JP3247045B2 - Time counting circuit - Google Patents

Time counting circuit

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JP3247045B2
JP3247045B2 JP14436896A JP14436896A JP3247045B2 JP 3247045 B2 JP3247045 B2 JP 3247045B2 JP 14436896 A JP14436896 A JP 14436896A JP 14436896 A JP14436896 A JP 14436896A JP 3247045 B2 JP3247045 B2 JP 3247045B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パルス信号のパル
ス間隔等の時間を測定する時間計数回路に関する。
The present invention relates to relates to a time counting circuitry which measures the time such as a pulse interval of the pulse signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】パルス信号のパルス間隔等の時間を測定
する時間計数回路は、デジタル通信等への利用が期待さ
れている。近年、時間計数回路は、CMOSトランジス
タによって構成することにより他のデジタル回路と同じ
チップ上に配することが可能となっている。これによ
り、半導体デバイスのコストが大幅に削減されている。
2. Description of the Related Art A time counting circuit for measuring a time such as a pulse interval of a pulse signal is expected to be used for digital communication and the like. In recent years, the time counting circuit can be arranged on the same chip as other digital circuits by being constituted by CMOS transistors. As a result, the cost of the semiconductor device has been greatly reduced.

【0003】また、時間計数回路は、更なる精度の向上
及び動作の安定化により、FM波の復調、LSIのバス
信号の復調等様々な分野への応用が考えられる。特に、
微小時間を正確且つ安定して測定できる時間計数回路を
LSIのバス信号の復調に利用できた場合、LSIのバ
ス数を大幅に削減することができる。
Further, the time counting circuit can be applied to various fields such as demodulation of FM waves and demodulation of LSI bus signals by further improving accuracy and stabilizing operation. In particular,
If a time counting circuit capable of measuring a minute time accurately and stably can be used for demodulating the bus signal of the LSI, the number of buses of the LSI can be greatly reduced.

【0004】図21は、従来の時間計数回路の一例を示
す構成図である。図21において、51は遅延回路リン
グ、54は保持回路列、55は演算回路、56aはカウ
ンタ、56bはカウンタ出力保持回路である。また、パ
ルス信号入力端子からは測定対象のパルス信号が入力さ
れ、演算結果出力端子からは入力された測定対象のパル
ス信号のパルス間隔を表す時間データが出力される。
FIG. 21 is a block diagram showing an example of a conventional time counting circuit. In FIG. 21, 51 is a delay circuit ring, 54 is a holding circuit row, 55 is an arithmetic circuit, 56a is a counter, and 56b is a counter output holding circuit. A pulse signal to be measured is input from the pulse signal input terminal, and time data representing a pulse interval of the input pulse signal to be measured is output from the operation result output terminal.

【0005】図21に示した時間計数回路は、2つのイ
ンバータからなる7個の遅延回路と3つのインバータか
らなる1つの遅延回路(図21における第8段)とをリ
ング状に接続することにより構成された遅延回路リング
51を用いている。遅延回路リング51は、奇数(2×
7+3=17)個のインバータにより構成されているの
で、いわゆる発振が起こり、信号の遷移が時間の経過と
共に順次動いていき遅延回路リング51を循環する。し
たがって、各遅延回路の出力信号の変化を見ることによ
り、時間測定をすることができる。
The time counting circuit shown in FIG. 21 is obtained by connecting seven delay circuits each composed of two inverters and one delay circuit composed of three inverters (the eighth stage in FIG. 21) in a ring shape. The configured delay circuit ring 51 is used. The delay circuit ring 51 has an odd number (2 ×
Since it is composed of (7 + 3 = 17) inverters, so-called oscillation occurs, and signal transitions sequentially move with time and circulate through the delay circuit ring 51. Therefore, time can be measured by observing the change in the output signal of each delay circuit.

【0006】遅延回路リング51を構成する各遅延回路
の出力信号は、保持回路列54を構成するフリップ・フ
ロップ(FF)によってそれぞれ保持されており、測定
対象のパルス信号が立ち上がると、演算回路55に出力
される。また、カウンタ56aは遅延回路リング51に
おける信号の遷移の周回数を計測し、計測された周回数
はカウンタ出力保持回路56bを介して演算回路55に
出力される。演算回路55は保持回路列54から出力さ
れる信号を数値データに変換し、この数値データと信号
の遷移の周回数を基に測定対象のパルス信号のパルス間
隔を演算して、演算結果出力端子から出力する(電子情
報通信学会、信学技報、ICD93−77(1993−
08)、”時間/数値変換LSI”参照)。
The output signal of each delay circuit constituting the delay circuit ring 51 is held by a flip-flop (FF) constituting a holding circuit row 54. When the pulse signal to be measured rises, the arithmetic circuit 55 Is output to Further, the counter 56a measures the number of turns of the signal transition in the delay circuit ring 51, and outputs the measured number of turns to the arithmetic circuit 55 via the counter output holding circuit 56b. The arithmetic circuit 55 converts the signal output from the holding circuit array 54 into numerical data, calculates the pulse interval of the pulse signal to be measured based on the numerical data and the number of turns of the signal transition, and outputs a calculation result output terminal. (IEICE, IEICE Technical Report, ICD93-77 (1993-
08), “Time / numerical conversion LSI”).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
時間計数回路には、以下のような問題がある。
However, the conventional time counting circuit has the following problems.

【0008】図22(a)は遅延回路リング51を構成
する各遅延回路の出力電圧の変化を示すグラフである。
図22(a)において、直線1は第1段の遅延回路の出
力電圧の変化を示しており、同様に、直線2〜7はそれ
ぞれ第2段〜第7段の遅延回路の出力電圧の変化を示し
ている。
FIG. 22A is a graph showing a change in output voltage of each delay circuit constituting the delay circuit ring 51.
In FIG. 22A, a straight line 1 indicates a change in the output voltage of the first-stage delay circuit, and similarly, straight lines 2 to 7 indicate changes in the output voltage of the second- to seventh-stage delay circuits, respectively. Is shown.

【0009】図22(a)に示すように、各遅延回路の
出力電圧がVSS(論理レベルにおける“0”)からV
DD(論理レベルにおける“1”)へ変化するのにはあ
る時間を要する。これは、各遅延回路は次段の遅延回路
の入力端子に表れる負荷すなわち入力容量を駆動するた
めであり、いわば次段の遅延回路の入力端子に電荷を充
電していく充電時間に相当する。
As shown in FIG. 22A, the output voltage of each delay circuit is changed from VSS ("0" at a logic level) to V
It takes some time to change to DD ("1" at the logic level). This is because each delay circuit drives a load appearing at the input terminal of the next-stage delay circuit, that is, the input capacitance, and corresponds to a charging time for charging the input terminal of the next-stage delay circuit.

【0010】例えば、第1段の遅延回路の出力電圧が
“0”から“1”に変化し始めると、ある遅延時間を経
て第2段の遅延回路の出力電圧が“0”から“1”に変
化し始める。更に、ある遅延時間を経て第3段の遅延回
路の出力電圧が“0”から“1”に変化し始める。この
ように各遅延回路の出力電圧が順に変化していくが、図
22(a)に示すように、あるタイミングにおいて出力
電圧が変化している遅延回路が複数個あることになる。
For example, when the output voltage of the first-stage delay circuit starts to change from "0" to "1", the output voltage of the second-stage delay circuit changes from "0" to "1" after a certain delay time. Begins to change. Further, after a certain delay time, the output voltage of the third-stage delay circuit starts to change from “0” to “1”. As described above, the output voltage of each delay circuit changes sequentially. As shown in FIG. 22A, there are a plurality of delay circuits whose output voltage changes at a certain timing.

【0011】保持回路列54を構成するフリップ・フロ
ップ(FF)の動作と遅延回路リング51の動作とは同
期していない。したがって、フリップ・フロップは、い
わゆる論理レベル“0”又は“1”を表す電圧が入力さ
れるだけでなく、“0”から“1”に変化する途中の中
間電圧が入力される場合がある。フリップ・フロップは
入力信号を“0”又は“1”のうちいずれかの論理レベ
ルで保持し出力する回路であるから、この中間電圧につ
いても“0”又は“1”のうちいずれかの論理レベルに
変化させて保持する。すなわち、フリップ・フロップが
“0”として保持する確率と“1”として保持する確率
とが共に存在する入力電圧の範囲がある。この入力電圧
の範囲を不確定領域と呼ぶ。
The operation of the flip-flop (FF) forming the holding circuit row 54 and the operation of the delay circuit ring 51 are not synchronized. Therefore, in the flip-flop, not only a voltage representing a so-called logic level “0” or “1” is input, but also an intermediate voltage during a transition from “0” to “1” may be input. Since the flip-flop is a circuit that holds and outputs an input signal at one of logic levels “0” and “1”, the intermediate voltage is also at a logic level of either “0” or “1”. And hold it. That is, there is an input voltage range in which the probability that the flip-flop holds “0” and the probability that it holds “1” are both present. This range of the input voltage is called an uncertain region.

【0012】いま、図22(a)において、時間Tで測
定対象のパルス信号が立ち上がったとする。このとき、
第1段の遅延回路の出力電圧と第2段の遅延回路の出力
電圧とが共に不確定領域にあるので、第1段のフリップ
フロップは、確率A(0<A<1)で“0”を保持し、
確率B(0<B<1、ただしB=1−A)で“1”を保
持する。また、第2段のフリップフロップは、確率C
(0<C<1)で“0”を保持し、確率D(0<D<
1、ただしD=1−C)で“1”を保持する。
Assume that a pulse signal to be measured rises at time T in FIG. At this time,
Since the output voltage of the first-stage delay circuit and the output voltage of the second-stage delay circuit are both in the uncertainty region, the first-stage flip-flop is “0” with probability A (0 <A <1). Hold and
“1” is held at the probability B (0 <B <1, where B = 1−A). The second-stage flip-flop has a probability C
(0 <C <1) holds “0” and the probability D (0 <D <
1, where D = 1−C) holds “1”.

【0013】図21に示すような時間計数回路が正常に
動作している間は、第1段〜第5段のフリップ・フロッ
プの出力は、“00000”→“10000”→“11
000”と変化する。ところが時間Tにおいて、A×D
の確率で“01000”を出力することになる。このと
き演算回路55は正しく演算することができなくなり、
誤差を発生する。これを保持回路列の誤保持と呼ぶ。
While the time counting circuit as shown in FIG. 21 is operating normally, the outputs of the first to fifth flip-flops are "00000" → "10000" → "11".
000 ". However, at time T, A × D
Is output with a probability of "01000". At this time, the arithmetic circuit 55 cannot calculate correctly,
Generates an error. This is called erroneous holding of the holding circuit array.

【0014】また、遅延回路やフリップ・フロップに供
給している電源電圧におけるノイズの影響等によって、
遅延回路の出力電圧の変化が緩やかになったり不確定領
域が拡がったりする場合がある。図22(b)は、この
ような場合の各遅延回路の出力電圧の変化を示すグラフ
である。いま、図22(b)において、時間Te で測定
対象のパルス信号が立ち上がったとする。このとき、第
2段〜第5段の遅延回路の出力電圧が不確定領域にある
ので、図22(a)の場合と比べると、保持回路列が誤
保持をおこす可能性が高くなると共に誤保持により発生
する誤差も大きくなる。
Further, due to the influence of noise on the power supply voltage supplied to the delay circuit and the flip-flop, etc.,
In some cases, the output voltage of the delay circuit changes slowly and the uncertainty region expands. FIG. 22B is a graph showing a change in the output voltage of each delay circuit in such a case. Assume now that the pulse signal to be measured rises at time Te in FIG. At this time, since the output voltages of the delay circuits of the second to fifth stages are in the uncertain region, the possibility that the holding circuit row may cause erroneous holding increases and the erroneous holding increases as compared with the case of FIG. The error generated by holding also increases.

【0015】また、従来の時間計数回路には他の問題も
ある。
Further, the conventional time counting circuit has another problem.

【0016】実際の半導体製造プロセスでは、製造され
るトランジスタの性能にばらつきが生じる。このため、
実際の各フリップ・フロップのしきい値電圧はばらつき
を持っている。
In an actual semiconductor manufacturing process, the performance of a transistor to be manufactured varies. For this reason,
The actual threshold voltage of each flip-flop varies.

【0017】図23(a)は遅延回路リング51を構成
する各遅延回路の出力電圧の変化を示すグラフである。
図23(a)において、直線1は第1段の遅延回路の出
力電圧の変化を示しており、同様に、直線2〜7はそれ
ぞれ第2段〜第7段の遅延回路の出力電圧の変化を示し
ている。また、第1段及び第3段〜第7段のフリップ・
フロップのしきい値電圧をVa 、第2段のフリップ・フ
ロップのしきい値電圧をVb とする。
FIG. 23A is a graph showing a change in output voltage of each delay circuit constituting the delay circuit ring 51.
In FIG. 23A, a straight line 1 indicates a change in the output voltage of the first stage delay circuit, and similarly, straight lines 2 to 7 indicate a change in the output voltage of the second to seventh stage delay circuits, respectively. Is shown. In addition, the first stage and the third stage to the seventh stage flip
Let the threshold voltage of the flop be Va, and let the threshold voltage of the second stage flip-flop be Vb.

【0018】図23(b)は保持回路列54を構成する
各フリップ・フロップが出力する時間コードの変化を示
すグラフである。図23(b)において、第1段の遅延
回路の出力電圧が第1段のフリップ・フロップのしきい
値電圧Va に達してから、第2段の遅延回路の出力電圧
が第2段のフリップ・フロップのしきい値電圧Vb に達
するまでの時間(時間コード1)をt1 とする。また、
第2段の遅延回路の出力電圧が第2段のフリップ・フロ
ップのしきい値電圧Vb に達してから、第3段の遅延回
路の出力電圧が第3段のフリップ・フロップのしきい値
電圧Va に達するまでの時間(時間コード2)をt2 と
する。
FIG. 23B is a graph showing a change in the time code output from each flip-flop constituting the holding circuit array 54. In FIG. 23B, after the output voltage of the first-stage delay circuit reaches the threshold voltage Va of the first-stage flip-flop, the output voltage of the second-stage delay circuit is changed to the second-stage flip-flop. The time required until the flop reaches the threshold voltage Vb (time code 1) is represented by t1. Also,
After the output voltage of the second-stage delay circuit reaches the threshold voltage Vb of the second-stage flip-flop, the output voltage of the third-stage delay circuit is changed to the threshold voltage of the third-stage flip-flop. The time required to reach Va (time code 2) is defined as t2.

【0019】第1段及び第3段のフリップ・フロップの
しきい値電圧Va と第2段のフリップ・フロップのしき
い値電圧Vb とが異なるために、時間コード1を示す時
間t1 と時間コード2を示す時間t2 とが異なってしま
う。このため、実時間に対する時間データの線形性が劣
化し、時間測定の精度が低下するという問題がある。
Since the threshold voltage Va of the first-stage and third-stage flip-flops is different from the threshold voltage Vb of the second-stage flip-flop, the time t1 indicating the time code 1 and the time code 2 differs from time t2. For this reason, there is a problem that the linearity of time data with respect to real time deteriorates, and the accuracy of time measurement decreases.

【0020】前記のような問題に鑑み、本発明は、従来
よりも精度の高い時間計数回路を提供することを課題と
する
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a time counting circuit with higher accuracy than before .

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、遅延回路リングと保持回路列との間
に、各遅延回路の出力信号をこの出力信号が示す論理と
各保持回路から出力される論理レベル信号が表す論理と
が等しくなるよう変換する変換回路からなる変換手段を
設けることによって、保持回路列の誤保持を防止すると
共に時間データと実時間との関係における線形性を保証
するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, an output signal of each delay circuit is provided between a delay circuit ring and a row of holding circuits by a logic indicated by the output signal and each holding circuit. By providing a conversion means comprising a conversion circuit for converting the logic represented by the logic level signal output from the circuit to be equal, the erroneous holding of the holding circuit row is prevented, and the linearity in the relationship between time data and real time is provided. Is guaranteed.

【0022】具体的に、請求項1の発明が講じた解決手
段は、パルス信号のパルス間隔を測定する時間計数回路
として、リング状に接続された複数の遅延回路により構
成され、各遅延回路の出力信号が一の論理レベルから他
の論理レベルに遷移する信号の遷移が循環する遅延回路
リングと、前記遅延回路リングを構成する遅延回路の出
力信号をそれぞれ入力とする複数の変換回路からなり、
測定対象のパルス信号の立ち上がり及び立ち下がりの少
なくともいずれか一方のタイミングに基づく指示に従っ
て、各変換回路が入力とする遅延回路の出力信号を変換
して出力する変換手段と、前記変換手段を構成する変換
回路の出力信号をそれぞれ入力とする複数の保持回路か
らなり、前記タイミングとは異なるタイミングで、各保
持回路が、入力とする変換回路の出力信号を論理レベル
信号に変換して出力する保持回路列と、前記保持回路列
から出力された論理レベル信号を数値データに変換し、
この数値データを基にして前記測定対象のパルス信号の
パルス間隔を演算する演算回路とを備えており、前記変
換手段を構成する変換回路は、入力した信号を標本化
し、標本化された信号と、互いに共通の基準電位との差
電圧を増幅し、増幅された差電圧を、一定電位に印加し
て出力するものである。
More specifically, a solution of the present invention is that a time counting circuit for measuring a pulse interval of a pulse signal is constituted by a plurality of delay circuits connected in a ring shape. A delay circuit ring in which a transition of a signal whose output signal transitions from one logic level to another logic level circulates, and a plurality of conversion circuits each having an input of an output signal of a delay circuit constituting the delay circuit ring,
A conversion unit configured to convert and output an output signal of a delay circuit input to each conversion circuit according to an instruction based on at least one of the rising and falling timings of a pulse signal to be measured; and the conversion unit. A holding circuit comprising a plurality of holding circuits each having an input of an output signal of the conversion circuit, wherein each holding circuit converts the output signal of the conversion circuit to be input into a logic level signal and outputs the signal at a timing different from the above timing Column, converting the logic level signal output from the holding circuit column into numerical data,
An arithmetic circuit for calculating a pulse interval of the pulse signal to be measured based on the numerical data, wherein each converting circuit constituting the converting means samples the input signal.
And the difference between the sampled signal and a common reference potential
Amplify the voltage and apply the amplified difference voltage to a constant potential.
Output .

【0023】請求項1の発明により、リング状に接続さ
れた遅延回路からなる遅延回路リングを信号の遷移が循
環する。すなわち、各遅延回路の出力信号の論理レベル
は時間の経過と共に変化する。変換手段を構成する各変
換回路は、測定対象のパルス信号の立ち上がり及び立ち
下がりの少なくともいずれか一方のタイミングに基づく
指示に従って、入力とする遅延回路の出力信号を変換し
て出力する。演算回路は、前記変換手段から出力された
信号を基にして得られた論理レベル信号を数値データに
変換し、この数値データを基にして測定対象のパルス信
号のパルス間隔を演算する。
According to the first aspect of the present invention, the signal transition circulates through the delay circuit ring including the delay circuits connected in a ring. That is, the logic level of the output signal of each delay circuit changes over time. Each conversion circuit constituting the conversion means converts and outputs the output signal of the delay circuit to be input according to an instruction based on at least one of the rising and falling timings of the pulse signal to be measured. The arithmetic circuit converts the logical level signal obtained based on the signal output from the conversion means into numerical data, and calculates the pulse interval of the pulse signal to be measured based on the numerical data.

【0024】ところが、遅延回路リングにおける信号の
遷移と測定対象のパルス信号とは非同期なので、測定対
象のパルス信号の立上がり時又は立ち下がり時には、あ
る遅延回路の出力信号が一の論理レベルから他の論理レ
ベルへの遷移の過程にある場合がある。ここで、変換
回路は、入力した信号を標本化し、標本化された信号
と、互いに共通の基準電位との差電圧を増幅し、増幅さ
れた差電圧を一定電位に印加して出力する。このため、
保持回路は、遅延回路の出力信号が一の論理レベルから
他の論理レベルへの遷移の過程にあっても誤保持を起こ
すことがなく、遅延回路の出力信号が示す論理と同じ論
理を表す論理レベル信号を演算回路に入力することがで
きる。したがって、従来よりも精度の高い時間計数回路
を実現することができる。
However, since the transition of the signal in the delay circuit ring and the pulse signal to be measured are asynchronous, when the pulse signal to be measured rises or falls, the output signal of a certain delay circuit changes from one logical level to another. It may be in the process of transitioning to a logic level. Here, each conversion circuit samples the input signal and outputs the sampled signal.
And the difference voltage between them and the common reference potential
The difference voltage is applied to a constant potential and output. For this reason,
The holding circuit does not cause erroneous holding even when the output signal of the delay circuit transitions from one logic level to another logic level, and is a logic representing the same logic as the logic indicated by the output signal of the delay circuit. The level signal can be input to the arithmetic circuit. Therefore, it is possible to realize a time counting circuit with higher accuracy than before.

【0025】請求項2の発明では、請求項1の時間計数
回路において、測定対象のパルス信号を入力とし、該測
定対象のパルス信号の立ち上がり及び立ち下がりの少な
くともいずれか一方のタイミングを基に第1のスイッチ
信号及び第2のスイッチ信号を生成するスイッチ信号生
成回路を備えており、変換手段を構成する変換回路は、
前記スイッチ信号生成回路によって生成された第1のス
イッチ信号の指示に従って、入力とする遅延回路の出力
信号を変換して出力するものであり、保持回路列を構成
する保持回路は、前記スイッチ信号生成回路によって生
成された第2のスイッチ信号の指示に従って、入力とす
る変換回路の出力信号を論理レベル信号に変換して出力
するものであるものとする。
According to a second aspect of the present invention, in the time counting circuit of the first aspect, a pulse signal to be measured is input, and a pulse signal is measured based on at least one of the rising and falling timings of the pulse signal to be measured. A switch signal generating circuit for generating a first switch signal and a second switch signal;
In accordance with an instruction of the first switch signal generated by the switch signal generation circuit, an output signal of a delay circuit to be input is converted and output, and a holding circuit forming a holding circuit row includes the switch signal generation circuit. According to an instruction of the second switch signal generated by the circuit, an output signal of the conversion circuit to be input is converted into a logic level signal and output.

【0026】請求項3の発明では、請求項2の時間計数
回路における変換回路は、第1のスイッチ信号による指
示がないときは一定電位の信号を出力しており、前記第
1のスイッチ信号により指示されると、前記変換回路が
入力とする遅延回路の出力信号を標本化し、標本化され
た信号の電位と所定の基準電位との差電圧を増幅すると
共に増幅された差電圧を前記一定電位に印加して出力す
る標本化回路を有するものとする。
According to a third aspect of the present invention, the conversion circuit in the time counting circuit of the second aspect outputs a signal of a constant potential when there is no instruction by the first switch signal. When instructed, the conversion circuit samples the output signal of the delay circuit as an input, amplifies the difference voltage between the potential of the sampled signal and a predetermined reference potential, and converts the amplified difference voltage to the constant potential. And a sampling circuit for applying the signal to the output.

【0027】請求項3の発明により、変換回路が有する
標本化回路において、第1のスイッチ信号により指示さ
れると、該変換回路が接続されている遅延回路の出力端
子における信号が標本化される。さらに、標本化された
信号の電位と所定の基準電位との差電圧が増幅されると
共に、増幅された差電圧が前記第1のスイッチ信号によ
る指示のないときに出力されていた一定電位に印加され
る。このため、標本化回路の出力信号の電位は、標本化
された信号の電位が所定の基準電位よりも高いときは標
本化された信号の電位よりもさらに高くなり、標本化さ
れた信号の電位が所定の基準電位よりも低いときは標本
化された信号の電位よりもさらに低くなる。すなわち、
標本化された信号の論理が所定の基準電位との比較によ
り判定されると共に、保持回路が誤保持を起こさないよ
うな信号が出力されることになる。
According to the third aspect of the present invention, in the sampling circuit of the conversion circuit, when indicated by the first switch signal, the signal at the output terminal of the delay circuit to which the conversion circuit is connected is sampled. . Further, a difference voltage between the potential of the sampled signal and a predetermined reference potential is amplified, and the amplified difference voltage is applied to a constant potential output when no instruction is given by the first switch signal. Is done. For this reason, the potential of the output signal of the sampling circuit is higher than the potential of the sampled signal when the potential of the sampled signal is higher than a predetermined reference potential, and the potential of the sampled signal. Is lower than a predetermined reference potential, the potential is further lower than the potential of the sampled signal. That is,
The logic of the sampled signal is determined by comparison with a predetermined reference potential, and a signal is output such that the holding circuit does not cause erroneous holding.

【0028】したがって、保持回路は、変換回路を介し
て接続されている遅延回路の出力信号が一の論理レベル
から他の論理レベルへの遷移の過程にあっても、この信
号が示す論理と同じ論理を表す論理レベル信号を確実に
出力することができる。また、保持回路のしきい値電圧
にばらつきが存在しても、その影響を低減することがで
きる。
Therefore, even if the output signal of the delay circuit connected via the conversion circuit is in the process of transition from one logic level to another logic level, the holding circuit has the same logic as the signal indicated by this signal. A logic level signal representing logic can be reliably output. Further, even if the threshold voltage of the holding circuit varies, the influence can be reduced.

【0029】請求項4の発明では、請求項3の時間計数
回路における標本化回路は、所定の基準電位を内部で生
成するものとする。
According to a fourth aspect of the present invention, the sampling circuit in the time counting circuit according to the third aspect generates a predetermined reference potential internally.

【0030】請求項4の発明により、電源電圧の変動に
より標本化された信号の電位が変動しても所定の基準電
位も同様に変動するために、論理の判定に誤りが生じな
い。したがって、保持回路は、変換回路を介して接続さ
れている遅延回路の出力信号が示す論理と同じ論理を表
す論理レベル信号を安定して出力することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, even if the potential of the sampled signal fluctuates due to the fluctuation of the power supply voltage, the predetermined reference potential also fluctuates, so that no error occurs in the determination of logic. Therefore, the holding circuit can stably output a logic level signal representing the same logic as the logic indicated by the output signal of the delay circuit connected via the conversion circuit.

【0031】請求項5の発明では、請求項3の時間計数
回路における標本化回路は、外部から信号が入力される
外部入力端子と、前記外部入力端子からの信号を入力と
する第1の回路と、前記第1の回路から出力される信号
を入力とする第2の回路と、前記外部入力端子と前記第
1の回路の入力端子との間に設けられ、前記外部入力端
子と前記第1の回路の入力端子とを接続する導通状態と
前記外部入力端子と前記第1の回路の入力端子とを切り
離す非導通状態とのいずれか一方に設定される第1のス
イッチ手段と、前記第1の回路の入力端子と前記第2の
回路の出力端子との間に設けられ、前記第1の回路の入
力端子と前記第2の回路の出力端子とを接続する導通状
態と前記第1の回路の入力端子と前記第2の回路の出力
端子とを切り離す非導通状態とのいずれか一方に設定さ
れる第2のスイッチ手段とを備えているものとする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the time counting circuit according to the third aspect, the sampling circuit includes an external input terminal to which a signal is externally input, and a first circuit to which a signal from the external input terminal is input. A second circuit that receives a signal output from the first circuit as an input; and a second circuit that is provided between the external input terminal and an input terminal of the first circuit. First switch means set to one of a conduction state for connecting an input terminal of the first circuit and a non-conduction state of disconnecting the external input terminal and the input terminal of the first circuit; and A conductive state provided between an input terminal of the second circuit and an output terminal of the second circuit for connecting an input terminal of the first circuit and an output terminal of the second circuit, and the first circuit Of the second circuit and the output terminal of the second circuit Assume that a second switching means which is set to one of a conductive state.

【0032】そして、前記第1の回路は、一の端子が前
記第1の回路の入力端子に接続された第1の容量と、前
記第1の容量の他の端子における電圧を反転増幅して前
記第1の回路の出力端子に出力する第1の反転増幅回路
と、前記第1の反転増幅回路の入力端子と出力端子との
間に設けられ、前記第1の反転増幅回路の入力端子と出
力端子とを接続する導通状態と前記第1の反転増幅回路
の入力端子と出力端子とを切り離す非導通状態とのいず
れか一方に設定される第3のスイッチ手段とを備えてお
り、前記第2の回路は、一の端子が前記第2の回路の入
力端子に接続された第2の容量と、前記第2の容量の他
の端子における電圧を反転増幅して前記第2の回路の出
力端子に出力する第2の反転増幅回路と、前記第2の反
転増幅回路の入力端子と出力端子との間に設けられ、前
記第2の反転増幅回路の入力端子と出力端子とを接続す
る導通状態と前記第2の反転増幅回路の入力端子と出力
端子とを切り離す非導通状態とのいずれか一方に設定さ
れる第4のスイッチ手段とを備えているものとする。
The first circuit inverts and amplifies a voltage at a first capacitor whose one terminal is connected to an input terminal of the first circuit and a voltage at another terminal of the first capacitor. A first inverting amplifier for outputting to an output terminal of the first circuit, and an input terminal of the first inverting amplifier provided between an input terminal and an output terminal of the first inverting amplifier; And a third switch means that is set to one of a conduction state for connecting an output terminal and a non-conduction state for disconnecting an input terminal and an output terminal of the first inverting amplifier circuit. The second circuit inverts and amplifies a voltage at another terminal of which one terminal is connected to an input terminal of the second circuit and an output terminal of the second circuit by inverting and amplifying a voltage at another terminal of the second capacitance. A second inverting amplifier circuit for outputting to a terminal, and an input of the second inverting amplifier circuit A conductive state provided between the input terminal and the output terminal of the second inverting amplifier circuit for connecting the input terminal and the output terminal of the second inverting amplifier circuit, and a non-conductive state for disconnecting the input terminal and the output terminal of the second inverting amplifier circuit. And fourth switch means set to either one of the above.

【0033】さらに、第1のスイッチ信号による指示が
ないときは、前記第1のスイッチ手段及び第3のスイッ
チ手段は導通状態であると共に前記第2のスイッチ手段
及び第4のスイッチ手段は非導通状態であり、前記第1
のスイッチ信号により指示されると、一旦、前記第1の
スイッチ手段及び第3のスイッチ手段は非導通状態とな
ると共に前記第2のスイッチ手段及び第4のスイッチ手
段は導通状態となった後、再び、前記第1のスイッチ手
段及び第3のスイッチ手段は導通状態となると共に前記
第2のスイッチ手段及び第4のスイッチ手段は非導通状
態となるものとする。
Further, when there is no instruction by the first switch signal, the first switch means and the third switch means are in a conductive state, and the second switch means and the fourth switch means are non-conductive. State, the first
Once instructed by the switch signal of the above, once the first switch means and the third switch means are turned off and the second switch means and the fourth switch means are turned on, Again, the first switch means and the third switch means are turned on, and the second switch means and the fourth switch means are turned off.

【0034】請求項5の発明により、第1のスイッチ信
号による指示のないときは、第1のスイッチ手段が導通
状態であるため外部入力端子と第1の回路の入力端子と
が接続されると共に第2のスイッチ手段が非導通状態で
あるため第1の回路の入力端子と第2の回路の出力端子
とが切り離されるので、外部からの入力信号の電位(V
inとする)が第1の容量の一の端子に印加される。ま
た、第3のスイッチ手段が導通状態であるため第1の反
転増幅回路の入力電位と出力電位とが等しくなり、その
電位(Va1とする)が第1の容量の他の端子に印加され
る。すなわち、第1の容量には電位差(Vin−Va1)が
与えられる。
According to the fifth aspect of the present invention, when there is no instruction by the first switch signal, the external input terminal is connected to the input terminal of the first circuit because the first switch means is in the conductive state. Since the second switch is non-conductive, the input terminal of the first circuit is disconnected from the output terminal of the second circuit, so that the potential of the external input signal (V
is applied to one terminal of the first capacitor. Further, since the third switch means is in a conductive state, the input potential and the output potential of the first inverting amplifier circuit become equal, and the potential (Va1) is applied to the other terminal of the first capacitor. . That is, a potential difference (Vin-Va1) is given to the first capacitor.

【0035】第1のスイッチ信号により指示されると、
第1のスイッチ手段が非導通状態となるため外部入力端
子と第1の回路の入力端子とが切り離されると共に第2
のスイッチ手段が導通状態となるため第1の回路の入力
端子と第2の回路の出力端子とが接続されるので、第2
の回路の出力信号の電位が第1の容量の一の端子に印加
される。また、第4のスイッチ手段が導通状態となるた
め第2の反転増幅回路の入力電位と出力電位とが等しく
なり、その電位(Va2とする)が第2の回路の出力信号
の電位となる。すなわち、電位Va2が第1の容量の一の
端子に印加されることになる。第1の容量に蓄積されて
いる電荷は保存されるので、第1の容量の他の端子には
電位Va2から電位差(Vin−Va1)を引いた電位が表れ
る。第3のスイッチ手段が非導通状態であるため第1の
反転増幅回路の入力端子と出力端子とは切り離されてい
るので、第1の反転増幅回路によって第1の容量の他の
端子における電位が反転増幅される。この結果、第1の
回路の出力信号の電位(Vmid とする)は、G1 (Vin
−Va2)+Va2となる。ただし、G1 は第1の反転増幅
回路の電圧利得である。第2の容量の一の端子には電位
Vmid が印加され、他の端子に電位Va2が印加される。
すなわち、第2の容量には電位差(Vmid −Va2)が与
えられる。
When instructed by the first switch signal,
Since the first switch is turned off, the external input terminal is disconnected from the input terminal of the first circuit, and the second input terminal is disconnected from the second input terminal.
Is turned on, the input terminal of the first circuit is connected to the output terminal of the second circuit.
Is applied to one terminal of the first capacitor. In addition, since the fourth switch is turned on, the input potential and the output potential of the second inverting amplifier circuit become equal, and the potential (Va2) becomes the potential of the output signal of the second circuit. That is, the potential Va2 is applied to one terminal of the first capacitor. Since the charge accumulated in the first capacitor is stored, a potential obtained by subtracting the potential difference (Vin−Va1) from the potential Va2 appears at the other terminal of the first capacitor. Since the third switching means is non-conductive, the input terminal and the output terminal of the first inverting amplifier circuit are separated, so that the potential at the other terminal of the first capacitor is reduced by the first inverting amplifier circuit. It is inverted and amplified. As a result, the potential (referred to as Vmid) of the output signal of the first circuit becomes G1 (Vin).
−Va2) + Va2. Here, G1 is the voltage gain of the first inverting amplifier circuit. The potential Vmid is applied to one terminal of the second capacitor, and the potential Va2 is applied to the other terminal.
That is, a potential difference (Vmid-Va2) is given to the second capacitor.

【0036】さらに、再び、第3のスイッチ手段が導通
状態となるため第1の反転増幅回路の入力電位と出力電
位とが等しくなり、第2の容量の一の端子に電位Va1が
印加されることになる。第2の容量に蓄積されている電
荷は保存されるので、電位差(Vmid −Va2)は保たれ
る。第2のスイッチ手段が非導通状態であるため第1の
回路の入力端子と第2の回路の出力端子とが切り離され
ると共に第4のスイッチ手段が非導通状態であるため第
2の反転増幅回路の入力端子と出力端子とは切り離され
るので、第2の反転増幅回路によって第2の容量の他の
端子における電位が反転増幅される。この結果、第2の
回路の出力信号の電位(Vout とする)は、G2 (Vmi
d −Va1)+Va2=G2 G1 (Vin−Va2)+Va2とな
る。ただし、G2 は第2の反転増幅回路の電圧利得であ
る。
Further, the third switching means is turned on again, so that the input potential and the output potential of the first inverting amplifier circuit become equal, and the potential Va1 is applied to one terminal of the second capacitor. Will be. Since the electric charge accumulated in the second capacitor is preserved, the potential difference (Vmid-Va2) is maintained. The input terminal of the first circuit is disconnected from the output terminal of the second circuit because the second switch is non-conductive, and the second inverting amplifier circuit is non-conductive because the fourth switch is non-conductive. Is separated from the input terminal of the second capacitor, the potential at the other terminal of the second capacitor is inverted and amplified by the second inverting amplifier circuit. As a result, the potential (referred to as Vout) of the output signal of the second circuit becomes G2 (Vmi
d−Va1) + Va2 = G2 G1 (Vin−Va2) + Va2. Here, G2 is the voltage gain of the second inverting amplifier circuit.

【0037】上の式からわかるように、第1のスイッチ
信号により指示されると、入力信号の電位が標本化され
て、標本化された信号の電位Vinと電位Va2との差電圧
が増幅されると共に増幅された差電圧が電位Va2に印加
されて出力される。このため、標本化回路の出力信号の
電位は、標本化された信号の電位Vinが電位Va2よりも
高いときは電位Vinよりもさらに高くなり、電位Vinが
電位Va2よりも低いときは電位Vinよりもさらに低くな
る。すなわち、入力端子と出力端子を接続したときの第
2の反転回路の出力電位を所定の基準電位とし、標本化
された信号の論理が所定の基準電位との比較により判定
されると共に、保持回路が誤保持を起こさないような信
号が出力されることになる。したがって、保持回路は、
変換回路を介して接続されている遅延回路の出力信号が
一の論理レベルから他の論理レベルへの遷移の過程にあ
っても、この信号が示す論理と同じ論理を表す論理レベ
ル信号を確実に出力することができる。また、保持回路
のしきい値電圧にばらつきが存在しても、その影響を低
減することができる。さらに、電源電圧の変動により標
本化された信号の電位が変動しても所定の基準電位も同
様に変動するために、論理の判定に誤りが生じない。し
たがって、保持回路は、変換回路を介して接続されてい
る遅延回路の出力信号が示す論理と同じ論理を表す論理
レベル信号を安定して出力することができる。
As can be seen from the above equation, when indicated by the first switch signal, the potential of the input signal is sampled, and the difference voltage between the potential Vin and the potential Va2 of the sampled signal is amplified. At the same time, the amplified difference voltage is applied to the potential Va2 and output. For this reason, the potential of the output signal of the sampling circuit becomes higher than the potential Vin when the potential Vin of the sampled signal is higher than the potential Va2, and becomes higher than the potential Vin when the potential Vin is lower than the potential Va2. Will be even lower. That is, the output potential of the second inverting circuit when the input terminal and the output terminal are connected is set to a predetermined reference potential, the logic of the sampled signal is determined by comparison with the predetermined reference potential, and the holding circuit Will be output so as not to cause erroneous holding. Therefore, the holding circuit
Even if the output signal of the delay circuit connected via the conversion circuit is in the process of transitioning from one logic level to another logic level, a logic level signal representing the same logic as the logic indicated by this signal is reliably generated. Can be output. Further, even if the threshold voltage of the holding circuit varies, the influence can be reduced. Furthermore, even if the potential of the sampled signal fluctuates due to the fluctuation of the power supply voltage, the predetermined reference potential also fluctuates, so that no error occurs in the logic judgment. Therefore, the holding circuit can stably output a logic level signal representing the same logic as the logic indicated by the output signal of the delay circuit connected via the conversion circuit.

【0038】請求項6の発明では、請求項2の時間計数
回路における変換回路は、第1のスイッチ信号による指
示がないときは一定電位の信号を出力しており、前記第
1のスイッチ信号により指示されると、前記変換回路が
入力とする遅延回路の出力信号の電位と所定の基準電位
との差電圧を増幅すると共に増幅された差電圧を前記一
定電位に印加して出力するホールデット・カスケード回
路を有するものとする。
According to the invention of claim 6, the conversion circuit in the time counting circuit of claim 2 outputs a signal of a constant potential when there is no instruction by the first switch signal. When instructed, the conversion circuit amplifies the difference voltage between the potential of the output signal of the delay circuit input to the conversion circuit and a predetermined reference potential, and applies and outputs the amplified difference voltage to the constant potential. It has a cascade circuit.

【0039】請求項6の発明により、変換回路が有する
ホールデット・カスケード回路において、第1のスイッ
チ信号により指示されると、該変換回路が接続されてい
る遅延回路の出力端子における信号の電位と所定の基準
電位との差電圧が増幅されると共に、増幅された差電圧
が前記第1のスイッチ信号による指示のないときに出力
されていた一定電位に印加される。このため、ホールデ
ット・カスケード回路の出力信号の電位は、遅延回路の
出力信号の電位が所定の基準電位よりも高いときは遅延
回路の出力信号の電位よりもさらに高くなり、遅延回路
の出力信号の電位が所定の基準電位よりも低いときは遅
延回路の出力信号の電位よりもさらに低くなる。すなわ
ち、遅延回路の出力信号の論理が所定の基準電位との比
較により判定されると共に、保持回路が誤保持を起こさ
ないような信号が出力されることになる。したがって、
保持回路は、変換回路を介して接続されている遅延回路
の出力信号が一の論理レベルから他の論理レベルへの遷
移の過程にあっても、遅延回路の出力信号が示す論理と
同じ論理を表す論理レベル信号を確実に出力することが
できる。また、保持回路のしきい値電圧にばらつきが存
在しても、その影響を低減することができる。
According to the invention of claim 6, in the hold cascade circuit included in the conversion circuit, when indicated by the first switch signal, the potential of the signal at the output terminal of the delay circuit to which the conversion circuit is connected is reduced. The difference voltage from the predetermined reference potential is amplified, and the amplified difference voltage is applied to the constant potential output when there is no instruction by the first switch signal. Therefore, when the potential of the output signal of the hold cascade circuit is higher than the predetermined reference potential, the potential of the output signal of the delay circuit becomes higher than the potential of the output signal of the delay circuit. Is lower than the predetermined reference potential, the potential becomes lower than the potential of the output signal of the delay circuit. That is, the logic of the output signal of the delay circuit is determined by comparison with a predetermined reference potential, and a signal is output such that the holding circuit does not cause erroneous holding. Therefore,
The holding circuit keeps the same logic as the logic indicated by the output signal of the delay circuit even when the output signal of the delay circuit connected via the conversion circuit is in the process of transitioning from one logic level to another logic level. The logical level signal represented can be output reliably. Further, even if the threshold voltage of the holding circuit varies, the influence can be reduced.

【0040】請求項7の発明では、請求項1の時間計数
回路において、遅延回路リングを構成する一の遅延回路
の出力端子における信号と基準クロック信号との位相を
比較し、位相の補正を指示する信号を出力する位相比較
器と、前記位相比較器から出力される信号の指示に従っ
て、前記遅延回路リングを構成する遅延回路に信号遅延
時間を制御する制御信号を出力するループフィルタとを
さらに備えており、前記遅延回路リングと、前記位相比
較器及びループフィルタとによりフェーズ・ロック・ル
ープ(PLL)が構成されているものとする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the time counting circuit of the first aspect, the phase of the signal at the output terminal of one of the delay circuits constituting the delay circuit ring is compared with the phase of the reference clock signal, and the phase correction instruction is issued. A phase comparator for outputting a control signal for controlling a signal delay time to a delay circuit constituting the delay circuit ring in accordance with an instruction of the signal output from the phase comparator. It is assumed that the delay circuit ring, the phase comparator, and the loop filter form a phase locked loop (PLL).

【0041】請求項7の発明により、位相比較器におい
て、基準クロック信号と遅延回路リングを構成する一の
遅延回路の出力端子における信号との位相が比較され、
位相の補正を指示する信号が出力される。ループフィル
タにより、位相比較器から出力される信号の指示に従っ
て、信号遅延時間を制御する制御信号が遅延回路リング
を構成する遅延回路に出力される。すなわち、遅延回路
リングと、位相比較器及びループフィルタとによりフェ
ーズ・ロック・ループ(PLL)が構成される。このた
め、遅延回路リングにおける信号遷移の伝達時間は一定
に制御される
According to the seventh aspect of the present invention, in the phase comparator, the phase of the reference clock signal is compared with the phase of the signal at the output terminal of one of the delay circuits forming the delay circuit ring.
A signal for instructing phase correction is output. The loop filter outputs a control signal for controlling the signal delay time to a delay circuit constituting a delay circuit ring according to an instruction of a signal output from the phase comparator. That is, a phase locked loop (PLL) is configured by the delay circuit ring, the phase comparator, and the loop filter. Therefore, the transmission time of the signal transition in the delay circuit ring is controlled to be constant .

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0043】図1は本発明の一実施形態に係る時間計数
回路の構成図である。図1において、11は遅延回路リ
ング、12はスイッチ信号生成回路、13は変換回路と
しての標本化回路13aからなる変換手段としての標本
化回路列、14は保持回路としてのフリップフロップ1
4aからなる保持回路列、15は演算回路、16aはカ
ウンタ、16bはカウンタ出力保持回路である。また、
パルス信号入力端子からは測定対象のパルス信号が入力
され、演算結果出力端子からは測定対象のパルス信号の
パルス間隔を表す時間データが出力される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a time counting circuit according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is a delay circuit ring, 12 is a switch signal generation circuit, 13 is a sampling circuit array as a conversion means including a sampling circuit 13a as a conversion circuit, and 14 is a flip-flop 1 as a holding circuit.
A holding circuit array composed of 4a, 15 is an arithmetic circuit, 16a is a counter, and 16b is a counter output holding circuit. Also,
A pulse signal to be measured is input from the pulse signal input terminal, and time data representing a pulse interval of the pulse signal to be measured is output from the calculation result output terminal.

【0044】遅延回路リング11は、リング状に接続さ
れた8個の遅延回路により構成されている。すなわち、
第1段から第8段までの遅延回路が直列に接続されてお
り、更に第8段の遅延回路の出力端子が第1段の入力端
子に接続されている。第1段〜第7段の遅延回路は直列
接続された2つのインバータにより構成されており、第
8段の遅延回路は直列接続された3つのインバータによ
り構成されている。すなわち、遅延回路リング11は、
17(=2×7+3)個のインバータがリング状に接続
されることにより構成される。
The delay circuit ring 11 is composed of eight delay circuits connected in a ring. That is,
The first to eighth stage delay circuits are connected in series, and the output terminal of the eighth stage delay circuit is connected to the first stage input terminal. The delay circuits of the first to seventh stages are constituted by two inverters connected in series, and the delay circuit of the eighth stage is constituted by three inverters connected in series. That is, the delay circuit ring 11
It is configured by connecting 17 (= 2 × 7 + 3) inverters in a ring shape.

【0045】スイッチ信号生成回路12は、測定対象の
パルス信号を入力とし、測定対象のパルス信号の立ち上
がりのタイミングを基に第1のスイッチ信号12aを標
本化回路列13に出力する。また、保持回路列14に
も、測定対象のパルス信号の立ち上がりのタイミングを
基に第2のスイッチ信号12bを出力する。演算回路1
5及びカウンタ出力保持回路16bにも、測定対象のパ
ルス信号の立ち上がりのタイミングを基にクロック信号
を出力する。
The switch signal generation circuit 12 receives a pulse signal to be measured and outputs a first switch signal 12a to the sampling circuit array 13 based on the rising timing of the pulse signal to be measured. The second switch signal 12b is also output to the holding circuit array 14 based on the rising timing of the pulse signal to be measured. Arithmetic circuit 1
5 and the counter output holding circuit 16b also output a clock signal based on the rising timing of the pulse signal to be measured.

【0046】標本化回路列13は、遅延回路リング11
を構成する遅延回路の出力端子にそれぞれ接続されてい
る8個の変換回路としての標本化回路(SH)13aに
より構成されている。各標本化回路13aは、スイッチ
信号生成回路12から入力される第1のスイッチ信号1
2aの指示に従い、遅延回路の出力信号を標本化する。
The sampling circuit array 13 includes a delay circuit ring 11
And a sampling circuit (SH) 13a as eight conversion circuits respectively connected to the output terminals of the delay circuit constituting. Each sampling circuit 13a receives the first switch signal 1 input from the switch signal generation circuit 12.
According to the instruction of 2a, the output signal of the delay circuit is sampled.

【0047】保持回路列14は、標本化回路列13を構
成する標本化回路13aの出力端子にそれぞれ接続され
ている8個の保持回路としてのフリップフロップ(F
F)14aにより構成されている。各フリップフロップ
14aは、標本化回路13aから出力される信号を保持
し、スイッチ信号生成回路12から第2のスイッチ信号
12bが入力されると保持している信号を出力する。
The holding circuit array 14 is a flip-flop (F) as eight holding circuits connected to the output terminals of the sampling circuit 13a constituting the sampling circuit array 13.
F) 14a. Each flip-flop 14a holds the signal output from the sampling circuit 13a, and outputs the held signal when the second switch signal 12b is input from the switch signal generation circuit 12.

【0048】一の標本化回路13aとこの標本化回路1
3aの出力端子に接続されたフリップフロップ14aと
によって、論理判定回路が構成されている。
One sampling circuit 13a and this sampling circuit 1
A logic decision circuit is constituted by the flip-flop 14a connected to the output terminal 3a.

【0049】カウンタ16aは、遅延回路リング11の
第8段の遅延回路の出力端子(第1段の遅延回路の入力
端子)に接続されており、遅延回路リング11における
信号遷移の周回数を計数する。カウンタ出力保持回路列
16bは、カウンタ16aから出力される2ビットの計
数データを保持し、スイッチ信号生成回路12からクロ
ック信号が入力されると保持している計数データを出力
する。
The counter 16a is connected to the output terminal of the eighth stage delay circuit (the input terminal of the first stage delay circuit) of the delay circuit ring 11, and counts the number of signal transitions in the delay circuit ring 11. I do. The counter output holding circuit row 16b holds the 2-bit count data output from the counter 16a, and outputs the held count data when a clock signal is input from the switch signal generation circuit 12.

【0050】演算回路15は、保持回路列14から出力
される信号を数値データに変換し、カウンタ出力保持回
路列16bから出力される計数データと合わせて演算を
行い、5ビットの時間データを出力する。
The arithmetic circuit 15 converts the signal output from the holding circuit array 14 into numerical data, performs an arithmetic operation together with the count data output from the counter output holding circuit array 16b, and outputs 5-bit time data. I do.

【0051】図1に示した時間計数回路の動作につい
て、表1を用いてさらに詳細に説明する。
The operation of the time counting circuit shown in FIG. 1 will be described in more detail with reference to Table 1.

【0052】遅延回路リング11は奇数個(17個)の
インバータがリング状に接続されているために、いわゆ
る発振が起こり、信号の遷移が時間の経過と共に順次動
いていき遅延回路リング11を循環する。第1段〜第7
段の遅延回路は2個のインバータにより構成されている
ので、ある遅延時間の後に入力信号と同じ論理レベルを
表す信号を出力する。また、第8段の遅延回路は3個の
インバータにより構成されているので、ある遅延時間の
後に入力信号と異なる論理レベルを表す信号を出力す
る。各インバータは、各段の遅延回路における遅延時間
が等しくなるように構成されている。
Since an odd number (17) of inverters are connected in a ring shape in the delay circuit ring 11, so-called oscillation occurs, and signal transitions sequentially move with time and circulate through the delay circuit ring 11. I do. 1st to 7th
Since the delay circuit of the stage is constituted by two inverters, a signal representing the same logic level as the input signal is output after a certain delay time. Further, since the eighth stage delay circuit is constituted by three inverters, a signal representing a logic level different from the input signal is output after a certain delay time. Each inverter is configured such that the delay times in the delay circuits of each stage are equal.

【0053】表1は、遅延回路リング11を構成する各
遅延回路の出力信号の経時変化、及び各時間において測
定対象のパルス信号が立ち上がったときの数値データを
示す表である。表1において、各遅延回路の出力信号に
ついては、Hレベルを“1”、Lレベルを“0”で表し
ている。また、時間の刻みは、1つの遅延回路における
信号遅延時間であり、ここでは仮に1nsとする。
Table 1 is a table showing temporal changes of output signals of the respective delay circuits constituting the delay circuit ring 11, and numerical data when the pulse signal to be measured rises at each time. In Table 1, with respect to the output signal of each delay circuit, the H level is represented by “1” and the L level is represented by “0”. The time interval is a signal delay time in one delay circuit, and is assumed to be 1 ns here.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】いま(時間0)、第1段〜第7段の遅延回
路の出力信号がLレベルであり、第8段の遅延回路の出
力信号がHレベルであるとする。1ns経過したとき
(時間1)、第1段の遅延回路の出力信号は、入力信号
が(すなわち第8段の遅延回路の出力信号が)Hレベル
なのでLレベルからHレベルに変化する。第2段〜第7
段の遅延回路の出力信号はLレベルのままである。更に
1ns経過すると(時間2)、第2段の遅延回路の出力
信号は、入力信号が(すなわち第1段の遅延回路の出力
信号が)HレベルなのでLレベルからHレベルに変化す
る。このように、1ns経過するたびに信号の遷移が1
段ずつ進んでいく。遅延回路の出力信号は、標本回路列
13及び保持回路列14を介して演算回路15に入力さ
れ、表1の右の欄に示すような3ビットの数値データに
変換される。
Now (time 0), it is assumed that the output signals of the delay circuits of the first to seventh stages are at the L level and the output signal of the delay circuit of the eighth stage is at the H level. When 1 ns has elapsed (time 1), the output signal of the first-stage delay circuit changes from the L level to the H level because the input signal (that is, the output signal of the eighth-stage delay circuit) is at the H level. 2nd to 7th
The output signal of the delay circuit at the stage remains at the L level. After another 1 ns (time 2), the output signal of the second-stage delay circuit changes from the L level to the H level because the input signal (that is, the output signal of the first-stage delay circuit) is at the H level. In this way, every time 1 ns elapses, the signal transitions by 1
Step by step. The output signal of the delay circuit is input to the arithmetic circuit 15 via the sampling circuit array 13 and the holding circuit array 14, and is converted into 3-bit numerical data as shown in the right column of Table 1.

【0056】また、カウンタ16aは、第8段の遅延回
路の出力端子における信号の遷移の回数を計数する。信
号の遷移が遅延回路リング11を1周すると(時間8)
第8段の遅延回路の出力信号がHレベルからLレベルに
変化するので、カウンタ16aは計数データに1を加算
する。カウンタ出力保持回路16bは、測定対象のパル
ス信号が立ち上がると保持している計数データを演算回
路15に出力する。演算回路15は、3ビットの数値デ
ータと計数データから、測定対象のパルス信号が立ち上
がった時間を表す時間データを求める。
The counter 16a counts the number of signal transitions at the output terminal of the eighth stage delay circuit. When the transition of the signal makes one round of the delay circuit ring 11 (time 8)
Since the output signal of the delay circuit at the eighth stage changes from H level to L level, the counter 16a adds 1 to the count data. The counter output holding circuit 16b outputs the held count data to the arithmetic circuit 15 when the pulse signal to be measured rises. The arithmetic circuit 15 obtains time data representing the time when the pulse signal to be measured rises from the 3-bit numerical data and the count data.

【0057】本実施形態において特徴的なのは、遅延回
路リング11と保持回路列14との間に標本化回路列1
3を備えることにより、保持回路列14の誤保持を防い
でいる点である。以下、標本化回路列13の動作につい
て説明する。
The feature of this embodiment is that the sampling circuit train 1 is located between the delay circuit ring 11 and the holding circuit train 14.
3 is that erroneous holding of the holding circuit array 14 is prevented. Hereinafter, the operation of the sampling circuit array 13 will be described.

【0058】図2(a)は、標本化回路の構成例を示す
回路図である。図2(a)において、21は容量、22
は反転増幅回路、S1 は第1のスイッチ、S2 は第2の
スイッチ、及びS3 は第3のスイッチである。入力端子
は第1のスイッチS1 を介して容量21の一の端子に接
続されており、参照電位入力端子は第3のスイッチS3
を介して容量21の一の端子に接続されている。容量2
1の他の端子は反転増幅回路22の入力端子に接続され
ている。また、反転増幅回路22の入力端子と出力端子
とは第2のスイッチS2 を介して接続されている。
FIG. 2A is a circuit diagram showing a configuration example of the sampling circuit. In FIG. 2A, reference numeral 21 denotes a capacity;
Is an inverting amplifier circuit, S1 is a first switch, S2 is a second switch, and S3 is a third switch. The input terminal is connected to one terminal of the capacitor 21 via the first switch S1, and the reference potential input terminal is connected to the third switch S3.
Is connected to one terminal of the capacitor 21 via the. Capacity 2
The other terminal is connected to the input terminal of the inverting amplifier circuit 22. Further, the input terminal and the output terminal of the inverting amplifier circuit 22 are connected via the second switch S2.

【0059】図1に示した時間計数回路に図2(a)に
示した標本化回路を用いる場合、入力端子は遅延回路リ
ング11を構成する遅延回路の出力端子と接続され、出
力端子は保持回路列14を構成するフリップ・フロップ
の入力端子と接続される。また、各スイッチの動作はス
イッチ信号生成回路12から入力される第1のスイッチ
信号12aにより制御される。
When the sampling circuit shown in FIG. 2A is used for the time counting circuit shown in FIG. 1, the input terminal is connected to the output terminal of the delay circuit constituting the delay circuit ring 11, and the output terminal is held. It is connected to the input terminal of the flip-flop constituting the circuit row 14. The operation of each switch is controlled by a first switch signal 12a input from the switch signal generation circuit 12.

【0060】図2(a)に示す標本化回路の動作を図2
(b)を用いて説明する。まず、標本化動作において、
第1のスイッチS1 及び第2のスイッチS2 がONとな
ると共に第3のスイッチS3 がOFFとなる。このと
き、容量21の一の端子には入力電位Vinが印加され
る。この入力電圧Vinは遅延回路の出力信号の電位であ
る。また、反転増幅回路22の入力端子と出力端子とに
は同じ電位Va が出力され、電位Va は容量21の他の
端子に印加される。したがって、容量21には電位差
(Vin−Va )により電荷が蓄積される。また、出力電
位Vout は電位Va と等しくなる。
The operation of the sampling circuit shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. First, in the sampling operation,
The first switch S1 and the second switch S2 are turned on, and the third switch S3 is turned off. At this time, the input potential Vin is applied to one terminal of the capacitor 21. This input voltage Vin is the potential of the output signal of the delay circuit. The same potential Va is output to the input terminal and the output terminal of the inverting amplifier circuit 22, and the potential Va is applied to the other terminal of the capacitor 21. Therefore, charges are accumulated in the capacitor 21 by the potential difference (Vin−Va). Further, the output potential Vout becomes equal to the potential Va.

【0061】次に、増幅動作において、第1のスイッチ
S1 及び第2のスイッチS2 がOFFとなると共に第3
のスイッチS3 がONとなる。このとき、容量21の一
の端子には参照電位Vref が印加される。容量21に蓄
積された電荷は保存されるので、標本化動作における電
位差(Vin−Va )がそのまま保たれて、容量21の他
の端子の電位は、Va から(Vref −(Vin−Va ))
=(Vref −Vin+Va )に変化する。したがって、出
力電位Vout は、 となる。ここで、Gは反転増幅回路22の電圧利得であ
る。
Next, in the amplification operation, the first switch S1 and the second switch S2 are turned off and the third switch S1 and the second switch S2 are turned off.
Switch S3 is turned ON. At this time, the reference potential Vref is applied to one terminal of the capacitor 21. Since the electric charge accumulated in the capacitor 21 is preserved, the potential difference (Vin−Va) in the sampling operation is kept as it is, and the potential of the other terminal of the capacitor 21 is changed from Va to (Vref− (Vin−Va)).
= (Vref-Vin + Va). Therefore, the output potential Vout is Becomes Here, G is the voltage gain of the inverting amplifier circuit 22.

【0062】式(1)からわかるように、標本化動作に
より遅延回路の出力信号が標本化され、増幅動作によ
り、標本化された信号の電位Vinと参照電位Vref の差
電圧が増幅されて一定電位Va に印加されて、保持回路
に出力される。
As can be seen from equation (1), the output signal of the delay circuit is sampled by the sampling operation, and the difference voltage between the potential Vin of the sampled signal and the reference potential Vref is amplified and fixed by the amplification operation. It is applied to the potential Va and output to the holding circuit.

【0063】図3は、図2に示す標本化回路における電
圧の変化を示すグラフであり、(a)は入力電圧Vin、
(b)は容量21の入力側の端子の電圧、(c)は容量
21の出力側の端子の電圧、(d)は出力電圧Vout を
示す。
FIG. 3 is a graph showing a change in voltage in the sampling circuit shown in FIG. 2, where (a) shows the input voltage Vin,
(B) shows the voltage of the input terminal of the capacitor 21, (c) shows the voltage of the output terminal of the capacitor 21, and (d) shows the output voltage Vout.

【0064】図3(a)に示すように、実線で示す信号
Aは一点破線で示す信号Bよりも時間的に進んでいるも
のとする。図3(b)に示すように、標本化動作の終了
時の入力電圧Vinが、標本化動作から増幅動作に遷移す
るまでの間容量21の入力側電圧として保持される。図
3(b)では、信号Aに対しては電圧V1 が、信号Bに
対しては電圧V2 が保持されている。
As shown in FIG. 3A, it is assumed that the signal A indicated by the solid line is ahead of the signal B indicated by the dashed line in time. As shown in FIG. 3B, the input voltage Vin at the end of the sampling operation is held as the input-side voltage of the capacitor 21 until the transition from the sampling operation to the amplification operation. In FIG. 3B, the voltage V1 is held for the signal A, and the voltage V2 is held for the signal B.

【0065】図3(c)に示すように、増幅動作によっ
て、容量21の入力側電圧と参照電圧Vefとの差が容量
21の出力側電圧に印加される。図3(d)に示すよう
に、容量21の出力側電圧は反転増幅器22によって反
転増幅されて、出力電圧Vout になる。信号Aの出力電
圧Vout は電源電圧VDDにほぼ等しくなり、信号Bの出
力電圧Vout は接地電圧VSSにほぼ等しくなる。
As shown in FIG. 3C, the difference between the input voltage of the capacitor 21 and the reference voltage Vef is applied to the output voltage of the capacitor 21 by the amplification operation. As shown in FIG. 3D, the output voltage of the capacitor 21 is inverted and amplified by the inverting amplifier 22 to become the output voltage Vout. The output voltage Vout of the signal A is substantially equal to the power supply voltage VDD, and the output voltage Vout of the signal B is substantially equal to the ground voltage VSS.

【0066】図4(a)は遅延回路リング11を構成す
る各遅延回路の出力信号の電位の変化を示すグラフであ
る。図4(a)において、直線1は第1段の遅延回路の
出力信号の電位の変化を示しており、同様に、直線2〜
8はそれぞれ第2段〜第8段の遅延回路の出力信号の電
位の変化を示している。また、図4(b)は標本化回路
列13を構成する各標本化回路13aの出力信号の電位
の変化を示すグラフである。図4(b)において、曲線
2〜7はそれぞれ第2段〜第7段の標本化回路の出力信
号の電位の変化を示している。また、時間Tは測定対象
のパルス信号が立ち上がった時間を示している。
FIG. 4A is a graph showing a change in the potential of the output signal of each delay circuit constituting the delay circuit ring 11. In FIG. 4A, a straight line 1 indicates a change in the potential of the output signal of the first-stage delay circuit.
Reference numeral 8 denotes a change in the potential of the output signal of each of the second to eighth delay circuits. FIG. 4B is a graph showing a change in the potential of the output signal of each sampling circuit 13a constituting the sampling circuit array 13. In FIG. 4B, curves 2 to 7 indicate changes in the potentials of the output signals of the second to seventh sampling circuits, respectively. The time T indicates the time when the pulse signal to be measured rises.

【0067】標本化回路列13を構成する各標本化回路
13aは、測定対象のパルス信号が立ち上がる前はある
基準電位Va を出力している。測定対象のパルス信号が
立ち上がると(時間T)、スイッチ信号生成回路12か
ら各標本化回路13aに第1のスイッチ信号12aが入
力され、各標本化回路13aは接続されている遅延回路
の出力信号をそれぞれ標本化する。図4(a)では、標
本化された信号の電位を丸印で示している。各標本化回
路13aは、さらに、標本化された信号の電位と基準電
位Va との差電圧を増幅した後、増幅された差電圧を基
準電位Va に印加して出力する。
Each sampling circuit 13a constituting the sampling circuit array 13 outputs a certain reference potential Va before the pulse signal to be measured rises. When the pulse signal to be measured rises (time T), the first switch signal 12a is input from the switch signal generation circuit 12 to each sampling circuit 13a, and each sampling circuit 13a outputs the output signal of the connected delay circuit. Are sampled respectively. In FIG. 4A, the potential of the sampled signal is indicated by a circle. Each sampling circuit 13a further amplifies the difference voltage between the potential of the sampled signal and the reference potential Va, and then applies the amplified difference voltage to the reference potential Va and outputs it.

【0068】このため、各標本化回路13aの出力信号
の電位が、フリップ・フロップが“0”として保持する
確率と“1”として保持する確率とが共に存在する範
囲、いわゆる不確定領域に存在することがなくなる。し
たがって、保持回路列14を構成するフリップ・フロッ
プ14aには、常に“0”として保持される信号か常に
“1”として保持される信号しか入力されないことにな
る。
Therefore, the potential of the output signal of each sampling circuit 13a exists in a range where both the probability that the flip-flop holds “0” and the probability that the flip-flop holds “1” exist, that is, in the so-called uncertain region. Will not be done. Therefore, only the signal that is always held as "0" or the signal that is always held as "1" is input to the flip-flop 14a constituting the holding circuit array 14.

【0069】この結果、保持回路列14が誤保持を起こ
すことはなくなる。さらに、各フリップ・フロップ14
aにおいてしきい値電圧のばらつきがあっても、実時間
と時間データとの関係において線形性を保証することが
できる。
As a result, the holding circuit array 14 does not cause erroneous holding. In addition, each flip flop 14
Even if the threshold voltage varies in a, linearity can be guaranteed in the relationship between real time and time data.

【0070】図2に示した標本化回路は一般的な構成の
ものであるが、更に増幅率の高い標本化回路も考えられ
る。
Although the sampling circuit shown in FIG. 2 has a general configuration, a sampling circuit having a higher amplification factor is also conceivable.

【0071】図5(a)は、標本化回路の他の構成例を
示す回路図である。図5(a)において、31は第1の
容量、32は第2の反転増幅回路、33は第2の容量、
34は第2の反転増幅回路、S1 は第1のスイッチ、S
2 は第2のスイッチ、S3 は第3のスイッチ、S4 は第
4のスイッチである。入力端子は第1のスイッチS1を
介して第1の容量31の一の端子に接続されており、第
1の容量31の他の端子は第1の反転増幅回路32の入
力端子に接続されている。第1の反転増幅回路32の出
力端子は第2の容量33の一の端子に接続されており、
第2の容量33の他の端子は第2の反転増幅回路34の
入力端子に接続されている。第1の容量31の入力端子
と第2の反転増幅回路34の出力端子とは第2のスイッ
チS2 を介して接続されている。また、第1の反転増幅
回路32の入力端子と出力端子とは第3のスイッチS3
を介して接続されており、第1の容量31、第1の反転
増幅回路32及び第3のスイッチS3 により第1の回路
が構成されている。第2の反転増幅回路34の入力端子
と出力端子とは第4のスイッチS4 を介して接続されて
おり、第2の容量33、第2の反転増幅回路34及び第
4のスイッチS4 により第2の回路が構成されている。
FIG. 5A is a circuit diagram showing another example of the configuration of the sampling circuit. In FIG. 5A, 31 is a first capacitor, 32 is a second inverting amplifier circuit, 33 is a second capacitor,
34 is a second inverting amplifier circuit, S1 is a first switch, S1
2 is a second switch, S3 is a third switch, and S4 is a fourth switch. The input terminal is connected to one terminal of the first capacitor 31 via the first switch S1, and the other terminal of the first capacitor 31 is connected to the input terminal of the first inverting amplifier circuit 32. I have. An output terminal of the first inverting amplifier circuit 32 is connected to one terminal of the second capacitor 33,
The other terminal of the second capacitor 33 is connected to the input terminal of the second inverting amplifier circuit 34. The input terminal of the first capacitor 31 and the output terminal of the second inverting amplifier 34 are connected via a second switch S2. The input terminal and the output terminal of the first inverting amplifier circuit 32 are connected to a third switch S3.
And a first capacitor 31, a first inverting amplifier circuit 32 and a third switch S3 constitute a first circuit. The input terminal and the output terminal of the second inverting amplifier circuit 34 are connected via a fourth switch S4. The second capacitor 33, the second inverting amplifier circuit 34 and the fourth switch S4 control the second terminal. Circuit is configured.

【0072】図1に示した時間計数回路に図5(a)に
示した標本化回路を用いる場合、入力端子は遅延回路リ
ング11を構成する遅延回路の出力端子と接続され、出
力端子は保持回路列14を構成するフリップ・フロップ
14aの入力端子と接続される。また、各スイッチの動
作はスイッチ信号生成回路12から入力される第1のス
イッチ信号12aにより制御される。
When the sampling circuit shown in FIG. 5A is used for the time counting circuit shown in FIG. 1, the input terminal is connected to the output terminal of the delay circuit constituting the delay circuit ring 11, and the output terminal is held. It is connected to the input terminal of a flip-flop 14a constituting the circuit row 14. The operation of each switch is controlled by a first switch signal 12a input from the switch signal generation circuit 12.

【0073】図5(a)に示す標本化回路の動作を図5
(b)を用いて説明する。まず、第1の回路の標本化動
作において、第1のスイッチS1 及び第3のスイッチS
3 がONとなると共に第2のスイッチS2 及び第4のス
イッチS4 がOFFとなる。このとき、第1の容量31
の一の端子には入力電位Vinが印加される。この入力電
位Vinは遅延回路の出力信号の電位である。また、第1
の反転増幅回路32の入力端子と出力端子とは同じ電位
Va1になり、電位Va1は第1の容量31の他の端子に印
加される。したがって、第1の容量31には電位差(V
in−Va1)により電荷が蓄積される。
The operation of the sampling circuit shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. First, in the sampling operation of the first circuit, the first switch S1 and the third switch S1
3 is turned on, and the second switch S2 and the fourth switch S4 are turned off. At this time, the first capacitance 31
The input potential Vin is applied to one terminal. This input potential Vin is the potential of the output signal of the delay circuit. Also, the first
The input terminal and the output terminal of the inverting amplifier circuit 32 have the same potential Va1, and the potential Va1 is applied to the other terminal of the first capacitor 31. Therefore, the potential difference (V
In-Va1) accumulates charges.

【0074】次に、第1の回路の増幅動作において、第
1のスイッチS1 及び第3のスイッチS3 がOFFとな
ると共に第2のスイッチS2 及び第4のスイッチS4 が
ONとなる。このとき、第2の反転増幅回路34の入力
端子と出力端子とには同じ電位Va2が出力され、電位V
a2は第1の容量31の一の端子に印加される。第1の容
量31に蓄積された電荷は保存されるので、標本化動作
における電位差(Vin−Va1)がそのまま保たれて、第
1の容量31の他の端子の電位はVa1から(Va2−(V
in−Va1))に変化する。したがって、第1の回路の出
力電位Vmid は、 Vmid =−G1 (Va2−(Vin−Va1)−Va1)+Va1 =G1 (Vin−Va2)+Va1 となる。ここで、G1 は第1の反転増幅回路32の電圧
利得である。
Next, in the amplification operation of the first circuit, the first switch S1 and the third switch S3 are turned off, and the second switch S2 and the fourth switch S4 are turned on. At this time, the same potential Va2 is output to the input terminal and the output terminal of the second inverting amplifier circuit 34,
a2 is applied to one terminal of the first capacitor 31. Since the charge accumulated in the first capacitor 31 is stored, the potential difference (Vin−Va1) in the sampling operation is maintained as it is, and the potential of the other terminal of the first capacitor 31 is changed from Va1 to (Va2− ( V
in-Va1)). Therefore, the output potential Vmid of the first circuit is as follows: Vmid = -G1 (Va2- (Vin-Va1) -Va1) + Va1 = G1 (Vin-Va2) + Va1. Here, G1 is the voltage gain of the first inverting amplifier circuit 32.

【0075】またこのとき、第2の容量33の一の端子
には第1の回路の出力電位Vmid が印加され、他の端子
には第2の反転増幅回路34の入力端子における電位V
a2が印加される。したがって、第2の容量33には電位
差(Vmid −Va2)により電荷が蓄積される。すなわ
ち、第2の回路は標本化動作を行う。
At this time, the output potential Vmid of the first circuit is applied to one terminal of the second capacitor 33, and the potential Vmid at the input terminal of the second inverting amplifier circuit 34 is applied to the other terminal.
a2 is applied. Accordingly, charges are accumulated in the second capacitor 33 due to the potential difference (Vmid-Va2). That is, the second circuit performs a sampling operation.

【0076】次に、第2の回路の増幅動作において、第
1のスイッチS1 及び第3のスイッチS3 がONとなる
と共に第2のスイッチS2 及び第4のスイッチS4 がO
FFとなる。このとき、第1の反転増幅回路32の入力
端子と出力端子とには同じ電位Va1が出力され、電位V
a1は第2の容量33の一の端子に印加される。第2の容
量33に蓄積された電荷は保存されるので、標本化動作
における電位差(Vmid −Va2)がそのまま保たれて、
第2の容量33の他の端子の電位はVa2から(Va1−
(Vmid −Va2))に変化する。したがって、出力電位
Vout は、 Vout =−G2 (Va1−(Vmid −Va2)−Va2)+Va2 =G2 (Vmid −Va1)+Va2 =G2 {G1 (Vin−Va2)+Va1−Va1}+Va2 =G2 G1 (Vin−Va2)+Va2 …(2) となる。ここで、G2 は第2の反転増幅回路34の電圧
利得である。
Next, in the amplification operation of the second circuit, the first switch S1 and the third switch S3 are turned on, and the second switch S2 and the fourth switch S4 are turned off.
It becomes FF. At this time, the same potential Va1 is output to the input terminal and the output terminal of the first inverting amplifier circuit 32,
a1 is applied to one terminal of the second capacitor 33. Since the electric charge accumulated in the second capacitor 33 is stored, the potential difference (Vmid−Va2) in the sampling operation is maintained as it is,
The potential of the other terminal of the second capacitor 33 is changed from Va2 to (Va1−
(Vmid-Va2)). Therefore, the output potential Vout is as follows: Vout = -G2 (Va1- (Vmid-Va2) -Va2) + Va2 = G2 (Vmid-Va1) + Va2 = G2.SIGMA.G1 (Vin-Va2) + Va1-Va1 + Va2 = G2 G1 (Vin −Va2) + Va2 (2) Here, G2 is the voltage gain of the second inverting amplifier circuit 34.

【0077】式(2)からわかるように、標本化動作に
より遅延回路の出力信号が標本化され、第1の回路及び
第2の回路の増幅動作により、標本化された信号の電位
Vinと一定電位Va2の差電圧が増幅されて一定電位Va2
に印加されて、保持回路に出力される。さらに、式
(1)と式(2)とを比べると、増幅率が高くなること
がわかる。
As can be seen from equation (2), the output signal of the delay circuit is sampled by the sampling operation, and the potential Vin of the sampled signal is kept constant by the amplification operation of the first circuit and the second circuit. The difference voltage of the potential Va2 is amplified to a constant potential Va2
And output to the holding circuit. Further, when the expressions (1) and (2) are compared, it is understood that the amplification factor is increased.

【0078】図6は、スイッチ信号生成回路12の内部
構成の一例を示す回路図である。図6において、入力端
子51には測定対象のパルス信号が入力され、出力端子
52a,52b,52c,52dから標本化回路13a
の動作を制御する第1のスイッチ信号12aが出力さ
れ、出力端子53a,53bからフリップフロップ14
aの動作を制御する第2のスイッチ信号12bが出力さ
れる。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the switch signal generation circuit 12. In FIG. 6, a pulse signal to be measured is input to an input terminal 51, and a sampling circuit 13a is output from output terminals 52a, 52b, 52c, and 52d.
A first switch signal 12a for controlling the operation of the flip-flop 14 is output from the output terminals 53a and 53b.
A second switch signal 12b for controlling the operation of a is output.

【0079】出力端子52aからは標本化回路13aの
第1のスイッチS1 を制御する信号が出力され、同様
に、出力端子52bからは標本化回路13aの第2のス
イッチS2 を制御する信号が、出力端子52cからは標
本化回路13aの第3のスイッチS3 を制御する信号が
出力され、出力端子52dからは標本化回路13aの第
4のスイッチS4 を制御する信号が出力される。また、
出力端子53aからはフリップフロップ14aのマスタ
ーラッチを制御する信号が出力され、出力端子53bか
らはフリップフロップ14aのスレーブラッチを制御す
る信号が出力される。
A signal for controlling the first switch S1 of the sampling circuit 13a is output from the output terminal 52a, and a signal for controlling the second switch S2 of the sampling circuit 13a is similarly output from the output terminal 52b. A signal for controlling the third switch S3 of the sampling circuit 13a is output from the output terminal 52c, and a signal for controlling the fourth switch S4 of the sampling circuit 13a is output from the output terminal 52d. Also,
A signal for controlling the master latch of the flip-flop 14a is output from the output terminal 53a, and a signal for controlling the slave latch of the flip-flop 14a is output from the output terminal 53b.

【0080】図7は、図6に示すスイッチ信号生成回路
12から出力される信号、及びスイッチ信号生成回路1
2によって制御される標本化回路13a及びフリップフ
ロップ14aの動作を示すタイミング図である。測定対
象のパルス信号を基に生成された第1のスイッチ信号1
2aに従って、標本化回路13aの第1及び第2の回路
は標本化動作及び増幅動作を繰り返し行う。斜線で示し
たのは、標本化動作から増幅動作又は増幅動作から標本
化動作に遷移する期間である。また、測定対象のパルス
信号を基に生成された第2のスイッチ信号12bに従っ
て、フリップフロップ14aはスルーとラッチを繰り返
し行う。
FIG. 7 shows signals output from the switch signal generation circuit 12 shown in FIG.
FIG. 3 is a timing chart showing the operations of a sampling circuit 13a and a flip-flop 14a controlled by the sampling circuit 13; First switch signal 1 generated based on a pulse signal to be measured
According to 2a, the first and second circuits of the sampling circuit 13a repeatedly perform the sampling operation and the amplification operation. The hatched area indicates a period in which the sampling operation shifts to the amplification operation or the amplification operation shifts to the sampling operation. Further, the flip-flop 14a repeatedly performs the through and the latch according to the second switch signal 12b generated based on the pulse signal to be measured.

【0081】図2及び図5に示した標本化回路は、反転
増幅回路としてCMOSインバータを用いることにより
簡単に実現することができる。図8はCMOSインバー
タを用いた場合の標本化回路の構成例を示す回路図であ
り、図5(a)に示した標本化回路における第1の反転
増幅回路32及び第2の反転増幅回路34をCMOSイ
ンバータで構成したものである。さらに、2つのCMO
Sインバータを直列接続することにより構成された出力
バッファを出力端子の前に備えている。この標本化回路
の動作は図5に示した標本化回路と同じなので、ここで
は説明を省略する。
The sampling circuits shown in FIGS. 2 and 5 can be easily realized by using a CMOS inverter as an inverting amplifier. FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of a sampling circuit using a CMOS inverter. The first inverting amplifier circuit 32 and the second inverting amplifier circuit 34 in the sampling circuit shown in FIG. Are constituted by CMOS inverters. In addition, two CMOs
An output buffer configured by connecting S inverters in series is provided in front of the output terminal. Since the operation of this sampling circuit is the same as that of the sampling circuit shown in FIG. 5, the description is omitted here.

【0082】図5に示した標本化回路は、増幅率の面の
みではなく、電源電圧の変動に対する安定性の面におい
ても優れている。これについて説明する。
The sampling circuit shown in FIG. 5 is excellent not only in terms of the amplification factor but also in terms of stability against fluctuations in the power supply voltage. This will be described.

【0083】図9はCMOSインバータの特性を示すグ
ラフである。図9において、横軸はCMOSインバータ
の入力電圧、縦軸はCMOSインバータの出力電圧であ
り、実線Aは入力電圧と出力電圧との関係を示してい
る。入力電圧=出力電圧を示す直線と実線Aとの交点に
より、基準電圧Va が得られる。実線Aの勾配は基準電
圧Va の近傍で急になっており、CMOSインバータの
電圧利得は基準電圧Va近傍で大きくなることが分か
る。したがって、入力電圧が基準電圧に近いときは、入
力電圧と基準電圧Va との差電圧が大きく増幅される。
FIG. 9 is a graph showing characteristics of the CMOS inverter. In FIG. 9, the horizontal axis represents the input voltage of the CMOS inverter, the vertical axis represents the output voltage of the CMOS inverter, and solid line A represents the relationship between the input voltage and the output voltage. The reference voltage Va is obtained by the intersection of the solid line A and the straight line indicating the input voltage = the output voltage. The slope of the solid line A is steep near the reference voltage Va, and it can be seen that the voltage gain of the CMOS inverter increases near the reference voltage Va. Therefore, when the input voltage is close to the reference voltage, the difference voltage between the input voltage and the reference voltage Va is greatly amplified.

【0084】図2に示した標本化回路の反転増幅回路2
2にCMOSインバータを用いた場合、増幅動作におい
て、CMOSインバータの入力電圧は(Vref −Vin+
Va))であるので、(Vref −Vin+Va )が基準電
圧Va に近いときはその差電圧が大きく増幅されて、出
力電圧はXA となる。
The inverting amplifier circuit 2 of the sampling circuit shown in FIG.
2 uses a CMOS inverter, the input voltage of the CMOS inverter is (Vref−Vin +
Va)), when (Vref-Vin + Va) is close to the reference voltage Va, the difference voltage is greatly amplified and the output voltage becomes XA.

【0085】しかしながら、電源電圧がVDDからV´DD
に低下した場合、CMOS型インバータの入力電圧と出
力電圧との関係は破線Bのようになる。このため、基準
電圧もVa からV´a に低下する。増幅動作において電
源電圧がV´DDに低下した場合、図9に示すように、基
準電圧V´a がCMOSインバータの入力電圧(Vref
−Vin+Va )を下回ってしまう可能性が有る。このと
き、差電圧は逆側に大きく増幅されて出力電圧はXB と
なってしまう。すなわち、出力電圧が示す論理が反対に
なってしまうことになり好ましくない。
However, when the power supply voltage changes from VDD to V'DD
In this case, the relationship between the input voltage and the output voltage of the CMOS inverter is as shown by a broken line B. Therefore, the reference voltage also drops from Va to V'a. When the power supply voltage drops to V'DD in the amplifying operation, as shown in FIG. 9, the reference voltage V'a is changed to the input voltage (Vref
−Vin + Va). At this time, the difference voltage is greatly amplified to the opposite side, and the output voltage becomes XB. That is, the logic indicated by the output voltage is reversed, which is not preferable.

【0086】これに対して、図5に示した標本化回路は
電源電圧の変動による影響を受けにくい。図10は、C
MOSインバータの特性を示すグラフであり、図5に示
した標本化回路の第1の反転増幅回路32及び第2の反
転増幅回路34にCMOSインバータを用いた場合の動
作を説明するための図である。図9と同様に、横軸はC
MOSインバータの入力電圧、縦軸はCMOSインバー
タの出力電圧であり、実線Aは入力電圧と出力電圧との
関係を示しており、破線Bは電源電圧がVDDからV´DD
に低下したときの入力電圧と出力電圧との関係を示して
いる。
On the other hand, the sampling circuit shown in FIG. 5 is hardly affected by the fluctuation of the power supply voltage. FIG.
6 is a graph showing characteristics of the MOS inverter, and is a diagram for explaining an operation when a CMOS inverter is used for the first inverting amplifier circuit 32 and the second inverting amplifier circuit of the sampling circuit shown in FIG. is there. As in FIG. 9, the horizontal axis is C
The input voltage of the MOS inverter, the vertical axis is the output voltage of the CMOS inverter, the solid line A indicates the relationship between the input voltage and the output voltage, and the broken line B indicates the power supply voltage from VDD to V'DD.
Shows the relationship between the input voltage and the output voltage at the time when the voltage drops to.

【0087】ここで、第1の反転増幅回路32として第
1のCMOSインバータを、第2の反転増幅器34とし
て第2のCMOSインバータをそれぞれ用いるものとす
る。また、第1のCMOSインバータと第2のCMOS
インバータとは、共に図10に示すような特性を持つも
のとし、基準電圧は共にVa と等しいとする。
Here, a first CMOS inverter is used as the first inverting amplifier circuit 32, and a second CMOS inverter is used as the second inverting amplifier. Also, a first CMOS inverter and a second CMOS
The inverters have characteristics as shown in FIG. 10, and the reference voltages are both equal to Va.

【0088】第1の回路の増幅動作において、第1のC
MOSインバータの入力電圧は、 Va −(Vin−Va )=Va −Vin+Va となる。入力電圧(Va −Vin+Va )が基準電圧Va
に近いときはその差電圧が大きく増幅されて、出力電圧
はXA となる。
In the amplification operation of the first circuit, the first C
The input voltage of the MOS inverter is Va− (Vin−Va) = Va−Vin + Va. The input voltage (Va-Vin + Va) is equal to the reference voltage Va.
, The difference voltage is greatly amplified, and the output voltage becomes XA.

【0089】電源電圧がVDDからV´DDに低下した場
合、CMOSインバータの入力電圧と出力電圧との関係
は破線Bのようになり、基準電圧もVa からV´a に低
下する。ところが、第1の回路の増幅動作において電源
電圧がV´DDに低下しても、図10に示すように、基準
電圧がV´a に低下すると共に、入力電圧もまた(V´
a −Vin+V´a )に低下する。したがって、差電圧が
逆側に大きく増幅されることはなく、出力電圧はXB と
なり、出力電圧が示す論理が反対になることはない。し
たがって、図5に示した標本化回路は、電源電圧の変動
に対する安定性の面において図2に示した標本化回路よ
りも優れていることになる。
When the power supply voltage drops from VDD to V'DD, the relationship between the input voltage and the output voltage of the CMOS inverter becomes as shown by the broken line B, and the reference voltage also drops from Va to V'a. However, even if the power supply voltage drops to V'DD in the amplification operation of the first circuit, as shown in FIG. 10, the reference voltage drops to V'a and the input voltage also drops to (V'DD).
a−Vin + V′a). Therefore, the differential voltage is not greatly amplified to the opposite side, the output voltage becomes XB, and the logic indicated by the output voltage does not reverse. Therefore, the sampling circuit shown in FIG. 5 is superior to the sampling circuit shown in FIG. 2 in terms of stability against fluctuations in the power supply voltage.

【0090】さらに、本発明の時間計数回路における標
本化回路の機能は、標本化回路以外の回路を用いても実
現可能である。
Further, the function of the sampling circuit in the time counting circuit of the present invention can be realized by using a circuit other than the sampling circuit.

【0091】図11(a)は、ホールデット・カスケー
ド回路の構成例を示す回路図である。この回路は標本化
回路ではないが、スイッチがONのときは一定電圧を出
力する一方、スイッチがOFFのときは入力電圧と参照
電圧との差電圧を増幅して出力する機能を有しており、
図1に示した時間計数回路における標本化回路の代わり
に用いることができる。
FIG. 11A is a circuit diagram showing a configuration example of a hold cascade circuit. Although this circuit is not a sampling circuit, it has the function of outputting a constant voltage when the switch is ON, and amplifying and outputting the difference voltage between the input voltage and the reference voltage when the switch is OFF. ,
It can be used instead of the sampling circuit in the time counting circuit shown in FIG.

【0092】図11において、41はソースが電源に接
続されているPMOS、42a及び42bはソースがP
MOS41のドレインに接続されているPMOS、43
aはドレインがPMOS42aのドレインに接続されて
いると共にソースが接地されているNMOS、43bは
ドレインがPMOS42bのドレインに接続されている
と共にソースが接地されているNMOS、44a及び4
4bはソースが電源に接続されているPMOS、45a
はドレインがPMOS44aのドレインに接続されてい
ると共にソースがNMOS43aのドレインに接続され
ているNMOS、45bはドレインがPMOS44bの
ドレインに接続されていると共にソースがNMOS43
bのドレインに接続されているNMOS、46はPMO
S44a及びPMOS44bのドレインにソース及びド
レインが接続されているPMOSである。PMOS46
がホールデット・カスケード回路のスイッチの役割を果
たしている。
In FIG. 11, reference numeral 41 denotes a PMOS whose source is connected to a power supply;
PMOS 43 connected to the drain of MOS 41
a is an NMOS whose drain is connected to the drain of the PMOS 42a and whose source is grounded; 43b is an NMOS whose drain is connected to the drain of the PMOS 42b and whose source is grounded;
4b is a PMOS whose source is connected to the power supply, 45a
Is an NMOS whose drain is connected to the drain of the PMOS 44a and whose source is connected to the drain of the NMOS 43a, and 45b is an NMOS whose drain is connected to the drain of the PMOS 44b and whose source is the NMOS 43a.
NMOS connected to the drain of b, 46 is a PMO
This is a PMOS in which the source and the drain are connected to the drains of S44a and the PMOS 44b. PMOS 46
Plays the role of a switch in the hold cascade circuit.

【0093】PMOS42aのゲートには入力電圧Vin
が印加され、PMOS42bのゲートには参照電圧Vre
f が印加される。PMOS44aのゲートにはPMOS
44bのドレイン電圧が印加され、PMOS44bのゲ
ートにはPMOS44aのドレイン電圧が印加される。
PMOS41のゲートには定電圧VB1が印加され、NM
OS43a及び43bのゲートには定電圧VB2が印加さ
れ、NMOS45a及び45bのゲートには定電圧VB3
が印加される。PMOS46のゲートにはスイッチ用電
圧Vφが印加される。また、PMOS44bのドレイン
電圧は出力電圧Vout として出力される。
The input voltage Vin is applied to the gate of the PMOS 42a.
Is applied, and the reference voltage Vre is applied to the gate of the PMOS 42b.
f is applied. The gate of the PMOS 44a has a PMOS
The drain voltage of the PMOS 44b is applied to the gate of the PMOS 44b.
A constant voltage VB1 is applied to the gate of the PMOS 41, and NM
A constant voltage VB2 is applied to the gates of the OSs 43a and 43b, and a constant voltage VB3 is applied to the gates of the NMOSs 45a and 45b.
Is applied. The switching voltage Vφ is applied to the gate of the PMOS 46. The drain voltage of the PMOS 44b is output as an output voltage Vout.

【0094】図11(a)に示したホールデット・カス
ケード回路の動作について、図11(b)を用いて説明
する。図11(b)に示すように、スイッチ用電圧Vφ
がLレベルのとき、PMOS46は導通状態となりスイ
ッチはONとなる。このとき、ホールデット・カスケー
ド回路はセット状態であるという。スイッチ用電圧Vφ
がHレベルのとき、PMOS46は非導通状態となりス
イッチはOFFとなる。このとき、ホールデット・カス
ケード回路は増幅状態であるという。
The operation of the hold cascade circuit shown in FIG. 11A will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 11B, the switch voltage Vφ
Is at L level, the PMOS 46 is turned on and the switch is turned on. At this time, the hold cascade circuit is said to be in the set state. Switch voltage Vφ
Is at the H level, the PMOS 46 is turned off and the switch is turned off. At this time, the hold cascade circuit is in an amplification state.

【0095】PMOS41は定電流源として働くので、
ドレインには定電流I1 が流れる。入力電圧Vinと参照
電圧Vref が等しいとき、PMOS42a及びPMOS
42bにはそれぞれI1 /2の電流が流れる。PMOS
43a及び43bは同じ特性を持つ定電流源として働く
ので、それぞれ定電流I2 が流れる。PMOS45a及
び45bも同じ特性を持つ定電流源として働くので、そ
れぞれ定電流I3 が流れる。ここで、 I1 /2+I3 =I2 となる。
Since the PMOS 41 works as a constant current source,
A constant current I1 flows through the drain. When the input voltage Vin is equal to the reference voltage Vref, the PMOS 42a and the PMOS
A current of I1 / 2 flows through each of 42b. PMOS
Since 43a and 43b function as constant current sources having the same characteristics, a constant current I2 flows. Since the PMOSs 45a and 45b also function as constant current sources having the same characteristics, a constant current I3 flows. Here, I1 / 2 + I3 = I2.

【0096】入力電圧Vinと参照電圧Vref とが異なる
とする。仮に、Vin>Vref とすると、PMOS42a
を流れる電流値はI1 /2−Δとなり、PMOS42b
を流れる電流値はI1 /2+Δとなる。Δは微小値であ
る。ホールデット・カスケード回路がセット状態である
とき、PMOS46は導通状態であるので、変化分の電
流Δは端子BからPMOS46を通って端子Aに流れる
ことになる。したがって、PMOS44a及び44bを
流れる電流は変化しないので、出力電圧Voutは変化し
ない。
It is assumed that the input voltage Vin is different from the reference voltage Vref. Assuming that Vin> Vref, the PMOS 42a
Of the current flowing through the PMOS 42b
Is I1 / 2 + Δ. Δ is a minute value. When the hold cascade circuit is in the set state, the PMOS 46 is in a conductive state, so that a current Δ corresponding to the change flows from the terminal B to the terminal A through the PMOS 46. Therefore, the current flowing through the PMOSs 44a and 44b does not change, so that the output voltage Vout does not change.

【0097】ホールデット・カスケード回路が増幅状態
になると、PMOS46は非導通状態であるので、変化
分の電流Δは端子BからPMOS46を通って端子Aに
流れることができなくなり、出力端子に流れ出すことに
なる。したがって、出力電圧Vout は上がる。すなわ
ち、入力電圧Vinと参照電圧Vref の電位差が増幅され
て出力されることになる。
When the hold cascade circuit is in the amplifying state, the PMOS 46 is in a non-conductive state, so that the change current Δ cannot flow from the terminal B to the terminal A through the PMOS 46 and flows out to the output terminal. become. Therefore, the output voltage Vout increases. That is, the potential difference between the input voltage Vin and the reference voltage Vref is amplified and output.

【0098】なお、本実施形態に係る時間計数回路にお
いて、フェーズ・ロック・ループ(PLL)を用いて、
遅延回路リングにおける信号遷移の伝達時間を一定に制
御しても構わない。このような時間計数回路の構成図を
図12に示す。図12において、位相比較器17は、遅
延回路リング11の第1段の遅延回路の入力端子におけ
る信号と基準クロック信号との位相を比較する。ループ
フィルタ18は、位相比較器17からの指示信号を受け
て、遅延回路リング11を構成する各遅延回路に遅延時
間を調整する信号を出力する。遅延回路リング11、位
相比較器17及びループフィルタ18によりフェーズ・
ロック・ループ(PLL)が構成されている。
In the time counting circuit according to the present embodiment, a phase lock loop (PLL) is used.
The transmission time of the signal transition in the delay circuit ring may be controlled to be constant. FIG. 12 shows a configuration diagram of such a time counting circuit. 12, the phase comparator 17 compares the phase of the signal at the input terminal of the first stage delay circuit of the delay circuit ring 11 with the phase of the reference clock signal. The loop filter 18 receives the instruction signal from the phase comparator 17 and outputs a signal for adjusting the delay time to each of the delay circuits forming the delay circuit ring 11. The delay circuit ring 11, the phase comparator 17 and the loop filter 18
A lock loop (PLL) is configured.

【0099】図13は、図12に示すようなPLLを用
いた時間計数回路における遅延回路を示す回路図であ
る。同図中、(a)は1段あたりの遅延回路、(b)は
(a)に示す遅延回路のトランジスタレベルの回路図で
ある。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a delay circuit in a time counting circuit using a PLL as shown in FIG. In the figure, (a) is a delay circuit per stage, and (b) is a transistor-level circuit diagram of the delay circuit shown in (a).

【0100】図13において、端子a1 には端子I1 か
ら端子I2 までの信号遅延時間を調整する信号が入力さ
れ、端子a2 には端子I2 から端子I3 までの信号遅延
時間を調整する信号が入力される。図12に示すような
時間計数回路の場合には、端子a1 ,a2 にはループフ
ィルタ18から出力された信号が入力される。
In FIG. 13, a signal for adjusting the signal delay time from the terminal I1 to the terminal I2 is input to the terminal a1, and a signal for adjusting the signal delay time from the terminal I2 to the terminal I3 is input to the terminal a2. You. In the case of the time counting circuit as shown in FIG. 12, a signal output from the loop filter 18 is input to terminals a1 and a2.

【0101】端子a1 の電圧が上昇するとトランジスタ
M1 のドレイン電流が減少するので、端子I2 における
信号の立ち上がり時間が長くなる。一方、端子a1 の電
圧が降下するとトランジスタM1 のドレイン電流が増大
するので、端子I2 における信号の立ち上がり時間が速
くなる。端子a2 の電圧が変化するときもトランジスタ
M4 のドレイン電流は同様に変化し、端子I3 における
信号の立ち上がり時間が変化する。
When the voltage at the terminal a1 rises, the drain current of the transistor M1 decreases, so that the rise time of the signal at the terminal I2 becomes longer. On the other hand, when the voltage at the terminal a1 drops, the drain current of the transistor M1 increases, so that the rise time of the signal at the terminal I2 is shortened. When the voltage at the terminal a2 changes, the drain current of the transistor M4 similarly changes, and the rise time of the signal at the terminal I3 changes.

【0102】いま、端子I1 の信号が立ち上がる場合を
考える。このとき、端子I2 の電圧が立ち下がり、次い
で端子I3 の電圧が立ち上がり、信号が伝搬する。
Now, consider the case where the signal at terminal I1 rises. At this time, the voltage at the terminal I2 falls, then the voltage at the terminal I3 rises, and the signal propagates.

【0103】まず、端子a1 ,a2 の電圧が上昇したと
する。端子I2 における信号の立ち下がり時間はトラン
ジスタM3 のドレイン電流が支配的であるので、端子a
1 の電圧が上昇したことによる立ち下がり時間の変化は
わずかである。ところが、端子I3 における信号の立ち
上がり時間は、端子a2 の電圧が上昇したことによるト
ランジスタM4 のドレイン電流の減少によって遅くな
る。したがって、信号の遅延時間が長くなる。
First, it is assumed that the voltages at the terminals a1 and a2 have risen. The fall time of the signal at the terminal I2 is dominated by the drain current of the transistor M3.
The fall time change due to the rise in the voltage of 1 is small. However, the rise time of the signal at the terminal I3 is delayed due to a decrease in the drain current of the transistor M4 due to an increase in the voltage at the terminal a2. Therefore, the signal delay time becomes longer.

【0104】また、端子a1 ,a2 の電圧が降下したと
する。端子I2 における信号の立ち下がり時間はトラン
ジスタM3 のドレイン電流が支配的であるので、端子a
1 の電圧が降下したことによる立ち下がり時間の変化は
わずかである。ところが、端子I3 における信号の立ち
上がり時間は、端子a2 の電圧が降下したことによるト
ランジスタM4 のドレイン電流の増加によって速くな
る。したがって、信号の遅延時間が短くなる。
Assume that the voltages at the terminals a1 and a2 have dropped. The fall time of the signal at the terminal I2 is dominated by the drain current of the transistor M3.
The fall time change due to the voltage drop of 1 is small. However, the rise time of the signal at the terminal I3 is accelerated by the increase in the drain current of the transistor M4 due to the drop in the voltage at the terminal a2. Therefore, the signal delay time is shortened.

【0105】端子I1 の信号が立ち下がる場合も同様
に、信号の遅延時間が変化する。このように、遅延回路
の信号遅延時間は端子a1 ,a2 に入力される信号によ
って調整することができる。
Similarly, when the signal at terminal I1 falls, the delay time of the signal changes. As described above, the signal delay time of the delay circuit can be adjusted by the signals input to the terminals a1 and a2.

【0106】以上説明したように、本実施形態に係る時
間計数回路によると、遅延回路リングと保持回路列との
間に標本化回路又はホールデット・カスケード回路から
なる変換回路を構成することにより、保持回路列の誤保
持を防止することができると共に、保持回路列を構成す
るフリップ・フロップのしきい値電圧のばらつきによる
誤差の発生を防止することができる。
As described above, according to the time counting circuit according to the present embodiment, the conversion circuit composed of the sampling circuit or the hold cascade circuit is provided between the delay circuit ring and the holding circuit row. The erroneous holding of the holding circuit row can be prevented, and the occurrence of an error due to the variation in the threshold voltage of the flip-flop constituting the holding circuit row can be prevented.

【0107】なお、標本化回路又はホールデット・カス
ケード回路は必ずしも全ての遅延回路に対して設ける必
要はなく、例えば、1つおきの遅延回路に設ける構成と
しても良い。
The sampling circuit or the hold cascade circuit does not necessarily need to be provided for every delay circuit, but may be provided for every other delay circuit, for example.

【0108】(応用例) 前述した実施形態に係る時間計数回路において、標本化
回路13a及びフリップフロップ14aによって論理判
定回路が構成されている。この論理判定回路は、指示さ
れたタイミングにおける信号の電位と第1の所定電位と
の差電圧を増幅し、増幅された差電圧を第2の所定電位
に印加して得られた電位を基にして、前記信号の論理を
判定するものである。このような論理判定回路は他の用
途にも応用可能である。以下の応用例は、論理判定回路
を用いたスキュー調整回路に関するものである。
(Application Example) In the time counting circuit according to the above-described embodiment, a logic judging circuit is constituted by the sampling circuit 13a and the flip-flop 14a. The logic determination circuit amplifies a difference voltage between a signal potential at a designated timing and a first predetermined potential, and applies the amplified difference voltage to a second predetermined potential based on a potential obtained. Thus, the logic of the signal is determined. Such a logic judgment circuit can be applied to other uses. The following application example relates to a skew adjustment circuit using a logic determination circuit.

【0109】あるディジタル回路に一の回路から出力さ
れたクロックパルス信号と他の回路から出力されたクロ
ックパルス信号とが供給される場合、このクロックパル
ス信号に遅延時間差があるときにはディジタル回路は誤
動作する。いわゆるクロック・スキューやデータ・スキ
ューによるディジタル回路の誤動作である。
When a clock pulse signal output from one circuit and a clock pulse signal output from another circuit are supplied to a certain digital circuit, the digital circuit malfunctions when there is a delay time difference between the clock pulse signals. . This is a malfunction of a digital circuit due to so-called clock skew or data skew.

【0110】スキューによる誤動作はディジタル回路の
動作周波数が高くなるほど、より重大な問題となること
が指摘されており、クロックパルス信号の遅延時間差が
微小(1ns以下)であってもディジタル回路は誤動作
を引き起こす可能性がある。スキュー調整回路とは、複
数のクロックパルス信号間の遅延時間差を小さくしてス
キューを小さくするものである。
It has been pointed out that erroneous operation due to skew becomes more serious as the operating frequency of the digital circuit becomes higher. Even if the delay time difference of the clock pulse signal is small (1 ns or less), the digital circuit may malfunction. Can cause. The skew adjustment circuit reduces a skew by reducing a delay time difference between a plurality of clock pulse signals.

【0111】図14は、本応用例に係るスキュー調整回
路の構成を示すブロック図である。図14において、6
0はスキュー調整回路であり、回路Aから出力されたク
ロックパルス信号と回路Bから出力されたクロックパル
ス信号との遅延時間差を小さくした上で、回路Cに供給
する。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a skew adjustment circuit according to this application example. In FIG. 14, 6
Reference numeral 0 denotes a skew adjustment circuit which supplies a circuit C after reducing the delay time difference between the clock pulse signal output from the circuit A and the clock pulse signal output from the circuit B.

【0112】61,62は入力されたクロックパルス信
号を時間遅延させて出力する第1及び第2の遅延回路、
63,64は第1及び第2の変換回路としての第1及び
第2の標本化回路、65,66は第1及び第2の保持回
路としての第1及び第2のフリップフロップ、67は第
1の遅延回路61から出力された第1のクロックパルス
信号61Aを第1の標本化回路63に供給すると共に第
2の標本化回路64,第2のフリップフロップ66及び
演算回路69を制御する制御回路、68は第2の遅延回
路62から出力された第2のクロックパルス信号61B
を第2の標本化回路64に供給すると共に第1の標本化
回路63及び第1のフリップフロップ65を制御する制
御回路、69は第1及び第2のフリップフロップ65,
66の出力信号を基にして第1及び第2の遅延回路6
1,62の遅延時間を制御する第1及び第2の制御信号
69A,69Bを演算し出力する演算回路である。第1
及び第2の標本化回路63,64はそれぞれ、図5
(a)のように構成される。第1の標本化回路63と第
1のフリップフロップ65とによって第1の論理判定回
路が構成されており、また第2の標本化回路64と第2
のフリップフロップ66とによって第2の論理判定回路
が構成されている。
Reference numerals 61 and 62 denote first and second delay circuits for delaying the input clock pulse signal and outputting the delayed clock pulse signal.
63 and 64 are first and second sampling circuits as first and second conversion circuits, 65 and 66 are first and second flip-flops as first and second holding circuits, and 67 is a first and second flip-flop. A control for supplying the first clock pulse signal 61A output from the first delay circuit 61 to the first sampling circuit 63 and controlling the second sampling circuit 64, the second flip-flop 66 and the arithmetic circuit 69 The circuit 68 includes a second clock pulse signal 61B output from the second delay circuit 62.
Is supplied to a second sampling circuit 64 and a control circuit for controlling the first sampling circuit 63 and the first flip-flop 65, and 69 is a control circuit for the first and second flip-flops 65,
66 and a first delay circuit 6 based on the output signal
An arithmetic circuit for calculating and outputting first and second control signals 69A and 69B for controlling the delay times of the first and second delay circuits. First
5 and the second sampling circuits 63 and 64 respectively
It is configured as shown in FIG. The first sampling circuit 63 and the first flip-flop 65 constitute a first logic decision circuit, and the second sampling circuit 64 and the second
And the flip-flop 66 constitute a second logic decision circuit.

【0113】まず、スキュー調整回路60の動作の概要
を図15を用いて説明する。図15は、第1及び第2の
クロックパルス信号61A,61Bの立上がり時の時間
変化を示すグラフであり、実線Aは回路Aから出力され
第1の遅延回路61によって遅延された第1のクロック
パルス信号61A、実線Bは回路Bから出力され第2の
遅延回路62によって遅延されたた第2のクロックパル
ス信号61Bを示す。同図中、(a)は第1のクロック
パルス信号61Aが第2のクロックパルス信号61Bよ
りも進んでいる場合、(b)は第1のクロックパルス信
号61Aが第2のクロックパルス信号61Bよりも遅れ
ている場合を示す。
First, an outline of the operation of the skew adjustment circuit 60 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a graph showing a time change when the first and second clock pulse signals 61A and 61B rise, and a solid line A indicates the first clock output from the circuit A and delayed by the first delay circuit 61. The pulse signal 61A and the solid line B indicate the second clock pulse signal 61B output from the circuit B and delayed by the second delay circuit 62. In the figure, (a) shows that the first clock pulse signal 61A is ahead of the second clock pulse signal 61B, and (b) shows that the first clock pulse signal 61A is more advanced than the second clock pulse signal 61B. Also shows a case where it is late.

【0114】スキュー調整回路60では、第1のクロッ
クパルス信号61Aがしきい値電圧Vthを越えたとき
(時間tA )、第2のクロックパルス信号61Bの電圧
が第2の標本化回路64によって保持される。一方、第
2のクロックパルス信号61Bがしきい値電圧Vthを越
えたとき(時間tB )、第1のクロックパルス信号61
Aの電圧が第1の標本化回路63によって保持される。
In the skew adjustment circuit 60, when the first clock pulse signal 61A exceeds the threshold voltage Vth (time tA), the voltage of the second clock pulse signal 61B is held by the second sampling circuit 64. Is done. On the other hand, when the second clock pulse signal 61B exceeds the threshold voltage Vth (time tB), the first clock pulse signal 61B
The voltage of A is held by the first sampling circuit 63.

【0115】第1のクロックパルス信号61Aが第2の
クロックパルス信号61Bよりも進んでいる場合は、図
15(a)に示すように、時間tA において第2のクロ
ックパルス信号61Bの電圧V1 が第2の標本化回路6
4によって保持され、この保持された電圧V1 は第2の
フリップフロップ66によって接地電圧VSS(論理レベ
ル“0”)として保持される。一方、時間tB において
第1のクロックパルス信号61Aの電圧V2 が第1の標
本化回路63によって保持され、この保持された電圧V
2 は第1のフリップフロップ65によって電源電圧VDD
(論理レベル“1”)として保持される。
When the first clock pulse signal 61A is ahead of the second clock pulse signal 61B, as shown in FIG. 15A, the voltage V1 of the second clock pulse signal 61B at time tA is increased. Second sampling circuit 6
4, and the held voltage V1 is held by the second flip-flop 66 as the ground voltage VSS (logic level "0"). On the other hand, at time tB, the voltage V2 of the first clock pulse signal 61A is held by the first sampling circuit 63, and the held voltage V2
2 is the power supply voltage VDD by the first flip-flop 65.
(Logic level “1”).

【0116】一方、第1のクロックパルス信号61Aが
第2のクロックパルス信号61Bよりも遅れている場合
は、図15(b)に示すように、時間tB において第1
のクロックパルス信号61Aの電圧V3 が第1の標本化
回路63によって保持され、この保持された電圧V3 は
第1のフリップフロップ65によって電源電圧VSS(論
理レベル“0”)として保持される。一方、時間tA に
おいて第2のクロックパルス信号61Bの電圧V4 が第
2の標本化回路64によって保持され、この保持された
電圧V4 は第2のフリップフロップ66によって電源電
圧VDD(論理レベル“1”)として保持される。
On the other hand, when the first clock pulse signal 61A lags behind the second clock pulse signal 61B, as shown in FIG.
Of the clock pulse signal 61A is held by the first sampling circuit 63, and the held voltage V3 is held by the first flip-flop 65 as the power supply voltage VSS (logic level "0"). On the other hand, at time tA, the voltage V4 of the second clock pulse signal 61B is held by the second sampling circuit 64, and the held voltage V4 is supplied by the second flip-flop 66 to the power supply voltage VDD (logic level "1"). ).

【0117】したがって、第1のフリップフロップ65
の保持データが“1”であり第2のフリップフロップ6
6の保持データが“0”であるときは、第1のクロック
パルス信号61Aが第2のクロックパルス信号61Bよ
りも進んでいることになる。また、第1のフリップフロ
ップ65の保持データが“0”であり第2のフリップフ
ロップ66の保持データが“1”であるときは、第1の
クロックパルス信号61Aが第2のクロックパルス信号
61Bよりも遅れていることになる。
Therefore, the first flip-flop 65
Is "1" and the second flip-flop 6
When the held data of No. 6 is "0", it means that the first clock pulse signal 61A is ahead of the second clock pulse signal 61B. When the data held in the first flip-flop 65 is “0” and the data held in the second flip-flop 66 is “1”, the first clock pulse signal 61A is changed to the second clock pulse signal 61B. It will be behind.

【0118】演算回路69はこのような第1及び第2の
フリップフロップ65,66の保持データに従って第1
及び第2の遅延回路61,62の遅延時間を調整する機
能を有するので、スキュー調整回路60は第1のクロッ
クパルス信号61Aと第2のクロックパルス信号61B
との時間差を小さくすることができる。
The arithmetic circuit 69 performs the first operation in accordance with the data held in the first and second flip-flops 65 and 66.
And the function of adjusting the delay time of the second delay circuits 61 and 62, so that the skew adjustment circuit 60 performs the first clock pulse signal 61A and the second clock pulse signal 61B.
Can be reduced.

【0119】次に、制御回路67,68の内部構成につ
いて説明する。
Next, the internal configuration of control circuits 67 and 68 will be described.

【0120】図16は制御回路67の内部構成の一例を
示す回路図である。図16において、71は回路Aから
出力され第1の遅延回路61によって遅延された第1の
クロックパルス信号が入力される信号入力端子、72
a,72b,72c,72dは第2の標本化回路64を
制御する制御信号を出力する出力端子、73a,73b
は第2のフリップフロップ66を制御する制御信号を出
力する出力端子、74は信号入力端子71に入力された
クロックパルス信号を出力する信号出力端子である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the control circuit 67. In FIG. 16, reference numeral 71 denotes a signal input terminal to which a first clock pulse signal output from the circuit A and delayed by the first delay circuit 61 is input;
a, 72b, 72c, 72d are output terminals for outputting control signals for controlling the second sampling circuit 64, 73a, 73b
Is an output terminal for outputting a control signal for controlling the second flip-flop 66, and 74 is a signal output terminal for outputting the clock pulse signal input to the signal input terminal 71.

【0121】出力端子72aは第2の標本化回路64の
スイッチS1 を制御する信号を出力する。同様に、出力
端子72bはスイッチS2 を制御する信号を、出力端子
72cはスイッチS3 を制御する信号を、出力端子72
dはスイッチS4 を制御する信号をそれぞれ出力する。
また、出力端子73aは第2のフリップフロップ66の
マスターラッチを制御する信号を出力し、出力端子73
bは第2のフリップフロップ66のスレーブラッチを制
御する信号を出力する。出力端子73aから出力される
信号は、演算回路69にも供給されその動作を制御す
る。また、信号出力端子74から出力されたクロックパ
ルス信号は第1の標本化回路63に出力される。
The output terminal 72a outputs a signal for controlling the switch S1 of the second sampling circuit 64. Similarly, an output terminal 72b receives a signal for controlling the switch S2, an output terminal 72c receives a signal for controlling the switch S3, and an output terminal 72c.
d outputs a signal for controlling the switch S4.
The output terminal 73a outputs a signal for controlling the master latch of the second flip-flop 66, and the output terminal 73a
b outputs a signal for controlling the slave latch of the second flip-flop 66. The signal output from the output terminal 73a is also supplied to the arithmetic circuit 69 to control the operation. The clock pulse signal output from the signal output terminal 74 is output to the first sampling circuit 63.

【0122】図17は、図16に示した制御回路67の
入出力信号の変化並びに制御回路67によって制御され
る第2の標本化回路64及び第2のフリップフロップ6
6の動作を示すタイミングチャートである。第2の標本
化回路64は、スイッチS1の制御信号の立ち下がりの
タイミングにおいて入力信号を保持する。第2のフリッ
プフロップ66は、第2の標本化回路64の出力信号を
論理レベル“1”又は“0”で保持する。
FIG. 17 shows the change of the input / output signal of the control circuit 67 shown in FIG. 16 and the second sampling circuit 64 and the second flip-flop 6 controlled by the control circuit 67.
6 is a timing chart showing the operation of Example No. 6. The second sampling circuit 64 holds the input signal at the falling timing of the control signal of the switch S1. The second flip-flop 66 holds the output signal of the second sampling circuit 64 at a logic level “1” or “0”.

【0123】制御回路68もまた、図16に示すような
回路によって構成される。制御回路68では、信号入力
端子71には回路Bから出力され第2の遅延回路62に
よって遅延された第2のクロックパルス信号61Bが入
力され、信号出力端子74から出力されたクロックパル
ス信号は第2の標本化回路64に出力される。端子72
a,72b,72c,72dからは第1の標本化回路6
3を制御する制御信号が出力され、端子73a,73b
からは第1のフリップフロップ65を制御する制御信号
が出力される。
The control circuit 68 is also constituted by a circuit as shown in FIG. In the control circuit 68, the second clock pulse signal 61B output from the circuit B and delayed by the second delay circuit 62 is input to the signal input terminal 71, and the clock pulse signal output from the signal output terminal 74 is Is output to the second sampling circuit 64. Terminal 72
a, 72b, 72c, 72d from the first sampling circuit 6
3 is output, and terminals 73a and 73b
Outputs a control signal for controlling the first flip-flop 65.

【0124】次に、第1及び第2の遅延回路61,62
の内部構成について説明する。
Next, the first and second delay circuits 61 and 62
Will be described.

【0125】図18は第1の遅延回路61の内部構成の
一例を示す回路図である。図18において、81は回路
Aから出力されたクロックパルス信号が入力される入力
端子、82は遅延された第2のクロックパルス信号61
Bを出力する出力端子、83は演算回路69から出力さ
れた第1の制御信号69Aが入力される制御信号入力端
子である。また、84a〜84hは直列接続されたイン
バータからなり遅延時間がそれぞれ異なるインバータ列
である。各インバータ列84a〜84hは入力端子81
と出力端子82との間に並列に接続されており、出力端
子82と各インバータ列84a〜84hとの間には、制
御信号入力端子83に入力される第1の制御信号69A
によって開閉が制御されるスイッチS1 〜S8 が配され
ている。
FIG. 18 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the first delay circuit 61. In FIG. 18, reference numeral 81 denotes an input terminal to which a clock pulse signal output from the circuit A is input, and reference numeral 82 denotes a delayed second clock pulse signal 61.
Reference numeral 83 denotes a control signal input terminal to which the first control signal 69A output from the arithmetic circuit 69 is input. Reference numerals 84a to 84h denote inverter trains composed of inverters connected in series and having different delay times. Each of the inverter rows 84a to 84h has an input terminal 81.
The first control signal 69A input to the control signal input terminal 83 is connected between the output terminal 82 and each of the inverter rows 84a to 84h in parallel.
The switches S1 to S8 whose opening and closing are controlled by the switches are arranged.

【0126】表2は、各インバータ列84a〜84hの
遅延時間の一例を示す表である。
Table 2 is a table showing an example of the delay time of each of the inverter rows 84a to 84h.

【0127】[0127]

【表2】 [Table 2]

【0128】表2に示すように、インバータ列84a〜
84hの遅延時間は0.4nsから1.8nsまで0.
2ns刻みに設定されている。入力端子81から出力端
子82までの信号経路をスイッチS1 〜S8 の開閉によ
って選択することにより、第1の遅延回路61における
遅延時間を0.4nsから1.8nsまで0.2ns刻
みに調整することが可能になる。例えば、スイッチS2
のみを閉状態にしたときは第1の遅延回路61における
遅延時間は0.6nsになる。
As shown in Table 2, the inverter trains 84a to 84a
The delay time of 84h is 0.4 ns to 1.8 ns.
It is set in increments of 2 ns. By selecting the signal path from the input terminal 81 to the output terminal 82 by opening and closing the switches S1 to S8, the delay time in the first delay circuit 61 is adjusted from 0.4 ns to 1.8 ns in increments of 0.2 ns. Becomes possible. For example, switch S2
When only the switch is closed, the delay time in the first delay circuit 61 is 0.6 ns.

【0129】第2の遅延回路62もまた、図18に示す
ような回路によって構成される。
The second delay circuit 62 is also constituted by a circuit as shown in FIG.

【0130】次に、演算回路69の内部構成及び動作に
ついて説明する。
Next, the internal configuration and operation of the arithmetic circuit 69 will be described.

【0131】図19は演算回路69の内部構成の一例を
示す回路図である。図19において、91aは第1のフ
リップフロップ65の出力データが入力される入力端
子、91bは第2のフリップフロップ66の出力データ
が入力される入力端子、92は制御回路67の端子73
aから出力された制御信号が入力される入力端子、93
aは第1の遅延回路61の遅延時間を設定する第1の制
御信号69Aを出力する出力端子、93bは第2の遅延
回路62の遅延時間を設定する第2の制御信号69Bを
出力する出力端子、94a,94bは論理ゲート、95
a,95bはフリップフロップ、96はフリップフロッ
プ95aの出力データを加算する一方フリップフロップ
95bの出力データを減算する4ビットカウンタ、97
は4ビットカウンタ96の計数データをデコードして第
1の遅延回路61の遅延時間を設定する第1の制御信号
69Aを生成するデコーダ、98は第2の遅延回路62
の遅延時間を設定する第2の制御信号69Bを記憶する
ROMである。
FIG. 19 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the arithmetic circuit 69. 19, reference numeral 91a denotes an input terminal to which output data of the first flip-flop 65 is input, 91b denotes an input terminal to which output data of the second flip-flop 66 is input, and 92 denotes a terminal 73 of the control circuit 67.
93, an input terminal to which the control signal output from a is input
a is an output terminal for outputting a first control signal 69A for setting the delay time of the first delay circuit 61, and 93b is an output for outputting a second control signal 69B for setting the delay time of the second delay circuit 62. Terminals, 94a and 94b are logic gates, 95
a and 95b are flip-flops; 96 is a 4-bit counter for adding the output data of the flip-flop 95a while subtracting the output data of the flip-flop 95b;
Is a decoder for decoding the count data of the 4-bit counter 96 to generate a first control signal 69A for setting the delay time of the first delay circuit 61, and 98 is a second delay circuit 62
Is a ROM for storing a second control signal 69B for setting the delay time of the second control signal.

【0132】入力端子91aから入力される第1のフリ
ップフロップ65の出力データが“1”であり入力端子
91bから入力される第2のフリップフロップ66の出
力データが“0”であるとする(tA <tB )と、論理
ゲート94aの出力データは“1”になり、論理ゲート
94bの出力データは“0”になる。このとき、4ビッ
トカウンタ96は、入力端子92に入力された制御信号
の立ち下がりのタイミングで前回の出力データに1を加
算する。
It is assumed that the output data of the first flip-flop 65 input from the input terminal 91a is "1" and the output data of the second flip-flop 66 input from the input terminal 91b is "0" ( When tA <tB), the output data of the logic gate 94a becomes "1" and the output data of the logic gate 94b becomes "0". At this time, the 4-bit counter 96 adds 1 to the previous output data at the falling timing of the control signal input to the input terminal 92.

【0133】一方、入力端子91aから入力される第1
のフリップフロップ65の出力データが“0”であり入
力端子91bから入力される第2のフリップフロップ6
6の出力データが“1”であるとする(tA >tB )
と、論理ゲート94aの出力データは“0”になり、論
理ゲート94bの出力データは“1”になる。このと
き、4ビットカウンタ96は、入力端子92に入力され
た制御信号の立ち下がりのタイミングで前回の出力デー
タから1を減算する。
On the other hand, the first input from the input terminal 91a
The output data of the flip-flop 65 is "0" and the second flip-flop 6 inputted from the input terminal 91b
6 is "1"(tA> tB)
Then, the output data of the logic gate 94a becomes "0", and the output data of the logic gate 94b becomes "1". At this time, the 4-bit counter 96 subtracts 1 from the previous output data at the falling timing of the control signal input to the input terminal 92.

【0134】デコーダ97は、4ビットカウンタ96の
出力データを8ビットの第1の制御信号69Aに変換す
る。表3は、4ビットカウンタ96の出力データと第1
の遅延回路61において選択されるスイッチとの関係を
示す表である。
The decoder 97 converts the output data of the 4-bit counter 96 into an 8-bit first control signal 69A. Table 3 shows the output data of the 4-bit counter 96 and the first data.
6 is a table showing a relationship with a switch selected in the delay circuit 61 of FIG.

【0135】[0135]

【表3】 [Table 3]

【0136】例えば、4ビットカウンタ96の出力デー
タが“0100”又は“0101”であるとき、スイッ
チS3 が選択されるので第1の遅延回路61における遅
延時間は0.8nsになる。
For example, when the output data of the 4-bit counter 96 is "0100" or "0101", the switch S3 is selected, so that the delay time in the first delay circuit 61 is 0.8 ns.

【0137】一方、ROM98は、スイッチS4 が選択
されるような第2の制御信号69Bを記憶している。し
たがって、第2の遅延回路62における遅延時間は1.
0nsに固定される。
On the other hand, the ROM 98 stores a second control signal 69B for selecting the switch S4. Therefore, the delay time in the second delay circuit 62 is 1.
0 ns.

【0138】図20は、本応用例に係るスキュー調整回
路60の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 20 is a timing chart showing the operation of the skew adjustment circuit 60 according to this application example.

【0139】回路Aから出力され第1の遅延回路61に
よって遅延された第1のクロックパルス信号61Aが立
ち上がったとき(時間tA )、第2の標本化回路64の
第1の回路は回路Bから出力された第2の遅延回路62
によって遅延された第2のクロックパルス信号61Bの
電位N1 を保持し増幅する。一方、第2のクロックパル
ス信号61Bが立ち上がったとき(時間tB )、第1の
標本化回路63の第1の回路は第1のクロックパルス信
号61Aの電位M1 を保持し増幅する。
When the first clock pulse signal 61A output from the circuit A and delayed by the first delay circuit 61 rises (time tA), the first circuit of the second sampling circuit 64 is The output second delay circuit 62
Holds and amplifies the potential N1 of the second clock pulse signal 61B delayed by the above. On the other hand, when the second clock pulse signal 61B rises (time tB), the first circuit of the first sampling circuit 63 holds and amplifies the potential M1 of the first clock pulse signal 61A.

【0140】第1のフリップフロップ65は、第2のク
ロックパルス信号61Bの時間tBの次の立上がり時に
第1の標本化回路63の第2の回路の出力信号を保持す
る。電位M1 が高電位であるので、第1のフリップフロ
ップ65の保持データは“1”になる。第2のフリップ
フロップ66は、第1のクロックパルス信号61Aの時
間tA の次の立上がり時に第2の標本化回路64の第2
の回路の出力信号を保持する。電位N1 が低電位である
ので、第2のフリップフロップ66の保持データは
“0”になる。
First flip-flop 65 holds the output signal of the second circuit of first sampling circuit 63 at the next rise of time tB of second clock pulse signal 61B. Since the potential M1 is high, the data held in the first flip-flop 65 becomes "1". The second flip-flop 66 activates the second sampling circuit 64 at the second rising of the first clock pulse signal 61A at time tA.
Holds the output signal of the circuit of FIG. Since the potential N1 is low, the data held in the second flip-flop 66 becomes "0".

【0141】第1のフリップフロップ65の保持データ
が“1”であり第2のフリップフロップ66の保持デー
タが“0”であるので、演算回路69の4ビットカウン
タ96は出力データに1を加算する。この結果、演算回
路69は、遅延時間をより長く設定する第1の制御信号
69AD1 を第1の遅延回路61に出力する。これによ
り、第1のクロックパルス信号61Aはさらに遅延さ
れ、第2のクロックパルス信号61Bのタイミングに近
づく。
Since the data held in the first flip-flop 65 is “1” and the data held in the second flip-flop 66 is “0”, the 4-bit counter 96 of the arithmetic circuit 69 adds 1 to the output data. I do. As a result, the arithmetic circuit 69 outputs to the first delay circuit 61 a first control signal 69AD1 for setting a longer delay time. Accordingly, the first clock pulse signal 61A is further delayed, and approaches the timing of the second clock pulse signal 61B.

【0142】以上のような動作が繰り返されることによ
り、第1のクロックパルス信号61Aと第2のクロック
パルス信号61Bとの時間差が小さくなり、クロックス
キューの問題が解消される。
By repeating the above operation, the time difference between the first clock pulse signal 61A and the second clock pulse signal 61B is reduced, and the problem of clock skew is eliminated.

【0143】なお、本応用例では、第1のクロックパル
ス信号61Aの電位を第2のクロックパルス信号61B
の立ち上がりのタイミングにおいて標本化し、第2のク
ロックパルス信号61Bの電位を第1のクロックパルス
信号61Aの立ち上がりのタイミングにおいて標本化す
るものとしたが、それぞれ立ち下がりのタイミングにお
いて標本化してもよい。
In this application example, the potential of the first clock pulse signal 61A is changed to the second clock pulse signal 61B.
Are sampled at the timing of the rising edge of the first clock pulse signal 61B, and the potential of the second clock pulse signal 61B is sampled at the timing of the rising edge of the first clock pulse signal 61A.

【0144】なお、本応用例に係るスキュー調整回路に
おける標本化回路の機能は、前述した実施形態に係る時
間計数回路と同様に、標本化回路以外の回路を用いても
実現可能であり、例えば、図11(a)に示したような
ホールデット・カスケード回路を標本化回路の代わりに
用いても良い。
Note that the function of the sampling circuit in the skew adjustment circuit according to this application example can be realized by using a circuit other than the sampling circuit, like the time counting circuit according to the above-described embodiment. A hold cascade circuit as shown in FIG. 11A may be used instead of the sampling circuit.

【0145】[0145]

【発明の効果】以上のように本発明に係る時間計数回路
によると、変換回路を備えることによって遅延回路の出
力信号が示す論理と同じ論理を表す論理レベル信号を演
算回路に確実に与えることができるので、時間データと
実時間との関係において線形性を保証することができ
る。したがって、従来よりも精度の高い時間計数回路を
実現することができる。また、前記変換回路を電源電圧
の変動に強い標本化回路によって構成することによっ
て、従来よりも精度が高く且つ電源電圧の変動に強い時
間計数回路を確実に実現することができる
As described above, according to the time counting circuit of the present invention, the provision of the conversion circuit makes it possible to reliably supply the arithmetic circuit with a logic level signal representing the same logic as that indicated by the output signal of the delay circuit. Therefore, linearity can be guaranteed in the relationship between the time data and the real time. Therefore, it is possible to realize a time counting circuit with higher accuracy than before. In addition, by configuring the conversion circuit with a sampling circuit that is resistant to fluctuations in power supply voltage, it is possible to reliably realize a time counting circuit that has higher accuracy and is more resistant to fluctuations in power supply voltage .

図面の簡単な説明】 [ Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る時間計数回路の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a time counting circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は本発明の一実施形態に係る時間計数回
路における標本化回路の構成例を示す回路図、(b)は
その動作図である。
2A is a circuit diagram showing a configuration example of a sampling circuit in a time counting circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is an operation diagram thereof.

【図3】図2に示す標本化回路における電圧の変化を示
すグラフであり、(a)は入力電圧Vin、(b)は容量
21の入力側の端子の電圧、(c)は容量21の出力側
の端子の電圧、(d)は出力電圧Vout を示す。
3A and 3B are graphs showing a change in voltage in the sampling circuit shown in FIG. 2, wherein FIG. 3A shows an input voltage Vin, FIG. 3B shows a voltage of an input terminal of a capacitor 21, and FIG. The voltage of the terminal on the output side, and (d) shows the output voltage Vout.

【図4】本発明の一実施形態に係る時間計数回路におけ
る標本化回路の動作を説明するための図であり、(a)
は各遅延回路の出力電圧の変化を表すグラフ、(b)は
各標本化回路の出力電圧の変化を表すグラフである。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the sampling circuit in the time counting circuit according to one embodiment of the present invention, and (a).
Is a graph showing a change in output voltage of each delay circuit, and (b) is a graph showing a change in output voltage of each sampling circuit.

【図5】(a)は本発明の一実施形態に係る時間計数回
路における標本化回路の他の構成例を示す回路図、
(b)はその動作図である。
FIG. 5A is a circuit diagram illustrating another configuration example of a sampling circuit in a time counting circuit according to an embodiment of the present invention;
(B) is an operation diagram thereof.

【図6】スイッチ信号生成回路の内部構成を示す回路図
である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an internal configuration of a switch signal generation circuit.

【図7】図6に示すスイッチ信号生成回路から出力され
る信号、及びこのスイッチ信号生成回路によって制御さ
れる標本化回路及びフリップフロップの動作を示すタイ
ミング図である。
7 is a timing chart showing signals output from the switch signal generation circuit shown in FIG. 6, and operations of a sampling circuit and a flip-flop controlled by the switch signal generation circuit.

【図8】CMOSインバータを用いた場合の標本化回路
の回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of a sampling circuit when a CMOS inverter is used.

【図9】CMOSインバータの特性を示すグラフであ
る。
FIG. 9 is a graph showing characteristics of a CMOS inverter.

【図10】CMOSインバータの特性を示すグラフであ
る。
FIG. 10 is a graph showing characteristics of a CMOS inverter.

【図11】(a)はホールデット・カスケード回路の回
路図であり、(b)はその動作図である。
11A is a circuit diagram of a hold cascade circuit, and FIG. 11B is an operation diagram thereof.

【図12】本発明の一実施形態に係る時間計数回路にフ
ェーズ・ロック・ループ(PLL)を用いた場合の構成
図である。
FIG. 12 is a configuration diagram when a phase locked loop (PLL) is used in a time counting circuit according to an embodiment of the present invention.

【図13】PLLを用いた時間計数回路における遅延回
路を示す図であり、(a)は1段あたりの遅延回路、
(b)は(a)に示す遅延回路のトランジスタレベルの
回路図である。
13A and 13B are diagrams illustrating a delay circuit in a time counting circuit using a PLL, where FIG. 13A illustrates a delay circuit per stage,
FIG. 2B is a circuit diagram of the delay circuit shown in FIG.

【図14】本発明の応用例に係るスキュー調整回路の構
成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a skew adjustment circuit according to an application example of the present invention.

【図15】回路A及び回路Bから出力されたクロックパ
ルス信号の立上がり時の時間変化を示すグラフであり、
(a)は回路Aから出力されたクロックパルス信号が回
路Bから出力されたクロックパルス信号よりも進んでい
る場合、(b)は回路Aから出力されたクロックパルス
信号が回路Bから出力されたクロックパルス信号よりも
遅れている場合を示す。
FIG. 15 is a graph showing a time change at the time of rising of the clock pulse signal output from the circuits A and B,
(A), when the clock pulse signal output from the circuit A is ahead of the clock pulse signal output from the circuit B, (b), the clock pulse signal output from the circuit A is output from the circuit B This shows a case where it is behind the clock pulse signal.

【図16】本発明の応用例に係るスキュー調整回路にお
ける制御回路の内部構成の一例を示す回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing an example of an internal configuration of a control circuit in a skew adjustment circuit according to an application example of the present invention.

【図17】図16に示す制御回路の入出力信号の変化、
及びこの制御回路によって制御される標本化回路及びフ
リップフロップの動作を示すタイミング図である。
17 shows changes in input / output signals of the control circuit shown in FIG. 16;
FIG. 3 is a timing chart showing operations of a sampling circuit and a flip-flop controlled by the control circuit.

【図18】本発明の応用例に係るスキュー調整回路にお
ける遅延回路の内部構成の一例を示す回路図である。
FIG. 18 is a circuit diagram illustrating an example of an internal configuration of a delay circuit in a skew adjustment circuit according to an application example of the present invention.

【図19】本発明の応用例に係るスキュー調整回路にお
ける演算回路の内部構成の一例を示す回路図である。
FIG. 19 is a circuit diagram illustrating an example of an internal configuration of an arithmetic circuit in a skew adjustment circuit according to an application example of the present invention.

【図20】本発明の応用例に係るスキュー調整回路の全
体の動作を示すタイミング図である。
FIG. 20 is a timing chart showing an overall operation of a skew adjustment circuit according to an application example of the present invention.

【図21】従来の時間計数回路の構成図である。FIG. 21 is a configuration diagram of a conventional time counting circuit.

【図22】従来の時間計数回路における問題を説明する
ための図であり、各遅延回路の出力電圧の変化を表すグ
ラフである。
FIG. 22 is a diagram for explaining a problem in the conventional time counting circuit, and is a graph showing a change in output voltage of each delay circuit.

【図23】従来の時間計数回路における問題を説明する
ための図であり、(a)は各遅延回路の出力電圧の変化
を表すグラフ、(b)は時間コードを示すグラフであ
る。
23A and 23B are diagrams for explaining a problem in the conventional time counting circuit, in which FIG. 23A is a graph showing a change in output voltage of each delay circuit, and FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 遅延回路リング 12 スイッチ信号生成回路 12a 第1のスイッチ信号 12b 第2のスイッチ信号 13 標本化回路列(変換手段) 13a 標本化回路(変換回路) 14 保持回路列 14a フリップフロップ(保持回路) 15 演算回路 16a カウンタ 16b カウンタ出力保持回路 17 位相比較器 18 ループフィルタ 21 容量 22 反転増幅回路 31 第1の容量 32 第1の反転増幅回路 33 第2の容量 34 第2の反転増幅回路 41、42a、42b、44b、44a PMOS 43a、43b、45a、45b NMOS 51 遅延回路リング 54 保持回路列 55 演算回路 56a カウンタ 56b カウンタ出力保持回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Delay circuit ring 12 Switch signal generation circuit 12a 1st switch signal 12b 2nd switch signal 13 Sampling circuit sequence (conversion means) 13a Sampling circuit (conversion circuit) 14 Holding circuit sequence 14a Flip-flop (holding circuit) 15 Arithmetic circuit 16a Counter 16b Counter output holding circuit 17 Phase comparator 18 Loop filter 21 Capacitance 22 Inverting amplifier circuit 31 First capacitor 32 First inverting amplifier circuit 33 Second capacitor 34 Second inverting amplifier circuit 41, 42a, 42b, 44b, 44a PMOS 43a, 43b, 45a, 45b NMOS 51 delay circuit ring 54 holding circuit row 55 arithmetic circuit 56a counter 56b counter output holding circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H03K 23/00 H03K 23/00 B (56)参考文献 特開 平7−99450(JP,A) 特開 平6−283984(JP,A) 特開 昭60−59813(JP,A) 実開 昭63−49825(JP,U) 特表 平6−500680(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 1/00 - 1/88 H03K 5/00,5/08 H03L 7/00 G01R 25/04 G01R 29/02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H03K 23/00 H03K 23/00 B (56) References JP-A-7-99450 (JP, A) JP-A-6-283984 ( JP, A) JP-A-60-59813 (JP, A) JP-A-63-49825 (JP, U) JP-A-6-500680 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , (DB name) H03M 1/00-1/88 H03K 5 / 00,5 / 08 H03L 7/00 G01R 25/04 G01R 29/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 パルス信号のパルス間隔を測定する時間
計数回路であって、 リング状に接続された複数の遅延回路により構成され、
各遅延回路の出力信号が一の論理レベルから他の論理レ
ベルに遷移する信号の遷移が循環する遅延回路リング
と、 前記遅延回路リングを構成する遅延回路の出力信号をそ
れぞれ入力とする複数の変換回路からなり、測定対象の
パルス信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくともい
ずれか一方のタイミングに基づく指示に従って、各変換
回路が、入力とする遅延回路の出力信号を変換して出力
する変換手段と、 前記変換手段を構成する変換回路の出力信号をそれぞれ
入力とする複数の保持回路からなり、前記タイミングと
は異なるタイミングで、各保持回路が、入力とする変換
回路の出力信号を論理レベル信号に変換して出力する保
持回路列と、 前記保持回路列から出力された論理レベル信号を数値デ
ータに変換し、この数値データを基にして前記測定対象
のパルス信号のパルス間隔を演算する演算回路とを備え
ており、 前記変換手段を構成する変換回路は、入力した信号を
標本化し、標本化された信号と、互いに共通の基準電位
との差電圧を増幅し、増幅された差電圧を、一定電位に
印加して出力するものであることを特徴とする時間計数
回路。
1. A time counting circuit for measuring a pulse interval of a pulse signal, comprising: a plurality of delay circuits connected in a ring shape;
A delay circuit ring in which a transition of a signal in which an output signal of each delay circuit transitions from one logic level to another logic level is circulated; and a plurality of conversions each having an output signal of the delay circuit constituting the delay circuit ring as an input. A conversion unit configured of a circuit, wherein each conversion circuit converts and outputs an output signal of a delay circuit to be input according to an instruction based on at least one of timings of rising and falling of a pulse signal to be measured; and It is composed of a plurality of holding circuits each having an input of an output signal of a conversion circuit constituting the conversion means, and the timing and
At different timings , each holding circuit converts the output signal of the conversion circuit as an input into a logic level signal and outputs the logic level signal, and converts the logic level signal output from the holding circuit row into numerical data. An arithmetic circuit for calculating a pulse interval of the pulse signal to be measured based on the numerical data, wherein each conversion circuit constituting the conversion means converts the input signal
Sampling, the sampled signal and a common reference potential
And amplify the difference voltage to a constant potential.
A time counting circuit characterized by applying and outputting .
【請求項2】 請求項1に記載の時間計数回路におい
て、 測定対象のパルス信号を入力とし、該測定対象のパルス
信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれか
一方のタイミングを基に第1のスイッチ信号及び第2の
スイッチ信号を生成するスイッチ信号生成回路を備えて
おり、 変換手段を構成する変換回路は、前記スイッチ信号生成
回路によって生成された第1のスイッチ信号の指示に従
って、入力とする遅延回路の出力信号を変換して出力す
るものであり、 保持回路列を構成する保持回路は、前記スイッチ信号生
成回路によって生成された第2のスイッチ信号の指示に
従って、入力とする変換回路の出力信号を論理レベル信
号に変換して出力するものであることを特徴とする時間
計数回路。
2. The time counting circuit according to claim 1, wherein a pulse signal to be measured is input, and the first switch is set based on at least one of rising and falling timings of the pulse signal to be measured. A switch signal generation circuit for generating a signal and a second switch signal, wherein the conversion circuit forming the conversion means has a delay as an input according to an instruction of the first switch signal generated by the switch signal generation circuit. A holding circuit forming a holding circuit array, the output signal of a conversion circuit to be input according to an instruction of a second switch signal generated by the switch signal generation circuit; Is converted to a logic level signal and output.
【請求項3】 請求項2に記載の時間計数回路におい
て、 変換回路は、 第1のスイッチ信号による指示がないときは一定電位の
信号を出力しており、前記第1のスイッチ信号により指
示されると、前記変換回路が入力とする遅延回路の出力
信号を標本化し、標本化された信号の電位と所定の基準
電位との差電圧を増幅すると共に増幅された差電圧を前
記一定電位に印加して出力する標本化回路を有すること
を特徴とする時間計数回路。
3. The time counting circuit according to claim 2, wherein the conversion circuit outputs a signal of a constant potential when there is no instruction by the first switch signal, and the conversion circuit outputs the signal of the constant potential when the instruction is given by the first switch signal. Then, the output signal of the delay circuit input to the conversion circuit is sampled, the difference voltage between the potential of the sampled signal and a predetermined reference potential is amplified, and the amplified difference voltage is applied to the constant potential. A time counting circuit, comprising a sampling circuit for outputting the result.
【請求項4】 標本化回路は、所定の基準電位を内部で
生成することを特徴とする請求項3に記載の時間計数回
路。
4. The time counting circuit according to claim 3, wherein the sampling circuit internally generates a predetermined reference potential.
【請求項5】 請求項3に記載の時間計数回路におい
て、 標本化回路は、 外部から信号が入力される外部入力端子と、 前記外部入力端子からの信号を入力とする第1の回路
と、 前記第1の回路から出力される信号を入力とする第2の
回路と、 前記外部入力端子と前記第1の回路の入力端子との間に
設けられ、前記外部入力端子と前記第1の回路の入力端
子とを接続する導通状態と前記外部入力端子と前記第1
の回路の入力端子とを切り離す非導通状態とのいずれか
一方に設定される第1のスイッチ手段と、 前記第1の回路の入力端子と前記第2の回路の出力端子
との間に設けられ、前記第1の回路の入力端子と前記第
2の回路の出力端子とを接続する導通状態と前記第1の
回路の入力端子と前記第2の回路の出力端子とを切り離
す非導通状態とのいずれか一方に設定される第2のスイ
ッチ手段とを備えており、 前記第1の回路は、 一の端子が前記第1の回路の入力端子に接続された第1
の容量と、 前記第1の容量の他の端子における電圧を反転増幅して
前記第1の回路の出力端子に出力する第1の反転増幅回
路と、 前記第1の反転増幅回路の入力端子と出力端子との間に
設けられ、前記第1の反転増幅回路の入力端子と出力端
子とを接続する導通状態と前記第1の反転増幅回路の入
力端子と出力端子とを切り離す非導通状態とのいずれか
一方に設定される第3のスイッチ手段とを備えており、 前記第2の回路は、 一の端子が前記第2の回路の入力端子に接続された第2
の容量と、 前記第2の容量の他の端子における電圧を反転増幅して
前記第2の回路の出力端子に出力する第2の反転増幅回
路と、 前記第2の反転増幅回路の入力端子と出力端子との間に
設けられ、前記第2の反転増幅回路の入力端子と出力端
子とを接続する導通状態と前記第2の反転増幅回路の入
力端子と出力端子とを切り離す非導通状態とのいずれか
一方に設定される第4のスイッチ手段とを備えており、 第1のスイッチ信号による指示がないときは、前記第1
のスイッチ手段及び第3のスイッチ手段は導通状態であ
ると共に前記第2のスイッチ手段及び第4のスイッチ手
段は非導通状態であり、 前記第1のスイッチ信号により指示されると、一旦、前
記第1のスイッチ手段及び第3のスイッチ手段は非導通
状態となると共に前記第2のスイッチ手段及び第4のス
イッチ手段は導通状態となった後、再び、前記第1のス
イッチ手段及び第3のスイッチ手段は導通状態となると
共に前記第2のスイッチ手段及び第4のスイッチ手段は
非導通状態となることを特徴とする時間計数回路。
5. The time counting circuit according to claim 3, wherein the sampling circuit comprises: an external input terminal to which a signal is externally input; a first circuit to which a signal from the external input terminal is input; A second circuit that receives a signal output from the first circuit as an input; and a second circuit that is provided between the external input terminal and an input terminal of the first circuit, the external input terminal and the first circuit. And the external input terminal is connected to the first input terminal.
A first switch means which is set to one of a non-conductive state for disconnecting the input terminal of the first circuit, and a first switch means provided between the input terminal of the first circuit and the output terminal of the second circuit. A conductive state in which the input terminal of the first circuit is connected to the output terminal of the second circuit, and a non-conductive state in which the input terminal of the first circuit is separated from the output terminal of the second circuit. A second switch means set to either one of the first circuit and the first circuit, wherein the first circuit has a first terminal connected to an input terminal of the first circuit.
A first inverting amplifier circuit that inverts and amplifies a voltage at another terminal of the first capacitor and outputs it to an output terminal of the first circuit; and an input terminal of the first inverting amplifier circuit. A conductive state provided between the input terminal and the output terminal of the first inverting amplifier circuit, and a non-conductive state separating the input terminal and the output terminal of the first inverting amplifier circuit. And a third switch means set to either one of the second circuit and the second circuit, wherein the second circuit has one terminal connected to an input terminal of the second circuit.
A second inverting amplifier circuit that inverts and amplifies a voltage at another terminal of the second capacitor and outputs the voltage to an output terminal of the second circuit; and an input terminal of the second inverting amplifier circuit. A conductive state provided between the input terminal and the output terminal of the second inverting amplifier circuit and a non-conductive state separating the input terminal and the output terminal of the second inverting amplifier circuit. And a fourth switch means set to either one of the first and second switches, and when there is no instruction by the first switch signal, the first switch means is provided.
The switch means and the third switch means are in a conductive state, and the second switch means and the fourth switch means are in a non-conductive state. Once instructed by the first switch signal, once the After the first switch means and the third switch means are turned off and the second switch means and the fourth switch means are turned on, the first switch means and the third switch are turned on again. A time counting circuit wherein the means is turned on and the second switch means and the fourth switch means are turned off.
【請求項6】 請求項2に記載の時間計数回路におい
て、 変換回路は、 第1のスイッチ信号による指示がないときは一定電位の
信号を出力しており、前記第1のスイッチ信号により指
示されると、前記変換回路が入力とする遅延回路の出力
信号の電位と所定の基準電位との差電圧を増幅すると共
に増幅された差電圧を前記一定電位に印加して出力する
ホールデット・カスケード回路を有することを特徴とす
る時間計数回路。
6. The time counting circuit according to claim 2, wherein the conversion circuit outputs a signal of a constant potential when there is no instruction by the first switch signal, and the conversion circuit outputs the signal of the constant potential when the instruction is given by the first switch signal. Then, a hold cascade circuit that amplifies a difference voltage between a potential of an output signal of the delay circuit input to the conversion circuit and a predetermined reference potential, and applies the amplified difference voltage to the constant potential to output the same. A time counting circuit comprising:
【請求項7】 請求項1に記載の時間計数回路におい
て、 遅延回路リングを構成する一の遅延回路の出力端子にお
ける信号と基準クロック信号との位相を比較し、位相の
補正を指示する信号を出力する位相比較器と、 前記位相比較器から出力される信号の指示に従って、前
記遅延回路リングを構成する遅延回路に信号遅延時間を
制御する制御信号を出力するループフィルタとをさらに
備えており、 前記遅延回路リングと、前記位相比較器及びループフィ
ルタとによりフェーズ・ロック・ループ(PLL)が構
成されていることを特徴とする時間計数回路。
7. The time counting circuit according to claim 1, wherein a phase of a signal at an output terminal of one of the delay circuits constituting the delay circuit ring is compared with a phase of a reference clock signal, and a signal for instructing phase correction is provided. A phase comparator for outputting, and a loop filter for outputting a control signal for controlling a signal delay time to a delay circuit configuring the delay circuit ring according to an instruction of a signal output from the phase comparator, A time counting circuit, wherein a phase locked loop (PLL) is constituted by the delay circuit ring, the phase comparator, and the loop filter.
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