JPS6310612B2 - - Google Patents

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JPS6310612B2
JPS6310612B2 JP54172181A JP17218179A JPS6310612B2 JP S6310612 B2 JPS6310612 B2 JP S6310612B2 JP 54172181 A JP54172181 A JP 54172181A JP 17218179 A JP17218179 A JP 17218179A JP S6310612 B2 JPS6310612 B2 JP S6310612B2
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JP
Japan
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clock
power supply
supply line
transistor
input terminal
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JP54172181A
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JPS5696532A (en
Inventor
Akira Tsuzuki
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Priority to US06/219,237 priority patent/US4389728A/en
Priority to DE19803048661 priority patent/DE3048661A1/de
Priority to CH962180A priority patent/CH647922GA3/de
Publication of JPS5696532A publication Critical patent/JPS5696532A/ja
Publication of JPS6310612B2 publication Critical patent/JPS6310612B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K23/00Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
    • H03K23/40Gating or clocking signals applied to all stages, i.e. synchronous counters

Landscapes

  • Electric Clocks (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は偶数の分周比をもつダイナミツク分周
器に関するものである。
電子時計等に用いる分周器は消費電流が少ない
事が要求されており、周波数の高い場合にはダイ
ナミツク分周器の方がスタチツク分周器よりも有
利となる。また消費電力を減らすために電源電圧
をできるだけ小さくして用いるが、そのとき動作
の高速性がそこなわれてきても分周動作そのもの
は確実に行われる事を要する。分周比について見
ると発振器と直結した初段分周器はクロツク信号
として発振器の出力をそのままつなぐことによ
り、クロツク信号につながつたゲート容量を発振
回路の一部とみなすことができて、ゲート容量の
充放電電力を消費させずに発振器に還元できるの
で、初段分周器の分周比はある程度大きい方が有
利であるし、標準的な水晶発振子の振動数に合わ
せるために、2のベキ乗分の1の分周比が実現で
きるのが望ましい。
従来このような目的のために特公昭51−35341
のような提案されているが奇数分の1の分周比し
かできないので水晶発振子の振動数が特殊なもの
を要求し好ましくなかつた。また第1図に示すよ
うな1/4分周器が提案されているが後で述べるよ
うにゲートの遅延時間に起因する動作の乱れが起
きるために低い電源電圧での使用には、不向きで
あつた。
本発明の分周器はクロツク制御されたインバー
タ偶数個を縦続接続しクロツク信号のハイとロー
の変化に同期して入力信号の状態変化を伝播する
第1のブロツクと、クロツク制御されたインバー
タ偶数個を縦続接続し、少なくとも入力信号が第
1の電源線の電位から第2の電源線の電位への状
態変化を生じた時にクロツク信号の変化に同期し
て状態変化を伝播する第2のブロツクと、第1の
入力端が第1の電源線の電位から第2電源線の電
位への状態変化を生じた時と第2の入力端が第2
の電源線の電位から第1の電源線の電位への状態
変化を生じた時にクロツク信号の変化に同期して
出力状態を変化するクロツク制御された信号合成
回路とを第1のブロツクの最終段の出力端を第2
のブロツクの初段入力端と前記クロツク制御され
た信号合成回路の第2の入力端に、第2のブロツ
ク最終段の出力端を前記第1の入力端に、前記信
号合成回路の出力端を第1のブロツクの初段入力
端に接続したので上記の欠点がなく、低い電源電
圧、小さい電圧振巾のクロツク信号であつても良
好に動作し得る。
以下図面にもとづいて詳細に説明する。第3図
は本発明の実施例の回路構成を示し、第4図に第
3図の実施例に於ける主要ノードの電圧が時間と
ともに変化する様子を示す。1,2は第1及び、
第2電源線であり両電源線の間に電圧を与える。
3はクロツク信号線で、分周器全体の入力信号を
与える。
4と5は第1のブロツクを構成する第1のクロ
ツク制御されたインバータで第1の電源線1と出
力端イ,ロとの間を第1のチヤンネル型即ち第3
図では、Pチヤンネル型を有し、ゲートをクロツ
ク信号線3に接続したFET(フイールドエフエク
トトランジスタ)43,53と、ゲートを入力端
41,51に接続したFET42,52との直列
回路で接続し、第2の電源線2と出力端イ,ロと
の間を第2チヤンネル型即ち、第3図ではnチヤ
ンネル型を有し、ゲートをクロツク信号線に接続
したFET44,54とゲートを入力端に接続し
たFET45,55との直列回路で接続して構成
する。
6と7は第2のブロツクを構成し、6は第2の
クロツク制御されたインバータ、7は第3のクロ
ツク制御されたインバータで、それぞれ入力端6
1,72および出力端ハ,ニを備えたFET62
〜65及び72〜75で構成し、第1のクロツク
制御されたインバータ4と全く同じ構造をもつも
のである。またFET64を除き点線66で示し
たように接続してもよく、FET73を除き点線
76で示したように接続してもよい。
8はクロツク制御された信号合成回路で、第1
の電源線1と出力端ホとの間を第1のチヤンネル
型を有し、ゲートをクロツク信号線3に接続した
FET84と、ゲートを第1の入力端81に接続
したFET83との直列回路で接続し、第2の電
源線2と出力端との間を第2のチヤンネル型を有
しゲートをクロツク信号線3に接続したFET8
5とゲートを第2の入力端82に接続したFET
との直列回路で接続して構成する。
前記第1のクロツク制御されたインバータ4と
5とを縦続接続し、その最終段出力端ロを第2の
インバータ6の入力端61と信号合成回路8の、
第2の入力端82に接続し、第2のインバータ6
の出力端ハを第3のインバータ7の入力端71に
接続し、第3のインバータの出力端ニを信号合成
回路8の第1の入力端81に接続し、信号合成回
路8の出力端ホを前記縦続接続した第1のインバ
ータ4,5の初段の入力端41に接続してリング
する。
こりように構成した分周器はクロツク信号線3
に印加した信号の1/4に分周された出力が各出力
端イ,ロ,ハ,ニ,ホに現れる。
次に上記の構成に基づいてその動作を説明す
る。第4図に第3図の電源線1に高い電位、第2
の電源線2に低い電位を与え、クロツク信号線3
にφで示すようなパルス列を与えたとき各出力端
イ,ロ,ハ,ニ,ホ、の電圧波形を示す。時間帯
T1のはじめに出力端イ,ハ,ホは高電位にあり
クロツクφが低電位から高電位に変化すると、
FET44,45が同時にオンになり、出力端イ
は低電位に変わる。FET54,55,74,7
5は同時にオンとなるが、出力端ロ,ニは共に低
電位にあるので電位の変化は起こらない。それ以
外の電源線と出力端を結ぶ回路は、いずれもいず
れかのFETがオフになつているので入力端ハ,
ホには電荷の移動はなく、配線及びゲート部分に
寄生する容量にたくわえられた電荷によつて以前
の電位が保たれている。時間帯T2においては
FET52,53が同時にオンになり出力端ロの
電位は高電位に状態変化する。
以下FET64と73が入つている場合につい
て述べる。第4図の波形図では実線でその動作を
示す。時間帯T3ではFET64,65及びFET8
5,86が同時にオンとなり、出力端ハとホが低
電位に状態変化する。時間帯T4ではFET42,
43及びFET72,73が同時にオンになり端
子イとニが高電位に状態変化する。時間帯T5
はFET54,55が同時にオンになり、出力端
ロが低電位に状態変化する。このようにしてT6
では出力端ハが、T7では出力端ニが、T8では出
力端ホが次々に反転することになる。T1〜T8
状態が一巡するわけであるが、前半のT2〜T3
状態変化が出力端ロからホへ2段飛び越えて伝播
する事により、1/4分周が行われることになる。
以上述べた動作は各段毎に、クロツク信号φに同
期して行われるので各段での、動作が確実である
限り全体の動作が保証されている。この点が本発
明の分周器が優れている点であり、第1図に述べ
た従来例におけるようにゲート遅延の累積が動作
を不確実にするという事はない。また出力端ニと
ホから完全な2相クロツク出力をとり出すことが
できる。
第1図の従来例の動作について、第2図の波形
図を行いて説明する。時間帯T1ではFET44′,
45′が同時にオンになり出力端イが低電位に反
転し、時間帯T2ではFET52′,53′が同時に
オンになり出力端ロが状態変化する。出力端ロが
高電位になるとFET65′がオンになるので、出
力端ハは低電位になり、続いてFET72′がオン
になるので出力端ニは高電位2.状態変化する。
次に時間帯T3では出力端ニが高電位であるから、
FET85′,86′が同時にオンになり出力端ホ
は低電位に状態変化する。電源電位が低い場合に
はインバータ5′,6′,7′の反転に時間を要す
るので時間帯T2の間に出力端ニが高電位になら
ない事になり時間帯T3のクロツクパルスでイン
バータ8′が状態変化できない事がある。このよ
うにインバータ遅延時間の累積が誤動作につなが
る。
本発明の分周器は信号合成回路8の高電位から
低電位への状態変化はインバータ7の出力信号に
よらずにインバータ5の出力信号によつて起こる
ので上記の欠点がない。
本発明でFET64,73がなく66,76で
示したように直接接続した場合には出力端ハとニ
の電圧波形は第4図ハ,ニの点線で示したように
正常動作する場合に比べて信号の伝播が早い方に
ずれるので誤動作の原因にはならず、ゲート遅延
時間に対するマージンは斜線でハツチングした部
分で示したように十分にある。
第5図に信号合成回路の他の実施例を示す。第
5図aは第3図の実施例に更にゲートをクロツク
信号線に接続したFET87とゲートを第1の入
力端81に接続したFET88と直列回路を挿入
したものであり、このようにすると時間帯T5
T6に於いてFET86がオフ状態になつてもFET
88はオン状態を保ち、出力端ホの電位がリーク
電流によつて変動する危険が少なくなるので最低
動作周波数を低くすることができる。
FET85とFET87は共通化して第5図bの
ようにすることも可能である。また第2のインバ
ータ6のFET64があれば、FET87を省略す
る事ができる。
FET85と第2のインバータ6のFET64と
を共通化して第6図a,b,cに示すように変形
する事もできる。第5図b及び第6図は第2のチ
ヤンネル型のFETのみを図示したが第1のチヤ
ンネル型のFETの部分は第3図と同じである。
また第6図に第5図aに示したFET88を含む
並列回路を付加する事もできる。
上記の説明では第1のチヤンネル型をPチヤン
ネル型としたが逆でもよい。また各出力端と電源
線をつなぐ2つのFETはどちらを出力端にどち
らを電源線側につないでもかまわない。
またFETとして説明したがゲート電流の見合
うだけの容量を各ノードに付加すれば必ずしも、
FETに限るわけでなく他のスイツチング素子で
もよい。
第3図の実施例では第1のインバータ4,5の
2個を縦続接続して1/4分周する場合を示したが
第1のインバータを2n個縦続接続して第1のブ
ロツクを構成し、インバータ6,7を交互に、
2m個縦続して第2のブロツクを構成することに
より分周比1/(2n+m+1)の分周器がえら
れ、特に n=1、m=1で1/4分周器が n=3、m=1で1/8分周器が n=7、m=1で1/16分周器が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の分周器の回路図、第2図は第1
図に示す回路の各出力端の電圧波形図、第3図は
本発明の分周器の回路図、第4図は第3図に示す
回路の各出力端の電圧波形図、第5図a,b及び
第6図a,b,cは本発明の他の実施例回路図で
ある。 4,5……縦続接続された第1のクロツク制御
されたインバータ、6……第2のクロツク制御さ
れたインバータ、7……第3のクロツク制御され
たインバータ、8……クロツク制御された信号合
成回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 クロツク制御されたインバータ偶数個を縦続
    接続し、クロツク信号のハイとローの変化に同期
    して入力信号の状態変化を伝播する第1のブロツ
    クと、クロツク制御されたインバータ偶数個を、
    縦続接続し少なくとも入力信号が第1の電源線の
    電位から第2の電源線の電位への状態変化を生じ
    た時にクロツク信号の変化に同期して状態変化を
    伝播する第2のブロツクと、第1の入力端が第1
    の電源線の電位から第2の電源線の電位への状態
    変化を生じた時と、第2の入力端が第2の電源線
    の電位から第1の電源線の電位への状態変化を生
    じた時にクロツク信号の変化に同期して出力状態
    を変化するクロツク制御された信号合成回路とを
    第1のブロツクの最終段の出力端を第2のブロツ
    クの初段入力端と前記クロツク制御された信号合
    成回路の第2の入力端に、第2のブロツク最終段
    の出力端を前記信号合成回路の第1の入力端に、
    前記信号合成回路の出力端を第1のブロツクの初
    段入力端に接続したことを特徴とする分周器。 2 第1のブロツクと第1のクロツク制御された
    インバータを偶数段縦続接続して構成し、第2の
    ブロツクを第2のクロツク制御されたインバータ
    と第3のクロツク制御されたインバータを縦続接
    続して構成し、第1のクロツク制御されたインバ
    ータは、第1の電源線と出力端との間を第1のチ
    ヤンネル型を有し、ゲートをクロツク信号線に接
    続したトランジスターとゲートを前記第1のクロ
    ツク制御されたインバータの入力端に接続したト
    ランジスターとの直列回路で接続し、第2の電源
    線と出力端との間を第2のチヤンネル型を有し、
    ゲートをクロツク信号線に接続したトランジスタ
    ーとゲートを入力端に接続したトランジスターと
    の直列回路で接続して構成し、第2のクロツク制
    御されたインバータは第1の電源線と出力端との
    間を第1のチヤンネル型を有し、ゲートをクロツ
    ク信号線に接続したトランジスターとゲートを前
    記第2のクロツク制御されたインバータの入力端
    に接続したトランジスターとの直列回路で接続
    し、第2の電源線と出力端との間を少くとも第2
    のチヤンネル型を有しゲートを入力端に接続した
    トランジスターを含む回路で接続して構成し、第
    3のクロツク制御されたインバータは第1の電源
    線と出力端との間を少くともゲートを前記第3の
    クロツク制御されたインバータの入力端に接続し
    た第1のチヤンネル型を有するトランジスターを
    含む回路で接続し、第2の電源線と出力端との間
    を第2のチヤンネル型を有し、ゲートをクロツク
    信号線に接続したトランジスターとゲートを前記
    第3のクロツク制御されたインバータの入力端に
    接続したトランジスターとの直列回路で接続して
    構成し、クロツク制御された信号合成回路は第1
    の電源線と出力端との間を第1のチヤンネル型を
    有し、ゲートをクロツク信号線に接続したトラン
    ジスターとゲートを前記クロツク制御された信号
    合成回路の第1の入力端に接続したトランジスタ
    ーとの直列回路で接続し、第2の電源線と出力端
    との間を第2のチヤンネル型を有しゲートをクロ
    ツク信号線に接続したトランジスターとゲートを
    前記クロツク制御された信号合成回路の第2の入
    力端に接続したトランジスターとの直列回路を含
    む回路で接続して構成したことを特徴とする分周
    器。
JP17218179A 1979-12-29 1979-12-29 Frequency divider Granted JPS5696532A (en)

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US06/219,237 US4389728A (en) 1979-12-29 1980-12-23 Frequency divider
DE19803048661 DE3048661A1 (de) 1979-12-29 1980-12-23 Elektrischer frequenzteiler
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DE (1) DE3048661A1 (ja)
GB (1) GB2066988B (ja)

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