JPH0360207B2 - - Google Patents
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- JPH0360207B2 JPH0360207B2 JP59023034A JP2303484A JPH0360207B2 JP H0360207 B2 JPH0360207 B2 JP H0360207B2 JP 59023034 A JP59023034 A JP 59023034A JP 2303484 A JP2303484 A JP 2303484A JP H0360207 B2 JPH0360207 B2 JP H0360207B2
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Classifications
-
- 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
- H03K5/13—Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals
- H03K5/135—Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals by the use of time reference signals, e.g. clock signals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、デジタル信号用の絶縁ゲート電界効
果トランジスタ集積回路で構成された遅延回路に
関するものあり、特ちスイツチングトランジスタ
および負荷トランジスタよりそれぞれ構成されて
いる縦続接続され2n個のスタテイツクインバー
タを使用して等ステツプのnステツプ調節可能な
遅延が生成され、奇数番号のインバータおよびそ
れに続く偶数番号のインバータは遅延時間tを与
える少なくともn段の1つを形成し、その段の出
力はnの中から1を選択する選択スイツチを介し
て遅延回路力端子に係合され、遅延はデジタル−
アナログ変換器を後続するカウンタを備えたデジ
タル測定装置により制御調整されるデジタル信号
用絶縁ゲート電界効果トランジスタ集積遅延回路
に関するものである。
果トランジスタ集積回路で構成された遅延回路に
関するものあり、特ちスイツチングトランジスタ
および負荷トランジスタよりそれぞれ構成されて
いる縦続接続され2n個のスタテイツクインバー
タを使用して等ステツプのnステツプ調節可能な
遅延が生成され、奇数番号のインバータおよびそ
れに続く偶数番号のインバータは遅延時間tを与
える少なくともn段の1つを形成し、その段の出
力はnの中から1を選択する選択スイツチを介し
て遅延回路力端子に係合され、遅延はデジタル−
アナログ変換器を後続するカウンタを備えたデジ
タル測定装置により制御調整されるデジタル信号
用絶縁ゲート電界効果トランジスタ集積遅延回路
に関するものである。
この種の遅延回路はEPO特許公報0059802号
(米国特許出願第349228号)に記載されている。
その第1図に示された装置においては、製造誤差
によつて変動する各段の遅延量は、遅延インター
バル(休止期間)中リングを形成するように奇数
番号のインバータを接続してそれにより発振さ
せ、その周波数から制御信号を導出し、それを用
いて段の遅延量が一定に保持されるようにデジタ
ル−アナログ変換器を介して負荷トランジスタの
バイアスを制御することによつて一定に保持され
ている。
(米国特許出願第349228号)に記載されている。
その第1図に示された装置においては、製造誤差
によつて変動する各段の遅延量は、遅延インター
バル(休止期間)中リングを形成するように奇数
番号のインバータを接続してそれにより発振さ
せ、その周波数から制御信号を導出し、それを用
いて段の遅延量が一定に保持されるようにデジタ
ル−アナログ変換器を介して負荷トランジスタの
バイアスを制御することによつて一定に保持され
ている。
この先行技術による装置においては製造誤差に
よつて変動する各段の遅延量は限定された範囲に
対してしか補償することができない。何故ならば
引込範囲は負荷トランジスタに作用する制御によ
つて制限されるからである。デジタル−アナログ
変換器は負荷トランジスタのゲートを介してその
オン抵抗に影響を与えるが、このオン抵抗の変化
範囲は意図している目的に対して充分なものでは
ない。
よつて変動する各段の遅延量は限定された範囲に
対してしか補償することができない。何故ならば
引込範囲は負荷トランジスタに作用する制御によ
つて制限されるからである。デジタル−アナログ
変換器は負荷トランジスタのゲートを介してその
オン抵抗に影響を与えるが、このオン抵抗の変化
範囲は意図している目的に対して充分なものでは
ない。
したがつて、本発明の目的は、例えば引込範囲
の上限値が下限値の略々2倍になるような大巾の
引込範囲の拡大が可能になるように先行技術の回
路を変形し、改良することである。
の上限値が下限値の略々2倍になるような大巾の
引込範囲の拡大が可能になるように先行技術の回
路を変形し、改良することである。
この目的は、冒頭に述べた形式の遅延回路にお
いて、遅延回路がn+1の段を備え、各段はさら
に転送トランジスタおよび集積キヤパシタを備
え、そのキヤパシタの一方の端子は奇数番号のイ
ンバータの出力端子に接続され他方の端子は転送
トランジスタのチヤンネルを通つて接地され、転
送トランジスタのゲートは遅延の調節を可能にす
るためにデジタル−アナログ変換器の出力端子に
接続され、第1段の出力端子および第n+1段の
出力端子はそれぞれ第1のクロツク同期段および
最後のクロツク同期段の入力端子に結合され、そ
れらのクロツク同期段のクロツク入力端子には周
波数fc=1/ntのクロツク信号が与えられ、第1
のクロツク同期段の出力はクロツク信号によりク
ロツクされクロツク信号の周期に等しい遅延を与
える第1の遅延素子を通つて第1のノアゲートの
第1の入力端子に結合され、第1のノアゲートは
その第2の入力端子が第1の補助インバータを介
して最後のクロツク同期段の出力端子に結合さ
れ、その第3の入力端子が遅延回路の入力端子に
接続され、最後のクロツク同期段の出力端子は第
2のノアゲートの第1の入力端子に結合され、第
2のノアゲートはその第2の入力端子が第2の補
助インバータを介して第1の遅延素子の出力端子
に結合され、その第3の入力端子が遅延回路の入
力端子に接続され、第1および第2のノアゲート
の出力端子はそれぞれ可逆カウンタの順方向およ
び逆方向計数入力端子に接続されている遅延回路
によつて達成される。
いて、遅延回路がn+1の段を備え、各段はさら
に転送トランジスタおよび集積キヤパシタを備
え、そのキヤパシタの一方の端子は奇数番号のイ
ンバータの出力端子に接続され他方の端子は転送
トランジスタのチヤンネルを通つて接地され、転
送トランジスタのゲートは遅延の調節を可能にす
るためにデジタル−アナログ変換器の出力端子に
接続され、第1段の出力端子および第n+1段の
出力端子はそれぞれ第1のクロツク同期段および
最後のクロツク同期段の入力端子に結合され、そ
れらのクロツク同期段のクロツク入力端子には周
波数fc=1/ntのクロツク信号が与えられ、第1
のクロツク同期段の出力はクロツク信号によりク
ロツクされクロツク信号の周期に等しい遅延を与
える第1の遅延素子を通つて第1のノアゲートの
第1の入力端子に結合され、第1のノアゲートは
その第2の入力端子が第1の補助インバータを介
して最後のクロツク同期段の出力端子に結合さ
れ、その第3の入力端子が遅延回路の入力端子に
接続され、最後のクロツク同期段の出力端子は第
2のノアゲートの第1の入力端子に結合され、第
2のノアゲートはその第2の入力端子が第2の補
助インバータを介して第1の遅延素子の出力端子
に結合され、その第3の入力端子が遅延回路の入
力端子に接続され、第1および第2のノアゲート
の出力端子はそれぞれ可逆カウンタの順方向およ
び逆方向計数入力端子に接続されている遅延回路
によつて達成される。
本発明によつて生じる効果はまず第1に前述の
簡単な構成によつて引込範囲を拡大するという目
的が達成されることであり、別の効果としては、
実際の段の遅延が測定されなければならない遅延
インターバルが必要ないことである。本発明にお
いては調整用の基準周波数として作用するクロツ
ク周波数によつて段の遅延量の調整が連続的に行
われる。
簡単な構成によつて引込範囲を拡大するという目
的が達成されることであり、別の効果としては、
実際の段の遅延が測定されなければならない遅延
インターバルが必要ないことである。本発明にお
いては調整用の基準周波数として作用するクロツ
ク周波数によつて段の遅延量の調整が連続的に行
われる。
さらに、本発明の好ましい実施態様によれば簡
単な方法でデジタル信号の遅延調整が可能である
のみならずデジタル信号とクロツク周波数との間
の位相差の測定が可能なる効果が得られる。
単な方法でデジタル信号の遅延調整が可能である
のみならずデジタル信号とクロツク周波数との間
の位相差の測定が可能なる効果が得られる。
以下添付図面を参照に実施例により詳細に説明
する。
する。
第1図の実施例の回路において、遅延回路は段
1,2,…nより成り、その各段の出力端子は選
択スイツチawの対応する入力端子に接続され、
その選択スイツチawはその制御入力端子esを経
て任意の段出力に設定されることができる。選択
された段出力は選択スイツチawによつて遅延出
力端子avに結合され、それ故縦続接続された対
応する数の遅延段が能動化される。信号入力端子
eは最初の段1の入力端子に接続されている。
1,2,…nより成り、その各段の出力端子は選
択スイツチawの対応する入力端子に接続され、
その選択スイツチawはその制御入力端子esを経
て任意の段出力に設定されることができる。選択
された段出力は選択スイツチawによつて遅延出
力端子avに結合され、それ故縦続接続された対
応する数の遅延段が能動化される。信号入力端子
eは最初の段1の入力端子に接続されている。
第2a図および第2b図はこの種の段の内部回
路の好ましい2つの例を示す。各段には縦続接続
の2個のインバータが使用され第2a図において
段の信号略は全体のインバータの番号で奇数番号
のインバータi1とそれに後続する偶数番号のイ
ンバータi2を備えている。インバータi1の出
力端子とインバータi2の入力端子との接続部に
キヤパシタcの一方の端子が接続され、その他端
子は転送トランジスタttのチヤンネルを通つて接
地されている。この転送トランジスタttのゲート
は電圧uaにあり、それは遅延時間tを調整する。
第2b図においては補助インバータhiが付加され
ている。その入力端子は端の入力端子に接続さ
れ、その出力端子はキヤパシタcを通つて奇数番
号のインバータi1の出力端子に結合されてい
る。
路の好ましい2つの例を示す。各段には縦続接続
の2個のインバータが使用され第2a図において
段の信号略は全体のインバータの番号で奇数番号
のインバータi1とそれに後続する偶数番号のイ
ンバータi2を備えている。インバータi1の出
力端子とインバータi2の入力端子との接続部に
キヤパシタcの一方の端子が接続され、その他端
子は転送トランジスタttのチヤンネルを通つて接
地されている。この転送トランジスタttのゲート
は電圧uaにあり、それは遅延時間tを調整する。
第2b図においては補助インバータhiが付加され
ている。その入力端子は端の入力端子に接続さ
れ、その出力端子はキヤパシタcを通つて奇数番
号のインバータi1の出力端子に結合されてい
る。
第2a図における2個のインバータi1,i2
および第2b図における3個のインバータi1,
i2,hiはチヤンネルが直列に接続されたスイツ
チングトランジスタと負荷トランジスタとにより
それぞれ構成されているスタテイックインバータ
であり、スイツチングトランジスタのチヤンネル
の一端は接地され、負荷トランジスタのチヤンネ
ルのスイツチングトランジスタのチヤンネルと接
続されない側の端部は電源に接続されている。
および第2b図における3個のインバータi1,
i2,hiはチヤンネルが直列に接続されたスイツ
チングトランジスタと負荷トランジスタとにより
それぞれ構成されているスタテイックインバータ
であり、スイツチングトランジスタのチヤンネル
の一端は接地され、負荷トランジスタのチヤンネ
ルのスイツチングトランジスタのチヤンネルと接
続されない側の端部は電源に接続されている。
以下説明すると第1図に示された他のサブ回路
は一定の遅延量を保持する作用をする。第1の段
1の出力および第n段の次に設けたn+1番目の
段n+1の出力はそれぞれ第1のクロツク同期段
s1および最後のクロツク同期段s(n+1)の
入力に接続され、それらのクロツク同期入力端子
には周波数fc=1/ntのクロツク信号Fが与えら
れる。
は一定の遅延量を保持する作用をする。第1の段
1の出力および第n段の次に設けたn+1番目の
段n+1の出力はそれぞれ第1のクロツク同期段
s1および最後のクロツク同期段s(n+1)の
入力に接続され、それらのクロツク同期入力端子
には周波数fc=1/ntのクロツク信号Fが与えら
れる。
クロツク同期段としてはクロツク信号がその2
個の論理レベルH,Lの一方にある時のみ出力信
号が出力されるように入力信号をクロツク信号と
同期させる通常の装置が使用できる。そのような
クロツク同期段の1列は西ドイツ特許公報
DE2657281号(英国特許第1557508号)に示され
たような装置であり、それにおいてはクロツク信
号Fは通常の2相クロツク信号の形態でなければ
ならない。
個の論理レベルH,Lの一方にある時のみ出力信
号が出力されるように入力信号をクロツク信号と
同期させる通常の装置が使用できる。そのような
クロツク同期段の1列は西ドイツ特許公報
DE2657281号(英国特許第1557508号)に示され
たような装置であり、それにおいてはクロツク信
号Fは通常の2相クロツク信号の形態でなければ
ならない。
第1の遅延素子v1は第1のクロツク同期段s
1の出力信号をクロツク信号Fの1週期だけ遅延
する。その出力は第1のノアゲートn1の第1の
入力端子に結合される。最後のクロツク同期段s
(n+1)の出力は第1の追加のインバータz1
を経て第1のノアゲートn1の第2の入力端子に
結合され、ノアゲートn1の第3の入力端子は遅
延回路の入力端子eに接続されている。
1の出力信号をクロツク信号Fの1週期だけ遅延
する。その出力は第1のノアゲートn1の第1の
入力端子に結合される。最後のクロツク同期段s
(n+1)の出力は第1の追加のインバータz1
を経て第1のノアゲートn1の第2の入力端子に
結合され、ノアゲートn1の第3の入力端子は遅
延回路の入力端子eに接続されている。
最後のクロツク同期段s(n+1)の出力は第
2のノアゲートn2の第1の入力端子に結合され
ている。第1の遅延素子v1の出力は第2の追加
のインバータz2を経て第2のノアゲートn2の
第2の入力端子に結合され、ノアゲートn2の第
3の入力端子は遅延回路の入力端子eに接続され
ている。第1のノアーゲートn1の出力は可逆カ
ウンタvzの順方向計数入力端子evに結合され、
一方第2のノアゲートn2の出力はそのカウンタ
vzの逆方向計数入力端子erに接続されている。
2のノアゲートn2の第1の入力端子に結合され
ている。第1の遅延素子v1の出力は第2の追加
のインバータz2を経て第2のノアゲートn2の
第2の入力端子に結合され、ノアゲートn2の第
3の入力端子は遅延回路の入力端子eに接続され
ている。第1のノアーゲートn1の出力は可逆カ
ウンタvzの順方向計数入力端子evに結合され、
一方第2のノアゲートn2の出力はそのカウンタ
vzの逆方向計数入力端子erに接続されている。
カウンタvzの出力端子はデジタル−アナログ
変換器dwの並列入力端子に接続され、そのアナ
ログ出力端子adは電圧uaを出力し、段1…n+
1の転送トランジスタtt(第2a図、第2b図参
照)のゲートの接続されている。
変換器dwの並列入力端子に接続され、そのアナ
ログ出力端子adは電圧uaを出力し、段1…n+
1の転送トランジスタtt(第2a図、第2b図参
照)のゲートの接続されている。
前記のようにクロツク同期段はクロツク信号が
そのクロツク入力端子に加えられたとき、それぞ
れ第1の遅延段1の出力と第n+1の遅延段の出
力をそれぞれ出力させる。これらの遅延段の間の
遅延量は各段の遅延量が正確にtであればntとな
り、クロツク周期と一致している。したがつて各
遅延段が正確に構成されていれば、第1のクロツ
ク同期段s1の出力を正確に1クロツク周期遅延
した遅延素子v1の出力は別のクロツク同期段s
(n+1)の出力と常に同じである。このため遅
延素子v1には例えばシフトレジスタ段によつて
構成されたような正確な遅延素子が使用される。
そのクロツク入力端子に加えられたとき、それぞ
れ第1の遅延段1の出力と第n+1の遅延段の出
力をそれぞれ出力させる。これらの遅延段の間の
遅延量は各段の遅延量が正確にtであればntとな
り、クロツク周期と一致している。したがつて各
遅延段が正確に構成されていれば、第1のクロツ
ク同期段s1の出力を正確に1クロツク周期遅延
した遅延素子v1の出力は別のクロツク同期段s
(n+1)の出力と常に同じである。このため遅
延素子v1には例えばシフトレジスタ段によつて
構成されたような正確な遅延素子が使用される。
今もしも第2乃至n+1段の遅延段の遅延量の
和が正確にntにならないならば2つのクロツク同
期段s1とs(n+1)の出力は一方が0で他方
が1(またはその反対)である。いずれが1でい
ずれが0であるかはn段の遅延量がntよりも大き
いか小さいかによつて決定される。インバータz
1,z2とノアゲートn1,n2よりなる論理回
路はこれらの状態を判別して、両クロツク同期段
s1とs(n+1)の出力が等しくないときその
状態に応じてカウンタvzをカウントアツプまた
はカウントダウンさせるための回路である。この
論理回路では2つの同期段出力は一方がインバー
タを介してノアゲートの入力に接続されているか
ら両出力が等しいときには両ノアゲートの入力の
一つは常に1であり、両ノアゲートの出力は0で
ある。また遅延素子v1の出力が1で、クロツク
同期段s(n+1)の出力が0であればノアゲー
トn2の出力は1となりカウンタvzの逆方向計
数入力端子erに入力される。一方ノアゲートn1
の出力は0であり、順方向計数入力端子evには
入力はない。反対に遅延素子v1の出力が0で、
クロツク同期段s(n+1)の出力が1であれば
ノアゲートn2の出力は0となりカウンタvzの
逆方向計数入力端子erに入力はなく、一方ノアゲ
ートn1の出力は1となり、順方向計数入力端子
evに入力が生じる。このようなカウンタvzの計
数値が前記のようにデジタル−アナログ変換器
dwに入力され制御電圧uaが生成される。したが
つて遅延段を従来のようにリング接続するに必要
はなく、広い範囲で引き込みが可能になる。
和が正確にntにならないならば2つのクロツク同
期段s1とs(n+1)の出力は一方が0で他方
が1(またはその反対)である。いずれが1でい
ずれが0であるかはn段の遅延量がntよりも大き
いか小さいかによつて決定される。インバータz
1,z2とノアゲートn1,n2よりなる論理回
路はこれらの状態を判別して、両クロツク同期段
s1とs(n+1)の出力が等しくないときその
状態に応じてカウンタvzをカウントアツプまた
はカウントダウンさせるための回路である。この
論理回路では2つの同期段出力は一方がインバー
タを介してノアゲートの入力に接続されているか
ら両出力が等しいときには両ノアゲートの入力の
一つは常に1であり、両ノアゲートの出力は0で
ある。また遅延素子v1の出力が1で、クロツク
同期段s(n+1)の出力が0であればノアゲー
トn2の出力は1となりカウンタvzの逆方向計
数入力端子erに入力される。一方ノアゲートn1
の出力は0であり、順方向計数入力端子evには
入力はない。反対に遅延素子v1の出力が0で、
クロツク同期段s(n+1)の出力が1であれば
ノアゲートn2の出力は0となりカウンタvzの
逆方向計数入力端子erに入力はなく、一方ノアゲ
ートn1の出力は1となり、順方向計数入力端子
evに入力が生じる。このようなカウンタvzの計
数値が前記のようにデジタル−アナログ変換器
dwに入力され制御電圧uaが生成される。したが
つて遅延段を従来のようにリング接続するに必要
はなく、広い範囲で引き込みが可能になる。
段の遅延時間tに対する電圧uaの制御作用は
第3a図および第3b図から明らかである。第2
a図および第2b図において矢印は(ダイナミツ
ク)トランジエント電流I1,I2,I3,I4
の方向を示す。電流I2が大きくなる程、その段
で生成される遅延時間tは短くなる。電流I1は
奇数番号のインバータi1のレイアウトにより決
定される。キルヒホツフの法則によりI2=I1
−I3であるから、与えられたレイアウトに対し
て遅延時間tを決定するのは電流I3である。こ
の電流はキヤパシタcの値および転送トランジス
タttのオン抵抗に依存する。オン抵抗が高い程、
電流I3は小さくなる。そのオン抵抗は制御電圧
uaに依存する。制御電圧uaが増加するに従つて
オン抵抗は減少し、その結果I2もまた減少す
る。それ故遅延時間tは増加する。
第3a図および第3b図から明らかである。第2
a図および第2b図において矢印は(ダイナミツ
ク)トランジエント電流I1,I2,I3,I4
の方向を示す。電流I2が大きくなる程、その段
で生成される遅延時間tは短くなる。電流I1は
奇数番号のインバータi1のレイアウトにより決
定される。キルヒホツフの法則によりI2=I1
−I3であるから、与えられたレイアウトに対し
て遅延時間tを決定するのは電流I3である。こ
の電流はキヤパシタcの値および転送トランジス
タttのオン抵抗に依存する。オン抵抗が高い程、
電流I3は小さくなる。そのオン抵抗は制御電圧
uaに依存する。制御電圧uaが増加するに従つて
オン抵抗は減少し、その結果I2もまた減少す
る。それ故遅延時間tは増加する。
第3a図および第3b図は第2a図および第2
b図の点w,x,y,zにおける電位の曲線を示
す。点yにおける電位は第2b図の場合には破線
で表わされる。この相違はキヤパシタcがゆつく
りと放電するためである。
b図の点w,x,y,zにおける電位の曲線を示
す。点yにおける電位は第2b図の場合には破線
で表わされる。この相違はキヤパシタcがゆつく
りと放電するためである。
もしも第2b図に示すように補助インバータhi
が使用されるならば、低制御電圧ua(すなわち転
送トランジスタttが殆どカツトオフに近い状態)
において、補助インバータhiの適当なレイアウ
ト、例えばI42I1においてI3がその符号を
変化させ、I2がI1を超過するようにするトラ
ンジエント電流I4が存在する。したがつて最小
遅延は補助インバータhiがない場合よりも小さく
なり、それはこの方法の付加的な効果を表わして
いる。
が使用されるならば、低制御電圧ua(すなわち転
送トランジスタttが殆どカツトオフに近い状態)
において、補助インバータhiの適当なレイアウ
ト、例えばI42I1においてI3がその符号を
変化させ、I2がI1を超過するようにするトラ
ンジエント電流I4が存在する。したがつて最小
遅延は補助インバータhiがない場合よりも小さく
なり、それはこの方法の付加的な効果を表わして
いる。
第3a図においては制御(同調)電圧uaは転
送トランジスタttをまだオンに切換えないような
小なさものである。第2b図において奇数番号の
インバータi1およい補助インバータhiの出力部
における信号xおよびyの波形はそれぞれ同一で
あり、キヤパシタcは何の作用もしない。遅延
は、奇数番号のインバータi1の出力電圧xが偶
数番号のインバータi2のスイツチングトランジ
スタのしきい値電圧に到達するまで偶数番号のイ
ンバータi2が導電を開始しないことによつて生
じるものである。第3a図において考慮された場
合においては最短の可能な段の遅延時間tはこの
ようにして発生される。
送トランジスタttをまだオンに切換えないような
小なさものである。第2b図において奇数番号の
インバータi1およい補助インバータhiの出力部
における信号xおよびyの波形はそれぞれ同一で
あり、キヤパシタcは何の作用もしない。遅延
は、奇数番号のインバータi1の出力電圧xが偶
数番号のインバータi2のスイツチングトランジ
スタのしきい値電圧に到達するまで偶数番号のイ
ンバータi2が導電を開始しないことによつて生
じるものである。第3a図において考慮された場
合においては最短の可能な段の遅延時間tはこの
ようにして発生される。
第3b図の場合にはデジタル−アナログ変換期
dwの出力電圧uaは転送トランジスタttのしきい
値電圧よりも大きく、そのためい転送トランジス
タttはオンになつている。補助インバータhiのシ
ヤント電流のほんの一部がノードキヤパシタンス
の電荷を反転するために利用される。何故ならば
他の部分は転送トランジスタttを通つて流れるか
らである。さらに補助インバータhiの出力電圧y
はクランプされる。すなわちそれはもはや最大の
可能なレベルに達することができない。これら2
つの効果はキヤパシタcの両端に電位差を生じ、
それ故キヤパシタcは影響を持つようになる。そ
れ故奇数番号のインバータi1の出力電圧xは補
助インバータhiの出力電圧yと同じようにこの出
力電圧yがクランプされるまで上昇する。しかし
ながらこの上昇は第3a図におけるよりはゆるや
かにされている。その時出力電圧xはキヤパシタ
の作用により非常にゆつくりとしか上昇しない。
それ故偶数番号のインバータi2のターン・オン
しきい値の到達は対応して遅延される。これは遅
延時間t′を与え、それは第3a図に示されたもの
よりも長い。
dwの出力電圧uaは転送トランジスタttのしきい
値電圧よりも大きく、そのためい転送トランジス
タttはオンになつている。補助インバータhiのシ
ヤント電流のほんの一部がノードキヤパシタンス
の電荷を反転するために利用される。何故ならば
他の部分は転送トランジスタttを通つて流れるか
らである。さらに補助インバータhiの出力電圧y
はクランプされる。すなわちそれはもはや最大の
可能なレベルに達することができない。これら2
つの効果はキヤパシタcの両端に電位差を生じ、
それ故キヤパシタcは影響を持つようになる。そ
れ故奇数番号のインバータi1の出力電圧xは補
助インバータhiの出力電圧yと同じようにこの出
力電圧yがクランプされるまで上昇する。しかし
ながらこの上昇は第3a図におけるよりはゆるや
かにされている。その時出力電圧xはキヤパシタ
の作用により非常にゆつくりとしか上昇しない。
それ故偶数番号のインバータi2のターン・オン
しきい値の到達は対応して遅延される。これは遅
延時間t′を与え、それは第3a図に示されたもの
よりも長い。
第4図は本発明において使用するのに適してい
るデジタル−アナログ変換器の概略回路図であ
る。可逆カウンタvzの各出力端子に対して1個
の変換器トランジスタtw1,tw2,twmが設け
られ、それらはそのチヤンネルが接地点と変換器
出力端子adとの間に挿入されている。出力端子
adは第4図ではデプレシヨンモードトランジス
タである負荷装置を介して電源uに接続されてい
る。変換器トランジスタtw2乃至twmは変換器
トランジスタtw1と同一設計のトランジスタが
数個並列に接続されて構成されている。並列接続
されるトランジスタの数は第1の変換器トランジ
スタtw1から始まり、2のベキ乗の級数で増加
し、計数デジツトの重要性の増加に応じて増加し
ている。
るデジタル−アナログ変換器の概略回路図であ
る。可逆カウンタvzの各出力端子に対して1個
の変換器トランジスタtw1,tw2,twmが設け
られ、それらはそのチヤンネルが接地点と変換器
出力端子adとの間に挿入されている。出力端子
adは第4図ではデプレシヨンモードトランジス
タである負荷装置を介して電源uに接続されてい
る。変換器トランジスタtw2乃至twmは変換器
トランジスタtw1と同一設計のトランジスタが
数個並列に接続されて構成されている。並列接続
されるトランジスタの数は第1の変換器トランジ
スタtw1から始まり、2のベキ乗の級数で増加
し、計数デジツトの重要性の増加に応じて増加し
ている。
各変換トランジスタtw1…twmのゲートは関
係するプシユ・プル段g1…gmの出力端子に接
続され、それらのプシユ・プル段の被制御電流路
は接地点と基準インバータriの出力部に発生した
基準電圧urとの間に接続されている。この基準イ
ンバータriはその入力端子がその出力端子に接続
されている。幾何学的形状すなわち基準インバー
タriのレイアウトは各段1…n+1の奇数番号イ
ンバータi1のそれと同一であり、それはこれら
の段と同じ長手方向寸法を有する。これは製造時
の変動が基準インバータriと奇数番号インバータ
i1とに同じように影響し、したがつて互に打消
し合うことを保証する。
係するプシユ・プル段g1…gmの出力端子に接
続され、それらのプシユ・プル段の被制御電流路
は接地点と基準インバータriの出力部に発生した
基準電圧urとの間に接続されている。この基準イ
ンバータriはその入力端子がその出力端子に接続
されている。幾何学的形状すなわち基準インバー
タriのレイアウトは各段1…n+1の奇数番号イ
ンバータi1のそれと同一であり、それはこれら
の段と同じ長手方向寸法を有する。これは製造時
の変動が基準インバータriと奇数番号インバータ
i1とに同じように影響し、したがつて互に打消
し合うことを保証する。
プシユ・プル段g1…gmの2個のトランジス
タは通常の方法でカウンタの各出力信号により駆
動される。接地側のトランジスタのゲートはこの
信号で直接駆動され、基準電圧urに接続される側
のトランジスタのゲートはインバータを介してこ
の信号で駆動される。
タは通常の方法でカウンタの各出力信号により駆
動される。接地側のトランジスタのゲートはこの
信号で直接駆動され、基準電圧urに接続される側
のトランジスタのゲートはインバータを介してこ
の信号で駆動される。
第4図に示されたデジタル−アナログ変換器は
非常に設計が簡単であり、それを基準電圧源とし
て基準インバータriと共に使用することは変換器
の最大値線性範囲が製造時の変動に無関係に常に
奇数番号インバータi1のターン・オンのしきい
値の範囲にあるという効果を生じる。この形式の
変化器は可成りの非直線性も実際上あまり影響を
生じない。したがつてこの簡単な変換器形式は段
1…n+1と関連して使用するのに適している。
連続数m、したがつて変換器トランジスタおよび
段の数mは可逆カウンタvzの出力端子の数に等
しく、このカウンタvzのデジタル信号はアナロ
グ形態に変換される。したがつて連続数mは段の
数nと同一である必要はない。
非常に設計が簡単であり、それを基準電圧源とし
て基準インバータriと共に使用することは変換器
の最大値線性範囲が製造時の変動に無関係に常に
奇数番号インバータi1のターン・オンのしきい
値の範囲にあるという効果を生じる。この形式の
変化器は可成りの非直線性も実際上あまり影響を
生じない。したがつてこの簡単な変換器形式は段
1…n+1と関連して使用するのに適している。
連続数m、したがつて変換器トランジスタおよび
段の数mは可逆カウンタvzの出力端子の数に等
しく、このカウンタvzのデジタル信号はアナロ
グ形態に変換される。したがつて連続数mは段の
数nと同一である必要はない。
第5図は入力信号とクロツク信号Fとの間の位
相差をも測定するための本発明の実施例のブロツ
ク図である。
相差をも測定するための本発明の実施例のブロツ
ク図である。
第2乃至第n段2…nの出力端子は追加のクロ
ツク同期段s2…snに接続され、それらのクロツ
ク同期段のクロツク入力端子にはクロツク信号F
が供給される。各段1…n+1ので出力はこのよ
うにしてクロツク同期段s1…s(n+1)に結
合される。
ツク同期段s2…snに接続され、それらのクロツ
ク同期段のクロツク入力端子にはクロツク信号F
が供給される。各段1…n+1ので出力はこのよ
うにしてクロツク同期段s1…s(n+1)に結
合される。
第2乃至第nクロツク同期段s2…snの出力端
子に符号コンバータcwの並列入力端子が接続さ
れ、この符号コンバータcwは出力に現われるサ
ーモメータ符号を純粋な2をベースとする2進符
号に変換する。サーモメータ符号はいわゆるジヨ
ンソンカウンタ中で使用される周知のジヨンソン
符号の半分に対応する(例えばD.Becker、H.
Ma¨der著Hochintegrierte MOS−Schaltungen、
1972年シユツツトガルト発行、第132頁乃至第134
頁、特に表6.7参照)。
子に符号コンバータcwの並列入力端子が接続さ
れ、この符号コンバータcwは出力に現われるサ
ーモメータ符号を純粋な2をベースとする2進符
号に変換する。サーモメータ符号はいわゆるジヨ
ンソンカウンタ中で使用される周知のジヨンソン
符号の半分に対応する(例えばD.Becker、H.
Ma¨der著Hochintegrierte MOS−Schaltungen、
1972年シユツツトガルト発行、第132頁乃至第134
頁、特に表6.7参照)。
符号コンバータcwの並列出力端子は第2の遅
延素子v2を介してメモリspの並列入力端子に結
合されている。第2の遅延素子v2はクロツク信
号Fによつてクロツクされ、クロツク信号Fの周
期に等しい遅延を与える。メモリspのエネーブル
入力端子enは第n+1クロツク同期段s(n+
1)に接続され、出力部は位相差出力端子apで
ある。
延素子v2を介してメモリspの並列入力端子に結
合されている。第2の遅延素子v2はクロツク信
号Fによつてクロツクされ、クロツク信号Fの周
期に等しい遅延を与える。メモリspのエネーブル
入力端子enは第n+1クロツク同期段s(n+
1)に接続され、出力部は位相差出力端子apで
ある。
第1図および第5図に見られるように第1およ
び最後のクロツク同期段により遅延段1…nによ
つて与えられた実際の遅延は本発明において測定
され、この測定回路はn個の段を含んでいる。何
故ならば第1のクロツク同期段s1は段2の入力
端子に接続されているからである。全ての段は同
一設計であるから、これは許容される。他方、こ
の測定はクロツク同期段s1,s(n+1)によ
りクロツク信号Fの周波数に関係する。それ故測
定の組合せはノアゲートn1,n2によつて生
じ、可逆カウンタvzはすでに制御信号を出力す
る。
び最後のクロツク同期段により遅延段1…nによ
つて与えられた実際の遅延は本発明において測定
され、この測定回路はn個の段を含んでいる。何
故ならば第1のクロツク同期段s1は段2の入力
端子に接続されているからである。全ての段は同
一設計であるから、これは許容される。他方、こ
の測定はクロツク同期段s1,s(n+1)によ
りクロツク信号Fの周波数に関係する。それ故測
定の組合せはノアゲートn1,n2によつて生
じ、可逆カウンタvzはすでに制御信号を出力す
る。
第5図の位相測定回路により入力端子の位相が
遅延時間tのステツプにおいてクロツク信号のそ
れに対して測定できる。例えばもしもクロツク信
号の周波数がカラーテレビジヨン受像機における
色副搬送波周波数の4倍であり、n=16であるな
らば、入力信号の位相は3.5ns(ナノ秒)のステツ
プで測定されることができ、この信号は同じ長さ
のステツプで遅延されることができる。カラーテ
レビジヨン受像機におけるこの応用は特にデジタ
ル信号処理および信号発生回路に有するもの、例
えば水平偏向回路において生じる。
遅延時間tのステツプにおいてクロツク信号のそ
れに対して測定できる。例えばもしもクロツク信
号の周波数がカラーテレビジヨン受像機における
色副搬送波周波数の4倍であり、n=16であるな
らば、入力信号の位相は3.5ns(ナノ秒)のステツ
プで測定されることができ、この信号は同じ長さ
のステツプで遅延されることができる。カラーテ
レビジヨン受像機におけるこの応用は特にデジタ
ル信号処理および信号発生回路に有するもの、例
えば水平偏向回路において生じる。
本発明は、エンフアンスメントモードトランジ
スタ、特にn型のトランジスタを全てのインバー
タおよびゲートのスイツチングトランジスタとし
て用いて構成することが好ましい。その場合にデ
プレシヨンモードトランジスタが負荷装置として
使用されることが好ましい。
スタ、特にn型のトランジスタを全てのインバー
タおよびゲートのスイツチングトランジスタとし
て用いて構成することが好ましい。その場合にデ
プレシヨンモードトランジスタが負荷装置として
使用されることが好ましい。
匹敵する数の段によつて本発明による装置は従
来技術による装置に比較して約70%少いチツプ面
積でよく、その装置において消費される電力は従
来の約40%に過ぎない。
来技術による装置に比較して約70%少いチツプ面
積でよく、その装置において消費される電力は従
来の約40%に過ぎない。
第1図は本発明の1実施例のブロツク図を示
し、第2a図および第2b図は第1図中の遅延段
の2つの実施例を示す。第3a図および第3b図
は遅延段の動作を説明するためのタイミング図で
ある。第4図は本発明で使用するのに適当なデジ
タル−アナログ変換器の1実施例の概略回路図で
ある。第5図は位相測定回路として使用するのに
も適した本発明の他の実施例のブロツク図であ
る。 1〜n+1……遅延段、aw……選択スイツチ、
s1,〜s(n+1)……クロツク同期段、v1,
v2……遅延素子、vz……可逆カウンタ、dw…
…デジタル−アナログ変換器、z1,z2,i
1,i2,hi……インバータ、c……キヤパシ
タ、tw1〜twm……変換器トランジスタ、g1
〜gm……プシユ・プル段、ri……基準インバー
タ、cw……符号コンバータ、sp……メモリ。
し、第2a図および第2b図は第1図中の遅延段
の2つの実施例を示す。第3a図および第3b図
は遅延段の動作を説明するためのタイミング図で
ある。第4図は本発明で使用するのに適当なデジ
タル−アナログ変換器の1実施例の概略回路図で
ある。第5図は位相測定回路として使用するのに
も適した本発明の他の実施例のブロツク図であ
る。 1〜n+1……遅延段、aw……選択スイツチ、
s1,〜s(n+1)……クロツク同期段、v1,
v2……遅延素子、vz……可逆カウンタ、dw…
…デジタル−アナログ変換器、z1,z2,i
1,i2,hi……インバータ、c……キヤパシ
タ、tw1〜twm……変換器トランジスタ、g1
〜gm……プシユ・プル段、ri……基準インバー
タ、cw……符号コンバータ、sp……メモリ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 デジタル信号入力端子と、 出力端子と、 一端が前記入力端子に結合されたn+1個の縦
続接続された遅延段と、 前記入力端子と前記出力端子との間の遅延を選
択し、それぞれ前記遅延段のn個の出力に結合さ
れたn個の入力と、前記出力端子に結合されたn
中の1を選択する選択装置と、 周波数fc(tを前記n+1個の縦続接続された
各遅延段の遅延量としてfc=1/nt)のクロツク
信号源に結合される端子と、 第1の入力部が前記クロツク信号源に結合され
る端子に結合され、第2の入力部が前記n+1個
の縦続接続された遅延段の第1のものの出力に結
合され、この第1の遅延段の出力を前記クロツク
信号に同期させる第1の同期段と、 第1の入力部が前記クロツク信号源に結合され
る端子に結合され、第2の入力部が前記n+1個
の縦続接続された遅延段の最後のものの出力に結
合され、この最後の遅延段の出力を前記クロツク
信号に同期させる別の同期段と、 入力部が前記第1の同期段の出力に結合され、
前記クロツク信号の1周期だけその出力を遅延さ
せる遅延回路と、 それぞれこの遅延回路の出力と、前記別の同期
段の出力と、前記デジタル信号入力端子とに結合
され、第1および第2の制御信号を出力する第1
および第2の組合わせ論理回路と、 前記第1の制御信号に応答する順方向計数入力
端子と、前記第2の制御信号に応答する逆方向計
数入力端子と、複数カウントの出力端子とを有す
る可逆カウンタと、 それぞれ前記複数カウントの出力端子の一つに
接続された複数の入力端子と、前記n+1個の縦
続接続された遅延段で全ての制御端子に結合され
たアナログ出力端子とを有するデジタル−アナロ
グ変換装置とを具備し、 前記n+1個の遅延段のそれぞれは第1および
第2の縦続接続されたインバータと、一端がこの
第1のインバータの出力に結合された集積キヤパ
シタと、ゲートが制御端子に結合された転送トラ
ンジスタとを具備し、この転送トランジスタのチ
ヤンネルの一端は前記キヤパシタの他方の端子に
結合されて他端は接地され、遅延段の遅延時間は
前記制御端子における電位によつて調節され、前
記インバータはスイツチングトランジスタと負荷
トランジスタにより構成されていることを特徴と
するデジタル信号に対してn個の等しいステツプ
で調整可能な遅延を与える絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタ遅延回路。 2 前記遅延段はそれぞれ第3のインバータを備
え、この第3のインバータの入力は前記第1のイ
ンバータの入力に結合され、その出力は前記キヤ
パシタの他方の端子に結合されている特許請求の
範囲第1項記載の遅延回路。 3 前記デジタル信号と前記クロツク信号との間
の位相差を測定する位相測定回路として使用さ
れ、 前記n+1個の遅延段の第2乃至第nのものの
出力るにそれぞれ接続されて対応する各遅延段の
出力を前記クロツク信号に同期させ、サーモメー
タ符号出力を集合的に与えるn−2個のクロツク
同期段と、これらn−2個のクロツク同期段の出
力に結合されて前記サーモメータ符号出力を純粋
位相2進符号に変換する符号コンバータと、この
2進符号出力に前記クロツク信号の周期に等しい
遅延を与える第2の遅延回路と、この遅延された
2進抜号出力を受信する並列入力を備えエネーブ
ル入力に前記クロツク同期段の最終段の出力が結
合され位相差出力を発生する出力端子を備えてい
るメモリとを具備している特許請求の範囲第1項
記載の遅延回路。 4 前記第1および第2のインバータはそれぞれ
nチヤンネルデプレシヨン負荷インバータを具備
している特許請求の範囲第1項乃至第3項のいず
れか1項記載の遅延回路。 5 前記第1、第2および第3のインバータはそ
れぞれnチヤンネルデプレシヨン負荷インバータ
を具備している特許請求の範囲第1項乃至第3項
のいずれか1項記載の遅延回路。 6 前記デジタル−アナログ変換装置は、それぞ
れのチヤンネルが前記アナログ出力端子と接地点
との間に結合されてい前記デジタル−アナログ入
力端子のそれぞれに対して1個づつ設けられた複
数のコンバータトンランジスタと、前記出力端子
を電源端子に結合する負荷装置とを具備し、前記
各コンバータトランジスタは1以上の並列接続さ
れたトランジスタによつて構成され、これら複数
のコンバータトランジスタの並列接続されたトラ
ンジスタの数は複数のコンバータトランジスタの
最初のものから2の一連のべき乗に対応して変化
している数であり、各コンバータトランジスタの
ゲートは複数のプシユプル段の対応するものの出
力に接続され、これら複数のプシユプル段のそれ
ぞれは接地点と基準電位との間に接続された被制
御電流路を有し、前記基準電位は入力がその出力
に接続された基準インバータによつて与えられ、
この基準インバータのレイアウトは前記第1のイ
ンバータと同一であり、同じ縦方向デイメンシヨ
ンである特許請求の範囲第1項乃至第5項のいず
れか1項記載の遅延回路。 7 前記第1の組合わせ論理回路は、前記デジタ
ル信号入力端子に結合された第1の入力と前記遅
延回路の出力に結合された第2の入力と第3の入
力とを具備しているノアゲートと、前記別のクロ
ツク同期段の出力をこのノアゲートの前記第3の
入力に結合するインバータとを具備し、 前記第2の組合わせ論理回路は、前記デジタル
信号入力端子に結合された第1の入力と別のクロ
ツク同期段の出力に結合された第2の入力と第3
の入力とを具備しているノアゲートと、前記遅延
回路の出力をこのノアゲートの前記第3の入力に
結合するインバータとを具備している特許請求の
範囲第1項乃至第6項のいずれか1項記載の遅延
回路。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE83101491.5 | 1983-02-17 | ||
| EP83101491 | 1983-02-17 | ||
| DE83103820.3 | 1983-04-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60172814A JPS60172814A (ja) | 1985-09-06 |
| JPH0360207B2 true JPH0360207B2 (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=8190295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59023034A Granted JPS60172814A (ja) | 1983-02-17 | 1984-02-13 | デジタル信号用絶縁ゲ−ト電界効果トランジスタ集積遅延回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0116669B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60172814A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4326062C1 (de) * | 1993-08-03 | 1994-08-18 | Siemens Ag | Phasenregelanordnung |
| US5977569A (en) * | 1996-09-24 | 1999-11-02 | Allen-Bradley Company, Llc | Bidirectional lateral insulated gate bipolar transistor having increased voltage blocking capability |
| US6125157A (en) | 1997-02-06 | 2000-09-26 | Rambus, Inc. | Delay-locked loop circuitry for clock delay adjustment |
| EP1004972B1 (de) * | 1998-11-23 | 2006-08-23 | Micronas GmbH | Kurvenformgenerator |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3165323D1 (en) * | 1981-03-06 | 1984-09-13 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Delay circuit with integrated insulated-layer field-effect transistor for digital signals, and application of the same to colour television receivers |
-
1983
- 1983-04-20 EP EP19830103820 patent/EP0116669B1/de not_active Expired
-
1984
- 1984-02-13 JP JP59023034A patent/JPS60172814A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0116669A1 (de) | 1984-08-29 |
| EP0116669B1 (de) | 1986-12-10 |
| JPS60172814A (ja) | 1985-09-06 |
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