JP3268901B2

JP3268901B2 - Ｔ型フリップフロップ回路

Info

Publication number: JP3268901B2
Application number: JP18487093A
Authority: JP
Inventors: 誠村山
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1993-07-27
Publication date: 2002-03-25
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JPH0746089A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＥＣＬ（エミッタカッ
プルドロジック）を利用したＴ−ＦＦ（Ｔ型フリップフ
ロップ回路）に関するもので、特に異常発振を防止した
Ｔ−ＦＦに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＯＳトランジスタを利用したＴ−ＦＦ
が知られているが、該Ｔ−ＦＦはオンオフに伴う貫通電
流によりノイズが発生してしまう。又、インジェクショ
ン電流を利用するＩＩＬは、数ＭＨｚ程度の周波数で応
答ができなくなる。そこで、高周波の入力信号に応答可
能なものとしてＥＣＬを利用したＴ−ＦＦが考えられ
る。Ｔ−ＦＦを分周回路として利用する場合には、図２
に示す如く、Ｔ−ＦＦを縦続接続して構成する。入力端
子（１）及び（２）に印加された入力信号は、第１Ｔ−
ＦＦ（３）で１／２分周され、その分周出力がＱ及びＱ
出力として第２Ｔ−ＦＦ（４）に印加され更に１／２分
周される。以降、同様に１／２分周が行なわれる。

【０００３】第１乃至第３Ｔ−ＦＦ（３）乃至（５）
は、ＥＣＬで構成されているので高周波の入力信号に応
答可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図２の如き分周回路
は、例えばＴＶ受像機のＡＦＴ回路におけるテレビジョ
ンＩＦ信号（５８．７５ＭＨｚ）の分周を行なう用途に
用いられる。その様な場合、テレビ信号を受信していな
い無信号時には図２の入力端子（１）及び（２）は、無
信号状態となり、互いに等しい直流電圧が印加される。
すると、第１Ｔ−ＦＦ（３）には「Ｈ」レベルでも
「Ｌ」レベルでもない中間電圧が印加されることにな
り、第１Ｔ−ＦＦ（３）の異常動作を引き起こす。この
異常動作を停止させるには、無信号期間、入力端子
（１）及び（２）に「Ｈ」レベル及び「Ｌ」レベルの信
号を印加すれば良い。ところが、その為には、無信号状
態であることを判別する判別回路や、入力端子（１）及
び（２）の電圧を変化させる切換回路が必要になり、回
路設計が複雑になると共に素子数が増加する、という問
題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の点に鑑
みなされたもので、入力信号を転送する第１差動増幅器
と、該第１差動増幅器の出力信号を保持する第２差動増
幅器と、該第１及び第２差動増幅器の共通負荷と、前記
第１及び第２差動増幅器に対して交互に動作電流を供給
する第３差動増幅器とを有する第１回路部と、前記第２
差動増幅器の出力信号を転送する第４差動増幅器と、該
第４差動増幅器の出力信号を保持する第５差動増幅器
と、該第４及び第５差動増幅器の共通負荷と、前記第４
及び第５差動増幅器に対して交互に動作電流を供給する
第６差動増幅器とを有する第２回路部と、前記第５差動
増幅器の出力信号を前記第１差動増幅器に帰還する帰還
路とを備えるＴ型フリップフロップ回路であって、前記
第３差動増幅器に流れる直流電流をアンバランス状態に
するとともに前記第６差動増幅器に流れる直流電流をア
ンバランス状態にすることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明に依れば、第１、第２、第４及び第５差
動増幅器で構成される発振ループを遮断しているので、
Ｔ型フリップフロップ回路の異常発振を防止できる。
又、本発明に依れば、第３及び第６差動増幅器に流れる
電流をアンバランスにすれば前記発振ループを遮断でき
るので、回路素子の増加を殆んどまねかない。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す回路図で、
（６）は、入力信号を転送する第１差動増幅器（７）
と、該第１差動増幅器（７）の出力信号を保持する第２
差動増幅器（８）と、該第１及び第２差動増幅器（７）
及び（８）の共通の負荷（９）及び（１０）と、前記第
１及び第２差動増幅器（７）及び（８）に対して交互に
動作電流を供給する第３差動増幅器（１１）とを有する
第１回路部、（１２）は、前記第２差動増幅器（８）の
出力信号を転送する第４差動増幅器（１３）と、該第４
差動増幅器（１３）の出力信号を保持する第５差動増幅
器（１４）と、該第４及び第５差動増幅器（１３）及び
（１４）の共通の負荷（１５）及び（１６）と、前記第
４及び第５差動増幅器（１３）及び（１４）に対して交
互に動作電流を供給する第６差動増幅器（１７）とを有
する第２回路部、（１８）及び（１９）は前記第５差動
増幅器（１４）の出力信号を前記第１差動増幅器（７）
に帰還する帰還路である。

【０００８】今、図１の端子（２０）に図３（ａ）の信
号が、端子（２１）に図３（ａ）と逆相の信号が印加さ
れたとする。又、入力端子（１）及び（２）には図３
（ｂ）及び図３（ｃ）のクロック信号が印加され、図３
（ｃ）のクロック信号の「Ｈ」レベル期間、第３差動増
幅器（１１）を構成するトランジスタ（２２）がオン
し、トランジスタ（２３）がオフする。トランジスタ
（２２）のオンに伴い第１差動増幅器（７）が動作する
ので、点Ａには図３（ｄ）に示す如く時刻ｔ₁に「Ｈ」
レベルとなる信号が発生する。この状態から、図３
（ｂ）及び図３（ｃ）のクロック信号が反転し、第２差
動増幅器（８）が動作、第１差動増幅器（７）が不動作
となると、点Ａの「Ｈ」レベル信号に応じてトランジス
タ（２４）がオン、点Ｂの「Ｌ」レベル信号に応じて、
トランジスタ（２５）がオフする。その為、点Ａは
「Ｈ」レベルを、点Ｂは「Ｌ」レベルを保持する。そし
て、再び図３（ｂ）及び（ｃ）のクロック信号が反転す
ると第１差動増幅器（７）が動作、第２差動増幅器
（８）が不動作状態となる。この時もまだ端子（２０）
及び（２１）の信号状態は、変わっていないので、点Ａ
は「Ｈ」レベル、点Ｂは「Ｌ」レベルを保つ。その為、
図３（ｄ）の信号は、変化しない。そして、更に前記ク
ロック信号が時刻ｔ₃に「Ｌ」レベルに反転すると、第
１差動増幅器（７）が、図３（ａ）の「Ｌ」レベルにな
ったデータを転送し、点Ａに発生させるので、点Ａの信
号は、図３（ｄ）の如くなる。

【０００９】以降、図３（ｂ）及び（ｃ）のクロック信
号が何回、反転しても入力データが「Ｌ」レベルである
限り、図３（ｄ）の信号は、「Ｌ」レベルを保つ。次
に、第２回路部（１２）の動作について説明する。第２
回路部（１２）の構成及び動作は、第１回路部（６）の
それと同じであり、図３（ｄ）の信号及びその反転信号
の転送及び保持を行ない、出力端子（２６）及び（２
７）に図３（ｅ）の信号を出力する。

【００１０】図３（ａ）の信号と図３（ｅ）の信号との
関係は、Ｄ型フリップフロップの入出力関係となってい
る。そこで、図１の如く第５差動増幅器（１４）の出力
信号を端子（２０）及び（２１）に印加することによ
り、図１の回路がＴ−ＦＦとして動作することが明らか
である。図１の回路において、無信号状態となると、入
力端子（１）及び（２）の電圧が等しくなるので、第３
及び第６差動増幅器（１１）及び（１７）がバランス状
態となり定電流源（２８）の電流Ｉ_Oが１／４に分流さ
れて、第１、第２、第４及び第５差動増幅器（７），
（８），（１３）及び（１４）が動作可能状態となって
しまう。

【００１１】この時、各差動増幅器のトランジスタをイ
ンバータとして、発振ループが形成されてしまう。即
ち、端子（２０）は、図４の如きループを作り、インバ
ータの反転に要する遅延時間に基づく周波数で発振して
しまう。この為、図１の出力端子（２６）及び（２７）
から、入力信号と無関係な発振出力信号が発生してしま
う。

【００１２】そこで、本発明では、上述の発振ループを
遮断することにより、前記発振を防止している。本発明
では、無信号時の第３及び第６差動増幅器（１１）及び
（１７）をアンバランス状態にして、トランジスタ（２
２）及び（２９）に流れる電流と、トランジスタ（２
３）及び（３０）に流れる電流とを異ならせている。そ
の変化量は、上述の発振ループを構成する差動増幅器
が、発振に必要なレベルで信号を反転出力できない程度
になるまで行なう。その際、第３及び第６差動増幅器
（１１）及び（１７）は、いずれの極性のアンバランス
にしても発振ループを遮断できる。

【００１３】この際、無信号における第３及び第６差動
増幅器（１１）及び（１７）の直流バランスを変化させ
ても、通常動作に対しては、影響を与えないようにでき
る。即ち、入力端子（１）及び（２）に印加するクロッ
ク信号のレベルを十分に高くして、上記オフセットが存
在しても、そのレベルを超えて第３及び第６差動増幅器
（１１）及び（１７）をスイッチング動作させれば良
い。これにより、追加の素子をほとんど必要とせずに無
信号時の発振を防止できると共にただちに通常動作に移
向できるＴ−ＦＦが得られる。

【００１４】第３及び第６差動増幅器（１１）及び（１
７）に流れる電流をアンバランスにする方法は、種々の
ものが考えられる。例えば、トランジスタ（２２）及び
（２９）とトランジスタ（２３）及び（３０）のエミッ
タ面積比を変えれば良い。又、トランジスタ（２２）及
び（２９）とトランジスタ（２３）及び（３０）のベー
ス電圧にオフセットを持たせても良い。この場合には、
図１の抵抗（３１）及び（３２）の値を等しくし、バイ
アス電源（３３）及び（３４）の電圧値を異ならせれば
良い。

【００１５】尚、図１の出力端子（２６）及び（２７）
は、後段に接続されるＴ−ＦＦ（図示せず）により順次
分周される。

【００１６】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明に依れば、入力
信号として中間電圧を印加しても異常発振の生じないＴ
−ＦＦが得られる。特に本発明に依れば、素子数の増加
をほとんど招かずに異常発振が防止できるという利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＴ−ＦＦを示す回路図である。

【図２】従来の分周回路を示す回路図である。

【図３】図１の説明に供する為の波形図である。

【図４】図１の説明に供する為の回路図である。

【符号の説明】

（６）第１回路部（１２）第２回路部（１８）帰還路（１９）帰還路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号を転送する第１差動増幅器と、該
第１差動増幅器の出力信号を保持する第２差動増幅器
と、該第１及び第２差動増幅器の共通負荷と、前記第１
及び第２差動増幅器に対して交互に動作電流を供給する
第３差動増幅器とを有する第１回路部と、前記第２差動
増幅器の出力信号を転送する第４差動増幅器と、該第４
差動増幅器の出力信号を保持する第５差動増幅器と、該
第４及び第５差動増幅器の共通負荷と、前記第４及び第
５差動増幅器に対して交互に動作電流を供給する第６差
動増幅器とを有する第２回路部と、前記第５差動増幅器
の出力信号を前記第１差動増幅器に帰還する帰還路とを
備えるＴ型フリップフロップ回路であって、前記第３差
動増幅器に流れる直流電流をアンバランス状態にすると
ともに前記第６差動増幅器に流れる直流電流をアンバラ
ンス状態にし、異常発振を防止することを特徴とするＴ
型フリップフロップ回路。
【請求項２】前記第３及び第６差動増幅器を構成するト
ランジスタのエミッタ面積を異ならせて前記第３及び第
６差動増幅器の直流電流をアンバランス状態にすること
を特徴とする請求項１記載のＴ型フリップフロップ回
路。
【請求項３】前記第３及び第６差動増幅器を構成するト
ランジスタのベースに加わるバイアス電圧を異ならせて
前記第３及び第６差動増幅器の直流電流をアンバランス
状態にすることを特徴とする請求項１記載のＴ型フリッ
プフロップ回路。