JPH06209243A - デューティファクタ補償回路 - Google Patents

デューティファクタ補償回路

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JPH06209243A
JPH06209243A JP4226166A JP22616692A JPH06209243A JP H06209243 A JPH06209243 A JP H06209243A JP 4226166 A JP4226166 A JP 4226166A JP 22616692 A JP22616692 A JP 22616692A JP H06209243 A JPH06209243 A JP H06209243A
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JP
Japan
Prior art keywords
clock
cycle
duty factor
input
timing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4226166A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Sakai
俊行 酒井
Masahiko Iwakiri
政彦 岩切
Takane Yonemoto
たかね 米本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH06209243A publication Critical patent/JPH06209243A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、クロックのデューティファクタを
一定に保つデューティファクタ補償回路に関し、入力ク
ロックの周期のバラツキや変動を自動的に吸収できるこ
とを目的とする。 【構成】 入力クロックからその最大周期に至る微小時
間差を有し同周期の多相クロックを生成する遅延手段1
1と、入力クロックの変化点の何れか一方のタイミング
に、多相クロックの論理値の変化点に基づき遅延手段1
1上で入力クロックの単一周期に対応した区間を得る周
期検出手段13と、多相クロックの内、周期検出手段1
3が得た区間を所望のデューティファクタで比例按分し
た区間の末端に対応したクロックを選択する選択手段1
5と、上述した変化点の何れか一方と選択手段15が選
択したクロックとに応じて交互に反転し、一定のデュー
ティファクタのクロックを生成するクロック生成手段1
7とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、数十MHz以上の高速の
クロックに同期して動作するディジタル回路を搭載した
電子機器において、そのクロックのデューティファクタ
を一定に保つデューティファクタ補償回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル回路を搭載した電子機器で
は、近年、その回路に要求される機能の高度化と複雑化
に応じて同期制御の時間基準として周波数が数十MHz以
上のクロックを用いたものが多くなりつつある。このよ
うな機器に搭載された回路の内、例えば、RAMは確実
に反復したアクセスを行うためには、そのメモリ素子の
規格によってクロックの最小パルス幅を確保することが
要求される。しかし、このようなクロックを発生して各
部に分配する回路では、素子のバラツキに起因してクロ
ックの周期にもバラツキが生じる。したがって、回路素
子の特性、動作環境その他によりこのようなバラツキが
無視できない電子機器では、一定のデューティファクタ
のクロックを得るためにデューティファクタ補償回路が
用いられる。
【0003】図4は、従来のデューティファクタ補償回
路の構成例を示す図である。図において、クロックCL
Kはフリップフロップ41のクロック端子に与えられ、
その非反転出力Qにはデューティファクタが補償された
クロックが得られる。フリップフロップ41の反転出力
- はインバータ42を介して非反転型のバッファゲー
ト431 の入力およびナンドゲート44の一方の入力に
接続される。バッファゲート431 の出力は縦続接続さ
れたバッファゲート432〜43nに接続され、これらの
バッファゲートの出力はそれぞれ調整用の端子451
45nに接続される。共通端子46は、端子451 〜4
n の何れかに調整用のストラップ線路を介して接続さ
れ、かつナンドゲート44の他方の入力に接続される。
ナンドゲート44の出力はフリップフロップ41のリセ
ット入力Rに接続され、そのセット入力Sは+5Vの直
流電源線に接続される。
【0004】このような構成のデューティファクタ補償
回路では、フリップフロップ41はクロックCLKの立
ち上がりに同期してセットされ、その非反転出力にはそ
のフリップフロップの伝搬遅延時間遅れたクロックが得
られる(図5、)。
【0005】一方、ナンドゲート44の一方の入力には
フリップフロップ41の非反転出力に対してインバータ
42の伝搬遅延時間遅れたクロックが得られ(図5、
)、さらに、端子451 〜45n にはそれぞれバッフ
ァゲート431 〜43n の伝搬遅延時間遅れた多相クロ
ックが得られる。共通端子46は、このような多相クロ
ックの内、上述したストラップ線路を介して与えられる
クロックをナンドゲート44の他方の入力に与えるの
で、その出力にはこのようなストラップ線路の接続先に
応じた時間(=D)遅れたタイミングに立ち下がるリセ
ット信号が得られる(図5)。フリップフロップ41
はこのようなリセット信号に応じてリセットされるの
で、その非反転出力には、端子451 〜45n の内、調
整時に選択されて共通端子46に接続された端子に応じ
たデューティファクタのクロックが得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のデューティファクタ補償回路では、予め所望のデ
ューティファクタの精度を決定する伝搬遅延時間のバッ
ファゲート431〜43nを直列に配置し、例えば、工場
出荷に先行して行われる調整時に、フリップフロップ4
1の非反転出力に得られるクロックの波形を観測して端
子451 〜45nの何れか1つと共通端子46とを接続
していたために、機器の調整工数が大きくなってコスト
高の原因となり、かつLSI化できなかった。
【0007】さらに、機器に搭載されたクロックの生成
や波形成形を行う回路では、これらの回路を構成する素
子の温度その他の動作環境に応じた特性変動に応じてク
ロックの周期や波形が変動するために、このような調整
による固定設定では機器の稼働中におけるデューティフ
ァクタの十分な余裕が確保できずに動作環境に制限が生
じ、機器の回路設計時には回路方式や使用素子の選択に
制限が伴う場合があった。
【0008】本発明は、回路素子の特性のバラツキや動
作環境に起因したクロック周期の変動を自動的に吸収す
ることができるデューティファクタ補償回路を提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理ブ
ロック図である。本発明は、入力クロックをそのクロッ
クの最大周期にわたって微小な時間差を有する同一周期
の多相クロックに変換する遅延手段11と、入力クロッ
クの立ち上がりまたは立ち下がりの何れか一方のタイミ
ングに、多相クロックの論理値の変化点に基づいて遅延
手段11上で入力クロックの単一周期に対応した区間を
得る周期検出手段13と、多相クロックの内、周期検出
手段13によって得られた区間を所望のデューティファ
クタで比例按分した区間の末端に対応するクロックを選
択する選択手段15と、立ち上がりまたは立ち下がりの
何れか一方と選択手段15によって選択されたクロック
とに応じて交互に反転し、デューティファクタを有する
クロックを生成するクロック生成手段17とを備えたこ
とを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明では、クロック生成手段17は、入力ク
ロックの立ち上がりまたは立ち下がりの何れか一方のタ
イミングに反転する。周期検出手段13は、このような
タイミングに後続する入力クロックの同一タイミング
に、遅延手段11から出力される多相クロックの論理値
が上述した立ち上がりまたは立ち下がりの何れか一方と
同様に変化する点を検出することにより、その遅延手段
上で入力クロックの単一周期に対応した区間を求める。
選択手段15は、遅延手段11から出力される多相クロ
ックの内、このようにして求められた区間を所望のデュ
ーティファクタで比例按分した区間の末端から得られる
クロックを選択して、そのクロックのタイミングに再び
クロック生成手段17を反転させる。
【0011】すなわち、クロック生成手段17の一方の
反転タイミングは入力クロックの何れか一方の変化点に
設定され、他方の反転タイミングはこのような一方の反
転タイミングに対して周期検出手段13が測定した入力
クロックの各周期に比例した時間差で設定されるので、
クロック生成手段17の出力には、遅延手段11の最大
遅延時間の範囲内で入力クロックの周期が変化しても、
その遅延手段から出力される隣接した多相クロックの最
大時間差の精度で一定のデューティファクタのクロック
が得られる。
【0012】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図2は、本発明の一実施例を示す図
である。
【0013】図において、図4に示すものと機能および
構成が同じものについては、同じ参照番号を付与して示
し、ここではその説明を省略する。本発明の特徴とする
構成は、本実施例では、端子451 〜45n および共通
端子46に代えて周期検出部21とこれに縦続接続され
たセレクタ22とを備えた点にある。
【0014】周期検出部21では、アンドゲート231
〜234 の一方の入力には、それぞれバッファゲート4
n-3 〜43n の出力が接続される。アンドゲート23
1 〜234 の他方の入力にはクロックCLKが与えら
れ、アンドゲート231 の出力はアンドゲート241
正論理入力に接続される。アンドゲート232 の出力は
アンドゲート241 の負論理入力およびアンドゲート2
2 の正論理入力に接続され、アンドゲート233 の出
力はアンドゲート242 の負論理入力およびアンドゲー
ト243 の正論理入力に接続される。アンドゲート23
4 の出力は、アンドゲート243 の負論理入力に接続さ
れる。アンドゲート241 〜243 の出力は、それぞれ
セレクタ22の選択入力S1 〜S3 に接続される。
【0015】セレクタ22のデータ入力D1 〜Dn/2
はそれぞれバッファゲート431 〜43n/2 の出力が接
続され、セレクタ22の出力はナンドゲート44の他方
の入力に接続される。
【0016】なお、本実施例と図1に示すブロック図と
の対応関係については、バッファゲート431 〜43n
は遅延手段11に対応し、周期検出部21は周期検出手
段13に対応し、セレクタ22およびナンドゲート44
は選択手段15に対応し、フリップフロップ41および
インバータ42はクロック生成手段17に対応する。
【0017】図3は、本実施例の動作タイミングチャー
トである。以下、図2および図3を参照して本実施例の
動作を説明する。バッファゲート431〜43nには、デ
ューティファクタの補償精度に応じて、例えば、数百ピ
コセカントから数ナノセカントの伝搬遅延時間を有する
ECL、ALS型のTTL、AS型のTTLその他の素
子が用いられる。また、これらのバッファゲートの段数
は、バッファゲート431 〜43n の伝搬遅延時間の総
和が入力されるクロックCLKの周期の最大値以上とな
る値に設定される。
【0018】クロックCLKが立ち上がってハイレベル
になると、そのクロックは、フリップフロップ41およ
びインバータ42を介してバッファゲート431 〜43
n に与えられ、これらのバッファゲートの出力からそれ
ぞれ上述した伝搬遅延時間ずつ遅れて順に出力される
(図3)。アンドゲート231 〜234 は、クロック
CLKの論理値がハイレベルの状態でバッファゲート4
n-6 〜43n からそれぞれ遅延して出力されるクロッ
クを出力する。アンドゲート241 は、このようにして
出力されたクロックの論理値とアンドゲート232 から
同時に出力されるクロックの反転論理値との論理積をと
る。アンドゲート242 はアンドゲート232 、233
から同時に出力される信号の論理値について同様の論理
積をとり、アンドゲート243 はアンドゲート233
234 から同時に出力される信号の論理値について同様
の論理積をとる。したがって、アンドゲート241 〜2
3の出力には、クロックCLKの論理値がハイレベル
である期間にバッファゲート431 〜438 から順に遅
延して出力されるクロックの立ち上がりの一致を示すパ
ルス信号S2 が得られる(図3)。
【0019】セレクタ22は、クロックCLKの周期毎
に、バッファゲート431 〜43nの内、バッファゲー
ト431 の入力端からの伝搬遅延時間の総和が、上述し
たパルスの最先のもの(ここでは、簡単のためS2 とす
る。)を出力したバッファゲートの出力端に至る伝搬遅
延時間の総和の半分となるバッファゲート43k(1≦k
≦n/2)の出力を選択して出力する。すなわち、セレ
クタ22は、このようにしてバッファゲート43k を選
択することにより所望のデューティファクタ(=0.5)を
有するクロックの立ち下がりのタイミングを取得し、そ
のタイミングにナンドゲート44を介してフリップフロ
ップ41をリセットする(図3)。
【0020】したがって、フリップフロップ41の非反
転出力Qには、クロックCLKの周期が何らかの原因で
変動した状態(図3、)においても、そのクロック
と同じ周期で一定のデューティサイクルのクロックが得
られる。
【0021】このように本実施例によれば、入力される
クロックの周期を逐次測定し、その周期に基づいて所望
のデューティファクタに対応した立ち下がりタイミング
を自動的に設定してクロックが再生成されるので、手動
調整によってデューティファクタを設定していた従来例
に比べて、調整工数が削減され、かつクロックの生成回
路や波形成形回路の特性のバラツキや稼働中の変動に伴
うクロックの周期の変動を精度よく吸収することができ
る。
【0022】なお、本実施例では、周期検出部21はク
ロックCLKの立ち上がりタイミングを検出してそのタ
イミングに基づく周期測定を行っているが、本発明は、
このような方法に限定されず、例えば、クロックCLK
の立ち下がりタイミングを基準として同様に周期の測定
を行い、かつセレクタ22にバッファゲート431 〜4
n/2 から出力されるクロックの内、所望のデューティ
ファクタの補数に対応したクロックを選択させる方法を
用いてもよい。
【0023】また、本実施例では、バッファゲート43
1 〜43n として伝搬遅延時間が同じ素子を用いたが、
本発明は、このような方法に限定されず、例えば、セレ
クタ22が、その内部に周期検出部21によって測定さ
れるクロックCLKの周期がとり得る全ての値について
所望のデューティファクタが得られる選択情報を予め記
憶し、これらの選択情報の内、測定されたクロックCL
Kの周期に対応したものに基づいてバッファゲート43
1 〜43n/2 の出力の何れかを選択することにより、バ
ッファゲート431 〜43n の伝搬遅延時間を不均等に
設定することもできる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、入力ク
ロックの一方の変化点のタイミングでクロック生成手段
を反転させ、そのタイミングから周期検出手段によって
測定された入力クロックの周期に比例した時間差で再び
クロック生成手段を反転させる動作を反復してクロック
を生成する。
【0025】すなわち、入力クロックを生成する回路の
バラツキその他に起因してそのクロックの周期が変化し
ても一定のデューティファクタのクロックが自動的に生
成されるので、手動調整によってデューティファクタを
設定していた従来例に比べて調整工数が低減され、かつ
LSI化が可能となる。
【0026】したがって、高速のクロックに同期して動
作するディジタル回路を搭載した電子機器では、低廉化
がはかられると共に、性能が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理ブロック図である。
【図2】本発明の一実施例を示す図である。
【図3】本実施例の動作タイミングチャートである。
【図4】従来のデューティファクタ補償回路の構成例を
示す図である。
【図5】従来のデューティファクタ補償回路の動作タイ
ミングチャートである。
【符号の説明】
11 遅延手段 13 周期検出手段 15 選択手段 17 クロック生成手段 21 周期検出部 22 セレクタ 23,24 アンドゲート 41 フリップフロップ 42 インバータ 43 バッファゲート 44 ナンドゲート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力クロックをそのクロックの最大周期
    にわたって微小な時間差を有する同一周期の多相クロッ
    クに変換する遅延手段(11)と、 前記入力クロックの立ち上がりまたは立ち下がりの何れ
    か一方のタイミングに、前記多相クロックの論理値の変
    化点に基づいて前記遅延手段(11)上で前記入力クロ
    ックの単一周期に対応した区間を得る周期検出手段(1
    3)と、 前記多相クロックの内、前記周期検出手段(13)によ
    って得られた区間を所望のデューティファクタで比例按
    分した区間の末端に対応するクロックを選択する選択手
    段(15)と、 前記立ち上がりまたは立ち下がりの何れか一方と前記選
    択手段(15)によって選択されたクロックとに応じて
    交互に反転し、前記デューティファクタを有するクロッ
    クを生成するクロック生成手段(17)とを備えたこと
    を特徴とするデューティファクタ補償回路。
JP4226166A 1992-08-25 1992-08-25 デューティファクタ補償回路 Withdrawn JPH06209243A (ja)

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JP (1) JPH06209243A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0846492A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Nec Corp 位相同期回路
JP2008310943A (ja) * 2007-06-13 2008-12-25 Hynix Semiconductor Inc 半導体メモリ装置

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Effective date: 19991102