JP3019422B2 - 位相比較器 - Google Patents
位相比較器Info
- Publication number
- JP3019422B2 JP3019422B2 JP2417517A JP41751790A JP3019422B2 JP 3019422 B2 JP3019422 B2 JP 3019422B2 JP 2417517 A JP2417517 A JP 2417517A JP 41751790 A JP41751790 A JP 41751790A JP 3019422 B2 JP3019422 B2 JP 3019422B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- output
- input
- combination
- logic gate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Dram (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は位相比較器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の位相比較器は図5に示すように各
々が2個のNANDゲートからなる4個の負入力RS−
FF,RS−FF1〜RS−FF4とリセット条件をと
る4入力NANDゲート500で構成されており、2つ
の入力信号(一方は基準信号、他方はフィードバック信
号)の立ち下がりエッジでの位相誤差を検出する。
々が2個のNANDゲートからなる4個の負入力RS−
FF,RS−FF1〜RS−FF4とリセット条件をと
る4入力NANDゲート500で構成されており、2つ
の入力信号(一方は基準信号、他方はフィードバック信
号)の立ち下がりエッジでの位相誤差を検出する。
【0003】次に具体的動作例について説明する。図5
の位相比較器の出力V,Dは初期状態をV=D=1
(1:ハイレベル,0:ロウレベル)として図6のよう
な波形の入力信号R,Vが印加された場合を考える。
の位相比較器の出力V,Dは初期状態をV=D=1
(1:ハイレベル,0:ロウレベル)として図6のよう
な波形の入力信号R,Vが印加された場合を考える。
【0004】時刻t1で2入力信号がR=V=1の状態
から、R(=S2(オーハ゛ーライン))が1から0になると、R
S−FF2はセットされ、その出力V(=Q2(オーハ゛ーライ
ン))は1から0になり、他のノードは影響を受けず状態
は不変である。
から、R(=S2(オーハ゛ーライン))が1から0になると、R
S−FF2はセットされ、その出力V(=Q2(オーハ゛ーライ
ン))は1から0になり、他のノードは影響を受けず状態
は不変である。
【0005】次に時刻t2でV(=S4(オーハ゛ーライン))が
1から0になるとRS−FF4はセットされ、その出力
D(=Q4(オーハ゛ーライン))は1から0になり、4入力NA
NDゲート500のすべての入力が1になる。そうする
と4入力NANDゲートの出力はRS(オーハ゛ーライン)が1か
ら0となり、4個のRS−FFをリセットするので各R
S−FFの出力は、Q1が1から0に、U(=Q2)が
0から1に、Q3が1から0に、D(=Q4(オーハ゛ーライ
ン))が0から1となり、出力Dは直ちに1に戻る。また
4入力NANDゲート500の2入力は0になるので4
入力NANDゲート500の出力はRS(オーハ゛ーライン)が0
から1になり、リセットは解除される。
1から0になるとRS−FF4はセットされ、その出力
D(=Q4(オーハ゛ーライン))は1から0になり、4入力NA
NDゲート500のすべての入力が1になる。そうする
と4入力NANDゲートの出力はRS(オーハ゛ーライン)が1か
ら0となり、4個のRS−FFをリセットするので各R
S−FFの出力は、Q1が1から0に、U(=Q2)が
0から1に、Q3が1から0に、D(=Q4(オーハ゛ーライ
ン))が0から1となり、出力Dは直ちに1に戻る。また
4入力NANDゲート500の2入力は0になるので4
入力NANDゲート500の出力はRS(オーハ゛ーライン)が0
から1になり、リセットは解除される。
【0006】同様に時刻t3で入力信号R=V=1の状
態からV(=S4(オーハ゛ーライン))が1から0、時刻t4で
R(=S2)が1から0になる場合は回路の対称性よ
り、出力V,Dの波形は先の場合とちょうど逆になる。
態からV(=S4(オーハ゛ーライン))が1から0、時刻t4で
R(=S2)が1から0になる場合は回路の対称性よ
り、出力V,Dの波形は先の場合とちょうど逆になる。
【0007】このように出力Uはフィードバック信号V
が基準信号Rより遅れているとき、2つの入力信号の立
ち下がりにおける位相誤差の分ロウレベルになる。つま
り立ち下がりでの遅れ位相誤差を検出する。同様に出力
Vは立ち下がりでの進み位相誤差を検出する。
が基準信号Rより遅れているとき、2つの入力信号の立
ち下がりにおける位相誤差の分ロウレベルになる。つま
り立ち下がりでの遅れ位相誤差を検出する。同様に出力
Vは立ち下がりでの進み位相誤差を検出する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この従来の位相比較器
では2入力信号の立ち下がりエッジのみで位相を比較す
るのでPLL(フェーズロックループ)を構成した場
合、基準信号に対するフィードバック信号の位相追従が
遅い、つまり敏捷性に欠くという問題点があった。
では2入力信号の立ち下がりエッジのみで位相を比較す
るのでPLL(フェーズロックループ)を構成した場
合、基準信号に対するフィードバック信号の位相追従が
遅い、つまり敏捷性に欠くという問題点があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願発明の要旨は第1入
力信号を反転させ第1反転信号を発生する第1インバー
タと、第2入力信号を反転させ第2反転信号を発生する
第2インバータと、第1,第2入力信号と第1,第2反
転信号とに基づき第1ないし第4組合せ信号を発生する
第1論理ゲート群と、第1,第2入力信号の組合せを示
す第2組合せ信号の入力されるリセットノードと第1,
第2反転信号の組合せを示す第3組合せ信号の入力され
るセットノードとを有し、第1入力信号と第2入力信号
との位相関係を判別するフリップフロップ回路と、第1
入力信号と第2反転信号との組合せを示す第1組合せ信
号とフリップフロップ回路の非反転出力とに応答する第
2論理ゲートと、第1反転信号と第2入力信号との組合
せを示す第4組合せ信号とフリップフロップ回路の反転
出力とに応答する第3論理ゲートと、第1組合せ信号と
反転出力とに応答する第4論理ゲートと、第4組合せ信
号と非反転出力とに応答する第5論理ゲートと、第2,
第3論理ゲートの出力に応答して第1入力信号と第2入
力信号との間の遅れ位相を表す第1位相差信号を出力す
る第6論理ゲートと、第4,第5論理ゲートの出力に応
答して第1入力信号と第2入力信号との間の進み位相を
表す第2位相差信号を出力する第7論理ゲートとを備え
たことである。
力信号を反転させ第1反転信号を発生する第1インバー
タと、第2入力信号を反転させ第2反転信号を発生する
第2インバータと、第1,第2入力信号と第1,第2反
転信号とに基づき第1ないし第4組合せ信号を発生する
第1論理ゲート群と、第1,第2入力信号の組合せを示
す第2組合せ信号の入力されるリセットノードと第1,
第2反転信号の組合せを示す第3組合せ信号の入力され
るセットノードとを有し、第1入力信号と第2入力信号
との位相関係を判別するフリップフロップ回路と、第1
入力信号と第2反転信号との組合せを示す第1組合せ信
号とフリップフロップ回路の非反転出力とに応答する第
2論理ゲートと、第1反転信号と第2入力信号との組合
せを示す第4組合せ信号とフリップフロップ回路の反転
出力とに応答する第3論理ゲートと、第1組合せ信号と
反転出力とに応答する第4論理ゲートと、第4組合せ信
号と非反転出力とに応答する第5論理ゲートと、第2,
第3論理ゲートの出力に応答して第1入力信号と第2入
力信号との間の遅れ位相を表す第1位相差信号を出力す
る第6論理ゲートと、第4,第5論理ゲートの出力に応
答して第1入力信号と第2入力信号との間の進み位相を
表す第2位相差信号を出力する第7論理ゲートとを備え
たことである。
【0010】
【0011】
【発明の作用】本願発明に係る位相比較器も同様に第6
論理ゲートが第1,第2入力信号間の位相の遅れを検出
し、第7論理ゲートが第1,第2入力信号間の位相の進
みを検出する。
論理ゲートが第1,第2入力信号間の位相の遅れを検出
し、第7論理ゲートが第1,第2入力信号間の位相の進
みを検出する。
【0012】
【0013】
【実施例】図1は参考例を示す回路図である。参考例に
係る位相比較器はD−フリップフロップ(以下、D−F
F)D1,D2,D3,D4と、ANDゲートL1,L
3と、NORゲートL2,L4で構成されている。デー
タ入力Dはハイレベルに固定されており、D−FFD
1,D2のクロックノードには入力信号R,Vが供給さ
れている。したがってリセット付のD−FFD1,D2
は入力信号R,Vの立ち上がりで動作する。D−FFD
1,D2の出力Q1,Q2が共にハイの時、ANDゲー
トL1はD−FF1,D−FF2をリセットする。
係る位相比較器はD−フリップフロップ(以下、D−F
F)D1,D2,D3,D4と、ANDゲートL1,L
3と、NORゲートL2,L4で構成されている。デー
タ入力Dはハイレベルに固定されており、D−FFD
1,D2のクロックノードには入力信号R,Vが供給さ
れている。したがってリセット付のD−FFD1,D2
は入力信号R,Vの立ち上がりで動作する。D−FFD
1,D2の出力Q1,Q2が共にハイの時、ANDゲー
トL1はD−FF1,D−FF2をリセットする。
【0014】D−FFD3,D4もデータ入力ノードが
ハイレベルに固定され、入力信号R,Vはクロックノー
ドに供給されている。入力信号の立ち下がりで動作する
リセット付の2個のD−FFD3,D4の出力Q3,Q
4が共にハイのときANDゲートL3はD−FFD3,
D4をリセットする。
ハイレベルに固定され、入力信号R,Vはクロックノー
ドに供給されている。入力信号の立ち下がりで動作する
リセット付の2個のD−FFD3,D4の出力Q3,Q
4が共にハイのときANDゲートL3はD−FFD3,
D4をリセットする。
【0015】NORゲートL2,L4はD−FFの出力
Q1とQ3,Q2とQ4を各々合成して2入力信号R,
Vの立ち上がり、立ち下がり両エッジの遅れおよび進
み、すなわち位相誤差を検出する。
Q1とQ3,Q2とQ4を各々合成して2入力信号R,
Vの立ち上がり、立ち下がり両エッジの遅れおよび進
み、すなわち位相誤差を検出する。
【0016】次に具体的動作例について説明する。図2
のような波形の入力信号R,Vが印加された場合を考え
る。
のような波形の入力信号R,Vが印加された場合を考え
る。
【0017】時刻t1で2入力信号R,Vが共にゼロの
状態からRが0から1になると、D−FFD1はセット
され、その出力Q1は0から1になる。次に時刻t2で
Vが0から1になるとD−FFD2はセットされ、その
出力Q2は0から1になる。このときANDゲートL1
の2入力が共にハイレベルとなるので、出力R1はハイ
レベルになり、D−FFD1とD−FFD2とはリセッ
トされ、その出力Q1は1から0に、Q2も1から0に
なり、リセットは再び解除される。
状態からRが0から1になると、D−FFD1はセット
され、その出力Q1は0から1になる。次に時刻t2で
Vが0から1になるとD−FFD2はセットされ、その
出力Q2は0から1になる。このときANDゲートL1
の2入力が共にハイレベルとなるので、出力R1はハイ
レベルになり、D−FFD1とD−FFD2とはリセッ
トされ、その出力Q1は1から0に、Q2も1から0に
なり、リセットは再び解除される。
【0018】同様に時刻t3〜t4の間はD−FFD3の
出力Q3が、時刻t5〜t6の間はD−FFD2の出力Q
2が、時刻t7〜t8の間はD−FFD4の出力Q4がそ
れぞれハイレベルになる。そして出力UはQ1とQ3を
合成して時刻t1〜t2の間とt3〜t4の間でロウレベル
になり、出力Dは出力Q2とQ4を合成して時刻t5〜
t6の間とt7〜t8の間でロウレベルになる。
出力Q3が、時刻t5〜t6の間はD−FFD2の出力Q
2が、時刻t7〜t8の間はD−FFD4の出力Q4がそ
れぞれハイレベルになる。そして出力UはQ1とQ3を
合成して時刻t1〜t2の間とt3〜t4の間でロウレベル
になり、出力Dは出力Q2とQ4を合成して時刻t5〜
t6の間とt7〜t8の間でロウレベルになる。
【0019】このように基準信号Rに対してフィードバ
ック信号の位相が遅れている場合、Q1は立ち上がりで
の、またQ3は立ち下がりでの位相誤差を検出し、出力
Uは両位相誤差を出力する。逆に位相が進んでいる場
合、出力Q2は立ち上がりでの、出力Q4は立ち下がり
での位相誤差を検出し出力Dは両位相誤差を出力する。
ック信号の位相が遅れている場合、Q1は立ち上がりで
の、またQ3は立ち下がりでの位相誤差を検出し、出力
Uは両位相誤差を出力する。逆に位相が進んでいる場
合、出力Q2は立ち上がりでの、出力Q4は立ち下がり
での位相誤差を検出し出力Dは両位相誤差を出力する。
【0020】図3は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。2入力信号R,Vから4つの組合せ信号(R,
V),(R(オーハ゛ーライン),V),(R,V(オーハ゛ーライン)),
(R(オーハ゛ーライン),V(オーハ゛ーライン))を作る2個のNOTL
9,L20と、4個のANDL31〜L34からなるデ
コーダ300と、信号(R,V),(R(オーハ゛ーライン),V
(オーハ゛ーライン))から2入力信号R,Vの位相の遅れ、進み
を判別するR−SフリップフロップRS−FFと、信号
(R(オーハ゛ーライン),V),(R,V(オーハ゛ーライン))と前記R
S−FFの出力から遅れ、進みさらに立ち上がり、立ち
下がりを区別して位相誤差を検出する4個のANDゲー
ト、L5〜L8と、ANDゲートL5,L6の出力L
5,N6とANDゲートL7,L8の出力N7,N8の
出力をそれぞれ合成して両エッジでの遅れ、進み位相誤
差を出力するNORゲートL13,L14で構成されて
いる。
る。2入力信号R,Vから4つの組合せ信号(R,
V),(R(オーハ゛ーライン),V),(R,V(オーハ゛ーライン)),
(R(オーハ゛ーライン),V(オーハ゛ーライン))を作る2個のNOTL
9,L20と、4個のANDL31〜L34からなるデ
コーダ300と、信号(R,V),(R(オーハ゛ーライン),V
(オーハ゛ーライン))から2入力信号R,Vの位相の遅れ、進み
を判別するR−SフリップフロップRS−FFと、信号
(R(オーハ゛ーライン),V),(R,V(オーハ゛ーライン))と前記R
S−FFの出力から遅れ、進みさらに立ち上がり、立ち
下がりを区別して位相誤差を検出する4個のANDゲー
ト、L5〜L8と、ANDゲートL5,L6の出力L
5,N6とANDゲートL7,L8の出力N7,N8の
出力をそれぞれ合成して両エッジでの遅れ、進み位相誤
差を出力するNORゲートL13,L14で構成されて
いる。
【0021】次に動作について図4を参照して説明す
る。入力信号R,Vが共にハイレベルまたはロウレベル
の時、出力U,Dは共にハイレベルである。入力信号
R,Vが共にロウレベル(R=V=0)のとき(t4
1)、前記RS−FFはセットされ、その出力Qは1,
Q(オーハ゛ーライン)は0となる。
る。入力信号R,Vが共にハイレベルまたはロウレベル
の時、出力U,Dは共にハイレベルである。入力信号
R,Vが共にロウレベル(R=V=0)のとき(t4
1)、前記RS−FFはセットされ、その出力Qは1,
Q(オーハ゛ーライン)は0となる。
【0022】この状態から入力信号RがVよりさきに立
ち上がると(t42)、R=1,V=0の条件をとる前記
ANDゲートL31の出力(R,V(オーハ゛ーライン))がハイ
レベルとなり、それゆえ(R,V(オーハ゛ーライン))=1,Q
=1の条件をとるANDゲートL5の出力N5がハイレ
ベルとなり、残りのANDゲートL6〜L8の出力N6
〜N8はロウレベルなので、出力Uはロウレベルにな
り、出力Dはハイレベルのままである。
ち上がると(t42)、R=1,V=0の条件をとる前記
ANDゲートL31の出力(R,V(オーハ゛ーライン))がハイ
レベルとなり、それゆえ(R,V(オーハ゛ーライン))=1,Q
=1の条件をとるANDゲートL5の出力N5がハイレ
ベルとなり、残りのANDゲートL6〜L8の出力N6
〜N8はロウレベルなので、出力Uはロウレベルにな
り、出力Dはハイレベルのままである。
【0023】逆に入力信号VがRよりさきに立ち上がる
と(t44)、R=0,V=1の条件をとるANDゲート
L34の出力(R(オーハ゛ーライン),V)がハイレベルとな
り、それゆえR(オーハ゛ーライン),V)=1,Q=1の条件を
とるANDゲートL8の出力N8がハイレベルとなり残
りのANDゲートL5〜L7の出力N5〜N7はロウレ
ベルなので、出力Uはハイレベルのままで出力Dはロウ
レベルになる。
と(t44)、R=0,V=1の条件をとるANDゲート
L34の出力(R(オーハ゛ーライン),V)がハイレベルとな
り、それゆえR(オーハ゛ーライン),V)=1,Q=1の条件を
とるANDゲートL8の出力N8がハイレベルとなり残
りのANDゲートL5〜L7の出力N5〜N7はロウレ
ベルなので、出力Uはハイレベルのままで出力Dはロウ
レベルになる。
【0024】同様に入力信号R,Vが共にハイレベル
(R=V=1)の状態から、入力信号RかVよりさきに
立ち下がると(t43)、出力Uはロウレベルになり、出
力Dはハイレベルのままで、逆に入力信号DがRより先
に立ち下がると(t45)、出力Uはハイレベルのままで
出力Dはロウレベルになる。このように出力Uは(フィ
ードバック信号Uは(フィードバック信号Vの基準信号
Rに対する)遅れ位相誤差、出力Dは進み位相誤差を検
出する。
(R=V=1)の状態から、入力信号RかVよりさきに
立ち下がると(t43)、出力Uはロウレベルになり、出
力Dはハイレベルのままで、逆に入力信号DがRより先
に立ち下がると(t45)、出力Uはハイレベルのままで
出力Dはロウレベルになる。このように出力Uは(フィ
ードバック信号Uは(フィードバック信号Vの基準信号
Rに対する)遅れ位相誤差、出力Dは進み位相誤差を検
出する。
【0025】ANDゲートL31〜L34は第1論理ゲ
ート群を構成しており、U,Dは第1,第2位相差信号
として機能している。
ート群を構成しており、U,Dは第1,第2位相差信号
として機能している。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る位相比
較器は2つの入力信号の立ち上がり、立ち下がりでの位
相誤差を検出でき、PLL(Phase Lock L
oup)を構成した場合フィードバック信号の基準信号
への位相追従が速くなるという効果を有する。
較器は2つの入力信号の立ち上がり、立ち下がりでの位
相誤差を検出でき、PLL(Phase Lock L
oup)を構成した場合フィードバック信号の基準信号
への位相追従が速くなるという効果を有する。
【0027】一実施例は参考例よりも構成素子数が少な
く、フリップフロップのリセット時における出力のスパ
イクノイズがでないという効果を有する。
く、フリップフロップのリセット時における出力のスパ
イクノイズがでないという効果を有する。
【図1】参考例の構成を示す回路図である。
【図2】参考例の動作を示すタイミング図である。
【図3】一実施例の構成を示す回路図である。
【図4】一実施例の動作を示すタイミング図である。
【図5】従来例の構成を示す回路図である。
【図6】従来例の動作を示すタイミング図である。
D1 フリップフロップ D2 フリップフロップ D3 フリップフロップ D4 フリップフロップ L1 ANDゲート L3 ANDゲート L2 NORゲート L4 NORゲート L5 ANDゲート L6 ANDゲート L7 ANDゲート L8 ANDゲート L9 NOTゲート L10 NOTゲート L31 ANDゲート L32 ANDゲート L33 ANDゲート L34 ANDゲート RS−FF フリップフロップ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 7/089 G01R 25/00 H03K 5/26
Claims (1)
- 【請求項1】 第1入力信号を反転させ第1反転信号を
発生する第1インバータと、第2入力信号を反転させ第
2反転信号を発生する第2インバータと、第1,第2入
力信号と第1,第2反転信号とに基づき第1ないし第4
組合せ信号を発生する第1論理ゲート群と、第1,第2
入力信号の組合せを示す第2組合せ信号の入力されるリ
セットノードと第1,第2反転信号の組合せを示す第3
組合せ信号の入力されるセットノードとを有し、第1入
力信号と第2入力信号との位相関係を判別するフリップ
フロップ回路と、第1入力信号と第2反転信号との組合
せを示す第1組合せ信号とフリップフロップ回路の非反
転出力とに応答する第2論理ゲートと、第1反転信号と
第2入力信号との組合せを示す第4組合せ信号とフリッ
プフロップ回路の反転出力とに応答する第3論理ゲート
と、第1組合せ信号と反転出力とに応答する第4論理ゲ
ートと、第4組合せ信号と非反転出力とに応答する第5
論理ゲートと、第2,第3論理ゲートの出力に応答して
第1入力信号と第2入力信号との間の遅れ位相を表す第
1位相差信号を出力する第6論理ゲートと、第4,第5
論理ゲートの出力に応答して第1入力信号と第2入力信
号との間の進み位相を表す第2位相差信号を出力する第
7論理ゲートとを備えた位相比較器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2417517A JP3019422B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 位相比較器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2417517A JP3019422B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 位相比較器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04234226A JPH04234226A (ja) | 1992-08-21 |
JP3019422B2 true JP3019422B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=18525608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2417517A Expired - Lifetime JP3019422B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 位相比較器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3019422B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3506917B2 (ja) | 1998-07-30 | 2004-03-15 | シャープ株式会社 | 位相比較器 |
KR100706623B1 (ko) * | 2005-01-14 | 2007-04-11 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 지연 조절회로 및 지연 조절방법 |
US7755397B2 (en) * | 2008-07-23 | 2010-07-13 | Agere Systems Inc. | Methods and apparatus for digital phase detection with improved frequency locking |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2417517A patent/JP3019422B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04234226A (ja) | 1992-08-21 |
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