JPH05122018A - 2相パルス発生回路 - Google Patents

2相パルス発生回路

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JPH05122018A
JPH05122018A JP3282946A JP28294691A JPH05122018A JP H05122018 A JPH05122018 A JP H05122018A JP 3282946 A JP3282946 A JP 3282946A JP 28294691 A JP28294691 A JP 28294691A JP H05122018 A JPH05122018 A JP H05122018A
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JP
Japan
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input
signal
clock
output
clock signal
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JP3282946A
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English (en)
Inventor
Yasuo Arisawa
靖夫 有沢
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】低周波から高周波まで2相パルスのパルス幅が
ほぼ同等な出力が得られる2相クロック発生回路を提供
すること。 【構成】基準となる1つのクロック信号が入力される
と、第1のリングオシレーターは該クロック信号に同期
する信号を受けて発振信号を発し、第2のリングオシレ
ーターは該クロック信号と位相の異なる信号を受けて発
振信号を発する。そして、DFF3a,3bはクロック
信号が入力された直後にそれぞれ第1及び第2のリング
オシレーターからの発振信号によるリセットがかかり、
それぞれクロックを発生する。そして、これら2つのク
ロックのハイレベルの期間或いはロウレベルの期間が相
互にオーバーラップしない2相のパルスを発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の駆動あ
るいは、ダイナミックシフトレジスタの駆動に好適する
2相パルス発生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、2相パルス発生回路は原理的に
は図4に示すように入力クロックCKと、該入力クロッ
クCKを遅延回路40により遅延クロックD−CKを作
り、ANDゲート41a,41bにより2相クロックφ
1,φ2を生成する。尚、同図に示したのは互いにハイ
レベル“H”のノンオーバーラップクロックを発生させ
る例である。
【0003】そして、図5は上記2相パルス発生回路の
動作を示したものであり、同図に示すように、入力クロ
ックCKの“H”期間と遅延クロックD−CKのローレ
ベル“L”期間のAND処理によりクロックφ1を、入
力クロックCKの“L”期間と遅延クロックD−CKの
“H”期間のAND処理によりクロックφ2をそれぞれ
生成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術によれば、遅延素子により遅延クロックD
−CKを生成しているが、一般的に遅延素子の出力伝播
遅延時間である出力が“H”から“L”に変化する時間
PHL 及び“L”から“H”に変化する時間TPLH が同
一でなく、遅延クロックD−CKのデューティー比は、
入力クロックCKのそれとは異なり、2相クロックφ
1,φ2の“H”期間を同一にする事は困難である。
【0005】また、外付けのコンデンサを用いた場合に
は、そのコンデンサを介して遅延素子を駆動するバッフ
ァー回路の能力により、さらにデューティー比は大きく
変化する。
【0006】この事は、遅延時間を長くすると特に顕著
であるだけでなく、入力クロックが高周波となったとき
でも、遅延素子のTPLH ,TPHL の違いにより遅延クロ
ックD−CKのパルス幅が変わり、2相クロックφ1,
φ2の“H”期間を確実に確保するのは困難となる。
【0007】尚、図6は遅延素子のTPLH とTPHL が、
PLH >TPHL の場合、クロックφ1の“H”期間に比
べ,クロックφ2の“H”期間が狭くなることを示した
ものである。
【0008】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは遅延素子を用いた場合のよ
うに2相クロックのパルス幅の変化がなく、共に同等の
パルス幅が得られ、さらに入力クロックが高周波のもの
となった場合にも適用できるだけでなく、外付けに容量
等をつけて2相クロック共にパルス幅を同等に調整でき
る2相パルス発生回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第1の態様による2相パルス発生回路は、基
準となる1つのクロック信号を入力するクロック信号入
力手段と、上記クロック信号入力手段からのクロック信
号と同期する信号を受けて、所定の信号を出力する第1
のリングオシレーターと、上記クロック信号入力手段か
らのクロック信号と位相の異なる信号を受けて、所定の
信号を出力する第2のリングオシレーターと、上記クロ
ック信号入力手段からのクロック信号と同期する信号に
より所定の固定レベル信号を保持し、上記第1のリング
オシレーターからの出力信号によりリセットすることに
より第1のクロックパルスを発生する第1のラッチ手段
と、上記クロック信号入力手段からのクロック信号と位
相の異なる信号により所定の固定レベル信号を保持し、
上記第2のリングオシレーターからの出力信号によりリ
セットすることにより第2のクロックパルスを発生する
第1のラッチ手段とを具備することを特徴とする。
【0010】第2の態様による2相パルス発生回路は、
上記第1及び第2のリングオシレーターは少なくとも1
つの2入力反転素子を有し、上記2入力反転素子の入力
端子の一方は、リングオシレーターを構成するように接
続し、他方は、入力クロック信号により発振を停止でき
るように構成することを特徴とする。
【0011】第3の態様による2相パルス発生回路は、
上記第1及び第2のリングオシレーターをそれぞれ(2
n+1)個(nは自然数)の反転素子と第1及び第2の
双方向回路により構成し、上記第1のリングオシレータ
ーは、(2n+1)番目の反転素子の出力を第1の双方
向回路の入力に接続し、該第1の双方向回路の入出力端
子を第2の双方向回路の入出力端子に接続し、該第2の
双方向回路の出力を1番目の反転素子の入力と接続する
ことにより構成され、上記第2のリングオシレーター
は、(2n+1)番目の反転素子の出力を第2の双方向
回路の入力に接続し、該第2の双方向回路の入出力端子
を第1の双方向回路の入出力端子に接続し、該第1の双
方向回路の出力を1番目の反転素子の入力と接続するこ
とにより構成され、上記第1及び第2のリングオシレー
ターは、上記第1の双方向回路の入出力端子と上記第2
の双方向回路の入出力端子を接続した共通の信号線とし
て、双方向のバッファー回路を共有することを特徴とす
る。
【0012】第4の態様による2相パルス発生回路は、
上記第1及び第2のラッチ手段を第1及び第2のDタイ
プフリップフロップにより構成し、上記第1及び第2の
Dタイプフリップフロップのデータ入力端子を電源又は
基準電位差に接続し、第1のDタイプフリップフロップ
におけるクロック入力端子を入力クロック信号源に接続
する共に、リセット端子を第1及び第2のリングオシレ
ーターの(2n+1)番目の素子の出力に接続し、第2
のDタイプフリップフロップにおけるクロック入力端子
へは入力クロック信号の反転信号を入力し、そのリセッ
ト端子へは他方のリングオシレーターを構成している
(2n+1)番目の素子の出力を接続することを特徴と
する。
【0013】
【作用】即ち、本発明の2相パルス発生回路では、クロ
ック信号入力手段により基準となる1つのクロック信号
が入力されると、第1のリングオシレーターは該クロッ
ク信号と同期する信号を受けて所定の信号を出力し、第
2のリングオシレーターは該クロック信号と位相の異な
る信号を受けて所定の信号を出力する。
【0014】そして、第1のラッチ手段は上記クロック
信号入力手段からのクロック信号と同期する信号により
所定の固定レベル信号を保持し、上記第1のリングオシ
レーターからの出力信号でリセットすることにより第1
のクロックを発生し、同様に、第2のラッチ手段は上記
クロック信号入力手段からのクロック信号と位相の異な
る信号により所定の固定レベル信号を保持し、上記第2
のリングオシレーターからの出力信号でリセットするこ
とにより第2のクロックを発生する。
【0015】こうして、1つの入力クロック信号から、
該入力クロック信号周波数と同じ周波数の2つのクロッ
クを発生させ、これら2つのクロックのハイレベルの期
間或いはロウレベルの期間が相互にオーバーラップしな
い2相パルスを発生する。
【0016】
【実施例】図1は本発明の概念図であり、図中( )内
に示した文字は、セルのポート名を示したものである。
【0017】同図に示すように、本発明の2相パルス発
生回路は、奇数段の反転セル列1a,1bと、双方向セ
ル2a,2b、さらにリセット付きDタイプフリップフ
ロップ(以下、DFFと略す)3a,3bを設け、2つ
の双方向セルの入出力端子を相互に接続し、これら2つ
の双方向セル2a,2bの入力端子、出力端子を反転セ
ル列1a,1bの入力端子、出力端子に接続し、反転セ
ル列1a,1bのそれぞれが双方向セル2a,2bによ
りリングオシレーターを構成するように接続する。
【0018】さらに、リングオシレーターの出力をそれ
ぞれDFF3a,3bのリセット端子に接続し、各DF
F3a,3bにトリガが入力された直後にリングオシレ
ーターの発振信号によりリセットがかかり、2相クロッ
クφ1,φ2を発生するように構成する。次に、図2を
参照して“H”期間がオーバーラップしない2相パルス
発生回路の実施例について説明する。
【0019】同図に示すように、本実施例の2相パルス
発生回路は、2入力NAND素子21a,21bと、N
OT素子22a乃至22e、双方向素子23a,23b
(本素子は、仮に入出力制御信号が“L”で出力,
“H”で入力となるような双方向素子とする。)、リセ
ット付きDFF24a,24b、基準クロック入力端子
25、2相パルス出力端子26a,26bから成り各素
子は以下の如く接続する。即ち、まず、双方向素子23
a,23bの双方向端子I/OはノードAとして相互に
接続し、該双方向素子23aの出力端子OはNAND素
子21bの一方の入力へ、該双方向素子23bの出力端
子OはNAND素子21aの一方の入力へ接続し、該N
AND素子21aの出力をNOT素子22aの入力へ、
該NOT素子22aの出力はNOT素子22bの入力
へ、該NOT素子22bの出力は双方向素子23aの入
力端子Iにそれぞれ接続する。
【0020】一方、NAND素子21bの出力はNOT
素子22dの入力へ、該NOT素子22dの出力はNO
T素子22cの入力へ、該NOT素子22cの出力は双
方向素子23bの入力端子Iへ接続することにより、反
転素子列21a,22a,22b及び21b,22d,
22cは、ノードAを共通とした双方向素子23a,2
3bにより、リングオシレーターとして構成することが
できるようにする。
【0021】さらに、入力端子25は、NAND素子2
1aの他方の入力、双方向素子23bのコントロール端
子、NOT素子22eの入力及びDFF24bのクロッ
ク入力に接続し、該NOT素子22eの出力をNAND
素子21bの他方の入力、双方向素子23aのコントロ
ール端子及びDFF24aのクロック入力に接続する。
【0022】そして、本実施例ではDFF24bにトリ
ガがかかったとき、即ち、入力クロックCKが“L”レ
ベルから“H”レベルになったとき、“H”レベル期間
中に反転素子21a,22a,22bと双方向素子23
a,23bにより、リングオシレーターが構成され、D
FF24aにトリガがかかったとき、反転素子21b,
22d,22cと双方向素子23a,23bによりリン
グオシレーターが構成されるようにする。
【0023】DFF24a,24bの各D入力は、電源
レベルに固定し、DFF24aのリセット端子はNOT
素子22cの出力に、DFF24bのリセット端子はN
OT素子22bの出力にそれぞれ接続し、各DFFの出
力端子Oは、2相クロック出力端子にそれぞれ接続す
る。
【0024】以下、図3のタイミングチャート図を参照
して、本実施例における各回路の動作を簡単に説明す
る。尚、入力クロックCKがローレベル“L”からハイ
レベル“H”及び“H”から“L”に変化する時の動作
の説明のため、初期時に入力クロックCKは“L”と
し、2相パルスφ1,φ2は“L”レベルとして説明す
る。
【0025】まず、入力クロックCKが“L”のとき、
NAND素子21aの出力は“H”のままとなり、DF
F24bのリセット入力は“H”であり、トリガを受け
つけられる状態にある。一方、NAND素子21bは、
他方の入力が“H”であり、リングオシレーター動作が
可能な状態となっている。
【0026】このとき、双方向素子23bの双方向端子
I/Oは、出力状態同じく23aのそれは入力状態とな
り、反転素子21b,22d,22cによりリングオシ
レーターとして動作する為、NOT素子22cの出力は
H,Lのそれぞれのレベルが現われる。
【0027】この状態で入力クロックCKが“L”から
“H”へ変化すると、DFF24bにトリガ入力が入
り、出力0は“L”から“H”へ変化し、パルスφ1が
発生する。同時に、双方向素子23a,23bは前回ま
での状態を反転し、23aの双方向端子は出力状態に、
23bの双方向端子は入力状態になりNAND素子の一
方の入力が“H”となるので反転素子21a,22a,
22bにより、リングオシレーターが構成され、発振を
始める。
【0028】上記発振が開始されると、NOT素子22
bの出力は、“H”レベルから双方向素子の反転時間及
び各素子21a,22a,22b及び23a,23bの
遅延時間だけ遅れて発振を始め、“H”から“L”へ変
化する。そして、この信号によりDFFはリセットさ
れ、クロックφ1が一定期間の“H”を保持した後に
“L”レベルとなる。
【0029】上記入力クロックCKが“L”から“H”
に変化した時点では、NAND素子21bの一方の入力
は“L”となり、NOT素子22cの出力は“H”とな
り、DFF24aは、トリガ入力受付け可能な状態とな
る。
【0030】次に、入力クロックCKが“H”から
“L”に変化すると、DFF24aにトリガが入力さ
れ、その出力0は“L”から“H”へ変化し、クロック
φ2が発生する。
【0031】同時に、前回まで発振状態にあった21
a,22a,22bは停止し、22bの出力は“H”レ
ベルとなりDFF24bがトリガ受け付け状態となり、
双方向素子23a,23bは、状態を反転し、23aは
入力、23bは出力状態となり、反転素子21b,22
d,22cによりリングオシレーターが構成される。そ
して、反転素子21a,22a,22bで構成されたリ
ングオシレーターと同様に動作し、“H”から“L”へ
変化して発振を始める。上記発振が開始されると、NO
T素子22cの出力により、DFF24aがリセットさ
れ、クロックφ2は、“H”から“L”へ変化する。
【0032】以下、同様にして2相クロックφ1,φ2
はパルスを発生し、2相パルスを生成する。パルス幅の
長い2相パルスを発生させる為には、図2のノードAに
容量をつけ調整することによりパルス生成が可能であ
り、高周波の入力クロックに対応する為には、反転素子
の段数を減らすことによりパルス生成が可能である。
【0033】本実施例では、“H”期間がオーバーラッ
プしない2相パルス発生回路について説明したが、
“L”期間がオーバーラップしない2相パルス発生回路
においては、2相クロックφ1,φ2をDFF24a,
24bのNOT0出力より取り出すことにより簡単に構
成できる。
【0034】以上説明したように、本発明では、2相ク
ロックφ1,φ2を生成するのに同一回路素子によるリ
ングオシレーターによりそのパルス幅を調整している
為、遅延素子のTPLH ,TPHL の違い又は、パルス幅の
調整の為の外部容量の充放電定数に依存して生成される
遅延信号と入力信号のデューティー比の違いによる2相
クロックφ1,φ2においてパルス幅の相異がない。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、遅延素子を用いた場合
のように2相クロックのパルス幅の変化がなく共に同等
のパルス幅が得られ、低周波から高周波まで2相パルス
のパルス幅がほぼ同等な出力を得ることができる2相パ
ルス発生回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る2相パルス発生回
路の構成を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係る2相パルス発生回
路の構成を示す図である。
【図3】第2の実施例の2相パルス発生回路の動作を示
すタイミングチャートである。
【図4】従来の2相パルス発生回路の原理図を示したも
のである。
【図5】従来の2相パルス発生回路の動作を示すタイミ
ングチャートである。
【図6】従来の2相パルス発生回路における遅延素子の
PLH とTPHL が、TPLH >TPHL の場合クロックφ1
のハイレベル“H”期間に比べ,クロックφ2の“H”
期間が狭くなることを説明するための図である。
【符号の説明】
1a,1b…反転セル列、2a,2b…I/O、3a,
3b…DFF、21a,21b…NAND素子、22a
〜22d…NOT素子、23a,23b…双方向素子、
24a,24b…Dタイプフリップフロップ、25…入
力端子、26a,26b…出力端子。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準となる1つのクロック信号を入力す
    るクロック信号入力手段と、 上記クロック信号入力手段からのクロック信号と同期す
    る信号を受けて所定の信号を出力する第1のリングオシ
    レーターと、 上記クロック信号入力手段からのクロック信号と位相の
    異なる信号を受けて所定の信号を出力する第2のリング
    オシレーターと、 上記クロック信号入力手段からのクロック信号と同期す
    る信号を受けて所定の固定レベル信号を保持し、上記第
    1のリングオシレーターからの出力信号に応じてリセッ
    トすることにより第1のクロックパルスを発生する第1
    のラッチ手段と、 上記クロック信号入力手段からのクロック信号と位相の
    異なる信号を受けて所定の固定レベル信号を保持し、上
    記第2のリングオシレーターからの出力信号に応じてリ
    セットすることにより第2のクロックパルスを発生する
    第1のラッチ手段と、 を具備することを特徴とする2相パルス発生回路。
  2. 【請求項2】 上記第1及び第2のリングオシレーター
    は少なくとも1つの2入力反転素子を有し、 上記2入力反転素子の入力端子の一方は、リングオシレ
    ーターを構成するように接続し、他方は、入力クロック
    信号により発振を停止できるように構成することを特徴
    とする請求項1に記載の2相パルス発生回路。
  3. 【請求項3】 上記第1及び第2のリングオシレーター
    をそれぞれ(2n+1)個(nは自然数)の反転素子と
    第1及び第2の双方向回路により構成し、 上記第1のリングオシレーターは、(2n+1)番目の
    反転素子の出力を第1の双方向回路の入力に接続し、該
    第1の双方向回路の入出力端子を第2の双方向回路の入
    出力端子に接続し、該第2の双方向回路の出力を1番目
    の反転素子の入力と接続することにより構成され、 上記第2のリングオシレーターは、(2n+1)番目の
    反転素子の出力を第2の双方向回路の入力に接続し、該
    第2の双方向回路の入出力端子を第1の双方向回路の入
    出力端子に接続し、該第1の双方向回路の出力を1番目
    の反転素子の入力と接続することにより構成され、 上記第1及び第2のリングオシレーターは、上記第1の
    双方向回路の入出力端子と上記第2の双方向回路の入出
    力端子を接続した共通の信号線として、双方向のバッフ
    ァー回路を共有することを特徴とする請求項1に記載の
    2相パルス発生回路。
  4. 【請求項4】 上記第1及び第2のラッチ手段を第1及
    び第2のDタイプフリップフロップにより構成し、 上記第1及び第2のDタイプフリップフロップのデータ
    入力端子を電源又は基準電位差に接続し、 第1のDタイプフリップフロップにおけるクロック入力
    端子を入力クロック信号源に接続する共に、リセット端
    子を第1及び第2のリングオシレーターの(2n+1)
    番目の素子の出力に接続し、 第2のDタイプフリップフロップにおけるクロック入力
    端子へは入力クロック信号の反転信号を入力し、そのリ
    セット端子へは他方のリングオシレーターを構成してい
    る(2n+1)番目の素子の出力を接続することを特徴
    とする請求項3に記載の2相パルス発生回路。
JP3282946A 1991-10-29 1991-10-29 2相パルス発生回路 Withdrawn JPH05122018A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100379334B1 (ko) * 2000-09-15 2003-04-10 주식회사 하이닉스반도체 클럭 발생회로
JP2016054472A (ja) * 2014-01-24 2016-04-14 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置

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KR100379334B1 (ko) * 2000-09-15 2003-04-10 주식회사 하이닉스반도체 클럭 발생회로
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