JP2861465B2 - 周波数逓倍回路 - Google Patents

周波数逓倍回路

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JP2861465B2
JP2861465B2 JP3111366A JP11136691A JP2861465B2 JP 2861465 B2 JP2861465 B2 JP 2861465B2 JP 3111366 A JP3111366 A JP 3111366A JP 11136691 A JP11136691 A JP 11136691A JP 2861465 B2 JP2861465 B2 JP 2861465B2
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/00006Changing the frequency
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K21/00Details of pulse counters or frequency dividers

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は周波数逓倍回路に関し、
特にディレイ回路と排他的論理回路によって周波数逓倍
を行なう周波数逓倍回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の周波数逓倍回路は図9に示すよう
に、301入力クロックを入力し、信号を遅延させる3
02ディレイ回路と301入力クロックと302ディレ
イ回路の出力信号を排他的論理和回路により、周波数逓
倍している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来の周波数逓倍
回路の出力信号の“H”レベル信号出力期間と“L”レ
ベル信号出力期間の比(;以下この比のことをデューテ
ィ比という)は、遅延回路の遅延時間によって決定され
る。
【0004】通常出力信号のデューティ比を50%にす
るため、この遅延回路の遅延時間TD は入力クロックの
周期をTiとしたときTi=1/4TD とする必要があ
る(図10参照)。
【0005】ところが、この遅延回路を半導体集積回路
で作成する場合図13に示すように電源電圧(図中
DD)周囲温度(図中Ta),トランジスタの製造条件
(スレッシュホールド電圧;図中VTP,VTN)によって
−50%〜+100%の誤差を持つ。
【0006】従って図9に示すような回路構成で周波数
逓倍回路を作成すると図11,図12に示すように出力
波形のデューティ比が変化する。
【0007】図11は遅延時間が−50%変化したと
き、図12は遅延時間が+50%変化したときの出力波
形を示す。そして、遅延時間が+100%変化したと
き、出力波形は“H”レベル固定となる。
【0008】従ってこの出力信号を外部で使用する場合
デューティ比により誤動作することがある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の周波数逓倍回路
はクロック信号を入力し、その信号を遅延して出力する
縦列接続された複数の遅延回路と前記クロック信号と遅
延回路の出力を入力とするフリップフロップ1と前記フ
リップフロップ1と前記遅延回路出力信号を入力信号と
するフリップフロップ2と前記フリップフロップ2の出
力とリセット信号を入力とするフリップフロップ3と、
フリップフロップ3の出力により周波数逓倍のための排
他的論理和回路の出力を禁止する論理回路を有してい
る。
【0010】
【作用】本発明は、電源電圧等によって遅延回路の遅延
時間が変化したとき、その遅延時間の変化がある一定の
幅を越えたとき、出力信号クロックの出力を禁止する。
【0011】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0012】図1は本発明の一実施例の回路図であり、
図2〜4は遅延回路の遅延時間が異なる各場合の動作の
タイミングチャートである。図2は正常に逓倍出力を出
力している場合、図3は遅延時間が短かくなったため、
逓倍出力を停止している場合、図4は遅延時間が長くな
ったため、逓倍出力を停止している場合のタイミングチ
ャートである。
【0013】図1において、101入力クロックは逓倍
するための入力クロック102ディレイ回路1は逓倍
信号出力を得るための遅延回路、103ディレイ回路、
104ディレイ回路3はそれぞれ、遅延回路の遅延時間
が長くなった場合、遅延時間が短くなった場合に動作を
停止するためのフリップフロップを動作させるタイミン
グを生成する遅延回路である。105フリップフロップ
1、106フリップフロップ2は遅延回路の遅延時間が
短くなったとき、出力クロックの出力を停止するための
フリップフロップである。107フリップフロップ3
108フリップフロップ4は遅延回路の遅延時間が長く
なったとき、出力クロックの出力を停止するためのフリ
ップフロップである。
【0014】まず通常動作時のタイミングチャートに
ついて説明する105フリップフロップ1は101入
力クロック及び104ディレイ回路3出力が共に
H”レベルのときセットされ共に”L”レベルのとき
リセットされる。従って、106フリップフロップ2に
対し、セット信号が入力されているとき(101入力ク
ロックが”L”レベル出力かつ104ディレイ回路3
出力が”H”レベル出力を出力している期間)リセッ
ト側の入力も”H”レベルとなっているため、106フ
リップフロップ2はセットされることはない。同様に
108フリップフロップ4がセットされるタイミング
(101クロック入力が”H”レベルかつ103ディレ
イ回路2出力が”L”レベル)でも、リセット側の入
力(107フリップフロップ2の出力の反転信号)が”
H”レベルであるため、108フリップフロップ4はセ
ットされない従って111フリップフロップ5は
セット状態のままであり、109出力信号からは逓倍信
号が出力される(図2)。一方遅延時間が短くなり1
04ディレイ回路3の出力信号の立ち上がりが101ク
ロック入力の立ち下がりよりも早くなると、105フリ
ップフロップ1出力が”H”レベルの期間(106フ
リップフロップ2のリセット側入力が”L”レベルの期
間)に106フリップフロップ2をセットする信号が入
力され106フリップフロップ2はセットされる。従っ
その信号によって111フリップフロップ5はセッ
トされ109出力信号は”L”レベルとなる(図3
照)。また、遅延時間が長くなり103ディレイ回路2
の出力信号の立ち上がりが、101入力クロックの立ち
下がりより遅れた場合、107フリップフロップ3の出
力が”H”レベルの期間(108フリップフロップ4の
リセット側入力が”L”レベルの期間)に106フリッ
プフロップ4をセットする信号が入力され108フリッ
プフロップ4はセットされる。従ってその信号によっ
て111フリップフロップ5はセットされ109出力
信号は”L”レベルとなる(図4参照)。
【0015】以上説明したように、本発明は102〜1
04の遅延回路の電源電圧等による遅延時間の変化に対
する許容量を103遅延回路2及び104遅延回路3の
遅延時間により決定し、その許容量を越える遅延時間が
変化したときは、逓倍出力を停止することにより、逓倍
出力のデューティ比が極端に悪化することを禁止する。
【0016】以上説明したように本発明は、遅延回路の
遅延時間が二つの103ディレイ回路2の遅延時間で決
定される変化量を越えた場合逓倍信号の出力を禁止する
ことにより逓倍信号出力のデューティ比が一定割合を越
えた信号を出力しないという効果を有する。以下にその
遅延時間とデューティ比の関係を示す。但し、半導体集
積回路ではディレイ回路を互いに近づけて設計すること
により、製造条件、印加電圧周波温度による特性変化は
等しくできるため、102〜104ディレイ回路の遅延
時間は等しく変化するものとする。
【0017】まず101入力クロックの周期をTi10
2ディレイ回路1の遅延時間の設計値をTD1103ディ
レイ回路2,104ディレイ回路3のそれぞれの遅延時
間の設計値をTD2,TD3(TD1<TD2<1/2Ti,1
/2Ti<TD3<Ti)とする。
【0018】まず遅延時間が短くなったとき、出力禁止
信号が出力されるのは、104ディレイ回路3の出力の
立ち上がりが101クロックの入力の立ち上がりより早
くなった場合であるからそのときの遅延時間の変化率
をaとすると、aTD3<1/2Tiとなったときであ
る。
【0019】次に遅延時間が長くなったとき、逓倍出力
の出力禁止信号が出力されるのは同様に103ディレイ
回路2の出力信号の立ち上がりが101入寮クロックの
立ち下がりより遅れた場合であるから、そのときの遅延
時間の変化率をbとすると、bTD2>1/2Tiとな
ったときである。
【0020】次にそれぞれの場合の逓信出力のデューテ
ィ比への影響はデューティ比をDとすると、 D=(1/2−a)×100(%) D=(1/2+b/2)×100(%)で与えられる。
【0021】従ってそれぞれの場合許容されるデュー
ティ比はD>1/2+Ti/2 D3 ,D>Ti/4T
D2+1/2で与えられる。
【0022】次に本発明の実施例2について、図面を用
いて説明する。図5は、本発明の実施例2の回路図、図
6は逓倍出力を出力している際のタイミングチャート、
図7は遅延回路の遅延時間が短くなったため逓倍出力を
禁止している際のタイミングチャート、図8は遅延回路
の遅延回路の遅延時間が長くなったため逓倍出力を禁止
している際のタイミングチャートである。
【0023】実施例2では203ディレイ回路2の遅延
時間で決定される遅延時間の変化量のみでデューティ比
を決定するため、回路規模を小さくすることができる。
【0024】この実施例において、遅延時間が短かくな
り逓倍出力が禁止されるのは、203ディレイ回路2出
力の立ち上がりが201入力クロックの立ち下がりより
早くなったとき(第7図参照)遅延時間が長くなり逓倍
出力の出力が禁止されるのは203ディレイ回路出力の
立ち上がりより201入力クロックの立ち上がりより遅
れた場合である。
【0025】
【発明の効果】以上により、本発明によれば、遅延時間
の変化に応じてその出力を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例図である。
【図2】図1の第1タイミングチャートである。
【図3】図1の第2タイミングチャートである。
【図4】図1の第3タイミングチャートである。
【図5】他の実施例図である。
【図6】図5の第1タイミングチャートである。
【図7】図5の第2タイミングチャートである。
【図8】図5の第3タイミングチャートである。
【図9】従来例図である。
【図10】図9の第1タイミングチャートである。
【図11】図9の第2タイミングチャートである。
【図12】図9の第3タイミングチャートである。
【図13】遅延回路の遅延特性図である。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】信号が入力される入力端子と、入力端子及
    び第1の節点に接続された第1のディレイ回路と、前記
    入力端子及び前記第1の節点に接続され前記第1のディ
    レイ回路によって所定時間遅延され逓倍された信号を出
    力する第1のゲート回路と、前記第1のゲート回路の出
    力と制御信号とが入力され、その出力が出力端子に接続
    された第2のゲート回路と、前記入力端子と第2の節点
    との間に接続された第2のディレイ回路と、前記入力端
    子と前記第2の節点とに接続され、前記第2の節点の信
    号の第1方向の第1のレベル変化が前記入力端子に印加
    された信号の前記第1の方向とは異なる第2の方向の第
    2のレベル変化よりも早い場合に前記制御信号を非活性
    化することによって前記第2のゲート回路を非活性化
    し、前記第2の節点の信号の前記第2の方向の第3のレ
    ベル変化が前記入力端子に印加された信号の前記第1の
    方向の第4のレベル変化よりも早い場合に前記制御信号
    を非活性化することによって前記第2のゲート回路を非
    活性化する論理回路とを備えることを特徴とする周波数
    逓倍回路。
  2. 【請求項2】信号が入力される入力端子と、入力端子及
    び第1の節点に接続された第1のディレイ回路と、前記
    入力端子及び前記第1の節点に接続され前記第1のディ
    レイ回路によって所定時間遅延され逓倍された信号を出
    力する第1のゲート回路と、前記第1のゲート回路の出
    力と制御信号とが入力され、その出力が出力端子に接続
    された第2のゲート回路と、前記第1の節点と第2の節
    点との間に接続された第2のディレイ回路と、前記第2
    及び第3の節点との間に接続された第3のディレイ回路
    と、前記入力端子、前記第2の節点及び前記第3の節点
    に接続され、前記第3の節点の信号の第1方向の第1の
    レベル変化が前記入力端子に印加された信号の前記第1
    の方向とは異なる第2の方向の第2のレベル変化よりも
    早い場合に前記制御信号を非活性化することによって前
    記第2のゲート回路を非活性化し、前記2の節点の信号
    の前記第2の方向の第3のレベル変化が前記入力端子に
    印加された信号の前記第1の方向の第4のレベル変化よ
    りも早い場合に前記制御信号を非活性化することによっ
    て前記第2のゲート回路を非活性化する論理回路とを備
    えることを特徴とする周波数逓倍回路。
  3. 【請求項3】信号が入力される入力端子と、入力端子及
    び第1の節点に接続された第1のディレイ回路と、前記
    入力端子及び前記第1の節点に接続され前記第1のディ
    レイ回路によって所定時間遅延され逓倍された信号を出
    力する第1のゲート回路と、前記第1のゲート回路の出
    力と制御信号とが入力され、その出力が出力端子に接続
    された第2のゲート回路と、前記第1の節点と第2の節
    点との間に接続された第2のディレイ回路と、前記入力
    端子と前記第2の節点とに接続され、前記第2の節点の
    信号の第1方向の第1のレベル変化が前記入力端子に印
    加された信号の前記第1の方向とは異なる第2の方向の
    第2のレベル変化よりも早い場合に前記制御信号を非活
    性化することによって前記第2のゲート回路を非活性化
    し、前記第2の節点の信号の前記第2の方向の第3のレ
    ベル変化が前記入力端子に印加された信号の前記第1の
    方向の第4のレベル変化よりも早い場合に前記制御信号
    を非活性化することによって前記第2のゲート回路を非
    活性化する論理回路とを備えることを特徴とする周波数
    逓倍回路。
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