WO2003028216A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung nicht-überlappender taktphasen - Google Patents

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WO2003028216A1
WO2003028216A1 PCT/DE2002/002926 DE0202926W WO03028216A1 WO 2003028216 A1 WO2003028216 A1 WO 2003028216A1 DE 0202926 W DE0202926 W DE 0202926W WO 03028216 A1 WO03028216 A1 WO 03028216A1
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WO
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unit
input
multiplexer
output
circuit
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PCT/DE2002/002926
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English (en)
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Inventor
Gebhard Melcher
Original Assignee
Infineon Technologies Ag
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/15—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors
    • H03K5/15013—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with more than two outputs
    • H03K5/15026—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with more than two outputs with asynchronously driven series connected output stages
    • H03K5/1504—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with more than two outputs with asynchronously driven series connected output stages using a chain of active delay devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/15—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors
    • H03K5/151—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with two complementary outputs
    • H03K5/1515—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with two complementary outputs non-overlapping

Definitions

  • multi-phase clocks with guaranteed non-overlapping clock pulses are required.
  • Such applications are, for example, switched capacitor filters, sigma delta modulators, clock boosters or charge pumps.
  • Circuits for generating two non-overlapping clock phases or pairs of clock phases have long been known from the prior art.
  • Varying load conditions are a particular problem in the generation of non-overlapping clock phases.
  • Capacitive loads in particular, shift clock phases that do not actually overlap with others so that there is nevertheless an overlap.
  • FIGS. 1 and 2 A circuit from the prior art for two clock phases is shown in FIGS. 1 and 2, the clock phases resulting therefrom being shown in FIG. 3.
  • the circuit arrangement shown in FIG. 1 essentially consists of two NAND elements, the output of which is fed back to an input of the other NAND element.
  • a clock signal CLKIN is present both at the first NAND gate 1 and via an inverter at the second NAND gate 2.
  • the second input of NAND gate 1 is LOW.
  • the output Q2 is HIGH.
  • the input of the second NAND gate 2 the one with the negated Clock signal is applied, is at this time HIGH.
  • the output Q2 is fed back to the second input of the second NAND element 2, as a result of which a HIGH signal is also present at this point in time, the output of the second NAND element 2 subsequently goes to LOW and the output signal Q1 is also LOW.
  • the first input of the first NAND element thus receives a HIGH signal, so that a HIGH and a LOW level are present at the inputs.
  • the level at the output does not change and the edge cannot continue through the first NAND gate 1.
  • the first input of the second NAND gate 2 now receives a LOW signal, as a result of which the output jumps from LOW to HIGH and the edge continues.
  • the output Q1 which is now HIGH, is fed back to the second input of the first NAND element, as a result of which two HIGH signals are present at the inputs of the first NAND element and consequently the
  • a falling clock edge continues as described using the rising edge.
  • the level of the output Q2 therefore changes first and then the level of the output Q1.
  • the signals at outputs Ql and and 02 are thus interleaved.
  • the time interval between changes in state at the outputs Q1 and Q2 is determined by the length of the delay times of the logic switching elements, that is to say the NAND elements in FIG. 1. Through the targeted use of additional delay elements, the delay times can be precisely defined.
  • FIG. 2 Such a circuit is shown in FIG. 2.
  • a plurality of inverters are connected between the outputs of the NAND gates 1 and 2 and the circuit outputs Q1 and Q2, each inverter having a typical switching time, which leads to a delay in the signal.
  • two further outputs Q1N and Q2N are brought out, which each carry the signal complementary to Q1 and Q2.
  • Phases Q1 and Q2 are strictly non-overlapping (positive logic), while phases Q1N and Q2N are strictly overlapping (positive logic) or also non-overlapping (negative logic).
  • the clock gap or non-overlap time is denoted by Tnovl. This clock system with two non-overlapping clock phases is suitable for controlling switch-capacitance filters or charge pumps, for example.
  • FIG. 4 shows a time diagram that illustrates this requirement.
  • the object of the invention is therefore to provide a circuit arrangement by means of which three or more non-overlapping clock phases can be generated. It should be ensured that the time offset between the clock phases is maintained regardless of a connected load.
  • a circuit arrangement for generating non-overlapping clock phases with a first circuit unit for linking two input signals to one output signal and a second circuit unit for linking two input signals to one output signal, with a first input of the first and second circuit unit are provided for applying a common clock signal, and a first multiplexer unit, a first input being connected to an output of the first circuit unit, a second input being connected to an output of the second circuit unit and the output of the multiplexer unit each having a second input of is connected to the first and second circuit unit and a third input is provided for switching between the inputs of the first multiplexer unit for supplying the clock signal, output signals of the first and second circuit unit and d he first multiplexer unit several non-overlapping clock phases are provided.
  • the circuit is particularly simple if the first and the second circuit unit are each a NAND element, which have downstream delay elements, each consisting of inverters connected in series.
  • FIGS. 1 and 2 show the already described viewing arrangements from the prior art
  • FIG. 3 shows a time diagram for a circuit according to the prior art according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a time diagram that can be generated by a circuit arrangement according to the invention
  • FIG. 5 shows a first exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the invention
  • Figure 6 is a detailed representation of the circuit arrangement of Figure 5 and
  • FIG. 7 shows a second exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the invention
  • FIG. 8 shows a detailed illustration of the exemplary embodiment from FIG. 7.
  • FIG. 1 to 3 show circuit arrangements of the prior 'art and the corresponding timing diagram, as already described in the introductory description.
  • FIG. 4 shows a time diagram as can be generated by circuit arrangements according to the invention.
  • FIG. 5 Such a circuit is shown in FIG. 5.
  • a clock signal CLK is fed to first inputs E1.1 and E2.1 of a first switching unit SEI and a second switching unit SE2.
  • a multiplexer unit ME1 is provided, the third input of which is provided for the application of the clock signal CLK.
  • the third input E3.3 of the multiplexer unit is provided for switching between a first and a second input M3.1 and M3.2 of the multiplexer unit.
  • the output AI .1 of the first switching unit SEI is connected to the first input E3.1 of the multiplexer unit ME1.
  • the output A2.1 of the second switching unit SE2 is correspondingly connected to the second input E3.2 of the multiplexer unit.
  • the output A3.1 of the first multiplexer unit ME1 is connected both to the second input El .2 of the first switching unit SEI and to the second input E2.2 of the second switching unit SE2.
  • the outputs A1, A2.1 and A3.1 of the first and second switching units SEI and SE2 and the multiplexer unit ME1 are provided as outputs Q1, Q2 and Q3 ' for tapping an output signal.
  • the switching units SEI and SE2 each consist of a NAND gate 1 and 2, and downstream inverters as a delay element.
  • the multiplexer unit ME1 consists of a multiplexer 3, the output of which is also connected in series as a delay element.
  • a positive signal edge first passes through the switching unit SEI, so that the output Q1 first goes high (see FIG. 4).
  • the ENB input of the multiplexer 3 is connected to the inverted clock signal .CLK.
  • the input S1 of the multiplexer 3 is initially activated.
  • the positive clock edge therefore continues from Q1 through the multiplexer 3 to the output Q2.
  • the signal at the output Q2 is fed back to the NAND gate 2 as in a circuit according to the prior art and continues from its output through the inverters used as a delay element to the output Q3, so that the output Q3 goes HIGH last , Until the clock signal CLK changes, the outputs remain in the state now assumed.
  • the multiplexer 3 On a falling clock edge, ie when the clock signal CLK goes LOW, the multiplexer 3 is switched so that the input S2 of the multiplexer 3 is now activated.
  • the negative edge cannot continue through the NAND gate 1, since the second input of the NAND gate would also have to go LOW, which only occurs when the output Q2 has changed its state.
  • the negative clock edge can propagate through the NAND gate 2. Therefore output Q3 goes LOW first.
  • the multiplexer 3 is switched over again and the process begins again.
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the invention, with which four clock phases are nested and not overlapping should be generated.
  • a further multiplexer unit ME2 is connected between the first switching unit SEI and the first multiplexer unit ME1.
  • the output of the first switching unit SEI is now no longer connected to a first input of the first multiplexer unit ME1, but to a first input of the second multiplexer unit ME2.
  • the multiplexer unit ME2 is now also connected in the feedback from the output of the first multiplexer unit ME1 to the second input of the first switching unit 1.
  • the mode of operation is analogous to the mode of operation described with reference to FIG.
  • the second multiplexer unit ME2 also has a delay element, so that there is an intended, defined time delay between the output signal at Q2 and the output signal at Q3.
  • the circuit arrangement shown as a block diagram in FIG. 7 is again shown in more detail in FIG. It can be seen from this that the second multiplexer unit ME2 is constructed identically to the first multiplexer unit ME1. This means that it has a multiplexer 4 and delay elements connected downstream.
  • the switching units SEI and SE2 are each implemented with a NAND element and delay elements connected downstream.
  • implementation with other logic gates can also be considered, for example with NOR gates. If the two NAND gates 1 and 2 are replaced by NOR gates in the circuit arrangement of FIG. 6, the functionality of the circuit is retained, only the assignment of desired output signals to the outputs of the circuit changes. In the present case of FIG. 6, the connections 01 and Q3 or Q1N and Q3N would be interchanged.
  • multiplexers 3 and 4 are shown as multiplexer modules. It is at the discretion of one Specialist to realize the function of a multiplexer by a discrete structure.
  • Circuit arrangements for five or more clock phases can be constructed analogously by adding further multiplexer units which are to be connected between a switching unit SEI or SE2 and an adjacent multiplexer unit,

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  • Pulse Circuits (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung nicht-überlappender Taktphasen mit einer ersten Schaltungseinheit (SE1) zur Verknüpfung zweier Eingangssignale zu einem Ausgangssignal und einer zweiten Schaltungseinheit (SE2) zur Verknüpfung zweier Eingangssignale zu einem Ausgangssignal, wobei ein jeweils erster Eingang (E1.1, E2.1) der ersten und zweiten Schaltungseinheit (SE1, SE2) zum Anlegen eines gemeinsamen Taktsignales (clk) vorgesehen sind. Darüber hinaus ist eine erste Multiplexereinheit (ME1) vorgesehen, wobei ein erster Eingang (E3.1) mit einem Ausgang (A1.1) der ersten Schaltungseinheit (SE1) verbunden ist, ein zweiter Eingang (E3.2) mit einem Ausgang (A2.1) der zweiten Schaltungseinheit (SE2) verbunden ist und der Ausgang (A3.1) der Multiplexereinheit mit jeweils einem zweiten Eingang (E1.2, E2.2) der ersten und zweiten Schaltungseinheit (SE1, SE2) verbunden ist und ein dritter Eingang (E3.3) zum Umschalten zwischen den Eingängen der ersten Multiplexereinheit (ME1) zur Beaufschlagung mit dem Taktsignal vorgesehen ist, wobei durch Ausgangssignale der ersten und zweiten Schaltungseinheit (SE1, SE2) sowie der ersten Multiplexereinheit (ME1) mehrere nichtüberlappende Taktphasen bereitgestellt sind.

Description

Beschreibung
Schaltungsanordnung zur Erzeugung nicht-überlappender Takt- phasen
Für zahlreiche Anwendungen werden Mehrphasentakte mit garantiert nicht-überlappenden Taktpulsen benötigt. Solche Anwendungen sind beispielsweise Switched-Capacitor-Filter, Sigma- delta-Modulatoren, Taktbooster oder Ladungspumpen. Schaltun- gen zur Erzeugung von zwei nicht-überlappenden Taktphasen oder Taktphasenpaaren sind seit langem aus dem Stand der Technik bekannt .
In Einzelfällen ist es jedoch erforderlich, drei oder mehr Taktphasen zu erzeugen, die ineinander verschachtelt sind und eine definierte Lage zueinander haben, wobei dadurch auch eine Auswahl mehrerer nicht-überlappender Taktphasen gewährleistet ist.
Ein besonderes Problem bei der Erzeugung nicht-überlappender Taktphasen sind variierende Lastbedingungen. Insbesondere durch kapazitive Lasten werden Taktphasen, die sich eigentlich nicht mit anderen überschneiden, so verschoben, daß es dennoch zu einer Überschneidung kommt . Eine Schaltung aus dem Stand der Technik für zwei Taktphasen ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt , wobei die sich daraus ergebenden Taktphasen in Figur 3 dargestellt sind. Die in der Figur 1 dargestellte Schaltungsanordnung besteht im wesentlichen aus zwei NAND-Gliedern, deren Ausgang jeweils auf einen Eingang des anderen NAND-Gliedes zurückgekoppelt ist.
Ein Taktsignal CLKIN liegt sowohl am ersten NAND-Glied 1 als auch über einen Inverter an dem zweiten NAND-Glied 2 an. Zu Erläuterung der Funktion wird zunächst angenommen, daß der zweite Eingang des NAND-Glieds 1 auf LOW liegt. Solange das Taktsignal CLKIN auf LOW bleibt ist der Ausgang Q2 HIGH. Der Eingang des zweiten NANDs-Gliedes 2, der mit dem negierten Taktsignal beaufschlagt ist, liegt zu diesem Zeitpunkt auf HIGH. Der Ausgang Q2 ist auf den zweiten Eingang des zweiten NAND-Glieds 2 rückgekoppelt, wodurch zu diesem Zeitpunkt dort ebenfalls ein HIGH-Signal anliegt, der Ausgang des zweiten NAND-Gliedes 2 geht in der Folge auf LOW und das Ausgangssignal Ql ist ebenfalls LOW.
Wenn nun das Taktsignal CLKIN auf HIGH wechselt, setzt sich die ansteigenden Flanke in der Schaltung fort . Der erste Ein- gang des ersten NAND-Glieds erhält also ein HIGH-Signal, so daß an den Eingängen ein HIGH- und ein LOW-Pegel anliegen. Der Pegel am Ausgang ändert sich damit nicht und die Flanke kann sich nicht durch das erste NAND-Glied 1 fortsetzen.
Der erste Eingang des zweiten NAND-Gliedes 2 erhält jedoch jetzt ein LOW-Signal, wodurch der Ausgang von LOW auf HIGH springt und die Flanke sich fortsetzt. Der Ausgang Ql, der jetzt HIGH ist, ist auf den zweiten Eingang des ersten NAND- Gliedes zurückgekoppelt, wodurch an den Eingängen des ersten NAND-Gliedes zwei HIGH-Signale anliegen und infolgedessen der
Ausgang auf LOW geht . Somit hat sich die Flanke nun auch zum zweiten Ausgang Q2 fortgepflanzt . Dieser Zustand bleibt so lange erhalten, bis sich der Pegel des Taktsignales CLKIN wieder ändert .
Eine abfallende Taktflanke setzt sich wie anhand der ansteigenden Flanke beschrieben fort. Allerdings ändert sich zunächst nur das Ausgangssignal des ersten NAND-Gliedes 1, während trotz unterschiedlicher Belegung der Eingänge das Aus- gangssignal des zweiten NAND-Gliedes 2 gleich bleibt. Als erstes ändert sich deshalb der Pegel des Ausgangs Q2 und danach der Pegel des Ausgangs Ql . Die Signale an den Ausgängen Ql und und 02 sind somit ineinander verschachtelt. Der zeitliche Abstand zwischen Zustandsänderungen an den Ausgängen Ql und Q2 wird dadurchbestimmt, wie groß die Verzögerungszeiten der logischen Schaltglieder, in der Figur 1 also der NAND- Glieder, sind. Durch den gezielten Einsatz von zusätzlichen Verzögerungsgliedern lassen sich die Verzögerungszeiten genau festlegen.
Eine solche Schaltung ist in der Figur 2 gezeigt. Zusätzlich zu den NAND-Gliedern 1 und 2 sind zwischen die Ausgänge der NAND-Glieder 1 und 2 und die Schaltungsausgänge Ql und Q2 mehrere Inverter geschaltet, wobei jeder Inverter eine typi- sehe Schaltzeit aufweist, die zu einer Verzögerung des Signals führt. Zusätzlich sind zwei weitere Ausgänge Q1N und Q2N herausgeführt, die jeweils das zu Ql bzw. Q2 komplementäre Signal führen.
Die durch eine solche Schaltungsanordnung erzeugten Signale sind in der Figur 3 dargestellt . Die Phasen Ql und Q2 sind strikt nicht-überlappend (positive Logik) , während die Phasen Q1N und Q2N strikt überlappend (positive Logik) oder ebenfalls nicht-überlappend (negative Logik) sind. Die Taktlücke oder Nicht-Überlapp-Zeit ist mit Tnovl bezeichnet. Dieses Taktsystem mit zwei nicht-überlappenden Taktphasen eignet sich zur Ansteuerung von beispielsweise Schalter-Kapazität- Filtern oder Ladungspumpen.
Es kommt jedoch vor, daß man für gewisse Schaltungsblöcke ein drittes Taktphasenpaar benötigt, welches nicht einfach zu einem bestehenden Phasenpaar zeitversetzt ist, sondern zeitlich verschachtelt nicht-überlappend schaltet. In der Figur 4 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, das diese Anforderung veran- schaulicht. Durch geeignete Kombination von Signalen sollten sich zu jeder beliebigen Anforderung bezüglich der Überlappungen immer drei Signale finden lassen, die diese Anforderungen erfüllen. Für drei oder mehr nicht-überlappende Takt- phasen mußte man bisher um ein Vielfaches höhere Systemtakt- frequenzen verwenden und die Frequenzperioden unterteilen. Die hohe Frequenz des Systemtaktes führt jedoch schaltungs- technisch zu erheblichem Aufwand. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung anzugeben, durch die drei oder mehr nicht überlappende Takt- phasen erzeugt werden können. Dabei soll sichergestellt sein, daß der Zeitversatz zwischen den Taktphasen unabhängig von einer angeschlossenen Last eingehalten wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung zur Erzeu- gung nicht-überlappender Taktphasen gelöst mit einer ersten Schaltungseinheit zur Verknüpfung zweier Eingangs- Signale zu einem Ausgangssignal und einer zweiten Schaltungseinheit zur Verknüpfung zweier Eingangssignale zu einem Aus- gangssignal, wobei ein jeweils erster Eingang der ersten und zweiten Schaltungseinheit zum Anlegen eines gemeinsamen Taktsignals vorgesehen sind, und einer ersten Multiplexereinheit, wobei ein erster Eingang mit einem Ausgang der ersten Schaltungseinheit verbunden ist, ein zweiter Eingang mit einem Ausgang der zweiten Schaltungseinheit verbunden ist und der Ausgang der Multiplexereinheit mit jeweils einem zweiten Eingang der ersten und zweiten Schaltungseinheit verbunden ist und ein dritter Eingang zum Umschalten zwischen den Eingängen der ersten Multiplexereinheit zur Beaufschlagung mit dem Taktsignal vorgesehen ist, wobei durch AusgangsSignale der ersten und zweiten Schaltungseinheit sowie der ersten Multiplexereinheit mehrere nicht-überlappende Taktphasen bereitgestellt sind.
Durch das Einfügen der Multiplexereinheit und der entspre- chenden Anbindung an die beiden Schaltungseinheiten wird erreicht, daß die aus den Figuren 1 und 2 bekannte Schaltungsanordnung skalierbar wird. Zu den zwei im Stand der Technik vorhandenen Ausgängen kommt ein weiterer hinzu. Vorteilhaft ist, daß nur Standard-Logikgatter verwendet werden. Durch die Anordnung der Rückkopplung wird erreicht, daß bis zur Grenze der maximal möglichen Frequenz unter allen Umständen eine Überlappung vermieden wird. Dies gilt insbesondere auch bei sich ändernden kapazitiven Lasten. Dabei wird nur ein einziger Referenztakt benötigt, dessen Frequenz gleich der des Ausgangssignales ist.
Besonders vorteilhaft ist, daß das erfindungsgemäße Einfügen einer Multiplexereinheit mehrfach angewandt werden kann, so daß durch das Einfügen weiterer Multiplexereinheiten auch entsprechend mehr Ausgangssignale zur Verfügung stehen, die jeweils nicht-überschneidend verschachtelt sind.
Besonders einfach ist die Schaltung aufgebaut, wenn die erste und die zweite Schaltungseinheit jeweils ein NAND-Glied sind, die nachgeschaltete, jeweils aus hintereinander geschalteten Invertern bestehende Verzögerungsglieder besitzen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
Figuren 1 und 2 die bereits beschriebenen Sehaltungsanordnun- gen aus dem Stand der Technik,
Figur 3 ein Zeitdiagramm für eine Schaltung nach dem Stand der Technik gemäß Figur 2 ,
Figur 4 ein Zeitdiagramm, das durch eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung erzeugbar ist,
Figur 5 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
Figur 6 eine detaillierte Darstellung der Schaltungsanordnung von Figur 5 und
Figur 7 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mäßen Schaltungsanordnung, Figur 8 eine detaillierte Darstellung des Ausführungsbei- spieles von Figur 7.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen Schaltungsanordnungen aus dem Stand der' Technik bzw. das entsprechende Zeitdiagramm, wie bereits in der Beschreibungseinleitung beschrieben. Die Figur 4 zeigt ein Zeitdiagramm, wie es durch erfindungsgemäße Schaltungsanordnungen erzeugbar ist.
Eine solche Schaltung ist in der Figur 5 dargestellt. Ein Taktsignal CLK wird auf erste Eingänge El.l und E2.1 einer ersten Schalteinheit SEI und einer zweiten Schalteinheit SE2 geführt. Außerdem ist eine Multiplexereinheit MEl vorgesehen, deren dritter Eingang zur Beaufschlagung mit dem Taktsignal CLK vorgesehen ist. Der dritte Eingang E3.3 der Multiplexereinheit ist zum Umschalten zwischen einem ersten und einem zweiten Eingang M3.1 und M3.2 der Multiplexereinheit vorgesehen. Der Ausgang AI .1 der ersten Schalteinheit SEI ist mit dem ersten Eingang E3.1 der Multiplexereinheit MEl verbunden. Der Ausgang A2.1 der zweiten Schalteinheit SE2 ist entsprechend mit dem zweiten Eingang E3.2 der Multiplexereinheit verbunden. Darüber hinaus ist der Ausgang A3.1 der ersten Multiplexereinheit MEl sowohl mit dem zweiten Eingang El .2 der ersten Schalteinheit SEI als auch mit dem zweiten Eingang E2.2 der zweiten Schalteinheit SE2 verbunden. Die Ausgängen Al.l, A2.1 und A3.1 der ersten und zweiten Schalteinheit SEI und SE2 und der Multiplexereinheit MEl sind als Ausgänge Ql, Q2 und Q3 ' zum Abgreifen eines Ausgangsignals vorgesehen.
Für die erste und zweite Schalteinheit SEI und SE2 sind verschiedene Ausführungen denkbar. Eine mögliche Ausführung ist in der Figur 6 dargestellt. Dort bestehen die Schalteinheiten SEI und SE2 aus jeweils einem NAND-Glied 1 und 2, sowie nachgeschalteten Invertern als Verzögerungsglied. Die Multiple- xereinheit MEl besteht aus einem Multiplexer 3, dessen Ausgang ebenfalls Inverter als Verzögerungsglied nachgeschaltet sind. Eine positive Signalflanke durchläuft zunächst die Schalteinheit SEI, so daß als erstes der Ausgang Ql auf HIGH geht (vergleiche Figur 4) . Der ENB-Eingang des Multiplexers 3 ist mit dem invertierten Taktsignal .CLK verbunden. Dadurch ist zunächst der Eingang Sl des Multiplexers 3 aktiviert. Die positive Taktflanke setzt sich daher von Ql kommend durch den Multiplexer 3 bis zum Ausgang Q2 fort. Das Signal am Ausgang Q2 wird wie bei einer Schaltung nach dem Stand der Technik auf das NAND-Glied 2 rückgekoppelt und setzt sich von dessen Ausgang durch die als Verzögerungsglied verwendeten Inverter bis zum Ausgang Q3 fort, so daß der Ausgang Q3 als letztes auf HIGH geht. Bis zur Änderung des Taktsignales CLK bleiben die Ausgänge in dem nun angenommenen Zustand.
Bei einer abfallenden Taktflanke, wenn also das Taktsignal CLK auf LOW geht, wird der Multiplexer 3 umgeschaltet, so daß nun der Eingang S2 des Multiplexers 3 aktiviert ist. Die negative Flanke kann sich nicht durch das. NAND-Glied 1 fortset- zen, da zusätzlich der zweite Eingang des NAND-Gliedes auf LOW gehen müßte, was erst dann erfolgt, wenn der Ausgang Q2 seinen Zustand geändert hat. Allerdings kann sich die negative Taktflanke durch das NAND-Glied 2 fortpflanzen. Daher geht zuerst der Ausgang Q3 auf LOW. Der Multiplexer 3, der itt- lerweile auf den Eingang S2 umgeschaltet ist, erlaubt nun eine Fortsetzung der abfallenden Taktflanke durch den Multiplexer 3 und die nachgeschalteten Verzögerungsglieder zum Ausgang 02. Von dort aus setzt sich die abfallende Flanke zum Eingang des NAND-Gliedes 1 fort, um nach Durchlaufen der Ver- zögerungsglieder am Ausgang Ql anzukommen, so daß auch dieser auf LOW geht. Sobald das Taktsignal erneut auf HIGH geht, wird der Multiplexer 3 wiederum umgeschaltet und der Vorgang beginnt von neuem.
In der Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt, mit der vier ineinander verschachtelte und nicht überlappende Taktphasen erzeugt werden sollen. Zur Realisierung dieser Aufgabe wird eine weitere Multiplexereinheit ME2 zwischen die erste Schalteinheit SEI und die erste Multiplexereinheit MEl geschaltet. Der Ausgang der ersten Schalteinheit SEI ist nun nicht mehr mit einem ersten Eingang der ersten Multiplexereinheit MEl, sondern mit einem ersten Eingang der zweiten Multiplexereinheit ME2 verbunden. In die Rückkopplung des Ausgangs der ersten Multiplexereinheit MEl zum zweiten Eingang der ersten Schalteinheit 1 ist nun ebenfalls die Multi- plexereinheit ME2 geschaltet. Die Funktionsweise ist analog zu der anhand von Figur 5 beschreibenden Funktionsweise. Auch die zweite Multiplexereinheit ME2 besitzt ein Verzögerungs- glied, so daß zwischen dem Ausgangssignal an Q2 und dem Ausgangssignal an Q3 ein beabsichtigter definierter Zeitverzug liegt.
Die in Figur 7 als Blockschaltbild dargestellte Schaltungsanordnung ist in der Figur 8 wiederum detaillierter gezeigt. Daraus ist ersichtlich, daß die zweite Multiplexereinheit ME2 identisch zu der ersten Multiplexereinheit MEl aufgebaut ist. Das heißt sie besitzt einen Multiplexer 4 und nachgeschaltete Verzögerungsglieder .
In den detaillierten Darstellungen von Figur 6 und Figur 8 sind die Schalteinheiten SEI und SE2 jeweils mit einem NAND- Glied und nachgeschalteten Verzögerungsgliedern realisiert. Genauso kommt aber eine Realisierung mit anderen Logikgattern in Betracht, beispielsweise mit NOR-Gliedern. Wenn man in der Schaltungsanordnung von Figur 6 die beiden NAND-Glieder 1 und 2 durch NOR-Glieder ersetzt, bleibt die Funktionsfähigkeit der Schaltung erhalten, es ändert sich lediglich die Zuordnung von gewünschten AusgangsSignalen zu den Ausgängen der Schaltung. Im vorliegenden Fall von Figur 6 wären die Anschlüsse 01 und Q3 bzw. Q1N und Q3N vertauscht.
In den Figuren 6 und 8 sind die Multiplexer 3 und 4 als Mul- tiplexerbausteine dargestellt. Es liegt im Ermessen eines Fachmannes, die Funktion eines Multiplexers durch einen diskreten Aufbau zu realisieren.
Schaltungsanordnungen für fünf und mehr Taktphasen können analog durch das Hinzufügen weiterer Multiplexereinheiten aufgebaut werden, die zwischen eine Schalteinheit SEI oder SE2 und eine angrenzende Multiplexereinheit zu schalten sind,
Um praktisch verwertbare Außensignale zu erhalten, ist ledig- lieh eine Abstimmung der Verzögerungszeiten auf die gewünschte Taktfrequenz notwendig. Entsprechende Dimensionierungen liegen im Bereich des fachmännischen Könnens.

Claims

Patentansprüche
1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung nicht-überlappender Taktphasen mit
einer ersten Schaltungseinheit (SEI) zur Verknüpfung zweier Eingangssignale zu einem Ausgangssignal und einer zweiten Schaltungseinheit (SE2) zur Verknüpfung zweier Eingangssigna- le zu einem Ausgangssignal, wobei ein jeweils erster Eingang (El.l, E2.1) der ersten und zweiten Schaltungseinheit (SEI, SE2) zum Anlegen eines gemeinsamen Taktsignales (clk) vorgesehen sind, und
einer ersten Multiplexereinheit (MEl) , wobei ein erster Eingang (E3.1) mit einem Ausgang (Al.l) der ersten Schaltungseinheit (SEI) verbunden ist, ein zweiter Eingang (E3.2) mit einem Ausgang (A2.1) der zweiten Schaltungseinheit (SE2) verbunden ist und der Ausgang (A3.1) der Multiplexereinheit mit jeweils einem zweiten Eingang (El.2, E2.2) der ersten und zweiten Schaltungseinheit (SEI, SE2) verbunden ist und ein dritter Eingang (E3.3) zum Umschalten zwischen den Eingängen der ersten Multiplexereinheit (MEl) zur Beaufschlagung mit dem Taktsignal vorgesehen ist,
wobei durch Ausgangssignale der ersten und zweiten Schaltungseinheit (SEI, SE2) sowie der ersten Multiplexereinheit (MEl) mehrere nicht-überlappende Taktphasen bereitgestellt sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Multiplexereinheit (ME2) zwischen die erste Schaltungseinheit (SEI) und die erste Multiplexereinheit (MEl) geschaltet ist, wobei
- der erste Eingang (E4.1) der zweiten Multiplexereinheit
(ME2) mit dem Ausgang (Al.l) der ersten Schaltungseinheit (SEI) verbunden ist,
- der zweite Eingang (E4.2) der zweiten Multiplexereinheit (ME2) mit dem Ausgang (A3.1) der ersten Multiplexereinheit
(MEl) verbunden ist und der Ausgang (A4.1) der zweiten Multiplexereinheit (ME2) mit dem ersten Eingang (E3.1) der ersten Multiplexereinheit (MEl) und dem zweiten Eingang (El.2) der ersten Schalteinheit (SEI) verbunden ist und der dritte Eingang (E4.3) der zweiten Multiplexereinheit
(ME2) zur Beaufschlagung mit dem Taktsignal (clk) vorgesehen ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Multiple- xereinheiten zwischen die erste Schaltungseinheit (SEI) und die dazu nächstliegende Multiplexereinheit geschaltet sind, wobei eine Verbindung der Multiplexereinheiten jeweils ent- sprechend der Verbindung der zweiten Multiplexereinheit (ME2) zwischen der ersten Schaltungseinheit (SEI) und der ersten Multiplexereinheit (MEl) vorgesehen ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Schaltungseinheit (SEI, SE2) jeweils aus einem NAND-Glied mit einem nachgeschalteten Verzögerungsglied besteht, wobei dem ersten Eingang (E2.1) der zweiten Schaltungseinheit (SE2) ein Inverter vorgeschaltet ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Multiplexereinheit (MEl) aus einem Multiplexer und einem nachgeschalteten Verzögerungsglied besteht, wobei der erste und zweite Eingang (E3.1, E3.2) der ersten Multiplexereinheit (MEl) Dateneingänge des Multiplexers sind und der dritte Eingang (E3.3) der Multiplexereinheit der Umschalt-Eingang des Multiplexers ist .
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