JP3439606B2 - Ring oscillation circuit - Google Patents

Ring oscillation circuit

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JP3439606B2
JP3439606B2 JP20401696A JP20401696A JP3439606B2 JP 3439606 B2 JP3439606 B2 JP 3439606B2 JP 20401696 A JP20401696 A JP 20401696A JP 20401696 A JP20401696 A JP 20401696A JP 3439606 B2 JP3439606 B2 JP 3439606B2
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光雄 竹本
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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、例えば、相補型M
OS(以下、「CMOS」という)等のディジタル大規
模集積回路(Large Scale Integrated Circuit、以下、
「LSI」という)の論理ゲートで構成されるリング発
振回路、特に乱数発生等に使用して好適な周波数変動の
大きなリング発振回路に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to, for example, a complementary type M
A large scale integrated circuit (hereinafter referred to as "CMOS") such as an OS (hereinafter referred to as "CMOS")
The present invention relates to a ring oscillation circuit composed of logic gates (referred to as "LSI"), and particularly to a ring oscillation circuit having a large frequency variation suitable for use in random number generation and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】リング発振回路は、CMOS等の論理回
路を用いて、論理ゲートの出力側を入力側に直接帰還さ
せることにより、発振を行う回路であり、コンデンサや
抵抗等のアナログ素子を使用せず、論理ゲートと配線の
遅延時間によって、発振周波数が決定される簡易発振回
路である。図2は、従来のリング発振回路の構成を示す
回路図である。このリング発振回路は、縦続接続された
奇数個のインバータ1,2,…,Kを有しており、最終
段のインバータKの出力側が初段のインバータ1の入力
側に接続された構成になっている。そして、インバータ
Kの出力側に、このリング発振回路の出力信号OUTが
出力されるようになっている。
2. Description of the Related Art A ring oscillator circuit is a circuit that oscillates by directly returning the output side of a logic gate to the input side using a logic circuit such as CMOS, and uses analog elements such as capacitors and resistors. Instead, the oscillation frequency is determined by the delay time of the logic gate and the wiring. FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional ring oscillator circuit. This ring oscillator circuit has an odd number of inverters 1, 2, ..., K connected in cascade, and the output side of the final stage inverter K is connected to the input side of the first stage inverter 1. There is. Then, the output signal OUT of this ring oscillation circuit is output to the output side of the inverter K.

【0003】各インバータ1〜Kは、入力側に与えられ
た信号を反転して出力する回路である。従って、例え
ば、電源電圧の印加等によってインバータ1の入力側に
“H”レベルの信号が与えられると、奇数段縦続接続さ
れた最終段のインバータKの出力側には、“L”レベル
の信号が出力される。この“L”レベルの信号がインバ
ータ1の入力信号として与えられるので、今度は、イン
バータKの出力側に、“H”レベルの信号が出力され
る。この様に、インバータKの出力側に出力される出力
信号OUTは、“L”レベルと“H”レベルが交互に変
化する。この変化の速度、即ち発振周波数は、リング状
に接続されたインバータ1〜Kのループの遅延時間によ
って決まるが、これらのインバータ1〜Kの回路定数は
温度や電源電圧等の変化によって影響を受けやすいの
で、リング発振回路の発振周波数は不安定なものとなっ
ている。リング発振回路の単純な回路構成と、発振周波
数の不安定性を利用して、このリング発振回路を、乱数
発生や雑音信号の発生に応用する場合がある。例えば、
乱数発生の場合、リング発振回路の出力パルスの数を一
定時間カウントし、そのカウント値を乱数として使用す
る。
Each of the inverters 1 to K is a circuit which inverts a signal applied to the input side and outputs it. Therefore, for example, when a "H" level signal is applied to the input side of the inverter 1 by applying a power supply voltage or the like, an "L" level signal is output to the output side of the final stage inverter K connected in an odd number of stages. Is output. Since this "L" level signal is given as an input signal to the inverter 1, this time, an "H" level signal is output to the output side of the inverter K. In this way, the output signal OUT output to the output side of the inverter K alternates between "L" level and "H" level. The speed of this change, that is, the oscillation frequency is determined by the delay time of the loop of the inverters 1 to K connected in a ring shape, but the circuit constants of these inverters 1 to K are affected by changes in temperature and power supply voltage. Since it is easy, the oscillation frequency of the ring oscillation circuit is unstable. The ring oscillator circuit may be applied to random number generation or noise signal generation by utilizing the simple circuit configuration of the ring oscillator circuit and the instability of the oscillation frequency. For example,
In the case of random number generation, the number of output pulses of the ring oscillator circuit is counted for a certain period of time, and the count value is used as a random number.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
リング発振回路では、次のような課題があった。乱数発
生においては、発振周波数が不安定なほど一様な乱数が
得られる。リング発振回路の周波数変動を大きくするた
めには、インバータの段数を大きくする必要がある。し
かし、インバータの段数を大きくすると発振周波数が低
下し、短時間に有効な乱数を得ることが困難になるとい
う課題があった。本発明は、前記従来技術が持っていた
課題を解決し、発振周波数を低下させずに周波数変動の
大きな出力信号が得られるリング発振回路を提供するも
のである。
However, the conventional ring oscillator circuit has the following problems. In random number generation, the more unstable the oscillation frequency, the more uniform the random number can be obtained. In order to increase the frequency fluctuation of the ring oscillator circuit, it is necessary to increase the number of inverter stages. However, when the number of stages of the inverter is increased, the oscillation frequency is lowered, and it is difficult to obtain effective random numbers in a short time. The present invention provides a ring oscillation circuit that solves the problems of the above-mentioned conventional techniques and that can obtain an output signal with large frequency fluctuation without lowering the oscillation frequency.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の内の第1の発明は、LSIの論理ゲート等
で構成され、相互干渉によって周波数変動の大きな発振
信号を生成するためのリング発振回路において、2M+
1(但し、Mは正の整数)個の反転増幅器が縦続接続さ
れ、その2m−1(但し、mはM以下の正の整数)段目
の反転増幅器から第1の中間信号を出力し、最終段の反
転増幅器から第1の発振信号を出力する第1の直列回路
と、2N+1(但し、Nは正の整数)個の反転増幅器が
縦続接続され、その2n−1(但し、nはN以下の正の
整数)段目の反転増幅器から第2の中間信号を出力し、
最終段の反転増幅器から第2の発振信号を出力する第2
の直列回路とを備えている。更に、このリング発振回路
には、前記第1の発振信号及び前記第2の中間信号の論
理積または論理和の信号を前記第1の直列回路の初段の
反転増幅器に与える第1の論理ゲートと、前記第2の発
振信号及び前記第1の中間信号の論理積または論理和の
信号を前記第2の直列回路の初段の反転増幅器に与える
第2の論理ゲートとが、設けられている。
In order to solve the above-mentioned problems, the first invention of the present invention comprises an LSI logic gate or the like, and an oscillation with a large frequency fluctuation due to mutual interference.
In a ring oscillator circuit for generating a signal , 2M +
1 (where M is a positive integer) inverting amplifiers are cascade-connected, and the first intermediate signal is output from the 2m−1 (where m is a positive integer not more than M) inverting amplifier. A first series circuit that outputs a first oscillation signal from the inverting amplifier at the final stage and 2N + 1 (where N is a positive integer) inverting amplifiers are connected in cascade, and 2n−1 (where n is N). Output a second intermediate signal from the inverting amplifier of the following positive integer),
Second output of the second oscillation signal from the inverting amplifier at the final stage
And a series circuit of. Furthermore, the ring oscillator circuit has a logic circuit for the first oscillation signal and the second intermediate signal .
The logical product or logical sum signal of the first stage of the first series circuit
A logical product or a logical sum of the first logic gate given to the inverting amplifier and the second oscillation signal and the first intermediate signal ;
A second logic gate for providing a signal to the first stage inverting amplifier of the second series circuit .

【0006】第2の発明は、第1の発明における第1の
論理ゲートを、発振モード制御用の第1の制御信号によ
って活性化されたときに前記第1の発振信号及び前記第
2の中間信号の論理積または論理和の信号を前記第1の
直列回路の初段の反転増幅器に与える構成にしている。
更に、前記第2の論理ゲートを、発振モード制御用の第
2の制御信号によって活性化されたときに前記第2の発
振信号及び前記第1の中間信号の論理積または論理和の
信号を前記第2の直列回路の初段の反転増幅器に与える
構成にしている。第3の発明は、LSIの論理ゲート等
で構成され、相互干渉によって周波数変動の大きな発振
信号を生成するためのリング発振回路において、それぞ
れ干渉信号を入力して中間信号を出力する奇数組(但
し、3組以上)の直列回路がリング状に接続された第1
のリング回路と、前記各直列回路にそれぞれ接続され、
前記中間信号を入力して前記干渉信号を該直列回路に
える複数個の第2のリング回路とを備えている。
A second invention, the first logic gate in the first aspect of the present invention, the first oscillation signal and the second intermediate when activated by a first control signal for oscillation mode control The logical product of the signals or the logical sum of the signals is
The configuration is applied to the first stage inverting amplifier of the series circuit .
Further, the second logic gate, the logical product or logical sum of the second oscillation signal and the first intermediate signal when activated by a second control signal for oscillation mode control
The signal is given to the inverting amplifier at the first stage of the second series circuit . A third aspect of the invention is composed of an LSI logic gate or the like, and has a large frequency fluctuation due to mutual interference.
In a ring oscillating circuit for generating a signal, an odd number (three or more) of series circuits each inputting an interference signal and outputting an intermediate signal are connected in a ring shape.
And a ring circuit of, respectively connected to each of the series circuits,
Enter the intermediate signal given to the interference signal to the series circuit
And a plurality of second ring circuits.

【0007】そして、前記各直列回路は、第1のリング
信号及び前記干渉信号の論理積または論理和をとる第1
の論理ゲートと、前記第1の論理ゲートの出力側に接続
されて前記中間信号を出力する奇数個縦続接続された第
1の反転増幅器群と、前記第1の反転増幅器群の出力側
に接続されて後段の直列回路に前記第1のリング信号を
出力する偶数個縦続接続された第2の反転増幅器群とで
構成している。また、前記各第2のリング回路は、第2
のリング信号及び前記中間信号の論理積または論理和を
とる第2の論理ゲートと、前記第2の論理ゲートの出力
側に接続されて前記干渉信号を前記第1の論理ゲートに
与える奇数個縦続接続された第3の反転増幅器群と、前
記第3の反転増幅器群の出力側に接続されて前記第2の
リング信号を前記第2の論理ゲートに与える偶数個縦続
接続された第4の反転増幅器群とで構成している。
Each of the series circuits has a first ring signal and a first logical product of the interference signals.
Connected to the output side of the first logic gate and connected to the output side of the first inverting amplifier group, which is connected to the output side of the first logic gate and connected in an odd number in series And a second inverting amplifier group connected in cascade to output the first ring signal to the series circuit in the subsequent stage. Further, each of the second ring circuits has a second
The logical product or logical sum of the ring signal and the intermediate signal
And a second logic gate that is connected to the output side of the second logic gate to connect the interference signal to the first logic gate.
An odd number of cascaded third inverting amplifier groups, and an even number of cascade connected third inverting amplifier groups are connected to the output side of the third inverting amplifier group to provide the second ring signal to the second logic gate. And a fourth inverting amplifier group.

【0008】第1の発明によれば、以上のようにリング
発振回路を構成したので、次のような作用が行われる。
縦続接続された奇数個の反転増幅器からなる第1の直列
回路の出力信号は、第1の論理ゲートを介して該第1の
直列回路の初段の反転増幅器の入力側にフィードバック
され、第1のリング発振回路が構成される。同様に第2
の直列回路と第2の論理ゲートによって、第2のリング
発振回路が構成される。更に、第1のリング発振回路か
らは第1の中間信号が出力され、この中間信号が第2の
リング発振回路の第2の論理ゲートの入力側に与えられ
る。また、第2のリング発振回路からは第2の中間信号
が出力され、この中間信号が第1のリング発振回路の第
1の論理ゲートの入力側に与えられる。このため、第1
のリング発振回路と第2のリング発振回路は、相互に干
渉を与えながら発振する。
According to the first aspect of the invention, since the ring oscillator circuit is constructed as described above, the following operation is performed.
The output signal of the first series circuit including an odd number of cascaded inverting amplifiers is fed back to the input side of the first stage inverting amplifier of the first series circuit via the first logic gate, and A ring oscillator circuit is constructed. Similarly second
A second ring oscillation circuit is configured by the serial circuit of and the second logic gate. Further, the first ring oscillation circuit outputs a first intermediate signal, and this intermediate signal is applied to the input side of the second logic gate of the second ring oscillation circuit. A second intermediate signal is output from the second ring oscillator circuit, and this intermediate signal is applied to the input side of the first logic gate of the first ring oscillator circuit. Therefore, the first
The ring oscillator circuit and the second ring oscillator circuit oscillate while giving mutual interference.

【0009】第2の発明によれば、第1の発明における
第1及び第2の論理ゲートに対して、それぞれ発振モー
ド制御用の第1及び第2の制御信号が与えられるように
なっている。このため、外部信号によって第1及び第2
のリング発振回路の発振及び停止の制御が行われる。第
3の発明によれば、第1の論理ゲートと、奇数個縦続接
続された第1の反転増幅器群と、偶数個縦続接続された
第2の反転増幅器群とで構成された第1の直列回路を、
奇数個リング状に接続して第1のリング発振回路が構成
される。そして、この第1のリング発振回路に対して、
奇数個の第2のリング発振回路が第1の発明と同じよう
に相互に干渉を与えるように接続されている。これによ
り、第1のリング発振回路は、複数の第2のリング発振
回路との間で相互に干渉しながら発振する。
According to the second aspect of the invention, the first and second control signals for controlling the oscillation mode are applied to the first and second logic gates of the first aspect of the invention, respectively. . Therefore, the first and second signals are generated by the external signal.
The ring oscillator circuit is controlled to oscillate and stop. According to the third aspect of the present invention, a first series circuit including a first logic gate, an odd number of cascade-connected first inverting amplifier groups, and an even number of cascade-connected second inverting amplifier groups. The circuit
The first ring oscillation circuit is configured by connecting an odd number of rings. And for this first ring oscillator circuit,
An odd number of second ring oscillator circuits are connected so as to interfere with each other as in the first invention. As a result, the first ring oscillation circuit oscillates while interfering with the plurality of second ring oscillation circuits.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】第1の実施形態 図1は、本発明の第1の実施形態を示すリング発振回路
の回路図である。このリング発振回路は、第1のリング
発振部10及び第2のリング発振部20を有しており、
これらのリング発振部10,20は、LSIの論理ゲー
ト等で構成されている。第1のリング発振部10は、縦
続接続された奇数個の反転増幅器(例えば、CMOSイ
ンバータ)111 〜112M+1(但し、Mは正の整数)か
らなる第1の直列回路と、2入力ANDゲート12とで
構成されている。最終段のインバータ112M+1の出力側
は、ANDゲート12の入力端子Aに接続され、このA
NDゲート12の出力端子Dは、初段のインバータ11
1 の入力側に接続されている。第2のリング発振部20
は、縦続接続された奇数個のインバータ211 〜21
2N+1(但し、Nは正の整数)からなる第2の直列回路
と、2入力ANDゲート22とで構成されている。最終
段のインバータ212N+1の出力側は、ANDゲート22
の入力端子Aに接続され、このANDゲート22の出力
端子Dは、初段のインバータ211 の入力側に接続され
ている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a ring oscillator circuit showing a first embodiment of the present invention. This ring oscillation circuit has a first ring oscillation section 10 and a second ring oscillation section 20,
These ring oscillating units 10 and 20 are composed of LSI logic gates and the like. The first ring oscillator 10 includes a first series circuit including an odd number of cascaded inverting amplifiers (for example, CMOS inverters) 11 1 to 11 2M + 1 (where M is a positive integer), and 2 It is composed of an input AND gate 12. The output side of the final stage inverter 11 2M + 1 is connected to the input terminal A of the AND gate 12, and this A
The output terminal D of the ND gate 12 is the inverter 11 of the first stage.
Connected to the input side of 1 . Second ring oscillator 20
The odd number of inverters 21 1 to 21 connected in cascade
It is composed of a second series circuit composed of 2N + 1 (where N is a positive integer) and a 2-input AND gate 22. The output side of the final stage inverter 21 2N + 1 is the AND gate 22
Of the AND gate 22. The output terminal D of the AND gate 22 is connected to the input side of the first- stage inverter 21 1 .

【0011】更に、縦続接続されたインバータ111
112M+1の内の奇数番目のインバータ112m-1の出力側
から第1の中間信号IS1が出力され、この中間信号I
S1が、ANDゲート22の入力端子Bに与えられてい
る。また、縦続接続されたインバータ211 〜212N+1
内の奇数番目のインバータ212n-1の出力側から第2の
中間信号IS2が出力され、この中間信号IS2が、A
NDゲート12の入力端子Bに与えられている。そし
て、インバータ112M+1及びインバータ212N+1の出力
側には、それぞれ第1、第2の発振信号(例えば、出力
信号)OUT1,OUT2が出力されるようになってい
る。次に、動作を説明する。ANDゲート12の入力端
子A,Bには、それぞれ出力信号OUT1、中間信号I
S2が与えられる。また、ANDゲート22の入力端子
A,Bには、それぞれ出力信号OUT2、中間信号IS
1が与えられる。
Further, the cascade-connected inverters 11 1 ...
The first intermediate signal IS1 is output from the output side of the odd-numbered inverter 11 2m-1 of 11 2M + 1 , and this intermediate signal I
S1 is applied to the input terminal B of the AND gate 22. In addition, cascade connected inverters 21 1 to 21 2N + 1
The second intermediate signal IS2 is output from the output side of the odd-numbered inverter 21 2n-1 in the
It is applied to the input terminal B of the ND gate 12. Then, the first and second oscillation signals (for example, output signals) OUT1 and OUT2 are output to the output sides of the inverter 11 2M + 1 and the inverter 21 2N + 1 , respectively. Next, the operation will be described. An output signal OUT1 and an intermediate signal I are input to the input terminals A and B of the AND gate 12, respectively.
S2 is given. Further, the output signal OUT2 and the intermediate signal IS are applied to the input terminals A and B of the AND gate 22, respectively.
1 is given.

【0012】ここで、ANDゲート12の入力端子A,
B、及び出力端子Dの信号の論理値をそれぞれ、
“U”,“V”,“W”とし、ANDゲート22の入力
端子A,B、及び出力端子Dの信号の論理値をそれぞ
れ、“X”,“Y”,“Z”とする。ANDゲート12
において、次の(1)式が成り立つ。 “W”=“U”・“V” ・・・(1) 但し、「・」:論理積 一方、ANDゲート12の出力信号“W”は、インバー
タ111 の入力側に与えられ、奇数段のインバータ11
1 〜112M+1によって反転出力されるので、次の(2)
式が成り立つ。 “U”=“W/” ・・・(2) 但し、「/」:反転 同様に、奇数段のインバータ211 〜212n-1により、
次の(3)式が成り立つ。 “V”=“Z/” ・・・(3) 従って、ANDゲート12では、(1)〜(3)式よ
り、次の(4)式が成り立つ。 “W”=“W/”・“Z/” ・・・(4) また、ANDゲート22では、次の(5)式が成り立っ
ている。 “Z”=“X”・“Y” ・・・(5) ANDゲート22の出力信号“Z”は、インバータ21
1 の入力側に与えられ、奇数段のインバータ211 〜2
2N+1によって反転出力されるので、次の(6)式が成
り立つ。 “X”=“Z/” ・・・(6) 同様に、奇数段のインバータ111 〜112m-1により、
次の(7)式が成り立つ。 “Y”=“W/” ・・・(7) 従って、ANDゲート22では、(5)〜(7)式よ
り、次の(8)式が成り立つ。 “Z”=“Z/”・“W/” ・・・(8) (4),(8)式で示されるように、ANDゲート1
2,22の出力信号の論理値“W”,“Z”は、それぞ
れ相互に干渉を与えながら発振が行われているいること
が分かる。
Here, the input terminal A of the AND gate 12,
B and the logical value of the signal of the output terminal D,
The logical values of the signals at the input terminals A and B and the output terminal D of the AND gate 22 are "X", "Y", and "Z", respectively. AND gate 12
In, the following expression (1) is established. “W” = “U” · “V” (1) However, “·”: logical product On the other hand, the output signal “W” of the AND gate 12 is given to the input side of the inverter 11 1 and odd-numbered stages. Inverter 11
Since it is inverted by 1 to 11 2M + 1 , the following (2)
The formula holds. “U” = “W /” (2) However, “/”: Similarly to the inversion, by the odd-numbered inverters 21 1 to 21 2n-1 ,
The following expression (3) is established. “V” = “Z /” (3) Therefore, in the AND gate 12, the following expression (4) is established from the expressions (1) to (3). “W” = “W /” · “Z /” (4) In the AND gate 22, the following expression (5) is established. “Z” = “X” · “Y” (5) The output signal “Z” of the AND gate 22 is the inverter 21.
It is given to one input side of the odd-numbered stage inverters 21 21 to
Since it is inverted and output by 1 2N + 1 , the following expression (6) is established. “X” = “Z /” (6) Similarly, by the odd-numbered stages of inverters 11 1 to 11 2m-1 ,
The following expression (7) is established. “Y” = “W /” (7) Therefore, in the AND gate 22, the following expression (8) is established from the expressions (5) to (7). “Z” = “Z /” · “W /” (8) As shown in equations (4) and (8), AND gate 1
It can be seen that the logical values "W" and "Z" of the output signals 2 and 22 are oscillating while interfering with each other.

【0013】ここで、仮に、縦続接続されたインバータ
111 〜112M+1の内の偶数番目のインバータ112m
出力側を、ANDゲート22の入力端子Bに接続し、縦
続接続されたインバータ211 〜212N+1の内の偶数番
目のインバータ212nの出力側を、ANDゲート12の
入力端子Bに接続したとする。ANDゲート12の入出
力信号の関係は、次の(9)式のようになる。 “W”=“U”・“V” =“W/”・“Z” ・・・(9) 同様に、ANDゲート22の入出力信号の関係は、次の
(10)式のようになる。 “Z”=“X“・“Y” =“Z/”・“W” ・・・(10) ここで、(9)式に(10)式を代入すると、次の(1
1)式が得られる。 “W”=“W/”・{“Z/”・“W”} =“W/”・“Z/”・“W” =“W/”・“W”・“Z/” ={“W/”・“W”}・“Z/” =“0”・“Z/”=“0” ・・・(11) (11)式を(10)式に代入すると、“Z”=“0”
となる。
Here, it is assumed that the output side of the even-numbered inverter 11 2m of the cascade-connected inverters 11 1 to 11 2M + 1 is connected to the input terminal B of the AND gate 22, and the cascade-connected inverters are connected. It is assumed that the output side of the even-numbered inverter 21 2n of 21 1 to 21 2N + 1 is connected to the input terminal B of the AND gate 12. The relationship between the input and output signals of the AND gate 12 is as shown in the following expression (9). “W” = “U” · “V” = “W /” · “Z” (9) Similarly, the relationship between the input / output signals of the AND gate 22 is as shown in the following equation (10). . “Z” = “X” · “Y” = “Z /” · “W” (10) Here, when the equation (10) is substituted into the equation (9), the following (1)
Equation (1) is obtained. "W" = "W /"-{"Z /"-"W"} = "W /"-"Z /"-"W" = "W /"-"W"-"Z /" = {" W / "·“ W ”} ·“ Z / ”=“ 0 ”·“ Z / ”=“ 0 ”(11) When the formula (11) is substituted into the formula (10),“ Z ”=“ 0 "
Becomes

【0014】これは、ANDゲート12,22の出力信
号が“0”で固定し、発振が行われないことを意味す
る。この様に、本実施形態のリング発振回路は、次の
(i),(ii)のような利点がある。 (i) 2つのリング発振部10,20を有し、各リン
グ発振部10,20の奇数段目のインバータ112m-1
212n-1の中間信号IS1,IS2が、ANDゲート1
2,22を介して相互に干渉を与えるため、発振周波数
の変動の大きな出力信号OUT1,OUT2を得ること
ができる。例えば、図1のリング発振部10,20のイ
ンバータ111 ,…,211 ,…を、それぞれ23段の
CMOSインバータで構成した回路の動作を、コンピュ
ータシミュレーションで解析した結果では、出力信号O
UT1,OUT2に、150kHz〜2.1MHzの周
波数に相当するパルス幅を有するパルスがランダムに変
化しながら出力されることが確認されている。 (ii) キャパシタンスや抵抗等のアナログ素子を使用
せずに、論理回路のみで構成されているので、ディジタ
ルLSI等への適用が容易である。
This means that the output signals of the AND gates 12 and 22 are fixed at "0" and no oscillation is performed. Thus, the ring oscillator circuit of this embodiment has the following advantages (i) and (ii). (I) It has two ring oscillators 10 and 20, and the inverters 11 2m-1 of odd-numbered stages of each ring oscillator 10 and 20 are
21 2n-1 intermediate signals IS1 and IS2 receive AND gate 1
Since they interfere with each other via 2 and 22, output signals OUT1 and OUT2 having large fluctuations in the oscillation frequency can be obtained. For example, the result of computer simulation analysis of the operation of a circuit in which the inverters 11 1 , ..., 21 1 , ... Of the ring oscillators 10 and 20 of FIG.
It has been confirmed that a pulse having a pulse width corresponding to a frequency of 150 kHz to 2.1 MHz is output to UT1 and OUT2 while randomly changing. (Ii) Since it is composed of only logic circuits without using analog elements such as capacitance and resistance, it is easy to apply to digital LSI and the like.

【0015】第2の実施形態 図3は、本発明の第2の実施形態を示すリング発振回路
の回路図であり、図1中の要素と共通の要素には共通の
符号が付されている。この第2の実施形態のリング発振
回路は、図1のリング発振部10,20に代えて、これ
らのリング発振部10,20内の2入力ANDゲート1
2,22を、2入力ORゲート13,23に変更したリ
ング発振部10A,20Aを設けている。その他の回路
は図1と同一である。この図3のリング発振回路におけ
る動作の概略は次のとおりである。ここで、ORゲート
13の入力端子A,B、及び出力端子Dの信号の論理値
をそれぞれ、“U”,“V”,“W”とし、ORゲート
23の入力端子A,B、及び出力端子Dの信号の論理値
をそれぞれ、“X”,“Y”,“Z”とする。
Second Embodiment FIG. 3 is a circuit diagram of a ring oscillator circuit showing a second embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 1 are designated by common reference numerals. . The ring oscillating circuit of the second embodiment has a 2-input AND gate 1 in each of the ring oscillating units 10 and 20 in place of the ring oscillating units 10 and 20 shown in FIG.
Ring oscillators 10A and 20A are provided, in which 2 and 22 are replaced with 2-input OR gates 13 and 23. The other circuits are the same as those in FIG. The outline of the operation of the ring oscillator circuit of FIG. 3 is as follows. Here, the logical values of the signals at the input terminals A and B and the output terminal D of the OR gate 13 are set to "U", "V", and "W", respectively, and the input terminals A and B and the output of the OR gate 23 are output. The logical values of the signal at the terminal D are "X", "Y", and "Z", respectively.

【0016】ORゲート13,23においては、次の
(12)式が成り立つ。 “W”=“U”+“V”=“W/”+“Z/” “Z”=“X“+“Y”=“Z/”+“W/” ・・・(12) 但し、「+」:論理和 従って、次の(13)式が成り立つ。 “W”=“W/”+“{“Z/”+“W/”}/” =“W/”+“Z”・“W” “Z”=“Z/”+“{“W/”+“Z/”}/” =“Z/”+“Z”・“W” ・・・(13) (13)式で示されるように、ORゲート13,23の
出力信号の論理値“W”,“Z”は、それぞれ相互に干
渉を与えながら発振が行われているいることが分かる。
In the OR gates 13 and 23, the following expression (12) is established. “W” = “U” + “V” = “W /” + “Z /” “Z” = “X” + “Y” = “Z /” + “W /” (12) “+”: Logical sum Therefore, the following expression (13) is established. “W” = “W /” + “{“ Z / ”+“ W / ”} /” = “W /” + “Z” / “W” “Z” = “Z /” + “{“ W / “+“ Z / ”} /” = “Z /” + “Z” · “W” (13) As shown by the equation (13), the logical value of the output signal of the OR gates 13 and 23 is “ It can be seen that W ”and“ Z ”are oscillating while mutually interfering with each other.

【0017】ここで、仮に、縦続接続されたインバータ
111 〜112M+1の内の偶数番目のインバータ112m
出力側を、ORゲート23の入力端子Bに接続し、縦続
接続されたインバータ211 〜212N+1の内の偶数番目
のインバータ212nの出力側を、ORゲート13の入力
端子Bに接続したとする。ORゲート13,23の入出
力信号の関係は、次の(14)式のようになる。 “W”=“U”+“V”=“W/”+“Z” “Z”=“X“+“Y”=“Z/”+“W” ・・・(14) 従って、次の(15)式が成り立つ。 “W”=“W/”+“Z/”+“W” =“W/”+“W”+“Z/” =“1”+“Z/”=“1” “Z”=“Z/”+“W/”+“Z” =“Z/”+“Z”+“W/” =“1”+“W/”=“1” ・・・(15) これは、ORゲート13,23の出力信号が“1”で固
定し、発振が行われないことを意味する。この様に、第
2の実施形態のリング発振回路は、図1のリング発振回
路と同様に、2つのリング発振部10A,20Aが、O
Rゲート13,23を介して相互に干渉を与えながら発
振するため、発振周波数の変動の大きな出力信号OUT
1,OUT2を得ることができるという利点がある。ま
た、LSIの構成上、ORゲートを使用する方が都合の
良い場合に、適用することができる。
Here, it is assumed that the output side of the even-numbered inverter 11 2m of the cascaded inverters 11 1 to 11 2M + 1 is connected to the input terminal B of the OR gate 23, and the cascaded inverters are connected. It is assumed that the output side of the even-numbered inverter 21 2n of 21 1 to 21 2N + 1 is connected to the input terminal B of the OR gate 13. The relationship between the input / output signals of the OR gates 13 and 23 is as shown in the following expression (14). “W” = “U” + “V” = “W /” + “Z” “Z” = “X” + “Y” = “Z /” + “W” (14) Therefore, the following Equation (15) holds. “W” = “W /” + “Z /” + “W” = “W /” + “W” + “Z /” = “1” + “Z /” = “1” “Z” = “Z / ”+“ W / ”+“ Z ”=“ Z / ”+“ Z ”+“ W / ”=“ 1 ”+“ W / ”=“ 1 ”(15) This is the OR gate 13 , 23 are fixed at "1", which means that oscillation is not performed. As described above, in the ring oscillation circuit of the second embodiment, the two ring oscillation units 10A and 20A are
Since the oscillators oscillate while interfering with each other through the R gates 13 and 23, the output signal OUT with a large fluctuation in oscillation frequency
1 and OUT2 can be obtained. Further, it can be applied when it is more convenient to use an OR gate due to the configuration of the LSI.

【0018】第3の実施形態 図4は、本発明の第3の実施形態を示すリング発振回路
の回路図であり、図1中の要素と共通の要素には共通の
符号が付されている。この第3の実施形態のリング発振
回路では、図1のリング発振部10,20とは異なる構
成のリング発振部10B,20Bを有している。リング
発振部10Bは、図1と同様のインバータ111 〜11
2M+1からなる第1の直列回路と、図1とは異なる3入力
ANDゲート14とで構成されている。リング発振部2
0Bは、図1と同様のインバータ211 〜212N+1から
なる第2の直列回路と、図1とは異なる3入力ANDゲ
ート24とで構成されている。そして、ANDゲート1
4,24の入力端子Cには、それぞれ発振モード制御用
の制御信号CTRL1,CTRL2が与えられるように
なっている。その他の回路は、図1と同一である。
Third Embodiment FIG. 4 is a circuit diagram of a ring oscillator circuit showing a third embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 1 are designated by common reference numerals. . The ring oscillating circuit of the third embodiment has ring oscillating units 10B and 20B having a configuration different from that of the ring oscillating units 10 and 20 of FIG. The ring oscillator 10B has the same inverters 11 1 to 11 as those in FIG.
It is composed of a first series circuit composed of 2M + 1 and a 3-input AND gate 14 different from that shown in FIG. Ring oscillator 2
0B is composed of a second series circuit composed of inverters 21 1 to 21 2N + 1 similar to that of FIG. 1 and a 3-input AND gate 24 different from that of FIG. And AND gate 1
Control signals CTRL1 and CTRL2 for controlling the oscillation mode are applied to the input terminals C of 4 and 24, respectively. The other circuits are the same as those in FIG.

【0019】図5は、図4のリング発振回路の制御信号
CTRL1,CTRL2と、その制御信号CTRL1,
CTRL2に対応するリング発振部10B,20Bの出
力の関係を示す図である。制御信号CTRL1,CTR
L2が、ともに“0”であれば、リング発振部10B,
20Bは、どちらも発振を停止する。制御信号CTRL
1が“0”、制御信号CTRL2が“1”であれば、リ
ング発振部10Bは発振を停止し、リング発振部20B
は単独で発振する。制御信号CTRL1が“1”、制御
信号CTRL2が“0”であれば、リング発振部10B
は単独で発振し、リング発振部20Bは発振を停止す
る。更に制御信号CTRL1,CTRL2が、ともに
“1”であれば、リング発振部10B,20Bは、図1
のリング発振回路と同様に相互に干渉して発振する。こ
の様に、第3の実施形態のリング発振回路は、3入力A
NDゲート14,24を有しているので、発振モードの
制御を行うことが可能になり、周波数変動量を切替える
ことができるという利点がある。
FIG. 5 shows control signals CTRL1 and CTRL2 of the ring oscillator circuit of FIG. 4 and control signals CTRL1 and CTRL1 thereof.
It is a figure which shows the relationship of the output of the ring oscillation parts 10B and 20B corresponding to CTRL2. Control signals CTRL1, CTR
If both L2 are "0", the ring oscillator 10B,
Both 20B stop oscillation. Control signal CTRL
If 1 is "0" and the control signal CTRL2 is "1", the ring oscillating unit 10B stops oscillation and the ring oscillating unit 20B
Oscillates independently. If the control signal CTRL1 is "1" and the control signal CTRL2 is "0", the ring oscillator 10B
Oscillates independently, and the ring oscillating unit 20B stops oscillating. Further, if both the control signals CTRL1 and CTRL2 are "1", the ring oscillators 10B and 20B have the same configuration as in FIG.
Similar to the ring oscillator circuit, they oscillate by interfering with each other. As described above, the ring oscillator circuit according to the third embodiment has three inputs A
Since the ND gates 14 and 24 are included, it is possible to control the oscillation mode and there is an advantage that the frequency variation amount can be switched.

【0020】第4の実施形態 図6は、本発明の第4の実施形態を示すリング発振回路
の回路図である。このリング発振回路は、第1のリング
回路(例えば、リング発振部)30と、3組の第2のリ
ング回路(例えば、リング発振部)40,50,60と
を備えている。リング発振部30は、3組の直列回路3
0A,30B,30Cがリング状に接続されて構成され
ている。直列回路30Aは、第1の論理ゲート(例え
ば、2入力ANDゲート)31Aと、奇数個のインバー
タを縦続接続した第1の反転増幅器群(例えば、奇数イ
ンバータ回路)32Aと、偶数個のインバータを縦続接
続した第2の反転増幅器群(例えば、偶数インバータ回
路)33Aとで構成されている。同様に、直列回路30
Bは、ANDゲート31Bと、奇数インバータ回路32
Bと、偶数インバータ回路33Bとで構成されている。
直列回路30Cは、ANDゲート31Cと、奇数インバ
ータ回路32Cと、偶数インバータ回路33Cとで構成
されている。
Fourth Embodiment FIG. 6 is a circuit diagram of a ring oscillator circuit showing a fourth embodiment of the present invention. This ring oscillator circuit includes a first ring circuit (for example, a ring oscillator) 30 and three sets of second ring circuits (for example, a ring oscillator) 40, 50, 60. The ring oscillator 30 includes three series circuits 3
0A, 30B and 30C are connected in a ring shape. The series circuit 30A includes a first logic gate (for example, a 2-input AND gate) 31A, a first inverting amplifier group (for example, an odd inverter circuit) 32A in which an odd number of inverters are connected in cascade, and an even number of inverters. And a second inverting amplifier group (for example, an even inverter circuit) 33A connected in cascade. Similarly, the series circuit 30
B is an AND gate 31B and an odd inverter circuit 32.
B and an even inverter circuit 33B.
The series circuit 30C includes an AND gate 31C, an odd inverter circuit 32C, and an even inverter circuit 33C.

【0021】直列回路30AのANDゲート31Aの出
力側は、奇数インバータ回路32Aの入力側に接続され
ている。奇数インバータ回路32Aの出力側は、偶数イ
ンバータ回路33Aの入力側に接続されている。偶数イ
ンバータ回路33Aの出力側は、直列回路30BのAN
Dゲート31Bの第1の入力端子に接続されている。ま
た、直列回路30B,30Cの接続関係は、直列回路3
0Aと同様である。リング発振部40は、第2の論理ゲ
ート(例えば、2入力ANDゲート)41と、奇数個の
インバータを縦続接続した第3の反転増幅器群(例え
ば、奇数インバータ回路)42と、偶数個のインバータ
を縦続接続した第4の反転増幅器群(例えば、偶数イン
バータ回路)43とで、構成されている。ANDゲート
41の第1の入力端子には、直列回路30Aの奇数イン
バータ回路32Aの出力側が接続され、このANDゲー
ト41の出力側には、奇数インバータ回路42の入力側
が接続されている。奇数インバータ回路42の出力側
は、前記直列回路30AにおけるANDゲート31Aの
第2の入力端子と、偶数インバータ回路43の入力側と
に、共通接続されている。そして、偶数インバータ回路
43の出力側は、ANDゲート41の第2の入力端子に
接続されている。
The output side of the AND gate 31A of the series circuit 30A is connected to the input side of the odd number inverter circuit 32A. The output side of the odd inverter circuit 32A is connected to the input side of the even inverter circuit 33A. The output side of the even-numbered inverter circuit 33A is the AN of the series circuit 30B.
It is connected to the first input terminal of the D gate 31B. The connection relationship between the series circuits 30B and 30C is the series circuit 3
Same as 0A. The ring oscillator 40 includes a second logic gate (for example, a 2-input AND gate) 41, a third inverting amplifier group (for example, an odd inverter circuit) 42 in which an odd number of inverters are connected in cascade, and an even number of inverters. And a fourth inverting amplifier group (for example, an even inverter circuit) 43 connected in cascade. The output side of the odd inverter circuit 32A of the series circuit 30A is connected to the first input terminal of the AND gate 41, and the input side of the odd inverter circuit 42 is connected to the output side of the AND gate 41. The output side of the odd inverter circuit 42 is commonly connected to the second input terminal of the AND gate 31A in the series circuit 30A and the input side of the even inverter circuit 43. The output side of the even inverter circuit 43 is connected to the second input terminal of the AND gate 41.

【0022】リング発振部50,60は、いずれもリン
グ発振部40と同様の構成であり、このリング発振部4
0と同様の状態で、リング発振部30の直列回路30
B,30Cに、それぞれ接続されている。そして、リン
グ発振部30の偶数インバータ回路33Cの出力側か
ら、このリング発振回路の出力信号OUTが出力される
ようになっている。この第4の実施形態のリング発振回
路の動作は、複数のリング発振部(例えば、リング発振
部30,40)が相互に干渉して発振するという点で
は、図1のリング発振回路の動作とほぼ同様である。但
し、第1のリング回路(即ち、リング発振部30)に接
続される第2のリング回路(即ち、リング発振部40,
50,60)が3個有るので、図1のリング発振回路よ
りも更に周波数変動の大きな出力信号OUTを得ること
ができるという利点がある。なお、本発明は、上記実施
形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形
例としては、例えば、次の(a)〜(e)のようなもの
がある。
The ring oscillating units 50 and 60 have the same structure as the ring oscillating unit 40.
In the same state as 0, the series circuit 30 of the ring oscillator 30
B and 30C, respectively. The output signal OUT of the ring oscillator circuit is output from the output side of the even-numbered inverter circuit 33C of the ring oscillator unit 30. The operation of the ring oscillating circuit of the fourth embodiment is similar to that of the ring oscillating circuit of FIG. 1 in that a plurality of ring oscillating units (for example, the ring oscillating units 30 and 40) interfere with each other and oscillate. It is almost the same. However, the second ring circuit (that is, the ring oscillating unit 40, which is connected to the first ring circuit (that is, the ring oscillating unit 30))
Since there are three (50, 60), there is an advantage that the output signal OUT having a larger frequency fluctuation can be obtained as compared with the ring oscillation circuit of FIG. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. Examples of this modification include the following (a) to (e).

【0023】(a) 反転増幅器として、インバータ1
1 ,…,211 ,…を用いているが、インバータに限
らず、入力信号を反転して出力するNOR,NAND等
の能動回路であれば、どの様な回路を用いても同様に構
成することができる。 (b) 図4のリング発振回路では、3入力ANDゲー
ト14,24を使用しているが、3入力ORゲートを使
用しても同様の機能を有するリング発振回路を構成する
ことができる。その場合、制御信号CTRL1,CTR
L2の値とリング発振部10A,20Aの出力の関係は
図5とは異なる。 (c) 図6のリング発振回路は、3組のリング発振部
40,50,60を備えているが、任意の奇数個のリン
グ発振部40,…を設けることが可能である。多数のリ
ング発振部40,…を設けることにより、更に周波数変
化の大きなリング発振回路を構成することができる。 (d) 図1、図3、図4及び図6では、出力信号OU
Tを特定のインバータ11の出力側から取り出すように
なっているが、この出力信号OUTは、リングを構成す
るどの回路素子の出力側から取り出しても、同様の出力
信号を得ることができる。 (e) 本発明のリング発振回路の応用例として乱数発
生について説明したが、ゲーム機や暗号装置での乱数発
生のほかに、出力信号をアナログ量に変換することによ
り広帯域のノイズ発生器等として応用することができ
る。
(A) As an inverting amplifier, the inverter 1
11 1 , ..., 21 1 , ... are used, but not limited to an inverter, any active circuit such as NOR, NAND or the like which inverts and outputs an input signal can be used in any circuit. can do. (B) In the ring oscillator circuit of FIG. 4, the 3-input AND gates 14 and 24 are used, but a ring oscillator circuit having a similar function can be configured by using a 3-input OR gate. In that case, the control signals CTRL1, CTR
The relationship between the value of L2 and the outputs of the ring oscillators 10A and 20A is different from that shown in FIG. (C) The ring oscillation circuit of FIG. 6 includes three sets of ring oscillation units 40, 50, 60, but an arbitrary odd number of ring oscillation units 40, ... Can be provided. By providing a large number of ring oscillating units 40, ..., A ring oscillating circuit having a larger frequency change can be configured. (D) In FIGS. 1, 3, 4, and 6, the output signal OU
Although T is taken out from the output side of a specific inverter 11, the same output signal can be obtained even if this output signal OUT is taken out from the output side of any circuit element forming the ring. (E) The random number generation has been described as an application example of the ring oscillation circuit of the present invention. However, in addition to the random number generation in a game machine or a cryptographic device, it can be used as a broadband noise generator by converting an output signal into an analog amount. It can be applied.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
によれば、第1の直列回路及び第1の論理ゲートで構成
される第1のリング発振回路と、第2の直列回路及び第
2の論理ゲートで構成される第2のリング発振回路と
が、第1及び第2の論理ゲートを介して相互に干渉する
ように中間信号を相手側に出力している。このため、周
波数変化の大きな発振信号を得ることが可能になる。第
2の発明によれば、第1の発明における第1及び第2の
論理ゲートに対して、それぞれ発振モード制御用の制御
信号が与えられるようになっている。このため、リング
発振回路の発振及び停止の制御が可能になる。第3の発
明によれば、第1のリング発振回路に対して、奇数個
(3個以上)の第2のリング発振回路が相互に干渉を与
えるように接続されている。このため、第1の発明に比
べて更に周波数変化の大きな発振信号を得ることが可能
になる。
As described in detail above, according to the first aspect of the invention, the first ring oscillation circuit including the first series circuit and the first logic gate, the second series circuit, and The second ring oscillation circuit including the second logic gate outputs the intermediate signal to the other side so as to interfere with each other via the first and second logic gates. Therefore, it is possible to obtain an oscillation signal with a large frequency change. According to the second invention, a control signal for controlling the oscillation mode is applied to each of the first and second logic gates in the first invention. Therefore, it is possible to control the oscillation and stop of the ring oscillation circuit. According to the third invention, an odd number (three or more) of the second ring oscillation circuits are connected to the first ring oscillation circuit so as to interfere with each other. Therefore, it is possible to obtain an oscillation signal with a larger frequency change than in the first invention.

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

【図1】本発明の第1の実施形態を示すリング発振回路
の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a ring oscillator circuit showing a first embodiment of the present invention.

【図2】従来のリング発振回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional ring oscillator circuit.

【図3】本発明の第2の実施形態を示すリング発振回路
の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a ring oscillator circuit showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態を示すリング発振回路
の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a ring oscillator circuit showing a third embodiment of the present invention.

【図5】図4の制御信号に対応するリング発振部の出力
の関係を示す図である。
5 is a diagram showing a relationship of outputs of the ring oscillator corresponding to the control signal of FIG.

【図6】本発明の第4の実施形態を示すリング発振回路
の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a ring oscillator circuit showing a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10A,10B,20,20A,20B,30,
40,50,60 リング
発振部 111 ,112 ,…,211 ,212 ,…
インバータ 12,14,22,24,31A,31B,31C
ANDゲート 13,23
ORゲート 30A,30B,30C
直列回路 32A,32B,32C
奇数インバータ回路 33A,33B,33C
偶数インバータ回路
10, 10A, 10B, 20, 20A, 20B, 30,
40, 50, 60 ring oscillators 11 1 , 11 2 , ..., 21 1 , 21 2 , ...
Inverters 12, 14, 22, 24, 31A, 31B, 31C
AND gates 13 and 23
OR gates 30A, 30B, 30C
Series circuit 32A, 32B, 32C
Odd inverter circuit 33A, 33B, 33C
Even inverter circuit

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 相互干渉によって周波数変動の大きな発
振信号を生成するためのリング発振回路であって、 2M+1(但し、Mは正の整数)個の反転増幅器が縦続
接続され、その2m−1(但し、mはM以下の正の整
数)段目の反転増幅器から第1の中間信号を出力し、最
終段の反転増幅器から第1の発振信号を出力する第1の
直列回路と、 2N+1(但し、Nは正の整数)個の反転増幅器が縦続
接続され、その2n−1(但し、nはN以下の正の整
数)段目の反転増幅器から第2の中間信号を出力し、最
終段の反転増幅器から第2の発振信号を出力する第2の
直列回路と、 前記第1の発振信号及び前記第2の中間信号の論理積ま
たは論理和の信号を前記第1の直列回路の初段の反転増
幅器に与える第1の論理ゲートと、 前記第2の発振信号及び前記第1の中間信号の論理積ま
たは論理和の信号を前記第2の直列回路の初段の反転増
幅器に与える第2の論理ゲートとを、 備えたことを特徴とするリング発振回路。
1. Mutual interference causes a large frequency fluctuation.
A ring oscillator circuit for generating a swing signal, wherein 2M + 1 (where M is a positive integer) inverting amplifiers are cascade-connected, and 2m-1 (where m is a positive integer not more than M) stages thereof. A first series circuit that outputs a first intermediate signal from the eye inverting amplifier and a first oscillating signal from the final stage inverting amplifier and 2N + 1 (where N is a positive integer) inverting amplifiers A second intermediate signal is output from the inverting amplifier of the 2n−1th stage (where n is a positive integer equal to or less than N) of the cascade connection and a second oscillation signal is output from the inverting amplifier of the final stage. Two serial circuits, and a logical product of the first oscillation signal and the second intermediate signal .
Or the signal of the logical sum is added to the inversion of the first stage of the first series circuit.
A first logic gate applied to the width divider, and a logical product of the second oscillation signal and the first intermediate signal .
Or the signal of the logical sum is inverted and increased in the first stage of the second series circuit.
A ring oscillator circuit comprising: a second logic gate provided to the width device .
【請求項2】 前記第1の論理ゲートは、発振モード制
御用の第1の制御信号によって活性化されたときに前記
第1の発振信号及び前記第2の中間信号の論理積または
論理和の信号を前記第1の直列回路の初段の反転増幅器
に与える構成にし、 前記第2の論理ゲートは、発振モード制御用の第2の制
御信号によって活性化されたときに前記第2の発振信号
及び前記第1の中間信号の論理積または論理和の信号を
前記第2の直列回路の初段の反転増幅器に与える構成に
したことを特徴とする請求項1記載のリング発振回路。
2. A logical product of the first oscillation signal and the second intermediate signal when the first logic gate is activated by a first control signal for controlling an oscillation mode, or
The OR signal is used as the first stage inverting amplifier of the first series circuit.
The second logic gate is configured to provide a logical product or a logical sum of the second oscillation signal and the first intermediate signal when activated by the second control signal for controlling the oscillation mode . Signal
2. The ring oscillator circuit according to claim 1, wherein the ring oscillator circuit is configured to be applied to the first stage inverting amplifier of the second series circuit.
【請求項3】 相互干渉によって周波数変動の大きな発
振信号を生成するためのリング発振回路であって、 それぞれ干渉信号を入力して中間信号を出力する奇数組
(但し、3組以上)の直列回路がリング状に接続された
第1のリング回路と、 前記各直列回路にそれぞれ接続され、前記中間信号を入
力して前記干渉信号を該直列回路に与える複数個の第2
のリング回路とを備え、 前記各直列回路は、第1のリング信号及び前記干渉信号
の論理積または論理和 をとる第1の論理ゲートと、前記
第1の論理ゲートの出力側に接続されて前記中間信号を
出力する奇数個縦続接続された第1の反転増幅器群と、
前記第1の反転増幅器群の出力側に接続されて後段の直
列回路に前記第1のリング信号を出力する偶数個縦続接
続された第2の反転増幅器群とで構成し、 前記各第2のリング回路は、第2のリング信号及び前記
中間信号の論理積または論理和をとる第2の論理ゲート
と、前記第2の論理ゲートの出力側に接続されて前記干
渉信号を前記第1の論理ゲートに与える奇数個縦続接続
された第3の反転増幅器群と、前記第3の反転増幅器群
の出力側に接続されて前記第2のリング信号を前記第2
の論理ゲートに与える偶数個縦続接続された第4の反転
増幅器群とで構成したことを特徴とするリング発振回
路。
3. A frequency variation is large due to mutual interference.
A first ring circuit, which is a ring oscillation circuit for generating a swing signal, in which an odd number (three or more) of series circuits each of which receives an interference signal and outputs an intermediate signal are connected in a ring shape. A plurality of second circuit elements connected to the respective series circuits and adapted to input the intermediate signal to give the interference signals to the series circuits.
And a ring circuit of each of the series circuits, the first ring signal and the interference signal.
A first logic gate that takes a logical product or a logical sum of, and an odd number of cascaded first inverting amplifier groups connected to the output side of the first logic gate and outputting the intermediate signal,
An even number of cascaded second inverting amplifier groups connected to the output side of the first inverting amplifier group and outputting the first ring signal to the series circuit in the subsequent stage, The ring circuit is connected to a second logic gate that obtains a logical product or a logical sum of a second ring signal and the intermediate signal , and an output side of the second logic gate to connect the interference signal to the first logic. odd number cascaded third inverting amplifier group, said third inverting amplifier group output being connected to the side the second the second ring signal applied to the gate
And an even number of fourth inverting amplifier groups connected in cascade to each other.
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JP3650826B2 (en) * 1999-11-05 2005-05-25 株式会社 沖マイクロデザイン Random number generation integrated circuit
JP2001166920A (en) * 1999-12-07 2001-06-22 Mitsubishi Electric Corp Numerical value generating device and numerical value generation application device
US6522210B1 (en) * 2000-02-16 2003-02-18 Honeywell International Inc. Random pulse generator
FR2810816B1 (en) * 2000-06-27 2002-12-13 France Etat LOGIC CIRCUIT (S) DEVICE FOR GENERATING A RANDOM SIGNAL
JP4248950B2 (en) 2003-06-24 2009-04-02 株式会社ルネサステクノロジ Random number generator
DE102008048292B4 (en) 2008-09-22 2012-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for generating a random bit string
JP5074359B2 (en) * 2008-11-12 2012-11-14 日本電信電話株式会社 Random number generator
DE102010026688A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Siemens Aktiengesellschaft Random number generator for cryptographic application, has sample and holding circuit that scans switching states of cascaded ring oscillators for generation of random bits
JP5787311B2 (en) * 2011-04-04 2015-09-30 国立大学法人横浜国立大学 Physical random number generator
JP5753013B2 (en) 2011-07-06 2015-07-22 オリンパス株式会社 Ring oscillator circuit, A / D conversion circuit, and solid-state imaging device
DE102013210147A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-18 Siemens Aktiengesellschaft Generate random bits
EP3298692A1 (en) * 2015-05-20 2018-03-28 Cirrus Logic International Semiconductor, Ltd. Ring frequency divider
US10469059B1 (en) 2017-12-22 2019-11-05 The Boeing Company Stabilizing the startup behavior of ring oscillators

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