JPS5961312A - パルス遅延回路 - Google Patents

パルス遅延回路

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JPS5961312A
JPS5961312A JP57171368A JP17136882A JPS5961312A JP S5961312 A JPS5961312 A JP S5961312A JP 57171368 A JP57171368 A JP 57171368A JP 17136882 A JP17136882 A JP 17136882A JP S5961312 A JPS5961312 A JP S5961312A
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JP
Japan
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circuit
voltage
switch
constant current
current source
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Application number
JP57171368A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Iida
哲也 飯田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS5961312A publication Critical patent/JPS5961312A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/13Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術・分野〕 本発明は半導体集積回路などに用いられるパルス遅延回
路に関する。
〔発明の技術的背夙〕
この種の・!ルス遅延回路は、従来は第1図に示すよう
にインバータIが数段接続された構成である0上記イン
バータ■をたとえばCMOS (相補型絶縁ケ゛−ト型
半導体)トランジスタにょ多構成した場合の1段分の回
路構成を第2図に示す@1および2はエンハンスメント
型のMOS −FET (電界効果トランジスタ)であ
り、1はPチャンネル型、2はNチャンネル型である◎
3はたとえばMOSキヤ・ぞシタ、VDDは電源電圧で
ある。ここで、上記Pチャンネル型トランジスタ1の閾
値電圧vTHPと電流増幅率β1およびNチャンネル型
トランジスタ20閾値電圧vTIINと電流増幅率β、
との間にβ2=βN ” /” l■i’l□、1=v
TRN=vT□なる関係を持たせておけば、上記インバ
ータ1の1段当たりの遅延時間Td ir、I:次式で
表わされる。
Td =K −c/(β(■DD−■to) )・・・
・・・・・・(1)(K:定数) 〔背景技術の問題点〕 上述した従来のインバータIは、上式(1)から明らか
なように遅延時間Tdがβ” f)D l vTllに
依存する。βはMOS −FET 1,2の半導体基板
の移動度μに比例するので、/lの温度依存性がそのま
まβの温度依存性になる。このμは、温度が100度変
化したとき約50係変化する。
したがって、βも温度100度の変化に対して約50%
変化することになり、1’dの温度依存性は非常に大き
い。さらに、Ttlは前式(1ンの通シ(VDD−■1
H)に1.17F比例するため、電源電圧および閾値電
圧にも依存する。このようなインバータIの特性のだめ
、従来の・Pルス遅延回路は温度、電源電圧、 Ml値
電圧に対する依ゲ性が太きいという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、温1焦、
電源1h、)」−2使用トランジスタの閾値′電圧に対
する依存性が非常に小さい・?ルス遅延時間が得られる
パルス遅延回路を提供するものである。
〔発明の概要〕
すなわち、本発明のパルス遅延回路は、積分回路に対す
る充電電流が流れる第1の定電流源と、上記積分回路か
らの放電1に流が流れる第2の定電流源とを、人力パル
ス信号により制御されるスイッチで切り緯えることによ
って、積分回路に人力・ぐルス信号波形全なまらせた波
形のfjt分電圧を肖、この、I人分市圧を波形整形回
路により波形整形するようにしたものである。したがっ
て、波形整形出力・ぐルス信号は人力パルス信号に比べ
て遅延[7たものとなり、この遅延時間はトランジスタ
のβl vTllに依仔せず、電源電圧依存性も非常(
(−小さい。
実施例 以下、図面を幻照し−〔本発明の一実hI!i例ケ詳細
に説明すZ、。
第3図において、第]電源vDDl!:第2電源vs、
(接地電位)との間に第1の定電流源31第1のスイッ
チ51plJ2のスイッチS2および第2の定電流源3
2が直列に接続されている。
上記第1のスイッチS1と第2のスイッチS2との接続
点には、第2電源vs8との間に積分回路(たとえば積
分コンデンサC)33が接続されており、この積分回路
33の積分出力を波形整形する波形整形回路34が接続
されている。
そして、前記第1のスイッチSlと第2のスイッチS2
との直列回路は切り替え回路35を形成しており、入力
/eルス信号INにより上記2個のスイッチs、 I 
811が交互に開閉されるものである。
なお、上記切り替え回路35は、たとえば第5図に示す
ようなエンハンスメント型のCMOSトランジスタによ
り構成される。即ち、第1のスイッチS1用のPチャン
ネルMO8−FET M+と亀2のグイ1.チS2用の
NチャンネルMOS −FETM2とを直列に接続し、
両トランジスタMl + M2のケ゛−トに人力・ぞル
ス信号INf印加するものである。
而して、入カッeルス信号INが゛°1#レベルのとき
(LmlのスイッチS1かオフ、第2のスイッチS2が
オンになシ、入力・やルス信号INが゛′O″ルベルの
ときに第1のスイッチS1がオン、第2のスイッチS2
がオフになる0これによって、積分回路、?3は、入力
パルス信号が“1”のときには第2の定電流源32の電
流I2で放電され、入力・ぐルス信号が°0″のときに
は第1の定電流源31の電流11で充電され、積分電圧
vcは第4図に示すように変化する。ここで積分電圧■
。の放電時の傾斜dVc/dtはI2 / eであり、
充電時の傾斜dVc/ d t  はI H/ cであ
る◎そして、波形整形回ll!834の回路閾値電圧を
vRI、、Fとすると、積分回路33が放電を開始して
から遅延時間Td (f )後に”REFに達したとき
波形整形回路34の出力信号OUTが反転し、積分回路
33が充電を開始してから遅延時間Td (r )後に
V□2に達したとき波形整形回路34の出力イキ号が再
反転する。この場合、上記各遅延時間Td(f)、Td
(r)はTd(f)””C’vIIF/I2・・・・・
・・・・・・・・・・・・(2ンTd (r )−C(
VDD −■REF )/ It・・・・・・(3)と
なり箋電流If * I2を変えることによ、9Td(
f)。
Td (r ) f任意の同じ値または相異なる値に設
定することができる。
ところで、前記第1の定電流源3ノとして、たとえば第
6図に示すような電流ミラー回路6ノおよび抵抗R1を
用い、まだ第2の定電流源、72として、たとえば第7
図に示すような電流ミラー回路7ノおよび抵抗112ヲ
用いた場合には、電流ii l I2は ■1=(vDD  I”THPI )/Rt  ・−−
(4)I2 ”(vDD−VTIIN )/R2−−−
(5)となる。ここで、VT1□は前記電流ミラー回路
6ノを形成するエンハンスメント型PヂャンネルMO8
)ランソスタM3  + M4の閾値電圧。
VTIINは前記電流ミラー回路7ノを形成するエンハ
ンスメント型HチャンネルMOSトランジスタMs +
 M6の閾値電圧である・ また、前記波形整形回路34として、たとえば2J 6
図に示すように回路閾値電圧■REFに等しい電圧が基
準入力として導かれ、前記積分電圧vcが比較入力とし
て導かれる電圧比較回路k・用いた場合には、V□F 
”” vl)D/2と設定することにより削成(2)〜
(5)から Td (f ) =CR2/(−2(I  VTIIN
/ VDD ) ) −−(G)ra (r )=CR
+/(2(1−lVT+tpl/Vna))−・=(7
)が成立する。
上式(6) # (7)において、通常VTHN/ V
DD< 1− +1vTIIP1/vDD〈1テあルコ
トカラ、Td(f)。
Td (r )は電源電圧、閾値電圧依存性か非常に小
さいことが分る。しかも、上式(6) * (7)には
βが含まれないから、Td (f)、 Td (r)は
温度依存性が殆んどない。
なお、前述した第8図の波形整形回路(電圧比較回路)
において、M7 、 MBはエンノ1ンスメント形Pチ
ャンネル1〜+08− FETであり、Mg IM!。
はエンハンスメント形NチャンネルMO8−FETであ
って電流ミラー回路8ノを形成しておす、上記トランジ
スタM1oのドレインから出力電圧OUTが取り出され
でいる@この場合、トランジスタト、17のゲートに基
準電圧■nP、r、を入力し、トランジスタM8のr−
トに積分電圧■cヲ入力するように人力の入れ替えを行
なえば、前記出力電圧OUTの代わりに反転出力1b、
圧OUTが得られるようになる。
また、波形・M形回路34は上記例に限らず、出9図に
示すような差動増幅型の電圧比較回路あるいは第10図
に示すようなCMOS型のインバータを用いてもよい。
第9図において、M、、。
M12は電流ミラー回路9ノを形成するエンハンスメン
ト型のPチャンネルMO8−FET r M+ s +
IVI I 4 ifエンハンスメント型のNチャンネ
ル間O8−FET 、 92は定電流源である。第1(
」図においテ、N41 s k−J、エンハンスメント
型のPヂャンネルIViOS −F□ET1M16はエ
ンハンスメント型のNヂャンオ、ル1νIO8−F’E
Tて6る。
なお、本発明はf811記実jN例に1肢ら)【るもり
で4j、 fx <、第3図の第1の定゛亀流昨31と
第1のヌイップ゛S、との配置を入れ代えてもよく、ま
た−L2の定電流源32と第2のスイッチS2との配置
f’4とを入れ代えでもよい。即し、友−2第1の定電
流源31と第1のスイッチS1との第11a列回路と、
第2の定電流源32と第2のスイッチS2との第2面列
回路とを′電源■。D −”88間に直列に接続し、こ
ノ1.ら第1.第2の直列回路の相互間接続点に積分回
路33を接続す1Lばよい。
〔発明の効果」 上述したように本発明の)シルス遅延回路によれば、温
度、電源重圧、使用トランジスタ(閾値電圧に対する依
存性が非常に小さい・!ルス遅延時間が得られ、特に相
補型MOSトランソスタによる構成に適しているのでC
MOS集積回路などに用いれば好都合である。
【図面の簡単な説明】
第1図はUe来の・ぞルス遅延回路を示す(3成説明図
、第2図はqZ 1図のインバータyr’ Jlvり出
して示す回路図、第3図は本発明に係る・にルス仔延回
路の一実施例を示す回1洛図% ?R4図は第3図の回
路の動作説明のために示す信号波形1シ11組5図は第
3図の切り名′え回路の一具(*則牙示ず回路図、紀6
図および夷7図Q」、第3図の第1の定電流源J?よび
第2の定量、流源、の−具体例を示す回路図、第8図乃
至第1O図はそ];ぞれ第3図の波形整形回路の相異な
る具体例を示す回路図である。 v 、■ ・・・電源、S+ + 82・・・スイッチ
、DD       88 31 、32・・・定電流源、33・・・積分回路、3
4・・・波形整形回路、61.71・・・電流ミラー回
路、M I〜M? 6− MOS −FET %vRE
P’ m 基装置 圧。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦131図 第2図 Vo。 第3図 DD SS 2134図 第5図    二136図 第7図 第8WA On 苗10図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  第1の定電流源及び第1のスイッチを直列接
    続した第1の直列回路と第2の定電流源及び第2のスイ
    ッチを直列接続した第2の直列回路とを第1電源端と第
    2電源端との間に直列接続し、前記第1の直列回路と第
    2の直列回路との接続点に積分回路を接続し、この積分
    回路の積分出力電圧を波形整形する波形整形回路を前記
    積分回路の出力点に接続し、前記第1のスイッチおよび
    第2のスイッチを入力・ぐルス信号によシ交互に開閉す
    るようにしてなることを特徴とする)Pルス遅延回路。
  2. (2) 前記第1のスイッチおよび第2のスイッチは相
    補型のMOS )ランジスタにょ多構成されてなること
    を特徴とする特許 1項記載のノソルス遅延回路。
  3. (3)前記第1の定電流源および第2の定電流源はそれ
    ぞれ電流ミラー回路を用いて構成されてなることを特徴
    とする前記特許請求の範囲第1項記載の/4’ルス遅延
    回路。
  4. (4)前記波形整形回路は電圧比較回路からなることを
    特徴とする前記特許請求の範囲第1項記載のパルス遅延
    回路@
  5. (5)  前記電圧比較回路は入力電圧と比較される基
    準電圧が前記第1電源端と第2電源端のほほ中間の電圧
    であることを特徴とする前記特許請求の範囲第4項記載
    の・9ルス遅延回路。
  6. (6)  前記波形整形回路は相補型MOSインバータ
    からなることを%徴とする前記特許請求の範囲第1項記
    載のパルス遅延回路。
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