JPH01194513A - Dynamic type frequency divider - Google Patents

Dynamic type frequency divider

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Publication number
JPH01194513A
JPH01194513A JP27001188A JP27001188A JPH01194513A JP H01194513 A JPH01194513 A JP H01194513A JP 27001188 A JP27001188 A JP 27001188A JP 27001188 A JP27001188 A JP 27001188A JP H01194513 A JPH01194513 A JP H01194513A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
variable
frequency
capacity
dividable
frequency divider
Prior art date
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Pending
Application number
JP27001188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Takahashi
勝 高橋
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP27001188A priority Critical patent/JPH01194513A/en
Publication of JPH01194513A publication Critical patent/JPH01194513A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To easily cause a dividable frequency to be variable and to decrease a dividable lower limit frequency by using variable capacity or fixed capacity. CONSTITUTION:By attaching variable capacity diodes DI1 and DI2 to the output of transfer gates 3 and 5 in a dynamic type divider 1 and causing the capacity to be variable, the holding time of a charge is changed and the dividable frequency is made variable. Since the joining capacity of the variable capacity diodes DI1 and DI2 is made variable by a voltage, a voltage for capacity variability is added from an external part. When fixed capacity C3 and C4 are provided instead of the variable capacity diodes DI1 and DI2, a lower limit operating frequency can be decreased. Thus, by incorporating the variable capacity or fixed capacity, the dividable frequency can be easily made variable from the external part of an integrated circuit or the dividable lower limit frequency can be decreased.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は周波数分周器に関し、特に超高周波用PLL 
(Phase  Locked  Loop)回路ある
いはカウンタ回路に用いられる周波数分周器に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a frequency divider, and particularly to a PLL for ultra-high frequencies.
The present invention relates to a frequency divider used in a (Phase Locked Loop) circuit or a counter circuit.

[従来の技術] 従来この種のダイナミック型周波数分周器としては、第
5図に示す様な構成を有しており、各々GaAsショッ
トキー接合電界効果型トランジスタにより構成されるイ
ンバータ2、トランスファーゲート3及び5、バッファ
4及び6を有するモノリシック集積回路で構成されてい
る。第5図の各点A、  B、  C,Dの論理レベル
は、入力クロック信号C,C(オーバーパー)(両者は
互いに位相が180°異なる)にしたがって表1のよう
になる。表1ではハイレベルを「1」、ローレベルを「
0」としている。表1かられかるようにC(C(オーバ
ーパー))が2回「1」、「0」となる間(トランスフ
ァーゲート3または5が2回オン・オフする間)に各点
A、  B、  C,Dはいずれも1回「1」、 「0
」の変化をし、入力クロック信号に対して1/2分周出
力を出力することになる。これは、インバータ2のゲー
ト容量CGとトランスファーゲートとインバータの内部
抵抗との和RGとにより、T=CGRGなる時定数に従
い電荷の保持を行うことか基本原理となっている。
[Prior Art] Conventionally, this type of dynamic frequency divider has a configuration as shown in FIG. 3 and 5 and buffers 4 and 6. The logic levels of each point A, B, C, and D in FIG. 5 are as shown in Table 1 according to the input clock signals C and C (over par) (both have a phase difference of 180° from each other). In Table 1, the high level is "1" and the low level is "1".
0". As shown in Table 1, each point A, B, Both C and D are “1” and “0” once.
”, and outputs a 1/2 frequency divided output with respect to the input clock signal. The basic principle of this is that the charge is held according to the time constant T=CGRG by the gate capacitance CG of the inverter 2 and the sum RG of the transfer gate and the internal resistance of the inverter.

この様な回路の実施例としては文献(M、ROCCHI
  et、al、、rGaAs  Digital  
Dynamic  Ic’ s  for  Appl
ication  up  to  l0GH2JIE
EE  Jounal  of  5olid  5a
te  C1rcuits”、VOL  5C−15、
No、3.JUNE  1983)にその報告が見られ
る。
An example of such a circuit is given in the literature (M, ROCCHI
et, al,, rGaAs Digital
Dynamic Ic's for Appl
cation up to l0GH2JIE
EE Journal of 5olid 5a
te C1rcuits”, VOL 5C-15,
No, 3. The report can be found in JUNE 1983).

表1 [発明が解決しようとする問題点コ 上述した従来のダイナミック型周波数分周器は、論理状
態の保持を、インバータのゲート容量とトランスファー
ゲート及びインバータの内部抵抗との積からなる時定数
にしたがった電荷の保持で1テうため、分周可能な周波
数が、例えば5GHzから9GHz等のように限定され
る。
Table 1 [Problems to be Solved by the Invention] The conventional dynamic frequency divider described above maintains the logic state using a time constant consisting of the product of the gate capacitance of the inverter and the internal resistance of the transfer gate and inverter. Therefore, the frequency that can be divided is limited to, for example, from 5 GHz to 9 GHz because the charge is held.

この分周可能周波数は、回路を構成するGaASショッ
トキー接合電界効果トランジスタの特性であるゲート幅
及びゲート長に依存しており、分周可能周波数を下げた
り、分周可能周波数帯域を容易に変化させることができ
ないという欠点がある。
This divisible frequency depends on the gate width and gate length, which are the characteristics of the GaAS Schottky junction field effect transistor that constitutes the circuit, and it is easy to lower the divisible frequency or change the divisible frequency band. The disadvantage is that it cannot be done.

[発明の従来技術に対する相違点コ 上述した従来のダイナミック型周波数分周器に対し、本
発明は可変容量又は固定容量を用いることで、容易に分
周可能周波数を可変、又は分周可能下限周波数を下げる
ことができるという相違点を有する。
[Differences between the invention and the prior art] In contrast to the above-mentioned conventional dynamic frequency divider, the present invention uses a variable capacitor or a fixed capacitor to easily vary the frequency that can be divided or to change the lower limit frequency that can be divided. The difference is that it can lower the

[問題点を解決するための手段] 本発明のダイナミック型周波数分周器は、以上の問題点
を解決するために、可変容量又は固定容量を同回路内に
有している。したがって、本発明の要旨は、各段がイン
バータと、該インバータに直列接続されクロック信号で
ゲート操作されるトランスファーゲートと、トランスフ
ァーゲートの出力を保持するバッファとを含むダイナミ
ック−周波数分周器において、上記各段が容量を更に有
することである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the dynamic frequency divider of the present invention has a variable capacitor or a fixed capacitor in the same circuit. Accordingly, the gist of the invention is to provide a dynamic frequency divider in which each stage includes an inverter, a transfer gate connected in series with the inverter and gated by a clock signal, and a buffer holding the output of the transfer gate. Each of the above stages further has a capacity.

[大塵列] 次に本発明について図面を参照して説明する。[Large dust row] Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1実施例の回路図である。図におい
て、1はダイナミック型分周器、2はインバータ、3は
トランスファーゲート(1)、4はバッファ(1)、5
はトランスファーゲート(2)、6はバッファ(2)、
7は入力端(1)、8は入力端(2)、9は出力端、1
0は可変容量部、1】は容、敬可変電圧端、R1は高周
波阻止抵抗(1)、R2は高周波阻止抵抗(2)、C1
はパイ、バスコンデンサ(1)、C2はバイパスコンデ
ンサ(2)、Dllは可変容量ダイオード(1)、DI
2は可変容量ダイオード(2)、VCは容量可変用電圧
、Cは人力クロック信号(1)、C(オーバーパー)は
入力クロック信号(2)である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a dynamic frequency divider, 2 is an inverter, 3 is a transfer gate (1), 4 is a buffer (1), and 5
is the transfer gate (2), 6 is the buffer (2),
7 is the input end (1), 8 is the input end (2), 9 is the output end, 1
0 is a variable capacitance part, 1 is a capacitor, a variable voltage end, R1 is a high frequency blocking resistor (1), R2 is a high frequency blocking resistor (2), C1
is Pi, bus capacitor (1), C2 is bypass capacitor (2), Dll is variable capacitance diode (1), DI
2 is a variable capacitance diode (2), VC is a capacitance variable voltage, C is a human clock signal (1), and C (over par) is an input clock signal (2).

本実施例では、ダイナミック型分周器1内のトランスフ
ァーゲート3及び5の出力に可変容量ダイオードDII
、DI2をつけて、容量を可変することで電荷の保持時
間を変化させて分周可能周波数を可変している。可変容
量ダイオードD I 1゜DI2の接合容量を電圧で可
変するため、外部から容量可変用電圧が加えられる。ダ
イナミック分周器1内の高周波電圧が、容量可変用電圧
VCの方へ逃げ出さない様に高周波阻止抵抗R1,R2
及びバイパスコンデンサCI、C2が入れられている。
In this embodiment, variable capacitance diodes DII are connected to the outputs of transfer gates 3 and 5 in the dynamic frequency divider 1.
, DI2 are attached, and by changing the capacitance, the charge retention time is changed and the frequency that can be divided is changed. In order to vary the junction capacitance of the variable capacitance diode DI1°DI2 with voltage, a capacitance variable voltage is applied from the outside. High frequency blocking resistors R1 and R2 are installed to prevent the high frequency voltage in the dynamic frequency divider 1 from escaping towards the capacitance variable voltage VC.
and bypass capacitors CI and C2.

第1図の回路を等何回路で表現すると第4図のようにな
る。電子計算機回路シュミレーションによって、可変容
ff1cG1.CG2を変化させたときの分周可能周波
数の変化を計算した結果を第6図に示す。
If the circuit of FIG. 1 is expressed as an equal number of circuits, it will be as shown in FIG. 4. By electronic computer circuit simulation, variable capacitance ff1cG1. FIG. 6 shows the results of calculating changes in the divisible frequency when changing CG2.

分周可能周波数はCG1=CG2=OPFのとき5GH
zから9GHzであるのに対し、CGI=CG2=0.
2PFのとき2GHzから6GHzS CG1=CG2
=0.6PFのとき、0.9GHzから4.0GHzに
なることがわかる。
Dividable frequency is 5GH when CG1=CG2=OPF
z to 9GHz, whereas CGI=CG2=0.
From 2GHz to 6GHzS at 2PF CG1=CG2
It can be seen that when =0.6PF, the frequency changes from 0.9GHz to 4.0GHz.

また、第7図(1)(2)は容量CGI、2を入れるこ
とて低い周波数の分周波形の改善ができることを示した
計算機シュミレーション結果である。第7図(1)はC
GGI、2がないとき、第7図(2)はCGGI、2を
0.1PFとしたときである。容量が入っていないとデ
ユーティ−比は50%からかけ離れた波形となっている
が、容量を入れることで電荷の保存時間すなわち時定数
を長くして、デユーティ−比を50%近くにすることが
できることがわかる。
Further, FIGS. 7(1) and 7(2) are computer simulation results showing that the divided waveform of low frequencies can be improved by inserting the capacitor CGI, 2. Figure 7 (1) is C
When GGI,2 is not present, FIG. 7(2) shows the case where CGGI,2 is set to 0.1PF. If no capacitor is included, the duty ratio will be a waveform far from 50%, but by adding a capacitor, the charge storage time, that is, the time constant, can be lengthened and the duty ratio can be made close to 50%. I know what I can do.

[実売l飢λ] 第2図は、本発明の第2実施例の回路図である。[Actual sales starvation] FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.

可変容量ダイオードを1個に省略したものであり、基本
動作は第1実施例と同じである。この実施例は、周波数
可変のための素子数が第1実施例の1/2になり、レイ
アウトスペースを小さくてきるという利点がある。
The variable capacitance diode is omitted to one, and the basic operation is the same as the first embodiment. This embodiment has the advantage that the number of elements for frequency variation is 1/2 that of the first embodiment, and the layout space can be reduced.

[犬旌甜ユ] 第3図は、本発明の第3実施例の回路図である。[Dog Sweet Yu] FIG. 3 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention.

固定容量C3および固定客ff1c4を第1実施例の可
変容量ダイオードのかわりに設けたものである。
A fixed capacitor C3 and a fixed capacitor ff1c4 are provided in place of the variable capacitance diode of the first embodiment.

この実施例は、下限動作周波数を下げることと分周波形
改善を目的としており、ダイナミック型周波数分周器を
多段縦続接続するときの後段用として有用なものである
This embodiment aims at lowering the lower limit operating frequency and improving the divided waveform, and is useful as a subsequent stage when dynamic frequency dividers are connected in cascade in multiple stages.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は、ダイナミック型周波数分
周器に可変容量又は固定容量を内蔵することにより、集
積回路外部から容易に分周可能周波数を可変させること
、又は分周可能下限周波数を下げることができ、さらに
低域の分周周波数においては、分周出力波形を改善する
効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides a dynamic frequency divider with built-in variable capacitance or fixed capacitance, thereby making it possible to easily vary the frequency that can be divided from outside the integrated circuit. This has the effect of lowering the possible lower limit frequency and improving the divided output waveform at lower frequency division frequencies.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1実施例の回路図、第2図は本発明
の第2実施例の回路図、第3図は本発明の第3実施例の
回路図、第4図は第1実施例の等価回路図、第5図は従
来のダイナミック型分周器の回路図、第6図は第1実施
例を電子計算機回路シュミレーションによって分周可能
周波数範囲が可変容量によって変化していく様子を示し
たグラフ、第7図(1)(2)は電子計算機回路シュミ
レーションによって低域の分周出力波形(500MHz
、1/2分周出力時)が可変容量によって改善できるこ
とを示したグラフである。 1・・・・・・・・ダイナミック型分周器、す・・・・
・・・・インバータ、 3・・・・・・・・トランスファーゲートく1)、4・
・・・・・・・バッファ(1)、 5・・・・・・・・トランスファーゲート(2)、6・
・・・・・・・バッファ(2)、 7・・・・・・・・入力端(1)、 8・・・・・・・・入力端(2)、 9・・・・・・・・出力端、 10・・・・・・・可変容量部、 11・・・・・・・容量可変電圧端、 R1・・・・・・・高周波線正抵抗(1)、R2・・・
・・・・高周波諌止抵抗(2)、C1・・・・・・・バ
イパスコンデンサ(1)、C2・・・・・・・バイパス
コンデンサ(2)、Dll・・・・・・可変容量ダイオ
ード(1)、DI2・・・・・・可変容量ダイオード(
2)、VC・・・・・・・容量可変用電圧、 C3・・・・・・中面定容量(1)、 C4・・・・・・・固定容量(2)、 C・・・・・・・・入力クロック信号(1)、C(オー
バーパー)・・大力クロック信号(2)。 C3−−−一固定客t(1) C4−−−一固定@蚤(2) 第3FXJ 第6図 繭 第7図
1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention. 5 is a circuit diagram of a conventional dynamic frequency divider, and FIG. 6 is an electronic computer circuit simulation of the first embodiment in which the frequency range that can be divided is changed by variable capacitance. The graphs shown in Figure 7 (1) and (2) show the low frequency divided output waveform (500MHz
, 1/2 frequency division output) can be improved by a variable capacitor. 1...Dynamic frequency divider,...
...Inverter, 3...Transfer gate 1), 4.
......Buffer (1), 5...Transfer gate (2), 6.
...Buffer (2), 7...Input end (1), 8...Input end (2), 9...・Output end, 10...Variable capacitance part, 11...Capacitance variable voltage end, R1...High frequency line positive resistance (1), R2...
...High frequency blocking resistor (2), C1... Bypass capacitor (1), C2... Bypass capacitor (2), Dll... Variable capacitance diode (1), DI2......variable capacitance diode (
2), VC...Voltage for variable capacitance, C3...Middle surface constant capacitance (1), C4...Fixed capacitance (2), C... ...Input clock signal (1), C (over par)...High power clock signal (2). C3---One fixed customer t (1) C4--- One fixed @ flea (2) 3rd FXJ Figure 6 Cocoon Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 各段がインバータと、該インバータに直列接続されクロ
ック信号でゲート操作されるトランスファーゲートと、
トランスファーゲートの出力を保持するバッファとを含
むダイナミック型周波数分周器において、上記各段が容
量を更に有することを特徴とするダイナミック型周波数
分周器。
Each stage includes an inverter, a transfer gate connected in series to the inverter and gated by a clock signal,
A dynamic frequency divider including a buffer for holding an output of a transfer gate, wherein each stage further includes a capacitor.
JP27001188A 1987-10-30 1988-10-25 Dynamic type frequency divider Pending JPH01194513A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27001188A JPH01194513A (en) 1987-10-30 1988-10-25 Dynamic type frequency divider

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27660287 1987-10-30
JP62-276602 1987-10-30
JP27001188A JPH01194513A (en) 1987-10-30 1988-10-25 Dynamic type frequency divider

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JP (1) JPH01194513A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0416023A (en) * 1990-05-09 1992-01-21 Sharp Corp Dynamic frequency division circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0416023A (en) * 1990-05-09 1992-01-21 Sharp Corp Dynamic frequency division circuit

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