JP2002368602A - 信号生成回路 - Google Patents

信号生成回路

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JP2002368602A JP2001173533A JP2001173533A JP2002368602A JP 2002368602 A JP2002368602 A JP 2002368602A JP 2001173533 A JP2001173533 A JP 2001173533A JP 2001173533 A JP2001173533 A JP 2001173533A JP 2002368602 A JP2002368602 A JP 2002368602A
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康隆 植西
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    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/01Details
    • H03K3/011Modifications of generator to compensate for variations in physical values, e.g. voltage, temperature
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    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
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    • H03K3/356104Bistable circuits using complementary field-effect transistors
    • H03K3/356113Bistable circuits using complementary field-effect transistors using additional transistors in the input circuit

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高ノイズ耐性、低消費電力、及び、高速動作
を実現し、アイパターン規格を満足できる信号生成回路
を提供する。 【解決手段】 インバータ回路11は、入力信号101
を反転して第1内部信号104を発生し、インバータ回
路12は、第1内部信号104を反転して第2内部信号
105を発生する。フリップフロップ1は、第1内部信
号104又は第2内部信号105がHレベルになると、
逆相信号102又は同相信号103をHレベルにする。
RC直列回路2又は3は、製造要因によりトランジスタ
Qn1又はQn2のオン抵抗が変動すると、駆動能力の変動
分を抑えるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号生成回路に関
し、より詳細には、高速のインターフェイスで、同相信
号及び逆相信号から成る相補信号を取り扱う信号生成回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】入出力バッファは、高速化が進み、現在
では1GHz以上の高速動作が要求される。LVDS(L
ow-Voltage Differential Signals)回路は、0.4V程
度の低い振幅の同相信号及び逆相信号から成る相補信号
を取り扱い、高ノイズ耐性、低消費電力、及び、高速動
作を実現する技術であるが、2つの問題点を有する。図
10(a)及び(b)は、ジッタ及び製造要因による影
響を示す。
【0003】第1の問題点は、ジッタ又は製造要因の影
響によって、クロスポイントを振幅の50%に維持する
ことが困難なことである。クロスポイントは、同相信号
及び逆相信号の交差点を示す。
【0004】一般に、LVDS回路のような高速インタ
ーフェイスでは、アイパターン規格が定められる。現在
のアイパターン規格(例えば、SONET/SDH、InfiniBan
d、FiberChannel等)では、振幅の50%の点にクロス
ポイントが設定されている。振幅50%の維持ができな
いと、アイパターンが歪み、規格が満足できなくなる。
同図(a)を使用してこの困難な理由を説明する。
【0005】同図(a)に示すように、LVDS回路で
は、ジッタの影響があると信号伝送に遅延が生じ、その
変動方向が相補信号の双方で異なるため、クロスポイン
トP81又はP83がクロスポイントP82又はP84へ移動
し、振幅50%を維持できなくなる。つまり、クロスポ
イント調整が難しいという問題である。
【0006】第2の問題点は、高速インターフェイスに
おいて、製造要因の影響が出ることである。同図(b)
に示すように、製造要因の影響による傾きの変動分は大
きく、その変動方向が相補信号の双方で異なるため、こ
の影響を極力小さくしないと、クロスポイントが生じな
いか或いは大きく移動し、アイパターン規格に対するマ
ージンを充分に確保できない。
【0007】図11(a)及び(b)は、特開平03−
258015号公報に記載の信号生成回路の回路図であ
る。同図(a)に示すように、インバータ回路81及び
バッファ回路82は、相補信号発生回路を構成し、入力
信号101が双方に入力される。インバータ回路81
は、入力信号101を反転して逆相信号102を発生
し、バッファ回路82は、入力信号101を増幅して同
相信号103を発生する。
【0008】同図(b)に示すように、インバータ回路
81は、pチャネルMOSトランジスタQp21及びnチ
ャネルMOSトランジスタQn21が直列に接続されたも
のであり、バッファ回路82は、nチャネルMOSトラ
ンジスタQn22及びpチャネルMOSトランジスタQp22
が直列に接続されたものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の信号生成回
路では、入力信号101は、インバータ回路81又はバ
ッファ回路82から成る論理段数1の信号経路を夫々伝
わるので、理論的には双方の信号経路上の遅延が等しく
なり、逆相信号102及び同相信号103の変化点の開
始時刻が双方で同じである。
【0010】しかし、現実には、ジッタ又は製造要因に
よる影響があると、相補信号の双方で、遅延又は波形の
傾きが別々に変化する。特にこの回路では、インバータ
回路81及びバッファ回路82は、クロスポイント維持
機能を有していないので、アイパターン規格を満足する
ように、クロスポイントを調整することが難しい。
【0011】本発明は、上記したような従来の技術が有
する問題点を解決するためになされたものであり、高ノ
イズ耐性、低消費電力、及び、高速動作を実現し、アイ
パターン規格を満足できる信号生成回路を提供すること
を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の信号生成回路は、入力信号から該入力信号
と同相の第1の同相信号及び前記入力信号と逆相の第1
の逆相信号を生成する相補信号生成部と、該相補信号生
成部から第1の同相信号及び逆相信号が各ゲートに入力
される一対の第1トランジスタを有し、前記第1の同相
信号及び逆相信号から第2の同相信号及び第2の逆相信
号からなる相補信号を出力するフリップフロップとを有
する信号生成回路において、前記一対の第1トランジス
タの各ゲートと第1の電源との間に夫々接続されるRC
直列回路を備え、該RC直列回路の各抵抗が、前記第1
トランジスタと同じ導電型の第2トランジスタのオン抵
抗によって構成されることを特徴とする。
【0013】本発明の信号生成回路は、ジッタ又は製造
要因の影響で同相信号及び逆相信号の遅延又は傾きが変
動すると、フリップフロップが同じ信号経路で第2の同
相信号及び逆相信号を発生することにより、遅延又は傾
きの変動分が同方向に生じるので、クロスポイント維持
機能が働く。ここで、製造要因の影響で第1トランジス
タのオン抵抗が変動して駆動能力が変動すると、RC直
列回路が第2トランジスタの駆動能力の変動分を抑える
ように働くことにより、影響力が大きい同相信号及び逆
相信号の傾きの変動分を抑えるので、高ノイズ耐性、低
消費電力、及び、高速動作を実現し、アイパターン規格
を満足できる。
【0014】本発明の信号生成回路では、前記フリップ
フロップは、一般的には前記第1トランジスタの夫々と
直列に接続される、第1トランジスタと逆の導電型の一
対の第3トランジスタを有し、該一対の第3トランジス
タのゲートとドレインとが互いにたすき掛けに接続され
る。
【0015】また、本発明の信号生成回路では、前記第
2トランジスタは、該第2トランジスタと逆の導電型の
第3トランジスタと並列に接続されてトランスファーゲ
ートを構成することもできる。
【0016】本発明の信号生成回路では、前記第1トラ
ンジスタと前記第2トランジスタの直列接続ノードと第
2の電源との間に夫々接続される別のRC直列回路を備
え、該別のRC直列回路の各抵抗が、前記第3トランジ
スタと同じ導電型の第4トランジスタのオン抵抗によっ
て構成されることが好ましい。この場合、製造要因の影
響で第3トランジスタのオン抵抗が変動しても、第1ト
ランジスタの場合と同様に、影響力が大きい第2の同相
信号及び逆相信号の傾きの変動分を抑えることができ
る。
【0017】また、本発明の信号生成回路では、前記第
2の同相信号及び第2の逆相信号を夫々入力とする一対
のインバータを備えることが好ましい。この場合、イン
バータ回路が逆相信号102及び同相信号103のクロ
スポイントを信号振幅の50%に合わせる。このため、
フリップフロップのクロスポイント調整が不要になり、
設計が容易になる。
【0018】前記フリップフロップは、前記第1の電源
とは電圧が異なる別の電源ラインに接続されることも本
発明の好ましい態様である。この場合、レベルシフト機
能が働くので、異なる電源電圧で動作する回路間で信号
の送受信が行える。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例に基づ
いて、本発明の信号生成回路について図面を参照して説
明する。図1は、本発明の第1実施形態例の信号生成回
路の回路図である。本実施形態例の信号生成回路は、フ
リップフロップ1、RC直列回路2、3、相補信号生成
部6で構成され、入力信号101に基づいて逆相信号1
02(第2の逆相信号)及び同相信号103(第2の同
相信号)を発生し、相補信号発生回路として動作する。
相補信号生成部6は、インバータ回路11及び12で構
成される。
【0020】フリップフロップ1は、pチャネルMOS
トランジスタQp1とQp2(第3のトランジスタ)、及
び、nチャネルMOSトランジスタQn1とQn2(第1の
トランジスタ)で構成される。RC直列回路2は、pチ
ャネルMOSトランジスタQp3及びトランスファーゲー
トG1で構成される。RC直列回路3は、pチャネルM
OSトランジスタQp4及びトランスファーゲートG2で
構成される。
【0021】トランジスタQp3及びQp4は、ゲート容量
が容量成分として作用し、トランスファーゲートG1及
びG2(第2のトランジスタ)は、オン抵抗が抵抗成分
として作用する。
【0022】トランジスタQp3及びQp4のソース及びド
レインは、電源電圧VDD(第1の電源)に双方接続され
る。トランスファーゲートG1及びG2のnチャネルMO
Sトランジスタのゲートは、電源電圧VDDに接続され、
トランスファーゲートG1及びG2のpチャネルMOSト
ランジスタのゲートは、グランド(第2の電源)に接続
される。
【0023】トランジスタQp4のゲートは、トランスフ
ァーゲートG2を介して、トランジスタQn2のゲート及
びインバータ回路12の出力端子に接続される。トラン
ジスタQp3のゲートは、トランスファーゲートG1を介
して、トランジスタQn1のゲート、インバータ回路11
の出力端子、及び、インバータ回路12の入力端子に接
続される。
【0024】トランジスタQp1及びQp2のソースは、電
源電圧VDDに接続される。トランジスタQp1のゲート
は、トランジスタQp2及びQn2のドレインに接続され
る。トランジスタQp2のゲートは、トランジスタQp1及
びQn1のドレインに接続される。トランジスタQn1及び
Qn2のソースは、グランドに双方接続される。
【0025】図2は、図1の信号生成回路が取り扱う各
信号のタイムチャートである。図中の縦軸に付記された
“H”、“Y”、及び、“L”は、ハイレベル、中間レ
ベル、及び、ロウレベルを夫々示す。中間レベルは、ロ
ウレベルからハイレベルまでの振幅の50%である。入
力信号101は、Hレベル又はLレベルの変化が周期T
inで繰り返される信号であり、インバータ回路11の入
力端子に入力される。
【0026】インバータ回路11は、入力信号101を
反転して第1内部信号104(第1の逆相信号)を発生
し、フリップフロップ1の一方の入力端子であるトラン
ジスタQn1のゲート、インバータ回路12の入力端子、
及び、RC直列回路2のトランスファーゲートG1に入
力する。
【0027】インバータ回路12は、第1内部信号10
4を反転して第2内部信号105(第1の同相信号)を
発生し、フリップフロップ1の他方の入力端子であるト
ランジスタQn2のゲート、及び、RC直列回路3のトラ
ンスファーゲートG2に入力する。第2内部信号105
は、第1内部信号104に比して、インバータ回路12
を経由し伝わる分だけ遅延が大きい。
【0028】トランジスタQp1及びQp2は、ゲート及び
ドレインがたすきがけに接続される。フリップフロップ
1は、トランジスタQp1又はQp2の何れか一方がオン状
態を維持する2つの保持状態を有し、第1内部信号10
4又は第2内部信号105がHレベルになると、何れか
の保持状態に決定される。第1内部信号104又は第2
内部信号105は、周期Tinで交互にHレベルになる。
【0029】フリップフロップ1は、決定された保持状
態に基づいて、一方の出力端子であるトランジスタQn1
のドレインから同相信号103を出力し、他方の出力端
子であるトランジスタQn2のドレインから逆相信号10
2を出力する。
【0030】第1内部信号104がHレベルの場合、ト
ランジスタQn1は、ゲート電位が上昇し、同相信号10
3をLレベルにする。トランジスタQp2は、ゲート電位
が下降し、逆相信号102をHレベルにする。
【0031】第2内部信号105がHレベルの場合、ト
ランジスタQn2は、ゲート電位が上昇し、逆相信号10
2をLレベルにする。トランジスタQp1は、ゲート電位
が下降し、同相信号103をHレベルにする。
【0032】RC直列回路2は、抵抗分及び容量分が直
列に接続された直列回路と等価である。トランスファー
ゲートG1は、常にオンする。トランスファーゲートG1
のオン抵抗が、直列回路の抵抗分を構成し、トランジ
スタQp3のゲート容量が、直列回路の容量分を構成す
る。
【0033】直列回路は、トランジスタQn1から見る
と、ゲートと電源電圧VDDとの間に接続されている。R
C直列回路2は、トランジスタQn1に対して、駆動能力
を小さくする実効的負荷として動作する。RC直列回路
3は、RC直列回路2と同様に、トランジスタQn2の実
効的負荷として動作する。
【0034】ここで、クロスポイント調整について説明
する。入力信号101のレベル変化は、信号経路上の論
理素子が行うレベル反転動作として伝わり、逆相信号1
02及び同相信号103のレベルが変化する。信号経路
上の論理素子は、インバータ回路11、12、トランジ
スタQn1、Qn2、Qp1、又は、Qp2である。逆相信号1
02と同相信号103とでは、論理素子が行うレベル反
転動作の回数を示す論理段数が異なる。
【0035】入力信号101のHレベルの場合、入力信
号101の立上りは、インバータ回路11、12、及
び、トランジスタQn2から成る論理段数3の信号経路L
1を伝わり、逆相信号102が立ち下がる。
【0036】逆相信号102の立下りは、トランジスタ
Qp1のレベル反転動作により、同相信号103の立上り
になる。入力信号101は、信号経路L1にトランジス
タQp1のレベル反転動作が加わり、論理段数4の信号経
路L2を伝わる。信号経路L2は、信号経路L1に比して
論理段数が1大きい。同相信号103の立上りは、逆相
信号102の立下りに比して、開始時刻が遅れる。
【0037】トランジスタQp1は、トランジスタQn2に
比して、オン抵抗が小さい。同相信号103の立上り
は、逆相信号102の立下りに比して、波形の傾きが大
きくなる。
【0038】入力信号101が立ち上がりYレベルにな
る時刻から、逆相信号102が立ち下がりYレベルにな
るまでの遅延時間THL、及び、同相信号103が立ち上
がりYレベルになるまでの遅延時間THHが計測される。
トランジスタQp1、Qp2、Qn1、及び、Qn2は、遅延時
間THL及び遅延時間THHが等しくなるように、対応する
pチャネル及びnチャネルのオン抵抗の比率が調整さ
れ、所定のパラメータで設計される。逆相信号102及
び同相信号103は、同一時刻にYレベルとなり、クロ
スポイントp1又はp3を通過する。
【0039】入力信号101のLレベルの場合、入力信
号101の立下りは、インバータ回路11及びトランジ
スタQn1から成る論理段数2の信号経路L3を伝わり、
同相信号103が立ち下がる。
【0040】同相信号103の立下りは、トランジスタ
Qp2のレベル反転動作により、逆相信号102の立上り
になる。入力信号101は、信号経路L3にトランジス
タQp2のレベル反転動作が加わり、論理段数3の信号経
路L4を伝わることになる。信号経路L4は、信号経路L
3に比して論理段数が1大きい。逆相信号102の立上
りは、同相信号103の立下りに比して、開始時刻が遅
くなる。
【0041】トランジスタQp2は、トランジスタQn1に
比して、オン抵抗が小さい。逆相信号102の立上り
は、同相信号103の立下りに比して、波形の傾きが大
きくなる。
【0042】入力信号101が立ち下がりYレベルにな
る時刻から、逆相信号102が立ち上がりYレベルにな
るまでの遅延時間TLH、及び、同相信号103が立ち下
がりYレベルになるまでの遅延時間TLLが計測される。
トランジスタQp2及びQn1は、遅延時間TLH及び遅延時
間TLLが等しくなるように、対応するpチャネル及びn
チャネルのオン抵抗の比率が調整され、所定のパラメー
タで設計される。逆相信号102及び同相信号103
は、同一時刻にYレベルとなり、クロスポイントp2又
はp4を通過する。
【0043】信号生成回路は、クロスポイント維持機能
を有し、所定のパラメータで設計されたクロスポイント
(振幅の50%)を維持するように制御して、ジッタ又
は製造要因の影響による特性バラツキを抑える。
【0044】図3は、図1の信号生成回路が行うジッタ
に対するクロスポイント維持機能を示す。ジッタの影響
があると、相補信号が遅れる。実線に示すように逆相信
号102と同相信号103との交差点P11及びP13は、
ジッタによる影響がない場合のクロスポイントを夫々示
し、点線に示すように逆相信号102と同相信号103
との交差点P12及びP14は、ジッタによる影響がある場
合のクロスポイントを夫々示す。
【0045】ジッタは、相補信号発生回路の同相信号及
び逆相信号を発生させる信号経路が異なると、寄生素子
の影響により、同相信号と逆相信号との間で遅延時間が
異なり、差を生じる現象である。
【0046】入力信号101の立上りでジッタの影響が
ある場合、逆相信号102は、信号経路L1上で遅れ、
同相信号103は、信号経路L2上で遅れる。信号経路
L2は、全経路の大部分が信号経路L1である。
【0047】同図に示すように、遅延時間THL及びTHH
は、同じように双方とも増加する。逆相信号102の立
下り及び同相信号103の立上りは双方、遅れの増加分
が等しいので、実線から点線へ右に平行移動する。クロ
スポイントP11は、Yレベルに設定される。クロスポイ
ントP12は、クロスポイントP11から右に平行移動する
ので、Yレベルに維持される。
【0048】入力信号101の立下りでジッタの影響が
ある場合、同相信号103は、信号経路L3で遅延が発
生し、逆相信号102は、信号経路L4で遅延が発生す
る。信号経路L4は、全経路の大部分が信号経路L3であ
る。
【0049】同図に示すように、遅延時間TLL及びTLH
は、同じように増加する。同相信号103の立下り及び
逆相信号102の立上りは双方、遅れの増加分が等しい
ので、実線から点線へ右に平行移動する。クロスポイン
トP13は、Yレベルに設定される。クロスポイントP14
は、クロスポイントP13から右に平行移動するので、Y
レベルに維持される。
【0050】図4は、図1の信号生成回路が行う製造要
因に対するクロスポイント維持機能を示す。製造要因の
影響があると、nチャネルMOSトランジスタのオン抵
抗が変動し、相補信号の傾きが変化する。
【0051】実線に示すように逆相信号102と同相信
号103との交差点P21は、製造要因の影響がない場合
のクロスポイントを示し、点線に示すように逆相信号1
02と同相信号103との交差点P22及びP23は、製造
要因の影響がある場合のクロスポイントを夫々示す。入
力信号101の立上りでは、製造要因の影響により、逆
相信号102の立下り及び同相信号103の立上りの傾
きが変化する。
【0052】製造要因の影響によりnチャネルMOSト
ランジスタのオン抵抗が小さくなる場合、トランジスタ
Qn2は、オン抵抗が小さくなり、駆動能力が大きくな
る。逆相信号102の立下りは、傾きが増加する。
【0053】トランスファーゲートG2は、nチャネル
MOSトランジスタのオン抵抗が小さくなる。RC直列
回路3は、直列回路としての抵抗分が小さくなり、トラ
ンジスタQn2に対する実効的負荷としての機能が増加す
る。トランジスタQn2は、ゲートの電位上昇が遅くなる
ので、駆動能力が小さくなる。逆相信号102の立下り
は、傾きの増加が抑えられる。同相信号103の立上り
は、逆相信号102の立下りに基づいて発生されるの
で、同様に傾きの増加が抑えられる。
【0054】相補信号は、互いに傾きが増加する。RC
直列回路3は、相補信号の傾きの増加を抑える。クロス
ポイントP22は、クロスポイントP21から左に平行移動
するので、Yレベルを維持する。
【0055】製造要因の影響によりnチャネルMOSト
ランジスタのオン抵抗が大きくなる場合、トランジスタ
Qn2は、オン抵抗が大きくなり、駆動能力が小さくな
る。逆相信号102の立下りは、傾きが減少する。
【0056】トランスファーゲートG2は、nチャネル
MOSトランジスタのオン抵抗が大きくなる。RC直列
回路3は、直列回路としての抵抗分が大きくなり、トラ
ンジスタQn2に対する実効的負荷としての機能が減少す
る。トランジスタQn2は、ゲートの電位上昇が速くなる
ので、駆動能力が大きくなる。逆相信号102の立下り
は、傾きの減少が抑えられる。同相信号103の立上り
は、逆相信号102の立下りに基づいて発生されるの
で、同様に傾きの減少が抑えられる。
【0057】相補信号は、互いに傾きが減少する。RC
直列回路3は、相補信号の傾きの減少を抑える。クロス
ポイントP23は、クロスポイントP21から右に平行移動
するので、Yレベルを維持する。
【0058】入力信号101の立下りでは、製造要因の
影響により、同相信号103の立下り及び逆相信号10
2の立上りの傾きが変化する。RC直列回路2は、RC
直列回路3と同様に、製造要因の影響に対して、実効的
負荷として働き、相補信号の傾きの変化を抑え、上記と
同様に作用する。
【0059】図5は、SPICEシュミレーション結果
を示し、図6は、一般的な相補信号発生回路を示す。S
PICEシュミレーションは、図6の回路及び図1の回
路に対して実行され、同相信号103の遅延時間THH及
びTLLが計測される。
【0060】図1の回路は、Lμmの設計条件、及び、
電源電圧1.8Vと温度25℃の動作条件を標準条件と
して動作する。製造要因の影響を与える条件として、S
LOW条件及びFAST条件を想定する。
【0061】SLOW条件では、標準Lμmより細く、
電源電圧1.65V、温度125℃に設定する。FAS
T条件では、標準Lμmより太く、電源電圧1.95
V、温度−40℃に設定する。
【0062】バラツキ値は、SLOW条件の結果とFA
ST条件の結果との差である。図1の回路は、図6の回
路に比して、遅延時間THHが0.0713から0.06
66に小さくなり、遅延時間TLLが0.0943から
0.0768に小さくなるので、クロスポイント維持機
能が有効に働くことを示す。
【0063】上記実施形態例によれば、ジッタ又は製造
要因の影響で同相信号及び逆相信号の遅延又は傾きが変
動すると、フリップフロップ1が同じ信号経路で同相信
号103及び逆相信号102を発生することにより、遅
延又は傾きの変動分が同方向に生じるので、クロスポイ
ント維持機能が働く。ここで、製造要因の影響でトラン
ジスタQn1及びQn2のオン抵抗が変動して駆動能力が変
動すると、RC直列回路が第2トランジスタの駆動能力
の変動分を抑えるように働くことにより、影響力が大き
い同相信号103及び逆相信号102の傾きの変動分を
抑えるので、高ノイズ耐性、低消費電力、及び、高速動
作を実現し、アイパターン規格を満足できる。
【0064】図7は、本発明の第2実施形態例の信号生
成回路の回路図である。本実施形態例は、製造要因の影
響によるpチャネルMOSトランジスタのオン抵抗の変
動に対しても、クロスポイント維持機能が作用する。本
信号生成回路は、RC直列回路4及び5を有する。
【0065】RC直列回路4は、nチャネルMOSトラ
ンジスタQn3及びトランスファーゲートG3で構成され
る。RC直列回路5は、nチャネルMOSトランジスタ
Qn4及びトランスファーゲートG4で構成される。
【0066】トランジスタQn3及びQn4は、ゲート容量
が容量成分として作用し、トランスファーゲートG3及
びG4(第4のトランジスタ)は、オン抵抗が抵抗成分
として作用する。
【0067】トランジスタQn3及びQn4のソース及びド
レインは、グランドに双方接続される。トランスファー
ゲートG3及びG4のnチャネルMOSトランジスタのゲ
ートは、電源電圧VDDに接続され、トランスファーゲー
トG3及びG4のpチャネルMOSトランジスタのゲート
は、グランドに接続される。
【0068】トランジスタQn4のゲートは、トランスフ
ァーゲートG4を介して、トランジスタQp1のドレイン
に接続される。トランジスタQn3のゲートは、トランス
ファーゲートG3を介して、トランジスタQp2のドレイ
ンに接続される。
【0069】pチャネルMOSトランジスタは、製造要
因の影響があると、オン抵抗が変動する。RC直列回路
4及び5は夫々、トランジスタQp2及びQp1に対して、
ドレインの電位上昇を遅くし、駆動能力を小さくするこ
とにより、実効的負荷として働く。
【0070】製造要因の影響によりpチャネルMOSト
ランジスタのオン抵抗が小さくなる場合、トランジスタ
Qp1及びQp2は、駆動能力が大きくなるので、ドレイン
の電位上昇が速くなる。
【0071】トランスファーゲートG3及びG4は、pチ
ャネルMOSトランジスタのオン抵抗が夫々小さくな
る。RC直列回路4及び5は、トランジスタQp1及びQ
p2に対する実効的負荷の機能が夫々強くなり、ドレイン
の電位上昇を夫々遅くする。
【0072】製造要因の影響によりpチャネルMOSト
ランジスタのオン抵抗が大きくなる場合、トランジスタ
Qp1及びQp2は、駆動能力が小さくなるので、ドレイン
の電位上昇が遅くなる。
【0073】トランスファーゲートG3及びG4は、pチ
ャネルMOSトランジスタのオン抵抗が大きくなる。R
C直列回路4及びRC直列回路5は、トランジスタQp1
及びQp2に対する実効的負荷の機能が夫々弱くなり、ド
レインの電位上昇を夫々速くする。
【0074】RC直列回路4及び5は、RC直列回路2
及び3と同様に、製造要因の影響に応じて、実効的負荷
の働きが作用し、相補信号の傾きの変化を抑える。
【0075】上記実施形態例によれば、製造要因の影響
でトランジスタQp1及びQp2のオン抵抗が変動しても、
トランジスタQn1及びQn2の場合と同様に、影響力が大
きい同相信号103及び逆相信号102の傾きの変動分
を抑えることができる。
【0076】図8は、本発明の第3実施形態例の信号生
成回路の回路図である。本実施形態例は、クロスポイン
ト調整を容易にする。本信号生成回路は、インバータ回
路13及び14を有する。
【0077】インバータ回路13の入力端子は、トラン
ジスタQp1のドレインに接続され、インバータ回路14
の入力端子は、トランジスタQp2のドレインに接続され
る。インバータ回路13及び14は、逆相信号102及
び同相信号103を夫々出力する。
【0078】インバータ回路13及び14は、逆相信号
102及び同相信号103のクロスポイントが信号振幅
の50%になるように、内部回路のnチャネルMOSト
ランジスタ及びpチャネルMOSトランジスタのオン抵
抗の比率が調整され、所定のパラメータで設計される。
インバータ回路13及び14は、相補信号のクロスポイ
ントを信号振幅の50%に維持する。
【0079】上記実施形態例によれば、インバータ回路
が逆相信号102及び同相信号103のクロスポイント
を信号振幅の50%に合わせる。このため、フリップフ
ロップのクロスポイント調整が不要になり、設計が容易
になる。
【0080】図9(a)及び(b)は、本発明の第4実
施形態例の信号生成回路を示す。本実施形態例は、レベ
ルシフト機能を有する。本信号生成回路は、相補信号発
生回路1Aを有する。
【0081】同図(a)に示すように、相補信号発生回
路1Aは、電源電圧VDDに比して高い電源電圧VDD2が
供給される。トランジスタQp1及びQp2のソースは、電
源電圧VDD2に接続される。
【0082】同図(b)に示すうように、信号生成回路
は、電源電圧VDDの入力信号101から、レベルシフト
機能が作用することにより、電源電圧VDD2の逆相信号
102及び同相信号103を発生する。
【0083】上記実施形態例によれば、レベルシフト機
能が働くので、異なる電源電圧で動作する回路間の信号
伝送が行える。
【0084】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の信号生成回路は、上記実施
形態例の構成にのみ限定されるものでなく、上記実施形
態例の構成から種々の修正及び変更を施した信号生成回
路も、本発明の範囲に含まれる。
【0085】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の信号生成
回路では、ジッタ又は製造要因の影響で同相信号及び逆
相信号の遅延又は傾きが変動すると、フリップフロップ
1が同じ信号経路で同相信号103及び逆相信号102
を発生することにより、遅延又は傾きの変動分が同方向
に生じるので、クロスポイント維持機能が働く。また、
製造要因の影響でトランジスタQn1及びQn2のオン抵抗
が変動して駆動能力が変動すると、RC直列回路が第2
トランジスタの駆動能力の変動分を抑えるように働くこ
とにより、影響力が大きい同相信号103及び逆相信号
102の傾きの変動分を抑える。このため、本発明の信
号生成回路は、高ノイズ耐性、低消費電力、及び、高速
動作を実現し、アイパターン規格を満足できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態例の信号生成回路の回路
図である。
【図2】図1の信号生成回路が取り扱う各信号のタイム
チャートである。
【図3】図1の信号生成回路が行うジッタに対するクロ
スポイント維持機能を示す。
【図4】図1の信号生成回路が行う製造要因に対するク
ロスポイント維持機能を示す。
【図5】SPICEシュミレーション結果を示す。
【図6】一般的な相補信号発生回路を示す。
【図7】本発明の第2実施形態例の信号生成回路の回路
図である。
【図8】本発明の第3実施形態例の信号生成回路の回路
図である。
【図9】同図(a)及び(b)は、本発明の第4実施形
態例の信号生成回路を示す。
【図10】同図(a)及び(b)は、ジッタ及び製造要
因による影響を示す。
【図11】同図(a)及び(b)は、特開平03−25
8015号公報に記載の信号生成回路の回路図である。
【符号の説明】
1 フリップフロップ 2〜5 RC直列回路 6 相補信号生成部 11〜14、81 インバータ回路 82 バッファ回路 101 入力信号 102 逆相信号(第2の逆相信号) 103 同相信号(第2の同相信号) 104 第1内部信号(第1の逆相信号) 105 第2内部信号(第1の同相信号)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 幹夫 神奈川県川崎市中原区小杉町一丁目403番 53 エヌイーシーマイクロシステム株式会 社内 Fターム(参考) 5J039 EE01 KK04 KK10 KK34 MM03 MM04 MM08 MM16 5J056 AA00 BB02 BB17 BB18 BB32 CC21 DD13 DD29 DD51 EE11 FF08 GG10 KK01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号から該入力信号と同相の第1の
    同相信号及び前記入力信号と逆相の第1の逆相信号を生
    成する相補信号生成部と、該相補信号生成部から第1の
    同相信号及び逆相信号が各ゲートに入力される一対の第
    1トランジスタを有し、前記第1の同相信号及び逆相信
    号から第2の同相信号及び第2の逆相信号からなる相補
    信号を出力するフリップフロップとを有する信号生成回
    路において、 前記一対の第1トランジスタの各ゲートと第1の電源と
    の間に夫々接続されるRC直列回路を備え、該RC直列
    回路の各抵抗が、前記第1トランジスタと同じ導電型の
    第2トランジスタのオン抵抗によって構成されることを
    特徴とする信号生成回路。
  2. 【請求項2】 前記フリップフロップは、前記第1トラ
    ンジスタの夫々と直列に接続される、第1トランジスタ
    と逆の導電型の一対の第3トランジスタを有し、該一対
    の第3トランジスタのゲートとドレインとが互いにたす
    き掛けに接続される、請求項1に記載の信号生成回路。
  3. 【請求項3】 前記第1トランジスタと前記第3トラン
    ジスタの直列接続ノードと第2の電源との間に夫々接続
    される別のRC直列回路を備え、該別のRC直列回路の
    各抵抗が、前記第3トランジスタと同じ導電型の第4ト
    ランジスタのオン抵抗によって構成される、請求項1又
    は2に記載の信号生成回路。
  4. 【請求項4】 前記第2トランジスタは、該第2トラン
    ジスタと逆の導電型の第3トランジスタと並列に接続さ
    れてトランスファーゲートを構成する、請求項1又は2
    に記載の信号生成回路。
  5. 【請求項5】 前記第2の同相信号及び第2の逆相信号
    を夫々入力とする一対のインバータを備える、請求項1
    〜4の何れかに記載の信号生成回路。
  6. 【請求項6】 前記フリップフロップは、前記第1の電
    源とは電圧が異なる別の電源ラインに接続される、請求
    項1〜5の何れかに記載の信号生成回路。
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