JPS6367021A - 高周波分周器 - Google Patents

高周波分周器

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JPS6367021A
JPS6367021A JP21092986A JP21092986A JPS6367021A JP S6367021 A JPS6367021 A JP S6367021A JP 21092986 A JP21092986 A JP 21092986A JP 21092986 A JP21092986 A JP 21092986A JP S6367021 A JPS6367021 A JP S6367021A
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JP
Japan
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fet
output
inverter
input
source
Prior art date
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Pending
Application number
JP21092986A
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English (en)
Inventor
Hideki Yakida
八木田 秀樹
Takeshi Uenoyama
雄 上野山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6367021A publication Critical patent/JPS6367021A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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 本発明は高周波分周器の回路構成に関するもの3ページ である。
従来の技術 高周波分周器は直接RF倍信号分周できることが要求さ
れ、動作周波数はIGHz以上、最近においては10 
G Hz以上の周波数まで期待されている。この様な高
速動作分周器では、従来のシリコン(Sl)を用いた半
導体素子に換わって一層の高速動作が可能なガリウムひ
素(GaAs)半導体を用いた回路が使用されている。
しかしGaAs半導体素子を集積することによって構成
したマスタースレイブ(MS)型の分周器や、T型フリ
ップフロップ(TFF)を用いた分周器ではその最高動
作速度はそれぞれ約1/(4XTpd)あるいは1/(
3XTpd)である。ここでTpdは論理回路を構成す
るインバータ1段当りの遅延時間で、T pd= 50
 psecのインバータで構成されたMS型分周器では
最高分周周波数は約5GH21同様にTFF型分周器で
は約6.7GHzとなる。さらに、10GHz以上の周
波数に対しては、ダイナミック分周器と呼ばれる回路が
一般に用いられる。ダイナミック分周器に於ては最高動
作速度は1/(2XTp d )であたえられる。その
ため同一の遅延時間を有するインバータを用いてもダイ
ナミック分周器の回路構成にすることによって最高分周
周波数を上げることが出来る。
従来技術によるダイナミック分周器を第5図に示す。第
5図に於て501はインバータで、502はバッファ回
路である。503、及び504はそれぞれFETでトラ
ンスファーゲート型スイッチとして用いられている。5
05、おJ:び50 GはFETのゲート大刀である。
505、及び506には、それぞれ180度の位相の異
なる高周波入力信号源に接続されている。このためl?
 17 Tスイッチ503、及び504は交互に0N1
0FFする。
今、インバータ501とバッファアンプ5o2が二値の
あたい)I I G I−1/ 1. OWのみを取る
場合を考えて、ダイナミック分周器の動作を説明する。
スイッチ503が開放でスイッチ504が短絡の時、バ
ッファ回路の入力がHI G IIであれば、イ5ベー
ジ ンパータ501の出力はLOWとなる。しかし、スイッ
チ508が開放であるためにLOWの信号はバッファ回
路502に伝わらず、バッファ回路の入力をHI G 
Hに保つ。この状態で、スイッチ503が短絡、504
が開放となれば、バッファ回路502はLOWとなる。
この状態を繰り返すことによってバッファ回路はスイッ
チの0N10FF周期の1/2の周期で振動する。この
回路がダイナミックと呼ばれる由縁はFETスイッチ5
03.504が信号レベルを保持する最大時間がスイッ
チのOFF′J氏抗Roffとインバータ501あるい
は、バッファ回路502の入力容量C1r1の時定数に
よって制限されるためである。実際にG a A s 
F ETでは、FETのゲート幅40ミクロン、トラン
スファーゲートFETのゲート幅8ミクロンの場合、約
500 M Hzが周波数の下限となる。
第6図にデプレッションモードG a A s F E
 Tを用いた従来技術によるダイナミック分周器を示す
。TeO2,TaO2はG a A s F E Tで
D66ベージ 01、D602はダイt−トl?アル。T 601〜T
604.およびD601,1.)602に−よってl<
ッファードFETロジック型インバータが構成されて、
T606.T607によってバッファ回路が構成されて
いる。またTeO2,’r608がそれぞれトランスフ
ァーゲート型スイッチとして用いられている。
従来技術によるダイナミック分周器には実用上、次の様
な闇題点がある。一般に超高周波の分周器においては、
高速のダイナミック分周器は初段に用いられ次段以後は
、スタティック型のマスタースレイブ型分周器に接続す
る場合が多い。しかし、一般に知られている様にスタテ
ィック型の分周器には相補の信号を必要とする。そのた
め従来型のダイナミック分周器には相補の信号が取り出
せないためにダイナミック分周器とスタティック型の分
周器の闇に相補の信号を発生させる回路を介する必要が
ある。低い周波数においては簡単なインバータ回路で構
成されるその様な回路も超高周波においては複雑な回路
となり、高速性を制限し、7ページ しかも消費電力を増加せしめる。
発明が解決しようとする問題点 本発明が解決しようとする問題点は従来技術によるダイ
ナミック分周器に於ては相補の出力信号を取り出すこと
ができないという点である。
問題点を解決するための手段 問題点を解決するための第一の手段としては、ソースカ
ップルドFETロジック型のインバータの第一の出力を
第一のトランスファーゲート型FETスイッチを介して
第一のバッファ回路へ、第二の出力を第二のトランスフ
ァーゲート型FETスイッチを介して第二のバッファ回
路にそれぞれ入力し、前記第一のバッファ回路の出力を
第三のトランスファーゲート型FETスイッチを介して
前記ソースカップルドFETロジック型のインバータの
第一のゲート入力に、前記第二のバッファ回路の出力を
第四のトランスファーゲート型FETスイッチを介して
、前記ソースカップルドFETロジック型インバータの
第二のゲート入力にそれぞれ接続した高周波分周器を用
いることである。
問題点を解決するための第二の手段としては、第一のソ
てスカップルドFETロジック型のインバータの第一の
出力を、第一のトランスファーゲー)FETスイッチを
介して、第二のソースカップルドFETロジック型のイ
ンバータの第一の入力に接続し、前記第一のソースカッ
プルドF RTロジック型のインバータの第二の出力を
、第二のトランスファーゲートFF、Tスイッチを介し
て、第二のソースカップルドFETロジック型のインバ
ータの第二の入力に接続し、さらに第二のソースカップ
ルドFETロジック型のインバータの第一の出力を、第
三のトランスファーゲートFr1.Tスイッ  ・チを
介して前記第一のソースカップルドF I?、 Tロジ
ック型のインバータの第二の入力に接続し、前記第二の
ソースカップルドI? E Tロジック型のインバータ
の第二の出力を、第四のトランスファーゲートFETス
イッチを介して前記第一のソースカップルドFETロジ
ック型のインバータの第一の入力に接続した高周波分周
器を用いることである。
9ページ 作用 本発明による作用を第1図を用いて説明する。
同図に於て、101はソースカップルドFETロジック
インバータで相補信号入力、相補信号出力のインバータ
回路であり、102.103はそれぞれバッファ回路で
、104.107はトランスファーゲートFETスイッ
チである。108.109は分周器の入力端子でそれぞ
れ相補の高周波が入力される。同図の本発明による回路
に於ては、インバータ101、FETスイッチ104、
バッファ回路102、FETスイッチ106で構成され
るループと、インバータ101、FETスイッチ105
、バッファ回路103、FETスイッチ107f構成さ
れるループによるそれぞれのダイナミック分周動作を行
うが、相補型インバータ101によって位相は完全に1
80度の位相差にクランプされる。そのため出力端子1
10.111において相補の出力信号を取り出すことが
できる。
実施例 本発明による第一の実施例を第2図に示す。同10ペー
ジ 図に於て、G a A s F E T T 101〜
T 107、固定抵抗R101,FL102.およびダ
イオードD101、D104によってソースカップルド
17ETロジツク型インバータが構成されている。さら
にTll0.T112によって第一のバッファ回路が、
Ti1l、T113によって第二のバッファ回路がそれ
ぞれ構成される。また、T 108 。
T109およびT114.T115はl・ランスファー
ゲートFETスイッチである。高周波はΦ、歪で示され
る様に相補で入力され、出力はQ%Qで取り出され、い
かなる回路も介さず直接次段のスタティック型マスタス
レイプ型の分周器の入力に接続することが可能となった
本発明による第二の実施例を第3図及び第4図に示す。
第3図は第二の実施例の原理図で、この場合には、二台
のソースカップルドF IE Tロジックインバータ・
201.202が用いられた。203.204及び20
5.20GはトランスファーゲートFETスイッチであ
る、207.208は相補の入力端子で、209.21
0は相補の出力11ページ 端子である。第一のインバータの第一の出力は第二のイ
ンバータの第一の入力に、第一のインバータの二の出力
は第二のインバータの第二の入力にそれぞれFETスイ
ッチを介して接続される。しかし、第二のインバータの
第一の出力は第一のインバータの第二の入力に、第二の
インバータの第二の出力は第一のインバータの第一の入
力にそれぞれ逆に接続される。このためにインバータを
二台用いてもダイナミック分周動作をさせることができ
る。
第4図は第二の実施例で、GaAsFET−Ta01〜
T307.固定抵抗1’t301.R302、およびダ
イオードD801〜D304によって第一のソースカッ
プルドFETロジック型インバータが、GaAsFET
−Ta21〜T318.固定抵抗1’t303,1’t
304、およびダイオードD305〜D308によって
第二のソースカップルドFETロジック型インバータが
構成されている。
同図から解かるように、第一のインバータのFET−T
a2Oの第一の出力は第二のインバータのFET−73
10のゲートの第一の入力に、第一のインバータのFE
T−TaO2の第二の出力は第二のインバータのFET
・1’311のゲートの第二の入力にそれぞれ接続され
ているが、第二のインバータのFET −T315の第
一の出力は第一のインバータのFET−T302のゲー
トの第二の入力に、第二のインバータのFIT・”r 
a 16の第二の出力は第一のインバータのF I’(
T −Ta01のゲートの第一の入力に、この場合は逆
に接続されている。
この実施例においてもダイナミック分周動作を前記の場
合と同様に行うが、インバータを2台用いる事によって
信号の論理振幅のレベルがほぼ完全に一致するため安定
な分周動作を行った。
発明の効果 本発明による高周波分周器では、先に説明した様に、相
補の出力を取り出す事ができるために、次段にいかなる
回路も介せず、直接接続することができる。このためダ
イナミック分周器の高速性を十分にひきだす事ができ、
しかも、消費電力を13ページ 下げる事ができる。またソースカップルドFETロジッ
ク型インバータを用いているために、入出力の信号振幅
マージンを多く取ることができ、さらに、既に一般に知
られている様に、FETとしてエンハンスモードのFE
Tを使用すれば消費電力をさらに減少せしめることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明する原理図、第2図は本発
明による第一の実施例の回路図、第3図は本発明による
第二の実施例を説明する原理図、第4図は本発明による
第二の実施例の回路図、第5図および第6図はそれぞれ
従来例を示す図である。 101・・・・相補入出力のインバータ、102・・・
・バッファ回路、103・・・・バッファ回路、104
.105・・・・トランスファーゲー)FET106.
107・・・・トランスファーゲー)FET108.1
09・・・・相補入力端子、110.111・・・・相
補出力端子 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ばか1名tQ   
                         
          *デ塚            
       城)      N

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高周波分周器において、ソースカップルドFET
    ロジック型のインバータの第一の出力を第一のトランス
    ファーゲート型FETスイッチを介して第一のバッファ
    回路へ、第二の出力を第二のトランスファーゲート型F
    ETスイッチを介して第二のバッファ回路にそれぞれ入
    力し、前記第一のバッファ回路の出力を第三のトランス
    ファーゲート型FETスイッチを介して前記ソースカッ
    プルドFETロジック型のインバータの第一のゲート入
    力に、前記第二のバッファ回路の出力を第四のトランス
    ファーゲート型FETスイッチを介して、前記ソースカ
    ップルドFETロジック型インバータの第二のゲート入
    力にそれぞれ接続したことを特徴とする高周波分周器。
  2. (2)高周波分周器において、第一のソースカップルド
    FETロジック型のインバータの第一の出力を、第一の
    トランスファーゲートFETスイッチを介して、第二の
    ソースカップルドFETロジック型のインバータの第一
    の入力に接続し、前記第一のソースカップルドFETロ
    ジック型のインバータの第二の出力を、第二のトランス
    ファーゲートFETスイッチを介して、第二のソースカ
    ップルドFETロジック型のインバータの第二の入力に
    接続し、さらに第二のソースカップルドFETロジック
    型のインバータの第一の出力を、第三のトランスファー
    ゲートFETスイッチ介して前記第一のソースカップル
    ドFETロジック型のインバータの第二の入力に接続し
    、前記第二のソースカップルドFETロジック型のイン
    バータの第二の出力を、第四のトランスファーゲートF
    ETスイッチ介して前記第一のソースカップルドFET
    ロジック型のインバータの第一の入力に接続したことを
    特徴とする高周波分周器。
JP21092986A 1986-09-08 1986-09-08 高周波分周器 Pending JPS6367021A (ja)

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JP21092986A JPS6367021A (ja) 1986-09-08 1986-09-08 高周波分周器

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ID=16597414

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6411416A (en) * 1987-07-03 1989-01-17 Nippon Telegraph & Telephone Frequency divider circuit
JPH0416023A (ja) * 1990-05-09 1992-01-21 Sharp Corp ダイナミック型分周回路
US7595668B2 (en) * 2006-03-28 2009-09-29 Fujitsu Limited High speed dynamic frequency divider

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