EP0447219B1

Sub-nanosecond calibrated delay line structure

Abstract

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EP0447219B1, drawing sheet 1
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Expired 13 March 2011, 15.5 years ago.

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6 claims: 6 independent, 0 dependent

  1. 1
    A digital circuit for creating incremental delay control signals (PCNTRL 2, NCNTRL 2) which can be used to delay a target signal (402, 502), said digital circuit comprising:a reference circuit (Fig. 2) for generating reference control signals (PCNTRL 1, NCNTRL 1);a first delay circuit (304-310) having a clock input (302) and a controlled delay input for said incremental delay control signals (PCNTRL 2, NCNTRL 2), said first delay circuit delaying an input clock signal (CKIN) to provide a first delayed clock signal (311);a second delay circuit (314-322) having a clock input (302) and a controlled delay input for said reference control signals (PCNTRL 1, NCNTRL 1), said second delay circuit delaying said input clock signal (CKIN) to provide a second delayed clock signal (323);anda mixing circuit (312, 324, 326, 328, 330) having inputs connected to said first and second delayed clock signals (311, 323), said mixing circuit combining said first and second delayed clock signals to create said incremental delay control signal (PCNTRL 2, NCNTRL 2);said reference circuit further comprising:(a) a third delay circuit (203, 204, 206, 208, 210) having a clock input and having a controlled delay input for said reference control signal (PCNTRL 1, NCNTRL 1), said third delay circuit delaying said input clock signal (CKIN) to provide a third delayed clock signal (216) as an output;(b) an inverter circuit (222) having a clock input for said clock signal (CKIN) to provide a fourth delayed clock signal (216);and(c) a mixing circuit (212, 224, 226, 228, 230) having inputs for said third and fourth delayed clock signals, said mixing circuit combining said third and fourth delayed clock signals to create said reference control signal (PCNTRL 1, NCNTRL 1). Eine digitale Schaltung zum Erzeugen von Inkrementalverzögerungssteuersignalen (PCNTRL2, NCNTRL2), die verwendet werden können, um ein Zielsignal (402, 502) zu verzögern, wobei die digitale Schaltung folgende Merkmale aufweist: eine Referenzschaltung (Fig. 2) zum Erzeugen von Referenzsteuersignalen (PCNTRL1, NCNTRL1);eine erste Verzögerungsschaltung (304 bis 310) mit einem Takteingang (302) und einem gesteuerten Verzögerungseingang für die Inkrementalverzögerungssteuersignale (PCNTRL2, NCNTRL2), wobei die erste Verzögerungsschaltung ein Eingangstaktsignal (CKIN) verzögert, um ein erstes verzögertes Taktsignal (311) zu liefern;eine zweite Verzögerungsschaltung (314 bis 322) mit einem Takteingang (302) und einem gesteuerten Verzögerungseingang für die Referenzsteuersignale (PCNTRL1, NCNTRL1), wobei die zweite Verzögerungsschaltung das Eingangstaktsignal (CKIN) verzögert, um ein zweites verzögertes Taktsignal (323) zu liefern;undeine Mischschaltung (312, 324, 326, 328, 330) mit Eingängen, zu denen das erste und das zweite verzögerte Taktsignal (311, 323) gekoppelt wird, wobei die Mischschaltung das erste und das zweite verzögerte Taktsignal kombiniert, um das Inkrementalverzögerungssteuersignal (PCNTRL2, NCNTRL2) zu erzeugen;wobei die Referenzschaltung ferner folgende Merkmale aufweist:(a) eine dritte Verzögerungsschaltung (203, 204, 206, 208, 210) mit einem Takteingang und einem gesteuerten Verzögerungseingang für das Referenz steuersignal (PCNTRL1, NCNTRL1), wobei die dritte Verzögerungsschaltung das Eingangstaktsignal (CKIN) verzögert, um ein drittes verzögertes Taktsignal (216) als eine Ausgabe zu liefern;(b) eine Inverterschaltung (222) mit einem Takteingang für das Taktsignal (CKIN), um ein viertes verzögertes Taktsignal (216) zu liefern;und(c) eine Mischschaltung (212, 224, 226, 228, 230) mit Eingängen für das dritte und das vierte verzögerte Taktsignal, wobei die Mischschaltung das dritte und das vierte verzögerte Taktsignal kombiniert, um das Referenzsteuersignal (PCNTRL1, NCNTRL1) zu erzeugen. Un circuit numérique destiné à créer des signaux de commande (PCNTRL 2, NCNTRL 2) de retard incrémentaux qui peuvent être utilisés pour retarder un signal de cible (402, 502), ledit circuit numérique comprenant: un circuit de référence (Fig. 2) destiné à engendrer des signaux de commande (PCNTRL 1, NCNTRL 1) de référence;un premier circuit de retard (304 à 310) qui comporte une entrée (302) de signal d'horloge et une entrée commandée de retard pour lesdits signaux de commande (PCNTRL 2, NCNTRL 2) de retard incrémentaux, ledit premier circuit de retard retardant un signal d'horloge d'entrée (CKIN) de façon à produire un premier signal d'horloge retardé (311);un deuxième circuit de retard (314 à 322) qui inclut une entrée (302) de signal d'horloge et une entrée commandée de retard pour lesdits signaux de commande (PCNTRL 1, NCNTRL 1) de référence, ledit deuxième circuit de retard retardant ledit signal d'horloge d'entrée (CKIN) de façon à produire un deuxième signal d'horloge retardé (323);etun circuit de mélange (312, 324, 326, 328, 330) qui comporte des entrées connectées auxdits premier et deuxième signaux d'horloge retardés (311, 323), ledit circuit de mélange combinant lesdits premier et deuxième signaux d'horloge retardés afin de créer lesdits signaux de commande (PCNTRL 2, NCNTRL 2) de retard incrémentaux, ledit circuit de référence comprenant en outre:(a) un troisième circuit de retard (203, 204, 206, 208, 210) qui comporte une entrée de signal d'horloge et comporte une entrée à retard commandé pour lesdits signaux de commande (PCNTRL 1, NCNTRL 1) de référence, ledit troisième circuit de retard retardant ledit signal d'horloge d'entrée (CKIN) de façon à produire un troisième signal d'horloge retardé (216);(b) un circuit inverseur (222) qui comporte une entrée de signal d'horloge pour ledit signal d'horloge (CKIN) afin de produire un quatrième signal d'horloge retardé (216);et(c) un circuit de mélange (212, 224, 226, 228, 230) qui comporte des entrées pour lesdits troisième et quatrième signaux d'horloge retardés, ledit circuit de mélange combinant lesdits troisième et quatrième signaux d'horloge retardés pour créer ledit signal de commande (PCNTRL 1, NCNTRL 1) de référence.
  2. 2
    Die digitale Schaltung gemäß Anspruch 1, bei der die erste Verzögerungsschaltung eine erste Mehrzahl von Verzögerungsgattern (304, 306, 308, 310), die seriell verbunden sind, aufweist, wobei jedes der ersten Mehrzahl von Verzögerungsgattern die Verzögerungssteuersignal-Eingänge für die Inkrementalverzögerungssteuersignale (PCNTRL2, NCNTRL2) aufweist, und wobei die zweite Verzögerungsschaltung eine zweite Mehrzahl von Verzögerungsgattern (314, 316, 318, 320, 322), die seriell verbunden sind, aufweist, wobei jedes der zweiten Mehrzahl von Verzögerungsgattern Eingänge für die Referenzsteuersignale (PCNTRL1, NCNTRL1) aufweist. Le circuit numérique selon la revendication 1, dans lequel ledit premier circuit de retard comprend une première série de portes de retard (304, 306, 308, 310) connectées en série, chacune desdites portes de retard de la première série comportant ledites entrées de signaux de commande de retard pour lesdits signaux de commande (PCNTRL 2, NCNTRL 2) de retard incrémentaux et dans lequel ledit deuxième circuit de retard comprend une deuxième série de portes de retard (314, 316, 318, 320, 322) connectées en série, chacune desdites portes de retard de ladite deuxième série de portes comportant des entrées pour lesdits signaux de commande (PCNTRL 1, NCNTRL 1) de référence. The digital circuit of Claim 1, wherein said first delay circuit comprises a first plurality of delay gates (304, 306, 308, 310) connected in series, each of said first plurality of delay gates having said delay control signal inputs for said incremental delay control signals (PCNTRL 2, NCNTRL 2) and wherein said second delay circuit comprises a second plurality of delay gates (314, 316, 318, 320, 322) connected in series, each of said second plurality of delay gates having inputs for said reference control signals (PCNTRL 1, NCNTRL 1).
  3. 3
    A programmable delay circuit comprising the digital circuit of any of the preceding claims, which digital circuit supplies said incremental delay control signals (PCNTRL 2, NCNTRL 2) to an incremental delay circuit (404) and supplies said reference control signals (PCNTRL 1, NCNTRL 1) to a reference delay circuit (406);said incremental delay circuit (404) and said reference delay circuit (406) having respective outputs (405,407) connected to selecting means (410) responsive to a delay control input bit (SO) so as to select either one of said outputs (405,407) whereby an output signal (411) is provided with a predetermined delay. Eine programmierbare Verzögerungsschaltung, die die digitale Schaltung gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wobei die digitale Schaltung die Inkrementalverzögerungssteuersignale (PCNTRL2, NCNTRL2) zu einer Inkrementalverzögerungsschaltung (404) liefert und die Referenzsteuersignale (PCNTRL1, NCNTRL1) zu einer Referenzverzögerungsschaltung (406) liefert;wobei die Inkrementalverzögerungsschaltung (404) und die Referenzverzögerungsschaltung (406) jeweilige Ausgänge (405, 407) aufweisen, die mit einer Auswahleinrichtung (410) verbunden sind, welche auf ein Verzögerungssteuer-Eingabebit (SO) anspricht, um eine der Ausgaben (405, 407) auszuwählen, wodurch ein Ausgangssignal (411) mit einer vorbestimmten Verzögerung geliefert wird. Un circuit de retard programmable qui comprend le circuit numérique selon l'une quelconque des revendications précédentes, circuit numérique qui envoie lesdits signaux de commande (PCNTRL 2, NCNTRL 2) de retard incrémentaux à un circuit (404) de retard incrémentaux (404) et envoie lesdits signaux de commande (PCNTRL 1, NCNTRL 1) de référence à un circuit (406) de retards de référence;ledit circuit (404) de retard incrémentaux et ledit circuit (406) de retards de référence comportant des sorties respectives (405, 407) connectées à un moyen de sélection (410) qui répond audit bit d'entrée (SO) de commande de retard de façon à sélectionner l'une ou l'autre desdites sorties (405, 407), grâce à quoi c'est un signal de sortie (411) à retard prédéterminé qui est envoyé.
  4. 4
    Die programmierbare Verzögerungsschaltung gemäß Anspruch 3, die ferner weitere Auswahleinrichtungen (426, 446) aufweist, die mit jeweiligen Ausgängen weiterer, seriell verbundener, Inkremental- und Referenz-Verzögerungsschaltungen (416 bis 422;428 bis 442) verbunden sind, denen die Inkrementalverzögerungs- und Referenzsteuer-Signale (PCNTRL2, NCNTRL2;PCNTRL1, NCNTRL1) geliefert werden, zum Liefern weiterer Ausgangssignale (427, 448), wobei die weiteren Signale um Mehrfache der vorbestimmten Verzögerung verzögert sind. Le circuit de retard programmable selon la revendication 3, incluant en outre d'autres moyens sélectionnés (426, 446) connectés à des sorties respectives d'autres circuits de retard incrémentaux et de retards de référence connectés sériellement (416 à 422;428 à 422) auxquels sont amenés lesdits signaux de commande de retard incrémentaux et de référence (PCNTRL 2, NCNTRL 2;PCNTRL 1, NCNTRL 1) pour produire d'autres signaux de sortie (427, 448), ces autres signaux étant retardés par des multiples du retard prédéterminé. The programmable delay circuit of Claim 3, further including other selected means (426,446) connected to respective outputs of other serially connected incremental and reference delay circuits (416-422;428-422), which are supplied with said incremental delay and reference control signals (PCNTRL 2, NCNTRL 2;PCNTRL 1, NCNTRL 1), for providing other output signals (427,448), which other signals are delayed by multiples of the predetermined delay.
  5. 5
    A programmable delay circuit comprising the digital circuit of Claim 1 or 2 and further comprising an analog multiplexer circuit (505-518) having inputs for said incremental and reference delay control signals ((PCNTRL 2, NCNTRL 2;PCNTRL 1, NCNTRL 1) and control inputs (505,509,517) responsive to respective control input bits (SO, SI, SN) to select said incremental delay control signals (PCNTRL 2, NCNTRL 2) or said reference control signals (PCNTRL 1, NCNTRL 1) to provide an analog delay control output signal (530, 532);and a delay circuit (506) for providing a delayed output signal (507) and having an input for receiving said target signal (502) and a delay control input for said analog delay control output signal (530, 532). Eine programmierbare Verzögerungsschaltung mit einer digitalen Schaltung gemäß Anspruch 1 oder 2 und ferner einer analogen Multiplexerschaltung (505 bis 518), die Eingänge für die Inkremental- und Referenz-Verzögerungssteuersignale (PCNTRL2, NCNTRL2;PCNTRL1, NCNTRL1) und Steuereingänge (505, 509, 517) aufweist, die auf jeweilige Steuereingabebits (SO, SI, SN) ansprechen, um die Inkrementalverzögerungssteuersignale (PCNTRL2, NCNTRL2) oder die Referenzsteuersignale (PCNTRL1, NCNTRL1) auszuwählen, um ein analoges Verzögerungssteuer-Ausgangssignal (530, 532) zu liefern;und einer Verzögerungsschaltung (506) zum Liefern eines verzögerten Ausgangssignals (507), die einen Eingang zum Empfangen des Zielsignals (502) und einen Verzögerungssteuereingang für das analoge Verzögerungssteuer-Ausgangssignal (530, 532) aufweist. Un circuit de retard programmable qui comprend le circuit numérique selon la revendication 1 ou 2, qui comprend en outre un circuit multiplexeur analogique (505 à 518) qui comporte des entrées pour lesdits signaux de commande de retard incrémentaux et de référence (PCNTRL 2, NCNTRL 2;PCNTRL 1, NCNTRL 1) et des entrées de commande (505, 509, 517) qui répondent auxdits bits d'entrée respectifs (SO, SI, SN) de commande pour sélectionner lesdits signaux de commande (PCNTRL 2, NCNTRL 2) de retard incrémentaux ou lesdits signaux de commande (PCNTRL 1, NCNTRL 1) de référence pour produire un signal analogique de commande (530, 532) de retard;et un circuit de retard (506) pour envoyer un signal de sortie retardée (507) et comportant une entrée pour recevoir ledit signal cible (502) et une entrée de commande de retard pour ledit signal analogique de sortie (530, 532) de commande de retard.
  6. 6
    A programmable delay circuit comprising the digital circuit of Claim 1 or 2 and further comprising a pair of analog multiplexer circuits (502, 504) each having a first input for said incremental control signals (PCNTRL 2, NCNTRL 2) each having a second input for said one of said reference control signals (PCNTRL 1, NCNTRL 1) and each having a control input for a delay control input bit (505) to select said first input or said second input, wherein each of said analog multiplexer circuits provides one of a pair of analog delay control output signals (530, 532);and a delay circuit (506) for providing said delayed output signal (507), said circuit having an input for said target input signal and a pair of delay control inputs for said pair of analog delay control output signals (530, 532). Eine programmierbare Verzögerungsschaltung mit einer digitalen Schaltung gemäß Anspruch 1 oder 2 und ferner einem Paar von analogen Multiplexerschaltungen (502, 504), von denen jeder einen ersten Eingang für die Inkrementalsteuersignale (PCNTRL2, NCNTRL2) aufweist, von denen jeder einen zweiten Eingang für das eine der Referenzsteuersignale (PCNTRL1, NCNTRL1) aufweist, und von denen jeder einen Steuereingang für ein Verzögerungssteuer-Eingangsbit (505) aufweist, um den ersten oder den zweiten Eingang auszuwählen, wobei jede der analogen Multiplexerschaltungen eines von einem Paar von analogen Verzögerungssteuer-Ausgangssignalen (530, 532) liefert;und einer Verzögerungsschaltung (506) zum Liefern des verzögerten Ausgangssignals (507), wobei die Schaltung einen Eingang für das Zieleingangssignal und ein Paar von Verzögerungssteuereingängen für das Paar von analogen Verzögerungssteuer-Ausgangssignalen (530, 532) aufweist. Un circuit de retard programmable qui comprend le circuit numérique selon la revendication 1 ou 2 et qui comprend en outre une paire de circuits multiplexeurs analogiques (502, 504) qui comportent chacun une première entrée pour lesdits signaux de commande (PCNTRL 2, NCNTRL 2) de retard incrémentaux et comportent chacun une deuxième entrée pour ledit signal parmi lesdits signaux de commande (PCNTRL 1, NCNTRL 1) de référence et comportent chacun une entrée de commande pour un bit d'entrée de commande (505) de retard pour sélectionner ladite première entrée ou ladite deuxième entrée, chacun desdits circuits multiplexeurs analogiques envoyant l'un des signaux d'une paire de signaux analogiques de sortie de commande (530, 532) de retard;et un circuit de retard (506) pour produire ledit signal de sortie retardé (507), ledit circuit comprenant une entrée pour ledit signal d'entrée cible et une paire d'entrées de commande de retard pour ladite paire de signaux analogiques de sortie de commande (530, 532) de retard.