Die
Erfindung betrifft eine Takterzeugungsschaltung, einen Multiphasen-Takterzeuger,
ein Speicherelement, ein Verfahren zum Erzeugen von Taktsignalen
und ein Verfahren zum Verriegeln der Phasen.The
The invention relates to a clock generating circuit, a multi-phase clock generator,
a memory element, a method for generating clock signals
and a method of locking the phases.
1A illustriert
einen herkömmlichen
Phasenregelkreis, der einen Phasendetektor (PD) 10, eine
Ladungspumpe (CP) 12, ein Schleifenfilter (LP) 14,
einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 16, einen oder
mehrere Dividierer 18-1, 18-2 und/oder einen oder
mehrere Dividierer 20 enthalten kann. 1A illustrates a conventional phase locked loop having a phase detector (PD) 10 , a charge pump (CP) 12 , a loop filter (LP) 14 , a voltage controlled oscillator (VCO) 16 , one or more dividers 18-1 . 18-2 and / or one or more dividers 20 may contain.
Der
Phasendetektor (PD) 10 kann ein externes Taktsignal ECLK
empfangen und ein UP- oder DN-Signal in Abhängigkeit von einer Phasendifferenz zwischen
dem externen Taktsignal ECLK und einem Rückkopplungstaktsignal oder
zurückgekoppelten Taktsignal
DCLK erzeugen. Wenn die Phase des externen Eingangssignals ECLK
derjenigen des Rückkopplungstaktsignals
DCLK vorauseilt, wird das UP-Signal aktiviert. Wenn die Phase des
ECLK derjenigen des DCLK hinterherläuft, wird das DN-Signal aktiviert.The phase detector (PD) 10 may receive an external clock signal ECLK and generate an UP or DN signal in response to a phase difference between the external clock signal ECLK and a feedback clock signal or feedback clock signal DCLK. If the phase of the external input signal ECLK precedes that of the feedback clock signal DCLK, the UP signal is activated. When the phase of the ECLK lags behind that of the DCLK, the DN signal is activated.
Die
Ladungspumpe (CP) 12 und/oder das Schleifenfilter (LP) 14 können den
Pegel einer Steuerspannung Vc in Abhängigkeit von dem aktivierten UP-Signal
erhöhen
und den Pegel der Steuerspannung Vc in Abhängigkeit von dem aktivierten
DN-Signal erniedrigen.The charge pump (CP) 12 and / or the loop filter (LP) 14 may increase the level of a control voltage Vc in response to the activated UP signal and decrease the level of the control voltage Vc in response to the activated DN signal.
Wenn
beispielsweise die Frequenz des ECLK 1 GHz beträgt, kann ein herkömmlicher
spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) 16 zum Erlangen eines
oder mehrerer endgültiger
interner Takte mit einer Frequenz von 2 GHz zwei Taktsignale CLK0
und CLK180 erzeugen, die jeweils eine Frequenz von 4 GHz aufweisen.
Der Dividierer 18-1 kann das Taktsignal CLK0 herunterteilen,
um zwei Taktsignale ICLK0, ICLK180 mit jeweils einer Frequenz von
2 GHz zu erzeugen. Der Dividierer 18-2 kann das invertierte
Taktsignal CLK180 herunterteilen, um zwei Taktsignale ICLK90, ICLK270
jeweils mit einer Frequenz von 2 GHz zu erzeugen.For example, if the frequency of the ECLK is 1 GHz, a conventional Voltage Controlled Oscillator (VCO) may be used. 16 to obtain one or more final internal clocks having a frequency of 2 GHz, generate two clock signals CLK0 and CLK180 each having a frequency of 4 GHz. The divider 18-1 may divide down the clock signal CLK0 to produce two clock signals ICLK0, ICLK180 each having a frequency of 2 GHz. The divider 18-2 can down-divide the inverted clock signal CLK180 to generate two clock signals ICLK90, ICLK270 each having a frequency of 2 GHz.
Der
Dividierer 20 kann eines der Taktsignale ICLK0, ICLK180,
ICLK90 und ICLK270 empfangen und das Rückkopplungstaktsignal DCLK
mit einer Frequenz von 1 GHz ausgeben, welche der Frequenz des ECLK
entspricht.The divider 20 may receive one of the clock signals ICLK0, ICLK180, ICLK90 and ICLK270 and output the feedback clock signal DCLK at a frequency of 1 GHz which corresponds to the frequency of the ECLK.
Dies
bedeutet, dass der Dividierer 20 zum Erlangen endgültiger interner
Taktsignale ICLK0, ICLK180, ICLK90 und ICLK270 mit einer höheren Frequenz
als derjenigen des ECLK erforderlich ist. Mit anderen Worten, wenn
ein PLL nicht den Dividierer 20 aufweist, sind die Frequenzen
der endgültigen internen
Takte ICLK0~ICLK270 nicht gleich der Frequenz des externen Eingangstaktes
ECLK.This means that the divider 20 is required to obtain final internal clock signals ICLK0, ICLK180, ICLK90 and ICLK270 at a higher frequency than that of the ECLK. In other words, if a PLL is not the divider 20 , the frequencies of the final internal clocks ICLK0 ~ ICLK270 are not equal to the frequency of the external input clock ECLK.
Im
Ergebnis weist ein herkömmlicher
Phasenregelkreis das Problem auf, dass bei Beeinträchtigung
einer Versorgungsspannung durch Rauschen dieses Rauschen dazu führen kann,
dass die ausgegebenen endgültigen
Taktsignale ICLK0, ICLK180, ICLK90 und ICLK270 Fehlerkomponenten
beinhalten. Ein Grund hierfür
ist, dass die Steuer spannung Vc leicht durch eine instabile Versorgungsspannung veränderbar
ist. Die Frequenz der Ausgangstaktsignale des VCO 16 hängt von
dem Spannungspegel der Steuerspannung Vc ab. Darüber hinaus können herkömmliche
PLLs den Nachteil aufweisen, dass sie eine relativ lange Zeit benötigen, bevor
die Verriegelungsoperation abgeschlossen ist.As a result, a conventional phase-locked loop has the problem that if noise is affected by a supply voltage, this noise may cause the output final clock signals ICLK0, ICLK180, ICLK90, and ICLK270 to include error components. One reason for this is that the control voltage Vc is easily changed by an unstable supply voltage. The frequency of the VCO's output clock signals 16 depends on the voltage level of the control voltage Vc. Moreover, conventional PLLs may have the disadvantage of requiring a relatively long time before the lock operation is completed.
1B illustriert
einen weiteren herkömmlichen
Phasenregelkreis. Der herkömmliche
Phasenregelkreis in 1B enthält teilweise dieselben Elemente
wie derjenige in 1A. Zusätzlich zu einem oder mehreren
Dividierern 18-1, 18-2 und einem oder mehreren
Dividierern 20 kann der herkömmliche Phasenregelkreis gemäß 1B weiterhin
einen oder mehrere Dividierer 18-3, 18-4, 18-5 und 18-6 aufweisen.
Wie gezeigt, ist die Frequenz von CLK und CLKB achtmal höher als
diejenige von ECLK, während
die Frequenz jedes der Takte iCLK0~iCLK270 viermal höher ist
als diejenige von ECLK. Des Weiteren ist die Frequenz jedes der
Takte ICLK0~ICLK315 doppelt so hoch wie diejenige von ECLK. 1B illustrates another conventional phase locked loop. The conventional phase locked loop in 1B contains partially the same elements as the one in 1A , In addition to one or more dividers 18-1 . 18-2 and one or more dividers 20 can the conventional phase-locked loop according to 1B continue one or more dividers 18-3 . 18-4 . 18-5 and 18-6 exhibit. As shown, the frequency of CLK and CLKB is eight times higher than that of ECLK, while the frequency of each of clocks iCLK0 ~ iCLK270 is four times higher than that of ECLK. Furthermore, the frequency of each of the clocks ICLK0 ~ ICLK315 is twice that of ECLK.
Wenn
beispielsweise die Frequenz von ECLK 1 GHz beträgt, ist die Frequenz von CLK
und CLKB gleich 8 GHz, die Frequenz von iCLK0~iCLK270 beträgt 4 GHz,
und die Frequenz von ICIK0~ICLK315 beträgt 2 GHz. Unter Bedingungen
mit niedriger Versorgungsspannung (beispielsweise weniger als 2VDD),
kann ein konventioneller VCO 16 die Ausgangstakte CLK und
CLKB mit einer Frequenz von 8 GHz nicht erzeugen.For example, when the frequency of ECLK is 1 GHz, the frequency of CLK and CLKB is 8 GHz, the frequency of iCLK0~iCLK270 is 4 GHz, and the frequency of ICIK0~ICLK315 is 2 GHz. Under low supply voltage conditions (eg, less than 2VDD), a conventional VCO 16 do not generate the output clocks CLK and CLKB at a frequency of 8 GHz.
Ähnlich wie
bei dem Phasenregelkreis gemäß 1A hängt bei
dem Phasenregelkreis der 1B die
Frequenz der Ausgangstaktsignale des VCO 16 von dem Spannungspegel
der Steuerspannung Vc ab. Weiterhin kann der konventionelle PLL
in 1B den Nachteil aufweisen, dass er relativ lange Zeit
benötigt,
bevor die Verriegelungsoperation abgeschlossen ist.Similar to the phase locked loop according to 1A depends on the phase locked loop of 1B the frequency of the VCO's output clock signals 16 from the voltage level of the control voltage Vc. Furthermore, the conventional PLL in 1B have the disadvantage that it takes a relatively long time before the locking operation is completed.
2 illustriert
einen herkömmlichen
spannungsgesteuerten Oszillator, beispielsweise VCO 16 in 1. Der herkömmliche spannungsgesteuerte Oszillator 16 kann
einen ersten Ringoszillator 16-1 mit einem oder mehreren
Invertierern I1, I2, I3 aufweisen, die in einer Schleifenkonfiguration
angeordnet sind, einen zweiten Ringoszillator 16-2, der
einen oder mehrere Invertierer I4, I5, I6 aufweist, die in einer
Schleifenkonfiguration angeordnet sind (beispielsweise derselben
Konfiguration wie bei dem ersten Ringoszillator 16-1),
und eine Latch-Schaltung 16-3,
die einen oder mehrere Invertierer I7, I8 zum zwischenspeichern
von CLK und CLKB aufweist. 2 illustrates a conventional voltage controlled oscillator, such as VCO 16 in 1 , The conventional voltage controlled oscillator 16 can be a first ring oscillator 16-1 with one or more inverters I1, I2, I3 arranged in a loop configuration net, a second ring oscillator 16-2 comprising one or more inverters I4, I5, I6 arranged in a loop configuration (for example, the same configuration as the first ring oscillator) 16-1 ), and a latch circuit 16-3 comprising one or more inverters I7, I8 for latching CLK and CLKB.
Die
Frequenz des Ausgangstakts CLK/CLKB kann in Abhängigkeit von dem Pegel der
Steuerspannung Vc gesteuert werden. Wenn der Pegel der Steuerspannung
Vc angehoben wird, kann die Frequenz des Ausgangstakts CLK/CLKB
erhöht
werden. Wenn der Pegel der Steuerspannung Vc abgesenkt wird, kann
die Frequenz des Ausgangstakts CLK/CLKB verringert werden.The
Frequency of the output clock CLK / CLKB may vary depending on the level of the
Control voltage Vc are controlled. When the level of the control voltage
Vc is raised, the frequency of the output clock CLK / CLKB
elevated
become. When the level of the control voltage Vc is lowered, can
the frequency of the output clock CLK / CLKB be reduced.
3 illustriert
einen herkömmlichen
Verzögerungsregelkreis,
der einen Phasendetektor (PD) 30, eine Ladungspumpe (CP) 32,
ein Schleifenfilter (LP) 34, eine spannungsgesteuerte Verzögerungsleitung
oder Verzögerungsstrecke
(VCDL) 36, einen Auswähler
und Phaseninterpolator 38, eine Steuerschaltung (CC) 42 und
einen Phasendetektor (PD) 40 umfassen kann. Wie in 3 gezeigt,
erzeugt die spannungsgesteuerte Verzögerungsleitung (VCDL) 36 eine
Mehrzahl von Taktsignalen CLK0, CLK90, CLK180, CLK270 mit einer
identischen Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen,
die in Abhängigkeit
von der Steuerspannung Vc um eine gewünschte Zeit gegenüber dem
externen Taktsignal ECLK verzögert
sind. In dem in 3 illustrierten Beispiel erzeugt
die VCDL 36 vier Taktsignale. 3 illustrates a conventional delay locked loop having a phase detector (PD) 30 , a charge pump (CP) 32 , a loop filter (LP) 34 , a voltage-controlled delay line or delay line (VCDL) 36 , a selector and phase interpolator 38 , a control circuit (CC) 42 and a phase detector (PD) 40 may include. As in 3 shown, the voltage-controlled delay line (VCDL) generates 36 a plurality of clock signals CLK0, CLK90, CLK180, CLK270 having an identical phase difference between adjacent clock signals delayed in response to the control voltage Vc by a desired time from the external clock signal ECLK. In the in 3 Illustrated example generates the VCDL 36 four clock signals.
Die
Auswahl- und Phaseninterpolationsschaltung 38 erzeugt endgültige interne
Taktsignale ICLK0, ICLK90, ICLK180 und ICLK270 in Abhängigkeit
von einem Steuersignal CON nach dem Auswählen von zwei Eingangstaktsignalen
und dem Interpolieren von Phasen zwischen den beiden ausgewählten Taktsignalen.
Die Steuerschaltung (CC) 42 erzeugt das Steuersignal CON
in Abhängigkeit
von dem UP- oder DN-Signal.The selection and phase interpolation circuit 38 generates final internal clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180 and ICLK270 in response to a control signal CON after selecting two input clock signals and interpolating phases between the two selected clock signals. The control circuit (CC) 42 generates the control signal CON in response to the UP or DN signal.
Der
in 3 gezeigte konventionelle Verzögerungsregelkreis weist eine
doppelte Schleifenkonfiguration auf, wobei die erste Schleife durch
den Phasendetektor (PD) 30, die Ladungspumpe (CP) 32,
das Schleifenfilter (LP) 34 und die spannungsgesteuerte
Verzögerungsleitung
(VCDL) 36 und die zweite Schleife durch die Auswahl- und
Phaseninterpolationsschaltung 38, die Steuerschaltung (CC) 42 und
den Phasendetektor (PD) 40 gebildet ist. Ein Problem mit
dem konventionellen Verzögerungsregelkreis
gemäß 3 besteht
darin, dass die Schleifenverriegelungszeit relativ lang ist.The in 3 The conventional delay locked loop shown has a double loop configuration, with the first loop being detected by the phase detector (PD). 30 , the charge pump (CP) 32 , the loop filter (LP) 34 and the voltage-controlled delay line (VCDL) 36 and the second loop through the selection and phase interpolation circuit 38 , the control circuit (CC) 42 and the phase detector (PD) 40 is formed. A problem with the conventional delay locked loop according to 3 is that the loop lock time is relatively long.
4 illustriert
eine beispielhafte Implementierung der spannungsgesteuerten Verzögerungsleitung
(VCDL) 36 in 3. Wie in 4 gezeigt,
kann die spannungsgesteuerte Verzögerungsleitung (VCDL) 36 vier
Verzögerungszellen
D1–D4
aufweisen. Jede der Verzögerungszellen
D1–D4
kann ein entsprechendes Taktsignal CLK0–CLK270 ausgeben. Die spannungsgesteuerte
Verzögerungsleitung (VCDL) 36 gibt
ein Rückkopplungstaktsignal
FCLK aus, welches gegenüber
dem externen Taktsignal ECLK in Abhängigkeit von der Steuerspannung
Vc verzögert
ist. 4 illustrates an exemplary implementation of the voltage controlled delay line (VCDL) 36 in 3 , As in 4 shown, the voltage-controlled delay line (VCDL) 36 have four delay cells D1-D4. Each of the delay cells D1-D4 may output a corresponding clock signal CLK0-CLK270. The voltage-controlled delay line (VCDL) 36 outputs a feedback clock signal FCLK which is delayed from the external clock signal ECLK in response to the control voltage Vc.
Wie
oben ausgeführt
wurde, kann die Steuerspannung Vc eines DLL leicht durch eine instabile Versorgungsspannung
verändert
werden. Dies führt dazu,
dass die Frequenz der Ausgangstaktsignale (CLK0–CLK270 und FCLK) der spannungsgesteuerten
Verzögerungsleitung
VCDL 36 ebenfalls variabel ist, was von dem Spannungspegel
der Steuerspannung Vc abhängt.
Wenn die Steuerspannung Vc Rauschen beinhaltet, werden die Ausgangstaktsignale
(CLK0, CLK270 und FCLK) Fehler enthalten, beispielsweise Phasenfehler.
Darüber
hinaus weist der herkömmliche
DLL, wie eben erwähnt,
den Nachteil auf, dass die Schleifenverriegelungszeit relativ lang
ist.As stated above, the control voltage Vc of a DLL can easily be changed by an unstable supply voltage. This causes the frequency of the output clock signals (CLK0-CLK270 and FCLK) of the voltage-controlled delay line VCDL 36 is also variable, which depends on the voltage level of the control voltage Vc. If the control voltage Vc includes noise, the output clock signals (CLK0, CLK270 and FCLK) will contain errors, such as phase errors. Moreover, as just mentioned, the conventional DLL has the disadvantage that the loop lock time is relatively long.
Die US 6,617,936 B2 zeigt
einen phasengesteuerten Oszillator.The US 6,617,936 B2 shows a phased-controlled oscillator.
Die US 2004/0032300 A1 zeigt
einen Multi-Phasen-Oszillator zum Erzeugen mehrerer Ausgabesignale,
die in Vierergruppen organisiert sind.The US 2004/0032300 A1 shows a multi-phase oscillator for generating a plurality of output signals organized in groups of four.
Die US 5,565,817 A zeigt
einen Ringoszillator mit einer beschleunigten Ladung bzw. Entladung von
Kondensatoren.The US 5,565,817 A shows a ring oscillator with an accelerated charge or discharge of capacitors.
Die US 6,570,420 B1 zeigt
eine programmierbare Stromquelleneinstellung eines Leckstroms für eine DLL.The US 6,570,420 B1 shows a programmable current source setting of a leakage current for a DLL.
Die DE 698 05 628 T2 zeigt
einen synchronen Taktgenerator mit Verzögerungsregelschleife.The DE 698 05 628 T2 shows a synchronous clock generator with delay locked loop.
Die DE 103 36 300 A1 zeigt
eine Verzögerungsregelschaltung
mit Tastverhältniskorrektur
und ein zugehöriges
Korrekturverfahren.The DE 103 36 300 A1 shows a duty cycle correction delay control circuit and associated correction method.
Die US 2003/0222694 A1 zeigt
ein Verfahren sowie eine Schaltung zum Erzeugen von mehrphasigen
Taktsignalen.The US 2003/0222694 A1 shows a method and a circuit for generating multi-phase clock signals.
Die US 2004/0095195 A1 zeigt
eine Phasenregelschleife mit einer Deglitch-Schaltung mit kurzer Verriegelungszeit.The US 2004/0095195 A1 shows a phase locked loop with a deglitch circuit with a short lock time.
Die DE 43 12 086 C2 zeigt
eine Halbleiterspeichereinrichtung und ein zugehöriges Betriebsverfahren.The DE 43 12 086 C2 shows a semiconductor memory device and an associated method of operation.
Die US 2005/0140417 A1 zeigt
einen Generator sowie ein Verfahren zur Erzeugung von Signalen mit
variabler Verzögerung.The US 2005/0140417 A1 shows a gene and a method for generating signals with variable delay.
Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Takterzeugungsschaltung,
einen Multiphasen- oder Mehrphasen-Takterzeuger, ein Speicherelement, ein
Verfahren zum Erzeugen von Taktsignalen und ein Verfahren zum Verriegeln
der Phase anzugeben, welche eine reduzierte Zeit bis zum Abschluss
der Verriegelungsoperation benötigen
und welche weniger anfällig
gegenüber
Schwankungen der Versorgungsspannung sind.Of the
The invention is based on the technical problem of providing a clock generation circuit,
a multi-phase or multi-phase clock generator, a memory element
Method for generating clock signals and a method for locking
indicate the phase, which is a reduced time to completion
need the locking operation
and which less vulnerable
across from
Fluctuations in the supply voltage are.
Die
Erfindung löst
dieses Problem mittels einer Takterzeugungsschaltung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 oder 5, eines Multiphasen-Takterzeugers mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 9, eines Speicherelements mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 27, eines Verfahrens zum Erzeugen
von Taktsignalen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 28 und eines
Verfahrens zum Verriegeln der Phase mit den Merkmalen des Patentanspruchs
29.The
Invention solves
This problem by means of a clock generating circuit with the features of
Patent claim 1 or 5, a multi-phase clock generator with the
Features of claim 9, a memory element with the
Features of claim 27, a method of generating
of clock signals with the features of claim 28 and a
Method for locking the phase with the features of the patent claim
29th
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben,
deren Wortlaut hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen
wird, um unnötige
Textwiederholungen zu vermeiden.advantageous
Embodiments of the invention are specified in the subclaims,
the text of which is hereby incorporated by reference into the description
will be unnecessary
To avoid repeated text.
Beispielhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zielen ab auf Takterzeugungsschaltungen,
Verfahren zum Erzeugen von Taktsignalen und Verfahren zum Verriegeln
der Phase eines Rückkopplungstaktsignals
bezogen auf ein externes Taktsignal.exemplary
Embodiments of the present invention are directed to clock generating circuits,
Method for generating clock signals and methods for locking
the phase of a feedback clock signal
based on an external clock signal.
Beispielhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zielen ab auf Multiphasen-Takterzeuger,
die Takterzeugungsschaltungen aufweisen und Speicherelemente, die
Multiphasen-Takterzeuger aufweisen.exemplary
Embodiments of the present invention are directed to multi-phase clock generators,
the clock generating circuits and memory elements, the
Have multi-phase clock generator.
Beispielhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zielen ab auf Speichersysteme
und Verfahren zum Schreiben von Daten in einen Speicher und zum
Lesen von Daten aus einem Speicher, der eine Mehrzahl von Speicherelementen
enthält.exemplary
Embodiments of the present invention are directed to storage systems
and method for writing data to a memory and to
Reading data from a memory comprising a plurality of memory elements
contains.
Beispielhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zielen ab auf Takterzeugungsschaltungen,
Multiphasen-Takterzeuger und Speicherelemente, die einen Hyper-Ringoszillator
beinhalteten.exemplary
Embodiments of the present invention are directed to clock generating circuits,
Multiphase clock generators and memory elements that use a hyper-ring oscillator
included.
Beispielhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zielen ab auf Takterzeugungsschaltungen,
Multiphasen-Takterzeuger und Speicherelemente, die eine oder mehrere
Schleifenschaltungen aufweisen.exemplary
Embodiments of the present invention are directed to clock generating circuits,
Multiphase clock generators and memory elements containing one or more
Have loop circuits.
Beispielhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zielen ab auf Takterzeugungsschaltungen,
Multiphasen-Takterzeuger und Speicherelemente, die eine reduzierte
Zeit bis zum Abschluss der Verriegelungsoperation benötigen.exemplary
Embodiments of the present invention are directed to clock generating circuits,
Multiphase clock generators and memory elements that have a reduced
Time to complete the lock operation.
Beispielhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zielen ab auf Takterzeugungsschaltungen,
Multiphasen-Takterzeuger und Speicherelemente, die weniger anfällig gegenüber Fluktuationen einer
Versorgungsspannung sind.exemplary
Embodiments of the present invention are directed to clock generating circuits,
Multiphase clock generators and memory elements that are less prone to fluctuations in a
Supply voltage are.
Beispielhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zielen ab auf Takterzeugungsschaltungen,
welche ein externes Taktsignal direkt empfangen.exemplary
Embodiments of the present invention are directed to clock generating circuits,
which receive an external clock signal directly.
Gemäß einer
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst
eine Takterzeugungsschaltung einen Invertierer, der ein externes Taktsignal
direkt empfängt
und ein invertiertes externes Taktsignal ausgibt, M (wobei M eine
ganze Zahl ≥ 1
ist) in Reihe geschaltete Schleifenschaltungen, wobei die erste
Schleifenschaltung das invertierte externe Taktsignal empfängt, wobei
jede der M oder N Schlei fenschaltungen n Knoten (wobei n eine ganze Zahl ≥ 2 ist) aufweist,
wobei jede der M – 1
Schleifenschaltungen n interne Zwischentaktsignale erzeugt, jedes
bei einem entsprechenden der n Knoten, wobei eine Frequenz der n
internen Zwischentaktsignale ein Vielfaches einer Frequenz des externen
Taktsignals und des invertierten externen Taktsignals ist, und n
Gruppen von Invertierern, die jeweils M – 1 in Reihe geschaltete Invertierer
aufweisen, wobei jeder der M – 1
Invertierer ein entsprechendes internes Zwischentaktsignal von einer
vorangehenden Schleifenschaltung empfängt und ein entsprechendes
internes Zwischentaktsignal an eine nächste Schleifenschaltung ausgibt.According to one
exemplary embodiment of the present invention
a clock generating circuit comprises an inverter which is an external clock signal
receives directly
and outputs an inverted external clock signal, M (where M is a
integer ≥ 1
is) series connected loop circuits, wherein the first
Loop circuit receives the inverted external clock signal, wherein
each of the M or N loop circuits has n nodes (where n is an integer ≥ 2),
where each of the M - 1
Loop circuits generate n internal intermediate clock signals, each
at a corresponding one of the n nodes, wherein a frequency of the n
internal intermediate clock signals a multiple of a frequency of the external
Clock signal and the inverted external clock signal, and n
Groups of inverters, each with M - 1 inverters connected in series
, each of the M - 1
Inverter a corresponding internal intermediate clock signal from a
preceding loop circuit receives and a corresponding
outputs internal intermediate clock signal to a next loop circuit.
Bei
einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
weisen die M Schleifenschaltungen einen Hyper-Ringoszillator auf.at
another exemplary embodiment of the present invention
The M loop circuits have a hyper ring oscillator.
Bei
einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
umfasst jede der n Gruppen von Invertierern M Invertierer, die in
Reihe geschaltet sind, und die Takterzeugungsschaltung umfasst weiterhin
eine (M + 1)-te Schleifenschaltung, die in Reihe mit den M Schleifenschaltungen
geschaltet ist, wobei die (M + 1)-te Schleifenschaltung n Knoten
aufweist, von denen jeder ein entsprechendes internes Zwischentaktsignal
von jedem der M-ten Invertierer empfängt und n interne Taktsignale
erzeugt, jedes bei einem entsprechenden der n Knoten.at
another exemplary embodiment of the present invention
For example, each of the n groups of inverters M includes inverters that are in
Are connected in series, and the clock generating circuit further comprises
a (M + 1) th loop circuit connected in series with the M loop circuits
is switched, wherein the (M + 1) -th loop circuit n nodes
each of which has a corresponding internal intermediate clock signal
from each of the Mth inverters receives and n internal clock signals
generated, each at a corresponding one of the n nodes.
In
einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
beinhaltet jede der (M + 1)-ten Schleifenschaltungen eine Mehrzahl
von Schleifen.In
another exemplary embodiment of the present invention
Each of the (M + 1) -th loop circuits includes a plurality
of loops.
In
einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
beinhaltet jede der (M + 1)-ten Schleifenschaltungen eine einzelne Schleife.In
another exemplary embodiment of the present invention
Each of the (M + 1) -th loop circuits includes a single loop.
In
einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ist n aus einer Gruppe gewählt,
die aus den Werten 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15 und 18 gebildet ist.In
another exemplary embodiment of the present invention
is n chosen from a group,
which is formed of the values 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15 and 18.
In
einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
umfasst jede der n Gruppen von Invertierern M Invertierer, die in
Reihe geschaltet sind, wobei die Takterzeugungsschaltung weiterhin
aufweist eine (M + 1)-te Schleifenschaltung und eine (M + 2)-te
Schleifenschaltung und eine (M + 1)-te Gruppe von Invertierer, wobei
die (M + 1)-te Schleifenschaltung und die (M + 2)-te Schleifenschaltung
in Reihe mit den M Schleifenschaltungen und parallel zueinander
angeordnet sind, wobei die (M + 1)-te Schleifenschaltung n Knoten
aufweist, von denen einige ein entsprechendes internes Zwischentaktsignal
von den M-ten Invertierern
empfangen, wobei die (M + 2)-te Schleifenschaltung n Knoten aufweist,
von denen einige ein entsprechendes internes Zwischentaktsignal
von den M-ten Invertierern empfangen, die n interne Taktsignale
erzeugen, jedes an einem entsprechenden der n Knoten, eine erste
Gruppe von n Invertierern, von denen jeder ein entsprechendes internes
Zwischentaktsignal von der (M + 1)-ten Schleifenschaltung empfängt; eine
zweite Gruppe von n Invertierern, von denen jeder ein entsprechendes
internes Zwischentaktsignal von der (M + 2)-ten Schleifenschaltung
empfängt;
und eine dritte Gruppe von n Invertierern, von denen jeder Ausgangssignale
der entsprechenden Invertierer aus der ersten Gruppe von n Invertierern
und der zweiten Gruppe von n Invertierern empfängt und n interne Taktsignale
erzeugt.In
another exemplary embodiment of the present invention
For example, each of the n groups of inverters M includes inverters that are in
Series, wherein the clock generating circuit continues
has a (M + 1) th loop circuit and an (M + 2) th
Loop circuit and an (M + 1) -th group of inverters, wherein
the (M + 1) th loop circuit and the (M + 2) th loop circuit
in series with the M loop circuits and parallel to each other
are arranged, wherein the (M + 1) -th loop circuit n nodes
some of which have a corresponding internal intermediate clock signal
from the Mth inverters
receive, wherein the (M + 2) -th loop circuit has n nodes,
some of which have a corresponding internal intermediate clock signal
from the Mth inverters receive the n internal clock signals
generate, each at a corresponding one of the n nodes, a first one
Group of n inverters, each of which has a corresponding internal
Receiving an intermediate clock signal from the (M + 1) -th loop circuit; a
second group of n inverters, each of which has a corresponding one
internal intermediate clock signal from the (M + 2) -th loop circuit
receives;
and a third group of n inverters, each of which outputs
the corresponding inverter from the first group of n inverters
and the second group of n inverters receive and n internal clock signals
generated.
In
einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
umfasst ein Speicherelement ein Speicherzellenfeld, einen Multiphasen-Takterzeuger,
der ein externes Taktsignal und ein Rückkopplungstaktsignal empfängt und
wenigstens eine Takterzeugungsschaltung aufweist, die direkt wenigstens
n (wobei n eine ganze Zahl ≥ 2
ist) interne Taktsignale erzeugt, eine Steuersignal-Erzeugungsschaltung
zum Empfangen der wenigstens n internen Taktsignale und zum Erzeugen
von p Steuersignalen (wobei p eine ganze Zahl ≥ 2 ist), wenigstens einen Seriell-Parallel-Wandler
zum Empfangen von Bits eines seriellen Bitstroms und zum Umwandeln
des seriellen Bitstroms in einen parallelen Bitstrom, der in das
Speicherzellenfeld geschrieben werden kann, in Abhängigkeit
von jedem der p Steuersignale, und wenigstens einen Parallel-Seriell-Wandler
zum Empfangen eines parallelen Bitstroms von dem Speicherzellenfeld
und zum Umwandeln des parallelen Bitstroms in einen seriellen Bitstrom
in Abhängigkeit
von jedem der p Steuersignale.In
another exemplary embodiment of the present invention
a memory element comprises a memory cell array, a multi-phase clock generator,
receiving an external clock signal and a feedback clock signal, and
has at least one clock generating circuit directly at least
n (where n is an integer ≥ 2
) generates internal clock signals, a control signal generation circuit
for receiving the at least n internal clock signals and for generating
of p control signals (where p is an integer ≥ 2), at least one serial-to-parallel converter
for receiving bits of a serial bit stream and for converting
of the serial bit stream into a parallel bit stream entering the
Memory cell array can be written in dependence
from each of the p control signals, and at least one parallel-to-serial converter
for receiving a parallel bit stream from the memory cell array
and converting the parallel bitstream into a serial bitstream
dependent on
from each of the p control signals.
In
einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
beinhaltet ein Verfahren zum Erzeugen von n internen Taktsignalen (wobei
n eine ganze Zahl ≥ 2
ist), ein direktes Empfangen eines externen Taktsignals und ein
Invertieren des externen Taktsignals, ein M-maliges (wobei M eine
ganze Zahl ≥ 1
ist) Phaseninterpolieren der n internen Zwischentaktsignale, um
die n internen Taktsignale zu erzeugen.In
another exemplary embodiment of the present invention
includes a method of generating n internal clock signals (where
n is an integer ≥ 2
is), directly receiving an external clock signal and
Invert the external clock signal, a M-times (where M is a
integer ≥ 1
is) phase interpolating the n internal intermediate clock signals to
to generate the n internal clock signals.
In
einer anderen beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
beinhaltet ein Verfahren zum Verriegeln der Phase eines Rückkopplungstaktsignals
bezogen auf ein externes Taktsignal ein Empfangen eines externen
Taktsignals und des Rückkopplungstaktsignals,
ein Ausgeben eines Aufwärts-Signals,
wenn eine Phase des externen Taktsignals einer Phase des Rückkopplungstaktsignals
vorauseilt, und ein Ausgeben eines Abwärts-Signals, wenn eine Phase
des externen Taktsignals hinter der Phase des Rückkopplungstaktsignals zurückbleibt, ein
Erzeugen wenigstens eines Steuersignals in Abhängigkeit von dem Aufwärts-Signal
und dem Abwärts-Signal
und ein direktes Erzeugen von wenigstens n (wobei n eine ganze Zahl ≥ 4 ist), internen Taktsignalen,
wobei das wenigstens eine Steuersignal eine Phasenänderung
von wenigstens einem der n internen Taktsignale steuert, und ein
Erzeugen des Rückkopplungstaktsignals
aus wenigstens einem der n internen Taktsignale.In
another exemplary embodiment of the present invention
includes a method of locking the phase of a feedback clock signal
In response to an external clock signal, receiving an external clock
Clock signal and the feedback clock signal,
outputting an up signal,
when a phase of the external clock signal is one phase of the feedback clock signal
leading, and outputting a down signal when a phase
the external clock signal lags behind the phase of the feedback clock signal
Generating at least one control signal in response to the up signal
and the down signal
and directly generating at least n (where n is an integer ≥ 4), internal clock signals,
wherein the at least one control signal is a phase change
controls at least one of the n internal clock signals, and a
Generating the feedback clock signal
from at least one of the n internal clock signals.
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung, die nachfolgend detailliert beschrieben
sind, sowie die zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung oben
erläuterten
Ausgestaltungen des Standes der Technik sind in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt/zeigen:advantageous
Embodiments of the invention, which are described in detail below
and to facilitate the understanding of the invention above
explained
Embodiments of the prior art are shown in the drawing.
It shows / shows:
1A einen
herkömmlichen
Phasenregelkreis; 1A a conventional phase locked loop;
1B einen
weiteren herkömmlichen
Phasenregelkreis; 1B another conventional phase locked loop;
2 einen
herkömmlichen
spannungsgesteuerten Oszillator; 2 a conventional voltage controlled oscillator;
3 einen
herkömmlichen
Verzögerungsregelkreis; 3 a conventional delay locked loop;
4 eine
beispielhafte Implementierung der herkömmlichen spannungsgesteuerten
Verzögerungsleitung
(VCDL) in 3; 4 an exemplary implementation of the conventional voltage-controlled delay line (VCDL) in 3 ;
5A eine
Takterzeugungsschaltung gemäß einer
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wobei N
= 4; 5A a clock generating circuit according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein N = 4;
5B eine
beispielhafte äquivalente
Darstellung der Takterzeugungsschaltung in 5A; 5B an exemplary equivalent representation of the clock generating circuit in 5A ;
6A eine
Takterzeugungsschaltung gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
wobei N = 4; 6A a clock generating circuit according to another exemplary embodiment of the present invention, wherein N = 4;
6B eine
beispielhafte äquivalente
Darstellung der Takterzeugungsschaltung in 6A; 6B an exemplary equivalent representation of the clock generating circuit in 6A ;
7A eine
Takterzeugungsschaltung mit einer Einzelschleifen- oder Latch-Konfiguration
gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
wobei N = 4; 7A a clock generating circuit having a single-loop or latch configuration according to another exemplary embodiment of the present invention, wherein N = 4;
7B eine
beispielhafte äquivalente
Darstellung der Takterzeugungsschaltung in 7A; 7B an exemplary equivalent representation of the clock generating circuit in 7A ;
8 eine
beispielhafte äquivalente
Darstellung einer Takterzeugungsschaltung gemäß einer weiteren beispielhaften
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wobei N = 5; 8th an exemplary equivalent representation of a clock generating circuit according to another exemplary embodiment of the present invention, wherein N = 5;
9 eine
beispielhafte äquivalente
Darstellung einer Takterzeugungsschaltung mit einer Latch-Konfiguration
gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wobei
N = 5; 9 an exemplary equivalent representation of a clock generating circuit with a latch configuration according to another exemplary embodiment of the present invention, wherein N = 5;
10 eine
beispielhafte äquivalente
Darstellung einer Takterzeugungsschaltung gemäß einer weiteren beispielhaften
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wobei N = 6; 10 an exemplary equivalent representation of a clock generating circuit according to another exemplary embodiment of the present invention, wherein N = 6;
11 eine
beispielhafte äquivalente
Darstellung einer Takterzeugungsschaltung mit einer Latch-Konfiguration
gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wobei
N = 6; 11 an exemplary equivalent representation of a clock generating circuit with a latch configuration according to another exemplary embodiment of the present invention, wherein N = 6;
12 eine
beispielhafte äquivalente
Darstellung einer Schleifenschaltung gemäß einer weiteren beispielhaften
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 12 an exemplary equivalent representation of a loop circuit according to another exemplary embodiment of the present invention;
13 einen
Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 13 a multi-phase clock generator according to an exemplary embodiment of the present invention;
14A einen Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 14A a multi-phase clock generator according to another exemplary embodiment of the present invention;
14B einen Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 14B a multi-phase clock generator according to another exemplary embodiment of the present invention;
15A einen Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 15A a multi-phase clock generator according to another exemplary embodiment of the present invention;
15B einen Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 15B a multi-phase clock generator according to another exemplary embodiment of the present invention;
16 einen
Phasendetektor gemäß einer weiteren
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 16 a phase detector according to another exemplary embodiment of the present invention;
17A–17D eine Auswahl- und Interpolierungsschaltung
gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 17A - 17D a selection and interpolation circuit according to another exemplary embodiment of the present invention;
17E das Verhältnis
zwischen verschiedenen Phasen von Taktsignalen für beispielhafte Kombinationen
von Steuerwerten gemäß einer
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 17E the relationship between different phases of clock signals for exemplary combinations of control values according to an exemplary embodiment of the present invention;
18 eine
Steuerschaltung gemäß einer beispielhaften
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 18 a control circuit according to an exemplary embodiment of the present invention;
19 einen
Gewichtungssteuerungs-Erzeuger gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung; 19 a weighting control generator according to an exemplary embodiment of the present invention;
20 einen
Auswahlsteuersignalerzeuger gemäß einer
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 20 a selection control signal generator according to an exemplary embodiment of the present invention;
21 eine
Ladungspumpe und ein Schleifenfilter gemäß einer weiteren beispielhaften
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 21 a charge pump and a loop filter according to another exemplary embodiment of the present invention;
22 eine
spannungsgesteuerte Verzögerungsleitung
(VCDL) gemäß einer
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 22 a voltage controlled delay line (VCDL) according to an exemplary embodiment of the present invention;
23 ein
Speichersystem mit einem Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung; und 23 a memory system having a multi-phase clock generator according to an exemplary embodiment of the present invention; and
24 ein
Speicherelement mit einem Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung. 24 a memory element with a multi-phase clock generator according to an exemplary embodiment of the present invention.
Es
sei darauf hingewiesen, dass ein Element, welches als mit einem
anderen Element „verbunden” oder „gekoppelt” beschrieben
ist, direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein
kann oder das Zwischenelemente vorhanden sein können. Im Gegensatz hierzu sind
dann, wenn ein Element als mit einem anderen Element „direkt verbunden” oder „direkt
gekoppelt” beschrieben
ist, keine Zwischenelemente vorhanden. Andere Formulierungen, die
verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben,
sollten in gleicher Weise interpretiert werden (beispielsweise „zwischen” gegenüber „direkt
zwischen”, „benachbart” gegenüber „direkt
benachbart” usw.).It
It should be noted that an element, which as with a
other element "connected" or "coupled" described
is directly connected or coupled to the other element
or the intermediate elements may be present. In contrast to this are
then, if one element is "directly connected" or "directly" with another element
coupled "described
is, no intermediate elements available. Other formulations that
used to describe the relationship between elements
should be interpreted in the same way (for example, "between" versus "directly
between "," adjacent "directly"
adjacent ", etc.).
5A zeigt
eine Takterzeugungsschaltung gemäß einer
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die einen
Invertierer I0, M (wobei M eine ganze Zahl ≥ 1 ist) Schleifenschaltungen LC1...M, die in Reihe angeordnet sind, und
N (wobei N eine ganze Zahl ≥ 2
ist) Gruppen von Invertierern INV1...N aufweist. 5A FIG. 10 shows a clock generating circuit according to an exemplary embodiment of the present invention including an inverter I0, M (where M is an integer ≥ 1) loop circuits LC 1... M arranged in series, and N (where N is an integer ≥ 2) has groups of inverters INV 1 ... N.
Wie
in 5A gezeigt, kann jede der Schleifenschaltungen
LC1...M N (wobei N eine ganze Zahl ≥ 2 ist) Knoten
beinhalten, wobei die Knotenanzahl gleich der Anzahl der Gruppen
von Invertierern INV1...N ist. In der beispielhaften
Ausgestaltung, die in 5A gezeigt ist, beträgt N = 4.As in 5A 1 , each of the loop circuits LC 1 ... M N (where N is an integer ≥ 2) may include nodes, the node number being equal to the number of groups of inverters INV 1 ... N. In the exemplary embodiment shown in FIG 5A is shown, N = 4.
Jede
der N Gruppen von Invertierern INV1...N beinhaltet
M – 1
Invertierer, wobei M die Anzahl der Schleifenschaltungen LC1...M ist. In der beispielhaften Ausgestaltung
gemäß 5A ist
N = 4, und die vier Gruppen von Invertierern sind mit INV1...4 bezeichnet. In der beispielhaften Ausgestaltung
gemäß 5A umfassen
die Gruppen von Invertierern INV1, INV2, INV3 und INV4 jeweils M – 1 Invertierer, die als I91...(M-1), I101...(M-1),
I111...(M-1) bzw. I121...(M-1) bezeichnet sind.Each of the N groups of inverters INV 1 ... N includes M - 1 inverters, where M is the number of loop circuits LC 1 ... M. In the exemplary embodiment according to 5A is N = 4, and the four groups of inverters are labeled INV 1 ... 4 . In the exemplary embodiment according to 5A The groups of inverters INV 1 , INV 2 , INV 3 and INV 4 each comprise M - 1 inverters represented as I9 1 ... (M-1) , I10 1 ... (M-1) , I11 1 .. (M-1) and I12 1 ... (M-1) are designated.
Wie
in 5A gezeigt, empfängt der Invertierer I0 ein
externes Taktsignal ECLK direkt und gibt ein invertiertes externes
Taktsignal an die erste Schleifenschaltung LC1 aus.As in 5A 1, the inverter I0 directly receives an external clock signal ECLK and outputs an inverted external clock signal to the first loop circuit LC 1 .
Die
erste Schleifenschaltung LC1 erzeugt N interne
Zwischentaktsignale, jedes an einem entsprechenden Knoten, wobei
eine Frequenz der N Zwischentaktsignale ein Vielfaches einer Frequenz des
externen Taktsignals und des invertierten externen Taktsignals ist.
In der beispielhaften Ausgestaltung gemäß 5A sind
die N (= 4) Knoten mit A1, B1,
C1 und D1 bezeichnet.
Wie in 5A gezeigt, werden die N internen
Zwischentaktsignale von den Knoten A1, B1, C1 und D1 aus- bzw. in die Invertierer I91, I101, I111 und I121 eingegeben.The first loop circuit LC 1 generates N internal intermediate clock signals, each at a respective node, wherein a frequency of the N intermediate clock signals is a multiple of a frequency of the external clock signal and the inverted external clock signal. In the exemplary embodiment according to 5A the N (= 4) nodes are labeled A 1 , B 1 , C 1 and D 1 . As in 5A shown, the N intermediate internal clock signals from the nodes A 1, B 1, C 1 and D 1 off or in the inverters I9 1, 1 I10, I11 input 1 and I12. 1
Wie
in 5A gezeigt, empfängt die Schleifenschaltung
LC2 die Ausgangssignale der Invertierer I91, I101, I111 und I121 an Knoten
A2, B2, C2 bzw. D2. N interne
Zwischentaktsignale werden von den Knoten A2,
B2, C2 und D2 aus- und in Invertierer I92,
I102, I112 bzw.
I122 eingegeben.As in 5A The loop circuit LC 2 receives the output signals of the inverters I9 1 , I10 1 , I11 1 and I12 1 at nodes A 2 , B 2 , C 2 and D 2, respectively. N intermediate internal clock signals off from the nodes A 2, B 2, C 2 and D 2, and input to inverter I9 2, I10 2, I11 and I12 2. 2
Die
M-te Schleifenschaltung LCM empfängt die
Ausgangssignale von Invertierern I9(M-1),
I10(M-1), I11(M-1) und
I12(M-1) an Knoten AM,
BM, CM bzw. DM und gibt Taktsignale CLK1, CLK2, CLK3 bzw.
CLK4 aus.The Mth loop circuit LC M receives the output signals of inverters I9 (M-1) , I10 (M-1) , I11 (M-1) and I12 (M-1) at nodes A M , B M , C M and M, respectively D M and outputs clock signals CLK1, CLK2, CLK3 and CLK4, respectively.
Wie
weiter oben dargelegt, weist jede Schleifenschaltung LCM N
Knoten auf, beispielsweise vier Knoten A, B, C und D, von denen
jeder ein internes Zwischentaktsignal erzeugt.As stated above, each loop circuit LC M has N nodes, for example four nodes A, B, C and D, each of which generates an internal intermediate clock signal.
Wie
in 5A gezeigt, sind die Schleifenschaltungen LC2-M im Wesentlichen gleich der Schleifenschaltung
LC1, mit der Ausnahme, dass die Schleifenschaltungen
LC2-M kein invertiertes internes Taktsignal
empfangen.As in 5A As shown, the loop circuits LC 2-M are substantially the same as the loop circuit LC 1 , except that the loop circuits LC 2-M do not receive an inverted internal clock signal.
Wie
in 5A gezeigt, kann jede Schleifenschaltung LCM Invertierer I1–I8 umfassen. Die Invertierer
I1–I8
jeder der Schleifenschaltungen LCM sind so
angeordnet, dass sie eine erste Schleife bilden, die aus Invertierern
I1M–I4M gebildet ist, eine zweite Schleife aus
Invertierern I1M, I2M und
I7M, eine dritte Schleife aus Invertierern
I3M, I4M und I8M, eine vierte Schleife aus Invertierern
I2M, I3M und I6M, eine fünfte Schleife
aus Invertierern I7M und I8M,
eine sechste Schleife aus Invertierern I5M und
I6M und eine siebte Schleife aus Invertierern
I1M , I5M und
I4M.As in 5A As shown, each loop circuit may include LC M inverters I1-I8. The inverters I1-I8 of each of the loop circuits LC M are arranged to form a first loop formed of inverters I1 M -I4 M , a second loop of inverters I1 M , I2 M and I7 M , a third loop Inverters I3 M , I4 M and I8 M , a fourth loop of inverters I2 M , I3 M and I6 M , a fifth loop of inverters I7 M and I8 M , a sixth loop of inverters I5 M and I6 M and a seventh loop Inverters I1 M , I5 M and I4 M.
Wie
weiter oben dargelegt, sind eine Mehrzahl von Invertierern I91...(M-1), I101...(M-1),
I111...(M-1) und I121...(M-1) für jeden
von Knoten AM, BM,
CM bzw. DM von jeder
der Schleifenschaltungen LCM miteinander
in Reihe geschaltet und erzeugen eine Mehrzahl von Taktsignalen
CLK1, CLK2, CLK3, CLK4, wie in 5A gezeigt.As stated above, a plurality of inverters I9 1 ... (M-1) , I10 1 ... (M-1) , I11 1 ... (M-1) and I12 1 ... (M -1) for each of nodes A M , B M , C M and D M of each of the loop circuits LC M are connected in series with each other and generate a plurality of clock signals CLK1, CLK2, CLK3, CLK4 as in 5A shown.
Wenn
das externe Taktsignal ECLK in die Takterzeugungsschaltung eingegeben
wird, folgt die Frequenz des internen Taktsignals CLK1, CLK2, CLK3
und CLK4 derjenigen des externen Taktsignals ECLK. Des Weiteren
wird jedes der internen Taktsignale mit einer Phasendifferenz von
90° zwischen
benachbarten Taktsignalen ausgegeben, d. h. CLK1 kann als CLK0 eingestellt
sein, CLK2 als CLK90, CLK3 als CLK180 und CLK4 als CLK270.If
the external clock signal ECLK is input to the clock generating circuit
is followed by the frequency of the internal clock signal CLK1, CLK2, CLK3
and CLK4 of that of the external clock signal ECLK. Furthermore
is each of the internal clock signals with a phase difference of
90 ° between
outputted to adjacent clock signals, d. H. CLK1 can be set as CLK0
CLK2 as CLK90, CLK3 as CLK180 and CLK4 as CLK270.
5B ist
eine beispielhafte äquivalente Darstellung
der Takterzeugungsschaltung gemäß 5A. 5B FIG. 12 is an exemplary equivalent representation of the clock generating circuit according to FIG 5A ,
Wie
in 5B gezeigt, empfängt Knoten A1 das
invertierte externe Taktsignal als ein Eingangssignal sowie Eingangssignale
von Invertierern I41 und I71.
Der Knoten A1 liefert ein Ausgangssignal
an In vertierer I11 und I91.
Im Ergebnis empfängt
der Knoten A1 drei Eingangssignale und gibt
zwei Ausgangssignale aus.As in 5B Node A 1 receives the inverted external clock signal as an input signal as well as input signals from inverters I 4 1 and I 7 1 . The node A 1 supplies an output signal to inverters I1 1 and I9 1 . As a result, the node A 1 receives three input signals and outputs two output signals.
In
gleicher Weise empfängt
Knoten B1 Eingangssignale von Invertierern
I31 und I51 und
liefert ein Ausgangssignal an Invertierer I41 und
I101. Im Ergebnis empfängt der Knoten B1 zwei
Eingangssignale und gibt zwei Ausgangssignale aus.Similarly, node B receives 1 inputs from inverters I3 1 and I5 1 and provides an output to inverters I4 1 and I10 1 . As a result, the node B 1 receives two input signals and outputs two output signals.
Knoten
C1 empfängt
Eingangssignale von Invertierern I21 und
I81 und liefert ein Ausgangssignal an Invertierer
I31 und I111. Im
Ergebnis empfängt
der Knoten C1 ebenfalls zwei Eingangssignale
und gibt zwei Ausgangssignale aus. Knoten D1 empfängt Eingangssignale
von Invertierern I11 und I61 und
liefert ein Ausgangssignal an Invertierer I21 und
I121. Im Ergebnis empfängt Knoten D1 ebenfalls
zwei Eingangssignale und gibt zwei Ausgangssignale aus.Node C 1 receives inputs from inverters I 2 1 and I 8 1 and provides an output to inverters I 3 1 and I 11 1 . As a result, the node C 1 also receives two input signals and outputs two output signals. Node D 1 receives input signals from inverters I1 1 and I6 1 and supplies an output signal to inverters I2 1 and I12 1 . As a result, node D 1 also receives two input signals and outputs two output signals.
Knoten
A2 empfängt
Eingangssignale von Invertierern I42, I72 und I91. Der Knoten
A2 liefert ein Ausgangssignal an Invertierer
I12 und I92. Im
Ergebnis empfängt
der Knoten A2 drei Eingangssignale und gibt
zwei Ausgangssignale aus. Knoten B2 empfängt Eingangssignale
von Invertierern I32, I52 und
I101. Der Knoten B2 liefert
ein Ausgangssignal an Invertierer I42 und
I102. Im Ergebnis empfängt der Knoten B2 drei
Eingangssignale und gibt zwei Ausgangssignale aus.Node A 2 receives input signals from inverters I4 2 , I7 2 and I9 1 . The node A 2 supplies an output signal to inverters I1 2 and I9 2 . As a result, the node A 2 receives three input signals and outputs two output signals. Node B 2 receives input signals from inverters I3 2 , I5 2 and I10 1 . The node B 2 provides an output signal to inverters I4 2 and I10 2 . As a result, the node B 2 receives three input signals and outputs two output signals.
Knoten
C2 empfängt
Eingangssignale von Invertierern I22, I82 und I111. Der Knoten
C2 liefert ein Ausgangssignal an Invertierer
I32 und I112. Im
Ergebnis empfängt
der Knoten C2 drei Eingangssignale und gibt
zwei Ausgangssignale aus. Knoten D2 empfängt Eingangssignale
von Invertierern I12, I62 und
I121. Der Knoten D2 liefert
ein Ausgangssignal an Invertierer I22 und
I122. Im Ergebnis empfängt der Knoten D2 drei
Eingangssignale und gibt zwei Ausgangssignale aus.Node C 2 receives input signals from inverters I2 2, I8 and I11 2. 1 The node C 2 supplies an output signal to inverters I 3 2 and I 11 2 . As a result, the node C 2 receives three input signals and outputs two output signals. Node D 2 receives input signals from inverters I1 2 , I6 2 and I12 1 . The node D 2 provides an output signal to inverters I 2 2 and I 12 2 . As a result, the node D 2 receives three input signals and outputs two output signals.
Die
Knoten A3, A3, C3, D3 bis AM-1, BM-1, CM-1 bzw. DM-1 arbeiten
in gleicher Weise wie die oben beschriebenen Knoten A2,
B2, C2, D2. Die Knoten AM, BM, CM, DM empfangen
vergleichbare Eingangssignale wie die oben beschriebenen Knoten
AM-1, BM-1, CM-1, DM-1, und geben
interne Taktsignale CLK1, CLK2, CLK3 bzw. CLK4 aus.The nodes A 3 , A 3 , C 3 , D 3 to A M-1 , B M-1 , C M-1 and D M-1 work in the same way as the nodes A 2 , B 2 , C described above 2 , D 2 . The nodes A M , B M , C M , D M receive comparable input signals as the above-described nodes A M-1 , B M-1 , C M-1 , D M-1 , and give internal clock signals CLK1, CLK2, CLK3 or CLK4 off.
Wie
in den 5A und 5B gezeigt,
wird eine Phaseninterpolation bei jedem der Knoten A1, B1, C1, D1 bis
AM, BM, CM, DM durchgeführt. Beispielsweise
wird am Knoten A1 des Schleifenfilters LC1 das invertierte externe Taktsignal vom
Invertierer I0 mit zwei Ausgangssignalen von den Invertierern I41 und I71 kombiniert
und interpoliert, um die beiden Ausgangssignale zu erzeugen, die
an die Invertierer I11 und I91 geliefert
werden. In gleicher Weise wird am Knoten A2 des
Schleifenfilters LC2 das Ausgangssignal
des Invertierers I91 mit zwei Ausgangssignalen der
Invertierer I42 und I72 kombiniert
und interpoliert, um die beiden Ausgangssignale zu erzeugen, die
an die Invertierer I12 und I92 geliefert
werden. Alle anderen Knoten A3...M arbeiten
in gleicher Weise.As in the 5A and 5B 2 , phase interpolation is performed at each of the nodes A 1 , B 1 , C 1 , D 1 to A M , B M , C M , D M. For example, at the node A 1 of the loop filter LC 1, the inverted external clock signal from the inverter I0 is combined and interpolated with two outputs from the inverters I4 1 and I7 1 to produce the two output signals supplied to the inverters I1 1 and I9 1 , Similarly, at node A 2 of loop filter LC 2, the output of inverter I9 1 is combined and interpolated with two output signals of inverters I4 2 and I7 2 to produce the two output signals supplied to inverters I1 2 and I9 2 , All other nodes A 3 ... M work in the same way.
Beim
Knoten B1 des Schleifenfilters LC1 werden die Ausgangssignale von Invertierern
I31 und I51 kombiniert
und interpoliert, um die beiden Ausgangssignale zu erzeugen, die
an die Invertierer I41 und I101 geliefert
werden. In gleicher Weise wird im Knoten B2 des
Schleifenfilters LC2 das Ausgangssignal des
Invertierers I101 mit zwei Ausgangssignalen
von Invertierern I32 und I52 kombiniert
und interpoliert, um die beiden Ausgangssignale zu erzeugen, die
an die Invertierer I42 und I102 geliefert
werden. Alle weiteren Knoten B3...M arbeiten
in gleicher Weise.At the node B of the loop filter 1 LC 1, the output signals from inverters I3 and I5 1 1 are combined and interpolated to generate the two output signals, which are supplied to the inverters I4 1 and I10. 1 Similarly, in node B 2 of the loop filter LC 2, the output of the inverter I10 1 is combined and interpolated with two outputs of inverters I3 2 and I5 2 to produce the two output signals supplied to the inverters I4 2 and I10 2 , All other nodes B 3 ... M work in the same way.
Beim
Knoten C1 des Schleifenfilters LC1 werden die Ausgangssignale von Invertierern
I21 und I81 kombiniert
und interpoliert, um die beiden Ausgangssignale zu erzeugen, die
an die Invertierer I31 und I111 geliefert
werden. In gleicher Weise wird im Knoten C2 des
Schleifenfilters LC2 das Ausgangssignal des
Invertierers I111 mit den beiden Ausgangssignalen
der Invertierer I22 und I82 kombiniert
und interpoliert, um die beiden Ausgangssignale zu erzeugen, die
an die Invertierer I32 und I112 geliefert
werden. Alle weiteren Knoten C3...M arbeiten
in gleicher Weise.At the node C 1 of the loop filter LC 1 , the outputs of inverters I 2 1 and I 8 1 are combined and interpolated to produce the two output signals supplied to the inverters I 3 1 and I 11 1 . Similarly, in node C 2 of loop filter LC 2, the output of inverter I11 1 is combined and interpolated with the two output signals of inverters I 2 2 and I 2 to produce the two output signals supplied to inverters I 3 2 and I 11 2 become. All other nodes C 3 ... M work in the same way.
Beim
Knoten D1 des Schleifenfilters LC1 werden die Ausgangssignale von Invertierern
I11 und I61 kombiniert
und interpoliert, um die beiden Ausgangssignale zu erzeugen, die
an die Invertierer I21 und I121 geliefert
werden. In gleicher Weise wird im Knoten D2 des
Schleifenfilters LC2 das Ausgangssignal des
Invertierers I121 mit den beiden Ausgangssignalen
der Invertierer I12 und I62 kombiniert
und interpoliert, um die beiden Ausgangssignale zu erzeugen, die
an die Invertierer I22 und I122 geliefert
werden. Alle weiteren Knoten D3...M arbeiten
in gleicher Weise.At the node D 1 of the loop filter LC 1 , the outputs of inverters I1 1 and I6 1 are combined and interpolated to produce the two output signals supplied to the inverters I2 1 and I12 1 . Similarly, at node D 2 of loop filter LC 2, the output of inverter I12 1 is combined and interpolated with the two outputs of inverters I1 2 and I6 2 to produce the two output signals supplied to inverters I2 2 and I12 2 become. All other nodes D 3 ... M work in the same way.
Die
Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch das
Schleifenfilter LC1 erzeugt werden, beträgt ungefähr 90°. Die Phasendifferenz
zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch das Schleifenfilter
LC2 erzeugt werden, liegt näher bei
exakt 90°,
verglichen mit dem Schleifenfilter LC1. Die
Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch Schleifenfilter
LC3 erzeugt werden, liegt noch näher bei
exakt 90° als
für Schleifenfilter LC2. Im Ergebnis nähert sich die Phasendifferenz
des internen Taktsignals CLK1, CLK2, CLK3, CLK4 immer näher an exakt
90° an,
wenn mehr Schleifenfilter LCM zu der Takterzeugungsschaltung
hinzugefügt werden.The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 1 is approximately 90 °. The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 2 is closer to exactly 90 °, compared to the loop filter LC 1 . The phase difference between adjacent clock signals generated by loop filter LC 3 is even closer to exactly 90 ° than to loop filter LC 2 . As a result, the phase difference of the internal clock signal CLK1, CLK2, CLK3, CLK4 approaches closer and closer to exactly 90 ° as more loop filters LC M are added to the clock generating circuit.
Wie
oben dargelegt, wird die oben beschriebene Phaseninterpolation in
jedem der Knoten durchgeführt,
wenn das externe Taktsignal ECLK eingegeben wird, und eine Verriegelungsoperation
für interne
Taktsignale wird verglichen mit dem Stand der Technik in relativ
kurzer Zeit abgeschlossen. Des Weiteren ist eine Takterzeugungsschaltung,
wie sie in den 5A und 5B dargestellt
ist, im Vergleich zu herkömmlichen
Takterzeugungsschaltungen robuster in Bezug auf Leistungsrauschen.As stated above, the above-described phase interpolation is performed in each of the nodes when the external clock signal ECLK is input, and an internal clock signal latching operation is completed in a relatively short time as compared with the prior art. Furthermore, a clock generating circuit as shown in FIGS 5A and 5B is more robust in terms of power noise compared to conventional clock generating circuits.
6A zeigt
eine Takterzeugungsschaltung gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
die einen Invertierer I0, M (wobei M eine ganze Zahl ≥ 1 ist) Schleifenschal tungen
LC1...M+1, die in Reihe angeordnet sind,
und N (wobei N eine ganze Zahl ≥ 2
ist) Gruppen von Invertierern INV1...N aufweist. 6A FIG. 12 shows a clock generating circuit according to another exemplary embodiment of the present invention including an inverter I0, M (where M is an integer ≥ 1) loop circuits LC 1... M + 1 arranged in series, and N (where N is an integer ≥ 2) has groups of inverters INV 1 ... N.
Wie
in 6A gezeigt, kann jede der Schleifenschaltungen
LC1...M+1 N (wobei N eine ganze Zahl ≥ 2 ist) Knoten
beinhalten, wobei die Knotenanzahl gleich der Anzahl der Gruppen
von Invertierern INV1...N ist. In der beispielhaften
Ausgestaltung gemäß 6A ist
N = 4. Der Invertierer I0, die M (wobei M eine ganze Zahl ≥ 1 ist) Schleifenschaltungen LC1...M+1, die in Reihe angeordnet sind, und
die N (wobei N eine ganze Zahl ≥ 2
ist) Gruppen von Invertierern INV1...N können ebenso
angeordnet sein und betrieben werden, wie diejenigen in den 5A und 5B.As in 6A 1 , each of the loop circuits LC 1 ... M + 1 N (where N is an integer ≥ 2) may include nodes, the node number being equal to the number of groups of inverters INV 1 ... N. In the exemplary embodiment according to 6A N = 4. The inverter I0 which is M (where M is an integer ≥ 1) has loop circuits LC 1 ... M + 1 arranged in series and N (where N is an integer ≥ 2) Groups of inverters INV 1 ... N may be arranged and operated as those in the 5A and 5B ,
Die
Takterzeugungsschaltung gemäß 6A kann
weiterhin eine (M + 2)-te Schleifenschaltung LCM+2 aufweisen,
die parallel zu den Schleifenschaltungen LC1...M+1 angeordnet
ist.The clock generating circuit according to 6A may further comprise a (M + 2) -th loop circuit LC M + 2 arranged in parallel with the loop circuits LC 1 ... M + 1 .
Die
interne Anordnung der Schleifenschaltungen LCM+1 und
LCM+2 kann dieselbe sein wie für die Schleifenschaltungen
LC1...M.The internal arrangement of the loop circuits LC M + 1 and LC M + 2 may be the same as for the loop circuits LC 1 ... M.
Wie
in 6A gezeigt, empfangen einige der Knoten der Schleifenschaltung
LCM+1 Eingangssignale von Invertierern I9M, I10M, I11M und I12M. Beispielsweise
empfangen, wie in 6A dargestellt, Knoten AM+1 und CM+1 Eingangssignale
von Invertierern I9M und I11M.
Des Weiteren empfangen einige der Knoten der Schleifenschaltung
LCM+2 Eingangssignale von Invertierern I9M, I10M, I11M und I12M. Beispielsweise
empfangen, wie in 6A gezeigt, Knoten BM+2 und DM+2 Eingangssignale
von I10M und I12M.As in 6A 2 , some of the nodes of the loop circuit LC M + 1 receive input signals from inverters I9 M , I10 M , I11 M and I12 M. For example, receive as in 6A represented, nodes A M + 1 and C M + 1 input signals from inverters I9 M and I11 M. Furthermore, some of the nodes of the loop circuit LC M + 2 inputs of inverters I9 M, M I10, I11 and I12 M M received. For example, receive as in 6A shown, node B M + 2 and D M + 2 inputs of I10 M and I12 M.
Die
Takterzeugungsschaltung gemäß 6A umfasst
weiterhin eine erste Gruppe von N Invertierern I13M+1,
I14M+1, I15M+1 und
I16M+1, von denen jeder ein Ausgangssignal
von Knoten AM+1, BM+1, CM+1 bzw. DM+1 empfängt, und
eine zweite Gruppe von Invertierern I13M+2,
I14M+2, I15M+2 und
I16M+2, von denen jeder ein Ausgangssignal
von Kno ten AM+2, BM+2,
CM+2 bzw. DM+2 empfängt. Ausgangssignale
der ersten Gruppe von N Invertierern UI13M+1,
I14M+1, I15M+1 und
I16M+1 und der zweiten Gruppe von N Invertierern
I13M+2, I14M+2,
I15M+2 und I16M+2 werden
in eine dritte Gruppe von Invertierern I13, I14, I15 bzw. I16 eingegeben,
um interne Taktsignale CLK1, CLK2, CLK3 bzw. CLK4 zu erzeugen.The clock generating circuit according to 6A further comprises a first group of N inverters I13 M + 1 , I14 M + 1 , I15 M + 1 and I16 M + 1 , each of which receives an output signal from nodes A M + 1 , B M + 1 , C M + 1 and D M + 1 , and a second group of inverters I 13 M + 2 , I 14 M + 2 , I 15 M + 2, and I 16 M + 2 , each of which receives an output of nodes A M + 2 , B M + 2 , C M + 2 and D M + 2 , respectively. Output signals of the first group of N inverters UI13 M + 1 , I14 M + 1 , I15 M + 1 and I16 M + 1 and the second group of N inverters I13 M + 2 , I14 M + 2 , I15 M + 2 and I16 M +2 are input to a third group of inverters I13, I14, I15 and I16, respectively, to generate internal clock signals CLK1, CLK2, CLK3 and CLK4, respectively.
6B ist
eine beispielhafte äquivalente Darstellung
der Takterzeugungsschaltung in 6A. 6B FIG. 12 is an exemplary equivalent representation of the clock generation circuit in FIG 6A ,
Wie
in den 6A und 6B gezeigt,
wird in jedem der Knoten A1, B1,
C1, D1 bis AM+2, BM+2, CM+2, DM+2 eine Phaseninterpolation
durchgeführt.
Die Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch
das Schleifenfilter LC1 erzeugt werden,
beträgt
etwa 90°.
Die Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch
das Schleifenfilter LC2 erzeugt werden,
liegt im Vergleich mit dem Schleifenfilter LC1 näher bei
exakt 90°.
Die Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch
das Schleifenfilter LC3 erzeugt werden,
liegt noch näher
bei exakt 90° als
für das
Schleifenfilter LC2. Im Ergebnis liegt die
Phasendifferenz des internen Taktsignals CLK1, CLK2, CLK3, CLK4
näher bei exakt
90°, wenn
mehr Schleifenfilter LCm zu der Takterzeugungsschaltung
hinzugefügt
werden.As in the 6A and 6B In each of the nodes A 1 , B 1 , C 1 , D 1 to A M + 2 , B M + 2 , C M + 2 , D M + 2, phase interpolation is performed. The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 1 is about 90 °. The phase difference between adjacent clock signals, which are generated by the loop filter LC 2 , is closer to exactly 90 ° in comparison with the loop filter LC 1 . The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 3 is even closer to exactly 90 ° than to the loop filter LC 2 . As a result, the phase difference of the internal clock signal CLK1, CLK2, CLK3, CLK4 is closer to exactly 90 ° as more loop filters LC m are added to the clock generating circuit.
Wie
oben dargelegt wurde, wird die oben beschriebene Phaseninterpolation
in jedem Knoten durchgeführt,
wenn das externe Taktsignal ECLK eingegeben wird, und die Verriegelungsoperation
für interne
Taktsignale wird verglichen mit dem Stand der Technik in einer relativ
kurzen Zeit abgeschlossen. Darüber
hinaus ist eine Takterzeugungsschaltung, wie sie in den 6A und 6B dargestellt
ist, verglichen mit herkömmlichen
Takterzeugungsschaltungen robuster in Bezug auf Leistungsrauschen.As stated above, the above-described phase interpolation is performed in each node when the external clock signal ECLK is input, and the internal clock signal latching operation is completed in a relatively short time as compared with the prior art. In addition, a clock generating circuit as shown in the 6A and 6B is more robust in terms of power noise compared to conventional clock generating circuits.
7A zeigt
eine Takterzeugungsschaltung gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
die einen Invertierer I0, M (wobei M eine ganze Zahl ≥ 1 ist) Schleifenschaltungen
LC1...M, die in Reihe angeordnet sind, und
N (wobei N eine ganze Zahl ≥ 2
ist) Gruppen von Invertierern INV1...N aufweist.
Die beispielhafte Ausgestaltung gemäß 7A ist ähnlich der
beispielhaften Ausgestaltung gemäß 5A,
mit der Ausnahme, dass die interne Ausgestaltung jeder der Schleifenschaltungen
LC1...M eine Anzahl von N Invertierern beinhaltet,
die als eine Latch-Schaltung angeordnet sind. In der beispielhaften
Ausgestaltung gemäß 7A ist
N = 4, und somit beinhaltet jede Schleifenschaltung LC1...M vier
Invertierer I1, I2, I3 und I4 und eine einzelne Schleife. 7A FIG. 10 shows a clock generating circuit according to another exemplary embodiment of the present invention including an inverter I0, M (where M is an integer ≥ 1) loop circuits LC 1... M arranged in series, and N (where N is an integer ≥ 2) groups of inverters INV 1 ... N. The exemplary embodiment according to 7A is similar to the exemplary embodiment according to 5A with the exception that the internal configuration of each of the loop circuits LC 1 ... M includes a number of N inverters arranged as a latch circuit. In the exemplary embodiment according to 7A is N = 4, and thus each loop circuit LC 1 ... M includes four inverters I1, I2, I3 and I4 and a single loop.
7B ist
eine beispielhafte äquivalente Darstellung
der Takterzeugungsschaltung gemäß 7A. 7B FIG. 12 is an exemplary equivalent representation of the clock generating circuit according to FIG 7A ,
Wie
in den 7A und 7B gezeigt,
wird in jedem der Knoten A1, B1,
C1, D1 bis AM, BM, CM,
DM eine Phaseninterpolation durchgeführt. Die
Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch das
Schleifenfilter LC1 erzeugt werden, beträgt angenähert 90°. Die Phasendifferenz
zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch das Schleifenfilter
LC2 erzeugt werden, liegt im Vergleich mit
dem Schleifenfilter LC1 näher bei
exakt 90°.
Die Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch
das Schleifenfilter LC3 erzeugt werden,
liegt sogar noch näher
bei exakt 90° als
für das
Schleifenfilter LC2. Im Ergebnis nähert sich
die Phasendifferenz des internen Taktsignals CLK1, CLK2, CLK3, CLK4
näher an
exakt 90° an,
wenn mehr Schleifenfilter LCm zu der Takterzeugungsschaltung
hinzugefügt werden.As in the 7A and 7B In each of the nodes A 1 , B 1 , C 1 , D 1 to A M , B M , C M , D M, phase interpolation is performed. The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 1 is approximately 90 °. The phase difference between adjacent clock signals, which are generated by the loop filter LC 2 , is closer to exactly 90 ° in comparison with the loop filter LC 1 . The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 3 is even closer to exactly 90 ° than to the loop filter LC 2 . As a result, the phase difference of the internal clock signal CLK1, CLK2, CLK3, CLK4 approaches closer to exactly 90 ° as more loop filters LC m are added to the clock generating circuit.
Wie
oben beschrieben, wird die Phaseninterpolation in jedem Knoten wie
oben beschrieben durchgeführt,
wenn das externe Taktsignal ECLK angelegt wird, und eine Verriegelungsoperation
für interne
Taktsignale wird verglichen mit dem Stand der Technik in einer relativ
kurzen Zeit abgeschlossen. Darüber
hinaus ist eine Takterzeugungsschaltung, wie sie in den 7A und 7B dargestellt
ist, verglichen mit herkömmlichen
Takterzeugungsschaltungen robuster in Bezug auf Leistungsrauschen.As described above, the phase interpolation in each node becomes as described above is performed when the external clock signal ECLK is applied, and an internal clock signal latching operation is completed in a relatively short time as compared with the prior art. In addition, a clock generating circuit as shown in the 7A and 7B is more robust in terms of power noise compared to conventional clock generating circuits.
8 zeigt
eine äquivalente
Schaltung einer Takterzeugungsschaltung gemäß einer weiteren beispielhaften
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die einen Invertierer
I0, M (wobei M eine ganze Zahl ≥ 1
ist) Schleifenschaltungen LC1...M, die in
Reihe angeordnet sind, und N (wobei N eine ganze Zahl ≥ 2 ist) Gruppen
von Invertierern INV1...N aufweist. 8th FIG. 10 shows an equivalent circuit of a clock generation circuit according to another exemplary embodiment of the present invention, which includes an inverter I0, M (where M is an integer ≥ 1) loop circuits LC 1... M arranged in series, and N (where N is an integer ≥ 2) has groups of inverters INV 1 ... N.
Wie
in 8 gezeigt, kann jede der Schleifenschaltungen
LC1...M eine Anzahl von N (wobei N eine
ganze Zahl ≥ 2
ist) Knoten aufweisen, wobei die Anzahl an Knoten gleich der Anzahl
der Gruppen von Invertierern INV1...N ist.
In der beispielhaften Ausgestaltung gemäß 8 ist N
= 5.As in 8th 1 , each of the loop circuits LC 1... M may have a number of N (where N is an integer ≥ 2) nodes, the number of nodes being equal to the number of groups of inverters INV 1 . In the exemplary embodiment according to 8th is N = 5.
Wie
in 8 gezeigt, umfasst jede der N Gruppen von Invertierern
INV1...N M – 1 Invertierer, wobei M die
Anzahl der Schleifenschaltungen LC1...M ist.
In der beispielhaften Ausgestaltung gemäß 8 ist N
= 5, und die fünf
Gruppen von Invertierern sind mit INV1...5 bezeichnet.
In der beispielhaften Ausgestaltung gemäß 8 umfassen
die Gruppen von Invertierern INV1, INV2, INV3, INV4 und INV5 jeweils
M – 1
Invertierer, die als I111...(M-1), I121...(M-1), I131...(M-1), I141...(M-1) bzw. I151...(M-1) bezeichnet
sind.As in 8th 1 , each of the N groups of inverters INV includes 1 ... N M - 1 inverters, where M is the number of loop circuits LC 1 ... M. In the exemplary embodiment according to 8th N = 5, and the five groups of inverters are labeled INV 1 ... 5 . In the exemplary embodiment according to 8th The groups of inverters INV 1 , INV 2 , INV 3 , INV 4 and INV 5 each comprise M-1 inverters represented as I11 1 ... (M-1) , I12 1 ... (M-1) , I13 1 ... (M-1) , I14 1 ... (M-1) and I15 1 ... (M-1) are designated.
Wie
in 8 gezeigt, empfängt der Invertierer I0 ein
externes Taktsignal ECLK direkt und gibt ein invertiertes externes
Taktsignal an die erste Schleifenschaltung LC1 aus.As in 8th 1, the inverter I0 directly receives an external clock signal ECLK and outputs an inverted external clock signal to the first loop circuit LC 1 .
Wie
in 8 gezeigt, erzeugt die erste Schleifenschaltung
LC1 N interne Zwischentaktsignale, jedes
bei einem entsprechenden Knoten, wobei eine Frequenz der N internen
Zwischentaktsignale ein Vielfaches einer Frequenz des externen Taktsignals
und des invertierten externen Taktsignals ist. In der beispielhaften
Ausgestaltung gemäß 8 sind die
N (= 5) Knoten mit A1, B1,
C1, D1 und F1 bezeichnet. Wie in 8 gezeigt,
werden die N internen Zwischentaktsignale von Knoten A1,
B1, C1, D1 und E1 ausgegeben
und in Invertierer I111, I121,
I131, I141 bzw.
I151 eingegeben.As in 8th 1 , the first loop circuit LC generates 1 N internal intermediate clock signals, each at a corresponding node, wherein a frequency of the N internal intermediate clock signals is a multiple of a frequency of the external clock signal and the inverted external clock signal. In the exemplary embodiment according to 8th the N (= 5) nodes are labeled A 1 , B 1 , C 1 , D 1 and F 1 . As in 8th 9, the N internal intermediate clock signals from nodes A 1 , B 1 , C 1 , D 1 and E 1 are output and input to inverters I11 1 , I12 1 , I13 1 , I14 1 and I15 1 , respectively.
Wie
in 8 gezeigt, empfängt die zweite Schleifenschaltung
LC2 die Ausgangssignale von Invertierern
I111, I121, I131, I141 und I151 an Knoten A1, B1, C1, D1 bzw.
E1. N interne Zwischentaktsignale werden
von Knoten A1, B1,
C1, D1 und E1 aus- und in Invertierer I112,
I122, I132, I142 bzw. I152 eingegeben.As in 8th 2 , the second loop circuit LC 2 receives the output signals of inverters I11 1 , I12 1 , I13 1 , I14 1, and I15 1 at nodes A 1 , B 1 , C 1 , D 1, and E 1, respectively. N internal intermediate clock signals are output from nodes A 1 , B 1 , C 1 , D 1 and E 1 and input to inverters I11 2 , I12 2 , I13 2 , I14 2 and I15 2 , respectively.
Wie
in 8 gezeigt, empfängt die M-te Schleifenschaltung
LCM die Ausgangssignale von Invertierern
I11(M-1), I12(M-1),
I13(M-1), I14(M-1) und
I15(M-1) an Knoten AM,
BM, CM, DM bzw. EM und gibt
Taktsignale CLK1, CLK2, CLK3, CLK4 bzw. CLK5 aus.As in 8th 5, the Mth loop circuit LC M receives the output signals from inverters I11 (M-1) , I12 (M-1) , I13 (M-1) , I14 (M-1), and I15 (M-1) at nodes A M , B M M , C M , D M and E M and outputs clock signals CLK1, CLK2, CLK3, CLK4 and CLK5, respectively.
Wie
oben dargelegt, weist jede Schleifenschaltung LCM eine
Anzahl von N Knoten auf, beispielsweise fünf Knoten A, B, C, D und E,
von denen jeder ein internes Zwischentaktsignal erzeugt.As stated above, each loop circuit LC M has a number of N nodes, for example five nodes A, B, C, D and E, each of which generates an internal intermediate clock signal.
Wie
in 8 gezeigt, entsprechen die Schleifenschaltungen
LC2-M im Wesentlichen der Schleifenschaltung
LC1, mit der Ausnahme, dass die Schleifenschaltungen
LC2-M kein invertiertes externes Taktsignal
empfangen.As in 8th 1 , the loop circuits LC 2-M substantially correspond to the loop circuit LC 1 , except that the loop circuits LC 2-M do not receive an inverted external clock signal.
Wie
in 8 gezeigt, kann jede Schleifenschaltung LCM Invertierer I1–I10 aufweisen. Wie oben unter
Bezugnahme auf 5A beschrieben, können die
Invertierer I1–I10
jeder der Schleifenschaltungen LCM so angeordnet
sein, dass sie eine Mehrzahl von Schleifen bilden, von denen jede
aus einer Untergruppe der Invertierer I1–I10 gebildet ist.As in 8th As shown, each loop circuit may include LC M inverters I1-I10. As above with reference to 5A As described, the inverters I1-I10 of each of the loop circuits LC M may be arranged to form a plurality of loops, each of which is formed of a subset of the inverters I1-I10.
Wie
oben dargelegt, sind eine Mehrzahl von Invertierern I111...(M-1),
I121...(M-1), I131...(M-1),
I141...(M-1), I151...(M-1) für jeden
der Knoten AM, BM,
CM, DM bzw. EM von jeder der Schleifenschaltungen LCM in Rei he miteinander geschaltet und erzeugen
eine Mehrzahl von Taktsignalen CLK1, CLK2, CLK3, CLK4 und CLK5, wie
in 8 gezeigt.As stated above, a plurality of inverters I11 1 ... (M-1) , I12 1 ... (M-1) , I13 1 ... (M-1) , I14 1 ... (M-) 1) , I15 1 ... (M-1) for each of the nodes A M , B M , C M , D M and E M of each of the loop circuits LC M in series with each other and generate a plurality of clock signals CLK1 , CLK2, CLK3, CLK4 and CLK5, as in 8th shown.
Wenn
das externe Taktsignal ECLK in die Takterzeugungsschaltung eingegeben
wird, folgen die Frequenzen der internen Taktsignale CLK1, CLK2,
CLK3, CLK4 und CLK5 derjenigen des externen Taktsignals ECLK. Weiterhin
wird jedes der internen Taktsignale mit einer Phasendifferenz von
72° zwischen
benachbarten Taktsignalen ausgegeben, d. h. CLK1 kann als CLK0 eingestellt
sein, CLK2 kann als CLK72 eingestellt sein, CLK3 kann als CLK144 eingestellt
sein, CLK4 kann als CLK216 eingestellt sein und CLK5 kann als CLK288
eingestellt sein.If
the external clock signal ECLK is input to the clock generating circuit
the frequencies of the internal clock signals CLK1, CLK2,
CLK3, CLK4 and CLK5 of that of the external clock signal ECLK. Farther
is each of the internal clock signals with a phase difference of
72 ° between
outputted to adjacent clock signals, d. H. CLK1 can be set as CLK0
CLK2 can be set as CLK72, CLK3 can be set as CLK144
CLK4 can be set as CLK216 and CLK5 can be used as CLK288
be set.
9 ist
eine beispielhafte äquivalente
Darstellung einer Takterzeugungsschaltung mit einer Einzelschleifen-
oder Latch-Konfiguration
gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
wobei N = 5. 9 FIG. 12 is an exemplary equivalent representation of a single loop or latched clock generation circuit according to another exemplary embodiment of the present invention, where N = 5.
Wie
in 8 und 9 gezeigt, wird eine Phaseninterpolation
in jedem der Knoten A1, B1,
C1, D1, E1 bis AM, BM, CM, DM,
EM durchgeführt. Die Phasendifferenz zwischen
benachbarten Taktsignalen, die durch das Schleifenfilter LC1 erzeugt werden, beträgt angenähert 72°. Die Phasendifferenz zwischen benachbarten
Taktsignalen, die durch das Schleifenfilter LC2 erzeugt
werden, liegt näher
bei exakt 72°, verglichen
mit dem Schleifenfilter LC1. Die Phasendifferenz
zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch das Schleifenfilter
LC3 erzeugt werden, liegt noch näher bei
exakt 72° als
für das
Schleifenfilter LC2. Im Ergebnis nähert sich
die Phasendifferenz des internen Taktsignals CLK1, CLK2, CLK3, CLK4, CLK5
an exakt 72° an,
wenn mehr Schleifenfilter LCm zu der Takterzeugungsschaltung
hinzugefügt
werden.As in 8th and 9 is shown, phase interpolation is performed in each of the nodes A 1 , B 1 , C 1 , D 1 , E 1 to A M , B M , C M , D M , E M. The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 1 is approximately 72 °. The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 2 is closer to exactly 72 °, compared to the loop filter LC 1 . The phases difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 3 is even closer to exactly 72 ° than to the loop filter LC 2 . As a result, the phase difference of the internal clock signal CLK1, CLK2, CLK3, CLK4, CLK5 approaches to exactly 72 ° when more loop filter LC m are added to the clock generation circuit.
Wie
oben dargelegt, wird die Phaseninterpolation in jedem der Knoten
wie oben beschrieben durchgeführt,
wenn das externe Taktsignal ECLK angelegt wird, und eine Verriegelungsoperation
für interne Taktsignale
wird nach einer relativ kurzen Zeit verglichen mit dem Stand der
Technik abgeschlossen. Darüber
hinaus ist eine Takterzeugungsschaltung, wie sie in den 8 und 9 dargestellt
ist, verglichen mit herkömmlichen
Takterzeugungsschaltungen robuster in Bezug auf Leistungsrauschen.As stated above, the phase interpolation in each of the nodes is performed as described above when the external clock signal ECLK is applied, and an internal clock signal latching operation is completed after a relatively short time as compared with the prior art. In addition, a clock generating circuit as shown in the 8th and 9 is more robust in terms of power noise compared to conventional clock generating circuits.
10 zeigt
eine äquivalente
Schaltung einer Takterzeugungsschaltung gemäß einer weiteren beispielhaften
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die einen Invertierer
I0, M (wobei M eine ganze Zahl ≥ 1
ist) Schleifenschaltungen LC1...M, die in
Reihe angeordnet sind, und N (wobei N eine ganze Zahl ≥ 2 ist) Gruppen
von Invertierern INV1...N aufweist. 10 FIG. 10 shows an equivalent circuit of a clock generation circuit according to another exemplary embodiment of the present invention, which includes an inverter I0, M (where M is an integer ≥ 1) loop circuits LC 1... M arranged in series, and N (where N is an integer ≥ 2) has groups of inverters INV 1 ... N.
Wie
in 10 gezeigt, kann jede der Schleifenschaltungen
LC1...M eine Anzahl von N (wobei N eine
ganze Zahl ≥ 2
ist) Knoten aufweisen, wobei die Anzahl an Knoten gleich der Anzahl
der Gruppen von Invertierern INV1...N ist.
In der beispielhaften Ausgestaltung gemäß 10 ist
N = 6.As in 10 1 , each of the loop circuits LC 1... M may have a number of N (where N is an integer ≥ 2) nodes, the number of nodes being equal to the number of groups of inverters INV 1 . In the exemplary embodiment according to 10 is N = 6.
Wie
in 10 gezeigt, weist jede der N Gruppen von Invertierern
INV1...N M – 1 Invertierer auf, wobei
M die Anzahl der Schleifenschaltungen LC1...M ist.
In der beispielhaften Ausgestaltung gemäß 10 ist
N = 6, und die sechs Gruppen von Invertierern sind mit INV1 ...6 bezeichnet.
In der beispielhaften Ausgestaltung gemäß 10 weisen
die Gruppen von Invertierern INV1, INV2, INV3, INV4, INV5 und INV6 jeweils M – 1 Invertierer auf, die mit
I171...(M+1), I181...(M-1),
I191...(M-1), I201...(M-1),
I211...(M-1) bzw. I221...(M-1) bezeichnet
sind.As in 10 1 , each of the N groups of inverters INV 1... N M - 1 has inverters, where M is the number of loop circuits LC 1... M. In the exemplary embodiment according to 10 is N = 6, and the six groups of inverters are labeled INV 1 ... 6 . In the exemplary embodiment according to 10 The groups of inverters INV 1 , INV 2 , INV 3 , INV 4 , INV 5 and INV 6 each have M - 1 inverters connected to I 17 1 ... (M + 1) , I18 1 ... (M-). 1) , I19 1 ... (M-1) , I20 1 ... (M-1) , I21 1 ... (M-1) and I22 1 ... (M-1), respectively.
Wie
in 10 gezeigt, empfängt der Invertierer I0 ein
externes Taktsignal ECLK direkt und gibt ein invertiertes externes
Taktsignal an die erste Schleifenschaltung LC1 aus.As in 10 1, the inverter I0 directly receives an external clock signal ECLK and outputs an inverted external clock signal to the first loop circuit LC 1 .
Wie
in 10 gezeigt, erzeugt die erste Schleifenschaltung
LC1 N interne Zwischentaktsignale, jedes
bei einem entsprechenden Knoten, wobei eine Frequenz der N internen
Zwischentaktsignale ein Vielfaches einer Frequenz des externen Taktsignals
und des invertierten externen Taktsignals ist. In der beispielhaften
Ausgestaltung gemäß 10 sind die
N (= 6) Knoten mit A1, B1,
C1, D1, E1 und F1 bezeichnet.
Wie in 8 gezeigt, werden die N internen Zwischentaktsignale
von den Knoten A1, B1,
C1, D1, E1 und F1 aus- und
in Invertierer I171, I181,
I191, I201, I211 bzw. I221 eingegeben.As in 10 1 , the first loop circuit LC generates 1 N internal intermediate clock signals, each at a corresponding node, wherein a frequency of the N internal intermediate clock signals is a multiple of a frequency of the external clock signal and the inverted external clock signal. In the exemplary embodiment according to 10 For example, the N (= 6) nodes are labeled A 1 , B 1 , C 1 , D 1 , E 1, and F 1 . As in 8th are shown, the N internal intermediate clock signals of the nodes A 1 , B 1 , C 1 , D 1 , E 1 and F 1 off and in inverters I17 1 , I18 1 , I19 1 , I20 1 , I21 1 and I22 1 entered.
Wie
in 10 gezeigt, empfängt die zweite Schleifenschaltung
LC2 die Ausgangssignale von Invertierern
I171, I181, I191, I201, I211 und I221 an Knoten
A2, B2, C2, D2, E2 bzw.
F2. N interne Zwischentaktsignale werden
von Knoten A2, B2,
C2, D2, E2 bzw. F2 aus- und
in Invertierer I172, I182,
I192, I202, I212 und I222 eingegeben.As in 10 2 , the second loop circuit LC 2 receives the output signals of inverters I17 1 , I18 1 , I19 1 , I20 1 , I21 1, and I22 1 at nodes A 2 , B 2 , C 2 , D 2 , E 2, and F 2, respectively. N internal intermediate clock signals are output from nodes A 2 , B 2 , C 2 , D 2 , E 2 and F 2 and input to inverters I17 2 , I18 2 , I19 2 , I20 2 , I21 2 and I22 2 , respectively.
Wie
in 10 gezeigt, empfängt die M-te Schleifenschaltung
LCM die Ausgangssignale von Invertierern
I17(M-1), I18(M-1),
I19(M-1), I20(M-1),
I21(M-1) bzw. I22(M-1) an
Knoten AM, BM, CM, DM, EM bzw.
FM und gibt Taktsignale CLK1, CLK2, CLK3,
CLK4, CLK5 bzw. CLK6 aus.As in 10 The Mth loop circuit LC M receives the output signals from inverters I17 (M-1) , I18 (M-1) , I19 (M-1) , I20 (M-1) , I21 (M-1), respectively. I22 (M-1) at nodes A M , B M , C M , D M , E M and F M and outputs clock signals CLK1, CLK2, CLK3, CLK4, CLK5 and CLK6, respectively.
Wie
oben dargelegt, weist jede Schleifenschaltung LCM eine
Anzahl von N Knoten auf, beispielsweise sechs Knoten A, B, C, D,
E und F, von denen jeder ein internes Zwischentaktsignal erzeugt.As stated above, each loop circuit LC M has a number of N nodes, for example six nodes A, B, C, D, E and F, each of which generates an internal intermediate clock signal.
Die
Schleifenschaltungen LC2-M sind im Wesentlichen ähnlich zu
der Schleifenschaltung LC1, mit der Ausnahme,
dass die Schleifenschaltungen LC2-M kein
invertiertes externes Taktsignal empfangen.The loop circuits LC 2-M are substantially similar to the loop circuit LC 1 , except that the loop circuits LC 2-M do not receive an inverted external clock signal.
Wie
in 10 gezeigt, kann jede Schleifenschaltung LCM Invertierer I1–I18 aufweisen. Wie in 10 gezeigt,
sind die Invertierer I1–I18
jeder der Schleifenschaltungen LCM so angeordnet,
dass sie eine Mehrzahl von Schleifen bilden, von denen jede aus
einer Untergruppe der Invertierer I1–I18 gebildet ist.As in 10 As shown, each loop circuit may include LC M inverters I1-I18. As in 10 As shown, the inverters I1-I18 of each of the loop circuits LC M are arranged to form a plurality of loops, each of which is formed of a subset of the inverters I1-I18.
Wie
oben dargelegt, sind eine Mehrzahl von Invertierern I17(M-1),
I18(M-1), I19(M-1),
I20(M-1), I21(M-1) und I22(M-1) für
jeden der Knoten AM, BM,
CM, DM, EM bzw. FM von jeder
der Schleifenschaltungen LCM in Reihe miteinander
geschaltet und erzeugen eine Mehrzahl von Taktsignalen CLK1, CLK2,
CLK3, CLK4, CLK5 und CLK6, wie in 10 gezeigt.As stated above, a plurality of inverters I17 (M-1) , I18 (M-1) , I19 (M-1) , I20 (M-1) , I21 (M-1) and I22 (M-1) are. for each of the nodes A M , B M , C M , D M , E M and F M of each of the loop circuits LC M are connected in series with each other and generate a plurality of clock signals CLK1, CLK2, CLK3, CLK4, CLK5 and CLK6, as in 10 shown.
Wenn
das externe Taktsignal ECLK in die Takterzeugungsschaltung eingegeben
wird, folgen die Frequenzen der internen Taktsignale CLK1, CLK2,
CLK3, CLK4, CLK5 und CLK6 derjenigen des externen Taktsignals ECLK.
Weiterhin wird jedes der internen Taktsignale mit einer Phasendifferenz
von 60° zwischen
benachbarten Taktsignalen ausgegeben, d. h. CLK1 kann als CLK0 eingestellt
sein, CLK2 kann als CLK60 eingestellt sein, CLK3 kann als CLK120
eingestellt sein, CLK4 kann als CLK180 eingestellt sein, CLK5 kann
als CLK240 eingestellt sein und CLK6 als CLK300 eingestellt sein.If
the external clock signal ECLK is input to the clock generating circuit
the frequencies of the internal clock signals CLK1, CLK2,
CLK3, CLK4, CLK5 and CLK6 of those of the external clock signal ECLK.
Furthermore, each of the internal clock signals becomes a phase difference
from 60 ° between
outputted to adjacent clock signals, d. H. CLK1 can be set as CLK0
CLK2 can be set as CLK60, CLK3 can be used as CLK120
be set, CLK4 can be set as CLK180, CLK5 can
be set as CLK240 and CLK6 be set as CLK300.
Wie
in 10 gezeigt, wird eine Phaseninterpolation in jedem
der Knoten A1, B1,
C1, D1, E1 und F1 bis AM, BM, CM,
DM, EM und FM durchgeführt.As in 10 shown becomes a phase in terpolation performed in each of the nodes A 1 , B 1 , C 1 , D 1 , E 1 and F 1 to A M , B M , C M , D M , E M and F M.
Die
Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch das
Schleifenfilter LC1 erzeugt werden, beträgt angenähert 60°. Die Phasendifferenz
zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch das Schleifenfilter
LC2 erzeugt werden, liegt näher bei
exakt 60°,
verglichen mit dem Schleifenfilter LC1.
Die Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch
das Schleifenfilter LC3 erzeugt werden,
liegt noch näher
bei exakt 60° als
für das
Schleifenfilter LC2. Im Ergebnis nähert sich
die Phasendifferenz des internen Taktsignals CLK1, CLK2, CLK3, CLK4,
CLK5 und CLK6 näher
an exakt 60° an,
wenn mehr Schleifenfilter LCm zu der Takterzeugungsschaltung
hinzugefügt
werden.The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 1 is approximately 60 °. The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 2 is closer to exactly 60 °, compared to the loop filter LC 1 . The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 3 is even closer to exactly 60 ° than to the loop filter LC 2 . As a result, the phase difference of the internal clock signal CLK1, CLK2 CLK4, CLK5 and CLK6 approaches, CLK3, closer to exactly 60 ° to when more loop filter LC m are added to the clock generation circuit.
Wie
oben dargelegt, wird die oben beschriebene Phaseninterpolation in
jedem der Knoten durchgeführt,
wenn das externe Taktsignal ECLK angelegt wird, und eine Verriegelungsoperation
für interne
Taktsignale wird verglichen mit dem Stand der Technik nach einer
relativ kurzen Zeit abgeschlossen. Darüber hinaus ist eine Takterzeugungsschaltung,
wie sie in 10 dargestellt ist, verglichen
mit herkömmlichen
Takterzeugungsschaltungen robuster in Bezug auf Leistungsrauschen.As stated above, the above-described phase interpolation is performed in each of the nodes when the external clock signal ECLK is applied, and an internal clock signal latching operation is completed after a relatively short time as compared with the prior art. In addition, a clock generation circuit as shown in 10 is more robust in terms of power noise compared to conventional clock generating circuits.
11 zeigt
eine äquivalente
Schaltung einer Takterzeugungsschaltung gemäß einer weiteren beispielhaften
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die einen Invertierer
I0, M (wobei M eine ganze Zahl ≥ 1
ist) Schleifenschaltungen LC1...M, die in
Reihe angeordnet sind, und N (wobei N eine ganze Zahl ≥ 2 ist) Gruppen
von Invertierern INV1...N aufweist. Die beispielhafte
Ausgestaltung der 11 ist ähnlich der beispielhaften Ausgestaltung
gemäß 10,
mit der Ausnahme, dass die interne Ausgestaltung jeder der Schleifenschaltungen
LC1...M eine Anzahl von N Invertierern aufweist,
die als eine Latch-Schaltung angeordnet sind. In der beispielhaften
Ausgestaltung gemäß 11 ist
N = 6, und somit weist jede Schleifenschaltung LC1...M sechs
Invertierer I1, I2, I3, I4, I5 und I6 und eine einzelne Schleife
auf. 11 FIG. 10 shows an equivalent circuit of a clock generation circuit according to another exemplary embodiment of the present invention, which includes an inverter I0, M (where M is an integer ≥ 1) loop circuits LC 1... M arranged in series, and N (where N is an integer ≥ 2) has groups of inverters INV 1 ... N. The exemplary embodiment of 11 is similar to the exemplary embodiment according to 10 with the exception that the internal configuration of each of the loop circuits LC 1... M has a number of N inverters arranged as a latch circuit. In the exemplary embodiment according to 11 is N = 6, and thus each loop circuit LC 1 ... M has six inverters I1, I2, I3, I4, I5 and I6 and a single loop.
Wie
in 11 gezeigt, wird in jedem der Knoten A1, B1, C1,
D1, E1 und F1 bis AM, BM, CM, DM,
EM und FM eine Phaseninterpolation
durchgeführt.
Die Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch
das Schleifenfilter LC1 erzeugt werden, beträgt angenähert 60°. Die Phasendifferenz
zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch das Schleifenfilter
LC2 erzeugt werden, liegt im Vergleich mit
dem Schleifenfilter LC1 näher bei
exakt 60°.
Die Phasendifferenz zwischen benachbarten Taktsignalen, die durch
das Schleifenfilter LC3 erzeugt werden, liegt
noch näher
bei exakt 60° als
für das
Schleifenfilter LC2. Im Ergebnis nähert sich
die Phasendifferenz des internen Taktsignals CLK1, CLK2, CLK3, CLK4, CLK5,
CLK6 näher
an exakt 60° an,
wenn mehr Schleifenfilter LCm zu der Takterzeugungsschaltung hinzugefügt werden.As in 11 In each of nodes A 1 , B 1 , C 1 , D 1 , E 1 and F 1 to A M , B M , C M , D M , E M and F M, phase interpolation is performed. The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 1 is approximately 60 °. The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 2 is closer to exactly 60 ° in comparison with the loop filter LC 1 . The phase difference between adjacent clock signals generated by the loop filter LC 3 is even closer to exactly 60 ° than to the loop filter LC 2 . As a result, the phase difference of the internal clock signal CLK1, CLK2, CLK3, CLK4, CLK5, CLK6 approaches closer to at exactly 60 ° when more loop filter LC m are added to the clock generation circuit.
Wie
oben dargelegt, wird die oben beschriebene Phaseninerpolation in
jedem der Knoten durchgeführt,
wenn das externe Taktsignal ECLK eingegeben wird, und eine Verriegelungsoperation
für interne Taktsignale
wird verglichen mit dem Stand der Technik in einer relativ kurzen
Zeit abgeschlossen. Darüber
hinaus ist eine Takterzeugungsschaltung, wie sie in 11 dargestellt
ist, verglichen mit herkömmlichen
Takterzeugungsschaltungen robuster in Bezug auf Leistungsrauschen.As stated above, the above-described phase inpolation is performed in each of the nodes when the external clock signal ECLK is input, and an internal clock signal latching operation is completed in a relatively short time as compared with the prior art. In addition, a clock generation circuit as shown in 11 is more robust in terms of power noise compared to conventional clock generating circuits.
12 ist
eine beispielhafte äquivalente Darstellung
einer Schleifenschaltung gemäß einer weiteren
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die eine
Mehrzahl von Invertierern, acht (8) Knoten A–H und Taktsignale ICLK0, ICLK45, ICLK90,
ICLK135, ICLK180, ICLK225, ICLK270 und ICLK315 darstellt. In einer
beispielhaften Ausgestaltung können
sich die Phasen der Knoten A–H
um 45° unterscheiden.
In einer beispielhaften Ausgestaltung gemäß 12 kann
jeder der Knoten A–H
vier Eingangssignale empfangen und drei Ausgangssignale ausgeben. 12 FIG. 10 is an exemplary equivalent representation of a loop circuit according to another exemplary embodiment of the present invention, illustrating a plurality of inverters, eight (8) nodes A-H and clock signals ICLK0, ICLK45, ICLK90, ICLK135, ICLK180, ICLK225, ICLK270 and ICLK315. In an exemplary embodiment, the phases of nodes A-H may differ by 45 °. In an exemplary embodiment according to 12 For example, each of the nodes A-H may receive four input signals and output three output signals.
Wie
oben beschrieben, kann eine Takterzeugungsschaltung gemäß beispielhafter
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung eine serielle Konfiguration
aufweisen, wie beispielsweise in den 5A, 5B, 7A, 7B und 8–11 dargestellt
ist, oder eine serielle-parallele Konfiguration, wie sie beispielsweise
in den 5A und 5B dargestellt
ist.As described above, a clock generating circuit according to exemplary embodiments of the present invention may have a serial configuration such as those in FIGS 5A . 5B . 7A . 7B and 8th - 11 is shown, or a serial-parallel configuration, such as in the 5A and 5B is shown.
Wie
oben beschrieben, kann eine Schleifenschaltung gemäß beispielhafter
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung eine Mehrfachschleifen-Konfiguration
aufweisen, wie beispielsweise in den 5A, 5B, 6A, 6B, 8, 10 und 12 dargestellt
ist, oder eine Einzelschleifen- oder Latch-Konfiguration, wie beispielsweise
in den 7A, 7B, 9 und 11 dargestellt
ist. Des Weiteren kann eine Schleifenschaltung ge mäß beispielhafter
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung N Knoten aufweisen, wobei
N eine ganze Zahl ≥ 2
ist, beispielsweise 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15 oder 18. Darüber hinaus
kann eine Takterzeugungsschaltung gemäß beispielhafter Ausgestaltungen
der vorliegenden Erfindung jede beliebige Kombination von Takterzeugungsschaltungskonfigurationen, Schleifenschaltungskonfigurationen
und Knotenanzahlen N aufweisen.As described above, a loop circuit according to exemplary embodiments of the present invention may have a multiple loop configuration, such as in FIGS 5A . 5B . 6A . 6B . 8th . 10 and 12 or a single-loop or latch configuration, such as in the 7A . 7B . 9 and 11 is shown. Furthermore, a loop circuit according to exemplary embodiments of the present invention may include N nodes, where N is an integer ≥ 2, for example, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, or 18. In addition, a clock generation circuit according to FIG exemplary embodiments of the present invention include any combination of clock generation circuit configurations, loop circuit configurations, and node numbers N.
13 zeigt
einen Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung, der jede beliebige der Takterzeugungsschaltungen
beinhalten kann, welche oben unter Bezugnahme auf die 5A–12 beschrieben
wurden. 13 FIG. 12 shows a multi-phase clock generator according to an exemplary embodiment of the present invention, which may include any of the clock generating circuits which with reference to the above 5A - 12 have been described.
Wie
gezeigt, kann der Multiphasen-Takterzeuger gemäß 13 eine
Takterzeugungsschaltung (CGC) 50, eine Phasenveränderungsschaltung (PMC) 52,
einen Phasendetektor (PD) 56 und/oder einen Steuersignalerzeuger
(CSG) 58 aufweisen. Die Takterzeugungsschaltung (CGC) 50 empfängt einen externen
Takt, beispielsweise den oben beschriebenen Takt ECLK, und erzeugt
N erste interne Taktsignale, beispielsweise CLK1, CLK2, CLK3, CLK4
gemäß den 5A–7B,
als N erste interne Taktsignale CLK0', CLK90', CLK180', CLK270'. CLK0', CLK90', CLK180', CLK270' haben dieselbe Frequenz wie ECLK.As shown, the multi-phase clock generator according to 13 a clock generation circuit (CGC) 50 , a phase change circuit (PMC) 52 , a phase detector (PD) 56 and / or a control signal generator (CSG) 58 exhibit. The clock generation circuit (CGC) 50 receives an external clock, for example, the above-described clock ECLK, and generates N first internal clock signals such as CLK1, CLK2, CLK3, CLK4 in accordance with 5A - 7B as N first internal clock signals CLK0 ', CLK90', CLK180 ', CLK270'. CLK0 ', CLK90', CLK180 ', CLK270' have the same frequency as ECLK.
Die
Phasenveränderungsschaltung
(PMC) 52 empfängt
die N ersten internen Taktsignale CLK0', CLK90', CLK180', CLK270' und wenigstens ein Steuersignal CS
von dem Steuersignalerzeuger (CSG) 58 als Eingangssignale
und erzeugt N zweite Taktsignale ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270.
Jedes beliebige der N zweiten Taktsignale ICLK0, ICLK90, ICLK180,
ICLK270 kann als ein Rückkopplungssignal
verwendet werden, das an den Phasendetektor (PD) 56 ausgegeben
wird, wie unten erläutert
ist.The phase change circuit (PMC) 52 receives the N first internal clock signals CLK0 ', CLK90', CLK180 ', CLK270' and at least one control signal CS from the control signal generator (CSG) 58 as input signals and generates N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270. Any of the N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 may be used as a feedback signal applied to the phase detector (PD). 56 is output, as explained below.
Der
Phasendetektor (PD) 56 empfängt das externe Taktsignal
ECLK und eines der N zweiten Taktsignale ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270
als ein Rückkopplungstaktsignal
oder rückgekoppeltes Taktsignal
DCLK und gibt ein UP-Signal aus, wenn eine Phase des Signals ECLK
einer Phase des Rückkopplungstaktsignals
DCLK vorauseilt, und gibt ein DOWN-Signal aus, wenn die Phase des
Signals ECLK hinter der Phase des Rückkopplungstaktsignals DCLK
zurückbleibt.The phase detector (PD) 56 receives the external clock signal ECLK and one of the N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 as a feedback clock signal or feedback clock signal DCLK, and outputs an UP signal when a phase of the signal ECLK leads one phase of the feedback clock signal DCLK, and outputs a DOWN Signal when the phase of the ECLK signal lags behind the phase of the feedback clock signal DCLK.
Der
Steuersignalerzeuger (CSG) 58 empfängt das UP-Signal und das DOWN-Signal
von dem Phasendetektor (PD) 56 und gibt das wenigstens eine
Steuersignal CS an die Phasenveränderungsschaltung
(PMC) 52 aus.The control signal generator (CSG) 58 receives the UP signal and the DOWN signal from the phase detector (PD) 56 and supplies the at least one control signal CS to the phase change circuit (PMC) 52 out.
14A zeigt einen Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
der weiterhin eine beliebige der Takterzeugungsschaltungen beinhalten kann,
die oben unter Bezugnahme auf die 5A–12 beschrieben
wurden. 14A shows a multi-phase clock generator according to another exemplary embodiment of the present invention, which may further include any of the clock generating circuits described above with reference to FIGS 5A - 12 have been described.
Wie
gezeigt, umfasst der Multiphasen-Takterzeuger gemäß 14A weiterhin einen Multiplizierer (MP) 54 und
einen Dividierer (DIV) 60, die Phasenveränderungsschaltung
(PMC) 52 umfasst eine Auswahl- und Phaseninterpolationsschaltung (SN/PI) 521,
und der Steuersignalerzeuger (CSG) 58 umfasst eine Steuerschaltung
(CC) 581. In einer beispielhaften Ausgestaltung gemäß 14A umfasst das wenigstens eine Steuersignal Auswahlsignale S1,
S2 und ein Gewichtungssignal W.As shown, the multi-phase clock generator according to 14A continue a multiplier (MP) 54 and a divider (DIV) 60 , the phase change circuit (PMC) 52 includes a selection and phase interpolation circuit (SN / PI) 521 , and the control signal generator (CSG) 58 comprises a control circuit (CC) 581 , In an exemplary embodiment according to 14A the at least one control signal comprises selection signals S1, S2 and a weighting signal W.
Die
N ersten internen Taktsignale CLK0', CLK90', CLK180', CLK270' weisen identische Phasenunterschiede
(90°) zwischen
benachbarten Taktsignalen auf. Die Auswahl- und Phaseninterpolationsschaltung
(SN/PI) 521 selektiert zwei Taktsignale unter den N ersten
internen Taktsignalen CLK0', CLK90', CLK180', CLK270' in Abhängigkeit
von den Auswahlsignalen S1, S2 und interpoliert die Phasen der beiden
ausgewählten
Taktsignale in Abhängigkeit von
dem Gewichtungssignal W, um N zweite interne Taktsignale CLK0, CLK90,
CLK180, CLK270 zu erzeugen, die mit dem Signal ECLK synchronisiert sind.The N first internal clock signals CLK0 ', CLK90', CLK180 ', CLK270' have identical phase differences (90 °) between adjacent clock signals. The selection and phase interpolation circuit (SN / PI) 521 selects two clock signals among the N first internal clock signals CLK0 ', CLK90', CLK180 ', CLK270' in response to the selection signals S1, S2 and interpolates the phases of the two selected clock signals in response to the weighting signal W by N second internal clock signals CLK0, CLK90, CLK180, CLK270 which are synchronized with the signal ECLK.
Der
Multiplizierer (MP) 54 multipliziert eine Frequenz der
zweiten internen Taktsignale CLK0, CLK90, CLK180, CLK270, um die
N zweiten Taktsignale ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 zu erzeugen,
die eine höhere
Frequenz als die zweiten internen Taktsignale CLK0, CLK90, CLK180,
CLK270 aufweisen. Beispielsweise können das Signal ECLK, die N
ersten internen Taktsignale CLK0',
CLK90', CLK180', CLK270' und die zweiten
internen Taktsignale CLK0, CLK90, CLK180, CLK270 eine Frequenz von
1 GHz aufweisen, wohingegen die N zweiten Taktsignale ICLK0, ICLK90,
ICLK180, ICLK270 eine Frequenz von X GHz aufweisen können (wobei
X eine ganze Zahl > 1
ist).The multiplier (MP) 54 multiplies a frequency of the second internal clock signals CLK0, CLK90, CLK180, CLK270 to generate the N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 having a higher frequency than the second internal clock signals CLK0, CLK90, CLK180, CLK270. For example, the signal ECLK, the N first internal clock signals CLK0 ', CLK90', CLK180 ', CLK270' and the second internal clock signals CLK0, CLK90, CLK180, CLK270 may have a frequency of 1 GHz, whereas the N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 may have a frequency of XGHz (where X is an integer> 1).
Die
Steuerschaltung (CC) 581 erzeugt die Auswahlsignale S1,
S2 und das Gewichtungssignal W in Abhängigkeit von den UP- oder DOWN-Signalen
von dem Phasendetektor (PD) 56. Der Dividierer (DIV) 60 teilt
eine Frequenz des einen der N zweiten Taktsignale ICLK0, ICLK90,
ICLK180, ICLK270, das als das Rückkopplungssignal
ausgewählt
wurde, von X GHz (wobei X eine ganze Zahl > 1 ist) herunter zurück auf die Frequenz des Signals
ECLK. Das Ausgangssignal des Dividierers (DIV) 60 wird
als der Rückkopplungstakt
DCLK in den Phasendetektor (PD) 56 eingegeben.The control circuit (CC) 581 generates the selection signals S1, S2 and the weighting signal W as a function of the UP or DOWN signals from the phase detector (PD) 56 , The divider (DIV) 60 divides a frequency of the one of the N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 selected as the feedback signal from X GHz (where X is an integer> 1) down to the frequency of the signal ECLK. The output signal of the divider (DIV) 60 is referred to as the feedback clock DCLK in the phase detector (PD) 56 entered.
14B zeigt einen Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
der weiterhin eine beliebige der Takterzeugungsschaltungen beinhalten kann,
die oben unter Bezugnahme auf die 5A–12 beschrieben
wurden. 14B shows a multi-phase clock generator according to another exemplary embodiment of the present invention, which may further include any of the clock generating circuits described above with reference to FIGS 5A - 12 have been described.
Wie
gezeigt, erfordert der Multiphasen-Takterzeuger gemäß 14B nicht den Multiplizierer (MP) 54 oder
den Dividierer (DIV) 60. Auf diese Weise besitzen die N
zweiten Taktsignale ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 dieselbe Frequenz
wie das Signal ECLK.As shown, the multi-phase clock generator according to 14B not the multiplier (MP) 54 or the divider (DIV) 60 , In this way, the N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 have the same frequency as the signal ECLK.
Wie
in den 14A und 14B gezeigt, kann
ein Multiphasen-Takterzeuger gemäß beispielhaften
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung anstelle einer Schleifenkonfigurationsschaltung
eine Takterzeugungsschaltung aufweisen, die aus einem Phasendetektor,
einer Ladungspumpe, einem Schleifenfilter und/oder einer spannungsgesteuerten
Verzögerungsleitung
gebildet sein kann, wie sie beispielsweise in den 1A und 1B dargestellt sind.
Auf diese Weise kann, wenn ein externes Taktsignal ECLK eingegeben
wird, eine Mehrzahl von Taktsignalen CLK0', CLK90', CLK180', CLK270' mit höherer Geschwindigkeit als nach
dem Stand der Technik erzeugt werden, wobei die Mehrzahl von Taktsignalen
dieselbe Frequenz wie das Signal ECLK zusammen mit einer gewünschten
Phasendifferenz (beispielsweise 90°) zwischen benachbarten Taktsignalen
aufweisen können.
Im Ergebnis kann die Verriegelungszeit in einem Multiphasen-Taktgenerator
gemäß beispielhafter
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung reduziert sein.As in the 14A and 14B shown, For example, instead of a loop configuration circuit, a multi-phase clock generator according to exemplary embodiments of the present invention may include a clock generating circuit formed of a phase detector, a charge pump, a loop filter, and / or a voltage-controlled delay line, as shown in FIGS 1A and 1B are shown. In this way, when an external clock signal ECLK is input, a plurality of clock signals CLK0 ', CLK90', CLK180 ', CLK270' can be generated at a higher speed than in the prior art, wherein the plurality of clock signals have the same frequency as the signal ECLK together with a desired phase difference (eg 90 °) between adjacent clock signals. As a result, the lockup time in a multi-phase clock generator may be reduced in accordance with exemplary embodiments of the present invention.
Weiterhin
wird ein externes Taktsignal ECLK direkt in eine Takterzeugungsschaltung
gemäß beispielhafter
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung eingegeben, sodass die
Mehrzahl von Taktsignalen CLK0',
CLK90', CLK180', CLK270' verglichen mit dem
Stand der Technik durch Veränderungen
einer Versorgungsspannung, die durch Rauschen bewirkt sind, weniger
beeinträchtigt
werden. Auf diese Weise kann eine Takterzeugungsschaltung gemäß beispielhafter
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung präzisere Taktsignale mit geringerem
oder ohne Fehler ausgeben.Farther
an external clock signal ECLK is directly input to a clock generation circuit
according to exemplary
Embodiments of the present invention entered so that the
Plurality of clock signals CLK0 ',
CLK90 ', CLK180', CLK270 'compared to the
State of the art through changes
supply voltage caused by noise less
impaired
become. In this way, a clock generating circuit according to exemplary
Embodiments of the present invention provide more precise clock signals with less
or spend without error.
15A zeigt einen Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer
anderen beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
der weiterhin eine beliebige der Takterzeugungsschaltungen beinhalten kann,
welche oben unter Bezugnahme auf die 5A–12 beschrieben
wurden. 15A shows a multi-phase clock generator according to another exemplary embodiment of the present invention, which may further include any of the clock generating circuits described above with reference to FIGS 5A - 12 have been described.
Wie
gezeigt, weist der Multiphasen-Takterzeuger gemäß 15A weiterhin
einen Multiplizierer (MP) 84 und einen Dividierer (DIV) 92 auf,
die Phasenveränderungsschaltung
(PMC) 52 enthält
eine spannungsgesteuerte Verzögerungsleitung
(VCDL) 82 anstelle der Auswahl- und Phaseninterpolationsschaltung 52 gemäß den 14A und 14B,
und der Steuersignalerzeuger (CSG) 58 umfasst eine Ladungspumpe 88 und
ein Schleifenfilter 90 anstelle der Steuerschaltung (CC) 581 gemäß den 14A und 14B.
In der beispielhaften Ausgestaltung gemäß 15A enthält das wenigstens
eine Steuersignal die Steuerspannung Vc.As shown, the multi-phase clock generator according to 15A continue a multiplier (MP) 84 and a divider (DIV) 92 on, the phase change circuit (PMC) 52 contains a voltage-controlled delay line (VCDL) 82 instead of the selection and phase interpolation circuit 52 according to the 14A and 14B , and the control signal generator (CSG) 58 includes a charge pump 88 and a loop filter 90 instead of the control circuit (CC) 581 according to the 14A and 14B , In the exemplary embodiment according to 15A the at least one control signal contains the control voltage Vc.
Die
N ersten internen Taktsignale CLK0', CLK90', CLK180', CLK270' weisen identische Phasendifferenzen
(90°) zwischen
benachbarten Taktsignalen auf. Die spannungsgesteuerte Verzögerungsleitung
(VCDL) 82 stellt eine Verzögerungszeit der ersten internen
Taktsignale (CLK0'–CLK270') ein, um zweite
interne Taktsignale (CLK0–CLK270)
synchron mit dem externen Taktsignal ECLK in Abhängigkeit von der Steuerspannung
Vc zu erzeugen.The N first internal clock signals CLK0 ', CLK90', CLK180 ', CLK270' have identical phase differences (90 °) between adjacent clock signals. The voltage-controlled delay line (VCDL) 82 sets a delay time of the first internal clock signals (CLK0'-CLK270 ') to generate second internal clock signals (CLK0-CLK270) in synchronization with the external clock signal ECLK in response to the control voltage Vc.
Der
Multiplizierer (MP) 54 multipliziert eine Frequenz der
zweiten internen Taktsignale CLK0, CLK90, CLK180, CLK270, um die
N zweiten Taktsignale ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 zu erzeugen,
die eine höhere
Frequenz als die zweiten internen Taktsignale CLK0, CLK90, CLK180,
CLK270 aufweisen. Beispielsweise können das Signal ECLK, die N
ersten internen Taktsignale CLK0',
CLK90', CLK180', CLK270' und die zweiten
internen Taktsignale CLK0, CLK90, CLK180, CLK270 eine Frequenz von
1 GHz aufweisen, wohingegen die N zweiten Taktsignale ICLK0, ICLK90,
ICLK180, ICLK270 eine Frequenz von X GHz (wobei X eine ganze Zahl > 1 ist) aufweisen können.The multiplier (MP) 54 multiplies a frequency of the second internal clock signals CLK0, CLK90, CLK180, CLK270 to generate the N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 having a higher frequency than the second internal clock signals CLK0, CLK90, CLK180, CLK270. For example, the signal ECLK, the N first internal clock signals CLK0 ', CLK90', CLK180 ', CLK270' and the second internal clock signals CLK0, CLK90, CLK180, CLK270 may have a frequency of 1 GHz, whereas the N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 may have a frequency of X GHz (where X is an integer> 1).
Der
Steuersignalerzeuger (CSG) 58, welcher die Ladungspumpe 88 und
das Schleifenfilter 90 aufweist, erzeugt die Steuerspannung
Vc in Abhängigkeit
von den UP- oder DOWN-Signalen von dem Phasendetektor (PD) 86.
Der Dividierer (DIV) 92 teilt eine Frequenz des einen der
N zweiten Taktsignale ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270, welches als
das Rückkopplungssignal
ausgewählt
wurde, von X GHz (wobei X eine ganze Zahl > 1 ist) zurück herunter auf die Frequenz
des Signals ECLK. Das Ausgangssignal des Dividierers (DIV) 92 wird
als der Rückkopplungstakt
DCLK in den Phasendetektor (PD) 86 eingegeben.The control signal generator (CSG) 58 which is the charge pump 88 and the loop filter 90 generates the control voltage Vc in response to the UP or DOWN signals from the phase detector (PD) 86 , The divider (DIV) 92 divides a frequency of the one of the N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 selected as the feedback signal from X GHz (where X is an integer> 1) back down to the frequency of the signal ECLK. The output signal of the divider (DIV) 92 is referred to as the feedback clock DCLK in the phase detector (PD) 86 entered.
15B zeigt einen Multiphasen-Takterzeuger gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
der weiterhin eine beliebige der Takterzeugungsschaltungen umfassen kann,
die oben unter Bezugnahme auf die 5A–12 beschrieben
wurden. 15B shows a multi-phase clock generator according to another exemplary embodiment of the present invention, which may further comprise any of the clock generating circuits described above with reference to FIGS 5A - 12 have been described.
Wie
gezeigt, benötigt
der Multiphasen-Takterzeuger gemäß 15B nicht den Multiplizierer (MP) 84 oder
den Dividierer (DIV) 92. Auf diese Weise besitzen die N
zweiten Taktsignale ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 dieselbe Frequenz
wie das Signal ECLK.As shown, the multi-phase clock generator requires according to 15B not the multiplier (MP) 84 or the divider (DIV) 92 , In this way, the N second clock signals ICLK0, ICLK90, ICLK180, ICLK270 have the same frequency as the signal ECLK.
Wie
in den 15A und 15B gezeigt, kann
ein Multiphasen-Takterzeuger gemäß beispielhaften
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung eine Takterzeugungsschaltung
anstelle einer Schleifenkonfigurationsschaltung aufweisen, die aus
einem Phasendetektor, einer Ladungspumpe, einem Schleifenfilter
und/oder einer spannungsgesteuerten Verzögerungsleitung gebildet sein
kann, wie beispielsweise in den 1A und 1B dargestellt.
Auf diese Weise kann, wenn ein externes Taktsignal ECLK eingegeben
wird, eine Mehrzahl von Taktsignalen CLK0', CLK90', CLK180', CLK270' mit höherer Geschwindigkeit als nach
dem Stand der Technik erzeugt werden, wobei die Mehrzahl von Taktsignalen dieselbe
Frequenz wie das Signal ECLK zusammen mit einer gewünschten
Phasendifferenz (beispielsweise 90°) zwischen benachbarten Taktsignalen
aufweisen kann. Im Ergebnis kann die Verriegelungszeit in einem
Multiphasen-Takterzeuger gemäß beispielhafter
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung reduziert sein.As in the 15A and 15B 10, a multi-phase clock generator according to exemplary embodiments of the present invention may include a clock generating circuit instead of a loop configuration circuit which may be formed of a phase detector, a charge pump, a loop filter, and / or a voltage-controlled delay line such as those in FIGS 1A and 1B shown. In this way, when an external clock signal ECLK is input, a plurality of clock signals CLK0 ', CLK90', CLK180 ', CLK270' of higher Ge speed are generated as in the prior art, wherein the plurality of clock signals may have the same frequency as the signal ECLK together with a desired phase difference (for example 90 °) between adjacent clock signals. As a result, the lockup time in a multi-phase clock generator may be reduced in accordance with exemplary embodiments of the present invention.
Darüber hinaus
wird ein externes Taktsignal ECLK direkt in eine Takterzeugungsschaltung
gemäß beispielhaften
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung eingegeben, sodass die
Mehrzahl von Taktsignalen CLK0',
CLK90', CLK180', CLK270' verglichen mit dem
Stand der Technik durch Veränderungen
einer Versorgungsspannung, die durch Rauschen bewirkt sind, weniger
beeinträchtigt
werden. Auf diese Weise kann eine Takterzeugungsschaltung gemäß beispielhaften
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung präzisere Taktsignale mit geringerem
oder ohne Fehler ausgeben.Furthermore
an external clock signal ECLK is directly input to a clock generation circuit
according to exemplary
Embodiments of the present invention entered so that the
Plurality of clock signals CLK0 ',
CLK90 ', CLK180', CLK270 'compared to the
State of the art through changes
supply voltage caused by noise less
impaired
become. In this way, a clock generating circuit according to exemplary
Embodiments of the present invention provide more precise clock signals with less
or spend without error.
16 zeigt
einen Phasendetektor gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
beispielsweise den Phasendetektor 56, 86, der
oben unter Bezugnahme auf die 13–15B beschrieben wurde. 16 shows a phase detector according to another exemplary embodiment of the present invention, for example, the phase detector 56 . 86 with reference to the above 13 - 15B has been described.
Der
Phasendetektor 56, 86 kann zwei oder mehr Flip-Flops
DF1, DF2 und ein NAND-Gatter NA aufweisen. Eine Spannung VCC wird
als ein Eingangssignal für
beide Flip-Flops DF1, DF2 geliefert. Das externe Taktsignal ECLK
wird als Taktsignal für Flip-Flop
DF1 geliefert, und der Rückkopplungstakt DCLK,
beispielsweise von der Phasenveränderungsschaltung 52 in 13,
der Auswahl- und Phaseninterpolationsschaltung 421 in 14A, des Dividierers 60 in 14B, der spannungsgesteuerten Verzögerungsleitung
(VCDL) 82 in 15A,
des Dividierers 92 in 15B,
wird als der Takt für
das Flip-Flop DF2 geliefert. Der Ausgang Q für gespeicherte Daten des Flip-Flops
DF1 liefert das UP-Signal, und der Ausgang Q für gespeicherte Daten des Flip-Flops DF2
liefert das DOWN-Signal.The phase detector 56 . 86 may comprise two or more flip-flops DF1, DF2 and a NAND gate NA. A voltage VCC is provided as an input to both flip-flops DF1, DF2. The external clock signal ECLK is supplied as a clock signal for flip-flop DF1, and the feedback clock DCLK, for example, from the phase change circuit 52 in 13 , the selection and phase interpolation circuit 421 in 14A , the divider 60 in 14B , the voltage-controlled delay line (VCDL) 82 in 15A , the divider 92 in 15B is supplied as the clock for the flip-flop DF2. The stored data output Q of the flip-flop DF1 supplies the UP signal, and the stored data output Q of the flip-flop DF2 supplies the DOWN signal.
Der
Ausgang Q für
gespeicherte Daten des Flip-Flops DF1 und der Ausgang Q für gespeicherte Daten
des Flip-Flops DF2 liefern die Eingangssignale für das NAND-Gatter NA, und das
Ergebnis der NAND-Operation wird an Flip-Flop DF1 und Flip-Flop DF2
zurück
geliefert.Of the
Output Q for
stored data of the flip-flop DF1 and the output Q for stored data
of the flip-flop DF2 provide the inputs to the NAND gate NA, and the
The result of the NAND operation is applied to flip-flop DF1 and flip-flop DF2
back
delivered.
Der
Phasendetektor 56, 86 misst eine Phasendifferenz
zwischen dem externen Takt ECLK und dem Rückkopplungstakt DCLK und erzeugt
die UP- oder DN-Steuersignale, beispielsweise für die Steuerschaltung (CC) 581,
um die Auswahlsignale S1, S2 und das Gewichtungssignal W zu erzeugen,
oder für die
Ladungspumpe 88, um das Schleifenfilter 90 zu laden
und zu entladen. Die Steuerschaltung (CC) 581 kann die
Auswahlsignale S1, S2 und das Gewichtungssignal W einstellen, und
die Ladungspumpe 88 kann die Steuerspannung (Vc) einstellen,
jeweils in Abhängigkeit
von UP- oder DN-Steuersignalen.The phase detector 56 . 86 measures a phase difference between the external clock ECLK and the feedback clock DCLK and generates the UP or DN control signals, for example for the control circuit (CC) 581 to generate the selection signals S1, S2 and the weighting signal W, or for the charge pump 88 to the loop filter 90 to load and unload. The control circuit (CC) 581 can set the selection signals S1, S2 and the weighting signal W, and the charge pump 88 can set the control voltage (Vc), depending on UP or DN control signals.
17A–17D zeigen eine Auswahl- und Phaseninterpolationsschaltung
gemäß einer weiteren
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, beispielsweise
die Auswahl- und Phaseninterpolationsschaltung 521, die
oben unter Bezugnahme auf die 14A–14B beschrieben wurde. 17A - 17D show a selection and phase interpolation circuit according to another exemplary embodiment of the present invention, for example, the selection and phase interpolation circuit 521 , referring to the above 14A - 14B has been described.
Wenn
ein erstes Steuersignal S1, das beispielsweise durch die Steuerschaltung
(CC) 581 der 14A–14B geliefert wird, einen niedrigen Pegel aufweist,
gibt eine erste Auswahlschaltung M1 erste und zweite erste interne
Taktsignale CLK0' und CLK90' aus. Wenn das erste
Steuersignal S1 einen hohen Pegel aufweist, gibt die erste Auswahlschaltung
M1 dritte und vierte erste interne Steuersignale CLK180' und CLK270' aus.If a first control signal S1, for example, by the control circuit (CC) 581 of the 14A - 14B is supplied with a low level, a first selection circuit M1 outputs first and second first internal clock signals CLK0 'and CLK90'. When the first control signal S1 has a high level, the first selection circuit M1 outputs third and fourth first internal control signals CLK180 'and CLK270'.
Wenn
ein zweites Steuersignal S2 einen niedrigen Pegel aufweist, gibt
eine zweite Auswahlschaltung M2 zweite und dritte erste interne
Taktsignale CLK90' und
CLK180' aus. Wenn
das zweite Steuersignal S2 einen hohen Pegel aufweist, gibt die zweite
Auswahlschaltung M2 vierte und erste interne Taktsignale CLK270' und CLK0' aus. Wie oben beschrieben,
führen
die erste Auswahlschaltung M1 und die zweite Auswahlschaltung M2
eine grobe Phasenauswahl durch.If
a second control signal S2 has a low level
a second selection circuit M2 second and third first internal
Clock signals CLK90 'and
CLK180 'off. If
the second control signal S2 has a high level, gives the second
Selection circuit M2 fourth and first internal clock signals CLK270 'and CLK0' off. As described above,
to lead
the first selection circuit M1 and the second selection circuit M2
a rough phase selection by.
Der
Phaseninterpolator (PI) gibt zweite interne Taktsignale CLK0 und
CLK90 oder zweite Taktsignale ICLK0 und ICLK90 nach dem Interpolieren zweier
erster interner Taktsignale von den Auswahlschaltungen M1 und M2
in Abhängigkeit
von dem Gewichtungssignal W aus.Of the
Phase Interpolator (PI) outputs second internal clock signals CLK0 and
CLK90 or second clock signals ICLK0 and ICLK90 after interpolating two
first internal clock signals from the selection circuits M1 and M2
dependent on
from the weighting signal W.
Wenn
das erste Steuersignal S1 einen niedrigen Pegel aufweist, gibt die
erste Auswahlschaltung M1 dritte und vierte erste interne Taktsignale CLK180' und CLK270' aus, und wenn das
erste Steuersignal S1 einen hohen Pegel aufweist, gibt die erste
Auswahlschaltung M1 erste und zweite interne Taktsignale CLK0' und CLK90' aus.If
the first control signal S1 has a low level, gives the
first selection circuit M1 outputs third and fourth first internal clock signals CLK180 'and CLK270', and when the
first control signal S1 has a high level, gives the first
Selection circuit M1 first and second internal clock signals CLK0 'and CLK90' off.
Wenn
das zweite Steuersignal S2 einen niedrigen Pegel aufweist, gibt
die zweite Auswahlschaltung M2 vierte und erste interne Taktsignale CLK270' und CLK0' aus, und wenn das
zweite Steuersignal S2 einen hohen Pegel aufweist, gibt die zweite
Auswahlschaltung M2 zweite und dritte erste interne Taktsignale
CLK90' und CLK180' aus. Jede Phaseninterpolation
PI gibt zweite interne Taktsignale CLK180 und CLK270 oder zweite
Taktsignale ICLK180 und ICLK270 nach einer Interpolation mit zwei
ausgewählten
Taktsignalen der Auswahlschaltungen M1 und M2 in Abhängigkeit
von dem Gewichtungssignal W aus. Wie oben beschrieben, führt der Phaseninterpolator
(PI) eine feine oder genaue Phaseninterpolation durch.When the second control signal S2 has a low level, the second selection circuit M2 outputs fourth and first internal clock signals CLK270 'and CLK0', and when the second control signal S2 has a high level, the second selection circuit M2 outputs second and third first internal clock signals CLK90 'and CLK180' off. Each phase interpolation PI indicates second internal clock signals CLK180 and CLK270 or second clock signals ICLK180 and ICLK270 after interpolation two selected clock signals of the selection circuits M1 and M2 in response to the weighting signal W from. As described above, the phase interpolator (PI) performs fine or accurate phase interpolation.
Der
Betrieb der Auswahl- und Phaseninterpolationsschaltung 521 wird
weiter unten in Verbindung mit der Beschreibung des Gewichtungssteuerungserzeugers 72 in 19 detaillierter
beschrieben.The operation of the selection and phase interpolation circuit 521 will be described below in connection with the description of the weighting control generator 72 in 19 described in more detail.
17E zeigt die Beziehung zwischen verschiedenen
Phasen der Signale ECLK, CLK0', CLK90', CLK180' und CLK270' für alle Kombinationen
von Werten, die durch den Steuersignalerzeuger 58 gemäß 13 geliefert
werden. 17E shows the relationship between different phases of the signals ECLK, CLK0 ', CLK90', CLK180 'and CLK270' for all combinations of values generated by the control signal generator 58 according to 13 to be delivered.
18 zeigt
eine Steuerschaltung gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
beispielsweise die Steuerschaltung (CC) 581, die oben in
Verbindung mit den 14A–14B beschrieben
wurde. 18 shows a control circuit according to another exemplary embodiment of the present invention, for example the control circuit (CC) 581 , the above in conjunction with the 14A - 14B has been described.
Ein
Auswahlsignalerzeuger (SSG) 70 führt eine UP- oder Aufwärts-Zähloperation
in Abhängigkeit
von einem ersten Auswahlsteuersignal SUP und eine Abwärts-Zähloperation
in Abhängigkeit
von einem zweiten Auswahlsteuersignal SDN durch.A select signal generator (SSG) 70 performs an UP or UP counting operation in response to a first selection control signal SUP and a down-counting operation in response to a second selection control signal SDN.
Unter
der beispielhaften Annahme, dass der Anfangswert von S1, S2 „00” ist, kann
der Wert von S1, S2 in einer Reihenfolge „10” → „11” → „01” in Abhängigkeit von dem aktivierten
SUP-Signal verändert werden.
Wenn das SDN-Signal aktiviert ist, kann der Wert von S1, S2 in einer
Reihenfolge „01” → „11” → „10” geändert werden.
Die Steuersignale können
an die Auswahl- und Phaseninterpolationsschaltung (SN/PI) 521 der 14A–14B geliefert werden.Under the example assumption that the initial value of S1, S2 is "00", the value of S1, S2 may be changed in an order "10" → "11" → "01" depending on the activated SUP signal. When the SDN signal is activated, the value of S1, S2 may be changed in an order of "01" → "11" → "10". The control signals can be sent to the selection and phase interpolation circuit (SN / PI). 521 of the 14A - 14B to be delivered.
Ein
Gewichtungssteuerungserzeuger (WCG) 72 erzeugt ein erstes
Gewichtungssignal WUP in Abhängigkeit
von dem UP-Signal von dem Phasendetektor (PD) 56, 86 und
erzeugt ein zweites Gewichtungssteuerungssignal WDN in Abhängigkeit
von dem DN-Signal von dem Phasendetektor (PD) 56, 86,
wenn der Wert von S1, S2 „00” bzw. „11” wird.A Weight Control Generator (WCG) 72 generates a first weighting signal WUP in response to the UP signal from the phase detector (PD) 56 . 86 and generates a second weighting control signal WDN in response to the DN signal from the phase detector (PD) 56 . 86 when the value of S1, S2 becomes "00" and "11", respectively.
Des
Weiteren erzeugt der Gewichtungssteuerungserzeuger (WCG) 72 das
zweite Gewichtungssteuerungssignal WDN in Abhängigkeit von dem UP-Signal
von dem Phasendetektor (PD) 56, 86 und erzeugt
das erste Gewichtungssteuerungssignal WUP in Abhängigkeit von dem DN-Signal
von dem Phasendetektor (PD) 56, 86, wenn der Wert
von S1, S2 „01” bzw. „10” wird.
Ein Gewichtungssignalerzeuger (WSG) 74 führt eine
Aufwärts-Zähloperation
in Abhängigkeit
von einem UP-Signal
und eine Abwärts-Zähloperation
in Abhängigkeit
von einem WDN-Signal durch und gibt das Gewichtungssignal W aus.
Das Gewichtungssignal W kann aus einer Mehrzahl von Bits gebildet
sein.Furthermore, the weighting control generator (WCG) generates 72 the second weighting control signal WDN in response to the UP signal from the phase detector (PD) 56 . 86 and generates the first weighting control signal WUP in response to the DN signal from the phase detector (PD) 56 . 86 when the value of S1, S2 becomes "01" and "10", respectively. A weighting signal generator (WSG) 74 performs an up-counting operation in response to an UP signal and a down-counting operation in response to a WDN signal and outputs the weighting signal W. The weighting signal W may be formed of a plurality of bits.
Ein
Gewichtungs-Minimum/Maximum-Detektor (WD) 76 erzeugt ein
erstes Gewichtungserkennungssignal (WMAX), wenn alle Bits des Gewichtungssignals
W hoch sind, beispielsweise „111...11”, und erzeugt
ein zweites Gewichtungserkennungssignal WMIN, wenn alle Bits des
Gewichtungssignals W niedrig sind, beispielsweise „000...00”. Das erste
Gewichtungserkennungssignal WMAX und das zweite Gewichtungserkennungssignal
WMIN werden gemeinsam mit dem ersten Gewichtungssteuerungssignal
WUP und dem zweiten Gewichtungssteuerungssignal WDN in einen Auswahlsteuersignalerzeuger
(SCSG) 78 eingegeben, der das erste Auswahlsteuersignal
SUP und das zweite Auswahlsteuersignal SDN erzeugt und diese an
den Auswahlsignalerzeuger (SSG) 70 liefert.A weighting minimum / maximum detector (WD) 76 generates a first weighting detection signal (WMAX) when all the bits of the weighting signal W are high, for example "111 ... 11", and generates a second weighting detection signal WMIN when all the bits of the weighting signal W are low, for example "000 ... 00" , The first weighting detection signal WMAX and the second weighting detection signal WMIN are input to a selection control signal generator (SCSG) along with the first weighting control signal WUP and the second weighting control signal WDN. 78 which generates the first selection control signal SUP and the second selection control signal SDN and sends them to the selection signal generator (SSG). 70 supplies.
19 zeigt
einen Gewichtungssteuerungserzeuger (WCG), beispielsweise den Gewichtungssteuerungserzeuger
(WCG) 72 gemäß 18 in Übereinstimmung
mit einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
Der Gewichtungssteuerungserzeuger (WCG) 72 beinhaltet ein
exklusives-ODER(XOR)-Gatter, einen Invertierer I1, 2S UND-Gatter
und S ODER-Gatter, wobei S gleich der Anzahl der Auswahlsignale
ist. In beispielhaften Ausgestaltungen für die obigen Angaben ist S
= 2, und somit umfasst der Gewichtungssteuerungserzeuger (WCG) 72 gemäß 19 vier
UND-Gatter AND1–AND4
und zwei ODER-Gatter OR1–OR2. 19 shows a weighting control generator (WCG), for example the weighting control generator (WCG) 72 according to 18 in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. The Weight Control Generator (WCG) 72 includes an exclusive-OR (XOR) gate, an inverter I1, 2 S AND gate and OR gate S, where S is equal to the number of the selection signals. In exemplary embodiments for the above indications, S = 2, and thus the weighting control generator (WCG) comprises 72 according to 19 four AND gates AND1-AND4 and two OR gates OR1-OR2.
Die
beiden Auswahlsignale S1, S2 von der Steuerschaltung (CC) 581 werden
durch das XOR-Gatter mittels einer XOR-Operation verarbeitet, und
das Ergebnis wird durch den Invertierer I1 invertiert. Das Ausgangssignal
des XOR-Gatters wird als ein Eingangssignal in zwei der vier UND-Gatter AND1–AND4 eingegeben.
Das Ausgangssignal des Invertierers I1 wird als ein Eingangssignal
in die beiden anderen zwei der vier UND-Gatter AND1–AND4 eingegeben.
Das UP-Signal von dem Phasendetektor (PD) 56 wird ebenfalls
als ein Eingangssignal in zwei der vier UND-Gatter AND1–AND4 eingegeben. Das
DOWN-Signal von dem Phasendetektor (PD) 56 wird als ein
Eingangssignal in die beiden anderen zwei der vier UND-Gatter AND1–AND4 eingegeben.The two selection signals S1, S2 from the control circuit (CC) 581 are processed by the XOR gate by means of an XOR operation, and the result is inverted by the inverter I1. The output of the XOR gate is input as an input to two of the four AND gates AND1-AND4. The output of the inverter I1 is input as an input to the other two two of the four AND gates AND1-AND4. The UP signal from the phase detector (PD) 56 is also input as an input to two of the four AND gates AND1-AND4. The DOWN signal from the phase detector (PD) 56 is input as an input to the other two two of the four AND gates AND1-AND4.
Die
Ausgangssignale der vier UND-Gatter AND1–AND4 werden in den beiden
ODER-Gattern OR1–OR2
einer logischen ODER-Operation
unterzogen. Das Ausgangssignal der ODER-Gatter OR1 und OR2 liefert
das erste Gewichtungssteuerungssignal WUP bzw. das zweite Gewichtungssteuerungssignal WDN,
die an den Gewichtungssignalerzeuger (WSG) 74 und den Auswahlsignalerzeuger
(SSG) 70 gemäß 18 ausgegeben
werden.The output signals of the four AND gates AND1-AND4 are subjected to a logical OR operation in the two OR gates OR1-OR2. The output of the OR gates OR1 and OR2 provides the first weighting control signal WUP and the second weighting control signal WDN, respectively, to the weighting signal generator (WSG). 74 and the selection signal generator (SSG) 70 according to 18 be issued.
20 zeigt
einen Auswahlsteuersignalerzeuger gemäß einer weiteren exemplarischen
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, beispielsweise den Auswahlsteuersignalerzeuger
(SCSG) 78, der oben in Zusammenhang mit 18 beschrieben wurde. 20 shows a selection control signal generator according to another exemplary embodiment of the present invention, for example the selection control signal generator (SCSG) 78 that related with above 18 has been described.
Der
Auswahlsteuersignalerzeuger (SCSG) 78 umfasst zwei UND-Gatter
AND5–AND6
und zwei ODER-Gatter OR3–OR4.
Ein Paar von UND/ODER-Gattern, AND5-OR3, empfängt das erste Gewichtungserkennungssignal
WMAX und das zweite Gewichtungserkennungssignal WMIN von dem Gewichtungs-Minimum/Maximum-Detektor (WD) 76 und
das erste Gewichtungssteuerungssignal WUP von dem Gewichtungssteuerungserzeuger (WCG) 72 und
erzeugt ein erstes Auswahlsteuersignal (SUP).The selection control signal generator (SCSG) 78 comprises two AND gates AND5-AND6 and two OR gates OR3-OR4. A pair of AND / OR gates, AND5-OR3, receives the first weight detection signal WMAX and the second weight detection signal WMIN from the weighting minimum / maximum detector (WD). 76 and the first weighting control signal WUP from the weighting control generator (WCG) 72 and generates a first selection control signal (SUP).
Das
andere Paar von UND/ODER-Gattern, OR4-AND6, empfängt das erste Gewichtungserkennungssignal
WMAX und das zweite Gewichtungserkennungssignal WMIN von dem Gewichtungs-Minimum/Maximum-Detektor
(WD) 76 und das zweite Gewichtungssteuerungssignal WDN
von dem Gewichtungssteuerungserzeuger (WCG) 72 und erzeugt
ein zweites Auswahlsteuersignal SDN.The other pair of AND / OR gates, OR4-AND6, receives the first weighting detection signal WMAX and the second weighting detection signal WMIN from the weighting minimum / maximum detector (WD). 76 and the second weighting control signal WDN from the weighting control generator (WCG) 72 and generates a second selection control signal SDN.
Das
erste Auswahlsteuersignal SUP wird aktiviert, wenn das erste Gewichtungserkennungssignal
WMAX und das erste Gewichtungssteuerungssignal WUP aktiviert sind
oder wenn das zweite Gewichtungserkennungssignal WMIN aktiviert
ist. Das zweite Auswahlsteuersignal SDN wird aktiviert, wenn das
erste Gewichtungserken nungssignal WMAX und das zweite Gewichtungserkennungssignal
WMIN aktiviert sind oder wenn das zweite Gewichtungssteuerungssignal
WDN aktiviert ist. Das erste Auswahlsteuersignal SUP oder das zweite
Auswahlsteuersignal SDN werden an den Auswahlsignalerzeuger (SSG) 70 in 18 geliefert.The first selection control signal SUP is activated when the first weight detection signal WMAX and the first weight control signal WUP are activated or when the second weight detection signal WMIN is activated. The second selection control signal SDN is activated when the first weighting recognition signal WMAX and the second weighting detection signal WMIN are activated or when the second weighting control signal WDN is activated. The first selection control signal SUP or the second selection control signal SDN are applied to the selection signal generator (SSG). 70 in 18 delivered.
21 zeigt
eine Ladungspumpe und ein Schleifenfilter gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung, beispielsweise die Ladungspumpe 88 und
das Schleifenfilter 90, die oben in Zusammenhang mit den 15A–15B beschrieben wurden. 21 shows a charge pump and a loop filter according to another exemplary embodiment of the present invention, for example, the charge pump 88 and the loop filter 90 that are related to the above 15A - 15B have been described.
Die
Ladungspumpe 88 kann eine erste Stromquelle I1, eine zweite
Stromquelle I2, einen PMOS-Transistor P1 und einen NMOS-Transistor N1 aufweisen.
Das Schleifenfilter 90 kann einen ersten Kondensator C1,
einen zweiten Kondensator C2 und einen Widerstand R aufweisen.The charge pump 88 may comprise a first current source I1, a second current source I2, a PMOS transistor P1 and an NMOS transistor N1. The loop filter 90 may comprise a first capacitor C1, a second capacitor C2 and a resistor R.
Wenn
ein invertiertes UP-Signal UPB aktiviert wird, wird ein Ausgangsanschluss
durch die erste Stromquelle I1 geladen und mittels des Schleifenfilters 90 gefiltert,
sodass die Steuerspannung Vc zunimmt.When an inverted UP signal UPB is activated, an output terminal is charged by the first current source I1 and by means of the loop filter 90 filtered, so that the control voltage Vc increases.
Wenn
ein invertiertes DN-Signal aktiviert wird, wird ein Ausgangsanschluss
durch die zweite Stromquelle I2 geladen und mittels des Tiefpassfilters 90 gefiltert,
sodass die Steuerspannung Vc abnimmt. Nach Abschluss einer Verriegelungsoperation werden
der PMOS-Transistor
P1 und der NMOS-Transistor N1 abgeschaltet, sodass die Steuerspannung
Vc den gewünschten
Spannungswert beibehält.When an inverted DN signal is activated, an output terminal is charged by the second current source I2 and by the low-pass filter 90 filtered, so that the control voltage Vc decreases. Upon completion of a latching operation, the PMOS transistor P1 and the NMOS transistor N1 are turned off so that the control voltage Vc maintains the desired voltage value.
22 zeigt
eine spannungsgesteuerte Verzögerungsleitung
(VCDL) in Abhängigkeit
einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,
beispielsweise die spannungsgesteuerte Verzögerungsleitung (VCDL) 82,
die oben in Verbindung mit den 15A–15B beschrieben wurde. 22 shows a voltage-controlled delay line (VCDL) in dependence on a further exemplary embodiment of the present invention, for example the voltage-controlled delay line (VCDL) 82 , the above in conjunction with the 15A - 15B has been described.
Die
spannungsgesteuerte Verzögerungsleitung
(VCDL) 82 kann eine Mehrzahl von veränderbaren Verzögerungsleitungen
VD1–VD4
(für N
= 4) umfassen, welche jeweils eine Mehrzahl von Verzögerungszellen
D1–D4
enthalten. Jede der Mehrzahl von veränderbaren Verzögerungsleitungen
VD1–VD4 und
jede der Mehrzahl von Verzögerungszellen D1–D4 wird
durch die Steuerspannung Vc gesteuert. Auf diese Weise werden die
ersten internen Taktsignale (CLK0'–CLK270') um eine gewünschte Zeit
in Abhängigkeit
von der Steuerspannung Vc verzögert, um
zweite interne Taktsignale CLK0–CLK270
oder zweite Taktsignale ICLK0–ICLK270
zu erzeugen.The voltage-controlled delay line (VCDL) 82 may comprise a plurality of variable delay lines VD1-VD4 (for N = 4) each including a plurality of delay cells D1-D4. Each of the plurality of variable delay lines VD1-VD4 and each of the plurality of delay cells D1-D4 is controlled by the control voltage Vc. In this way, the first internal clock signals (CLK0'-CLK270 ') are delayed by a desired time in response to the control voltage Vc to generate second internal clock signals CLK0-CLK270 or second clock signals ICLK0-ICLK270.
23 zeigt
ein Beispiel eines Speichersystems und 24 zeigt
ein Beispiel eines Speicherelements, beispielsweise des Speicherelements 200-1 in 23,
das eine zugehörige
Steuerlogik aufweist, gemäß einer
beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Speziell
kann das Speichermodul 200 gemäß den 23 und 24 einen
oder mehrere der Multiphasen-Takterzeuger als Phasenregelkreis 24 enthalten,
die oben in Verbindung mit den 5A–12 beschrieben
wurden. 23 shows an example of a memory system and 24 shows an example of a memory element, for example the memory element 200-1 in 23 having associated control logic according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, the memory module 200 according to the 23 and 24 one or more of the multi-phase clock generator as a phase locked loop 24 included above in conjunction with the 5A - 12 have been described.
Wie
gezeigt, kann ein Speichersystem gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung eine Speicher-Steuereinheit 100 und ein Speichermodul 200 umfassen.
Das Speichermodul 200 kann weiterhin eine Mehrzahl von Speicherelementen 200-1, 200-2, 200-x aufweisen, die
beispielsweise in Form von DRAMs implementiert sein können.As shown, a memory system according to an exemplary embodiment of the present invention may include a memory controller 100 and a memory module 200 include. The memory module 200 may further comprise a plurality of memory elements 200-1 . 200-2 . 200-x which may be implemented in the form of DRAMs, for example.
Die
Speicher-Steuereinheit 100 kann ein externes Taktsignal
ECLK, ein oder mehrere Befehlssignale COM, ein oder mehrere Adresssignale
ADD und/oder ein oder mehrere Datensignale DATA an das Speichermodul 200 ausgeben.The storage control unit 100 may include an external clock signal ECLK, one or more command signals COM, one or more address signals ADD and / or one or more data signals DATA to the memory module 200 output.
Das
Speichermodul 200 kann weiterhin ein oder mehrere Datensignale
DATA an die Speicher-Steuereinheit 100 ausgeben. In dem
in 23 gezeigten Beispiel kann bzw. können das
eine oder die mehreren Datensignale DATA aus einem seriellen Strom
aus 2n Bits gebildet sein, die durch [1:2n] DATA11 bis [1:2n]
DATAxj dargestellt sind. Wie in 23 gezeigt,
kann das Speicherelement 200-1 das externe Taktsignal ECLK,
das eine oder die mehreren Befehlssignale COM, das eine oder die
mehreren Adresssignale ADD und die Datensignale DATA11 bis DATA1j
empfangen. In gleicher Weise kann das Speicherelement 200-2 das
externe Taktsignal ECLK, das eine oder die mehreren Befehlssignale
COM, das eine oder die mehreren externen Adresssignale ADD und die
Datensignale DATA21 bis DATA2j empfangen, und das Speicherelement 200-x kann
das externe Taktsignal ECLK, das eine oder die mehreren Befehlssignale
COM, das eine oder die mehreren Adresssignale ADD und die Datensignale
DATAx1 bis DATAxj empfangen.The memory module 200 can continue one or a plurality of data signals DATA to the memory controller 100 output. In the in 23 example shown can or can be the plurality of data signals DATA formed of a serial stream of 2 n bits, by one or shown DATAxj [1: 2 n] DATA11 bis [2 n 1]. As in 23 shown, the memory element 200-1 the external clock signal ECLK receiving the one or more command signals COM, the one or more address signals ADD and the data signals DATA11 to DATA1j. In the same way, the memory element 200-2 the external clock signal ECLK receiving the one or more command signals COM, the one or more external address signals ADD and the data signals DATA21 to DATA2j, and the memory element 200-x may receive the external clock signal ECLK, the one or more command signals COM, the one or more address signals ADD and the data signals DATAx1 to DATAxj.
Wie
gezeigt, kann in dem beispielhaften Speichersystem der 23 jedes
Speicherelement 200-1, 200-2, 200-x Signale
DATA während
eines Taktzyklus des externen Taktsignals ELCK empfangen oder ausgeben,
die aus seriellen 2n Bits gebildet sind.
Darüber
hinaus können
Signale DATA aus j Bits zur gleichen Zeit geschrieben oder gelesen
werden.As shown, in the exemplary memory system of the 23 each storage element 200-1 . 200-2 . 200-x Receive or output signals DATA during one clock cycle of the external clock signal ELCK formed of 2 n serial bits. In addition, signals DATA of j bits can be written or read at the same time.
Wie
in 24 gezeigt, kann die zugehörige Steuerlogik einen Adresspuffer
(ADD BUF) 10, einen Befehlsdecodierer (COM DEC) 12,
einen oder mehrere Seriell-Parallel-Wandler 14-1 bis 14-j (j
entspricht dem j in 1A), einen oder mehrere Parallel-Seriell-Wandler 16-1 bis 16-j,
das Speicherzellenfeld 18, einen Zeilendecodierer 20,
einen Spaltendecodierer 22, einen PLL 24 und/oder
eine Steuersignalerzeugungsschaltung (CSG Ckt) 26 aufweisen. Der
Adresspuffer (ADD BUF) 10 kann eine oder mehrere externe
Eingangsadressen (ADD) empfangen, um in Abhängigkeit von einem aktiven
Befehlssignal (ACT) eine Zeilenadresse (RA) zu erzeugen, die an den
Zeilendecodierer 20 geliefert wird.As in 24 shown, the associated control logic can an address buffer (ADD BUF) 10 , an instruction decoder (COM DEC) 12 , one or more serial-to-parallel converters 14-1 to 14-j (j corresponds to j in 1A ), one or more parallel-to-serial converters 16-1 to 16-j , the memory cell array 18 , a row decoder 20 , a column decoder 22 , a PLL 24 and / or a control signal generating circuit (CSG Ckt) 26 exhibit. The address buffer (ADD BUF) 10 may receive one or more external input addresses (ADD) to generate, in response to an active command signal (ACT), a row address (RA) applied to the row decoder 20 is delivered.
Der
Zeilendecodierer 20 kann ein Hauptwortleitungsaktivierungssignal
(MWE) aktivieren, welches einer Mehrzahl von Spaltenadressen entspricht, die
von einer Mehrzahl von Spaltenadresspuffern erzeugt werden, sodass
eine gewünschte
Wortleitung (nicht gezeigt) in dem Speicherzellenfeld 18 ausgewählt werden
kann. Der Adresspuffer (ADD BUF) 10 kann auch in Abhängigkeit
von einem Lesebefehl (RE) oder einem Schreibbefehl (WE), der von
dem einen oder den mehreren Befehlssignalen COM decodiert wurde,
eine Spaltenadresse (CA) erzeugen, die an den Spaltendecodierer 22 geliefert
wird.The row decoder 20 may activate a main word line enable signal (MWE) corresponding to a plurality of column addresses generated by a plurality of column address buffers such that a desired word line (not shown) in the memory cell array 18 can be selected. The address buffer (ADD BUF) 10 may also generate a column address (CA), which may be sent to the column decoder, in response to a read command (RE) or a write command (WE) decoded from the one or more command signals COM 22 is delivered.
Der
Spaltendecodierer 22 kann eine Mehrzahl von Spaltenadressen
empfangen, um eine entsprechende Spaltenauswahlleitung (CSL) zu
aktivieren. Eine Mehrzahl von Bitleitungen des Speicherzellenfelds 18 kann
in Abhängigkeit
von der selektierten CSL ausgewählt
werden, sodass eine Mehrzahl von Daten in die ausgewählten Speicherzellen
geschrieben oder aus den ausgewählten
Speicherzellen gelesen werden kann.The column decoder 22 may receive a plurality of column addresses to activate a corresponding column select line (CSL). A plurality of bit lines of the memory cell array 18 may be selected depending on the selected CSL so that a plurality of data may be written to or read from the selected memory cells.
Wie
oben dargelegt, kann der Befehlsdecodierer 12 einen aktiven
Befehl, einen Lesebefehl und einen Schreibbefehl erzeugen, nachdem
er eine Mehrzahl von externen Befehlssignalen (COM) empfangen hat,
beispielsweise RASE, CASE, WEB usw.As stated above, the instruction decoder 12 generate an active command, a read command, and a write command after having received a plurality of external command signals (COM), such as RASE, CASE, WEB, etc.
Jeder
Seriell-Parallel-Wandler (14-1 bis 14-j) kann
serielle Daten DATA empfangen, die aus 2n-Bit-Daten
gebildet sind, und kann 2n Bits an parallelen
Daten über
2n Datenbus-Leitungen gleichzeitig an das
Speicherzellenfeld 18 in Abhängigkeit von einem Schreibbefehlsignal
(WE) und einer Mehrzahl von Steuersignalen (P1~P(2n))
ausgeben. Wenn die Anzahl von Dateneingangs-/Datenausgangspins (DQ)
gleich j ist, beträgt
die Anzahl der Seriell-Parallel-Wandler ebenfalls j. Darüber hinaus
kann jeder der Seriell-Parallel-Wandler (14-1 bis 14-j)
mit dem Speicherzellenfeld 18 über 2n Datenbusleitungen
gekoppelt sein.Each serial-to-parallel converter ( 14-1 to 14-j ) can receive serial data DATA formed from 2 n- bit data, and can simultaneously send 2 n bits of parallel data over 2 n data bus lines to the memory cell array 18 in response to a write command signal (WE) and a plurality of control signals (P1 ~ P ( 2n )). If the number of data input / output pins (DQ) is j, the number of serial-to-parallel converters is also j. In addition, each of the serial-to-parallel converters ( 14-1 to 14-j ) with the memory cell array 18 be coupled via 2 n data bus lines.
Jeder
Parallel-Seriell-Wandler (16-1 bis 16-j) kann
2n-Bit-Daten
von einem Speicherzellenfeld 18 parallel empfangen und
2n Bit an seriellen Daten in Abhängigkeit
von einem Lesebefehlsignal (RE) und eine Mehrzahl von Steuersignalen
(P1~P(2n)) ausgeben. Wenn die Anzahl von
Dateneingangs- und Datenausgangspins (DQ) gleich j ist, beträgt die Anzahl der
Parallel-Seriell-Wandler ebenfalls j.Each parallel-to-serial converter ( 16-1 to 16-j ) can receive 2 n- bit data from a memory cell array 18 receive in parallel and output 2 n bits of serial data in response to a read command signal (RE) and a plurality of control signals (P 1 -P (2 n )). If the number of data input and output pins (DQ) is equal to j, the number of parallel-to-serial converters is also j.
Der
Phasenregelkreis 24 kann das externe Taktsignal ECLK empfangen
und eine Verriegelungsoperation durchführen, um ein internes Taktsignal CLK1
auszugeben, welches mit dem Signal ECLK verriegelt ist. Nach Abschluss
der Verriegelungsoperation kann der Phasenregelkreis 24 eine
Mehrzahl von internen Taktsignalen (CLK1~CLKl) an die Steuersignalerzeugungsschaltung
(CSG Ckt.) 26 ausgeben, welche den N zweiten Taktsignalen
ICLKn entsprechen, die oben in Verbindung mit den 14A–15B beschrieben wurden. Die Steuersignalerzeugungsschaltung
(CSG Ckt.) 26 kann die Mehrzahl von Steuersignalen (P1~P(2n)) erzeugen.The phase locked loop 24 may receive the external clock signal ECLK and perform a latching operation to output an internal clock signal CLK1 latched with the signal ECLK. Upon completion of the lock operation, the phase locked loop 24 a plurality of internal clock signals (CLK1~CLKl) to the control signal generation circuit (CSG Ckt.) 26 output corresponding to the N second clock signals ICLKn described above in connection with FIGS 14A - 15B have been described. The control signal generation circuit (CSG Ckt.) 26 may generate the plurality of control signals (P1~P ( 2n )).