TW453038B - Clock signal control circuit and method, and synchronous delay circuit - Google Patents
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A7 453 03 8 B7_______ 五、發明說明(1 ) (發明所屬技術領域) 本發明偽關於時脈信號之控制電路及方法,特別是有 關適用於同步式延遲電路之合適於時脈信號控制電路。 (以往技術) 第3圖所示,例如文獻(1HIEICE Trans Electron V ο 1 . E 7 9 - C fi ο · 6 J u n e 1 9 9 6,p p 7 9 8 - 8 0 3 )掲示有作為 改變時脈信號傳播方向之朝向的電路構成。 參照第3圔其係以順逆方向配置兩列時脈控制式反相 器31,並連接各値波節(node)從端子FIN朝端子F0UT方 向傳輸時脈時,控制信號D以高位準(High level),控 制信號之相輔complementary (翻轉)信號DB為低位準(Lou 1 e v e 1 ),動作順向之時脈控制式反相器列3 D A,逆向之 時脈控制式反相器列30B之各畤脈控制式反相器被成Hi-Z狀態(浮動(floating)狀態),一方面從端子BIN朝端 子B 0 U T以逆向傳输時腯時,控制信號D以低位準相輔信 號DB為高位準,使逆向之時脈控制式反相器列3GB成動作 狀態,順向之時脈控制式反相器列30A設定為Hi-Z狀態。 g外,順向之時脈控制反相器,具備串接於電源VCC 和接地GND間之P通道M0S電晶體(PM31〜PM34),與反相 器(INV31〜INV34)及N通道M0S電晶體(NM31〜NH34),
控制信號D傺於輸入N通道電晶體電晶體(N Μ 3 1〜N Μ 3 4 ) 之閘極,於控制信號D,在Ρ通道M0S電晶體(ΡΜ31〜ΡΜ34) 之閘極,輸入以反相器I Ν V 3 9翻轉的信號,反方向之時脈 控制式反相器,以電源v C C和接地G N D間串聯建接的Ρ通 道電晶體(ΡΜ35〜ΡΜ38),與反相器(INV35〜INV38)及Ν 通道M0S電晶體(ΝΜ35〜ΝΜ38),控制信號DB於Ν通道M0S 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]0 X 297公釐) (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
_ ---I l· ! I 訂· —— I —I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 4 53 03 8 B7_ 五、發明說明(2 ) 電晶體(N Μ 3 5〜N Μ 3 8 )之閘極,控制倍號D B於P通道Μ 0 S 電晶體(ΡΜ35〜ΡΜ38)之閘極,輸入由反相器INV 39翻轉 的信號,順向之各時脈控制式反相器之輸入波節,和輸出 波節傜連接至逆向所對應位置之各時脈控制式反相器之 輸出波節和輸入波節。 第4圖表示使用兩組第3圖所示之延遅電路之同步式 延遲電路之構成。於該同步式延遲電路。第1,第2延遲 電路48, 43傺由第3圔所示之延遲電路所成,分別具備 順向,逆向之時脈控制式反相器列(48Α, 48Β, 49Α, 49Β) ,傜以控制信號能切換時時脈信號之行進方向之延遲電 路所成,更具備以輸入時脈4 1作輸入的輸入缓衝器4 7 , 以緩衝器47之輸出作輸入來延遲,供給第1,第2延ρ 電路4 8,4 9之順向時脈控制式反相器列4 8 A , 4 9 Α之輸入 端的延遲電路43,與輸入輸人緩衝器47之輸出將予分頻之 分頻器45,與輸入第1,第2延遲電路48, 49之逆向時脈
控制式反相器列4 8 B, 4 9 B之輸出的N A N D閘4 6,及輸入H A N D 閘4 6之输出的時脈緩衝器4 4。 在分頻器45將輸入時脈予2分頻的信號,以作為第1 延遲電路4 8之順方向,逆方向之時脈信號式反相器列4 8 A ,4 8 B之0 Μ、0 F F的控制信號D . D B供給以分頻器4 5 2分頻 輸入時脈的信號由反相器4 0翻轉的信號,及以分頻器4 5 2 分頻的倍號,作為控制第2延遲電踣4 3之順方向、逆方 向之時脈控制式反相器列4 9 A、4 9 Β之0 Ν、0 F F的控制信 號D β . D供給,當控制信號D在高位準時,第1延遲電 路4 8之順向時脈控制式反相器列4 8 A ,和第二延遲電路4 9 一 4 - 本紙張尺度遜用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗0 X 297公釐) ----------- ilri — ^---------^ - · (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 453 〇38 五、發明說明() 之逆向時脈控制式反相器49B變成ON ,控制信號D在低 位準時,第1延遲電路48之逆向時脈控制式反相器列48B 和第2延羥電路4 9之順向時脈控制式反相器4 9 A變成0 N , 於輸入時脈信號之每一週期,時脈信號在第1,第2延遲 電路48, 49内,交替地反覆順方向與逆方向之行進。 這時,時脈信號在延遲電路48,49内行進之前,先在 延遲電路4 3延遲一定之延遲時間T分。 第5圖條第4圖所示之同步式延遲電路之動作之時序 表。如第5圖所示,分別在第1,第2延遲電路48, 49 内逆向行進之時脈信號之延遲時間,對輸入緩衝器47之 延遲時間dl及時脈緩衝器44之延遲時間d2之和dl + d2, 可獲得僅快於延遲電路4 3之延遲時間T之延遲時間。 亦即,輸入時脈在輸入緩衝器47被延遲延遲時間dl分 (參照第5(b)圖),再於延遲電路43被延遲時間T (參照 第5(c)圖,當控制式信號D為高位準時第1延遅電路 4 8之順向時脈控制式反相器列4 8 A中,行進至控制信號 改變為低位準時期止2位置(時間為t C K - T )對轉移為第1 延遲電路48之逆向時脈控制式反相器列48B在第1延遲電 路48之逆向時脈控制式反相器列中僅行進tCK-T就從輸出 端(參照第3圖之BOUT)輸出。第1延遲電路48之輸出, 對控制信號D立起線延遲^延遲時間(tCK-T)分(參照第 5(f)圖,其中tN=T)。第2延遲電路49之輸出對控制信 號DB之立起緣延遲。延遲時間(tCK-T)分{參照第5(g)圔)。 N A N D閘4 6 ,僳第1,第2延遲電路4 8 , 4 9之輸出高位 準時輸出低位準,N A N D閘4 6之輸出藉由延遲時間d 2時脈 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]〇x 297公釐) ------------ — ^---- 訂---- I ! I _^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 453 〇3 8 _B7__ 五、發明說明(4 ) 緩衝器4 4作為輸出時脈4 2输出。亦即,將延遲電路4 3之 延遲時間T設定為等於输入緩衝器4 7之延遅時間d 1,與 時脈缓衝器4 4之延遲時間d 2之和,則以作為輸出時眤4 2 ,能獲得其相位與输入時脈4 1之立起緣同步之信號。 (發明欲解之課題) 然而,於此以往之同步延遲電路,構成第1,第2延遲 電路的時脈控制式反相器,延遲元件之反覆最小構成在 往返路徑上需要兩個時脈控制式反相器,合計需要8舾 電晶體。亦即,時脈控制式反相器如第3圖所示,傺作 為反相器由一個C Μ 0 S反相器(電晶體兩値),與連接於反 相器和電源通路間的Ρ通道Μ 0 S電晶體、Ν通道Μ 0 S電晶 體計4個電晶體所成。 於第4圖所示之同步式延遲電路之第1,第2延遲電路 ,若欲增長時脈信號在電路内以順向、逆向中傳播的時 間時,則時脈反相器等之電路元件之段數增多,與時脈 週期成比例增加電晶體元件數,因而增大電路規模。 於是,例如在文獻(2)(ISSCC Digest of Technical P a p e r 2 4 . 5 , F e b , 1 9 9 9 ),如第6至第8圖分別所示,
掲示嘗試將行進之時脈信號僅作為邊緣,由將時脈控制 式反相器分離為P通道Μ 0 S通道電晶體。N通道Μ 0 S電晶 體的構成,藉以減少一半之構成元件之數量。於第6至 第8画以虛線表示連接於配線之電晶體元件(未註明P H ,ΝΜ等參考符號之元件)像表示被削減之元件。 1.
參照第6圖,構成順向,及逆向之各値延遲電路列之 時脈控制式反相器列,傜作成具備交替地分離Κ通道Μ 0 S -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]0 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----l·---訂---------i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 453 Q3q a7 _B7___ 五、發明說明(5 ) 電晶體和P通道MO S電晶體之時脈控制式反相器之構成。 亦即,關於順向之時脈控制式反相器列,傺由潁極接地 將控制信號D作為閘極输入的N通道Μ 0 S電晶體H Μ 5 2, 和時脈信號作閘極輸入,源極連接至Ν通道Μ 0 S電晶體 Ν Μ 5 2之洩極之Ν通道Μ 0 S電晶體Ν Μ 5 1所成之時脈控制式 反相器,及成為時脈控制式反相器前段之Ν通道H 0S電 晶體Ν Μ 5 1之洩極將洩極連接於下一段之輸入端(或輸出 端子)之Ρ通道M0S電晶體ΡΜ 5 2,及源極連接於電源以控 制佶號D之翻轉信號作閘極輸入,將洩極連接於Ρ通道 M0S電晶體ΡΜ52源極之Ρ通道M0S電晶體ΡΜ51所成之時脈 控制式反相器般以交替地分離Ν通道Μ 0 S電晶體,Ρ通 道M0S電晶體所構成之時脈控制式反相器。逆向之時脈 控制式反柑器列也作成同樣之構成。 又,參照第7圔,本構成傜由構成順向及逆向之Ρ通 道Μ 0 S電晶體所成時脈反相器,及!ί通道M ¢) S電晶體所成 之時脈控制式反相器以相互驀合者,例如,以畤脈信號 作閘極輸入的Ν通道Μ ϋ S電晶體Ν Μ 6 1 ,和源極被接地洩 極連接於Ν通道Μ 0 S電晶體Ν Μ 6 1之源極,以控制倍號D 作閘極輸入的Ν通道Μ 0 S電晶體Ν Μ 6 2 ,偽形成順向時脈 控制式反相器,而控制信號D作閘極輸入,將源極連接 於電源之Ρ通道MGS電晶體ΡΜ61,和自下一段之時脈信 號作閘極輸入,以源極連接於Ρ通道Μ 0 S電晶體Ρ Μ 6 1之 洩極的Ρ通道Μ 0 S電晶體Ρ Μ 6 2,僳成為逆向之時脈控制 式反相器,Ν通道Η 0 S電晶體Ν Μ 6 1之洩極和Ρ通道Μ 0 S電 晶體Ρ Μ 6 2之洩極傜相互連接。 Ρ Μ 6 2之洩極偽連接於第2段(下一段)反相器單元Ρ Μ 6 4 - 7 - ____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------'^-----=----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 構構 路示 電所 之圖 體 3 晶第 電於 加止 追仍 用數 採減 然削 雖之 ,件 示元 所 * 圖形 9 情 第種 如這 ,是 是但 於, 成 4 53 〇3 g A7 ___B7_ 五、發明說明(S ) 之閘極。第2段反相器單元之輸出時脈信號F OUT,傜與 NM63之洩極共同連接的PM64之洩極取出。第2段反相器 單元(NM63,NH64; PM63, PM64)係與第1段反相器單元 (Ν Μ 6 1 , N Μ 6 2 ; N Η 6 2 , P Μ 6 3 , P Μ 6 4 )成同樣構成,B I N 及 F0UT#分別對應於FI Ν及BOUT。 再參照第8圔,互相重疊由構成順向和逆向之Ρ通道 M0S電晶體所成之時脈控制式反相器,和Ν通道M0S電晶 體所成時脈控制式反相器,作成栓鎖電路構成者,例如 以時脈倍號作為閘極輸入的Ν通道Μ 0 S電晶體Ν Μ 7 1 ,和源 極接地,洩極連接Ν通道M0S電晶體ΝΜ71之源極,以控 制信號D作為閘極輸入的f)通道Μ 0 S電晶體Ν Μ 7 2,俗成 為順向時脈控制式反相器,控制信號D之翻轉信號作為 閘極輸入,將源極連接於電源的Ρ通道M0S電晶體ΡΜ71, 和自前段之時脈信號作為閘極輸入,將源極連接於Ρ通道 Μ 0 S電晶體Ρ Μ 7 1之洩極Ρ通道Μ 0 S電晶體Ρ Η 7 2,傺為逆向 之時脈控制式反相器,Ν 通道Η 0 S電晶體Ν Μ 7 1與洩極僳 與Ρ通道M0S電晶體ΡΜ72之洩極互相連接,及連接於成 為下一段順向時脈控制式反相器的Ρ通道Μ 0 S電晶體Ρ Μ 7 4之闊極,Ν通道Μ 0 S電晶體Ν Μ 7 3之洩棰與Ρ通道Μ 0 S電 晶體Ρ Μ 7 4之洩極互相連接,連接形成前段(第1段)之順 向時脈控制式反相器的Ρ通道M0S電晶體ΡΗ72之閘極。 然而,如第6至第8圖所示那樣,於削減一半構成時 脈度相器列之電晶體數之任何構成,在時脈信號之通路 上産生浮動波節。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------ ---I l· I I _ 訂.------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 453 〇3 8 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 五、發明說明() 成之3/ 4。 參照第9圖,願向之時脈控制反相器列8 Ο A中追加有 將源極連接於電源,以控制倍號D之翻轉倍號作為閛極 輸入的P通道Μ 0 S電晶體P Μ 8 1及以時脈信號作閘極輸人, 將源極連接於Ρ通道MOS電晶體ΡΜ81之洩極,從洩極傳 輸由次段之Ν通道HOS罨晶髏所成的時脈反相器的Ρ通 道MOS電晶體ΡΜ83之構成,與Ρ通道MOS電晶體ΡΜ81以並 聯連接於電源VCC和Ρ通道MOS電晶體ΡΜ83之源棰間,以 閘極連接於兩段前之(下游)時脈反相器之Ρ通道MOS電 晶體ΡΜ86之源極的Ρ通道HOS電晶體ΡΗ82。同樣由Ν通道 M 0S電晶鼸所成之時脈控制式反相器,亦在閘極以輸入 時脈信號(ΡΜ83之ί曳極輸出)的Ν通道MOS電晶體ΝΜ81, 對閘極輸入時脈信號(ΡΜ83之洩極輪出)的Ν通道MOS電 晶體Ν Μ 8 1,對閘極以控制信號D為输入將洩極連接於Ν 通道MOS電晶體ΝΜ8ί之源極,源極接地並與Ν通道MOS電 晶體Ν Μ 8 2並聯具備Ν通道Μ 0 S電晶體Ν Μ 8 3 , Ν通道Μ 0 S電 晶體ΝΜ83之閘極傲連接於兩段前之(下游之)時脈控制式 反相器之Ν通道Μ 0 S電晶體Ν Μ 8 4之源極。 亦卽,於第9圖所示之延遲電路,亦順逆向之時脈反 相器列之段數增加時,電晶體元件數之增加仍止於第3 圖所示電路之3/ 4。 因而,本發明俗有鑑於上述問題所實施者,其目的在 於提供削減電路規模之時脈信號控制電路及方法以及遲 延電路。 (解決課題之手段) 逹成前述目的之本發明之時脈信號控制電路,具有放 一 Q - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]0 X 297公釐) ------ ------^裝-----r---訂---------線--Γ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 453 〇3 8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明(8 ) 大時脈信號功能之多數放大電路元件;以及ON、 OFF時脈 信號通過的多數開關元件。 前述多數之放大電路元件,係在動作時藉由被成0(!狀 態之前Μ開關元件以串聯形態連接,由選擇成GN狀態之 前述開關元件,使連接串聯形態之前述多數之放大電路 元件之信號傳播方向,可切換為順向及逆向。此選擇性 的串聯形連接偽將多數之開關元件由每次之適當選擇來 ON實現了典型上為Ζ字形狀之路徑。 有關本發明之時脈控制方法,彳条具備具有放大時脈信 號功能之多數放大電路元件,及〇N, OFF時脈信號。通 過之多數開關元件之延遲電路的時脈控制方法,將前逑 多數放大電路元件,傜以前述閉關元件作ON狀態連接為 串聯形態,此際,由於選擇使"狀態的前述開關元件, 將連接為串聯形態之前逑多數放大電路元件之信號傳播 方向切換為順向和逆向中之任一方》 (發明之實施形態) 以下說明本發明之實施形態。本發明之一實施形態參 照第1圖,具備有放大時脈倍號功能之多數放大電路元 件U);及ON、OFF時脈倍號通過之多數開關元件(2A1~ 2A5, 2B1〜2B5)。多數之放大電路元件(Η〜14)和多數 之開關元件(2),在動作時,放大電路元件1以建接成 串聯,並由控制信號(〇)及其相輔信號(DB)來選擇0^的 開關元件(2A1〜2A5或2B1〜2B5),能切換放大電路元件 (11〜14)被串聯連接的方向,從順向(從輸入端子FIN往 輪出端子F0DT之方向)為逆向(從輸人端子BIN往输出端 子BOUT方向)。 -10- . - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------ -----„----訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 53 Ο A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明() 更詳言之,具備連接在第1輸入端子(FIN)和第1輸 出端子(F 0 U T )間,由控制倍號(D )和其相輔信號(D B )被 交替地作Ο N、0 F F控制俥〇 N、0 F F時脈信號通過的第1開 關元件群(2 A 1 , 2 B 2 , 2 A 3 , 2 B 4,2 A 5 )連接於第二輸入端子 (B m和第2輸出端子(B 0 U T )間,由前述控制信號和其 相輔信號被交替地作ON、OFF俥使時眤倍號之通過ON、 OFF的第 2 開闋元件群(2Βδ, 2A4, 2B3, 2A2, 2B1),及 在前述第1,第2開顔元件群之連接波節間,以交替地 連接為順向及逆向的多數之放大電路元件U1〜14),多 數之放大電路元件,藉由被作狀態之前述開關元件連 接為串聪形態,同時由共有第i輸入端子和第1输出端 子間,及第2輸入端子和第2輸出端子間之信號路徑, 且,由於選擇為ON狀態之前述開關元件,信號傳播方向 從第1輸入端子(FIN)以自如地切換從第1输出端子 (F0UT)方向,或從第2輸入端子(BIN)為第2輸出端子 (BOUT )方向。 本發明,於理想的實施形態,放大電路元件(11〜1 〇 偽由反相器電路所成。又開關元件由M0S半導體開闢所成 。開關元件由控制t)N及OFF的N通道M0S電晶體所成傳輸 閘稱為「N通道M0S傳輸閜」),P通道M0S電晶體所成 傳輸閘(稱為「P通道Μ 0 S傳輸閘」)構成。 又本發明,於其之理想的實施形態參照第2圖,具備 有從第1輸入端子(F I Ν )朝第i輸出端子(F 0 U Ϊ )於控制 信號(D )作動(a c U v e )時分別被控制為0 N、0 F F狀態的第 1種開闋元件(PM21A、PM23A、PM25A),和第2種開關
元件(NM22B, NM24B)以交替地串聯連接所成P通道M0S -11^ . 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) --------- -----:----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 453 03 8 ___B7______ 五、發明說明(Μ ) 電晶體傳輸閘之第1開闢元件群,從配設在前述第1輸 出端子(F0UT)側之第2輸入端子(BIN)朝配設在前逑第1 輸入端子(F I N )倒之第2輸出端子(B 0 U T ),前逑控制信號 (D>不作動(inactive)時分別被控制為0N狀態和OFF狀態 之第2種開關元件(P Η 2 5 B,P Μ 2 3 B , P Μ 2 1 B ),和第1種 開關元件(ΝΜ22Α,ΝΜ24Α)交替地串聯連接所成的第2開 關元件群,在前述第1開關元件群之相鄰開關元件之各 連接點,及前逑第2開關元件群對應前逑連接點位置之 柑鄰開關元件之各連接點之間,將輸入端子及輸出端分 別以前述第1開關元件群相鄰的開關元件之連接點和前 逑第2開關元件群相鄰的開關元件連接黏,及前述第2 開關元件群相鄰開關元件之連接點,和前述第1開關元 件群相鄰開關元件之連接點以交替連接所成多數之放大 電路元件(INV21〜INV24) β (實施例) 參照圖面説明本發明之實施例。第1面示出本發明一 實施例之構成圖。參照第1圖,具備從第1輸入端子FIN 朝第1輸出端F 0 U T ,藉由控制信號D和該控制信號之相 輔信號D 8 ,分別被0 N、0 F F之第1種、第2種開關元件 (2 A 1 , 2 B 2.....)交替地串聯連接所成第1開關元件群(2 A 1 ,2 B 2 , 2 A 3 , 2 B 4 , 2 A 5 ),從第2輸人端子側B I N朝第2 輸出端子B 0 U T ,藉該控制信號之相輔信號D B ,及控制信 號D分別被G N、0 F F的第2種,第1種開鼷元件(2 B 5 , 2A4...)以交替地串聯連接所成之第2開關元件群(2B5, 2 A 4,2 B 3,2 A 2 , 2 B 1),及在前述第1開關元件群相鄰開 關元件之各連接點,和對應前述連接點位置的前述第2 ~ 1 2 ~ ——-……—— ——^ 紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 11 ---------1^----------訂---------M (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 453〇38 υ Α7 Β7 11 五、發明說明() 開關元件群相鄰的開闊元件之各連接點間,將輸入端及 輸出端以交替地連接於前逑第1開關元件群相鄰的開闋 元件之連接點,和前述第2開關元件群相鄰的開關元件 之連接點,及前逑第2開關元件群相鄰開關元件之連接 點和前逑第I開關元件群相鄰開關元件之連接點之以交 替地連接所成多數之放大電路元件(11, 12,...)。 控制信號D作動時第1 ,第2開關群中之第1種開關 元件(2A1,2A2____2A5)成為ON狀態,輸入於第1輸入 端子FIN之信號藉由作動狀態之第1,第2開關群之第1 種開關元件和放大電路元件自第1輸出端子F0UT輸出, 當控制信號之相輔倍號D B為作動(控制信號D不作動)時 ,第2,種開關元件(2B1, 2B2, ...2B5)成ON狀態,輸入 第2輸入端子BIN之信號藉由在作動狀態之第1,第2開 關群之第2種開關元件和放大電路元件自第2輸出端子 B 0 U T輸出。亦卽,由控制信號D使第1種開關元件0 N狀 態時,信號往行進方向(順向)前進,藉控制信號D B使第 2種開關元件成0 N狀態時,倍號刖往逆行方向(逆向)前 進。 於第1圖,被控制倍號D控制ON, OFF之第1種開關 元件(2 A 1 , 2 A 2 , · . . 2 A 5 ),及被控制信號D之相輔信號 控制0 N、0 F F之第2種開關元件(2 B 1 , 2 B 2, ,.,2 B 5 )以 N通道Μ 0 S傳輸閘構成,放大電路元件傷以C M G S反柑器 電路構成。或者,以控制倍號D控制0 Ν、(] F F之第1種 開關元件(2 A 1, 2 A 2 , 2 A 5 ),及被控制信號D之相輔 信號0 N、0 F F控制之第2種開關元件(2 B 1 , 2 B 2, . . . 2 B 5 ) -1 3 - ------- -----^i —--:----訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 297公釐) A7 453 03 8 _____B7 〆—- Π >、發明説明() 也可用P通道MOS傳輸閘來構成,尚,於第1圖表示,開關 群之各開關段數作成5段,放大電路元件構成為連接4 個串聯但本發明並不限定於這樣的構成。 第2圖表示本發明第2實施例之構成圖。參照第2圖 ,本實施例之電路具備從第1輸入端子FIN朝第1輸出 端子F0UT藉控制信號D,於一方為ON時另一方被控制為OFF 的P通道Μ 0 S傳輸閘,和N通道M G S傳輸閘以交替地連接 為串聯所成第1開關元件群(ΡΜ21Α, ΝΜ22Β,ΡΜ23Α, ΝΜ24Β, ΡΜ25Α),從第2輸人端子BIN朝第2輪出端子BOUT ,將控制信號U)由在反相器INV25翻轉之信號,一方為 ON時另一方被控制為0FF之P通道M〇S傳輸閘、K通道M0S 傳輸閘以交替地連接為串聯所成之第2開關元件群(PM25B ,NM24A, PM23B, NM22A, PM21B),及在前述第 1 開關 元件群之相鄰傳輸閘之各連接點,和對應於前逑連接點 之位置的前述第2開關元件群相鄰的傳輸崎各連接點之間 ,將輸入端子及輸出端子分別,以前逑第1開關元件群 相鄰的傳輸閘之連接點和前逑第2開關元件群相鄰的傳 輸閘之連接點,前述第2開闢元件群相鄰的傳輸閘之連 接點和前述第1開關元件群相鄰的傳输閘之連接點,以 交替地連接所成多數反相器電路(INV21, 22,——24)。
當控制倍號D在低位準時,A群之P通道Μ 0 S傳輸閘 和 Ν 通道 M0S傳輸閘 ΡΜ21Α, ΝΜ22Α, ΡΜ23Α, ΝΜ24Α, ΡΜ25Α 被作成0U狀態,輸入於第1輸入端子FIN之信號自第1 輸出端子F 0 U T輸出,控制信號D為高位準時,B群之P 通道Η 0 S傳輸閘和N通道Μ 0 S傳輸閘P Μ 2 1 B , N Μ 2 2 B , P Η 2 3 B -1 4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
In--------- i I I I I 訂· I I--- --線 I (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印?^ 453 〇38 A7 _B7___ 五、發明說明(13 ) ,N Μ 2 4 B , P Μ 2 5 B被作Q N狀態,輸人於第2輸人端子B I Μ 之信號自第2輸出端子Β 0 1) Τ輸出。 如此,於本發明之一實施例,以順向及逆向共用作為 延遲單位元件之反相器,相較於第3圖所示以往之電路 構成,減少了 一半的電晶體元件數。尚於第2圖表示, 雖傳輸閘列之段數5段,反相器電路構成為連接4個串 聯,但是本發明並不限定於這樣的構成。 第1圖及第2圖所示之延遲電路,在連續2艏時脈週 期中之1週期,使時脈信號行進延遲電路列,事先逋過 負延遅時間後,於剩餘之一週期行進的分量作逆行,從 時脈週期可予産生減去負延遲份量之延.遲時間。 第1圖所示之延遲電路,可作為第4 _所示之第1,第 2延遲電路48, 49使用。例如具備第1圖所示由前述延遲 電路所成第1,第2延遲電.路48, 49,具備有:用來輸入 輸入時脈信號之輸入緩衝器電路4 7 ;使輸入缓衝器電路 之输出延羥之第3延遲電路43;將輸入緩衝器電路47之 輸出作二分頻之分頻器45;將分頻器45之輸出與其之翻 轉信號作為控制信號D與該控制信號D Β之相輔信號,並 供給於第1,第2延遲電路48, 49,在第1,第2延遲電 路48, 43之第1輸入端子FIN供給第3延遲電路43之輸 出,從第1,第2延遲電路48, 49之第2輸出端子(BOUT) 所輸出信號用來輸人的N A N D閘4 6 ;以N A Ο閛4 6之輸出作 為輸入以輸出時脈供給於時脈供給對方時脈緩衝器電路 44。第3延遲電路43之延遲時間設定為與輸入緩衝器電 -1 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) i -------I I I 4 - J f I l·---訂--I----I ( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 453 03 3 B7______ 14 五、發明說明() 路4 7之延遲時間和時脈緩衝器電路4 4之延遲時間和相等 。又第2圖所示之電路作為第4圖所示第I,第2延遲 電路48, 43使用時,分頻器45之輸出以第1延遲電路48 之控制倍號,分頻器45之輸出以反相器40翻轉的信號作 第2延遲電路49之控制信號所供給。 下面說明本發明之第2曹施例。本發明之第2實施例 ,在與前逑第1實施例相同電路構成傜行進方向與逆向 之路徑上以成電流路徑的電晶體之尺寸(M0S電晶體畤為 通道寬)以一定比率變更。 藉此,前行(順向)及回行(逆向)之延羥時間成比例於 電晶體之尺寸,能實現50 %等之工作週期(duty cycle)。 [發明之效果〕 如上所說明,依本發明簡化了將倍號傳播方法可切換 為順向和逆向的延遲電路之構成,並將成單位延遲元件的 放大電路元件構成前行和回行路徑上共有元件有可縮減 晶片面積,容易使延遲待性一致之效果。 〔圖式之簡單說明〕 第1圖表示本發明之一實施形態之構成圔。 第2圖表示本發明之一實施例之電路構成圖。 第3圖表示以往之延遲電路構成之一例圖。 第4圖表示以往之同步式延遲電路之構成圖。 第5圖表示以往之同步式延遲電路之時序表。 第6圖表示以注之延遲電路之一例圖(其1)。 第7圖表示以往之延遲電路之一例圖(其2)。 第8圖表示以往之延遲電路之一例圏(其3)。 -1 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]0 X 297公釐) , ----- ^ - Ϊ I--„----^------I 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 S038 A7 _B7_五、發明說明(15 ) 第9圖表示以往之延遲電路之一例圖。 〔符號之説明〕 11〜14....放大電路元件 2 A 1〜2 A 5,2 B 1〜2 B 5.....開關元件 4 0,4 5 .....分頻器 4 1........輸入時脈 43 ........延遲電路 44 ........時脈緩衝器 4 6........H A Ο 聞 4 7........输入緩衝器 48........第1延遅電路 4 8 A , 4 9 A.....順向延遲電路列 48B , 49B.....逆向延遲電路列 4 9.......第2延遲電路 BIN......第2輸入端子 D , DB.....控制信號 FIN......第1輸入端子 F0UT.....第1輸出端子 . .------"裝 ----r--—訂------—--線 . - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 INV21- INV24.....反相器電路 NM22A- NM22B,NM24A〜NM24B....N 通道 M0S傳輸閘 PM21A〜PM2iB,PM23A〜PM23B,PM25A〜 P Μ 2 5 fi . . . . P通道Μ 0 S傳输閛 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公g )
Claims (1)
- 45a Ο 3 AS Β8 C8 D8 申請專利範圍 元 開 數 多 及 能 : 功 有號 備倍 具脈 ,時 法大 方放 制具 控路 虎 itU 信大 脈放 時數 種多 脈 時 之 路 電 遲 延 的 過 通 之 铖 信 脈 時 F 徵 F ο 待 ,其 N ο , 來法 用方 ,制 件控 為 接 , 連件 來元 態關 狀開 N , ο 之 為態 作狀 件 N 元作 關擇 開選 葆以 件由 元藉 路 , 電際 大此 放 , 數態 多形 該聯 串 放方其 數 一 , 多任路 之為電 態換制 形切控 聯中號 串之信 為向脈 接逆時 «74 It 與種 使向一 2 方 傳 號 信 之 件 元 路 電 大 有 備 具 為 徴 特 匕匕 功 號 言 脈 時 大 放 有 具來 件用 元 -路件 電元 大關 放開 數數 多多 N ο F ο (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 及. 過 通 之 號 信 脈 時 S 件 元 開 的 態 狀 N ο 成 被 ΓΠ 0 件 元 路 -ys *UT , 大態 放形 數聯 多串 該為 接 的順 態為 形向 聯方 串播 為傳 接號 連倍 使使 ,地 件如 元自 關換 開切 之以 態件 狀一兀 ON路 為電 α 作大向 擇放逆 選數及 多向 範件件 利元元 專路闊 謓電開 申大該 如放 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 範 利 專 請 申 D 5 開截種第輸 該及一 1 δ 傜逋路 件 N 電 元的遲 關斷延該 中 其 中 F rf* pi 其 ο ,及 路ON 成 構 所 蘭 備 具 為 特 其 號 第信 ί 車 子相 端其 入與 輸號 I 信 第制 於控 接該 連或 聯號 串信8-由制-1 ,控 群由 件 , 元間 阔子 間端 II 人 本纸張尺度適用t國國家標準(CNS)A4規格(210^ 297公釐) 3 ο 3 5 00 ABCD 六、申請專利範圍 以交替地控制ο N, 0 F F使通過之時脈信號作Ο N , 0 F F之開 關元件群所成; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第2開關元件群,由串聯連接於第2輸入端子和第 2输出端子間,由控制佶號或該控制信號與其相輔信 號以交替地控制Ο N、0 F F用來使時脈信號之通過Ο N、 OFF的開關元件群所成;及 多數放大電路元件,在該第1,第2開關元件群之 連接波節間,以交替地作順向及逆向連接, 該多數放大電路元件,藉由被作ON狀態之該開關元 件連接為串聯形態,同時在第1輸入端子和第1輸出 端子間,及第2輸入端子與第2輸出端子間之信號路 徑被共有,且由選擇作ON狀態之開關元件,使信號傳 播方向以切換自如地從第1輸入端子至第1輸出端子 方向,或從第2輸入輸入端子至第2輸出端子方向。 線. 6.—種延遲電路,其特徵為具備:第1開關元件群,從 第1輸入端子側朝第1輸出端子以控制信號與該控制 信號之相輔信號分別被控制0 N、0 F F的第1種開關元 件和第2種開關元件以交替地連接為串聯所成; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 從設置於第1輸出端子側第2輸入端子倒朝設於第 1輸入端子側之第2輸出端子第2開關元件群,由控 制信號之相輔倍號與控制信號,分別被控制0 N、0 F F 之第2種開關元件和第1種開關元件以交替地連接為 串聯所成;及 多數放大電路元件,於該第1開關元件群相鄰的開 -19-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210^297公釐) 453 〇3s 截 C8 D8六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 闋子開之1 . 號第件信輸開 闋件後 第聯出 , 輸2 開端的件第 信該元制,種。開元最 之串輸 態群1第 2 入鄰元與 制入關控態 2 進1關藉 段地 2 狀件第 , 第輸相關點 控輸開當狀第行第開, 初替第ONU 自畤 的將群開接。該,種 ,0的向該種聯,舆交於 成llg件動 置,件 '的連成中態 1 進成態方中1 串子侧件接 件開元作 位間元鄰之所其狀第行件狀子其第接端子元連 元2路號 點之關相件點 ,ON的向元ON端,之連出端關件 關第電信 接點開群元接路成態方關成出路段地輸入開元 開1’大輔 連接 1 件的連電被狀子開被輪電初替 1 輸種關 種第放相 該連第元鄰之遲件ON端種由2 遲與交第21開 1由與之 應各接闊相件延元成出2 藉第延侧件於第第之 第藉件號 對之連開群元之關被輸第,朝之子元接自之種 ,號元信 和件地2 件關項開藉1 ,號件項端關連,段2 時信關制 ,元替.第元開6 種,第時信元 eA開件群 2 第 動之開控 點關交與關的第1號朝動之路第輸種元件第之 作子種該 接開以點開鄰圍第倍件作子電圍 12 關元,段 號端 1當 連的別接2相範該的元號端大範第第開關件後 信入第 , 各鄰分連第群利-子路倍入放利自之種開元最 制輸之出 之相端之,件專時端電輔輸與專,段12 關藉 控 1 態輸 件群出件點元請動入大相2件請群2第第開,-該第狀子 元件輸元接關申作輸放之第元申件第之該種接子當人ON端 關元及關連開如為1與號入關如元,段 2連端 輸中出 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]0 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 53 〇3 8 韻 C8 D8 六、申請專利範圍 種開關元件被作成ON狀態,輸入第2輸入端子之信號 與該第1及第2開關元件群中ON狀態之第2種開關元 件與放大電路元件自第2輸出端子輸出。 9. 一種延遲電路,其待徵為具備有: 第1開關元件群,從第1輸入端子朝第1輸出端子 ,在控制信號作動時分別被控制為〇 N、0 F F狀態之第1 種開關元件和第2種開闋元件以交替地串聯連接; 第2開關元件群,從設置於第1輸出端子側之第2 輸入端子侧朝設於第1輸入端子側之第2輸出端子, 在控制信號為不作動時分別被控制為G N狀態與0 F F狀 態的第2種開關元件與第1種開關元件以交替地串聯 連接所成; 多數放大電路元件,於第1開關元件群相鄰的開關 元件之各連接點,與對應連接點之位置的第2開關元 件群相鄰的開關元件之各連接點之間t將輸入端及 輸出端分別交替地連接於第1開關元件群相鄰的開 關元件之連接點與第2開關元件群相鄰的開闊元件之 連接點,與第2開關元件群相鄰的開關元件之連接點 與第1開關元件群相鄰的開關元件之連接點所成。 10. —種延遲電路,其特擻為具備有: 第1開關元件群從第1輸入端子朝第1輸出端子 ,由控制倍號之值在控制一方為ο N時另一方為0 F F的 P通道M0S電晶體與N通道M0S電晶體以交替地串聯連 接所成, 第2開關元件群,自設置於第1輸出端子側之第2 -2 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ^^1 —^1 II ^^1 HJ I- 1 tjf t i4 1} * t— n* r^1 - ^^1 ^^1 訂---------線u (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 453〇3s A8 BS CS D8 t、申請專利抵圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 輸入端子朝設於第1輸入端子倒之第2輸出端子,將 控制信號由反相器翻轉之相輔信號控制一方為ON時另 一方為OFF的P通道M0S電晶體與N通道K0S電晶體以 交替地串聯連接所成; 多數反相器電路,與第1開闢元件群相鄰的電晶體 之各連接點,與對應該連接點位置的第2開關元件群 相鄰的電晶體之各連接點之間,將輸入端與輸出端, 分別以交替地連接與第1開關元件群相鄰的電晶體之 連接與第2開關元件群相鄰的電晶體之連接點,與第 2開關元件群相鄰的電晶體之連接點與第1開關元件 群相鄰的電晶體之連接點所成。 11. 如申請專利範圍第10項之延遲電路,其中係使配.設 於從第1輸入端子朝第1輸出端子側之行進的路徑之 電晶體,與設於從第2輸入端子朝第2輸出端子側之 行進方向路徑的電晶體之電流驅動能力為不同者。 12. —種同步延遲電路,具有申請專利範圍第5項至第 10項中任一項之延遲電路所成,倍號之信號方向由控 制信號具有可切換為順及逆方向之第1,第2延遲電 路,其待歡為具備: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 輸入緩衝器電路,以輸入時脈信號作輸入; 第3延遲電路,用延遲該輸人緩衝器電路之輸出; 分頻器,用來2分頻輸入緩衝器電路之輸出; 邏輯閘電路,該分頻器之输出與其翻轉信號,對第 1 ,第2延遲電路以作為控制信號及控制信號之相輔 信號來供給, -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A8 B8 C8 D8 緣 453〇s 申請專利範圍 對該第1,第2之延遲電路之第1輸入端子,供給第 3之延遲電路之輸出, 從該第1,第2延遲電路之第2輸出端子所輸出信 號作為輸入;以及 輸出緩衝器電路,以該邏輯閘電路之輸出ϋ為輸人 並以輸出時脈供給於時脈供給對方。 13.如申請專利範圍第1項之時脈信號控,其中 該開關元件偽以平行排列2支,同時兩支之列間 以夾持配置放大電路元件,再於該順]^逆向之一方 ,於串聯形態由選擇性的設定Z字形(meander like) 路徑來選擇者。 1 4 .如申請專利範圍第1或第1 3項之時脈信號控制方法 ,其中該順逆兩方向之一方向,藉由相鄰兩個放大電 路在開關元件中被選擇之一個開關元件來連接,形成 Z宇形(meander-like)路徑被設定,且兩方向之另一 方之方向,將相鄰兩個放大電路,由以現在被選擇為 〇 F F而配設在相對於開關元件倒,同時藉由被選擇為〇 n 的一個開關元件所連接,而設定形成2字形路徑來設 定者。 1 5 .如申請專利範圍第2項之時脈信號控制電路,其中 該開關元件傺以2支平行排列,同時在該2支之列間 夾持放大電路元件配設,再於該順向及逆向之一方藉 於串聯形態由以選擇性的設定Z字形狀(nseander-lkie: 路徑所選擇者。 1 6 如申請專利範圍第2,3或1 5項之時脈信號控制電路, 2 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----„--------装·-------訂·--------' ' * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 453〇3, 謹 D8 六、申請專利範圍 其中該順逆兩値方向之一方向藉由相鄰兩値放大電路 徑開關元件中被選擇ON之一個開關元件連接,以形成 Z字形狀(meander like)路徑所設定,且該兩値方向 之另一方向,使相鄰兩値之放大電路,藉由配設在現 在已選擇為0 F F而相對於開關元件側,同時被選擇為〇 N 之一個開關元件連接,形成Z宇形狀路徑來設定者。 --------- ϊ I I I ^ ------I I 訂---------I , ·.· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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