
    ット数で等分した時間間隔で遷移する複数の出力信号が
    それぞれ出力される、ことを特徴とするクロック制御方
    法。
  35. 【請求項35】前記各第3の回路は、前記位相差に基づ
    き、前記位相差を前記遅延回路ユニット数で等分した位
    相に、前記第3の回路に対応する遅延回路ユニットの前
    記遅延回路列内での段数に対応した値を乗じた位相に相
    当する遅延時間を、前記第2の遅延時間から差し引いた
    時間分、前記第3の回路に対応する遅延回路ユニットの
    第1の回路の出力の立ち上がり又は立ち下りの遷移エッ
    ジを遅延させて出力する、ことを特徴とする請求項34
    記載のクロック制御方法。
  36. 【請求項36】前記入力クロックと、複数の前記第3の
    回路の出力とに基づき、前記入力クロックのクロック周
    期を等分割してなる逓倍クロックを生成する、ことを特
    徴とする請求項34又は35記載のクロック制御方法。
  37. 【請求項37】入力クロックに同期した逓倍クロックを
    出力するクロック制御方法であって、 第1の遅延時間t1の第1の遅延回路と、前記第1の遅
    延回路の出力信号の立ち上がり又は立ち下がりの遷移エ
    ッジを第2の遅延時間t2遅延させて出力する第2の遅
    延回路とからなる遅延回路ユニットを複数段(N段)縦
    続形態に接続してなる遅延回路列に、クロック周期tC
    Kの入力クロックを入力し、 前記遅延回路列の最終段の遅延回路ユニットから出力さ
    れる出力クロックと、前記出力される出力クロックに対
    応する入力クロックの次のサイクルの入力クロックとの
    間の位相差T(T=N×(t1+t2)−tCK)を位
    相差検知回路で検出し、 1段目乃至(N−1)段目の前記遅延回路ユニットの第
    1の遅延回路の出力をそれぞれ入力する1乃至(N−
    1)番目の第3の遅延回路を設け、 n番目(ただし、nは1乃至(N−1)の正整数)の前
    記第3の遅延回路は、前記位相差検知回路で検出された
    位相差Tに基づき、対応するn段目の遅延回路ユニット
    の前記第1の遅延回路の出力信号の遷移エッジを、前記
    第2の遅延時間t2から、前記位相差Tを前記遅延回路
    ユニット数Nで等分した位相T/Nに、前記第3の遅延
    回路に対応する遅延回路ユニットの前記遅延回路列内で
    の段数nを乗じた遅延時間n×T/Nを差し引いた時間
    t2−n×T/N遅延させて出力し、 n番目(ただし、nは1乃至N−1)の第3の遅延回路
    は、前記入力クロックのクロックサイクルの開始時点か
    ら、時間n×(t1+t2−T/N)遅れたタイミング
    で、立ち上がり又は立ち下がり遷移する信号をそれぞれ
    出力し、 前記入力クロックと、1乃至N−1番目の前記第3の遅
    延回路の出力とを合成することで、前記入力クロックの
    クロック周期tCKを等分割してなる逓倍クロックを生
    成する、ことを特徴とするクロック制御方法。
  38. 【請求項38】入力クロックに同期した逓倍クロックを
    出力するクロック制御方法であって、 遅延時間t1の第1の遅延回路を縦続形態に複数段(N
    段)接続してなる遅延回路列に、クロック周期tCKの
    入力クロックを入力し、 前記遅延回路列の最終段の第1の遅延回路から出力され
    る出力クロックと、前記出力される出力クロックに対応
    する入力クロックの次のサイクルの入力クロックとの間
    の位相差T(T=tCK−N×t1)を位相差検知回路
    で検出し、 1段目からN段目の前記第1の遅延回路に対応させて、
    前記第1の遅延回路の出力をそれぞれ入力するN個の第
    2の遅延回路を設け、 n番目(ただし、nは1乃至Nの正整数)の前記第2の
    遅延回路は、前記位相差検知回路で検出された位相差T
    に基づき、対応するn段目の第1の遅延回路の出力の遷
    移エッジを、前記複数の第2の遅延回路に固有の遅延時
    間tpdから、前記位相差Tを前記第1の遅延回路の総
    数Nで等分した位相T/Nと、前記Nと前記第1の遅延
    回路の前記遅延回路列内での段数nと差から規定される
    時間(N−n)×T/Nを差し引いた時間分遅延させて
    出力し、 n番目(ただし、nは1乃至Nの正整数)の前記第2の
    遅延回路は、前記入力クロックのクロックサイクルの開
    始時点から、 n×t1+tpd−(1−n/N)×T 遅れたタイミングで立ち上がり又は立ち下がり遷移する
    信号をそれぞれ出力し、1乃至N番目の前記第2の遅延
    回路の出力から、時間間隔t1+T/Nの多相クロック
    が生成される、ことを特徴とするクロック制御方法。
  39. 【請求項39】前記入力クロックと1乃至N番目の前記
    第2の遅延回路の出力とを合成することで、前記入力ク
    ロックのクロック周期tCKを、等分割してなる、逓倍
    クロックを生成する、ことを特徴とする請求項38記載
    のクロック制御方法。
  40. 【請求項40】遅延回路が複数段縦続形態に接続された
    第1の遅延回路列と、 遅延回路が複数段縦続形態に接続された第2の遅延回路
    列と、を備え、 前記第1の遅延回路列の初段の前記遅延回路から入力さ
    れた入力クロックは、前記第1の遅延回路列を伝搬し前
    記第1の遅延回路列の最終段をなす遅延回路から出力さ
    れて前記第2の遅延回路列の初段の前記遅延回路に入力
    され前記第2の遅延回路列を伝搬し、 前記第1、及び第2の遅延回路列の各段の遅延回路に対
    応して並設されており、入力される二つの信号の位相差
    を予め定められた内分比で分割した時間で規定される遅
    延時間の出力信号を出力する複数の内分回路を備え、前
    記並設される複数の内分回路のうちの1番目の前記内分
    回路には、前記第1の遅延回路列から出力され前記第2
    の遅延回路列の初段の遅延回路に入力されるクロックと
    次サイクルの入力クロックとが入力され、 n+1番目(ただし、nは、n+1が2以上であり且つ
    前記第1の遅延回路列の最終段の遅延回路の段数以下の
    任意の整数)の前記内分回路には、前記内分回路に対応
    する前記第2の遅延回路列のn段目の遅延回路の出力
    と、次サイクルの入力クロックを入力した前記第1の遅
    延回路列のn段目の遅延回路の出力とが入力され、 複数の前記内分回路の内分比は、前記内分回路の順番に
    対応して単位値ごとに大に設定されており、入力クロッ
    クの周期をtCKとして、前記第1の遅延回路列の最終
    段の遅延回路の段数をN段とし、前記各遅延回路の遅延
    時間をtdとし、T=tCK−N×tdである場合、 複数の前記内分回路は、順番に、それぞれの遅延時間を
    単位時間T/N毎に増加するように設定されており、相
    隣る二つの内分回路の出力の位相差はtCK/Nとさ
    れ、1番目の前記内分回路の出力とN+1番目の前記内
    分回路の出力の位相差が2πである、ことを特徴とする
    クロック制御回路。
  41. 【請求項41】遅延回路が2N段(ただし、Nは1以上
    の整数)縦続形態に接続された遅延回路列を備え、前記
    遅延回路列の初段の前記遅延回路から入力された入力ク
    ロックが前記遅延回路列を伝搬し、 入力される二つの信号の位相差を予め定められた内分比
    で分割した時間で規定される遅延時間の出力信号を出力
    する内分回路を少なくともN個備え、複数の前記内分回
    路の内分比は互いに異なる値に設定されており、 1番目の前記内分回路には、N段目の前記遅延回路の出
    力と次サイクルの入力クロックとが入力され、 i番目(ただし、iは2乃至Nの整数)の前記内分回路
    には、(N+i−1)段目の前記遅延回路の出力と、次
    サイクルの入力クロックの(i−1)段目の前記遅延回
    路の出力とが入力され、 1番目乃至N番目の前記内分回路からは、前記入力クロ
    ックの周期をN等分した位相差の多相クロックが出力さ
    れる、ことを特徴とするクロック制御回路。
  42. 【請求項42】1番目乃至N番目の前記内分回路から出
    力される多相クロックを入力としこれらを一つの信号に
    多重化して合成しN逓倍クロックを出力する合成回路を
    備えている、ことを特徴とする請求項40又は41記載
    のクロック制御回路。
  43. 【請求項43】遅延回路が2N段(ただし、Nは1以上
    の整数)縦続形態に接続された第1の遅延回路列を備
    え、正相クロックが前記第1の遅延回路列の初段の前記
    遅延回路から入力されて前記第1の遅延回路列を伝搬
    し、 遅延回路が2N段(ただし、Nは1以上の整数)縦続形
    態に接続された第2の遅延回路列を備え、逆相クロック
    が前記第2の遅延回路列の初段の前記遅延回路から入力
    されて前記第2の遅延回路列を伝搬し、 入力される二つの信号の位相差を予め定められた内分比
    で分割した時間で規定される遅延時間の出力信号を出力
    する、それぞれ(N+1)個の内分回路を含む第1、及
    び第2群の内分回路を備え、 前記第1、及び第2群の内分回路のそれぞれにおいて、
    N+1個の前記内分回路の内分比は互いに異なる値に設
    定されており、 前記第1群の内分回路の1番目の前記内分回路には、前
    記第2の遅延回路列のN段目の前記遅延回路の出力と次
    サイクルの正相クロックとが入力され、 前記第1群の内分回路のi番目(ただし、iは2乃至N
    +1の整数)の前記内分回路には、前記第2の遅延回路
    列の(N+i−1)段目の前記遅延回路の出力と、次サ
    イクルの正相クロックが入力される前記第1の遅延回路
    列の(i−1)段目の前記遅延回路の出力とが入力さ
    れ、 前記第1群の内分回路の1番目乃至(N+1)番目の前
    記内分回路からは、前記入力クロックの周期の半分(位
    相π)をN等分した位相差の多相クロックが出力され、 前記第2群の内分回路の1番目の前記内分回路には、前
    記第1の遅延回路列のN段目の前記遅延回路の出力と次
    サイクルの逆相クロックとが入力され、 前記第2群の内分回路のi番目(ただし、iは2乃至N
    +1の整数)の前記内分回路には、前記第1の遅延回路
    列の(N+i−1)段目の前記遅延回路の出力と、次サ
    イクルの逆相クロックが入力される前記第2の遅延回路
    列の(i−1)段目の前記遅延回路の出力とが入力さ
    れ、 前記第1群の内分回路の1番目乃至(N+1)番目の前
    記内分回路の出力からそれぞれ位相πずれて、前記第2
    群の内分回路の1番目乃至(N+1)番目の前記内分回
    路から、前記入力クロックの周期の半分(位相π)をN
    等分した位相差の多相クロックが出力される、ことを特
    徴とするクロック制御回路。
  44. 【請求項44】前記内分回路が、前記二つの信号をそれ
    ぞれ入力とする第1の入力端子と第2の入力端子に入力
    端が接続され、前記第1の入力端子と前記第2の入力端
    子に入力される信号がともに第1の値のときに第1の値
    の信号を出力する論理回路と、 第1の電源と内部ノード間に接続され、前記論理回路の
    出力信号が第1の値のときオンされる第1のスイッチ
    と、 前記内部ノードと第2の電源間に接続される容量と、 前記内部ノードが入力端に接続され前記内部ノード電圧
    としきい値との大小関係が反転したときに出力信号を変
    化させるバッファ回路と、 前記内部ノードに一端が接続されており、前記第1の入
    力端子に制御端子が接続されオン及びオフ制御されるN
    個の前記第2のスイッチと、 N個の前記第2のスイッチの他端に一端がそれぞれ接続
    され、他端が前記第2の電源に接続され、制御信号が制
    御端子にそれぞれ入力されてオン及びオフ制御されるN
    個の第3のスイッチと、 前記内部ノードに一端が接続され、前記第2の入力端子
    に制御端子が接続されオン及びオフ制御されるN個の前
    記第4のスイッチと、 N個の前記第4のスイッチの他端に一端がそれぞれ接続
    され、他端が前記第2の電源に接続され、制御信号が制
    御端子にそれぞれ入力されオン及びオフ制御されるN個
    の第5のスイッチと、 を備え、 n番目の前記内分回路は、前記N個の第3のスイッチの
    うち、(N−n)個のスイッチが前記制御信号によりオ
    ン状態に設定されており、前記N個の第5のスイッチの
    うち、n個のスイッチが前記制御信号によりオン状態に
    設定されている、ことを特徴とする請求項40乃至43
    のいずれか一に記載のクロック制御回路。
  45. 【請求項45】遅延回路がN段(ただし、Nは1以上の
    整数)縦続形態に接続された第1、及び第2の遅延回路
    列を備え、 入力クロックは前記第1の遅延回路列の初段の前記遅延
    回路に入力されて前記第1の遅延回路列を伝搬し、 前記第1の遅延回路列の各遅延回路の出力を入力としこ
    のうちの一つを、入力される逓倍数決定信号で指定され
    た逓倍数K(ただし、Kは1以上N以下の整数)に応じ
    て選択出力する選択回路を備え、 前記選択回路の出力は、前記第2の遅延回路列の初段の
    遅延回路に入力されて前記第2の遅延回路列を伝搬し、 入力される二つの信号の位相差を予め定められた内分比
    で分割した時間で規定される遅延時間の出力信号を出力
    する内分回路を少なくともN個並設し、 前記各内分回路の内分比は互いに異なり、かつ、前記逓
    倍数決定信号で指定された逓倍数Kで規定されており、 1番目の前記内分回路には、前記選択回路の出力と次サ
    イクルの入力クロックとが入力され、 i番目(ただし、iは2乃至Nの整数)の前記内分回路
    には、前記第2の遅延回路列の(i−1)段目の前記遅
    延回路の出力と、次サイクルのクロックの前記第1の遅
    延回路列の(i−1)段目の前記遅延回路の出力とが入
    力され、 1番目乃至K番目の前記内分回路からは、前記入力クロ
    ックの周期をK等分した位相差の多相クロックが出力さ
    れ、 前記逓倍数決定信号により逓倍数Kが可変される、こと
    を特徴とするクロック制御回路。
  46. 【請求項46】1番目乃至K番目の前記内分回路からそ
    れぞれ出力されるK個のクロックを入力としこれらを一
    つの信号に多重化して合成しK逓倍クロックを出力する
    合成回路を備えている、ことを特徴とする請求項45記
    載のクロック制御回路。
  47. 【請求項47】前記内分回路が、前記二つの信号をそれ
    ぞれ入力とする第1の入力端子と第2の入力端子に入力
    端が接続され、前記第1の入力端子と前記第2の入力端
    子に入力される信号がともに第1の値のときに第1の値
    の信号を出力する論理回路と、 第1の電源と内部ノード間に接続され、前記論理回路の
    出力信号が第1の値のときオンされる第1のスイッチ
    と、 前記内部ノードと第2の電源間に接続される容量と、 前記内部ノードが入力端に接続され前記内部ノード電圧
    としきい値との大小関係が反転したときに出力信号を変
    化させるバッファ回路と、 前記内部ノードに一端が接続されており、前記第1の入
    力端子に制御端子が接続されオン及びオフ制御されるN
    個の前記第2のスイッチと、 N個の前記第2のスイッチの他端に一端がそれぞれ接続
    され、他端が前記第2の電源に共通接続され、制御信号
    が制御端子にそれぞれ入力されてオン及びオフ制御され
    るN個の第3のスイッチと、 前記内部ノードに一端が接続され、前記第2の入力端子
    に制御端子が接続されオン及びオフ制御されるN個の前
    記第4のスイッチと、 N個の前記第4のスイッチの他端に一端がそれぞれ接続
    され、他端が前記第2の電源に接続され、制御信号が制
    御端子にそれぞれ入力されオン及びオフ制御されるN個
    の第5のスイッチと、 を備え、 前記逓倍数決定信号が逓倍数Kを指定している場合、前
    記制御信号は合計K個がアクティブ状態とされ、m番目
    の前記内分回路において、前記N個の第3のスイッチの
    うち、(K−m)個のスイッチが前記制御信号によりオ
    ン状態に設定されており、前記N個の第5のスイッチの
    うち、m個のスイッチが前記制御信号によりオン状態に
    設定されている、ことを特徴とする請求項45又は46
    に記載のクロック制御回路。
  48. 【請求項48】入力されるクロック周期を検知する周期
    検知回路を備え、前記周期検知回路から出力されるクロ
    ック周期検知信号に基づき前記遅延回路の遅延時間を可
    変させる、ことを特徴とする請求項40乃至43、4
    5、46のいずれか一に記載のクロック制御回路。
  49. 【請求項49】前記遅延回路が、第1の入力端子と第2
    の入力端子に入力端が接続され、前記第1の入力端子と
    前記第2の入力端子に入力される信号がともに第1の値
    のときに第1の値の信号を出力する論理回路と、 第1の電源と内部ノード間に接続され、前記論理回路の
    出力信号が第1の値のときオンされる第1のスイッチ
    と、 前記内部ノードが入力端に接続され前記内部ノード電圧
    としきい値との大小関係が反転したときに出力信号を変
    化させるバッファ回路と、 前記内部ノードと第2の電源間には、第1の入力端子に
    制御端子が接続された第2のスイッチと、第1の定電流
    源とからなる1又は複数の直列回路を備えるとともに、 第2の入力端子に制御端子が接続された第3のスイッチ
    と、第2の定電流源とからなる1又は複数の直列回路を
    備え、 前記周期検知回路から出力される制御信号でオン及びオ
    フ制御されるスイッチと、容量からなる直列回路を、前
    記内部ノードと前記第2の電源間に複数並列に備え、 前記第1と第2の入力端子には同一の信号が共通入力さ
    れる、ことを特徴とする請求項48記載のクロック制御
    回路。
  50. 【請求項50】前記遅延回路が、複数段直列形態に接続
    された単位遅延回路と、 複数の前記単位遅延回路の出力を入力とするセレクタ
    と、 を備え、前記セレクタが、前記周期検知回路から出力さ
    れる制御信号を選択制御信号とし、複数の前記単位遅延
    回路の出力の一つを選択出力する、ことを特徴とする請
    求項48に記載のクロック制御回路。
  51. 【請求項51】前記遅延回路の遅延時間がtdであり、
    入力クロックの周期がtCKであり、N個の遅延回路の
    遅延時間N×tdがtCKよりも時間差T小さい場合に
    おいて、N+1個の前記内分回路からは、等間隔の位相
    差tCK/Nの信号が出力される、ことを特徴とする請
    求項44に記載のクロック制御回路。
  52. 【請求項52】前記内分回路が、二つの入力信号をそれ
    ぞれ入力とする第1の入力端子と第2の入力端子を備
    え、内分比がm/N:1−m/N(ただし、mは0乃至
    Nの整数)の場合、 前記第1の入力端子が制御端子に接続されている第1導
    電型のMOSトランジスタと、前記第2の入力端子が制
    御端子に接続されている第1導電型のMOSトランジス
    タとの直列回路が、第1の電源と内部ノード間に、(N
    −m)個並列接続されており、 制御端子に印加される電圧によりオンに設定されている
    第1導電型のMOSトランジスタと、前記第1の入力端
    子が制御端子に接続されている第1導電型のMOSトラ
    ンジスタとの直列回路が、前記第1の電源と前記内部ノ
    ード間に、m個並列接続されており、 前記第1の電源にソースとドレインが接続されている第
    1導電型のMOSトランジスタと、 前記第2の入力端子が制御端子に接続されている第2導
    電型のMOSトランジスタと、前記第1の入力端子が制
    御端子に接続されている第2導電型のMOSトランジス
    タとの直列回路が、前記内部ノードと前記第2の電源と
    間に、(N−m)個並列接続されており、 制御端子に印加される電圧によりオンに設定されている
    第2導電型のMOSトランジスタと、前記第2の入力端
    子が制御端子に接続されている第1導電型のMOSトラ
    ンジスタとの直列回路が、前記内部ノードと前記第2の
    電源間に、m個並列接続されており、 前記第2の電源にソースとドレインが接続されている第
    2導電型のMOSトランジスタと、 前記内部ノードが入力端に接続され前記内部ノード電圧
    としきい値との大小関係が反転したときに出力信号を変
    化させるバッファ回路と、を備えている、ことを特徴と
    する請求項40乃至43、45、46のいずれか一に記
    載のクロック制御回路。
  53. 【請求項53】請求項40乃至52のいずれか一に記載
    のクロック制御回路を備え、前記クロック制御回路から
    出力されるクロックを内部クロックとして内部回路に供
    給する、ことを特徴とする半導体集積回路装置。
  54. 【請求項54】遅延回路を2N段(ただし、Nは1以上
    の整数)縦続形態に接続し、前記遅延回路列の初段の前
    記遅延回路に入力クロックが入力され、 入力される二つの信号の位相差を予め定められた内分比
    で分割した時間で規定される遅延時間の出力信号を出力
    する内分回路を少なくともN個設け、複数の前記内分回
    路の内分比は互いに異なる値に設定されており、 N段目の前記遅延回路の出力と次サイクルの入力クロッ
    クとが入力される内分回路では、入力される二つの信号
    の位相差を予め定められた内分比で分割した時間で規定
    される遅延時間の出力信号を出力し、 (N+i)段目(ただし、iは1〜N−1の整数)の前
    記遅延回路の出力と、次サイクルの入力クロックのi段
    目の前記遅延回路の出力とが入力される内分回路では、
    入力される二つの信号の位相差を予め定められた内分比
    で分割した時間で規定される遅延時間の出力信号を出力
    し、 N個の前記内分回路を介して、前記入力クロックの周期
    をN等分した位相差の多相クロックを生成する、ことを
    特徴とするクロック制御方法。
  55. 【請求項55】N個の前記内分回路から出力されるN相
    クロックを入力とする合成回路でこれらの信号を合成し
    一つの信号に多重することでN逓倍クロックを出力す
    る、ことを特徴とする請求項54記載のクロック制御方
    法。
  56. 【請求項56】遅延回路を2N段(ただし、Nは1以上
    の整数)縦続形態に接続した第1の遅延回路列には、正
    相クロックが前記第1の遅延回路列の初段の前記遅延回
    路から入力されて前記第1の遅延回路列を伝搬し、 遅延回路が2N段(ただし、Nは1以上の整数)縦続形
    態に接続した第2の遅延回路列には、逆相クロックが前
    記第2の遅延回路列の初段の前記遅延回路から入力され
    て前記第2の遅延回路列を伝搬し、 入力される二つの信号の位相差を予め定められた内分比
    で分割した時間で規定される遅延時間の出力信号を出力
    する、それぞれN+1個の内分回路よりなる第1、及び
    第2群の内分回路において、N+1個の前記内分回路の
    内分比を互いに異なる値に設定し、 前記第1群の内分回路の1番目内分回路では、前記第2
    の遅延回路列のN段目の前記遅延回路の出力と次サイク
    ルの正相クロックとを入力し、 前記第1群の内分回路のi番目(ただし、iは2乃至N
    +1の整数)の前記内分回路では、前記第2の遅延回路
    列の(N+i−1)段目の前記遅延回路の出力と、次サ
    イクルの正相クロックが入力される前記第1の遅延回路
    列の(i−1)段目の前記遅延回路の出力とを入力し、 前記第1群の内分回路の1番目乃至(N+1)番目の前
    記内分回路からは、前記入力クロックの周期の半分(位
    相π)をN等分した位相差の多相クロックが出力され、 前記第2群の内分回路の1番目の前記内分回路では、前
    記第1の遅延回路列のN段目の前記遅延回路の出力と次
    サイクルの逆相クロックとを入力し、 前記第2群の内分回路のi番目(ただし、iは2〜N+
    1の整数)の前記内分回路では、前記第1の遅延回路列
    の(N+i−1)段目の前記遅延回路の出力と、次サイ
    クルの逆相クロックが入力される前記第2の遅延回路列
    の(i−1)段目の前記遅延回路の出力とを入力し、 前記第1群の内分回路の1番目乃至(N+1)番目の前
    記内分回路の出力からそれぞれ位相πずれて、前記第2
    群の内分回路の1番目乃至(N+1)番目の前記内分回
    路から、前記入力クロックの周期の半分(位相π)をN
    等分した位相差の多相クロックが出力される、ことを特
    徴とするクロック制御方法。
  57. 【請求項57】遅延回路がN段(ただし、Nは1以上の
    整数)縦続形態に接続された第1の遅延回路列の初段の
    前記遅延回路に入力クロックが入力され、 前記第1の遅延回路列の各遅延回路の出力を入力としこ
    のうちの一つを、入力される逓倍数決定信号で指定され
    た逓倍数K(ただし、Kは1以上N以下の整数)に応じ
    て選択回路で選択出力し、 前記選択回路の出力は、遅延回路がN段(ただし、Nは
    1以上の整数)縦続形態に接続された前記第2の遅延回
    路列の初段の遅延回路に入力され、 入力される二つの信号の位相差を予め定められた内分比
    で分割した時間で規定される遅延時間の出力信号を出力
    する内分回路を少なくともN個並設し、内分比は互いに
    異なり、かつ、前記逓倍数決定信号で指定された逓倍数
    Kで規定されている内分回路のうち、1番目の前記内分
    回路には、前記選択回路の出力と次サイクルの入力クロ
    ックとが入力され、 i番目(ただし、iは2〜Nの整数)の前記内分回路に
    は、前記第2の遅延回路列の(i−1)段目の前記遅延回
    路の出力と、次サイクルのクロックの前記第1の遅延回
    路列の(i−1)段目の前記遅延回路の出力とが入力さ
    れ、 1番目乃至K番目の前記内分回路からは、前記入力クロ
    ックの周期をK等分した位相差の多相クロックが出力さ
    れる、ことを特徴とするクロック制御方法。
  58. 【請求項58】K個の前記内分回路から出力されるK相
    クロックを入力する合成回路でこれらの信号を合成し一
    つの信号に多重することでK逓倍クロックを出力する、
    ことを特徴とする請求項57に記載のクロック制御方
    法。
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