DE19912967A1 - Verzögerungsregelkreisschaltung und Steuerverfahren hierfür - Google Patents
Verzögerungsregelkreisschaltung und Steuerverfahren hierfürInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzögerungsregelkreisschaltung mit einem Phasendetektor (210) zur Erkennung einer Phasendifferenz zwischen einem externen Takt (CLK) und einem internen Takt (PCLK), einem Ladungspumpschaltkreis (230) zum Umwandeln der Phasendifferenz in eine Steuerspannung (VCON) und einer spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe (250) zum Verzögern des externen Taktes über seriell miteinander verbundene Verzögerungseinheiten (250a bis 250f) und Erzeugen des internen Taktes sowie auf ein Steuerverfahren hierfür. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist eine Steuereinheit (290) vorgesehen, mit der verfahrensgemäß die Anzahl an seriell miteinander verbundenen Verzögerungseinheiten in Abhängigkeit von der Steuerspannung verändert wird, um die Verzögerungsdauer der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe zu variieren. DOLLAR A Verwendung insbesondere in Halbleiterspeicherbauelementen.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzögerungsregelkreis
schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein
Verfahren zur Steuerung einer solchen Verzögerungsregelkreis
schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
Halbleiterspeicherbauelemente, die synchron zu einem externen
Takt arbeiten, erzeugen unter Verwendung eines Taktpuffers
und eines Takttreibers einen internen Takt. Wenn der interne
Takt um eine bestimmte Zeitdauer gegenüber dem externen Takt
verzögert ist, leidet die Leistungsfähigkeit des Halbleiter
speicherbauelementes im hochfrequenten Betrieb. Insbesondere
erhöht sich nach Anlegen des externen Taktes die Zeitdauer,
während der Daten ausgegeben werden, d. h. die Ausgabedatenzu
griffszeit. Um diese Verschlechterung des Leistungsvermögens
des Halbleiterspeicherbauelementes im hochfrequenten Betrieb
zu verhindern, wird eine Schaltung benötigt, mit der die Pha
se des internen Taktes exakt mit derjenigen des externen Tak
tes synchronisiert werden kann.
Fig. 1 zeigt im Blockschaltbild eine herkömmliche Verzöge
rungsregelkreisschaltung für diesen Zweck. Die Verzögerungs
regelkreisschaltung von Fig. 1 beinhaltet einen Phasendetek
tor 110, der die Phase eines externen Taktes CLK mit derjeni
gen eines internen Taktes PCLK vergleicht und die Phasendif
ferenz detektiert, einen Ladungspumpschaltkreis 130 zur Um
wandlung der Phasendifferenz in eine Steuerspannung VCON, ei
ne spannungsgesteuerte Verzögerungsstufe (VDL) 150 zur Verzö
gerung des externen Taktes CLK und zur Änderung der Verzöge
rungszeit in Abhängigkeit vom Pegel der Steuerspannung VCON
sowie eine Kompensationsverzögerungseinheit 170 zur Kompensa
tion der Verzögerungsdifferenz zwischen dem externen Takt CLK
und einem Ausgangssignal DCLK der spannungsgesteuerten Verzö
gerungsstufe 150 und zum Abgeben des internen Taktes PCLK.
In dieser herkömmlichen Verzögerungsregelkreisschaltung (DLL)
weist die spannungsgesteuerte Verzögerungsstufe 150 jedoch
eine feste Anzahl von in Reihe geschalteten Verzögerungsein
heiten 151 bis 154 auf. Demgemäß variiert die Verzögerung der
VDL 150 nur in einem begrenzten Bereich, was die Betriebsfre
quenz limitiert. Speziell verursacht eine Erhöhung der Steu
erspannung VCON bei hoher Frequenz eine Verringerung der Ver
zögerung der VDL 150, was die Phasendifferenz zwischen dem
externen Takt CLK und dem internen Takt PCLK reduziert. Wenn
jedoch die Steuerspannung VCON einen bestimmten Wert erreicht
oder überschreitet, wird die Verzögerung der VDL 150 selbst
dann nicht mehr geändert, wenn die Steuerspannung VCON weiter
anwächst. Die DLL kann daher nicht mehr synchronisieren. Wenn
die Anzahl an seriell verbundenen Verzögerungseinheiten in
der VDL 150 verringert wird, reduziert dies die Verzögerung
der VDL 150, so daß der Betriebsbereich bei hoher Frequenz
vergrößert werden kann. In diesem Fall verringert sich jedoch
der Betriebsbereich bei niedriger Frequenz.
In der herkömmlichen DLL ist ein Transistor vorgesehen, an
den die Steuerspannung VCON angelegt wird, wobei dieser Tran
sistor im allgemeinen eine nichtlineare Strom-Spannungs-
Kennlinie aufweist, so daß sich die Variationsbreite der Ver
zögerung der VDL 150 in Abhängigkeit von einer Änderung der
Steuerungspannung VCON in einem Bereich hoher Steuerspannung
VCON, d. h. in einem hochfrequenten Bereich, von derjenigen in
einem Bereich, niedriger Steuerspannung VCON, d. h. einem nie
derfrequenten Bereich unterscheidet. Dementsprechend unter
scheiden sich die Betriebseigenschaften im hochfrequenten Be
reich von denjenigen im niederfrequenten Bereich, was eine
von der Betriebsfrequenz abhängige Schwankung von Flimmerer
scheinungen verursacht.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstel
lung einer Verzögerungsregelkreisschaltung der eingangs ge
nannten Art, die sich für einen relativ breiten Betriebsfre
quenzbereich eignet und betriebsfrequenzabhängige Schwankun
gen von Flimmererscheinungen vermeidet, sowie eines Verfah
rens zur Steuerung einer solchen Verzögerungsregelkreisschal
tung zugrunde.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung
einer Verzögerungsregelkreisschaltung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 und eines Steuerverfahrens hierfür mit den Merk
malen des Anspruchs 12. Bei dieser Verzögerungsregelkreis
schaltung und diesem Steuerverfahren hierfür kann die Anzahl
von seriell miteinander verbundenen Verzögerungseinheiten in
Abhängigkeit von der Steuerspannung variiert werden, was den
Betriebsfrequenzbereich beträchtlich vergrößert. Außerdem
läßt sich ein vergleichsweise breiter Steuerspannungsbereich,
in welchem die Verzögerungseinheiten arbeiten, zwischen zwei
Referenzspannungen verwirklichen, was betriebsfrequenzabhän
gige Schwankungen von Flimmererscheinungen unterdrückt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen angegeben.
Eine vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsform
der Erfindung und die zu deren besserem Verständnis oben er
läuterte, herkömmliche Verzögerungsregelkreisschaltung sind
in den Zeichnungen dargestellt, in denen zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Verzöge
rungsregelkreisschaltung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Verzö
gerungsregelkreisschaltung,
Fig. 3 ein detaillierteres Schaltbild eines in der Schal
tung von Fig. 2 verwendeten Schieberegisters und
Fig. 4 ein Zeitsteuerungsdiagramm zur Veranschaulichung
der Betriebsweise der in Fig. 2 gezeigten Verzöge
rungsregelkreisschaltung.
Die in Fig. 2 dargestellte, erfindungsgemäße Verzögerungsre
gelkreisschaltung (DLL) beinhaltet einen Phasendetektor 210,
einen Ladungspumpschaltkreis 230, eine spannungsgesteuerte
Verzögerungsstufe 250, eine Kompensationsverzögerungseinheit
270 und eine Steuereinheit 290. Die DLL läßt sich nach einem
erfindungsgemäßen Steuerverfahren betreiben.
Der Phasendetektor 210 vergleicht die Phase eines externen
Taktes CLK mit derjenigen eines internen Taktes PCLK und de
tektiert die Phasendifferenz. Der Ladungspumpschaltkreis 230
wandelt die Phasendifferenz in eine Steuerspannung VCON um.
Die spannungsgesteuerte Verzögerungsstufe 250 beinhaltet eine
Mehrzahl von Verzögerungseinheiten 250a bis 250f und eine
Mehrzahl von Schaltern 250g bis 250l, die jeweils zwischen
benachbarten Verzögerungseinheiten eingeschleift sind. Die
spannungsgesteuerte Verzögerungsstufe 250 verzögert den ex
ternen Takt CLK unter Verwendung der seriell über die Schal
ter 250g bis 250l verbundenen Verzögerungseinheiten 250a bis
250f und gibt an einem Ausgangsknoten N einen Takt DCLK ab.
Jeder Schalter 250g bis 250l verbindet den Ausgangsanschluß
einer vorhergehenden Verzögerungseinheit mit dem Eingangsan
schluß einer nächsten Verzögerungseinheit, wenn von einer
Mehrzahl von Steuersignalen S0 bis SN + L ein zugehöriges Steu
ersignal auf niedrigem Pegel deaktiviert ist, und verbindet
den Ausgangsanschluß der vorhergehenden Verzögerungseinheit
mit dem Ausgangsknoten N, wenn das zugehörige Steuersignal
auf hohem Logikpegel aktiviert ist. Dementsprechend wird dann
jede nachfolgende Verzögerungseinheit umgangen, und am Aus
gangsknoten N wird der entsprechende Takt DCLK abgegeben.
Die Kompensationsverzögerungseinheit 270 kompensiert eine
Verzögerungsdifferenz zwischen dem Ausgangssignal der span
nungsgesteuerten Verzögerungsstufe 250, d. h. dem Takt DCLK,
und dem externen Takt CLK und generiert den internen Takt
PCLK.
Die Steuereinheit 290 verändert die Anzahl von miteinander in
Reihe geschalteten Verzögerungseinheiten in der spannungsge
steuerten Verzögerungsstufe 250 durch Verschieben der Steuer
signale S0 bis SN + L in Abhängigkeit von der Steuerspannung
VCON, um die Verzögerungszeit der spannungsgesteuerten Verzö
gerungsstufe 250 zu variieren. Die Anzahl von miteinander in
Reihe geschalteten Verzögerungseinheiten variiert somit ab
hängig von einer Änderung der Werte der Steuersignale S0 bis
SN + L. Die Steuersignale S0 bis SN + L sind hierbei so initiali
siert, daß nur ein Steuersignal auf hohem Logikpegel akti
viert sein kann.
Ausführlicher gesagt, reduziert die Steuereinheit 290 die An
zahl von miteinander in Reihe geschalteten Verzögerungsein
heiten in der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe 250
durch Verschieben der Steuersignal S0 bis SN + L nach unten, um
die Verzögerungszeit der spannungsgesteuerten Verzögerungs
stufe 250 zu verringern, wenn die Steuerspannung VCON höher
als eine erste Referenzspannung VREFH ist. Entsprechend er
höht die Steuereinheit 290 die Anzahl von miteinander in Rei
he geschalteten Verzögerungseinheiten in der spannungsgesteu
erten Verzögerungsstufe 250 durch Verschieben der Steuersig
nale S0 bis SN + L nach oben, um die Verzögerungszeit der span
nungsgesteuerten Verzögerungsstufe 250 anzuheben, wenn die
Steuerspannung VCON niedriger als eine zweite Referenzspan
nung VREFL ist. Die erste und die zweite Referenzspannung
VREFH und VREFL bilden eine hohe bzw. niedrige Spannung eines
Bereichs, in welchem die Steuerspannung VCON gehalten werden
muß, während die Verzögerungsregelkreisschaltung sychroni
siert ist, und werden in einem Chip durch einen Referenzspan
nungserzeugungsschaltkreis generiert.
Die Steuereinheit 290 weist einen ersten und zweiten Kompara
tor 291 und 293, einen Zähler 295 und ein Schieberegister 297
auf. Der erste Komparator 291 vergleicht die Steuerspannung
VCON mit der ersten Referenzspannung VREFH und erzeugt ein
erstes Vergleichssignal DOWN, das auf hohem Logikpegel akti
viert ist, wenn die Steuerspannung höher als die erste Refe
renzspannung ist. Der zweite Komparator 293 vergleicht die
Steuerspannung VCON mit der zweiten Referenzspannung VREFL
und erzeugt ein zweites Vergleichssignal UP, das auf hohem
Logikpegel aktiviert ist, wenn die Steuerspannung niedriger
als die zweite Referenzspannung ist. Der Zähler 295 teilt den
internen Takt PCLK und gibt einen Takt CLKCNT ab. Das Schie
beregister 297 verschiebt die Steuersignale S0 bis SN + L in
Abhängigkeit vom geteilten Takt CLKCNT nach unten, wenn das
erste Vergleichssignal DOWN auf hohem Logikpegel aktiviert
ist, wodurch die Anzahl von miteinander in Reihe geschalteten
Verzögerungseinheiten in der spannungsgesteuerten Verzöge
rungsstufe 250 verringert wird. Entsprechend verschiebt das
Schieberegister 297 die Steuersignale S0 bis SN + L in Abhän
gigkeit vom geteilten Takt CLKCNT nach oben, wenn das zweite
Vergleichssignal UP auf hohem Logikpegel aktiviert ist, wo
durch die Anzahl von miteinander in Reihe geschalteten Verzö
gerungseinheiten in der spannungsgesteuerten Verzögerungsstu
fe 250 erhöht wird. Wie oben angegeben, ist das Schieberegi
ster 297 so initialisiert, daß nur eines der Steuersignale S0
bis SN + L auf hohem Logikpegel aktiviert sein kann.
In einem vereinfachten, alternativen Ausführungsbeispiel
kann die Steuereinheit 290 so ausgelegt sein, daß sie die An
zahl von miteinander in Reihe geschalteten Verzögerungsein
heiten in der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe 250 re
duziert, wenn die Steuerspannung VCON höher als eine vorgege
bene Referenzspannung ist, um in diesem Fall die Verzöge
rungszeit der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe 250 zu
verkürzen. Hierbei besteht die Steuereinheit 290 dann in ei
ner nicht gezeigten Konfiguration aus einem Komparator, einem
Zähler und einem Schieberegister. Der Komparator vergleicht
die Steuerspannung VCON mit der vorgegebenen Referenzspannung
und erzeugt ein Vergleichssignal, das aktiviert wird, wenn
die Steuerspannung höher als die Referenzspannung ist. Der
Zähler teilt den internen Takt PCLK und gibt einen geteilten
Takt ab. Das Schieberegister verschiebt die Steuersignale S0
bis SN + L in Abhängigkeit vom geteilten Takt nach unten, wenn
das Vergleichssignal aktiviert ist, und verringert die Anzahl
von miteinander seriell verbundenen Verzögerungseinheiten.
In einem weiteren vereinfachten, alternativen Ausführungsbei
spiel kann die Steuereinheit 290 so ausgelegt sein, daß sie
die Anzahl an miteinander seriell verbundenen Verzögerungs
einheiten in der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe 250
erhöht, wenn die Steuerspannung VCON niedriger als eine vor
gegebene Referenzspannung ist, um in diesem Fall die Verzöge
rungszeit der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe 250 an
zuheben. Hierbei besteht dann die Steuereinheit 290 in einer
nicht gezeigten Konfiguration aus einem Komparator, einem
Zähler und einem Schieberegister. Der Komparator vergleicht
die Steuerspannung VCON mit der vorgegebenen Referenzspannung
und erzeugt ein Vergleichssignal, das aktiviert ist, wenn die
Steuerspannung niedriger als die Referenzspannung ist. Der
Zähler teilt den internen Takt PCLK und gibt einen geteilten
Takt ab. Das Schieberegister verschiebt die Steuersignale S0
bis SN + L in Abhängigkeit vom geteilten Takt nach oben, wenn
das Vergleichssignal aktiviert ist, und erhöht die Anzahl der
miteinander seriell verbundenen Verzögerungseinheiten.
Fig. 3 zeigt das Schieberegister von Fig. 2 in einem detail
lierteren Schaltbild. Das Schieberegister ist hierbei so kon
figuriert, daß von den Steuersignalen S0 bis SN + L im Anfangs
zustand nur das Steuersignal SN auf hohem Logikpegel akti
viert ist. Das Schieberegister beinhaltet eine Mehrzahl von
D-Flip-Flops D0 bis DN + L zum Abgeben der Steuersignale S0 bis
SN + L über zugehörige Ausgangsanschlüsse sowie eine Mehrzahl
von Multiplexern M0 bis MN + L. An den Ausgangsanschluß eines
D-Flip-Flops DN ist ein Pull-up-Transistor PN angeschlossen,
der eine Gate-Elektrode aufweist, an die ein invertiertes
Versorgungsanschaltsignal VCCHB angelegt wird. Des weiteren
sind an die Ausgangsanschlüsse der anderen D-Flip-Flops je
weils Pull-down-Transistoren P0 bis P3 und PN + L angeschlos
sen, die Gate-Elektroden aufweisen, an die das Versorgungsan
schaltsignal VCCHB angelegt wird.
Die Multiplexer M0 bis MN + L leiten jeweils ein an einem er
sten Eingangsanschluß 11 eingegebenes Signal an einen Aus
gangsanschluß O, wenn das erste Vergleichssignal DOWN auf ho
hem Logikpegel aktiviert ist, während sie ein an einem zwei
ten Eingangsanschluß 12 eingegebenes Signal zum Ausgangsan
schluß O weiterleiten, wenn das zweite Vergleichssignal UP
auf hohem Logikpegel aktiviert ist. Dementsprechend wird,
wenn das erste Vergleichssignal DOWN auf hohem Logikpegel ak
tiviert ist, das Ausgangssignal eines nächsten D-Flip-Flop am
Eingangsanschluß eines vorhergehenden D-Flip-Flop über den
Multiplexer eingegeben. Wenn hingegen das zweite Vergleichs
signal UP auf hohem Logikpegel aktiviert ist, wird das Aus
gangssignal eines vorausgehenden D-Flip-Flop am Eingangsan
schluß des nächsten D-Flip-Flop über den Multiplexer eingege
ben.
Fig. 4 veranschaulicht in einem Zeitsteuerungsdiagramm die
Betriebsweise der in Fig. 2 gezeigten, erfindungsgemäßen Ver
zögerungsregelkreisschaltung. Unter Bezugnahme auf Fig. 4
läßt sich diese Funktionsweise wie folgt erläutern.
Wenn die Versorgungsspannung VDD angelegt wird, gelangt das
Versorungsanschaltsignal VCCHB auf hohen Pegel, so daß das N
te Steuersignal SN auf hohem Logikpegel aktiviert wird, wäh
rend die übrigen Steuersignale S0 bis SN - 1 und SN + 1 bis SN + L
auf niedrigem Pegel deaktiviert sind. Dementsprechend werden
die erste bis N-te Verzögerungseinheit 250a bis 250d der
spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe 250 miteinander in
Reihe geschaltet, und der Ausgangsanschluß der N-ten Verzöge
rungseinheit 250d wird über den Schalter 250j an den Aus
gangsknoten N angeschlossen. Gleichzeitig werden die (N + 1)-te
Verzögerungseinheit 250e bis (N + L)-te Verzögerungseinheit
250f übergangen. In einem Ausgangszustand ist daher der Ver
zögerungsregelkreis synchronisiert, und die Steuerspannung
VCON wird erzeugt, wobei die N Verzögerungseinheiten mitein
ander seriell verbunden sind. Der erste Komparator 291 der
Steuereinheit 290 vergleicht dann die Steuerspannung VCON mit
der ersten Referenzspannung VREFH, und der zweite Komparator
293 vergleicht die Steuerspannung VCON mit der zweiten Refe
renzspannung VREFL.
Während eines Betriebs mit hoher Frequenz, d. h. wenn die
Steuerspannung VCON höher ist als die erste Referenzspannung
VREFH, ist das erste Vergleichssignal DOWN als das Ausgangs
signal des ersten Komparators 291 auf hohem Logikpegel akti
viert. Daher werden zu dem Zeitpunkt, zu dem der Takt CLKCNT
als das Ausgangssignal des Zählers 295 auf hohen Logikpegel
gelangt, die Ausgangssignale des Schieberegisters 297, d. h.
die Steuersignal S0 bis SN + L, nach unten verschoben. Dies be
deutet, daß das Steuersignal SN auf niedrigen Logikpegel ge
langt, während das Steuersignal SN - 1 auf hohen Logikpegel ge
langt, so daß die Anzahl an seriell miteinander verbundenen
Verzögerungseinheiten in der spannungsgesteuerten Verzöge
rungsstufe 250 auf N - 1 verringert wird.
Daraufhin ist mit den seriell miteinander verbundenen N - 1
Verzögerungseinheiten der Verzögerungsregelkreis erneut syn
chronisiert, und die Steuerspannung VCON kann sich ändern.
Der zuvor erwähnte Vorgang wird dann wiederholt. Wenn die
Steuerspannung VCON niedriger als die erste Referenzspannung
VREFH ist, ist das erste Vergleichssignal DOWN auf niedrigem
Logikpegel deaktiviert, so daß sich die Steuersignale S0 bis
SN + L nicht ändern. Dies bedeutet, daß sich die Anzahl der
miteinander seriell verbundenen Verzögerungseinheiten in der
spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe 250 nicht verändert.
Während eines niederfrequenten Betriebs, d. h. wenn die Steu
erspannung VCON niedriger als die zweite Referenzspannung
VREFL ist, ist das zweite Vergleichssignal UP als das Aus
gangssignal des zweiten Komparators 293 auf hohem Logikpegel
aktiviert. Daher werden zu dem Zeitpunkt, zu dem der Takt
CLKCNT als das Ausgangssignal des Zählers 295 auf hohen Lo
gikpegel gelangt, die Ausgangssignale des Schieberegisters
297, d. h. die Steuersignale S0 bis SN + L, nach oben verscho
ben. Dies bedeutet, daß das Steuersignal SN auf niedrigen Lo
gikpegel gelangt, während das Steuersignal SN + 1 auf hohen Lo
gikpegel gelangt, so daß sich die Anzahl an miteinander seri
ell verbundenen Verzögerungseinheiten in der spannungsgesteu
erten Verzögerungsstufe 250 auf N + 1 erhöht.
Anschließend ist der Verzögerungsregelkreis mit den N + 1 mit
einander seriell verbundenen Verzögerungseinheiten erneut
synchronisiert, und die Steuerspannung VCON kann sich ändern.
Dann wird der oben erwähnte Vorgang wiederholt. Wenn die
Steuerspannung VCON größer als die zweite Referenzspannung
VREFL ist, ist das zweite Vergleichssignal UP auf den nicht
aktiven, niedrigen Logikpegel gesetzt, so daß sich die Steu
ersignale S0 bis SN + L nicht ändern. Dies bedeutet, daß sich
die Anzahl an seriell miteinander verbundenen Verzögerungs
einheiten in der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe 250
nicht ändert.
In dem oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verzögerungsre
gelkreis kann somit die Anzahl an seriell miteinander verbun
denen Verzögerungseinheiten in der spannungsgesteuerten Ver
zögerungsstufe in Abhängigkeit von der Steuerspannung verän
dert werden, die durch den Ladungspumpschaltkreis generiert
wird, was den Betriebsfrequenzbereich beträchtlich vergrö
ßert. Zudem erstreckt sich das Gebiet der Steuerspannung, in
welchem die Verzögerungseinheiten betrieben werden, zwischen
der ersten und der zweiten Referenzspannung, d. h. zwischen
der hohen und der niedrigen Spannung eines Bereiches, in wel
chem die Steuerspannung gehalten werden muß, während der Ver
zögerungsregelkreis synchronisiert ist. Von der Betriebsfre
quenz abhängige Schwankungen in Flimmererscheinungen können
dadurch verhindert werden.
Claims (20)
1. Verzögerungsregelkreisschaltung, insbesondere für ein
Halbleiterspeicherbauelement, mit
- 1. einem Phasendetektor (210) zum Vergleichen der Phase eines externen Taktes (CLK) mit der Phase eines internen Taktes (PCLK) und Detektieren der Phasendifferenz,
- 2. einem Ladungspumpschaltkreis (230) zum Umwandeln der Pha sendifferenz in eine Steuerspannung (VCON) und
- 3. einer spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe (250) mit ei
ner Mehrzahl von Verzögerungseinheiten (250a bis 250f) zum
Verzögern des externen Taktes und Erzeugen des internen Tak
tes,
gekennzeichnet durch - 4. eine Steuereinheit (290) zum Verändern der Anzahl von mit einander seriell verbundenen Verzögerungseinheiten unter der Mehrzahl von Verzögerungseinheiten (250a bis 250f) in Abhän gigkeit von der Steuerspannung (VCON), um die Verzögerungs zeit der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe (250) zu var rieren.
2. Verzögerungsregelkreisschaltung nach Anspruch 1, wei
ter gekennzeichnet durch eine Kompensationsverzögerungsein
heit (270) zum Kompensieren der Verzögerungsdifferenz zwi
schen dem internen Takt (DCLK) und dem externen Takt (CLK).
3. Verzögerungsregelkreisschaltung nach Anspruch 1 oder
2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (290)
eine Anzahlverringerungseinheit (291, 295, 297) zum Verrin
gern der Anzahl von seriell miteinander verbundenen Verzöge
rungseinheiten aufweist, um die Verzögerungszeit der span
nungsgesteuerten Verzögerungsstufe (250) zu verkürzen, wenn
die Steuerspannung (VCON) höher als eine erste Referenzspan
nung ist.
4. Verzögerungsregelkreisschaltung nach Anspruch 3, wei
ter dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahlverringerungsein
heit folgende Elemente aufweist:
- 1. einen ersten Komparator (291) zum Vergleichen der Steuer spannung (VCON) mit der ersten Referenzspannung (VREFH) und zum Erzeugen eines ersten Vergleichssignals (DOWN),
- 2. einen Zähler (295) zum Teilen des internen Taktes (PCLK) und
- 3. ein Schieberegister (297) zum Verringern der Anzahl von miteinander seriell verbundenen Verzögerungseinheiten durch Abwärtsverschieben einer Mehrzahl von Steuersignalen (S0 bis SN + L) zur Steuerung der spannungsgesteuerten Verzögerungsstu fe (250) in Abhängigkeit vom geteilten internen Takt (CLKCNT), wenn das erste Vergleichssignal (DOWN) aktiviert ist.
5. Verzögerungsregelkreisschaltung nach einem der An
sprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die span
nungsgesteuerte Verzögerungsstufe (250) eine Mehrzahl von
Schaltern (250g bis 250l) aufweist, die jeweils zwischen be
nachbarte Verzögerungseinheiten (250a bis 250f) eingeschleift
sind, um je zwei benachbarte Verzögerungseinheiten in Abhän
gigkeit von einem zugehörigen Steuersignal der Mehrzahl von
Steuersignalen (S0 bis SN + L) miteinander zu verbinden.
6. Verzögerungsregelkreisschaltung nach Anspruch 4 oder
5, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vergleichs
signal (DOWN) aktiviert wird, wenn die Steuerspannung (VCON)
höher ist als die erste Referenzspannung (VREFH).
7. Verzögerungsregelkreisschaltung nach einem der An
sprüche 1 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Steu
ereinheit (290) eine Anzahlerhöhungseinheit (293, 295, 297)
zum Erhöhen der Anzahl von seriell miteinander verbundenen
Verzögerungseinheiten aufweist, um die Verzögerungszeit der
spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe (250) zu verlängern,
wenn die Steuerspannung (VCON) niedriger als eine zweite Re
ferenzspannung (VREFL) ist.
8. Verzögerungsregelkreisschaltung nach Anspruch 7, wei
ter dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahlerhöhungseinheit
folgende Elemente aufweist:
- 1. einen zweiten Komparator (293) zum Vergleichen der Steuer spannung (VCON) mit der zweiten Referenzspannung (VREFL) und zum Erzeugen eines zweiten Vergleichssignals (UP),
- 2. einen Zähler (295) zum Teilen des internen Taktes (PCLK) und
- 3. ein Schieberegister (297) zum Erhöhen der Anzahl von mit einander seriell verbundenen Verzögerungseinheiten durch Auf wärtsverschieben einer Mehrzahl von Steuersignalen (S0 bis SN + L) zur Steuerung der spannungsgesteuerten Verzögerungsstu fe (250) in Abhängigkeit von dem geteilten internen Takt (CLKCNT), wenn das zweite Vergleichssignal (UP) aktiviert ist.
9. Verzögerungsregelkreisschaltung nach einem der An
sprüche 4 bis 8, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das
Schieberegister (297) so initialisiert ist, daß von der Mehr
zahl von Steuersignalen (S0 bis SN + L) nur ein Steuersignal
aktiviert werden kann.
10. Verzögerungsregelkreisschaltung nach Anspruch 8 oder
9, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Vergleichs
signal (UP) aktiviert wird, wenn die Steuerspannung (VCON)
niedriger ist als die zweite Referenzspannung (VREFL).
11. Verzögerungsregelkreisschaltung nach einem der An
sprüche 8 bis 10, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die er
ste Referenzspannung (VREFH) höher ist als die zweite Refe
renzspannung (VREFL).
12. Verfahren zur Steuerung einer Verzögerungsregelkreis
schaltung, die einen Phasendetektor (210) zum Vergleichen der
Phase eines externen Taktes (CLK) mit der Phase eines inter
nen Taktes (PCLK) und Detektieren einer Phasendifferenz, ei
nen Ladungspumpschaltkreis (230) zum Umwandeln der Phasendif
ferenz in eine Steuerspannung (VCON) und eine spannungsge
steuerte Verzögerungsstufe (250) mit einer Mehrzahl von Ver
zögerungseinheiten (250a bis 250f) zum Verzögern des externen
Taktes und Erzeugen des internen Taktes aufweist,
gekennzeichnet durch den Schritt:
- a) Verändern der Anzahl an seriell miteinander verbundenen Verzögerungseinheiten unter der Mehrzahl von Verzögerungs einheiten (250a bis 250f) in Abhängigkeit von der Steuer spannung (VCON) zum Variieren der Verzögerungszeit der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe (250).
13. Steuerverfahren nach Anspruch 12, weiter gekennzeich
net durch folgenden Schritt:
- a) Kompensieren der Verzögerungsdifferenz zwischen dem inter nen Takt (DCLK) und dem externen Takt (CLK).
14. Steuerverfahren nach Anspruch 12 oder 13, weiter da
durch gekennzeichnet, daß der Schritt a folgenden Teilschritt
beinhaltet:
- 1. Verringern der Anzahl an seriell miteinander verbundenen Verzögerungseinheiten zur Verkürzung der Verzögerungszeit der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe (250), wenn die Steuerspannung (VCON) höher als eine erste Referenz spannung (VREFH) ist.
15. Steuerverfahren nach Anspruch 14, weiter dadurch ge
kennzeichnet, daß der Teilschritt a1 folgende Unterschritte
enthält:
- 1. Vergleichen der Steuerspannung (VCON) mit der ersten Re ferenzspannung (VREFH) und Erzeugen eines ersten Ver gleichssignals (DOWN), das aktiviert wird, wenn die Steuerspannung höher als die erste Referenzspannung ist,
- 2. Teilen des internen Taktes (PCLK) und
- 3. Verringern der Anzahl an seriell miteinander verbundenen Verzögerungseinheiten durch Abwärtsverschieben einer Mehrzahl von Steuersignalen (S0 bis SN + L) zur Steuerung der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe (250) in Ab hängigkeit von dem geteilten internen Takt (CLKCNT), wenn das erste Vergleichssignal (DOWN) aktiviert ist.
16. Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt a folgenden
Teilschritt enthält:
- 1. Erhöhen der Anzahl an seriell miteinander verbundenen Verzögerungseinheiten zum Verlängern der Verzögerungszeit der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe (250), wenn die Steuerspannung (VCON) niedriger als eine zweite Refe renzspannung (VREFL) ist.
17. Steuerverfahren nach Anspruch 16, weiter dadurch ge
kennzeichnet, daß der Teilschritt a2 folgende Unterschritte
enthält:
- 1. Vergleichen der Steuerspannung (VCON) mit der zweiten Referenzspannung (VREFL) und Erzeugen eines zweiten Ver gleichsignals (UP), das aktiviert wird, wenn die Steuer spannung niedriger als die zweite Referenzspannung ist,
- 2. Teilen des internen Taktes (PCLK) und
- 3. Erhöhen der Anzahl an seriell miteinander verbundenen Verzögerungseinheiten durch Aufwärtsverschieben einer Mehrzahl von Steuersignalen (S0 bis SN + L) zur Steuerung der spannungsgesteuerten Verzögerungsstufe (250) in Ab hängigkeit von dem geteilten internen Takt (CLKCNT), wenn das zweite Vergleichssignal (UP) aktiviert ist.
18. Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17,
weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Teilschritt a1
und/oder der Teilschritt a2 folgenden Unterschritt enthält:
- 1. Verbinden zweier benachbarter Verzögerungseinheiten der Mehrzahl von Verzögerungseinheiten, wenn ein zugehöriges Steuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen (S0 bis SN + L) deaktiviert wird, und Trennen der zwei benachbar ten Verzögerungseinheiten, wenn das zugehörige Steuer signal aktiviert wird.
19. Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
weiter dadurch gekennzeichnet, daß die erste Referenzspannung
(VREFH) höher ist als die zweite Referenzspannung (VREFL).
20. Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Abwärtsverschieben
und/oder Aufwärtsverschieben der Mehrzahl von Steuersignalen
von einem Schieberegister (297) vorgenommen wird, das so ini
tialisiert ist, daß von der Mehrzahl von Steuersignalen (S0
bis SN + L) nur ein Steuersignal aktiviert werden kann.
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