WO2000001071A1 - Static frequency divider with modifiable divider ratio - Google Patents

Static frequency divider with modifiable divider ratio Download PDF

Info

Publication number
WO2000001071A1
WO2000001071A1 PCT/DE1999/001714 DE9901714W WO0001071A1 WO 2000001071 A1 WO2000001071 A1 WO 2000001071A1 DE 9901714 W DE9901714 W DE 9901714W WO 0001071 A1 WO0001071 A1 WO 0001071A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
divider
static frequency
flip
input
frequency divider
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/001714
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Pierschel
Original Assignee
Infineon Technologies Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies Ag filed Critical Infineon Technologies Ag
Priority to JP2000557549A priority Critical patent/JP2002519923A/en
Priority to EP99938174A priority patent/EP1095456A1/en
Publication of WO2000001071A1 publication Critical patent/WO2000001071A1/en
Priority to IL14705500A priority patent/IL147055A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K23/00Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
    • H03K23/64Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains with a base or radix other than a power of two
    • H03K23/66Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains with a base or radix other than a power of two with a variable counting base, e.g. by presetting or by adding or suppressing pulses
    • H03K23/667Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains with a base or radix other than a power of two with a variable counting base, e.g. by presetting or by adding or suppressing pulses by switching the base during a counting cycle

Definitions

  • the invention relates to a static frequency divider which contains at least two synchronously clocked holding elements or two flip-flop circuits, which alternately switch on and off.
  • the holding elements usually have a preparatory stage and a stage that holds the signal (master and slave).
  • the individual stages are usually designed as differential stages, since, due to the parasitic capacitances, relatively low signal levels occur at high and very high frequencies, and due to the differential stages there is a significantly greater interference immunity.
  • the working point current is between the preparatory one
  • Stage (master) and the stage holding the signal (slave) are switched, with a pair of transistors of each stage always carrying the usually constant operating point current and thus the operating point current of the holding elements is uniform during both clock phases. At least two such holding elements or D flip-flops are required for a static frequency divider.
  • the operating point current must be large enough to generate a corresponding signal voltage swing on the load elements and to reload the parasitic capacitances which are always present and are connected to ground with the required signal voltage swing.
  • a 2: 1 frequency divider can be interconnected in a manner known per se from two such holding elements in the form of a master-slave flip-flop, the clock control being designed such that either the master holding element or the slave holding element is activated and the outputs of the master holding element are connected to the inputs of the slave holding element.
  • a U-switching flip-flop or a so-called T-flip-flop is produced by feedback of the outputs of the master-slave flip-flop in phase opposition to the inputs of the master-slave flip-flop.
  • a binary static frequency divider with a divider ratio greater than 2: 1, for example, has a series connection of several ter flip-flops.
  • the object on which the invention is based is to provide a static frequency divider with switchable divider ratios, in which no additional level drivers or logic circuits with a correspondingly high power loss are required.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a 2: 1/3: 1 divider according to the invention
  • Figure 2 is a circuit diagram of the modified master-slave flip-flops of Figures 1 and
  • FIGS. 1 and 2 shows a timing diagram to explain the mode of operation of the circuits shown in FIGS. 1 and 2.
  • modified D-flip-flops are present through additional input transistor pairs and switching transistors and a switchover takes place between two, so to speak, interlocking divider rings, the two part sets only being exchanged by a direct and a crosswise connection between the respective ones Distinguish the outputs of a first D flip-flop with the inputs of the second D flip-flop.
  • This switchover between the two divider rings suppresses an input clock period or extends the output clock period. Since the switchover time is typically much shorter than the period of the input clock with which both holding elements are clocked synchronously, the switchover from one divider ring to the other suppresses exactly one period of the input clock.
  • the static frequency divider Since the additional transistors in the modified master-slave flip-flop require the same operating currents, the static frequency divider, despite a switchable divider ratio, requires the same power loss as a static frequency divider with a correspondingly large fixed divider ratio.
  • a critical path does not exist, since no logic in the speed-determining divider ring can lead to time delays.
  • Such a circuit according to the invention can in principle be operated up to the highest frequencies that can be achieved with the respective technology. To do this, however, the individual edges on the control inputs must be as steep as possible in order to achieve the very short changeover time required for the operating current.
  • a second part is realized in that the output Q of the flip-flop 1 with the inverting input D2N and the output QN of the flip-flop are connected via a signal crossing X3 1 is connected to the regular input D2 of the flip-flop 2 and that the output Q of the flip-flop 2 via the signal crossings XI and X2 provided here with the input D2 of the flip-flop 1 and the output QN2 of the flip-flop 2 also are directly connected to input D2N via signal crossings XI and X2.
  • a direct connection means that a non-inverted output is connected to a corresponding non-inverted input and an inverted output is connected to a corresponding inverted input.
  • a crosswise connection here means that a non-inverted output is connected to an inverted input and an inverted output is connected to a corresponding non-inverted input.
  • both flip-flops 1 and 2 are switched on at their clock outputs CLK and CLKN
  • the flip-flops 1 and 2 each have a regular and an inverted control input ST and STN, which are each connected to a control unit 3.
  • the control unit 3 generates changeover signals for the inputs ST and STN depending on a selection signal M for the divider ratio, as a result of which the inputs are selected for a respective divider ring.
  • M for the divider ratio
  • the control unit 3 can be supplied with the input clock T and also output signals E and F from these further stages.
  • FIG 2 a detailed circuit diagram for the modified D flip-flops 1 and 2 is shown, the modification consisting primarily in that in addition to a first pair of input transistors T3 and T4, a second pair of input transistors T9 and T10 is provided, with a common connection of the Transistors T3 and T4 can be connected to a node Kl via a switching transistor T7, the gate of which is connected to the input ST, and first connections of the transistors T9 and T10 can be connected via a further switching transistor T8, the gate of which is connected to the input STN, are also connectable to the node Kl.
  • the gate of transistor T3 is connected to the first inverting input DIN, the gate of transistor T4 to input D1, the gate of transistor T9 to input D2N and the gate of transistor T10 to input D2.
  • the second connections of the transistors T3 and T9 are with the output Q and the second connections of the transistors T4 and T10 with the inverted one
  • a transistor T5 is connected with a first connection to a node K2 and with a second connection via a load resistor RL1 to VDD.
  • a transistor T6, which forms a pair of transistors with transistor T5 is connected at a first connection to node K2 and via a load resistor RL2 to VDD.
  • the connection point between the transistor T5 and the resistor RL1 represents the output Q, which is fed back to the gate of the transistor T6.
  • the connection point between the transistor T6 and the load resistor RL2 represents the inverting output QN, which is fed back to the gate of the transistor T5. Coupled crosswise by the two Transistors T5 and T6 result in a bistable multivibrator.
  • the node K1 can be connected via a switching transistor T1 and the node K2 can be connected via a switching transistor T1 via a common resistor R1 with reference potential GND, the gate of the transistor T1 being connected to the regular clock input CLK and the gate of the transistor T2 being connected to the inverted clock input CLKN is.
  • FIG. 3 shows the signals T, A ... D in the upper part of this figure for the case without a signal change at the control inputs ST and STN and in the lower part of the figure for the case of a signal change at the control inputs ST and STN .
  • Drawn arrows show the takeover of signals C and D as signals A and B and the dotted characters show the takeover of signals A and B as signals C and D.
  • P2 (n + m) * P0
  • n : l / (n + m): 1-frequency divider arises.
  • k switches or m switches take place during n periods PO, k of course not equal to m. In a corresponding manner, this leads to an (n + k): l / (n + m): 1 frequency divider.

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

The invention relates to a static frequency divider with a modifiable divider ratio for maximum frequencies and with a minimal overall power consumption. In a first divider stage, a T-flip-flop is provided with modified D-flip-flops which have an additional input transistor pair. If at any chosen time, the operating current of said input transistor pair is switched, exactly one input clock pulse period is suppressed and the divider ratio is modified. Almost any modifiable divider ratios can be produced with other divider flip-flops and a plurality of modifying operations.

Description

Beschreibungdescription
Statischer Frequenzteiler mit umschaltbarem Teilerverhältnis.Static frequency divider with switchable divider ratio.
Die Erfindung betrifft einen statischen Frequenzteiler, der mindestens zwei synchron getaktete Haltegliedern bzw. zwei Flip-Flop-Schaltungen beinhaltet, die sich jeweils wechselseitig ein- bzw. ausschalten. Die Halteglieder weisen meist eine vorbereitende Stufe und eine das Signal haltende Stufe (Master und Slave) auf. Die einzelnen Stufen werden meist als Differenzstufen ausgebildet, da aufgrund der parasitären Kapazitäten, bei hohen und sehr hohen Frequenzen relativ geringe Signalpegel auftreten und durch die Differenzstufen eine deutlich größere Störfestigkeit gegeben ist. Der Ar- beitspunktsstrom wird hierbei zwischen der vorbereitendenThe invention relates to a static frequency divider which contains at least two synchronously clocked holding elements or two flip-flop circuits, which alternately switch on and off. The holding elements usually have a preparatory stage and a stage that holds the signal (master and slave). The individual stages are usually designed as differential stages, since, due to the parasitic capacitances, relatively low signal levels occur at high and very high frequencies, and due to the differential stages there is a significantly greater interference immunity. The working point current is between the preparatory one
Stufe (Master) und der das Signal haltenden Stufe (Slave) umgeschaltet, wobei jeweils ein Transistorpaar einer jeden Stufe stets den in der Regel konstanten Arbeitspunktstrom führt und somit der Arbeitspunktstrom der Halteglieder während bei- der Taktphasen gleichförmig ist. Für einen statischen Frequenzteiler sind mindestens zwei solcher Halteglieder bzw. D- Flip-Flops erforderlich. Der Arbeitspunktström muß groß genug sein, um einen entsprechende Signalspannungshub an den Lastelementen zu erzeugen und die stets vorhandenen, gegen Masse geschalteten, parasitären Kapazitäten mit dem geforderten Signalspannungshub umzuladen. Ein 2:1 Frequenzteiler kann in an sich bekannter Weise aus zwei solchen Haltegliedern in Form eines Master-Slave-Flip-Flops zusammengeschaltet werden, wobei die Taktansteuerung so gestaltet ist, daß jeweils entwe- der das Master-Halteglied oder das Slave-Halteglied aktiviert wird und die Ausgänge des Master-Halteglieds mit den Eingängen des Slave-Halteglieds verbunden sind. Durch gegenphasige Rückkopplung der Ausgänge des Master-Slave-Flip-Flops auf die Eingänge des Master-Slave-Flip-Flops entsteht ein U schalt- Flip-Flop bzw. ein sogenanntes T-Flip-Flop. Ein binärer statischer Frequenzteiler mit einem Teilerverhältnis größer als 2:1 weist beispielsweise eine Hintereinanderschaltung mehre- rer T-Flip-Flops auf. Ist ein ungeradzahliger bzw. ein von einer binaren Folge abweichender Teilungsfaktor erforderlich, so kann dies beispielsweise mit einer entsprechenden Logik, die entweder die Eingänge oder die Halteglieder vor dem ]e- weils nächsten Tellerzyklus rucksetzt, erreicht werden. Derartige Logikschaltungen sind jedoch nicht einfach zu realisieren, da die verwendeten Signalpegel nur im Bereich von 200 mV bis 500 mV liegen und eine entsprechende Pegelanhebung erfolgen muß. Die entsprechenden Treiber und die Logik werden bei hohen Frequenzen betrieben und verursachen entsprechend hohe Verlustleistungen. Außerdem ist die Verwendung von Logikgattern stets mit einer Verzogerungszeit verbunden, welche den sogenannten kritischen Pfad bestimmt. Diese zusätzlichen Verzogerungen durch die Logik senkt die erreichbare maximale Teilerfrequenz meist erheblich, was im wesentlichen daran liegt, daß der Binarteiler erst weiterschalten darf, wenn die Entscheidung der Logik über den akuteilen Zustand der Ausgange korrekt gefallen ist und die entsprechenden Signale neu eingestellt worden sind.Stage (master) and the stage holding the signal (slave) are switched, with a pair of transistors of each stage always carrying the usually constant operating point current and thus the operating point current of the holding elements is uniform during both clock phases. At least two such holding elements or D flip-flops are required for a static frequency divider. The operating point current must be large enough to generate a corresponding signal voltage swing on the load elements and to reload the parasitic capacitances which are always present and are connected to ground with the required signal voltage swing. A 2: 1 frequency divider can be interconnected in a manner known per se from two such holding elements in the form of a master-slave flip-flop, the clock control being designed such that either the master holding element or the slave holding element is activated and the outputs of the master holding element are connected to the inputs of the slave holding element. A U-switching flip-flop or a so-called T-flip-flop is produced by feedback of the outputs of the master-slave flip-flop in phase opposition to the inputs of the master-slave flip-flop. A binary static frequency divider with a divider ratio greater than 2: 1, for example, has a series connection of several ter flip-flops. If an odd-numbered division factor or a division factor deviating from a binary sequence is required, this can be achieved, for example, with appropriate logic which either resets the inputs or the holding elements before the next plate cycle. However, such logic circuits are not easy to implement, since the signal levels used are only in the range from 200 mV to 500 mV and a corresponding level increase must be carried out. The corresponding drivers and logic are operated at high frequencies and cause correspondingly high power losses. In addition, the use of logic gates is always associated with a delay time, which determines the so-called critical path. These additional delays due to the logic usually lower the achievable maximum divider frequency considerably, which is essentially due to the fact that the binary divider may only switch on after the logic decision regarding the acute state of the outputs has been made correctly and the corresponding signals have been reset.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, einen statischen Frequenzteiler mit umschaltbaren Teilerver- haltnissen anzugeben, bei dem keine zusatzlichen Pegeltreiber oder Logikschaltungen mit einer entsprechend hohen Verlust- leistung erforderlich sind.The object on which the invention is based is to provide a static frequency divider with switchable divider ratios, in which no additional level drivers or logic circuits with a correspondingly high power loss are required.
Diese Aufgabe wird erfmdungsgemaß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelost. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.This object is achieved according to the invention by the features of patent claim 1. Preferred developments of the invention result from the further claims.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines m den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels naher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to a preferred exemplary embodiment shown in the drawings. It shows
Figur 1 ein Blockschaltbild eines erfmdungsgemaßen 2:1/3:1- Teilers, Figur 2 ein Schaltbild der modifizierten Master-Slave-Flip- Flops von Figur 1 undFIG. 1 shows a block diagram of a 2: 1/3: 1 divider according to the invention, Figure 2 is a circuit diagram of the modified master-slave flip-flops of Figures 1 and
Figur 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der m Figur 1 und 2 dargestellten Schaltungen.3 shows a timing diagram to explain the mode of operation of the circuits shown in FIGS. 1 and 2.
Bei der Erfindung wird im wesentlichen bewirkt, daß durch zusätzliche Eingangstransistorpaare und Umschalttransistoren modifizierte D-Flip-Flops vorhanden sind und eine Umschaltung zwischen zwei gewissermaßen ineinander verschrankten Teilerringen erfolgt, wobei sich beide Teilemnge lediglich durch eine Vertauschung einer direkten und einer kreuzweisen Verbindung zwischen den jeweiligen Ausgängen eines ersten D- Flip-Flops mit den Eingängen des zweiten D-Flip-Flops unter- scheiden. Diese Umschaltung zwischen den beiden Teilerringen bewirkt eine Unterdrückung einer Eingangstaktperiode bzw. eine Verlängerung der Ausgangstaktperiode. Da die Umschaltzeit typischerweise wesentlich kurzer ist als die Periodendauer des Eingangstaktes mit dem beide Halteglieder synchron getak- tet werden, wird durch die Umschaltung von einem Teilerring auf den anderen genau eine Periodendauer des Eingangstaktes unterdruckt. Da die zusätzlichen Transistoren m dem modifizierten Master-Slave-Flip-Flop die gleichen Betriebsstrome erfordert, benotigt der statische Frequenzteiler, trotz einem umschaltbaren Teilerverhaltnis, dieselbe Verlustleistung wie ein statischer Frequenzteiler mit entsprechend großen festen Teilerverhaltnis. Ein kritischer Pfad existiert nicht, da keine Logik im geschwindigkeitsbestimmenden Teilerring zu Zeitverzogerungen fuhren kann. Damit ist eine solche erfm- dungsgemaße Schaltung prinzipiell bis zu den höchsten mit der jeweiligen Technologie erreichbaren Frequenzen betreibbar. Dazu m ssen allerdings die einzelnen Flanken an den Steuer- emgangen möglichst steil sein, um die erforderliche sehr kurze Umschaltzeit für den Betriebsstrom zu erreichen.In the invention it is essentially brought about that modified D-flip-flops are present through additional input transistor pairs and switching transistors and a switchover takes place between two, so to speak, interlocking divider rings, the two part sets only being exchanged by a direct and a crosswise connection between the respective ones Distinguish the outputs of a first D flip-flop with the inputs of the second D flip-flop. This switchover between the two divider rings suppresses an input clock period or extends the output clock period. Since the switchover time is typically much shorter than the period of the input clock with which both holding elements are clocked synchronously, the switchover from one divider ring to the other suppresses exactly one period of the input clock. Since the additional transistors in the modified master-slave flip-flop require the same operating currents, the static frequency divider, despite a switchable divider ratio, requires the same power loss as a static frequency divider with a correspondingly large fixed divider ratio. A critical path does not exist, since no logic in the speed-determining divider ring can lead to time delays. Such a circuit according to the invention can in principle be operated up to the highest frequencies that can be achieved with the respective technology. To do this, however, the individual edges on the control inputs must be as steep as possible in order to achieve the very short changeover time required for the operating current.
In Figur 1 sind zwei D-Flip-Flops 1 und 2 m einer Master- Slave-Anordnung als T-Flip-Flop bzw. als Umschalt-Flip-Flop geschaltet, wobei ein regulärer, ein Signal C führender Ausgang Q des Flip-Flops 1 mit einem regulären Eingang Dl des Flip-Flops 2 und ein invertierter, ein Signal D führender Ausgang QN mit einem invertierten Eingang D1N des Flip-Flops 2, also entsprechende Ausgange mit entsprechenden Eingängen, verbunden sind und wobei ein regulärer, ein Signal A führender Ausgang Q des Flip-Flops 2 über eine Signalkreuzung XI mit einem invertierenden Eingang D1N des Flip-Flops 1 und ein invertierender, ein Signal B führender Ausgang QN des Flip- Flops 2 über eine Signalkreuzung XI mit einem regulären Eingang Dl des Flip-Flops 1 verbunden ist. Darüber hinaus ist auf der Basis der modifizierten D-Flip-Flops 1 und 2 ein zweiter Teilemng dadurch realisiert, daß über eine Signalkreuzung X3 der Ausgang Q des Flip-Flops 1 mit dem mvertie- renden Eingang D2N und der Ausgang QN des Flip-Flops 1 mit dem regulären Eingang D2 des Flip-Flops 2 verbunden ist und daß der Ausgang Q des Flip-Flops 2 über die hier vorgesehenen Signalkreuzungen XI und X2 mit dem Eingang D2 des Flip-Flops 1 und der Ausgang QN2 des Flip-Flops 2 ebenfalls über die Si- gnalkreuzungen XI und X2 mit dem Eingang D2N direkt verbunden sind. Eine direkte Verbindung bedeutet also m diesem Zusammenhang, daß ein nicht invertierter Ausgang mit einem entsprechenden nicht invertierten Eingang und ein invertierter Ausgang mit einem entsprechenden invertierten Eingang verbun- den sind. In entsprechender Weise bedeutet hier eine kreuzweise Verbindung, daß ein nicht invertierter Ausgang mit einem invertierten Eingang und ein invertierter Ausgang mit einem entsprechenden nicht invertierten Eingang verbunden sind. Beiden Flip-Flops 1 und 2 wird, neben einer Versorgungsspan- nung VDD und GND, an ihren Taktemgangen CLK und CLKN einIn Figure 1, two D flip-flops 1 and 2 m of a master-slave arrangement as a T flip-flop and as a switch flip-flop switched, with a regular, a signal C leading output Q of the flip-flop 1 with a regular input Dl of the flip-flop 2 and an inverted, a signal D leading output QN with an inverted input D1N of the flip-flop 2, that is, corresponding Outputs are connected to corresponding inputs, and wherein a regular output Q of the flip-flop 2 carrying a signal A via a signal crossing XI with an inverting input D1N of the flip-flop 1 and an inverting output B leading to a signal B of the flip-flop 1 Flops 2 is connected via a signal crossing XI to a regular input D1 of the flip-flop 1. In addition, on the basis of the modified D flip-flops 1 and 2, a second part is realized in that the output Q of the flip-flop 1 with the inverting input D2N and the output QN of the flip-flop are connected via a signal crossing X3 1 is connected to the regular input D2 of the flip-flop 2 and that the output Q of the flip-flop 2 via the signal crossings XI and X2 provided here with the input D2 of the flip-flop 1 and the output QN2 of the flip-flop 2 also are directly connected to input D2N via signal crossings XI and X2. In this context, a direct connection means that a non-inverted output is connected to a corresponding non-inverted input and an inverted output is connected to a corresponding inverted input. Correspondingly, a crosswise connection here means that a non-inverted output is connected to an inverted input and an inverted output is connected to a corresponding non-inverted input. In addition to a supply voltage VDD and GND, both flip-flops 1 and 2 are switched on at their clock outputs CLK and CLKN
Eingangstaktsignal T zugeführt. Die Flip-Flops 1 und 2 weisen jeweils einen regulären und einen invertierten Steuereingang ST und STN auf, der jeweils mit einer Steuereinheit 3 verbunden ist. Die Steuereinheit 3 erzeugt abhangig von einem Aus- wahlsignal M für das Teilerverhaltnis Umschaltsignale f r die Eingänge ST und STN, wodurch eine Auswahl der Eingänge für einen jeweiligen Teilerring erfolgt. Im einfachsten Fall sind nur die beiden Flip-Flops 1 und 2 vorgesehen es können aber weitere Teilerstufen nachgeschaltet sein, um höhere Teilerverhältnisse zu erhalten. Zur Bildung der Signale für die Eingänge ST und STN können der Steuereinheit 3 neben dem Eingangstakt T auch Ausgangssignale E und F dieser weiteren Stufen zugeführt werden.Input clock signal T fed. The flip-flops 1 and 2 each have a regular and an inverted control input ST and STN, which are each connected to a control unit 3. The control unit 3 generates changeover signals for the inputs ST and STN depending on a selection signal M for the divider ratio, as a result of which the inputs are selected for a respective divider ring. In the simplest case, only the two flip-flops 1 and 2 are provided, but further divider stages can be connected in order to obtain higher divider ratios. To form the signals for the inputs ST and STN, the control unit 3 can be supplied with the input clock T and also output signals E and F from these further stages.
In Figur 2 ist ein Detailschaltbild für die modifizierten D- Flip-Flops 1 und 2 dargestellt, wobei die Modifizierung in erster Linie darin besteht, daß neben einem ersten Eingangstransistorpaar T3 und T4 ein zweites Eingangstransistorpaar T9 und T10 vorgesehen ist, wobei ein gemeinsamer Anschluß der Transistoren T3 und T4 über einen Umschalttransistor T7, des- sen Gate mit dem Eingang ST verbunden ist, mit einem Knoten Kl verbindbar ist und wobei erste Anschlüsse der Transistoren T9 und T10 über einen weiteren Umschalttransistor T8, dessen Gate mit dem Eingang STN verbunden ist, ebenfalls mit dem Knoten Kl verbindbar sind. Das Gate des Transistors T3 ist dabei mit dem ersten invertierenden Eingang DIN, das Gate des Transistors T4 mit dem Eingang Dl, das Gate des Transistors T9 mit dem Eingang D2N und das Gate des Transistors T10 mit dem Eingang D2 verbunden. Die zweiten Anschlüsse der Transistoren T3 und T9 sind mit dem Ausgang Q und die zweiten An- Schlüsse der Transistoren T4 und T10 mit dem invertiertenIn Figure 2, a detailed circuit diagram for the modified D flip-flops 1 and 2 is shown, the modification consisting primarily in that in addition to a first pair of input transistors T3 and T4, a second pair of input transistors T9 and T10 is provided, with a common connection of the Transistors T3 and T4 can be connected to a node Kl via a switching transistor T7, the gate of which is connected to the input ST, and first connections of the transistors T9 and T10 can be connected via a further switching transistor T8, the gate of which is connected to the input STN, are also connectable to the node Kl. The gate of transistor T3 is connected to the first inverting input DIN, the gate of transistor T4 to input D1, the gate of transistor T9 to input D2N and the gate of transistor T10 to input D2. The second connections of the transistors T3 and T9 are with the output Q and the second connections of the transistors T4 and T10 with the inverted one
Ausgang QN verbunden. Ein Transistor T5 ist mit einem ersten Anschluß mit einem Knoten K2 und mit einem zweiten Anschluß über einen Lastwiderstand RL1 mit VDD verbunden. Ein Transistor T6, der mit dem Transistor T5 ein Transistorpaar bildet, ist mit einem ersten Anschluß mit dem Knoten K2 und über einen Lastwiderstand RL2 mit VDD verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Transistor T5 und dem Widerstand RL1 stellt den Ausgang Q dar, der auf das Gate des Transistors T6 rückgekoppelt ist. Entsprechend stellt der Verbindungspunkt zwischen dem Transistor T6 und dem Lastwiderstand RL2 den invertierenden Ausgang QN dar, der auf das Gate des Transistors T5 rückgekoppelt ist. Durch die beiden kreuzweise verkoppel- ten Transistoren T5 und T6 entsteht eine bistabile Kippstufe. Der Knoten Kl ist über einen Umschalttransistor Tl und der Knoten K2 ist über einen Umschalttransistor Tl über einen gemeinsamen Widerstand Rl mit Bezugspotential GND verbindbar, wobei das Gate des Transistors Tl mit dem regulären Takteingang CLK und das Gate des Transistors T2 mit dem invertierten Takteingang CLKN verbunden ist.QN output connected. A transistor T5 is connected with a first connection to a node K2 and with a second connection via a load resistor RL1 to VDD. A transistor T6, which forms a pair of transistors with transistor T5, is connected at a first connection to node K2 and via a load resistor RL2 to VDD. The connection point between the transistor T5 and the resistor RL1 represents the output Q, which is fed back to the gate of the transistor T6. Correspondingly, the connection point between the transistor T6 and the load resistor RL2 represents the inverting output QN, which is fed back to the gate of the transistor T5. Coupled crosswise by the two Transistors T5 and T6 result in a bistable multivibrator. The node K1 can be connected via a switching transistor T1 and the node K2 can be connected via a switching transistor T1 via a common resistor R1 with reference potential GND, the gate of the transistor T1 being connected to the regular clock input CLK and the gate of the transistor T2 being connected to the inverted clock input CLKN is.
In Figur 3 sind die Signale T, A ... D im oberen Teil dieser Figur für den Fall ohne einen Signalwechsel an den Steuerein- gangen ST und STN sowie im unteren Teil der Figur für den Fall eines Signalwechsels an den Steuereingangen ST und STN dargestellt. Durch gezeichnete Pfeile zeigen dabei die Übernahme der Signale C und D als Signal A und B und die gepunk- tet dargestellten Zeichen die Übernahme der Signale A und B als Signal C und D. Der Eingangstakt T weist dabei eine Periodendauer PO und die Signale A ... D eine Periodendauer Pl = 2*P0 und damit ein Teilerverhaltnis 2:1 auf, sofern an den Steuereingangen ST bzw. STN kein Signalwechsel stattfindet. Durch einen entsprechenden Signalwechsel an den Eingängen ST bzw. STN wird zusätzlich zu der Teilung 2:1 für die Zeitdauer PO eine Umschaltung der Smale C und D unterdruckt, wodurch durch einen Signalwechsel an den Eingängen ST bzw. STN eine Periodendauer von P2 = 3*P0, also ein Teilerverhaltnis 3:1, entsteht.3 shows the signals T, A ... D in the upper part of this figure for the case without a signal change at the control inputs ST and STN and in the lower part of the figure for the case of a signal change at the control inputs ST and STN . Drawn arrows show the takeover of signals C and D as signals A and B and the dotted characters show the takeover of signals A and B as signals C and D. The input clock T has a period duration PO and signals A. .. D a period Pl = 2 * P0 and thus a divider ratio 2: 1, provided there is no signal change at the control inputs ST or STN. A corresponding signal change at the inputs ST and STN suppresses a 2: 1 division for the time period PO and a switchover of the smale C and D, which means that a period change of P2 = 3 * due to a signal change at the inputs ST and STN P0, i.e. a 3: 1 division ratio, arises.
Zur Erzeugung höherer Tellerverhaltnisse können einem solchen umschaltbaren Frequenzteiler z. B. weitere übliche Teiler- Flip-Flops nachgeschaltet werden.To generate higher plate ratios such a switchable frequency divider z. B. further conventional divider flip-flops can be connected downstream.
Ferner kann die Steuereinheit 3 derart vorgesehen sein, daß m einem Fall keine Umschaltung erfolgt und die Ausgangsperiodendauer Pl = n*P0 betragt sowie im anderen Fall m Umschaltungen erfolgen, wodurch eine Ausgangsperiodendauer von P2 = (n + m)*P0 und damit ein n:l/(n + m) : 1-Frequenzteιler entsteht . Schließlich besteht auch noch die Möglichkeit, daß abhängig von dem Auswahlsignal M, entweder k Umschaltungen oder m Umschaltungen während n Perioden PO erfolgen, wobei natürlich k ungleich m gilt. In entsprechender Weise führt dies zu einem (n + k):l/(n + m) : 1-Frequenzteiler . Furthermore, the control unit 3 can be provided in such a way that in one case there is no switchover and the output period Pl = n * P0 and in the other case there are m switchovers, so that an output period of P2 = (n + m) * P0 and thus an n : l / (n + m): 1-frequency divider arises. Finally, there is also the possibility that, depending on the selection signal M, either k switches or m switches take place during n periods PO, k of course not equal to m. In a corresponding manner, this leads to an (n + k): l / (n + m): 1 frequency divider.

Claims

Patentansprüche claims
1. Statischer Frequenzteiler mit umschaltbarem Teilerverhalt¬1. Static frequency divider with switchable divider behavior
bei dem, m einem ersten Teilerring, die Ausgange (Q, QN) eines ersten Halteglieds (1) mit den entsprechenden Eingängen (Dl, DIN) eines zweiten Halteglieds (1) direkt und die Ausgange des zweiten Halteglieds kreuzweise (XI) mit den entsprechenden Eingängen des ersten Halteglieds verbunden sind, bei dem m einem zweiten Teilerring, anstelle der kreuzweisen Verbindung (XI) eine direkte Verbindung (XI, X2 ) und umgekehrt (X3) besteht, bei dem eine Steuereinrichtung (3) vorhanden ist, die abhangig von einem Auswahlsignal (M) für ein gewünschtes Teiler- Verhältnis eine Umschaltung zwischen dem ersten und zweiten Teilerring bewirkt.in which, in a first divider ring, the outputs (Q, QN) of a first holding member (1) with the corresponding inputs (Dl, DIN) of a second holding member (1) directly and the outputs of the second holding member crosswise (XI) with the corresponding ones Inputs of the first holding member are connected, in which in a second divider ring, instead of the crosswise connection (XI) there is a direct connection (XI, X2) and vice versa (X3), in which there is a control device (3) which is dependent on one Selection signal (M) for a desired divider ratio causes a switchover between the first and second divider ring.
2. Statischer Frequenzteiler nach Anspruch 1, bei dem das erste und zweite Halteglied neben einen zum er- sten Teiler angehorigen ersten Eingangstransistorpaar (T3,2. Static frequency divider according to claim 1, in which the first and second holding elements in addition to a first input transistor pair (T3,
T4) ein zusatzliches, zum zweiten Teilerring gehöriges Em- gangstransistorpaar (T9, T10) aufweist, bei dem in Abhängigkeit des Auswahlsignals (M) mit Hilfe vonT4) has an additional pair of input transistors (T9, T10) belonging to the second divider ring, in which, depending on the selection signal (M), with the aid of
Auswahltransistoren (T7, T8) entweder das erste Emgangstran- sistorpaar oder das zweite Eingangstransistorpaar aktivierbar ist und bei dem das erste und zweite Halteglied weitere Schaltungs- teile enthalt, die Bestandteil von beiden Teilerringen sind.Selection transistors (T7, T8) either the first pair of input transistors or the second pair of input transistors can be activated and in which the first and second holding elements contain further circuit parts which are part of both divider rings.
3. Statischer Frequenzteiler nach Anspruch 2, bei dem die weiteren Schaltungsteile einen ersten Transistor (Tl) und einen zweiten Transistor (T2) beinhalten, die m Abhängigkeit des Emgangstaktsignales (T) entweder einen ersten Knoten (Kl) oder einen zweiten Knoten (K2) über einen Wider- stand (Rl) mit Bezugspotential (GND) verbinden, bei dem die weiteren Schaltungsteile eine mit den Ausgangen des Halteglieds verbundene bistabile Kippstufe (T5, T6, RL1, RL2 ) beinhalten, die mit dem zweiten Knoten (K2) verbunden ist, und bei dem entweder das erste oder zweite Eingangstransistorpaar dadurch aktivierbar ist, daß entweder das erste oder das zweite Eingangstransistorpaar über einen jeweiligen Auswahltransistor in Abhängigkeit eines Steuersignales (ST, STN) mit dem ersten Knoten (Kl) verbindbar ist.3. Static frequency divider according to claim 2, wherein the further circuit parts include a first transistor (Tl) and a second transistor (T2), which depending on the received clock signal (T) either a first node (Kl) or a second node (K2) Connect to the reference potential (GND) via a resistor (R1), in which the other circuit parts have a bistable multivibrator (T5, T6, RL1,) connected to the outputs of the holding element. RL2) include, which is connected to the second node (K2), and in which either the first or second pair of input transistors can be activated in that either the first or the second pair of input transistors via a respective selection transistor depending on a control signal (ST, STN) the first node (Kl) is connectable.
4. Statischer Frequenzteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Steuereinheit (3) vorhanden ist, die innerhalb von n Perioden eines Eingangstaktes (PO) des statischen Frequenzteilers in Abhängigkeit des Auswahlsignales (M) für ein gewünschtes Teilerverhältnis entweder k mal oder n mal um- schaltet, wobei k ungleich m ist und wobei k und m ganzzahlige Werte zwischen 0 und n sind.4. Static frequency divider according to one of the preceding claims, in which a control unit (3) is present which within n periods of an input clock (PO) of the static frequency divider depending on the selection signal (M) for a desired division ratio either k times or n times toggles, where k is not equal to m and where k and m are integer values between 0 and n.
5. Statischer Frequenzteiler nach Anspruch 4, bei dem dem ersten bzw. zweiten Teilerring weitere Teilerstu- fen nachgeschaltet sind und Ausgangssignale (E, F) dieser weiteren Teilerstufen der Steuereinheit (3) zugeführt sind. 5. Static frequency divider according to Claim 4, in which further divider stages are connected downstream of the first or second divider ring and output signals (E, F) of these further divider stages are fed to the control unit (3).
PCT/DE1999/001714 1998-06-29 1999-06-11 Static frequency divider with modifiable divider ratio WO2000001071A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000557549A JP2002519923A (en) 1998-06-29 1999-06-11 Static divider with switchable division ratio
EP99938174A EP1095456A1 (en) 1998-06-29 1999-06-11 Static frequency divider with modifiable divider ratio
IL14705500A IL147055A (en) 1999-06-11 2000-06-06 Analysing method and device for automatically sorting products such as fruits

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19828925.1 1998-06-29
DE19828925 1998-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000001071A1 true WO2000001071A1 (en) 2000-01-06

Family

ID=7872357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1999/001714 WO2000001071A1 (en) 1998-06-29 1999-06-11 Static frequency divider with modifiable divider ratio

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1095456A1 (en)
JP (1) JP2002519923A (en)
WO (1) WO2000001071A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003043193A1 (en) 2001-11-16 2003-05-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. High-speed programmable frequency-divider with synchronous reload
US6593782B2 (en) 2000-03-18 2003-07-15 Institut Fuer Halbleiterphysik Frankfurt (Oder) Gmbh Static frequency divider with a divider ratio which can be switched over

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63244931A (en) * 1987-03-30 1988-10-12 Nec Corp Frequency divider
JPH05347554A (en) * 1992-06-15 1993-12-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Cmos variable frequency divider circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63244931A (en) * 1987-03-30 1988-10-12 Nec Corp Frequency divider
JPH05347554A (en) * 1992-06-15 1993-12-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Cmos variable frequency divider circuit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 051 (E - 712) 6 February 1989 (1989-02-06) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 195 (E - 1533) 5 April 1994 (1994-04-05) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6593782B2 (en) 2000-03-18 2003-07-15 Institut Fuer Halbleiterphysik Frankfurt (Oder) Gmbh Static frequency divider with a divider ratio which can be switched over
WO2003043193A1 (en) 2001-11-16 2003-05-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. High-speed programmable frequency-divider with synchronous reload

Also Published As

Publication number Publication date
EP1095456A1 (en) 2001-05-02
JP2002519923A (en) 2002-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69333353T2 (en) Voltage converter circuit and multi-phase clock generator
DE102005032229B4 (en) quadrature divider
DE19624270C2 (en) Complementary clock generator for generating complementary clocks
DE19736857C1 (en) Ring oscillator
DE3050199C2 (en) Logic circuit
DE10130122B4 (en) Delay locked loop
DE68912348T2 (en) METHOD FOR PHASE CONTROLLING A CLOCK WITH REGARD TO A DATA SIGNAL.
DE10251703A1 (en) Circuit arrangement for frequency division and phase locked loop with the circuit arrangement
DE2944034C2 (en) Flip-flop circuit and frequency divider circuit equipped with it
DE10130123A1 (en) Delay control loop for generating complementary clock signals
DE3001388A1 (en) FREQUENCY DIVIDER
EP0977406B1 (en) Circuit for transmission of galvanically isolated digital signals
WO2000001071A1 (en) Static frequency divider with modifiable divider ratio
DE602004009423T2 (en) FREQUENCY DISTRIBUTOR WITH CHANGING DISTRIBUTION RATE
DE10142657B4 (en) Circuit arrangement for generating non-overlapping clock phases
DE4214612C2 (en) Frequency divider circuit
DE10156817C1 (en) Multi-phase comparator
DE102005004084B4 (en) Mixing stage and method for mixing two signals having different frequencies
EP1145443A2 (en) 1bit digital-analog converter circuit
DE10013633A1 (en) Static frequency divider with switchable division ratio prevents metastable states using two D=type flip-flops with alternately activatable inputs
EP1033814B1 (en) Integrated circuit for generating two non-overlapping clock signals
EP0683566A1 (en) Clock signal dividing circuit
DE10147643A1 (en) Multiplexer cell and multiplexer circuit arrangement
DE3142167A1 (en) &#34;DIVIDING WITH ADJUSTABLE DIVISION RATIO&#34;
DE10221156B4 (en) Method and circuit arrangement for clock and data recovery

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1999938174

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1999938174

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09720928

Country of ref document: US

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1999938174

Country of ref document: EP