JPH04291812A - 閾値回路 - Google Patents

閾値回路

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JPH04291812A
JPH04291812A JP33047791A JP33047791A JPH04291812A JP H04291812 A JPH04291812 A JP H04291812A JP 33047791 A JP33047791 A JP 33047791A JP 33047791 A JP33047791 A JP 33047791A JP H04291812 A JPH04291812 A JP H04291812A
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JP
Japan
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threshold
circuit
signal
trigger
level
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JP33047791A
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English (en)
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Georges Neu
ジヨルジユ・ヌー
Ahn Claude
クロード・アン
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Bull SAS
Original Assignee
Bull SAS
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/3565Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger

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  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、VLSI(超大規模集
積回路)型の集積化に特に適応し、集積回路間の信号伝
送用電気線路と組合わせるか又は大容量の内部リンク又
は外部リンクと組合わせて使用され得る閾値トリガ方法
及び該方法を実施するための電子閾値回路に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】1つの
集積回路を1つの外部素子例えば別の集積回路に接続す
る電気リンクは、現行の極めて高い周波数のVHF信号
にふさわしい電気線路を構成し得る。例えば、矩形波信
号は、線路上の分岐点の位置、(全線にわたって伝播さ
れる波の伝播時間θを規定する)線路の長さ、及び、線
路の電気的バランスに従って変形され得る。線路の他端
で信号が矩形波に維持されるが時間θだけシフトしてい
るときは、線路の末端で信号波が反射されて、線路の中
間点に存在する信号として最大持続時間2θの階段状信
号(gradin)が形成される。線路のバランス次第
で、この階段状信号に対応する電圧は、回路の給電電圧
に対応する信号のエッジの半値位置の近傍で変化し得る
。このような状態では、受信回路のトリガ時刻が不正確
になり、またときには、現行の集積回路の多くの用途で
許容されないかなりの遅延が伴うので、このような状態
の発生は好ましくない。特に、集積回路の入力に配置さ
れ受信信号の形状を最終使用前に復元する閾値回路はし
ばしば、伝送信号の立上がりエッジ又は立下がりエッジ
が通過するときに同じ効率で使用できるように中心閾値
を有する増幅器(即ちトリガ閾値が給電電圧の半値に選
択されている増幅器)から構成されている。このような
回路は階段状信号の発生現象に極めて影響され易い。
【0003】さらに、いくつかの電気リンクは、伝送さ
れる信号の(立上がり又は立下がり)エッジの成立時間
を極めて顕著に延長させる十分に大きい電気容量を有し
得る。その結果として、増幅器のトリガ閾値に到達する
までの所要時間がかなり延びる。
【0004】本発明の目的は、閾値回路のトリガ時刻を
正確に制御することである。このために、本発明は、「
高」即ち「1」及び「低」即ち「0」の2つのレベル間
で変化する伝送信号Eの閾値トリガ方法を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明方法の特徴は、信
号Eの立上がり及び立下がりに信号Eの「高」レベル及
び「低」レベルに近い値にそれぞれ選択された2つの異
なるトリガ閾値電圧S1及びS2を割付け、2つの閾値
電圧S1及びS2の各々でトリガをバリデートすること
である。
【0006】本発明方法の1つの実施態様によれば、早
いトリガの場合には、信号の立上がりのS2及び立下が
りのS1でトリガのバリデーションが実行され、遅いト
リガの場合には、信号の立上がりのS1及び立下がりの
S2でトリガのバリデーションが実行される。従って、
往路においても復路においても、ユーザーの選択に基づ
いて早いトリガ又は遅いトリガを実行させることが可能
である。
【0007】本発明方法の別の実施態様によれば、バリ
デーションが、2つの閾値電圧の一方でのトリガ後の遅
延TRの導入によって制御され、前記遅延TRは、早い
トリガの場合には、同一の立上がりエッジFM又は立下
がりエッジFDの連続する2つの閾値を伝送信号Eが通
る間に経過する時間よりも長いか又は等しい長さに選択
されている。
【0008】本発明方法のさらに別の実施態様によれば
、伝送信号Eが立上がり又は立下がりのバリデーション
電圧TVM又はTVDに到達したときにバリデーション
が実行され、これらの2つのバリデーション電圧は、ヒ
ステリシスカーブの立上がり及び立下がりのエッジによ
って規定されている。
【0009】早いトリガの場合には、立上がりバリデー
ション電圧TVMは閾値電圧S1よりも大きいか又は等
しい値に選択されており、立下がりバリデーション電圧
TVDは閾値電圧S2よりも小さいか又は等しい値に選
択されている。
【0010】本発明はまた、上記のごとき種々の特徴を
有する本発明のトリガ方法を実行するための閾値回路に
係る。
【0011】本発明の閾値回路は、伝送信号Eを受信し
かつマルチプレクサMUXのそれぞれの入力に接続され
た2つのチャネルVI、V2に並列に装着された異なる
トリガ閾値S1、S2を有する2つの増幅器A1、A2
を含んでおり、前記マルチプレクサが、伝送信号Eの立
上がりエッジFM又は立下がりエッジFDに従ってチャ
ネルV1、V2の一方又は他方を選択しかつ対応する閾
値電圧S1、S2で選択されたチャネルV1、V2に含
まれた増幅器のトリガをバリデートするように、パイロ
ット回路CPによって制御される。
【0012】好ましくは、チャネルV1、V2の増幅器
A1、A2の閾値S1、S2の値がそれぞれ、伝送信号
Eの「低」レベル又は「高」レベルの近傍に選択されて
いる。
【0013】好ましくは、パイロット回路CPは、伝送
信号Eが対応閾値S1、S2を通過したことによって対
応増幅器A1、A2がトリガされた後で、チャネルV1
、V2の選択を遅延時間TRの間だけ維持するようにマ
ルチプレクサMUXを制御し、前記遅延時間は、早いト
リガの場合には、信号Eが同一の立上がりエッジFM又
は立下がりエッジFDの連続する2つの閾値を通る間に
経過する時間に少なくとも等しい長さである。
【0014】好ましくは、マルチプレクサMUXのパイ
ロット回路CPが、増幅器A1、A2の出力信号から任
意に制御される遅延回路型である。
【0015】本発明の閾値回路の第2の実施例では、マ
ルチプレクサMUXが、伝送信号Eを入力に受信するヒ
ステリシス型パイロット回路CPの出力信号によって制
御される。
【0016】好ましくは、パイロット回路CPがシュミ
ットトリガ型であり、該トリガの立上がり及び立下がり
の切換え電圧が好ましくは、立上がり及び立下がりのバ
リデーション電圧TVM及びTVDに実質的に等しい値
に選択されている。
【0017】本発明の閾値回路の別の特徴によれば、マ
ルチプレクサMUXが、チャネルV1及びV2にそれぞ
れ装着された反対動作する2つのスイッチングデバイス
を含む。
【0018】好ましくは、スイッチングデバイスが、一
方がN形及び他方がP形の2つのMOSトランジスタか
ら構成され、該トランジスタのゲートが、少なくとも1
つのCMOSインバータから成るバッファ回路Tを任意
に介してパイロット回路CPの同一出力線路に接続され
ている。
【0019】
【実施例】添付図面に示す非限定実施例に基づく以下の
記載より本発明の特徴及び利点がより十分に理解されよ
う。
【0020】図1に概略的に示す本発明の閾値回路は、
パイロット回路(CP)16によって制御されるマルチ
プレクサ(MUX)14の入力にそれぞれ接続された2
つのチャネルV1、V2に並列に装着された閾値増幅器
(A1、A2)10、12のごとき2つの閾値デバイス
を含む。2つの増幅器A1、A2は伝送線路18から同
じ入力信号Eを受信し得る。マルチプレクサMUXは、
(図示しない)処理回路に適宜接続された出力線路20
に出力信号Sを送出する。
【0021】後で詳細に説明するこのような閾値回路が
、本発明のトリガ方法を実行し得る。より詳細には、増
幅器A1、A2のそれぞれが、信号Eの「高」/「1」
の電圧レベルと「低」/「0」の電圧レベルとの間に2
つの異なるトリガ閾値S1、S2を有する。マルチプレ
クサ14の機能は、信号Eの立下がり又は立上がりに従
ってチャネルV1又はV2を選択し、その結果として、
閾値電圧S1、S2の各々で回路のトリガをバリデート
することである。
【0022】早いトリガを行なう閾値回路を得るために
は、信号Eの立上がりエッジFMが通過したときに選択
される増幅器A2の閾値S2を、該信号の「低」レベル
の近傍に選択し、信号Eの立下がりエッジFDが通過し
たときに選択される増幅器A1の閾値S1を、該信号の
「高」レベルの近傍に選択する。図2のタイミングチャ
ートは、信号E及びSの電圧の経時的変化を示す。受信
信号Eの形状を観察すると、エッジが極めて漸進的に成
立するので、該エッジを直接使用することは難しいこと
が理解されよう。本発明以前では、出力信号を発生させ
るために、VDD/2の中心閾値を有する1つの増幅器
が使用されていた。しかしながら、この解決方法では、
入力信号の成立に比べて出力信号の成立がときにはかな
り遅れる。この遅れは、大容量リンク18の場合には信
号Eのエッジの成立時間のほぼ1/2にも及び、また、
電気線路から送出される信号では階段状信号の伝送時間
よりも長い。
【0023】次に、図2のタイミングチャートに基づい
て図1の回路の動作モードの原理を説明する。図2は、
容量性伝送線路で受信される伝送信号Eの形状の非限定
例を示す。スタンバイ中の信号Eは、基準レベル、即ち
レベル「0」(「低」レベル)に維持されている。増幅
器A1、A2は双方とも遮断されており、出力信号Sも
レベル「0」である。マルチプレクサ(MUX)14は
V1を禁止しV2を許可するようにパイロット回路(C
P)16によって制御される(図2のグラフMUX(1
4)参照)。その結果として閾値増幅器A2がトリガさ
れる。時刻t0に、「高」レベル(VDD)に向かう信
号Eの立上がりエッジFMが到着する。信号Sは変化し
ない。時刻t1に、信号Eは閾値S2の値に達し、その
結果として、増幅器A2の出力がレベル「1」になる。 このレベルはチャネルV2及びマルチプレクサ14によ
って伝送され、その結果として、出力信号Sがレベル「
1」になる。時刻t2に、信号Eが閾値S1の値になり
、増幅器A1の出力がレベル「1」になる。この時刻t
2以後はチャネルV1とV2とが同じレベルを有し、従
ってMUX14は、チャネルV1とV2との選択をスイ
ッチングするように制御される。時刻t2以前にスイッ
チングが生じると、信号Sがレベル「0」に戻るのが早
すぎて、信号Eが閾値S1の値をとる時刻t2までこの
レベルに維持されるので、信号Sの好ましくない振動が
生じる。時刻t3に、信号Eがレベル「1」の値になる
。図2に示す実施例において、パイロット回路(CP)
16によるマルチプレクサ14のスイッチングは、時刻
t4の信号Eのレベル「1」で生じる。ここでチャネル
V2が禁止され、チャネルV1が許可され、信号Sがレ
ベル「1」に維持され、バリデートされた増幅器A1が
トリガされる。時刻t5に信号Eの立下がりエッジFD
が始まる。時刻t6に信号Eが閾値S1のレベルを通過
し、その結果として、増幅器A1の出力が値「0」にな
る。このレベルがチャネルV1及びマルチプレクサ(M
UX)14を介して伝送され、その結果として、信号S
も値「0」になる。時刻t7に信号Eが閾値S2を通過
し、増幅器の出力がレベル「0」になる。この時刻以後
、前記と同じ理由から、マルチプレクサ(MUX)14
が、チャネルの選択をスイッチングするためにパイロッ
ト回路16によって制御され得る。時刻t8に伝送信号
はレベル「0」に到達する。最後に時刻t9にマルチプ
レクサ(MUX)14がチャネルV1を禁止しチャネル
V2を許可するためのスイッチングを行なう。出力信号
Sはレベル「0」を維持しており、A2のトリガが再度
バリデートされる。
【0024】結局、中心閾値を有する増幅器に比べて、
本発明の2閾値回路は、受信した信号を早く再構成し得
る。閾値S1及びS2を伝送信号Eの「高」レベル及び
「低」レベルに近い値にそれぞれ選択することによって
、入力信号Eと出力信号Sとの間の閾値回路の応答時間
(t0〜t1及びt5〜t6)を顕著に短縮し得る。 実際には、閾値S2の選択は特に、入力信号E中のノイ
ズレベルに左右される。さらに、マルチプレクサ(MU
X)14があるので、信号Sの成立時刻は時刻t1及び
t6に対して多少ずれる。従って、信号Eが電気線路か
ら与えられた信号である場合、階段状信号が形成される
前にトリガが生じ得る。
【0025】図3は、CMOSテクノロジイを使用して
作製した図1に示す本発明の閾値回路の非限定実施例を
示す。
【0026】2つの閾値増幅器A1、A2は、入力線路
18に並列に装着されたCMOSインバータ10、12
から構成されている。CMOSインバータの各々は従来
同様に、直列に接続されたP形トランジスタとN形トラ
ンジスタとから形成されており、P形トランジスタのソ
ースは電圧VDD(例えば5V)の給電端子に接続され
、N形トランジスタのソースは回路のアース(0V)に
接続されている。さらに、これらのトランジスタのゲー
トは、CMOSインバータの入力端子に接続され、P形
及びN形の2つのトランジスタのドレインは同じインバ
ータの出力端子に接続されている。閾値S1及びS2の
値は従来同様に、特にMOS(L(MOS)トランジス
タのゲート幅の比の選択によって決定され、比L(NM
OS)/L(PMOS)が大きいほどインバータが低い
電圧閾値でスイッチングされる。増幅器12、10の出
力チャネルV1、V2は、パイロット回路(CP)16
の出力に接続された制御線路26の制御下に反対動作す
る一対のMOS形スイッチングトランジスタ22、24
から実質的に構成されたマルチプレクサ14の入力端子
に接続されている。より詳細には、チャネルV1は、N
MOSスイッチングトランジスタ22を含み、チャネル
V2はPMOSスイッチングトランジスタ24を含む。 2つのトランジスタ22、24のゲートは、制御線路2
6に直接接続されている。トランジスタ22、24はC
MOSインバータ28の入力27に並列に装着され、該
インバータの出力は線路20に接続され信号Sを送出す
る。インバータ28の機能は、増幅器A1、A2を構成
するインバータ10、12によって発生した信号の反転
作用を消去させることである。図3の実施例で、パイロ
ット回路(CP)16は遅延回路である。線路20は遅
延回路16の入力29に接続されており、回路16自体
は、図3に示すように、直列に装着された2つのCMO
Sインバータ30、32と、一方の極板がアースされ他
方の極板が2つのインバータ30、32の間に接続され
た充電コンデンサ34とから構成されている。
【0027】次に、図3の回路の動作モードを説明する
。スタンバイ中は、E=0(レベル「0」)であり、イ
ンバータA1及びA2のN形トランジスタは遮断され、
これらのインバータのP形トランジスタが導通している
。各インバータのP形及びN形の2つのトランジスタの
ドレインは電圧VDDになる。従って、チャネルV1及
びV2はレベル「1」である。さらに、PMOSトラン
ジスタ24のゲートはレベル「0」になり、従って該ト
ランジスタが導通し、インバータ28の入力にレベル「
1」を伝送する。インバータ28のN形トランジスタは
導通し、対応するP形トランジスタは遮断される。 従って閾値回路の出力20はレベル「0」になる。直列
の2つのインバータ30、32を含むパイロット回路(
CP)16の入力29及び出力26に関しても同様であ
り(インバータ30のP形トランジスタ及びインバータ
32のN形トランジスタが導通し、線路31がレベル「
1」になり、コンデンサ34が充電される)、その結果
として、PMOSトランジスタ24が導通モードであり
、逆方向に装着されたNMOSトランジスタ22が遮断
される。要約すると、回路が、E=S=「0」、V2=
VDD=「1」に選択された安定状態であり、A2のト
リガがバリデートされる。
【0028】時刻t0に信号Eの立上がりエッジFMが
出現した後、ゲート電圧の値が閾値S2の値に到達する
と(時刻t1)、インバータ10(増幅器A2)がスイ
ッチングされ、Nが導通しPが遮断され、V2=[0」
になる。チャネルV2のこの電圧レベルがインバータ2
8の入力27に搬送され、インバータ28がスイッチン
グを行なって出力線路20をレベル「1」にする。
【0029】このスイッチングがインバータ30に伝送
され、インバータ30(N形トランジスタ)も同様のス
イッチングを行なって線路31をレベル「0」にする。 しかしながら、充電コンデンサ34が存在するので、イ
ンバータ32の入力にレベル「0」が成立するまでに、
(コンデンサ34の放電時間に起因する)遅延TRが生
じる。インバータ32は、時刻t4=t1+TRでスイ
ッチングを行なってPMOSトランジスタ24を導通さ
せNMOSトランジスタ22を遮断する。従って、チャ
ネルV1が選択され、A1のトリガがバリデートされる
。図2に関して詳細に前述したように、このときインバ
ータA1は(時刻t4よりも前の時刻t2に)既にスイ
ッチングされており、その結果としてV1=V2=[0
]になっている。従って、信号Sの出力レベルは「1」
に維持されている。要約すると、回路が、E=S=1及
びマルチプレクサ(MUX)14のトランジスタ22に
よってV1が選択された新しい安定状態になっている。
【0030】時刻t5に信号Eの立下がりエッジFDが
出現すると、逆の順序の処理が実行される。時刻t6(
閾値S1通過)に、増幅器(A1)12が、V1を「1
」にSを「0」にスイッチングする。同様に、コンデン
サ34の充電時間があるので、線路31でレベル「1」
が成立するときに、チャネルV2のバリデーションがT
Rだけ遅れる(時刻t9=t6+TR)。
【0031】本発明は上記に説明した特定のCMOS回
路に限定されない。その構造及び動作が前述のごとき基
本原理に従っているならば、マルチプレクサを組み込ん
だ2閾値回路を他のいかなる態様で実施してもよい。
【0032】図4及び図5は、同じく本発明の原理を使
用した閾値回路の別の実施例を示す。
【0033】図4に概略的に示す本発明の閾値回路は、
図1の回路に実質的に等しい。この回路は、ヒステリシ
ス型回路140と、結合効果を低減し実質的に除去する
任意のバッファ回路(T)142とから構成されたパイ
ロット回路(CP)116によって制御されるマルチプ
レクサ(MUX)114の入力にそれぞれ接続された2
つの出力チャネルV1、V2に並列に装着された2つの
閾値増幅器(A1、A2)110、112を含む。2つ
の増幅器A1、A2及びパイロット回路116の入力は
、伝送線路118から同一入力信号Eを受信する。マル
チプレクサ114は、(図示しない)処理回路に適宜接
続された出力線路120に出力信号Sを送出する。
【0034】前記と同様に、増幅器A1、A2は、信号
Eの「高」レベル(「0」又はVDD)と「低」レベル
(「0」)との間に位置する2つの異なるトリガ閾値S
1、S2を有する。マルチプレクサ114の機能は、信
号Eの立下がり又は立上がりに従ってチャネルV1及び
V2のいずれか一方を選択し、その結果として、閾値電
圧S1、S2の各々で回路のトリガをバリデートするこ
とである。
【0035】ここでもまた、例えば早いトリガを行なう
閾値回路を得るために、信号Eの立上がりエッジFMの
通過のときにバリデートされるべき増幅器A2の閾値S
2を該信号の「低」レベルの近傍に選択し、信号Eの立
下がりエッジの通過のときにバリデートされるべき増幅
器A1の閾値S1を該信号の「高」レベルの近傍に選択
する。
【0036】図2のタイミングチャートを参照しながら
図4の回路の動作モードを以下に簡単に説明する。動作
モードは実際、図1の回路の動作モードに極めてよく似
ており、従って、繰り返して詳細に説明する必要はない
。本質的な違いは、マルチプレクサ(MUX)114の
制御及び該マルチプレクサによるチャネルV1、V2の
選択(図2のMUX(114)のグラフ参照)に関する
ものである。ヒステリシス型回路140の立上がりエッ
ジ及び立下がりエッジはそれぞれ、電圧TVM(ここで
はVDDに十分に近い値に選択されている)及び電圧T
VD(ここでは「0」に十分に近い値に選択されている
)に対応する。図2に示すように、電圧TVMはS1を
上回るかまた等しい値に維持されており(チャネルV1
の選択に対応するマルチプレクサ(MUX)114のス
イッチング時刻t’4はt2より遅く、V2の選択に対
応するスイッチング時刻t’9はt7より遅い)、従っ
て、出力線路(S)120に寄生振動が発生する危険が
除去される。
【0037】図5に示す回路は、CMOSテクノロジイ
を使用して作製した図4の本発明の閾値回路の非限定実
施例である。
【0038】2つの増幅器A1、A2は、入力線路11
8に並列に装着されたCMOSインバータ110、11
2から構成されている。CMOSインバータは前記同様
に、(例えば5Vの)給電電圧VDDに接続されたP形
トランジスタのソースと、(レベル0Vの)回路のアー
スに接続されたN形トランジスタのソースとを有する従
来型のインバータである。ゲート電極の形状及び寸法は
、増幅器A2に「低い」スイッチング閾値S2(立上が
りエッジFMの早いスイッチング)が与えられ、増幅器
A1に「高い」スイッチング閾値S1(立下がりエッジ
FDの早いスイッチング)が与えられるように選択され
ている。
【0039】増幅器112の出力チャネルV1、V2は
、バッファ回路(T)142を介してヒステリシス型回
路140の出力に接続された制御線路126の制御下に
反対動作する一対のMOS型スイッチングトランジスタ
122、124から実質的に構成されている。直列に接
続された従来型の2つのCMOSインバータから成るバ
ッファ回路(T)142は、パイロット回路140の出
力とMOSトランジスタ122、124との間の減結合
を形成し、その結果としてこれらのMOSトランジスタ
の容量性効果を除去するために線路126に任意に装着
されている。より詳細に説明すると、チャネルV1は、
PMOSスイッチングトランジスタ122を含み、チャ
ネルV2は、NMOSスイッチングトランジスタ124
を含む。2つのトランジスタ122、124のゲートは
線路126に直接接続されている。2つのトランジスタ
122、124は、出力線路120に接続されかつ出力
信号Sを送出するCMOSインバータ128の入力12
7に並列に装着されている。図5に示すように、出力線
路120は減結合コンデンサ144を有する。
【0040】図5に示す実施例で、パイロット回路は、
シュミットトリガ回路140のようなヒステリシス型回
路を含む。このトリガ回路140は従来同様に、第1列
に一対のPMOSトランジスタ146、148と一対の
NMOSトランジスタ150、152とから成る直列編
成を含む。第1列の4つのMOSトランジスタのゲート
は伝送信号Eを受信する。ヒステリシス回路140の出
力154は、第1列の隣合うPMOSトランジスタ14
8とNMOSトランジスタ150との間から取り出され
、第2列の2つのトランジスタ、即ちPMOSトランジ
スタ156及びNMOSトランジスタ158のそれぞれ
のゲートに接続されている。図5に示すように、第2列
の各MOSトランジスタ156(P)及び158(N)
のドレインは、P又はNの同じ極性を有する第1列の2
つのMOSトランジスタ間の接合端子160(P形トラ
ンジスタ)及び162(N形トランジスタ)に接続され
ている。これらのトランジスタのソースはそれぞれ、ア
ース及びVDDに接続されている。トリガ回路140の
動作は公知である。
【0041】次に、同じく図2を参照しながら図5の回
路の動作モードを説明する。スタンバイ中は、E=0(
レベル=「0」)であり、インバータA1、A2のN形
トランジスタは遮断され、同じインバータのP形トラン
ジスタは導通している。各インバータA1、A2の2つ
のトランジスタのドレインは電圧VDDになり、チャネ
ルV1、V2がレベル「1」になる。さらに、NMOS
トランジスタ124のゲートが線路126によってレベ
ル「1」になるので、このトランジスタ124が導通し
、インバータ128の入力にレベル「1」を伝送する。 対応するP形トランジスタは遮断されている。従って、
閾値回路の出力(S)120はレベル「0」になる。ヒ
ステリシス回路140に関しては、第1列の全部のトラ
ンジスタのゲートがレベル「0」になる。その結果とし
て、2つのPMOSトランジスタ146、148が導通
し、2つのNMOSトランジスタ150、152が遮断
される。従って、回路140の出力154はレベル「1
」になる(図2のグラフSCP(154)参照)。これ
らの条件で、PMOSトランジスタ156及びNMOS
トランジスタ158は遮断される。しかしながら、NM
OSトランジスタ158は、NMOSトランジスタ15
2の遮断解除後に導通し得る。出力154のレベル「1
」は、直列の2つのCMOSインバータから構成された
バッファ回路T(142)を介して線路126全体に伝
送される。要約すると、閾値回路は、E=S=「0」及
びV2=VDD=「1」にバリデートされた安定状態で
ある。
【0042】信号Eの立上がりエッジFMの出現後に、
(線路118に接続された)ゲート電圧が閾値S2の値
に到達すると(時刻t1)、インバータ(A2)110
がN形を導通させP形を遮断するようにスイッチングさ
れ、V2=「0」になる。このスイッチングは、チャネ
ルV2の選択によってバリデートされるので、インバー
タ128の入力127で電圧がレベル「0」になり、該
インバータ128は、線路S(120)をレベル「1」
にする。立上がりエッジFMのレベルS1通過に対応す
る時刻t2に、インバータ(A1)112は、トランジ
スタ122が遮断されてV1=V2=「0」となるよう
にスイッチングする。従って信号「S」の出力レベルは
「1」に維持される。時刻t’4に信号Eの立上がりエ
ッジFMがレベルTVMに達すると、ヒステリシス回路
140で切換えが生じる。NMOSトランジスタ152
及び158が導通して抵抗ディバイダブリッジを形成す
る。ここでレベルTVMはVDDに極めて近い値になり
、VDDとの差は、トランジスタ150の閾値電圧Vt
の値(約0.5V)だけになる。従って、出力154及
び線路126は状態「0」になる。線路126がレベル
「0」を通過すると、バッファ回路142のインバータ
のスイッチング時間に起因する多少の遅延を伴ってトラ
ンジスタ122、124がスイッチングされる。要約す
ると、閾値回路は、E=S=「1」でV1が選択された
新しい安定状態であり、このV1の選択によって、立下
がりエッジFDが閾値S1を通過したときにA1のスイ
ッチングがバリデートされる。
【0043】時刻t5に立下がりエッジFDが出現した
後は逆の順序の処理が実行される。時刻t6に閾値S1
を通過すると、増幅器(A1)112がスイッチングさ
れ、V1を「1」にし、Sを「0」にする。同様にして
、時刻t7の後に、信号Eが閾値TVDの値をとるとき
、チャネルV2がパイロット回路116のヒステリシス
回路型140によってバリデートされる。パイロット回
路116は立下がりFDが「低」レベルに移行するより
もやや早い時刻t’9に切換えを行なう。
【0044】その結果として、図3の閾値回路の場合と
同様に、図5の閾値回路は本発明方法を実行し得る。即
ち、立上がり及び立下がりに2つの異なるトリガ閾値電
圧を割付け、電圧S1及びS2の各々で閾値回路のトリ
ガのバリデーションを実行する。図3に示す閾値回路で
は、パイロット回路16の遅延TRが、t2−t1を上
回るか又は等しくかつt6−t1を下回るように計算さ
れている。従ってこの閾値回路は、信号Eの所与の周波
数範囲のみに有効である。信号Eの広い周波数バンドを
カバーするためには、複数の異なる遅延回路を選択的に
使用できるようにする必要がある。図4及び図5の閾値
回路の利点は、ヒステリシス型回路140を組み込んだ
パイロット回路116が時間から独立し、2つのレベル
TVD及びTVMにおいてのみトリガされることである
。従って、パイロット回路が信号Eの周波数から独立し
ている。変形例として、ヒステリシス回路140の変形
又は別のフリップフロップの付加によってレベルTVD
及びTVMの複数の異なる値を選択的に使用するように
してもよい。
【0045】非限定例として示したCMOS回路の2つ
の実施例においては、本発明方法が、回路を早くトリガ
する場合に使用されている。しかしながら、回路を遅く
トリガする場合に本発明方法を使用することも可能であ
る。本出願人の欧州特許出願第0373043号には遅
いトリガ回路の使用例が示されている。図1及び図2に
示す原理で動作する場合、増幅器A1は時刻t2に伝送
信号Eの立上がりエッジの閾値S1でトリガされ、チャ
ネルV1及び出力Sに値1を生じさせる。ここでチャネ
ルV1が禁止されチャネルV2が時刻t3まで許可され
る。時刻t3は時刻t6よりも前の時刻であり、従って
、チャネルV2のバリデーションだけで、時刻t7に立
下がりエッジの閾値S2で増幅器A2がトリガされる。 即ち、信号Eの次のパルスの時刻t1以前にはチャネル
V1が許可されチャネルV2が禁止されている。その結
果として、時刻t2に閾値S1でトリガされた後の遅延
TRは、時間t6−t2よりも短いか又は等しく、時刻
t7に閾値S2でトリガされた後の遅延TRは、(次の
時刻の)t0−t7よりも短いか又は等しい。図4及び
図5に基づいて前述した教示の通り、ヒステリシスは同
じ法則に従う。最終的に、遅延TRは0になり得る。従
って、図3に示す実施例の場合には、必要な遅延TRが
通常は変更を加えずに遅いトリガに適用できる。
【0046】更に改良の進んだパイロット回路によれば
、チャネルV1、V2、...を選択することによって
マルチプレクサが2つ以上の閾値を有する回路の制御を
管理できるようにし得ることも理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の閾値回路の第1実施例の概略説明図で
ある。
【図2】図1及び図2の閾値回路並びに図4及び図5の
閾値回路の入力信号E及び出力信号Sのタイミングチャ
ートの概略図である。
【図3】図1の閾値回路をCMOSテクノロジイで作製
した実施例の概略説明図である。
【図4】本発明の閾値回路の第2実施例の概略説明図で
ある。
【図5】図4の閾値回路をCMOSテクノロジイで作製
した実施例の概略説明図である。
【符号の説明】
10、12  増幅器 14  マルチプレクサ 16  パイロット回路 18  伝送線路 20  出力線路 22、24  スイッチングトランジスタ26  制御
線路 28、30、32  インバータ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  それぞれ「高」又は「1」及び「低」
    又は「0」の2つのレベル間で変化する伝送信号Eの閾
    値トリガ方法であって、信号Eの立上がり及び立下がり
    に信号Eの「高」/「1」レベル及び「低」/「0」レ
    ベルに近い値にそれぞれ選択された2つの異なるトリガ
    閾値電圧S1及びS2を割付け、2つの閾値電圧S1及
    びS2の各々でトリガをバリデートすることを特徴とす
    る閾値トリガ方法。
  2. 【請求項2】  早いトリガの場合には、信号の立上が
    りのS2及び立下がりのS1でトリガのバリデーション
    が実行され、遅いトリガの場合には、信号の立上がりの
    S1及び立下がりのS2でトリガのバリデーションが実
    行されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】  バリデーションが、2つの閾値電圧の
    一方でのトリガ後の遅延TRの導入によって制御され、
    前記遅延TRは、早いトリガの場合には、同一の立上が
    りエッジFM又は立下がりエッジFDの連続する2つの
    閾値を伝送信号Eが通る間に経過する時間よりも長いか
    又は等しい長さに選択されていることを特徴とする請求
    項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】  伝送信号Eが立上がり又は立下がりの
    バリデーション電圧TMV又はTVDに到達したときに
    バリデーションが制御され、これらの2つのバリデーシ
    ョン電圧は、ヒステリシスカーブの立上がり及び立下が
    りのエッジによって規定されていることを特徴とする請
    求項1又は2に記載の方法。
  5. 【請求項5】  立上がりバリデーション電圧TVMは
    閾値電圧S1よりも大きいか又は等しい値に選択されて
    おり、立下がりバリデーション電圧TVDは閾値電圧S
    2よりも小さいか又は等しい値に選択されていることを
    特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】  伝送信号Eを受信しかつマルチプレク
    サMUXのそれぞれの入力に接続された2つのチャネル
    VI、V2に並列に装着された異なるトリガ閾値S1、
    S2を有する2つの増幅器A1、A2を含んでおり、前
    記マルチプレクサが、伝送信号Eの立上がりエッジFM
    又は立下がりエッジFDに従ってチャネルV1、V2の
    一方又は他方を選択しかつ対応する閾値電圧S1、S2
    で選択されたチャネルV1、V2に装着された増幅器A
    1、A2のトリガをバリデートするように、パイロット
    回路CPによって制御されることを特徴とする請求項1
    から5のいずれか1項に記載の方法を実施するための閾
    値回路。
  7. 【請求項7】  チャネルV1、V2内の増幅器A1、
    A2の閾値S1、S2の値がそれぞれ、伝送信号Eの「
    高」レベル即ちレベル「1」又は「低」レベル即ちレベ
    ル「0」の近傍に選択されていることを特徴とする請求
    項6に記載の閾値回路。
  8. 【請求項8】  パイロット回路CPは、伝送信号Eが
    対応閾値S1、S2を通過したことによって対応増幅器
    A1、A2がトリガされた後で、チャネルV1、V2の
    選択を遅延時間TRの間だけ維持するようにマルチプレ
    クサMUXを制御し、前記遅延時間は、早いトリガの場
    合には、信号Eが同一の立上がりエッジFM又は立下が
    りエッジFDの連続する2つの閾値を通る間に経過する
    時間に少なくとも等しい長さであることを特徴とする請
    求項7に記載の閾値回路。
  9. 【請求項9】  マルチプレクサMUXのパイロット回
    路CPが、増幅器A1、A2の出力信号から任意に制御
    される遅延回路型であることを特徴とする請求項6から
    8のいずれか1項に記載の閾値回路。
  10. 【請求項10】  遅延回路が、挿入充電コンデンサに
    結合された2つのCMOSインバータを含むことを特徴
    とする請求項9に記載の閾値回路。
  11. 【請求項11】  マルチプレクサMUXが、伝送信号
    Eを入力に受信するヒステリシス型パイロット回路CP
    の出力信号によって制御されることを特徴とする請求項
    6又は7に記載の閾値回路。
  12. 【請求項12】  パイロット回路がシュミットトリガ
    型であり、該トリガの立上がり及び立下がりの切換え電
    圧が、立上がり及び立下がりのバリデーション電圧TV
    M及びTVDに実質的に等しい値に選択されていること
    を特徴とする請求項11に記載の閾値回路。
  13. 【請求項13】  マルチプレクサMUXが、チャネル
    V1及びV2にそれぞれ装着された反対動作する2つの
    スイッチングデバイスを含むことを特徴とする請求項6
    から12のいずれか1項に記載の閾値回路。
  14. 【請求項14】  スイッチングデバイスが、一方がN
    形及び他方がP形の2つのMOSトランジスタから構成
    され、該トランジスタのゲートが、少なくとも1つのC
    MOSインバータから成るバッファ回路Tを任意に介し
    てパイロット回路CPの出力線路に接続されていること
    を特徴とする請求項13に記載の閾値回路。
JP33047791A 1990-12-14 1991-12-13 閾値回路 Pending JPH04291812A (ja)

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FR9015721 1990-12-14

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