JP2733720B2 - アナログ・サンプリング・システム - Google Patents
アナログ・サンプリング・システムInfo
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- JP2733720B2 JP2733720B2 JP3276579A JP27657991A JP2733720B2 JP 2733720 B2 JP2733720 B2 JP 2733720B2 JP 3276579 A JP3276579 A JP 3276579A JP 27657991 A JP27657991 A JP 27657991A JP 2733720 B2 JP2733720 B2 JP 2733720B2
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C27/00—Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
- G11C27/02—Sample-and-hold arrangements
- G11C27/024—Sample-and-hold arrangements using a capacitive memory element
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C27/00—Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
- G11C27/04—Shift registers
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波アナログ信号の
サンプリングに好適なアナログ・サンプリング・システ
ムに関する。
サンプリングに好適なアナログ・サンプリング・システ
ムに関する。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】高速のF
ISO(ファスト・イン・スロー・アウト/高速サンプ
リング低速出力)サンプリング・システムがサクス(Sa
xe)の米国特許第4271488号(対応日本出願:特
開昭55−146699号「高速サンプリング装置」)
に記載されている。この特許公報の第1図に示されたマ
トリクス状のメモリ配列10では、複数のサンプル・ホ
ールド素子12を用いてアナログ・バス14からのアナ
ログ信号をサンプリングしている。各サンプル・ホール
ド素子は、Xシフト・レジスタ22及びYシフト・レジ
スタ24からのデジタル・コマンドにより選択される。
この信号サンプリング・システムでは比較的高速のサン
プリング動作を実行できるが、最大動作速度は、X及び
Yのシフト・レジスタのデータをシフトする際のクロッ
ク周波数により制限される。よって、この最大動作速度
はシフト・レジスタの設計とそれに使用されるサンプル
・ホールド素子の信号遅延とにより総合的に決まる。サ
ンプリング動作をもっと高速に実行したいという要望は
増大する一方なので、上述のX及びYのシフト・レジス
タに起因する制限はもはや許容出来るものではない。
ISO(ファスト・イン・スロー・アウト/高速サンプ
リング低速出力)サンプリング・システムがサクス(Sa
xe)の米国特許第4271488号(対応日本出願:特
開昭55−146699号「高速サンプリング装置」)
に記載されている。この特許公報の第1図に示されたマ
トリクス状のメモリ配列10では、複数のサンプル・ホ
ールド素子12を用いてアナログ・バス14からのアナ
ログ信号をサンプリングしている。各サンプル・ホール
ド素子は、Xシフト・レジスタ22及びYシフト・レジ
スタ24からのデジタル・コマンドにより選択される。
この信号サンプリング・システムでは比較的高速のサン
プリング動作を実行できるが、最大動作速度は、X及び
Yのシフト・レジスタのデータをシフトする際のクロッ
ク周波数により制限される。よって、この最大動作速度
はシフト・レジスタの設計とそれに使用されるサンプル
・ホールド素子の信号遅延とにより総合的に決まる。サ
ンプリング動作をもっと高速に実行したいという要望は
増大する一方なので、上述のX及びYのシフト・レジス
タに起因する制限はもはや許容出来るものではない。
【0003】従って、本発明の目的は、シフト・レジス
タの最高クロック周波数によってサンプリング速度が制
限を受けないと共に、アナログ・バスの静電容量を小さ
くしてサンプリング速度を改善し、アナログ補足セル及
びアナログ・メモリ配列を複数組設けてアナログ信号の
転送速度を改善したアナログ・サンプリング・システム
の実現にある。
タの最高クロック周波数によってサンプリング速度が制
限を受けないと共に、アナログ・バスの静電容量を小さ
くしてサンプリング速度を改善し、アナログ補足セル及
びアナログ・メモリ配列を複数組設けてアナログ信号の
転送速度を改善したアナログ・サンプリング・システム
の実現にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願の第1発明によるア
ナログ・サンプリング・システムは、特に図28に示す
実施例に関連し、アナログ・バス12に結合されたアナ
ログ入力端と、アナログ出力端と、タップ付き遅延線2
2からストローブ信号を受けるデジタル入力端とを夫々
有し、アナログ・バスの信号を捕捉し蓄積する複数のア
ナログ捕捉セル110を含む1行のアナログ捕捉行10
8を具えている。アナログ・メモリ配列112は、複数
の列及び行にわたって配列された複数のアナログ・メモ
リ・セル114を含み、これらアナログ・メモリ・セル
の各々がアナログ入力端及びデジタル入力端を有する。
列の各々がこの列におけるアナログ・メモリ・セルの各
々のアナログ入力端に結合すると共に対応するアナログ
捕捉セルのアナログ出力端に結合した列入力端を有し、
上記行の各々が上記行における上記アナログ・メモリ・
セルの各々の上記デジタル入力端に結合した行入力端を
有する。アナログ・メモリ・セルは、アナログ捕捉セル
が捕捉した信号を受けて蓄積する。シフト・レジスタ1
8は、クロック信号を受ける入力端を有すると共に、ア
ナログ・メモリ配列の複数の行入力端に、シフトされた
出力信号を夫々供給する複数のシフト出力端を有する。
かかる第1発明によれば、アナログ・バスに結合するア
ナログ捕捉セルの数を大幅に減らして、このアナログ・
バスの静電容量を低くできるので、アナログ・サンプリ
ング・システムの帯域幅を改善できる。よって、サンプ
リング速度を高速にできる。また、本願の第2発明によ
るアナログ・サンプリング・システムは、特に、図29
に示す実施例に関連し、第1発明の構成を2つ組み合わ
せたものである。この構成により、アナログ捕捉セルか
らアナログ・メモリ・セルにアナログ・データを転送す
る際の速度を改善して、サンプリング速度を更に高速に
できる。
ナログ・サンプリング・システムは、特に図28に示す
実施例に関連し、アナログ・バス12に結合されたアナ
ログ入力端と、アナログ出力端と、タップ付き遅延線2
2からストローブ信号を受けるデジタル入力端とを夫々
有し、アナログ・バスの信号を捕捉し蓄積する複数のア
ナログ捕捉セル110を含む1行のアナログ捕捉行10
8を具えている。アナログ・メモリ配列112は、複数
の列及び行にわたって配列された複数のアナログ・メモ
リ・セル114を含み、これらアナログ・メモリ・セル
の各々がアナログ入力端及びデジタル入力端を有する。
列の各々がこの列におけるアナログ・メモリ・セルの各
々のアナログ入力端に結合すると共に対応するアナログ
捕捉セルのアナログ出力端に結合した列入力端を有し、
上記行の各々が上記行における上記アナログ・メモリ・
セルの各々の上記デジタル入力端に結合した行入力端を
有する。アナログ・メモリ・セルは、アナログ捕捉セル
が捕捉した信号を受けて蓄積する。シフト・レジスタ1
8は、クロック信号を受ける入力端を有すると共に、ア
ナログ・メモリ配列の複数の行入力端に、シフトされた
出力信号を夫々供給する複数のシフト出力端を有する。
かかる第1発明によれば、アナログ・バスに結合するア
ナログ捕捉セルの数を大幅に減らして、このアナログ・
バスの静電容量を低くできるので、アナログ・サンプリ
ング・システムの帯域幅を改善できる。よって、サンプ
リング速度を高速にできる。また、本願の第2発明によ
るアナログ・サンプリング・システムは、特に、図29
に示す実施例に関連し、第1発明の構成を2つ組み合わ
せたものである。この構成により、アナログ捕捉セルか
らアナログ・メモリ・セルにアナログ・データを転送す
る際の速度を改善して、サンプリング速度を更に高速に
できる。
【0005】
【実施例】図1は、本発明のアナログ・サンプリング・
システムの原理を示すブロック図である。このアナログ
・サンプリング・システム10は、サンプリングすべき
信号を受けるアナログ・バス12を有する。アナログ・
メモリ配列14には複数のアナログ捕捉セル16がマト
リクス状に配列されており、これらにアナログ・バス1
2上の信号を捕捉及び蓄積する。各捕捉セル16は、ア
ナログ・バス12に接続されたアナログ入力端を有し、
その外に第1及び第2デジタル入力端も有する。これら
アナログ捕捉セル16は複数の列及び行に配列されてお
り、各列のC1〜CNで表された列入力端がその列の各
アナログ捕捉セル16の第1デジタル入力端に接続され
ている。また、各行のR1〜RNで表された行入力端が
その行の各アナログ捕捉セル16の第2デジタル入力端
に接続されている。このアナログ・サンプリング・シス
テムには更にクロック信号20を受けるシフト・レジス
タ18が設けられ、このシフト・レジスタの複数の出力
端子は、アナログ・メモリ配列14の行入力端R1〜R
Nに夫々接続されている。タップ付き遅延線22も設け
られており、その複数の出力端子は、アナログ・メモリ
配列の列入力端C1〜CNに夫々接続されている。
システムの原理を示すブロック図である。このアナログ
・サンプリング・システム10は、サンプリングすべき
信号を受けるアナログ・バス12を有する。アナログ・
メモリ配列14には複数のアナログ捕捉セル16がマト
リクス状に配列されており、これらにアナログ・バス1
2上の信号を捕捉及び蓄積する。各捕捉セル16は、ア
ナログ・バス12に接続されたアナログ入力端を有し、
その外に第1及び第2デジタル入力端も有する。これら
アナログ捕捉セル16は複数の列及び行に配列されてお
り、各列のC1〜CNで表された列入力端がその列の各
アナログ捕捉セル16の第1デジタル入力端に接続され
ている。また、各行のR1〜RNで表された行入力端が
その行の各アナログ捕捉セル16の第2デジタル入力端
に接続されている。このアナログ・サンプリング・シス
テムには更にクロック信号20を受けるシフト・レジス
タ18が設けられ、このシフト・レジスタの複数の出力
端子は、アナログ・メモリ配列14の行入力端R1〜R
Nに夫々接続されている。タップ付き遅延線22も設け
られており、その複数の出力端子は、アナログ・メモリ
配列の列入力端C1〜CNに夫々接続されている。
【0006】図2は、アナログ・サンプリング・システ
ム10の個々の捕捉セル16の更に詳細な図である。各
捕捉セル16はアナログ・バス12にドレインが接続さ
れたNチャンネルFET(電界効果トランジスタ)26
を含んでいる。このFET26のゲートに出力端が接続
されたアンド・ゲート24の第1入力端32は列ライン
に接続され、第2入力端34は行ラインに接続されてい
る。キャパシタ30の如き蓄積素子がFET26のソー
スに接続されている。このキャパシタ30に蓄積された
捕捉信号は蓄積端子28から取り出される。図2には別
の実施例として捕捉セル16Aも示している。この場合
の捕捉セル16Aは、アンド・ゲート24の代わりにナ
ンド・ゲート24Aを含み、NチャンネルFET26の
代わりにPチャンネルFET26Aを含んでいる。その
他回路接続及び入出力の構成は捕捉セル16の場合と同
様である。
ム10の個々の捕捉セル16の更に詳細な図である。各
捕捉セル16はアナログ・バス12にドレインが接続さ
れたNチャンネルFET(電界効果トランジスタ)26
を含んでいる。このFET26のゲートに出力端が接続
されたアンド・ゲート24の第1入力端32は列ライン
に接続され、第2入力端34は行ラインに接続されてい
る。キャパシタ30の如き蓄積素子がFET26のソー
スに接続されている。このキャパシタ30に蓄積された
捕捉信号は蓄積端子28から取り出される。図2には別
の実施例として捕捉セル16Aも示している。この場合
の捕捉セル16Aは、アンド・ゲート24の代わりにナ
ンド・ゲート24Aを含み、NチャンネルFET26の
代わりにPチャンネルFET26Aを含んでいる。その
他回路接続及び入出力の構成は捕捉セル16の場合と同
様である。
【0007】被サンプリング信号が捕捉セル16内のN
チャンネルFET26のドレインにアナログ・バス12
を介して供給される。FET26のゲートが活性になる
とFET26が導通してドレイン・ソース間に低インピ
ーダンス経路が形成されるので、アナログ・バス12の
信号はドレインからソースに送られキャパシタ30を充
電する。FET26のゲートが不活性となるとFETは
非導通となりドレイン・ソース間は高インピーダンスと
なる。その後、蓄積端子28のあるキャパシタ30にア
ナログ信号電圧が蓄積され、アナログ・バス12の信号
のそれ以上の変化から絶縁される。
チャンネルFET26のドレインにアナログ・バス12
を介して供給される。FET26のゲートが活性になる
とFET26が導通してドレイン・ソース間に低インピ
ーダンス経路が形成されるので、アナログ・バス12の
信号はドレインからソースに送られキャパシタ30を充
電する。FET26のゲートが不活性となるとFETは
非導通となりドレイン・ソース間は高インピーダンスと
なる。その後、蓄積端子28のあるキャパシタ30にア
ナログ信号電圧が蓄積され、アナログ・バス12の信号
のそれ以上の変化から絶縁される。
【0008】捕捉セル16のFET26は、デジタル入
力端32及び34並びにアンド・ゲート24の論理状態
に応じて導通又は非導通の状態に切り換わる。適当な極
性のパルスが入力端32又は34の一方に供給される
と、FET26は短い期間だけ導通する。この点は、正
確な瞬時値をサンプリングする為と、同時に導通してい
る多くの捕捉セル16がアナログ・バス12の負荷にな
らないようにする為に望ましいことであろう。しかし、
ある場合には入力端32及び34に供給される論理信号
のエッジのみに応じてパルスを発生することが望ましい
こともある。従って、そのような場合に好適な別の実施
例としてアナログ捕捉セル16Bを図3に示している。
この図3の捕捉セルでは、図2のアンド・ゲート24を
3入力のアンド・ゲート24Bに置換している。入力端
32はアンド・ゲート24Bの入力端bに直接接続され
ると共に入力端cには3つの直列接続されたインバータ
25を介して間接的に接続される。図4は図3の捕捉セ
ル16Bの動作を示すタイミング図である。入力端34
からの信号により入力端aが高レベルに維持されてお
り、かつ入力端32に入力信号の立ち上がりエッジが供
給された場合、遅延された立ち下がりエッジの信号がア
ンド・ゲートの入力端cに供給される。アンド・ゲート
の出力端dの信号は、3つの直列接続されたインバータ
25による遅延時間で決まるパルス幅を有するパルス信
号となる。出力端dの狭パルスによりアナログ捕捉セル
16Bがアナログ・バス12の信号をサンプリングする
時間間隔が決まるのであって、この出力端dのパルス
は、入力端32の信号エッジに応じて発生する。
力端32及び34並びにアンド・ゲート24の論理状態
に応じて導通又は非導通の状態に切り換わる。適当な極
性のパルスが入力端32又は34の一方に供給される
と、FET26は短い期間だけ導通する。この点は、正
確な瞬時値をサンプリングする為と、同時に導通してい
る多くの捕捉セル16がアナログ・バス12の負荷にな
らないようにする為に望ましいことであろう。しかし、
ある場合には入力端32及び34に供給される論理信号
のエッジのみに応じてパルスを発生することが望ましい
こともある。従って、そのような場合に好適な別の実施
例としてアナログ捕捉セル16Bを図3に示している。
この図3の捕捉セルでは、図2のアンド・ゲート24を
3入力のアンド・ゲート24Bに置換している。入力端
32はアンド・ゲート24Bの入力端bに直接接続され
ると共に入力端cには3つの直列接続されたインバータ
25を介して間接的に接続される。図4は図3の捕捉セ
ル16Bの動作を示すタイミング図である。入力端34
からの信号により入力端aが高レベルに維持されてお
り、かつ入力端32に入力信号の立ち上がりエッジが供
給された場合、遅延された立ち下がりエッジの信号がア
ンド・ゲートの入力端cに供給される。アンド・ゲート
の出力端dの信号は、3つの直列接続されたインバータ
25による遅延時間で決まるパルス幅を有するパルス信
号となる。出力端dの狭パルスによりアナログ捕捉セル
16Bがアナログ・バス12の信号をサンプリングする
時間間隔が決まるのであって、この出力端dのパルス
は、入力端32の信号エッジに応じて発生する。
【0009】従って、これら捕捉セル16を適当な制御
論理入力端を備えた2次元のアナログ・メモリ配列で置
換しても良い。このような置換をしても、捕捉セル16
に蓄積された捕捉すべきアナログ信号を2次元配列上で
各行の左から右へシフトさせ、各列の上から下へシフト
させることが出来る。図1に戻り、行入力ラインR1〜
RN上の行論理信号は、クロック発生器20に接続され
たシフト・レジスタ18から供給される。各行ライン
は、シフト・レジスタ18をクロック・パルスがシフト
させるにつれて、1クロック期間の間隔で選択的に活性
化される。クロック入力ラインC1〜CN上のクロック
論理信号は、タップ付き遅延線22から供給される。遅
延線22は、タップから捕捉セル16の各々に伝播エッ
ジ信号を供給する。タップ付き遅延線22の伝播遅延は
500ピコ秒より短く出来るので、アナログ・バス12
上のアナログ信号を毎秒1ギガ・サンプルを超える速度
で捕捉することが可能となる。
論理入力端を備えた2次元のアナログ・メモリ配列で置
換しても良い。このような置換をしても、捕捉セル16
に蓄積された捕捉すべきアナログ信号を2次元配列上で
各行の左から右へシフトさせ、各列の上から下へシフト
させることが出来る。図1に戻り、行入力ラインR1〜
RN上の行論理信号は、クロック発生器20に接続され
たシフト・レジスタ18から供給される。各行ライン
は、シフト・レジスタ18をクロック・パルスがシフト
させるにつれて、1クロック期間の間隔で選択的に活性
化される。クロック入力ラインC1〜CN上のクロック
論理信号は、タップ付き遅延線22から供給される。遅
延線22は、タップから捕捉セル16の各々に伝播エッ
ジ信号を供給する。タップ付き遅延線22の伝播遅延は
500ピコ秒より短く出来るので、アナログ・バス12
上のアナログ信号を毎秒1ギガ・サンプルを超える速度
で捕捉することが可能となる。
【0010】図5は、タッブ付き遅延線の一実施例の構
成を示す回路図である。このタップ付き遅延線22A
は、直列接続された複数の緩衝段42を含んでいる。各
緩衝段は入力端を有し、その出力端は次段の入力端に接
続されている。第1緩衝段の入力端は、クロック信号4
4を受け、緩衝段の各出力S1〜SNは、図6に示す如
きストローブ出力を発生する。これらストローブ出力
は、簡略に示した捕捉セル36の行に供給される。捕捉
セル36は、キャパシタ40とアナログ・バス12に接
続されたFET38を含んでいる。クロック信号44の
立下がりエッジが各緩衝段42を伝播し、各捕捉セル3
6が順番にアナログ・バス12の信号をサンプリングし
ていく。後続のストローブ信号間の遅延は、各緩衝段4
2の伝播遅延によって決まる。
成を示す回路図である。このタップ付き遅延線22A
は、直列接続された複数の緩衝段42を含んでいる。各
緩衝段は入力端を有し、その出力端は次段の入力端に接
続されている。第1緩衝段の入力端は、クロック信号4
4を受け、緩衝段の各出力S1〜SNは、図6に示す如
きストローブ出力を発生する。これらストローブ出力
は、簡略に示した捕捉セル36の行に供給される。捕捉
セル36は、キャパシタ40とアナログ・バス12に接
続されたFET38を含んでいる。クロック信号44の
立下がりエッジが各緩衝段42を伝播し、各捕捉セル3
6が順番にアナログ・バス12の信号をサンプリングし
ていく。後続のストローブ信号間の遅延は、各緩衝段4
2の伝播遅延によって決まる。
【0011】ストローブ信号S1〜SNをタップ付き遅
延線の複数の異なる実施例により発生しても良い。(な
お、S1〜SNは、ストローブ信号自体、又はストロー
ブ信号が発生する出力端を表す。)図7は、直列接続さ
れた複数の第1インバータ段46を含むタッブ付き遅延
線22Bを用いた他の実施例の回路図である。第1イン
バータ段の入力端にクロック信号44が供給され、直列
接続されたこれらインバータ段の各出力端は、一連の奇
数端子(S1′,S3′,・・・)及び偶数端子(S
2′,S4′,・・・)を構成している。これら奇数端
子は一連の緩衝段42の入力端に夫々接続され、偶数端
Tは、一連の第2インバータ段47の入力端に夫々接続
されている。緩衝段42及び第2インバータ段47の各
出力は、捕捉セル36へのストローブ信号となる。
延線の複数の異なる実施例により発生しても良い。(な
お、S1〜SNは、ストローブ信号自体、又はストロー
ブ信号が発生する出力端を表す。)図7は、直列接続さ
れた複数の第1インバータ段46を含むタッブ付き遅延
線22Bを用いた他の実施例の回路図である。第1イン
バータ段の入力端にクロック信号44が供給され、直列
接続されたこれらインバータ段の各出力端は、一連の奇
数端子(S1′,S3′,・・・)及び偶数端子(S
2′,S4′,・・・)を構成している。これら奇数端
子は一連の緩衝段42の入力端に夫々接続され、偶数端
Tは、一連の第2インバータ段47の入力端に夫々接続
されている。緩衝段42及び第2インバータ段47の各
出力は、捕捉セル36へのストローブ信号となる。
【0012】図8は、直列接続された複数の第1緩衝段
42を含むタップ付き遅延線22Cを示している。クロ
ック信号44が第1緩衝段42の入力端に供給される。
緩衝段42の各出力端は、N個の第2緩衝段43に接続
された中間接続点を構成している。第2緩衝段43の出
力は、捕捉セル36へのストローブ信号となる。第2緩
衝段43の遅延により、順次遅延量が増加した適当なス
トローブ・タイミングが得られる。従って、N個の第2
緩衝段43の第1段の遅延は、所定の最少遅延量に等し
く、第2緩衝段43の第2段の遅延量は、第1段の最初
遅延量より長くなっており、後続の緩衝段43の遅延量
は順次増加し、最後の第N段の遅延は所定の最大遅延量
になっている。
42を含むタップ付き遅延線22Cを示している。クロ
ック信号44が第1緩衝段42の入力端に供給される。
緩衝段42の各出力端は、N個の第2緩衝段43に接続
された中間接続点を構成している。第2緩衝段43の出
力は、捕捉セル36へのストローブ信号となる。第2緩
衝段43の遅延により、順次遅延量が増加した適当なス
トローブ・タイミングが得られる。従って、N個の第2
緩衝段43の第1段の遅延は、所定の最少遅延量に等し
く、第2緩衝段43の第2段の遅延量は、第1段の最初
遅延量より長くなっており、後続の緩衝段43の遅延量
は順次増加し、最後の第N段の遅延は所定の最大遅延量
になっている。
【0013】図9は、順次遅延量が増加するタップ付き
遅延線22Dの回路図である。この実施例では、図8の
タップ付き遅延線22Cの順次増加する遅延量は、分散
RC回路網によって得られる。この遅延線22Dは、直
列接続された複数の緩衝段42を含んでいる。第1緩衝
段の入力端にクロック信号44が供給され、緩衝段42
の各出力端は、中間接続点になっている。各中間接続点
は、N個の出力端S1′〜SN′を有する第2タップ付
き遅延線の入力端に順番に接続されている。これらN個
の出力端は、第2緩衝段50の入力端に夫々接続されて
いる。これら第2緩衝段50の出力は、捕捉セル36へ
のストローブ出力S1〜SNを発生する。第2タップ付
き遅延線のN個の出力端S1′〜SN′の出力信号の遅
延量は、所定の最少値及び最大値の間に等分布するよう
に設定されている。図9に示すように、第2タップ付き
遅延線は、RC低域通過フィルタ部48を複数個カスケ
ード接続したものである。1つの低域通過フィルタ部4
8の遅延量が最少遅延量を決める。第2タップ付き遅延
線の最大遅延量は、使用されている低域通過フィルタ部
48の数によって決まる。
遅延線22Dの回路図である。この実施例では、図8の
タップ付き遅延線22Cの順次増加する遅延量は、分散
RC回路網によって得られる。この遅延線22Dは、直
列接続された複数の緩衝段42を含んでいる。第1緩衝
段の入力端にクロック信号44が供給され、緩衝段42
の各出力端は、中間接続点になっている。各中間接続点
は、N個の出力端S1′〜SN′を有する第2タップ付
き遅延線の入力端に順番に接続されている。これらN個
の出力端は、第2緩衝段50の入力端に夫々接続されて
いる。これら第2緩衝段50の出力は、捕捉セル36へ
のストローブ出力S1〜SNを発生する。第2タップ付
き遅延線のN個の出力端S1′〜SN′の出力信号の遅
延量は、所定の最少値及び最大値の間に等分布するよう
に設定されている。図9に示すように、第2タップ付き
遅延線は、RC低域通過フィルタ部48を複数個カスケ
ード接続したものである。1つの低域通過フィルタ部4
8の遅延量が最少遅延量を決める。第2タップ付き遅延
線の最大遅延量は、使用されている低域通過フィルタ部
48の数によって決まる。
【0014】図10は、図9のタップ付き遅延線22D
の動作の一部分を説明する為のタイミング図である。入
力クロック信号44は立下がりエッジとして表してあ
り、このエッジ信号が第2遅延線の低域通過フィルタ部
48を伝播していく。よって、信号エッジは遅延される
と共にフィルタ処理されて出力端S1′〜S3′に出力
される。これら出力端の信号は更に第2緩衝段50によ
り処理される。各緩衝段50としてシュミット・トリガ
緩衝段を用いることが望ましい。このようにして、端子
S1〜SNにおける各ストローブ信号は、伝播クロック
信号の急峻なエッジが再生されると共に各ストローブ信
号間の適当な遅延が維持されている。
の動作の一部分を説明する為のタイミング図である。入
力クロック信号44は立下がりエッジとして表してあ
り、このエッジ信号が第2遅延線の低域通過フィルタ部
48を伝播していく。よって、信号エッジは遅延される
と共にフィルタ処理されて出力端S1′〜S3′に出力
される。これら出力端の信号は更に第2緩衝段50によ
り処理される。各緩衝段50としてシュミット・トリガ
緩衝段を用いることが望ましい。このようにして、端子
S1〜SNにおける各ストローブ信号は、伝播クロック
信号の急峻なエッジが再生されると共に各ストローブ信
号間の適当な遅延が維持されている。
【0015】図11は、タップ付き遅延線の他の構成の
回路図である。この回路は、クロック入力信号が無く、
伝播エッジ信号を発生するリング発振器型タップ付き遅
延線22Eを含んでいる。タップ付き遅延線22Eは、
奇数個の直列接続されたインバータ段46を含んでい
る。インバータの数を奇数とするのは、1個のインバー
タ段46の遅延に関連する周波数で発振するクロック信
号を発生する為である。各インバータ段46の出力端は
次段の入力端に直列接続されている。最後のインバータ
段46の出力端は、第1インバータ段の入力端に接続さ
れており、インバータ段46の発振リングを構成してい
る。インバータ段46の少なくとも1個の出力が、捕捉
セル36へのストローブ信号を供給する。タップ付き遅
延線22A〜22Eにおいて、アナログ信号の捕捉は、
遅延タップの左から右へ向かって順番に実行される。リ
ング発振器の各インバータ段46は、伝播クロック信号
のエッジを反転するので、アナログ信号のサンプリング
も他のインバータ段46毎に順次実行される。図13
は、アナログ信号の捕捉順序を示すタイミング図であ
る。アナログ信号は、端子S2のストローブ信号エッジ
に対応する時点で最初に捕捉され、以下S4、S1、S
3及びS5のストローブ信号エッジの時点で順次捕捉さ
れる。図11の遅延線22Eには5つのインバータ段4
6が存在するので、上述の捕捉サイクルは、1クロック
・サイクル毎に1回繰り返される。
回路図である。この回路は、クロック入力信号が無く、
伝播エッジ信号を発生するリング発振器型タップ付き遅
延線22Eを含んでいる。タップ付き遅延線22Eは、
奇数個の直列接続されたインバータ段46を含んでい
る。インバータの数を奇数とするのは、1個のインバー
タ段46の遅延に関連する周波数で発振するクロック信
号を発生する為である。各インバータ段46の出力端は
次段の入力端に直列接続されている。最後のインバータ
段46の出力端は、第1インバータ段の入力端に接続さ
れており、インバータ段46の発振リングを構成してい
る。インバータ段46の少なくとも1個の出力が、捕捉
セル36へのストローブ信号を供給する。タップ付き遅
延線22A〜22Eにおいて、アナログ信号の捕捉は、
遅延タップの左から右へ向かって順番に実行される。リ
ング発振器の各インバータ段46は、伝播クロック信号
のエッジを反転するので、アナログ信号のサンプリング
も他のインバータ段46毎に順次実行される。図13
は、アナログ信号の捕捉順序を示すタイミング図であ
る。アナログ信号は、端子S2のストローブ信号エッジ
に対応する時点で最初に捕捉され、以下S4、S1、S
3及びS5のストローブ信号エッジの時点で順次捕捉さ
れる。図11の遅延線22Eには5つのインバータ段4
6が存在するので、上述の捕捉サイクルは、1クロック
・サイクル毎に1回繰り返される。
【0016】図11のリング発振器22Eは、アナログ
・メモリ配列と共に用いることにより、サンプリングパ
ルスを発生し、図3に示した捕捉セル内の個々のインバ
ータ段を不要にすることも出来る。図12は、拡張型リ
ング発振器を構成するタップ付き遅延線22Eを含む実
施例であり、立上がりエッジ及び立下がりエッジを発生
して、捕捉セル16B内のFETのゲートにパルスを供
給する。例えば、第1インバータ段46の入力と第3イ
ンバータ段46の出力とをメモリ配列の第1列内の各捕
捉セル16Bのアンド・ゲートで組み合わせている。立
上がりエッジ及び立下がりエッジの論理積がとられ、捕
捉セル16Bをイネーブルする狭パルスを発生し、僅か
の期間のみアナログ・バス12上の信号を捕捉する。
・メモリ配列と共に用いることにより、サンプリングパ
ルスを発生し、図3に示した捕捉セル内の個々のインバ
ータ段を不要にすることも出来る。図12は、拡張型リ
ング発振器を構成するタップ付き遅延線22Eを含む実
施例であり、立上がりエッジ及び立下がりエッジを発生
して、捕捉セル16B内のFETのゲートにパルスを供
給する。例えば、第1インバータ段46の入力と第3イ
ンバータ段46の出力とをメモリ配列の第1列内の各捕
捉セル16Bのアンド・ゲートで組み合わせている。立
上がりエッジ及び立下がりエッジの論理積がとられ、捕
捉セル16Bをイネーブルする狭パルスを発生し、僅か
の期間のみアナログ・バス12上の信号を捕捉する。
【0017】上述の遅延線の1つのタップからの遅延を
極めて短くするように構成出来るが、上述の遅延線22
A〜22Eに関連する1つの問題点は、遅延線全体の遅
延時間を正確に制御出来ないということである。この問
題点の理由は、図1において遅延線22全体の遅延がシ
フト・レジスタ18を駆動するクロックの1サイクル期
間と正確に等しくなければならないという点にある。サ
ンプリング期間全体を通じて入力信号を規則正しい間隔
でサンプリングする為には、捕捉セル配列の第1行につ
いてのサンプリング動作が、次の行がシフト・レジスタ
によりイネーブルされる際に完了している必要がある。
従って、正確なサンプリングを達成する為には、図1の
アナログ・サンプリング・システム10に、タップ付き
遅延線22の全遅延時間を1クロック・サイクル期間に
等しく調整する手段を更に設ける必要がある。この課題
を達成する方法の1つは、遅延調整電圧入力を使用する
ことである。タップ付き遅延線22の遅延は、遅延調整
電圧入力の値に比例しているからである。
極めて短くするように構成出来るが、上述の遅延線22
A〜22Eに関連する1つの問題点は、遅延線全体の遅
延時間を正確に制御出来ないということである。この問
題点の理由は、図1において遅延線22全体の遅延がシ
フト・レジスタ18を駆動するクロックの1サイクル期
間と正確に等しくなければならないという点にある。サ
ンプリング期間全体を通じて入力信号を規則正しい間隔
でサンプリングする為には、捕捉セル配列の第1行につ
いてのサンプリング動作が、次の行がシフト・レジスタ
によりイネーブルされる際に完了している必要がある。
従って、正確なサンプリングを達成する為には、図1の
アナログ・サンプリング・システム10に、タップ付き
遅延線22の全遅延時間を1クロック・サイクル期間に
等しく調整する手段を更に設ける必要がある。この課題
を達成する方法の1つは、遅延調整電圧入力を使用する
ことである。タップ付き遅延線22の遅延は、遅延調整
電圧入力の値に比例しているからである。
【0018】図14〜図18は、タップ付き遅延線22
の遅延を調整する為の異なる5つの実施例を示してい
る。図5において、タップ付き遅延線22Aは、直列接
続された複数の緩衝増幅器42を含んでいる。図14で
は、遅延調整電圧入力端を有する緩衝増幅器62Aを詳
細に示している。緩衝増幅器62Aは、図5の各緩衝増
幅器42を置換して遅延線の全遅延を調整可能にするの
に好適である。この緩衝増幅器62Aは、遅延調整電圧
入力端V(delay)を有するインバータ段を含んでい
る。この遅延調整可能型のインバータ段は、Pチャンネ
ルFET54を含み、このFETのゲートは入力端とし
て、ドレインは出力端として用いられる。Pチャンネル
FET54のソースは、電圧源VDDに接続されてい
る。第1NチャンネルFET56のゲートが入力端IN
に接続され、ドレインが出力端に接続されている。第2
NチャンネルFET60のゲートが、遅延調整電圧入力
端V(delay)に接続され、ドレインが第1Nチャンネ
ルFET56のソースに接続されている。FET54及
び56の相互接続された両ドレインは、インバータ段5
2の入力端に接続されており、このインバータ段52の
出力端から緩衝増幅器62Aの非反転出力が発生する。
の遅延を調整する為の異なる5つの実施例を示してい
る。図5において、タップ付き遅延線22Aは、直列接
続された複数の緩衝増幅器42を含んでいる。図14で
は、遅延調整電圧入力端を有する緩衝増幅器62Aを詳
細に示している。緩衝増幅器62Aは、図5の各緩衝増
幅器42を置換して遅延線の全遅延を調整可能にするの
に好適である。この緩衝増幅器62Aは、遅延調整電圧
入力端V(delay)を有するインバータ段を含んでい
る。この遅延調整可能型のインバータ段は、Pチャンネ
ルFET54を含み、このFETのゲートは入力端とし
て、ドレインは出力端として用いられる。Pチャンネル
FET54のソースは、電圧源VDDに接続されてい
る。第1NチャンネルFET56のゲートが入力端IN
に接続され、ドレインが出力端に接続されている。第2
NチャンネルFET60のゲートが、遅延調整電圧入力
端V(delay)に接続され、ドレインが第1Nチャンネ
ルFET56のソースに接続されている。FET54及
び56の相互接続された両ドレインは、インバータ段5
2の入力端に接続されており、このインバータ段52の
出力端から緩衝増幅器62Aの非反転出力が発生する。
【0019】図15は、他の実施例である可調整型緩衝
増幅器62Bを詳細に示している。可調整型インバータ
段は、第1PチャンネルFET54を含み、そのゲート
は入力端を構成し、ドレインは出力端を構成する。Nチ
ャンネルFET56のゲートも入力端に接続され、その
ドレインも出力端に接続されている。第2Pチャンネル
FET58のゲートは、遅延調整電圧入力端V(dela
y)に接続され、ソースは電圧源VDDに接続され、ド
レインは第1PチャンネルFET54のソースに接続さ
れている。図14の実施例と同様に、FET54、56
及び58の可調整型インバータ段の出力端は、非調整型
のインバータ段52の入力端に接続され、このインバー
タ52の出力端から非反転出力が発生する。図14及び
図15の実施例では、遅延調整電圧V(delay)がFE
Tの高インピーダンスのゲートを駆動するので、この調
整電圧によって流れる電流は僅かであることに留意する
ことが大切である。
増幅器62Bを詳細に示している。可調整型インバータ
段は、第1PチャンネルFET54を含み、そのゲート
は入力端を構成し、ドレインは出力端を構成する。Nチ
ャンネルFET56のゲートも入力端に接続され、その
ドレインも出力端に接続されている。第2Pチャンネル
FET58のゲートは、遅延調整電圧入力端V(dela
y)に接続され、ソースは電圧源VDDに接続され、ド
レインは第1PチャンネルFET54のソースに接続さ
れている。図14の実施例と同様に、FET54、56
及び58の可調整型インバータ段の出力端は、非調整型
のインバータ段52の入力端に接続され、このインバー
タ52の出力端から非反転出力が発生する。図14及び
図15の実施例では、遅延調整電圧V(delay)がFE
Tの高インピーダンスのゲートを駆動するので、この調
整電圧によって流れる電流は僅かであることに留意する
ことが大切である。
【0020】別の実施例として、図16で可調整型緩衝
増幅器62Cの構成を示している。より簡単な設計の場
合、可調整型インバータ段には1個のPチャンネルFE
T54と1個のNチャンネルFET56を備える。Pチ
ャンネルFET54のゲートは入力端INに、そのドレ
インは出力端に、そのソースは遅延調整電圧V(dela
y)に夫々接続されている。NチャンネルFET56の
ゲートは入力端INに、そのドレインは出力端に夫々接
続されている。上述の2つの実施例と同様に、非調整型
インバータ段52は、非反転出力を発生する。しかし、
上述の実施例とは違い、遅延調整電圧によって流れる電
流の大きさを考慮する必要がある。図16の構成を採用
した場合には、遅延調整電圧V(delay)の供給源に
は、FETに流れる電流値と遅延線に使用されているF
ETの総数との積に相当する十分な電流容量が必要にな
る。遅延調整電圧V(delay)の値がVDD−Vtp(P
チャンネルFETのしきい値)より小さくなると、非調
整インバータ段52に直流電流が流れ、総電力量が増加
する。
増幅器62Cの構成を示している。より簡単な設計の場
合、可調整型インバータ段には1個のPチャンネルFE
T54と1個のNチャンネルFET56を備える。Pチ
ャンネルFET54のゲートは入力端INに、そのドレ
インは出力端に、そのソースは遅延調整電圧V(dela
y)に夫々接続されている。NチャンネルFET56の
ゲートは入力端INに、そのドレインは出力端に夫々接
続されている。上述の2つの実施例と同様に、非調整型
インバータ段52は、非反転出力を発生する。しかし、
上述の実施例とは違い、遅延調整電圧によって流れる電
流の大きさを考慮する必要がある。図16の構成を採用
した場合には、遅延調整電圧V(delay)の供給源に
は、FETに流れる電流値と遅延線に使用されているF
ETの総数との積に相当する十分な電流容量が必要にな
る。遅延調整電圧V(delay)の値がVDD−Vtp(P
チャンネルFETのしきい値)より小さくなると、非調
整インバータ段52に直流電流が流れ、総電力量が増加
する。
【0021】図17は、他の実施例である遅延可調整型
緩衝増幅器62Dを詳細に示している。この増幅器では
2つの非調整型インバータ段52を接続点55で直列接
続し、PチャンネルFET51の非線形電圧可調整型キ
ャパシタを設けている。FET51のドレイン及びソー
スは、共にインバータ段52の接続点55に接続されて
いる。遅延調整電圧入力V(delay)によりFET51
のゲート電圧が変調されると、FET51の静電容量が
変化する。この結果、可調整型緩衝増幅器62Dの総遅
延量が変化する。
緩衝増幅器62Dを詳細に示している。この増幅器では
2つの非調整型インバータ段52を接続点55で直列接
続し、PチャンネルFET51の非線形電圧可調整型キ
ャパシタを設けている。FET51のドレイン及びソー
スは、共にインバータ段52の接続点55に接続されて
いる。遅延調整電圧入力V(delay)によりFET51
のゲート電圧が変調されると、FET51の静電容量が
変化する。この結果、可調整型緩衝増幅器62Dの総遅
延量が変化する。
【0022】図18は、可調整型シュミット・トリガ緩
衝増幅器62Eの実施例を示している。この緩衝増幅器
62Eは、遅延調整電圧入力V(delay)を有するイン
バータ段を含んでいる。この遅延可調整型インバータ段
のPチャンネルFET54では、ゲートが入力端であ
り、ドレインが出力端となる。このFET54のソース
は遅延調整電圧入力V(delay)に接続されている。第
1NチャンネルFET56のゲートは、入力端INに接
続され、ドレインは出力端に接続されている。第2Nチ
ャンネルFET60のゲートも入力端に接続され、ドレ
インは第1NチャンネルFET56のソースに接続され
ている。FET54及び56の相互接続されたドレイン
は、非調整型インバータ52の入力端に接続され、この
インバータの出力端から緩衝増幅器62Eの非反転出力
が得られる。FET56のドレインからFET60のド
レインへの帰還は、FET53により行われる。
衝増幅器62Eの実施例を示している。この緩衝増幅器
62Eは、遅延調整電圧入力V(delay)を有するイン
バータ段を含んでいる。この遅延可調整型インバータ段
のPチャンネルFET54では、ゲートが入力端であ
り、ドレインが出力端となる。このFET54のソース
は遅延調整電圧入力V(delay)に接続されている。第
1NチャンネルFET56のゲートは、入力端INに接
続され、ドレインは出力端に接続されている。第2Nチ
ャンネルFET60のゲートも入力端に接続され、ドレ
インは第1NチャンネルFET56のソースに接続され
ている。FET54及び56の相互接続されたドレイン
は、非調整型インバータ52の入力端に接続され、この
インバータの出力端から緩衝増幅器62Eの非反転出力
が得られる。FET56のドレインからFET60のド
レインへの帰還は、FET53により行われる。
【0023】遅延調整電圧を緩衝増幅器ひいては全遅延
線に印加すると、各遅延線のタイミング特性を求める必
要がなくなる。従って、本発明のアナログ・サンプリン
グ・システムが集積回路上に形成されると、遅延調整電
圧を用いて遅延時間値をシフト・レジスタで用いている
クロック信号によって決まる所望の一定値に調整するこ
とが出来る。遅延線のタイミングを制御する為に、トラ
ンジスタの温度を変化させたり、遅延線の内部接続点を
調整したりする如き他の構成を用いても良い。また、種
々の遅延量を有する緩衝増幅器又はインバータ間の切り
換えを行うマルチプレクサを用いても良い。
線に印加すると、各遅延線のタイミング特性を求める必
要がなくなる。従って、本発明のアナログ・サンプリン
グ・システムが集積回路上に形成されると、遅延調整電
圧を用いて遅延時間値をシフト・レジスタで用いている
クロック信号によって決まる所望の一定値に調整するこ
とが出来る。遅延線のタイミングを制御する為に、トラ
ンジスタの温度を変化させたり、遅延線の内部接続点を
調整したりする如き他の構成を用いても良い。また、種
々の遅延量を有する緩衝増幅器又はインバータ間の切り
換えを行うマルチプレクサを用いても良い。
【0024】上述のように、遅延線のタイミングは測定
され、遅延線の総遅延時間と1クロック・サイクルとの
誤差は、各緩衝増幅器に供給される遅延調整電圧により
補正される。図19の実施例では、一列の緩衝増幅器6
2の第1段の入力端にクロック信号が供給されている。
この緩衝増幅器の列の遅延時間を適当に設定すると、ク
ロック信号の立上がりエッジが入力端に到達するのと以
前のクロック信号の立上がりエッジが最終段の出力端を
通過するのとが正確に同時に起こる。最終緩衝段の出力
とクロック信号が一致検出器64に供給される。一致検
出器64は、何れの信号が先に到達したかを判断し、遅
延調整電圧V(delay)を適宜変化させてタイミング誤
差を補正する。図19では、一致検出器64は、タップ
付き遅延線(緩衝段62)を通過したクロック信号44
を受ける第1入力端Aと、クロック信号44を直接受け
る第2入力端Bとを有している。また、出力端から発生
する遅延調整電圧V(delay)は、第1及び第2入力端
に夫々受ける遅延クロック信号及び直接クロック信号間
の時間差に比例している。この出力調整電圧V(dela
y)はタップ付き遅延線の緩衝段の遅延電圧入力端に供
給され、遅延線の遅延時間を調整してタイミング誤差を
補正する。
され、遅延線の総遅延時間と1クロック・サイクルとの
誤差は、各緩衝増幅器に供給される遅延調整電圧により
補正される。図19の実施例では、一列の緩衝増幅器6
2の第1段の入力端にクロック信号が供給されている。
この緩衝増幅器の列の遅延時間を適当に設定すると、ク
ロック信号の立上がりエッジが入力端に到達するのと以
前のクロック信号の立上がりエッジが最終段の出力端を
通過するのとが正確に同時に起こる。最終緩衝段の出力
とクロック信号が一致検出器64に供給される。一致検
出器64は、何れの信号が先に到達したかを判断し、遅
延調整電圧V(delay)を適宜変化させてタイミング誤
差を補正する。図19では、一致検出器64は、タップ
付き遅延線(緩衝段62)を通過したクロック信号44
を受ける第1入力端Aと、クロック信号44を直接受け
る第2入力端Bとを有している。また、出力端から発生
する遅延調整電圧V(delay)は、第1及び第2入力端
に夫々受ける遅延クロック信号及び直接クロック信号間
の時間差に比例している。この出力調整電圧V(dela
y)はタップ付き遅延線の緩衝段の遅延電圧入力端に供
給され、遅延線の遅延時間を調整してタイミング誤差を
補正する。
【0025】図20は、図19の遅延線の信号のタイミ
ング図である。クロック信号44の電圧波形と、緩衝段
の出力端S1〜SNの電圧波形に関して、タイミングが
適正な場合、緩衝段の遅延が過剰な場合、及び緩衝段の
遅延が不足している場合を夫々示している。遅延線のタ
イミング関係が適正な場合には、一致検出器の入力端B
に到達するクロック信号CLOCKの立上がりエッジと
入力端Aに到達する1サイクル前のクロック信号の立上
がりエッジSNとの時点が同じになっている。図のCL
OCKとSNとのタイミング関係に留意されたい。緩衝
段の遅延が過剰な場合には、遅延線の出力クロック信号
SNは期間T1だけ遅く入力端Aに到達する。緩衝段の
遅延が不足している場合には、期間T2だけ早くクロッ
ク信号SNが一致検出器の入力端Aに到達する。
ング図である。クロック信号44の電圧波形と、緩衝段
の出力端S1〜SNの電圧波形に関して、タイミングが
適正な場合、緩衝段の遅延が過剰な場合、及び緩衝段の
遅延が不足している場合を夫々示している。遅延線のタ
イミング関係が適正な場合には、一致検出器の入力端B
に到達するクロック信号CLOCKの立上がりエッジと
入力端Aに到達する1サイクル前のクロック信号の立上
がりエッジSNとの時点が同じになっている。図のCL
OCKとSNとのタイミング関係に留意されたい。緩衝
段の遅延が過剰な場合には、遅延線の出力クロック信号
SNは期間T1だけ遅く入力端Aに到達する。緩衝段の
遅延が不足している場合には、期間T2だけ早くクロッ
ク信号SNが一致検出器の入力端Aに到達する。
【0026】図21は、図19の一致検出器64の構成
を更に詳細に示している。D型フリップ・フロップ66
は入力端Aとして機能するD入力端と、入力端Bとして
機能するクロック入力端とを有する。アップ/ダウン・
カウンタ68のアップ/ダウン入力端UP/DOWNは
Dフリップ・フロップ66のQ出力端に接続され、その
クロック入力端は、フリップ・フロップ66の入力端B
に接続されている。デジタル・アナログ変換器DAC7
0の入力端はアップ/ダウン・カウンタ68の出力端に
接続され、その出力端から遅延調整電圧V(delay)を
出力する。一致検出器の出力となるDAC70の出力
は、遅延線の各遅延調整入力端に供給される。この実施
例では、D型フリップ・フロップ66がクロックされる
と、クロック44の立上がりエッジの時点における最終
緩衝段62の出力の状態が捕捉される。最終緩衝段の出
力の状態が論理「0」の場合には緩衝段62の列による
遅延が過剰、即ち遅いことになる。反対に、最終緩衝段
62の出力の状態が論理「1」の場合には、緩衝段62
の列による遅延が不足、即ち早いことを意味する。D型
フリップ・フロップ66が論理「0」を捕捉すると、カ
ウンタ68の計数値がデクリメントされ、逆の場合には
カウンタ68の計数値がインクリメントされる。従っ
て、カウンタ68の出力がDAC70によってアナログ
電圧に変換され、適当な遅延調整電圧V(delay)が得
られる。
を更に詳細に示している。D型フリップ・フロップ66
は入力端Aとして機能するD入力端と、入力端Bとして
機能するクロック入力端とを有する。アップ/ダウン・
カウンタ68のアップ/ダウン入力端UP/DOWNは
Dフリップ・フロップ66のQ出力端に接続され、その
クロック入力端は、フリップ・フロップ66の入力端B
に接続されている。デジタル・アナログ変換器DAC7
0の入力端はアップ/ダウン・カウンタ68の出力端に
接続され、その出力端から遅延調整電圧V(delay)を
出力する。一致検出器の出力となるDAC70の出力
は、遅延線の各遅延調整入力端に供給される。この実施
例では、D型フリップ・フロップ66がクロックされる
と、クロック44の立上がりエッジの時点における最終
緩衝段62の出力の状態が捕捉される。最終緩衝段の出
力の状態が論理「0」の場合には緩衝段62の列による
遅延が過剰、即ち遅いことになる。反対に、最終緩衝段
62の出力の状態が論理「1」の場合には、緩衝段62
の列による遅延が不足、即ち早いことを意味する。D型
フリップ・フロップ66が論理「0」を捕捉すると、カ
ウンタ68の計数値がデクリメントされ、逆の場合には
カウンタ68の計数値がインクリメントされる。従っ
て、カウンタ68の出力がDAC70によってアナログ
電圧に変換され、適当な遅延調整電圧V(delay)が得
られる。
【0027】図22は、図19の一致検出器64の他の
実施例を示している。NチャンネルFET70のドレイ
ンは入力端Aであり、そのゲートは入力端Bである。第
1キャパシタ72がNチャンネルFET70のソースに
接続されている。第2キャパシタ76は、一致検出器の
出力端78に接続されており、ここから遅延調整電圧V
(delay)が出力される。電子スイッチ74が第1及び
第2キャパシタ74及び76の間に接続されている。こ
のスイッチ74は、通常遮断されているが、スイッチ端
子Cのクロック信号の各クロック・サイクル後に導通さ
れる。入力端Aに遅延クロック信号のエッジが入力端B
の直接クロック信号より以前に到達すると、第1キャパ
シタ72は僅かに充電される。入力端Bにクロック・エ
ッジが到達した後第2キャパシタ76は電子スイッチ7
4を介してキャパシタ72と一時的に接続される。電子
スイッチ74が導通している期間中、キャパシタ72及
び76間で電荷が共有され、遅延調整電圧V(delay)
の値が少しだけ変化する。
実施例を示している。NチャンネルFET70のドレイ
ンは入力端Aであり、そのゲートは入力端Bである。第
1キャパシタ72がNチャンネルFET70のソースに
接続されている。第2キャパシタ76は、一致検出器の
出力端78に接続されており、ここから遅延調整電圧V
(delay)が出力される。電子スイッチ74が第1及び
第2キャパシタ74及び76の間に接続されている。こ
のスイッチ74は、通常遮断されているが、スイッチ端
子Cのクロック信号の各クロック・サイクル後に導通さ
れる。入力端Aに遅延クロック信号のエッジが入力端B
の直接クロック信号より以前に到達すると、第1キャパ
シタ72は僅かに充電される。入力端Bにクロック・エ
ッジが到達した後第2キャパシタ76は電子スイッチ7
4を介してキャパシタ72と一時的に接続される。電子
スイッチ74が導通している期間中、キャパシタ72及
び76間で電荷が共有され、遅延調整電圧V(delay)
の値が少しだけ変化する。
【0028】図23は、図22の一致検出器の実施例を
更に詳細に示している。電子スイッチ74は、Nチャン
ネルFET73とPチャンネルFET75との並列接続
で構成されている。PチャンネルFET71がNチャン
ネルFET70と並列に接続されている。理想的な性能
を達成する為に、遅延調整電圧V(delay)を電圧VD
Dに近似させる場合にはこれらPチャンネルFETが必
要となろう。
更に詳細に示している。電子スイッチ74は、Nチャン
ネルFET73とPチャンネルFET75との並列接続
で構成されている。PチャンネルFET71がNチャン
ネルFET70と並列に接続されている。理想的な性能
を達成する為に、遅延調整電圧V(delay)を電圧VD
Dに近似させる場合にはこれらPチャンネルFETが必
要となろう。
【0029】図22のスイッチで切り替えられるキャパ
シタ回路では、揺動、即ち遅延調整量が過剰の場合と不
足の場合の間のV(delay)の変動を招くこともあ
る。各遅延変化量を非常に小さくすることによってタイ
ミング誤差を低減することが出来る。また、捕捉セルの
蓄積容量として的確な静電容量を選択することにより、
V(delay)の電圧変化を十分小さく抑制出来るの
で、全緩衝段の伝播遅延の変化量を十分に小さくするこ
とが出来る。
シタ回路では、揺動、即ち遅延調整量が過剰の場合と不
足の場合の間のV(delay)の変動を招くこともあ
る。各遅延変化量を非常に小さくすることによってタイ
ミング誤差を低減することが出来る。また、捕捉セルの
蓄積容量として的確な静電容量を選択することにより、
V(delay)の電圧変化を十分小さく抑制出来るの
で、全緩衝段の伝播遅延の変化量を十分に小さくするこ
とが出来る。
【0030】アナログ・サンプリング・システムにおい
ては、広範囲に亘ってサンプリング速度を変化させるこ
とが望ましいことがある。サンプリング速度を変化させ
る簡単な方法の1つは、タップ付き遅延線を構成してい
る緩衝段の伝播遅延時間を変化させることである。しか
し、各緩衝段の伝播遅延を増加するとタイミング誤差も
増加してしまう。タイミング誤差を増加させないで済む
別の方法は、アナログ捕捉セルの入力端に論理イネーブ
ル入力を追加することである。図24は、イネーブル入
力端80を含むアナログ捕捉セル88の実施例を示して
いる。このイネーブル入力端80に供給される信号に応
じて、捕捉セル88が信号を捕捉し、端子28のキャパ
シタ30に蓄積するのを選択的にディセーブルする。3
入力のアンド・ゲート82は、列入力端C32、行入力
端R34及びイネーブル入力端80を有する。後述する
ように、所望の実効サンプリング速度に応じて入力クロ
ック信号の所定のサイクル数期間だけ捕捉セルをディセ
ーブルしても良い。
ては、広範囲に亘ってサンプリング速度を変化させるこ
とが望ましいことがある。サンプリング速度を変化させ
る簡単な方法の1つは、タップ付き遅延線を構成してい
る緩衝段の伝播遅延時間を変化させることである。しか
し、各緩衝段の伝播遅延を増加するとタイミング誤差も
増加してしまう。タイミング誤差を増加させないで済む
別の方法は、アナログ捕捉セルの入力端に論理イネーブ
ル入力を追加することである。図24は、イネーブル入
力端80を含むアナログ捕捉セル88の実施例を示して
いる。このイネーブル入力端80に供給される信号に応
じて、捕捉セル88が信号を捕捉し、端子28のキャパ
シタ30に蓄積するのを選択的にディセーブルする。3
入力のアンド・ゲート82は、列入力端C32、行入力
端R34及びイネーブル入力端80を有する。後述する
ように、所望の実効サンプリング速度に応じて入力クロ
ック信号の所定のサイクル数期間だけ捕捉セルをディセ
ーブルしても良い。
【0031】図25は、イネーブル入力端を有する11
個の捕捉セルで構成されたアナログ・メモリ配列90の
実施例を示している。上述のように、タップ付き遅延線
22がストローブ出力を行90の列入力端C1〜C11
に供給する。列入力端R1は、シフト・レジスタ(図示
せず)からの入力信号を受ける。第2のシフト・レジス
タ92は、クロック信号に応じて一定のビット・パター
ンをそのシフト・レジスタ出力E1〜E11にシフトさ
せることにより、各捕捉セル88のイネーブル入力端E
Nを選択的にイネーブル又はディセーブルする。
個の捕捉セルで構成されたアナログ・メモリ配列90の
実施例を示している。上述のように、タップ付き遅延線
22がストローブ出力を行90の列入力端C1〜C11
に供給する。列入力端R1は、シフト・レジスタ(図示
せず)からの入力信号を受ける。第2のシフト・レジス
タ92は、クロック信号に応じて一定のビット・パター
ンをそのシフト・レジスタ出力E1〜E11にシフトさ
せることにより、各捕捉セル88のイネーブル入力端E
Nを選択的にイネーブル又はディセーブルする。
【0032】最高速度で入力信号を捕捉するとき、全て
の捕捉セル88が常時イネーブル状態となる。最高捕捉
速度の半分の速度で捕捉動作を実行するときには、タッ
プ付き遅延線22をクロック・エッジが1回通過する期
間中偶数番目の捕捉セルを全てイネーブル状態とする。
次のエッジ通過期間中には、奇数番目の捕捉セルを全て
イネーブル状態にする。この動作モードでは、捕捉セル
88の全てにデータがサンプリングされる為に2クロッ
ク・サイクル期間が必要になるので、データのサンプリ
ング速度は、最高速度の半分となる。上述の最高速度の
半分の速度でサンプリング動作を実行するには、第2の
シフト・レジスタ92に「1」及び「0」の論理パター
ンを交互にプリロードしなければならない。図26は、
このシフト・レジスタにプリロードされる論理パターン
を種々のサンプリング速度について示したものである。
シフト・レジスタ92に全て論理「1」をプリロードし
た場合、タップ付き遅延線22をクロックエッジが通過
する毎に捕捉セル88の全てがイネーブルされる。この
結果、図26の一番上に示すように最高サンプリング速
度で動作する。その他最高速度の2分の1、5分の1及
び10分の1の場合のプリロード論理パターン並びにそ
の後のクロックによりシフトされたパターンも示してい
る(10分の1の例では一部省略している)。
の捕捉セル88が常時イネーブル状態となる。最高捕捉
速度の半分の速度で捕捉動作を実行するときには、タッ
プ付き遅延線22をクロック・エッジが1回通過する期
間中偶数番目の捕捉セルを全てイネーブル状態とする。
次のエッジ通過期間中には、奇数番目の捕捉セルを全て
イネーブル状態にする。この動作モードでは、捕捉セル
88の全てにデータがサンプリングされる為に2クロッ
ク・サイクル期間が必要になるので、データのサンプリ
ング速度は、最高速度の半分となる。上述の最高速度の
半分の速度でサンプリング動作を実行するには、第2の
シフト・レジスタ92に「1」及び「0」の論理パター
ンを交互にプリロードしなければならない。図26は、
このシフト・レジスタにプリロードされる論理パターン
を種々のサンプリング速度について示したものである。
シフト・レジスタ92に全て論理「1」をプリロードし
た場合、タップ付き遅延線22をクロックエッジが通過
する毎に捕捉セル88の全てがイネーブルされる。この
結果、図26の一番上に示すように最高サンプリング速
度で動作する。その他最高速度の2分の1、5分の1及
び10分の1の場合のプリロード論理パターン並びにそ
の後のクロックによりシフトされたパターンも示してい
る(10分の1の例では一部省略している)。
【0033】図27は、捕捉セルにより一旦サンプリン
グされたアナログ・データを随意に読み出す為の読出回
路の実施例を示している。この読出回路は、対応する捕
捉セルのキャパシタに夫々入力端が接続された複数の緩
衝段94を含んでいる。マルチプレクサ102の複数の
入力端は緩衝段100を介して緩衝段94の出力端に接
続されている。マルチプレクサ102の出力端104
は、直列アナログ・データを出力する。動作を説明する
と、1行の緩衝段94がイネーブル入力端96を介して
イネーブルされる。列ライン101の電圧がマルチプレ
クサ102によって順次選択される。第1行のデータが
読み出された後、次の行の捕捉セルを用いて同じ処理を
繰り返し、元のサンプリング波形を表す直列データ列を
完全に再生する。
グされたアナログ・データを随意に読み出す為の読出回
路の実施例を示している。この読出回路は、対応する捕
捉セルのキャパシタに夫々入力端が接続された複数の緩
衝段94を含んでいる。マルチプレクサ102の複数の
入力端は緩衝段100を介して緩衝段94の出力端に接
続されている。マルチプレクサ102の出力端104
は、直列アナログ・データを出力する。動作を説明する
と、1行の緩衝段94がイネーブル入力端96を介して
イネーブルされる。列ライン101の電圧がマルチプレ
クサ102によって順次選択される。第1行のデータが
読み出された後、次の行の捕捉セルを用いて同じ処理を
繰り返し、元のサンプリング波形を表す直列データ列を
完全に再生する。
【0034】図1のアナログ・サンプリング・システム
10では、蓄積可能なサンプル数は、各捕捉セル16が
蓄積エレメントを1つしか持っていないので、捕捉セル
の数で決まっていた。より多数のサンプルをサンプリン
グする為には、捕捉セルの数を増加する必要がある。し
かし、捕捉セルの数を増加することは、アナログ・バス
12の静電容量を増加することになる。これは、高周波
信号をアナログ・バス12に供給するのに要するエネル
ギーが静電容量の増加につれて増える結果、アナログ・
サンプリング・システムの帯域幅を大幅に制限すること
になるので不都合である。
10では、蓄積可能なサンプル数は、各捕捉セル16が
蓄積エレメントを1つしか持っていないので、捕捉セル
の数で決まっていた。より多数のサンプルをサンプリン
グする為には、捕捉セルの数を増加する必要がある。し
かし、捕捉セルの数を増加することは、アナログ・バス
12の静電容量を増加することになる。これは、高周波
信号をアナログ・バス12に供給するのに要するエネル
ギーが静電容量の増加につれて増える結果、アナログ・
サンプリング・システムの帯域幅を大幅に制限すること
になるので不都合である。
【0035】図28は、本発明の好適な実施例であっ
て、アナログ・バス12の静電容量を低減するように構
成したアナログ・サンプリング・システム106の実施
例を示している。このアナログ・サンプリング・システ
ム106は、N個のアナログ捕捉セル110の行108
を含み、この行108によってアナログ・バス12の信
号を捕捉し蓄積する。各捕捉セル110は、アナログ・
バス12に接続されたアナログ入力端、アナログ出力端
及びデジタル入力端C1〜CNを有する。アナログ・メ
モリ配列112は、アナログ捕捉セル110によって捕
捉された信号を受けて蓄積するアナログ・メモリ・セル
114を含んでいる。各メモリ・セル114は、アナロ
グ入力端及びデジタル入力端を有し、これら複数のアナ
ログ・メモリ・セル114は複数の行及び列を構成する
ように配列されている。各列の各メモリ・セル114の
アナログ入力端に接続された列入力端は、緩衝段116
を介して対応するアナログ捕捉セル110のアナログ出
力端にも接続されている。各行の行入力端R1〜RN
は、その行の各メモリ・セルのデジタル入力端に接続さ
れている。シフト・レジスタ18の入力端は、クロック
信号をクロック発生器20から受け、複数のシフト・レ
ジスタ出力端がアナログ・メモリ配列112の行入力端
R1〜RNに夫々接続されている。タップ付き遅延線2
2の複数のストローブ出力端は、アナログ捕捉セル10
8のデジ入力端C1〜CNに夫々接続されている。
て、アナログ・バス12の静電容量を低減するように構
成したアナログ・サンプリング・システム106の実施
例を示している。このアナログ・サンプリング・システ
ム106は、N個のアナログ捕捉セル110の行108
を含み、この行108によってアナログ・バス12の信
号を捕捉し蓄積する。各捕捉セル110は、アナログ・
バス12に接続されたアナログ入力端、アナログ出力端
及びデジタル入力端C1〜CNを有する。アナログ・メ
モリ配列112は、アナログ捕捉セル110によって捕
捉された信号を受けて蓄積するアナログ・メモリ・セル
114を含んでいる。各メモリ・セル114は、アナロ
グ入力端及びデジタル入力端を有し、これら複数のアナ
ログ・メモリ・セル114は複数の行及び列を構成する
ように配列されている。各列の各メモリ・セル114の
アナログ入力端に接続された列入力端は、緩衝段116
を介して対応するアナログ捕捉セル110のアナログ出
力端にも接続されている。各行の行入力端R1〜RN
は、その行の各メモリ・セルのデジタル入力端に接続さ
れている。シフト・レジスタ18の入力端は、クロック
信号をクロック発生器20から受け、複数のシフト・レ
ジスタ出力端がアナログ・メモリ配列112の行入力端
R1〜RNに夫々接続されている。タップ付き遅延線2
2の複数のストローブ出力端は、アナログ捕捉セル10
8のデジ入力端C1〜CNに夫々接続されている。
【0036】アナログ・バス12の静電容量を低減する
為に、図28のアナログ・サンプリング・システム10
6の蓄積サンプル数を捕捉セルの数より多くするように
構成しても良い。アナログ・バス12上の信号は最初に
アナログ捕捉セル108によって捕捉される。列108
に蓄積されたアナログ情報は、その後メモリ配列112
のメモリ・セル114の第1行に転送される。次のサン
プリング・サイクルで捕捉したアナログ情報もメモリ配
列112の列に順次転送される。以上の過程は全メモリ
配列112の内容が一杯になるまで実行される。なお、
アナログ・サンプリング・システム106は、アナログ
・バス上の静電容量を低減しているが、捕捉セル110
からメモリ・セル114へアナログ・データを低速で転
送しているのでサンプリング速度が制限されるかも知れ
ない。
為に、図28のアナログ・サンプリング・システム10
6の蓄積サンプル数を捕捉セルの数より多くするように
構成しても良い。アナログ・バス12上の信号は最初に
アナログ捕捉セル108によって捕捉される。列108
に蓄積されたアナログ情報は、その後メモリ配列112
のメモリ・セル114の第1行に転送される。次のサン
プリング・サイクルで捕捉したアナログ情報もメモリ配
列112の列に順次転送される。以上の過程は全メモリ
配列112の内容が一杯になるまで実行される。なお、
アナログ・サンプリング・システム106は、アナログ
・バス上の静電容量を低減しているが、捕捉セル110
からメモリ・セル114へアナログ・データを低速で転
送しているのでサンプリング速度が制限されるかも知れ
ない。
【0037】図29は、上述の欠点を克服した低静電容
量型アナログ・サンプリング・システムの他の実施例を
示している。アナログ信号の第1の部分が第1アナログ
捕捉セル行108Aによって先ず捕捉される。この第1
アナログ捕捉セル行108Aに捕捉されたアナログ情報
は、第1アナログ・メモリ配列112Aのメモリ・セル
の第1行に転送される。この転送が実行されている間に
アナログ信号の第2の部分が第2アナログ捕捉セル行1
08Bに捕捉される。この第2アナログ捕捉セル行10
8Bの最後の捕捉セルがアナログ信号を捕捉するとき、
第1アナログ捕捉セル行108Aの新しいアナログ信号
の捕捉が開始される。一方、第2捕捉セル行108Bに
捕捉されたデータは第2アナログ・メモリ配列112B
に転送される。上述の実施例と同様に、単一のタップ付
き遅延線により端子C1〜CNを介してストローブ信号
が第1及び第2アナログ捕捉セル行108A及び108
Bに供給される。これらC1〜CNのストローブ信号並
びにシフト・レジスタ18A及び18Bからの行入力信
号R1〜R8のタイミングを適切に調整することによ
り、一定の速度でアナログ入力信号をサンプリングする
ことが出来る。このときのサンプリング速度は、アナロ
グ捕捉セル行108A及び108Bからアナログ・メモ
リ配列112A及び112Bへの低速転送速度とは無関
係になる。
量型アナログ・サンプリング・システムの他の実施例を
示している。アナログ信号の第1の部分が第1アナログ
捕捉セル行108Aによって先ず捕捉される。この第1
アナログ捕捉セル行108Aに捕捉されたアナログ情報
は、第1アナログ・メモリ配列112Aのメモリ・セル
の第1行に転送される。この転送が実行されている間に
アナログ信号の第2の部分が第2アナログ捕捉セル行1
08Bに捕捉される。この第2アナログ捕捉セル行10
8Bの最後の捕捉セルがアナログ信号を捕捉するとき、
第1アナログ捕捉セル行108Aの新しいアナログ信号
の捕捉が開始される。一方、第2捕捉セル行108Bに
捕捉されたデータは第2アナログ・メモリ配列112B
に転送される。上述の実施例と同様に、単一のタップ付
き遅延線により端子C1〜CNを介してストローブ信号
が第1及び第2アナログ捕捉セル行108A及び108
Bに供給される。これらC1〜CNのストローブ信号並
びにシフト・レジスタ18A及び18Bからの行入力信
号R1〜R8のタイミングを適切に調整することによ
り、一定の速度でアナログ入力信号をサンプリングする
ことが出来る。このときのサンプリング速度は、アナロ
グ捕捉セル行108A及び108Bからアナログ・メモ
リ配列112A及び112Bへの低速転送速度とは無関
係になる。
【0038】図30は、図28及び図29のアナログ・
サンプリング・システム106及び120を採用するの
に好適な別の読出システムの実施例を示している。アナ
ログ情報がメモリ配列112に書き込まれたとき、プリ
チャージ・トランジスタ92が非導通となる。メモリ配
列112のメモリ・セル114に蓄積された情報を読み
出す為に、先ずプリチャージ入力端から立上がりパルス
を供給することにより列ライン101を充電する。その
後、1つの適当な行入力信号によって1つの行ラインが
イネーブルされる。これにより、各メモリ・セル114
のキャパシタが順次メモリ・セルFETを介して列ライ
ン101に接続される。列ライン101の電圧値は、そ
のプリチャージ電圧値と各メモリ・セル114のキャパ
シタ電圧値の間の値となる。この電圧値は、メモリ・セ
ル・キャパシタ、列ライン寄生容量98及びこれらの容
量に蓄えられていた電荷の初期値の相対的大きさによっ
て決まる。メモリ・セル・キャパシタと列ライン寄生容
量との間で共有する電荷によって列ライン101の電圧
値が決定される。列ライン101の電圧レベルは、緩衝
増幅器100及びマルチプレクサ102を介して直列ア
ナログ・データとして出力端子104から出力される。
サンプリング・システム106及び120を採用するの
に好適な別の読出システムの実施例を示している。アナ
ログ情報がメモリ配列112に書き込まれたとき、プリ
チャージ・トランジスタ92が非導通となる。メモリ配
列112のメモリ・セル114に蓄積された情報を読み
出す為に、先ずプリチャージ入力端から立上がりパルス
を供給することにより列ライン101を充電する。その
後、1つの適当な行入力信号によって1つの行ラインが
イネーブルされる。これにより、各メモリ・セル114
のキャパシタが順次メモリ・セルFETを介して列ライ
ン101に接続される。列ライン101の電圧値は、そ
のプリチャージ電圧値と各メモリ・セル114のキャパ
シタ電圧値の間の値となる。この電圧値は、メモリ・セ
ル・キャパシタ、列ライン寄生容量98及びこれらの容
量に蓄えられていた電荷の初期値の相対的大きさによっ
て決まる。メモリ・セル・キャパシタと列ライン寄生容
量との間で共有する電荷によって列ライン101の電圧
値が決定される。列ライン101の電圧レベルは、緩衝
増幅器100及びマルチプレクサ102を介して直列ア
ナログ・データとして出力端子104から出力される。
【0039】以上本発明の好適実施例について説明した
が、本発明はここに説明した実施例のみに限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱することなく必要に応
じて種々の変形及び変更を実施し得ることは当業者には
明らかである。
が、本発明はここに説明した実施例のみに限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱することなく必要に応
じて種々の変形及び変更を実施し得ることは当業者には
明らかである。
【0040】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、アナログ
信号をサンプリングする際のストローブ信号をシフト・
レジスタの代わりにタップ付き遅延線を用いて発生する
ので、サンプリング速度をシフト・レジスタの最高クロ
ック周波数に制限を受けずに高速にできる。 特に、図2
8に関連した本願の第1発明によれば、複数のアナログ
・メモリ・セルを有するアナログ・メモリ配列とは別
に、複数のアナログ捕捉セルを有する1行のみのアナロ
グ捕捉行を設けているので、アナログ・バスに結合する
アナログ捕捉セルの数を大幅に減らして、このアナログ
・バスの静電容量を低くできる。よって、アナログ・サ
ンプリング・システムの帯域幅を改善して、サンプリン
グ速度を高速にできる。さらに、図29に関連した本願
の第2発明によれば、第1発明の構成を2つ組み合わせ
たので、第1発明と共通の効果を有する他に、第1アナ
ログ捕捉セル行から第1アナログ・メモリ配列への信号
の転送と、第2アナログ捕捉セル行から第2アナログ・
メモリ配列への信号の転送とを交互に実行できる。よっ
て、アナログ捕捉セルからアナログ・メモリ・セルにア
ナログ信号を転送する際の速度を改善でき、サンプリン
グ速度を更に高速にできる。
信号をサンプリングする際のストローブ信号をシフト・
レジスタの代わりにタップ付き遅延線を用いて発生する
ので、サンプリング速度をシフト・レジスタの最高クロ
ック周波数に制限を受けずに高速にできる。 特に、図2
8に関連した本願の第1発明によれば、複数のアナログ
・メモリ・セルを有するアナログ・メモリ配列とは別
に、複数のアナログ捕捉セルを有する1行のみのアナロ
グ捕捉行を設けているので、アナログ・バスに結合する
アナログ捕捉セルの数を大幅に減らして、このアナログ
・バスの静電容量を低くできる。よって、アナログ・サ
ンプリング・システムの帯域幅を改善して、サンプリン
グ速度を高速にできる。さらに、図29に関連した本願
の第2発明によれば、第1発明の構成を2つ組み合わせ
たので、第1発明と共通の効果を有する他に、第1アナ
ログ捕捉セル行から第1アナログ・メモリ配列への信号
の転送と、第2アナログ捕捉セル行から第2アナログ・
メモリ配列への信号の転送とを交互に実行できる。よっ
て、アナログ捕捉セルからアナログ・メモリ・セルにア
ナログ信号を転送する際の速度を改善でき、サンプリン
グ速度を更に高速にできる。
【図1】本発明の原理的構成を示す図である。
【図2】図1のアナログ捕捉セルの実施例を示す図であ
る。
る。
【図3】アナログ捕捉セルの他の実施例の構成を示す図
である。
である。
【図4】図3の動作を説明する為のタイミング図であ
る。
る。
【図5】タップ付き遅延線の一実施例の構成を示す図で
ある。
ある。
【図6】図5の遅延線の動作を説明する為のタイミング
図である。
図である。
【図7】遅延線の他の実施例の構成の一部分を示す図で
ある。
ある。
【図8】遅延線の更に他の実施例の構成の一部分を示す
図である。
図である。
【図9】順次遅延量が増加するタップ付き遅延線を用い
た他の実施例の構成の一部分を示す図である。
た他の実施例の構成の一部分を示す図である。
【図10】図9の実施例の動作を説明する為のタイミン
グ図である。
グ図である。
【図11】リング発振器型タップ付き遅延線を用いた場
合の構成の一部分を示す図である。
合の構成の一部分を示す図である。
【図12】リング発振器型タップ付き遅延線を用いた更
に他の実施例の構成の一部分を示す図である。
に他の実施例の構成の一部分を示す図である。
【図13】図11のタップ付き遅延線の動作を説明する
為のタイミング図である。
為のタイミング図である。
【図14】タップ付き遅延線に用いられる可変遅延回路
の一実施例を示す図である。
の一実施例を示す図である。
【図15】タップ付き遅延線に用いられる可変遅延回路
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
【図16】タップ付き遅延線に用いられる可変遅延回路
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
【図17】タップ付き遅延線に用いられる可変遅延回路
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
【図18】タップ付き遅延線に用いられる可変遅延回路
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
【図19】遅延調整電圧を補正する為のタップ付き遅延
線の一実施例を示す図である。
線の一実施例を示す図である。
【図20】図19の動作を説明する為のタイミング図で
ある。
ある。
【図21】一致検出器の一実施例を示す図である。
【図22】一致検出器の他の実施例を示す図である。
【図23】一致検出器の他の実施例を示す図である。
【図24】イネーブル入力端を有するアナログ捕捉セル
の一実施例を示す図である。
の一実施例を示す図である。
【図25】イネーブル入力端を有するアナログ捕捉セル
行の構成を示すブロック図である。
行の構成を示すブロック図である。
【図26】図25の動作を説明する為のシフト・レジス
タの内容を示す図である。
タの内容を示す図である。
【図27】読出し回路の一実施例を示す図である。
【図28】本発明のアナログ・サンプリング・システム
の好適な実施例を示す図である。
の好適な実施例を示す図である。
【図29】本発明のアナログ・サンプリング・システム
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
【図30】読出し回路の他の実施例を含むシステムの構
成を示す図である。
成を示す図である。
12 アナログ・バス 14 アナログ・メモリ配列 16 アナログ捕捉セル 18 シフト・レジスタ 22 タップ付き遅延線
フロントページの続き (72)発明者 スティーブ・ケイ・サリバン アメリカ合衆国オレゴン州97006 ビー バートン ノース・ウエスト ワンハン ドレッド・アンド・エイティース アベ ニュー 1135 (72)発明者 グリゴリー・コーガン アメリカ合衆国オレゴン州97221 ポー トランド タラ・コート 5621 (56)参考文献 特開 昭55−146699(JP,A) 特公 昭45−16179(JP,B1)
Claims (2)
- 【請求項1】 アナログ・バスと、該アナログ・バスに
結合されたアナログ入力端、アナログ出力端及びデジタ
ル入力端を夫々有し、上記アナログ・バスの信号を捕捉
し蓄積する複数のアナログ捕捉セルを含む1行のアナロ
グ捕捉行と、 複数の列及び行にわたって配列された複数のアナログ・
メモリ・セルを含み、該アナログ・メモリ・セルの各々
がアナログ入力端及びデジタル入力端を有し、上記列の
各々が上記列における上記アナログ・メモリ・セルの各
々の上記アナログ入力端に結合すると共に対応する上記
アナログ捕捉セルの上記アナログ出力端に結合した列入
力端を有し、上記行の各々が上記行における上記アナロ
グ・メモリ・セルの各々の上記デジタル入力端に結合し
た行入力端を有し、上記アナログ捕捉セルが捕捉した上
記信号を上記アナログ・メモリ・セルが受けて蓄積する
アナログ・メモリ配列と、 クロック信号を受ける入力端を有すると共に、上記アナ
ログ・メモリ配列の複数の上記行入力端に、シフトされ
た出力信号を夫々供給する複数のシフト出力端を有する
シフト・レジスタと、 複数の上記アナログ捕捉セルの上記デジタル入力端に、
伝搬遅延した信号エッジを供給する複数のストローブ出
力端を有するタップ付き遅延線とを具えたアナログ・サ
ンプリング・システム。 - 【請求項2】 アナログ・バスと、 該アナログ・バスに結合されたアナログ入力端、アナロ
グ出力端及びデジタル入力端を夫々有し、上記アナログ
・バスの信号の第1部分を捕捉し蓄積する複数のアナロ
グ捕捉セルを含む1行の第1アナログ捕捉行と、 複数の列及び行にわたって配列された複数のアナログ・
メモリ・セルを含み、該アナログ・メモリ・セルの各々
がアナログ入力端及びデジタル入力端を有し、上記列の
各々が上記列における上記アナログ・メモリ・セルの各
々の上記アナログ入力端に結合すると共に上記第1アナ
ログ捕捉行の対応する上記アナログ捕捉セルの上記アナ
ログ出力端に結合した列入力端を有し、上記行の各々が
上記行における上記アナログ・メモリ・セルの各々の上
記デジタル入力端に結合した行入力端を有し、上記第1
アナログ捕捉行の上記アナログ捕捉セルが捕捉した上記
信号の第1部分を上記アナログ・メモリ・セルが受けて
蓄積する第1アナログ・メモリ配列と、 クロック信号を受ける入力端を有すると共に、上記第1
アナログ・メモリ配列の複数の上記行入力端に、シフト
された出力信号を夫々供給する複数のシフト出力端を有
する第1シフト・レジスタと、 上記アナログ・バスに結合されたアナログ入力端、アナ
ログ出力端及びデジタル入力端を夫々有し、上記アナロ
グ・バスの上記信号の第2部分を捕捉し蓄積する複数の
アナログ捕捉セルを含む1行の第2アナログ捕捉行と、 複数の列及び行にわたって配列された複数のアナログ・
メモリ・セルを含み、該アナログ・メモリ・セルの各々
がアナログ入力端及びデジタル入力端を有し、上記列の
各々が上記列における上記アナログ・メモリ・セルの各
々の上記アナログ入力端に結合すると共に上記第2アナ
ログ捕捉行の対応する上記アナログ捕捉セルの上記アナ
ログ出力端に結合した列入力端を有し、上記行の各々が
上記行における上記アナログ・メモリ・セルの各々の上
記デジタル入力端に結合した行入力端を有し、上記第2
アナログ捕捉行の上記アナログ捕捉セルが捕捉した上記
信号の第2部分を上記アナログ・メモリ・セルが受けて
蓄積する第2アナログ・メモリ配列と、 クロック信号を受ける入力端を有すると共に、上記第2
アナログ・メモリ配列の複数の上記行入力端に、シフト
された出力信号を夫々供給する複数のシフト出力端を有
する第2シフト・レジスタと、 上記第1及び第2アナログ捕捉行の各々における複数の
上記アナログ捕捉セルの上記デジタル入力端に、伝搬遅
延した信号エッジを供給する複数のストローブ出力端を
有するタップ付き遅延線とを具えたアナログ・サンプリ
ング・システム。
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-
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