JPH10173637A - クロック断検出回路 - Google Patents

クロック断検出回路

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JPH10173637A
JPH10173637A JP8333238A JP33323896A JPH10173637A JP H10173637 A JPH10173637 A JP H10173637A JP 8333238 A JP8333238 A JP 8333238A JP 33323896 A JP33323896 A JP 33323896A JP H10173637 A JPH10173637 A JP H10173637A
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JP
Japan
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clock
capacitor
circuit
input
channel mos
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Withdrawn
Application number
JP8333238A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Nakamura
浩史 中村
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NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロック断発生時に確実にクロック断検出が
できるコンパクトなクロック断検出回路を得る。 【解決手段】 本発明のクロック断検出回路は、クロッ
ク入力を遅延させる遅延回路3、クロック入力と遅
延回路3の出力とのエクスクルーシブORをとるエク
スクルーシブOR回路9、エクスクルーシブOR回路の
出力が入力され、導通時にキャパシタ6を電源電圧
(ハイレベル相当)5まで充電するPチャネルMOSト
ランジスタ1、基準電圧4が印加され、キャパシタ6を
定電流で放電するNチャネルMOSトランジスタ2、基
準電圧8の出力とキャパシタ6の端子間電圧とを比
較する比較器7で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はクロック断検出回路
に関し、特に半導体集積回路のクロック断検出回路に関
する。
【0002】
【従来の技術】クロックを使用する半導体集積回路にお
いては、クロックの有無に応じてその回路の内部あるい
は外部に対する処理が必要な場合が多い。このため、ク
ロック断を検出する回路が必要であり、従来のクロック
断検出回路は、抵抗器及びキャパシタを使用した時定数
(積分)回路で構成されていた。しかし、単純な時定数
(積分)回路では、充分なクロック断検出精度が得られ
ない。
【0003】特開平5−160823号公報には、図5
に示すようなクロック断検出回路が提案されている。図
5において、この提案されたクロック断検出回路は、ク
ロック入力が入力され、導通時にキャパシタ6を電源
電圧5まで充電するPチャネルMOSトランジスタ1、
基準電圧4と接地電位をクロック入力に応じて切り替
えるスイッチ回路10、スイッチ回路10の出力に接続
され、基準電圧4が印加されたときにキャパシタ6を定
電流で放電するNチャネルMOSトランジスタ2、基準
電圧8の出力とキャパシタ6の端子間電圧とを比較
する比較器7で構成される。
【0004】クロック入力にクロックパルスが現れる
と、クロックパルスのローレベル期間で、PチャネルM
OSトランジスタ1が完全にオン(導通)(内抵抗がき
わめて小さい)となり、キャパシタ6はハイレベル(電
源電圧)までごく短時間で充電される。クロックパルス
のハイレベル期間では、PチャネルMOSトランジスタ
1がオフ(非導通)となり、NチャネルMOSトランジ
スタ2にスイッチ回路10を経て基準電圧4が印加さ
れ、キャパシタ6は定電流で放電される。
【0005】すなわち図6に示すように、クロック入力
に対し比較器7の(−)入力は、クロック入力が
ローレベルの期間はハイレベルに固定され、クロック入
力がハイレベルの期間はローレベルに向かって直線的
に低下(キャパシタ6が放電)する。一方、比較器7の
(+)端子には、基準電圧源8の出力(基準レベル)
が加えられているので、図6に示すように、例えばクロ
ック入力のクロック周波数が正常な範囲で低く(周期
が長く)なった場合に、波形が基準レベルにクロス
すると、比較器7の(クロック断)検出出力に正パル
スが出現する可能性がある。
【0006】この正パルスの発生は明らかに誤検出であ
るので、少なくとも正常なクロック入力(クロック周
波数の変化を含めて)に対して、誤検出が発生しないよ
うにする必要がある。通常は、基準電圧4を調整して、
キャパシタ6の放電傾斜を小さく(定電流の放電電流を
少なく)する。
【0007】ただし、キャパシタ6の放電傾斜を小さく
しすぎると、クロック断が発生したときの検出タイミン
グが遅れる。図7に示すように、クロック入力が正常
な範囲は検出出力に誤検出がなく、クロックが停止す
る(クロック断が発生する)と、可及的に速やかに検出
出力(ハイレベル)が得られるようにキャパシタ6の放
電傾斜を選ぶ。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図5に示す特開平5−
160823号公報記載のクロック断検出回路は、クロ
ック断時、PチャネルMOSトランジスタ1の入力クロ
ックパルスがハイレベルになる場合は、図7に示すよう
にクロック断後速やかにクロック断検出出力が発生す
る。しかし、PチャネルMOSトランジスタ1の入力ク
ロックパルスがローレベルになる場合は、図8に示すよ
うにクロック断後にクロック断検出出力が発生しな
い。従って、クロック断検出ができない問題がある。
【0009】尚、特開平5−160823号公報の図1
には、図5の回路において、クロック入力端子とPチャ
ネルMOSトランジスタのゲート間にNANDゲートが
挿入されているが、クロック入力端子とPチャネルMO
Sトランジスタのゲート間で、クロック位相が反転する
だけで、PチャネルMOSトランジスタ(のゲート)の
入力でみれば、図5と特開平5−160823の図1と
は等価である。
【0010】図9に示すように、図5に示す回路を基本
回路12及び13として並列に配置し、一方の基本回路
12の入力側にNANDゲート11を挿入して、基本回
路12及び13の入力クロックの位相を反転すると、ク
ロック断発生時にクロック入力がハイレベルに保たれて
も、ローレベルに保たれても、基本回路12あるいは1
3のいずれかの出力にクロック断検出出力が発生する。
基本回路12及び13の出力をORゲート14で混合す
ると、クロック断発生時に確実にクロック断を検出でき
る。しかし、図9に示す回路は冗長で、回路のコンパク
ト化には逆行する。
【0011】本発明の目的は、クロック断発生時に確実
にクロック断検出ができるコンパクトなクロック断検出
回路を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によるクロック断
検出回路は、クロック入力を遅延するクロック遅延手段
と、前記クロック遅延手段の入力信号と出力信号との排
他的論理和をとる排他的論理和手段と、前記排他的論理
和手段の出力パルス信号の極性に応じてキャパシタを電
源電圧まで急速に充電するキャパシタ充電手段と、前記
キャパシタ充電手段と相補的に動作し前記キャパシタを
定電流で放電するキャパシタ放電手段と、前記キャパシ
タの端子電圧を第一の基準電圧と比較し前記キャパシタ
放電手段の動作時に前記キャパシタの端子電圧が前記第
一の基準電圧と交差したタイミングでクロック断を検出
するクロック断検出手段とを含むことを特徴とする。
【0013】本発明の作用は次の通りである。クロック
入力とPチャネルMOSトランジスタのゲート入力間
に、遅延回路とエクスクルーシブOR回路を設け、遅延
回路の入出力間のエクスクルーシブORをとって、Pチ
ャネルMOSトランジスタに入力する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面を参照して説明する。
【0015】図1は本発明によるクロック断検出回路の
実施例の構成を示す回路図であり、図5と同等部分は同
一符号にて示している。
【0016】図1において、本発明のクロック断検出回
路は、クロック入力を遅延させる遅延回路3、クロッ
ク入力と遅延回路3の出力とのエクスクルーシブO
R(排他的論理和)をとるエクスクルーシブOR回路
(排他的論理和回路)9、エクスクルーシブOR回路の
出力が入力され、導通時にキャパシタ6を電源電圧
(ハイレベル相当)5まで充電するPチャネルMOSト
ランジスタ1、基準電圧4が印加され、キャパシタ6を
定電流で放電するNチャネルMOSトランジスタ2、基
準電圧8の出力とキャパシタ6の端子間電圧とを比
較する比較器7で構成される。
【0017】本発明の実施例の動作は、クロック入力
にクロックパルスが現れると、図2〜4に示すように、
クロック入力は遅延回路3で例えばクロック周期の1
/4だけ遅延され、遅延回路3の出力となる。クロッ
ク入力と遅延回路3の出力のエクスクルーシブOR
をエクスクルーシブOR回路9でとると、その出力すな
わちPチャネルMOSトランジスタ1の入力に、信号
が得られる。
【0018】この信号の特徴は、図示のごとくクロッ
ク信号存在期間は、クロック周期があたかも1/2とな
り、クロック入力がクロック断時ハイレベルに保持
(図2参照)されても逆にローレベルに保持(図3参
照)されても、常に信号はクロック断後ハイレベルに
保持されることである。
【0019】クロックパルス(信号)のローレベル期
間で、PチャネルMOSトランジスタ1が完全にオン
(導通)(内抵抗がきわめて小さい)となり、キャパシ
タ6はごく短い時間でハイレベルまで充電され、クロッ
クパルスのハイレベル期間では、PチャネルMOSトラ
ンジスタ1がオフ(非導通)となる。NチャネルMOS
トランジスタ2には常に基準電圧4が印加され、キャパ
シタ6は定電流で放電される。
【0020】PチャネルMOSトランジスタ1がオンの
場合、キャパシタ6への充電電流が充分に大きいので、
NチャネルMOSトランジスタ2を通じてのキャパシタ
6からの放電(定)電流は無視される。PチャネルMO
Sトランジスタ1がオフの場合、キャパシタ6への充電
電流がなくなるので、NチャネルMOSトランジスタ2
を通じてのキャパシタ6から放電(定)電流が流れる。
【0021】すなわち図4に示すように、クロック入力
(信号)に対し比較器7の(−)入力は、信号が
ローレベルの期間はハイレベルに固定され、信号がハ
イレベルの期間はローレベルに向かって直線的に低下
(キャパシタ6が放電)する。
【0022】一方、比較器7の(+)端子には、基準電
圧源8の出力(基準レベル)が加えられているので、
クロック断でキャパシタ6が放電して、比較器7の
(−)端子に加わる入力(キャパシタ6の端子間電
圧)が基準レベルにクロスすると、図2,3に示すよ
うにクロック断検出出力が得られる。
【0023】図6に示す場合、例えばクロック入力の
クロック周波数が正常な範囲で低く(周期が長く)なっ
た際に、波形が基準レベルにクロスすると、比較器
7の(クロック断)検出出力に正パルスが出現する可
能性があり、クロック断の誤検出となる可能性があった
が、図1に示す本発明の実施例の場合は、図2〜4に示
すように、クロック入力に比べ、信号のクロック
(状)波形が例えば1/2の周期を持っているので、キ
ャパシタ6の放電時間が例えば1/2となり、キャパシ
タ6の放電電流が多くても、正常なクロックに対して誤
検出を行う可能性が少ない。従って、キャパシタ6の放
電電流を増加させることにより、クロック断発生からク
ロック断検出までの時間を短くすることもできる。
【0024】尚、図1の回路の構成トランジスタ,電源
電圧,基準電圧などの極性を変えて使用することもでき
ることは明白である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、Pチャネ
ルMOSトランジスタに加えるクロック信号波形を、遅
延回路とエクスクルーシブOR回路を用いて修正するこ
とにより、クロック断後、クロック入力がハイレベルに
保持されてもローレベルに保持されても、コンパクトな
回路で確実にクロック断が検出できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の回路図である。
【図2】本発明の実施例のクロック入力がハイレベルで
停止する場合の波形図である。
【図3】本発明の実施例のクロック入力がローレベルで
停止する場合の波形図である。
【図4】本発明の実施例のクロックが正常である場合の
波形図である。
【図5】従来のクロック断検出回路の一例の回路図であ
る。
【図6】従来のクロック断検出回路の一例のクロック入
力が正常である場合の波形図である。
【図7】従来のクロック断検出回路の一例のクロック入
力がハイレベルで停止する場合の波形図である。
【図8】従来のクロック断検出回路の一例のクロック入
力がローレベルで停止する場合の波形図である。
【図9】従来のクロック断検出回路の一例の修正例のブ
ロック図である。
【符号の説明】
1 PチャネルMOSトランジスタ 2 NチャネルMOSトランジスタ 3 遅延回路 4,8 基準電圧 5 電源電圧 6 キャパシタ 7 比較器 9 エクスクルーシブOR回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック入力を遅延するクロック遅延手
    段と、前記クロック遅延手段の入力信号と出力信号との
    排他的論理和をとる排他的論理和手段と、前記排他的論
    理和手段の出力パルス信号の極性に応じてキャパシタを
    電源電圧まで急速に充電するキャパシタ充電手段と、前
    記キャパシタ充電手段と相補的に動作し前記キャパシタ
    を定電流で放電するキャパシタ放電手段と、前記キャパ
    シタの端子電圧を第一の基準電圧と比較し前記キャパシ
    タ放電手段の動作時に前記キャパシタの端子電圧が前記
    第一の基準電圧と交差したタイミングでクロック断を検
    出するクロック断検出手段とを含むことを特徴とするク
    ロック断検出回路。
  2. 【請求項2】 前記キャパシタ充電手段がPチャネルM
    OSトランジスタで構成され、前記キャパシタ放電手段
    がNチャネルMOSトランジスタを含む定電流回路で構
    成され、前記電源電圧が正の電圧であることを特徴とす
    る請求項1記載のクロック断検出回路。
  3. 【請求項3】 前記キャパシタ充電手段がNチャネルM
    OSトランジスタで構成され、前記キャパシタ放電手段
    がPチャネルMOSトランジスタを含む定電流回路で構
    成され、前記電源電圧が負の電圧であることを特徴とす
    る請求項1記載のクロック断検出回路。
  4. 【請求項4】 前記クロック遅延手段の遅延量を前記ク
    ロック入力の繰り返し周期の1/4に選ぶことを特徴と
    する請求項1,2あるいは3記載のクロック断検出回
    路。
JP8333238A 1996-12-13 1996-12-13 クロック断検出回路 Withdrawn JPH10173637A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104009737A (zh) * 2013-02-25 2014-08-27 精工电子有限公司 振荡停止检测电路以及电子设备

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104009737A (zh) * 2013-02-25 2014-08-27 精工电子有限公司 振荡停止检测电路以及电子设备
KR20140106404A (ko) * 2013-02-25 2014-09-03 세이코 인스트루 가부시키가이샤 발진 정지 검출 회로 및 전자 기기
JP2014165670A (ja) * 2013-02-25 2014-09-08 Seiko Instruments Inc 発振停止検出回路及び電子機器

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040302