JPH0645892A - Signal delay circuit - Google Patents

Signal delay circuit

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JPH0645892A
JPH0645892A JP4247221A JP24722192A JPH0645892A JP H0645892 A JPH0645892 A JP H0645892A JP 4247221 A JP4247221 A JP 4247221A JP 24722192 A JP24722192 A JP 24722192A JP H0645892 A JPH0645892 A JP H0645892A
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JP
Japan
Prior art keywords
delay time
circuit
cmos gate
cmos
channel mos
Prior art date
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Pending
Application number
JP4247221A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Tomizawa
祀夫 富沢
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
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Publication of JPH0645892A publication Critical patent/JPH0645892A/en
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Abstract

PURPOSE:To constitute a variable delay circuit where CMOS inverters are used to easily control the delay time and the phase error does not occur. CONSTITUTION:CMOS inverters 10-1 to 10-n in many stages are constituted in an IC 31 to constitute a cascade connecting circuit. The pulse frequency modulation signal or the like which has analog information on the time axis is inputted from an input terminal 13 to the gate of the inverter 10-1 in the first stage and is successively delayed in respective stages and is outputted from an output terminal 15. Control voltages v1 and v2 of MOS-FETs 16 and 18 for delay time control use arranged on the outside of the IC 31 are controlled to control the delay times of CMOS inverters 10-1 to 10-n in respective stages in common.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、遅延時間を容易に制
御可能な信号遅延回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal delay circuit whose delay time can be easily controlled.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気回路の遅延回路は従来より様々なも
のが考えられており、例えば物理的遅延線、分布定数回
路からBBD(電荷転送素子)、CCD(電荷結合素
子)やディジタル系ではシフトレジスタあるいはRAM
を用いたプログラム制御まで幅広く普及している。
2. Description of the Related Art Various delay circuits for electric circuits have been considered in the past. For example, a physical delay line, a distributed constant circuit, a BBD (charge transfer device), a CCD (charge coupled device), and a digital system are shifted. Register or RAM
Widely spread to program control using.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、遅延回路に
おいては遅延時間を任意に変化させたい技術的要求が様
々な応用分野にあるが、遅延線や分布定数回路などでは
難しく、転送に電気的なクロックパルスを使用するBB
DやCCDあるいはシフトレジスタ等を用いてそのクロ
ックの周波数を制御する方法が一般的である。ところ
が、BBD,CCD,シフトレジスタ等を用いて遅延す
る方法はクロックパルスを使用して信号を転送するもの
であるがゆえに、信号がクロックでサンプリングされる
ため、時間軸の分解能がクロック周期により規定され、
例えば、時間軸にアナログ情報を有するパルス周波数変
調信号のような信号を遅延させた場合、その遅延出力に
は、位相誤差が生じる欠点があった。これを解消するに
は、理論上はクロックを極めて速くして分解能を高めて
やればよいが、そうすると、目的とする遅延時間を得る
ためにはBBD,CCD,シフトレジスタ等の素子の段
数を増やさなければならず、技術的にも難しくなる欠点
があった。
By the way, there are various technical fields in which delay time can be arbitrarily changed in a delay circuit, but it is difficult to use a delay line or a distributed constant circuit, and an electrical transfer is required. BB using clock pulse
A general method is to control the frequency of the clock using a D, CCD, shift register or the like. However, since the method of delaying using a BBD, CCD, shift register, etc. transfers a signal using a clock pulse, since the signal is sampled by the clock, the resolution of the time axis is defined by the clock cycle. Is
For example, when a signal such as a pulse frequency modulation signal having analog information on the time axis is delayed, the delayed output has a drawback that a phase error occurs. To solve this, theoretically, the clock should be made extremely fast to improve the resolution. Then, in order to obtain the target delay time, the number of stages of elements such as BBD, CCD, shift register, etc. is increased. It had to be made, and there was a drawback that it became technically difficult.

【0004】この発明は、前記従来の技術における欠点
を解決して、遅延時間の制御が容易でかつ位相誤差を生
じることなく信号遅延が可能な信号遅延回路を提供しよ
うとするものである。
The present invention is intended to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a signal delay circuit in which the delay time can be easily controlled and the signal can be delayed without causing a phase error.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、CMOSゲ
ート回路を多数段縦列接続して構成され、時間軸にアナ
ログ情報を有し当該時間軸を制御すべき二値化信号を入
力して、CMOSゲート回路自身の信号遅延特性を利用
して各段で順次遅延して出力するCMOSゲート縦列接
続回路と、前記CMOSゲート回路の電源路に設けられ
て、これら各CMOSゲート回路に印加される電圧を共
通にかつ任意の値に制御することにより、前記CMOS
ゲート縦列接続回路の入出力間における信号遅延時間を
任意の値に制御して、前記二値化信号の時間軸を所望の
状態に制御する電圧制御手段とを具備してなり、前記多
数段縦列接続されたCMOSゲート回路が同一基板上に
構成されていることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a plurality of CMOS gate circuits connected in tandem to input a binary signal having analog information on a time axis and for controlling the time axis, A CMOS gate cascade connection circuit for sequentially delaying and outputting at each stage by utilizing the signal delay characteristics of the CMOS gate circuit itself, and a voltage provided to the power supply path of the CMOS gate circuit and applied to each CMOS gate circuit Is controlled to be a common value and an arbitrary value.
Voltage control means for controlling the signal delay time between the input and output of the gate cascade connection circuit to an arbitrary value to control the time axis of the binarized signal to a desired state. It is characterized in that the connected CMOS gate circuits are formed on the same substrate.

【0006】[0006]

【作用】この発明の前記解決手段によれば、CMOSゲ
ート回路を多数段縦列接続してCMOSゲート回路自身
の信号遅延特性を利用して各段で順次遅延して出力して
いる。そして、CMOSゲート回路の遅延時間が印加電
圧によって変化することを利用して、電圧制御手段によ
りCMOSゲート回路の印加電圧を制御することにより
遅延時間を制御している。
According to the means for solving the problems of the present invention, a plurality of CMOS gate circuits are cascade-connected to each other to sequentially delay and output the signals by utilizing the signal delay characteristics of the CMOS gate circuits themselves. The delay time of the CMOS gate circuit is controlled by controlling the applied voltage of the CMOS gate circuit by the voltage control means by utilizing the fact that the delay time changes depending on the applied voltage.

【0007】これによれば、CMOSゲート回路の印加
電圧を制御するだけで遅延時間を容易に制御することが
できる。また、多数段のCMOSゲート回路の印加電圧
を共通に制御するので、CMOSゲート回路の段数が多
くても電圧制御手段の構成は簡単ですみ、制御も容易で
ある。また、従来のBBD,CCD,シフトレジスタ等
による遅延回路のように、原信号をクロックでサンプリ
ングして転送するものでなく、原信号をそのままの形で
連続的に遅延するので、例えば時間軸にアナログ情報を
有するパルス周波数変調信号のような信号に対しても位
相誤差を生じることなく遅延することができる。
According to this, the delay time can be easily controlled only by controlling the voltage applied to the CMOS gate circuit. Further, since the voltages applied to the CMOS gate circuits of a large number of stages are commonly controlled, the structure of the voltage control means is simple and the control is easy even if the number of stages of the CMOS gate circuits is large. Further, unlike a conventional delay circuit including a BBD, a CCD, a shift register, etc., the original signal is not sampled and transferred with a clock, but the original signal is continuously delayed as it is. A signal such as a pulse frequency modulated signal having analog information can be delayed without causing a phase error.

【0008】また、多数段のCMOSゲート回路は同一
基板上に構成されているので遅延特性がよく揃い、電源
電圧変化に対する遅延時間変化特性もよく揃うので、遅
延時間の可変制御の管理も非常にしやすいものとなる。
Further, since the multi-stage CMOS gate circuits are formed on the same substrate, the delay characteristics are well aligned, and the delay time variation characteristics with respect to the power supply voltage variation are also well aligned, so that the management of the variable delay time control is also very important. It will be easy.

【0009】[0009]

【実施例】この発明の実施例を以下説明する。はじめ
に、単一のCMOSゲート回路の一例を図2に示す。こ
れは、pチャネルMOS‐FET12とnチャネルMO
S‐FET14をゲートどうし、ドレインどうし互いに
それぞれ接続し、ソースに電源電圧VDD,VSSをそれぞ
れ印加し、入力端子13を介してゲートに信号を入力
し、ドレインから出力端子15に入力信号の反転信号を
出力するようにしたものである。
Embodiments of the present invention will be described below. First, FIG. 2 shows an example of a single CMOS gate circuit. This is a p-channel MOS-FET 12 and an n-channel MO.
Gates and drains of the S-FET 14 are connected to each other, power supply voltages V DD and V SS are applied to the sources, signals are input to the gates via the input terminal 13, and input signals to the output terminals 15 from the drains. An inverted signal is output.

【0010】このCMOSインバータ(CMOSゲート
回路)10においては、入力と出力間に遅延時間を生じ
る。この遅延時間は、図3に示すように、電源電圧VDD
‐VSSに依存し、電源電圧VDD‐VSSが小さいほど遅延
時間は大きく、その変化率も大きい。これは、電源電圧
DD‐VSSによって素子のコンダクタンスが変化するた
めである。したがって、この性質を利用して電源電圧V
DD‐VSSの大きさにより遅延時間を制御すれば、任意の
遅延時間に設定することができる。ただし、単一のCM
OSゲート回路では、わずかな遅延時間しか得られない
ので、このCMOSインバータ10を図4に示すように
多段縦列接続して、より長い遅延時間を確保する。例え
ば電源電圧VDD‐VSSが5Vのときに1段あたり約3.
5nsの遅延が得られるとすれば、8000段直列に接
続すれば、 8000×3.5ns=約28μs の遅延時間を得ることができる。また、80段直列接続
した場合の電源電圧VDD‐VSS対遅延時間特性を図5に
示す。
In the CMOS inverter (CMOS gate circuit) 10, a delay time occurs between the input and the output. The delay time, as shown in FIG. 3, the power supply voltage V DD
Depending on the -V SS, large power supply voltage V DD -V as SS small delay time, greater rate of change. This is because the conductance of the element changes depending on the power supply voltage V DD -V SS . Therefore, by utilizing this property, the power supply voltage V
An arbitrary delay time can be set by controlling the delay time according to the size of DD- V SS . However, a single CM
Since only a small delay time can be obtained in the OS gate circuit, the CMOS inverters 10 are connected in multistage cascade as shown in FIG. 4 to secure a longer delay time. For example, when the power supply voltage V DD -V SS is 5 V, about 3.
If a delay of 5 ns is obtained, a delay time of 8000 × 3.5 ns = about 28 μs can be obtained by connecting 8000 stages in series. Further, FIG. 5 shows power supply voltage V DD -V SS vs. delay time characteristics when 80 stages are connected in series.

【0011】なお、CMOSインバータ回路10の遅延
時間は、図3、図5に示すように素子温度にも依存し
(温度によって素子のコンダクタンスが変化し)、温度
が高くなるほど遅延時間は大きくなる。
The delay time of the CMOS inverter circuit 10 also depends on the element temperature (the conductance of the element changes depending on the temperature) as shown in FIGS. 3 and 5, and the higher the temperature, the longer the delay time.

【0012】前記図2の単一のCMOSゲート回路10
について印加電圧を制御する電圧制御手段を付加した構
成例を図6に示す。これは、CMOSインバータ10と
その電源VDD‐VSSとの間に遅延時間制御用素子16,
18を挿入したものである。図6において、pチャネル
MOS‐FET12とnチャネルMOS‐FET14と
ばゲートどうし、ドレインどうしが互いにそれぞれ接続
され、ゲートから信号が入力され、ドレインから信号が
出力される。pチャネルMOS‐FET12のソースと
電源VDDとの間、nチャネルMOS‐FET14のソー
スと電源VSSとの間には、遅延時間制御用素子として、
pチャネルMOS‐FET16、nチャネルMOS‐F
ET18がそれぞれ挿入されている。pチャネルMOS
‐FET16、nチャネルMOS‐FET18のゲート
には端子20,22から制御電圧v1,v2がそれぞれ
入力される。これら制御電圧v1,v2は基準電位VDD
‐VSSに対して対称の電圧(いいかえると、VDD−v1
=v2−VSS)に設定される。そして、制御電圧v1,
v2の値を制御することにより、CMOSインバータを
構成するpチャネルMOS‐FET12、nチャネルM
OS‐FET14に印加される電圧が変化し、これによ
って遅延時間が変化する(VDD−v1=v2−VSSが小
さいとpチャネルMOS‐FET12、nチャネルMO
S‐FET14で構成されるCMOSインバータの印加
電圧が大きくなって遅延時間は小さくなり、また、VDD
−v1=v2−VSSが大きいとCMOSインバータの印
加電圧が小さくなって遅延時間は大きくなる)。
The single CMOS gate circuit 10 shown in FIG.
6 shows an example of the configuration in which a voltage control means for controlling the applied voltage is added. This is a delay time control element 16 between the CMOS inverter 10 and its power supply V DD -V SS .
18 is inserted. In FIG. 6, the p-channel MOS-FET 12 and the n-channel MOS-FET 14 have their gates and drains connected to each other, and a signal is input from the gate and a signal is output from the drain. Between the source of the p-channel MOS-FET 12 and the power supply V DD, and between the source of the n-channel MOS-FET 14 and the power supply V SS , as a delay time control element,
p-channel MOS-FET16, n-channel MOS-F
Each ET18 is inserted. p channel MOS
The control voltages v1 and v2 are input from the terminals 20 and 22 to the gates of the -FET 16 and the n-channel MOS-FET 18, respectively. These control voltages v1 and v2 are the reference potential V DD
A voltage symmetrical with respect to −V SS (in other words, V DD −v1
= V2- Vss ). The control voltage v1,
By controlling the value of v2, a p-channel MOS-FET 12 and an n-channel M that form a CMOS inverter
The voltage applied to the OS-FET 14 changes, which changes the delay time (if V DD -v1 = v2-V SS is small, the p-channel MOS-FET 12 and the n-channel MO
S-FET 14 delay time increases the applied voltage of the CMOS inverter formed by the smaller, also, V DD
If -v1 = v2- Vss is large, the voltage applied to the CMOS inverter is small and the delay time is large).

【0013】図6の回路のICパターンの一例を図7に
示す。このICパターンによれば、多段接続も容易とな
る。
FIG. 7 shows an example of the IC pattern of the circuit of FIG. This IC pattern also facilitates multi-stage connection.

【0014】次に、この発明の一実施例を図1に示す。
多数段のCMOSインバータ(CMOSゲート回路)1
0−1乃至10−nはIC31内で同一基板上に構成さ
れ、前段のドレイン出力を次段のゲートに入力するよう
にして縦列接続して、CMOSゲート縦列接続回路を構
成している。初段のインバータ10−1のゲートには、
入力端子13から時間軸にアナログ情報を有するパルス
周波数変調信号等が入力されて、各段で順次遅延して出
力端子15から出力される。
Next, an embodiment of the present invention is shown in FIG.
Multiple-stage CMOS inverter (CMOS gate circuit) 1
0-1 to 10-n are formed on the same substrate in the IC 31, and are connected in cascade so that the drain output of the previous stage is input to the gate of the next stage to form a CMOS gate cascade connection circuit. In the gate of the first stage inverter 10-1,
A pulse frequency modulation signal or the like having analog information on the time axis is input from the input terminal 13, and sequentially delayed at each stage and output from the output terminal 15.

【0015】遅延時間制御用素子はIC31の外部に配
置されている。すなわち、CMOS縦列接続回路を構成
するCMOSインバータ10−1乃至10−nの各ソー
スを電源端子32,34に接続し、この電源端子に電圧
制御手段を構成するpチャネルMOS‐FET16、n
チャネルMOS‐FET18をそれぞれ接続して、その
ゲートに制御電圧v1,v2を印加し、これら各MOS
‐FET16,18を介して電源VDD,VSSをCMOS
インバータ10−1乃至10−nに印加している。
The delay time control element is arranged outside the IC 31. That is, the sources of the CMOS inverters 10-1 to 10-n that form the CMOS cascade connection circuit are connected to the power supply terminals 32 and 34, and the p-channel MOS-FETs 16 and n that form the voltage control means at the power supply terminals.
The channel MOS-FETs 18 are connected to each other, and the control voltages v1 and v2 are applied to their gates.
-Power supply V DD , V SS is CMOS through FET16,18
It is applied to the inverters 10-1 to 10-n.

【0016】このような構成によれば、制御電圧v1,
v2で遅延時間制御用MOS‐FET16,18を制御
することにより、各段の遅延時間を共通に制御すること
ができる。これにより、入力端子13と出力端子15と
の間にはCMOSインバータ10−1乃至10−nの遅
延時間の総和の遅延時間が得られる。
According to this structure, the control voltage v1,
By controlling the delay time control MOS-FETs 16 and 18 with v2, the delay time of each stage can be controlled in common. As a result, the total delay time of the CMOS inverters 10-1 to 10-n is obtained between the input terminal 13 and the output terminal 15.

【0017】また、多数段のCMOSインバータ10−
1乃至10−nはIC31内で同一基板上に構成されて
いるので遅延特性がよく揃い、印加電圧変化に対する遅
延時間変化特性もよく揃うので、遅延時間の可変制御の
管理も非常にしやすいものとなる。すなわち、1個のC
MOSインバータは、入力信号の立ち上がりの遅延時間
Trと立ち下がりの遅延時間Tdが若干異なるが、同一
のIC31内で多数段接続されたCMOSインバータは
それぞれ同じTr,Tdをもつ。立ち下がり(“H”→
“L”)の入力信号は、初めのCMOSインバータ10
−1でTd遅れ、次のCMOSインバータ10−2でT
r遅れ、合わせてTd+Tr遅れる。また、立ち上がり
(“L”→“H”)の入力信号は、初めのCMOSイン
バータ10−1でTr遅れ、次のCMOSインバータ1
0−2でTd遅れ、合わせてTr+Td遅れる。このよ
うにして前後のCMOSインバータがデューティの不揃
いを補い合う。そして、電源電圧に対する遅延時間変化
特性も揃っているので、遅延制御の管理がしやすいもの
ができる。もし、CMOSインバータの特性がそれぞれ
異なっていたら、縦列接続の各場所によって遅延時間が
異なり、また、それぞれ電源電圧に対する遅延時間変化
特性も異なるので可変制御するにしても非常に管理のし
にくいものとなるが、同一のIC31内に構成すること
により、このような問題が解消される。
Also, a large number of CMOS inverters 10-
Since 1 to 10-n are formed on the same substrate in the IC 31, the delay characteristics are well aligned, and the delay time variation characteristics with respect to the applied voltage variation are also well aligned. Therefore, it is very easy to manage the variable delay time control. Become. That is, one C
In the MOS inverter, the delay time Tr of rising of the input signal is slightly different from the delay time Td of falling, but the CMOS inverters connected in multiple stages in the same IC 31 have the same Tr and Td, respectively. Fall (“H” →
The input signal of "L" is the first CMOS inverter 10
-1 delays Td, and the next CMOS inverter 10-2 delays Td.
r delay, and Td + Tr delay in total. Further, the rising (“L” → “H”) input signal is delayed by Tr in the first CMOS inverter 10-1, and the next CMOS inverter 1
Td is delayed by 0-2, and Tr + Td is also delayed. In this way, the front and rear CMOS inverters compensate for the uneven duty. Since the delay time change characteristics with respect to the power supply voltage are also uniform, the delay control can be easily managed. If the characteristics of the CMOS inverters are different, the delay time is different at each place of the cascade connection, and the delay time change characteristics with respect to the power supply voltage are also different, which makes it very difficult to manage even if variably controlled. However, such a problem can be solved by configuring them in the same IC 31.

【0018】ところで、電圧制御手段は以上説明したも
ののほかに、以下に説明する各種の構成が考えられる。
なお、以下の説明では、説明の便宜上CMOSゲート回
路は単一段で示しているが、実際には複数段がIC31
内で同一基板上に構成されている。
By the way, in addition to the voltage control means described above, various configurations described below are conceivable.
In the following description, the CMOS gate circuit is shown as a single stage for convenience of description, but in reality, a plurality of stages are IC31.
Within the same substrate.

【0019】図8の電圧制御手段は、遅延時間制御用素
子を2系統設けたものである。すなわち、前記図6の回
路におけるpチャネルMOS‐FET16、nチャネル
MOS‐FET18にpチャネルMOS‐FET24、
nチャネルMOS‐FET26をそれぞれ並列に接続し
たものである。pチャネルMOS‐FET24、nチャ
ネルMOS‐FET26のゲートには、端子28,30
から制御電圧v3,v4がそれぞれ入力される。制御電
圧v3,v4は、マニュアル操作または制御電圧発生回
路を別に設けて別系統で入力する。これにより、端子2
0,22に入力する電圧v1,v2と端子28,30に
入力する電圧v3,v4により、2系統で遅延時間を制
御することができる。これは、例えば端子20,22に
粗い制御信号を入力し、端子28,30に密な制御信号
を入力して遅延時間を制御する場合に利用することがで
きる。また、一方の系統で電源電圧VDD,VSSの変動や
素子の温度変化に対する遅延時間の安定化のための制御
を行ない、他方の系統で遅延時間の可変制御を行なう場
合に利用できる。
The voltage control means shown in FIG. 8 is provided with two delay time control elements. That is, the p-channel MOS-FET 16 and the n-channel MOS-FET 18 in the circuit of FIG.
The n-channel MOS-FETs 26 are connected in parallel. The gates of the p-channel MOS-FET 24 and the n-channel MOS-FET 26 are connected to terminals 28 and 30.
To control voltages v3 and v4, respectively. The control voltages v3 and v4 are input by a separate system by providing a manual operation or a control voltage generating circuit separately. As a result, the terminal 2
The delay times can be controlled in two systems by the voltages v1 and v2 input to 0 and 22 and the voltages v3 and v4 input to the terminals 28 and 30. This can be used, for example, when a coarse control signal is input to the terminals 20 and 22 and a dense control signal is input to the terminals 28 and 30 to control the delay time. Further, it can be used when one system performs control for stabilizing the delay time with respect to fluctuations in the power supply voltages V DD and V SS and element temperature change, and the other system performs variable control of the delay time.

【0020】図9の電圧制御手段は、pチャネルMOS
‐FET16とnチャネルMOS‐FET18およびp
チャネルMOS‐FET24とnチャネルMOS‐FE
T26をそれぞれ直列に接続したものである。この場合
も図8の実施例と同様に、端子20,22に入力する電
圧v1,v2と端子28,30に入力する電圧v3,v
4により、2系統で遅延時間を制御することができる。
The voltage control means of FIG. 9 is a p-channel MOS.
-FET16 and n-channel MOS-FET18 and p
Channel MOS-FET 24 and n-channel MOS-FE
Each T26 is connected in series. Also in this case, as in the embodiment of FIG. 8, the voltages v1 and v2 input to the terminals 20 and 22 and the voltages v3 and v input to the terminals 28 and 30 are used.
4, the delay time can be controlled by the two systems.

【0021】以上の電圧制御手段では、電源の両側に制
御素子を設けた例を示したが、これは片側でも同様の効
果が期待できる。図10の実施例はそのように構成した
一例を示すものである。これは、図6の回路におけるp
チャネルMOS‐FET16を削除したものに相当し、
遅延時間制御は、nチャネルMOS‐FET18のみで
行なっている。また、同様に、図6の回路におけるnチ
ャネルMOS‐FET18を削除することも可能であ
る。
In the above voltage control means, the example in which the control elements are provided on both sides of the power supply has been shown, but the same effect can be expected on one side. The embodiment shown in FIG. 10 shows an example of such a configuration. This is p in the circuit of FIG.
Corresponds to the removal of the channel MOS-FET16,
The delay time control is performed only by the n-channel MOS-FET 18. Similarly, the n-channel MOS-FET 18 in the circuit of FIG. 6 can be deleted.

【0022】前記実施例においては、制御素子をCMO
Sインバータの外側に設けるようにしたが、内側に設け
ることもできる。図11はその一例で、pチャネルMO
S‐FET12とnチャネルMOS‐FET14とでC
MOSインバータを構成し、その内側に遅延時間制御用
のpチャネルMOS‐FET16とnチャネルMOS‐
FET18を設置している。
In the above embodiment, the control element is a CMO.
Although it is provided outside the S inverter, it may be provided inside. FIG. 11 shows an example of the p-channel MO.
C with S-FET 12 and n-channel MOS-FET 14
A MOS inverter is configured, and a p-channel MOS-FET 16 and an n-channel MOS-
The FET 18 is installed.

【0023】図12の実施例は、図11の回路を複数段
接続し、更に外側に遅延時間制御用pチャネルMOS‐
FET36とnチャネルMOS‐FET38を接続した
ものである。この回路では、MOS‐FET16,18
のゲートに印加される電圧v1,v2と、MOS‐FE
T36,38のゲートに印加される電圧v5,v6の2
系統で遅延時間が制御される。
In the embodiment of FIG. 12, the circuit of FIG. 11 is connected in a plurality of stages, and a p-channel MOS-type MOS transistor for delay time control is further provided outside.
The FET 36 and the n-channel MOS-FET 38 are connected. In this circuit, MOS-FET16,18
Voltage v1, v2 applied to the gate of the
2 of the voltages v5 and v6 applied to the gates of T36 and 38
Delay time is controlled by the grid.

【0024】前記実施例では、CMOSインバータを構
成するMOS‐FET12,14に直列に制御素子を接
続したが、並列に接続することもできる。図13はその
一例で、CMOSインバータを構成するpチャネルMO
S‐FET12、nチャネルMOS‐FET14のソー
スを抵抗R1,R2を介して電源VDD,VSSにそれぞれ
接続し、遅延時間制御用nチャネルMOS‐FET16
をpチャネルMOS‐FET12、nチャネルMOS‐
FET14、抵抗R2に並列に接続し、遅延時間制御用
pチャネルMOS‐FET18を抵抗R1、pチャネル
MOS‐FET12、nチャネルMOS‐FET14に
並列に接続したものである。nチャネルMOS‐FET
16、pチャネルMOS‐FET18の各ゲートに各々
入力される電圧v2,v1により遅延時間が制御され
る。ただし、この場合、制御電圧v1,v2の増減と遅
延時間の増減の関係は図12以前のものと逆となる。
In the above embodiment, the control elements are connected in series to the MOS-FETs 12 and 14 which form the CMOS inverter, but they may be connected in parallel. FIG. 13 shows an example of the p-channel MO which constitutes a CMOS inverter.
The sources of the S-FET 12 and the n-channel MOS-FET 14 are connected to the power supplies V DD and V SS via the resistors R1 and R2, respectively, and the delay time controlling n-channel MOS-FET 16 is connected.
P-channel MOS-FET12, n-channel MOS-
The FET 14 and the resistor R2 are connected in parallel, and the delay time controlling p-channel MOS-FET 18 is connected in parallel to the resistor R1, the p-channel MOS-FET 12, and the n-channel MOS-FET 14. n-channel MOS-FET
The delay time is controlled by the voltages v2 and v1 input to the gates of the 16 and p-channel MOS-FETs 18, respectively. However, in this case, the relationship between the increase / decrease in the control voltages v1 and v2 and the increase / decrease in the delay time is opposite to that in FIG.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、CMOSゲートが入出力間に遅延時間を有し、かつ
その遅延時間がCMOSゲートの電源電圧により変化す
ることを利用して、CMOSゲート回路を複数段縦列接
続しかつこれらCMOSゲートの電源路に電圧制御手段
を設け、この電圧制御手段によってCMOSゲートの印
加電圧を制御するようにしたので、容易に遅延時間の制
御を行なうことができる。また、複数段のCMOSゲー
ト回路の印加電圧を共通に制御するので、CMOSゲー
ト回路の段数が多くても電圧制御手段の構成は簡単です
み、制御も容易である。また、従来のBBD,CCD、
シフトレジスタ等による遅延回路のように原信号をクロ
ックでサンプリングして転送するものでなく、原信号を
そのままの形で連続的に遅延するので、例えば時間軸に
アナログ情報を有するパルス周波数変調信号のうな信号
に対しても位相誤差を生じることなく遅延することがで
きる。
As described above, according to the present invention, the CMOS gate has a delay time between input and output, and the delay time changes depending on the power supply voltage of the CMOS gate. Since the gate circuits are connected in cascade in plural stages and the voltage control means is provided in the power supply path of these CMOS gates and the voltage applied to the CMOS gates is controlled by this voltage control means, the delay time can be easily controlled. it can. Further, since the voltages applied to the CMOS gate circuits of a plurality of stages are commonly controlled, even if the number of stages of the CMOS gate circuits is large, the structure of the voltage control means is simple and the control is easy. In addition, conventional BBD, CCD,
Unlike a delay circuit such as a shift register that does not transfer the original signal by sampling it with a clock, the original signal is continuously delayed as it is. Therefore, for example, a pulse frequency modulated signal having analog information on the time axis It is possible to delay such a signal without causing a phase error.

【0026】また、単一のCMOSゲート回路の周波数
帯域は広く、かなり高い周波数帯域を持つ入力信号に対
しても、余裕を持って追従することができる。これはこ
の発明のように多段接続して比較的長い遅延時間の遅延
回路を作ったとしても、やはり高い周波数で使用可能で
ある。通常1段のCMOSゲート回路の帯域は100MH
z 程もあり、ビデオ信号は10MHz 前後で使用されるの
で、ビデオ信号の遅延用に用いても周波数特性に歪がな
い領域で使用できる。
Further, the frequency band of a single CMOS gate circuit is wide, and it is possible to follow an input signal having a considerably high frequency band with a margin. This is still usable at a high frequency even if a delay circuit having a relatively long delay time is formed by connecting multiple stages as in the present invention. Normally, the bandwidth of one-stage CMOS gate circuit is 100MH
Since the video signal is used at around 10 MHz, it can be used in a region where the frequency characteristic is not distorted even when used for delaying the video signal.

【0027】また、この発明の信号遅延回路はコンデン
サを用いないので集積化しやすく、しかもCMOSゲー
ト回路の多段接続回路は、集積化すると、各CMOSゲ
ート回路の特性が均一となるので、管理し易くなる。し
かも、コンデンサを用いた場合のような浮遊容量の影響
もないので、高精度に遅延時間を制御できる。
Further, since the signal delay circuit of the present invention does not use a capacitor, it is easy to integrate, and when the multistage connection circuit of CMOS gate circuits is integrated, the characteristics of each CMOS gate circuit become uniform, so that it is easy to manage. Become. Moreover, since there is no influence of stray capacitance as in the case of using a capacitor, the delay time can be controlled with high accuracy.

【0028】さらには、CMOSゲート回路は前述のよ
うにpチャネルMOS‐FETとnチャネルMOS‐F
ETで構成されるが、製造時には各々正反対の特性のも
のを作るのは難しく、入力信号が正と負では遅延時間が
異なってしまう。ところが、CMOSゲート回路の多段
接続では、前後のCMOSゲート回路が遅延されたパル
スのデューティの不揃いをパルス反転時に補い合うの
で、遅延時間の差が累積されず、したがって、信号の遅
延過程で歪まず、位相誤差を低く押えることができる。
Furthermore, the CMOS gate circuit has the p-channel MOS-FET and the n-channel MOS-F as described above.
Although it is composed of ET, it is difficult to manufacture the ones having the opposite characteristics at the time of manufacture, and the delay time differs depending on whether the input signal is positive or negative. However, in the multi-stage connection of the CMOS gate circuits, the non-uniformity of the duty of the delayed CMOS gate circuits compensates for each other at the time of the pulse inversion, so that the difference in the delay time is not accumulated, and therefore, the distortion in the delay process of the signal does not occur. Phase error can be suppressed low.

【0029】また、多数段のCMOSゲート回路は同一
基板上に構成されているので、遅延特性がよく揃い、電
源電圧変化に対す遅延時間変化特性もよく揃うので、遅
延時間の可変制御の管理も非常にしやすいものとなる。
Further, since the multistage CMOS gate circuits are formed on the same substrate, the delay characteristics are well aligned and the delay time variation characteristics with respect to the power supply voltage variation are also well aligned, so that the control of the variable delay time control is also performed. It will be very easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】 CMOSゲート回路を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a CMOS gate circuit.

【図3】 図2のCMOSゲート回路における電源電圧
‐遅延時間特性を示す特性図である。
3 is a characteristic diagram showing a power supply voltage-delay time characteristic in the CMOS gate circuit of FIG.

【図4】 図2のCMOSインバータ10を複数段縦列
接続して長い遅延時間を得る状態を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a state in which the CMOS inverters 10 of FIG. 2 are connected in cascade in a plurality of stages to obtain a long delay time.

【図5】 図2のCMOSインバータ10を80段縦列
接続した場合の電源電圧‐遅延時間特性を示す特性図で
ある。
5 is a characteristic diagram showing power supply voltage-delay time characteristics when the CMOS inverters 10 in FIG. 2 are connected in cascade in 80 stages.

【図6】 単一のCMOSゲート回路に電圧制御手段を
付加した構成例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example in which voltage control means is added to a single CMOS gate circuit.

【図7】 図6の回路のICパターンの一例である。7 is an example of an IC pattern of the circuit of FIG.

【図8】 電圧制御手段の他の実施例を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing another embodiment of the voltage control means.

【図9】 電圧制御手段の他の実施例を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram showing another embodiment of the voltage control means.

【図10】 電圧制御手段の他の実施例を示す回路図で
ある。
FIG. 10 is a circuit diagram showing another embodiment of the voltage control means.

【図11】 電圧制御手段の他の実施例を示す回路図で
ある。
FIG. 11 is a circuit diagram showing another embodiment of the voltage control means.

【図12】 電圧制御手段の他の実施例を示す回路図で
ある。
FIG. 12 is a circuit diagram showing another embodiment of the voltage control means.

【図13】 電圧制御手段の他の実施例を示す回路図で
ある。
FIG. 13 is a circuit diagram showing another embodiment of the voltage control means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10−1乃至10−n CMOSゲート縦列接続回路 12 CMOSゲート回路を構成するpチャネルMOS
‐FET 13 入力端子 14 CMOSゲート回路を構成するnチャネルMOS
‐FET 15 出力端子 16,24,36 遅延時間制御用pチャネルMOS‐
FET(電圧制御手段) 18,26,38 遅延時間制御用nチャネルMOS‐
FET(電圧制御手段) 20,22 遅延時間制御用電圧入力端子 31 IC(同一基板)
10-1 to 10-n CMOS gate cascade connection circuit 12 p-channel MOS constituting a CMOS gate circuit
-FET 13 input terminal 14 n-channel MOS forming a CMOS gate circuit
-FET 15 output terminals 16, 24, 36 p-channel MOS for delay time control-
FET (voltage control means) 18, 26, 38 n-channel MOS for delay time control-
FET (voltage control means) 20, 22 Delay time control voltage input terminal 31 IC (same substrate)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】CMOSゲート回路を多数段縦列接続して
構成され、時間軸にアナログ情報を有し当該時間軸を制
御すべき二値化信号を入力して、CMOSゲート回路自
身の信号遅延特性を利用して各段で順次遅延して出力す
るCMOSゲート縦列接続回路と、 前記CMOSゲート回路の電源路に設けられて、これら
各CMOSゲート回路に印加される電圧を共通にかつ任
意の値に制御することにより、前記CMOSゲート縦列
接続回路の入出力間における信号遅延時間を任意の値に
制御して、前記二値化信号の時間軸を所望の状態に制御
する電圧制御手段とを具備してなり、 前記多数段縦列接続されたCMOSゲート回路が同一基
板上に構成されていることを特徴とする信号遅延回路。
1. A signal delay characteristic of a CMOS gate circuit itself, which is constituted by connecting a plurality of CMOS gate circuits in tandem, inputs a binary signal having analog information on the time axis and for controlling the time axis. And a CMOS gate cascade connection circuit for sequentially delaying and outputting at each stage, and a voltage applied to each CMOS gate circuit provided in the power supply path of the CMOS gate circuit to a common and arbitrary value. A voltage control means for controlling the signal delay time between the input and output of the CMOS gate cascade connection circuit to an arbitrary value by controlling, and controlling the time axis of the binarized signal to a desired state. A signal delay circuit, wherein the multi-stage cascade-connected CMOS gate circuits are formed on the same substrate.
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