JP2877205B2 - 2相ノンオーバラップ信号生成回路 - Google Patents
2相ノンオーバラップ信号生成回路Info
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- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 title claims description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/027—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
- H03K3/03—Astable circuits
- H03K3/0315—Ring oscillators
-
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- H03K—PULSE TECHNIQUE
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- H03K3/037—Bistable circuits
-
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- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/15—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors
- H03K5/151—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with two complementary outputs
- H03K5/1515—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with two complementary outputs non-overlapping
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は2相信号生成回路に
関し、特に互いに発振パルスがオーバラップすることの
ない2相信号を生成する2相ノンオーバラップ信号生成
回路に関するものである。
関し、特に互いに発振パルスがオーバラップすることの
ない2相信号を生成する2相ノンオーバラップ信号生成
回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】特開平4−20016号公報には、例え
ば3相のノンオーバラップ信号生成回路の例が示されて
おり、図4にその回路図及び各部動作波形図を示してい
る。
ば3相のノンオーバラップ信号生成回路の例が示されて
おり、図4にその回路図及び各部動作波形図を示してい
る。
【0003】図4(A)において、S11〜S13は外
部からの相補的電圧である正相Vin,反転Vinにより制
御されるMOS可変抵抗回路、INV11〜INV13
は対応するMOS可変抵抗回路S11〜S13に接続さ
れた奇数段のインバータ,C11〜C13は対応するイ
ンバータの出力端子に一方の電極が結合された容量素子
である。
部からの相補的電圧である正相Vin,反転Vinにより制
御されるMOS可変抵抗回路、INV11〜INV13
は対応するMOS可変抵抗回路S11〜S13に接続さ
れた奇数段のインバータ,C11〜C13は対応するイ
ンバータの出力端子に一方の電極が結合された容量素子
である。
【0004】インバータINV11〜INV13,MO
S可変抵抗回路S11〜S13及び容量素子は、対応す
る1組ずつが夫々遅延回路の一例を示し、リング状に帰
還接続されてリングオシレータ140を構成する。この
リングオシレータ140は、夫々遅延回路を構成するM
OS可変抵抗回路,容量素子によるCR遅延とインバー
タの反転動作で正帰還閉ループを形成して発振する。
S可変抵抗回路S11〜S13及び容量素子は、対応す
る1組ずつが夫々遅延回路の一例を示し、リング状に帰
還接続されてリングオシレータ140を構成する。この
リングオシレータ140は、夫々遅延回路を構成するM
OS可変抵抗回路,容量素子によるCR遅延とインバー
タの反転動作で正帰還閉ループを形成して発振する。
【0005】この例の場合には、インバータINV11
〜INV13の論理閾値は相互に等しく、また、容量素
子C11〜C13も等容量であり、更にMOS可変抵抗
回路S11〜S13の特性も揃えられている。従って、
夫々のインバータINV11〜INV13の出力P1〜
P3は、相互にデューティが等しく等間隔の位相差を持
ったクロック信号とされ、その状態は図4(B)に示さ
れる。
〜INV13の論理閾値は相互に等しく、また、容量素
子C11〜C13も等容量であり、更にMOS可変抵抗
回路S11〜S13の特性も揃えられている。従って、
夫々のインバータINV11〜INV13の出力P1〜
P3は、相互にデューティが等しく等間隔の位相差を持
ったクロック信号とされ、その状態は図4(B)に示さ
れる。
【0006】3相クロック信号P1〜P3に基づいてノ
ンオーバラップ3相のクロックパルスを生成するための
パルス生成論理回路124は、その等間隔の位相差を持
つクロック信号P1〜P3に基づいて以下の論理式に従
ったクロックパルスCP1〜CP3を生成するためのア
ンドゲートAND11〜AND13からなる論理を備え
る。 CP1=P1・P2 CP2=P1・P3 CP3=P2・P3
ンオーバラップ3相のクロックパルスを生成するための
パルス生成論理回路124は、その等間隔の位相差を持
つクロック信号P1〜P3に基づいて以下の論理式に従
ったクロックパルスCP1〜CP3を生成するためのア
ンドゲートAND11〜AND13からなる論理を備え
る。 CP1=P1・P2 CP2=P1・P3 CP3=P2・P3
【0007】そして、このようにして生成されたクロッ
クパルスの状態は図4(B)に示されている。尚、図4
(A)においてBUF11〜BUF13はバッファであ
る。
クパルスの状態は図4(B)に示されている。尚、図4
(A)においてBUF11〜BUF13はバッファであ
る。
【0008】特開平5−100763号公報には、例え
ば2相ノンオーバラップ信号生成回路の例が開示されて
おり、図5にその回路図及び各部信号波形図を示してい
る。
ば2相ノンオーバラップ信号生成回路の例が開示されて
おり、図5にその回路図及び各部信号波形図を示してい
る。
【0009】図5(A)において、クロック信号の周波
数の2倍の基本クロック信号を発生する発振器201
と、この基本クロック信号を非反転回路202または反
転回路203を通じて所定のクロック周波数まで分周す
る分周器204,205と、パルス幅変動条件に影響さ
れない固定成分と変動する変動成分とからなるパルス幅
を有するクロック信号を作成するクロック信号作成回路
206とから構成されている。
数の2倍の基本クロック信号を発生する発振器201
と、この基本クロック信号を非反転回路202または反
転回路203を通じて所定のクロック周波数まで分周す
る分周器204,205と、パルス幅変動条件に影響さ
れない固定成分と変動する変動成分とからなるパルス幅
を有するクロック信号を作成するクロック信号作成回路
206とから構成されている。
【0010】クロック信号作成回路206は、反転回路
61,62を通じて所定のクロック周波数に応じて固定
的に決められるパルス幅を作成するANDゲート63,
64と、電圧,温度,回路素子ばらつきなどのパルス幅
変動により遅延量が変化する遅延ゲート65,66と、
固定的に決められたパルス幅を有する信号と遅延回路を
経由して得られる信号とからクロックパルス信号を作成
するORゲート67,68とから構成されている。
61,62を通じて所定のクロック周波数に応じて固定
的に決められるパルス幅を作成するANDゲート63,
64と、電圧,温度,回路素子ばらつきなどのパルス幅
変動により遅延量が変化する遅延ゲート65,66と、
固定的に決められたパルス幅を有する信号と遅延回路を
経由して得られる信号とからクロックパルス信号を作成
するORゲート67,68とから構成されている。
【0011】遅延ゲート65,66は複数個の遅延ゲー
トが縦列接続されており、何ゲートを縦列接続するか
は、この装置のクロックサイクル及びゲート1段当りの
遅延量などにより最適に決定される。
トが縦列接続されており、何ゲートを縦列接続するか
は、この装置のクロックサイクル及びゲート1段当りの
遅延量などにより最適に決定される。
【0012】次に、本回路の動作について、図5(B)
の信号タイミング図により説明する。図5(B)の中の
各信号名は、図5(A)に付した信号名に対応してい
る。
の信号タイミング図により説明する。図5(B)の中の
各信号名は、図5(A)に付した信号名に対応してい
る。
【0013】先ず、発振器201の出力信号Cは、非反
転回路202と反転回路203に入力される。この非反
転回路202は、反転回路203との遅延量を同じくす
るためのものである。そして、非反転回路202,反転
回路203の夫々の出力は分周器204,205に入力
され、分周器204,205の出力信号Q1,Q2は発
振器201の出力信号Cの2倍の周期となり、また信号
Q2は、信号Q1より信号Cのパルス幅分遅れた信号と
なる。
転回路202と反転回路203に入力される。この非反
転回路202は、反転回路203との遅延量を同じくす
るためのものである。そして、非反転回路202,反転
回路203の夫々の出力は分周器204,205に入力
され、分周器204,205の出力信号Q1,Q2は発
振器201の出力信号Cの2倍の周期となり、また信号
Q2は、信号Q1より信号Cのパルス幅分遅れた信号と
なる。
【0014】更に信号Q1,Q2は、クロック信号作成
回路206に入力される。そして、信号Q1は、クロッ
ク信号作成回路206内の反転回路61とANDゲート
63に入力され、一方信号Q2は、同じく反転回路62
とANDゲート64に入力される。この場合に、AND
ゲート63の他方の入力には、反転回路62の出力が入
力され、一方ANDゲート64の他方の入力には、反転
回路61の出力が入力される。
回路206に入力される。そして、信号Q1は、クロッ
ク信号作成回路206内の反転回路61とANDゲート
63に入力され、一方信号Q2は、同じく反転回路62
とANDゲート64に入力される。この場合に、AND
ゲート63の他方の入力には、反転回路62の出力が入
力され、一方ANDゲート64の他方の入力には、反転
回路61の出力が入力される。
【0015】続いて、ANDゲート63の出力R1は、
複数個縦列接続された遅延ゲート65とORゲート67
に入力され、一方ANDゲート64の出力R2は、複数
個縦列接続された遅延ゲート66とORゲート68に入
力される。この場合に、ORゲート67の他方の入力に
は、遅延ゲート65の出力信号D1が入力され、そして
ORゲート67の出力信号C1がクロック信号となる。
複数個縦列接続された遅延ゲート65とORゲート67
に入力され、一方ANDゲート64の出力R2は、複数
個縦列接続された遅延ゲート66とORゲート68に入
力される。この場合に、ORゲート67の他方の入力に
は、遅延ゲート65の出力信号D1が入力され、そして
ORゲート67の出力信号C1がクロック信号となる。
【0016】一方、ORゲート68の他方の入力には、
遅延ゲート66の出力信号D2が入力され、そしてOR
ゲート68の出力信号C2がもう一つのクロック信号と
なる。
遅延ゲート66の出力信号D2が入力され、そしてOR
ゲート68の出力信号C2がもう一つのクロック信号と
なる。
【0017】以上の様に、基本クロック信号Cはクロッ
ク信号C1,C2の2倍の周波数を有しており、またク
ロック信号C2は、クロック信号C1に対し基本クロッ
ク信号Cの1サイクル分遅れて出力される。
ク信号C1,C2の2倍の周波数を有しており、またク
ロック信号C2は、クロック信号C1に対し基本クロッ
ク信号Cの1サイクル分遅れて出力される。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】図4に示した回路にお
いては、3相のノンオーバラップ信号CP1〜CP3を
生成するものであり、2相ノンオーバラップ信号を得る
場合には、この3相信号CP1〜CP3のうちの2つの
信号を導出する様にすれば良いが、2相クロックのノン
オーバラップ時間が同一にはならず、また、抵抗と容量
とにより遅延時間を作成しているので、波形なまりによ
るノイズに弱いという欠点がある。
いては、3相のノンオーバラップ信号CP1〜CP3を
生成するものであり、2相ノンオーバラップ信号を得る
場合には、この3相信号CP1〜CP3のうちの2つの
信号を導出する様にすれば良いが、2相クロックのノン
オーバラップ時間が同一にはならず、また、抵抗と容量
とにより遅延時間を作成しているので、波形なまりによ
るノイズに弱いという欠点がある。
【0019】図5に示した回路においては、回路構成が
複雑であり、よって素子数が多くなって高速動作が不可
能であり、また、出力パルス幅を発振源のパルス幅と遅
延回路の遅延時間との合計で生成しているので、発振周
期や発振パルス幅、更にはノンオーバラップ時間の設定
が容易ではないという欠点がある。
複雑であり、よって素子数が多くなって高速動作が不可
能であり、また、出力パルス幅を発振源のパルス幅と遅
延回路の遅延時間との合計で生成しているので、発振周
期や発振パルス幅、更にはノンオーバラップ時間の設定
が容易ではないという欠点がある。
【0020】本発明の目的は、極めて簡単な構成で高速
に動作可能な2相ノンオーバラップ信号生成回路を提供
することである。
に動作可能な2相ノンオーバラップ信号生成回路を提供
することである。
【0021】本発明の他の目的は、発振周期,パルス
幅,ノンオーバラップ時間を容易に設計自在な2相ノン
オーバラップ信号生成回路を提供することである。
幅,ノンオーバラップ時間を容易に設計自在な2相ノン
オーバラップ信号生成回路を提供することである。
【0022】本発明の更に他の目的は、波形なまりが少
なくノイズに強い2相ノンオーバラップ信号生成回路を
提供することである。
なくノイズに強い2相ノンオーバラップ信号生成回路を
提供することである。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明による2相ノンオ
ーバラップ信号生成回路は、発振手段と、この発振出力
を一入力とする否定論理積演算手段と、この論理演算出
力を前記発振出力の周期に等しい時間遅延して前記否定
論理積演算手段の他入力とする遅延手段とを含み、前記
否定論理積演算手段及び前記遅延手段の各出力を2相ノ
ンオーバラップ信号として導出するようにしたことを特
徴とする。
ーバラップ信号生成回路は、発振手段と、この発振出力
を一入力とする否定論理積演算手段と、この論理演算出
力を前記発振出力の周期に等しい時間遅延して前記否定
論理積演算手段の他入力とする遅延手段とを含み、前記
否定論理積演算手段及び前記遅延手段の各出力を2相ノ
ンオーバラップ信号として導出するようにしたことを特
徴とする。
【0024】また、前記否定論理積演算手段に代えて、
否定論理和演算手段としたことを特徴とする。
否定論理和演算手段としたことを特徴とする。
【0025】そして、前記発振手段はリングオシレータ
であることを特徴としており、また、前記発振手段、前
記遅延手段及び前記演算手段は、CMOSトランジスタ
回路構成であることを特徴としている。
であることを特徴としており、また、前記発振手段、前
記遅延手段及び前記演算手段は、CMOSトランジスタ
回路構成であることを特徴としている。
【0026】周期2tで発振する発振回路の出力と、遅
延時間2tの遅延回路の出力を2入力否定論理積演算回
路または2入力否定論理和演算回路へ入力し、その論理
演算出力を当該遅延回路へ供給する構成とすることで、
遅延回路と論理演算回路との両出力を2相ノンオーバラ
ップ信号として導出するようにしている。
延時間2tの遅延回路の出力を2入力否定論理積演算回
路または2入力否定論理和演算回路へ入力し、その論理
演算出力を当該遅延回路へ供給する構成とすることで、
遅延回路と論理演算回路との両出力を2相ノンオーバラ
ップ信号として導出するようにしている。
【0027】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
き図面を参照しつつ説明する。
き図面を参照しつつ説明する。
【0028】図1は本発明の一実施例を示す図である。
図1(A)を参照すると、周期2tで発振するリングオ
シレータ構成の発振回路1と、遅延時間2tの遅延回路
2と、これ等2つの回路1,2の両出力a,bを2入力
とするNAND(否定論理積演算)回路3とを有し、N
AND回路3の出力Yが遅延回路2の入力として供給さ
れる構成である。そして、遅延回路2の出力bとNAN
D回路3の出力Yとが目的とする2相ノンオーバラップ
信号となる。
図1(A)を参照すると、周期2tで発振するリングオ
シレータ構成の発振回路1と、遅延時間2tの遅延回路
2と、これ等2つの回路1,2の両出力a,bを2入力
とするNAND(否定論理積演算)回路3とを有し、N
AND回路3の出力Yが遅延回路2の入力として供給さ
れる構成である。そして、遅延回路2の出力bとNAN
D回路3の出力Yとが目的とする2相ノンオーバラップ
信号となる。
【0029】図1(B)は図1(A)の動作を示す波形
例であり、aは周期2tで発振する発振回路1の出力波
形、bは遅延時間2tの遅延回路2の出力波形、YはN
AND回路3の出力波形を夫々示している。
例であり、aは周期2tで発振する発振回路1の出力波
形、bは遅延時間2tの遅延回路2の出力波形、YはN
AND回路3の出力波形を夫々示している。
【0030】aは論理値H(ハイレベル)である期間が
tであり、論理値L(ローレベル)である期間がtであ
り、周期は2tである。aが論理値Lである期間はYは
論理値Hであり、遅延時間2t後にbは論理値Hとな
る。aが論理値Hであり、かつbが論理値Hであるとき
Yは論理値Lとなる。従って、Yには周期4tの間に論
理値Lとなる期間がtであり、論理値Hとなる期間が3
tある。bはYから遅延時間2t後の値に等しいのでY
とbの論理値Lの期間はtとなり、これがノンオーバラ
ップ時間である。
tであり、論理値L(ローレベル)である期間がtであ
り、周期は2tである。aが論理値Lである期間はYは
論理値Hであり、遅延時間2t後にbは論理値Hとな
る。aが論理値Hであり、かつbが論理値Hであるとき
Yは論理値Lとなる。従って、Yには周期4tの間に論
理値Lとなる期間がtであり、論理値Hとなる期間が3
tある。bはYから遅延時間2t後の値に等しいのでY
とbの論理値Lの期間はtとなり、これがノンオーバラ
ップ時間である。
【0031】次に本発明の具体例について図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【0032】図2を参照すると、全ての回路はCMOS
トランジスタで構成しており、発振回路1は、インバー
タを3段直列に接続し、その入出力を接続してリングオ
シレータを構成し、この時の発振周期を2tとする。遅
延回路2はインバータを6段直列に接続することで構成
し遅延時間は2tとなる。
トランジスタで構成しており、発振回路1は、インバー
タを3段直列に接続し、その入出力を接続してリングオ
シレータを構成し、この時の発振周期を2tとする。遅
延回路2はインバータを6段直列に接続することで構成
し遅延時間は2tとなる。
【0033】NAND回路3は標準的な回路構成を用い
ており、この出力Yを遅延回路2の入力に接続し、発振
回路1の出力aと遅延回路2の出力bとをNAND回路
3に入力する。
ており、この出力Yを遅延回路2の入力に接続し、発振
回路1の出力aと遅延回路2の出力bとをNAND回路
3に入力する。
【0034】図3は本発明の他の実施例を示す図であ
り、図1と同等部分は同一符号にて示している。本例で
は、図1のNAND回路3の代りに2入力NOR(否定
論理和演算)回路4を用いたものであり、他の部分は図
1の例と同一である。
り、図1と同等部分は同一符号にて示している。本例で
は、図1のNAND回路3の代りに2入力NOR(否定
論理和演算)回路4を用いたものであり、他の部分は図
1の例と同一である。
【0035】図3(B)は図3(A)の回路の動作波形
例であり、a,b,Yは図3(A)の信号a,b,Yに
夫々対応しているものとする。
例であり、a,b,Yは図3(A)の信号a,b,Yに
夫々対応しているものとする。
【0036】本例においても、図1の回路例と同様に2
相ノンオーバラップ信号b,Yが得られるが、図1の例
が正論理パルスとすれば、図3の例では負論理の関係の
パルスとなっている。
相ノンオーバラップ信号b,Yが得られるが、図1の例
が正論理パルスとすれば、図3の例では負論理の関係の
パルスとなっている。
【0037】尚、図3の回路においても、図2に示した
如き、一般的なCMOSトランジスタ回路構成とするこ
とができるものである。
如き、一般的なCMOSトランジスタ回路構成とするこ
とができるものである。
【0038】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の2相ノンオ
ーバラップ信号生成回路における第1の効果は、単純で
規則的な回路を用いることができるということである。
これにより、高速に動作し、発振周期とパルス幅及びノ
ンオーバラップ時間の設計を容易にできる様になる。そ
の理由は、発振周期を決定することでパルス幅及びノン
オーバラップ時間が一意に決定できるからである。
ーバラップ信号生成回路における第1の効果は、単純で
規則的な回路を用いることができるということである。
これにより、高速に動作し、発振周期とパルス幅及びノ
ンオーバラップ時間の設計を容易にできる様になる。そ
の理由は、発振周期を決定することでパルス幅及びノン
オーバラップ時間が一意に決定できるからである。
【0039】第2の効果は、遅延時間を作る時に抵抗と
容量を用いないということである。これにより、ノイズ
に強い回路を提供できる様になる。その理由は、インバ
ータの多段接続をすることで波形なまりが少ないからで
ある。
容量を用いないということである。これにより、ノイズ
に強い回路を提供できる様になる。その理由は、インバ
ータの多段接続をすることで波形なまりが少ないからで
ある。
【図1】(A)は本発明の一実施例の回路図、(B)は
その動作波形図である。
その動作波形図である。
【図2】本発明の一実施例の具体例を示す図である。
【図3】(A)は本発明の他の実施例の回路図、(B)
はその動作波形図である。
はその動作波形図である。
【図4】(A)は従来のノンオーバラップ信号生成回路
の一例を示す図、(B)はその動作波形図である。
の一例を示す図、(B)はその動作波形図である。
【図5】(A)は従来のノンオーバラップ信号生成回路
の他の例を示す図、(B)はその動作波形図である。
の他の例を示す図、(B)はその動作波形図である。
1 発振回路 2 遅延回路 3 NAND回路 4 NOR回路
Claims (4)
- 【請求項1】 発振手段と、この発振出力を一入力とす
る否定論理積演算手段と、この論理演算出力を前記発振
出力の周期に等しい時間遅延して前記否定論理積演算手
段の他入力とする遅延手段とを含み、前記否定論理積演
算手段及び前記遅延手段の各出力を2相ノンオーバラッ
プ信号として導出するようにしたことを特徴とする2相
ノンオーバラップ信号生成回路。 - 【請求項2】 前記否定論理積演算手段に代えて、否定
論理和演算手段としたことを特徴とする請求項1記載の
2相ノンオーバラップ信号生成回路。 - 【請求項3】 前記発振手段は、リングオシレータであ
ることを特徴とする請求項1または2記載の2相ノンオ
ーバラップ信号生成回路。 - 【請求項4】 前記発振手段、前記遅延手段及び前記演
算手段は、CMOSトランジスタ回路構成であることを
特徴とする請求項1〜3いずれか記載の2相ノンオーバ
ラップ信号生成回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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