DE19934226A1 - Analog-Digital-Hybrid-DLL - Google Patents
Analog-Digital-Hybrid-DLLInfo
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Abstract
Es wird eine Analog-Digital-Hybrid-DLL beschrieben. Die Analog-Digital-Hybrid-DLL beinhaltet einen Eingangspuffer (100) zum Puffern eines externen Taktsignals und Ausgeben eines ersten Taktsignals; eine Digitalmodussteuerung (200) zum Vergleichen der Phasen von von einer Mehrzahl von Verzögerungsblöcken (50-58) ausgegebenen Verzögerungstaktsignalen und eines ersten Taktsignals, Detektieren eines anfänglichen Einrastpunkts, Auswählen eines Verzögerungstaktsignals am detektierten Einrastpunkt und Steuern des Betriebs der Verzögerungstakte; eine Analogmodussteuerung (300) zum Vergleichen der Phase des durch die Digitalmodussteuerung (200) ausgewählten Verzögerungstaktsgianls und der Phase des ersten Taktsignals; und einen Steuerspannungsumschalter (204) zum Liefern der von außen eingegebenen ersten Steuerspannung oder der zweiten Steuerspannung an die Verzögerungsblöcke (50-58) gemäß den digitalen und analogen Betriebsarten, um dadurch einen Betrieb in einem breiten Frequenzband und eine kurze Jitterdauer zu erlauben sowie ein mehrfaches Einrasten während des Betriebs in einem breiten Frequenzband zu verhindern und den Stromverbrauch zu verringern.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine für eine Hoch
geschwindigkeitsspeichervorrichtung verwendete DLL (Delay
Locked Loop bzw. Verzögerungsregelkreis) und besonders eine
Analog-Digital-Hybrid-DLL.
Mit Fortschreiten der Technologie von Halbleiterspei
chervorrichtungen werden die Speicherchips für den Betrieb
mit hoher Geschwindigkeit entworfen. Zur Zeit wird ein für
die Speicherchips verwendetes internes Taktsignal CLKint
durch Verzögern eines externen Taktsignals CLKext um eine
vorbestimmte Zeit erhalten. Da eine gewisse Beschränkung für
das Verzögern des externen Taktsignals besteht, wird, um die
zeitliche Verzögerung zwischen einem externen Taktsignal
CLKext und einem internen Taktsignal CLKint zu vermindern,
im allgemeinen die PLL (Phase Locked Loop bzw. Phasenregel
kreis) oder DLL verwendet.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die bekannte Analog-
Digital-Hybrid-DLL zeigt, die einen Eingangspuffer 10, eine
digitale Verzögerungseinheit 20 und eine analoge Verzöge
rungseinheit 30 beinhaltet.
Der Eingangspuffer 10 puffert ein externes Taktsignal
CLKext und gibt ein Eingangstaktsignal CLKin aus. Die digi
tale Verzögerungseinheit 20 verzögert aufeinanderfolgend ein
Eingangstaktsignal CLKin und gibt Verzögerungstaktsignale
CLKD1-CLKD3 aus. Die digitale Verzögerungseinheit 20 wählt
außerdem unter den Verzögerungstaktsignalen CLKD1-CLKD3 das
eine auf das Eingangstaktsignal CLKin eingerastete Verzöge
rungstaktsignal CLKD aus. Die analoge Verzögerungseinheit 30
führt eine analoge Einrastoperation hinsichtlich eines durch
die digitale Verzögerungseinheit 20 ausgewählten Verzöge
rungstaktsignals CLKD durch.
Die digitale Verzögerungseinheit 20 beinhaltet variable
Verzögerungseinheiten 21-23 zum aufeinanderfolgenden Verzö
gern des Eingangstaktsignals CLKin, einen Multiplexer 24 zum
aufeinanderfolgenden Vergleichen des Eingangstaktsignals
CLKin und der Verzögerungstaktsignale CLKD1-CLKD3 aus den
variablen Verzögerungseinheiten 21-23 und Ausgeben eines auf
das Eingangstaktsignal CLKin eingerasteten Verzögerungstakt
signals CLKD, sowie eine Nachbildungsverzögerungseinheit 25
zum Verzögern des eingerasteten Taktsignals CLKD um die
Dauer tAC der Verzögerung der Nachbildung (nicht gezeigt)
und Ausgeben an die analoge Verzögerungseinheit 30. Die
variablen Verzögerungseinheiten 21-23 werden hier als span
nungsgesteuerte Verzögerungseinheit bezeichnet, die in der
Lage ist, die Verzögerungsverhältnisse gemäß einer Steuer
spannung CV von der analogen Verzögerungseinheit 30 zu vari
ieren. Die Anzahl der variablen Verzögerungseinheiten 21-23
ist ebenfalls variabel.
Die analoge Verzögerungseinheit 30 beinhaltet einen
Phasendetektor 31 zum Vergleichen der Phase des Eingangs
taktsignals CLKin und der eines Verzögerungstaktsignals CLKD
von der digitalen Verzögerungseinheit 20 und Ausgeben der
Pulssignale UP und DN, eine Ladungspumpe 32 zum Durchführen
einer Pumpoperation gemäß den Pulssignalen UP und DN aus dem
Phasendetektor 31, sowie eine Spannungssteuerung 33 zum
Ausgeben einer Steuerspannung CV zum Steuern der Verzöge
rungsverhältnisse der variablen Verzögerungseinheiten 21-23
gemäß einer Ausgabe der Ladungspumpe 32. Der Phasendetektor
31 ist ein Phasendetektor, der flankengetriggert ist und als
Exklusiv-ODER-Gatter (XOR), JK-Flipflop und PFD (Phase Fre
quency Detector bzw. Phasen-Frequenz-Detektor) implementiert
werden kann.
Die Arbeitsweise der bekannten Analog-Digital-Hybrid-
DLL wird mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Der Eingangspuffer 10 erzeugt durch Puffern eines ex
ternen Taktsignals CLKext ein Eingangstaktsignal CLKin und
das erzeugte Eingangstaktsignal CLKin wird jeweils in die
digitale Verzögerungseinheit 20 und die analoge Verzöge
rungseinheit 30 eingegeben. Die variablen Verzögerungsein
heiten 21-23 der digitalen Verzögerungseinheit 20 verzögern
aufeinanderfolgend das Eingangstaktsignal CLKin und geben
eine Mehrzahl von Verzögerungstaktsignalen CLKD1-CLKD3 aus.
Der Multiplexer 24 vergleicht aufeinanderfolgend die Verzö
gerungstaktsignale CLKD1-CLKD3 und das Eingangstaktsignal
CLKin, um dadurch einen Einrastpunkt zu suchen. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Einrastpunkt als ein Punkt bestimmt, an
dem die Phase des Verzögerungstaktsignals CLKD basierend auf
der Dauer tAC der Verzögerung der Nachbildung langsamer als
die des Eingangstaktsignals CLKin ist.
Angenommen, daß das Verzögerungssignal CLK2 zum Bei
spiel auf das Eingangstaktsignal CLKin eingerastet ist, wird
das eingerastete Verzögerungstaktsignal CLKD2 durch die
Nachbildungsverzögerungseinheit 25 um die Dauer tAC der
Verzögerung der Nachbildung verzögert und der Phasendetektor
31 der analogen Verzögerungseinheit 30 vergleicht die Phase
des Eingangstaktsignals CLKin und die des Verzögerungstakt
signals CLKD2' aus der Nachbildungsverzögerungseinheit 25.
Als Ergebnis des Vergleichs erzeugt der Phasendetektor 31,
falls die Phase des Verzögerungstaktsignals CLKD2' gegenüber
der des Eingangstaktsignals CLKin voreilt, das Pulssignal DN
mit einer vorbestimmten Breite, die größer als die Breite
des Pulssignals UP ist. Falls die Phase des Verzögerungs
taktsignals CLKD2' gegenüber der des Eingangstaktsignals
CLKin nacheilt, erzeugt der Phasendetektor 31 das Pulssignal
DN mit einer vorbestimmten Breite, die kleiner als die Brei
te des Pulssignals UP ist.
Falls die Breite des Pulssignals DN größer als die des
Pulssignals UP ist, wird die Treibefähigkeit der Ladungspum
pe 32 durch das Pulssignal DN verbessert, so daß der Pegel
der Steuerspannung aus der Spannungssteuerung 33 erhöht
wird, und dann die Dauer der Verzögerung der variablen Ver
zögerungseinheiten 21-23 erhöht wird. Falls die Breite des
Pulssignals UP größer als die des Pulssignals DN ist, wird
die Treibefähigkeit der Ladungspumpe 32 durch das Pulssignal
UP verschlechtert und dann der Pegel der Steuerspannung CV
aus der Spannungssteuerung 33 verringert und dadurch die
Dauer der Verzögerung der variablen Verzögerungseinheiten
21-23 verringert.
Da die oben beschriebenen Prozesse wiederholt durchge
führt werden, werden die Breiten der Pulssignale DN und UP
aus dem Phasendetektor 31, wenn die Phasen des Eingangstakt
signals CLKin und des Verzögerungstaktsignals CLKD2' iden
tisch werden, ebenfalls identisch, so daß die Ausgabe der
Ladungspumpe 32 einen stabilen Zustand einnimmt. Dieser
Zustand wird der endgültige Einrastzustand der analogen
Verzögerungseinheit 30 und das einrastende Taktsignal CLK2
aus dem Multiplexer 24 wird zum endgültigen internen Taktsi
gnal CLKin.
Die bekannte Analog-Digital-Hybrid-DLL wählt über die
digitale Verzögerungseinheit 20 ein auf das Eingangstaktsi
gnal CLKin eingerastetes Verzögerungstaktsignal CLKD aus und
die analoge Verzögerungseinheit 30 führt schließlich eine
genaue analoge Einrastoperation hinsichtlich des ausgewähl
ten Verzögerungstaktsignals CLKD durch.
In der bekannten Analog-Digital-Hybrid-DLL empfängt der
Multiplexer jedoch die Verzögerungstaktsignale von den va
riablen Verzögerungseinheiten und vergleicht die empfangenen
Verzögerungstaktsignale und das Eingangstaktsignal basierend
auf einem 1 : 1-Vergleich. Deshalb dauert das Erzeugen des
endgültigen internen Taktsignals in diesem Fall lange Zeit
und somit wird die Datenzugriffszeit des Speichers, der die
internen Taktsignale verwendet, erhöht.
Außerdem sollte, um die bekannte Analog-Digital-Hybrid-
DLL in einem breiten Frequenzband zu betreiben, die Anzahl
der variablen Verzögerungseinheiten aus dem Grund, daß das
Einrasten für den Fall niedriger Frequenz in der vorderen
variablen Verzögerungseinheit der Analog-Digital-Hybrid-DLL
stattfindet und dasselbe für den Fall hoher Frequenz in der
hinteren variablen Verzögerungseinheit der Analog-Digital-
Hybrid-DLL stattfindet, erhöht werden. Die Anzahl der varia
blen Verzögerungseinheiten sollte deshalb zum Betreiben der
Analog-Digital-Hybrid-DLL in einem breiten Frequenzband des
externen Taktsignals erhöht werden. Für den Fall, daß die
bekannte Analog-Digital-Hybrid-DLL im Hochfrequenzbereich
betrieben wird, oder infolge der Variation der Betriebsspan
nung, externer Störungen und der Temperaturerhöhung werden
jedoch die Jittereigenschaften verschlechtert, so daß mehr
faches Einrasten (eine Mehrzahl von Einrastpunkten) auf
tritt. Zu diesem Zeitpunkt haben mehr als zwei einrastende
Taktsignale, die durch das mehrfache Einrasten erzeugt wer
den, theoretisch dasselbe Zeitverhalten aber eine vorbe
stimmte zeitliche Differenz. Schließlich kann der zeitliche
Verlauf der endgültigen internen Taktsignale, die über den
Ausgangspuffer (nicht gezeigt) ausgegeben werden, basierend
auf der vorbestimmten zeitlichen Differenz verändert werden.
Außerdem kann sich der Stromverbrauch der bekannten
Analog-Digital-Hybrid-DLL erhöhen, da die variablen Verzöge
rungseinheiten hinter der eingerasteten variablen Verzöge
rungseinheit unnötigerweise betrieben werden.
Folglich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Analog-Digital-Hybrid-DLL bereitzustellen, die die
vorher erwähnten, im Stand der Technik auftretenden Probleme
löst.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Analog-Digital-Hybrid-DLL bereitzustellen, die in der
Lage ist, einen Betrieb in einem breiten Frequenzband zu
implementieren und Jitter zu verringern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Analog-Digital-Hybrid-DLL bereitzustellen, die unemp
findlich gegenüber Störungen ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Analog-Digital-Hybrid-DLL bereitzustellen, die in der
Lage ist, mehrfaches Einrasten beim Betrieb in einem breiten
Frequenzband zu verhindern und den Stromverbrauch zu verrin
gern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Analog-Digital-Hybrid-DLL bereitzustellen, die in der
Lage ist, aus einem externen Taktsignal innerhalb kurzer
Zeit ein internes Taktsignal zu erzeugen.
Um die obigen Aufgaben zu erfüllen, wird eine Analog-
Digital-Hybrid-DLL gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung bereitgestellt, die beinhaltet: einen
Eingangspuffer zum Puffern eines externen Taktsignals und
Ausgeben eines ersten Taktsignals; eine Digitalmodussteue
rung zum Vergleichen der Phasen von von einer Mehrzahl von
Verzögerungsblöcken ausgegebenen Verzögerungstaktsignalen
und eines ersten Taktsignals, Detektieren eines anfänglichen
Einrastpunkts, Auswählen eines Verzögerungstaktsignals am
detektierten Einrastpunkt und Steuern des Betriebs der Ver
zögerungstakte; eine Analogmodussteuerung zum Vergleichen
der Phase des durch die Digitalmodussteuerung ausgewählten
Verzögerungstaktsignals und der Phase des ersten Taktsi
gnals; und einen Steuerspannungsumschalter zum Liefern der
von außen eingegeben ersten Steuerspannung oder der zweiten
Steuerspannung an die Verzögerungsblöcke gemäß den digitalen
und analogen Betriebsarten.
Um die obigen Aufgaben zu erfüllen, wird eine Analog-
Digital-Hybrid-DLL gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung bereitgestellt, die beinhaltet: einen
Eingangspuffer zum Puffern eines externen Taktsignals und
Ausgeben eines ersten Taktsignals; eine Analogmodussteuerung
zum Vergleichen der Phasen eines DLL-eingerasteten Verzöge
rungstaktsignals und eines ersten Taktsignals und Ausgeben
einer ersten Spannung; einen Nachbildungsbewegungsschalter
zum Bewegen der Position einer Nachbildung; einen Steuer
spannungsumschalter zum Schalten erster und zweiter Steuer
spannungen gemäß den digitalen und analogen Betriebsarten;
eine Verzögerungsblockgruppe, gebildet aus einer Mehrzahl
von Verzögerungsblöcken, zum Variieren der Verzögerungsdauer
durch die ersten und zweiten Steuerspannungen zum aufeinan
derfolgenden Verzögern des ersten Taktsignals; eine Multi
plexersteuerung zum Vergleichen der Phasen der Verzögerungs
taktsignale von der Verzögerungsblockgruppe und des ersten
Taktsignals, Ausgeben eines Einrastsignals und Ausgeben
eines Steuersignals zum Steuern des Pfads der Verzögerungs
taktsignale; einen Auswahlsignalgenerator zum Empfangen des
Steuersignals und Ausgeben eines Auswahlsignals; und einen
Multiplexer zum Ausgeben eines durch das Auswahlsignal aus
gewählten Verzögerungstaktsignals an die Analogmodussteu
erung und Ausgeben eines Freigabesignals zum Empfangen eines
Steuersignals von der Multiplexersteuerung und Steuern der
Verzögerungsblöcke.
Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfin
dung werden aus der folgenden Beschreibung besser ersicht
lich.
Die vorliegende Erfindung wird aus der unten gegebenen
ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen,
die nur der Darstellung dienen und die vorliegende Erfindung
somit nicht beschränken, besser verständlich.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine bekannte Ana
log-Digital-Hybrid-DLL darstellt;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Analog-Digital-
Hybrid-DLL gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 ist ein Schaltbild, das eine Ausführungsform
des Steuerspannungsumschalters von Fig. 2 darstellt;
Fig. 4 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das die
Verzögerungsblockgruppe von Fig. 2 darstellt;
Fig. 5 ist ein detailliertes Schaltbild, das jeden
Verzögerungsblock von Fig. 4 darstellt;
Fig. 6 ist eine Grafik, die eine Verzögerungscharakte
ristik eines Nebenschlußkondensators bezüglich der Steuer
spannung darstellt;
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das die Position einer
Nachbildung in der digitalen Betriebsart von Fig. 2 dar
stellt;
Fig. 8A bis 8H sind Impulsdiagramme zum Erklären einer
Verzögerung eines Eingangstaktsignals und einer Einrastope
ration eines Verzögerungstaktsignals;
Fig. 9 ist ein Schaltbild, das eine Ausführungsform
der Multiplexersteuerung von Fig. 2 darstellt;
Fig. 10 ist ein Schaltbild, das eine Ausführungsform
des Auswahlsignalgenerators von Fig. 2 darstellt;
Fig. 11 ist ein Schaltbild, das eine Ausführungsform
des Multiplexers von Fig. 2 darstellt;
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm, das eine Bewegungsposi
tion einer Nachbildung in der analogen Betriebsart von Fig.
2 darstellt;
Fig. 13 ist ein Impulsdiagramm, das die Verzögerungs
dauer von einem (1) Zyklus vor der Bewegung der Nachbildung
und nach der Bewegung der Nachbildung von Fig. 2 darstellt;
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm, das die analoge Be
triebsart von Fig. 2 darstellt;
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm, das eine Analog-Digi
tal-Hybrid-DLL gemäß einer ersten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung darstellt;
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das eine Analog-Digi
tal-Hybrid-DLL gemäß einer zweiten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung darstellt;
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm, das die analoge Be
triebsart gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung darstellt; und
Fig. 18 ist ein Blockdiagramm, das die analoge Be
triebsart einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, beinhaltet die Analog-Digital-
Hybrid-DLL gemäß der vorliegenden Erfindung einen Eingangs
puffer 100, eine Digitalmodussteuerung 200 und eine Analog
modussteuerung 300.
Der Eingangspuffer 100 puffert ein externes Taktsignal
CLKext und gibt ein Eingangstaktsignal CLKin an die Digital
modussteuerung 200 und die Analogmodussteuerung 300 aus.
Die Digitalmodussteuerung 200 vergleicht jeweils die
Phasen einer Mehrzahl von Taktsignalen D0-D8, die um mehr
als einen Zyklus verzögert sind, und die des Eingangstaktsi
gnals CLKin, um den anfänglichen Einrastpunkt zu bestimmen,
und wählt ein auf das Eingangstaktsignal CLKin eingerastetes
Verzögerungstaktsignal D mit einer Phase, die am detektier
ten anfänglichen Einrastpunkt der des Eingangstaktsignals
CLKin nacheilt, aus.
Die Analogmodussteuerung 300 empfängt das von der Digi
talmodussteuerung 200 ausgewählte Verzögerungstaktsignal D
und führt eine Feinabstimmungsoperation durch, um die Phase
des Verzögerungstaktsignals D und die Phase des Eingangs
taktsignals CLKin zusammenfallen zu lassen.
Die Digitalmodussteuerung 200 beinhaltet Nachbildungs
bewegungsschalter 201 und 203, eine Nachbildung 202, einen
Steuerspannungsumschalter 204, eine Verzögerungsblockgruppe
205, eine Multiplexersteuerung 206, einen Pulssignalgenera
tor 207, einen Auswahlsignalgenerator 208 und einen Multi
plexer 209.
Die Nachbildungsbewegungsschalter 201 und 203 bewegen
die Position der Nachbildung gemäß der digitalen Betriebsart
und der anlogen Betriebsart. In der digitalen Betriebsart
wird die Nachbildung 202 nämlich in der vorderen Stufe der
Verzögerungsblockgruppe 205 positioniert und in der analogen
Betriebsart nach dem digitalen Einrasten wird die Nachbil
dung 202 in der hinteren Stufe des Multiplexers 209 positio
niert.
Der Steuerspannungsumschalter 204 gibt in der anfängli
chen digitalen Betriebsart die Steuerspannung VCT mit dem
vom Anfangssteuerspannungsgenerator (nicht gezeigt) ausgege
benen Pegel VCC-Vtp an die Verzögerungsblockgruppe 205 aus.
Der Steuerspannungsumschalter 204 gibt auch in der analogen
Betriebsart, nachdem das digitale Einrasten durchgeführt
ist, die von der Analogmodussteuerung 100 ausgegebene Steu
erspannung VCT mit einem vorbestimmten Pegel an die Verzöge
rungsblockgruppe 205 aus.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Steuerspannungs
umschalters 204.
Wie in Fig. 3 gezeigt, beinhaltet der Steuerspannungs
umschalter 204 einen Inverter I1 zum Invertieren eines Ein
rastsignals, einen Schalter SW1 zum Schalten eines Auswahl
signals SEL oder eines Einrastsignals, einen Inverter I2 zum
Invertieren einer Ausgabe des Schalters SW1, ein Durchlaß
gatter TG10 zum elektrischen Verbinden der Eingangsleitungen
11 und 12 mit den Spannungen VBN und VCE gemäß einer Ausgabe
des Inverters I1 sowie Durchlaßgatter TG11 und TG12 zum
Ausgeben der Spannungen VBN und VCE an die Ausgabeleitung 13
gemäß einer Ausgabe des Inverters I2. Der Schalter SW1 ist
basierend auf einer Metalloption implementiert.
Wie in Fig. 4 gezeigt, beinhaltet die Verzögerungs
blockgruppe 205 eine Mehrzahl von Verzögerungsblöcken 50-58
und stellt einen Block dar, der das Eingangstaktsignal CLKin
aufeinanderfolgend gemäß der Steuerspannung VCT verzögert
und eine Mehrzahl von Verzögerungstaktsignalen D0-D8 aus
gibt. Die Verzögerungsblöcke 50-51 werden immer durch das
DLL-Freigabesignal LEN betrieben und die Verzögerungsblöcke
52-58 werden gemäß einem Verzögerungsblockfreigabesignal YEN
in den eingeschalteten/ausgeschalteten Modus versetzt.
Fig. 5 zeigt die genaue Schaltung jedes der Verzöge
rungsblöcke 50-58.
Die Schalter SW2 und SW3 variieren die Anzahl der In
verter und können durch den Metalloptionsprozeß zum Steuern
der Variation basierend auf den Prozeßvariablen implemen
tiert werden. Zusätzlich sind ein NMOS-Transistor und ein
Kondensator (FET) in Reihe zwischen die Eingangs/Ausgangs
kontakte der Inverter und Masse geschaltet.
Da der Einschaltzustand des NMOS-Transistors durch den
Pegel der Steuerspannung VCT gesteuert wird, die Beladung
des Kondensators durch den Einschaltzustand des NMOS-
Transistors variiert wird und die Dauer der Verzögerung
jedes Inverters durch die Beladung des Kondensators gesteu
ert wird, kann deshalb die Dauer der Verzögerung jedes In
verters durch die Steuerspannung VCT gesteuert werden. Zum
Stabilisieren des Anfangsbetriebs ist zusätzlich ein PMOS-
Einstelltransistor zwischen die Versorgungsspannung VCC und
jeden der Ausgangsanschlüsse ungeradzahliger Inverter ge
schaltet.
Die Multiplexersteuerung 206 vergleicht das Eingangs
taktsignal CLKin und die von der Verzögerungsblockgruppe 205
ausgegebenen Verzögerungstaktsignale D0-D8, um einen Ein
rastpunkt zu detektieren und stellt einen Block dar, der
Steuersignale CS0-CS7 zum Auswählen eines am detektierten
Einrastpunkt auf das Eingangstaktsignal CLKin eingerasteten
Verzögerungstaktsignals D ausgibt. Fig. 9 ist ein Schalt
bild, das eine bevorzugte Ausführungsform der Multiplexer
steuerung 206 darstellt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, tastet ein Einrastpunktdetektor
60 bei der steigenden Flanke des Eingangstaktsignals CLKin
eine Mehrzahl von Verzögerungstaktsignalen D0-D8 ab, ver
knüpft die abgetasteten Werte logisch und gibt Einrastfrei
gabesignale LE0-LE7 aus. In der Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung beinhaltet der Einrastpunktdetektor 60 eine
Mehrzahl von Master-Slave-Flipflops FF0-FF8 und eine Mehr
zahl von NAND-Gattern ND0-ND7. Die NAND-Gatter ND0-ND7 NAND
verknüpfen aufeinanderfolgend den nichtinvertierten Ausgang
Q und den invertierten Ausgang /Q jedes der Flipflops FF0-FF8
und geben Einrastfreigabesignale LE0-LE7 mit Low-Pegel
aus, wenn der Einrastpunkt detektiert ist.
Die Latcheinheit 61 latcht den anfänglichen Einrast
punkt, um die Änderung des Eingangstaktsignals CLKin basie
ren auf der internen Spannung, Temperatur, usw. zu verhin
dern und spielt die Rolle, daß das ausgewählte Verzögerungs
taktsignal D nicht geändert wird, auch wenn der Einrastpunkt
geändert wird. Die Latcheinheit 61 beinhaltet ein NAND-
Gatter 120 zum NAND-Verknüpfen der Einrastfreigabesignale
LE0-LE3 von den NAND-Gattern ND0-ND3, ein NAND-Gatter 121
zum NAND-Verknüpfen der Einrastfreigabesignale LE4-LE7 aus
den NAND-Gattern ND4-ND7, ein NOR-Gatter 122 zum NOR-Ver
knüpfen der Ausgaben der NAND-Gatter 120 und 121, ein SR-
Latch 123, das NAND-Gatter ND8 und ND9 beinhaltet, zum Lat
chen der Ausgabe des NOR-Gatters 122 gemäß dem durch den
Inverter I10 invertierten Rücksetzsignal RST und einen In
verter I24 zum Invertieren der Ausgabe des SR-Latch 123 und
Ausgeben eines Einrastsignals.
Die Steuersignalausgabeeinheit 62 ist ein Block, der
Steuersignale CS0-CS7 zum Auswählen des eingerasteten Verzö
gerungstaktsignals D gemäß den vom Einrastpunktdetektor 60
ausgegebenen Einrastfreigabesignalen LE0-LE7 ausgibt. Die
Steuersignalausgabeeinheit 62 beinhaltet Inverter I12-I15
zum aufeinanderfolgenden Verzögern der Ausgabe des SR-Latch
123 und Erzeugen eines Pulssignals, eine Mehrzahl von Flip
flops FF9-FF16 zum Invertieren der Einrastfreigabesignale
LE0-LE7 aus dem Einrastpunktdetektor 60 gemäß einem Puls
signal vom Inverter I15, sowie eine Mehrzahl von Invertern
I20-I27 zum Invertieren der Ausgaben der Flipflops FF9-FF16
und Ausgeben von Steuersignalen CS0-CS7 mit Gleichstrompe
gel.
Außerdem empfängt der Pulssignalgenerator 207 die Steu
ersignale CS1-CS7 mit Gleichstrompegel von der Multiplexer
steuerung 206 und erzeugt Impulssignale PS1-PS7 mit jeweils
vorbestimmter Breite.
Der Auswahlsignalgenerator 208 ist ein Block, der Steu
ersignale CS0-CS6 und Pulssignale PS1-PS7 von der Multiple
xersteuerung 206 und vom Pulssignalgenerator 207 empfängt
und Auswahlsignale SEL0-SEL7 zum Auswählen des eingerasteten
Verzögerungstaktsignals D ausgibt. Wie in Fig. 10 gezeigt,
beinhaltet der Auswahlsignalgenerator 208 eine Logikoperati
onseinheit 70 zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten der Steu
ersignale CS0-CS6 und Erzeugen von Ausgangssignalen LOW1-LOW7
sowie einen Auswahlsignalgenerator 71 zum Empfangen der
Ausgangssignale LOW1-LOW7 und von Pulssignalen PS1-PS7 je
weils aus der Logikoperationseinheit 70 und dem Pulssignal
generator 207 und Erzeugen der Auswahlsignale SEL0 bis SEL7.
Die Logikoperationseinheit 70 ist eine AND-Gatteranord
nung, in der ein NAND-Gatter und ein Inverter die Funktion
eines AND-Gatters ausführen. Der erste Inverter der ersten
Stufe kann gegen ein NAND-Gatter mit einem Eingangsanschluß,
der die Versorgungsspannung VDD aufnimmt, und einem anderen
Eingangsanschluß, der ein Steuersignal CS0 aufnimmt, ausge
tauscht werden. Die AND-Gatteranordnung besteht aus sieben
Stufen und das Ausgangssignal LOW jeder Stufe wird zu einer
Eingabe der nächsten Stufe.
Der Auswahlsignalgenerator 71 beinhaltet erste bis
siebte Auswahlsignalgeneratoren 132-139 zum jeweiligen Aus
geben von Auswahlsignalen SEL0-SEL7. Der erste Auswahlsi
gnalgenerator 132 beinhaltet Inverter I30 und I31 zum auf
einanderfolgenden Invertieren des Steuersignals CS0 und ein
Flipflop FF20 zum Ausgeben der Ausgabe des Inverters I17.
Die zweiten bis siebten Auswahlsignalgeneratoren 133-139
beinhalten jeweils ein SR-Latch 125 mit NAND-Gattern ND10
und ND11, sowie Inverter I32-I34 zum aufeinanderfolgenden
Invertieren der Ausgabe des SR-Latch 125 und ein Flipflop
FF21 zum Ausgeben einer nichtinvertierten Ausgabe des Inver
ters I34.
Der Multiplexer 209 ist ein Block, der aus den Verzöge
rungstaktsignalen D0-D8 ein auf das Eingangstaktsignal CLKin
eingerastetes Verzögerungstaktsignal D auswählt und an die
Nachbildung 203 ausgibt. Der Multiplexer 209 bearbeitet auch
die Steuersignale CS0-CS6 von der Multiplexersteuerung 206
logisch und gibt Blockfreigabesignale YEN0-YEN6 zum Aus
schalten des Verzögerungsblocks hinter dem eingerasteten
Verzögerungsblock aus.
Fig. 11 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des
Multiplexers 209.
Wie in Fig. 11 gezeigt, beinhaltet der Multiplexer 209
einen Multiplexer 80 zum Ausgeben eines Verzögerungstaktsi
gnals D gemäß den Auswahlsignalen SEL0-SEL7 aus dem Auswahl
signalgenerator 208 und eine Verzögerungsblockgruppensteue
rung 81 zum logischen Bearbeiten der Steuersignale CS0-CS6
aus der Multiplexersteuerung 206 und Erzeugen der Verzöge
rungsblockfreigabesignale YEN0-YEN6.
Der Multiplexer 80 beinhaltet Durchlaßgatter TG1-TG8
mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluß zum Durchlassen eines
der Verzögerungstaktsignale D1-D8 gemäß den Auswahlsignalen
SEL0-SEL7 und einen parallel zum gemeinsamen Ausgangsan
schluß geschalteten NMOS-Transistor. Zusätzlich ist die
Verzögerungsblockgruppensteuerung 81 eine AND-Gatteranord
nung, die aus 7 Stufen gebildet ist, und das von jeder Stufe
ausgegebene Freigabesignal YEN wird in einen Eingang der
nächsten Stufe eingegeben. In der ersten Stufe werden das
Steuersignal CS0, die Peri-Spannung VPERI und das DLL-
Freigabesignal LEN logisch berechnet (verknüpft) und in den
zweiten bis sechsten Stufen werden die Ausgabe der vorheri
gen Stufe und das DLL-Freigabesignal LEN und jedes der Steu
ersignale CS1 bis CS6 logisch verknüpft.
Der Rücksetzsignalgenerator 210 beinhaltet drei Teiler
und eine Verzögerungseinheit zum Empfangen eines Eingangs
taktsignals CLKin und Erzeugen eines Rücksetzsignals REST.
Die drei Teiler werden bei der steigenden Flanke des Ein
gangstaktsignals CLKin gemäß einem DLL-Freigabesignal LEN
getriggert.
Wie in Fig. 2 gezeigt, beinhaltet die Analogmodus
steuerung einen Teiler 301 zum Teilen des Eingangstaktsi
gnals CLKin, eine Verzögerungseinheit 302 zum Erzeugen eines
Freigabesignals EN1 durch Verzögern der Ausgabe des Teilers
301 und Erzeugen eines Freigabesignals EN2, wenn ein Ein
rastsignal, das den Abschluß des digitalen Modus angibt,
eingeschaltet ist, einen Phasendetektor 303, der durch das
von der Verzögerungseinheit 302 ausgegebene Freigabesignal
EN2 betrieben wird, zum Detektieren der Phasenunterschiede
des Eingangstaktsignals CLKin und eines durch die Digitalmo
dussteuerung 200 ausgewählten Verzögerungstaktsignals D und
Ausgeben von Pulssignalen UP und DN, eine durch das Freiga
besignal EN1 betriebene Ladungspumpe 304 zum Ausgeben der
Spannung mit dem Pegel VCC-vtp in der digitalen Betriebsart
und Ausgeben der Spannung mit dem Pegel Vtn~VCC gemäß den
vom Phasendetektor 303 in der analogen Betriebsart ausgege
benen Pulssignalen UP und DN, und einen differentiellen
Verstärker 305 zum Ausgeben der Steuerspannung VCT an die
Digitalmodussteuerung 200 gemäß einer Ausgangsspannung der
Ladungspumpe 304. In der digitalen Betriebsart bleiben die
Pulssignale hier auf High-Pegel und die Verstärkung des
differentiellen Verstärkers 305 ist 1.
Die Arbeitsweise der Analog-Digital-Hybrid-DLL gemäß
der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die beigefüg
ten Zeichnungen erklärt.
Der Eingangspuffer 100 puffert das in Fig. 8A gezeigte
externe Taktsignal CLKext und gibt das in Fig. 8B gezeigte
Eingangstaktsignal CLKin jeweils an die Digitalmodussteue
rung 200 und die Analogmodussteuerung 300 aus.
Wird das DLL-Freigabesignal LEN aktiviert, wird durch
die Schaltoperation der Nachbildungsbewegungsschalter 201-
203, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Übertragungspfad des Ein
gangstaktsignals CLKin durch die Nachbildung 202, wie in
Fig. 7 gezeigt, gebildet. Die Schaltoperation kann vom
Einrastsignal durchgeführt werden. Als Ergebnis davon wird
das Eingangstaktsignal CLKin durch die Nachbildung 202 um
eine vorbestimmte Zeit verzögert und das durch die Nachbil
dung 202 verzögerte Taktsignal CLKin' wird, wie in Fig. 3
gezeigt, jeweils in eine Mehrzahl von Verzögerungsblöcken
50-58 der Verzögerungsblockgruppe 205 eingegeben.
Der Steuerspannungsumschalter 204 empfängt eine An
fangsspannung VCE mit dem Pegel VCC-Vtp (Vtp repräsentiert
die Schwellenspannung des PMOS-Transistors) vom Anfangssteu
erspannungsgenerator 40 und gibt eine Steuerspannung zum
Steuern der Verzögerungsverhältnisse der Verzögerungsblöcke
50-58 aus.
Da nämlich, wie in Fig. 3 gezeigt, das Einrastsignal
auf High-Pegel bleibt, bevor das digitale Einrasten durchge
führt ist, werden die Durchlaßgatter TG10 und TG12 durch die
durch die Inverter I1 und I2 invertierten Einrastsignale mit
Low-Pegel eingeschaltet, so daß die Eingangsleitungen 11 und
12 jeweils elektrisch mit der Ausgangsleitung 13 verbunden
werden. Da der anfängliche Ausgangspegel der Ladungspumpe
304 in der digitalen Betriebsart in diesem Fall VCC-Vtp ist
und die Verstärkung des differentiellen Verstärkers 1 ist,
wird in diesem Fall die Spannung VBN mit dem Pegel VCC-Vtp
über den differentiellen Verstärker 305 ausgegeben. Als
Ergebnis davon bleiben die Anfangsspannung VCE und die Span
nung VBN auf dem identischen elektrischen Potential mit dem
Pegel VCC-Vtp, so daß die Steuerspannung VCT mit dem Pegel
VCC-Vtp über die Ausgangsleitung 13 ausgegeben wird.
Deshalb verzögert die Verzögerungsblockgruppe 205 auf
einanderfolgend das Taktsignal CLKin' gemäß der Steuerspan
nung VCT vom Steuerspannungsumschalter 204 und gibt die
Verzögerungstaktsignale D0-D8, wie in Fig. 8D-8G gezeigt,
aus. Zu diesem Zeitpunkt sind die Verzögerungsblöcke 50 und
51, wie in Fig. 4 gezeigt, immer durch das DLL-Freigabe
signal LEN eingeschaltet und die Verzögerungsblöcke 52-58
werden durch das Verzögerungsblockfreigabesignal YEN mit
High-Pegel im eingeschalteten Modus betrieben.
Wie in Fig. 5 gezeigt, stellen die Verzögerungsblöcke
50-58 jeweils durch den PMOS-Transistor einen Anfangswert
ein und werden durch das DLL-Freigabesignal LEN und das
Verzögerungsblockfreigabesignal YEN im eingeschalteten Modus
betrieben. Deshalb wird das über den Eingangsanschluß IN
eingegebene Taktsignal CLKin' aufeinanderfolgend durch die
Inverter verzögert und über den Ausgangsanschluß OUT ausge
geben. Die Dauer der Verzögerung jedes Inverters wird durch
die Beladung des Nebenschlußkondensators FET gemäß der Steu
erspannung VCT bestimmt. Zu diesem Zeitpunkt wird aufgrund
der Verzögerungscharakteristik des Nebenschlußkondensators
FET die Anfangssteuerspannung VCT mit dem Pegel VCC-Vtp an
jeden der Verzögerungsblöcke 50-58 angelegt.
Fig. 6 zeigt die Verzögerungskennlinie des Neben
schlußkondensators FET basierend auf der Steuerspannung VCT.
Falls der Pegel der in den NMOS-Transistor eingegebenen
Steuerspannung VCT 0~tn ist (Vtn repräsentiert die Schwel
lenspannung des NMOS-Transistors, Punkt "a"), ist es unmög
lich, den Anstieg der Verzögerung des eingerasteten Verzöge
rungstaktsignals D infolge des Temperaturanstiegs der Verzö
gerungsblöcke 50-58 in der analogen Betriebsart, nachdem das
digitale Einrasten durchgeführt ist, zu verhindern. Falls
zusätzlich die Versorgungsspannung VCC in der analogen Be
triebsart rasch verändert wird (zum Beispiel von 2,7 V nach
2,3 V), ist es unmöglich, die rasche Abnahme der Versor
gungsspannung VCC richtig zu bewältigen.
Falls außerdem der Pegel der Steuerspannung VCT gleich
VCC ist (Punkt "c"), ist es unmöglich, den Anstieg von VCC
richtig zu bewältigen. Angenommen, daß zum Beispiel die
digitale Einrastoperation durch VCC von 2,3 V durchgeführt
wird und die analoge Operation durch VCC von 2,7 V durchge
führt wird, tritt ein großer Jitter auf, da kein Spielraum
zum Erhöhen der Dauer der Verzögerung vorhanden ist. Um die
oben beschriebenen Probleme zu lösen, wird deshalb die An
fangssteuerspannung VCE mit dem Pegel VCC-Vtp als die Steu
erspannung VCT der Verzögerungsblöcke 50-58 angelegt.
Die Verzögerungsverhältnisse der Verzögerungstaktsigna
le D0-D8, die durch die Verzögerungsblockgruppe 205 im An
fangsstadium erzeugt werden, stimmen jedoch möglicherweise
infolge der Wellenformverzerrung nicht überein und der Ver
zögerungsverhältnisunterschied kann ein anormales Einrasten
der Multiplexersteuerung 206 verursachen. Um das stabile
Verzögerungsverhältnis zu erhalten, werden deshalb die Ver
zögerungssignale D0-D8 nachdem das DLL-Freigabesignal LEN
aktiviert wird, 8 Blindzyklen lang an den Multiplexer 206
geliefert, und die Multiplexersteuerung 206 wird dann nach
den 8 Blindzyklen durch den Rücksetzsignalgenerator 201
betätigt. Die 1-Periode des Rücksetzsignals RST entspricht
hier 8 Zyklen der Eingangstaktsignals CLKin und jeder Teiler
wird bei der steigenden Flanke des Eingangstaktsignals CLKin
getriggert.
Die Multiplexersteuerung 206 vergleicht die Phasen der
Verzögerungssignale D0-D8 aus der Verzögerungsblockgruppe
205 und die Phase des Eingangstaktsignals CLKin und bestimmt
einen Einrastpunkt. Für den Fall, daß eine Mehrzahl von
Einrastpunkten bestimmt werden, gibt die Multiplexersteue
rung 206 Steuersignale CS0-CS7 zum Auswählen des Verzöge
rungstaktsignals D, das am anfänglichen Einrastpunkt eine
vorbestimmte Phasenverzögerung gegenüber dem Eingangstaktsi
gnal CLKin aufweist (oder phasengleich zum Eingangstaktsi
gnal CLKin ist), aus.
Wie in Fig. 9 gezeigt, werden die Ausgänge der Flip
flops FF0-FF8 der Multiplexersteuerung 206 im Anfangszustand
zum Durchführen einer Initialisierungsoperation durch das
Rücksetzsignal RST auf Low-Pegel gesetzt und das Rücksetzsi
gnal RST wird nach 8 Blindzyklen abgeschaltet. Wird das
Rücksetzsignal RST abgeschaltet, tasten die Flipflops FF0-
FF8 des Einrastpunktdetektors 60 die Verzögerungstaktsignale
D0-D8 an der steigenden Flanke des Eingangstaktsignals CLKin
ab, und die NAND-Gatter ND0-ND7 vergleichen aufeinanderfol
gend den nichtinvertierenden Ausgang Q und den invertieren
den Ausgang /Q der Flipflops FF0-FF8 und bestimmen den Ein
rastpunkt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Einrastpunkt ein
Zeitpunkt, zu dem die Phase des Verzögerungstaktsignals
gegenüber der Phase des Eingangstaktsignals CLKin voreilt
und die Phase des nächsten (benachbarten) Verzögerungstakt
signals gegenüber der des Eingangstaktsignals CLKin nach
eilt. Falls genug Spielraum für logische Verschiebung zwi
schen dem Eingangstaktsignal CLKin und dem Verzögerungstakt
signal D (im eingerasteten Zustand) vorhanden ist, bleiben
die von den NAND-Gattern ND0-ND7 ausgegebenen Einrastfreiga
besignale LE0-LE7 bei jedem Takt auf Low-Pegel.
Zur Vereinfachung der Beschreibung werden die Verzöge
rungstaktsignale D1 und D2, wie in Fig. 8E und 8F gezeigt,
erklärt.
Wie in Fig. 8A-8H gezeigt, eilt die Phase des Verzöge
rungstaktsignals D1 gegenüber der des Eingangstaktsignals
CLKin vor und die Phase des Verzögerungstaktsignals D2 eilt
der des Eingangstaktsignals CLKin nach. Deshalb werden die
Ausgaben Q und /Q des Flipflop FF1 an der steigenden Flanke
des Eingangstaktsignals CLKin jeweils zu High-Pegel und Low-
Pegel. Auch die Ausgaben Q und /Q des Flipflop FF2 werden an
der steigenden Flanke des Eingangstaktsignals CLKin jeweils
zu High-Pegel und Low-Pegel. Deshalb gibt das NAND-Gatter
ND1, wie in Fig. 8H gezeigt, ein Einrastfreigabesignal LE1
mit Low-Pegel aus und die übrigen NAND-Gatter ND0 und ND2-ND7
geben ein Einrastfreigabesignal (LE0, LE2-LE7) mit High-
Pegel aus.
Falls jedoch die Phasen des Eingangstaktsignals CLKin
und des Verzögerungstaktsignals D beinahe gleich sind, wer
den die pulsförmigen Einrastfreigabesignale LE0-LE7 mit Low-
Pegel ausgegeben und somit wird möglicherweise eine Mehrzahl
von Einrastpunkten erzeugt. Um die oben beschriebenen Pro
bleme zu lösen, detektiert die vorliegende Erfindung den
anfänglichen Einrastpunkt und latcht den detektierten an
fänglichen Einrastpunkt. Deshalb wird der Einrastpunkt des
gewählten (eingerasteten) Verzögerungstaktsignals D, auch
wenn der Einrastpunkt variiert wird, so gesteuert, daß er
nicht verändert wird. Die Latcheinheit 61 latcht nämlich das
vom NAND-Gatter ND1 ausgegebene Einrastfreigabesignal LE1
mit Low-Pegel gemäß dem invertierten Rücksetzsignal RST und
gibt das Einrastsignal mit Low-Pegel aus.
Zusätzlich invertieren die Inverter I12-I15 der Steuer
signalausgabeeinheit 62 die Ausgabe des SR-Latch 123 und
geben ein kurzes Pulssignal mit High-Pegel aus und die
Flipflops FF9-FF16 invertieren die Einrastfreigabesignale
LE0-LE7 aus dem Einrastpunktdetektor 60 gemäß einem kurzen
Pulssignal mit High-Pegel und die invertierten Ausgaben /Q
der Flipflops FF9-FF16 werden durch die Inverter I20-I27
invertiert. Deshalb nimmt das Gleichstromsteuersignal CS1
einen Low-Pegel ein und die Gleichstromsteuersignale CS0 und
CS2-CS7 nehmen High-Pegel ein.
Der Pulsgenerator 207 empfängt Gleichstromsteuersignale
CS1-CS7 von der Multiplexersteuerung 206 und gibt ein Puls
signal PS1 mit Low-Pegel und Pulssignale PS2-PS7 jeweils mit
High-Pegel aus. Der Auswahlsignalgenerator 208 empfängt
Steuersignale CS0-CS6 und Pulssignale PS1-PS7 von der Multi
plexersteuerung 206 und dem Pulsgenerator 207 und gibt Aus
wahlsignale SEL0-SEL7 zum Auswählen des eingerasteten Verzö
gerungstaktsignals D2 aus.
Wie in Fig. 10 gezeigt, verknüpft die Logikoperations
einheit 70 aufeinanderfolgend das Steuersignal CS1 mit Low-
Pegel und die Steuersignale CS0 und CS2-CS6 mit High-Pegel
und gibt ein Signal LOW1 mit High-Pegel und die Signale
LOW2-LOW7 mit Low-Pegel aus. Der Auswahlsignalgenerator 71
empfängt ein Ausgangssignal LOW1 mit High-Pegel und die Aus
gangssignale LOW2-LOW7 mit Low-Pegel von der Logikoperati
onseinheit 70 und empfängt ein Pulssignal PS1 mit Low-Pegel
und Pulssignale PS2-PS7 mit High-Pegel vom Pulssignalgenera
tor 207 und gibt ein Auswahlsignal SEL1 mit Low-Pegel und
die Auswahlsignale SEL0 und SEL2-SEL7 mit High-Pegel aus.
Das Flipflop FF20 des ersten Auswahlsignalgenerators
132 empfängt nämlich über die Inverter I30 und 131 ein Steu
ersignal CS0 mit High-Pegel und gibt ein Auswahlsignal SEL0
mit High-Pegel aus, und das SR-Latch 125 des zweiten Aus
wahlsignalgenerators 133 gibt gemäß einem Pulssignal PS1 mit
Low-Pegel ein Signal mit High-Pegel aus. Das Flipflop FF21
empfängt somit über die Inverter I32-I34 eine Ausgabe des
SR-Latch 125 und gibt ein Auswahlsignal SEL1 mit Low-Pegel
aus. Auf dieselbe Weise gibt das SR-Latch 125 der dritten
bis achten Auswahlsignalgeneratoren 134-139 gemäß den Puls
signalen PS2-PS7 mit High-Pegel und den Ausgangssignalen
LOW2-LOW7 mit Low-Pegel ein Signal mit Low-Pegel aus. Des
halb empfängt das Flipflop FF21 über die Inverter I18-I20
eine Ausgabe des SR-Latch 125 und gibt Auswahlsignale SEL1-
SEL7 mit High-Pegel aus.
Deshalb gibt der Multiplexer 209 gemäß den vom Auswahl
signalgenerator 208 ausgegebenen Auswahlsignalen SEL0-SEL7
ein eingerastetes Verzögerungstaktsignal D2 aus den Verzöge
rungstaktsignalen D0-D8 aus. Der Multiplexer 209 berechnet
außerdem aufeinanderfolgend die Steuersignale CS0-CS6 und
gibt Verzögerungsblockfreigabesignale YEN0-YEN6 zum Abschal
ten der Verzögerungsblöcke 53-58 hinter dem Verzögerungs
block 52 an die Verzögerungsblockgruppe 205 aus.
Wie in Fig. 11 gezeigt, wird das Durchlaßgatter TG2
durch das Auswahlsignal SEL1 mit Low-Pegel und die Auswahl
signale SEL0 und SEL2-SEL7 mit High-Pegel, die vom Auswahl
signalgenerator 208 ausgegeben werden, eingeschaltet. Die
übrigen Durchlaßgatter TG1 und TG3-TG8 werden alle ausge
schaltet. Deshalb wird das auf das Eingangstaktsignal CLKin
eingerastete Verzögerungstaktsignal D2 über das eingeschal
tete Durchlaßgatter TG2 an den Ausgangsanschluß ausgegeben.
Zusätzlich gibt die Verzögerungsblockgruppensteuerung 81 das
Verzögerungsblockfreigabesignal YEN0 mit High-Pegel und die
Verzögerungsblockfreigabesignale YEN1-YEN6 gemäß dem Steuer
signal CS1 mit Low-Pegel, den Steuersignalen CS0 und CS2-CS7
mit High-Pegel und der Peri-Spannung VPERI mit High-Pegel an
die Verzögerungsblöcke 50-58 aus.
Deshalb werden die Verzögerungsblöcke 50-52 durch das
Verzögerungsblockfreigabesignal YEN0 mit High-Pegel im ein
geschalteten Modus betrieben und die Verzögerungsblöcke 53-58
werden im ausgeschalteten Modus betrieben, da die Ausgabe
des NAND-Gatters durch die Verzögerungsblockfreigabesignale
YEN1-YEN6 mit Low-Pegel auf einen High-Pegel fixiert wird.
Als Ergebnis davon wird die Stromaufnahme infolge der Verzö
gerungsblöcke 53-58 verringert.
Wie oben beschrieben, vergleicht die Digitalmodussteue
rung 200 in der digitalen Betriebsart die Phasen der Taktsi
gnale D0-D8, die um mehr als 1 Zyklus verzögert sind, und
das Eingangstaktsignal CLKin, um dadurch einen Einrastpunkt
zu detektieren, und gibt ein auf das Eingangstaktsignal
CLKin eingerastetes Verzögerungstaktsignal D2 mit einer
Phase, die gegenüber dem Eingangstaktsignal CLKin am detek
tierten Einrastpunkt nacheilt, aus.
Ist der Betrieb im digitalen Modus abgeschlossen, wird,
wie in Fig. 2 gezeigt, die Verbindung zwischen der Nachbil
dung 202 und dem Nachbildungsbewegungsschalter 203 getrennt
und das vom Eingangspuffer 100 ausgegebene Eingangstaktsi
gnal CLKin wird über den Nachbildungsbewegungsschalter 203
in die Verzögerungsblöcke 50-58 der Verzögerungsgruppe 205
eingegeben. Die Multiplexersteuerung 206 vergleicht aufein
anderfolgend die Phase des Eingangstaktsignals CLKin und
jede Phase der Verzögerungstaktsignale D0-D8 aus der Verzö
gerungsblockgruppe 205. In diesem Fall wird das Eingangs
taktsignal CLKin direkt und nicht über die Nachbildung 202
in die Verzögerungsblockgruppe 205 eingegeben. Somit wird
für den Fall, daß die Nachbildung zu jedem der Verzögerungs
blöcke 50-58 hinzugefügt wird, um die Verzögerung der Nach
bildung in Betracht zu ziehen, die Layoutfläche erhöht und
bedeutend Strom verbraucht.
Deshalb wird nach dem digitalen Einrasten die Position
der Nachbildung 202 hinter den Multiplexer 209 bewegt, um
ein Taktsignal mit einer gewünschten Dauer der negativen
Verzögerung durch die Nachbildung 202 zu erhalten. Das be
deutet, daß die Nachbildung 202, wie in Fig. 12 gezeigt, in
der hinteren Stufe des Multiplexers 209 positioniert wird,
wenn die digitale Betriebsart beendet ist. Deshalb wird das
Verzögerungstaktsignal D2 aus dem Multiplexer 209 durch die
Nachbildung 202 verzögert und in den Phasendetektor 303 der
Analogmodussteuerung 300 eingegeben.
Beim Vergleich der Verzögerungsdauer um einen Zyklus
vor der Bewegung der Nachbildung 202 und nach der Bewegung
der Nachbildung 202, wie in Fig. 11 gezeigt, ist die Verzö
gerungsdauer um 1 Zyklus in diesem Fall identisch zu
tReplica + tDelay = tDelay + tReplica. Als Ergebnis der Simulation
steuert der Analogbetrieb, obwohl eine gewisse Dauer der
Verzögerung infolge der anzuschließenden Beladungsdifferenz
hinzugefügt wird, die Verzögerungsdauer durch die Steuer
spannung, um die Phase des Verzögerungstaktsignals D2' mit
dem Eingangstaktsignal CLKin zusammenfallen zu lassen, so
daß die Charakteristik nicht berührt wird.
Die Analogmodussteuerung 300 führt eine Feinabstim
mungsoperation durch, um die Phase des durch die Digitalmo
dussteuerung 200 verzögerten Verzögerungstaktsignals D2 mit
der Phase des Eingangstaktsignals CLKin zusammenfallen zu
lassen.
Falls von der Multiplexersteuerung 206 nach dem digita
len Einrasten, wie in Fig. 3 gezeigt, ein Einrastsignal mit
Low-Pegel ausgegeben wird, werden die Durchlaßgatter TG10
und TG12 des Steuerspannungsumschalters 204 abgeschaltet und
das Durchlaßgatter TG11 wird eingeschaltet, so daß die Ein
gangsleitung 11 und die Ausgangsleitung 13 elektrisch ver
bunden werden. Deshalb wird die Ausgangsspannung VBN des
differentiellen Verstärkers 305, wie in Fig. 14 gezeigt,
jeweils als Steuerspannung VCT in die Verzögerungsblöcke 50-
58 eingegeben. Nachdem das Einrastsignal eingegeben wird,
gibt die Verzögerungseinheit 302 nach 2 Zyklen ein Freigabe
signal EN2 aus, um dadurch den Phasendetektor 303 zu betrei
ben. Der Phasendetektor 303 detektiert die Phasendifferenz
zwischen dem Eingangstaktsignal CLKin und dem durch die
Nachbildung 202 gelaufenen Verzögerungstaktsignal D2'. Falls
die Phase des Verzögerungstaktsignals D2' gegenüber der des
Eingangssignals CLKin voreilt, wird die Breite des Puls
signals DN als Ergebnis der Detektion größer als die Breite
des Pulssignals UP. Andernfalls wird die Breite des Puls
signals UP größer als die Breite des Pulssignals DN.
Da die Phase des Verzögerungstaktsignals D2' gegenüber
der des Eingangstaktsignals CLKin, wie in Fig. 14 gezeigt,
verzögert ist, erzeugt der Phasendetektor 303 im Anfangssta
dium des Analogmodus das Pulssignal UP mit einer Breite, die
größer als die des Pulssignals DN ist, um dadurch die Trei
befähigkeit der Ladungspumpe 304 zu schwächen. Deshalb wer
den die Ausgangsspannungen VBN und Vtn bis VCC aus dem dif
ferentiellen Verstärker 305 vermindert. Als Ergebnis davon
wird der NMOS-Transistor jedes der Verzögerungsblöcke 50-52
durch die verminderte Steuerspannung VCT schwach eingeschal
tet, so daß die Beladung des Kondensators FET vermindert und
die Verzögerungsdauer des Inverters vermindert wird.
Da die oben beschriebenen Schritte wiederholt durchge
führt werden, werden die Breiten der Pulssignale UP und DN
aus dem Phasendetektor 303 identisch, wenn die Phasen des
Eingangstaktsignals CLKin und des Verzögerungstaktsignals D2
zusammenfallen, so daß die Ausgabe der Ladungspumpe 32 sta
bil wird. Dieser Zustand ist ein endgültiger Einrastzustand
der Analogmodussteuerung 300. Zu diesem Zeitpunkt wird das
Verzögerungstaktsignal D2 vom Multiplexer 209 als das end
gültige interne Taktsignal CLKint an den Ausgangspuffer
(nicht gezeigt) ausgegeben.
Falls eine Phasenübereinstimmung durch eine genaue
Variation der Verzögerungsdauer infolge der Variation der
Betriebsspannung, Störungen von außen und eines Temperatur
anstiegs zerstört wird, überwacht der Phasendetektor 303
eine derartige Variation und gibt die Pulssignale UP und DN
zum Steuern der Ausgangsspannung VBN des differentiellen
Verstärkers 305 aus. Als Ergebnis davon wird die Verzöge
rungsdauer der Verzögerungsblöcke 50-52 durch die Ausgangs
spannung VBN, die die Steuerspannung VCT ist, variiert, um
dadurch eine Phasenübereinstimmung herzustellen.
Wie in Fig. 14 gezeigt, wird die Ausgangsspannung
VBN = Vtn~VCC des differentiellen Verstärkers 305 in der ana
logen Betriebsart in den eingerasteten Verzögerungsblock 52
und die Verzögerungsblöcke 50 und 51 eingegeben. Für den
Fall, daß die Verzögerungsblöcke 50-52 alle im Analogmodus
betrieben werden, werden die Auswirkungen von Störungen usw.
vergrößert, da die Verzögerungsdauer der Verzögerungsblöcke
50-52 erhöht wird.
Fig. 15 zeigt eine erste Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung. Wie darin gezeigt, werden in der analogen
Betriebsart die Steuerspannungen VCC-Vtp in der digitalen
Betriebsart in die Verzögerungsblöcke 50 und 51 eingegeben,
und die Ausgangsspannung VBN = Vtn~VCC des differentiellen
Verstärkers 305 wird an den Verzögerungsblock 52 angelegt,
um dadurch die Auswirkungen von Störungen zu vermindern. Zu
diesem Zeitpunkt schaltet der Schalter SW1 im Steuerspan
nungsumschalter 204, wie in Fig. 3 gezeigt, das Auswahlsi
gnal SEL statt des Einrastsignals. Deshalb wird in der digi
talen Betriebsart die Steuerspannung VCT mit dem Pegel VCC-
Vtp basierend auf dem Einrastsignal mit High-Pegel an die
Verzögerungsblöcke 50-58 angelegt. Falls der Verzögerungs
block 52 eingerastet ist, wird die Steuerspannung VCT mit
dem Pegel VCC-Vtp durch die Auswahlsignale SEL0 und SEL1 mit
Low- und High-Pegel in die Verzögerungsblöcke 50 und 51
eingegeben und die Ausgangsspannung VBN des differentiellen
Verstärkers 305 wird als eine Steuerspannung VCT an den
Verzögerungsblock 52 angelegt.
Als Ergebnis davon nimmt die Steuerspannung VCT der
Verzögerungsblöcke 50 und 51 in der digitalen und analogen
Betriebsart den Pegel VCC-Vtp ein und die Steuerspannung VCT
des Verzögerungsblocks 52 nimmt in der digitalen Betriebsart
den Pegel VCC-Vtp ein und dieselbe wird in der analogen
Betriebsart zu Vtn~VCC.
Fig. 16 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist vor dem
Verzögerungsblock 50 zusätzlich ein Kompensationsverzöge
rungsblock 90, der dieselbe Verzögerungsdauer wie die Nach
bildung 202 aufweist, angeordnet, um dadurch die übermäßige
Verzögerungsdauer der Nachbildung 202 infolge äußerer Fakto
ren wie Temperatur, Störungen usw. zu kompensieren. Der
Kompensationsverzögerungsblock 90 arbeitet in der analogen
Betriebsart als eine Verzögerungseinheit.
Deshalb wird die Ausgabe der Nachbildung 202 in der
digitalen Betriebsart durch die Kompensationsverzögerungs
einheit 90 kompensiert und jeweils in die Verzögerungsblöcke
50-58 eingegeben. Wie in Fig. 17 gezeigt, wird auch in der
analogen Betriebsart die übermäßige Dauer der Verzögerung
der Nachbildung 202 kompensiert, da das Verzögerungsverhält
nis der Kompensationsverzögerungseinheit 90 durch die Steu
erspannungen VCT = Vtn~VCC aus dem differentiellen Verstärker
305 variiert wird.
Fig. 18 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung zum Verringern der Auswirkungen von Störun
gen in der analogen Betriebsart.
Wie darin gezeigt, wird in der analogen Betriebsart die
Steuerspannung VCC-Vtp, die in der digitale Betriebsart be
trieben wird, nur an die Verzögerungsblöcke 50 und 51 ange
legt, und die Ausgangsspannung VBN = Vtn~VCC des differentiel
len Verstärkers 305 wird an den Verzögerungsblock 52 ange
legt, um dadurch die Auswirkungen der Störung zu vermindern.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Schaltoperation des Steuerspan
nungsumschalters 204 identisch zur ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchgeführt.
In der vorliegenden Erfindung wurde der 9-stufige Ver
zögerungsblock als Beispiel erklärt, aber die Stufen der
Verzögerungsblöcke können variiert werden.
Wie oben beschrieben, kann in der vorliegenden Erfin
dung ein Betrieb in einem breiten Frequenzband basierend auf
einer Mehrzahl von Verzögerungsblöcken implementiert werden.
Zusätzlich ist es möglich, die Detailvariation der Verzöge
rungsdauer infolge der Betriebsspannung, Störungen von außen
und Temperaturanstieg genau zu steuern.
In der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein mehr
faches Einrasten während des Betriebs in einem breiten Fre
quenzband durch Latchen des anfänglichen Einrastpunkts zu
verhindern und es ist möglich, durch Abschalten der Verzöge
rungsblöcke hinter dem eingerasteten Verzögerungsblock den
Stromverbrauch zu verringern.
Zusätzlich können die Layoutfläche und der Stromver
brauch durch Bewegen der Position der Nachbildung in den
hinteren Teil des Multiplexers in der analogen Betriebsart
nach der digitalen Einrastoperation verringert werden.
Außerdem kann das interne Taktsignal durch Detektieren
des Einrastpunkts durch Vergleichen der Phasen der Verzöge
rungstaktsignale, die um mehr als 1 Zyklus verzögert sind,
und des Eingangstaktsignals sowie Auswählen eines Verzöge
rungstaktsignals, das am detektierten Einrastpunkt auf das
Eingangstaktsignal eingerastet ist und eine gegenüber dem
Eingangstaktsignal nacheilende Phase aufweist, rasch aus
einem externen Taktsignal erzeugt werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch
Kompensieren der übermäßigen Verzögerungsdauer der Nachbil
dung und unterschiedliches Steuern der nach der digitalen
Einrastoperation an den Verzögerungsblock angelegten Steuer
spannung eine hervorragende Jittercharakteristik und große
Unempfindlichkeit gegenüber Störungen zu implementieren.
Claims (26)
1. Analog-Digital-Hybrid-DLL (Delay Locked Loop bzw. Ver
zögerungsregelkreis), die umfaßt:
einen Eingangspuffer (100) zum Puffern eines externen Taktsignals und Ausgeben eines ersten Taktsignals;
eine Analogmodussteuerung (300) zum Vergleichen der Phasen eines DLL-eingerasteten Verzögerungstaktsignals und eines ersten Taktsignals und Ausgeben einer ersten Steuer spannung;
einen Nachbildungsbewegungsschalter (201, 203) zum Bewegen der Position einer Nachbildung (202);
einen Steuerspannungsumschalter (204) zum Schalten der ersten Steuerspannung und einer von außen eingegebenen zwei ten Steuerspannung gemäß den digitalen und analogen Be triebsarten;
eine Verzögerungsblockgruppe (205), gebildet aus einer Mehrzahl von Verzögerungsblöcken (50-58), zum Variieren der Verzögerungsdauer durch die ersten und zweiten Steuerspan nungen zum aufeinanderfolgenden Verzögern des ersten Taktsi gnals;
eine Multiplexersteuerung (206) zum Vergleichen der Phasen der Verzögerungstaktsignale aus der Verzögerungs blockgruppe (205) und des ersten Taktsignals, Ausgeben eines Einrastsignals und Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern des Pfads der Verzögerungstaktsignale;
einen Auswahlsignalgenerator (208) zum Empfangen des Steuersignals und Ausgeben eines Auswahlsignals; und
einen Multiplexer (209) zum Ausgeben eines durch das Auswahlsignal ausgewählten Verzögerungstaktsignals an die Analogmodussteuerung (300) und Ausgeben eines Freigabesi gnals zum Empfangen eines Steuersignals von der Multiplexer steuerung (206) und Steuern der Verzögerungsblöcke (50-58).
einen Eingangspuffer (100) zum Puffern eines externen Taktsignals und Ausgeben eines ersten Taktsignals;
eine Analogmodussteuerung (300) zum Vergleichen der Phasen eines DLL-eingerasteten Verzögerungstaktsignals und eines ersten Taktsignals und Ausgeben einer ersten Steuer spannung;
einen Nachbildungsbewegungsschalter (201, 203) zum Bewegen der Position einer Nachbildung (202);
einen Steuerspannungsumschalter (204) zum Schalten der ersten Steuerspannung und einer von außen eingegebenen zwei ten Steuerspannung gemäß den digitalen und analogen Be triebsarten;
eine Verzögerungsblockgruppe (205), gebildet aus einer Mehrzahl von Verzögerungsblöcken (50-58), zum Variieren der Verzögerungsdauer durch die ersten und zweiten Steuerspan nungen zum aufeinanderfolgenden Verzögern des ersten Taktsi gnals;
eine Multiplexersteuerung (206) zum Vergleichen der Phasen der Verzögerungstaktsignale aus der Verzögerungs blockgruppe (205) und des ersten Taktsignals, Ausgeben eines Einrastsignals und Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern des Pfads der Verzögerungstaktsignale;
einen Auswahlsignalgenerator (208) zum Empfangen des Steuersignals und Ausgeben eines Auswahlsignals; und
einen Multiplexer (209) zum Ausgeben eines durch das Auswahlsignal ausgewählten Verzögerungstaktsignals an die Analogmodussteuerung (300) und Ausgeben eines Freigabesi gnals zum Empfangen eines Steuersignals von der Multiplexer steuerung (206) und Steuern der Verzögerungsblöcke (50-58).
2. DLL nach Anspruch 1, worin die Mehrzahl von Verzöge
rungsblöcken (50-58) spannungsgesteuerte Verzögerungseinhei
ten sind, die in der Lage sind, die Verzögerungsdauer gemäß
einer Steuerspannung zu variieren.
3. DLL nach Anspruch 1, worin, wenn der anfängliche Ein
rastpunkt detektiert ist, die hinter dem Verzögerungsblock,
der ein eingerastetes Verzögerungstaktsignal ausgibt, ange
schlossenen Verzögerungsblöcke gemäß einem Freigabesignal
vom Multiplexer (209) abgeschaltet werden.
4. DLL nach Anspruch 1, worin ein Bereich der ersten Steu
erspannung Vtn~VCC ist und die zweite Steuerspannung VCC-Vtp
ist.
5. DLL nach Anspruch 1, worin die zweite Steuerspannung
eine Ausgangsspannung des Anfangsspannungsgenerators (40)
ist und der Steuerspannungsumschalter (204) in der digitalen
Betriebsart die ersten und zweiten Steuerspannungen an den
Verzögerungsblock ausgibt, und in der analogen Betriebsart
die erste Steuerspannung an den Verzögerungsblock ausgibt.
6. DLL nach Anspruch 5, worin die ersten und zweiten Steu
erspannungen in der digitalen Betriebsart VCC-Vtp sind.
7. DLL nach Anspruch 1, worin der Nachbildungsbewegungs
schalter aus ersten und zweiten Nachbildungsbewegungsschal
tern (201, 203) gebildet ist und der Nachbildungsbewegungs
schalter die Nachbildung gemäß einem Einrastsignal zum vor
deren Teil der Verzögerungsblockgruppe bewegt, bevor die
digitale Einrastoperation durchgeführt ist, und die Nachbil
dung zum hinteren Teil des Multiplexers bewegt, nachdem die
digitale Einrastoperation durchgeführt ist.
8. DLL nach Anspruch 1, worin der durch das Freigabesignal
vom Multiplexer (209) ausgewählte Verzögerungsblock und die
vorherigen Verzögerungsblöcke eine erste Steuerspannung von
der Analogmodussteuerung (300) empfangen.
9. DLL nach Anspruch 1, worin der durch das Freigabesignal
vom Multiplexer (209) ausgewählte Verzögerungsblock eine
erste Steuerspannung von der Analogmodussteuerung (300)
empfängt und die vorherigen Verzögerungsblöcke eine feste
Steuerspannung empfangen.
10. DLL nach Anspruch 9, worin der Bereich der ersten Steu
erspannung Vtn~VCC ist und die feste Steuerspannung eine
erste Steuerspannung mit dem Pegel VCC-Vtp ist.
11. DLL nach Anspruch 1, worin die Verzögerungsblockgruppe
(205) eine mit dem vorderen Teil des ersten Verzögerungs
blocks (50) verbundene Kompensationsverzögerungseinheit (90)
mit derselben Verzögerungsdauer wie die Nachbildung (202)
beinhaltet.
12. DLL nach Anspruch 11, worin die Kompensationsverzöge
rungseinheit (90) in der analogen Betriebsart als eine va
riable Verzögerungseinheit gemäß der ersten Steuerspannung
arbeitet und der ausgewählte Verzögerungsblock, der vorheri
ge Verzögerungsblock und die Kompensationsverzögerungsein
heit (90) die erste Steuerspannung empfangen.
13. DLL nach Anspruch 1, worin der ausgewählte Verzöge
rungsblock in der analogen Betriebsart die erste Steuerspan
nung empfängt und der vorherige Verzögerungsblock die zweite
Steuerspannung empfängt.
14. DLL nach Anspruch 1, worin die Mehrzahl von Verzöge
rungsblöcken (50-58) die spannungsgesteuerte Verzögerungs
einheit sind, die dieselbe Verzögerungsdauer bezüglich der
Steuerspannung erzeugt und jeder Verzögerungsblock aus einem
Inverter mit Nebenschlußkondensator gebildet ist.
15. DLL nach Anspruch 1, worin die ersten und zweiten Ver
zögerungsblöcke der Verzögerungsblockgruppe (205) durch das
DLL-Freigabesignal betrieben werden und die übrigen Verzöge
rungsblöcke gemäß dem Verzögerungsblockfreigabesignal im
eingeschalteten/ausgeschalteten Modus betrieben werden.
16. DLL nach Anspruch 1, worin die zweite Steuerspannung
vom Anfangsspannungsgenerator (40) eingegeben wird und der
Steuerspannungsumschalter (204) in der digitalen Betriebsart
die ersten und zweiten Steuerspannungen an den Verzögerungs
block ausgibt und in der analogen Betriebsart eine erste
Steuerspannung an den Verzögerungsblock ausgibt.
17. DLL nach Anspruch 16, worin die ersten und zweiten
Steuerspannungen in der digitalen Betriebsart VCC-Vtp sind
und die erste Steuerspannung in der analogen Betriebsart
Vtn~VCC ist.
18. DLL nach Anspruch 1, worin die Multiplexersteuerung
(206) beinhaltet:
einen Einrastpunktdetektor (60) zum Vergleichen einer Mehrzahl von Verzögerungssignalen aus der Verzögerungsblock gruppe (205) und des ersten Taktsignals und Detektieren eines Einrastpunkts;
eine Latcheinheit (61) zum Latchen des anfänglichen Einrastpunkts und Ausgeben eines Einrastsignals; und
eine Steuersignalausgabeeinheit (62) zum Abtasten des Einrastfreigabesignals vom Einrastpunktdetektor (60) gemäß einer Ausgabe der Latcheinheit (61) und Ausgeben eines Steu ersignals.
einen Einrastpunktdetektor (60) zum Vergleichen einer Mehrzahl von Verzögerungssignalen aus der Verzögerungsblock gruppe (205) und des ersten Taktsignals und Detektieren eines Einrastpunkts;
eine Latcheinheit (61) zum Latchen des anfänglichen Einrastpunkts und Ausgeben eines Einrastsignals; und
eine Steuersignalausgabeeinheit (62) zum Abtasten des Einrastfreigabesignals vom Einrastpunktdetektor (60) gemäß einer Ausgabe der Latcheinheit (61) und Ausgeben eines Steu ersignals.
19. DLL nach Anspruch 18, worin der Einrastpunktdetektor
(60) beinhaltet:
eine Mehrzahl von Flipflops (FF0-FF8), die durch ein Rücksetzsignal eingeschaltet werden, zum Abtasten einer Mehrzahl von Verzögerungstaktsignalen bei der steigenden Flanke des ersten Taktsignals; und
eine Mehrzahl von NAND-Gattern (ND0-ND7) zum aufeinan derfolgenden Empfangen der nichtinvertierten Ausgabe des Flipflop und der invertierten Ausgabe des nächsten Flipflop, um dadurch ein Einrastfreigabesignal auszugeben.
eine Mehrzahl von Flipflops (FF0-FF8), die durch ein Rücksetzsignal eingeschaltet werden, zum Abtasten einer Mehrzahl von Verzögerungstaktsignalen bei der steigenden Flanke des ersten Taktsignals; und
eine Mehrzahl von NAND-Gattern (ND0-ND7) zum aufeinan derfolgenden Empfangen der nichtinvertierten Ausgabe des Flipflop und der invertierten Ausgabe des nächsten Flipflop, um dadurch ein Einrastfreigabesignal auszugeben.
20. DLL nach Anspruch 18, worin die Latcheinheit (61) bein
haltet:
erste und zweite NAND-Gatter (120, 121) zum NAND-Ver knüpfen einer Hälfte der Mehrzahl von Einrastfreigabesigna len aus dem Einrastpunktdetektor (60);
ein NOR-Gatter (122) zum NOR-Verknüpfen der Ausgaben der ersten und zweiten NAND-Gatter (120, 121);
ein SR-Latch (123) zum Latchen der Ausgabe des NOR- Gatters (122) gemäß einem invertierten Rücksetzsignal; und
einen Inverter (124) zum Invertieren der Ausgabe des SR-Latch (123) und Ausgeben eines Einrastsignals.
erste und zweite NAND-Gatter (120, 121) zum NAND-Ver knüpfen einer Hälfte der Mehrzahl von Einrastfreigabesigna len aus dem Einrastpunktdetektor (60);
ein NOR-Gatter (122) zum NOR-Verknüpfen der Ausgaben der ersten und zweiten NAND-Gatter (120, 121);
ein SR-Latch (123) zum Latchen der Ausgabe des NOR- Gatters (122) gemäß einem invertierten Rücksetzsignal; und
einen Inverter (124) zum Invertieren der Ausgabe des SR-Latch (123) und Ausgeben eines Einrastsignals.
21. DLL nach Anspruch 18, worin die Steuersignalausgabeein
heit (62) beinhaltet:
eine Mehrzahl von Flipflops (FF9-FF16) zum Invertieren einer Mehrzahl von Einrastfreigabesignalen vom Einrastpunkt detektor (60) gemäß einer Ausgabe der Latcheinheit (61); und
eine Mehrzahl von Invertern (I20-I27) zum Invertieren der Ausgaben der Flipflops (FF9-FF16) und Ausgeben einer Mehrzahl von Steuersignalen.
eine Mehrzahl von Flipflops (FF9-FF16) zum Invertieren einer Mehrzahl von Einrastfreigabesignalen vom Einrastpunkt detektor (60) gemäß einer Ausgabe der Latcheinheit (61); und
eine Mehrzahl von Invertern (I20-I27) zum Invertieren der Ausgaben der Flipflops (FF9-FF16) und Ausgeben einer Mehrzahl von Steuersignalen.
22. DLL nach Anspruch 1, worin der Auswahlsignalgenerator
(208) beinhaltet:
einen Pulsgenerator (207) zum Empfangen einer Anzahl (n-1) von Steuersignalen von der Multiplexersteuerung (206) und Ausgeben eines kurzen Pulssignals;
eine Logikberechnungseinheit (70) zum aufeinanderfolgen AND-Verknüpfen der Anzahl (n-1) von Steuersignalen von der Multiplexersteuerung (206) und Erzeugen einer Mehrzahl von Ausgangssignalen; und
einen Auswahlsignalgenerator (71) zum Erzeugen von Auswahlsignalen gemäß einem Ausgangssignal der Logikberech nungseinheit (70) und einem Pulssignal vom Pulsgenerator (207).
einen Pulsgenerator (207) zum Empfangen einer Anzahl (n-1) von Steuersignalen von der Multiplexersteuerung (206) und Ausgeben eines kurzen Pulssignals;
eine Logikberechnungseinheit (70) zum aufeinanderfolgen AND-Verknüpfen der Anzahl (n-1) von Steuersignalen von der Multiplexersteuerung (206) und Erzeugen einer Mehrzahl von Ausgangssignalen; und
einen Auswahlsignalgenerator (71) zum Erzeugen von Auswahlsignalen gemäß einem Ausgangssignal der Logikberech nungseinheit (70) und einem Pulssignal vom Pulsgenerator (207).
23. DLL nach Anspruch 22, worin der Pulsgenerator (207) das
erste Steuersignal nicht empfängt und die Logikberechnungs
einheit (70) aus einer Mehrzahl von AND-Gattern gebildet
ist, bei denen jede Stufe aus einem NAND-Gatter und einem
Inverter besteht, und das Ausgangssignal jeder Stufe in die
nächste Stufe eingegeben wird.
24. DLL nach Anspruch 1, worin der Auswahlsignalgenerator
(71) eine Mehrzahl von Auswahlsignalgeneratoren (132-139)
beinhaltet, die eine Mehrzahl von Auswahlsignalen ausgeben,
wobei der erste Auswahlsignalgenerator (132) umfaßt:
zwei Inverter (I30, I31) zum Invertieren des ersten Steuersignals; und
ein Flipflop (FF20) zum Ausgeben der nichtinvertierten Ausgaben der Inverter (I30, I31) gemäß dem ersten Taktsignal und wobei die übrige Auswahlgeneratoren (133-139) umfassen: ein SR-Latch (125), das zwei NAND-Gatter (ND10, ND11) beinhaltet;
drei Inverter (I32-I34) zum aufeinanderfolgenden Inver tieren der Ausgabe des SR-Latch (125); und
ein Flipflop (FF21) zum Ausgeben der nichtinvertierten Ausgaben der Inverter (I32-I34) gemäß einem ersten Taktsi gnal.
zwei Inverter (I30, I31) zum Invertieren des ersten Steuersignals; und
ein Flipflop (FF20) zum Ausgeben der nichtinvertierten Ausgaben der Inverter (I30, I31) gemäß dem ersten Taktsignal und wobei die übrige Auswahlgeneratoren (133-139) umfassen: ein SR-Latch (125), das zwei NAND-Gatter (ND10, ND11) beinhaltet;
drei Inverter (I32-I34) zum aufeinanderfolgenden Inver tieren der Ausgabe des SR-Latch (125); und
ein Flipflop (FF21) zum Ausgeben der nichtinvertierten Ausgaben der Inverter (I32-I34) gemäß einem ersten Taktsi gnal.
25. DLL nach Anspruch 1, worin der Multiplexer (209) bein
haltet:
einen Multiplexer (80) zum Ausgeben eines Verzögerungs taktsignals gemäß einer Anzahl n von Auswahlsignalen vom Auswahlsignalgenerator (208); und
eine Verzögerungsblockgruppensteuerung (81) zum logi schen Verknüpfen der Anzahl (n-1) von Steuersignalen aus der Multiplexersteuerung (206) und des DLL-Freigabesignals und Erzeugen einer Anzahl (n-2) von Verzögerungsblockfreigabesi gnalen.
einen Multiplexer (80) zum Ausgeben eines Verzögerungs taktsignals gemäß einer Anzahl n von Auswahlsignalen vom Auswahlsignalgenerator (208); und
eine Verzögerungsblockgruppensteuerung (81) zum logi schen Verknüpfen der Anzahl (n-1) von Steuersignalen aus der Multiplexersteuerung (206) und des DLL-Freigabesignals und Erzeugen einer Anzahl (n-2) von Verzögerungsblockfreigabesi gnalen.
26. DLL nach Anspruch 25, worin der Multiplexer (80) bein
haltet:
eine Mehrzahl von Durchlaßgattern (TG1-TG8), deren Ausgangsanschlüsse miteinander verbunden sind, zum Durchlas sen einer Mehrzahl von Verzögerungstaktsignalen gemäß einer Anzahl n von Auswahlsignalen außer dem ersten Verzögerungs taktsignal; und
einen parallel zu den Ausgangsanschlüssen geschalteten NMOS-Transistor; und
worin die Verzögerungsblockgruppensteuerung (81) aus einer Mehrzahl von AND-Gatteranordnungen gebildet ist, bei denen jede Stufe aus einem NAND-Gatter und einem Inverter besteht, und das Ausgangssignal jeder Stufe in die nächste Stufe eingegeben wird.
eine Mehrzahl von Durchlaßgattern (TG1-TG8), deren Ausgangsanschlüsse miteinander verbunden sind, zum Durchlas sen einer Mehrzahl von Verzögerungstaktsignalen gemäß einer Anzahl n von Auswahlsignalen außer dem ersten Verzögerungs taktsignal; und
einen parallel zu den Ausgangsanschlüssen geschalteten NMOS-Transistor; und
worin die Verzögerungsblockgruppensteuerung (81) aus einer Mehrzahl von AND-Gatteranordnungen gebildet ist, bei denen jede Stufe aus einem NAND-Gatter und einem Inverter besteht, und das Ausgangssignal jeder Stufe in die nächste Stufe eingegeben wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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8141 | Disposal/no request for examination |