JPH11317647A - 発振器 - Google Patents
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- JPH11317647A JPH11317647A JP10356489A JP35648998A JPH11317647A JP H11317647 A JPH11317647 A JP H11317647A JP 10356489 A JP10356489 A JP 10356489A JP 35648998 A JP35648998 A JP 35648998A JP H11317647 A JPH11317647 A JP H11317647A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/027—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
- H03K3/03—Astable circuits
- H03K3/0315—Ring oscillators
-
- 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
- H03K5/133—Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals using a chain of active delay devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/099—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
- H03L7/0991—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider
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Abstract
接続した複数の反転形遅延素子12,14,16,1
8,20を備える。各反転形遅延素子は、出力ノード2
4を有するインバータ44を備える。また、発振器は、
インバータの出力ノードから可変の量の電流を奪い取る
ことによりこの遅延素子に関連した遅延周期τの持続時
間を制御するよう動作可能なプログラマブル電流回路5
0を備える。
Description
に関し、詳細には電流ロビング発振器(currentrobbing
oscillator)およびその方法に関するものである。
由で、クロック信号の発生を含む発振器を使用してい
る。発振信号を発生する1つの方法は、奇数個の反転遅
延段を直列に接続すること、そしてその最後の反転遅延
段の出力を最初の反転遅延段の入力に供給することを含
む。遅延段数は奇数であるため、このような発振器の出
力は、ハイからローへそしてハイへと循環し、その周期
は各遅延段の遅延に遅延段数の2倍を乗じたものに等し
い。したがって、このような発振器の周波数は、1つの
段の遅延と段数の2倍との積の逆数である。
間で発振する発振信号を発生する場合、このデバイス
は、シングルエンデッド発振器と呼ばれている。シング
ルエンデッド発振器は、基板および熱ノイズの影響を比
較的受けないので、望ましいものであるが、差動形の発
振器よりも電源ノイズの影響を受けやすい。したがっ
て、シングルエンデッド発振器は、デジタル応用におい
ては特に望ましい。
振器の周波数を制御する従来のアプローチは、この発振
器の遅延段内のインバータの駆動力(drive strength)
を増加させることにより発振器の周波数を大きくするこ
とである。これは、並列のインバータの数を増やすこと
により、あるいは制御した量のキャパシタンスを電圧制
御形の抵抗器を介して各段の出力ノードに付加すること
により行っている。これらアプローチは、有効ではある
が、欠点もある。第1に、そのような発振器を作るのに
必要なシリコン領域は驚くほど大きくなる。第2に、そ
の制御−範囲(control versus range)が、あまり線形
でないことである。
する必要性が高まってきている。本発明では、従来技術
のシステムおよび方法の欠点に対処する、電流ロビング
発振器および方法を提供する。
れば、発振器は、リング状に接続した複数の反転形遅延
素子を含み、各反転形遅延素子が、出力ノードを有する
インバータと、そのインバータの出力ノードから可変の
量の電流を奪い取ることにより遅延素子に関係した遅延
周期の持続時間を制御するよう動作可能なプログラマブ
ル電流回路と、を備えている。
延させ反転させる方法は、インバータの入力ノードにお
いて第1の値を有する電気信号を受けることを含む。イ
ンバータは、出力ノードを有する。この方法はまた、入
力ノードに電気信号を受けたことに応答して第1の値の
補数に出力ノードを充電または放電させており、さら
に、出力ノードから可変の量の電流を吸い込みまたは供
給することにより、出力ノードを第1の値の補数に充電
または放電させるのに必要な時間周期を設定している。
例えば、本発明は、デジタル的に制御するのが容易な発
振器を提供する。加えて、本発明は、その最も高い動作
周波数において最も少ない量の電力しか利用しないです
む発振器を提供する。これは有利であるが、その理由
は、回路は従来、周波数が高くなるにつれより大きな電
力を必要とするからである。したがって、この発振器に
関連した付加的回路に対する電力要求が最も高いとき、
発振器自体の電力要求は、最も低くなる。さらに、本発
明は、発振器の周波数が多数の設定制御ビットに対して
線形となるような制御範囲をもつ発振器を提供する。し
たがって、発振器の周波数に対して線形の制御範囲を実
現することができる。
面および説明、並びに特許請求の範囲から当業者には容
易に明らかとなる。制御領域の線形性は、遅延素子内の
インバータの出力ノードから電流を奪い取ることに起因
する。インバータから奪い取る電流量は、このインバー
タの出力ノードにおけるハイの電圧からローの電圧への
遷移が完了するまで、一定である。これと対照的に、従
来の発振器は、インバータを通る動的な電流を利用する
ものであり、これは、非線形の制御につながるものであ
る。
のため、添付の図面を参照して以下に説明する。本発明
の実施形態およびその利点については、図面の図1から
図6を参照することにより良く理解できる。尚、種々の
図面の同様の部分および対応する部分には、同じ番号を
付してある。
ング発振器10のブロック図である。電流ロビング発振
器10は、複数の反転形遅延素子12,14,16,1
8および20をリング状に接続している。反転形遅延素
子12,14,16,18および20の各々が発生する
出力信号は、その入力信号の補数であり、しかも時間周
期τだけ遅延している。この記述実施形態においては、
反転形遅延素子12,14,16,18および20は、
同じ時間遅延τを生成する。
出力ノード24を有している。反転形遅延素子14は、
反転形遅延素子12の出力ノードである入力ノード24
を有している。反転形遅延素子14はまた、出力ノード
26を有し、これはまた反転形遅延素子16の入力ノー
ドでもある。反転形遅延素子16は、出力ノード28を
有し、これはまた、反転形遅延素子18の入力ノードで
もある。反転形遅延素子18は、出力ノード30を有
し、これはまた、反転形遅延素子20の入力ノードでも
ある。反転形遅延素子20が有する出力ノード22は、
反転形遅延素子12の入力ノードでもある。
子14の出力ノード26からのフィードバック信号32
を受ける。同様に、反転形遅延素子14は、反転形遅延
素子16の出力ノード28からのフィードバック信号3
4を受ける。反転形遅延素子16は、反転形遅延素子1
8の出力ノード30からのフィードバック信号36を受
け、そして反転形遅延素子18は、反転形遅延素子20
の出力ノード22からのフィードバック信号38を受け
る。さらに、反転形遅延素子20は、反転形遅延素子1
2の出力ノード24からのフィードバック信号39を受
ける。
は、以下のように、ノード22,24,26,28およ
び30に発振信号を発生する。反転形遅延素子の入力ノ
ード22は、論理ハイにあると仮定する。反転形遅延素
子12は、入力ノード22のこの論理ハイを、時間周期
τの間遅延させる。時間周期τの後、反転形遅延素子
は、ノード24に論理ハイの補数(これは論理ローであ
る)を発生する。1つの実施形態によれば、論理ローは
グランドである。ノード24の論理ローは、次に、反転
形遅延素子14により時間周期τの間遅延させて、ノー
ド26に論理ハイを発生する。ノード26の論理ハイ
は、反転形遅延素子16により時間周期τの間遅延させ
ることにより、ノード28に論理ローを発生する。ノー
ド28のこの論理ローは、反転形遅延素子18により時
間周期τの間遅延させて、ノード30に論理ハイを発生
する。ノード30のこの論理ハイは、時間周期τの間遅
延させて、ノード22に論理ローを発生する。したがっ
て、ノード22は、5τの時間周期にわたって論理ハイ
から論理ローに遷移する。同様に、ノード22は、別の
5τの時間周期にわたって論理ローから論理ハイに遷移
する。したがって、電流ロビング発振器10は、10τ
の周期で発振する信号をノード22に発生することがで
きる。
8および39は、本発明の1実施形態においては、ある
特定の利点を得るのに利用することができる。フィード
バック信号32,34,36,38および39の動作に
ついては、図3で説明する。
る。反転形遅延素子12は、1つのインバータ40を備
えている。インバータ40は、Pチャンネル電界効果ト
ランジスタ42と、Nチャンネル電界効果トランジスタ
44を含んでいる。Pチャンネル電界効果トランジスタ
42とNチャンネル電界効果トランジスタ44の両方と
も、ゲート、ソースおよびドレインを備えている。ノー
ド22は、Pチャンネル電界効果トランジスタ42とN
チャンネル電界効果トランジスタ44のゲートに接続し
ている。Pチャンネル電界効果トランジスタ42および
Nチャンネル電界効果トランジスタ44のドレインは、
ノード24に接続している。Pチャンネル電界効果トラ
ンジスタ42のソースは、電圧源V1に接続し、Nチャ
ンネル電界効果トランジスタ44のソースはグランドに
接続する。
ド22に印加された電圧信号を反転させ、そしてその結
果をノード24に出す。ノード22が論理ハイにされた
場合、トランジスタ42は、これがPチャンネル電界効
果トランジスタでありまたゲート−ソース電圧がゼロで
あるため、ターンオフする。Pチャンネル電界効果トラ
ンジスタは、ゲート−ソース電圧がゼロの場合導通しな
い。逆に、Nチャンネル電界効果トランジスタ44は、
これがNチャンネル電界効果トランジスタでありしかも
ゲート−ソース電圧が正であるため、ターンオンする。
Nチャンネル電界効果トランジスタは、ゲート−ソース
電圧が正の場合に、電流を導く。したがって、ノード2
2が論理ハイにされると、電流がノード24からグラン
ドに流れ、ノード24をハイ電圧からロー電圧に放電さ
せ、そしてノード24は最終的にロー電圧をとる。この
ように、ノード24の電圧は、遅延時間周期τの後に、
ノード22の電圧の補数となる。
Pチャンネル電界効果トランジスタ42は、これがPチ
ャンネル・デバイスでありまたゲート−ソース電圧が負
であるため、ターンオンする。Pチャンネル電界効果ト
ランジスタは、ゲート−ソース電圧が負のときに電流を
導く。加えて、Nチャンネル電界効果トランジスタ44
は、これがNチャンネル電界効果トランジスタでありま
たゲート−ソース電圧がゼロであるため、ターンオフす
る。Nチャンネル電界効果トランジスタは、ゲート−ソ
ース電圧がゼロのときには電流を導かない。したがっ
て、電流は電圧源V1からノード24に流れ、そしてノ
ード24がローの値からハイの値へと充電を始め、そし
て最終的には、ほぼV1の電圧をとる。
延素子12の寄生容量(仮想のキャパシタ46で表す)
のため、瞬間的なものではない。ノード24を充電する
のに必要な時間は、仮想キャパシタ46のキャパシタン
スに比例し、ノード24を通る電流48に反比例する。
したがって、仮想キャパシタ46の固定のキャパシタン
スに対しては、ノード24を充電する時間は、変動する
電流48により変化することになる。
ンネル電界効果トランジスタ42はノード24の充電を
開始する。しかし、もしスイッチ52が閉じておりかつ
プログラマブル電流シンク50がノード24から電流を
吸い込む場合、ノード24は、電流が充電中のノード2
4から奪い取られるため、その充電がより遅くなり、し
たがって反転形遅延素子12の遅延を大きくする。
して、電流ソース51で、ノード24からの電流48に
供給してノード24の放電を遅くし、これによりノード
24からの電流を奪い取る。このような電流ロビング
(current robbing)は、ノード22の電圧がハイの時
間中、反転形遅延素子12の遅延を大きくする。高イン
ピーダンスの抵抗器53は、スイッチ55が開いている
ときに電流を受けるため、反転形遅延素子12と並列の
ものとして図示している。ノード24の充電および放電
に必要な時間を変化させることにより、反転形遅延素子
12の遅延時間τを調節することができる。反転形遅延
素子12,14,16,18および20の各々の遅延時
間τを調節することにより、電流ロビング発振器のノー
ド22,24,26,28および30における電圧の発
振周波数を変化させることができる。したがって、電流
ロビング発振器10のノード22,24,26,28お
よび30の発振周波数は、各遅延素子のノード24のよ
うな出力ノードから奪い取る電流48のような電流の量
を変化させることにより、変えることができる。
0は、出力ノード24を通る電流48を、ノード24か
らの電流を吸い込むすなわち奪い取ることにより変更す
る。電流シンク50は、大きなインピーダンスの抵抗器
54と並列のものとして図示している。本発明の1実施
形態によれば、ノード24の電圧がローのときのみ、電
流をノード24から電流シンク50が奪い取る。ノード
24の出力がローのときにのみ電流を奪い取る1つの方
法は、スイッチ52を設けることにより行う。ノード2
4の電圧がローからハイに充電中のときスイッチ52を
閉じる(“ON”状態に対応)。逆に、ノード24の電
圧がハイからローに放電中のときには、スイッチ52を
開くすなわち“OFF”にする。もしスイッチ52が開
いた場合、電流シンク50は、高インピーダンス抵抗器
52の両端の電流を吸い込む。スイッチ52を閉じた場
合すなわち“ON”の場合、電流シンク50は、ノード
24からの電流を吸い込んで、ノード24から電流を奪
い取り、したがってキャパシタ46を充電する電流量を
減少させる。スイッチ55は、ノード24が放電中のと
きに電流ソース51によるノード24からの電流の奪い
取りを上記と同様に制御することができる。
パシタ46のキャパシタンスを充電する時間は、ノード
24を流れる電流量に反比例している。したがって、ノ
ード24を通る電流量を減少させることにより、ハイの
値からローの値へのノード24の放電に要する時間は減
少する。このため、反転形遅延素子12の遅延周期τも
変更することができる。電流シンク50により吸い込む
あるいは電流ソース51により供給する電流の量を変更
することにより、反転形遅延素子12のチューン可能な
遅延を生成することができる。
現例を示している。反転形遅延素子14,16,18お
よび20も、これと同様に構成することができる。反転
形遅延素子12は、インバータ40、プログラマブル電
流シンク50、スイッチ52、遮断デバイス56を備え
ている。インバータ40は、図2に関連して上述した。
プログラマブル電流シンク50は、複数のNチャンネル
電界効果トランジスタ58を備えている。この複数のN
チャンネル電界効果トランジスタ58は、電界効果トラ
ンジスタ60,62,64,66,68,70,72お
よび74を含んでいる。複数の電界効果トランジスタ5
8は、グランドに接続したソースと、ノード76に接続
したドレインを有している。複数のトランジスタ58の
ゲートは、複数の制御ノード77に接続している。複数
の制御ノード77は、制御ノード78,80,82,8
4,86,88,90および92を含んでいる。トラン
ジスタ93は、スイッチ52として作用して、ノード2
4をノード76に選択的に接続する。トランジスタ94
は、Nチャンネル電界効果トランジスタである。トラン
ジスタ94のゲートは、遮断デバイス56に接続してい
る。図3に示した反転形遅延素子12の実現例では、電
流ソース51のような電流ソースは、利用しない。した
がって、ノード24の充電のみ、ノード24からの電流
を奪い取ることにより遅延させる。しかし、本発明のそ
の他の実施形態では、電流ソース51のような電流ソー
スを利用するようにできる。このため、反転形遅延素子
12,14,16,18および20の各々の遅延周期τ
は、ハイからローへの遷移よりもローからハイへの遷移
に対していくぶん異なることになる。
4,96を備えている。インバータ94は、Pチャンネ
ル電界効果トランジスタ98とNチャンネル電界効果ト
ランジスタ100とを含む。Pチャンネル電界効果トラ
ンジスタ98とNチャンネル電界効果トランジスタのゲ
ートは、ノード102に接続している。電界効果トラン
ジスタ98,100のドレインは、出力ノード104に
接続し、そしてこのノードは、スイッチ52内のトラン
ジスタ93のゲートに接続している。したがって、遮断
デバイス56の出力ノード104における電圧は、スイ
ッチ52を制御する。
トランジスタ106と、Nチャンネル電界効果トランジ
スタ108とを含んでいる。Pチャンネル電界効果トラ
ンジスタ106とNチャンネル電界効果トランジスタ1
08のゲートは、ノード110に接続し、そしてこのノ
ードは、反転形遅延素子14の出力ノード26に接続し
ている。したがって、ノード110は、次の反転形遅延
素子(本例では、反転形遅延素子14)の出力における
電圧をもつフィードバック信号32を受ける。Pチャン
ネル電界効果トランジスタ106とNチャンネル電界効
果トランジスタ108のドレインは、ノード112に接
続し、そしてこのノードはノード102に接続してい
る。
転形遅延素子14の出力ノード26から、ノード110
にてフィードバック信号32を受ける。インバータ96
は、110のこの電圧を反転して出力電圧をノード11
2に発生し、そしてこの電圧は、インバータ94に対し
ノード102の入力電圧として供給する。インバータ9
4は、ノード102のこの電圧を反転することにより、
ノード26の電圧と同じ電圧をノード104に発生す
る。ノード104の電圧は、トランジスタ94のゲート
に供給し、したがってスイッチ52の状態を制御する。
スイッチ52内のトランジスタ93はNチャンネル電界
効果トランジスタであるため、トランジスタ93の正の
ゲート−ソース電圧は、スイッチ52をターンオンさ
せ、負のゲート−ソース電圧はスイッチ52をターンオ
フさせる。このため、ノード104の電圧がハイのとき
には、スイッチ52はONであり、ノード104の電圧
がローのときには、スイッチ52はOFFである。この
スイッチ52および56を設けた結果、出力ノード24
の電圧が充電中のときのみ電流を吸い込むため、電力を
節約することができる。遮断デバイス56は、トランジ
スタ93のゲートをノード26に直接接続するのではな
く、インバータ94,96を備えているが、それには2
つの理由がある。第1は、インバータ96を低い強度の
インバータとすることができることである。このため、
インバータ96は、次の段に対し大きな負荷を与えな
い。第2の理由は、スイッチ52が活性化あるいは不活
性化される前にノード24が完全に遷移することができ
ることである。
ク50内の複数のトランジスタ58の各トランジスタ
は、その複数の制御ノードの各々に適当な電圧の印加に
より、電流を吸い込むためにターンオンまたはターンオ
フさせることができる。複数の電界効果トランジスタ5
8はNチャンネル・デバイスであるため、これらトラン
ジスタのゲートに印加する正のゲート−ソース電圧は、
これらトランジスタをターンオンさせる。したがって、
複数の制御ノード77の各々にハイの電圧を印加するこ
とにより、最大の電流をプログラマブル電流シンク50
により吸い込むことができ、そして複数の制御ノード7
7の各々にローの電圧を印加することにより、プログラ
マブル電流シンク50による電圧の吸い込みがないよう
にすることができる。複数の制御ノード77の各々を選
択的に制御することにより、可変の量の電流をプログラ
マブル電流シンク50により吸い込むことができる。1
つの実施形態においては、トランジスタ60,62,6
4,66,68,70,72および74が発生する電流
は、その重み付けを行うことにより、トランジスタ60
が発生する電流がk27、トランジスタ62が発生する
電流がk26、トランジスタ64が発生する電流がk
25、トランジスタ66が発生する電流がk24、トラン
ジスタ68が発生する電流がk23、トランジスタ70
が発生する電流がk22、トランジスタ72が発生する
電流がk21、トランジスタ74が発生する電流がk20
となるようにし、ここで、kは定数である。したがっ
て、制御ノード77は、8ビット制御ワードによりデジ
タル的に制御することができる。上述の電流ロビング発
振器10の動作の結果は、図4−6を参照して以下に述
べる。
御ノード78,80,82,84に対応)に対しての電
流ロビング発振器10の遅延−制御ワードのグラフであ
る。各制御ノードは、プログラマブル電流シンク50が
吸い込む電流のステップ変化に対応している。図4の左
端は、プログラマブル電流シンク50が電流を全く吸い
込んでいないことに対応しており、そして図5の右端
は、最大の電流をプログラマブル電流シンク50が吸い
込んでいることに対応している。図示のように、電流ロ
ビング発振器10の遅延すなわち周期は、プログラマブ
ル電流シンク50が吸い込む電流に対してかなり線形で
あると共に、制御ワードに対しても線形である。図5
は、制御ワード(これは、プログラマブル電流シンク5
0が吸い込む電流の量に対応)に対する電流ロビング発
振器10の周波数のグラフである。電流ロビング発振器
10の周波数と制御ワードとの間の関係は、60−26
0MHzの範囲にわたってかなり線形であり、これは望
ましいものである。この制御領域の線形性は、インバー
タ40内のノード24のような、遅延素子12,14,
16,18および20の各々内のインバータの出力ノー
ドから、電流を奪い取ることに起因するものである。イ
ンバータ40から奪い取る電流量は、ノード24におけ
るハイ電圧からロー電圧への遷移が完了するまでは、一
定である。これとは対照的に、従来の発振器では、イン
バータを通る動的電流を利用しており、これは、非線形
な制御につながっている。さらに、反転形遅延素子12
のインバータ40は駆動長制御とカスケードにする必要
がないため、本発明の教示による発振器10は、在来の
発振器と比べより高い周波数の発振周波数を生成するこ
とができる。
れはプログラマブル電流シンク50が吸い込む電流量に
対応)に対する電流ロビング発振器10の電力消費−制
御ワードのグラフである。図6のこのグラフの左端は、
0000の制御ワード(これはプログラマブル電流シン
ク50が電流を全く吸い込まないことを表す)に対応
し、そして図6の右端は、1111の制御ワード(プロ
グラマブル電流シンク50が大きな電流を吸い込むこと
を表す)に対応している。図示の通り、電流ロビング発
振器10の電力消費は、プログラマブル電流シンク50
が電流を全く吸い込まないときに最も高くなり、プログ
ラマブル電流シンク50が最大の電流量を吸い込むとき
に最も低くなる。これは、電流ロビング発振器10の低
い周波数で最大となり、電流ロビング発振器10の最も
高い周波数で最低となる電力消費に対応している。この
ような電力消費−周波数特性は望ましいが、理由は、従
来では回路の電力消費は、周波数が高くなるにつれ大き
くなるからである。したがって、本発明は、高い周波数
において全体の電力消費を低くする。
に説明したが、種々の変更、置換、改変が、添付の特許
請求の範囲で定めた本発明の要旨および範囲から逸脱せ
ずに行うことができる、ということは理解されるべきで
ある。
する。 (1) 発振器であって、リング状に接続した複数の反
転形遅延素子を含み、各反転形遅延素子が、出力ノード
を有するインバータと、該インバータの前記出力ノード
から可変の量の電流を奪い取ることにより該遅延素子に
関係した遅延周期の持続時間を制御するよう動作可能な
プログラマブル電流回路と、を含むこと、を特徴とする
発振器。 (2) 第1項記載の発振器において、前記インバータ
は、さらに、ゲートとソースとドレインとを有するPチ
ャンネル電界効果トランジスタであって、該Pチャンネ
ル電界効果トランジスタの前記ドレインが前記出力ノー
ドに接続した、前記のPチャンネル電界効果トランジス
タと、ゲートとソースとドレインとを有するNチャンネ
ル電界効果トランジスタであって、該Nチャンネル電界
効果トランジスタの前記ゲートが前記Pチャンネル電界
効果トランジスタの前記ゲートに接続し、前記Nチャン
ネル電界効果トランジスタの前記ドレインが前記出力ノ
ードに接続した、前記のNチャンネル電界効果トランジ
スタと、を含むこと、を特徴とする発振器。 (3) 第1項記載の発振器において、前記プログラマ
ブル電流回路は、前記出力ノードに接続したこと、を特
徴とする発振器。 (4) 第1項記載の発振器において、前記プログラマ
ブル電流回路は、さらに、複数の電流ソースと、該複数
の電流ソースと一対一の形式で接続した複数の制御ノー
ドであって、該複数の制御ノードの各々が、前記複数の
電流ソースの1つを制御するよう動作可能である、前記
の複数の制御ノードと、を含むこと、を特徴とする発振
器。 (5) 第1項記載の発振器において、前記遅延素子の
各々は、さらに、前記プログラマブル電流回路が前記出
力ノードから電流を奪い取るかあるいは電流を奪い取る
のを阻止できるように動作可能なスイッチを含むこと、
を特徴とする発振器。 (6) 第1項記載の発振器において、前記プログラマ
ブル電流回路は、さらに、前記出力ノードから電流を供
給するよう動作可能なプログラマブル電流ソースを含む
こと、を特徴とする発振器。 (7) 第1項記載の発振器において、前記複数の遅延
素子は第1の遅延素子と第2の遅延素子を含み、前記第
2遅延素子は、前記第1遅延素子からの入力信号を受
け、前記第2遅延素子は出力信号を発生し、前記第1遅
延素子は前記第2遅延素子から前記出力信号を受け、前
記第2遅延素子からの前記出力信号は、前記プログラマ
ブル電流回路が前記出力ノードから電流を奪い取ること
ができるようにするかあるいは電流を奪い取るのを阻止
できるようにするかを制御すること、を特徴とする発振
器。 (8) 第1項記載の発振器において、前記プログラマ
ブル電流回路は、さらに、前記出力ノードから電流を吸
い込むよう動作可能なプログラマブル電流シンクを含む
こと、を特徴とする発振器。
可変遅延反転形遅延素子であって、入力ノードと出力ノ
ードとを有するインバータであって、前記出力ノード
は、前記入力ノードにおけるローの値をもつ入力信号を
該インバータが受けたことに応答して、ある時間周期に
わたってローの値からハイの電圧に充電するよう動作可
能である、前記のインバータと、および前記入力ノード
における前記入力信号を受けたことに応答して、前記出
力ノードから電流を吸い込んで、前記出力ノードを充電
するのに要する前記時間周期に影響を与えるよう動作可
能なプログラマブル電流シンクと、から成る可変遅延反
転形遅延素子。 (10) 第9項記載の遅延素子であって、前記プログ
ラマブル電流シンクが前記出力ノードから電流を吸い込
むのを選択的に阻止するスイッチを含むこと、を特徴と
する可変遅延反転形遅延素子。 (11) 第9項記載の遅延素子において、前記プログ
ラマブル電流シンクは、複数の電流シンクから成るこ
と、を特徴とする可変遅延反転形遅延素子。
方法であって、インバータの入力ノードにおいて第1の
値を有する電気信号を受けるステップであって、前記イ
ンバータが出力ノードを有する、前記のステップと、前
記入力ノードに前記電気信号を受けたことに応答して前
記第1値の補数に前記出力ノードを遷移させるステップ
であって、前記の遷移はある時間周期にわたって生起す
る、前記のステップと、および前記出力ノードから可変
の量の電流を奪い取ることにより、前記出力ノードを前
記第1値の前記補数に遷移させるのに必要な前記時間周
期を設定するステップと、から成る方法。 (13) 第12項記載の方法において、前記の可変の
量の電流を奪い取るステップは、前記出力ノードから電
流を吸い込むよう動作可能なプログラマブル電流シンク
を設けること、を含むことを特徴とする方法。 (14) 第12項記載の方法において、前記の可変の
量の電流を奪い取るステップは、前記出力ノードからの
電流を供給するよう動作可能なプログラマブル電流ソー
スを設けること、を含むことを特徴とする方法。 (15) 第13項記載の方法であって、前記プログラ
マブル電流シンクに制御信号を供給するステップを含
み、前記制御信号は、前記プログラマブル電流シンクが
吸い込む電流の量を変化させるよう動作可能であるこ
と、を特徴とする方法。 (16) 第12項記載の方法において、前記の入力ノ
ードにおける第1の値を有する電気信号を受けるステッ
プは、第1のトランジスタのゲートにおいておよび第2
のトランジスタのゲートにおいて前記電気信号を受ける
ことを含むこと、を特徴とする方法。 (17) 第12項記載の方法において、前記の可変の
量の電流を奪い取るステップは、プログラマブル電流シ
ンクとプログラマブル電流ソースを設けることを含み、
前記プログラマブル電流シンクは、前記出力ノードが充
電中のときに前記出力ノードからの電流を吸い込むよう
動作可能であり、前記プログラマブル電流ソースは、前
記出力ノードが放電中のときに前記出力ノードからの電
流を供給するよう動作可能であること、を特徴とする方
法。 (18) 第12項記載の方法において、前記の電流を
奪い取るステップは、さらに、プログラマブル電流シン
クとスイッチとを設けることを含み、前記スイッチは、
前記出力ノードが充電中のときに前記プログラマブル電
流シンクが電流を吸い込めるようにすること、を特徴と
する方法。 (19) 第12項記載の方法において、前記の電流を
奪い取るステップは、さらに、プログラマブル電流ソー
スとスイッチとを設けることを含み、前記スイッチは、
前記出力ノードが放電中のときに前記プログラマブル電
流ソースが電流を供給できるようにすること、を特徴と
する方法。
複数の反転形遅延素子を備える。各反転形遅延素子は、
出力ノードを有するインバータを備える。また、発振器
は、インバータの出力ノードから可変の量の電流を奪い
取ることによりこの遅延素子に関連した遅延周期の持続
時間を制御するよう動作可能なプログラマブル電流回路
を備える。
ブロック図。
段を示す回路図。
路図。
周期−制御ワードを示すグラフ。
数−制御ワードを示すグラフ。
消費−制御ワードを示すグラフ。
界効果トランジスタ 77 複数の制御ノード 78,80,82,84,86,88,90,92 制
御ノード 102 ノード 104 出力ノード
Claims (2)
- 【請求項1】リング状に接続した複数の反転形遅延素子
を含み、 各反転形遅延素子が、 出力ノードを有するインバータと、 該インバータの前記出力ノードから可変の量の電流を奪
い取ることにより該遅延素子に関係した遅延周期の持続
時間を制御するよう動作可能なプログラマブル電流回路
と、を含むこと、を特徴とする発振器。 - 【請求項2】電気信号を遅延させ反転させる方法であっ
て、 インバータの入力ノードにおいて第1の値を有する電気
信号を受けるステップであって、前記インバータが出力
ノードを有する、前記ステップと、 前記入力ノードに前記電気信号を受けたことに応答して
前記第1の値の補数に前記出力ノードを遷移させるステ
ップであって、その遷移はある時間周期にわたって生起
する、前記ステップと、 前記出力ノードから可変の量の電流を奪い取ることによ
り、前記出力ノードを前記第1の値の前記補数に遷移さ
せるのに必要な前記時間周期を設定するステップと、か
ら成る前記方法。
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