JP5401715B2 - Delay circuit and delay circuit system - Google Patents

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Description

本発明は、入力信号経路に、一方端が前記入力信号経路に接続され他方がグランドに接続された複数のインピーダンス回路が設けられてなる遅延回路および遅延回路システムに関し、微細な遅延を生成でき、かつ回路設計も容易な遅延回路および遅延回路システムに関する。   The present invention relates to a delay circuit and a delay circuit system in which a plurality of impedance circuits each having one end connected to the input signal path and the other connected to the ground are provided in the input signal path, and a fine delay can be generated. The present invention also relates to a delay circuit and a delay circuit system that are easy to design.

遅延回路は、通常、遅延素子を多数直列接続し、各素子間に設けたタップから遅延信号を取得している。検出回路は、矩形波の入力を積分しており、積分回路を構成するキャパシタ電圧が設定しきい値に達したときに遅延信号を発生させている。   In general, a delay circuit has a number of delay elements connected in series, and obtains a delay signal from a tap provided between the elements. The detection circuit integrates the input of the rectangular wave, and generates a delay signal when the capacitor voltage constituting the integration circuit reaches a set threshold value.

図11にその方式を示す。図11においては、遅延回路8は、複数の遅延形成要素81(1)〜81(N)から構成されており、
入力信号経路上の信号S0のライン,
遅延形成要素81(1)の出力側(信号S1)のライン,
遅延形成要素81(2)の出力側(信号S2)のライン,
・・・・・
遅延形成要素81(N)の出力側(信号SN)のライン,
(これらをライン群83で示す)
が引き出されている(特許文献1参照)。
FIG. 11 shows the method. In FIG. 11, the delay circuit 8 is composed of a plurality of delay forming elements 81 (1) to 81 (N).
The line of the signal S0 on the input signal path,
A line on the output side (signal S1) of the delay forming element 81 (1),
A line on the output side (signal S2) of the delay forming element 81 (2),
...
A line on the output side (signal SN) of the delay forming element 81 (N),
(These are indicated by a line group 83)
(See Patent Document 1).

選択回路82は、これらのライン群83の何れかを選択することで遅延時間の異なる信号(元の信号S0,遅延信号S1,S2,・・・,SNの何れか)を取り出すことができる。
特開平2−141029
The selection circuit 82 can take out signals having different delay times (any one of the original signal S0, the delay signals S1, S2,..., SN) by selecting one of these line groups 83.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-141029

図11の遅延回路では、解像度を上げるために、たとえば遅延形成要素を1000以上接続しなければならない(すなわち、Nが10000以上)。この場合、遅延形成要素81(1)〜81(N)間の距離を等しくしなければ、正確な遅延を発生できない。また、遅延形成要素81(1)〜81(N)から選択回路82までの各ライン長が異なる場合にも正確な遅延を発生できない。実際には、遅延形成要素81(1)〜81(N)間の距離は等しくすることは容易ではないし、遅延形成要素81(1)〜81(N)から選択回路82までの各ライン長を等しくすることもできない。   In the delay circuit of FIG. 11, in order to increase the resolution, for example, 1000 or more delay forming elements must be connected (that is, N is 10,000 or more). In this case, an accurate delay cannot be generated unless the distances between the delay forming elements 81 (1) to 81 (N) are equal. Further, even when the line lengths from the delay forming elements 81 (1) to 81 (N) to the selection circuit 82 are different, an accurate delay cannot be generated. Actually, it is not easy to make the distances between the delay forming elements 81 (1) to 81 (N) equal, and the line lengths from the delay forming elements 81 (1) to 81 (N) to the selection circuit 82 are set to be different. It cannot be equal.

このため、実際には微細時間を微細に設定すること(たとえば、数ナノ秒間隔で多数の遅延を設定すること)は、容易ではない。
しかも、集積回路の製造プロセスにおいては、上述したように1000個以上の遅延形成要素81(1)〜81(N)を、各遅延形成要素間の距離を同一とし、かつ各遅延形成要素から選択回路82までのライン長を一定に保つという要請があるため、パターン設計に至難を極める。
For this reason, it is not easy to actually set the fine time fine (for example, to set a large number of delays at intervals of several nanoseconds).
Moreover, in the integrated circuit manufacturing process, as described above, 1000 or more delay forming elements 81 (1) to 81 (N) are selected from the delay forming elements with the same distance between the delay forming elements. Since there is a request to keep the line length to the circuit 82 constant, it is extremely difficult to design a pattern.

本発明の目的は、解像度が微細な遅延を生成でき、かつ回路設計も容易な遅延回路および遅延回路システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a delay circuit and a delay circuit system that can generate a delay with a fine resolution and that can be easily designed.

(1)
一方端が検出回路の入力信号経路に接続され他方端がグランドに接続されたインピーダンス回路を有する遅延回路であって、
前記インピーダンス回路には、オン制御信号またはオフ制御信号がそれぞれ入力されたときに前記インピーダンス回路の全体のインピーダンスを変える複数のスイッチが含まれ、
前記複数のスイッチのオン状態またはオフ状態の組み合わせにより前記インピーダンス回路のインピーダンスを変えることで、前記検出回路が生成する遅延時間が変化することを特徴とする遅延回路。
(1)
A delay circuit having an impedance circuit having one end connected to the input signal path of the detection circuit and the other end connected to the ground;
The impedance circuit includes a plurality of switches that change the overall impedance of the impedance circuit when an on control signal or an off control signal is input, respectively.
A delay circuit, wherein a delay time generated by the detection circuit is changed by changing an impedance of the impedance circuit according to a combination of an on state or an off state of the plurality of switches.

(2)
前記インピーダンス回路は、少なくとも前記複数のスイッチが持つインピーダンス(抵抗成分、容量成分、インダクタンス成分)および/または配線に起因するインピーダンスを含むことを特徴とする(2)に記載の遅延回路。
(2)
The delay circuit according to (2), wherein the impedance circuit includes at least impedance (resistance component, capacitance component, inductance component) of the plurality of switches and / or impedance caused by wiring.

(3)
前記インピーダンス回路は、抵抗素子、容量素子、インダクタンス素子の1つまたはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする(1)または(2)に記載の遅延回路。
(3)
The delay circuit according to (1) or (2), wherein the impedance circuit includes one or a combination of a resistance element, a capacitance element, and an inductance element.

(4)
前記スイッチがゲートスイッチ(制御端子付きバッファ)であることを特徴とする(2)から(3)の何れかに記載の遅延回路。
(4)
The delay circuit according to any one of (2) to (3), wherein the switch is a gate switch (buffer with a control terminal).

(5)
(1)から(4)の何れかに記載の遅延回路と、
前記各スイッチにオンオフ制御信号を送出する遅延制御回路と、
を備えたことを特徴とする遅延回路システム。
(5)
The delay circuit according to any one of (1) to (4);
A delay control circuit for sending an on / off control signal to each of the switches;
A delay circuit system comprising:

(6)
一方端が検出回路の入力信号経路に接続され他方端がグランドに接続された複数のインピーダンス回路要素を有する遅延回路であって、
前記各インピーダンス回路要素には、オン制御信号が入力されたときに前記入力信号経路と前記グランドとの間に開放状態を形成し、オフ制御信号が入力されたときに前記入力信号経路と前記グランドとの間にインピーダンスを形成させるスイッチがそれぞれ含まれ、
前記各スイッチのオン状態またはオフ状態の組み合わせにより前記インピーダンス回路のインピーダンスを変えることで、前記検出回路が生成する遅延時間が変化することを特徴とする遅延回路。
(6)
A delay circuit having a plurality of impedance circuit elements having one end connected to the input signal path of the detection circuit and the other end connected to the ground;
Each impedance circuit element forms an open state between the input signal path and the ground when an ON control signal is input, and the input signal path and the ground when an OFF control signal is input. Each includes a switch that forms an impedance between
A delay circuit, wherein a delay time generated by the detection circuit is changed by changing an impedance of the impedance circuit according to a combination of an on state or an off state of each switch.

(7)
前記インピーダンス回路要素は、少なくとも前記スイッチが持つインピーダンス(抵抗成分、容量成分、インダクタンス成分)および/または配線に起因するインピーダンスを含むことを特徴とする(6)に記載の遅延回路。
(7)
The delay circuit according to (6), wherein the impedance circuit element includes at least impedance (resistance component, capacitance component, inductance component) of the switch and / or impedance caused by wiring.

(8)
前記インピーダンス回路要素は、抵抗素子、容量素子、インダクタンス素子の1つまたはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする(6)または(7)に記載の遅延回路。
(8)
The delay circuit according to (6) or (7), wherein the impedance circuit element includes one or a combination of a resistance element, a capacitance element, and an inductance element.

(9)
インピーダンスがZ(1),Z(2),・・・,Z(N)のインピーダンス回路要素をそれぞれP個備えた遅延回路であって、
それぞれのインピーダンス回路要素による遅延時間Τkが(k=1,2,・・・・,N)が単位遅れ時間をτ0として、
Τk(Z(k))=(P+1)k-1τ0
で表されることを特徴とする(6)から(8)の何れかに記載の遅延回路。
(9)
A delay circuit having P impedance circuit elements each having an impedance of Z (1), Z (2), ..., Z (N),
The delay time Τ k by each impedance circuit element (k = 1, 2,..., N) is unit delay time τ 0 ,
Τ k (Z (k)) = (P + 1) k−1 τ 0
The delay circuit according to any one of (6) to (8), characterized in that:

(10)
前記スイッチがゲートスイッチ(制御端子付きバッファ)であることを特徴とする(6)から(9)の何れかに記載の遅延回路。
(10)
The delay circuit according to any one of (6) to (9), wherein the switch is a gate switch (buffer with a control terminal).

(11)
前記インピーダンス回路要素はバッファを含み、当該バッファは前記スイッチよりもグランド側に設けられていることを特徴とする(6)から(10)の何れかに記載の遅延回路。
(11)
The delay circuit according to any one of (6) to (10), wherein the impedance circuit element includes a buffer, and the buffer is provided closer to a ground side than the switch.

(12)
前記検出回路は、キャパシタ素子と抵抗素子、キャパシタ素子と抵抗素子とからなるCR積分回路を含むことを特徴とする(6)から(11)の何れかに記載の遅延回路。
(12)
The delay circuit according to any one of (6) to (11), wherein the detection circuit includes a CR integration circuit including a capacitor element and a resistance element, and a capacitor element and a resistance element.

(13)
(6)から(12)の何れかに記載の遅延回路と、
前記各スイッチにオンオフ制御信号を送出する遅延制御回路と、
を備えたことを特徴とする遅延回路システム。
AC/DCコンバータ,DC/DCコンバータ、昇圧チョッパ、降圧チョッパ等において、各部の電圧や電流を周波数変換して検出し、出力や入力を制御する(出力電流,出力電圧,出力電力,入力電流,出力電圧、入力電力等)を制御する場合に、本発明の遅延回路システムは特に有効である。
(13)
The delay circuit according to any one of (6) to (12);
A delay control circuit for sending an on / off control signal to each of the switches;
A delay circuit system comprising:
In an AC / DC converter, DC / DC converter, step-up chopper, step-down chopper, etc., the voltage and current of each part are detected by frequency conversion, and the output and input are controlled (output current, output voltage, output power, input current, When controlling output voltage, input power, etc.), the delay circuit system of the present invention is particularly effective.

本発明によれば、高精度で遅延時間の設定が可能となる。
本発明の遅延回路は、多数(1000個以上)の遅延信号の中かから適宜遅延した信号を選択するための選択回路(マルチプレクサ)は必要ないので、各遅延形成要素から選択回路82までのライン長を一定に保つという必要はない。また、多数の遅延回路要素を直列に接続することもなく、設計の制限が緩和される。また、回路の簡素化を図ることができる。
According to the present invention, the delay time can be set with high accuracy.
Since the delay circuit of the present invention does not require a selection circuit (multiplexer) for selecting a signal that is appropriately delayed from among a large number (1000 or more) of delay signals, the line from each delay forming element to the selection circuit 82 is not necessary. There is no need to keep the length constant. In addition, a large number of delay circuit elements are not connected in series, and the design restriction is eased. In addition, the circuit can be simplified.

本発明では、回路配線等の浮遊抵抗、浮遊容量、浮遊インダクタンスの値を考慮した上で遅延時間を決定することが容易となる(すなわち、回路設計が容易となる)。   In the present invention, it is easy to determine the delay time in consideration of the values of stray resistance, stray capacitance, and stray inductance such as circuit wiring (that is, circuit design is facilitated).

同一仕様のスリーステートバッファは、半導体プロセスでの製造が容易であり、また入力インピーダンスのバラツキが少ないために本発明に好適である。
これらのスリーステートバッファに、抵抗素子、容量素子、インダクタンス素子の1つまたはこれらの組み合わせを接続することもできる。
A three-state buffer having the same specification is suitable for the present invention because it can be easily manufactured in a semiconductor process and has little variation in input impedance.
One or a combination of a resistance element, a capacitance element, and an inductance element can be connected to these three-state buffers.

本発明の遅延回路および遅延回路システムの実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows embodiment of the delay circuit and delay circuit system of this invention. 検出回路に生じる電圧の時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the voltage which arises in a detection circuit. 本発明の遅延回路および遅延回路システムの他の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment of the delay circuit and delay circuit system of this invention. 遅延時間の離散間隔を均等にするための遅延回路およびこれを用いた遅延回路システムを示す実施形態である。It is an embodiment showing a delay circuit for equalizing discrete intervals of delay time and a delay circuit system using the delay circuit. 図3のインピーダンス回路要素をバッファに置き換えた遅延回路およびこれを用いた遅延回路システムの説明図である。It is explanatory drawing of the delay circuit which replaced the impedance circuit element of FIG. 3 with the buffer, and a delay circuit system using the same. インピーダンス回路要素がスリーステートバッファである遅延回路およびこれを用いた遅延回路システムの説明図である。It is explanatory drawing of the delay circuit whose impedance circuit element is a three-state buffer, and a delay circuit system using the same. 図4に示した遅延回路の配線形態を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a wiring configuration of the delay circuit shown in FIG. 4. 遅延回路の応用例を示す説明図であり、3つの遅延回路ユニットにより入力クロックを4倍に増やす例を示す図である。It is explanatory drawing which shows the example of an application of a delay circuit, and is a figure which shows the example which increases an input clock 4 times by three delay circuit units. 本発明の遅延回路および遅延回路システムを電力変換装置に適用した実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows embodiment which applied the delay circuit and delay circuit system of this invention to the power converter device. 本発明の遅延回路および遅延回路システムを電力変換装置に適用した他の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment which applied the delay circuit and delay circuit system of this invention to the power converter device. 従来の遅延回路の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional delay circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 遅延回路
11 検出回路
12 インピーダンス回路
13 制御回路
14 入力バッファ
15 入力信号経路
SWk スイッチ
Z(k) インピーダンス
k バッファ
r 抵抗
TBk スリーステートバッファ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Delay circuit 11 Detection circuit 12 Impedance circuit 13 Control circuit 14 Input buffer 15 Input signal path SW k switch Z (k) Impedance B k buffer r Resistance TB k Three state buffer

図1は本発明の遅延回路および遅延回路システムの実施形態を示す説明図である。図1において、遅延回路1は、検出回路11とインピーダンス回路11と制御回路13と入力バッファ14とからなる。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of a delay circuit and a delay circuit system according to the present invention. In FIG. 1, the delay circuit 1 includes a detection circuit 11, an impedance circuit 11, a control circuit 13, and an input buffer 14.

インピーダンス回路12は、一方端が入力信号経路15に接続され他方端がグランドGに接続されている。インピーダンス回路12には、オン制御信号またはオフ制御信号がそれぞれ入力されたときに前記インピーダンス回路の全体のインピーダンスを変える複数のスイッチ(SW1〜SWM)が含まれている。インピーダンス回路12には、通常は、スイッチSW1〜SWMの他、インピーダンス素子(抵抗素子、容量素子、リアクタンス素子少なくとも1つまたはこれらの組み合わせ)を有している。インピーダンス回路12における全インピーダンスは、スイッチSW1〜SWMが有するインピーダンス、配線のインピーダンスを含めたものであるが、スイッチSW1〜SWMが有するインピーダンス、配線のインピーダンスのみで後述する遅延を形成できる場合には、インピーダンス回路12は、インピーダンス素子を有しなくてもよい。The impedance circuit 12 has one end connected to the input signal path 15 and the other end connected to the ground G. The impedance circuit 12 includes a plurality of switches (SW 1 to SW M ) that change the overall impedance of the impedance circuit when an on control signal or an off control signal is input. In general, the impedance circuit 12 includes impedance elements (at least one of a resistance element, a capacitance element, and a reactance element, or a combination thereof) in addition to the switches SW 1 to SW M. The total impedance of the impedance circuit 12, impedance of the switch SW 1 to SW M, but those including the impedance of the wiring can be formed impedance of the switch SW 1 to SW M, the delay to be described later only impedance of the wiring In some cases, the impedance circuit 12 may not have an impedance element.

検出回路11は、しきい値を検出できる構成であればよく、入力信号経路15の終端の電圧をしき値と比較するもの、入力信号経路15上に形成された抵抗素子の両端電圧をしきい値と比較することができる。また、入力信号経路15自体に含まれる抵抗成分により生じる電圧降下をしきい値と比較することもできる。   The detection circuit 11 only needs to have a configuration capable of detecting a threshold value. The detection circuit 11 compares the voltage at the end of the input signal path 15 with the threshold value, and the threshold voltage of the resistance element formed on the input signal path 15. Can be compared with the value. In addition, a voltage drop caused by a resistance component included in the input signal path 15 itself can be compared with a threshold value.

図1では入力信号経路15の始端には、入力バッファ14が接続されている。入力バッファ14の出力インピーダンス(図1ではZ0で示す)が無視できない場合には、実質上、インピーダンス回路12は、Z0を考慮してインピーダンス値が設定される。なお、入力バッファ14に含まれる電源をgeで示してある。In FIG. 1, an input buffer 14 is connected to the starting end of the input signal path 15. When the output impedance of the input buffer 14 (indicated by Z 0 in FIG. 1) cannot be ignored, the impedance value is set substantially in the impedance circuit 12 in consideration of Z 0 . The power source included in the input buffer 14 is indicated by ge.

図2は、検出回路11に生じる電圧VDの時間変化を示すグラフである。検出回路11は、電圧VDがしき値VSHに達したときに、遅延信号SDを出力する。
検出回路11には、しきい値VSHが適宜設定される。図1では、しきい値VSHは、制御装置13から設定されている。この制御装置13は、たとえば電力変換装置の制御装置として使用することができる(後述する図9および図10参照)。
FIG. 2 is a graph showing a time change of the voltage V D generated in the detection circuit 11. The detection circuit 11 outputs a delay signal SD when the voltage V D reaches the threshold value V SH .
A threshold value V SH is appropriately set in the detection circuit 11. In FIG. 1, the threshold value V SH is set by the control device 13. This control device 13 can be used, for example, as a control device for a power converter (see FIGS. 9 and 10 described later).

制御回路13は、スイッチSW1〜SMのオン状態またはオフ状態の組み合わせにより検出回路11のインピーダンスを変化させることができる、これにより、検出回路11は、検出回路11が生成する遅延時間(遅延時間信号DS)を変化させることができる。図1では、スイッチSW1〜SWMの制御信号をS1〜SMで示してある。The control circuit 13 can change the impedance of the detection circuit 11 by a combination of the ON state or the OFF state of the switches SW 1 to S M , so that the detection circuit 11 can generate a delay time (delay time) generated by the detection circuit 11. The time signal DS) can be varied. In Figure 1, there is shown a control signal of the switch SW 1 to SW M in S 1 to S M.

図3は本発明の遅延回路および遅延回路システムの他の実施形態を示す説明図である。
図3において、遅延回路1は、インピーダンス回路12と検出回路11と制御回路13と入力バッファ14とからなる。インピーダンス回路12は、複数のインピーダンス要素12(1)〜12(N)から構成されている。
入力信号経路15の終端には、検出回路11が接続されており、入力信号経路15上にはインピーダンス回路要素12(k)(k=1,2,3,・・・,N)の組Sが接続されている。各インピーダンス回路要素12(k)は、一方端が入力信号経路15に接続され他方端がグランドGに接続されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing another embodiment of the delay circuit and the delay circuit system of the present invention.
In FIG. 3, the delay circuit 1 includes an impedance circuit 12, a detection circuit 11, a control circuit 13, and an input buffer 14. The impedance circuit 12 includes a plurality of impedance elements 12 (1) to 12 (N).
A detection circuit 11 is connected to the end of the input signal path 15, and a set S of impedance circuit elements 12 (k) (k = 1, 2, 3,..., N) is connected to the input signal path 15. Is connected. Each impedance circuit element 12 (k) has one end connected to the input signal path 15 and the other end connected to the ground G.

本実施形態では、各インピーダンス回路要素12(k)には、スイッチSW(k)がそれぞれ含まれている。このスイッチスイッチSW(k)は、オン制御信号SONが入力されたときに入力信号経路15とグランドGとの間に開放状態を形成し、オフ制御信号SOFFが入力されたときに入力信号経路15とグランドGとの間にインピーダンスZ(k)(あるいは、アドミッタンスY(k)=1/Z(k))を形成させる。In the present embodiment, each impedance circuit element 12 (k) includes a switch SW (k). The switch SW (k) forms an open state between the input signal path 15 and the ground G when the ON control signal S ON is input, and the input signal when the OFF control signal S OFF is input. An impedance Z (k) (or admittance Y (k) = 1 / Z (k)) is formed between the path 15 and the ground G.

図3では、スイッチSW(k)はトランジスタであり、インピーダンスZ(k)はそれぞれ、素子抵抗r(k)、素子容量C(k)、および浮遊インピーダンスZf(浮遊抵抗Rf,浮遊容量Cfおよび浮遊インダクタンスLf)を含んでいる。   In FIG. 3, the switch SW (k) is a transistor, and the impedance Z (k) is the element resistance r (k), the element capacitance C (k), and the floating impedance Zf (floating resistance Rf, floating capacitance Cf, and floating), respectively. Inductance Lf).

本実施形態では、スイッチSW(k)のオンオフの組み合わせにより、検出回路11の全スイッチがONのときのインピーダンスはZallONで表される。
1/ZallONt=Σ(a(k)/(Z(k))
ただし、a(k)は、スイッチがオンのときに“0”、オフのときに“1”となる係数である。Σは1からNまでの合計である。なお、アドミッタンスで表すと、全アドミッタンスYZallONは、YZallON=Σa(k)Y(k)で表される。
In the present embodiment, the impedance when all the switches of the detection circuit 11 are ON is expressed as Z allON by the combination of ON / OFF of the switch SW (k).
1 / Z allON t = Σ (a (k) / (Z (k))
However, a (k) is a coefficient that is “0” when the switch is on and “1” when the switch is off. Σ is the total from 1 to N. In terms of admittance, the total admittance YZ allON is represented by YZ allON = Σa (k) Y (k).

図4は、遅延時間の離散間隔を均等にするための遅延回路およびこれを用いた遅延回路システムを示す実施形態である。本実施形態では、遅延回路1は、インピーダンスがZ(1),Z(2),・・・,Z(N)のインピーダンス回路要素をそれぞれ1個備え(回路要素数をPとしたときに、P=N)、それぞれのインピーダンス回路要素による遅延時間Τk(k=1,2,・・・・,N)が、単位遅れ時間をτ0として、
Τ1(Z(1))=τ0
Τ2(Z(2))=2τ0
Τ3(Z(3))=22τ0
・・・
Τk(Z(k))=2k-1τ0
・・・
ΤN(Z(N))=2N-1τ0
で表される。
これにより、検出回路13は、出力(遅れ時間)の間隔を等間隔にする(遅延時間の離散間隔を均等にする)ことができる。
FIG. 4 is an embodiment showing a delay circuit for equalizing discrete intervals of delay time and a delay circuit system using the delay circuit. In this embodiment, the delay circuit 1 includes one impedance circuit element having impedances Z (1), Z (2),..., Z (N) (when the number of circuit elements is P, P = N), the delay time Τ k (k = 1, 2,..., N) due to the respective impedance circuit elements, where the unit delay time is τ 0 ,
Τ 1 (Z (1)) = τ 0
Τ 2 (Z (2)) = 2τ 0
Τ 3 (Z (3)) = 2 2 τ 0
...
Τ k (Z (k)) = 2 k−1 τ 0
...
Τ N (Z (N)) = 2 N-1 τ 0
It is represented by
Thereby, the detection circuit 13 can make the intervals of the outputs (delay time) equal intervals (equalize the discrete intervals of the delay times).

図5は、図3のインピーダンス回路要素12(k)(k=1,2,3,・・・,N)をバッファB(k)(k=1,2,3,・・・,N)に置き換えた遅延回路1およびこれを用いた遅延回路システムの説明図である。図5では、バッファBkの入力インピーダンスZ(k)=20rを、図4と同じにしてある。FIG. 5 shows the impedance circuit element 12 (k) (k = 1, 2, 3,..., N) of FIG. 3 and the buffer B (k) (k = 1, 2, 3,..., N). It is explanatory drawing of the delay circuit 1 replaced by and the delay circuit system using the same. In FIG. 5, the input impedance Z (k) = 2 0 r of the buffer B k is the same as in FIG.

図6は、インピーダンス回路要素12(k)(k=1,2,3,・・・,N)がスリーステートバッファTBkである遅延回路1およびこれを用いた遅延回路システムの説明図である。図6では、スリーステートバッファTBkの入力端が入力信号経路15に接続されスリーステートバッファTBkの制御端子に制御信号S(オン制御信号またはオフ制御信号)が入力されている。スリーステートバッファTBkは、制御信号SがOFFのとき(S=0)のときに、入力の如何によらず出力はハイインピーダンスとなり、制御信号SがONのとき(S=1)のときに、入力がそのまま出力に現れる。FIG. 6 is an explanatory diagram of a delay circuit 1 in which the impedance circuit element 12 (k) (k = 1, 2, 3,..., N) is a three-state buffer TB k and a delay circuit system using the same. . In FIG. 6, the input terminal of the three-state buffer TB k is connected to the input signal path 15, and the control signal S (on control signal or off control signal) is input to the control terminal of the three-state buffer TB k . The three-state buffer TB k has a high impedance output regardless of the input when the control signal S is OFF (S = 0), and when the control signal S is ON (S = 1). The input appears as it is in the output.

図6では、図3に示したインピーダンスや図4に示した抵抗要素が接続されていないが、このようなインピーダンスや抵抗要素をスリーステートバッファTBkの前段に接続することができる。6, the resistance elements shown in impedance and 4 shown in FIG. 3 is not connected, it is possible to connect such impedance or resistance element in front of the three-state buffer TB k.

図7は、図4に示した遅延回路1の配線形態を示す説明図である。図7では、スリーステートバッファTBk(k=1,2,3,・・・,N)は同心円の直径方向に配置されている。これにより、制御信号線以外の配線が、各インピーダンス回路要素12で等しくなるので、回路設計が容易となる。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a wiring configuration of the delay circuit 1 shown in FIG. In FIG. 7, the three-state buffers TB k (k = 1, 2, 3,..., N) are arranged in the diameter direction of concentric circles. As a result, the wirings other than the control signal lines are equal in each impedance circuit element 12, and the circuit design is facilitated.

図8は、上述した遅延回路1の応用例を示す説明図である。図8では、3つの遅延回路ユニットUA,UB,UCにより入力クロックを4倍に増やしている。
本実施形態では、ユニットUAのインピーダンス回路要素12Aと、ユニットUAのインピーダンス回路要素12Bと、ユニットUAのインピーダンス回路要素12Cとは構成が同じである。ユニットAには制御回路13が設けられているが、ユニットBおよびユニットCには制御回路は設けられておらず、インピーダンス回路要素12Bとインピーダンス回路要素12Cとは、ユニットUAの制御回路13により制御される。
図8の遅延回路1は、制御回路13がユニットUA,ユニットUB,ユニットUCに入力信号S0の1周期の1/4ずつ遅れた遅延を生成させているので、実質上のクロック4倍回路として動作する。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an application example of the delay circuit 1 described above. In FIG. 8, the input clock is increased four times by three delay circuit units UA, UB, and UC.
In the present embodiment, the impedance circuit element 12A of the unit UA, the impedance circuit element 12B of the unit UA, and the impedance circuit element 12C of the unit UA have the same configuration. Although the control circuit 13 is provided in the unit A, the control circuit 13 is not provided in the unit B and the unit C, and the impedance circuit element 12B and the impedance circuit element 12C are controlled by the control circuit 13 of the unit UA. Is done.
In the delay circuit 1 of FIG. 8, the control circuit 13 causes the unit UA, unit UB, and unit UC to generate a delay that is delayed by 1/4 of one cycle of the input signal S0. Operate.

図9は本発明の遅延回路および遅延回路システムを電力変換装置2に適用した実施形態を示す説明図である。図9は、図8のクロック4倍回路を制御信号のクロックに使用している。
図9において、電力変換装置2は、直流電源31から電力を入力して負荷32に電力を供給する電力変換器21と、制御装置22とからなる。
制御装置22は、制御回路221と、周波数信号発生回路222と、基準クロック発生回路223と、パルス合成回路224と、図8の遅延回路1とからなる。制御回路221は、周波数信号発生回路222からの出力電圧eoに相当する電圧を周波数信号に変換し、周知の手法でPWM制御を行うことができる。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an embodiment in which the delay circuit and the delay circuit system of the present invention are applied to the power conversion device 2. FIG. 9 uses the clock quadruple circuit of FIG. 8 as the control signal clock.
In FIG. 9, the power conversion device 2 includes a power converter 21 that inputs power from a DC power supply 31 and supplies power to a load 32, and a control device 22.
The control device 22 includes a control circuit 221, a frequency signal generation circuit 222, a reference clock generation circuit 223, a pulse synthesis circuit 224, and the delay circuit 1 in FIG. The control circuit 221 can convert a voltage corresponding to the output voltage eo from the frequency signal generation circuit 222 into a frequency signal, and perform PWM control by a known method.

図9の電力変換装置2では、基準クロック発生回路223が発生する基準パルスS0は、ユニットA,ユニットB,ユニットCにより、位相がπ/2(90°)ずつ異なる3つのパルスSDA,SDB,SDCに変換される。これらのパルスは、パルス合成回路224により、制御回路221と、周波数信号発生回路(V−F変換回路)222に送出される。したがって、制御回路221および周波数信号発生回路222の動作クロックは、基準クロック発生回路223が発生するパルスの4倍とすることができる。   In the power conversion device 2 of FIG. 9, the reference pulse S0 generated by the reference clock generation circuit 223 is divided into three pulses SDA, SDB, Converted to SDC. These pulses are sent out by the pulse synthesis circuit 224 to the control circuit 221 and the frequency signal generation circuit (VF conversion circuit) 222. Therefore, the operation clocks of the control circuit 221 and the frequency signal generation circuit 222 can be four times the pulse generated by the reference clock generation circuit 223.

図10は本発明の図8の遅延回路おび遅延回路システムを電力変換装置4に適用した実施形態を示す説明図である。
図10において、電力変換装置4は、直流電源31から電力を入力して負荷32に電力を供給する電力変換器41と、制御装置42とからなる。
制御装置42は、制御回路421と、周波数信号生成回路422とを備えており、制御装置42は、駆動信号生成回路423と、周波数検出回路424とを有している。また、周波数検出回路424は、判定回路425と、図1および図3から図7で説明した遅延回路1とを備えている。
周波数信号生成回路422は、電力変換装器41の出力電圧eOと図示しないリアクトルあるいは制御スイッチを流れる電流(回路電流相当電圧Vi)を検出し、当該検出値を第1周波数信号F1に変換する。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an embodiment in which the delay circuit and the delay circuit system of FIG.
In FIG. 10, the power conversion device 4 includes a power converter 41 that inputs power from a DC power supply 31 and supplies power to a load 32, and a control device 42.
The control device 42 includes a control circuit 421 and a frequency signal generation circuit 422, and the control device 42 includes a drive signal generation circuit 423 and a frequency detection circuit 424. The frequency detection circuit 424 includes a determination circuit 425 and the delay circuit 1 described with reference to FIGS. 1 and 3 to 7.
The frequency signal generation circuit 422 detects the output voltage e O of the power converter 41 and a current (circuit current equivalent voltage V i ) flowing through a reactor or a control switch (not shown), and uses the detected value as the first frequency signal F 1 . Convert.

周波数検出回路424は、遅延回路1と、判定回路425とからなる。周波数信号生成回路423は出力電圧eOと回路電流相当電圧Viとを電圧信号F1として検出し判定回路425に出力する。遅延回路1の遅延制御回(図1,図2から図7における制御回路)13はインピーダンス回路12に遅延時間Δτを設定し、遅延回路1は、第1電圧信号F1に対してΔτ遅延した第2周波数信号F2を判定回路425に出力する。判定回路425は、第1周波数信号F1と第2周波数信号F2とを入力し、第1周波数信号F1の周期が第2周波数信号F1の周期に含まれたか否か、および/または、第2周波数信号F2の周期が第1周波数信号F1の周期に含まれたか否かを検出して判定信号を出力する。駆動信号生成回路423はこの判定回路信号から制御信号VGs生成し、これを電力変換回路21に含まれる図示しないスイッチに送出する。The frequency detection circuit 424 includes a delay circuit 1 and a determination circuit 425. The frequency signal generation circuit 423 detects the output voltage e O and the circuit current equivalent voltage V i as a voltage signal F 1 and outputs it to the determination circuit 425. The delay control circuit 13 (the control circuit in FIGS. 1, 2 to 7) 13 of the delay circuit 1 sets a delay time Δτ in the impedance circuit 12, and the delay circuit 1 is delayed by Δτ with respect to the first voltage signal F 1 . The second frequency signal F 2 is output to the determination circuit 425. Judging circuit 425, a first frequency signal F 1 and inputs the second frequency signal F 2, whether the period of the first frequency signal F 1 is included in the second period of the frequency signal F 1, and / or Then, it detects whether or not the cycle of the second frequency signal F 2 is included in the cycle of the first frequency signal F 1 and outputs a determination signal. The drive signal generation circuit 423 generates a control signal V Gs from the determination circuit signal and sends it to a switch (not shown) included in the power conversion circuit 21.

図10では、制御回路には、電力変換器21の出力電圧と回路電流相当電圧Viを検出し、遅延制御信号を生成する。In FIG. 10, the control circuit detects the output voltage of the power converter 21 and the circuit current equivalent voltage V i and generates a delay control signal.

Claims (5)

一方端が検出回路の入力信号経路に接続され他方端がグランドに接続されたインピーダンス回路を有する遅延回路であって
前記インピーダンス回路は、オン制御信号またはオフ制御信号がそれぞれ入力されたときに前記インピーダンス回路の全体のインピーダンスを変える複数の制御端子付きバッファからなり、
前記複数の制御端子付きバッファのオン状態またはオフ状態の組み合わせにより前記インピーダンス回路のインピーダンスを変えることで、前記検出回路が生成する遅延時間が変化することを特徴とする遅延回路。
A delay circuit having an impedance circuit having one end connected to the input signal path of the detection circuit and the other end connected to the ground, wherein the impedance circuit receives the impedance when an ON control signal or an OFF control signal is input. Consists of buffers with multiple control terminals that change the overall impedance of the circuit,
A delay circuit, wherein a delay time generated by the detection circuit is changed by changing an impedance of the impedance circuit according to a combination of an ON state or an OFF state of the plurality of buffers with control terminals.
請求項1に記載の遅延回路と、
前記各スイッチにオンオフ制御信号を送出する遅延制御回路と、
を備えたことを特徴とする遅延回路システム。
A delay circuit according to claim 1;
A delay control circuit for sending an on / off control signal to each of the switches;
A delay circuit system comprising:
一方端が検出回路の入力信号経路に接続され他方端がグランドに接続された複数のインピーダンス回路要素を有する遅延回路であって、
前記各インピーダンス回路要素は、オン制御信号が入力されたときに前記入力信号経路と前記グランドとの間に開放状態を形成し、オフ制御信号が入力されたときに前記入力信号経路と前記グランドとの間にインピーダンスを形成させる複数の制御端子付きバッファからなり、
前記各インピーダンス回路要素における前記複数の制御端子付きバッファのオン状態またはオフ状態の組み合わせにより前記インピーダンス回路のインピーダンスを変えることで、前記検出回路が生成する遅延時間が変化することを特徴とする遅延回路。
A delay circuit having a plurality of impedance circuit elements having one end connected to the input signal path of the detection circuit and the other end connected to the ground;
Each impedance circuit element forms an open state between the input signal path and the ground when an on control signal is input, and the input signal path and the ground when an off control signal is input. It consists of a buffer with multiple control terminals that form impedance between
A delay circuit that changes a delay time generated by the detection circuit by changing an impedance of the impedance circuit according to a combination of an ON state or an OFF state of the plurality of buffers with control terminals in each impedance circuit element. .
インピーダンスがZ(1),Z(2),・・・,Z(N)のインピーダンス回路要素をそれぞれP個備えた遅延回路であって、
それぞれのインピーダンス回路要素による遅延時間Tが(k=1,2,・・・・,N)が単位遅れ時間をτとして、
(Z(k))=(P+1)k−1τ
で表されることを特徴とする請求項6に記載の遅延回路。
A delay circuit having P impedance circuit elements each having an impedance of Z (1), Z (2), ..., Z (N),
The delay time T k due to each impedance circuit element (k = 1, 2,..., N) is unit delay time τ 0 ,
T k (Z (k)) = (P + 1) k−1 τ 0
The delay circuit according to claim 6, represented by:
請求項6または9に記載の遅延回路と、
前記各スイッチにオンオフ制御信号を送出する遅延制御回路と、
を備えたことを特徴とする遅延回路システム。
A delay circuit according to claim 6 or 9,
A delay control circuit for sending an on / off control signal to each of the switches;
A delay circuit system comprising:
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