JPS59207723A - Pulse shaping circuit - Google Patents

Pulse shaping circuit

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JPS59207723A
JPS59207723A JP58080877A JP8087783A JPS59207723A JP S59207723 A JPS59207723 A JP S59207723A JP 58080877 A JP58080877 A JP 58080877A JP 8087783 A JP8087783 A JP 8087783A JP S59207723 A JPS59207723 A JP S59207723A
Authority
JP
Japan
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signal
constant current
inverter
circuit
constant
Prior art date
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Pending
Application number
JP58080877A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Kokubo
優 小久保
Fumiaki Fujii
文明 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58080877A priority Critical patent/JPS59207723A/en
Publication of JPS59207723A publication Critical patent/JPS59207723A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00346Modifications for eliminating interference or parasitic voltages or currents
    • H03K19/00361Modifications for eliminating interference or parasitic voltages or currents in field effect transistor circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356104Bistable circuits using complementary field-effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass

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Abstract

PURPOSE:To enable to form a pulse signal having optional inclination by using a signal forming device such as a kind of inverter, thereby enabling to make rise and fall speed of a signal equal and to set to desired inclination. CONSTITUTION:Signal forming devices 20c and 20d are constituted in the same way as signal forming device 20a and 20b consisting of constant current sources 11a, 12a or 11b, 12b and MOSFETs Q1a, Q2a or Q1b, Q2b that consist a CMOS inverter connected between power source voltage VDD and VSS with said current sources between. For the constant current source 11a-12b, MOSFET that works as a constant current element by receiving the constant bias voltage in the gate is used, and able to form a signal of optional inclination by changing the magnitude of bias voltage. Above-mentioned signal forming devices 20a- 20d output a signal of inverted input signal, and can be regarded as a kind of inverter.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、論理回路技術さらにはスイッチング回路に
適用して特に有効な技術に関するもので、たとえば、ア
ナログスイッチ、スイッチド・キャパシタ・フィルタ等
に利用して有効な技術に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a technology that is particularly effective when applied to logic circuit technology and switching circuits, such as analog switches, switched capacitor filters, etc. It is about effective techniques.

〔背景技術〕[Background technology]

本発明者が検討したところにより本発明の背景を述べる
The background of the present invention will be described based on studies conducted by the inventor.

ROアクティブフィルタにおける抵抗素子を、アナログ
スイッチとキャパシタとで看き換えることKより、MO
8集積回路化できるようにされたスイッチド・キャパシ
タ・フィルタが提案されて℃)る。
By replacing the resistive element in the RO active filter with an analog switch and a capacitor, MO
A switched capacitor filter that can be integrated into an integrated circuit has been proposed.

このようなスイッチド・キャパシタ・フィルタにおいて
は、アナログスイッチとしてMOSFET(絶縁ゲート
型電界効果トランジスタ)が使用されろ。しかし、アナ
ログスイッチとして、p′チャンネル形またはnチャン
ネル形のMO8FFliTの一万のみを用いると、電源
電圧と信号のレベルとの関係や基板効果との関係で、ス
イッチが充分にオンされず、信号が伝達されなくなるお
それがある。また、MOSFETは変化速度の速い信号
がゲート端子に供給されると、そのゲートとソースまた
はドレイン間に存在する容量を介して信号線にゲート入
力信号の変化が伝わってノイズがのってしまうというい
わゆるフィードスルー現象を生ずることが明らかとなっ
た。
In such switched capacitor filters, MOSFETs (insulated gate field effect transistors) are used as analog switches. However, if only 10,000 p'-channel type or n-channel type MO8FFliTs are used as an analog switch, the switch will not be turned on sufficiently due to the relationship between the power supply voltage and the signal level, and the relationship between the substrate effect and the signal. may not be transmitted. Additionally, when a fast-changing signal is supplied to the gate terminal of a MOSFET, the change in the gate input signal is transmitted to the signal line via the capacitance between the gate and the source or drain, causing noise. It has become clear that a so-called feed-through phenomenon occurs.

そのため、スイッチド・キャパシタ・フィルタのアナロ
グスイッチとして、第1図に示すように信号線上に並列
に配設された一対のpチャンネル形MO8FETQPと
nチャ7ネル形のMO8F’ETQnとからなるCMO
Sアナログスイッチが使用されている。そして、この0
M0Sアナログスイツチを構成するp−MO3FETQ
、とn−MO8FETQnの各々のゲートに、互いに逆
相関係のクロックφ、φを供給して同時にオン、オフ動
作させる。これによって、信号の伝達が確実にされる。
Therefore, as an analog switch for a switched capacitor filter, a CMO consisting of a pair of p-channel MO8FETQP and an n-channel 7-channel MO8F'ETQn arranged in parallel on the signal line is used as an analog switch for a switched capacitor filter.
S analog switch is used. And this 0
p-MO3FETQ that constitutes the M0S analog switch
, and n-MO8FETQn are supplied with clocks φ and φ having opposite phases to each other to turn them on and off simultaneously. This ensures signal transmission.

また、p−MO3FETQ、とn −MO8FETQn
のゲートに印加されるクロックφとφが完全に逆相関係
にあればフィードスルーにより発生されるノイズは、そ
れぞれ正と負であるため、互いに打ち消し合う。その結
果、フィードスルーの影響が相殺されるようになる。
Also, p-MO3FETQ and n-MO8FETQn
If the clocks φ and φ applied to the gates of the clocks φ and φ have a completely opposite phase relationship, the noise generated by the feedthrough will be positive and negative, respectively, and will cancel each other out. As a result, the effects of feedthrough are offset.

ところで、逆相関係のクロックを必要とする場合には、
第2図に示すようにインバータを2段接続して作る方法
が考えられる。しかるに、一般的なインバータを用いて
逆相のクロックを作ると、インバータにおける遅延によ
ってクロックφとφの立上がり、立下がりが第3図に示
すように一致しなくなる。
By the way, if you need a clock with an anti-phase relationship,
A possible method is to connect inverters in two stages as shown in FIG. However, if a general inverter is used to create clocks with opposite phases, the rise and fall of the clocks φ and φ will not match, as shown in FIG. 3, due to the delay in the inverter.

そのため、クロックφ、φが供給されるOMQSアナロ
グスイッチを構成するp−MO8FETQ、とn−MO
8FETQnがオフされてからもn−MO8T!”BT
Qo側のクロック変化が続くため、フィードスルーによ
るノイズを完全に打ち消すことができない。その結果、
これらのクロックによって動作されるスイッチド・キャ
パシタ・フィルタにおけるS/N比等の特性が劣化して
しまうとともに、スイッチド・キャパシタを使った直流
増幅器ではオフセット電圧が発生するという問題点があ
ることが分かった。
Therefore, p-MO8FETQ and n-MO8FETQ, which constitute the OMQS analog switch to which clocks φ and φ are supplied,
n-MO8T even after 8FETQn is turned off! “BT
Since the clock changes on the Qo side continue, noise due to feedthrough cannot be completely canceled. the result,
Characteristics such as the S/N ratio in switched capacitor filters operated by these clocks deteriorate, and DC amplifiers using switched capacitors have the problem of generating offset voltage. Do you get it.

しかも、クロック形成手段としてインバータを用いると
、インバータを構成する素子のプロセスにおけるバラツ
キによって、クロックφとφの立上がり、立下がり速度
が異なってしまう。しかして、0M0Sスイツチを動作
させる一対の信号の立上がり、立下がり速度が異なると
、p−MOS側とn−MOS側とでフィードスルーの量
が異なってしまい、フィードスルーによる影響を完全に
相殺させることができなくなる等の問題点があることが
本発明者によって明らかにされた。
Moreover, if an inverter is used as a clock forming means, the rising and falling speeds of the clocks φ and φ will differ due to variations in the process of elements constituting the inverter. However, if the rising and falling speeds of the pair of signals that operate the 0M0S switch are different, the amount of feedthrough will be different between the p-MOS side and the n-MOS side, and the effect of the feedthrough will be completely canceled out. The inventors have discovered that there are problems such as the inability to do so.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の一つの目的は、信号の立上がりおよび立下がり
の速度が等しく、しかも所望の傾きに設定できるように
して、任意の傾きをもつパルス信号を形成できるように
することにある。
One object of the present invention is to enable the rising and falling speeds of a signal to be equal and set to a desired slope, thereby making it possible to form a pulse signal with an arbitrary slope.

本発明の一つの目的は、互いに逆相関係の一組の信号を
作る場合にも遅延がほとんどないようにすることにある
One object of the present invention is to create a set of signals having opposite phases to each other with almost no delay.

本発明の一つの目的は、このような信号(クロック)K
よって動作されるスイッチド・キャパシタ・フィルタの
ようなMOSアナログ回路におけるS/N比を良好にさ
せることにある。また直流増幅器におけるオフセット電
圧の発生を防止して、回路の特性を向上させることを目
的とする。
One object of the present invention is to use such a signal (clock) K
Therefore, the object of the present invention is to improve the S/N ratio in a MOS analog circuit such as a switched capacitor filter that is operated. Another object of the present invention is to prevent the occurrence of offset voltage in a DC amplifier and improve the characteristics of the circuit.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添附図面からあきらかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of the present invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわちこの発明は、回路の一方の電源電圧端子と出力
ノードとの間に定電流素子とインバータを構成する一方
のスイッチ素子とを直列に接続し、かつ回路の他の電源
電圧端子と出力ノードとの間に定電流素子とインバータ
を構成する他方のスイッチ素子とを直列に接続してなる
一種のインバータのような信号形成手段を用いることに
より、信号の立上がり、立下がり速度を定電流素子に流
される電流の大きさによって決定されるような一定の速
度に設定できるようにして上記目的を達成するものであ
る。
That is, the present invention connects a constant current element and one switch element constituting an inverter in series between one power supply voltage terminal of a circuit and an output node, and connects a constant current element and one switch element constituting an inverter in series between one power supply voltage terminal of the circuit and an output node. By using a signal forming means such as a type of inverter in which a constant current element and the other switch element constituting the inverter are connected in series between the two, the rising and falling speed of the signal is passed through the constant current element. The above object is achieved by making it possible to set a constant speed determined by the magnitude of the current flowing.

以下図面を用いてこの発明を具体的に説明する。The present invention will be specifically explained below using the drawings.

〔実施例〕〔Example〕

第4図は本発明をスイッチド・キャパシタ・フィルタ用
のクロックジェネレータに適用した場合の一実施例を示
すものである。
FIG. 4 shows an embodiment in which the present invention is applied to a clock generator for a switched capacitor filter.

この実施例では、基準クロックOLKが一方の入力端子
に供給されるようにされたNANDゲート2の出力信号
が0M0Sインバータを構成するp−MO8FETQ 
 とn −MOS FETQ2aa のゲート端子に供給されている。そして、p−MO8F
ETQ   とn−MO8FETQ2aは定電流a 源11a、12aを介して出力ノードn。に接続されて
クロックφ、が形成される。また、NANDゲート2の
出力信号がインバータ3を介して、上記と同様に電源電
圧VDDとvssとの間に定電流源11b。
In this embodiment, the output signal of the NAND gate 2, to which the reference clock OLK is supplied to one input terminal, is connected to the p-MO8FETQ which constitutes the 0M0S inverter.
and is supplied to the gate terminal of n-MOS FETQ2aa. And p-MO8F
ETQ and n-MO8FETQ2a are connected to the output node n via constant current a sources 11a and 12a. is connected to form a clock φ. Further, the output signal of the NAND gate 2 is connected to the constant current source 11b between the power supply voltage VDD and vss via the inverter 3, as described above.

12bを挾んで直列に接続されたp−MO8I”ETQ
、bとn  MO8FETQ2bのゲートニ供給すれて
、クロックφ1が形成されるようにされている。
p-MO8I"ETQ connected in series with 12b in between
, b and n are supplied to the gate of the MO8FET Q2b to form a clock φ1.

さらに、上記クロックφ1がインバータ4によって反転
されて、基準クロックOLKを反転するインバータ1の
出力を一方の入力信号とするNANDゲート5の他方の
入力端子に供給されている。
Furthermore, the clock φ1 is inverted by an inverter 4, and is supplied to the other input terminal of a NAND gate 5, which has one input signal as the output of the inverter 1 which inverts the reference clock OLK.

そして、このNANDゲート5が、定電流源と0M0S
インバータとからなる信号形成手段20cに供給されて
クロックφ、が形成される。また、NANDゲート5の
出力信号がインバータ6を介して信号形成手段20dに
供給されることにより、クロックφtが形成されるよう
にされている。
This NAND gate 5 is connected to a constant current source and 0M0S
The signal is supplied to a signal forming means 20c consisting of an inverter to form a clock φ. Further, the output signal of the NAND gate 5 is supplied to the signal forming means 20d via the inverter 6, so that the clock φt is formed.

上記信号形成手段20cと20dは、定電流源11a、
12aもしくは11b、12bと、これを挾むようにし
て電源電圧■DDと788間に接続された0M0Sイン
バータを構成するMO8lli’ETQ1a、Q2aも
しくはQ1b*  Q2bとにより構成された信号形成
手段20aおよび20bと同じ構成にされている。また
、定電流源11a〜12bは、一定のバイアス電圧をゲ
ートに受けることによって定電流素子として動作するよ
うKされたMOSFETが用いられている。
The signal forming means 20c and 20d include a constant current source 11a,
12a or 11b, 12b, and MO8lli'ETQ1a, Q2a or Q1b*Q2b forming an 0M0S inverter connected between the power supply voltage ■DD and 788 in such a way as to sandwich it, the same configuration as the signal forming means 20a and 20b. It is being done. Further, the constant current sources 11a to 12b are MOSFETs which are controlled to operate as constant current elements by receiving a constant bias voltage at their gates.

しかも、この定電流源11a〜12bは、バイアス電圧
の大きさを変えることにより任意の傾きをもつ信号を形
成することができる。
Furthermore, the constant current sources 11a to 12b can form a signal having an arbitrary slope by changing the magnitude of the bias voltage.

上記各信号形成手段20a〜20dは、各々入力信号を
反転した信号を出力するので、一種のインバータとみな
すことができる。第5図は、信号形成手段20a〜20
dをインバータとみなして、回路記号によって第4図の
クロックジェネレータを表現したものである。
Each of the signal forming means 20a to 20d outputs a signal obtained by inverting the input signal, and therefore can be regarded as a type of inverter. FIG. 5 shows signal forming means 20a to 20.
The clock generator of FIG. 4 is expressed by a circuit symbol, assuming that d is an inverter.

このクロックジェネレータは、インバータ20bの出力
がインバータ4の出力と同相であり、インバータ20c
の出力がインバータ7の出力と同相であるため、互いに
オン期間がオーバーラツプしないようにされた2組の逆
相関係のクロックφ、。
In this clock generator, the output of the inverter 20b is in phase with the output of the inverter 4, and the output of the inverter 20c is in phase with the output of the inverter 4.
Since the output of the inverter 7 is in phase with the output of the inverter 7, the two sets of clocks φ, having an opposite phase relation, whose on periods do not overlap with each other.

φ1 とφ2.φ、を出力する。φ1 and φ2. Outputs φ.

しかも、実施例の回路においては、各クロックを形成す
る終段のインバータが、第4図に示すように、一対の定
電流源と0M0Sインバータとによって構成されている
。そのため、CMOSインバータを構成するMOSFE
Tの駆動能力が高くなるように設計してやると、0M0
8FETは高速動作するスイッチとして作用し、出力さ
れるクロックの立上がり、立下がり速度は、定電流源1
1.12を流れる電流によって決定されるようになる。
Moreover, in the circuit of the embodiment, the final stage inverter forming each clock is constituted by a pair of constant current sources and a 0M0S inverter, as shown in FIG. Therefore, the MOSFE that makes up the CMOS inverter
If T is designed to have a high driving capacity, 0M0
The 8FET acts as a switch that operates at high speed, and the rising and falling speed of the output clock is determined by the constant current source 1.
1.12.

しかして、定電流源11.12に流される電流は、プロ
セスパラメータへの依存が小さいため、定電流源に流さ
れる電流はプロセスのバラツキに影響されることなく一
定にすることができる。また、信号形成手段20a〜2
0dの出力信号の立上がり、立下がり速度は、出力線に
寄生する浮遊容量を定電1流源11に流される電流でチ
ャージアップするのに要する時間と、浮遊容量の電荷を
定電流源】2に流される電流でディスチャージするのに
要する時間によって決まる。そのため、充放電の電流が
一定であれば、立上がり、立下がり速度は一定にされ、
信号の変化の傾きは直線的になる。
Therefore, since the current flowing through the constant current sources 11 and 12 has little dependence on process parameters, the current flowing through the constant current sources can be kept constant without being affected by process variations. Further, the signal forming means 20a to 2
The rising and falling speed of the 0d output signal is determined by the time required to charge up the stray capacitance parasitic on the output line with the current flowing through the constant current source 11, and the time required to charge up the stray capacitance parasitic on the output line with the current flowing through the constant current source 11, and the charge of the stray capacitance by the constant current source 2. It is determined by the time required to discharge the current flowing through the battery. Therefore, if the charging and discharging current is constant, the rising and falling speeds will be constant,
The slope of the signal change becomes linear.

しかも、インバータ3と6の駆動能力を高くしてやれば
、インバータ3と6における遅延時間は無視できる程度
になる。そのため、信号形成手段20aと20bから出
力されるクロックφ、とφ。
Moreover, if the driving capabilities of inverters 3 and 6 are increased, the delay time in inverters 3 and 6 becomes negligible. Therefore, the clocks φ and φ output from the signal forming means 20a and 20b.

との遅延および信号形成手段20cと20dから出力さ
れるクロックφ、とφ、との遅延はほとんどゼロになり
、はぼ完全に逆相関係の2組のクロックφ7.φ1とφ
1.φ、を得ることができる。
The delay between the clocks φ7 and φ outputted from the signal forming means 20c and 20d becomes almost zero, and the two sets of clocks φ7. φ1 and φ
1. φ, can be obtained.

そして、上記信号形成手段20aと20cの出力をそれ
ぞれ反転してNANDゲート2と5に供給するインバー
タ4と7に適当な遅延を持たせてやれば、クロックφ1
とφ、のノ1イレペルの期間をオーバーラツプさせない
ようKすることができる。
Then, if the outputs of the signal forming means 20a and 20c are inverted and supplied to the NAND gates 2 and 5, inverters 4 and 7 have an appropriate delay, the clock φ1
K can be set so as not to overlap the periods of the 1-repel periods of and φ.

しかも、この場合、インバータ4と7は、これを構成す
るp−MOSFETとn−MOSFETの寸法比を適当
に設計してやることにより、論理シェレッシ四−ルドを
所望の値にしてやることができる。そのため、上記信号
形成手段20aと20cにおける信号の変化の傾きを一
定にできることと相俟って、インバータ4と7における
遅延量を正確に決めてやることができる。
Moreover, in this case, the logical shereshield of the inverters 4 and 7 can be set to a desired value by appropriately designing the size ratio of the p-MOSFET and n-MOSFET constituting the inverters 4 and 7. Therefore, together with the fact that the slope of the signal change in the signal forming means 20a and 20c can be made constant, the amount of delay in the inverters 4 and 7 can be determined accurately.

以上説明したように、上記実施例のクロツクジェネV−
夕においては、クロックφ、とφ、およびφ、とφ、の
遅延をほぼゼロにし、かつ立上がり速度と立下がり速度
を等しくしてやることができる。そのため、クロックφ
1.φ、とφ1.φ。
As explained above, the clock generator V-
In the evening, the delays of the clocks φ, and φ, and φ, and φ can be made almost zero, and the rising and falling speeds can be made equal. Therefore, the clock φ
1. φ, and φ1. φ.

の供給を受けて動作される0M0Sスイツチは、p−M
OS側とn−MOS側が同時にオン、オフされ、かつフ
ィードスルーの量もp−MOS側とn−MOS側でで等
しくなる。その結果、フィードスルーによるノイズが完
全に相殺されるようになり、信号線上にノイズがのるお
それはなくなる。
The 0M0S switch operated by the supply of p-M
The OS side and the n-MOS side are turned on and off at the same time, and the amount of feedthrough is also equal between the p-MOS side and the n-MOS side. As a result, the noise caused by the feedthrough is completely canceled out, and there is no possibility that noise will be added to the signal line.

また、実施例のクロックジェネレータでは、クロックの
変化速度を自由に設計l−てやることができるため、変
化の速度を遅くさせてもフィードスルーによるノイズを
相殺させることができる。これによって、このようなり
ロックの供給を受けて動作されるスイッチド・キャパシ
タ・フィルタ等におけるS/N比等の特性が向上される
ようになり、スイッチド・キャパシタ回路を使った直流
増幅器ではオフセット電圧の発生が防止される。
Furthermore, in the clock generator of the embodiment, the rate of change of the clock can be freely designed, so that even if the rate of change is slowed down, noise due to feedthrough can be offset. As a result, the S/N ratio and other characteristics of switched capacitor filters, etc., which are operated by receiving the lock supply, can be improved, and the offset of DC amplifiers using switched capacitor circuits can be improved. Voltage generation is prevented.

なお、上記実施例では、オーバーラツプしない2組の逆
相関係のクロックφ1.φ、およびφ、。
Note that in the above embodiment, two sets of clocks φ1. φ, and φ,.

φ、を形成するようにされたクロックジェネレータにつ
いて説明したが、この発明は、互いに逆相関係の一組の
クロックφとφのみを形成するようなりロックジェネレ
ータにも適用できることはもちろんである。
Although the description has been given of a clock generator configured to generate φ, the present invention can of course be applied to a lock generator that generates only a pair of clocks φ and φ having an antiphase relationship with each other.

また、上記実施例におけるNANDゲート2と5は、こ
れをNORゲートに置き換えることが可能である。
Further, the NAND gates 2 and 5 in the above embodiment can be replaced with NOR gates.

さらに、上記実施例では、電源電圧■DDと788間に
、定電流源11.12を挾むようにしてMO8FBTQ
1− Qtが直列VC接続されて信号形成手段20a〜
20dが構成されているが、定電流源11.12の接続
位置はこれに限定されるものではない。例えば、第6図
囚のように定電流源11.12間に0M0Sインバータ
を構成するMOS F B T Qr −Qtを挾むよ
うKして電源電圧vDD−■88間に直列接続させても
よい。あるいは、同図(8)、 (01のように、電源
電圧v、)D−788間に定電流源11.12とMOS
 F E T Qr −Qtを交互に配設して直列接続
させるようにしてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the constant current sources 11 and 12 are sandwiched between the power supply voltage DD and the MO8FBTQ.
1- Qt is connected in series to signal forming means 20a~
20d, however, the connection positions of the constant current sources 11 and 12 are not limited to this. For example, as shown in FIG. 6, a MOS FBT Qr-Qt constituting an 0M0S inverter may be sandwiched between the constant current sources 11 and 12, and connected in series between the power supply voltage vDD and 88. Alternatively, (8) in the same figure, (as in 01, power supply voltage v) between D-788, constant current source 11.12 and MOS
FETQr-Qt may be arranged alternately and connected in series.

次K、この発明の第2の実施例を説明する。Next, a second embodiment of this invention will be described.

第7図は本発明をパルス幅変調器における三角波の形成
回路に適用した場合の一実施例を示す。
FIG. 7 shows an embodiment in which the present invention is applied to a triangular wave forming circuit in a pulse width modulator.

この実施例では、前記実施例における信号形成手段20
a〜20dと同じように、−組の定電流源11.12と
0M0Sインバータとにより構成された充放電切換回路
20と、この回路20の出力ノードn0とグランドとの
間に接続されたコンデンサ0とによって三角波形成回路
30が構成されている。上記充放電切換回路20内の0
M0Sインバータ(Qr −Q!  )のゲートにクロ
ック信号が供給されることにより、MO8FETQ、。
In this embodiment, the signal forming means 20 in the previous embodiment is
As in a to 20d, there is a charge/discharge switching circuit 20 constituted by a set of constant current sources 11 and 12 and a 0M0S inverter, and a capacitor 0 connected between the output node n0 of this circuit 20 and the ground. A triangular wave forming circuit 30 is configured by these. 0 in the charge/discharge switching circuit 20
MO8FETQ, by supplying a clock signal to the gate of the MOS inverter (Qr - Q!).

Q、が交互にオン、オフされてコンデンサCに対する充
放電経路の切り換えが行なわれる。つまり、クロック信
号OLKによってMO8FETQ、がオンされ、Q、が
オフされると、Q、を通ってコンデンサCに電荷が流れ
込み、コンデンサは電源電圧vDDに向かって充電され
る。次に、MO8FETQ、がオフされ、Q、がオンさ
れると、コンデンサ0にチャージされていた電荷がQ、
を通って電源電圧v8sへ流され、コンデンサ0の端子
間電圧は徐々に下がって行く。
Q is alternately turned on and off to switch the charging/discharging path for capacitor C. That is, when MO8FETQ is turned on and Q is turned off by the clock signal OLK, charge flows into the capacitor C through Q, and the capacitor is charged toward the power supply voltage vDD. Next, when MO8FETQ is turned off and Q is turned on, the electric charge charged in capacitor 0 is transferred to Q.
The voltage is passed through to the power supply voltage v8s, and the voltage between the terminals of capacitor 0 gradually decreases.

このとき、コンデンサ0に同かって流される電流とコン
デンサCから流れ出す電流の大きさは、定電流源11.
12によって決定される。そのため、定電流源11に流
される電流と定電流源12に流される電流が等しくなる
ように、予め定電流源11と12のバイアス電圧を決定
しておけば、コンデンサCの充放電の速度すなわち電圧
の上昇速度と下降速度は等しくなる。これによって、上
記三角波形成回路30からは立上がりの速度すなわち傾
きと、立下がりの傾きが全く等しい対称的な三角波が発
生される。
At this time, the magnitude of the current flowing through capacitor 0 and the current flowing from capacitor C are the same as that of constant current source 11.
12. Therefore, if the bias voltages of the constant current sources 11 and 12 are determined in advance so that the current flowing through the constant current source 11 and the current flowing through the constant current source 12 are equal, the rate of charging and discharging of the capacitor C, The rate of rise and fall of the voltage will be equal. As a result, the triangular wave forming circuit 30 generates a symmetrical triangular wave whose rising speed or slope is exactly equal to the falling slope.

この三角波をコンパレータ40の一方の入力端子に供給
し、また、コンパレータ40の他方の入力端子には入力
信号Vioを供給してやれば、コンパレータ40の出力
端子からは入力信号vinの大きさに応じたパルス幅を
有する信号すなわちパルス幅変調された出力信号V。u
tが得られる。
If this triangular wave is supplied to one input terminal of the comparator 40 and the input signal Vio is supplied to the other input terminal of the comparator 40, a pulse corresponding to the magnitude of the input signal vin will be output from the output terminal of the comparator 40. A signal having a width or a pulse width modulated output signal V. u
t is obtained.

パルス幅変調器においては、上記コンパレータ40の一
方の入力端子に供給される三角波が対称的でない場合、
すなわちのこぎり波のように立上がり速度と立下がり速
度が異なる場合には、三角波の信号の立上がるときのコ
ンパレータ40の遅延時間と、立下がるときの遅延時間
が等しくならないため正確な変調が行なわれない。
In the pulse width modulator, if the triangular wave supplied to one input terminal of the comparator 40 is not symmetrical,
In other words, when the rise speed and fall speed of the triangular wave signal are different, accurate modulation cannot be performed because the delay time of the comparator 40 when the triangular wave signal rises is not equal to the delay time when it falls. .

しかるに、上記実施例の三角波形成回路30によれば、
立上がりと立下がりの速度が等しい非常にきれいな三角
形が形成されてコンパレータ40に供給される。そのた
め、立上がり時と立下がり時のコンパレータにおける遅
延時間が等しくなり、正確なパルス幅変調が可能となる
However, according to the triangular wave forming circuit 30 of the above embodiment,
A very clean triangle with equal rising and falling speeds is formed and fed to the comparator 40. Therefore, the delay times in the comparator at the time of rising and falling are equal, and accurate pulse width modulation becomes possible.

なお、上記第2の実施例においても、三角波形成回路3
0内の信号形成手段としての充放電切換回路20として
、第7図の構成のものに限らず、第6図(4)〜(C1
に示すような構成のものを用いることができることは勿
論である。
Note that also in the second embodiment, the triangular wave forming circuit 3
The charging/discharging switching circuit 20 as a signal forming means within 0 is not limited to the one having the configuration shown in FIG.
Of course, it is possible to use a structure as shown in FIG.

〔効果] 一組の定電流源とインバータを構成する一対のスイッチ
素子を直列接続して、信号の立上がり。
[Effect] A pair of constant current sources and a pair of switch elements that make up an inverter are connected in series to generate a signal.

立下がり速度を定電流源に流される電流の大きさによっ
て決定されるような一定の速度に設定できるような信号
形成手段を設けてなるので、信号の立上がりおよび立下
がりの速度(傾き)が等しいパルス信号を形成すること
ができるようになる。
Since signal forming means is provided that can set the falling speed to a constant speed determined by the magnitude of the current flowing through the constant current source, the rising and falling speeds (slopes) of the signal are equal. It becomes possible to form a pulse signal.

そのため、パルス幅変調器等に適用した場合には精度の
高い変調が可能となる。また、定電流源のバイアス電圧
を変えることにより任童の傾きをもつ信号を形成するこ
とができるとともに、互いに逆相関係の一組の信号(ク
ロック)を作る場合にも遅延がほとんどないようにする
ことができる。
Therefore, when applied to a pulse width modulator or the like, highly accurate modulation is possible. In addition, by changing the bias voltage of the constant current source, it is possible to form a signal with a slope of the same direction, and there is almost no delay when creating a set of signals (clocks) that have opposite phases to each other. can do.

その結果、この信号によってオン、オフされるCMOS
アナログスイッチにおけるフィードスルーの影響が互い
に完全に相殺されるようになり、スイッチド・キャパシ
タ・フィルタのようにアナログ信号をサンプリングして
ホールドするスイッチド・キャパシタ回路を含むような
アナログ回路におけるS/N比等の特性が良好になる。
As a result, the CMOS is turned on and off by this signal.
Feedthrough effects in analog switches now completely cancel each other out, reducing S/N in analog circuits that include switched capacitor circuits that sample and hold analog signals, such as switched capacitor filters. Characteristics such as ratio become better.

また、スイッチド・キャパシタ回路を備えた亘流増幅器
においてはフィードスルーによるオフセット電圧の発生
が防止されて回路の特性か向上される等の効果を有する
Further, in a cross-current amplifier equipped with a switched capacitor circuit, generation of offset voltage due to feedthrough is prevented and circuit characteristics are improved.

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.

〔利用分野〕[Application field]

この発明は実施例のスイッチド・キャパシタ・フィルタ
用クロックジェネレータやパルス幅変調器の三角波形成
回路のようなパルス整形回路に限定されるものではなく
、信号の変化の傾きを一定にしたいようなすべての回路
に応用できるものである。
This invention is not limited to pulse shaping circuits such as the clock generator for switched capacitor filters and the triangular wave forming circuit of pulse width modulators, but is applicable to all applications where the slope of signal change is desired to be constant. It can be applied to the following circuits.

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

第1図はCMOSアナログスイッチの構成を示す回路図
、 第2図は逆相信号を形成する場合の一般的な回路構成例
を示す回路図、 第3図はその場合に形成される信号のタイミングを示す
タイミングチャート、 第4図は本発明の第1の実施例としてのクロックジエネ
レータの一例を示す回路構成図、第5図はこれを回路符
号を用いて示した構成図。 第6図は信号形成手段の他の構成例を示す回路図、 第7図は本発明をパルス幅変調器の三角波形成回路に適
用した場合の一例を示す回路構成図である。 Qt e  Qt *  Q13*  Q1b*  Q
23*  Q2b H・・スイッチ素子(OMOSイン
バータ)、11.12゜11a、llb、12a、12
b一定電流源、20a、20b、20c、20d・−信
号形成手段、20・・・信号形成手段(充放電切換回路
)、30・・・パルス整形回路(三角波形成回路)。 代理人 弁理士  高 橋 明 夫 /′−1(・ ・
Figure 1 is a circuit diagram showing the configuration of a CMOS analog switch. Figure 2 is a circuit diagram showing an example of a general circuit configuration when forming a negative phase signal. Figure 3 is the timing of the signal formed in that case. FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing an example of a clock generator according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a configuration diagram showing this using circuit symbols. FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the signal forming means, and FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the case where the present invention is applied to a triangular wave forming circuit of a pulse width modulator. Qt e Qt * Q13 * Q1b * Q
23* Q2b H...Switch element (OMOS inverter), 11.12° 11a, llb, 12a, 12
b Constant current source, 20a, 20b, 20c, 20d - Signal forming means, 20... Signal forming means (charge/discharge switching circuit), 30... Pulse shaping circuit (triangular wave forming circuit). Agent Patent Attorney Akio Takahashi /′-1(・ ・

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、回路の第1の電源電圧端子と出力ノードとの間に第
1の定電流源と第1のスイッチ素子とが直列に接続され
、かつ回路の第2の電源電圧端子と出力ノードとの間に
第2の定電流源と第2のスイッチ素子とが直列に接続さ
れ、上記第1と第2のスイッチ素子が相補的にオン、オ
フされることにより信号の立上がり速度と立下がり速度
が上記第1と第2の定電流源に流される電流の大きさに
よって決定されるような一定の速度に設定されるように
された信号形成手段を備えてなることを特徴とするパル
ス整形回路。
1. A first constant current source and a first switch element are connected in series between the first power supply voltage terminal and the output node of the circuit, and A second constant current source and a second switching element are connected in series between them, and the first and second switching elements are turned on and off in a complementary manner, thereby changing the rising speed and falling speed of the signal. A pulse shaping circuit characterized by comprising a signal forming means configured to set a constant speed determined by the magnitude of the current flowing through the first and second constant current sources.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5070256A (en) * 1987-06-29 1991-12-03 Digital Equipment Corporation Bus transmitter having controlled trapezoidal slew rate
US8638162B2 (en) 2010-09-27 2014-01-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Reference current generating circuit, reference voltage generating circuit, and temperature detection circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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