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DE19834648A1 - Circuit arrangement for signal delay in PLL - Google Patents

Circuit arrangement for signal delay in PLL

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Publication number
DE19834648A1
DE19834648A1 DE19834648A DE19834648A DE19834648A1 DE 19834648 A1 DE19834648 A1 DE 19834648A1 DE 19834648 A DE19834648 A DE 19834648A DE 19834648 A DE19834648 A DE 19834648A DE 19834648 A1 DE19834648 A1 DE 19834648A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
delay
signal
circuit arrangement
circuit
arrangement according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19834648A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Bogner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE19834648A priority Critical patent/DE19834648A1/en
Publication of DE19834648A1 publication Critical patent/DE19834648A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Bei der Verarbeitung von digitalen Signalen müssen bestimmte Zeitperioden, beispielsweise Verzögerungszeiten, möglichst genau eingehalten werden. Mit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung lassen sich Verzögerungszeiten erreichen, die nicht konstant sind, sondern an das Taktsignal, das die Signalverarbeitung steuert, anpaßbar sind. Dies erlaubt trotz der Wahl minimaler Haltezeiten eine sichere, von Temperatur und Technologie unabhängige Signalverarbeitung.When processing digital signals, certain time periods, for example delay times, must be observed as precisely as possible. With the circuit arrangement according to the invention, delay times can be achieved which are not constant but can be adapted to the clock signal which controls the signal processing. Despite the choice of minimum hold times, this enables safe signal processing that is independent of temperature and technology.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, die sich zur Verzögerung von Signalen eignet. Bei der Verarbeitung von Si­ gnalen treten Verzögerungszeiten auf, die von der endlichen Laufzeit eines Signals in einem Übertragungsmedium oder durch Durchgangszeiten in einem Signalverarbeitungsbaustein herrüh­ ren. Bei mehreren Verarbeitungsbausteinen, die zusammenwir­ ken, müssen diese Verzögerungszeiten berücksichtigt werden, um eine zeitliche Abstimmung der Bausteine untereinander zu erreichen. Der Einfluß von Verzögerungszeiten ist um so kri­ tischer, je höher die Taktfrequenz ist, mit der eine Signal­ verarbeitungseinheit betrieben wird.The invention relates to a circuit arrangement which relates to Suitable for delaying signals. When processing Si gnalen delay times occur from the finite Transit time of a signal in a transmission medium or through Pass times in a signal processing module Ren. With several processing modules that work together ken, these delay times must be taken into account to synchronize the building blocks with each other to reach. The influence of delay times is all the more critical table, the higher the clock frequency with which a signal processing unit is operated.

Gerade bei der Weitergabe von Daten von einem Baustein an ei­ nen im Signalfluß folgenden sind bestimmte Zeitbedingungen einzuhalten.Especially when transferring data from a module to an egg The following in the signal flow are certain time conditions to adhere to.

Bei der digitalen Signalverarbeitung werden üblicherweise die verarbeitenden Daten nicht kontinuierlich, sondern zu be­ stimmten Zeitpunkten ausgewertet. Ein periodisches Taktsignal bestimmt in der Regel den Rhythmus der Auswertung. In der oberen Zeile der Fig. 1 ist ein solches Taktsignal darge­ stellt. Die Auswertung der Daten erfolgt beispielsweise zu Zeitpunkten steigender Taktflanken. Diese Wechsel von einem niedrigen Signalpegel zu einem hohen Signalpegel sind in Fig. 1 mit einem senkrecht nach oben weisenden Pfeil gekenn­ zeichnet. Damit zu diesen Zeitpunkten Daten fehlerfrei von einem Baustein übernommen werden können, müssen zwei Bedin­ gungen erfüllt sein. Zum einen müssen die Daten, die von dem Baustein übernommen werden können, bereits jeweils eine ge­ wisse Zeit, die Wartezeit, vor den Taktwechseln dem Baustein, der sie auswerten soll, zur Verfügung stehen. Zum anderen müssen die Daten auch nach diesen Taktwechseln noch eine be­ stimmte Zeit, die Haltezeit, an diesen Baustein anstehen. Nur so ist sichergestellt, daß vom Baustein gültige Daten über­ nommen und verarbeitet werden. Werden diese Zeitbedingungen nicht erfüllt, können Daten vorliegen, die nicht dethermini­ stisch sind und zu nicht reproduzierbaren Fehlern führen. In der unteren Zeile der Fig. 1 sind die Zeitabschnitte, in de­ nen endgültige Daten vorliegen, mit zwei waagerechten paral­ lelen Linien gekennzeichnet. Während der restlichen Zeiten können Daten mit zufälligem Inhalt vorliegen.In digital signal processing, the processing data are usually not evaluated continuously, but rather at specific times. A periodic clock signal usually determines the rhythm of the evaluation. Such a clock signal is shown in the upper line of FIG. 1. The data is evaluated, for example, at the time of rising clock edges. These changes from a low signal level to a high signal level are marked in FIG. 1 with an arrow pointing vertically upward. In order for data to be transferred from a block without errors at these times, two conditions must be met. On the one hand, the data that can be taken over by the block must already be available to the block that is to evaluate it for a certain time, the waiting time, before the clock changes. On the other hand, even after these clock changes, the data must still be pending at this block, the hold time. This is the only way to ensure that the block accepts and processes valid data. If these time conditions are not met, data may be available that are not dethermini tical and lead to non-reproducible errors. In the lower line of FIG. 1, the periods in which final data are available are identified by two horizontal parallel lines. The rest of the time, data with random content may be available.

Die Wartezeit (tW) und die Haltezeit (tH) sind für jeden di­ gitalen Baustein charakteristisch und werden in den Daten­ blättern der Hersteller angegeben. Sie liegen üblicherweise im Bereich von einigen Nanosekunden.The waiting time (t W ) and the holding time (t H ) are characteristic for each digital component and are specified in the manufacturer's data sheets. They are usually in the range of a few nanoseconds.

Je kürzer die Warte- und Haltezeit, desto größer kann die Frequenz des Taktsignals sein, von dem die Signalverarbei­ tungseinheit gesteuert wird, da bereits früher ein erneuter Taktwechsel zulässig ist. Während der Haltezeit muß der mo­ mentane Zustand des Taktsignals (low, high) beibehalten wer­ den. Warte- und Haltezeit müssen also lang genug sein, damit gültige Daten von einem Baustein übernommen werden können, aber auch möglichst kurz, damit eine hohe Taktrate und somit eine hohe Signalverarbeitungsgeschwindigkeit erreicht wird.The shorter the waiting and stopping time, the longer it can be Frequency of the clock signal from which the signal processing unit is controlled, since a new Time change is allowed. The mo keep the mental state of the clock signal (low, high) the. Waiting and stopping time must therefore be long enough for that valid data can be transferred from a block, but also as short as possible, so a high clock rate and thus a high signal processing speed is achieved.

Die Haltezeit (tH) ist die Zeit, um die ein Datum, das be­ reits vor einem bestimmten Taktwechsel an einem Baustein an­ liegt, nach diesem Taktwechsel verzögert wird, bevor ein neu­ es Datum im Baustein zur Verfügung gestellt wird. Es ist wün­ schenswert, daß die Verzögerungszeit möglichst exakt einge­ halten wird, um eine sichere und zugleich schnelle Signalver­ arbeitung zu ermöglichen.The holding time (t H ) is the time by which a date that is already on a block before a certain clock change is delayed after this clock change before a new date is made available in the block. It is desirable that the delay time is kept as precise as possible to enable safe and fast signal processing.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schal­ tungsanordnung zur Singalverzögerung anzugeben, bei der die Verzögerungszeit mit hoher Genauigkeit eingehalten wird. The object of the present invention is therefore a scarf to specify signaling arrangement for which the Delay time is observed with high accuracy.  

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1 solved.

Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine Ver­ wendung für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung anzuge­ ben. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspru­ ches 7 gelöst.The invention is also based on the object, a Ver suit for the circuit arrangement according to the invention ben. This object is achieved with the features of claim ches 7 solved.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die erreichte Verzöge­ rungszeit weitgehend unabhängig von Temperatur- und Technolo­ gieschwankungen ist.The invention has the advantage that the delays achieved time largely independent of temperature and technology is fluctuations.

Die Erfindung greift auf einen Regelkreis, beispielsweise ei­ nem Phasenregelkreis (PLL), zurück. Nahezu in jeder Signal­ verarbeitungseinheit ist ein solcher Phasenregelkreis bereits vorhanden. Die Erfindung erlaubt es dann in vorteilhafterwei­ se, mit nur wenigen zusätzlichen Bauelementen eine geregelte Signalverzögerung zu erhalten.The invention uses a control loop, for example egg phase locked loop (PLL). Almost in every signal Such a phase locked loop is already a processing unit available. The invention then advantageously allows it se, with only a few additional components a regulated one Get signal delay.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Verzögerung in weiten Be­ reichen gewählt werden kann.It is also advantageous that the delay in wide Be range can be chosen.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann mit einer Seri­ enschaltung mit einer festen Anzahl von Verzögerungsgliedern betrieben werden. Es ist jedoch vorteilhaft, vorzusehen, daß die Anzahl der Verzögerungsglieder, durch die das Steuersi­ gnal verzögert werden soll, eingestellt werden kann. Dies kann beispielsweise erreicht werden, daß zwischen den einzel­ nen Verzögerungsgliedern jeweils ein Abgriff vorgesehen ist. Dann haben nur die Verzögerungsglieder Wirkung, die vor die­ sem Abgriff hintereinander geschaltet sind. Das unverzögerte Steuersignal wird dabei stets am ersten Verzögerungsglied an­ gelegt.The circuit arrangement according to the invention can with a Seri Circuit with a fixed number of delay elements operate. However, it is advantageous to provide that the number of delay elements through which the Steueri gnal should be delayed, can be set. This can be achieved, for example, that between the individual A tap is provided for each delay element. Then only the delay elements that act before the sem tap are connected in series. The undelayed The control signal is always on at the first delay element placed.

Ebenso ist jedoch auch denkbar, daß das verzögerte Steuersi­ gnal stets am letzten Verzögerungsglied der Serienschaltung entnommen wird und das unverzögerte Steuersignal über einen der Abgriffe zugeführt wird. In diesem Fall zeigen nur die Verzögerungsglieder Wirkung, die zwischen dem Abgriff und dem Ausgang des letzten Verzögerungsgliedes liegen.However, it is also conceivable that the delayed Steueri always on the last delay element of the series connection is taken and the undelayed control signal via a  the taps are fed. In this case only show Delay effect between the tap and the Output of the last delay element.

Die größte Genauigkeit bei der Verzögerungszeit erhält man, wenn die Verzögerungsglieder des Ringschwingkreises sowohl von der Schaltungstechnik als auch der Topographie den glei­ chen Aufbau aufweisen. Vorteilhafterweise werden die Verzöge­ rungsglieder sowohl des Ringschwingkreises als auch der Seri­ enschaltung als integrierte Schaltkreise auf einem einzigen Halbleiterchip realisiert.The greatest accuracy in the delay time is obtained if the delay elements of the ring resonant circuit both from the circuit technology as well as the topography the same Chen structure. The delays are advantageous tion elements of both the ring resonant circuit and the series Switching as integrated circuits on a single Semiconductor chip realized.

Besonders einfach ist es, wenn man als Verzögerungsglieder Inverter, beispielsweise CMOS-Inverter, benutzt. Die Verzö­ gerung entsteht aufgrund der Durchgangszeit des am Eingang des Inverters anstehenden Signals. Das invertierte Ausgangs­ signal des Inverters liegt nach einer kurzen Verzögerung vor.It is particularly easy if you act as delay elements Inverters, for example CMOS inverters, are used. The delays This occurs due to the passage time of the at the entrance of the inverter pending signal. The inverted output signal from the inverter is present after a short delay.

Weitere vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in Un­ teransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous training and further education are in Un marked claims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren der Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the figures of the drawing tion explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Begriffe "Wartezeit" und "Haltezeit", Fig. 1 is a timing diagram for explaining the terms "waiting time" and "hold time",

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung, Fig. 2 tung arrangement is a block diagram of a formwork according to the invention,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Serienschaltung aus Verzögerungsglieder und Fig. 3 shows an embodiment of a series circuit of delay elements and

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Verzögerungsgliedes. Fig. 4 shows an embodiment of a delay element.

Eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung weist einen Ring­ schwingkreis 1 auf, der sich in einem Regelkreis 2 befindet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 enthält der Ring­ schwingkreis 1 eine Kette aus gekoppelten Verzögerungsglie­ dern 3, beispielsweise aus hintereinander geschalteten Inver­ tern. Der letzte Inverter der Kette ist auf den ersten Inver­ ter zurückgekoppelt. Die Frequenz fT, mit der der Ring­ schwingkreis schwingt, ist von der Anzahl der Verzögerungs­ glieder und deren Durchgangszeit, also die Zeit, die ein Si­ gnal am Eingang eines der Verzögerungsglieder braucht, bis es am Ausgang (ggf. invertiert) ansteht, ab. Je länger die Kette der Verzögerungsglieder 3 und die Durchgangszeit ist, desto niedriger ist die Frequenz fT.A circuit arrangement according to the invention has a ring resonant circuit 1 , which is located in a control circuit 2 . According to the embodiment of FIG. 2, the ring resonant circuit 1 contains a chain of coupled delay elements 3 , for example from inverters connected in series. The last inverter in the chain is fed back to the first inverter. The frequency f T , with which the ring resonant circuit oscillates, is dependent on the number of delay elements and their transit time, i.e. the time it takes for a signal at the input of one of the delay elements to arrive (possibly inverted) at the output . The longer the chain of delay elements 3 and the transit time, the lower the frequency f T.

Der Regelkreis 2 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 als Phasenregelkreis (Phase-Locked-Loop, (PLL)) ausgeführt. Der prinzipielle Aufbau von Phasenregelkreisen ist beispiels­ weise in der Literaturstelle Tietze/Schenk, "Halbleiterschaltungstechnik", 10. Auflage, 1993, Kapitel 27.4 beschrieben. Phasenregelkreise werden verwendet, um ein an ein Referenz-Frequenz-Signal phasenstark gekoppeltes Aus­ gangssignal zu erzeugen.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the control loop 2 is designed as a phase locked loop (PLL). The basic structure of phase-locked loops is described, for example, in the reference Tietze / Schenk, "semiconductor circuit technology", 10th edition, 1993, chapter 27.4. Phase-locked loops are used to generate an output signal that is coupled to a reference frequency signal with a high phase.

Der Regelkreis 2 schleißt einen Phasendetektor 4 ein, dem eingangsseitig ein Bezugssignal mit der Bezugsfrequenz fB und ein Ausgangssignal mit der Ausgangsfrequenz fA, das das Rück­ führungssignal des Regelkreises 2 darstellt, zugeführt wer­ den. Der Phasendetektor 4 vergleicht die Phase des Ausgangs­ signals mit der des Bezugssignals. Die ermittelte Phasendif­ ferenz wird an einen dem Phasendetektor 4 nachgeschalteten Regler 5 übermittelt. Dieser liefert ausgangsseitig in Abhän­ gigkeit von der Höhe der Phasendifferenz eine Regelspannung UR. Eine Wandlerstufe 6, die eingangsseitig mit dem Ausgang des Reglers 5 verbunden ist, stellt ausgangsseitig einen An­ steuerstrom IAn zur Verfügung. Der Ansteuerstrom IAn ist ein Maß für die vom Phasendetektor 4 ermittelte Phasendifferenz zwischen dem Bezugs- und dem Ausgangssignal und ist um so größer, je größer diese Phasendifferenz ist. Vom Ansteuer­ strom IAn werden der Ringschwingkreis 1 und eine Serienschal­ tung aus weiteren Verzögerungsgliedern 7 gespeist. Die Fre­ quenz fT des Ringschwingkreises 1 läßt sich über den Ansteu­ erstrom IAn in gewissen Grenzen beeinflussen. Wird der Betrag des Ansteuerstroms IAn erhöht, fließt auch ein größerer Strom durch die gekoppelten Verzögerungsglieder 3. Die Laufzeit ei­ nes Signals durch die Verzögerungsglieder 3 verringert sich dadurch und die Frequenz fT des Ringschwingkreises 1 steigt an. Sie wird als Ausgangsfrequenz FA auf den Phasendetektor 4 zurückgekoppelt. Die Ausgangsfrequenz FA kann beispielsweise zur Erzeugung eines Taktsignals dienen.The control circuit 2 includes a phase detector 4 , the input side of a reference signal with the reference frequency f B and an output signal with the output frequency f A , which represents the return signal of the control circuit 2 , who the. The phase detector 4 compares the phase of the output signal with that of the reference signal. The determined phase difference is transmitted to a controller 5 connected downstream of the phase detector 4 . This provides a control voltage U R on the output side depending on the level of the phase difference. A converter stage 6 , which is connected on the input side to the output of the controller 5 , provides a control current I An on the output side. The drive current I An is a measure of the phase difference between the reference and the output signal determined by the phase detector 4 and is larger the larger this phase difference. From the drive current I An the ring circuit 1 and a series circuit device are fed from further delay elements 7 . The frequency F T of the ring circuit 1 can be influenced by the control current I An within certain limits. If the magnitude of the drive current I An is increased, a larger current also flows through the coupled delay elements 3 . The transit time of a signal through the delay elements 3 is thereby reduced and the frequency f T of the ring circuit 1 increases. It is fed back to the phase detector 4 as the output frequency F A. The output frequency F A can be used, for example, to generate a clock signal.

Stimmt die Ausgangsfrequenz fA nicht mit der Bezugsfrequenz fB überein, stellt der Phasendetektor 4 eine Phasendifferenz fest. Über den Regler 5 und die Wandlerstufe 6 wird der An­ steuerstrom IAn in Richtung und Betrag so verändert, daß der Ringschwingkreis 1 seine Frequenz fT an die Bezugsfrequenz fB anpaßt.If the output frequency f A does not match the reference frequency f B , the phase detector 4 detects a phase difference. Via the controller 5 and the converter stage 6, the control current I to An in the direction and amount so changed that the ring oscillation circuit 1 f its frequency T conforms to the reference frequency f B.

Weitgehend unabhängig von Temperatur- und Technologieschwan­ kungen wird die Ausgangsfrequenz fA mit hoher Genauigkeit der Bezugsfrequenz fB nachgeführt. Wenn der Regelkreis 2 einge­ schwungen ist, unterliegt der Ansteuerstrom IAn nur geringen Schwankungen.The output frequency f A is tracked with high accuracy of the reference frequency f B largely independent of temperature and technology fluctuations. If the control circuit 2 is steady, the drive current I An is subject to only slight fluctuations.

Die Wandlerstufe 6 führt der Serienschaltung aus den weiteren Verzögerungsgliedern 7 den Ansteuerstrom IAn, der mit dem Re­ gelstrom IR vom Betrag her übereinstimmt, zu. Die Durchgangs­ zeit der gekoppelten Verzögerungsglieder 3 des Ringschwing­ kreises 1 und die Durchgangszeit der Serienschaltung aus den Verzögerungsgliedern 7 stehen in einer festen Beziehung, da sowohl der Ringschwingkreis 1 als auch die Serienschaltung 7 mit einem Strom mit gleichem Betrag, nämlich IR und IAn, ge­ speist werden. Wird die Ausgangsfrequenz fA des Regelkreises 2 zur Erzeugung eines Taktsignals mit der Taktfrequenz TCLK benutzt, ist die Verzögerung aufgrund der Verzögerungsglieder der Serienschaltung 7 ein fester Bruchteil der Taktperiode TCLK. Das Ausgangssignal AS der Serienschaltung 7 kann zur Festlegung der Haltezeit TH herangezogen werden. Ein Datum, das beispielsweise einem Signalverarbeitungsbaustein zuge­ führt wird, wird beim auftreten der Taktflanke bei einem Taktwechsel noch solange konstant gehalten, bis diese Takt­ flanke auch am Ausgang der Serienschaltung aus dem Verzöge­ rungsgliedern 7 auftritt. Das Datum wird dem Signalverarbei­ tungsbaustein also erst dann nicht mehr verändert, wenn nach der Taktflanke am Ausgang des Regelkreises RA diese auch im Ausgangssignal der Serienschaltung 7 auftritt. Um verschiede­ ne Haltezeiten wählen zu können, muß die Verzögerung durch die Serienschaltung 7 einstellbar sein. Eine Möglichkeit dazu ist in Fig. 3 dargestellt. Die Verzögerungseinheit 7 enthält eine Hintereinanderschaltung von Invertern, von denen 3 In­ verter INV1, INV2 und INV3 dargestellt sind. Jeder Inverter besitzt jeweils einen invertierenden und nichtinvertierenden Eingang, sowie einen invertierenden und nichtinvertierenden Ausgang. Den Eingängen des ersten Inverters INV1 der Serien­ schaltung wird das Ausgangssignal fA des Serienkreises 2 zu­ geführt, dem nichtinvertierenden Eingang direkt, dem inver­ tierenden Eingang nach einer Signalinversion. Die Ausgänge des ersten Inverters INV1 sind mit den entsprechenden Eingän­ gen des zweiten Inverters INV2 verbunden. Auch die nachfol­ genden Inverter sind in gleicher Weise mit dem jeweils voran­ gehenden Inverter verbunden. Der nichtinvertierende Ausgang des ersten Inverters INV1 ist über einen Schalter S1, der nichtinvertierende Ausgang des zweiten Inverters INV2 über einen Schalter S2 und der nichtinvertierende Ausgang des dritten Inverters INV3 über einen Schalter S3 an einen Aus­ gangsanschluß OUT der Verzögerungseinheit 7 angeschlossen. Zwischen den weiteren Invertern, die in Fig. 3 nicht darge­ stellt sind, können weitere Schalter vorgesehen sein. Durch Schließen des ersten Schalters S1 wird das an einem Eingangs­ anschluß IN dem ersten Inverters INV1 zugeführte Eingangs­ signal fT bereits nach dem Durchgang durch den ersten Inver­ ter INV1 entnommen. In diesem Fall wird das Eingangssignal fT nur durch diesen ersten Inverter INV1 verzögert. Die nachfol­ genden Inverter INV2, INV3 sind dann ohne Wirkung. Bleibt der Schalter S1 geöffnet und wird Schalter S2 geschlossen, sind hinsichtlich der Verzögerung des Eingangssignals fT nur die beiden ersten Inverter INV1, INV2 wirksam. Wird nur der Schalter S3 geschlossen, tragen alle drei Inverter INV1, INV2 und INV3 zur Verzögerung des Eingangssignals fT bei. Je nach­ dem, welcher der Schalter S1, S2, S3 geschlossen ist, läßt sich die gewünschte Verzögerung in Stufen einstellen. Um die Laufzeit der Inverter, INV1, INV2, INV3 über den Ansteuer­ strom IAn an die Laufzeit der Inverter 3 des Ringschwingkrei­ ses 1 anpassen zu können, ist der versorgungsseitig einge­ speiste Strom bei den Invertern der Verzögerungseinheit je­ weils einstellbar. Je größer der eingespeiste Strom ist, de­ sto schneller liegt an den Ausgängen der Inverter INV1, INV2, INV3 das zu dem an den Eingängen angelegte Signal invertiert vor.The converter stage 6 leads the series circuit from the further delay elements 7 to the drive current I An , which corresponds to the amount of the control current I R. The passage time of the coupled delay elements 3 of the ring circuit 1 and the passage time of the series circuit from the delay elements 7 are in a fixed relationship, since both the ring circuit 1 and the series circuit 7 with a current of the same amount, namely I R and I An , be fed. If the output frequency f A of the control circuit 2 is used to generate a clock signal with the clock frequency T CLK , the delay due to the delay elements of the series circuit 7 is a fixed fraction of the clock period T CLK . The output signal AS of the series circuit 7 can be used to determine the holding time T H. A date, which is supplied, for example, to a signal processing module, is kept constant when the clock edge occurs during a clock change until this clock edge also occurs at the output of the series circuit from the delay elements 7 . The date of the signal processing block is therefore no longer changed until after the clock edge at the output of the control circuit RA this also occurs in the output signal of the series circuit 7 . In order to be able to choose various holding times, the delay must be adjustable by means of the series circuit 7 . One possibility for this is shown in FIG. 3. The delay unit 7 contains a series connection of inverters, of which 3 inverters INV1, INV2 and INV3 are shown. Each inverter has an inverting and non-inverting input, as well as an inverting and non-inverting output. The inputs of the first inverter INV1 of the series circuit are fed to the output signal f A of the series circuit 2 , the non-inverting input directly, the inverting input after a signal inversion. The outputs of the first inverter INV1 are connected to the corresponding inputs of the second inverter INV2. The following inverters are also connected in the same way to the previous inverter. The non-inverting output of the first inverter INV1 is connected via a switch S1, the non-inverting output of the second inverter INV2 via a switch S2 and the non-inverting output of the third inverter INV3 via a switch S3 to an output terminal OUT of the delay unit 7 . Between the other inverters, which are not shown in FIG. 3, further switches can be provided. By closing the first switch S1, the input signal f T fed to an input terminal IN of the first inverter INV1 is already removed after passing through the first inverter INV1. In this case, the input signal f T is only delayed by this first inverter INV1. The following inverters INV2, INV3 are then ineffective. If switch S1 remains open and switch S2 is closed, only the first two inverters INV1, INV2 are effective with regard to the delay of the input signal f T. If only switch S3 is closed, all three inverters INV1, INV2 and INV3 contribute to delaying the input signal f T. Depending on which of the switches S1, S2, S3 is closed, the desired delay can be set in stages. By the propagation time of the inverters INV1, INV2, INV3 via the driving current I to the running time of the inverter 3 of Ringschwingkrei adjust ses 1 to the supply side injected current in the inverters of the delay unit is per weils adjustable. The greater the current fed in, the faster the invertors INV1, INV2, INV3 are at the outputs of the inverters to the signal applied to the inputs.

Gemäß Fig. 4 enthält eine mögliche Ausführungsform der In­ verter INV1, INV2, INV3 zwei Feldeffekttransistoren T1 und T2. Der Gate-Anschluß des Transistors T1 stellt den nichtin­ vertierenden, der Gate-Anschluß des Transistors T2 den inver­ tierenden Eingang des Inverters dar. Sie Source-Anschlüsse der Transistoren T1 und T2 sind jeweils über eine steuerbare Stromquelle SQ1 mit einem ersten Versorgungspotential VSS verbunden. Der Drain-Anschluß des Transistors T1 ist über ei­ ne zweite steuerbare Stromquelle SQ2 mit einem zweiten Ver­ sorgungspotential VDD verbunden. Er bildet den invertierenden Ausgang des Inverters. Der Drain-Anschluß des Transistors T2 ist über eine dritte steuerbare Stromquelle SQ3 mit dem zwei­ ten Versorgungspotential VDD verbunden. Er stellt den nicht­ invertierenden Ausgang des Inverters dar.According to FIG. 4 contains a possible embodiment of the In verter INV1, INV2, INV3 two field effect transistors T1 and T2. The gate terminal of transistor T1 is the non-verting, the gate terminal of transistor T2 is the inverting input of the inverter. They source terminals of transistors T1 and T2 are each connected to a first supply potential V SS via a controllable current source SQ1 . The drain of the transistor T1 is connected via a second controllable current source SQ2 to a second supply potential V DD . It forms the inverting output of the inverter. The drain terminal of the transistor T2 is connected to the second supply potential V DD via a third controllable current source SQ3. It represents the non-inverting output of the inverter.

Das erfindungsgemäße Prinzip ist gleichfalls auf Inverter mit jeweils nur einem Ein- und Ausgang anwendbar.The principle according to the invention is also applicable to inverters Only one input and one output can be used at a time.

Das Ausgangssignal fA des Regelkreises 2 wird einer Verzöge­ rungseinheit 7 zugeführt. Diese kann lediglich ein weiteres Verzögerungsglied oder auch mehrere, in Reihe geschaltete weitere Verzögerungsglieder enthalten. Durch Hintereinander­ schaltung der weiteren Verzögerungsglieder kann eine größere Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit erzielt werden. Der Ansteuerstrom IAn der Wandlerstufe 6 wird der Verzögerungs­ einheit 7 zugeführt, um die Laufzeit eines Signals durch ei­ nes der weiteren Verzögerungsglieder an die Laufzeit eines Signals durch eines der gekoppelten Verzögerungsglieder 3 an­ zupassen. Über den Ansteuerstrom IAn kann eine Feinregulie­ rung der Verzögerungszeit erzielt werden. Durch die Wahl der Anzahl der hintereinandergeschalteten Verzögerungsglieder an die Länge der Haltezeit TH gewählt werden.The output signal f A of the control circuit 2 is a delay unit 7 fed. This may contain only one further delay element or also several further delay elements connected in series. By connecting the further delay elements in series, a longer delay time of the delay unit can be achieved. The drive current I at the converter stage 6 is supplied to the delay unit 7 in order to adapt the transit time of a signal through one of the further delay elements to the transit time of a signal through one of the coupled delay elements 3 . Fine control of the delay time can be achieved via the control current I An . By selecting the number of delay elements connected in series to the length of the holding time T H can be selected.

Über den Regelstrom IR der Wandlerstufe 6 wird die Frequenz fA des Ringschwingkreises 1 so geregelt, daß die möglichst mit der Bezugsfrequenz fB übereinstimmt. Die Frequenz fT des Ringschwingkreises wird von der Laufzeit seiner Verzögerungs­ glieder 3 bestimmt. Durch den Regelstrom IR wird diese beein­ flußt. Als schaltungstechnische Realisierungen der Verzöge­ rungsglieder 3 eigenen sich Anordnungen gemäß Fig. 4. Ist der Ansteuerstrom IAn vom Betrag her proportional oder gleich dem Regelstrom IR, ist auch die Laufzeit der weiteren Verzö­ gerungsglieder 8 gleich oder proportional der Laufzeit der Verzögerungsglieder 3 des Ringschwingkreises 1. Durch die Kopplung der Verzögerungseinheit 7 an den Regelkreis 2 wird die Verzugszeit der Verzugseinheit 7 nicht absolut, sondern in Abhängigkeit von der tatsächlichen Frequenz des Ring­ schwingkreises 1 eingestellt. Die Haltezeit PH kann daher hinsichtlich des Taktsignal sehr genau eingestellt werden.The frequency f A of the ring resonant circuit 1 is regulated via the control current I R of the converter stage 6 in such a way that it coincides with the reference frequency f B if possible. The frequency f T of the resonant circuit is determined by the duration of its delay elements 3 . This is influenced by the control current I R. Arrangements according to FIG. 4 are suitable as circuit-related implementations of the delay elements 3. If the drive current I An is proportional in amount or equal to the control current I R , the duration of the further delay elements 8 is also equal or proportional to the duration of the delay elements 3 of the ring resonant circuit 1st By coupling the delay unit 7 to the control circuit 2 , the delay time of the delay unit 7 is not set absolutely, but as a function of the actual frequency of the ring circuit 1 . The holding time P H can therefore be set very precisely with regard to the clock signal.

Claims (9)

1. Schaltungsanordnung zur Signalverzögerung mit einem aus gekoppelten Verzögerungsgliedern (3) aufgebauten Ringschwing­ kreis (1), der ein Regelsignal mit einer Taktfrequenz (fA) er­ zeugt und der in einem Regelkreis (2) angeordnet ist, welcher eine Stellgröße (IR) zur Ansteuerung des Ringschwingkreises (1) liefert, um die Taktfrequenz (fA) auf eine vorgebbare Sollfrequenz (fB) zu regeln, und mit einer Verzögerungsein­ heit (7) aus einem weiteren Verzögerungsglied (INV1) oder mehreren in Reihe geschalteten weiteren Verzögerungsgliedern (INV1, INV2, INV3), der das Regelsignal (IR) zuführbar und nach einer Verzugszeit mit gleichem Signalverlauf entnehmbar ist, wobei die Verzugszeit von einem von der Stellgröße (IR) abgeleiteten Signal (IAn) gesteuert ist.1. Circuit arrangement for signal delay with a ring delay circuit ( 1 ) constructed from coupled delay elements ( 3 ), which produces a control signal with a clock frequency (f A ) and which is arranged in a control circuit ( 2 ), which has a manipulated variable (I R ) supplies for driving the ring oscillating circuit (1) to the clock frequency (f a) to a predeterminable nominal frequency (f B) to control, and with a Verzögerungsein unit (7) comprises a further delay element (INV1) or more series-connected further delay members ( INV1, INV2, INV3), to which the control signal (I R ) can be fed and removed after a delay time with the same signal profile, the delay time being controlled by a signal (I An ) derived from the manipulated variable (I R ). 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anzahl der Verzögerungsglieder (8) der Verzögerungseinheit (7) wahlweise einstellbar ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the number of delay elements ( 8 ) of the delay unit ( 7 ) is optionally adjustable. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verzögerungsgliedern (8) der Verzögerungseinheit (7) erste Mittel (S1, S2, S3) vorgesehen sind, mit der Verzugszeit verzögerte Regelsignal (fA) entnehmbar ist.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that between the delay elements ( 8 ) of the delay unit ( 7 ) first means (S1, S2, S3) are provided, with the delayed delayed control signal (f A ) can be removed. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verzöge­ rungsgliedern (8) der Verzögerungseinheit (7) zweite Mittel vorgesehen sind, über die das Regelsignal (fA) zuführbar ist.4. Circuit arrangement according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that between the delay elements ( 8 ) of the delay unit ( 7 ) second means are provided via which the control signal (f A ) can be supplied. 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsglie­ der (8) der Verzögerungseinheit (7) den gleichen Aufbau auf­ weisen, wie die gekoppelten Verzögerungsglieder (3) des Ring­ schwingkreises (1) 5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the delay element ( 8 ) of the delay unit ( 7 ) have the same structure as the coupled delay elements ( 3 ) of the ring resonant circuit ( 1 ) 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsglie­ der (8) der Verzögerungseinheit (7) einen Inverter (INV1) mit steuerbarer Stromquelle enthalten.6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the delay circuit ( 8 ) of the delay unit ( 7 ) contain an inverter (INV1) with a controllable current source. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Inverter (INV1) ausgeführt ist als zwei sourceseitig gekoppelte Feldeffekt-Transistoren (T1, T2), die drainseitig jeweils über eine steuerbare Stromquelle (SQ2, SQ3) mit einem ersten Versorgungspotential (VDD) und sourceseitig über eine weitere steuerbare Stromquelle (SQ1) mit einem zweiten Versorgungspotential (VSS) verbunden sind und deren Gateanschlüsse jeweils einen Eingang (in_p, in_n) und deren Drain-Anschlüsse jeweils einen Ausgang (out_p, out_n) des Inverters (INV1) bilden.7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the inverter (INV1) is designed as two source-side coupled field effect transistors (T1, T2), each of which has a controllable current source (SQ2, SQ3) with a first supply potential (V DD ) and the source side are connected via a further controllable current source (SQ1) to a second supply potential (V SS ) and whose gate connections each have an input (in_p, in_n) and whose drain connections each have an output (out_p, out_n) of the inverter (INV1 ) form. 8. Verwendung einer Schaltungsanordnung zur Signalverzögerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Erzeugung von Haltezeiten (TH) für ein Datensignal bei Schaltungen mit di­ gitalen Bausteinen.8. Use of a circuit arrangement for signal delay according to one of the preceding claims for generating hold times (T H ) for a data signal in circuits with digital blocks. 9. Verwendung einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Verzugs­ zeit verzögerte Regelsignal so verwendet wird, daß ein Daten­ signal mit Beginn eines bestimmten Zustandes des Regelsignals an solange gültig vorliegt, bis das verzögerte Regelsignal den gleichen bestimmten Zusand annimmt.9. Use of a circuit arrangement according to claim 8, characterized in that with the default time-delayed control signal is used so that a data signal at the beginning of a certain state of the control signal on is valid until the delayed control signal assumes the same particular condition.
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