JPH04341011A - Dynamic frequency divider circuit - Google Patents
Dynamic frequency divider circuitInfo
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- JPH04341011A JPH04341011A JP14136791A JP14136791A JPH04341011A JP H04341011 A JPH04341011 A JP H04341011A JP 14136791 A JP14136791 A JP 14136791A JP 14136791 A JP14136791 A JP 14136791A JP H04341011 A JPH04341011 A JP H04341011A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明はダイナミック型分周器回
路に関し、特に、ショットキ障壁型電界効果トランジス
タ(以下、FETという)を基本素子としたGaASダ
イナミック型分周器回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic frequency divider circuit, and more particularly to a GaAS dynamic frequency divider circuit whose basic element is a Schottky barrier field effect transistor (hereinafter referred to as FET).
【0002】0002
【従来の技術】従来、この種のGaASダイナミック分
周器回路は、図4に示すように、正電圧電源10と負電
圧電源11との間に並列接続されたインバータ1と、ソ
ースフォロア型バッファ2,5,7と、トランスファー
ゲートFET4,6とで構成されており、ソースフォロ
ア型バッファ7の出力をインバータ1の入力のみに接続
され、ソースフォロア型バッファ2の電流源FET41
のゲートは、直接、電流源FET41自身のソースに接
続されていた。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of GaAS dynamic frequency divider circuit, as shown in FIG. The output of the source follower type buffer 7 is connected only to the input of the inverter 1, and the current source FET 41 of the source follower type buffer 2 is connected to the input of the inverter 1.
The gate of FET 41 was directly connected to the source of current source FET 41 itself.
【0003】かかる構成のダイナミック分周器回路は、
インバータ1を1段介したリング発振器として機能する
。すなわち、トランスファーゲート4,6にそれぞれ、
クロック入力8、相補クロック入力9を加えることで、
トランスファーゲート4,6をスイッチング動作をさせ
、リング発振器の信号の伝達時間を遅らせることでクロ
ック周波数(f)に対し半分(f/2)の発振周波数を
得ている。これより、最高動作周波数(fmax)はト
ランスファーゲート4,6を完全にオンしたとき、つま
り、リング発振器の本来の自己発振周波数(fosc)
で決定され、自己発振周波数(fosc)は、リング発
振回路の遅延時間(tpd)で決まり、具体的には、f
osc=1/tpd、fmax=2foscとなる。A dynamic frequency divider circuit having such a configuration is as follows:
It functions as a ring oscillator via one stage of inverter 1. That is, transfer gates 4 and 6 each have
By adding clock input 8 and complementary clock input 9,
By causing the transfer gates 4 and 6 to perform switching operations and delaying the transmission time of the signal from the ring oscillator, an oscillation frequency that is half (f/2) of the clock frequency (f) is obtained. From this, the maximum operating frequency (fmax) is when the transfer gates 4 and 6 are completely turned on, that is, the original self-oscillation frequency (fosc) of the ring oscillator.
The self-oscillation frequency (fosc) is determined by the delay time (tpd) of the ring oscillation circuit, and specifically, f
osc=1/tpd, fmax=2fosc.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】この従来のGaASダ
イナミック型分周器回路では、インバータ回路1の遅延
時間(t’pd)が全回路の遅延時間(tpd)の約半
分を占めており、インバータ回路1の高速化の困難さが
分周器の高速動作の妨げになっていた。[Problems to be Solved by the Invention] In this conventional GaAS dynamic frequency divider circuit, the delay time (t'pd) of the inverter circuit 1 occupies about half of the delay time (tpd) of the entire circuit, and The difficulty in increasing the speed of the circuit 1 has been an obstacle to high-speed operation of the frequency divider.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は第1電源
と第2電源との間に並列接続されたインバータ回路と複
数のソースフォロア型バッファ回路と該複数のソースフ
ォロア型バッファ回路を接続するトランスファーゲート
トランジスタとでリング発振器を構成し、上記リング発
振器の構成トランジスタを化合物半導体で形成されたシ
ョットキ障壁電界効果トランジスタとし、上記複数のソ
ースフォロア型バッファ回路の最終段の出力を上記イン
バータ回路の入力に供給し、上記複数のソースフォロア
型バッファ回路の初段をインバータ回路の出力の供給さ
れる第1トランジスタと該第1トランジスタに直列接続
された第2トランジスタとで構成したダイナミック型分
周器回路において、上記最終段の出力をスピードアップ
用キャパシタを介して上記第2トランジスタに供給する
とともに、第2トランジスタのゲートと第2電源との間
にバイアス用抵抗素子を接続したことである。[Means for Solving the Problems] The gist of the present invention is to connect an inverter circuit, a plurality of source follower type buffer circuits, and a plurality of source follower type buffer circuits connected in parallel between a first power source and a second power source. A ring oscillator is configured with transfer gate transistors, the transistors constituting the ring oscillator are Schottky barrier field effect transistors formed of compound semiconductors, and the output of the final stage of the plurality of source follower type buffer circuits is connected to the inverter circuit. a dynamic frequency divider circuit, which is supplied to the input, and the first stage of the plurality of source follower type buffer circuits is constituted by a first transistor to which the output of the inverter circuit is supplied, and a second transistor connected in series to the first transistor; The output of the final stage is supplied to the second transistor via the speed-up capacitor, and a bias resistance element is connected between the gate of the second transistor and the second power supply.
【0006】[0006]
【発明の作用】上記構成に係るダイナミック型分周器回
路では、インバータ回路を切り換えるときに最終段の出
力がスピードアップ用キャパシタを介して初段のバッフ
ァ電流を切り換える。したがって、初段の立ち上がり時
間および立ち下がり時間とも高速になる。In the dynamic frequency divider circuit having the above structure, when switching the inverter circuit, the output of the final stage switches the buffer current of the first stage via the speed-up capacitor. Therefore, both the rise time and fall time of the first stage are fast.
【0007】[0007]
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。Embodiments Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0008】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
【0009】図1においてインバータ1の出力はソース
フォロア型バッファ2を介し、トランスファーゲートF
ET4のドレインに接続されており、トランスファーゲ
ートFET4のソースはソースフォロア型バッファ5を
介してトランスファーゲートFET6のドレインに接続
されている。トランスファーゲートFET6のソースは
、ソースフォロア型バッファ7を介してインバータ1の
入力に接続されている。In FIG. 1, the output of an inverter 1 is passed through a source follower type buffer 2 to a transfer gate F.
The source of the transfer gate FET 4 is connected to the drain of the transfer gate FET 6 via a source follower type buffer 5 . The source of the transfer gate FET 6 is connected to the input of the inverter 1 via a source follower type buffer 7.
【0010】ソースフォロア型バッファ7の出力はさら
にスピードアップ用キャパシタ12を介してソースフォ
ロア型バッファ2の電流源FET41のゲートに接続さ
れており、該電流減FET41のゲートは、バイアス用
抵抗13を介してソース及び負電圧電源11に接続され
ている。The output of the source follower type buffer 7 is further connected to the gate of a current source FET 41 of the source follower type buffer 2 via a speed up capacitor 12, and the gate of the current reduction FET 41 is connected to a bias resistor 13. It is connected to the source and the negative voltage power supply 11 through the power supply.
【0011】次に、本実施例の動作を図2を参照して説
明する。図2は本実施例におけるインバータ1の入力波
形21と、ソースフォロア型バッファ2の電流源FET
のゲート入力波形23、及びバッファ2の出力波形22
を示すシミュレーション結果である。また、比較のため
に従来回路でのバッファ2出力波形も点線24で示して
ある。Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 2 shows the input waveform 21 of the inverter 1 and the current source FET of the source follower type buffer 2 in this embodiment.
Gate input waveform 23 of , and output waveform 22 of buffer 2
This is a simulation result showing. Further, for comparison, the output waveform of the buffer 2 in the conventional circuit is also shown by a dotted line 24.
【0012】本実施例と従来回路との立ち上がり時遅延
時間はそれぞれT1’,t1’で示されており、立ち下
がり時遅延時間はT2’,t2’で示されている。図2
から明らかなように、T1’,t1’>T2’,t2’
なので、分周器の最高動作周波数(fmax)は、T2
’,t2に依存し、本実施例ではソースフォロア型バッ
ファ2の電流源FET41のゲートにインバータ入力信
号を加えており、バッファ電流を、入力信号切換時に変
化させることで、T2’<t2’とすることができ、こ
の結果、分周器の最高動作周波数fmaxを上げること
ができる。The rising delay times of this embodiment and the conventional circuit are respectively indicated by T1' and t1', and the falling delay times are indicated by T2' and t2'. Figure 2
As is clear from the above, T1', t1'>T2', t2'
Therefore, the maximum operating frequency (fmax) of the frequency divider is T2
In this embodiment, an inverter input signal is applied to the gate of the current source FET 41 of the source follower type buffer 2, and by changing the buffer current when switching the input signal, T2'<t2' is satisfied. As a result, the maximum operating frequency fmax of the frequency divider can be increased.
【0013】例えば、スピードアップ用キャパシタ12
を0.5pF、ゲートバイアス用抵抗13を100Ωに
したとき、T2’は27ps程度になり、従来例のt2
’=33psに比べると、インバータ遅延が約0.8倍
となる。For example, the speed-up capacitor 12
When the gate bias resistor 13 is set to 0.5 pF and the gate bias resistor 13 is set to 100Ω, T2' becomes about 27 ps, which is lower than the conventional example's t2.
'=33 ps, the inverter delay is approximately 0.8 times.
【0014】この種の分周器の場合、回路全体の遅延時
間(tpd)は、tpdは約2・t2’となるので、従
来回路の最高動作周波数fmaxは約15GHzなのに
対し、本実施例では最高動作周波数fmaxを約16.
6GHzまで高めることができる。In the case of this type of frequency divider, the delay time (tpd) of the entire circuit is approximately 2·t2', so the maximum operating frequency fmax of the conventional circuit is approximately 15 GHz, whereas in this embodiment, the maximum operating frequency fmax is approximately 15 GHz. The maximum operating frequency fmax is approximately 16.
It can be increased up to 6GHz.
【0015】第1実施例ではバッファ2,7がそれぞれ
の初段、最終段を構成している。In the first embodiment, buffers 2 and 7 constitute the first stage and the last stage, respectively.
【0016】図3は本発明の第2実施例を示す回路図で
ある。第1実施例と同一構成部分には、同一符号を付し
てある。ソースフォロア型バッファ7の出力は、DCカ
ット用キャパシタ14を介して、さらに高抵抗バイアス
回路15を介してインバータ1に入力される。さらに本
実施例ではインバータ1とソースフォロア型バッファ2
,5,7はすべて接地されているので、単一電源で動作
する分周器において、インバータ入力を、さらにスピー
ドアップ用キャパシタ12を介して、バッファ2の電流
源FET41のゲートに入力することで、第1実施例と
同様な効果が得られる。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. Components that are the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals. The output of the source follower type buffer 7 is input to the inverter 1 via a DC cut capacitor 14 and further via a high resistance bias circuit 15. Furthermore, in this embodiment, the inverter 1 and the source follower type buffer 2
, 5, and 7 are all grounded, so in a frequency divider that operates with a single power supply, the inverter input can be further input to the gate of the current source FET 41 of the buffer 2 via the speed-up capacitor 12. , the same effects as in the first embodiment can be obtained.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ダイナミ
ック型分周器回路においてバッファ回路の最終段の出力
信号をインバータ回路だけでなく、初段ソースフォロア
型バッファの第2トランジスタのゲートに入力すること
で、インバータ入力からバッファ出力までの遅延時間を
小さくすることができ、分周器の最高動作周波数を高め
ることができるという効果を得られる。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides a dynamic frequency divider circuit in which the output signal of the final stage of the buffer circuit is input not only to the inverter circuit but also to the gate of the second transistor of the first stage source follower type buffer. As a result, the delay time from the inverter input to the buffer output can be reduced, and the maximum operating frequency of the frequency divider can be increased.
【図1】本発明の第1実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施例の動作を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of the first embodiment.
【図3】本発明の第2実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図4】従来例の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional example.
1 インバータ
2,5,7 ソースフォロア型バッファ4,6 ト
ランスファーゲートFET8 入力端子
9 相補入力端子
10 正電圧電源
11 負電圧電源
12 スピードアップ用キャパシタ
13 ゲートバイアス用抵抗
14 DCカット用キャパシタ
15 高抵抗バイアス用回路1 Inverter 2, 5, 7 Source follower type buffer 4, 6 Transfer gate FET 8 Input terminal 9 Complementary input terminal 10 Positive voltage power supply 11 Negative voltage power supply 12 Speed-up capacitor 13 Gate bias resistor 14 DC cut capacitor 15 High resistance bias circuit for
Claims (2)
されたインバータ回路と複数のソースフォロア型バッフ
ァ回路と該複数のソースフォロア型バッファ回路を接続
するトランスファーゲートトランジスタとでリング発振
器を構成し、上記リング発振器の構成トランジスタを化
合物半導体で形成されたショットキ障壁電界効果トラン
ジスタとし、上記複数のソースフォロア型バッファ回路
の最終段の出力を上記インバータ回路の入力に供給し、
上記複数のソースフォロア型バッファ回路の初段をイン
バータ回路の出力の供給される第1トランジスタと該第
1トランジスタに直列接続された第2トランジスタとで
構成したダイナミック型分周器回路において、上記最終
段の出力をスピードアップ用キャパシタを介して上記第
2トランジスタに供給するとともに、第2トランジスタ
のゲートと第2電源との間にバイアス用抵抗素子を接続
したことを特徴とするダイナミック型分周器回路。Claim 1: A ring oscillator is formed by an inverter circuit connected in parallel between a first power source and a second power source, a plurality of source follower type buffer circuits, and a transfer gate transistor connecting the plurality of source follower type buffer circuits. the transistors forming the ring oscillator are Schottky barrier field effect transistors formed of compound semiconductors, and the output of the final stage of the plurality of source follower type buffer circuits is supplied to the input of the inverter circuit;
In the dynamic frequency divider circuit, the first stage of the plurality of source follower type buffer circuits is constituted by a first transistor to which an output of an inverter circuit is supplied, and a second transistor connected in series to the first transistor; A dynamic frequency divider circuit, characterized in that the output of the above is supplied to the second transistor via a speed-up capacitor, and a bias resistance element is connected between the gate of the second transistor and a second power supply. .
抗バイアス回路を更に接続し、上記最終段の出力を直流
成分除去用キャパシタと上記高抵抗バイアス回路を介し
て上記インバータに供給し、上記第2電源を接地レベル
とした請求項1記載のダイナミック型分周器回路。2. A high resistance bias circuit is further connected between the first power source and the second power source, and the output of the final stage is supplied to the inverter via a DC component removal capacitor and the high resistance bias circuit. 2. The dynamic frequency divider circuit according to claim 1, wherein said second power supply is at ground level.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3141367A JP2973593B2 (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Dynamic frequency divider circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3141367A JP2973593B2 (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Dynamic frequency divider circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04341011A true JPH04341011A (en) | 1992-11-27 |
JP2973593B2 JP2973593B2 (en) | 1999-11-08 |
Family
ID=15290340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2973593B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7595668B2 (en) | 2006-03-28 | 2009-09-29 | Fujitsu Limited | High speed dynamic frequency divider |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP3141367A patent/JP2973593B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7595668B2 (en) | 2006-03-28 | 2009-09-29 | Fujitsu Limited | High speed dynamic frequency divider |
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JP2973593B2 (en) | 1999-11-08 |
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