DE19818021A1 - Eingangspuffer mit einer Hysteresecharakteristik - Google Patents
Eingangspuffer mit einer HysteresecharakteristikInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
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- H03K3/353—Generators 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
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Hystereseeingangspuf
fer und insbesondere auf einen Hystereseeingangspuffer zum
selektiven Liefern einer Rauschspanne und einer schnellen
Antwort, abhängig von den Charakteristika der Eingangssigna
le.
Eingangspuffer, die in integrierten Halbleiterschaltungen
verwendet werden, werden eingesetzt, um eine Übertragungs
zeit oder einen Spannungspegel von Signalen zu steuern, die
von außerhalb der integrierten Schaltung geliefert werden.
Solche Eingangspuffer transformieren beispielsweise TTL-Si
gnalpegel, die von außerhalb der integrierten Schaltung ge
liefert werden, in CMOS-Pegel, die innerhalb der integrier
ten Schaltungen zu verwenden sind.
Solche Eingangspuffer werden üblicherweise durch Invertie
rer, d. h. Invertierungseinrichtungen, die vielstufig ver
bunden sind, und besonders durch CMOS-Invertierer aufgebaut,
die jeweils aus einem PMOS-Transistor und einem NMOS-Tran
sistor bestehen, die zwischen einem Versorgungsspannungsan
schluß und einer Nasse seriell geschaltet sind. Wenn die
CMOS-Invertierer in einer geradzahligen Stufe seriell ge
schaltet sind, um Signale zu übertragen, ist es möglich,
einen Spannungspegel auf einen erwünschten Pegel abhängig
von den Treiberfähigkeiten der jeweiligen Invertierer zu
transformieren. Wenn die CMOS-Invertierer in einer ungerad
zahligen Stufe geschaltet sind, werden die Eingangssignale
invertiert.
Obwohl Eingangspuffer praktisch in verschiedenen Typen auf
gebaut werden, werden im allgemeinen CMOS-Eingangspuffer vom
Invertierertyp verwendet, welche CMOS-Puffer sind, die in
zwei Stufen geschaltet sind. Es existieren ebenfalls Hyste
reseeingangspuffer, die CMOS-Eingangspuffer vom Invertierer
typ mit Hysteresecharakteristika sind.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen CMOS-Eingangspuffer vom Inver
tierertyp bzw. den Hystereseeingangspuffer. Die Fig. 1(a)
zeigt eine Schaltung des CMOS-Eingangspuffers vom Invertie
rertyp gemäß dem Stand der Technik, während Fig. 1(b) eine
Charakteristikkurve bezüglich der Eingabe/Ausgabe desselben
zeigt.
Wie es in Fig. 1(a) gezeigt ist, sind ein CMOS-Invertierer
INV1, der eine Eingangsstufe darstellt, und ein weiterer
CMOS-Invertierer INV2, der eine Ausgangsstufe darstellt, se
riell geschaltet. Ferner haben ein Eingangssignal IN und ein
Ausgangssignal OUT die gleichen logischen Werte. Der CMOS-
Invertierer INV1 in Fig. 1(a) umfaßt einen PMOS-Transistor
Q1 und einen NMOS-Transistor Q2, die seriell geschaltet
sind, wodurch ein Ausgangsknoten N1 bei den gemeinsamen
Drain-Anschlüssen gebildet wird. Eine Versorgungsspannung
VDD wird der Source des PMOS-Transistors Q1 zugeführt, wäh
rend die Source des NMOS-Transistors Q2 auf Nasse gelegt
ist.
Wenn der PMOS-Transistor Q1 durch ein Eingangssignal IN, das
von einem hohen Pegel in einen niedrigen Pegel übergeht,
eingeschaltet wird, wodurch ein Strompfad zwischen dem Ver
sorgungsspannungsanschluß und dem Ausgangsknoten N1 gebildet
wird, bewirkt der Strom, der von der Versorgungsspannung VDD
zugeführt wird, daß die Spannung an dem Ausgangsknoten N1
ansteigt. Wenn dagegen der NMOS-Transistor Q2 durch ein Ein
gangssignal IN, das von einem niedrigen Pegel in einen hohen
Pegel übergeht, eingeschaltet wird, wodurch ein Strompfad
zwischen dem Ausgangsknoten N1 und dem Nasseanschluß gebil
det wird, tritt ein Stromfluß in den Nasseanschluß auf, wo
durch die Spannung des Ausgangsknotens N1 verringert wird.
Die logischen Werte des Eingangssignals IN und des Ausgangs
signals des Knotens N1 sind somit entgegengesetzt. Parameter
zum Bestimmen der logischen Werte der Eingangssignale für
solche CMOS-Transistoren sind eine Eingangsspannung mit ho
hem Pegel VIH und eine Eingangsspannung mit niedrigem Pegel
VIL. Die Eingangsspannung VIH mit hohem Pegel wird als Mini
malwert eines Spannungsbereichs definiert, den der CMOS-In
vertierer als Eingangssignal mit hohem Pegel erkennt, wäh
rend das Eingangssignal mit niedrigem Pegel VIL als Maximal
wert eines Spannungsbereichs definiert ist, den der CMOS-In
vertierer als Eingangssignal mit niedrigem Pegel erkennt.
In der Eingabe/Ausgabe-Charakteristikkurve in Fig. 1(b) sind
die Eingangsspannung mit hohem Pegel VIH und die Eingangs
spannung mit niedrigem Pegel VIL Eingangsspannungen VIN an
zwei Punkten, wobei die Einheitsverstärkung Eins beträgt.
Eine weitere Beschreibung des Betriebs des herkömmlichen
CMOS-Invertierers INV1 gemäß solcher Parameter folgt nun.
Wenn die Eingangsspannung VIN einen Spannungspegel zwischen
der Eingangsspannung mit niedrigem Pegel VIL und der Masse
spannung VSS aufweist, wird ein Signal an dem Ausgangsknoten
N1 der hohe Pegel, und dasselbe wird dann zu dem CMOS-Inver
tierer INV2 der nächsten Stufe geliefert. Wenn zusätzlich
die Eingangsspannung VIN einen Spannungspegel zwischen der
Eingangsspannung mit hohem Pegel VIH und der Versorgungs
spannung VDD hat, erhält ein Signal an dem Ausgangsknoten N1
einen niedrigen Pegel, und dasselbe wird dann zu dem CMOS-
Invertierer INV2 der nächsten Stufe geliefert. Zu diesem
Zeitpunkt erhält die Charakteristikkurve des Ausgangssignals
des CMOS-Invertierers INV2 den entgegengesetzten Signalver
lauf.
Durch korrektes Einstellen der Werte der Eingangsspannung
mit niedrigem Pegel VIL und der Eingangsspannung mit hohem
Pegel VIH in beiden CMOS-Invertierern INV1 und INV2 ist es
daher möglich, den Ausgangsspannungsbereich des CMOS-Inver
tierers INV1 in den Spannungsbereich zu ändern, der für den
CMOS-Invertierer INV2 zulässig ist. Wenn jedoch Rauschen zu
solchen CMOS-Invertierern geliefert wird, und somit der Ein
gangsspannungspegel VIN schwankt, schwankt die Spannung VIN
an dem Ausgangsknoten N1 ebenfalls, wodurch das Ausgangssi
gnal OUT aus dem CMOS-Invertierer INV2 der Ausgangsstufe
nicht zuverlässig ist. Wenn beispielsweise ein Eingangssi
gnal IN, das etwas niedriger als die Eingangsspannung mit
niedrigem Pegel VIL ist, zu dem CMOS-Invertierer INV1 gelie
fert wird, und wenn Rauschen in die Eingangsspannung VIN ge
mischt ist, und wenn somit die Eingangsspannung VIN momentan
höher als die Spannung VIL mit niedrigem Pegel ist, kann ei
ne unerwünschte Ausgangsspannung mit niedrigem Pegel an dem
Ausgangsknoten N1 auftreten. Daher sollte ein Eingangspuffer
vom CMOS-Invertierer-Typ, wie er oben beschrieben wurde, das
Stabilitätsproblem lösen, um als Eingangspuffer für inte
grierte Schaltungen (ICs) verwendet zu werden, welche eine
sehr hohe Zuverlässigkeit haben müssen.
Um das Problem des Rauschens des CMOS-Invertierers zu lösen,
wird ein Eingangspuffer mit Hysteresecharakteristik verwen
det. Fig. 2(a) zeigt die Schaltung eines herkömmlichen Hy
stereseeingangspuffers, während Fig. 2(b) die Hysteresekurve
der Eingangs/Ausgangs-Signale desselben zeigt.
Wie es in Fig. 2(a) gezeigt ist, umfaßt der CMOS-Invertierer
INV3 der Eingangsstufe einen PMOS-Transistor Q3 und einen
NMOS-Transistor Q4, die seriell geschaltet sind, wobei die
Versorgungsspannung VDD zu dem PMOS-Transistor Q3 zugeführt
wird, während der NMOS-Transistor Q4 mit Masse verbunden
ist. Der CMOS-Invertierer INV3 umfaßt ferner einen weiteren
PMOS-Transistor Q5 und einen NMOS-Transistor Q6, die ähnlich
zu der obigen Struktur des PMOS-Transistors Q3 und eines
NMOS-Transistors Q4 seriell geschaltet sind, und die paral
lel zu dem PMOS-Transistor Q3 und dem NMOS-Transistor Q4
zwischen der Versorgungsspannung VDD und der Masse geschal
tet sind. Die Drains jedes Transistors sind miteinander ver
bunden, wodurch ein Ausgangsknoten N2 gebildet wird.
Jedes Gate des PMOS-Transistors Q3 und des NMOS-Transistors
Q4 wird durch das Eingangssignal IN gesteuert, während jedes
Gate des PMOS-Transistors Q5 und des NMOS-Transistors Q6
durch das Ausgangssignal OUT des CMOS-Invertierers INV4 ge
steuert wird. In anderen Worten wird die Hysteresecharakte
ristik durch Steuern des PMOS-Transistors Q5 und des NMOS-
Transistors Q6 durch die Rückkopplung des Ausgangssignals
des CMOS-Invertierers der Ausgangsstufe gesteuert. Die Cha
rakteristikkurve 1 in Fig. 2(b) wird durch die Handlungen
des Einschaltens lediglich des PMOS-Transistors Q3 und des
NMOS-Transistors Q4 erzeugt. Wenn die Eingangsspannung VIN
von dem hohen Pegel in den niedrigen Pegel übergeht, wird
die Charakteristikkurve 2 erzeugt, und wenn die Eingangs
spannung VIN von dem niedrigen Pegel in den hohen Pegel
übergeht, wird die Charakteristikkurve 3 erzeugt.
Wenn die Eingangsspannung VIN einen niedrigen Pegel hat (VIN
≦ VIL) ist, wird der NMOS-Transistor Q4 ausgeschaltet, und
der PMOS-Transistor Q3 wird eingeschaltet, wodurch ein
Stromweg zwischen der Versorgungsspannung VDD und dem Knoten
N2 gebildet wird. Die Spannung an dem Knoten N2 geht auf den
hohen Pegel durch Strom von der Versorgungsspannung VDD, wo
bei der CMOS-Invertierer der Ausgangsstufe das Signal mit
hohem Pegel an dem Knoten N2 in das Signal mit niedrigem
Pegel invertiert. Dieses Ausgangssignal mit niedrigem Pegel
OUT wird in den Invertierer INV3 eingespeist, wodurch der
PMOS-Transistor eingeschaltet wird. Somit bilden die beiden
PMOS-Transistoren Q3 und Q5 den Stromweg zwischen der Ver
sorgungsspannung VDD und dem Ausgangsknoten N2. In diesem
Zustand wird der PMOS-Transistor Q3 ausgeschaltet und der
NMOS-Transistor Q4 eingeschaltet, wenn die Eingangsspannung
VIN in den hohen Pegel übergeht und dann höher als die Span
nung mit hohem Pegel VIH wird. Ein Stromweg zwischen der
Versorgungsspannung VDD und der Masse VSS wird durch den
NMOS-Transistor Q4, der durch das Eingangssignal IN einge
schaltet wird, und durch den PMOS-Transistor Q3 gebildet,
der durch das vorherige Ausgangssignal OUT ausgeschaltet
wird.
Eine Strommenge, die zu dem Ausgangsknoten N2 geliefert
wird, wird durch Stromtreiberfähigkeiten des PMOS-Transi
stors Q5 und des NMOS-Transistors Q4, d. h. durch das W/L-
Verhältnis des Kanals, bestimmt. Wenn der NMOS-Transistor Q4
und der PMOS-Transistor Q5 die gleiche Treiberstromleistung
haben, sind die Mengen des Stroms, der zu dem Ausgangsknoten
N2 über den PMOS-Transistor Q5 geliefert wird, und des
Stroms, der über den NMOS-Transistor Q4 zur Masse geliefert
wird, gleich, weshalb die Knotenspannung VN2 auf VDD/2 geht.
Wenn jedoch die Stromtreiberfähigkeiten der Herunterzieh
transistoren ("Pull-Down-Transistoren"), d. h. der NMOS-
Transistoren Q4 oder Q6, höher als die der Heraufziehtransi
storen ("Pull-Up-Transistoren"), d. h. der PMOS-Transistoren
Q3 oder Q5, ist, kann das Potential an dem Ausgangsknoten N2
heruntergezogen werden. Wenn die Eingangsspannung VIN höher
als die Eingangsspannung VIH2 mit hohem Pegel einer Charak
teristikkurve 3 in Fig. 2(b) wird, wird die Ausgangsspannung
VIN niedriger als eine Logikschwellenspannung des CMOS-In
vertierers INV4 der Ausgangsstufe sein. Somit wird das Aus
gangssignal OUT ein Signal mit hohem Pegel, und der NMOS-
Transistor Q6 wird daraufhin eingeschaltet, wodurch entspre
chend die Stromtreiberfähigkeit des Herunterziehtransistors
verbessert wird.
Wenn in diesem Zustand die Eingangsspannung VIN wieder in
den niedrigen Pegel übergeht und niedriger als die Eingangs
spannung mit niedrigem Pegel VIL wird, wird der PMOS-Transi
stor Q3 eingeschaltet, während der NMOS-Transistor Q4 ausge
schaltet wird. Da der NMOS-Transistor Q6 bereits eingeschal
tet war, sind der Drain-Strom des NMOS-Transistors Q6 und
der des PMOS-Transistors Q3 gleich. Somit wird ein Strompfad
zwischen der Versorgungsspannung VDD und der Masse durch den
PMOS-Transistor Q3 und den NMOS-Transistor Q6 gebildet, wo
durch die Ausgangsspannung VN2 bei VDD/2 bleibt.
Wenn die Eingangsspannung VIN durchgehend abnimmt und nied
riger als die Eingangsspannung mit niedrigem Pegel VIL1
wird, wird die Menge des Stroms, der zu dem Ausgangsknoten
über den PMOS-Transistor Q3 geliefert wird, höher als die
Menge des Stroms, der über den NMOS-Transistor Q6 geliefert
wird, wodurch die Ausgangsspannung VN2 ansteigt.
Wenn die Ausgangsspannung VN2 durchgehend ansteigt und höher
als die Logikschwellenspannung des CMOS-Invertierers INV4
wird, wird die Menge des Stroms, der zu dem Ausgangsknoten
N2 über den PMOS-Transistor Q3 geliefert wird, größer als
die des Stroms, der zur Masse geliefert wird, wodurch die
Ausgangsspannung VN2 ansteigt.
Wenn die Ausgangsspannung VN2 durchgehend ansteigt und
größer als die Logikschwellenspannung des CMOS-Invertierers
INV4 wird, wird das Ausgangssignal OUT ein Signal mit nied
rigem Pegel, wodurch der PMOS-Transistor Q5 eingeschaltet
wird, während der NMOS-Transistor Q6 ausgeschaltet wird. Da
her steigt der Strom, der von der Versorgungsspannung VDD
über die zwei PMOS-Transistoren Q3 und Q5 geliefert wird,
die eingeschaltet wurden, außerordentlich stark an, wodurch
die Ausgangsspannung VN2 ansteigt.
Wie es aus der obigen Beschreibung zu sehen ist, hat die
Eingangs/Ausgangs-Charakteristikkurve Parameter der Ein
gangsspannung mit niedrigem Pegel VIL2 und der Eingangsspan
nung mit hohem Pegel VIH2, wenn die Eingangsspannung VIN zu
dem hohen Pegel übergeht, während die Eingangs/Ausgangs-Cha
rakteristikparameter der Eingangsspannung mit niedrigem Pe
gel VIL1 und der Eingangsspannung mit hohem Pegel VIH1 hat,
wenn die Eingangsspannung VIN von dem hohen Pegel in den
niedrigen Pegel übergeht, wodurch das Ausgangssignal die
Hysteresecharakteristik hat.
Da eine solche Hysteresecharakteristik die Bereiche der Ein
gangsspannung mit niedrigem Pegel und der Eingangsspannung
mit hohem Pegel entlang der Übergangsrichtung der Eingangs
spannung ändern kann, hat sie den Vorteil, daß die Rausch
spanne groß ist, wobei jedoch die Schwankungsbreite der Ein
gangsspannung VIN zum Implementieren der Hysteresecharakte
ristik sehr groß wird. Dies bewirkt, daß die Übergangszeit
des Eingangs/Ausgangs-Signals erhöht wird, wodurch keine
schnellen Eingabe/Ausgabe-Operationen erwartet werden kön
nen, wenn der Eingangspuffer unter Verwendung des CMOS-In
vertierers aufgebaut ist, der die übliche Hysteresecharakte
ristik hat. Dementsprechend ist es notwendig, eine überlege
ne Rauschwiderstandsfähigkeitscharakteristik und einen
schnellen Betrieb zu haben, um den Hystereseeingangspuffer
in integrierten Halbleiterschaltungen verwenden zu können,
die eine sehr hohe Stabilität haben, und die zudem schnell
sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Eingangspufferschaltung zu schaffen, die schnell und zuver
lässig ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Eingangspufferschaltung gemäß
Anspruch 1 oder Anspruch 6 gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Eingabepufferschal
tung mit einer Hysteresecharakteristik, die zumindest eines
oder sogar mehrere Probleme aufgrund der Begrenzungen und
Nachteile des Stands der Technik überwindet.
Die Eingangspufferschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung
schafft selektiv bevorzugte Rauschwiderstandscharakteristika
und einen schnellen Betrieb, der mit den Eingangssignalen
zusammenfällt, durch Steuern eines Rückkopplungswegs von
Ausgangssignalen durch eine Hysteresesteuereinrichtung in
der Ausgangsstufe des Hystereseeingangspuffers.
Um diese Vorteile zu erreichen, weist der Hystereseeingangs
puffer folgende Merkmale auf: einen ersten CMOS-Invertierer,
der einen ersten PMOS-Transistor, bei dem eine Versorgungs
spannung an eine Source angelegt wird, während ein Gate
durch Eingangssignale gesteuert wird, einen ersten NMOS-
Transistor, bei dem eine Source auf Masse gelegt ist, ein
Gate durch die Eingangssignale gesteuert wird, und ein Drain
mit dem Drain des ersten PMOS-Transistors verbunden ist,
wodurch ein erster Knoten gebildet ist, einen zweiten PMOS-
Transistor, bei dem die Versorgungsspannung an eine Source
angelegt ist, und bei dem ein Drain mit dem ersten Knoten
verbunden ist, und einen zweiten NMOS-Transistor zum Erzeu
gen von ersten Ausgangssignalen mit invertierten Logikwerten
bezüglich der Eingangssignale über den ersten Knoten umfaßt;
einen zweiten CMOS-Invertierer zum Invertieren der ersten
Ausgangssignale und dann zum Erzeugen der zweiten Ausgangs
signale; und eine Hysteresesteuerschaltung zum Empfangen der
zweiten Ausgangssignale und zum Erzeugen von Ausgangssigna
len mit einer vorbestimmten Verzögerungszeit durch eine Ver
zögerungseinrichtung, wenn die zweiten Ausgangssignale von
dem niedrigen Pegel in den hohen Pegel übergehen, und zum
Erzeugen von Ausgangssignalen ohne die Verzögerungszeit,
wenn die zweiten Ausgangssignale von dem hohen Pegel in den
niedrigen Pegel übergehen, wobei die Ausgangssignale in das
Gate des zweiten PMOS-Transistors und das Gate des zweiten
NMOS-Transistors eingespeist werden.
Der Hystereseeingangspuffer kann ferner folgende Merkmale
aufweisen: einen ersten CMOS-Invertierer, der aus einem er
sten PMOS-Transistor, bei dem eine Versorgungsspannung an
eine Source angelegt ist, während ein Gate durch Eingangs
signale gesteuert ist, aus einem ersten NMOS-Transistor, wo
bei eine Source desselben mit einer Masse verbunden ist, ein
Gate desselben durch die Eingangssignale gesteuert wird, und
ein Drain desselben mit dem Drain des ersten PMOS-Transi
stors verbunden ist, wodurch ein erster Knoten gebildet ist,
aus einem zweiten PMOS-Transistor, bei dem eine Versorgungs
spannung an eine Source angelegt wird, während ein Drain mit
dem ersten Knoten verbunden ist, und aus einem zweiten
NMOS-Transistor besteht, bei dem eine Source mit der Masse
verbunden ist, ein Drain mit dem ersten Knoten verbunden
ist, um erste Ausgangssignale mit invertierten logischen
Werten der Eingangssignale über den ersten Knoten zu erzeu
gen; einen zweiten CMOS-Invertierer zum Invertieren der er
sten Ausgangssignale und dann zum Erzeugen der zweiten Aus
gangssignale; und eine Hysteresesteuerschaltung zum Empfan
gen der zweiten Ausgangssignale und zum Erzeugen von Aus
gangssignalen mit einer Niedrigpegel-Zeitdauer während einer
vorbestimmten Verzögerungszeit durch eine Verzögerungsein
richtung, wenn die zweiten Ausgangssignale von dem hohen
Pegel in den niedrigen Pegel übergehen, und mit einer Hoch
pegel-Zeitdauer nach dem Verstreichen der Verzögerungszeit,
wobei die Ausgangssignale in das Gate des zweiten PMOS-Tran
sistors eingespeist werden, während die zweiten Ausgangssi
gnale in das Gate des zweiten NMOS-Transistors eingespeist
werden. Es ist offensichtlich, daß sowohl die vorausgehende
allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte
Beschreibung lediglich beispielhaft sind und eine Erklärung
der beanspruchten Erfindung liefern sollen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die bei liegenden Zeich
nungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1(a) eine Schaltung eines CMOS-Eingangspuffers vom
Invertierertyp gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 1(b) eine Charakteristikkurve der Eingabe/Ausgabe des
CMOS-Eingangspuffers von Fig. 1(a);
Fig. 2(a) eine Schaltung eines Hystereseeingangspuffers
gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2(b) eine Charakteristikkurve der Eingabe/Ausgabe des
CMOS-Eingangspuffers von Fig. 2(a);
Fig. 3 eine Schaltung des Hystereseeingangspuffers ge
mäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 4(a) eine Hysteresesteuerschaltung des Hystereseein
gangspuffers von Fig. 3;
Fig. 4(b) ein Zeitdiagramm, das Eingabe/Ausgabe-Charakte
ristika der Hysteresesteuerschaltung von Fig. 3
darstellt;
Fig. 5 eine Schaltung eines Hystereseeingabepuffers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 6(a) eine Schaltung einer Hysteresesteuerschaltung
des Hystereseeingangspuffers von Fig. 5;
Fig. 6(b) ein Zeitdiagramm, das Eingabe/Ausgabe-Charakte
ristika der Hysteresesteuerschaltung des Hyste
reseeingangspuffers von Fig. 5 zeigt.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Hystereseeingangs
puffers gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein CMOS-Invertie
rer INV5 umfaßt einen PMOS-Transistor Q7 und einen PMOS-
Transistor Q8, die seriell geschaltet sind, wobei die Ver
sorgungsspannung VDD einer Source des PMOS-Transistors Q7
zugeführt wird, während eine Source des NMOS-Transistors Q8
mit der Masse verbunden ist. Die gleiche Konstruktion eines
weiteren PMOS-Transistors Q9 und eines NMOS-Transistors Q1O
ist zu dem PMOS-Transistor Q7 und dem NMOS-Transistor Q8
zwischen der Versorgungsspannung und der Masse parallel ge
schaltet. Die Drain-Anschlüsse jedes Transistors sind an
einem Knoten miteinander verbunden, der einen Ausgangsknoten
N3 bildet.
Jeder Gate-Anschluß des PMOS-Transistors Q7 und des NMOS-
Transistors Q8 wird durch ein Eingangssignal IN gesteuert,
während jeder Gate-Anschluß des PMOS-Transistors Q9 und des
NMOS-Transistors Q10 durch ein Ausgangssignal OUT der Hyste
resesteuerschaltung 10 gesteuert wird. Das Ausgangssignal
INT des CMOS-Invertierers INV6 ist ein invertiertes Signal
bezüglich des Signals am Knoten N3 und wird zu der Hystere
sesteuerschaltung 10 geliefert, wobei das Ausgangssignal der
Hysteresesteuerschaltung 10 zu den Gate-Anschlüssen des
PMOS-Transistors Q9 und des NMOS-Transistors Q10 gespeist
werden, wodurch eine Hysteresecharakteristik implementiert
ist.
Die Hysteresesteuerschaltung 10 ist auf viele Arten und Wei
sen aufgebaut, um der Charakteristik des Eingangssignals zu
entsprechen, wobei Fig. 4(a) die Hysteresesteuerschaltung
von Fig. 3 zeigt, während Fig. 4(b) ein Zeitgebungsdiagramm
darstellt, das die Eingabe/Ausgabe-Charakteristika zeigt.
Wie es in Fig. 4(a) gezeigt ist, wird das Ausgangssignal INT
des CMOS-Invertierers INV6, das zu der Hysteresesteuerschal
tung 10 geliefert wird, zu einem UND-Gatter über zwei unter
schiedliche Wege geliefert. Ein Weg ist der Weg, der mit dem
UND-Gatter über einen Puffer D1 zum Erzeugen einer vorbe
stimmten Zeitverzögerung τD1 verbunden ist, während der an
dere Weg der Weg ist, der direkt mit dem UND-Gatter verbun
den ist. Zwei Signale, die über jeden unterschiedlichen Weg
geliefert werden, sind das gleiche Eingangssignal INT1', das
direkt geliefert wird, und das andere Eingangssignal INT1'',
das über den Puffer D1 geliefert wird.
Die Signalform 1 in Fig. 4(b) zeigt das Eingangssignal
INT1', das direkt zu dem UND-Gatter geliefert wird, während
die Signalform 2 das Eingangssignal INT1'' zeigt, das über
den Puffer D1 geliefert wird. Ferner zeigt die Signalform 3
das Ausgangssignal OUT.
Wie es in Fig. 4(b) gezeigt ist, geht das Ausgangssignal OUT
unmittelbar durch das Eingangssignal INT1' in den niedrigen
Pegel über, das über den Direktübertragungsweg geliefert
wird, wenn das Eingangssignal INT zu dem niedrigen Pegel
übergeht.
Wenn jedoch das Eingangssignal INT zu dem hohen Pegel über
geht, wird das Eingangssignal INT1' über den direkten Weg
direkt zu dem UND-Gatter geliefert, wenn das Ausgangssignal
OUT des UND-Gatters auf dem niedrigen Pegel bleibt, da das
Eingangssignal INT1" über den Puffer D1 in dem niedrigen
Pegel während der Verzögerungszeit τ ≦ D1 des Puffers D1
bleibt. In diesem Zustand, nachdem die Verzögerungszeit τ ≦
D1 verstrichen ist, wird das Eingangssignal INT'' mit hohem
Pegel über den Puffer D1 zu dem UND-Gatter geliefert, wo
durch das Ausgangssignal OUT zu dem hohen Pegel übergeht.
So tritt die Zeitverzögerung beispielsweise kaum auf, und
das Ausgangssignal mit niedrigem Pegel wird unmittelbar er
zeugt, wenn das Eingangssignal INT in den niedrigen Pegel
übergeht, während das Ausgangssignal mit hohem Pegel OUT er
zeugt wird, wenn das Eingangssignal INT in den hohen Pegel
übergeht.
Der Hystereseeingangspuffer gemäß der vorliegenden Erfin
dung, der eine solche Hysteresesteuerschaltung 10 aufweist,
arbeitet folgendermaßen.
Wenn die Eingangsspannung VIN einen niedrigen Pegel aufweist
(VIN ≦ VIL) wird zunächst der PMOS-Transistor Q7 eingeschal
tet, woraufhin ein Strompfad zwischen der Versorgungsspan
nung VDD und dem Ausgangsknoten N3 gebildet ist, was den
NMOS-Transistor Q8 ausschaltet. Somit wird über den PMOS-
Transistor Q7 ein Strom zu dem Ausgangsknoten N3 geliefert,
was bewirkt, daß die Ausgangsspannung VN3 in den Zustand mit
hohem Pegel übergeht. Die Ausgangsspannung VN3 mit hohem Pe
gel wird in ein Signal mit niedrigem Pegel durch den CMOS-
Invertierer INV6 in der Ausgangsstufe invertiert und dann zu
der Hysteresesteuerschaltung 10 als das Eingangssignal INT
geliefert. Die Hysteresesteuerschaltung 10, die das Ein
gangssignal mit niedrigem Pegel INT empfängt, erzeugt das
Ausgangssignal mit niedrigem Pegel OUT unmittelbar ohne Ver
zögerungszeit gemäß der oben beschriebenen Betriebscharakte
ristik, wobei der PMOS-Transistor Q9 ausgeschaltet wird. Das
Einschalten beider PMOS-Transistoren Q9 bewirkt, daß der
Ausgangsknoten N3 hochgezogen wird.
Wenn in diesem Zustand die Eingangsspannung VIN zu dem hohen
Pegel übergeht, um höher als die Eingangsspannung VIH mit
hohem Pegel zu sein, wird der PMOS-Transistor Q7 ausgeschal
tet, und der NMOS-Transistor Q8 wird eingeschaltet. Ein
Strompfad zu dem Ausgangsknoten N3 über den NMOS-Transistor
Q8, der durch das Eingangssignal IN eingeschaltet wird, und
den PMOS-Transistor Q9, der durch das Ausgangssignal OUT
eingeschaltet wird, wird zwischen der Versorgungsspannung
VDD und der Masse VSS gebildet. Zu diesem Zeitpunkt wird die
Strommenge, die zu dem Ausgangsknoten N3 geliefert wird,
durch das W/L-Verhältnis des PMOS-Transistors Q9 und des
NMOS-Transistors Q8 bestimmt. Wenn die Stromtreiberfähigkei
ten des NMOS-Transistors Q8 und des PMOS-Transistors Q9
gleich sind, wird die Menge an Strom, der über den PMOS-
Transistor Q9 zu dem Ausgangsknoten N3 geliefert wird, iden
tisch zu der Menge an Strom, die über den NMOS-Transistor Q8
zu der Masse geliefert wird, wodurch das Potential des Aus
gangsknotens N3 bei VDD/2 bleibt.
Wenn jedoch die Stromtreiberfähigkeiten des Herunterzieh
transistors (d. h. des NMOS-Transistors Q8 oder Q10) höher
als die Stromtreiberfähigkeit des Heraufziehtransistors
(d. h. des PMOS-Transistors Q7 oder Q9) ist, wird der Aus
gangsknoten heruntergezogen. Wenn somit die Eingangsspannung
VIN über der Eingangsspannung mit hohem Pegel VIH2 der Cha
rakteristikkurve in Fig. 2(b) ist, ist die Ausgangsspannung
VN3 niedriger als die Logikschwellenspannung des CMOS-Inver
tierers INV6 in der Ausgangsstufe, woraufhin das Ausgangs
signal INT zu dem hohen Pegel übergeht.
Selbst wenn bei der Hysteresesteuerschaltung 10 das Ein
gangssignal INT, d. h. das Ausgangssignal des CMOS-Invertie
rers INV6, zu dem hohen Pegel übergeht, geht das Ausgangs
signal OUT nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit . ≦ D1
in den hohen Pegel über, wodurch der PMOS-Transistor Q9 aus
geschaltet und der NMOS-Transistor Q10 eingeschaltet werden.
Daher könnte zu dem Zeitpunkt, zu dem das Eingangssignal IN
zu dem hohen Pegel übergeht, das Eingangssignal IN, das nach
der Verzögerungszeit τ ≦ D1 erzeugt wird, den Logikwert des
Ausgangsknotens N3 nur ändern, wenn die Bedingungen der Ein
gangsspannung mit niedrigem Pegel VIL2 und der Eingangsspan
nung mit hohem Pegel VIH2 der Charakteristikkurve 3 in Fig.
2(b) erfüllt sind.
Wenn in diesem Zustand die Eingangsspannung VIN mit hohem
Pegel zu dem niedrigen Pegel übergeht und dann niedriger als
die Eingangsspannung mit niedrigem Pegel VIL wird, wird der
PMOS-Transistor Q7 eingeschaltet, während der NMOS-Transi
stor Q8 ausgeschaltet wird. Da zu diesem Zeitpunkt der
NMOS-Transistor Q10 bereits eingeschaltet war, bilden der
PMOS-Transistor Q7 und der NMOS-Transistor Q10 einen Strom
pfad zwischen der Versorgungsspannung VDD und der Masse,
weshalb das Potential des Ausgangsknotens N3 nicht geändert
werden kann, um mit dem CMOS-Pegel zusammenzufallen.
Wenn die Eingangsspannung VIN niedriger als die Eingangs
spannung mit niedrigem Pegel VIL1 wird, wird die Stromtrei
berfähigkeit des PMOS-Transistors Q7 verbessert, weshalb die
Menge an Strom, der von dem PMOS-Transistor Q7 geliefert
wird, größer als die Menge des Stroms wird, der über den
NMOS-Transistor Q10 zur Masse geliefert wird, wodurch die
Ausgangsspannung VN3 erhöht wird. Wenn die Ausgangsspannung
VN3 durchgehend ansteigt, um höher als die Logikschwellen
spannung des CMOS-Invertierers INV6 zu sein, bewirkt das
Eingangssignal INT, daß das Ausgangssignal mit niedrigem
Pegel OUT unmittelbar ohne Verzögerungszeit τ ≦ D1 der Hy
steresesteuerschaltung 10 erzeugt wird, wodurch der NMOS-
Transistor Q10 ausgeschaltet wird. Somit sollte das Ein
gangssignal IN, das von dem hohen Pegel zu dem niedrigen
Pegel übergeht, die Bedingungen der Eingangsspannung mit
niedrigem Pegel VIL1 und der Eingangsspannung mit hohem Pe
gel VIH1 der Charakteristikkurve 2 erfüllen, um den Logik
wert des Ausgangsknotens N3 zu ändern.
Nachfolgend wird der Betrieb der oben beschriebenen Ausfüh
rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erklärt. Wenn die
Eingangsspannung VIN von dem niedrigen Pegel zu dem hohen
Pegel (VIN ≦ VIH2) übergeht, bleibt das Ausgangssignal OUT
während der Verzögerungszeit τ ≦ D1, die durch die Verzöge
rungseinrichtung bewirkt wird, auf dem niedrigen Pegel. Wäh
rend dieser Zeit kann ein stabiles Ausgangssignal mit hohem
Pegel OUT auftreten, selbst wenn Rauschen in das Eingangs
signal IN gemischt ist und der Pegel der Eingangsspannung
VIN variiert, da die Eingangsspannung VIN die Eingangsspan
nung mit hohem Pegel VIH2 eine ausreichende Zeit lang erfor
dert.
Fig. 5 zeigt eine Schaltung gemäß einem weiteren Ausfüh
rungsbeispiel für den Hystereseeingangspuffer gemäß der vor
liegenden Erfindung. Bei dem CMOS-Invertierer INV7 in der
Eingangsstufe sind der PMOS-Transistor Q11 und der NMOS-
Transistor Q12 seriell geschaltet, wobei die Versorgungs
spannung VDD an einen Source-Anschluß des PMOS-Transistors
Q11 angelegt wird, und wobei ein Source-Anschluß des NMOS-
Transistors Q12 mit der Masse verbunden ist. Ein weiterer
PMOS-Transistors Q13 und der NMOS-Transistors Q14, welche
den gleichen Aufbau wie oben haben (Serienschaltung) sind
parallel zu dem PMOS-Transistor Q11 und dem NMOS-Transistor
Q12 zwischen dem Versorgungsspannungsanschluß VDD und der
Masse geschaltet. Die Drain-Anschlüsse jedes Transistors
sind mit einem Knoten verbunden, wodurch ein Ausgangsknoten
N4 gebildet ist.
Das Gate sowohl des PMOS-Transistors Q11 als auch des NMOS-
Transistors Q12 werden durch das Eingangssignal IN gesteu
ert, wobei das Gate sowohl des PMOS-Transistors Q13 als auch
des NMOS-Transistors Q14 durch die Hysteresesteuerschaltung
11 gesteuert werden. Das Ausgangssignal INT des CMOS-Inver
tierers INV8 ist das invertierte Signal bezüglich des Si
gnals am Knoten N4, und dasselbe wird zu der Hysteresesteu
erschaltung 11 und zu einem Gate-Anschluß des NMOS-Transi
stors Q13 geliefert, wobei das Ausgangssignal OUT der Hyste
resesteuerschaltung 11 zu dem Gate-Anschluß des PMOS-Transi
stors Q13 gespeist wird, wodurch die Hysteresecharakteristik
implementiert ist.
Fig. 6(a) zeigt eine Hysteresesteuerschaltung 11 gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
während Fig. 6(b) ein Zeitdiagramm zeigt, das die Eingabe/-
Ausgabe-Charakteristik derselben zeigt.
Das Eingangssignal INT der Hysteresesteuerschaltung 11 wird
zu dem ODER-Gatter über zwei unterschiedliche Wege gelie
fert. In anderen Worten umfassen die Pfade einen Pfad, der
mit dem ODER-Gatter über den Invertierer D2 verbunden ist,
der eine vorbestimmte Zeitverzögerung τ ≦ D2 liefert, und
einen weiteren Pfad, der direkt mit dem ODER-Gatter verbun
den ist, wobei die Signale, die über jeden Pfad übertragen
werden, das Eingangssignal INT2', das über den direkten Pfad
übertragen wird, und das Eingangssignal INT2'' sind, das
durch den Invertierer D2 übertragen wird.
Die Signalform 1 in Fig. 6(b) zeigt ein Eingangssignal
INT2', das über den direkten Pfad übertragen wird, wobei die
Signalform 2 ein Eingangssignal INT2'' darstellt, das über
den Invertierer D2 übertragen wird, während die Signalform 3
ein Ausgangssignal OUT des ODER-Gatters zeigt.
Wenn das Eingangssignal INT auf dem niedrigen Pegel ist,
geht das Ausgangssignal INT2'' in den hohen Pegel über, wo
bei das Ausgangssignal OUT des ODER-Gatters ebenfalls in
einen hohen Pegel übergeht. Sowie jedoch das Eingangssignal
INT2', das durch den direkten Pfad übertragen wird, auf dem
hohen Pegel ist, hält das Ausgangssignal OUT des ODER-Gat
ters den hohen Pegel durchgängig bei.
Wenn das Eingangssignal INT wieder zu dem niedrigen Pegel
übergeht, wird das Eingangssignal INT2' mit niedrigem Pegel
über den direkten Weg zu dem ODER-Gatter ODER geliefert. Das
Eingangssignal INT2'', das durch den Invertierer D2 auf den
hohen Pegel invertiert worden ist, wird jedoch zu dem ODER-
Gatter ODER geliefert, nachdem die Verzögerungszeit τ ≦ D2
verstrichen ist. Daher sind während der Verzögerungszeit τ ≦
D2 des Invertierers D2 seit dem Zeitpunkt, zu dem das
Eingangssignal INT in den niedrigen Pegel überging, alle
Eingangssignale INT2' und INT2'' des ODER-Gatters ODER auf
dem hohen Pegel, weshalb die Ausgangssignale OUT desselben
ebenfalls auf dem hohen Pegel sind. Nach dem Verstreichen
der Verzögerungszeit τ ≦ D2 des Invertierers D2 wird das
Ausgangssignal mit hohem Pegel INT2'' des Invertierers D2 zu
dem ODER-Gatter geliefert, und das Ausgangssignal OUT geht
in den hohen Pegel über.
Das Ausgangssignal OUT der Hysteresesteuerschaltung 11 hält
den niedrigen Pegel nur während der Verzögerungszeit τ ≦ D2
des Invertierers D2 seit dem Zeitpunkt bei, zu dem das Ein
gangssignal INT von dem hohen Pegel in den niedrigen Pegel
übergegangen ist, und der hohe Pegel wird zu anderen Zeit
punkten unabhängig von dem logischen Wert des Eingangssi
gnals INT beibehalten.
Der Betrieb des Hystereseeingangspuffers von Fig. 5 gemäß
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Wenn die Eingangsspannung VIN zunächst auf dem niedrigen
Pegel ist (VIN ≦ VIL), wird der PMOS-Transistor Q11 einge
schaltet, während der NMOS-Transistor Q12 ausgeschaltet
wird, wodurch der PMOS-Transistor Q11 eingeschaltet wird,
wobei ein Stromweg zu dem Ausgangsknoten N4 gebildet ist,
und wobei der Strom, der durch die Versorgungsspannung VDD
bewirkt wird, durch den Stromweg zu dem Ausgangsknoten ge
liefert wird, wobei der Ausgangsknoten den Logikwert des
hohen Pegels hat.
Ein solches Signal mit hohem Pegel des Ausgangsknotens N4
wird durch den CMOS-Invertierer INV8 in den niedrigen Pegel
invertiert, wodurch der NMOS-Transistor Q14 ausgeschaltet
wird. Ferner wird das Ausgangssignal INT mit niedrigem Pegel
des CMOS-Invertierers INV8 in ein Ausgangssignal OUT mit
hohem Pegel in der Hysteresesteuerschaltung 11 umgewandelt,
wobei der PMOS-Transistor Q13 ausgeschaltet ist.
Das heißt, daß, wenn sowohl der PMOS-Transistor Q13 als auch
der NMOS-Transistor Q14 zum Implementieren der Hysteresecha
rakteristik ausgeschaltet sind, die Eingangsspannung VIN,
die anschließend erzeugt wird, die Bedingungen des Eingangs
signals mit niedrigem Pegel VIL und des Eingangssignals mit
hohem Pegel VIH bei der Charakteristikkurve von Fig. 2(b)
erfüllt.
Wenn in diesem Zustand die Spannung VIN zu dem hohen Pegel
über die Eingangsspannung mit hohem Pegel VIH übergeht, wird
der PMOS-Transistor Q11 ausgeschaltet, während der NMOS-
Transistor Q12 eingeschaltet wird, wodurch ein Stromweg zwi
schen dem Ausgangsknoten N4 und der Masse gebildet wird. Die
Ausgangsspannung VN4 geht somit auf den niedrigen Pegel, wo
bei der CMOS-Invertierer INV8 das Ausgangssignal INT mit ho
hem Pegel erzeugt. Das Ausgangssignal INT bewirkt, daß der
NMOS-Transistor Q14 ausgeschaltet wird, und dasselbe wird zu
der Hysteresesteuerschaltung 11 geliefert.
Wenn das Eingangssignal INT von dem niedrigen Pegel zu dem
hohen Pegel übergeht, wird der PMOS-Transistor Q13 ausge
schaltet, da die Hysteresesteuerschaltung 11 durchgehend das
Ausgangssignal OUT mit hohem Pegel erzeugt. Da zu diesem
Zeitpunkt beide NMOS-Transistoren Q12 und Q14, die den
CMOS-Invertierer INV7 mit der Eingangsstufe bilden, einge
schaltet sind, könnte das Eingangssignal IN, das an
schließend erzeugt wird, den Logikwert des Ausgangsknotens
N4 nur ändern, wenn die Bedingungen der Eingangsspannung
VIL2 mit niedrigem Pegel und der Eingangsspannung VIH2 mit
hohem Pegel der Charakteristikkurve 3 in Fig. 2(b) erfüllt
sind.
Wenn die Eingangsspannung VIN in diesem Zustand wieder zu
dem niedrigen Pegel übergeht und niedriger als die Eingangs
spannung VIL mit niedrigem Pegel wird, wird der PMOS-Transi
stor Q11 eingeschaltet, während der NMOS-Transistor Q12 aus
geschaltet wird. Wenn das Eingangssignal IN niedriger als
die Eingangsspannung VIL1 mit niedrigem Pegel wird, wird das
Potential des Knotens N4 höher als die Logikschwellenspan
nung des CMOS-Invertierers INV8, wobei der CMOS-Invertierer
INV8 das Ausgangssignal mit niedrigem Pegel INT erzeugt, wo
bei das Ausgangssignal mit niedrigem Pegel INT zu der Hyste
resesteuerschaltung 11 geliefert wird, und dann den NMOS-
Transistor Q14 ausschaltet.
Wenn das Ausgangssignal INT des CMOS-Invertierers INV8, das
zu der Hysteresesteuerschaltung 11 geliefert wird, von dem
hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel übergeht, erzeugt die
Hysteresesteuerschaltung 11 das Ausgangssignal OUT mit der
Niederpegelzeitdauer während der Verzögerungszeit τ ≦ D1
gleichzeitig zu dem Zeitpunkt, zu dem das Eingangssignal INT
in den niedrigen Pegel übergeht, woraufhin das Ausgangssi
gnal OUT, das auf den hohen Pegel zurückkehrt, erzeugt wird.
Das bedeutet, daß, wenn die Eingangsspannung VIN von dem
niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel übergeht, ein schnelleres
Ansprechen, das ein Vorteil des typischen CMOS-Invertierers
ist, geliefert wird, sobald die Bedingungen der Eingangs
spannung mit niedrigem Pegel VIL und der Eingangsspannung
mit hohem Pegel VIH der Charakteristikkurve von Fig. 2(b)
erfüllt sind. Wenn dagegen die Eingangsspannung VIN von dem
hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel übergeht, indem die Be
dingungen der Eingangsspannung mit niedrigem Pegel VIL1 und
der Eingangsspannung mit hohem Pegel VIH1 der Charakteri
stikkurve von Fig. 2(b) während der Verzögerungszeit τ ≦ D1
eingestellt werden, und der PMOS-Transistor Q13 nach der
Verzögerungszeit τ ≦ D1 ausgeschaltet wird, hat der Hystere
seeingangspuffer die Eingabe/Ausgabe-Charakteristik, wie sie
als Charakteristikkurve 1 von Fig. 2(b) beispielsweise ange
zeigt ist, wodurch das schnellere Ansprechen des Ausgangs
gemäß der nächsten Eingangsspannung VIN erzeugt wird.
Die vorliegende Erfindung schafft dadurch bevorzugte Rausch
spannencharakteristika oder eine schnellere Betriebscharak
teristik, die selektiv für die Charakteristik des Eingangs
signals geeignet ist, durch die Hysteresesteuereinrichtung
in der Ausgangsstufe des Hystereseeingangspuffers, die den
Rückkopplungspfad des Ausgangssignals steuert. Dies bedeu
tet, daß diese Erfindung die Rauschwiderstandscharakteristik
verbessert, indem die Logikschwellenspannung der Eingangs
spannung abhängig von der Übergangsrichtung des Eingangs
signals verändert wird, wobei die schnellere Ansprechge
schwindigkeit und die bevorzugte Rauschspannencharakteristik
abhängig von der Charakteristik des Eingangssignals durch
Steuern des Rückkopplungswegs des Ausgangssignals und somit
durch die Hysteresecharakteristik implementiert werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die oben erwähnten Anordnun
gen einfach beispielhaft für die Anwendung der Prinzipien
dieser Erfindung ist.
Claims (8)
1. Eingangspufferschaltung mit einer Hysteresecharakteri
stik, mit folgenden Merkmalen:
einem Eingangspuffer (INV5, INV6; INV7, INV8) zum Emp fangen eines Eingangssignals (IN) und zum Erzeugen ei nes Ausgangssignals (OUT) das die Hysteresecharakteri stik aufweist; und
einer Steuerschaltung (10; 11), die mit dem Eingangs puffer gekoppelt ist, zum Steuern der Hysteresecharak teristik des Ausgangssignals aus dem Eingangspuffer.
einem Eingangspuffer (INV5, INV6; INV7, INV8) zum Emp fangen eines Eingangssignals (IN) und zum Erzeugen ei nes Ausgangssignals (OUT) das die Hysteresecharakteri stik aufweist; und
einer Steuerschaltung (10; 11), die mit dem Eingangs puffer gekoppelt ist, zum Steuern der Hysteresecharak teristik des Ausgangssignals aus dem Eingangspuffer.
2. Eingangspufferschaltung gemäß Anspruch 1, bei der das
Ausgangssignal (OUT) zwei logische Pegel hat.
3. Eingangspufferschaltung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei
der die Steuerschaltung (10; 11) zum Steuern einer Zeit
zwei logische Pegel des Ausgangssignals (OUT) aus dem
Eingangspuffer über eine Verzögerungseinrichtung (D1;
D2) zum Verzögern um eine vorbestimmte Zeit (τD1; τD2)
ausgibt.
4. Eingangspufferschaltung gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der der Eingangspuffer ein CMOS-Inver
tierer ist.
5. Eingangspufferschaltung gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der der Eingangspuffer ein Differenzver
stärker ist.
6. Eingangspufferschaltung mit einer Hysteresecharakteri
stik mit folgenden Merkmalen:
einem ersten CMOS-Invertierer (INV5; INV7);
einem zweiten CMOS-Invertierer (INV6; INV8) zum Inver tieren eines ersten Ausgangssignals aus dem ersten CMOS-Invertierer und zum Erzeugen eines zweiten Aus gangssignals (INT);
einer Hysteresesteuereinrichtung (10; 11) zum Empfangen des zweiten Ausgangssignals (INT), zum Erzeugen eines Ausgangssignals (OUT) mit einem niedrigen Pegel während einer vorbestimmten Verzögerungszeit (τD1; ,τD2), die durch eine Verzögerungseinrichtung (D1; D2) bewirkt wird, während einer fallenden Zeitdauer, und zum Erzeu gen eines hohen Pegels nach dem Verstreichen der Ver zögerungszeit, wodurch ein Gate-Anschluß des zweiten CMOS-Invertierers (INV6; INV8) gesteuert wird.
einem ersten CMOS-Invertierer (INV5; INV7);
einem zweiten CMOS-Invertierer (INV6; INV8) zum Inver tieren eines ersten Ausgangssignals aus dem ersten CMOS-Invertierer und zum Erzeugen eines zweiten Aus gangssignals (INT);
einer Hysteresesteuereinrichtung (10; 11) zum Empfangen des zweiten Ausgangssignals (INT), zum Erzeugen eines Ausgangssignals (OUT) mit einem niedrigen Pegel während einer vorbestimmten Verzögerungszeit (τD1; ,τD2), die durch eine Verzögerungseinrichtung (D1; D2) bewirkt wird, während einer fallenden Zeitdauer, und zum Erzeu gen eines hohen Pegels nach dem Verstreichen der Ver zögerungszeit, wodurch ein Gate-Anschluß des zweiten CMOS-Invertierers (INV6; INV8) gesteuert wird.
7. Eingangspufferschaltung gemäß Anspruch 6, bei der die
Hysteresesteuereinrichtung (11) ein ODER-Gatter zum
Erzeugen einer logischen Summe eines ersten Signals
(INT2''), das durch Verzögern des zweiten Ausgangssi
gnals (INT) mittels der Verzögerungseinrichtung (D2)
erzeugt wird, und eines zweiten Signals (INT2'), das
das direkt übertragene zweite Ausgangssignal (INT) ist,
aufweist.
8. Eingangspufferschaltung gemäß Anspruch 6 oder 7, bei
der die Verzögerungseinrichtung (D1; D2) ein Invertie
rer mit einer vorbestimmten Verzögerungszeit (τD1; τD2)
ist, welcher ein Ausgangssignal (INT1''; INT2'') er
zeugt, das bezüglich eines Eingangssignals eine inver
tierte Phase hat.
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