JP2014180006A - Pulse generation circuit, sample-and-hold circuit and solid state imaging device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulse edge selection circuit that cuts down power consumption by reducing logic gates driven and shortens clock delay by reducing the number of logic gates through which clocks pass, and a pulse generation circuit, sample-and-hold circuit and solid state imaging device therewith.SOLUTION: The pulse edge selection circuit has input stages each for selecting and passing one clock from a plurality of clocks, and output stages each for outputting the one clock to an edge detection circuit. In the case of an edge detection circuit configured to detect fall edges of the clocks and generate a pulse which rises on the fall edge of a first one of the clocks and falls on the fall edge of a second one of the clocks, the output stages comprise alternately combined connections of a plurality of NOR gates having a plurality of input ends and a plurality of NAND gates having a plurality of input ends, and NOR gates are used as output gates for outputting the first and second clocks. In the case of generating a pulse on rise edges, NAND gates are used as the output gates.

Description

本発明は、多相クロックから所望のパルスタイミングとパルス幅のパルスを生成するパルスエッジ選択回路、特に遅延同期ループ回路使うパルスエッジ選択回路と、それを使ったパルス生成回路、サンプルホールド回路及び固体撮像装置に関する。   The present invention relates to a pulse edge selection circuit that generates a pulse having a desired pulse timing and pulse width from a multiphase clock, in particular, a pulse edge selection circuit that uses a delay locked loop circuit, and a pulse generation circuit, a sample and hold circuit, and a solid state using the same The present invention relates to an imaging apparatus.

固体撮像装置をはじめ半導体装置は、高速化の一途を辿っており、その駆動パルスの位相関係の微妙な調整が必要になってきている。特許文献1は、レジスタ設定により、パルスのエッジタイミングを調整するパルスエッジ選択回路を開示している。この特許文献1では、多相クロックからトランスファゲートを使って、トーナメント方式にセレクタでクロックを選択する。   Semiconductor devices such as solid-state imaging devices are steadily increasing in speed, and it is necessary to finely adjust the phase relationship of the drive pulses. Patent Document 1 discloses a pulse edge selection circuit that adjusts the edge timing of a pulse by register setting. In this patent document 1, a clock is selected by a selector in a tournament system using a transfer gate from a multiphase clock.

特開2009−044579号公報JP 2009-045579 A

しかしながら、特許文献1のようなトーナメント方式のセレクタによるクロックの選択方式は、選択していないバッファなどの論理ゲートにまでクロックを入力して駆動するので、消費電力が大きくなる。例えば、N個のクロックから1個のクロックを選ぶとき、1段目の論理ゲートでN/2個のクロックを選択する。つぎに、2段目の論理ゲートでN/4個のクロックを選択し、出力段の論理ゲートで1個のクロックに絞るという動作をする。このため、少なくともN−1(=N/2+N/4+...+1)個の論理ゲートがクロックによって動くことになる。論理ゲートにクロックを入力すると、その分、貫通電流などによって消費電力が増えるので、トーナメント方式のクロック選択回路は消費電力が大きい。なお、ここでいう論理ゲートとは、NANDゲート、NORゲート、インバータ、バッファ、トライステートインバータ、トライステートバッファ、トランスファゲートなどのことである。   However, the clock selection method using a tournament type selector as in Patent Document 1 is driven by inputting a clock to a logic gate such as a buffer that is not selected, so that power consumption increases. For example, when one clock is selected from N clocks, N / 2 clocks are selected by the first-stage logic gate. Next, an operation is performed in which N / 4 clocks are selected by the second-stage logic gate and narrowed down to one clock by the output-stage logic gate. For this reason, at least N−1 (= N / 2 + N / 4 +... +1) logic gates are moved by the clock. When a clock is input to the logic gate, power consumption increases due to a through current, and thus the tournament clock selection circuit consumes a large amount of power. Note that the logic gate here is a NAND gate, a NOR gate, an inverter, a buffer, a tristate inverter, a tristate buffer, a transfer gate, or the like.

本発明は、駆動中の論理ゲートを減らして消費電力を少なくし、クロックが通る論理ゲート数を減らしてクロック遅延を短くしたパルスエッジ選択回路と、それを使ったパルス生成回路、サンプルホールド回路及び固体撮像装置を提供する。   The present invention relates to a pulse edge selection circuit in which the number of logic gates being driven is reduced to reduce power consumption, the number of logic gates through which a clock passes is reduced, and the clock delay is shortened, and a pulse generation circuit, sample hold circuit, A solid-state imaging device is provided.

前記課題を解決するために、本発明のパルスエッジ選択回路は、位相をシフトさせた複数のクロックの中からパルスの立ち上がりエッジの位置を決める第1のクロックを選択して出力する第1のクロック選択回路と、前記複数のクロックの中から前記パルスの立ち下がりエッジの位置を決める第2のクロックを選択して出力する第2のクロック選択回路と、前記第1のクロック選択回路からの前記第1のクロックを入力する第1の入力端と、前記第2のクロック選択回路からの前記第2のクロックを入力する第2の入力端と、前記パルスを出力する出力端とを備え、前記第1のクロック及び前記第2のクロックを使って前記パルスを生成するエッジ検出回路とを有するパルスエッジ選択回路において、前記第1及び第2のクロック選択回路は、前記複数のクロックが入力されて前記複数のクロックから1つのクロックを選択して通過させる入力段と、前記選択して通過させた1つのクロックを前記エッジ検出回路に出力する出力段とを有し、前記エッジ検出回路は、前記第1の入力端または前記第2の入力端に入力される前記第1及び第2のクロック選択回路からの前記第1及び第2のクロックの立ち下がりエッジを検出して、前記第1のクロックの立ち下がりエッジで立ち上がり、前記第2のクロックの立ち下がりエッジで立ち下がる前記パルスを生成する回路であり、前記第1及び第2のクロック選択回路の前記出力段は、複数の入力端を有する複数のNORゲート及び複数の入力端を有する複数のNANDゲートの組み合わせであって、前記複数のNORゲートと複数のNANDゲートとが、NORゲートの入力がNANDゲートの出力に接続され且つ前記NANDゲート又は他のNANDゲートの入力が他のNORゲートの出力に接続されるように、交互に接続されており、前記第1及び第2のクロックを出力する出力ゲートにはNORゲートが使用されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a pulse edge selection circuit according to the present invention selects a first clock for determining the position of a rising edge of a pulse from a plurality of clocks whose phases are shifted, and outputs the first clock. A selection circuit; a second clock selection circuit for selecting and outputting a second clock for determining a position of a falling edge of the pulse from the plurality of clocks; and the second clock selection circuit from the first clock selection circuit. A first input terminal for inputting one clock; a second input terminal for inputting the second clock from the second clock selection circuit; and an output terminal for outputting the pulse. And an edge detection circuit that generates the pulse using the first clock and the second clock, wherein the first and second clock selection circuits include: An input stage for selecting and passing one clock from the plurality of clocks when the plurality of clocks are input; and an output stage for outputting the selected and passed clock to the edge detection circuit. The edge detection circuit detects a falling edge of the first and second clocks from the first and second clock selection circuits input to the first input terminal or the second input terminal. And a circuit for generating the pulse that rises at the falling edge of the first clock and falls at the falling edge of the second clock, and the output stage of the first and second clock selection circuits. Is a combination of a plurality of NOR gates having a plurality of input ends and a plurality of NAND gates having a plurality of input ends, wherein the plurality of NOR gates and a plurality of NAs D gates are alternately connected such that an input of a NOR gate is connected to an output of a NAND gate and an input of the NAND gate or another NAND gate is connected to an output of another NOR gate; A NOR gate is used as the output gate for outputting the first and second clocks.

本発明のパルスエッジ選択回路によれば、クロック選択回路の初段で、入力したクロックの数の半分未満にクロックを絞ることになるため、消費電力の少ないパルスエッジ選択回路が実現できる。また、選択したクロックに着目すると、そのクロックが通る論理ゲート数も少ないため、クロックの遅延も短い。また、本パルスエッジ選択回路を適用したパルス生成回路を有するサンプルホールド回路は、高精度、低消費電力で動作する。更に、本パルスエッジ回路を適用したパルス生成回路を有する固体撮像装置は、高速、低消費電力で撮像することができる。   According to the pulse edge selection circuit of the present invention, the clock is narrowed down to less than half of the number of input clocks in the first stage of the clock selection circuit, so that a pulse edge selection circuit with low power consumption can be realized. Further, when paying attention to the selected clock, the number of logic gates through which the clock passes is small, so the clock delay is short. A sample hold circuit having a pulse generation circuit to which the present pulse edge selection circuit is applied operates with high accuracy and low power consumption. Furthermore, a solid-state imaging device having a pulse generation circuit to which the present pulse edge circuit is applied can perform imaging at high speed and low power consumption.

本実施例のパルス生成回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the pulse generation circuit of a present Example. (a)は実施例1のパルスエッジ選択回路の構成例を示す回路図、(b)は立ち下がりエッジ検出型フリップフロップの回路図である。(A) is a circuit diagram showing a configuration example of the pulse edge selection circuit of the first embodiment, (b) is a circuit diagram of a falling edge detection type flip-flop. (a)は図1のDLLにおけるマスタークロックと多相クロックの駆動例を示すタイミングチャート、(b)は図2(a)のパルスエッジ選択回路における駆動例を示すタイミングチャートである。(A) is a timing chart showing an example of driving the master clock and the multiphase clock in the DLL of FIG. 1, and (b) is a timing chart showing an example of driving in the pulse edge selection circuit of FIG. 2 (a). 実施例2のパルスエッジ選択回路の構成例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a pulse edge selection circuit according to a second embodiment. 実施例2のパルスエッジ選択回路における駆動例を示すタイミングチャートである。10 is a timing chart illustrating an example of driving in the pulse edge selection circuit according to the second exemplary embodiment. 実施例3のパルスエッジ選択回路の構成例を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a pulse edge selection circuit according to a third embodiment. (a)は本実施例のパルス生成回路を適用したサンプルホールド回路の回路図、(b)はその駆動例を示すタイミングチャートである。(A) is a circuit diagram of a sample and hold circuit to which the pulse generation circuit of the present embodiment is applied, and (b) is a timing chart showing a driving example thereof. 本実施例のパルス生成回路を適用した固体撮像装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the solid-state imaging device to which the pulse generation circuit of a present Example is applied.

<本実施例のパルス生成回路の構成例> 図1は、多相クロックを生成する遅延同期ループ回路(Delay Locked Loop;以下、DLLと略す)11と、本実施例のパルスエッジ選択回路を複数含むパルス生成回路10のブロック図である。図中、パルス生成回路10は、クロック生成回路であるDLL11と4つのパルスエッジ選択回路100,200,300,400を有している。   <Configuration Example of Pulse Generation Circuit of This Embodiment> FIG. 1 illustrates a plurality of delay locked loop circuits (hereinafter abbreviated as DLL) 11 for generating a multiphase clock and a plurality of pulse edge selection circuits of this embodiment. 1 is a block diagram of a pulse generation circuit 10 including the same. In the figure, the pulse generation circuit 10 includes a DLL 11 that is a clock generation circuit and four pulse edge selection circuits 100, 200, 300, and 400.

DLL11は、複数の電圧制御遅延素子20からなる電圧制御遅延線(Voltage Controlled Delay Line;以下VCDLと略す)12と、位相比較回路13と、チャージポンプ14とを有する。また、15はマスタークロック線、16は上昇信号線、17は下降信号線、18は制御電圧線、19は帰還クロック線を表す。本実施例では、マスタークロック線15は、100MHzのクロックが入ることを想定している。DLL11は、4つのパルスエッジ選択回路100,200,300,400に、位相が等間隔にずれた多相クロックをクロック線(P0,P1,P2,...,P63)に供給する。本実施例では、多相クロックの入るクロック線がP0からP63の64個としているが、本発明はこの数に限らない。マスタークロック線15を通じたマスタークロックは、位相比較器13とVCDL12に供給される。VCDL12は、制御電圧線18に応じてクロックの遅延量を変えることのできる電圧制御遅延素子20を64個含む。それぞれの電圧制御遅延素子20にはクロック線(P0,P1,P2,...,P63)が出力端子として接続されている。   The DLL 11 includes a voltage control delay line (Voltage Controlled Delay Line; hereinafter referred to as VCDL) 12 including a plurality of voltage control delay elements 20, a phase comparison circuit 13, and a charge pump 14. Further, 15 is a master clock line, 16 is a rising signal line, 17 is a falling signal line, 18 is a control voltage line, and 19 is a feedback clock line. In this embodiment, it is assumed that the master clock line 15 receives a 100 MHz clock. The DLL 11 supplies the four pulse edge selection circuits 100, 200, 300, and 400 with multiphase clocks whose phases are shifted at equal intervals to the clock lines (P0, P1, P2,..., P63). In this embodiment, the number of clock lines into which multi-phase clocks enter is 64 from P0 to P63, but the present invention is not limited to this number. The master clock through the master clock line 15 is supplied to the phase comparator 13 and the VCDL 12. The VCDL 12 includes 64 voltage control delay elements 20 that can change the delay amount of the clock according to the control voltage line 18. Each voltage control delay element 20 is connected to a clock line (P0, P1, P2,..., P63) as an output terminal.

VCDL12の最後の電圧制御遅延素子20の出力クロックは、帰還クロック線19を通じて位相比較器13に供給される。位相比較器13は、入力端子としてマスタークロック線15と帰還クロック線19が接続されている。位相比較器13は、マスタークロック線15の1周期遅れたマスタークロックと帰還クロック線19の帰還クロックの位相がちょうど同じになるパルスを上昇信号線16と下降信号線17に出力する。例えば、マスタークロック線15の1周期遅れたクロック立ち上がりに対して、帰還クロック線19のクロック立ち上がりが早ければ、下降信号パルスを下降信号線17に出力する。また、1周期遅れたマスタークロックのパルス立ち上がりに対して、帰還クロックのパルス立ち上がりが遅ければ、上昇信号線16に上昇信号パルスをチャージポンプ14に出力する。そして、1周期遅れたマスタークロックのクロック立ち上がり時間と、帰還クロック線19のクロック立ち上がりが同時になれば、同期状態になる。このとき、上昇信号線16と下降信号線17にパルスが出力されないか、上昇信号パルスと下降信号パルスが同じパルスとなる。チャージポンプ14は、上昇信号線16に上昇信号パルスが入れば、制御電圧線18の電圧値を上昇させ、下降信号線17に下降信号パルスが入れば、制御電圧線18の電圧値を下降させる。   The output clock of the last voltage controlled delay element 20 of the VCDL 12 is supplied to the phase comparator 13 through the feedback clock line 19. The phase comparator 13 is connected to a master clock line 15 and a feedback clock line 19 as input terminals. The phase comparator 13 outputs, to the ascending signal line 16 and the descending signal line 17, a pulse in which the phase of the master clock delayed by one cycle of the master clock line 15 and the feedback clock of the feedback clock line 19 are exactly the same. For example, if the clock rise of the feedback clock line 19 is earlier than the clock rise delayed by one cycle of the master clock line 15, the fall signal pulse is output to the fall signal line 17. If the rising edge of the feedback clock is delayed with respect to the rising edge of the master clock delayed by one cycle, the rising signal pulse is output to the charge pump 14 on the rising signal line 16. If the clock rise time of the master clock delayed by one cycle and the clock rise of the feedback clock line 19 become simultaneous, the synchronization state is established. At this time, no pulse is output to the rising signal line 16 and the falling signal line 17, or the rising signal pulse and the falling signal pulse are the same pulse. The charge pump 14 increases the voltage value of the control voltage line 18 when a rising signal pulse is input to the rising signal line 16 and decreases the voltage value of the control voltage line 18 when a falling signal pulse is input to the falling signal line 17. .

4つのパルスエッジ選択回路100,200,300,400は、同じ回路であり、それぞれ、入力端子としてクロック線(P0,P1,P2,...,P63)が接続されている。また、それぞれのパルスエッジ選択回路には、立ち上がり位置決定回路の位置を特定する立ち上がり位置データ及び立ち下がり位置決定回路の位置を特定する立ち下がり位置データが入力されている。各パルスエッジ選択回路は、それぞれ立ち上がり位置決定回路101,201,301,401と、立ち下がり位置決定回路102,202,302,402と、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104,204,304,404を有する。立ち上がり位置決定回路101,201,301,401には、立ち上がり位置データを保持するレジスタPU1[5:0]〜PU4[5:0](101a,201a,301a,401a)がある。一方、立ち下がり位置決定回路102,202,302,402には、立ち下がり位置データを保持するレジスタPD1[5:0]〜PD4[5:0](102a,202a,302a,402a)がある。なお、立ち上がり位置決定回路を第1のクロック選択回路、その出力を第1のクロックとする。また、立ち下がり位置決定回路を第2のクロック選択回路、その出力を第2のクロックとする。パルスエッジ選択回路に関する複数の実施例の詳細は、以下に示す。   The four pulse edge selection circuits 100, 200, 300, and 400 are the same circuit, and are connected with clock lines (P0, P1, P2,..., P63) as input terminals, respectively. Also, rising position data for specifying the position of the rising position determination circuit and falling position data for specifying the position of the falling position determination circuit are input to each pulse edge selection circuit. Each pulse edge selection circuit includes rising position determination circuits 101, 201, 301, 401, falling position determination circuits 102, 202, 302, 402, and falling edge detection flip-flops 104, 204, 304, 404, respectively. Have. The rising position determination circuits 101, 201, 301, 401 include registers PU1 [5: 0] to PU4 [5: 0] (101a, 201a, 301a, 401a) that hold rising position data. On the other hand, the falling position determination circuits 102, 202, 302, and 402 include registers PD1 [5: 0] to PD4 [5: 0] (102a, 202a, 302a, and 402a) that hold falling position data. The rising position determination circuit is a first clock selection circuit, and its output is a first clock. The falling position determination circuit is a second clock selection circuit, and its output is a second clock. Details of embodiments relating to the pulse edge selection circuit are given below.

[実施例1]
<実施例1のパルスエッジ選択回路の構成例> 図2の(a)は、図1のパルスエッジ選択回路100に適用される実施例1の回路図を表す。図中、101は立ち上がり位置決定回路、102は立ち下がり位置決定回路、103,109はNORゲート・デコーダ群、104は立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ、105は多相クロック線群である。また、106は立ち上がり位置決定回路101の出力段のNORゲート、107は立ち下がり位置決定回路102の出力段のNORゲートである。また、108と109は選択したNORゲート・デコーダ、110,120は第1段のNANDスイッチ群、111,121は第2段のNANDゲート群である。なお、本実施例1は他のパルスエッジ選択回路200,300,400にも適用される。
[Example 1]
<Configuration Example of Pulse Edge Selection Circuit of First Embodiment> FIG. 2A shows a circuit diagram of the first embodiment applied to the pulse edge selection circuit 100 of FIG. In the figure, 101 is a rising position determining circuit, 102 is a falling position determining circuit, 103 and 109 are NOR gate / decoder groups, 104 is a falling edge detection type flip-flop, and 105 is a multiphase clock line group. Reference numeral 106 denotes an NOR gate at the output stage of the rising position determination circuit 101, and 107 denotes an NOR gate at the output stage of the falling position determination circuit 102. Reference numerals 108 and 109 are selected NOR gate decoders, 110 and 120 are first-stage NAND switch groups, and 111 and 121 are second-stage NAND gate groups. The first embodiment is also applied to other pulse edge selection circuits 200, 300, and 400.

本実施例1のパルスエッジ選択回路では、第1段のNANDスイッチ群110,120で立ち上がり/立ち下がり用のそれぞれ1つのクロックのみが選択される。そのクロックが、第2段のNANDゲート群111,121、出力ゲートであるNORゲート106,107を介して立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104をセット/リセットして、所望のパルスを生成する。従って、駆動中の論理ゲートは、両位置決定回路の8個の論理ゲートと立ち下がりエッジ検出型フリップフロップとなり、駆動中の論理ゲートを減らして消費電力を少なくしている。また、クロックが通る論理ゲート数は、位置決定回路で3段、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップは入力端子の立ち下がりで禁止状態無しで出力Qを変化させるので、クロックが通る論理ゲート数を減らしてクロック遅延を短くしている。なお、第1段のNANDスイッチ群110,120を選択されたクロックを通過させる入力段、それ以降の立ち下がりエッジ検出型フリップフロップへの出力までを出力段とする。   In the pulse edge selection circuit according to the first embodiment, only one rising / falling clock is selected by the NAND switch groups 110 and 120 in the first stage. The clock sets / resets the falling edge detection flip-flop 104 via the second-stage NAND gate groups 111 and 121 and the NOR gates 106 and 107 as output gates to generate a desired pulse. Therefore, the logic gates being driven are eight logic gates of both position determination circuits and the falling edge detection type flip-flop, and the number of logic gates being driven is reduced to reduce power consumption. In addition, the number of logic gates through which the clock passes is three stages in the position determining circuit, and the falling edge detection type flip-flop changes the output Q without a prohibited state at the falling edge of the input terminal, so the number of logic gates through which the clock passes is reduced. To shorten the clock delay. Note that the input stage that passes the selected clock through the NAND switch groups 110 and 120 in the first stage and the output to the subsequent falling edge detection type flip-flop are the output stages.

(立ち下がりエッジ検出型フリップフロップの回路例) 図2の(b)は、図1の(a)に示す立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104の回路図である。図のように、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104は、複数のインバータ・ゲート141とNANDゲート142からなる。立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104は、その入力端子SBの電圧が立ち下がれば出力Qの電圧が立ち上がり、その入力端子RBの電圧が立ち下がれば出力Qの電圧が立ち下がる動作を、禁止状態無しで(無条件で)実現する回路である。図2の(a)で示したように、この立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104の入力端子SBに、立ち上がり位置決定回路101の出力配線UNを接続し、入力端子RBに立ち下がり位置決定回路102の出力配線DNを接続する。また、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104の出力端子Qには、パルスエッジ選択回路100の出力配線OUTが接続される。なお、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップをエッジ検出回路、その入力端子SBを第1の入力端、入力端子RBを第2の入力端とする。   (Circuit Example of Falling Edge Detection Flip-Flop) FIG. 2B is a circuit diagram of the falling edge detection flip-flop 104 shown in FIG. As shown in the figure, the falling edge detection type flip-flop 104 includes a plurality of inverter gates 141 and a NAND gate 142. The falling edge detection type flip-flop 104 has no prohibited state in which the output Q voltage rises when the voltage at the input terminal SB falls and the output Q voltage falls when the voltage at the input terminal RB falls. (Unconditionally) is a circuit to be realized. As shown in FIG. 2A, the output wiring UN of the rising position determination circuit 101 is connected to the input terminal SB of the falling edge detection type flip-flop 104, and the falling position determination circuit 102 is connected to the input terminal RB. The output wiring DN is connected. The output wiring OUT of the pulse edge selection circuit 100 is connected to the output terminal Q of the falling edge detection type flip-flop 104. The falling edge detection type flip-flop is an edge detection circuit, the input terminal SB is a first input terminal, and the input terminal RB is a second input terminal.

<DLL11の駆動タイミングチャート> 図3の(a)は、図1のDLL11におけるマスタークロック線15とクロック線(P0,P1,P2,...,P63)上のクロックの駆動タイミングチャートであり、DLL11の同期状態での駆動タイミングを表す。図3の(a)において、横軸は時刻を表し、縦軸はマスタークロック線15とクロック線(P0,P1,P2,...,P63)の電圧値を表す。本実施例では、マスタークロックの周波数を100MHzとしているので、ひとつの電圧立ち上がり時刻t0から次の電圧立ち上がり時刻t64までの時間差は10nsである。図3の(a)の駆動タイミングチャートは同期状態を表しているため、マスタークロックの電圧立ち上がり時刻t0と、電圧制御遅延素子20を介したクロック線P0の電圧立ち上がり時刻t1の差は、0.156(=10/64)nsである。この時間差は電圧制御遅延素子20の遅延時間に相当する。同様に、クロック線P0の電圧立ち上がり時刻t1とクロック線P1の電圧立ち上がり時刻t2の差も、0.156nsである。このように、隣り合うクロック線の電圧立ち上がり時間の時間差は0.156nsである。つまり、隣り合うクロック線の位相のずれは1/64周期となる。同期状態では、マスタークロックの電圧立ち上がり時刻t0と、クロック線P63の電圧立ち上がり時刻t64の電圧立ち上がり時刻の時間差は10nsとなる。また、時刻t64は、マスタークロック線15の電圧立ち上がり時刻t0のつぎの電圧立ち上がり時刻にもなっている。以上のようにして形成された等間隔の遅延時間を持った多相クロックが、図1のDLL11からクロック線(P0,P1,P2,...,P63)を介して図2の(a)のパルスエッジ選択回路100,200,300,400に出力される。   <Driving Timing Chart of DLL 11> FIG. 3A is a driving timing chart of clocks on the master clock line 15 and the clock lines (P0, P1, P2,..., P63) in the DLL 11 of FIG. The drive timing in the synchronous state of DLL11 is represented. 3A, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the voltage values of the master clock line 15 and the clock lines (P0, P1, P2,..., P63). In this embodiment, since the frequency of the master clock is 100 MHz, the time difference from one voltage rise time t0 to the next voltage rise time t64 is 10 ns. Since the drive timing chart of FIG. 3A represents a synchronous state, the difference between the voltage rise time t0 of the master clock and the voltage rise time t1 of the clock line P0 via the voltage control delay element 20 is 0. 156 (= 10/64) ns. This time difference corresponds to the delay time of the voltage control delay element 20. Similarly, the difference between the voltage rise time t1 of the clock line P0 and the voltage rise time t2 of the clock line P1 is also 0.156 ns. Thus, the time difference between the voltage rise times of adjacent clock lines is 0.156 ns. That is, the phase shift between adjacent clock lines is 1/64 period. In the synchronized state, the time difference between the voltage rise time t0 of the master clock and the voltage rise time t64 of the clock line P63 is 10 ns. The time t64 is also the voltage rise time next to the voltage rise time t0 of the master clock line 15. A multi-phase clock having an equal interval formed as described above is transmitted from the DLL 11 in FIG. 1 through the clock lines (P0, P1, P2,..., P63) in FIG. Are output to the pulse edge selection circuits 100, 200, 300, 400.

<パルスエッジ選択回路100の駆動タイミングチャート> 本実施例1の図2の(a)の例では、クロック線P0に入ったクロックを立ち上がり位置決定に使い、クロック線P32に入ったクロックを立ち下がり位置決定に使う。このため、NORゲート・デコーダ群103のうち、NORゲート・デコーダ108が立ち上がり位置決定のために選択される。同様に、NORゲート・デコーダ群113のうち、NORゲート・デコーダ109が立ち下がり位置決定のために選択される。図3の(b)は、図2の(a)のパルスエッジ選択回路100内の各ノードの駆動タイミングチャートを表す。図中、横軸は時刻(秒)であり、縦軸は各配線の電圧値を表す。   <Driving Timing Chart of Pulse Edge Selection Circuit 100> In the example of FIG. 2A of the first embodiment, the clock input to the clock line P0 is used to determine the rising position, and the clock input to the clock line P32 is decreased. Used for position determination. Therefore, the NOR gate / decoder 108 in the NOR gate / decoder group 103 is selected for determining the rising position. Similarly, the NOR gate / decoder 109 in the NOR gate / decoder group 113 is selected for determining the falling position. FIG. 3B shows a drive timing chart of each node in the pulse edge selection circuit 100 of FIG. In the figure, the horizontal axis represents time (seconds), and the vertical axis represents the voltage value of each wiring.

(立ち上がり位置決定) まず、立ち上がり位置決定回路101では、64本の多相クロック線(P0,P1,P2,...,P63)からクロック線P0を選ぶ。そのために、入力された立ち上がり位置データによりパルスエッジ選択回路100内のレジスタ値PU[5:0]101aを2進で"000000"(=10進数表示で0)に設定する。すると、NORゲート・デコーダ群103からNORゲート・デコーダ108が選択される。つまり、NORデコーダ群103の64本の出力配線NU0,NU1,NU2,...,NU63のうち配線NU0のみが常にハイとなる。また、図3の(b)のタイミングチャートでは配線NU7のみしか示していないが、配線NU0以外の63本の配線NU1,NU2,...,NU63は、常にローとなる。その結果、第1段のNANDゲート群110の64本の出力配線SU0,SU1,SU2,...,SU63うち、配線SU0のみにクロックが出力され、他の63本の配線SU1,SU2,...,SU63は、常にハイとなる。つまり、多相クロック線(P0,P1,P2,...,P63)から入った64種のクロックは、立ち上がり位置決定回路101の第1段のNANDゲート群110で1種に選択される。つぎに、第2段のNANDゲート群111の8本の出力配線TU0,TU1,TU2,...,TU7のうち、配線TU0のみにクロックが出力され、他の7本の配線TU1,TU2,...,TU7は、常にローとなる。これは、第2段のNANDゲート群のうち、NAND113ゲート以外は、入力が常にハイであるためである。立ち上がり位置決定回路101の出力段のNORゲート106の入力端子には、8本の配線TU0,TU1,TU2,...,TU7が接続されている。この結果、図3の(b)に示すように、NORゲート106の出力配線UNには、配線TU0のクロックが反転した信号が出力される。つまり、立ち上がり位置決定回路101の出力配線UNに、クロック線P0の立ち上がり時間(図3(b)の時刻t0やt4)と同時に立ち下がるクロックが出力される。   (Rise Position Determination) First, the rise position determination circuit 101 selects a clock line P0 from 64 multiphase clock lines (P0, P1, P2,..., P63). For this purpose, the register value PU [5: 0] 101a in the pulse edge selection circuit 100 is set to “000000” in binary (= 0 in decimal notation) based on the input rising position data. Then, the NOR gate / decoder 108 is selected from the NOR gate / decoder group 103. That is, only the wiring NU0 among the 64 output wirings NU0, NU1, NU2,... NU63 of the NOR decoder group 103 is always high. Further, only the wiring NU7 is shown in the timing chart of FIG. 3B, but the 63 wirings NU1, NU2,... NU63 other than the wiring NU0 are always low. As a result, the clock is output only to the wiring SU0 among the 64 output wirings SU0, SU1, SU2,..., SU63 of the first-stage NAND gate group 110, and the other 63 wirings SU1, SU2,. .., SU63 are always high. That is, 64 types of clocks entered from the multiphase clock lines (P0, P1, P2,..., P63) are selected as one type by the first-stage NAND gate group 110 of the rising position determination circuit 101. Next, among the eight output wirings TU0, TU1, TU2,..., TU7 of the second-stage NAND gate group 111, the clock is output only to the wiring TU0, and the other seven wirings TU1, TU2,. ..., TU7 is always low. This is because the inputs of the second stage NAND gate group other than the NAND113 gate are always high. Eight wirings TU0, TU1, TU2,... TU7 are connected to the input terminal of the NOR gate 106 at the output stage of the rising position determination circuit 101. As a result, as shown in FIG. 3B, a signal obtained by inverting the clock of the wiring TU0 is output to the output wiring UN of the NOR gate 106. That is, a clock that falls simultaneously with the rise time of the clock line P0 (time t0 or t4 in FIG. 3B) is output to the output wiring UN of the rise position determination circuit 101.

(立ち下がり位置決定) 立ち下がり位置決定回路102においては、多相クロック線(P0,P1,P2,...,P63)からクロック線P32を選ぶ。そのために、入力された立ち下がり位置データによりパルスエッジ選択回路100内のレジスタ値PD[5:0]102aを2進で"100000"(=10進数表示で32)に設定する。すると、NORゲート・デコーダ群113からNORゲート・デコーダ109が選択される。結果、立ち上がり位置決定回路101と同様の動きにより、同じ段数及び同じ論理ゲート駆動数で、立ち下がり位置決定回路102の出力配線DNに、クロック線P32の立ち上がり時間(図3(b)の時刻t1やt5)と同時に立ち下がるクロックが出力される。   (Falling Position Determination) In the falling position determination circuit 102, the clock line P32 is selected from the multiphase clock lines (P0, P1, P2,..., P63). For this purpose, the register value PD [5: 0] 102a in the pulse edge selection circuit 100 is set to "100000" in binary (= 32 in decimal notation) based on the input falling position data. Then, the NOR gate / decoder 109 is selected from the NOR gate / decoder group 113. As a result, the rise time of the clock line P32 (time t1 in FIG. 3B) is connected to the output wiring DN of the fall position determination circuit 102 with the same number of stages and the same number of logic gates by the same movement as the rise position determination circuit 101. And a clock falling at the same time as t5).

一般に、NANDゲートの出力クロックは電圧立ち下がりが鈍って遅れ、NORゲートの出力クロックの電圧立ち上がりは鈍って遅れる。このため、本実施例1では、第2段のNANDゲート群111,121の出力クロックの鈍った立ち下がり側(図4の時刻t2など)を使わない。また、出力段のNORゲート106,107の出力クロックの鈍った立ち上がり側を使わない。また、NANDゲートの立ち下がりの鈍りとNORゲートの立ち上がりの鈍りとは、入力端子数が増えるに応じて悪化する。このため、一般にクロックを扱うNANDゲートやNORゲートは3入力以内のものを使用する。しかし、本実施例1では、図5のように、NANDゲートの立ち下がりとNORゲートの立ち上がりとを使わないため、4入力以上のNANDゲートやNORゲートでクロックを使用することができる。実際、本実施例1では、8入力のNANDゲート112と8入力のNORゲート106,107とをクロックに使用している。そして、NANDゲートとNORゲートは交互に接続される。なお、8入力以上の場合も可能である。   In general, the output clock of the NAND gate is delayed with a slow voltage fall, and the voltage rise of the output clock of the NOR gate is slow with a delay. For this reason, in the first embodiment, the dull falling side of the output clocks of the second-stage NAND gate groups 111 and 121 (time t2 in FIG. 4) is not used. Further, the dull rising side of the output clock of the NOR gates 106 and 107 in the output stage is not used. Further, the dull falling of the NAND gate and the dull rising of the NOR gate are worsened as the number of input terminals is increased. For this reason, generally, a NAND gate or a NOR gate that handles a clock uses three inputs or less. However, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, since the falling of the NAND gate and the rising of the NOR gate are not used, a clock can be used with a NAND gate or NOR gate having four or more inputs. Actually, in the first embodiment, the 8-input NAND gate 112 and the 8-input NOR gates 106 and 107 are used as clocks. NAND gates and NOR gates are alternately connected. It is also possible to have more than 8 inputs.

図3の(b)の駆動タイミングチャートを時系列に従って説明する。NU0がハイで、時刻t0に、多相クロックP0がローからハイに立ち上がり、配線SU0の電圧がハイからローとなる。NANDゲート112へのSU0のロー入力により、配線TU0の電位がローからハイになる。NORゲート106へのTU0のハイ入力により、、配線UNの電位がハイからローに立ち下がる。すると、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104の動作により、出力OUT(Q)がローからハイになる。時刻t1では、NU0がハイで、多相クロックP32がローからハイに立ち上がり、配線SD32の電圧がハイからローとなる。NANDゲート122へのSD32のロー入力により、、配線TD4の電位がローからハイになる。NORゲート107へのTD4のハイ入力により、配線DNの電位がハイからローに立ち下がる。すると、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104の動作により、出力OUT(Q)がハイからローになる。時刻t2では、多相クロックP0がハイからローに立ち下がり、配線SU0の電圧がローからハイとなる。このとき、配線TU0がハイからローになるが、配線TU0は8入力のNANDゲート112の出力であるため、図示したように電圧が鈍りながらにローになる。このため、時刻t2から遅れた時刻t3において、配線UNの電圧が鈍りながらハイになる。これは、配線UNが8入力のNORゲート106の出力だからである。これら時刻t2、t3のように、電圧の遷移が鈍る時間があるが、図3の(b)に図示しているように、出力OUTにはこの鈍り現われない。また、時刻t4は時刻t0と同じ動作をし、時刻t5は時刻t1と同じ動作をする。   The drive timing chart of FIG. 3B will be described in time series. At time t0, the multiphase clock P0 rises from low to high, and the voltage of the wiring SU0 changes from high to low. Due to the low input of SU0 to the NAND gate 112, the potential of the wiring TU0 is changed from low to high. Due to the high input of TU0 to the NOR gate 106, the potential of the wiring UN falls from high to low. Then, the output OUT (Q) is changed from low to high by the operation of the falling edge detection type flip-flop 104. At time t1, NU0 is high, the multiphase clock P32 rises from low to high, and the voltage of the wiring SD32 changes from high to low. With the SD32 low input to the NAND gate 122, the potential of the wiring TD4 changes from low to high. The high input of TD4 to the NOR gate 107 causes the potential of the wiring DN to fall from high to low. Then, the output OUT (Q) changes from high to low by the operation of the falling edge detection type flip-flop 104. At time t2, the multiphase clock P0 falls from high to low, and the voltage of the wiring SU0 changes from low to high. At this time, the wiring TU0 changes from high to low, but since the wiring TU0 is an output of the 8-input NAND gate 112, the voltage becomes low as shown in FIG. For this reason, at the time t3 delayed from the time t2, the voltage of the wiring UN becomes high while being dull. This is because the wiring UN is the output of the 8-input NOR gate 106. As shown in these times t2 and t3, there is a time during which the voltage transition is slow, but this slowdown does not appear in the output OUT as shown in FIG. Further, time t4 performs the same operation as time t0, and time t5 performs the same operation as time t1.

図3の(b)のタイミングチャートで示すように、配線OUTには、配線UNの立ち下がりの時刻(t0やt4)で立ち上がり、配線DNの立ち下がり時刻(t1やt5)で立ち下がるパルスが出力される。本実施例1では、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104を使っているため、配線UNやDNの鈍った電圧の立ち上がりを使わない。このため、クロックの出力段にNORゲート106,107を用いても、立ち上がりの鈍りは問題にならない。また、必要に応じてNORゲート106,107の出力にクロックバッファを接続しても良い。ただし、このクロックバッファは、位相を反転させてはならない。本実施例1では、100MHzで64種の位相の違うクロックを使うことを想定しているので、0.156(=10/64)nsの時間分解能を持つパルスを自由に生成することができる。そして、それは、温度、プロセス、電源電圧変動でばらつかず、消費電力も少ないものになる。実際、電源電圧1.8V、駆動周波数100MHz、常温の条件で、本実施例1のパルスエッジ選択回路は、従来に比べて1/10以下の消費電力になった。また、本実施例1のパルスエッジ選択回路は、クロック入力から出力までに通るゲート数が少なくなり、クロック遅延も短くできる。   As shown in the timing chart of FIG. 3B, a pulse that rises at the falling time (t0 or t4) of the wiring UN and falls at the falling time (t1 or t5) of the wiring DN is applied to the wiring OUT. Is output. In the first embodiment, since the falling edge detection type flip-flop 104 is used, the rising edge of the voltage with a dull wiring UN or DN is not used. For this reason, even if the NOR gates 106 and 107 are used at the output stage of the clock, the dull rise does not matter. Further, a clock buffer may be connected to the outputs of the NOR gates 106 and 107 as necessary. However, this clock buffer must not invert the phase. In the first embodiment, it is assumed that 64 types of clocks having different phases are used at 100 MHz, so that a pulse having a time resolution of 0.156 (= 10/64) ns can be freely generated. And it does not vary with temperature, process, power supply voltage fluctuation, and power consumption is low. Actually, the pulse edge selection circuit of the first embodiment has a power consumption of 1/10 or less compared with the conventional one under the conditions of a power supply voltage of 1.8 V, a driving frequency of 100 MHz, and room temperature. Further, the pulse edge selection circuit according to the first embodiment reduces the number of gates passing from the clock input to the output, and can shorten the clock delay.

[実施例2]
<実施例2のパルスエッジ選択回路の構成例> 図4は、パルスエッジ選択回路の実施例2の回路図を表す。図中、500はパルスエッジ選択回路、501は立ち上がり位置決定回路、502は立ち下がり位置決定回路、504は立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ、505は多相クロック線群を表す。また、510,520は第1段のNANDゲート群、515,525は第2段のインバータ群、516,526は第3段のNORゲート群、517,527は第4段のNANDゲート群、506,507は出力段のNORゲートを表す。立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ504は、実施例1の図2の(b)で説明した回路と同じものが適用できる。本実施例2では、パルスエッジ選択回路500の出力OUTのパルスを作るために、多相クロック線群505から、立ち上がり時間を決めるクロックとしてP6、立ち下がり時間を決めるクロックとしてP25を利用する。
[Example 2]
<Configuration Example of Pulse Edge Selection Circuit According to Second Embodiment> FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a pulse edge selection circuit according to a second embodiment. In the figure, 500 is a pulse edge selection circuit, 501 is a rising position determination circuit, 502 is a falling position determination circuit, 504 is a falling edge detection type flip-flop, and 505 is a multiphase clock line group. 510 and 520 are first-stage NAND gate groups, 515 and 525 are second-stage inverter groups, 516 and 526 are third-stage NOR gate groups, 517 and 527 are fourth-stage NAND gate groups, and 506. , 507 represent NOR gates in the output stage. As the falling edge detection type flip-flop 504, the same circuit as that described with reference to FIG. In the second embodiment, in order to generate a pulse of the output OUT of the pulse edge selection circuit 500, P6 is used as a clock for determining the rising time and P25 is used as a clock for determining the falling time from the multiphase clock line group 505.

本実施例2のパルスエッジ選択回路では、第1段のNANDスイッチ群510,520で立ち上がり/立ち下がり用のそれぞれ1つのクロックのみが選択される。そのクロックが、第2段のインバータ群515,525、第3段のNORゲート群516,526、第4段のNANDゲート群517,527、出力段のNORゲート506,507を通る。そして、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104をセット/リセットして、所望のパルスを生成する。従って、駆動中の論理ゲートは、両位置決定回路の10個の論理ゲート(インバータを含む)と立ち下がりエッジ検出型フリップフロップとなり、駆動中の論理ゲートを減らして消費電力を少なくしている。また、クロックが通る論理ゲート数は、位置決定回路で5段(インバータを含む)、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップは入力端子の立ち下がりで禁止状態無しで出力Qを変化させるので、クロックが通る論理ゲート数を減らしてクロック遅延を短くしている。   In the pulse edge selection circuit according to the second embodiment, only one rising / falling clock is selected by the NAND switch groups 510 and 520 in the first stage. The clock passes through the second-stage inverter groups 515 and 525, the third-stage NOR gate groups 516 and 526, the fourth-stage NAND gate groups 517 and 527, and the output-stage NOR gates 506 and 507. Then, the falling edge detection type flip-flop 104 is set / reset to generate a desired pulse. Therefore, the logic gates being driven are 10 logic gates (including inverters) and falling edge detection flip-flops of both position determination circuits, and the number of logic gates being driven is reduced to reduce power consumption. In addition, the number of logic gates through which the clock passes is five in the position determining circuit (including the inverter), and the falling edge detection type flip-flop changes the output Q without a prohibited state at the falling edge of the input terminal, so the clock passes through. The clock delay is shortened by reducing the number of logic gates.

なお、DLL11については、実施例1と同様であるので、説明は省略する。本実施例2のパルスエッジ選択回路500は、図1のパルスエッジ選択回路100,200,300,400で使用可能である。   Since the DLL 11 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. The pulse edge selection circuit 500 of the second embodiment can be used in the pulse edge selection circuits 100, 200, 300, and 400 of FIG.

<パルスエッジ選択回路500の駆動タイミングチャート> 図5は、実施例2のパルスエッジ選択回路内のタイミングチャートである。図中、横軸は、時刻(秒)であり、縦軸は各配線の電圧値を表す。   <Driving Timing Chart of Pulse Edge Selection Circuit 500> FIG. 5 is a timing chart in the pulse edge selection circuit of the second embodiment. In the figure, the horizontal axis represents time (seconds), and the vertical axis represents the voltage value of each wiring.

(立ち上がり位置決定) まず、立ち下がり位置決定回路101では、64本の多相クロック線(P0,P1,P2,...,P63)からクロック線P6を選ぶ。そのために、入力された立ち上がり位置データによりパルスエッジ選択回路500内のレジスタ値PU[5:0](不図示)を2進で"000110"(=10進数表示で6)に設定する。すると、第1段のNANDゲート群510のうち、選択されたNANDゲート512のみクロックを通す。残りのNANDゲートは、常にハイの信号を出力する。つまり、多相クロック線(P0,P1,P2,...,P63)から入った64種のクロックは、立ち上がり位置決定回路501の第1段で1種に選択される。つぎに、第2段のインバータ群515の64本の出力配線SU1,SU2,...,SU63の中で、配線SU6のみにクロックが出力され、残りの配線には常にロー信号が出力される。この結果、第3段のNORゲート群516の16本の出力配線TU0,TU1,...,TU15のうち、配線TU1のみにクロックが出力され、残りの配線には常にハイ信号が出力される。つぎに、第4段のNANDゲート群517の4本の出力配線GU0,GU1,...,GU3のうち、配線GU0のみにクロックが出力され、残り3本の配線には常にロー信号が出力される。立ち上がり位置決定回路501の出力段のNORゲート506の入力端子には、4本の配線GU0,GU1,GU2,GU3が接続されている。この結果、図5に示すように、NORゲート506の出力配線UNには、配線GU0のクロックの反転した信号が出力される。つまり、立ち上がり位置決定回路501の出力配線UNに、クロック線P0の立ち上がり時刻(図5の時刻t0,t3)と同時に立ち下がるクロックが出力される。   (Rising Position Determination) First, the falling position determination circuit 101 selects a clock line P6 from 64 multiphase clock lines (P0, P1, P2,..., P63). For this purpose, the register value PU [5: 0] (not shown) in the pulse edge selection circuit 500 is set to “000110” in binary (= 6 in decimal notation) based on the input rising position data. Then, only the selected NAND gate 512 in the first-stage NAND gate group 510 passes the clock. The remaining NAND gates always output a high signal. That is, 64 types of clocks entered from the multiphase clock lines (P0, P1, P2,..., P63) are selected as one type in the first stage of the rising position determination circuit 501. Next, among the 64 output wirings SU1, SU2,..., SU63 of the second stage inverter group 515, a clock is output only to the wiring SU6, and a low signal is always output to the remaining wirings. . As a result, the clock is output only to the wiring TU1 among the 16 output wirings TU0, TU1,... TU15 of the third-stage NOR gate group 516, and the high signal is always output to the remaining wirings. . Next, among the four output wirings GU0, GU1,..., GU3 of the fourth-stage NAND gate group 517, a clock is output only to the wiring GU0, and a low signal is always output to the remaining three wirings. Is done. Four wirings GU0, GU1, GU2, and GU3 are connected to the input terminal of the NOR gate 506 in the output stage of the rising position determination circuit 501. As a result, as shown in FIG. 5, a signal obtained by inverting the clock of the wiring GU0 is output to the output wiring UN of the NOR gate 506. That is, a clock that falls simultaneously with the rise time of the clock line P0 (time t0, t3 in FIG. 5) is output to the output wiring UN of the rise position determination circuit 501.

(立ち下がり位置決定) 立ち下がり位置決定回路502においては、64本の多相クロック線(P0,P1,P2,...,P63)からクロック線P24を選ぶ。そのために、入力された立ち下がり位置データによりパルスエッジ選択回路500内のレジスタ値PD[5:0](不図示)が2進で"011001"(=10進数表示で24)に設定する。すると、第1段のNANDゲート群520からNANDゲート522が選択される。結果、立ち上がり位置決定回路501と同様の動きによって、立ち下がり位置決定回路502の出力配線DNに、クロック線P24の立ち上がり時間(図5の時刻t1、t4)と同時に立ち下がるクロックが出力される。   (Falling Position Determination) In the falling position determination circuit 502, the clock line P24 is selected from 64 multiphase clock lines (P0, P1, P2,..., P63). For this purpose, the register value PD [5: 0] (not shown) in the pulse edge selection circuit 500 is set to "011001" (= 24 in decimal number display) in the pulse edge selection circuit 500 based on the input falling position data. Then, the NAND gate 522 is selected from the first-stage NAND gate group 520. As a result, a clock that falls at the same time as the rising time of the clock line P24 (time t1, t4 in FIG. 5) is output to the output wiring DN of the falling position determining circuit 502 by the same movement as the rising position determining circuit 501.

図4で示したように、この立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ504の入力SBに、立ち上がり位置決定回路501の出力配線UNを接続し、入力RBに立ち下がり位置決定回路502の出力配線DNを接続する。また、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ504の出力Qには、パルスエッジ選択回路500の出力配線OUTが接続される。このため、図5の駆動タイミングチャートで示すように、配線UNの電圧立ち下がりの時刻(t0、t3)で立ち上がり、配線DNの電圧立ち下がり時刻(t1、t4)で立ち下がるパルスが配線OUTに出力される。実施例2でも、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ504を使っているため、配線UNやDNの鈍った電圧立ち上がりを使わない。このため、クロック出力の出力段にNORゲート506、507を用いても、立ち上がりの鈍りは問題にならない。また、必要に応じて出力段のNORゲート506、507の出力にクロックバッファを接続しても良い。ただし、このクロックバッファは、位相を反転させてはならない。   As shown in FIG. 4, the output wiring UN of the rising position determination circuit 501 is connected to the input SB of the falling edge detection type flip-flop 504, and the output wiring DN of the falling position determination circuit 502 is connected to the input RB. To do. Further, the output wiring OUT of the pulse edge selection circuit 500 is connected to the output Q of the falling edge detection type flip-flop 504. For this reason, as shown in the drive timing chart of FIG. 5, a pulse rising at the voltage falling time (t0, t3) of the wiring UN and falling at the voltage falling time (t1, t4) of the wiring DN is applied to the wiring OUT. Is output. Also in the second embodiment, since the falling edge detection type flip-flop 504 is used, the voltage rising in which the wiring UN or DN is dull is not used. Therefore, even if the NOR gates 506 and 507 are used in the output stage of the clock output, the dull rise does not matter. Further, a clock buffer may be connected to the outputs of the NOR gates 506 and 507 in the output stage as necessary. However, this clock buffer must not invert the phase.

図5の駆動タイミングチャートを時系列に従って説明する。時刻t0に、多相クロックP6がローからハイに立ち上がり、選択されているNAND512の出力がハイからローに、インバータにより配線SU6の電圧がローからハイとなる。配線SU6がローからハイとなると、配線TU1の電位がハイからローになる。配線TU1がハイからローになる、配線GU0の電位がローからハイになり、配線UNの電位がハイからローに立ち下がる。すると、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ504の動作により、出力OUT(Q)がローからハイになる。時刻t1では、多相クロックP25がローからハイに立ち上がり、配線SD25の電圧がローからハイとなり、配線TD6の電位がハイからローになり、配線GD1の電位がローからハイになり、配線DNの電位がハイからローに立ち下がる。すると、立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ504の動作により、出力OUT(Q)がハイからローになる。時刻t2では、多相クロックP6がハイからローに立ち下がり、配線SU6の電圧がハイからローとなる。このとき、配線TU1がローからハイになるが、配線TU1は4入力のNORゲートの出力であるため、図示したように電圧が鈍りながらにハイになる。また、配線GU0がハイからローになるが、4入力のNANDゲートの出力のため、電圧が鈍りながらローになる。また、配線UNが4入力のNORゲート506の出力のため、電位が鈍りながらローからハイになる。この時刻t2のように、電圧の遷移が鈍る時間があるが、図5に図示しているように、出力OUTには鈍りは現われない。また、時刻t3は時刻t0と同じ動作をし、時刻t4は時刻t1と同じ動作をする。本実施例2では、パルスエッジ選択回路500のクロック入力から出力までに通るゲート数が少なくなりクロック遅延を短くできる上、駆動する論理ゲートの数を少なくしたので消費電力も少ない。   The drive timing chart of FIG. 5 will be described according to time series. At time t0, the multiphase clock P6 rises from low to high, the output of the selected NAND 512 is changed from high to low, and the voltage of the wiring SU6 is changed from low to high by the inverter. When the wiring SU6 changes from low to high, the potential of the wiring TU1 changes from high to low. The wiring TU1 changes from high to low, the potential of the wiring GU0 changes from low to high, and the potential of the wiring UN falls from high to low. Then, the output OUT (Q) is changed from low to high by the operation of the falling edge detection type flip-flop 504. At time t1, the multiphase clock P25 rises from low to high, the voltage of the wiring SD25 changes from low to high, the potential of the wiring TD6 changes from high to low, the potential of the wiring GD1 changes from low to high, and the wiring DN The potential falls from high to low. Then, the output OUT (Q) is changed from high to low by the operation of the falling edge detection type flip-flop 504. At time t2, the multiphase clock P6 falls from high to low, and the voltage of the wiring SU6 changes from high to low. At this time, the wiring TU1 changes from low to high, but the wiring TU1 is the output of the 4-input NOR gate, so that the voltage becomes high as shown in the drawing. Further, although the wiring GU0 changes from high to low, the voltage goes low while being dull because of the output of the 4-input NAND gate. Further, since the wiring UN is the output of the four-input NOR gate 506, the potential goes from low to high while dull. At time t2, there is a time when the voltage transition is slow, but as shown in FIG. 5, no bluntness appears at the output OUT. Further, time t3 performs the same operation as time t0, and time t4 performs the same operation as time t1. In the second embodiment, the number of gates passing from the clock input to the output of the pulse edge selection circuit 500 is reduced, the clock delay can be shortened, and the number of logic gates to be driven is reduced, so that the power consumption is also small.

[実施例3]
<実施例3のパルスエッジ選択回路の構成例> 図6は、パルスエッジ選択回路600の実施例3の回路図を表す。図中、601は立ち上がり位置決定回路、602は立ち下がり位置決定回路、604は立ち上がりエッジ検出型フリップフロップ、606,607は出力段のNANDゲートを表す。立ち上がりエッジ検出型フリップフロップ604のS入力端子には、NANDゲート506の出力配線UNが接続され、R入力端子には、NANDゲート507の出力配線DNが接続される。また、Q出力端子には、パルスエッジ選択回路600のOUT出力配線が接続される。本実施例3では、立ち上がり位置決定回路601と立ち下がり位置決定回路602の出力段出力にNANDゲート506,507を用い出力配線UNとDNにクロックを出力している。図示をしていないが、このクロックの位相は、実施例1、実施例2と同様の方法で決定される。配線UNとDNのクロックは、NANDゲート506,507が出力するため、電圧の立ち下がりが鈍る。このため、立ち上がりエッジ検出型フリップフロップ604を使い立ち下がるエッジは使わない。なお、立ち上がりエッジ検出型フリップフロップ604の回路構成は、図2の(b)に示した立ち下がりエッジ検出型フリップフロップ104の構成から想到可能である。
[Example 3]
<Configuration Example of Pulse Edge Selection Circuit According to Third Embodiment> FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a pulse edge selection circuit 600 according to a third embodiment. In the figure, 601 is a rising position determining circuit, 602 is a falling position determining circuit, 604 is a rising edge detection type flip-flop, and 606 and 607 are NAND gates in the output stage. The output wiring UN of the NAND gate 506 is connected to the S input terminal of the rising edge detection type flip-flop 604, and the output wiring DN of the NAND gate 507 is connected to the R input terminal. Further, the OUT output wiring of the pulse edge selection circuit 600 is connected to the Q output terminal. In the third embodiment, NAND gates 506 and 507 are used as output stage outputs of the rising position determining circuit 601 and the falling position determining circuit 602 to output clocks to the output wirings UN and DN. Although not shown, the phase of this clock is determined by the same method as in the first and second embodiments. Since the clocks of the wirings UN and DN are output from the NAND gates 506 and 507, the voltage falls slowly. For this reason, the falling edge using the rising edge detection type flip-flop 604 is not used. The circuit configuration of the rising edge detection type flip-flop 604 can be conceived from the configuration of the falling edge detection type flip-flop 104 shown in FIG.

<本実施例のパルスエッジ選択回路を適用したパルス生成回路を使用するサンプルホールド回路の例> 図7は本実施例のパルスエッジ選択回路を適用したパルス生成回路を、パルス発生回路としてサンプルホールド回路に適用したものである。図7は、(a)にアナログ/デジタル変換回路で使われるサンプルホールド回路の回路図、(b)に駆動タイミングチャートを表す。図7の(a)の回路図において、701はオペアンプ、Vinはアナログ入力電圧、Voutはオペアンプ出力電圧、Csはサンプリング容量、S1,S2,S3はスイッチを表す。また、AはスイッチS1,S2と容量Csを接続する配線、Bは容量Csとオペアンプ701の反転入力端子(−端子)とスイッチS1を接続する配線を表す。この回路は、サンプルホールドとコンパレータが一体になったものである。この回路のスイッチS1,S2,S3のオン/オフを、本実施例のパルスエッジ選択回路を適用したパルス生成回路10により生成した立ち上がり/立ち下がりが正確なパルスで制御する。   <Example of Sample and Hold Circuit Using Pulse Generation Circuit to which Pulse Edge Selection Circuit of This Embodiment is Applied> FIG. 7 shows a sample and hold circuit using a pulse generation circuit to which the pulse edge selection circuit of this embodiment is applied as a pulse generation circuit. Is applied. 7A is a circuit diagram of a sample hold circuit used in the analog / digital conversion circuit, and FIG. 7B is a drive timing chart. In the circuit diagram of FIG. 7A, 701 represents an operational amplifier, Vin represents an analog input voltage, Vout represents an operational amplifier output voltage, Cs represents a sampling capacitor, and S1, S2 and S3 represent switches. A represents a wiring connecting the switches S1 and S2 and the capacitor Cs, and B represents a wiring connecting the capacitor Cs, the inverting input terminal (− terminal) of the operational amplifier 701, and the switch S1. This circuit is an integrated sample hold and comparator. On / off of the switches S1, S2, and S3 of this circuit is controlled by a pulse with a rising / falling accurate generated by the pulse generation circuit 10 to which the pulse edge selection circuit of this embodiment is applied.

図7の(b)の駆動タイミングチャートを使って、図7の(a)の回路図の動作を説明する。まず、時刻t0で、スイッチS1とS2がオンしている。このとき、スイッチS1がオンしているため、オペアンプ701はバーチャルショート状態のため、オペアンプ701の非反転入力端子(+端子)と反転入力端子(−端子=配線B)は同じ電位になる。一方、S2のオンのため配線Aの電圧はアナログ入力電圧Vinとなっている。つぎに、時刻t1でスイッチS1がオフとなり、オペアンプ701の出力端子と反転入力端子(−端子=配線B)の接続が切断される。時刻t2では、スイッチS2がオフとなり、スイッチS3がオンとなる。すると、容量Csにかかっていた入力電圧が保持されるため、オペアンプ701の−端子と+端子の間に−Vinの電位差が生じる。そして、このときオペアンプ701はコンパレータとして作用し、Vinの正負に応じてハイかローの論理値を出力する。図7の(b)のタイミングチャートにおいて、時刻t0からt2をサンプル時間、時刻t2以降をホールド時間という。このサンプル時間において、スイッチS1のオフをスイッチS2のオフよりわずかに早く行う。これは、スイッチS1を早くオフすることによって、スイッチS2のオフ時の配線Bのインピーダンスを大きくするためである。この結果、スイッチS2のゲート下の電荷が容量Csに流れ出さず、オフセットの小さいサンプルホールド回路を形成できる。時術のように、このスイッチS1,S2,S3のタイミング形成に本実施例のパルスエッジ選択回路を提供したパルス生成回路10を使う。とくに、スイッチS1をスイッチS2よりわずかに早くオフすることに有効であり、このサンプルホールド回路は、温度、プロセス、電源電圧変動によるのばらつきがない上、消費電力も少ない。   The operation of the circuit diagram of FIG. 7A will be described using the drive timing chart of FIG. First, at time t0, the switches S1 and S2 are turned on. At this time, since the switch S1 is on, the operational amplifier 701 is in a virtual short state, so that the non-inverting input terminal (+ terminal) and the inverting input terminal (−terminal = wiring B) of the operational amplifier 701 have the same potential. On the other hand, since S2 is turned on, the voltage of the wiring A is the analog input voltage Vin. Next, at time t1, the switch S1 is turned off, and the connection between the output terminal of the operational amplifier 701 and the inverting input terminal (−terminal = wiring B) is disconnected. At time t2, the switch S2 is turned off and the switch S3 is turned on. Then, since the input voltage applied to the capacitor Cs is held, a potential difference of −Vin is generated between the − terminal and the + terminal of the operational amplifier 701. At this time, the operational amplifier 701 functions as a comparator, and outputs a logic value of high or low according to the sign of Vin. In the timing chart of FIG. 7B, the times t0 to t2 are referred to as sample times, and the times after time t2 are referred to as hold times. In this sample time, the switch S1 is turned off slightly earlier than the switch S2. This is because the impedance of the wiring B when the switch S2 is turned off is increased by turning off the switch S1 early. As a result, the charge under the gate of the switch S2 does not flow out to the capacitor Cs, and a sample hold circuit with a small offset can be formed. As in time, the pulse generation circuit 10 provided with the pulse edge selection circuit of this embodiment is used to form the timings of the switches S1, S2, and S3. In particular, it is effective to turn off the switch S1 slightly earlier than the switch S2. This sample and hold circuit has no variation due to temperature, process, and power supply voltage fluctuations, and consumes less power.

<本実施例のパルスエッジ選択回路を適用したパルス生成回路を使用する固体撮像装置の例> 本実施例のパルスエッジ選択回路は、固体撮像装置に適用することもできる。図8は、本実施例のパルスエッジ選択回路を適用したパルス生成回路を固体撮像装置に利用した場合のブロック図である。図中、800は、画像を撮像して画素データを生成する固体撮像装置である。850は、画素データを画素単位で記憶する画素部である。851は、画素部850から並列に画素データを読み出す読出回路である。852は、読出回路851によって読み出した並列の画素データを、走査することでパラレル/シリアル変換して直列に出力する水平シフトレジスタである。853は読出し信号、854,855はパルスエッジ選択回路の出力するノンオーバラップパルスを表す。以前に説明した符号と同じ符号は、以前と同じものを表す。固体撮像装置800では、画素部850に多くの画素が2次元状に含まれている。例えば、画素部850は、画素が列方向に5000列、行方向に3000行あり、計1500万画素が含まれている。この画素部850で光電変換された信号が読出回路851で読み出される。そして、水平シフトレジスタ852によって、右から順に読出信号853として固体撮像装置800の外部に読み出される。この読出信号853は、アナログ信号、デジタル信号のいずれでも良い。この水平シフトレジスタ852は、近年の画素数の増加によって、大きい周波数での駆動が要求されている。水平シフトレジスタ852には、5000列のシフトパルスを発生させるためには、互いに位相の反転したノンオーバラップパルスを2つ入力する。このノンオーバラップパルスの生成に本実施例のパルスエッジ選択回路を適用したパルス生成回路10を使う。すると、ノンオーバラップパルスは、温度、プロセス、電源電圧変動によるばらつきがない上、固体撮像装置800自体の消費電力も少ない。ひいては、信頼性の高い個体撮像装置を提供できる。   <Example of Solid-State Imaging Device Using Pulse Generation Circuit to which Pulse Edge Selection Circuit of This Embodiment is Applied> The pulse edge selection circuit of this embodiment can also be applied to a solid-state imaging device. FIG. 8 is a block diagram when a pulse generation circuit to which the pulse edge selection circuit of this embodiment is applied is used in a solid-state imaging device. In the figure, reference numeral 800 denotes a solid-state imaging device that captures an image and generates pixel data. Reference numeral 850 denotes a pixel unit that stores pixel data in units of pixels. Reference numeral 851 denotes a readout circuit for reading out pixel data from the pixel portion 850 in parallel. Reference numeral 852 denotes a horizontal shift register that scans parallel pixel data read by the readout circuit 851 and performs parallel / serial conversion to output the data in series. Reference numeral 853 denotes a read signal, and reference numerals 854 and 855 denote non-overlap pulses output from the pulse edge selection circuit. The same reference numerals as those described above represent the same reference numerals as before. In the solid-state imaging device 800, the pixel unit 850 includes many pixels in a two-dimensional manner. For example, the pixel unit 850 includes 5000 pixels in the column direction and 3000 rows in the row direction, and includes a total of 15 million pixels. A signal photoelectrically converted by the pixel portion 850 is read by the reading circuit 851. Then, the signals are read out from the solid-state imaging device 800 by the horizontal shift register 852 as read signals 853 in order from the right. The read signal 853 may be either an analog signal or a digital signal. The horizontal shift register 852 is required to be driven at a large frequency due to the recent increase in the number of pixels. In order to generate 5000 columns of shift pulses, two non-overlapping pulses having mutually inverted phases are input to the horizontal shift register 852. A pulse generation circuit 10 to which the pulse edge selection circuit of this embodiment is applied is used to generate this non-overlap pulse. Then, the non-overlap pulse does not vary due to temperature, process, and power supply voltage fluctuations, and the solid-state imaging device 800 itself consumes less power. As a result, a highly reliable individual imaging device can be provided.

なお、本実施例1乃至3のパルスエッジ選択回路では、出力段に8入力端子を有するゲート素子や4入力端子を有するゲート素子を使用した例を示した。しかし、本実施例1乃至3の例は一例であって、入力端子数によらず複数の入力端子を有するNANDゲートと複数の入力端子を有するNORゲートとを適切に組合せることで、本発明のように立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを自由に選択することができる。つまり、デュティ比20%などのパルスも容易に作ることができるようになる。また、駆動中にクロックで動いてしまう論理ゲートの数を少なくできるので、消費電力を小さくできることになる。   In the pulse edge selection circuits according to the first to third embodiments, an example in which a gate element having 8 input terminals or a gate element having 4 input terminals is used in the output stage is shown. However, the examples of the first to third embodiments are merely examples, and the present invention can be achieved by appropriately combining a NAND gate having a plurality of input terminals and a NOR gate having a plurality of input terminals regardless of the number of input terminals. As shown, the rising edge and falling edge can be freely selected. That is, a pulse with a duty ratio of 20% can be easily produced. In addition, since the number of logic gates that are driven by a clock during driving can be reduced, power consumption can be reduced.

本発明は、駆動中の論理ゲートを減らして消費電力を少なくし、クロックが通る論理ゲート数を減らしてクロック遅延を短くしたパルス生成回路を提供するThe present invention provides a pulse generation circuit in which the number of logic gates being driven is reduced to reduce power consumption, and the number of logic gates through which a clock passes is reduced to shorten the clock delay.

本発明の1つの側面は、パルスを生成するパルス生成回路に係り、該パルス生成回路は、位相が互いに異なる複数のクロックの中から前記パルスの立ち上がりエッジの位置を決める第1のクロックを選択して、前記第1のクロックに同期した立ち上がりエッジを有する信号を出力する第1のNANDゲートと、前記第1のNANDゲートから出力される前記信号が入力される第1のNORゲートとを通して、前記第1のクロックに同期した第1のエッジを有する第1の信号を出力する立ち上がり位置選択回路と、前記複数のクロックの中から前記パルスの立ち下がりエッジの位置を決める第2のクロックを選択して、前記第2のクロックに同期した立ち上がりエッジを有する信号を出力する第2のNANDゲートと、前記第2のNANDゲートから出力される前記信号が入力される第2のNORゲートとを通して、前記第2のクロックに同期した第2のエッジを有する第2の信号を出力する立ち下がり位置選択回路と、前記パルスとして、前記第1の信号の前記第1のエッジに同期して立ち上がり、前記第2の信号の前記第2のエッジに同期して立ち下がるパルスを生成するエッジ検出回路と、を備える。One aspect of the present invention relates to a pulse generation circuit that generates a pulse, and the pulse generation circuit selects a first clock that determines a position of a rising edge of the pulse from a plurality of clocks having different phases. The first NAND gate that outputs a signal having a rising edge synchronized with the first clock, and the first NOR gate that receives the signal output from the first NAND gate, Selecting a rising position selection circuit for outputting a first signal having a first edge synchronized with the first clock, and a second clock for determining the position of the falling edge of the pulse from the plurality of clocks; A second NAND gate for outputting a signal having a rising edge synchronized with the second clock, and the second NAND gate. A falling position selection circuit for outputting a second signal having a second edge synchronized with the second clock through a second NOR gate to which the signal output from is input, and as the pulse, An edge detection circuit that generates a pulse that rises in synchronization with the first edge of the first signal and falls in synchronization with the second edge of the second signal.

本発明によれば、本発明は、駆動中の論理ゲートを減らして消費電力を少なくし、クロックが通る論理ゲート数を減らしてクロック遅延を短くしたパルス生成回路が提供される。  According to the present invention, there is provided a pulse generation circuit in which the number of logic gates being driven is reduced to reduce power consumption, and the number of logic gates through which a clock passes is reduced to shorten the clock delay.

本発明は、パルス生成回路、サンプルホールド回路、固体撮像装置に関する。The present invention relates to a pulse generation circuit, a sample hold circuit, and a solid-state imaging device.

Claims (7)

位相をシフトさせた複数のクロックの中からパルスの立ち上がりエッジの位置を決める第1のクロックを選択して出力する第1のクロック選択回路と、
前記複数のクロックの中から前記パルスの立ち下がりエッジの位置を決める第2のクロックを選択して出力する第2のクロック選択回路と、
前記第1のクロック選択回路からの前記第1のクロックを入力する第1の入力端と、前記第2のクロック選択回路からの前記第2のクロックを入力する第2の入力端と、前記パルスを出力する出力端とを備え、前記第1のクロック及び前記第2のクロックを使って前記パルスを生成するエッジ検出回路とを有するパルスエッジ選択回路において、
前記第1及び第2のクロック選択回路は、前記複数のクロックが入力されて前記複数のクロックから1つのクロックを選択して通過させる入力段と、前記選択して通過させた1つのクロックを前記エッジ検出回路に出力する出力段とを有し、
前記エッジ検出回路は、前記第1の入力端または前記第2の入力端に入力される前記第1及び第2のクロック選択回路からの前記第1及び第2のクロックの立ち下がりエッジを検出して、前記第1のクロックの立ち下がりエッジで立ち上がり、前記第2のクロックの立ち下がりエッジで立ち下がる前記パルスを生成する回路であり、
前記第1及び第2のクロック選択回路の前記出力段は、複数の入力端を有する複数のNORゲート及び複数の入力端を有する複数のNANDゲートの組み合わせであって、前記複数のNORゲートと複数のNANDゲートとが、NORゲートの入力がNANDゲートの出力に接続され且つ前記NANDゲート又は他のNANDゲートの入力が他のNORゲートの出力に接続されるように、交互に接続されており、前記第1及び第2のクロックを出力する出力ゲートにはNORゲートが使用されていることを特徴とするパルスエッジ選択回路。
A first clock selection circuit that selects and outputs a first clock that determines a position of a rising edge of a pulse from a plurality of clocks whose phases are shifted;
A second clock selection circuit for selecting and outputting a second clock for determining the position of the falling edge of the pulse from the plurality of clocks;
A first input terminal for inputting the first clock from the first clock selection circuit; a second input terminal for inputting the second clock from the second clock selection circuit; and the pulse. And an edge detection circuit that generates the pulse using the first clock and the second clock.
The first and second clock selection circuits receive the plurality of clocks, select one of the plurality of clocks to pass through the input stage, and pass the selected and passed clock through the input stage. An output stage for outputting to the edge detection circuit,
The edge detection circuit detects a falling edge of the first and second clocks from the first and second clock selection circuits inputted to the first input terminal or the second input terminal. A circuit that generates the pulse that rises at the falling edge of the first clock and falls at the falling edge of the second clock;
The output stage of the first and second clock selection circuits is a combination of a plurality of NOR gates having a plurality of input ends and a plurality of NAND gates having a plurality of input ends. Are connected alternately so that the input of the NOR gate is connected to the output of the NAND gate and the input of the NAND gate or another NAND gate is connected to the output of the other NOR gate, A pulse edge selection circuit, wherein a NOR gate is used as an output gate for outputting the first and second clocks.
位相をシフトさせた複数のクロックの中からパルスの立ち上がりエッジの位置を決める第1のクロックを選択して出力する第1のクロック選択回路と、
前記複数のクロックの中から前記パルスの立ち下がりエッジの位置を決める第2のクロックを選択して出力する第2のクロック選択回路と、
前記第1のクロック選択回路からの前記第1のクロックを入力する第1の入力端と、前記第2のクロック選択回路からの前記第2のクロックを入力する第2の入力端と、前記パルスを出力する出力端とを備え、前記第1のクロック及び前記第2のクロックを使って前記パルスを生成するエッジ検出回路とを有するパルスエッジ選択回路において、
前記第1及び第2のクロック選択回路は、前記複数のクロックが入力されて前記複数のクロックから1つのクロックを選択して通過させる入力段と、前記選択して通過させた1つのクロックを前記エッジ検出回路に出力する出力段とを有し、
前記エッジ検出回路は、前記第1の入力端または前記第2の入力端に入力される前記第1及び第2のクロック選択回路からの前記第1及び第2のクロックの立ち上がりエッジを検出して、前記第1のクロックの立ち上がりエッジで立ち上がり、前記第2のクロックの立ち上がりエッジで立ち下がる前記パルスを生成する回路であり、
前記第1及び第2のクロック選択回路の出力段は、複数の入力端を有する複数のNORゲート及び複数の入力端を有する複数のNANDゲートの組み合わせであって、前記複数のNORゲートと複数のNANDゲートが、NANDゲートの入力がNORゲートの出力に接続され且つ前記NORゲート又は他のNORゲートの入力が他のNANDゲートの出力に接続されるように、交互に接続されており、前記第1及び第2のクロックを出力する出力ゲートにはNANDゲートが使用されていることを特徴とするパルスエッジ選択回路。
A first clock selection circuit that selects and outputs a first clock that determines a position of a rising edge of a pulse from a plurality of clocks whose phases are shifted;
A second clock selection circuit for selecting and outputting a second clock for determining the position of the falling edge of the pulse from the plurality of clocks;
A first input terminal for inputting the first clock from the first clock selection circuit; a second input terminal for inputting the second clock from the second clock selection circuit; and the pulse. And an edge detection circuit that generates the pulse using the first clock and the second clock.
The first and second clock selection circuits receive the plurality of clocks, select one of the plurality of clocks to pass through the input stage, and pass the selected and passed clock through the input stage. An output stage for outputting to the edge detection circuit,
The edge detection circuit detects rising edges of the first and second clocks from the first and second clock selection circuits inputted to the first input terminal or the second input terminal. A circuit that generates the pulse that rises at the rising edge of the first clock and falls at the rising edge of the second clock;
The output stage of the first and second clock selection circuits is a combination of a plurality of NOR gates having a plurality of input ends and a plurality of NAND gates having a plurality of input ends. NAND gates are alternately connected such that the input of the NAND gate is connected to the output of a NOR gate and the input of the NOR gate or another NOR gate is connected to the output of another NAND gate, A pulse edge selection circuit, wherein a NAND gate is used as an output gate for outputting the first and second clocks.
前記第1及び第2のクロック選択回路の出力段が、4入力以上の入力端を有するNORゲート及び4入力以上の入力端を有するNANDゲートの組み合わせを含むことを特徴とする請求項1または2に記載のパルスエッジ選択回路。   3. The output stage of the first and second clock selection circuits includes a combination of a NOR gate having four or more inputs and a NAND gate having four or more inputs. The pulse edge selection circuit described in 1. 前記第1及び第2のクロック選択回路の出力段が、8入力以上の入力端を有するNORゲート及び8入力以上の入力端を有するNANDゲートの組み合わせを含むことを特徴とする請求項1または2に記載のパルスエッジ選択回路。   3. The output stage of the first and second clock selection circuits includes a combination of a NOR gate having an input end of 8 inputs or more and a NAND gate having an input end of 8 inputs or more. The pulse edge selection circuit described in 1. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の少なくとも1つのパルスエッジ選択回路と、
マスタークロックに基づいて前記位相をシフトさせた複数のクロックを生成して、前記パルスエッジ選択回路に提供するクロック生成回路とを有することを特徴とするパルス生成回路。
At least one pulse edge selection circuit according to any one of claims 1 to 4,
A pulse generation circuit comprising: a clock generation circuit that generates a plurality of clocks shifted in phase based on a master clock and provides the generated clocks to the pulse edge selection circuit.
複数のスイッチを切り替えるための複数のパルスを発生するパルス発生手段として、請求項5に記載のパルス生成回路が使用されていることを特徴とするサンプルホールド回路。   6. A sample-and-hold circuit, wherein the pulse generation circuit according to claim 5 is used as a pulse generation means for generating a plurality of pulses for switching a plurality of switches. 撮像した画像の画素データを記憶する画素部と、
前記画素部から画素データを並列に読み出す読出回路と、
前記読出回路に並列に読み出された画素データをパラレル/シリアル変換して直列に出力するためのシフトレジスタとを有する固体撮像装置であって、
前記シフトレジスタを駆動するためのパルスを提供するパルス発生手段として、請求項5に記載のパルス生成回路が使用されていることを特徴とする固体撮像装置。
A pixel unit for storing pixel data of the captured image;
A readout circuit for reading out pixel data from the pixel unit in parallel;
A solid-state imaging device having a shift register for parallel / serial conversion and serially outputting pixel data read in parallel to the readout circuit;
6. A solid-state imaging device using the pulse generation circuit according to claim 5 as pulse generation means for providing a pulse for driving the shift register.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62176320A (en) * 1986-01-30 1987-08-03 Oki Electric Ind Co Ltd Input circuit for semiconductor integrated circuit
JPH07202652A (en) * 1993-12-20 1995-08-04 Hewlett Packard Co <Hp> Phase modulation clock pulse generator
JPH0851346A (en) * 1994-06-02 1996-02-20 Advantest Corp Timing signal generation circuit
JP2008125046A (en) * 2006-10-19 2008-05-29 Denso Corp Multi-channel sample and hold circuit and multi-channel a/d converter
JP2009206709A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Sony Corp Solid-state imaging apparatus, driving method of solid-state imaging apparatus and electronic apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62176320A (en) * 1986-01-30 1987-08-03 Oki Electric Ind Co Ltd Input circuit for semiconductor integrated circuit
JPH07202652A (en) * 1993-12-20 1995-08-04 Hewlett Packard Co <Hp> Phase modulation clock pulse generator
JPH0851346A (en) * 1994-06-02 1996-02-20 Advantest Corp Timing signal generation circuit
JP2008125046A (en) * 2006-10-19 2008-05-29 Denso Corp Multi-channel sample and hold circuit and multi-channel a/d converter
JP2009206709A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Sony Corp Solid-state imaging apparatus, driving method of solid-state imaging apparatus and electronic apparatus

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