JPH0732342B2 - Analog delay circuit - Google Patents
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- JPH0732342B2 JPH0732342B2 JP59270431A JP27043184A JPH0732342B2 JP H0732342 B2 JPH0732342 B2 JP H0732342B2 JP 59270431 A JP59270431 A JP 59270431A JP 27043184 A JP27043184 A JP 27043184A JP H0732342 B2 JPH0732342 B2 JP H0732342B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アナログ信号を高分解能で遅延することが
でき、かつ遅延時間の可変も容易なアナログ遅延回路に
関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an analog delay circuit that can delay an analog signal with high resolution and that can easily change the delay time.
〔従来の技術〕 電気回路の遅延回路は従来より様々なものが考えられて
おり、例えば物理的遅延線、分布定数回路からBBD(電
荷転送素子)、CCD(電荷結合素子)やディジタル系で
はシフトレジスタあるいはRAMを用いたプログラム制御
まで幅広く普及している。[Prior Art] Various delay circuits for electric circuits have been considered in the past. For example, a physical delay line, a distributed constant circuit, a BBD (charge transfer device), a CCD (charge coupled device), and a digital system are used for shifting. It is widely spread to program control using registers or RAM.
ところで、遅延回路においては遅延時間を任意に変化さ
せたい技術的要求が様々な応用分野にあるが、遅延線や
分布定数回路などでは難しく、転送に電気的なクロック
パルスを使用するBBDやCCDあるいはシフトレジスタ等を
用いてそのクロックの周波数を制御するものが一般的で
ある。ところが、BBD,CCD,シフトレジスタ等を用いて遅
延するものはクロックパルスを使用して信号を転送する
ものであるがゆえに、信号がクロックでサンプリングさ
れるため、時間軸の分解能がクロック周期により規定さ
れ、歪率が高くなる欠点があった。これを解消するに
は、理論上はクロックを極めて速くして分解を高めてや
ればよいが、そうすると、目的とする遅延時間を得るた
めにはBBD,CCD,シフトレジスタ等の素子の段数を増やさ
なければならず、技術的にも難しくなる欠点があった。By the way, in the delay circuit, there are various technical fields in which it is desired to change the delay time arbitrarily, but it is difficult for the delay line and the distributed constant circuit to use the BBD, CCD, or Generally, a shift register or the like is used to control the frequency of the clock. However, since the signal that is delayed by using BBD, CCD, shift register, etc. uses the clock pulse to transfer the signal, the signal is sampled by the clock, so the resolution on the time axis is defined by the clock cycle. However, there is a drawback that the distortion rate becomes high. To solve this, theoretically, the clock should be made extremely fast to improve the resolution, but then, in order to obtain the target delay time, the number of stages of elements such as BBD, CCD, shift register is increased. It had to be made, and there was a drawback that it became technically difficult.
また、これらのものは、クロックの周期により遅延時間
を変化させることが可能であるが、分解能もそれに伴っ
て変化する欠点があった。Further, these devices can change the delay time depending on the clock cycle, but have a drawback that the resolution also changes accordingly.
この発明は、前記従来の技術における欠点を解決して、
高分解能でしたがって低歪率でアナログ信号の遅延がで
き、かつ分解能を変えずに遅延時間の連続可変が可能な
アナログ遅延回路を提供しようとするものである。The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the prior art,
It is an object of the present invention to provide an analog delay circuit capable of delaying an analog signal with a high resolution and thus a low distortion, and continuously varying a delay time without changing the resolution.
この発明は、CMOSゲートを縦続接続しその出力を入力側
に帰還して構成される発振回路を有し、入力アナログ信
号に応じて当該CMOSゲートの印加電圧を制御することに
より、当該入力アナログ信号をパルスFM変調するFM変調
回路と、 CMOSゲート回路を縦続接続した回路を有し、前記FM変調
回路から出力されるパルスFM変調信号を入力し、外部か
ら入力される遅延時間制御信号によって当該CMOSゲート
の印加電圧を制御することにより、当該パルスFM変調信
号を遅延時間を可変に遅延する可変遅延回路と、 この可変遅延回路から出力されるパルスFM変調信号が入
力されるCMOSゲートの縦続接続回路からなる遅延回路
と、この遅延回路の出力信号およびこの遅延回路の入力
信号を入力とし、これらの排他的論理和を出力する排他
的オア回路と、この排他的オア回路の出力信号を平滑す
るローパスフィルタを有するFM復調回路と、 前記FM変調回路、前記可変遅延回路、前記FM復調回路の
各CMOSゲートと同一基板上にCMOSゲートを縦続接続しそ
の出力を入力側に帰還して構成される発振回路の発振周
波数を基準周波数と比較した結果に応じて当該FM変調回
路、当該可変遅延回路、当該FM復調回路の各CMOSゲート
の電源電圧を制御する遅延時間安定化回路と を具えたことを特徴するものである。This invention has an oscillating circuit configured by cascade-connecting CMOS gates and feeding back the output to the input side. By controlling the voltage applied to the CMOS gates according to the input analog signal, the input analog signal It has a FM modulation circuit for pulse FM modulation and a circuit in which CMOS gate circuits are connected in series.The pulse FM modulation signal output from the FM modulation circuit is input, and the CMOS is controlled by a delay time control signal input from the outside. A variable delay circuit that variably delays the pulse FM modulation signal by controlling the voltage applied to the gate, and a cascade connection circuit of CMOS gates to which the pulse FM modulation signal output from this variable delay circuit is input. Of the delay circuit, an exclusive OR circuit that receives the output signal of this delay circuit and the input signal of this delay circuit, and outputs an exclusive OR of these, and this exclusive OR circuit. A FM demodulation circuit having a low-pass filter for smoothing the output signal of the circuit, and the CMOS gates connected in series on the same substrate as the CMOS gates of the FM modulation circuit, the variable delay circuit, and the FM demodulation circuit, and the output is input. Delay time stability that controls the power supply voltage of each CMOS gate of the FM modulation circuit, the variable delay circuit, and the FM demodulation circuit according to the result of comparing the oscillation frequency of the oscillation circuit configured by feedback to the reference frequency. It is characterized by having a conversion circuit.
この発明の前記解決手段によれば、CMOSゲートによる遅
延はクロックを用いないので、高分解能が得られ、かつ
CMOSゲートの電源電圧により遅延時間の連続制御が可能
である。According to the solving means of the present invention, since the delay by the CMOS gate does not use a clock, high resolution can be obtained, and
The delay time can be controlled continuously by the power supply voltage of the CMOS gate.
しかも、FM変調回路、可変遅延回路、FM復調回路の各CM
OSゲートと同一基板上のCMOSゲートを用いて温度検出を
行ない、これら各回路のCMOSゲートの電源電圧を制御す
るようにしたので、温度補償を高精度に行なうことがで
きる。Moreover, each CM of FM modulation circuit, variable delay circuit, FM demodulation circuit
Since temperature detection is performed using the CMOS gate on the same substrate as the OS gate and the power supply voltage of the CMOS gate of each of these circuits is controlled, temperature compensation can be performed with high accuracy.
はじめに、CMOSゲートを利用した遅延回路について説明
する。First, a delay circuit using a CMOS gate will be described.
CMOSゲート回路の一例を第2図に示す。これは、pチャ
ネルMOS−FET12とnチャネルMOS−FES14をゲートどう
し、ドレインどうし互いにそれぞれ接続し、ソースに電
源電圧VDD,VSSをそれぞれ印加し、入力端子13を介して
ゲートに信号を入力し、ドレインから出力端子15に入力
信号の反転信号を出力するようにしたものである。An example of the CMOS gate circuit is shown in FIG. This is because the p-channel MOS-FET 12 and the n-channel MOS-FES 14 are connected to each other with their gates and drains connected to each other, the power supply voltages V DD and V SS are applied to their sources, and signals are input to their gates via the input terminal 13. Then, an inverted signal of the input signal is output from the drain to the output terminal 15.
このCMOSインバータ10においては、入力と出力間に遅延
時間が生じる。この遅延時間は、第3図に示すように、
電源電圧VDD−VSSに依存し、電源電圧VDD−VSSが小さい
ほど遅延時間は大きく、その変化率も大きい。これは、
電源電圧VDD−VSSによって素子のコンダクタンスを変化
するためである。したがって、この性質を利用して電源
電圧VDD−VSSの大きさにより、遅延時間を制御すれば任
意の遅延時間に設定することができる。In this CMOS inverter 10, a delay time occurs between the input and the output. This delay time is, as shown in FIG.
Depending on the supply voltage V DD -V SS, large power supply voltage V DD -V as SS small delay time, greater rate of change. this is,
This is because the conductance of the element changes depending on the power supply voltage V DD −V SS . Therefore, by utilizing this property, the delay time can be set to an arbitrary delay time by controlling the delay time according to the magnitude of the power supply voltage V DD −V SS .
また、このCMOSインバータ10を第4図に示すように多段
接続すれば、より長い遅延時間を設定することができ
る。例えば電源電圧VDD−VSSが5Vのときに1段あたり約
3.5nsの遅延が得られるとすれば、8000段の直列に接続
すれば、 8000×3.5ns28μs の遅延時間を得ることができる。また、80段直列接続し
た場合の電源電圧VDD−VSS対遅延時間特性を第5図に示
す。Further, by connecting the CMOS inverters 10 in multiple stages as shown in FIG. 4, a longer delay time can be set. For example, when the power supply voltage V DD −V SS is 5V,
If a delay of 3.5 ns is obtained, a delay time of 8000 × 3.5 ns 28 μs can be obtained by connecting 8000 stages in series. Further, FIG. 5 shows the power supply voltage V DD -V SS vs. delay time characteristic when 80 stages are connected in series.
なお、CMOSインバータ回路10の遅延時間は、第3図、第
5図に示すように温度にも依存し、温度が高くなるほど
遅延時間は長くなる。The delay time of the CMOS inverter circuit 10 also depends on the temperature as shown in FIGS. 3 and 5, and the higher the temperature, the longer the delay time.
CMOSインバータ回路10を利用した遅延回路の一例を第6
図に示す。これは、CMOSゲートとその電源間遅延時間制
御用素子を挿入したものである。Sixth Example of Delay Circuit Using CMOS Inverter Circuit 10
Shown in the figure. This is a device in which a CMOS gate and an element for controlling the delay time between its power supplies are inserted.
第6図において、pチャネルMOS−FET12とnチャネルMO
S−FET14とはゲートどうしが互いにそれぞれ接続され、
ゲートから被遅延信号が入力され、ドレインから信号が
出力される。pチャネルMOS−FET12のソースと電源VDD
との間、nチャネルMOS−FET14のソースと電源VSSとの
間には、遅延時間制御用素子として、pチャネルMOS−F
ET16、nチャネルMOS−FET18がそれぞれ挿入されてい
る。pチャネルMOS−FFT16、nチャネルMOS−EFT18のゲ
ートには端子c1,c2から制御電圧Vc1,Vc2がそれぞれ入力
される。これら制御電圧Vc1,Vc2は基準電位VDD−VSSに
対して対称の電圧(いいかえると、VDD−Vc1=Vc2−
VSS)に設定される。そして、制御電圧Vc1,Vc2の値を制
御することにより、CMOSインバータを構成するpチャネ
ルMOS−FET12、nチャネルMOS−FET14に印加される電圧
が変化し、これによって遅延時間が変化する。In FIG. 6, p-channel MOS-FET 12 and n-channel MO are shown.
With S-FET14, the gates are connected to each other,
The delayed signal is input from the gate and the signal is output from the drain. Source of p-channel MOS-FET12 and power supply V DD
Between the source of the n-channel MOS-FET 14 and the power supply V SS as a delay time control element.
ET16 and n-channel MOS-FET 18 are respectively inserted. Control voltages Vc 1 and Vc 2 are input from the terminals c1 and c2 to the gates of the p-channel MOS-FFT 16 and the n-channel MOS-EFT 18, respectively. These control voltages Vc 1 and Vc 2 are symmetrical voltages with respect to the reference potential V DD −V SS (in other words, V DD −Vc 1 = Vc 2 −
V SS ). Then, by controlling the values of the control voltages Vc 1 and Vc 2 , the voltage applied to the p-channel MOS-FET 12 and the n-channel MOS-FET 14 forming the CMOS inverter changes, and the delay time changes accordingly.
第6図に回路のICパターンの一例を第7図に示す。この
ICパターンによれば、多段接続も容易となる。An example of the IC pattern of the circuit is shown in FIG. 6 and shown in FIG. this
The IC pattern also facilitates multi-stage connection.
第8図の遅延回路は、CMOSインバータ10を複数縦続接続
したものである。各CMOSインバータ10−1乃至10−n
は、それぞれ前段のドレイン出力が次段のゲトに入力さ
れている。電源電圧VDD,VSSは、制御用pチャネルMOS−
FET16、nチャネルMOS−FET18を介してCMOSインバータ1
0−1乃至10−nを構成する各pチャネルMOS−FET12、
nチャネルMOS−FET14にそれぞれ供給されている。制御
用MOS−FET16,18は、制御電圧Vc1,Vc2により制御され
て、各CMOSインバータ10−1乃至10−nの印加電圧を共
通に制御する。このような構成によれば、共通の遅延時
間制御用MOS−FET16,18を用いて広い範囲での遅延時間
の制御が可能である。The delay circuit of FIG. 8 comprises a plurality of CMOS inverters 10 connected in cascade. Each CMOS inverter 10-1 to 10-n
In each, the drain output of the previous stage is input to the gate of the next stage. Power supply voltages V DD and V SS are p-channel MOS-
CMOS inverter 1 via FET16, n-channel MOS-FET18
P-channel MOS-FETs 12 which form 0-1 to 10-n,
It is supplied to the n-channel MOS-FET 14, respectively. The control MOS-FETs 16 and 18 are controlled by the control voltages Vc 1 and Vc 2 to commonly control the applied voltage to the CMOS inverters 10-1 to 10-n. With such a configuration, it is possible to control the delay time in a wide range by using the common delay time control MOS-FETs 16 and 18.
第9図の遅延回路は、遅延時間制御用素子を2系統設け
たものである。すなわち、前記第6図の回路におけるp
チャネルMOS−FET16、nチャネルMOS−FET18にpチャネ
ルMOS−FET24、nチャネルMOS−FET26をそれぞれ並列に
接続したものである。pチャネルMOS−FET24、nチャネ
ルMOS−FET26のゲートには、端子c3,c4から制御電圧V
c3,Vc4がそれぞれ入力される。端子c1,c2に入力する電
圧Vc1,Vc2と端子c3,c4に入力する電圧Vc3,Vc4により、
2系統で遅延時間を制御することができる。これは、例
えば後述するこの発明の実施例(第1図)のように、一
方の系統で電源電圧VDD,VSSの変動や温度変化に対する
遅延時間の安定化のための制御を行ない、他方の系統で
遅延時間の可変制御を行なうのに利用することができ
る。The delay circuit shown in FIG. 9 is provided with two delay time control elements. That is, p in the circuit of FIG.
The p-channel MOS-FET 24 and the n-channel MOS-FET 26 are connected in parallel to the channel MOS-FET 16 and the n-channel MOS-FET 18, respectively. The control voltage V is applied to the gates of the p-channel MOS-FET 24 and the n-channel MOS-FET 26 from the terminals c3 and c4.
c 3 and Vc 4 are input respectively. By the voltages Vc 1 and Vc 2 input to the terminals c1 and c2 and the voltages Vc 3 and Vc 4 input to the terminals c3 and c4,
The delay time can be controlled by two systems. For example, as in an embodiment (FIG. 1) of the present invention described later, one system performs control for stabilizing the delay time with respect to fluctuations in power supply voltages V DD and V SS and temperature changes, and the other. This system can be used to perform variable control of delay time.
第10図の遅延回路は、CMOSインバータ10を複数段縦続接
続すると共に、制御系統を2系統設けたものである。す
なわち、各CMOSインバータは、pチャネルMOS−FET12と
nチャネルMOS−FET14と構成され、その内側に制御用p
チャネルMOS−FET16と制御用nチャネルMOS−FET18を接
続している。また、その外側に制御用pチャネルMOS−F
ET24、nチャネルMOS−FET26を全段共通に接続してい
る。この回路では、MOS−FET16,18のゲートに入力され
る電圧Vc1,Vc2と、MOS−FET24,26のゲートに入力される
電圧Vc3,Vc4の2系統で遅延時間が制御される。The delay circuit shown in FIG. 10 has a plurality of CMOS inverters 10 connected in cascade and two control systems. That is, each CMOS inverter is composed of a p-channel MOS-FET 12 and an n-channel MOS-FET 14, and a p-channel for control is provided inside it.
The channel MOS-FET 16 and the control n-channel MOS-FET 18 are connected. Also, a p-channel MOS-F for control is provided on the outside of it.
The ET24 and n-channel MOS-FET26 are connected commonly to all stages. In this circuit, the delay time is controlled by the two systems of the voltages Vc 1 and Vc 2 input to the gates of the MOS-FETs 16 and 18 and the voltages Vc 3 and Vc 4 input to the gates of the MOS-FETs 24 and 26. .
以上、CMOSインバータによる遅延回路について説明した
が、次にこの遅延回路をを利用したこの発明の一実施例
を第1図に示す。第1図において、インバータはすべて
CMOSインバータで構成され(以下単にインバータとい
う)、同一の温度および電源(VDD,VSSの条件下(同一
基板上)に設置されている。なお、第1図においては、
電源VDD,VSSの図示は省略している。The delay circuit using the CMOS inverter has been described above. Next, an embodiment of the present invention using this delay circuit is shown in FIG. In Figure 1, all inverters
It is composed of a CMOS inverter (hereinafter simply referred to as an inverter) and is installed under the same temperature and power supply (V DD and V SS conditions (on the same substrate). In addition, in FIG.
The power supplies V DD and V SS are not shown.
遅延時間一定化電圧生成回路30は、電源電圧VDD,VSSや
温度の変動にかかわらず、第1図の各インバータが一定
の遅延時間を得るための制御電圧Vc1,Vc2を生成する回
路である。遅延時間一定化電圧生成回路30において、リ
ング発振器32は、インバータの遅延特性を利用したもの
で、奇数個のインバータ34,36,38を縦続接続し、終段の
インバータ38の出力を初段のインバータ34に帰還して構
成される。各インバータ34,36,38は、例えば前記第6図
のように構成される。初段のインバータ34に“1"または
“0"が入力されると、各インバータ34,36,38で遅延され
て、所定時間経過後に終段のインバータ38から初段入力
と逆レベルの信号が出力され、これが初段入力に帰還さ
れる。したがって、初段入力が反転して同様の動作が繰
り返され、これによって発振が生じる。リング発振器32
の発振周波数は、オープンループの遅延時間で決まる。
インバータの遅延時間は前述のように電源電圧で制御さ
れるから、リング発振器32の発振周波数は、インバータ
34,36,38で制御される。The delay time constant voltage generation circuit 30 generates control voltages Vc 1 and Vc 2 for each inverter in FIG. 1 to obtain a constant delay time regardless of fluctuations in power supply voltages V DD and V SS and temperature. Circuit. In the constant delay time voltage generation circuit 30, the ring oscillator 32 uses the delay characteristics of the inverter, and an odd number of inverters 34, 36, 38 are cascaded, and the output of the final stage inverter 38 is the first stage inverter. Returned to 34 and configured. Each of the inverters 34, 36, 38 is constructed, for example, as shown in FIG. When "1" or "0" is input to the first-stage inverter 34, it is delayed by each inverter 34, 36, 38, and after the elapse of a predetermined time, the last-stage inverter 38 outputs a signal of the opposite level to the first-stage input. , This is fed back to the first stage input. Therefore, the first-stage input is inverted and the same operation is repeated, which causes oscillation. Ring oscillator 32
The oscillation frequency of is determined by the delay time of the open loop.
Since the delay time of the inverter is controlled by the power supply voltage as described above, the oscillation frequency of the ring oscillator 32 is
It is controlled by 34, 36, 38.
リング発振器32の発振出力は、インバータ40で波形成形
された後コンパレータ42に入力される。コンパレータ42
は、インバータ40の出力信号と、水晶発振器44の発振信
号を分周器46で分周して得られる基準周波数信号とを周
波数および位相比較し、その差に応じた幅のパルス信号
を出力する。The oscillation output of the ring oscillator 32 is waveform-shaped by the inverter 40 and then input to the comparator 42. Comparator 42
Compares the output signal of the inverter 40 with the reference frequency signal obtained by dividing the oscillation signal of the crystal oscillator 44 by the frequency divider 46, and outputs a pulse signal having a width corresponding to the difference. .
制御電圧発生回路48では、コンパレータ42の出力パルス
を平滑して直流電圧Vc1,Vc2を発生させる。この直流電
圧Vc1,Vc2が制御電圧として前記リング発振器32を構成
するインバータ34,36,38の制御入力c1,c2に入力され、
その印加電圧を制御する。インバータ34,36,38の遅延特
性は、前述のように印加電圧によるので、以上のループ
によって負の帰還となるように構成してやれば、いわゆ
るPLL(フエイズ・ロックド・ループ)となるので、リ
ング発振器32からは極めて安定した発振器周波数(基準
周波数の精度)が得られる。つまり、電源電圧や温度の
変動にかかわらず、各インバータ34,36,38は一定の遅延
時間に制御される。The control voltage generation circuit 48 smoothes the output pulse of the comparator 42 to generate the DC voltages Vc 1 and Vc 2 . This DC voltage Vc 1 , Vc 2 is input as a control voltage to the control inputs c1 and c2 of the inverters 34, 36 and 38 constituting the ring oscillator 32,
The applied voltage is controlled. Since the delay characteristics of the inverters 34, 36, 38 depend on the applied voltage as described above, if configured so as to provide negative feedback with the above loop, a so-called PLL (phase locked loop) will be created. From 32, extremely stable oscillator frequency (reference frequency accuracy) can be obtained. That is, each of the inverters 34, 36, 38 is controlled to have a constant delay time regardless of fluctuations in the power supply voltage and temperature.
制御電圧発生回路48で得られる制御電圧Vc1,Vc2をこれ
と同一の温度および電源電圧VDD−VSSの条件下に置かれ
た他のインバータ制御電圧として用いることにより、電
源電圧VDD,VSSや温度の変動の影響のない遅延が得られ
る。By using the control voltages Vc 1 and Vc 2 obtained by the control voltage generation circuit 48 as another inverter control voltage placed under the same temperature and power supply voltage V DD −V SS conditions, the power supply voltage V DD Therefore, a delay that is not affected by changes in V SS and temperature can be obtained.
被遅延信号であるアナログ信号は、入力端子49からFM変
調回路50に入力される。FM変調回路50は、インバータ5
4,56,58を縦続接続し、終段のインバータ58の出力を初
段のインバータ54の入力に帰還して構成されるリング発
振器52を具えている。インバータ54,56,58は例えば前記
第6図のように構成されている。インバータ54,56,58の
制御端子c1,c2(第6図参照)には、遅延時間安定化の
ための前記制御電圧Vc1,Vc2が抵抗60,62を介して入力さ
れている。入力端子49から入力されたアナログ信号は、
アンプ61およびコンデンサ64,66を介して制御電圧Vc1,V
c2に重畳される。したがって、インバータ54,56,58の印
加電圧は、入力アナログ信号により変調を受けて、リン
グ発振器52からは、入力アナログ信号のレベルに応じた
周波数のパルス信号が出力される。すなわち、リング発
振器52からは、入力アナログ信号をパルスFM変調した信
号が出力される。The analog signal that is the delayed signal is input to the FM modulation circuit 50 from the input terminal 49. The FM modulation circuit 50 is the inverter 5
A ring oscillator 52 is configured by connecting 4,56,58 in cascade, and feeding back the output of the final stage inverter 58 to the input of the first stage inverter 54. The inverters 54, 56, 58 are constructed, for example, as shown in FIG. To the control terminals c1 and c2 (see FIG. 6) of the inverters 54, 56 and 58, the control voltages Vc 1 and Vc 2 for stabilizing the delay time are input via the resistors 60 and 62. The analog signal input from the input terminal 49 is
Control voltage Vc 1 , V via amplifier 61 and capacitors 64, 66
It is superimposed on c 2 . Therefore, the voltage applied to the inverters 54, 56, 58 is modulated by the input analog signal, and the ring oscillator 52 outputs a pulse signal having a frequency corresponding to the level of the input analog signal. That is, the ring oscillator 52 outputs a signal obtained by pulse-FM modulating the input analog signal.
リング発振器52の出力信号は、FM変調回路50から出力さ
れて、遅延回路68に入力される。遅延回路68は、複数の
インバータ70,72,…,80を縦続接続した2系統制御形で
構成され、例えば前記第10図のものが用いられる。2つ
の制御系統のうち1系統は、前記制御電圧Vc1,Vc2によ
る制御に用いられ、遅延時間の安定化制御を行なう。他
の1系統は、遅延時間制御用電圧Vc3により、遅延時間
の制御に用いられる。遅延時間制御用電圧Vc3は、その
まま制御端子c3(第10図参照)に入力される。また、こ
の電圧Vc3を反転増幅器82で電源電圧VDD,VSSの中間の電
圧 を基準に反転して電圧Vc4=(Vc4=VDD+VSS−Vc3)を
作成し、この電圧Vc4を制御端子c4(第10図参照)に入
力する。The output signal of the ring oscillator 52 is output from the FM modulation circuit 50 and input to the delay circuit 68. The delay circuit 68 is of a two-system control type in which a plurality of inverters 70, 72, ..., 80 are connected in cascade, and the one shown in FIG. 10 is used, for example. One of the two control systems is used for control by the control voltages Vc 1 and Vc 2 and performs stabilization control of delay time. The other one system is used to control the delay time by the delay time control voltage Vc 3 . The delay time control voltage Vc 3 is directly input to the control terminal c 3 (see FIG. 10). In addition, this voltage Vc 3 is applied to the intermediate voltage between the power supply voltages V DD and V SS by the inverting amplifier 82. Inverts the reference voltage Vc 4 = Create a (Vc 4 = V DD + V SS -Vc 3), and inputs the voltage Vc 4 to the control terminal c4 (see FIG. 10).
このようにして、制御電圧Vc3により遅延時間が連続的
に制御される。In this way, the delay time is continuously controlled by the control voltage Vc 3 .
遅延回路68の出力信号は、FM復調回路(パルスカウント
検波回路)84に入力される。FM復調回路84は、遅延回路
68から入力した被復調信号を偶数個(ここでは4個)の
インバータ86,88,90,92を縦列設続した回路に入力し、
終段92の出力信号を排他的オア回路94に入力し、排他的
オア回路94の出力をローパスフィルタ96で平滑して取り
出して出力端子98に復調信号として導くようにしたもの
である。制御電圧Vc1,Vc2でインバータ86乃至92の印加
電圧を制御することにより、歪の少ない正確なパルスFM
復調を行なうことができる。The output signal of the delay circuit 68 is input to the FM demodulation circuit (pulse count detection circuit) 84. The FM demodulation circuit 84 is a delay circuit
The demodulated signal input from 68 is input to a circuit in which an even number (here, 4) of inverters 86, 88, 90, 92 are cascaded,
The output signal of the final stage 92 is input to the exclusive OR circuit 94, the output of the exclusive OR circuit 94 is smoothed by the low-pass filter 96, and the extracted signal is guided to the output terminal 98 as a demodulation signal. By controlling the voltage applied to the inverters 86 to 92 with the control voltages Vc 1 and Vc 2 , accurate pulse FM with less distortion can be obtained.
Demodulation can be performed.
第1図の回路の動作を第11図に示す。入力端子49から
は、第11図(a)に示すようなアナログ信号が入力され
る。この信号は、FM変調回路50でパルスFM変調されて、
第11図(b)に示すような電圧レベルに応じた周波数を
持つ信号に変調される。FM変調回路50の出力信号は、遅
延回路68で第11図(c)のように遅延される。この遅延
信号はFM復調回路84でパルスFM復調されて、出力端子98
からは第11図(d)に示すような遅延されたアナログ信
号が出力される。遅延時間Tは制御電圧Vc3により可変
される。また、各インバータは、制御電圧Vc1,Vc2によ
り遅延時間Tが温度や電源電圧の変動の影響を受けない
ように制御されているので、安定かつ正確に遅延が行な
われる。The operation of the circuit of FIG. 1 is shown in FIG. An analog signal as shown in FIG. 11A is input from the input terminal 49. This signal is pulse FM modulated by the FM modulation circuit 50,
It is modulated into a signal having a frequency according to the voltage level as shown in FIG. 11 (b). The output signal of the FM modulation circuit 50 is delayed by the delay circuit 68 as shown in FIG. 11 (c). This delayed signal is pulse FM demodulated by the FM demodulation circuit 84 and output terminal 98
Outputs a delayed analog signal as shown in FIG. 11 (d). The delay time T is variable by the control voltage Vc 3 . Further, each inverter is controlled by the control voltages Vc 1 and Vc 2 so that the delay time T is not affected by the fluctuation of the temperature and the power supply voltage, so that the delay is stably and accurately performed.
以上説明したように、この発明によれば、アナログ信号
をパルスFM変調→CMOSゲートによる遅延→パルスFM復調
を通過させることにより遅延することができる。これに
よれば、BBDやCCDのようにクロックによるサンプリング
をしないので、高い分解能でしたがって低歪率で遅延を
行なうことができる。また、CMOSゲートの印加電圧によ
り遅延時間を連続的に可変することができる。As described above, according to the present invention, an analog signal can be delayed by passing pulse FM modulation → delay by CMOS gate → pulse FM demodulation. According to this, unlike the BBD and CCD, sampling by a clock is not performed, so that delay can be performed with high resolution and thus with low distortion. Also, the delay time can be continuously changed by the voltage applied to the CMOS gate.
しかも、FM変調回路、可変遅延回路、FM復調回路の各CM
OSゲートと同一基板上のCMOSゲートを用いて温度検出を
行ない、これら各回路のCMOSゲートの電源電圧を制御す
るようにしたので、温度補償を高精度に行なうことがで
きる。Moreover, each CM of FM modulation circuit, variable delay circuit, FM demodulation circuit
Since temperature detection is performed using the CMOS gate on the same substrate as the OS gate and the power supply voltage of the CMOS gate of each of these circuits is controlled, temperature compensation can be performed with high accuracy.
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図である。 第2図は、CMOSゲート回路を示す回路図である。 第3図は、第2図のCMOSゲート回路における電源電圧−
遅延時間特性を示す特性図である。 第4図は、第2図のCMOSインバータ10を複数段縦列接続
して長い遅延時間を得る状態を示す回路図である。 第5図は、第2図のCMOSインバータ10を80段縦列接続し
た場合の電源電圧−遅延時間特性を示す特性図である。 第6図は、CMOSインバータを用いた遅延回路の一例を示
す回路図である。 第7図は、第6図のCMOSインバータのICパターンの一例
である。 第8図乃至第10図は、CMOSインバータを用いた遅延回路
の他の例をそれぞれ示す回路図である。 第11図は、第1図の回路の動作波形図である。 10,34,36,38,40,54,56,58,70,72,…,80,86,88,90,92…
…CMOSインバータ、12……CMOSインバータを構成するp
チャネルMOS−FET、14……CMOSインバータを構成するn
チャネルMOS−FET、16,18,24,26……制御用MOS−FET、3
0……遅延時間一定化電圧生成回路(遅延時間安定化回
路)、49……アナログ入力端子、50……FM変調回路、68
……遅延回路(可変遅延回路)、84……FM復調回路、98
……アナログ出力端子。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a CMOS gate circuit. FIG. 3 shows the power supply voltage in the CMOS gate circuit of FIG.
It is a characteristic view showing a delay time characteristic. FIG. 4 is a circuit diagram showing a state in which the CMOS inverters 10 of FIG. 2 are connected in cascade in plural stages to obtain a long delay time. FIG. 5 is a characteristic diagram showing power supply voltage-delay time characteristics when the CMOS inverters 10 of FIG. 2 are connected in cascade in 80 stages. FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a delay circuit using a CMOS inverter. FIG. 7 is an example of an IC pattern of the CMOS inverter of FIG. 8 to 10 are circuit diagrams respectively showing other examples of the delay circuit using the CMOS inverter. FIG. 11 is an operation waveform diagram of the circuit of FIG. 10,34,36,38,40,54,56,58,70,72, ..., 80,86,88,90,92…
… CMOS Inverter, 12 …… CMOS Inverter p
Channel MOS-FET, 14 ... n constituting a CMOS inverter
Channel MOS-FET, 16, 18, 24, 26 ... Control MOS-FET, 3
0 …… Delay time constant voltage generation circuit (delay time stabilization circuit), 49 …… Analog input terminal, 50 …… FM modulation circuit, 68
...... Delay circuit (variable delay circuit), 84 …… FM demodulation circuit, 98
...... Analog output terminal.
Claims (1)
に帰還して構成される発振回路を有し、入力アナログ信
号に応じて当該CMOSゲートの印加電圧を制御することに
より、当該入力アナログ信号をパルスFM変調するFM変調
回路と、 CMOSゲート回路を縦続接続した回路を有し、前記FM変調
回路から出力されるパルスFM変調信号を入力し、外部か
ら入力される遅延時間制御信号によって当該CMOSゲート
の印加電圧を制御することにより、当該パルスFM変調信
号を遅延時間を可変に遅延する可変遅延回路と、 この可変遅延回路から出力されるパルスFM変調信号が入
力されるCMOSゲートの縦続接続回路からなる遅延回路
と、この遅延回路の出力信号およびこの遅延回路の入力
信号を入力とし、これらの排他的論理和を出力する排他
的オア回路と、この排他的オア回路の出力信号を平滑す
るローパスフィルタを有すFM復調回路と、 前記FM変調回路、前記可変遅延回路、前記FM復調回路の
各CMOSゲートと同一基板上にCMOSゲートを縦続接続しそ
の出力を入力側に帰還して構成される発振回路の発振周
波数を基準周波数と比較した結果に応じて当該FM変調回
路、当該可変遅延回路、当該FM復調回路の各CMOSゲート
の電源電圧を制御する遅延時間安定化回路と を具えたことを特徴とするアナログ遅延回路。1. An input analog circuit having an oscillation circuit configured by cascade-connecting CMOS gates and feeding back the output to the input side, and controlling the voltage applied to the CMOS gates according to an input analog signal. It has an FM modulation circuit that pulse-FM modulates a signal and a circuit in which CMOS gate circuits are connected in series.The pulse FM modulation signal output from the FM modulation circuit is input, and the delay time control signal is input from the outside. A variable delay circuit that delays the pulse FM modulation signal with a variable delay time by controlling the voltage applied to the CMOS gate, and a cascade connection of CMOS gates to which the pulse FM modulation signal output from this variable delay circuit is input. A delay circuit consisting of a circuit, an exclusive OR circuit which receives the output signal of this delay circuit and the input signal of this delay circuit as an input, and outputs an exclusive OR of these, and this exclusive OR circuit. A FM demodulation circuit having a low-pass filter that smoothes the output signal of the circuit, the FM modulation circuit, the variable delay circuit, and the CMOS gates of the FM demodulation circuit are connected in cascade on the same substrate as the CMOS gates and the output thereof is provided. Delay time to control the power supply voltage of each CMOS gate of the FM modulation circuit, the variable delay circuit, and the FM demodulation circuit according to the result of comparing the oscillation frequency of the oscillation circuit configured by feeding back to the input side with the reference frequency. An analog delay circuit characterized by having a stabilizing circuit.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59270431A JPH0732342B2 (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Analog delay circuit |
| EP85109546A EP0171022A3 (en) | 1984-07-31 | 1985-07-30 | Signal delay device |
| EP90108904A EP0390226A1 (en) | 1984-07-31 | 1985-07-30 | Jitter absorption circuit |
| EP90108905A EP0395118A1 (en) | 1984-07-31 | 1985-07-30 | Analog signal delay circuit |
| US07/289,479 US5012141A (en) | 1984-07-31 | 1988-12-21 | Signal delay device using CMOS supply voltage control |
| US07/448,056 US5039893A (en) | 1984-07-31 | 1989-12-08 | Signal delay device |
| US07/448,160 US4956720A (en) | 1984-07-31 | 1989-12-08 | Jitter control circuit having signal delay device using CMOS supply voltage control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59270431A JPH0732342B2 (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Analog delay circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147614A JPS61147614A (en) | 1986-07-05 |
| JPH0732342B2 true JPH0732342B2 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=17486179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59270431A Expired - Lifetime JPH0732342B2 (en) | 1984-07-31 | 1984-12-21 | Analog delay circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732342B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0457640U (en) * | 1990-09-25 | 1992-05-18 | ||
| JPH06152334A (en) * | 1992-11-06 | 1994-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | Ring oscillator and constant voltage generating circuit |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5081759A (en) * | 1973-11-22 | 1975-07-02 | ||
| JPS5317230A (en) * | 1976-07-31 | 1978-02-17 | Toshiba Corp | Delay circuit |
| JPS5519527A (en) * | 1978-07-27 | 1980-02-12 | Ozawa Juichiro | Method and device of driving thermal printing head |
| GB2029652B (en) * | 1978-08-23 | 1983-01-12 | North American Specialities | Solder bearing terminal clip |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP59270431A patent/JPH0732342B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61147614A (en) | 1986-07-05 |
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