JPH03102911A - Clock signal generating circuit - Google Patents
Clock signal generating circuitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、単相クロック信号から出力反転タイミングが
時間的に重ならない2相のクロック信号を生成するクロ
ック信号発生回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a clock signal generation circuit that generates two-phase clock signals whose output inversion timings do not overlap in time from a single-phase clock signal.
[従来の技術コ
従来、半導体集積回路(以下、LSIと呼ぶ)の内部ゲ
ートを駆動するクロック信号は、LSIの外部又はLS
I内部の発振回路から供給され、LSI内部のゲートを
駆動している。[Conventional technology] Conventionally, a clock signal that drives the internal gate of a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as LSI) is external to the LSI or
It is supplied from the oscillation circuit inside the I and drives the gate inside the LSI.
ところで、シフトレジスタ及びダイナ友ツタ回路等では
、使用される2相クロック信号の立ち上がり及び立ち下
がりのタイ《冫グが一致していると、誤動作を引き起こ
す可能性があるため、従来、2相クロック信号を単相ク
ロック信号から生成する場合、クロック信号の立ち上が
り及び立ち下がりのタイミングが論理的に重ならないよ
うにしている。By the way, in shift registers, dynamo-tsuta circuits, etc., if the rising and falling timings of the two-phase clock signals used match, it may cause malfunctions, so conventionally, two-phase clock signals are used. When a signal is generated from a single-phase clock signal, the rising and falling timings of the clock signals are made to not logically overlap.
第4図は、このような2相クロック信号を生成する従来
のクロック信号発生回路の構成を示す回路図である。ク
ロック信号CLKは、NORゲート1の一方の入力端に
供給されると共に、インバータ3を介してNORゲート
2の一方の入力端に供給されている。NORゲート1の
他方の入力端には、NORゲート2の出力が供給され、
NORゲート2の他方の入力端には、NORゲートlの
出力が供給されている。NORゲー}1.2は、夫々抵
抗Rl−R2及び容量C1,C2を駆動して、2相のク
ロック信号φ,φを出力する。FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional clock signal generation circuit that generates such a two-phase clock signal. Clock signal CLK is supplied to one input terminal of NOR gate 1 and also to one input terminal of NOR gate 2 via inverter 3 . The output of NOR gate 2 is supplied to the other input terminal of NOR gate 1,
The other input terminal of the NOR gate 2 is supplied with the output of the NOR gate 1. NOR gate}1.2 drives resistors Rl-R2 and capacitors C1 and C2, respectively, and outputs two-phase clock signals φ and φ.
この回路によれば、第5図に示すよろに、タイミングA
でクロック信号CLKが立ち上がると、先ずNORゲー
ト1の出力であるクロック信号φが立ち下がり、続いて
、このNORゲート1の出力の立ち下がりを受けてNO
Rゲート2の出力であるクロック信号φが立ち上がる。According to this circuit, as shown in FIG.
When the clock signal CLK rises, the clock signal φ, which is the output of the NOR gate 1, first falls, and then, in response to the fall of the output of the NOR gate 1, the clock signal φ, which is the output of the NOR gate 1, falls.
Clock signal φ, which is the output of R gate 2, rises.
また、タイミングBでクロック信号CLKが立ち下がる
と、先ずNORゲート2の出力であるクロック信号φが
立ち下がり、続いて、このNORゲート2の出力の立ち
下がりを受けてNORゲート1の出力であるクロック信
号φが立ち上がる。Furthermore, when the clock signal CLK falls at timing B, the clock signal φ, which is the output of NOR gate 2, first falls, and then, in response to the fall of the output of NOR gate 2, the output of NOR gate 1 Clock signal φ rises.
これにより、2相クロック信号の反転タイミングが重な
るのを防止している。This prevents the inversion timings of the two-phase clock signals from overlapping.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上述した従来のクロック信号発生回路で
は、クロックドライバとしてのNORゲートを構成する
トランジスタの能力によってクロック信号の立ち上がり
時間及び立ち下がり時間が決定されるため、第5図のタ
イミングC,Dで示すように、LSIの電源電圧が例え
ばVDD十ΔVに変化すると、クロック信号φ,φの立
ち上がり時間及び立ち下がり時間が増加し、クロック信
号φ,φに重なりが生じるという問題点がある。このた
め、従来のクロック信号発生回路では、電源電圧の変動
によってシフトレジスタ及びダイナミック回路等の内部
回路の誤動作が発生するという問題点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional clock signal generation circuit described above, the rise time and fall time of the clock signal are determined by the ability of the transistor constituting the NOR gate as a clock driver. As shown at timings C and D in Figure 5, when the power supply voltage of the LSI changes to, for example, VDD + ΔV, the rise time and fall time of the clock signals φ and φ increase, and the clock signals φ and φ overlap. There is a problem. For this reason, conventional clock signal generation circuits have a problem in that internal circuits such as shift registers and dynamic circuits malfunction due to fluctuations in power supply voltage.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
電源電圧の変動によっても2相クロック信号の反転タイ
ミングが重なることがないクロック信号発生回路を提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of such problems, and includes:
It is an object of the present invention to provide a clock signal generation circuit in which the inversion timings of two-phase clock signals do not overlap even due to fluctuations in power supply voltage.
[課題を解決するための手段コ
本発明に係るクロック信号発生回路は、単相クロック信
号の入力に伴って一方の出力状態が変化すると共に、こ
の出力状態の変化に伴って他方の出力状態が変化するこ
とによって2相のクロック信号を生成する一対のゲート
回路からなるクロツク生成回路と、電源電圧を検出する
検出回路と、この検出回路の検出結果に応じて前記2相
のクロック信号の出力反転タイミングを調整するタイミ
ング調整回路とを具備したことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In the clock signal generation circuit according to the present invention, one output state changes in response to input of a single-phase clock signal, and the other output state changes in accordance with the change in this output state. A clock generation circuit consisting of a pair of gate circuits that generates two-phase clock signals by changing the voltage, a detection circuit that detects the power supply voltage, and an output inversion of the two-phase clock signals according to the detection result of this detection circuit. The present invention is characterized by comprising a timing adjustment circuit that adjusts timing.
[作用コ
本発明によれば、検出回路が電源電圧を検出し、タイミ
ング調整回路がその検出結果に基づいて2相のクロック
信号の出力反転タイミングを調整するので、電源電圧が
変動した場合でも、2相クロック信号の出力反転タイミ
ングが重なるのが防止され、2相クロック信号が供給さ
れる回路に誤動作を生じさせることがない好ましいクロ
ック信号を生成することができる。[Function] According to the present invention, the detection circuit detects the power supply voltage, and the timing adjustment circuit adjusts the output inversion timing of the two-phase clock signal based on the detection result, so even if the power supply voltage fluctuates, It is possible to prevent the output inversion timings of two-phase clock signals from overlapping, and to generate a preferable clock signal that does not cause malfunction in a circuit to which the two-phase clock signals are supplied.
[実施例]
以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施例につい
て説明する。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明の第1の実施例に係るクロック信号発生
回路の構成を示す回路図である。なお、第1図において
第4図と同一物には同一番号を付し、重複する部分の説
明は省略する。FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a clock signal generation circuit according to a first embodiment of the present invention. Note that in FIG. 1, the same parts as in FIG. 4 are given the same numbers, and explanations of overlapping parts will be omitted.
第1図において、NORゲート1,2は、クロック生成
回路を構成する一対のゲート回路である。In FIG. 1, NOR gates 1 and 2 are a pair of gate circuits forming a clock generation circuit.
NORゲート1の出力とNORゲート2の一方の入力と
の間には、インバータ11.12及びトランスファゲー
ト13の直列回路と、トランスファゲート14とが並列
に接続されている。また、NORゲート2の出力とNO
Rゲート1の一方の入力との間には、インバータ15.
16及びトランスファゲート17の直列回路と、トラン
スフγゲート18とが並列に接続されている。そして、
これらがタイミング調整回路を構成している。Between the output of NOR gate 1 and one input of NOR gate 2, a series circuit of inverters 11, 12 and transfer gate 13, and transfer gate 14 are connected in parallel. Also, the output of NOR gate 2 and the NO
An inverter 15. is connected to one input of the R gate 1.
16 and the transfer gate 17, and the transfer γ gate 18 are connected in parallel. and,
These constitute a timing adjustment circuit.
一方、電源VDDと接地GNDとの間には、抵抗R3,
R4が直列に接続されている。抵抗R3+R4の接続点
の電位V1は、インバータl9に入力され、このインバ
ータ19の出力は、トランスファゲー}14.18のゲ
ートに供給されると共に、インバータ20に入力されて
いる。また、インバータ20の出力は、トランスフTゲ
ート13,17のゲートに供給されている。そして、こ
れら抵抗R3,R4及びインバータ19.20が検出回
路を構成している。On the other hand, a resistor R3,
R4 is connected in series. The potential V1 at the connection point of the resistors R3+R4 is input to the inverter 19, and the output of the inverter 19 is supplied to the gate of the transfer gate 14.18 and is also input to the inverter 20. Further, the output of the inverter 20 is supplied to the gates of the transfer T gates 13 and 17. These resistors R3 and R4 and inverters 19 and 20 constitute a detection circuit.
次にとのよろに構成された本実施例に係るクロック信号
発生回路の動作を、第2図のタイミング図に基づいて説
明する。Next, the operation of the clock signal generation circuit according to the present embodiment, which is configured in the same way, will be explained based on the timing diagram of FIG. 2.
電源電圧vDDを抵抗R3,R4で分圧して得られた電
圧VIがインバータ19のしきい値以下である場合には
、インバータ19の出力がハイレベル、インバータ20
の出力がローレベルになるので、トランスファゲー1−
14.18がオン、トランスファゲー}13.17がオ
フとなり、NORゲート1,2の出力は、トランスファ
ゲート14,l8を夫々介してNORゲート2,1の各
一方の入力に接続される。When the voltage VI obtained by dividing the power supply voltage vDD by the resistors R3 and R4 is below the threshold value of the inverter 19, the output of the inverter 19 is at a high level, and the inverter 20
Since the output of transfer game 1- becomes low level,
14.18 is on, transfer gate 13.17 is off, and the outputs of NOR gates 1 and 2 are connected to one input of each of NOR gates 2 and 1 via transfer gates 14 and 18, respectively.
このため、この場合には、第2図中タイミングA.Hに
示すように、従来と同様、NORゲート1,2のいずれ
か一方の出力の立ち下がり後、直ちに他方の出力が立ち
上がるという動作をNORゲート1,2が繰り返し、反
転タイミングが重ならない2相クロック信号φ,φが生
成されることになる。Therefore, in this case, timing A. As shown in H, as in the conventional case, NOR gates 1 and 2 repeat the operation in which the output of either NOR gate 1 or 2 immediately rises after the output of the other falls, resulting in a two-phase system in which the inversion timings do not overlap. Clock signals φ and φ will be generated.
一方、第2図中C.Dで示すように、電源電圧vanが
VDD+ΔVに上昇し、電圧V,がインバータ19のし
きい値以上になると、インバータ19の出力がローレベ
ル、インパータ20の出力がハイレベルになるので、ト
ランスファゲート14,18がオフ、トランスフ1ゲー
ト13.17がオンとなり、NORゲート1,2の出力
は、インバータ11.12及びトランスファゲート13
並びニインハータ15.18及びトランスファケートl
7を夫々介してNORゲート2,1の各一方の入力に接
続される。On the other hand, C. As shown by D, when the power supply voltage van rises to VDD+ΔV and the voltage V becomes equal to or higher than the threshold value of the inverter 19, the output of the inverter 19 becomes low level and the output of the inverter 20 becomes high level, so that the transfer gate 14 and 18 are off, transfer 1 gate 13.17 is on, and the outputs of NOR gates 1 and 2 are connected to inverter 11.12 and transfer gate 13.
Niinharta 15.18 and transferate l
7 to one input of each of the NOR gates 2 and 1, respectively.
このため、この場合には、第2図中タイミングC,Dに
示すように、クロック信号φ,Tの立ち上がり時間及び
立ち下がり時間は増加するが、NORゲート1.2のい
ずれか一方の出力の立ち下がり後、インバータ11.1
2又は15.16による遅延時間を経た後、これが他方
のゲートに伝達され、その出力が立ち上がる。これによ
り、電源電圧が変動しても反転タイミングが重ならない
2相クロック信号φ,φが生成されることになる。Therefore, in this case, as shown at timings C and D in FIG. 2, the rise time and fall time of the clock signals φ and T increase, but the output of either one of the NOR gates 1. After falling, inverter 11.1
After a delay time of 2 or 15.16, this is transmitted to the other gate and its output rises. As a result, two-phase clock signals φ, φ whose inversion timings do not overlap even if the power supply voltage fluctuates are generated.
第3図は、本発明の第2の実施例に係るクロック信号発
生回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a clock signal generation circuit according to a second embodiment of the present invention.
上記実施例では、タイミング調整回路を一対のNORゲ
ート1,2の出力と入力との間に介挿したが、この実施
例では、NORゲート1,2の各出力側に駆動能力の調
整が可能なインバータ23,24を設けている。In the above embodiment, the timing adjustment circuit was inserted between the output and input of the pair of NOR gates 1 and 2, but in this embodiment, the driving capacity can be adjusted on each output side of the NOR gates 1 and 2. Inverters 23 and 24 are provided.
即ち、NORゲート1の出力は、電源VDDと接地GN
Dとの間に相補対接続されたPチャネルMOS}ランジ
スタ3l及びNチャネルMOS}ランジスタ32からな
るCMOSインバータと、Pチ+ネノレMOSトランジ
スタ33.34及びNチャネルMOS}ランジスタ35
,36からなるCMOSインバータとに入力されている
。That is, the output of NOR gate 1 is connected to the power supply VDD and the ground GN.
A CMOS inverter consisting of a P-channel MOS transistor 3l and an N-channel MOS transistor 32 connected in a complementary pair between P-channel MOS transistors 33 and 34 and an N-channel MOS transistor 35
, 36.
同様に、NORゲート2の出力は、電源VDDと接地G
NDとの間に相補対接続されたPチャネルMOS}ラン
ジスタ37及びNチャネルMOSトランジスタ38から
なるCMOSインバータと、PチャネルMOS}ランジ
スタ39,40及びNチャネルMOS}ランジスタ41
,42からなるCMOSインバータとに入力されている
。Similarly, the output of NOR gate 2 is connected to power supply VDD and ground G.
A CMOS inverter consisting of a P-channel MOS transistor 37 and an N-channel MOS transistor 38 connected in a complementary pair between the P-channel MOS transistor 39 and 40 and an N-channel MOS transistor 41
, 42.
一方、電源Vooと接地GNDとの間に直列接続された
R5,REIと、その分圧出力端に接続された2段のイ
ンバータ21.22とにより検出回路が構成されている
。そして、インバータ21の出力はPチャネルMOSト
ランジスタ34.40のゲートに入力され、インバータ
22の出力はNチャネルMOSトランジスタ35.41
のゲートに入力・されている。On the other hand, a detection circuit is constituted by R5 and REI connected in series between the power supply Voo and the ground GND, and two-stage inverters 21 and 22 connected to their voltage-divided output terminals. The output of inverter 21 is input to the gate of P-channel MOS transistor 34.40, and the output of inverter 22 is input to the gate of N-channel MOS transistor 35.41.
is input/entered into the gate.
この回路によれば、電源電圧V。Dを分圧した電圧V2
がインバータ21のしきい値以下である場合には、イン
バータ21の出カはハイレベル、インバータ2?の出力
はローレベルとなるので、トランジスタ34,35,4
0.41が全てオフとなり、クロツク信号φ,φは夫々
トランジスタ31,32及びトランジスタ37.38に
よってのみ駆動される。According to this circuit, the power supply voltage V. Voltage V2 obtained by dividing D
is below the threshold value of inverter 21, the output of inverter 21 is at a high level, and inverter 2? Since the output of transistors 34, 35, 4 is low level,
0.41 are all turned off, and clock signals φ and φ are driven only by transistors 31 and 32 and transistors 37 and 38, respectively.
次に電源電圧vDDが上昇し、電圧V2がインバータ2
1のしきい値を上回ると、インバータ21の出力はロー
レベル、インバータ22の出力はハイレベルになるので
、トランジスタ34,35,40.41が全てオンとな
り、クロック信号φ,φは夫々トランジスタ31乃至3
6及びトランジスタ37乃至42によって駆動されるこ
とになる。Next, the power supply voltage vDD rises, and the voltage V2 is applied to the inverter 2.
When the threshold value of 1 is exceeded, the output of the inverter 21 becomes low level and the output of the inverter 22 becomes high level, so transistors 34, 35, 40.41 are all turned on, and the clock signals φ, φ are output from the transistor 31, respectively. to 3
6 and transistors 37 to 42.
この場合には、前者よりも駆動能力が向上しているので
、クロック信号φ,φの立ち上がり時間及び立ち下がり
時間が従来よりも速くなり、クロック信号φ,φが互い
に重なるのを防止することができる。In this case, since the driving ability is improved compared to the former, the rise time and fall time of the clock signals φ and φ are faster than before, and it is possible to prevent the clock signals φ and φ from overlapping each other. can.
この実施例によれば、クロック信号φ,φのパルス幅を
更に広くすることができるという利点がある。This embodiment has the advantage that the pulse widths of the clock signals φ, φ can be further widened.
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、上記実施例では電源電圧の検出回路として
抵抗を使用しているが、MOSトランジスタで構成する
ことも可能である。Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. For example, in the above embodiment, a resistor is used as the power supply voltage detection circuit, but it is also possible to use a MOS transistor.
[発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、電源電圧を検出
し、その検出結果に基づいて2相のクロック信号の出力
反転タイミングを調整するので、電源電圧が変動した場
合でも、2相クロック信号の出力反転タイミングが重な
るのを防止することができ、シフトレジスタ及びダイナ
ミック回路等の誤動作を防止することができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the power supply voltage is detected and the output inversion timing of the two-phase clock signal is adjusted based on the detection result, so even if the power supply voltage fluctuates, , the output inversion timings of two-phase clock signals can be prevented from overlapping, and malfunctions of shift registers, dynamic circuits, etc. can be prevented.
第1図は本発明の第1の実施例に係るクロック信号発生
回路の回路図、第2図は同回路の動作を示すタイミング
図、第3図は本発明の第2の実施例に係るクロック信号
発生回路の回路図、第4図は従来のクロック信号発生回
路の回路図、第5図は同回路の動作を示すタイミング図
である。
1,2;NORゲート、3, 11, 12,
15.18.19乃至24;インバータ、13,14.
17,18;}ランスファゲート、31,33.34,
37,39,40;PチャネルMOS}ランジスタ、3
2,35.3B,38,41.42;NチャネルMOS
}ランジスタ、RI乃至R6;抵抗、Ct s C2
;容量FIG. 1 is a circuit diagram of a clock signal generation circuit according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing diagram showing the operation of the same circuit, and FIG. 3 is a clock signal generation circuit according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional clock signal generation circuit, and FIG. 5 is a timing diagram showing the operation of the same circuit. 1, 2; NOR gate, 3, 11, 12,
15.18.19-24; Inverter, 13,14.
17, 18;}Transfergate, 31, 33.34,
37, 39, 40; P channel MOS} transistor, 3
2, 35.3B, 38, 41.42; N channel MOS
}Transistor, RI to R6; Resistor, Ct s C2
;capacity
Claims (1)
が変化すると共に、この出力状態の変化に伴って他方の
出力状態が変化することによって2相のクロック信号を
生成する一対のゲート回路からなるクロック生成回路と
、電源電圧を検出する検出回路と、この検出回路の検出
結果に応じて前記2相のクロック信号の出力反転タイミ
ングを調整するタイミング調整回路とを具備したことを
特徴とするクロック信号発生回路。(1) A pair of gate circuits that generates two-phase clock signals by changing the output state of one of them in response to input of a single-phase clock signal, and changing the output state of the other in accordance with the change in this output state. A clock generation circuit consisting of a clock generation circuit, a detection circuit that detects a power supply voltage, and a timing adjustment circuit that adjusts the output inversion timing of the two-phase clock signal according to the detection result of the detection circuit. Clock signal generation circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1240951A JPH03102911A (en) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | Clock signal generating circuit |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1240951A JPH03102911A (en) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | Clock signal generating circuit |
Publications (1)
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JP1240951A Pending JPH03102911A (en) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | Clock signal generating circuit |
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