JPS60180335A

JPS60180335A - 信号選択回路

Info

Publication number: JPS60180335A
Application number: JP59036642A
Authority: JP
Inventors: Takamichi Wada; 和田　孝道; Tadashi Uno; 宇野　正; Masayoshi Saito; 斎藤　正吉; Yoko Mizuno; 水野　葉子
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-02-28
Filing date: 1984-02-28
Publication date: 1985-09-14

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】産業上の利用分野本発明は、Ｐ　Ｌ　Ｌ　（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　
Ｌｏｏｐ　）回路等に用いられる、２係数分周器、特に
（２Ｎ＋１）分の１，２Ｎ分の１（Ｎは整数）の切換装
置に関するものである。

従来例の構成とその問題点第１図に、従来例の構成を示す。

１は第１の％カウンタ、２は第２の％カウンタ、３はに
カウンタ、４は信号選択回路、５〜８はインバータ、９
〜１６．３１はナントゲート、１７．１８はアンドゲー
ト、１９はノアゲートである。

第１のＺカウンタ１の互いに逆位相の出力は信号選択回
路４に接続され、選択された出力は、第２の％カウンタ
２へ接続され、第２０％カウンタ２の出力は、％カウン
タ３および、ナントゲート９の一方の入力へ、それぞれ
接続され、寸だナントゲート９の他方の入力は、％カウ
ンタ３の出力が接続されている。ナントゲート９の出力
は、インノ（−タロを介して、信号選択回路４の切換制
御入力の１つとなっている。２６は他の切換制御入力で
ある。

信号選択回路４の構成を以下に説明する。

ノーンドゲ−ト１５．１６でナノトーソセソトンリノプ
７０ツブを形成している。アンドゲート１７１８および
、ノアゲート１９でセレクターを形成している。切換制
御入力信号２６は、ナントゲート１１と、インバ〜り６
を介して、ナントゲート１０とへ接続されている。イン
バータ６の出力も、ノーンドゲート１０，１１へ、それ
ぞれ接続されている。ナンドゲー）１０および１１の出
力は、各々インバータ７および８を介して、ナントゲー
ト１３および同３１へ接続されている。ナントゲート１
３および同３１の各出力は、フリップフロップを形成す
る三入力ナンドゲー）１５．１６各一方のひとつの入力
へ各々接続されている。フリップフロップの出力は、ナ
ントゲート１５の出力２９が、アンドゲート１７へ接続
され、ナントゲート１６の出力２８が、アントゲ−１１
８へ接続されている。アントゲ−）１７．１８、および
ノアゲート１９で構成されたセレクタ〜の出力、すなわ
ち、ノアゲート１９の出力は、インパーク７を介してナ
ンドゲー）１３．３１へ接続されている。

第１０％カランタフの互いに逆位相の出力信号２１およ
び同２２は、セレクターを構成するアントゲ−）１７．
１８へ接続されている。

切換制御入力信号２６および、他の切換制御入力、すな
わちインバータ５の出力の双方で、％カウンタ１のいず
れかの出力が信号選択回路４で、選択されて出力される
。この従来例は、全体で１／４０．１／４１の係数切換
を行なうカウンタを構成している。

次にタイミングチャートを用いて従来例の動作を説明す
る。

第２図は、主要部のタイミングを示したタイミングチャ
ートである。なお、この図中の各番号波形は、第１図中
の各ライン部の信号波形を示しており、たとえば、２０
は第１の％カウンタの入力パルスであり、２１．２２は
その互いに逆位相の出力である。２３は信号選択回路４
の出力であり、３０はインバータ７の出力である。２４
は第２の％カウンタ２の出力であり、２６は％カウンタ
３の出力である。２６．２７は切換制御入力である。

２８．２９は三入力ナンドゲート１５．１６で構成され
／こフリップフロップの出力である。

フリップフロップの出力２８　カ”ロー″ルベル、１司
２９が゛ハイ″レベルの時には、信号選択回路では第１
のＺカウンタ１の一方の出力２１が選択され、出力２３
にはそれの逆位相の出力が出ている。ｔｌ　のタイミン
グで、ｈカウンタ３の出力２６が“・・イ″レベルにな
り、ｔ２のタイミングで、第２の％カウンタの出力２４
が°゛ノ・イ″レベルになると、インバータ７の出力３
ｏがノ・イ″になるタイミングｔ３で、各出力信号２４
，２５．３０の論理積によって、フリップフロ、プの入
力２７カ゛ロウ″レベルＫｆｚる。この時、フリップフ
ロップの出力２８が゛ハイ″レベルとなる。さらに、第
１の％カウンタ１の出力パルス１１１１ｇだけ遅れてフ
リップフロップの他方の出力２９は、ｔ４　のタイミン
グで゛°ロー″レベルとなる。フリップ７０ツブの出力
２８．２９の制御によシ、セレクターの〈ン出力２３へ出力されるが、第１のイカウンタ１の出力信
号２１からそれの逆位相出力信号２２へ切換られる。す
なわち、第２図中、ＴＩの期間は、第１のＺカウンター
の一方の出力信号２１が選捩されて、それの反転信号が
セレクター出力２３に出力され、Ｔ２０期間は、同他方
の出力信号２２が選択されてそれの反転信号がセレクタ
ー出力２３へ出つカされる。Ｔ３０期間は、２３は”　ｓＩＴレベルであ
る。セレクターの出力信号２３に着目すると、の入力２
０の１パルス分２３の出力はシフトした形となシ、系全
体のカウント数は４１となり、１／４１分周比を得てい
る。

従来例の回路の動作の制約は、信号選択回路４の出力信
号２３が、第２の％カウンタの遅延あるいは、にカウン
タの遅延、およびナントゲート９゜インバータ５および
ナントゲート１１あるいはナントゲート１０．インバー
タ８あるいは、インバータ７およびナントゲート３１あ
るいは、ナントゲート１３を経る間に遅延されても、そ
の遅延時間の合削か、第１の％カウンタの出力２１．２
’２の周期以内である必要がある。この面からみて、Ｃ
ＭＯ３Ｔ（相補形電界効果トランジスタ）等の比較的、
低速のデバイスでは高速動作が困難と在ってくる。

上記に述べた遅延時間が大きくなった場合の従来例での
欠点を述べる。

第３図に周波数が高くなってきた場合のタイミングチャ
ートを示す。タイミングは、第２図上回じ点を示し、同
じ番号を用いる。

周波数が高くなり、第２の％カウンタ２の出力の位相が
、インバータ７の出力３０のノ・イ″レベルの後縁のタ
イミングｔ５で変化すると、ナン出力２８が°ノ・イ″
レベルへ移行する。この時、信号選択回路４の出力２３
は、すてに″・・イ″しになる寸では、２３は”　口％
　”であるから、ｔ６のタイミングで、パロ〜″レベル
になる。ここで、第１の％カウンターの出力が出力信号
２１から同２２へ信号が切換られ、信号選択回路４の出
力は、第３図２３に示すように、１５〜ｔ６のタイミン
グの部分にパルスを生じ、誤動作を起す。

さらに周波数が高くなシ、第２の％カウンタ２の位相が
、インバータ７の出力３０の゛・・イ′″レベルのさら
に後縁に位置した場合のタイミングチャートを第４図に
示す。本図も第３図と同様に、タイミングは、第２図と
同じ点を示し、同じ番号を用いる。

この場合、ナントゲート３１の出力２７の“ロウＮ″レベル時間幅が小さくなりノリ・ノブフロ・ノブが
この時間では反転できなくなシ、ノリツブフロノブの出
力２８．２９が変化せず、信号切換ができなくなる。

上述してきたように、従来例の信号選択回路は０ＭＯ８
のように、デバイス自体の速度が遅いと高周波動作でき
なくなり、高い周波数になると、誤動作をおこし、やが
て動作しなくなる。

第５図に従来例の信号選択回路をＣＭＯ８集積回路で作
った場合の周波数特性を示す。同図において、３２が最
小動作電源電圧に周波数特性、３３の旧線で示す領域が
、誤動作領域である。

上述のように従来例の信号選択回路は、集積回路で作っ
た場合、高周波特性が悪く、誤動作を生ずる。

発明の目的本発明は、従来例のこうした欠点を除き、集積回路に適
した信号選択回路を提供するものである。

発明の構成本発明は、要約するに、互いに逆位相の各パルスが印加
される入力端子と、第１および第２の論理積回路と、タ
イミング制御入力伺きの十ノド・リセノトフリノグフロ
ツフト、前記セット・リセットフリップ７０ノブの出力
タイミング制御をする、２つの制御ゲートおよびセレク
ターとで構成され、前記第１および第２の論理積回路の
出力を前記ノリツブフロップのセット・リセット各々の
入力に接続し、前記セント・リセットフリップフロップ
の各々の出力を」二記出力タイミング制御用の各制御用
ゲートを介して、再び、前記フリップフロップのタイミ
ング制御用の入力に接続するとともに前記セレクターの
制御入力に接続し、前記セレクターの被切換信号入力に
、前記互いに逆位相のパルス入力端子を接続してなるこ
とを特徴とする信号選択回路であり、これにより、高い
周波数にも対応でき、誤動作のない信号選択回路が実現
できる。

実施例の説明第６図に本発明の実施例を示す。

図中、１０１は第１の％カウンタ、１０．２は第２の％
カウンタ、１０３は％カウンタ、１０４は信号選択回路
、１０９．　１１０．、　１１１はインバータ、１１２
〜１１９はナントゲート、１２０゜１２１はアンドゲー
ト、１２２はノアゲートである。

第１の％カウンタ１０１の入力は、信号１２３であり、
この信号が％分周され、互いに逆位相の出力１２４，１
２５となる。各出力１２４，１２５は信号選択回路１０
４へ入力され、同信号選択回路１０４の出力１２６は、
第２の％カウンタ１０２へ入力され、さらに、同第２の
％カウンタ１０２の出力は、届カウンタ１０３へ入力さ
れる。届カウンタ１０３の出力１０６は、信号選択回路
１０４の切換制御入力の１つとして、入力される。１０
６は他の切換制御入力である。

ナントゲート１１２，１１４およびインノく一タ１１０
で、第１の論理積回路１３１を構成し、ナンドゲー）１
１３，１１６およびインノ〈−夕１１１で第２の論理積
回路１３２を構成している。三入力のナントゲート１１
６，１１７で、タイミング制御入力付きのセット・リセ
ットフリップフロップ１０７を構成し、ナンドゲー）１
１８，１１９でこのフリップフロップ１０７の出力の変
化するタイミングを決めている。アンドゲート１２ｏ。

１２１およびノアゲート１２２でセレクタ１０Ｂを構成
している。

切換制御入力１０５，１０６は、ナントゲート１１２０
人力へ接続され、１１２の出力は、インバ〜り１１０を
介してナントゲート１１４へ接続される。ナントゲート
１１４の他の入力に、第１の％カウンタ１０１の互いに
逆位相の出力信号の１つである出力信号１２６が接続さ
れる。ナントゲート１１４の出力、すなわち第１の論理
積回路１３１の出力１２７は、フリップフロップ１０７
の一方の入力へ接続される。この入力は、フリップフロ
ップ１０７を構成するナンドゲーｌ−１１６へ接続され
る。ナントゲート１１６の他の入力は、同じフリップフ
ロップ１０７を構成するナントゲート１１７の出力１２
８と第１の％カウンタ１０１のもう１つの出力１２４で
同期をとり、フリップフロップ１０７の出力１２７を保
持するナントゲート１１８の出力とである。

切換制御人力１０６は、インバータ１０９を介して、切
換制御入力１０６と共にナントゲート１１３０入力に接
続され、１１３の出力は、インバータ１１１を介してナ
ントゲート１１５に接続される。ナントゲート１１６の
他の入力には、第１の％カウンタの出力１２４が接続さ
れる。ナントゲート１１６の出力１２９すなわち第２の
論理積回路１３２の出力は、フリップフロップ１０７０
入力となり、ナントゲート１１７へ接続される。

ナントゲート１１７の他の入力は、ナントゲート１１６
の出力１３０と、第１の％カウンタ１０１の出力１２５
で同期をとり、フリップフロップ１０７の出力１２８を
保持し、出力タイミングを決める。ナントゲート１１９
の出力とである。

ノリツブ７０ツブ１０７の一方の出力１２８は、セレク
ター１０８を構成するアンドゲート１２１の入力へ、第
１のｙシカウンタ１０１の他方の出力１２６と共に接続
され、アンドゲート１２１の出力は、ノアゲート１２２
０入カへ接続される。ナントゲート１１６の出力、すな
わち、フリップフロップの他の出力は、セレクター１０
８を構成するアンドゲート１２０の入力へ、第１の％カ
ウンタの一方の出力１２４と共に接続され、アンドゲー
ト１２０の出力は、ノアゲート１２２の入力へ接続され
る。

フリップフロップ１０了の出力１２８，１３０の制御で
互いに逆位相の第１の％カウンタ１０１の各出力１２４
，１２５が、セレクタ１０８で切換られて、出力１２６
となる。

本実施例は、全体として、１／４１．１／４０の係数切
換を行なう分周器を構成している。

次にタイミングチャートを用いて、本実施例の動作を説
明する。

第７図に本実施例のタイミングチャートを示す。

１２３は第１０％カウンタ１０１の入力信号であり、１
２４，１２５は第１の％カウンタ１０１の互いに逆位相
の出力である。１２６はノアゲート１２２の出力である
。１０６は％カウンタ１０３の出力であり、信号選択回
路１０４の切換制御入力である。１０６も信号選択回路
１０４の他の切換制御入力である。

１２７はナントゲート１１４の出力である。

１２８．１３０はフリップフロップ１０７の出力である
。

第７図は、切換制御入力１０６が”ハイ′”レベルの場
合、すなわち、互いに逆位相の出力信号１２６から別の
出力信号１２４への切換タイミングを示したものである
。ここで、切換制御人力１０６が゛ロウ°レベルになる
と、出力信号１２６から同１２４への切換えになる。

信号選択回路の出力が、第２の％カウンター０２゜％カ
ウンター０３を経て、切換制御人力１０６のｔｌ。。の
タイミングで゛ハイ゛ルベルになる。切換制御人力１０
６は′ノ・イ″レベルであるから、ウナントゲ−１−１１２の出力は、゛ロ〜パレベルであり
、・インバーター１０を介し、ナントゲート１１４に入
力される。このとき、ナントゲート１１４の出力１２７
は、第１のシロカウンター０１の出力信号１２６が゛ハ
イ゛ルベルになるタイミングｔ１゜１で、１０つ”ルベ
ルになる。ナントゲート１１４の出力１２了が゛′ロウ
″レベルになると、フリップフロップ１０７の出力１３
０が°ノ・イ“レベルになる。１２８は、前述の出力タ
イミング制御用のナントゲート１１９の出力で制御され
、その出力信号１２６より、１パルス分遅れてｔｌ。２
のタイミングで゛ロウ″レベルとなる。

ｔｌｏｌのタイミングまで、Ｔ１００の期間は、フリッ
プフロップ１０７の一方の出力１２８が”ノ１イ′”レ
ベル、他方の出力１３０が゛ロウ°レベルで、各々セレ
クター１０８へ入力され、信号選択回路１０４の出力１
２６は、第１の％カウンタの出力１２６が選択されて、
その反転信号として、出力されている。ｔｌｏｌでフリ
ップフロップの出力１３０が６ハイ″レベルになると１
２８も゛ノ＼イ″レベルであり、ｔ１０２で１２８が゛
°ロウ″ルベルになる期間Ｔ１０１の間は、信号選択回
路１０４の出力１２６は゛′ロウ“レベルになる。ｔ１
０２でウフリップフロップ１０７の出力１２８が゛口％　”とな
り、ｔ１０２以後、ＴｌＯ２の期間は、信号選択回路１
０４の出力１２６には、第１の％カウンタの出力１２４
が選択されて、その反転信号として出力される。

信号選択回路１０４の出力１２６に着目すると、つｔ１０２を境にして、”口Ｎ”レベルが続いており、第
１０％カウンター０１の入力１２３は１パルス分シフト
した形となる。系全体では、％２％および犀の各カウン
タを通っているので、１／４０の分周を行なっているが
、％カウンタの出力が１パルスシフトするので、このタ
イミングでは系全体は１／４１の分周比を得ている。

信号選択回路１０４の制御入力１０６は、互いに逆位相
の第１の％カウンタの出力１２４，１２５の２周期分の
パルス幅となっている。

以上、切換制御人力１０６が、“°ハイ′レベルの場合
、すなわち、互いに逆位相の信号１２５から、１２４へ
の切換タイミングについて説明した。

つ切換制御入力１０６が゛′口％　”レベルの場合には、
互いに逆位相の信号１２４から１２６へ、ツウリップフロップ１０７の出力１２８がゞ゛口％’“レベ
ルカラ１１ハイ”レベルへ、１３０１２８が°゛ハイ′
°レベル変わってから、１２４の１パルウス分遅して、°′ハイ°ルベルかう゛°口＼゛レベルへ
変化して、切換わり、第１の％カウンターＣ）１の入力
１２３の１パルス分シフトした形となり、前述と同様の
１／４１の分周比を得るものである。

次に、本実施例の高周波における動作をタイミングチャ
ートを用いて説明する。

第８図は、周波数が高くなり、切換制御入力１０６が１
ハイ“レベルになるタイミングが、第１の％カウンター
０１の出力１２６の°゛ノ＼イ°ルベル後縁に位置した
場合のタイミングチャート　・を示したものである。着
目点は第７図と同じ点であり、同じ番号を用いる。

切換制御人力１０６がｔ１ｏ３のタイミングで゛ハイ′
”レベルになり、第１の論理積回路１０６つの出力１２７がパ口％　”レベルになり、この点からフ
リップフロップ１０７の他方の出力１３０が゛ハイ′レ
ベルに移行する。このタイミングでは、従来例において
は、信号選択回路の出力はすでに°′ハイ″レベルにな
っていたが、本発明の信号選択回路では、第６図の構成
に示すように、ナントゲート１１４には、互いに逆位相
の出力パルス１２４．１２５の１つである出力信号１２
６で、タイミングがとられており、この時点では、信号
つ選択回路１０４の出力１２６は寸たパ口％　”のままで
ある。タイミングｔ１゜４でフリップフロップ１０７の
出力１２８が゛口〜′″レベルとなり、信号選択回路１
０４の出力１２６はタイミングｔ１ｏ４で、互いに逆位
相の第１の％カウンタ１０１の１つの出力１２６から、
同別の出力１２４へ切換えられ、従来例に見られたよう
に、誤動作の要因となるパルスは生じない。

さらに周波数が高く々す、切換制御入力１０６の位相が
、第１の％カウンタ１０１の出力１２５のさらに後縁に
位置した場合のタイミングチャートを第９図に示す。

タイミングは、第７図と同じ点を示し、同じ番号を用い
る。この場合、ナントゲート１１４の出力１２７のパル
ス幅は、非常にせ丑くなり、タイミングｔ１ｏｓ；’Ｃ
’は、フリップフロップ１０７の出力１３０は変化でき
ない。

しかし、切換制御人力１０５のパルス幅は、被切換信号
である、互いに逆位相の第１の％カウンタ１０１の出力
１２４，１２５の２周期分あり、ｔ１ｏ６のタイミング
で、ナントゲート１１４の出力１２７は再度゛ロウ°゛
レベルとなる。このタイミングで、フリップフロップ１
０７の出力１３０が”ハイ″レベルになす、ｔ１ｏ７で
フリップフロソウプ１ｏ７の出力１２８が°゛口Ｎレベルとなる。

信号選択回路１０４の出力１２６は、タイミングｔ１０
７で、互いに逆位相の第１０％カウンター０１の出力１
２５から、同別の出力１２４へ切換わって出力される。

本発明の信号選択回路は、上述のように高周波において
も良好に動作するものである。

第１０図に、ＣＭＯ３集積回路で実施した、本発明の信
号選択回路の周波数特性を示す。第１０図で、２００は
本発明の信号選択回路の最小動作電源電圧を示したもの
であり、点線３２は、第６図中の特性曲線３２と同一の
従来例の特性である。

発明の効果本発明によれば、互いに逆位相の被切換信号で切換タイ
ミングを制御することで、被切換信号と切換制御信号の
位相ずれが大きくなる周波数においても誤動作する事な
く機能する事ができる。さらに前記の位相ずれが大きく
なる周波数においても、切換制御入力のパルス幅を、互
いに逆位相の被切換信号の周期の２倍以上にすることで
、正しく動作し、ＣＭＯ３等の比較的遅いデバイスを用
いても良好なる高周波特性を得る事ができる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路図、第２図〜第４図は従来例のタ
イミング図、第６図は従来例の特性図、第６図は本発明
実施例の回路図、第７図〜第９図は本発明実施例のタイ
ミング図、第１０図は本発明実施例の特性図である。１０１．１０２・旧・局カウンタ、１０３・・・几カウ
ンタ、１０４−・・　信号選択回路、１０６・・・第１
の論理積回路、１０６・・・・第２の論理積回路、１０
７・・・・・タイミング制御入力付きのセット・リセッ
トフリップフロップ、１０８・　・・セレクター。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図「−一−−−−−−−−−」〜 ’１第２１ヌ１？どＴ２第３（２）１ｓｌｉ第４図第５図、３３竿Ｉｙｔ）Ｊｂ′）ンタ入り川ｊ皮較（／１／ｈ＞第６
図Ｉｌｌ第７図第８図１ｉＩＡ？１１ｏ４第９図１ρｔ２１１１１ｅａｓ　ｔｏａｌ　ｔｔａｑ

Claims

【特許請求の範囲】

互いに逆位相の各パルスが印加される入力端子と、第１
、および第２の論理積回路と、タイミング制御入力付き
の＋ノド・リセットフリップフロップと、前記セット・
リセットフリップフロップの出力タイミング制御をする
、２つの制御ゲートおよびセレクターとで構成され、前
記第１、および第２の論理積回路の出力を前記フリップ
フロップのセント・す＋ノド各々の入力に接続し、前記
セット・リセットフリップフロップの各々の出力を、前
記出力タイミング制御用の各制御用ゲートを介して、再
び、前記フリップフロップのタイミング制御用の入力に
接続するとともに、前記セレクターの制御入力に接続し
、前記セレクターの被切換信号入力に、前記互いに逆位
相のパルス入力端子を接続してなることを特徴とする信
号選択回路。