JPH0522094A - パルス発生装置 - Google Patents

パルス発生装置

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JPH0522094A
JPH0522094A JP17415691A JP17415691A JPH0522094A JP H0522094 A JPH0522094 A JP H0522094A JP 17415691 A JP17415691 A JP 17415691A JP 17415691 A JP17415691 A JP 17415691A JP H0522094 A JPH0522094 A JP H0522094A
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JP
Japan
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circuit
signal
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counter
data
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JP17415691A
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English (en)
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Hisaharu Ito
久治 伊藤
Masaharu Kitadou
正晴 北堂
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】トグルフリップフロップ回路のトリガクロック
信号を作成する回路を、動作速度の遅いデバイスを用い
て構成可能とする。 【構成】データラッチ回路で出力パルス信号の "H" 区
間設定データおよび "L" 区間設定データをそれぞれ独
立に変化させるパルス幅制御手段から与えられる上記両
区間設定データをラッチする。カウンタ回路2で一定周
期のクロック信号をカウントする。このカウンタ回路2
のカウント値と上記設定データとを比較回路11で比較
して一致検出を行う。この比較回路11の一致検出信号
をトリガクロックとしてトグルフリップフロップ回路で
パルス幅変調された出力パルス信号を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯点灯回路を制御
するパルス幅変調された出力パルス信号を得るためのパ
ルス発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の放電灯点灯回路を制御するパルス
幅変調された出力パルス信号を得るためのパルス発生装
置としては、特開平3−46817号公報で提案された
ものがある。このパルス発生装置では、出力パルス信号
の "H"区間設定データおよび"L" 区間設定データをデ
ータラッチ回路にラッチし、一定周期のクロック信号を
カウントし上記両区間設定データが交互にセットされる
プリセッタブルなカウンタ回路からのリップルキャリー
信号をトグルフリップフロップ回路のトリガクロック信
号とし、上記トグルフリップフロップ回路からパルス幅
変調された出力パルス信号(放電灯点灯装置回路のスイ
ッチング素子を所望のオン,オフデューティでオン,オ
フするパルス信号)を得ていた。そして、オン,オフデ
ューティの変更はカウンタ回路のプリセット値を変えて
行っていた。
【0003】そして、従来のこのパルス発生装置のカウ
ンタ回路2では、図15に示すように、4ビットのプリ
セッタブルカウンタを3個用いて12ビットのプリセッ
タブルカウンタを構成していた。なお、この図15の場
合には、カウンタ回路2をトグルフリップフロップ回路
3と一体化してカウンタ/出力回路5としてある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の従
来のカウント回路2では上述のように複数個のプリセッ
タブルカウンタを用いて構成してあり、プリセッタブル
カウンタがカウントアップしたことを示すリップルキャ
リー信号を用いて次段のプリセッタブルカウンタを動作
させる方法をとっている。このため、各プリセッタブル
カウンタとして高速動作する(立上り時間あるいは立上
り時間が速い)デバイスを用いる必要があり、コストア
ップとなるという問題があった。つまり、高速のクロッ
クで動作させる場合に、動作速度の遅い(立上り時間あ
るいは立上り時間が遅い)デバイスを用いると、次段の
プリセッタブルカウンタに正しくリップルキャリー信号
が出力されずに、次段のカウンタの動作を保証できなく
なり、カウントミスを起こすなどの問題を生じる恐れが
あるからである。
【0005】本発明は上記の点に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、トグルフリップフロッ
プ回路のトリガクロック信号を作成する回路を、動作速
度の遅いデバイスを用いて構成することができるパルス
発生装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、出力パルス信号の "H" 区間設定デー
タおよび "L" 区間設定データに応じてトグルフリップ
フロップ回路のトリガクロック信号を作成する回路を、
一定周期のクロック信号をカウントするカウンタ回路
と、このカウンタ回路のカウント値と上記設定データと
を比較して一致検出を行う比較回路とで構成してある。
【0007】なお、上記カウンタ回路を複数個のTフリ
ップフロップを用いて構成してもよい。また、データラ
ッチ回路の構成を簡素化する場合には、 "H" 区間設定
データおよび "L" 区間設定データを共に保持し、所定
の時点で一方の設定データを比較データとして比較部に
与えるセレクタを上記比較回路に設けるとよい。
【0008】
【作用】上述のように出力パルス信号の "H" 区間設定
データおよび "L" 区間設定データに応じてトグルフリ
ップフロップ回路のトリガクロック信号を作成する回路
を、一定周期のクロック信号をカウントするカウンタ回
路と、このカウンタ回路のカウント値と上記設定データ
とを比較して一致検出を行う比較回路とで構成すること
により、カウンタ回路自体に多少の動作遅れがあって
も、この際の遅れ分を比較回路側の動作で補償すること
ができるようにし、カウンタ回路を動作速度の遅いデバ
イスで構成できるようにしたものである。
【0009】
【実施例】(実施例1)図1乃至図12に本発明の一実
施例を示す。本実施例のパルス発生装置は、出力パルス
信号の "H" 区間設定データおよび "L" 区間設定デー
タをそれぞれ独立に変化させるパルス幅制御手段から与
えられる上記両区間設定データをラッチするデータラッ
チ回路1と、一定周期のクロック信号をカウントするカ
ウンタ回路2と、このカウンタ回路2のカウント値と上
記設定データとを比較して一致検出を行う比較回路11
と、この比較回路11の一致検出信号をトリガクロック
としてパルス幅変調された出力パルス信号を作成するト
グルフリップフロップ回路3とで構成されている。
【0010】上記パルス幅制御手段はマイクロプロセッ
サで形成され、このマイクロプロセッサから出力される
"H" 区間設定データ及び "L" 区間設定データがデー
タラッチ回路1の入力端子IN1 〜IN12に入力され、
タイミング制御回路4から出力されるタイミング信号に
よってラッチされる。データラッチ回路1は1次バッフ
ァ1aと2次バッファ1bとで形成され、両バッファ1
a, 1bは、図5および図6に示すようにフリップフロ
ップとトライステートバッファとで形成されている。
【0011】1次バッファ1aでは、区間データ設定信
号HLが入力されているときに、入力端子IN1 〜IN
12を介して入力されるDT1 〜DT12をラッチ信号LA
TCHA ,LATCHB によって "L" 区間設定データ
DA1 〜DA12、 "H" 区間設定データDB1 〜DB12
としてラッチする。また、2次バッファ1bでは、ラッ
チ信号LTCHによって1次バッファ1aのラッチデー
タDA1 〜DA12、DB1 〜DB12を取り込んで、イネ
ーブル信号ENA ,ENB によって選択された区間設定
データDA1 〜DA12あるいはDB 1 〜DB12を比較回
路11に出力する。また、ハーフクロック制御信号HL
Fも一旦ラッチして信号HALFとして出力している。
【0012】なお、上記ハーフクロック制御とは、マイ
クロプロセッサのマシンサイクルに関係なく "H" 区間
及び "L" 区間を任意に設定できるようにした制御であ
り、その詳細な説明は後述する。カウンタ回路2、比較
回路11およびトグルフリップフロップ回路3は、カウ
ンタ/出力回路5として一体化されている。
【0013】ここで、カウンタ回路2は、図1に示すよ
うに、4ビットのカウンタCNTを3個用いて12ビッ
トのカウンタ回路2を構成してあり、このカウンタ回路
2を構成するカウンタCNTはプリセッタブルなカウン
タでなく、単にクロック信号をカウントするだけのもの
である点が、従来のものと異なる。なお、カウント回路
2としては、必ずしもカウンタCNTを用いて構成する
必要はなく、例えば図13に示すようにTフリップフロ
ップFF1 〜FF12を用いて構成してもよい。
【0014】比較回路11は2次バッファ1bから与え
られる区間設定データDA1 〜DA 12あるいはDB1
DB12と上記カウンタ回路2のカウント値とを比較して
一致検出を行う。この比較回路11は、例えば図2に示
すように、各区間設定データDA1 〜DA12あるいはD
1 〜DB12のビットデータをカウンタ回路2のビット
カウント出力Q0 〜Q11と比較するコンパレータCP1
〜CP12と、これらコンパレータCP1 〜CP12からす
べて一致出力が得られた場合にハイレベル出力を生じる
アンドゲートAND1 とで構成してある。
【0015】また、比較回路11は、図3に示すよう
に、上記各コンパレータCP1 〜CP 12及びアンドゲー
トAND1 を夫々2つのアンドゲートANDと1つのノ
アゲートNORとで構成しても、区間設定データDA1
〜DA12あるいはDB1 〜DB 12と上記カウンタ回路2
のカウント値とを比較して一致検出を行うことができ
る。
【0016】上記比較回路11による一致検出信号はハ
ーフクロック制御回路6を介してトグルフリップフロッ
プ回路3にトリガクロック信号RCYとして出力されて
いる。次に、トグルフリップフロップ回路3及びハーフ
クロック制御回路6を図15を参照して説明する。トグ
ルフリップフロップ回路3のフリップフロップ出力は2
個のインバータを介して出力パルス信号OUTとして出
力され、同時に所定のプリセットデータをデータラッチ
回路1から読み出すイネーブル信号ENA ,ENB とし
て出力される。
【0017】ハーフクロック制御回路6は、ハーフクロ
ック制御信号HALFが "H" のときに、リップルキャ
リー信号RCYの立ち上がり(トグルフリップフロップ
回路の反転タイミング) を半クロックだけ右にシフトさ
せ、クロック信号CLKの半クロックの精度(倍精度)
で "H" 区間、 "L" 区間の設定を可能にしている。タ
イミング制御回路4は、ラッチ信号LATCH,LAT
CHA ,LATCH B ,LTCHを発生する図7に示す
ラッチ制御回路4aと、クリア信号CLEAR,ラッチ
信号LTCH1 を発生する図8に示すカウンタ制御回路
4bとで形成されており、マイクロプロセッサから出力
されるクロック信号CLK,スタート信号START,
区間データ設定信号HLに基づいて所定のタイミング信
号を出力し、各回路の動作タイミングを制御する。
【0018】ところで、この種のパルス発生装置では、
出力パルス信号OUTに基づいて2相クロック信号OU
1 ,OUT2 を発生させる2相クロック発生回路7
と、放電灯点灯回路10のスイッチングを制御する出力
信号として、出力パルス信号OUTを出力するか、2相
クロック信号OUT1,OUT2 を出力するかを切換信号
SE/HBにより切り換える出力切換回路8とが設けら
れており、シングルエンド型(出力パルス信号OUTで
スイッチング素子が制御される1石インバータ方式) あ
るいはハーフブリッジ型(2相クロック信号OUT1
OUT2 によって直列接続された一対のスイッチング素
子が制御される2石インバータ方式) の放電灯点灯回路
10のスイッチング制御信号が得られる。
【0019】ここで、2相クロック発生回路7は、図9
に示すように、クロック信号CLKをカウントしてノン
オーバラップ区間を設定するプリセッタブルカウンタ回
路7aと、プリセッタブルカウンタ回路7aから出力さ
れるリップルキャリー信号RCY2 ’に基づいてゲート
回路7cを制御するゲート制御回路7bとで形成され、
8ビットの設定スイッチで設定されるノンオーバッラッ
プ区間設定データHB 1 〜HB8 に基づいてノンオーバ
ラップ区間が設定された2相クロック信号OUT1 ,O
UT2 を出力する。
【0020】以下に、パルス発生装置の全体動作につい
て説明する。図10は本実施例の基本動作を示す波形図
であり、まず、マイクロプロセッサから出力されるスタ
ート信号STARTが立ち上がると、システムリセット
が行われる。そして、 "L" 区間設定データDA1 〜D
12が確定すると、マイクロプロセッサから区間データ
設定信号HLが立ち上がり、ラッチ信号LATCHA
1パルス出力されてデータラッチ回路1の1次バッファ
1aに "L" 区間設定データDA1 〜DA12がラッチさ
れる。
【0021】次に、 "H" 区間設定データDB1 〜DB
12が確定すると、区間データ設定信号HLの立ち下がり
でラッチ信号LATCHB が1パルス出力されて "H"
区間設定データDB1 〜DB12がデータラッチ回路1の
1次バッファ1aにラッチされる。そして、クリア信号
CLEARが "L" になり、ラッチ信号LTCHが1パ
ルス出力され、両区間設定データDA1 〜DA12、DB
1 〜DB12は2次バッファ1bにラッチされる。このと
き、イネーブル信号ENA が "H"となっているので、
2次バッファ1bから "L" 区間設定データDA1 〜D
12が比較回路11に与えられる。この状態でカウンタ
回路2によるクロック信号CLKのカウントが開始さ
れ、カウンタ回路2のカウント値と "L" 区間設定デー
タDA1 〜DA 12が一致した場合に比較回路11から一
致検出信号COが出力される。この一致検出信号COの
出力によりカウンタ回路2を構成する各カウンタCNT
におけるカウント値がクリアされる。
【0022】そして、このように一致信号COによって
イネーブル信号ENB が "H" になり、同時に出力パル
ス信号OUTも "H" になると、 "H" 区間設定データ
DB 1 〜DB12が比較回路11に与えられ、カウンタ回
路2でクロック信号CLKのカウントが開始され、比較
回路11で一致検出信号COが得られると、出力パルス
信号が "L" になるとともにイネーブル信号ENA が "
H" になり、上述の動作を繰り返す。
【0023】このようにして、両区間設定データDA1
〜DA12、DB1 〜DB12に基づいて出力パルス信号O
UTの "L" 区間および "H" 区間が任意に(12ビッ
トの範囲で) 設定でき、オン, オフデューティを設定で
きることになる。なお、オン, オフデューティを変更す
る場合には、 "L" 区間設定データDA1 〜DA12をセ
ットした後、区間データ設定信号HLを "H" にし、 "
H" 区間設定データDB1 〜DB12をセットした後、区
間データ設定信号HLを "L" にすれば良い。
【0024】例えば、図10に示すように、クロック信
号CLKの周波数を16MHz(周期62. 5nsec) と
し、 "H" 区間を161パルス、 "L" 区間を164パ
ルスに設定する場合には、 "H" 区間設定データDA1
〜DA12の8ビット目および6ビット目を" 1" に設定
し、 "L" 区間設定データDB1 〜DB12の8ビット
目、6ビット目、2ビット目、1ビット目を "1" に設
定すれば良いことになる。この場合、出力パルス信号O
UTの周期は、クロック信号CLKの325パルス分と
なって20. 2μsec であり、周波数49. 2kHzと
なる。また、 "H" 区間あるいは "L" 区間の幅を1パ
ルス分(62. 5nsec) だけ広くすると、周期はクロッ
ク信号CLKの326パルス分となり、周波数は49.
1kHzになる。したがって、出力パルス信号OUTの
"H" 区間あるいは "L" 区間を62. 5nsec刻みで設
定できるとともに、0.1kHz刻みで周波数を制御で
きることになり、パルス発生装置のスイッチング制御信
号として用いた場合において、きめ細かな点灯制御が行
えることになる。なお、カウンタ回路2にてカウントさ
れるクロック信号CLKの周波数を高くすれば、設定精
度をより高くできることは言うまでもない。
【0025】次に、図11はハーフクロック制御の動作
説明図である。いま、ハーフクロック制御信号HALF
が "L”の場合には、比較回路11の一致検出信号CO
はそのままトグルフリップフロップ回路3のトリガクロ
ックとなり、図11(b)に示すように、トリガクロッ
クとしてのリップルキャリー信号RCYの立ち上がりに
同期して出力パルス信号OUTの反転が行われる。
【0026】一方、ハーフクロック制御信号HALFが
"H" になると、図11(a)に示すように、比較回路
11の一致検出信号COの立ち上がりが半クロックだけ
右にシフトし、このシフトされたリップルキャリー信号
RCYがトグルフリップフロップ回路3のトリガクロッ
クとなって出力パルス信号OUTの反転動作が行われ
る。したがって、ハーフクロック制御信号HLFが "
H" の場合、 "H" 区間あるいは "L" 区間を、区間設
定データDA1 〜DA12,DB1 〜DB12にて設定され
る図11(b)の場合に比べてクロック信号CLKの半
クロック分だけ広くでき、クロック信号CLKの周波数
を高くすることなく、 "H" 区間および "L" 区間の設
定精度を倍にすることができる。
【0027】次に、2相クロック発生回路7では、ノン
オーバッラップ区間設定データHB 1 〜HB8 がプリセ
ットされたプリセッタブルカウンタ回路7aにてクロッ
ク信号CLKをカウントしてノンオーバラップ区間を設
定するようになっており、図12に示すように、プリセ
ッタブルカウンタ回路7aから出力されるリップルキャ
リー信号RCY2'に基づいてゲート回路7cを制御する
ゲート制御信号が形成され、このゲート制御信号にて制
御されるゲート回路7cによって出力パルス信号OUT
にノンオーバラップ区間を付与した2相クロック信号O
UT1 ,OUT 2が形成される。
【0028】上述のようにして発生された出力パルス信
号OUTおよび2相クロック信号OUT1 ,OUT
2 は、出力切換回路8を介して出力され、切換信号SE
/HBが"H" のとき、出力パルス信号OUTが出力さ
れ、切換信号SE/HBが "L"のとき、2相クロック
信号OUT1 ,OUT2 が出力される。したがって、切
換信号SE/HBを適当に設定することにより、シング
ルエンド型あるいはハーフブリッジ型の放電灯点灯回路
10に対応できるパルス発生装置が得られることにな
る。
【0029】上述のように出力パルス信号の "L" 区間
設定データDA1 〜DA12および "H" 区間設定データ
DB1 〜DB12に応じてトグルフリップフロップ回路3
のトリガクロック信号を作成する回路を、一定周期のク
ロック信号CLKをカウントするカウンタ回路2と、こ
のカウンタ回路2のカウント値と上記設定データDA 1
〜DA12あるいは設定データDB1 〜DB12とを比較し
て一致検出を行う比較回路11とで構成すると、カウン
タ回路2自体に多少の動作遅れがあっても、この際の遅
れ分を比較回路側の動作で補うができ、カウンタ回路2
を動作速度の遅いデバイスで構成できる。また、従来の
ようにリップルキャリー信号を次段のカウンタに伝える
方式のように伝送遅延を起こす可能性も少なくすること
ができる。なお、この効果はカウンタ回路2でカウント
するカウントデータのビット数が多い場合に顕著とな
る。そして、上述の構成とすれば、高速にクロック信号
CLKをカウントする場合にミスカウントを起こす可能
性を少なくすることも可能であり、より精度の高いオ
ン,オフデューティ制御を行うことができる。
【0030】(実施例2)図14に本発明の他の実施例
を示す。本実施例の場合、上記実施例1における比較回
路11に、 "L" 区間設定データDA1 〜DA12及び "
H" 区間設定データDB1 〜DB12を共に保持し、所定
の時点で一方の設定データを比較データとしてコンパレ
ータCP1 〜CP12に与えるセレクタ12を設けたもの
である。このようにセレクタ12を比較回路11に設け
ると、データラッチ回路1を1次バッファ1aだけにす
ることができ、ゲート数を削減できる効果がある。
【0031】
【発明の効果】本発明は上述のように、出力パルス信号
の "H" 区間設定データおよび "L"区間設定データに
応じてトグルフリップフロップ回路のトリガクロック信
号を作成する回路を、一定周期のクロック信号をカウン
トするカウンタ回路と、このカウンタ回路のカウント値
と上記設定データとを比較して一致検出を行う比較回路
とで構成してあるので、カウンタ回路自体に多少の動作
遅れがあっても、この際の遅れ分を比較回路側の動作で
補うことができ、このためカウンタ回路を動作速度の遅
いデバイスで構成でき、コストを低減することが可能と
なる。
【0032】また、 "H" 区間設定データおよび "L"
区間設定データを共に保持し、所定の時点で一方の設定
データを比較データとして比較部に与えるセレクタを上
記比較回路に設けると、データラッチ回路で"H" 区間
設定データおよび "L" 区間設定データを共に保持する
必要がなくなり、データラッチ回路の構成を簡素化する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の要部の回路図である。
【図2】同上の比較回路の具体構成を示す回路図であ
る。
【図3】同上の比較回路の他の具体構成を示す回路図で
ある。
【図4】パルス発生装置の全体構成を示すブロック図で
ある。
【図5】データラッチ回路の1次バッファの回路図であ
る。
【図6】データラッチ回路の2次バッファの回路図であ
る。
【図7】ラッチ制御回路の回路図である。
【図8】カウンタ制御回路の回路図である。
【図9】2相クロック発生回路の回路図である。
【図10】同上の全体動作の説明図である。
【図11】ハーフクロック制御の動作説明図である。
【図12】2相クロック発生回路の動作説明図である。
【図13】他の実施例の要部の回路図である。
【図14】さらに他の実施例の比較回路の具体構成を示
す回路図である。
【図15】従来のカウンタ/出力回路の回路図である。
【符号の説明】
1 データラッチ回路 2 カウンタ回路 3 トグルフリップフロップ回路 11 比較回路 12 セレクタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力パルス信号の "H" 区間設定データ
    および "L" 区間設定データをそれぞれ独立に変化させ
    るパルス幅制御手段から与えられる上記両区間設定デー
    タをラッチするデータラッチ回路と、一定周期のクロッ
    ク信号をカウントするカウンタ回路と、このカウンタ回
    路のカウント値と上記設定データとを比較して一致検出
    を行う比較回路と、この比較回路の一致検出信号をトリ
    ガクロックとしてパルス幅変調された出力パルス信号を
    作成するトグルフリップフロップ回路とを備えて成るこ
    とを特徴とするパルス発生装置。
  2. 【請求項2】 上記カウンタ回路を複数個のTフリップ
    フロップを用いて構成して成ることを特徴とする請求項
    1記載のパルス発生装置。
  3. 【請求項3】 "H" 区間設定データおよび "L" 区間
    設定データを共に保持し、所定の時点で一方の設定デー
    タを比較データとして比較部に与えるセレクタを上記比
    較回路に設けて成ることを特徴とする請求項1記載のパ
    ルス発生装置。
JP17415691A 1991-07-15 1991-07-15 パルス発生装置 Withdrawn JPH0522094A (ja)

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Effective date: 19981008