JPH0730388A - Digitally controlled delay device and digitally controlled oscillation device - Google Patents

Digitally controlled delay device and digitally controlled oscillation device

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JPH0730388A
JPH0730388A JP5168062A JP16806293A JPH0730388A JP H0730388 A JPH0730388 A JP H0730388A JP 5168062 A JP5168062 A JP 5168062A JP 16806293 A JP16806293 A JP 16806293A JP H0730388 A JPH0730388 A JP H0730388A
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pulse
circuit
signal
inverting
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Shigenori Yamauchi
重徳 山内
Takamoto Watanabe
高元 渡辺
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the oscillation device which can be controlled digitally. CONSTITUTION:The oscillation device is equipped with a data latch circuit 2 which outputs the high-order 17 bits and low-order 5 bits of external digital data CDI as control data CDH and CDL, a ring oscillator 4 which is constituted by connecting 32 inverting circuits in a ring shape and circulates pulse when a signal PI goes to a Hight level, a pulse selector 6 which takes pulses out of the inverting circuit at the position corresponding to the value of the CDL and outputs them as a clock signal CLK, and a down counter 8 which outputs a signal BOR when the counted value of the clock signal CLK coincides with the value of the CDH. Then an output control circuit 10 stops the ring oscillator 4 immediately once the signal BOR is outputted and places it in operation again after the elapse of a certain time T1 to generate an output pulse PO each time the signal BOR is outputted. Consequently, the output period of the output pulse PO can optionally be set with the digital data CDI.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、遅延時間をデジタル制
御可能なデジタル制御遅延装置、及び、該デジタル制御
遅延装置を使用して発振周波数をデジタル制御可能なデ
ジタル制御発振装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital control delay device capable of digitally controlling a delay time, and a digital control oscillator device capable of digitally controlling an oscillation frequency using the digital control delay device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、デジタル制御可能な遅延装置
として、例えば特開平2−296410号公報に開示さ
れている如く、積分回路や反転回路(インバータ)から
なる多数の遅延素子を継続接続し、第1段目の遅延素子
に遅延すべき信号を入力して、各遅延素子からの出力を
データセレクタを介して選択的に取り出すようにした遅
延装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a delay device capable of digital control, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-296410, a large number of delay elements composed of an integrating circuit and an inverting circuit (inverter) are continuously connected, There is known a delay device in which a signal to be delayed is input to the first-stage delay element and the output from each delay element is selectively taken out via a data selector.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、こうした従来
の遅延装置は、継続接続した遅延素子の中から遅延信号
を取り出す遅延素子を選択することにより、遅延時間を
変更するものであるため、遅延時間の可変範囲を増加す
ればする程、遅延素子の数が増加することとなり、遅延
時間の可変範囲を増加するには限界があった。
However, such a conventional delay device changes the delay time by selecting the delay element for extracting the delay signal from the continuously connected delay elements. As the variable range of 1 is increased, the number of delay elements increases, and there is a limit to increase the variable range of the delay time.

【0004】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、遅延素子の数を増加させることなく遅延時間を広
範囲にデジタル制御することのできるデジタル制御遅延
装置を提供すると共に、そのデジタル制御遅延装置を用
いて発振周波数をデジタル制御可能なデジタル制御発振
装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of these problems, and provides a digital control delay device capable of digitally controlling the delay time in a wide range without increasing the number of delay elements, and the digital control delay device. It is an object of the present invention to provide a digitally controlled oscillator capable of digitally controlling the oscillation frequency by using the.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた請求項1に記載の発明は、遅延時間を
デジタル制御可能なデジタル制御遅延装置であって、入
力信号を反転して出力する反転回路が複数個リング状に
連結されると共に、該反転回路の一つが入力信号の反転
動作を外部からの制御信号により制御可能な起動用反転
回路として構成され、上記制御信号の入力による該起動
用反転回路の反転動作開始に伴いパルス信号を周回させ
るパルス周回回路と、外部からのデジタルデータのうち
上記パルス周回回路からパルス信号を取り出すための所
定の反転回路の接続位置を表わすデジタルデータに対応
する反転回路を選択し、該選択した反転回路から出力さ
れるパルス信号を取り出すパルスセレクト手段と、該パ
ルスセレクト手段により取り出されたパルス信号の所定
のエッジをカウントし、該カウント数が、外部からのデ
ジタルデータのうち上記パルス周回回路内でのパルス信
号の周回回数を表わすデジタルデータに達した旨を検出
するカウント手段と、該カウント手段にてカウント値が
上記周回回数を表わすデジタルデータに達した旨が検出
されると、検出信号を出力する出力手段と、を備えたこ
とを特徴とするデジタル制御遅延装置を要旨としてお
り、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のデジタ
ル制御遅延装置において、上記パルス周回回路を偶数個
の反転回路により構成すると共に、該パルス周回回路内
で夫々等間隔に接続された所定の2n 個の反転回路から
夫々出力信号を取り出すための出力端子を設け、上記パ
ルスセレクト手段を、上記出力端子に接続され、該出力
端子からの出力信号を上記起動用反転回路に近い方から
順に夫々2個単位で入力し外部からの1ビットデータに
基づき上記起動用反転回路に近い方の信号又は上記起動
用反転回路に近くない方の信号を夫々択一的に出力する
n-1 個のセレクト回路からなる最下位セレクト回路群
と、該最下位セレクト回路群の出力端子に順次階層的に
接続され、上記セレクト回路と同様に入力した2個の信
号を外部からの1ビットデータに基づき択一的に出力す
る2n-2 個から1個までのセレクト回路から夫々なるn
−1個の上位セレクト回路群と、から構成し、更に、上
記反転回路の接続位置を表わすデジタルデータの最下位
ビットから上位ビットへの各ビットを、上記各セレクト
回路群を構成するセレクト回路毎に共通の1ビットデー
タとして、上記最下位セレクト回路群から上記1個のセ
レクト回路からなる上位セレクト回路群の順で各セレク
ト回路へ入力してなること、を特徴とするデジタル制御
遅延装置を要旨としている。
That is, the invention as set forth in claim 1 made in order to achieve the above object is a digital control delay device capable of digitally controlling a delay time by inverting an input signal. A plurality of output inverting circuits are connected in a ring shape, and one of the inverting circuits is configured as a starting inverting circuit capable of controlling the inverting operation of the input signal by a control signal from the outside. A pulse circulation circuit that circulates a pulse signal with the start of the inverting operation of the startup inverting circuit, and digital data representing the connection position of a predetermined inverting circuit for extracting the pulse signal from the pulse circulation circuit from the external digital data. Pulse selecting means for selecting an inverting circuit corresponding to the pulse inverting circuit and extracting a pulse signal output from the selected inverting circuit, and the pulse selecting means. Counting to detect that a predetermined edge of the pulse signal taken out is detected, and that the count number has reached the digital data representing the number of revolutions of the pulse signal in the pulse circulation circuit in the digital data from the outside. And a means for outputting a detection signal when the count means detects that the count value has reached the digital data representing the number of revolutions, a digital control delay device comprising: According to a second aspect of the present invention, in the digital control delay device according to the first aspect, the pulse circulation circuit is composed of an even number of inverting circuits, and the pulse circulation circuit is arranged at equal intervals. Output terminals are provided for extracting output signals from the predetermined 2 n inverting circuits connected to each other, and the pulse select means is connected to the output terminals. The output signal from the output terminal is input in units of two in order from the one closer to the starting inverting circuit, and the signal closer to the starting inverting circuit or the one for starting is input based on 1-bit data from the outside. A lowermost select circuit group consisting of 2 n-1 select circuits that selectively outputs the signal not closer to the inverting circuit, and the output terminals of the lowermost select circuit group are sequentially connected in a hierarchical manner, Similarly to the above-mentioned select circuit, each of n selectable from 2 n−2 to 1 select circuit that selectively outputs two input signals based on 1-bit data from the outside.
-1 upper select circuit group, and further, each bit from the least significant bit to the upper bit of the digital data representing the connection position of the inverting circuit is selected by each select circuit forming each select circuit group. The digital control delay device is characterized in that it is input to each select circuit in the order from the least significant select circuit group to the upper select circuit group consisting of the one select circuit as common 1-bit data to each select circuit. I am trying.

【0006】また、請求項3に記載の発明は、発振周波
数をデジタル制御可能なデジタル制御発振装置であっ
て、請求項1又は請求項2に記載のデジタル制御遅延装
置に、上記出力手段により検出信号が出力されると上記
起動用反転回路の動作を停止させ、所定の一定時間経過
後に再び上記起動用反転回路を動作させて上記パルス周
回回路内でパルス信号を周回させると共に、上記検出信
号を発振信号として出力する周回動作制御手段を設けた
こと、を特徴とするデジタル制御発振装置を要旨として
いる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a digital control oscillation device capable of digitally controlling an oscillation frequency, wherein the output means detects the digital control delay device according to the first or second aspect. When the signal is output, the operation of the starting inverting circuit is stopped, and after a lapse of a predetermined constant time, the starting inverting circuit is operated again to circulate the pulse signal in the pulse circulator circuit and to detect the detection signal. A gist of a digitally controlled oscillator characterized in that a circulating operation control means for outputting as an oscillation signal is provided.

【0007】[0007]

【作用及び発明の効果】上記のように構成された請求項
1に記載のデジタル制御遅延装置においては、外部から
遅延すべき制御信号が入力されると、パルス周回回路の
起動用反転回路が入力信号の反転動作を開始し、パルス
周回回路を構成する各反転回路の出力が順次反転してパ
ルス信号がパルス周回回路上を周回する。
In the digital control delay device according to claim 1 configured as described above, when the control signal to be delayed is input from the outside, the inverting circuit for starting the pulse circulation circuit is input. The inversion operation of the signal is started, the output of each inversion circuit constituting the pulse circulation circuit is sequentially inverted, and the pulse signal circulates on the pulse circulation circuit.

【0008】そして、パルスセレクト手段が、外部から
入力されたデジタルデータのうちパルス周回回路からパ
ルス信号を取り出すための所定の反転回路の接続位置を
表わすデジタルデータに対応する反転回路を選択して、
その選択した反転回路から出力されるパルス信号を取り
出し、カウント手段が、パルスセレクト手段により取り
出されたパルス信号の所定のエッジをカウントし、その
カウント数が、外部から入力されたデジタルデータのう
ちパルス周回回路内でのパルス信号の周回回数を表わす
デジタルデータに達した旨を検出する。そして、カウン
ト手段にてカウント値が周回回数を表わすデジタルデー
タに達した旨が検出されると、出力手段が、検出信号を
出力する。
Then, the pulse selecting means selects an inverting circuit corresponding to digital data representing a connection position of a predetermined inverting circuit for taking out a pulse signal from the pulse circulation circuit, from the digital data inputted from the outside,
The pulse signal output from the selected inverting circuit is taken out, the counting means counts a predetermined edge of the pulse signal taken out by the pulse selecting means, and the counted number is the pulse of the digital data inputted from the outside. It is detected that the digital data representing the number of circulations of the pulse signal in the circulation circuit has been reached. Then, when the count means detects that the count value has reached the digital data representing the number of revolutions, the output means outputs the detection signal.

【0009】つまり、請求項1に記載のデジタル制御遅
延装置においては、制御信号をパルス周回回路の起動用
反転回路に入力してから、出力手段により検出信号が出
力されるまでの時間が遅延時間となり、この遅延時間
は、パルス周回回路における起動用反転回路からパルス
信号を取り出す反転回路までの反転回路の連結段数xと
各反転回路での反転動作時間Tdとにより決定される一
定時間(x・Td)と、カウント手段がカウントする所
定のエッジが1回発生するのに必要なパルス周回回路に
おけるパルス信号の周回回数N1とパルス周回回路を構
成する反転回路の総段数yと各反転回路での反転動作時
間Tdとカウント手段がカウントするパルス信号の周回
回数N2とにより決定される一定時間(N1・y・Td
・N2)と、を加算した時間(x・Td+N1・y・T
d・N2)として得られることとなる。
That is, in the digital control delay device according to the first aspect, the time from the input of the control signal to the starting inverting circuit of the pulse circulation circuit to the output of the detection signal by the output means is the delay time. Therefore, this delay time is a fixed time (x · Td), the number of rounds N1 of the pulse signal in the pulse rounding circuit necessary to generate a predetermined edge counted by the counting means once, the total number of stages y of the inversion circuits constituting the pulse rounding circuit, and A fixed time (N1.y.Td) determined by the reversal operation time Td and the number of circulations N2 of the pulse signal counted by the counting means.
・ N2) and time (x ・ Td + N1 ・ y ・ T)
d * N2).

【0010】このため、請求項1に記載のデジタル制御
遅延装置によれば、外部から入力するデジタルデータに
よって、パルス信号を取り出す反転回路の接続位置とカ
ウント手段がカウントするパルス信号の周回回数とを変
更することにより、制御信号に対する検出信号の遅延時
間を任意に変更することが可能となる。
Therefore, according to the digital control delay device of the first aspect, the connection position of the inverting circuit for extracting the pulse signal and the number of rounds of the pulse signal counted by the counting means are determined by the digital data input from the outside. By changing it, it becomes possible to arbitrarily change the delay time of the detection signal with respect to the control signal.

【0011】またこのように、検出信号の遅延時間は、
パルス信号を取り出す反転回路の起動用反転回路からみ
た接続位置とパルス周回回路内でパルス信号が周回する
周回回数とによって決定まる反転回路の総連結段数(x
+N1・y・N2)、及び各反転回路の反転動作時間T
dにより決定されるが、反転回路としては、現在、動作
時間が500psec. 程度のものが実用化されているた
め、検出信号の遅延時間を高分解能で制御することがで
きる。つまり、例えば反転回路に動作時間が500pse
c. のものを使用し、起動用反転回路から数えて偶数段
目或は奇数段目に接続された各反転回路から択一的にパ
ルス信号を取り出すように構成すれば、遅延時間を1ns
ec. 単位で変更することが可能となる。
As described above, the delay time of the detection signal is
The total number of connecting stages of the inverting circuit (x
+ N1 · y · N2), and the inversion operation time T of each inversion circuit
Although it is determined by d, as the inverting circuit, the one having an operation time of about 500 psec. is currently put into practical use, so that the delay time of the detection signal can be controlled with high resolution. That is, for example, the operating time of the inverting circuit is 500 pse
If the pulse signal is selectively taken out from each inverting circuit connected to the even-numbered stage or the odd-numbered stage counting from the startup inverting circuit, the delay time of 1 ns
It is possible to change in ec. units.

【0012】そして、この遅延時間の制御可能範囲は、
起動用反転回路からパルス信号を取り出す反転回路まで
のパルス信号の最小遅延時間(起動用反転回路からパル
ス信号を取り出せば、起動用反転回路の反転動作時間)
から、起動用反転回路からパルス信号を取り出す反転回
路までのパルス信号の最大遅延時間(起動用反転回路の
1つ手前に接続された反転回路からパルス信号を取り出
せば、パルス周回回路をパルス信号が1周する時間)
と、カウント手段によりカウントするエッジが発生する
時間間隔にカウント手段がカウント可能なパルスの数を
乗じた時間と、を加算した時間までとなり、従来の遅延
装置のように遅延素子を増加することなく、遅延時間の
制御可能な範囲を広範囲に設定することができる。
The controllable range of this delay time is
The minimum delay time of the pulse signal from the startup inverting circuit to the inverting circuit that extracts the pulse signal (if the pulse signal is extracted from the startup inverting circuit, the inverting operation time of the startup inverting circuit)
To the inverting circuit that extracts the pulse signal from the starting inverting circuit, the maximum delay time of the pulse signal (If the pulse signal is taken from the inverting circuit connected immediately before the inverting circuit for starting, Time to make one lap)
And a time obtained by multiplying the time interval at which an edge is counted by the counting means by the number of pulses that the counting means can count, up to a time obtained by adding the number of pulses that can be counted by the counting means without increasing the number of delay elements unlike the conventional delay device. The controllable range of the delay time can be set in a wide range.

【0013】また、請求項1に記載のデジタル制御遅延
装置によれば、パルス周回回路を構成する反転回路だけ
を使用して遅延時間を得るようにしているため、各反転
回路に反転動作時間Tdのばらつきがあっても、遅延時
間をデジタルデータに対応して確実に階段状に増減させ
ることができるようになる。
Further, according to the digital control delay device of the first aspect, since the delay time is obtained by using only the inverting circuit forming the pulse circulation circuit, the inverting operation time Td is set in each inverting circuit. Even if there is a variation in, the delay time can be reliably increased / decreased in a stepwise manner corresponding to the digital data.

【0014】また更に、請求項1に記載のデジタル制御
遅延装置によれば、最初にパルス信号を取り出す反転回
路を選択し、その選択した反転回路から出力されるパル
ス信号の所定のエッジをカウントすることにより遅延時
間を得るようにしているため、特に装置構成を複雑にす
ることなく、上述の効果を得ることができるようにな
る。
Further, according to the digital control delay device of the first aspect, an inverting circuit for taking out a pulse signal is first selected, and a predetermined edge of the pulse signal output from the selected inverting circuit is counted. Since the delay time is obtained by doing so, the above-mentioned effect can be obtained without particularly complicating the device configuration.

【0015】ここで、上述のパルスセレクト手段の構成
としては、予めパルス周回回路からパルス信号を取り出
すことを想定する複数の反転回路の出力信号を、夫々ス
イッチング回路を介してワイヤードオア形式に接続して
おき、外部からのデジタルデータをデコードして、その
デコード値に対応するスイッチング回路だけを連通させ
ることにより所定の出力信号をカウント手段に出力する
ことが考えられるが、この場合には、パルスセレクト手
段にデコーダを設けなければならず、回路規模が大きく
なるという問題がある。
Here, as the configuration of the above-mentioned pulse selecting means, the output signals of a plurality of inverting circuits which are supposed to extract the pulse signals from the pulse circulation circuit in advance are connected to each other in a wired-OR format via a switching circuit. It is conceivable that a predetermined output signal is output to the counting means by decoding digital data from the outside and connecting only the switching circuit corresponding to the decoded value, but in this case, pulse select There is a problem that the circuit scale becomes large because the means must be provided with a decoder.

【0016】このため、請求項2に記載のデジタル制御
遅延装置においては、パルス周回回路を偶数個の反転回
路で構成すると共に、パルス周回回路内で夫々等間隔に
接続された所定の2n 個の反転回路から夫々出力信号を
取り出すための出力端子を設け、更に、パルスセレクト
手段を、上記2n 個の出力端子に接続され、その出力端
子からの出力信号を起動用反転回路に近い方から順に夫
々2個単位で入力し外部からの1ビットデータに基づき
起動用反転回路に近い方の信号又は起動用反転回路に近
くない方の信号を夫々択一的に出力する2n-1 個のセレ
クト回路からなる最下位セレクト回路群と、その最下位
セレクト回路群の出力端子に順次階層的に接続され、最
下位セレクト回路群を構成するセレクト回路と同様に入
力した2個の信号を外部からの1ビットデータに基づき
択一的に出力する2n-2 個から1個までのセレクト回路
から夫々なるn−1個の上位セレクト回路群と、から構
成し、外部からのデジタルデータのうち反転回路の接続
位置を表わすデジタルデータの最下位ビットから上位ビ
ットへの各ビットを、各セレクト回路群を構成するセレ
クト回路毎に共通の1ビットデータとして、最下位セレ
クト回路群から1個のセレクト回路からなる上位セレク
ト回路群の順で各セレクト回路へ入力するようにしてい
る。
Therefore, in the digital control delay device according to the second aspect of the invention, the pulse circulation circuit is composed of an even number of inverting circuits, and the predetermined 2 n pieces are connected at equal intervals in the pulse circulation circuit. An output terminal for extracting an output signal from each of the inverting circuits is provided, and the pulse selecting means is further connected to the 2 n output terminals, and the output signal from the output terminal is closer to the starting inverting circuit. Two n-1 units each of which is sequentially input in units of 2 and selectively outputs a signal closer to the starting inverting circuit or a signal not closer to the starting inverting circuit based on 1-bit data from the outside. The lowest select circuit group composed of select circuits and the two signals input in the same manner as the select circuits constituting the lowest select circuit group are connected in hierarchical order to the output terminals of the lowest select circuit group. And each formed of the n-1 order select circuit group from the select circuit from 2 n-2 pieces of output alternatively to one based on the 1-bit data from the parts, and consists of digital data from the outside Each bit from the least significant bit to the most significant bit of the digital data representing the connection position of the inverting circuit is used as 1-bit data common to each select circuit constituting each select circuit group, and one bit from the least significant select circuit group is used. Input is made to each select circuit in order of the upper select circuit group including select circuits.

【0017】このように構成された請求項2に記載のデ
ジタル制御遅延装置においては、パルスセレクト手段が
n個のセレクト回路群から構成されることとなり、その
セレクト回路群のうち、2n-1 個のセレクト回路からな
る最下位セレクト回路群が第1層、即ち最下層となり、
n-2 個のセレクト回路からなる上位セレクト回路群が
第2層となり、2n-3 個のセレクト回路からなる上位セ
レクト回路群が第3層となる、といった具合いに、最終
的に1個のセレクト回路からなる上位セレクト回路群が
最上層となる。
In the digital control delay device according to the second aspect of the present invention thus configured, the pulse selecting means is composed of n select circuit groups, and 2 n-1 of the select circuit groups. The lowest select circuit group consisting of individual select circuits is the first layer, that is, the lowest layer,
The upper select circuit group consisting of 2 n-2 select circuits is the second layer, the upper select circuit group consisting of 2 n-3 select circuits is the third layer, and so on. The upper select circuit group composed of the select circuits is the uppermost layer.

【0018】そして、最下層の2n-1 個の各セレクト回
路には、パルス周回回路内で夫々等間隔に接続された所
定の2n 個の反転回路の出力信号が、出力端子を介して
起動用反転回路に近い方から順に夫々2個単位で入力さ
れ、この各セレクト回路が、その2個単位の入力信号
を、外部から入力された反転回路の接続位置を表わすデ
ジタルデータの最下位ビットに基づき、例えば、そのビ
ットが0のときには起動用反転回路に近い方を出力し逆
にそのビットが1のときには起動用反転回路に近くない
方を出力するといった具合いに、択一的に出力する。
Then, the output signals of the predetermined 2 n inverting circuits connected at equal intervals in the pulse circulation circuit are supplied to the 2 n-1 select circuits in the lowermost layer via the output terminals. The select signal is input in units of two in order from the one closest to the inverting circuit for activation, and each select circuit inputs the input signal in units of two to the least significant bit of the digital data representing the connection position of the inverting circuit input from the outside. Based on the above, for example, when the bit is 0, the one closer to the startup inverting circuit is output, and conversely, when the bit is 1, the one not closer to the startup inverting circuit is output, and so on. .

【0019】一方、第2層の2n-2 個の各セレクト回路
には、最下層の2n-1 個の各セレクト回路からの出力信
号が、起動用反転回路に近い反転回路に対応する順に夫
々2個単位で入力されることとなり、この第2層の各セ
レクト回路が、その2個単位の入力信号を、外部から入
力された反転回路の接続位置を表わすデジタルデータの
2ビット目に基づき、最下層の場合と全く同様に、例え
ば、その2ビット目が0のときには起動用反転回路に近
い反転回路に対応する方を出力し逆に2ビット目が1の
ときには起動用反転回路に近くない反転回路に対応する
方を出力するといった具合いに、択一的に出力する。
On the other hand, in each of the 2 n-2 select circuits in the second layer, the output signal from each of the 2 n-1 select circuits in the lowermost layer corresponds to an inverting circuit close to the inverting circuit for activation. The signals are sequentially input in units of two, and each select circuit of the second layer inputs the input signal in units of two to the second bit of digital data representing the connection position of the inverting circuit input from the outside. Based on the above, just as in the case of the lowest layer, for example, when the second bit is 0, the one corresponding to the inverting circuit close to the activating circuit is output, and conversely when the second bit is 1, the inverting circuit for activating is output. Alternatively, output the one corresponding to the inverting circuit that is not near.

【0020】そして、第3層から最上層までの各セレク
ト回路が、第2層の各セレクト回路と全く同様に、自己
の下層からの出力信号を夫々2個単位で入力し、その2
個単位の入力信号を、外部から入力された反転回路の接
続位置を表わすデジタルデータの3ビット目からnビッ
ト目までの各ビットに基づいて択一的に出力し、最終的
に、最上層となる1個のセレクト回路から、外部から入
力されたデジタルデータに対応した位置に接続された反
転回路からの出力信号、即ちパルス信号が出力されるこ
ととなる。
Then, each select circuit from the third layer to the uppermost layer inputs the output signal from the lower layer of its own in units of two, just like each select circuit of the second layer.
The input signal in units is selectively output based on each bit from the 3rd bit to the nth bit of the digital data, which represents the connection position of the inverting circuit input from the outside, and finally outputs the uppermost layer. The one select circuit outputs an output signal, that is, a pulse signal from the inverting circuit connected to the position corresponding to the digital data input from the outside.

【0021】具体的に説明すると、例えば、パルス周回
回路に8個の出力端子を設けた場合には、パルスセレク
ト手段は、夫々4個、2個、1個のセレクト回路からな
る3個のセレクト回路群を階層的に接続して構成される
こととなる。そして、外部から反転回路の接続位置を表
わすデジタルデータとして「2」を表わす「010」が
入力されたときには、まず、最下層の4個の各セレクト
回路からは、夫々、起動用反転回路側から数えて1,
3,5,7番目の出力端子からの出力信号が出力され、
次に、第2層の2個の各セレクト回路からは、夫々、起
動用反転回路側から数えて3,7番目の出力端子からの
出力信号が出力され、最終的に、第3層、即ち最上層の
1個のセレクト回路からは、起動用反転回路側から数え
て3番目の出力端子からの出力信号が出力される。また
同様に、外部からデジタルデータとして「6」を表わす
「110」が入力されたときには、最上層の1個のセレ
クト回路からは、起動用反転回路側から数えて7番目の
出力端子からの出力信号が出力される。即ち、パルスセ
レクト手段を構成する各セレクト回路が、外部から入力
されたデジタルデータの各ビットが0のときに起動用反
転回路に近い方の信号を出力し、逆にその各ビットが1
のときに起動用反転回路に近くない方の信号を出力する
場合には、デジタルデータが表わす値に1を加えた番号
の出力端子が選択されて出力信号が取り出されるのであ
る。
More specifically, for example, when eight output terminals are provided in the pulse circulation circuit, the pulse select means has three select circuits each consisting of four, two and one select circuits. The circuit groups are hierarchically connected. Then, when "010" representing "2" is input from the outside as digital data representing the connection position of the inverting circuit, first, from each of the four select circuits in the lowermost layer, from the starting inverting circuit side, respectively. Counting 1,
Output signals from the 3rd, 5th and 7th output terminals are output,
Next, from each of the two select circuits in the second layer, output signals from the third and seventh output terminals counted from the starting inverting circuit side are output, and finally, in the third layer, that is, An output signal from the third output terminal counted from the start-up inverting circuit side is output from one select circuit in the uppermost layer. Similarly, when "110" representing "6" is input from the outside as digital data, the output from the 7th output terminal counted from the starting inverting circuit side is output from one select circuit in the uppermost layer. The signal is output. That is, each select circuit constituting the pulse select means outputs a signal closer to the inverting circuit for activation when each bit of the digital data inputted from the outside is 0, and vice versa.
When the signal closer to the inverting circuit for start-up is output at this time, the output signal having the number obtained by adding 1 to the value represented by the digital data is selected and the output signal is taken out.

【0022】尚、上記例とは反対に、パルスセレクト手
段を構成する各セレクト回路が、外部から入力されたデ
ジタルデータの各ビットが1のときに起動用反転回路に
近い方の信号を出力し、逆にその各ビットが0のときに
起動用反転回路に近くない方の信号を出力する場合で
も、入力するデジタルデータの値が大きい程、起動用反
転回路に近い出力端子が選択されるという点が異なるだ
けで、上記例の場合と全く同様に、外部からのデジタル
データ応じて出力端子が選択され出力信号が取り出され
ることになるのである。
Contrary to the above example, each select circuit constituting the pulse select means outputs a signal closer to the inversion circuit for activation when each bit of the digital data inputted from the outside is 1. On the contrary, even when the signal that is not close to the starting inverting circuit is output when each bit is 0, the output terminal closer to the starting inverting circuit is selected as the input digital data value is larger. Only the difference is that the output terminal is selected and the output signal is taken out in accordance with the digital data from the outside, just as in the case of the above example.

【0023】このように、請求項2に記載のデジタル制
御遅延装置によれば、パルスセレクト手段に、特にデコ
ーダを設けなくても、外部から入力される反転回路の接
続位置を表わすデジタルデータに対応する反転回路を選
択して、その反転回路から出力されるパルス信号を取り
出すことができるようになるため、回路規模を大きくす
ることなく装置を構成することができる。
As described above, according to the digital control delay device of the second aspect, it is possible to deal with the digital data representing the connection position of the inverting circuit, which is input from the outside, without providing the pulse selecting means with a decoder. Since it becomes possible to select the inverting circuit to be output and take out the pulse signal output from the inverting circuit, the device can be configured without increasing the circuit scale.

【0024】そして、請求項2に記載のデジタル制御遅
延装置によれば、パルス周回回路からパルス信号を取り
出すまでに、パルスセレクト手段内でパルス信号が通過
するセレクト回路の数は常に同一であるため、パルスセ
レクト手段内で生ずる遅延時間に影響を受けることな
く、当該装置の遅延時間をデジタルデータに対応して確
実に階段状に増減させることができる。
According to the digital control delay device of the second aspect, the number of select circuits through which the pulse signal passes in the pulse select means is always the same until the pulse signal is taken out from the pulse circulation circuit. The delay time of the device can be reliably increased / decreased corresponding to the digital data without being affected by the delay time generated in the pulse selection means.

【0025】また、請求項2に記載のデジタル制御遅延
装置においては、パルス周回回路内の所定の2n 個の反
転回路から、外部から入力されるデジタルデータの値に
応じて択一的にパルス信号を取り出すようにしているた
め、制御信号に対する遅延時間を表わす外部からのデジ
タルデータの下位nビットをそのまま反転回路の接続位
置を表わすデジタルデータとすることができ、また、そ
の外部からのデジタルデータのnビット目より上位のビ
ットを、そのままパルス信号の周回回数を表わすデジタ
ルデータとして使用することができる。
Further, in the digital control delay device according to the second aspect of the invention, the predetermined 2 n inversion circuits in the pulse circulation circuit selectively pulse according to the value of the digital data input from the outside. Since the signal is taken out, the lower n bits of the external digital data representing the delay time with respect to the control signal can be directly used as the digital data representing the connection position of the inverting circuit, and the external digital data can be used. The bits higher than the n-th bit can be used as they are as digital data representing the number of revolutions of the pulse signal.

【0026】また更に、請求項2に記載のデジタル制御
遅延装置においては、パルス周回回路を偶数個の反転回
路で構成し等間隔に接続された反転回路から択一的にパ
ルス信号を取り出すようにしているため、パルス信号を
取り出すための各反転回路間での遅延が均一となり、制
御信号に対する検出信号の遅延時間を均等な分解能で制
御することができる。
Further, in the digital control delay device according to the second aspect of the invention, the pulse circulation circuit is composed of an even number of inverting circuits, and the pulse signal is taken out alternatively from the inverting circuits connected at equal intervals. Therefore, the delay between the inverting circuits for extracting the pulse signal becomes uniform, and the delay time of the detection signal with respect to the control signal can be controlled with uniform resolution.

【0027】次に請求項3に記載のデジタル制御発振装
置では、請求項1又は請求項2に記載のデジタル制御遅
延装置に、周回動作制御手段を設け、この周回動作制御
手段によって、出力手段により検出信号が出力されると
パルス周回回路における起動用反転回路の動作を停止さ
せ、所定の一定時間経過後に再び起動用反転回路を動作
させてパルス周回回路内でパルス信号を周回させると共
に、その検出信号を発振信号として出力するようにして
いる。
Next, in a digital control oscillator according to a third aspect of the present invention, the digital control delay device according to the first or second aspect is provided with a loop operation control means, and the loop operation control means outputs the output means. When the detection signal is output, the operation of the startup inverting circuit in the pulse circulation circuit is stopped, and after a certain fixed time elapses, the startup inverting circuit is activated again to circulate the pulse signal in the pulse circulation circuit and detect it. The signal is output as an oscillation signal.

【0028】即ち、請求項1又は請求項2に記載のデジ
タル制御遅延装置においては、外部から入力するデジタ
ルデータにより、パルス信号を取り出す反転回路の接続
位置とカウント手段がカウントするパルス信号の周回回
数とを変更して、制御信号に対する検出信号の遅延時間
を任意に制御できるため、請求項3に記載のデジタル制
御発振装置においては、出力手段が検出信号を出力する
度に、所定の一定時間だけ起動用反転回路の動作を停止
させてパルス周回回路内でのパルス信号を一旦消滅さ
せ、その後再び起動用反転回路を動作させてパルス周回
回路内でパルス信号を改めて周回させる、といった動作
を繰り返すことにより、出力手段により出力される検出
信号を、請求項1又は請求項2に記載のデジタル制御遅
延装置を用いて制御される遅延時間に上記所定の一定時
間を加えた時間を1周期とした発振信号として出力する
ようにしているのである。
That is, in the digital control delay device according to the first aspect or the second aspect, the connection position of the inverting circuit for extracting the pulse signal and the number of revolutions of the pulse signal counted by the counting means are counted by externally input digital data. Since the delay time of the detection signal with respect to the control signal can be arbitrarily controlled by changing and, in the digitally controlled oscillator according to claim 3, each time the output means outputs the detection signal, only a predetermined fixed time is required. Repeat the operation of stopping the operation of the inverting circuit for start-up, once erasing the pulse signal in the pulse circulation circuit, and then operating the inverting circuit for start-up again to recirculate the pulse signal in the pulse circulation circuit. Control the detection signal output by the output means by using the digital control delay device according to claim 1 or 2. The time obtained by adding the predetermined constant time delay time with each other to be output as an oscillation signal with one period.

【0029】このため請求項3に記載のデジタル制御発
振装置によれば、外部からのデジタルデータに基づき、
検出信号の出力周期、即ち発振周期を、請求項1又は請
求項2に記載のデジタル制御遅延装置の最小可変時間に
よって決定される時間分解能で広範囲に制御することが
可能となる。
Therefore, according to the digital control oscillator of the third aspect, based on the digital data from the outside,
It becomes possible to control the output cycle of the detection signal, that is, the oscillation cycle in a wide range with the time resolution determined by the minimum variable time of the digital control delay device according to claim 1 or 2.

【0030】つまり検出信号の出力周波数は、パルス信
号を取り出す反転回路の接続位置を一定とすればパルス
周回回路内でのパルス信号の周回回数により決定され、
周回回数を多くすればするほど検出信号の出力周波数を
低下させ、逆に、周回回数を少なくすれば検出信号の出
力周波数をパルス周回回路内でのパルス信号の周回周期
に対応した高周波にすることができるため、パルス信号
の周回回数により検出信号の出力周波数を略決定し、そ
の微調整をパルス周回回路からパルス信号を取り出す反
転回路の接続位置の変更により行なうというように、パ
ルス信号の出力周波数を数Hz〜数十MHzの広範囲に
わたって高分解能でデジタル制御することが可能とな
る。
That is, the output frequency of the detection signal is determined by the number of revolutions of the pulse signal in the pulse circulation circuit if the connection position of the inverting circuit for extracting the pulse signal is fixed,
The more the number of turns, the lower the output frequency of the detection signal, and conversely, if the number of turns is reduced, the output frequency of the detection signal becomes a high frequency corresponding to the cycle of the pulse signal in the pulse circulation circuit. Therefore, the output frequency of the detection signal is roughly determined by the number of revolutions of the pulse signal, and the fine adjustment is performed by changing the connection position of the inverting circuit that extracts the pulse signal from the pulse circulation circuit. Can be digitally controlled with high resolution over a wide range of several Hz to several tens of MHz.

【0031】また、請求項3に記載のデジタル制御発振
装置によれば、請求項1又は請求項2に記載のデジタル
制御遅延装置の場合と同様に、パルス周回回路を構成す
る反転回路だけを使用して検出信号の発振周期を設定す
ることになるため、パルス周回回路を構成する各反転回
路に反転動作時間Tdのばらつきがあっても、その発振
周期を、外部からのデジタルデータに対応して確実に階
段状に増減させることができるのである。
According to the digital control oscillator of the third aspect, as in the case of the digital control delay device of the first aspect or the second aspect, only the inverting circuit forming the pulse circulation circuit is used. Since the oscillation cycle of the detection signal is set by setting the oscillation cycle according to the digital data from the outside even if the inversion operation time Td varies among the inversion circuits forming the pulse circulation circuit. It is possible to surely increase or decrease in steps.

【0032】[0032]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図1は、第1実施例のデジタル制御発振装置の
構成を表すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the digitally controlled oscillator according to the first embodiment.

【0033】図1に示す如く、本実施例のデジタル制御
発振装置は、当該装置から出力するパルス信号(出力パ
ルスPO)の所望の出力周期を表す22ビットのデジタ
ルデータCDIと出力パルスPOと後述するイネーブル
信号ENとを外部から入力し、制御データCDH(17
ビット),CDL(5ビット)を出力するデータラッチ
回路2と、合計32個の反転回路をリング状に接続して
構成され、後述する制御信号PIがHighレベルになると
パルス信号を周回させる、パルス周回回路としてのリン
グオシレータ4と、データラッチ回路2から出力される
5ビットの制御データCDLに対応したリングオシレー
タ4内の所定の反転回路からパルス信号を取り出し、そ
のパルス信号をクロック信号CLKとして出力する、パ
ルスセレクト手段としてのパルスセレクタ6と、パルス
セレクタ6から出力されるクロック信号CLKによりリ
ングオシレータ4内でのパルス信号の周回回数をカウン
トし、そのカウント値がデータラッチ回路2から出力さ
れる17ビットの制御データCDHと一致すると検出信
号BORをLow レベルで出力する、カウント手段及び出
力手段としてのダウンカウンタ8と、ダウンカウンタ8
から検出信号BORがLow レベルになると直ちにリング
オシレータ4を停止させ、所定の一定時間後に再びリン
グオシレータ4内でパルス信号を周回させると共に、検
出信号BORがLow レベルとなったタイミングで出力パ
ルスPOを発生する、周回動作制御手段としての出力制
御回路10と、から構成されている。
As shown in FIG. 1, the digitally controlled oscillator of this embodiment has 22-bit digital data CDI and output pulse PO which represent a desired output period of a pulse signal (output pulse PO) output from the device and are described later. Control signal CDH (17
Bit) and CDL (5 bits) and a total of 32 inverting circuits are connected in a ring shape, and a pulse signal is circulated when a control signal PI, which will be described later, goes to a high level. A pulse signal is taken out from a ring oscillator 4 as a circuit and a predetermined inversion circuit in the ring oscillator 4 corresponding to the 5-bit control data CDL output from the data latch circuit 2, and the pulse signal is output as a clock signal CLK. The pulse selector 6 as the pulse selector and the clock signal CLK output from the pulse selector 6 counts the number of circulations of the pulse signal in the ring oscillator 4, and the count value is output from the data latch circuit 2. When it matches the 17-bit control data CDH, the detection signal BOR is set to low level. In output, the down-counter 8 as a count means and output means, the down counter 8
As soon as the detection signal BOR becomes low level, the ring oscillator 4 is stopped, the pulse signal is circulated again in the ring oscillator 4 after a predetermined fixed time, and the output pulse PO is output at the timing when the detection signal BOR becomes low level. And an output control circuit 10 as a circulating operation control means.

【0034】ここでまずリングオシレータ4は、図2に
示す如く構成されている。図2に示す如くリングオシレ
ータ4は、反転回路として、2個の2入力ナンドゲート
(以下、単にナンドゲートという)NAND1,32
と、30個のインバータINV2〜31とを備えてい
る。これら各回路は、前段の出力端が次段の入力端へと
順次リング状に接続されており、起動用反転回路として
のナンドゲートNAND1の、ナンドゲートNAND3
2に接続されない方の入力端子(以下、この入力端子を
起動用端子という)には、出力制御回路10から出力さ
れる制御信号PIが入力され、また、ナンドゲートNA
ND32のインバータINV31に接続されない方の入
力端子(以下、この入力端子を制御用端子という)には
インバータINV18の出力信号が入力されている。一
方、ナンドゲートNAND1から数えて奇数段目に接続
された反転回路の出力端には、夫々、出力端子Q1〜Q
16が設けられており、これらの出力端子Q1〜Q16
は、図1に示すように、パルスセレクタ6に順次接続さ
れている。
First, the ring oscillator 4 is constructed as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the ring oscillator 4 includes two 2-input NAND gates NAND1 and 32 (hereinafter simply referred to as NAND gates) as inverting circuits.
And 30 inverters INV2 to 31. In each of these circuits, the output end of the previous stage is sequentially connected to the input end of the next stage in a ring shape, and the NAND gate NAND1 and the NAND gate NAND3 as the inverting circuit for activation are connected.
The control signal PI output from the output control circuit 10 is input to the input terminal that is not connected to 2 (hereinafter, this input terminal is referred to as a startup terminal), and the NAND gate NA
The output signal of the inverter INV18 is input to an input terminal of the ND32 that is not connected to the inverter INV31 (hereinafter, this input terminal is referred to as a control terminal). On the other hand, the output terminals of the inverting circuits connected to the odd-numbered stages counting from the NAND gate NAND1 have output terminals Q1 to Q1, respectively.
16 are provided, and these output terminals Q1 to Q16
Are sequentially connected to the pulse selector 6 as shown in FIG.

【0035】ここで、このように構成されたリングオシ
レータ4の動作について、図3を用いて説明する。
(a).まず最初に初期状態、即ち後で詳述する出力制
御回路10からの制御信号PIがLow レベルであるとき
は、ナンドゲートNAND1の出力P01はHighレベル
となるため、ナンドゲートNAND1から数えて偶数段
目のインバータの出力はLow レベルとなり、奇数段目の
インバータの出力はHighレベルとなって安定する。ま
た、この初期状態において、ナンドゲートNAND32
の制御用端子に入力されたインバータINV18の出力
P18はLow レベルであるため、ナンドゲートNAND
32だけは、偶数段目に接続されているにも関わらずHi
ghレベルを出力する。つまり、このように構成すること
により、ナンドゲートNAND1の入・出力信号が共に
Highレベルとなるようにして、次に制御信号PIがLow
からHighレベルに変化したときに、ナンドゲートNAN
D1が反転動作を開始するようにしている。
Here, the operation of the ring oscillator 4 thus constructed will be described with reference to FIG.
(A). First, in the initial state, that is, when the control signal PI from the output control circuit 10, which will be described in detail later, is at the Low level, the output P01 of the NAND gate NAND1 is at the High level. The output of the inverter becomes low level, and the output of the odd-numbered stage inverter becomes high level and becomes stable. In this initial state, the NAND gate NAND32
Since the output P18 of the inverter INV18 input to the control terminal of the
Only 32 is Hi even though it is connected to even-numbered stages
Output gh level. That is, with this configuration, both the input and output signals of the NAND gate NAND1 are
The control signal PI is set to Low level so that it becomes High level.
From the high level to the NAND gate NAN
D1 starts the inversion operation.

【0036】(b).次に、制御信号PIがLow からHi
ghレベルに変化すると、ナンドゲートNAND1の出力
P01は、HighからLow レベルに反転するため、後続の
インバータの出力が順次反転して、奇数段目のインバー
タの出力はHighからLow レベルに変化し、偶数段目のイ
ンバータの出力はLow からHighレベルに変化していく。
尚、以下、このように制御信号PIの変化によって発生
し、リングオシレータ4上を、奇数段目の反転回路の立
ち下がり出力として、及び偶数段目の反転回路の立ち上
がり出力として順次周回するパルス信号のエッジをメイ
ンエッジと言い、図3においては点印で表わす。
(B). Next, the control signal PI changes from Low to Hi.
When it changes to the gh level, the output P01 of the NAND gate NAND1 inverts from the High level to the Low level, so that the outputs of the succeeding inverters sequentially invert, and the output of the odd-numbered inverters changes from the High level to the Low level. The output of the inverter at the stage changes from Low to High level.
In the following description, the pulse signal generated by the change of the control signal PI and sequentially circulates on the ring oscillator 4 as a falling output of the odd-numbered inverting circuit and as a rising output of the even-numbered inverting circuit. Is called a main edge, and is indicated by a dot mark in FIG.

【0037】(c).そして、このメインエッジがイン
バータINV18に到達して、インバータINV18の
出力P18がLow からHighレベルに反転すると、インバ
ータINV31の出力レベルは未だHighレベルであるた
めに、ナンドゲートNAND32の2つの入力信号は共
にHighレベルとなって、ナンドゲートNAND32が反
転動作を開始し、その出力がHighからLow レベルに反転
する。尚、以下、このようにメインエッジが制御用端子
からナンドゲートNAND32に入力され、このナンド
ゲートNAND32によって反転されて、リングオシレ
ータ4上を、奇数段目の反転回路の立ち上がり出力とし
て、及び偶数段目の反転回路の立ち下がり出力として順
次周回するパルス信号のエッジをリセットエッジと言
い、図3においては×印で表わす。そして、このリセッ
トエッジは、ナンドゲートNAND1により発生したメ
インエッジと共に、リングオシレータ4上を周回する。
(C). When the main edge reaches the inverter INV18 and the output P18 of the inverter INV18 is inverted from low level to high level, the output level of the inverter INV31 is still at high level, so that the two input signals of the NAND gate NAND32 are both At the high level, the NAND gate NAND32 starts the inversion operation, and its output is inverted from the high level to the low level. In the following description, the main edge is input to the NAND gate NAND32 from the control terminal in this way, inverted by the NAND gate NAND32, and is output on the ring oscillator 4 as the rising output of the inversion circuit in the odd-numbered stage and in the even-numbered stage. An edge of a pulse signal that sequentially circulates as a falling output of the inverting circuit is called a reset edge, and is indicated by a cross mark in FIG. Then, this reset edge orbits on the ring oscillator 4 together with the main edge generated by the NAND gate NAND1.

【0038】(d).また、その後のメインエッジは、
インバータINV18からの後続の各インバータにより
順次反転されて伝達し、インバータINV31の出力が
HighからLow レベルに反転することによりナンドゲート
NAND32に入力されるが、このときナンドゲートN
AND32の制御用端子の入力信号、即ちインバータI
NV18の出力信号は、Highレベルとなっているため、
メインエッジはそのままナンドゲートNAND32及び
ナンドゲートNAND1以後の各インバータによって順
次反転されて、リングオシレータ4上を伝達していく。
(D). Also, the main edge after that,
Each of the following inverters from the inverter INV18 is sequentially inverted and transmitted, and the output of the inverter INV31 is output.
It is input to the NAND gate NAND32 by inverting from High level to Low level. At this time, the NAND gate N
Input signal of control terminal of AND32, that is, inverter I
Since the output signal of NV18 is High level,
The main edge is directly inverted by the NAND gate NAND 32 and each inverter after the NAND gate NAND 1, and is transmitted on the ring oscillator 4.

【0039】尚、このようにメインエッジが、インバー
タINV19〜31を経由して、ナンドゲートNAND
32に到達したときに、インバータINV18の出力信
号が未だHighレベルであるのは、インバータINV19
〜31間のインバータの数が13個であるのに対して、
ナンドゲートNAND32からインバータINV18ま
でのナンドゲートを含むインバータの数は19個である
ためであり、これにより、リセットエッジがナンドゲー
トNAND32からインバータINV18まで伝達する
よりも早く、メインエッジがナンドゲートNAND32
に入力されるからである。
As described above, the main edge passes through the inverters INV19-INV31 to NAND gate NAND.
When reaching 32, the output signal of the inverter INV18 is still at the high level because the inverter INV19
While the number of inverters between ~ 31 is 13,
This is because the number of inverters including the NAND gates from the NAND gate NAND32 to the inverter INV18 is 19, so that the reset edge is faster than the reset edge is transmitted from the NAND gate NAND32 to the inverter INV18, and the main edge is the NAND gate NAND32.
Because it is input to.

【0040】(e).一方、ナンドゲートNAND32
によって発生したリセットエッジは、ナンドゲートNA
ND1を含む各インバータを経由して、再びインバータ
INV18に到達し、ナンドゲートNAND32の制御
用端子の信号レベルをHighからLow レベルに反転させる
が、このときは、ナンドゲートNAND32のインバー
タINV31からの入力信号が、既にメインエッジによ
ってLow レベルとなっているため、ナンドゲートNAN
D32の出力は変化せず、リセットエッジは、インバー
タINV18からインバータINV19〜31の正規ル
ートで順次ナンドゲートNAND32へ伝達される。
(E). On the other hand, NAND gate NAND32
The reset edge generated by the NAND gate NA
The signal level of the control terminal of the NAND gate NAND32 is inverted from High to Low level after reaching the inverter INV18 again through each inverter including ND1. At this time, the input signal from the inverter INV31 of the NAND gate NAND32 is changed. , Because it is already at Low level due to the main edge, NAND gate NAN
The output of D32 does not change, and the reset edge is sequentially transmitted from the inverter INV18 to the NAND gate NAND32 by the normal route of the inverters INV19 to INV31.

【0041】(f).そして、リセットエッジが、イン
バータINV31に到達すると、ナンドゲートNAND
32のインバータINV31からの入力信号が、Low か
らHighレベルへと反転する。また、これとほぼ同時に、
メインエッジがインバータINV18に到達して、ナン
ドゲートNAND32の制御用端子の入力信号もLowか
らHighレベルへと反転する。これは、メインエッジが、
ナンドゲートNAND1から始まり、リングオシレータ
4を正規ルートで一周してから再びナンドゲートNAN
D1を通過してインバータINV18へ到達するのに対
し、リセットエッジは、メインエッジがナンドゲートN
AND1からインバータINV18へ到達してからナン
ドゲートNAND32の反転動作開始により発生され、
その後、リングオシレータ4を正規ルートで一周すると
いうように、両エッジがナンドゲートNAND32へ到
達するまでに経由する反転回路の延べ総数が、50個と
全く同一であるからである。
(F). When the reset edge reaches the inverter INV31, the NAND gate NAND
The input signal from the inverter INV31 of 32 is inverted from Low level to High level. Also, almost at the same time,
The main edge reaches the inverter INV18, and the input signal of the control terminal of the NAND gate NAND32 is also inverted from Low to High level. This is the main edge
It starts from the NAND gate NAND1, goes around the ring oscillator 4 by a regular route, and then returns to the NAND gate NAN.
While passing through D1 and reaching the inverter INV18, the main edge of the reset edge is the NAND gate N.
It is generated by inverting operation of the NAND gate NAND32 after reaching the inverter INV18 from AND1.
This is because the total number of inverting circuits through which both edges pass until reaching the NAND gate NAND 32 is exactly the same as 50, such that the ring oscillator 4 makes one round along the regular route.

【0042】ここで、本実施例のリングオシレータ4で
は、インバータINV19〜31において、その偶数段
目のインバータの反転応答時間は立ち上がり出力よりも
立ち下がり出力の方が速く、逆に、奇数段目のインバー
タの反転応答時間は立ち下がり出力よりも立ち上がり出
力の方が速くなるように予め設定してあり、リセットエ
ッジの方がメインエッジよりも若干速くナンドゲートN
AND32に到達するようにしている。
Here, in the ring oscillator 4 of the present embodiment, in the inverters INV19-31, the inversion response time of the even-numbered stage inverter is faster for the falling output than for the rising output, and conversely, for the odd-numbered stage. The inversion response time of the inverter is preset so that the rising output is faster than the falling output, and the reset edge is slightly faster than the main edge.
I'm trying to reach AND32.

【0043】従って、リセットエッジによって、インバ
ータINV31の出力がLow からHighレベルに反転して
も、ナンドゲートNAND32の制御用端子の入力信号
は、未だLow レベルのままであるため、ナンドゲートN
AND32の出力は反転せず、やや遅れてメインエッジ
がインバータINV18に到達し、ナンドゲートNAN
D32の制御用端子の入力信号のレベルがLow からHigh
レベルに反転したときに、ナンドゲートNAND32の
出力がHighからLow レベルに反転する、というように、
リセットエッジは、ここで一旦消滅し、メインエッジに
よって再発生される。そして、このように、ナンドゲー
トNAND32の出力が、その制御用端子から入力され
るメインエッジによって反転するという点は、上述の
(c)と全く同じ動作である。
Therefore, even if the output of the inverter INV31 is inverted from the low level to the high level by the reset edge, the input signal of the control terminal of the NAND gate NAND32 is still at the low level.
The output of the AND32 is not inverted, and the main edge reaches the inverter INV18 with a little delay, and the NAND gate NAN
The level of the input signal of the control terminal of D32 is from Low to High.
When inverted to the level, the output of the NAND gate NAND32 is inverted from the High level to the Low level.
The reset edge once disappears here and is regenerated by the main edge. And, in this way, the output of the NAND gate NAND32 is inverted by the main edge input from the control terminal, which is exactly the same operation as (c) above.

【0044】(g).そして以後は、(d)〜(f)の
動作が繰り返され、リセットエッジがメインエッジ一周
毎に再発生されて、メインエッジと共に、リングオシレ
ータ4上を周回することとなる。そして、制御信号PI
がLow レベルになると、このような一連の動作は停止し
て、上述の(a)の初期状態へ戻ることとなる。
(G). After that, the operations of (d) to (f) are repeated, and the reset edge is regenerated every one revolution of the main edge, and the ring oscillator 4 orbits with the main edge. And the control signal PI
When becomes low level, such a series of operations is stopped and the state returns to the initial state (a).

【0045】このように、通常、偶数個の反転回路をリ
ング状に連結すると、各反転回路の入・出力が異なるレ
ベルとなって回路全体が安定してしまうのであるが、本
実施例のリングオシレータ4においては、同一周回上に
発生タイミングの異なる2つのパルスエッジ(メインエ
ッジとリセットエッジ)を周回させるようにしているた
め、ナンドゲートNAND1は、自己が発生させたメイ
ンエッジが戻ってくる前にリセットエッジによって出力
が反転され、ナンドゲートNAND32は、自己が発生
させたリセットエッジが戻ってくる前にメインエッジに
よって出力が反転するというように、回路全体が安定状
態になることなく、常にパルス信号が周回することにな
るのである。そして、各出力端子Q1〜Q16からは、
各反転回路での反転動作時間Tdの32倍の時間(32
・Td)を1周期とするパルス信号が出力されることに
なる。
As described above, normally, when an even number of inverting circuits are connected in a ring shape, the input / output of each inverting circuit becomes a different level and the entire circuit becomes stable. Since the oscillator 4 circulates two pulse edges (main edge and reset edge) having different generation timings on the same circulation, the NAND gate NAND1 is provided before the main edge generated by itself returns. The output is inverted by the reset edge, and the output of the NAND gate NAND32 is inverted by the main edge before the reset edge generated by itself is returned. It will orbit. Then, from each output terminal Q1 to Q16,
32 times the inversion operation time Td in each inversion circuit (32
-A pulse signal whose cycle is Td) is output.

【0046】次に、データラッチ回路2は、図4に示す
如く、出力制御回路10から出力される出力パルスPO
の立ち上がりタイミングで外部からのデジタルデータC
DIの各ビットデータ(I1,…,I22)を夫々ラッ
チする、デジタルデータCDIのビット数に対応した個
数のDフリップフロップDFからなるラッチ回路2a
と、出力パルスPOの立ち上がりタイミングで外部から
のイネーブル信号ENをラッチする1個のDフリップフ
ロップDF、及びそのDフリップフロップDFの出力信
号ENABLEに応じて後述する2つの入力信号のうち
の何れかを出力する、デジタルデータCDIのビット数
に対応した個数のセレクタSLからなる切換回路2b
と、出力パルスPOの立ち上がりタイミングで切換回路
2b内の各セレクタSLの出力信号QINを夫々ラッチ
する、デジタルデータCDIのビット数に対応した個数
のDフリップフロップDFからなるラッチ回路2cと、
から構成されている。
Next, the data latch circuit 2 outputs the output pulse PO from the output control circuit 10 as shown in FIG.
External digital data C at the rising timing of
A latch circuit 2a composed of a number of D flip-flops DF corresponding to the number of bits of the digital data CDI, which latches each bit data (I1, ..., I22) of DI respectively.
And one D flip-flop DF that latches an enable signal EN from the outside at the rising timing of the output pulse PO, and one of two input signals described later according to the output signal ENABLE of the D flip-flop DF. Switching circuit 2b including selectors SL, the number of which corresponds to the number of bits of digital data CDI.
And a latch circuit 2c composed of a number of D flip-flops DF corresponding to the number of bits of the digital data CDI, which latches the output signal QIN of each selector SL in the switching circuit 2b at the rising timing of the output pulse PO,
It consists of

【0047】そして、切換回路2b内の各セレクタSL
には、夫々、ラッチ回路2aを構成する各Dフリップフ
ロップDFの出力信号QEXTと、ラッチ回路2cを構
成する各DフリップフロップDFの出力信号とが入力さ
れており、各セレクタSLは、切換回路2b内のDフリ
ップフロップDFの出力信号ENABLEが0(Lowレ
ベル)のときに、ラッチ回路2cを構成する各Dフリッ
プフロップDFからの出力信号を出力し、逆に、出力信
号ENABLEが1(Highレベル)のときに、ラッチ回
路2aを構成する各DフリップフロップDFからの出力
信号QEXTを出力する。従って、ラッチ回路2cを構
成する各DフリップフロップDFには、出力信号ENA
BLEが0のときには、自己の出力信号が入力されるこ
ととなり、逆に、出力信号ENABLEが1のときに
は、ラッチ回路2aを構成する各DフリップフロップD
Fからの出力信号QEXTが入力されることとなる。
Then, each selector SL in the switching circuit 2b
The output signals QEXT of the respective D flip-flops DF forming the latch circuit 2a and the output signals of the respective D flip-flops DF forming the latch circuit 2c are input to the respective selectors SL. When the output signal ENABLE of the D flip-flop DF in 2b is 0 (Low level), the output signal from each D flip-flop DF forming the latch circuit 2c is output, and conversely, the output signal ENABLE is 1 (High level). Level), the output signal QEXT from each D flip-flop DF forming the latch circuit 2a is output. Therefore, the output signal ENA is supplied to each D flip-flop DF that constitutes the latch circuit 2c.
When BLE is 0, its own output signal is input, and conversely, when the output signal ENABLE is 1, each D flip-flop D that constitutes the latch circuit 2a.
The output signal QEXT from F is input.

【0048】そして、このように構成されたデータラッ
チ回路2においては、図4に示すように、デジタルデー
タCDIの下位5ビット(I1〜I5)をラッチするラ
ッチ回路2aのDフリップフロップDFに夫々対応す
る、ラッチ回路2cの各DフリップフロップDFの出力
信号(D1〜D5)が、5ビットの制御データCDLと
してパルスセレクタ6に出力され、デジタルデータCD
Iの上位17ビット(I6〜I22)をラッチするラッ
チ回路2aのDフリップフロップDFに夫々対応する、
ラッチ回路2cの各DフリップフロップDFの出力信号
(D6〜D22)が、17ビットの制御データCDHと
してダウンカウンタ8に出力される。
In the data latch circuit 2 thus configured, as shown in FIG. 4, the D flip-flop DF of the latch circuit 2a for latching the lower 5 bits (I1 to I5) of the digital data CDI is respectively provided. The output signals (D1 to D5) of the corresponding D flip-flops DF of the latch circuit 2c are output to the pulse selector 6 as 5-bit control data CDL, and the digital data CD
It corresponds to the D flip-flop DF of the latch circuit 2a that latches the upper 17 bits (I6 to I22) of I,
The output signal (D6 to D22) of each D flip-flop DF of the latch circuit 2c is output to the down counter 8 as 17-bit control data CDH.

【0049】ここで、データラッチ回路2の基本動作に
ついて図5を用いて説明する。図5に示すように、ま
ず、ラッチ回路2cからデータ値がDATA1の制御デ
ータCDH,CDLが出力されている場合に、外部から
のデジタルデータCDIのデータ値が任意のタイミング
でDATA1からDATA2へ変化すると、ラッチ回路
2aは、出力パルスPOの立ち上がりタイミングでその
デジタルデータCDIをラッチし、それを出力信号QE
XTとして出力する。よって、出力信号QEXTのデー
タ値は、デジタルデータCDIが変化した後の最初の出
力パルスPOの立ち上がりタイミングでDATA2に変
化することになる。
Here, the basic operation of the data latch circuit 2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, first, when the control data CDH and CDL whose data value is DATA1 is output from the latch circuit 2c, the data value of the external digital data CDI changes from DATA1 to DATA2 at an arbitrary timing. Then, the latch circuit 2a latches the digital data CDI at the rising timing of the output pulse PO and outputs it as the output signal QE.
Output as XT. Therefore, the data value of the output signal QEXT changes to DATA2 at the rising timing of the first output pulse PO after the change of the digital data CDI.

【0050】ここで、外部からのイネーブル信号ENが
Low レベルのときには、切換回路2b内のDフリップフ
ロップDFの出力信号ENABLEはLow レベルとなる
ため、切換回路2b内のセレクタSLは、ラッチ回路2
cからの出力信号を出力信号QINとして出力する。よ
って、ラッチ回路2cからは、依然としてデータ値がD
ATA1の制御データCDH,CDLが出力される。
Here, the enable signal EN from the outside is
At the low level, the output signal ENABLE of the D flip-flop DF in the switching circuit 2b becomes the low level, so that the selector SL in the switching circuit 2b operates in the latch circuit 2b.
The output signal from c is output as the output signal QIN. Therefore, the data value is still D from the latch circuit 2c.
The control data CDH and CDL of ATA1 are output.

【0051】その後、外部からのイネーブル信号ENが
Highレベルになると、切換回路2b内のDフリップフロ
ップDFは、出力パルスPOの立ち上がりタイミングで
そのイネーブル信号ENをラッチし、それを出力信号E
NABLEとして出力するため、出力信号ENABLE
がHighレベルに変化する。すると、切換回路2b内のセ
レクタSLは、データ値がDATA2の出力信号QEX
Tを出力信号QINとして出力する。
After that, the enable signal EN from the outside
When it becomes High level, the D flip-flop DF in the switching circuit 2b latches the enable signal EN at the rising timing of the output pulse PO and outputs it as the output signal E.
Output as ENABLE, so output signal ENABLE
Changes to High level. Then, the selector SL in the switching circuit 2b outputs the output signal QEX whose data value is DATA2.
T is output as the output signal QIN.

【0052】そして、その次に出力パルスPOが立ち上
がると、ラッチ回路2cは、データ値がDATA2の出
力信号QINをラッチして出力するため、制御データC
DH,CDLのデータ値がDATA2に変化する。即
ち、本実施例のデータラッチ回路2は、外部から入力さ
れるデジタルデータCDIの上位17ビットと下位5ビ
ットとを、直接、制御データCDH,CDLとして出力
するのであるが、外部からのデジタルデータCDIが変
化した場合に、その変化に対応した制御データCDH,
CDLを、直ちに出力するのではなく、外部からのイネ
ーブル信号ENに応じて、且つ、出力パルスPOに同期
して出力するようにしている。そしてこれは、後述する
ようにリングオシレータ4がパルス信号の周回動作を行
っているときに、制御データCDH,CDLが変更され
ないようにするためである。
Then, when the output pulse PO rises next, the latch circuit 2c latches and outputs the output signal QIN having the data value DATA2. Therefore, the control data C
The data values of DH and CDL change to DATA2. That is, the data latch circuit 2 of this embodiment directly outputs the upper 17 bits and the lower 5 bits of the externally input digital data CDI as the control data CDH and CDL. When the CDI changes, the control data CDH corresponding to the change,
The CDL is not immediately output, but is output in response to the enable signal EN from the outside and in synchronization with the output pulse PO. This is to prevent the control data CDH and CDL from being changed when the ring oscillator 4 is performing the circulating operation of the pulse signal as described later.

【0053】そして次に、パルスセレクタ6は、図6に
示すように、リングオシレータ4に設けられた出力端子
Q1〜Q16からの出力信号を、Q1から順に夫々2個
単位で入力し、その各信号を制御データCDLの2ビッ
ト目D2に応じて択一的に出力する、8個のセレクタS
Lからなる第1セレクタ群6aと、第1セレクタ群6a
を構成する各セレクタSLからの出力信号を夫々2個単
位で入力し、その各信号を制御データCDLの3ビット
目D3に応じて択一的に出力する、4個のセレクタSL
からなる第2セレクタ群6bと、第2セレクタ群6bを
構成する各セレクタSLからの出力信号を夫々2個単位
で入力し、その各信号を制御データCDLの4ビット目
D4に応じて択一的に出力する、2個のセレクタSLか
らなる第3セレクタ群6cと、第3セレクタ群6cを構
成する各セレクタSLからの出力信号を入力し、その各
信号を制御データCDLの5ビット目D5に応じて択一
的に出力する第4セレクタ群としての1個のセレクタ6
dと、リングオシレータ4を構成する反転回路とほぼ同
一の反転動作時間Tdを有し、セレクタ6dからの出力
信号を反転して出力するインバータINV40と、イン
バータINV40の2倍の反転動作時間(2・Td)を
有し、セレクタ6dからの出力信号を反転して出力する
インバータINV41と、インバータINV40及びイ
ンバータINV41からの出力信号を入力し、その入力
信号を制御データCDLの1ビット目D1に応じて択一
的に出力するセレクタ6eと、から構成されている。
Then, as shown in FIG. 6, the pulse selector 6 inputs the output signals from the output terminals Q1 to Q16 provided in the ring oscillator 4 in order from Q1 in units of two, respectively. Eight selectors S that selectively output signals according to the second bit D2 of the control data CDL
A first selector group 6a composed of L and a first selector group 6a
The four selectors SL which respectively input the output signals from the respective selectors SL configuring the above in units of two and selectively output the respective signals in accordance with the third bit D3 of the control data CDL.
The output signal from each of the second selector group 6b and the selector SL that constitutes the second selector group 6b is input in units of two, and each signal is selected according to the fourth bit D4 of the control data CDL. Output signals from the third selector group 6c composed of two selectors SL and the selectors SL constituting the third selector group 6c are input, and each signal is input to the fifth bit D5 of the control data CDL. One selector 6 as a fourth selector group that selectively outputs according to
d and an inversion operation time Td that is almost the same as the inversion circuit that constitutes the ring oscillator 4, and an inverter INV40 that inverts and outputs the output signal from the selector 6d, and an inversion operation time (2 times that of the inverter INV40). The inverter INV41 having Td) for inverting and outputting the output signal from the selector 6d, and the output signals from the inverter INV40 and the inverter INV41 are input, and the input signal is input according to the first bit D1 of the control data CDL. And a selector 6e that selectively outputs the data.

【0054】そして、第1セレクタ群6aから第3セレ
クタ群6cまでを構成する各セレクタSL、及び第4セ
レクタ群としてのセレクタ6dは、夫々に対応する制御
データCDLのビット(D2〜D5)が0のときに、図
6において左側の入力信号、即ち、出力端子Q1〜Q1
6の番号(1〜16)が小さい方に対応する信号を出力
するように接続されている。よって、制御データCDL
の所定ビットが1のときには、図6において右側の入力
信号が出力されることとなる。
The selectors SL constituting the first selector group 6a to the third selector group 6c and the selector 6d as the fourth selector group have bits (D2 to D5) of the corresponding control data CDL respectively. 6, the input signal on the left side in FIG. 6, that is, the output terminals Q1 to Q1
It is connected so as to output a signal corresponding to the smaller number 6 (1 to 16). Therefore, the control data CDL
When the predetermined bit of 1 is 1, the input signal on the right side in FIG. 6 is output.

【0055】一方、セレクタ6eは、制御データCDL
の1ビット目D1が0のときには、インバータINV4
0からの出力信号を、逆に、制御データCDLの1ビッ
ト目が1のときには、インバータINV41からの出力
信号を、クロック信号CLKとしてダウンカウンタ8に
出力する。従って、リングオシレータ4で奇数段目に接
続された反転回路の出力を更に反転した信号がクロック
信号CLKとして出力されることになり、リングオシレ
ータ4上を周回する上述のメインエッジが、クロック信
号CLKの立ち上がりエッジとして現れることになる。
On the other hand, the selector 6e controls the control data CDL.
When the first bit D1 of 0 is 0, the inverter INV4
On the contrary, when the first bit of the control data CDL is 1, the output signal from the inverter INV41 is output to the down counter 8 as the clock signal CLK. Therefore, a signal obtained by further inverting the output of the inverting circuit connected to the odd-numbered stage in the ring oscillator 4 is output as the clock signal CLK, and the above-mentioned main edge circulating on the ring oscillator 4 is the clock signal CLK. Will appear as the rising edge of.

【0056】このように構成されたパルスセレクタ6に
おいて、例えば、制御データCDLとして「18」を表
わす「10010」が入力されると、まず、第1セレク
タ群6aの8個の各セレクタSLが、制御データCDL
の2ビット目D2が1であることから、夫々、出力端子
Q2,Q4,Q6,Q8,Q10,Q12,Q14,Q
16からの出力信号を選択して出力し、次に、第2セレ
クタ群6bの4個の各セレクタSLが、制御データCD
Lの3ビット目D3が0であることから、第1セレクタ
群6aからの出力信号のうち、出力端子Q2,Q6,Q
10,Q14からの出力信号を夫々選択して出力する。
そして、第3セレクタ群6cの2個の各セレクタSL
が、制御データCDLの4ビット目D4が0であること
から、第2セレクタ群6bからの出力信号のうち、出力
端子Q2,Q10からの出力信号を夫々選択して出力
し、第4セレクタ群としてのセレクタ6dが、制御デー
タCDLの5ビット目D5が1であることから、第3セ
レクタ群6cからの出力信号のうち、出力端子Q10か
らの出力信号を選択して出力する。
In the pulse selector 6 thus configured, for example, when "10010" representing "18" is input as the control data CDL, first, each of the eight selectors SL of the first selector group 6a becomes Control data CDL
Since the second bit D2 of 1 is 1, the output terminals Q2, Q4, Q6, Q8, Q10, Q12, Q14 and Q, respectively.
The output signal from 16 is selected and output, and then each of the four selectors SL of the second selector group 6b outputs the control data CD.
Since the third bit D3 of L is 0, among the output signals from the first selector group 6a, output terminals Q2, Q6, Q
The output signals from Q10 and Q14 are selected and output.
Then, each of the two selectors SL of the third selector group 6c
However, since the fourth bit D4 of the control data CDL is 0, the output signals from the output terminals Q2 and Q10 are selected and output from the output signals from the second selector group 6b. Since the fifth bit D5 of the control data CDL is 1, the selector 6d selects the output signal from the output terminal Q10 among the output signals from the third selector group 6c and outputs it.

【0057】そして、この出力端子Q10からの出力信
号は、インバータINV40又はインバータINV41
により反転されて出力されることになるが、この場合は
制御データCDLの1ビット目D1が0であることか
ら、セレクタ6eは、インバータINV40の出力信号
をクロック信号CLKとしてダウンカウンタ8に出力す
る。
The output signal from the output terminal Q10 is the inverter INV40 or the inverter INV41.
However, in this case, since the first bit D1 of the control data CDL is 0, the selector 6e outputs the output signal of the inverter INV40 to the down counter 8 as the clock signal CLK. .

【0058】即ち、制御データCDLとして「18」を
表わす「10010」が入力された場合には、その2ビ
ット目D2から5ビット目D5までの4ビットデータで
表される値「9」に1を加えた番号の出力端子Q10か
らの出力信号(リングオシレータ4において19段目に
接続されたインバータINV19からの出力信号)が取
り出され、それがインバータINV40により反転され
てダウンカウンタ8に出力されることになる。従って、
この場合には、出力制御回路10からの制御信号PIが
Highレベルに変化してから、クロック信号CLKに立ち
上がりエッジが現れるまでの遅延時間Taは、リングオ
シレータを構成する反転回路のほぼ20個分の反転動作
時間(20・Td)となる。
That is, when "10010" representing "18" is input as the control data CDL, the value "9" represented by the 4-bit data from the second bit D2 to the fifth bit D5 is 1 The output signal from the output terminal Q10 (the output signal from the inverter INV19 connected to the 19th stage in the ring oscillator 4) having the number added with is taken out, inverted by the inverter INV40, and output to the down counter 8. It will be. Therefore,
In this case, the control signal PI from the output control circuit 10
The delay time Ta from the change to the high level until the rising edge appears in the clock signal CLK is the inversion operation time (20 · Td) of approximately 20 inversion circuits that form the ring oscillator.

【0059】また、制御データCDLとして「19」を
表わす「10011」が入力された場合には、セレクタ
6eにより2倍の反転動作時間を有するインバータIN
V41が選択されるため、上述の遅延時間Taは、リン
グオシレータ4を構成する反転回路のほぼ21個分の反
転時間(21・Td)となる。
Further, when "10011" representing "19" is input as the control data CDL, the inverter IN having the double inversion operation time by the selector 6e.
Since V41 is selected, the above-mentioned delay time Ta becomes the inversion time (21 · Td) of approximately 21 inversion circuits that form the ring oscillator 4.

【0060】つまり、本実施例においては、制御データ
CDLの全5ビットデータにより表される値へ2を加え
た値に、リングオシレータ4を構成する反転回路の反転
動作時間Tdを乗じた時間が、制御信号PIがHighレベ
ルに変化してからクロック信号CLKがHighレベルに変
化するまでの遅延時間Taとなる。
That is, in the present embodiment, the time obtained by multiplying the value obtained by adding 2 to the value represented by all the 5-bit data of the control data CDL and the inversion operation time Td of the inversion circuit constituting the ring oscillator 4 is multiplied. , The delay time Ta from the change of the control signal PI to the high level to the change of the clock signal CLK to the high level.

【0061】尚、本実施例において、パルスセレクタ6
を、15個のセレクタSL,6dを中心に構成している
のは、周知のデコーダ中心として構成すると回路規模が
大きくなってしまうためである。一方、ダウンカウンタ
8は、図1に示すように、プリセット端子PREを備え
た周知のカウンタとして構成されており、そのプリセッ
ト端子PREには、出力制御回路10から出力される出
力パルスPOが入力されている。そして、出力パルスP
OがHighレベルのときに、データラッチ回路2からの1
7ビットの制御データCDHをカウント値としてプリセ
ットすると共に、パルスセレクタ6から出力されるクロ
ック信号CLKの立ち上がりエッジ毎に、そのカウント
値を1づつ減少させ、カウント値が0になるとHighレベ
ルからLow レベルへ変化する検出信号BORを出力す
る。
In this embodiment, the pulse selector 6
Is composed mainly of the 15 selectors SL and 6d because the circuit scale becomes large when it is formed as a well-known decoder center. On the other hand, the down counter 8 is configured as a known counter having a preset terminal PRE as shown in FIG. 1, and the output pulse PO output from the output control circuit 10 is input to the preset terminal PRE. ing. Then, the output pulse P
1 from the data latch circuit 2 when O is high level
The 7-bit control data CDH is preset as a count value, and the count value is decremented by 1 at each rising edge of the clock signal CLK output from the pulse selector 6, and when the count value becomes 0, the high level changes to the low level. The detection signal BOR that changes to is output.

【0062】そして、出力制御回路10は、図1に示す
ように、ダウンカウンタ8からの検出信号BORを反転
して出力するインバータINV42と、インバータIN
V42の出力信号をクロックとして入力すると共にデー
タ入力端子DがHighレベルにプルアップされた、Highア
クティブのクリア端子CLRを備えたDフリップフロッ
プD−FF1と、DフリップフロップD−FF1の出力
信号Qを所定時間T1だけ遅延して出力する遅延線12
と、遅延線12からの出力信号を反転するインバータI
NV43と、インバータINV43の出力信号QDB及
びDフリップフロップD−FF1の出力信号Qを入力す
るナンドゲートNAND44と、ナンドゲートNAND
44の出力信号QO及び外部からの発振開始信号PSを
入力するナンドゲートNAND45と、ナンドゲートN
AND45の出力信号PRIを入力し、負荷駆動能力を
大きくして出力パルスPOとして出力するバッファBF
と、出力信号PRI及び出力パルスPOを入力し、リン
グオシレータ4へ制御信号PIを出力するノアゲートN
OR1と、出力パルスPOを所定時間T2だけ遅延して
出力する遅延線14と、遅延線14からの出力信号を反
転するインバータINV46と、インバータINV46
からの出力信号及び出力パルスPOを入力し、Dフリッ
プフロップD−FF1のクリア信号CLRを出力するノ
アゲートNOR2と、から構成されている。
Then, as shown in FIG. 1, the output control circuit 10 inverts the detection signal BOR from the down counter 8 and outputs the inverted signal INV42 and the inverter INV.
The output signal Q of the D flip-flop D-FF1 and the D flip-flop D-FF1 having the high active clear terminal CLR in which the output signal of V42 is input as a clock and the data input terminal D is pulled up to the high level Delay line 12 for delaying and outputting
And an inverter I that inverts the output signal from the delay line 12.
NV43, a NAND gate NAND44 for inputting the output signal QDB of the inverter INV43 and the output signal Q of the D flip-flop D-FF1, and a NAND gate NAND
A NAND gate NAND45 for inputting an output signal QO of 44 and an oscillation start signal PS from the outside, and a NAND gate N
A buffer BF that receives the output signal PRI of the AND45, increases the load driving capability, and outputs the output pulse PO.
And an output signal PRI and an output pulse PO, and outputs a control signal PI to the ring oscillator 4.
OR1, a delay line 14 that delays and outputs the output pulse PO by a predetermined time T2, an inverter INV46 that inverts the output signal from the delay line 14, and an inverter INV46.
Of the NOR gate NOR2 which receives the output signal and the output pulse PO from the same and outputs the clear signal CLR of the D flip-flop D-FF1.

【0063】この出力制御回路10においては、外部か
ら入力される発振開始信号PSがLow レベルであるとき
には、ナンドゲートNAND45の出力信号PRIがHi
ghレベルとなって、バッファBFからHighレベルの出力
パルスPOを出力すると共に、ノアゲートNOR1から
リングオシレータ4にLow レベルの制御信号PIを出力
してリングオシレータ4の作動を停止させる。そして、
発振開始信号PSがHighレベルになると、出力パルスP
OがLow レベルに変化すると共に、制御信号PIがHigh
レベルに変化するため、リングオシレータ4上に図3に
示す如くメインエッジとリセットエッジとからなるパル
ス信号が周回するようになる。
In this output control circuit 10, when the oscillation start signal PS input from the outside is at the low level, the output signal PRI of the NAND gate NAND45 becomes Hi.
At the gh level, the buffer BF outputs the high-level output pulse PO, and the NOR gate NOR1 outputs the low-level control signal PI to the ring oscillator 4 to stop the operation of the ring oscillator 4. And
When the oscillation start signal PS becomes high level, the output pulse P
When O changes to Low level, the control signal PI changes to High.
Since the level changes, a pulse signal composed of a main edge and a reset edge circulates on the ring oscillator 4 as shown in FIG.

【0064】その後、リングオシレータ4上をメインエ
ッジが周回してパルスセレクタ6からクロック信号CL
Kが出力され、ダウンカウンタ8により検出信号BOR
が出力されると、DフリップフロップD−FF1が、イ
ンバータINV42を介して検出信号BORの立ち下が
りエッジをラッチし、その出力信号QがHighレベルにな
る。この結果、ナンドゲートNAND44の出力信号Q
OがLow レベルになるため、出力パルスPOがHighレベ
ルに変化すると共に、制御信号PIがLow レベルに変化
してリングオシレータ4の作動が停止する。
After that, the main edge circulates on the ring oscillator 4 and the pulse selector 6 outputs the clock signal CL.
K is output, and the down counter 8 outputs the detection signal BOR.
Is output, the D flip-flop D-FF1 latches the falling edge of the detection signal BOR via the inverter INV42, and the output signal Q becomes High level. As a result, the output signal Q of the NAND gate NAND44
Since O becomes Low level, the output pulse PO changes to High level and the control signal PI changes to Low level, and the operation of the ring oscillator 4 is stopped.

【0065】そして、この状態で、遅延線12の遅延時
間T1により決定される時間だけ経過すると、インバー
タINV43の出力信号QDBがLow レベルに変化する
ため、ナンドゲートNAND44の出力信号QOがHigh
レベルに戻って、再び、出力パルスPOがLow レベルに
変化すると共に、制御信号PIがHighレベルに変化し、
この結果、リングオシレータ4上で再びパルス信号が周
回する。
In this state, when the time determined by the delay time T1 of the delay line 12 elapses, the output signal QDB of the inverter INV43 changes to the low level, so that the output signal QO of the NAND gate NAND44 becomes high.
After returning to the level, the output pulse PO changes to the Low level again, and the control signal PI changes to the High level,
As a result, the pulse signal circulates again on the ring oscillator 4.

【0066】尚、上述のように出力パルスPOがHighレ
ベルからLow レベルに変化すると、遅延線14とインバ
ータINV46とにより、ノアゲートNOR2からは、
遅延線14の遅延時間T2により決定される時間だけ、
HighレベルのCLR信号が出力されることとなるため、
DフリップフロップD−FF1はクリアされ、その出力
信号QはHighレベルからLow レベルに戻ることとなる。
When the output pulse PO changes from the high level to the low level as described above, the delay line 14 and the inverter INV46 cause the NOR gate NOR2 to output:
For a time determined by the delay time T2 of the delay line 14,
Since the high level CLR signal will be output,
The D flip-flop D-FF1 is cleared, and its output signal Q returns from the high level to the low level.

【0067】ここで、以上のように構成されたデジタル
制御発振装置の全体の動作について図7を用いて説明す
る。尚、データラッチ回路2からは、予め、データ値が
nHの制御データCDHと、データ値がnLの制御デー
タCDLとが出力されているものとする。また、図7に
おいて、DCOUはダウンカウンタ8のカウント値を表
している。
Here, the overall operation of the digitally controlled oscillator configured as described above will be described with reference to FIG. The data latch circuit 2 outputs control data CDH having a data value of nH and control data CDL having a data value of nL in advance. Further, in FIG. 7, DCOU represents the count value of the down counter 8.

【0068】図7に示す如く、発振開始信号PSがLow
レベルであるときには、出力パルスPOはHighレベルと
なって、そのときの制御データCDHの値nHが、ダウ
ンカウンタ8にカウント値としてプリセットされる。ま
た、制御信号PIはLow レベルとなって、リングオシレ
ータ4はパルス信号の周回動作を停止する。
As shown in FIG. 7, the oscillation start signal PS is low.
When it is at the level, the output pulse PO becomes High level, and the value nH of the control data CDH at that time is preset in the down counter 8 as a count value. Further, the control signal PI becomes low level, and the ring oscillator 4 stops the circulation operation of the pulse signal.

【0069】そして、発振開始信号PSをHighレベルに
変化させると、出力パルスPOがLow レベルに変化する
と共に、制御信号PIがHighレベルに変化して、リング
オシレータ4がパルス信号の周回動作を開始し、当該装
置の発振動作が開始する。その後、制御データCDLの
値nLへ2を加えた値にリングオシレータ4を構成する
反転回路(ナンドゲート及びインバータ)の反転動作時
間Tdを乗じた時間Ta1だけ経過すると、パルスセレ
クタ6から出力されるクロック信号CLKに1発目の立
ち上がりエッジが発生し、ダウンカウンタ8のカウント
値がnHからnH−1に変化する。
When the oscillation start signal PS is changed to the high level, the output pulse PO changes to the low level and the control signal PI changes to the high level, and the ring oscillator 4 starts the circulation operation of the pulse signal. Then, the oscillation operation of the device starts. After that, when a time Ta1 obtained by multiplying a value obtained by adding 2 to the value nL of the control data CDL by the inversion operation time Td of the inversion circuit (the NAND gate and the inverter) configuring the ring oscillator 4, the clock output from the pulse selector 6 is output. The first rising edge occurs in the signal CLK, and the count value of the down counter 8 changes from nH to nH-1.

【0070】尚、出力パルスPOがHighレベルからLow
レベルに変化すると、出力制御回路10内のクリア信号
CLRが、ほぼ遅延線14の遅延時間T2だけHighレベ
ルとなり、DフリップフロップD−FF1がクリアさ
れ、その出力信号QがLow レベルに確定する。
The output pulse PO changes from high level to low level.
When it changes to the level, the clear signal CLR in the output control circuit 10 becomes the high level for the delay time T2 of the delay line 14, the D flip-flop D-FF1 is cleared, and the output signal Q thereof is fixed to the low level.

【0071】そしてそれ以後、パルスセレクタ6から
は、リングオシレータ4上をメインエッジが1周する時
間(32・Td)を1周期としたクロック信号CLKが
出力され、クロック信号CLKが立ち上がる度にダウン
カウンタ8のカウント値DCOUが減少していく。そし
て、カウント値DCOUが0になると、ダウンカウンタ
8からの検出信号BORがLow レベルに変化して、出力
パルスPOがHighレベルに変化すると共に、制御信号P
IがLow レベルとなって、リングオシレータ4のパルス
信号の周回動作が一旦停止する。
After that, the pulse selector 6 outputs the clock signal CLK having one cycle of the main edge on the ring oscillator 4 (32.Td) as one cycle, and goes down every time the clock signal CLK rises. The count value DCOU of the counter 8 decreases. When the count value DCOU becomes 0, the detection signal BOR from the down counter 8 changes to Low level, the output pulse PO changes to High level, and the control signal P
I becomes Low level, and the circulating operation of the pulse signal of the ring oscillator 4 is temporarily stopped.

【0072】ここで、出力パルスPOがLow からHighレ
ベルに変化する前に、外部からのデジタルデータCDI
が、上位17ビットの値がmHで下位5ビットの値がm
Lのものに変更されており、図5に示したように、外部
からHighレベルのイネーブル信号ENが入力されて、デ
ータラッチ回路2の切換回路2bにおける各セレクタS
Lの出力信号QINの値が、既に変更後のデジタルデー
タCDIに対応して変化している場合には、図7に示す
ように、出力パルスPOがLow からHighレベルに変化し
たタイミングで、データラッチ回路2から出力される制
御データCDH及びCDLの値が、夫々、mHとmLと
に変化して、パルスセレクタ6の設定が変更されると共
に、ダウンカウンタ8にカウント値としてmHがプリセ
ットされる。
Here, before the output pulse PO changes from Low level to High level, external digital data CDI
However, the value of the upper 17 bits is mH and the value of the lower 5 bits is m
As shown in FIG. 5, each selector S in the switching circuit 2b of the data latch circuit 2 receives a high level enable signal EN from the outside as shown in FIG.
When the value of the L output signal QIN has already changed corresponding to the changed digital data CDI, as shown in FIG. 7, the data is output at the timing when the output pulse PO changes from Low to High level. The values of the control data CDH and CDL output from the latch circuit 2 change to mH and mL, respectively, and the setting of the pulse selector 6 is changed, and mH is preset in the down counter 8 as a count value. .

【0073】その後、出力制御回路10の遅延線12の
遅延時間T1だけ経過すると、再び、出力パルスPOが
Low レベルに変化すると共に、制御信号PIがHighレベ
ルに変化して、リングオシレータ4がパルス信号の周回
動作を再開し、上述と同様に、制御データCDLの値m
Lへ2を加えた値にリングオシレータ4を構成する反転
回路の反転動作時間Tdを乗じた時間Ta2だけ経過す
ると、クロック信号CLKが立ち上がり、それ以後、リ
ングオシレータ4上をメインエッジが1周する毎に、ダ
ウンカウンタ8のカウント値が減少して、再び出力パル
スPOがHighレベルに変化する。
After that, when the delay time T1 of the delay line 12 of the output control circuit 10 elapses, the output pulse PO is output again.
When the level of the control signal PI changes to the High level and the ring oscillator 4 restarts the pulse signal circulating operation, the value m of the control data CDL is changed as described above.
When a time Ta2 obtained by multiplying the value obtained by adding 2 to L to the inversion operation time Td of the inversion circuit that constitutes the ring oscillator 4, the clock signal CLK rises, and thereafter, the main edge makes one round on the ring oscillator 4. Every time, the count value of the down counter 8 decreases, and the output pulse PO changes to High level again.

【0074】即ち、本実施例のデジタル制御発振装置に
おいては、制御データCDLの値へ2を加えた値にリン
グオシレータ4を構成する反転回路の反転動作時間Td
を乗じた時間と、制御データCDHの値から1を減じた
値にリングオシレータ4の全反転回路数とその反転動作
時間Tdとを乗じた時間と、出力制御回路10における
遅延線12の遅延時間T1と、を加算した時間毎に、出
力パルスPOがHighレベルに変化することとなり、この
周期が、当該装置の発振周期となるのである。
That is, in the digitally controlled oscillator of this embodiment, the inversion operation time Td of the inversion circuit constituting the ring oscillator 4 is equal to the value obtained by adding 2 to the value of the control data CDL.
Multiplied by the value obtained by subtracting 1 from the value of the control data CDH multiplied by the number of all inversion circuits of the ring oscillator 4 and its inversion operation time Td, and the delay time of the delay line 12 in the output control circuit 10. The output pulse PO changes to the High level every time when T1 and T1 are added, and this cycle becomes the oscillation cycle of the device.

【0075】以上説明したように、本実施例のデジタル
制御発振装置によれば、外部から入力するデジタルデー
タCDIを変更することにより、出力パルスPOの出力
周期を任意に調整することができる。しかも、その出力
周期は、ダウンカウンタ8のカウント数、即ちデジタル
データCDIの上位17ビットにより大まかに決定で
き、デジタルデータCDIの下位5ビットによりリング
オシレータ4の出力端子Q1〜Q16及びパルスセレク
タ6内のインバータINV40,INV41を任意に選
択して、1個の反転回路の反転動作時間Td単位で微調
整できるため、出力パルスPOの出力周周期を広範囲
に、且つ高分解能でデジタル制御することが可能とな
る。
As described above, according to the digitally controlled oscillator of this embodiment, the output cycle of the output pulse PO can be arbitrarily adjusted by changing the digital data CDI input from the outside. Moreover, the output cycle can be roughly determined by the count number of the down counter 8, that is, the upper 17 bits of the digital data CDI, and the output terminals Q1 to Q16 of the ring oscillator 4 and the pulse selector 6 can be determined by the lower 5 bits of the digital data CDI. The inverters INV40 and INV41 can be arbitrarily selected and finely adjusted in units of the inversion operation time Td of one inversion circuit. Therefore, the output circumference period of the output pulse PO can be digitally controlled in a wide range and with high resolution. Becomes

【0076】また、本実施例のデジタル制御発振装置に
おいては、リングオシレータ4を構成する反転回路(ナ
ンドゲート及びインバータ)と、パルスセレクタ6内の
反転回路(インバータINV40,INV41)とを共
通に使用して、出力パルスPOの出力周期を調整するよ
うにしており、また、リングオシレータ4で発生したパ
ルス信号が、クロック信号CLKとしてダウンカウンタ
8に出力されるまでに通過するパルスセレクタ6内のセ
レクタの数は、常に同一(本実施例では5個)となるた
め、出力パルスPOの出力周期を、デジタルデータCD
Iの値に対応して確実に階段状に増減させることができ
る。
Further, in the digitally controlled oscillator of this embodiment, the inverting circuit (the NAND gate and the inverter) forming the ring oscillator 4 and the inverting circuit (inverters INV40, INV41) in the pulse selector 6 are used in common. The output cycle of the output pulse PO is adjusted, and the pulse signal generated by the ring oscillator 4 passes through the pulse counter 6 before being output as the clock signal CLK to the down counter 8. Since the number is always the same (five in this embodiment), the output cycle of the output pulse PO is set to the digital data CD.
It is possible to surely increase / decrease in a stepwise manner corresponding to the value of I.

【0077】また更に、本実施例のデジタル制御遅延装
置においては、リングオシレータ4を32個の反転回路
で構成すると共に、等間隔に接続された奇数段目の16
個の反転回路からのみ択一的にパルス信号を取り出すよ
うに構成しているため、各パルス信号の時間差が均一と
なり、出力パルスPOの出力周期を均等な分解能で制御
することができる。
Furthermore, in the digital control delay device of this embodiment, the ring oscillator 4 is composed of 32 inverting circuits, and the odd-numbered 16th stages connected at equal intervals.
Since the pulse signals are selectively taken out only from the inversion circuits, the time difference between the pulse signals becomes uniform, and the output cycle of the output pulse PO can be controlled with uniform resolution.

【0078】そして、本実施例のデジタル制御遅延装置
においては、パルス信号を取り出すための出力端子Q1
〜Q16を選択してから、その出力端子から出力される
パルス信号のメインエッジをカウントして、出力パルス
POの出力周期を得るようにしているため、特に装置構
成を複雑にすることなく、上述の効果を得ることができ
るようになる。
In the digital control delay device of this embodiment, the output terminal Q1 for extracting the pulse signal is output.
Since ~ Q16 is selected and the main edge of the pulse signal output from the output terminal is counted to obtain the output cycle of the output pulse PO, the above is described without making the device configuration particularly complicated. You will be able to obtain the effect of.

【0079】尚、図1に示すように、本実施例の出力制
御回路10において、ナンドゲートNAND45の出力
信号PRIと出力パルスPOとをノアゲートNOR1に
入力して、制御信号PIを出力するようにしているの
は、図7に示すように、出力信号PRIの立ち上がりに
より直ちにリングオシレータ4を停止させ、出力パルス
POの立ち下がりによりリングオシレータ4を再作動さ
せるためであり、制御信号PIがLow レベルになってか
ら再びHighレベルになるまでの時間をより大きく設定す
るためである。そして、これにより、遅延線12の遅延
時間T1を必要以上に大きくすることなく、ダウンカウ
ンタ8及びパルスセレクタ6で行われる設定の切換時間
を確保して、当該装置の最高発振周波数をより大きく設
定できるようにしているのである。
As shown in FIG. 1, in the output control circuit 10 of this embodiment, the output signal PRI of the NAND gate NAND45 and the output pulse PO are input to the NOR gate NOR1 to output the control signal PI. This is because the ring oscillator 4 is immediately stopped by the rising of the output signal PRI and the ring oscillator 4 is re-activated by the falling of the output pulse PO as shown in FIG. This is to set a longer time from when it reaches High level again. As a result, the maximum oscillation frequency of the device is set larger by ensuring the switching time of the setting performed by the down counter 8 and the pulse selector 6 without increasing the delay time T1 of the delay line 12 more than necessary. I am able to do it.

【0080】また、本実施例のデジタル制御発振装置に
おいては、リングオシレータ4を構成する32個の反転
回路のうち、奇数段目に接続された16個の反転回路か
らのみ択一的にパルス信号を取り出すようにしたが、こ
れは、隣接する反転回路から出力されるパルス信号は、
エッジの方向が反対となるため、その両方のエッジをダ
ウンカウンタ8によりカウントすることができないため
である。
In addition, in the digitally controlled oscillator of this embodiment, of the 32 inversion circuits constituting the ring oscillator 4, only 16 inversion circuits connected to odd-numbered stages are selectively pulse signals. The pulse signal output from the adjacent inverting circuit is
This is because the edges are opposite in direction, and both edges cannot be counted by the down counter 8.

【0081】よって通常は、リングオシレータ4から取
り出す各パルス信号の最小時間差が反転回路2個分の反
転動作時間(2・Td)となるため、発振周波数を制御
可能な分解能は、2・Tdとなってしまうのであるが、
本実施例のデジタル制御発振装置においては、制御デー
タCDLの1ビット目D1に応じて、パルスセレクタ6
内のインバータINV40,INV41を切り換えるこ
とにより、制御分解能を反転回路1個分の反転動作時間
Tdに向上させているのである。
Therefore, usually, the minimum time difference between the pulse signals taken out from the ring oscillator 4 is the inversion operation time (2 · Td) for two inversion circuits, so the resolution capable of controlling the oscillation frequency is 2 · Td. It will be,
In the digitally controlled oscillator of this embodiment, the pulse selector 6 is operated according to the first bit D1 of the control data CDL.
By switching the inverters INV40 and INV41 inside, the control resolution is improved to the inversion operation time Td for one inversion circuit.

【0082】次に、第2実施例のデジタル制御発振装置
について図8及び図9を用いて説明する。尚、第2実施
例のデジタル制御発振装置は、上述の第1実施例のデジ
タル制御発振装置に対して、出力制御回路の構成が異な
るだけであり、その他の部分は全く同一である。
Next, a digitally controlled oscillator according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. The digital control oscillator of the second embodiment is different from the digital control oscillator of the first embodiment described above only in the configuration of the output control circuit, and the other parts are exactly the same.

【0083】即ち、上記第1実施例のデジタル制御発振
装置における出力制御回路10は、図1に示すように、
遅延線14、インバータINV46、及びノアゲートN
OR2によって、DフリップフロップD−FF1をクリ
アするように構成したものであったが、第2実施例のデ
ジタル制御発振装置における出力制御回路20は、図8
に示すように、DフリップフロップD−FF1の代わり
に、クリア端子がLowアクティブのDフリップフロップ
D−FF2を備えると共に、DフリップフロップD−F
F2の出力信号Qと、この出力信号Qを遅延線12によ
り所定時間T1だけ遅延した信号QDと、をナンドゲー
トNAND46に入力し、このナンドゲートNAND4
6の出力信号と出力パルスPOとをアンドゲートAND
に入力して、その出力信号をクリア信号CLRとして、
DフリップフロップD−FF2に出力するように構成さ
れている。
That is, as shown in FIG. 1, the output control circuit 10 in the digital control oscillator of the first embodiment has the following configuration.
The delay line 14, the inverter INV46, and the NOR gate N
Although the configuration is such that the D flip-flop D-FF1 is cleared by OR2, the output control circuit 20 in the digital control oscillator of the second embodiment is similar to that shown in FIG.
As shown in FIG. 6, instead of the D flip-flop D-FF1, a D flip-flop D-F2 whose clear terminal is Low active is provided and
An output signal Q of F2 and a signal QD obtained by delaying the output signal Q by a delay line 12 for a predetermined time T1 are input to a NAND gate NAND46, and the NAND gate NAND4 is supplied.
AND gate AND of 6 output signal and output pulse PO
Input to, and the output signal as a clear signal CLR,
It is configured to output to the D flip-flop D-FF2.

【0084】このように構成されたデジタル制御発振装
置においては、図9に示すように、ダウンカウンタ8か
らの検出信号BORがHighからLow レベルに変化する
と、DフリップフロップD−FF2の出力信号QがLow
からHighレベルに変化し、その後、時間T1だけ経過す
ると、遅延線12の出力信号QDがLow からHighレベル
に変化する。すると、直ちにクリア信号CLRがHighか
らLow レベルに変化してDフリップフロップD−FF2
がクリアされ、DフリップフロップD−FF2の出力信
号QがLow レベルになると、直ちにクリア信号CLRが
Highレベルに戻る、といった具合いにDフリップフロッ
プD−FF2のクリア動作が行われる。
In the digitally controlled oscillator configured as described above, as shown in FIG. 9, when the detection signal BOR from the down counter 8 changes from the High level to the Low level, the output signal Q of the D flip-flop D-FF2 is output. Is Low
From the Low level to the High level, and after a lapse of time T1, the output signal QD of the delay line 12 changes from the Low level to the High level. Then, the clear signal CLR immediately changes from the High level to the Low level, and the D flip-flop D-FF2
Is cleared and the output signal Q of the D flip-flop D-FF2 becomes low level, the clear signal CLR is immediately output.
The clear operation of the D flip-flop D-FF2 is performed such as returning to the high level.

【0085】そして、このような第2実施例のデジタル
制御発振装置によれば、第1実施例における出力制御回
路10のように遅延線14を設けることなくDフリップ
フロップD−FF2のクリアができるため、より簡単な
装置構成で、出力パルスPOの出力周期を制御できるの
である。
According to the digital control oscillator of the second embodiment, the D flip-flop D-FF2 can be cleared without providing the delay line 14 unlike the output control circuit 10 of the first embodiment. Therefore, the output cycle of the output pulse PO can be controlled with a simpler device configuration.

【0086】ここで、上記第1及び第2実施例のデジタ
ル制御発振装置は、リングオシレータ4を偶数個の反転
回路で構成したものであったが、リングオシレータを奇
数個の反転回路により構成してもよい。そこで次に、第
3実施例として、リングオシレータを15個の反転回路
で構成した場合のデジタル制御発振装置について簡単に
説明する。尚、本実施例のデジタル制御発振装置は、上
記第1及び第2実施例のデジタル制御発振装置と概ね同
様に構成されるが、リングオシレータとパルスセレクタ
の構成、及び外部からのデジタルデータCDIを30進
のデジタルデータに変換してデータラッチ回路2に出力
するデータ変換回路を備える点、のみが異なる。
In the digital control oscillators of the first and second embodiments, the ring oscillator 4 is composed of an even number of inverting circuits, but the ring oscillator is composed of an odd number of inverting circuits. May be. Therefore, as a third embodiment, a digitally controlled oscillator in which the ring oscillator is composed of 15 inverting circuits will be briefly described. The digitally controlled oscillator according to the present embodiment has substantially the same configuration as the digitally controlled oscillators according to the first and second embodiments, except that the configuration of the ring oscillator and the pulse selector and the digital data CDI from the outside are used. The only difference is that a data conversion circuit for converting into 30-ary digital data and outputting to the data latch circuit 2 is provided.

【0087】まず、第3実施例のデジタル制御発振装置
におけるリングオシレータ22は、図10に示すよう
に、起動用反転回路としてのナンドゲートNANDと1
4個のインバータINVとからなる15個の反転回路
を、リング状に接続して構成されており、ナンドゲート
NANDのインバータINVとは反対側の入力端子に
は、第1及び第2実施例の場合と同様に、制御信号PI
が入力されている。また、本実施例においては、リング
オシレータ22内の1つ置きの反転回路の順に、出力端
子Q1〜Q15が設けられている。
First, as shown in FIG. 10, the ring oscillator 22 in the digitally controlled oscillator according to the third embodiment has a NAND gate NAND 1 and a NAND gate NAND 1 as an inversion circuit for activation.
In the case of the first and second embodiments, fifteen inverting circuits composed of four inverters INV are connected in a ring shape, and the input terminal of the NAND gate NAND on the side opposite to the inverter INV is used. Similarly to the control signal PI
Has been entered. Further, in this embodiment, the output terminals Q1 to Q15 are provided in the order of every other inverting circuit in the ring oscillator 22.

【0088】尚、このように出力端子Q1〜Q15を1
つ置きの反転回路の順に設けているのは、第1及び第2
実施例の場合と同様に、隣接する反転回路から出力され
るパルス信号は、エッジの方向が反対になるためであ
る。このように構成されたリングオシレータ22におい
て、制御信号PIがLow レベルのときには、ナンドゲー
トNANDの出力が強制的にHighレベルとなり、次段の
インバータINVの出力がLow レベルとなり、更に次段
のインバータINVの出力がHighレベルとなるというよ
うに、各反転回路が順次反転し、ナンドゲートNAND
には、出力信号と同じレベルの信号が入力されることと
なり、リングオシレータ22は、この状態で安定する。
In this way, the output terminals Q1 to Q15 are set to 1
Every other inverting circuit is provided in order of the first and second
This is because, as in the case of the embodiment, the pulse signals output from the adjacent inversion circuits have opposite edge directions. In the ring oscillator 22 configured as above, when the control signal PI is at the low level, the output of the NAND gate NAND is forcibly set to the high level, the output of the inverter INV of the next stage becomes the low level, and the inverter INV of the next stage further. The inversion circuit sequentially inverts so that the output of the
A signal having the same level as the output signal is input to the ring oscillator 22, and the ring oscillator 22 stabilizes in this state.

【0089】そして、制御信号PIがHighレベルに変化
すると、ナンドゲートNANDが反転動作を開始し、各
反転回路での反転動作時間Tdのほぼ15倍の時間(1
5・Td)を経過した時点で、ナンドゲートNANDに
出力信号と同一レベルの信号が入力され、再びナンドゲ
ートNANDの出力レベルが反転する、といった動作を
繰り返す。従って、リングオシレータ22の各出力端子
Q1〜Q15からは、上記時間(15・Td)の2倍の
時間(30・Td)を1周期とするパルス信号が出力さ
れることになる。
When the control signal PI changes to the high level, the NAND gate NAND starts the inverting operation, and the inverting operation time Td in each inverting circuit is about 15 times (1
When 5 * Td) has passed, a signal having the same level as the output signal is input to the NAND gate NAND, and the output level of the NAND gate NAND is inverted again. Therefore, each of the output terminals Q1 to Q15 of the ring oscillator 22 outputs a pulse signal having a period (30.Td) which is twice the period (15.Td) as one cycle.

【0090】一方、本実施例のデジタル制御発振装置に
おけるパルスセレクタは、図6に示したパルスセレクタ
6と同様の構成であるが、リングオシレータ22が出力
端子Q16を備えていないための、図6において、出力
端子Q16の代わりに出力端子Q1を第1セレクタ群6
aへ入力する構成となる。
On the other hand, the pulse selector in the digitally controlled oscillator of this embodiment has the same structure as the pulse selector 6 shown in FIG. 6, but the ring oscillator 22 does not have the output terminal Q16. In the first selector group 6 instead of the output terminal Q16.
It is configured to input to a.

【0091】そして、追加して設けるデータ変換回路
は、外部からのデジタルデータCDIを、例えば、「1
0…00,11110」を「10…01,00000」
に変換するというように、30進のデジタルデータに変
換してデータラッチ回路2に出力する公知の構成であ
る。
Then, the additionally provided data conversion circuit converts the digital data CDI from the outside into, for example, "1".
0 ... 00,11110 "becomes" 10 ... 01,000,000 "
In the known configuration, the data is converted into 30-ary digital data and output to the data latch circuit 2.

【0092】そして、このようなデジタル制御発振装置
においては、上記の如くデジタルデータCDIを変換す
るデータ変換回路を設けなければならないものの、第1
及び第2実施例の場合と同様に、外部からのデジタルデ
ータCDIの値に応じて、出力パルスPOの出力周期
を、リングオシレータ22を構成する反転回路での反転
動作時間Td単位で制御することができるのである。
In such a digital control oscillator, although the data conversion circuit for converting the digital data CDI must be provided as described above,
As in the case of the second embodiment, the output cycle of the output pulse PO is controlled in units of the inversion operation time Td in the inversion circuit constituting the ring oscillator 22 according to the value of the digital data CDI from the outside. Can be done.

【0093】以上のように、上述した第1〜第3実施例
のデジタル制御発振装置によれば、外部から入力するデ
ジタルデータCDIによって、出力パルスPOの発振周
期(即ち発振周波数)を設定することができるのである
が、その発振周波数は、リングオシレータ4,20内で
のパルス信号の周回動作によって決定されるため、リン
グオシレータ4,20を構成している反転回路(ナンド
ゲート及びインバータ)の反転動作時間Tdが変動する
と、デジタルデータCDIの値に対応して発振周波数を
正確に制御できなくなってしまう。
As described above, according to the digitally controlled oscillators of the above-described first to third embodiments, the oscillation cycle (that is, the oscillation frequency) of the output pulse PO is set by the digital data CDI input from the outside. However, since the oscillation frequency is determined by the circulation operation of the pulse signal in the ring oscillators 4 and 20, the inverting operation of the inverting circuits (nand gates and inverters) configuring the ring oscillators 4 and 20 is possible. If the time Td fluctuates, it becomes impossible to accurately control the oscillation frequency according to the value of the digital data CDI.

【0094】しかし上記実施例のデジタル制御発振装置
は、発振周期をデジタル制御可能であるため、デジタル
制御発振装置からの出力パルスPOの発振周期と、水晶
発振器等の基準発振器からの出力パルスの基準周期とを
比較して、その割合に応じた補正データを予め設定して
おき、この補正データにより外部から入力されるデジタ
ルデータCDIを補正してデータラッチ回路2に入力す
るようにすれば、発振周波数の補正を簡単,且つ確実に
行なうことができるようになる。以下、この補正データ
を求めるための補正データ演算装置の一例について、図
11及び図12を用いて説明する。
However, since the digitally controlled oscillator of the above-mentioned embodiment can control the oscillation period digitally, the oscillation period of the output pulse PO from the digitally controlled oscillator and the reference of the output pulse from the reference oscillator such as the crystal oscillator. Oscillation can be achieved by comparing the cycle with preset correction data corresponding to the ratio and correcting the digital data CDI input from the outside by this correction data and inputting it to the data latch circuit 2. It becomes possible to easily and surely correct the frequency. Hereinafter, an example of the correction data calculation device for obtaining this correction data will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

【0095】図11に示す如く、この補正データ演算装
置は、入力パルスの位相差を符号化するパルス位相差符
号化回路81,82と、パルス位相差符号化回路81,
82からの符号化データに基づき補正データDoを算出
する補正値演算回路83とから構成されており、一方の
パルス位相差符号化回路81には、水晶発振器等の基準
発振器からの基準パルスPAと上記実施例のデジタル制
御発振装置からの出力パルスPOとを入力し、他方のパ
ルス位相差符号化回路82には、水晶発振器等の基準発
振器からの基準パルスPAとこの基準パルスPAを一定
時間遅延させた基準パルスPBとを入力するようにされ
ている。尚パルス位相差符号化回路81に入力する出力
パルスPOは、デジタル制御発振装置を、発振周期が基
準パルスPAと同じ周期となるようにデジタルデータC
DIを入力して動作させたときの信号である。
As shown in FIG. 11, this correction data operation device includes pulse phase difference encoding circuits 81 and 82 for encoding the phase difference of the input pulse, and pulse phase difference encoding circuit 81,
Correction value calculation circuit 83 for calculating correction data Do based on the coded data from 82. One pulse phase difference coding circuit 81 has a reference pulse PA from a reference oscillator such as a crystal oscillator. The output pulse PO from the digitally controlled oscillator of the above embodiment is input, and the other pulse phase difference encoding circuit 82 receives a reference pulse PA from a reference oscillator such as a crystal oscillator and a delay of this reference pulse PA for a predetermined time. The generated reference pulse PB is input. The output pulse PO input to the pulse phase difference encoding circuit 81 is output from the digital control oscillator to the digital data C so that the oscillation cycle becomes the same as the reference pulse PA.
This is a signal when DI is input and operated.

【0096】また上記各パルス位相差符号化回路81,
82は、図12に示す如く、オアゲートOR,ナンドゲ
ートNAND,及び偶数個のインバータINVをリング
状に連結したリング遅延パルス発生回路84と、カウン
タ86と、パルスセレクタ88と、エンコーダ90とか
ら構成されている。このパルス位相差符号化回路81,
82は、本願出願人が特願平2−15865号等にて先
に提案した回路であり、次のように動作する。
The pulse phase difference encoding circuits 81,
As shown in FIG. 12, reference numeral 82 includes a ring delay pulse generation circuit 84 in which an OR gate OR, a NAND gate NAND, and an even number of inverters INV are connected in a ring shape, a counter 86, a pulse selector 88, and an encoder 90. ing. This pulse phase difference encoding circuit 81,
Reference numeral 82 denotes a circuit previously proposed by the applicant of the present application in Japanese Patent Application No. 2-15865, etc., and operates as follows.

【0097】即ち上記各パルス位相差符号化回路81,
82においては、リング遅延パルス発生回路84のオア
ゲートORの入力端に基準パルスPAが与えられる。す
るとリング遅延パルス発生回路84の途中から、その基
準パルスPAが通過したインバータINVの段数によっ
て遅延時間が決まるところの複数の遅延パルスが出力さ
れ、パルスセレクタ88に入力される。またパルスセレ
クタ88には、もう一つの入力パルスPO又はPBが入
力され、このパルスPO又はPBが入力されると、基準
パルスPAが達している段のリング遅延パルス発生回路
84からの入力だけをパルスセレクタ88が選択し、こ
の選択された入力に対応する信号をエンコーダ90に出
力する。するとエンコーダ90からはその入力に対応す
る2進数デジタル信号が出力される。またリング遅延パ
ルス発生回路84の最終段のインバータINV出力はオ
アゲートORに接続されているため、リングを構成して
いる全回路による遅延時間を伴って、基準パルスPAが
オアゲートORに戻り、この結果、基準パルスPAはリ
ング遅延パルス発生回路84内を周回する。カウンタ8
6はこの周回回数をカウントするために、最終段のイン
バータINV出力に接続されており、そのカウント結果
をエンコーダ90の出力の上位ビットとして出力する。
That is, each pulse phase difference encoding circuit 81,
In 82, the reference pulse PA is applied to the input terminal of the OR gate OR of the ring delay pulse generating circuit 84. Then, from the middle of the ring delay pulse generation circuit 84, a plurality of delay pulses whose delay time is determined by the number of stages of the inverter INV through which the reference pulse PA has passed are output and input to the pulse selector 88. Further, another input pulse PO or PB is input to the pulse selector 88, and when this pulse PO or PB is input, only the input from the ring delay pulse generation circuit 84 of the stage to which the reference pulse PA reaches is input. The pulse selector 88 selects and outputs a signal corresponding to the selected input to the encoder 90. Then, the encoder 90 outputs a binary digital signal corresponding to the input. Further, since the output of the inverter INV at the final stage of the ring delay pulse generation circuit 84 is connected to the OR gate OR, the reference pulse PA returns to the OR gate OR with a delay time due to all the circuits forming the ring, and as a result, The reference pulse PA circulates in the ring delay pulse generation circuit 84. Counter 8
6 is connected to the final stage inverter INV output in order to count the number of revolutions, and outputs the count result as the upper bit of the output of the encoder 90.

【0098】この結果、図11(b)に示す如く、上記
各パルス位相差符号化回路81,82からの出力によ
り、パルスPAとPO,又はパルスPAとPBの時間差
が、デジタル値DAO又はDABとして得られることとな
る。尚上記パルス位相差符号化回路81,82の構成等
については、特願平2−15865号等に詳述されてい
るため、これ以上の説明は省略する。
As a result, as shown in FIG. 11B, the time difference between the pulses PA and PO, or the pulses PA and PB is changed to the digital value DAO or DAB by the outputs from the pulse phase difference encoding circuits 81 and 82. It will be obtained as. Since the configurations of the pulse phase difference encoding circuits 81 and 82 are described in detail in Japanese Patent Application No. 2-15865, the description thereof will be omitted.

【0099】このようにパルス位相差符号化回路81に
より、デジタル制御発振装置からの出力パルスPOと水
晶発振器等の基準発振器からの基準パルスPAとの時間
差を表すデジタル値DAOが得られ、パルス位相差符号化
回路82により、基準パルスPAと基準パルスPBとの
時間差を表すデジタル値DABが得られる。そしてこうし
て得られたデジタル値DAB,DAOの内、デジタル値DAB
は同じ周期の基準信号PA,PBの入力時間差を表すも
のであり、その時間差も既知であるため、得られたデジ
タル値DABは基準時間データとして使用することができ
る。一方デジタル値DAOは、単に基準パルスPAの立上
がりと出力パルスPOの立上がりの時間差を表すもので
あるため、このデジタル値DAOから基準パルスPAと出
力パルスPOとの周期のずれを直接求めることができな
い。
As described above, the pulse phase difference encoding circuit 81 obtains the digital value DAO representing the time difference between the output pulse PO from the digitally controlled oscillator and the reference pulse PA from the reference oscillator such as a crystal oscillator, and the pulse position The phase difference encoding circuit 82 obtains a digital value DAB representing the time difference between the reference pulse PA and the reference pulse PB. Then, of the digital values DAB and DAO thus obtained, the digital value DAB
Represents the input time difference between the reference signals PA and PB having the same period, and the time difference is also known, so that the obtained digital value DAB can be used as reference time data. On the other hand, since the digital value DAO simply represents the time difference between the rising of the reference pulse PA and the rising of the output pulse PO, it is not possible to directly obtain the deviation of the cycle between the reference pulse PA and the output pulse PO from the digital value DAO. .

【0100】そこで補正値演算回路83では、まずパル
ス位相差符号化回路81により連続して2回得られたデ
ジタル値DAO1 及びDAO2 の差をとることにより、基準
パルスPAに対する出力パルスPOの周期の時間差に対
応したデジタル値△DAO(=DAO2 −DAO1 )を求め
る。尚このデジタル値△DAOは、正であれば出力パルス
POの周期が基準パルスPAより長く、逆に△DAOが負
であれば出力パルスPOの周期が基準パルスPAより短
いことを表している。
Therefore, in the correction value calculation circuit 83, first, the difference between the digital values DAO1 and DAO2 obtained twice continuously by the pulse phase difference encoding circuit 81 is calculated to determine the period of the output pulse PO with respect to the reference pulse PA. A digital value ΔDAO (= DAO2-DAO1) corresponding to the time difference is obtained. If the digital value ΔDAO is positive, the cycle of the output pulse PO is longer than that of the reference pulse PA, and conversely, if ΔDAO is negative, the cycle of the output pulse PO is shorter than that of the reference pulse PA.

【0101】そして次に、このデジタル値△DAOを、上
記デジタル値DABとそのデジタル値DABが表す既知の時
間TABとを用いて、出力パルスPOと出力パルスPAと
の時間差を正確に表す時間差データTAO(=TAB・△D
AO/DAB)を求め、この時間差データTAOを、基準パル
スPAの基準発振周期TAに加えて、出力パルスPOの
実際の発振周期TO(=TA+TAO)を求め、この発振
周期TOにより基準発振周期TAを除算することによ
り、補正データDo(=TA/TO)を求める。
Then, using the digital value DAB and the known time TAB represented by the digital value DAB, this digital value ΔDAO is time difference data accurately representing the time difference between the output pulse PO and the output pulse PA. TAO (= TAB ・ △ D
AO / DAB), the time difference data TAO is added to the reference oscillation period TA of the reference pulse PA to obtain the actual oscillation period TO (= TA + TAO) of the output pulse PO, and the reference oscillation period TA is obtained from this oscillation period TO. The correction data Do (= TA / TO) is obtained by dividing.

【0102】この結果、例えば発振周波数1MHz(発
振周期1000nsec.) の基準発振器を使って補正デー
タを求めるために、デジタルデータCDIによりデジタ
ル制御発振装置を1000nsec. の発振周期で動作させ
たとき、実際の発振周期が800nsec. である場合に
は、時間差データTAOとして−200nsec. が求めら
れ、発振周期TOがこの値TAOと基準発振周期TA(=
1000nsec.) とから800nsec. となり、補正デー
タDoとして、1.25(=1000/800)が求め
られる。
As a result, for example, when the digital control oscillator is operated by the digital data CDI in the oscillation cycle of 1000 nsec. In order to obtain the correction data using the reference oscillator of the oscillation frequency 1 MHz (oscillation cycle 1000 nsec.), When the oscillation cycle of is 800 nsec., -200 nsec. Is obtained as the time difference data TAO, and the oscillation cycle TO is the value TAO and the reference oscillation cycle TA (=
1000 nsec.) To 800 nsec., And 1.25 (= 1000/800) is obtained as the correction data Do.

【0103】従ってその後デジタル制御発振装置を動作
させる際には、デジタルデータCDIをこの補正データ
Doにより補正した値CCDI(=Do・CDI)をデ
ータラッチ回路2に入力することにより、デジタルデー
タCDIに対応した発振周期で出力パルスPOを発生さ
せることができる。
Therefore, when the digital control oscillator is subsequently operated, the value CCDI (= Do.CDI) obtained by correcting the digital data CDI with the correction data Do is input to the data latch circuit 2 to convert the digital data CDI into the digital data CDI. The output pulse PO can be generated with a corresponding oscillation period.

【0104】また次に上記実施例のデジタル制御発振装
置は、データラッチ回路2に入力するデジタルデータC
DIにより発振周波数を数十MHzの高周波領域までデ
ジタル制御可能であるため、通信装置やモータ制御装置
等で使用される高周波用のPLLにも適用することがで
き、例えば図13(a)に示す如く、周波数可変発振器
92に上記実施例のデジタル制御発振装置を、位相比較
器94に上記図12に示したパルス位相差符号化回路
を、ループフィルタ96に周知のデジタルフィルタを用
いて、PLLを構成すれば、A/D変換器等を必要とし
ない、高周波のデジタルPLLを構成することができ
る。
Next, in the digitally controlled oscillator of the above embodiment, the digital data C input to the data latch circuit 2 is input.
Since the oscillation frequency can be digitally controlled up to a high frequency region of several tens of MHz by DI, it can be applied to a high frequency PLL used in a communication device, a motor control device, or the like. For example, as shown in FIG. As described above, the frequency control oscillator 92 is the digital control oscillator of the above embodiment, the phase comparator 94 is the pulse phase difference encoding circuit shown in FIG. 12, and the loop filter 96 is a well-known digital filter. If comprised, a high frequency digital PLL which does not require an A / D converter etc. can be comprised.

【0105】尚図13(b)はこのデジタルPLLの動
作を表すタイムチャートであり、周波数可変発振器92
からの出力パルスPOと外部から入力される基準パルス
PCとの位相差が、位相比較器94によりデジタル値D
Aとして求められ、そのデジタル値DAがループフィル
タ96にてデジタル値DBに変換されて、周波数可変発
振器92に入力され、この結果、出力パルスPOが基準
パルスPCに制御されることを表している。そしてこの
ようなPLLでは、上述のデジタル制御発振装置のリン
グオシレータのインバータ反転時間変動は自動的に補正
されるため(フィードバックがかかっているため)、発
振周波数制御データの補正を行なう必要はない。
Incidentally, FIG. 13B is a time chart showing the operation of this digital PLL.
The phase difference between the output pulse PO from the reference pulse PC and the reference pulse PC input from the outside is detected by the phase comparator 94 as a digital value D.
The digital value DA obtained as A is converted into a digital value DB by the loop filter 96 and input to the frequency variable oscillator 92. As a result, the output pulse PO is controlled by the reference pulse PC. . In such a PLL, it is not necessary to correct the oscillation frequency control data because the inverter inversion time fluctuation of the ring oscillator of the digitally controlled oscillator described above is automatically corrected (because feedback is applied).

【0106】以上、出力パルスPOの出力周期(発振周
波数)を、外部からのデジタルデータCDIに応じて制
御可能なデジタル制御発振装置について説明したが、上
記実施例のデジタル制御発振装置においては、発振開始
信号PSをHighレベルに変化させてから、ダウンカウン
タ8が出力する検出信号BORがLow レベルに変化する
までの時間、延いては出力パルスPOがHighレベルに変
化するまでの時間が、外部からのデジタルデータCDI
の値に対応して得られるため、例えば、出力パルスPO
の立ち上がりエッジをラッチするラッチ回路を設けるよ
うに構成すれば、発振開始信号PSをHighレベルに変化
させてから出力パルスPOがHighレベルに変化するまで
の遅延時間を、外部からのデジタルデータCDIに応じ
て制御可能なデジタル制御遅延装置を得ることができ
る。また、上述のように特にラッチ回路を設けなくて
も、例えば、上記実施例のデジタル制御発振装置におい
て、出力制御回路10,20を排除し、外部からの発振
開始信号PSを、制御信号PIの代わりに直接リングオ
シレータ4,20へ入力すると共に、発振開始信号PS
の反転信号をデータラッチ回路2及びダウンカウンタ8
に入力するようにしてもよい。尚、この場合は、発振開
始信号PSをHighレベルに変化させてから、ダウンカウ
ンタ8からの検出信号BORがLow レベルになるまでの
時間が遅延時間となる。
The digital control oscillator which can control the output period (oscillation frequency) of the output pulse PO according to the external digital data CDI has been described above. However, in the digital control oscillator of the above embodiment, the oscillation is performed. From the outside, the time from the change of the start signal PS to the high level until the detection signal BOR output from the down counter 8 changes to the low level, that is, the time until the output pulse PO changes to the high level Digital data of CDI
Since it is obtained corresponding to the value of
If a latch circuit for latching the rising edge of is provided, the delay time from the change of the oscillation start signal PS to the High level to the change of the output pulse PO to the High level is converted to the digital data CDI from the outside. A digitally controlled delay device that can be controlled accordingly can be obtained. Further, even if the latch circuit is not provided as described above, for example, in the digital control oscillator of the above embodiment, the output control circuits 10 and 20 are excluded, and the oscillation start signal PS from the outside is controlled by the control signal PI. Instead of directly inputting to the ring oscillators 4 and 20, the oscillation start signal PS
The inverted signal of the data latch circuit 2 and the down counter 8
May be input to. In this case, the delay time from the change of the oscillation start signal PS to the high level until the detection signal BOR from the down counter 8 becomes the low level is the delay time.

【0107】そして、このように構成したデジタル制御
遅延装置によれば、従来の遅延装置のように遅延素子を
増加することなく、遅延時間を広範囲に制御することが
できる。
According to the digital control delay device thus constructed, the delay time can be controlled in a wide range without increasing the number of delay elements as in the conventional delay device.

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

【図1】第1実施例のデジタル制御発振装置の構成を表
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digitally controlled oscillator according to a first embodiment.

【図2】第1実施例のリングオシレータ4の構成を表す
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a ring oscillator 4 of the first embodiment.

【図3】第1実施例のリングオシレータ4の動作を表す
タイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart showing the operation of the ring oscillator 4 of the first embodiment.

【図4】第1実施例のデータラッチ回路2の構成を表す
構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a data latch circuit 2 of the first embodiment.

【図5】第1実施例のデータラッチ回路2の動作を表す
タイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing the operation of the data latch circuit 2 of the first embodiment.

【図6】第1実施例のパルスセレクタ6の構成を表す構
成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a pulse selector 6 of the first embodiment.

【図7】第1実施例のデジタル制御発振装置全体の動作
を表すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing the overall operation of the digitally controlled oscillator according to the first embodiment.

【図8】第2実施例のデジタル制御発振装置の構成を表
すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a digitally controlled oscillator according to a second embodiment.

【図9】第2実施例のデジタル制御発振装置全体の動作
を表すタイムチャートである。
FIG. 9 is a time chart showing the overall operation of the digitally controlled oscillator according to the second embodiment.

【図10】第3実施例のデジタル制御発振装置に用いる
リングオシレータ22の構成を表す構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a configuration of a ring oscillator 22 used in the digitally controlled oscillator according to the third embodiment.

【図11】実施例のデジタル制御発振装置の発振周期を
補正するための補正データを求める補正データ演算装置
の構成及びその動作を表す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration and an operation of a correction data calculation device that obtains correction data for correcting the oscillation cycle of the digitally controlled oscillator according to the embodiment.

【図12】補正データ演算装置のパルス位相差符号化回
路81,82の構成を表す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of pulse phase difference encoding circuits 81 and 82 of the correction data operation device.

【図13】実施例のデジタル制御発振装置を用いたデジ
タルPLLの構成を及びその動作を表す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the configuration and operation of a digital PLL using the digitally controlled oscillator according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…データラッチ回路 4,22…リングオシレータ
6…パルスセレクタ 6a…第1セレクタ群 6b…第2セレクタ群
6c…第3セレクタ群 6d,6e,SL…セレクタ 8…ダウンカウンタ 10,20…出力制御回路
2 ... Data latch circuit 4, 22 ... Ring oscillator
6 ... Pulse selector 6a ... 1st selector group 6b ... 2nd selector group
6c ... Third selector group 6d, 6e, SL ... Selector 8 ... Down counter 10, 20 ... Output control circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 遅延時間をデジタル制御可能なデジタル
制御遅延装置であって、 入力信号を反転して出力する反転回路が複数個リング状
に連結されると共に、該反転回路の一つが入力信号の反
転動作を外部からの制御信号により制御可能な起動用反
転回路として構成され、上記制御信号の入力による該起
動用反転回路の反転動作開始に伴いパルス信号を周回さ
せるパルス周回回路と、 外部からのデジタルデータのうち上記パルス周回回路か
らパルス信号を取り出すための所定の反転回路の接続位
置を表わすデジタルデータに対応する反転回路を選択
し、該選択した反転回路から出力されるパルス信号を取
り出すパルスセレクト手段と、 該パルスセレクト手段により取り出されたパルス信号の
所定のエッジをカウントし、該カウント数が、外部から
のデジタルデータのうち上記パルス周回回路内でのパル
ス信号の周回回数を表わすデジタルデータに達した旨を
検出するカウント手段と、 該カウント手段にてカウント値が上記周回回数を表わす
デジタルデータに達した旨が検出されると、検出信号を
出力する出力手段と、 を備えたことを特徴とするデジタル制御遅延装置。
1. A digital control delay device capable of digitally controlling a delay time, wherein a plurality of inverting circuits for inverting and outputting an input signal are connected in a ring shape, and one of the inverting circuits is for input signals. A pulse revolving circuit configured as a starting reversing circuit capable of controlling the reversing operation by a control signal from the outside, and revolving the pulse signal with the start of the reversing operation of the starting reversing circuit by the input of the control signal; A pulse select for selecting the inverting circuit corresponding to the digital data representing the connection position of a predetermined inverting circuit for taking out the pulse signal from the pulse circulating circuit in the digital data and taking out the pulse signal output from the selected inverting circuit Means for counting predetermined edges of the pulse signal taken out by the pulse selecting means, Counting means for detecting that the digital data representing the number of revolutions of the pulse signal in the pulse circuit is reached, and the count value of the counting means reaches the digital data representing the number of revolutions. A digital control delay device, comprising: an output unit that outputs a detection signal when the fact is detected.
【請求項2】 請求項1に記載のデジタル制御遅延装置
において、 上記パルス周回回路を偶数個の反転回路により構成する
と共に、該パルス周回回路内で夫々等間隔に接続された
所定の2n 個の反転回路から夫々出力信号を取り出すた
めの出力端子を設け、 上記パルスセレクト手段を、 上記出力端子に接続され、該出力端子からの出力信号を
上記起動用反転回路に近い方から順に夫々2個単位で入
力し外部からの1ビットデータに基づき上記起動用反転
回路に近い方の信号又は上記起動用反転回路に近くない
方の信号を夫々択一的に出力する2n-1 個のセレクト回
路からなる最下位セレクト回路群と、 該最下位セレクト回路群の出力端子に順次階層的に接続
され、上記セレクト回路と同様に入力した2個の信号を
外部からの1ビットデータに基づき択一的に出力する2
n-2 個から1個までのセレクト回路から夫々なるn−1
個の上位セレクト回路群と、から構成し、 更に、上記反転回路の接続位置を表わすデジタルデータ
の最下位ビットから上位ビットへの各ビットを、上記各
セレクト回路群を構成するセレクト回路毎に共通の1ビ
ットデータとして、上記最下位セレクト回路群から上記
1個のセレクト回路からなる上位セレクト回路群の順で
各セレクト回路へ入力してなること、 を特徴とするデジタル制御遅延装置。
2. The digital control delay device according to claim 1, wherein the pulse circulation circuit is composed of an even number of inverting circuits, and a predetermined number of 2 n are connected at equal intervals in the pulse circulation circuit. Output terminals for extracting output signals from the respective inverting circuits, the pulse selecting means is connected to the output terminals, and two output signals from the output terminals are provided in order from the one close to the starting inverting circuit. 2 n -1 select circuits that input in units and selectively output a signal closer to the starting inverting circuit or a signal not closer to the starting inverting circuit based on 1-bit data from the outside. And the output terminals of the lowest select circuit group, which are sequentially connected in a hierarchical manner, and two signals inputted in the same manner as the above select circuit are converted into 1-bit data from the outside. 2 to output Hazuki alternatively
n- 1 each consisting of n-2 to 1 select circuits
Individual high-order select circuit groups, and each bit from the least significant bit to the high-order bit of the digital data representing the connection position of the inversion circuit is common to the select circuits forming each of the above select circuit groups. 1-bit data is input to each select circuit in the order from the least significant select circuit group to the upper select circuit group consisting of the one select circuit.
【請求項3】 発振周波数をデジタル制御可能なデジタ
ル制御発振装置であって、 請求項1又は請求項2に記載のデジタル制御遅延装置
に、 上記出力手段により検出信号が出力されると上記起動用
反転回路の動作を停止させ、所定の一定時間経過後に再
び上記起動用反転回路を動作させて上記パルス周回回路
内でパルス信号を周回させると共に、上記検出信号を発
振信号として出力する周回動作制御手段を設けたこと、 を特徴とするデジタル制御発振装置。
3. A digital control oscillator capable of digitally controlling an oscillation frequency, wherein the digital control delay device according to claim 1 or 2 is for starting when the detection signal is output by the output means. The operation of the inverting circuit is stopped, and the inverting circuit for starting is operated again after a lapse of a predetermined fixed time to circulate the pulse signal in the pulse circulator circuit, and at the same time, the circulator operation control means for outputting the detection signal as an oscillation signal. A digitally controlled oscillator, characterized by being provided.
JP16806293A 1993-07-07 1993-07-07 Digitally controlled delay device and digitally controlled oscillator Expired - Lifetime JP3427423B2 (en)

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