KR101716786B1 - 상승에지 검출 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상승에지 검출 회로에 관한 것으로서, 쌍안정 메모리 유닛, 비대칭 지연 유닛, 인버터 및 다수 개의 NMOS 트랜지스터로 구성되고, 비대칭 지연 회로가 상승에지 지연과 하강에지 지연의 합이 입력 신호의 펄스 주기보다 크고 하강에지 지연이 아주 작은 조건을 만족하기만 하면, 최대 펄스 폭이 입력 신호 펄스 주기에 근접한 출력 신호를 발생시킬 수 있고, 후속 설비의 사용 요구도 만족시킬 수 있다. 본 발명은 구조가 간단할 뿐만 아니라 자체 기동 기능도 가지고 있기 때문에, 입력 신호의 이니셜 로우 레벨 길이가 비대칭 지연 회로의 상승에지 지연보다 크면 자체 기동할 수 있다.

Description

상승에지 검출 회로 {RISING EDGE DETECTION CIRCUIT}
본 발명은 상승에지 검출 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 출력 신호 펄스 폭이 입력 신호 펄스 폭보다 큰 상승에지 검출 회로에 관한 것이다.
상승에지(또는 하강에지) 검출 회로는 통상적으로 사용하는 회로로서, 주로 입력 신호 중 상승에지 펄스가 도달했는지 검출하는 데 사용하며, 만약 도달했다면 하나의 펄스 신호를 출력한다. 종래의 상승에지 검출 회로는 지연 유닛, 인버터 및 AND 게이트로 구성된다. 입력 신호의 하나의 루트는 바로 AND 게이트와 연결되고, 다른 하나의 루트는 서로 직렬 연결된 지연 유닛, 인버터를 통과한 후 AND 게이트와 연결된다. 인버터와 AND 게이트의 지연이 모두 0이라고 가정할 경우, 지연 유닛의 지연이 바로 출력 펄스 신호의 펄스 폭이 되고, 출력 펄스 신호의 펄스 폭이 입력 펄스 신호의 펄스 폭보다 작기 때문에, 출력 펄스 신호 펄스 폭이 입력 펄스 신호 펄스 폭보다 커야 하는 후속 설비의 요구를 만족시킬 수 없다.
본 발명에서는 종래 기술에 존재하는 상기 기술문제를 해결하기 위하여, 출력 신호 펄스 폭이 입력 신호 펄스 폭보다 큰 상승에지 검출 회로를 제공하고자 한다.
본 발명은 상승에지 검출 회로에 관한 것으로서, 입력단 S 및 출력단 P가 설치되어 있고, 상기 입력단 S는 NMOS 트랜지스터 M1의 그리드와 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M1의 소스 전극은 NMOS 트랜지스터 M2의 드레인 전극과 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M2의 소스 전극은 접지되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M1의 드레인 전극의 하나의 루트는 쌍안정 메모리 유닛 MEM1과 연결되고, 다른 하나의 루트는 인버터 INV1를 통하여 상기 출력단 P와 연결되고, 상기 쌍안정 메모리 유닛 MEM1의 일단의 하나의 루트는 NMOS 트랜지스터 M3의 드레인 전극과 연결되고, 다른 하나의 루트는 비대칭 지연 회로 H를 통하여 상기 NMOS 트랜지스터 M3의 그리드와 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M3의 소스 전극은 접지되고; 상기 입력단 S에는 컨버터 INV2도 연결되어 있고, 상기 컨버터 INV2의 출력단은 NMOS 트랜지스터 M4의 그리드와 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M4의 드레인 전극은 쌍안정 메모리 유닛 MEM2와 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M4의 소스 전극은 접지되고; 상기 쌍안정 메모리 유닛 MEM2의 일단의 하나의 루트는 상기 NMOS 트랜지스터 M2의 그리드와 연결되고, 다른 하나의 루트는 NMOS 트랜지스터 M5의 드레인 전극과 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M5의 소스 전극은 접지되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M5의 그리드는 비대칭 지연 회로 H의 입력단과 연결된다.
상기 비대칭 지연 회로 H에는 입력단 L1과 출력단 L2가 있고, 상기 입력단 L1과 출력단 L2 사이에는 직렬 연결된 지연 회로 D1 내지 Di가 연결되어 있고, 상기 입력단 L1은 인버터 INV3을 통하여 NMOS 트랜지스터 N1 내지 Ni의 그리드와 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 Ni의 드레인 전극은 서로 대응하는 상기 지연 회로 Di의 출력단과 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 Ni의 소스 전극은 접지된다.
본 발명은 쌍안정 메모리 유닛, 비대칭 지연 유닛, 인버터 및 다수 개의 NMOS 트랜지스터로 구성되고, 비대칭 지연 회로가 상승에지 지연과 하강에지 지연의 합이 입력 신호의 펄스 주기보다 크고 하강에지 지연이 아주 작은 조건을 만족하기만 하면, 최대 펄스 폭이 입력 신호 펄스 주기에 근접한 출력 신호를 발생시킬 수 있고, 후속 설비의 사용 요구도 만족시킬 수 있다. 본 발명은 구조가 간단할 뿐만 아니라 자체 기동 기능도 가지고 있기 때문에, 입력 신호의 이니셜 로우 레벨 길이가 비대칭 지연 회로의 상승에지 지연보다 크면 자체 기동할 수 있다.
도 1은 본 발명 실시예의 구체적인 회로도;
도 2는 본 발명 실시예의 비대칭 지연 회로도;
도 3은 본 발명 실시예의 작업 과정 파형 설명도.
아래에서는 상기 도면과 함께 본 발명의 구체적인 실시방식을 설명하고자 한다. 본 발명의 기본 구조는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 입력단 S 및 출력단 P가 설치되어 있고, 상기 입력단 S는 NMOS 트랜지스터 M1의 그리드와 연결되고, NMOS 트랜지스터 M1의 소스 전극은 NMOS 트랜지스터 M2의 드레인 전극과 연결되고, NMOS 트랜지스터 M2의 소스 전극은 접지되고, NMOS 트랜지스터 M1의 드레인 전극의 하나의 루트는 쌍안정 메모리 유닛 MEM1과 연결되고, 다른 루트는 인버터 INV1을 통하여 출력단 P와 연결되고, 쌍안정 메모리 유닛 MEM1의 일단(L1단)의 하나의 루트는 NMOS 트랜지스터 M3의 드레인 전극과 연결되고, 다른 루트는 비대칭 지연 회로 H(비대칭 지연 회로 H의 출력단은 L2)를 통하여 NMOS 트랜지스터 M3의 그리드와 연결되고, NMOS 트랜지스터 M3의 소스 전극은 접지되고, 입력단 S에는 컨버터 INV2도 연결되어 있고, 컨버터 INV2의 출력단은 NMOS 트랜지스터 M4의 그리드와 연결되고, NMOS 트랜지스터 M4의 드레인 전극은 쌍안정 메모리 유닛 MEM2와 연결되고, NMOS 트랜지스터 M4의 소스 전극은 접지되고, 쌍안정 메모리 유닛 MEM2의 일단(L3단)의 하나의 루트는 NMOS 트랜지스터 M2의 그리드와 연결되고, 다른 하나의 루트는 NMOS 트랜지스터 M5의 드레인 전극과 연결되고, NMOS 트랜지스터 M5의 소스 전극은 접지되고, NMOS 트랜지스터 M5의 그리드는 비대칭 지연 회로 H의 입력단과 연결된다.
비대칭 지연 회로 H는 도 2에서 도시하는 바와 같이, 입력단 L1과 출력단 L2가 있고, 입력단 L1과 출력단 L2 사이에는 직렬 연결된 지연 회로 D1 내지 Di가 연결되어 있고, 입력단 L1은 인버터 INV3을 통하여 NMOS 트랜지스터 N1 내지 Ni의 그리드와 연결되고, NMOS 트랜지스터 Ni의 드레인 전극은 서로 대응하는 지연 회로 Di의 출력단과 연결되고, NMOS 트랜지스터 Ni의 소스 전극은 접지된다.
구체적인 작업 과정은 다음과 같다.
비대칭 지연 회로 H는 상승에지 지연 W과 하강에지 지연 W로 구분된다.
1. 상승에지 지연. 노드 L1=1일 때 모든 풀다운 트랜지스터(NMOS 트랜지스터 N1-Ni)는 닫히고, 지연은 D1, D2…Di로 구성되고, 하나의 지연 유닛이 설치된 지연은 Tdly이고, 상승에지 지연 W은 i × Tdly이다.
2. 하강에지 지연. 노드 L1=0일 때 모든 풀다운 트랜지스터(NMOS 트랜지스터 N1-Ni)는 열리고, NMOS 트랜지스터 N1-Ni 트랜지스터는 노드 L2를 0까지 풀다운시키고, 여기에서 지연은 인버터 INV1 지연과 N1-Ni 트랜지스터 풀다운 지연의 합이다. 여기에서 알 수 있듯이 W는 아주 작다.
작업 파형은 도 3에서 도시하는 바와 같이, 입력 신호는 signal이고 펄스 주기는 T이다.
1. 입력 신호 S=0일 때, NMOS 트랜지스터 M1은 닫히고, NMOS 트랜지스터 M4는 열리고, NMOS 트랜지스터 M4가 열리면 노드 L3=1이 되고(도 3에서 (1)), NMOS 트랜지스터 M2가 열리고, 즉 NMOS 트랜지스터 M1이 닫히고, NMOS 트랜지스터 M2가 열린다.
여기에서, L1의 상태는 0일 수도, 1일 수도 있다.
만약 L1의 상태가 도 3에서 도시하는 바와 같이 0이면, 출력 신호 pulse의 출력은 도 3에서 도시하는 바와 같이 0이다.
만약 L1의 상태가 1이면, 시작 출력 신호 pulse의 출력은 1이고, 입력 신호 signal의 이니셜 로우 레벨 길이가 비대칭 지연 회로의 상승에지 지연(W)과 NMOS 트랜지스터 M1의 지연보다 크기만 하면, 출력 신호 P의 출력은 0이고, 이후 출력 신호 signal을 정상 검출할 수 있다.
2. 입력 신호 S가 1로 바뀌면, NMOS 트랜지스터 M1이 열리고, 여기에서 NMOS 트랜지스터 M2는 열린 상태를 유지하기 때문에, 출력 신호 P=1이고(도 3 중 (2)), 동시에 노드 L1=1이고(도 3 중 (3)), NMOS 트랜지스터 M5가 열리고, 노드 L3=0이고(도 3 중 (4)), NMOS 트랜지스터 M2는 닫힌다.
입력 신호 S가 다시 0으로 바뀌면, NMOS 트랜지스터 M1이 닫히고, NMOS 트랜지스터 M4가 열리고, NMOS 트랜지스터 M4가 열리면 노드 L3=1이 되고(도 3 중 (1)), NMOS 트랜지스터 M2가 열리고, 즉 NMOS 트랜지스터 M1이 닫히고 NMOS 트랜지스터 M2가 열린다.
NMOS 트랜지스터 M1이 닫히기 때문에, 쌍안정 메모리 유닛 MEM1은 여전히 출력 신호 P=1, 노드 L1=1이 되게 할 수 있다.
3. L1의 상승에지는 W 시간을 경과한 후 L2로 전달되고, 노드 L2=1이고(도 3 중 (5)), L2=1이고, NMOS 트랜지스터 M3가 열리고 L1은 0으로 바뀌고(도 3 중 (6)), 출력 P=0이고(도 3 중 (7)), 동시에 NMOS 트랜지스터 M5는 닫힌다.
4. L1의 하강에지는 비대칭 지연 회로 H를 경과하고, 즉 W하의 시간을 경과한 후 노드 L2=0이고(도 3 중 (8)), NMOS 트랜지스터 M3는 닫힌다.
입력 신호 S의 다음 상승에지가 도래하면, 즉 입력 신호 S가 1로 바뀌면, 2, 3 및 4단계……를 반복한다.
즉, 출력 신호 P가 펄스 폭 W0인 펄스 신호는 W이 발생 신호 P의 펄스 폭W0을 결정하기 때문에, 조정 가능한 W0의 범위를 확대하기 위하여 W는 최대한 작아야 한다.

Claims (2)

  1. 입력단 S 및 출력단 P가 설치되어 있고, 상기 입력단 S는 NMOS 트랜지스터 M1의 그리드와 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M1의 소스 전극은 NMOS 트랜지스터 M2의 드레인 전극과 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M2의 소스 전극은 접지되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M1의 드레인 전극의 하나의 루트는 쌍안정 메모리 유닛 MEM1과 연결되고, 다른 하나의 루트는 인버터 INV1를 통하여 상기 출력단 P와 연결되고, 상기 쌍안정 메모리 유닛 MEM1의 일단의 하나의 루트는 NMOS 트랜지스터 M3의 드레인 전극과 연결되고, 다른 하나의 루트는 비대칭 지연 회로 H를 통하여 상기 NMOS 트랜지스터 M3의 그리드와 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M3의 소스 전극은 접지되고; 상기 입력단 S에는 컨버터 INV2도 연결되어 있고, 상기 컨버터 INV2의 출력단은 NMOS 트랜지스터 M4의 그리드와 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M4의 드레인 전극은 쌍안정 메모리 유닛 MEM2와 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M4의 소스 전극은 접지되고; 상기 쌍안정 메모리 유닛 MEM2의 일단의 하나의 루트는 상기 NMOS 트랜지스터 M2의 그리드와 연결되고, 다른 하나의 루트는 NMOS 트랜지스터 M5의 드레인 전극과 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M5의 소스 전극은 접지되고, 상기 NMOS 트랜지스터 M5의 그리드는 비대칭 지연 회로 H의 입력단과 연결되는 것을 특징으로 하는 상승에지 검출 회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 비대칭 지연 회로 H에는 입력단 L1과 출력단 L2가 있고, 상기 입력단 L1과 출력단 L2 사이에는 직렬 연결된 지연 회로 D1 내지 Di가 연결되어 있고, 상기 입력단 L1은 인버터 INV3을 통하여 NMOS 트랜지스터 N1 내지 Ni의 그리드와 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 Ni의 드레인 전극은 서로 대응하는 상기 지연 회로 Di의 출력단과 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터 Ni의 소스 전극은 접지되는 것을 특징으로 하는 상승에지 검출 회로.
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