JP2001023367A - タイミング信号発生回路、dll回路、半導体記憶装置及び可変遅延回路 - Google Patents

タイミング信号発生回路、dll回路、半導体記憶装置及び可変遅延回路

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JP2001023367A
JP2001023367A JP11189000A JP18900099A JP2001023367A JP 2001023367 A JP2001023367 A JP 2001023367A JP 11189000 A JP11189000 A JP 11189000A JP 18900099 A JP18900099 A JP 18900099A JP 2001023367 A JP2001023367 A JP 2001023367A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度の高いタイミング信号を生成することが
できるタイミング信号発生回路を提供することにある。 【解決手段】 擬似インターフェース回路部3cに信号
遷移加速回路12を備えている。信号遷移加速回路12
は、内部クロック信号CKがHレベルからLレベルになる
と、予め定めた一定時間の間でけ容量C21に充電された
電荷が引き抜かれる。その引き抜きにより、抵抗R21,R
22によってその理論振幅のレベルが設定される擬似I/O
インターフェース信号dDQの立ち下がり波形は急峻とな
り、同擬似I/Oインターフェース信号dDQは精度の高い波
形となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイミング信号発
生回路、DLL回路、半導体記憶装置及び可変遅延回路
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、LSIデバイス、例えばシンクロ
ナスDRAM(SDRAM)は、外部装置からの外部ク
ロック信号に基づいてデバイス内部でデータの出力タイ
ミングを制御する内部クロック信号や、入力データを取
り込むタイミングを制御する内部クロック信号を生成し
ている。そして、SDRAMでは、その高速動作を保証
するために、内部クロック信号の生成はDLL回路(又
はPLL回路)にて行なわれる。
【0003】そして、DLL回路は、例えば出力端子の
特性変動に連動して、入力された外部クロック信号に同
期させた信号或いは遅延させた信号を作って仕様に適し
たそのタイミング信号を出力タイミングを制御する内部
クロック信号として出力する。
【0004】ところで、SDRAMでは、入出力端子
に、高速化に適したSSTL(Sub Series Termination
Logic)インターフェースが広く採用されている。SS
TLインターフェースは小振幅回路であって理論振幅は
小振幅なので、タイミングの要求特性も厳しくなってい
る。
【0005】従って、高速の要求特性を達成するために
は、データの出力タイミングを制御する内部クロック信
号や、入力データを取り込むタイミングを制御する内部
クロック信号のジッターを小さく抑える必要がある。例
えば、DLL回路では、外部クロックを遅延させるため
の遅延素子の遅延量のばらつきや、デバイス内部で発生
する擬似I/Oインターフェース信号と外部I/Oインターフ
ェース信号とのズレを極力なくす必要がある。
【0006】図21は、データの出力タイミングを制御
する内部クロック信号を生成するDLL回路を備えたS
DRAMのブロック回路を示す。図21において、SD
RAM50は、メモリ回路ブロック51を有している。
メモリ回路ブロック51は、メモリコントローラ等の外
部装置と接続され、外部クロック信号CLK、外部コマン
ド信号、アドレス信号、書き込みデータ等の各種信号を
入力する。そして、メモリ回路ブロック51は外部コマ
ンド信号に基づいてデータの書き込み、データ読み出し
等の各種処理動作を内部回路で行う。
【0007】ところで、メモリ回路ブロック51は、リ
ードデータをデータ出力バッファ52に出力する。デー
タ出力バッファ52は、このリードデータを外部出力端
子53から外部入力装置54に出力する。詳述すると、
データ出力バッファ52は、DLL回路60から内部ク
ロック信号CKを入力し、この内部クロック信号CKに応答
してメモリ回路ブロック51から読み出されたリードデ
ータRD(外部I/Oインターフェース信号DQ)を取り込み
外部出力端子53から外部入力装置54に出力する。こ
の時、外部出力端子53から出力されるリードデータRD
は、この外部出力端子53と外部入力装置54の外部入
力端子55の間に設けられたSSTL(Sub Series Ter
mination Logic)インターフェース56にて理論振幅が
レベル変換されて外部入力装置54に外部I/Oインター
フェース信号DQとして出力される。
【0008】図22は、そのSSTLインターフェース
56を説明するための回路図である。まず、データ出力
バッファ52について説明する。データ出力バッファ5
2は、プルアップ用のPチャネルMOSトランジスタ
(PMOSトランジスタ)Q1とプルダウン用のNチャネ
ルMOSトランジスタ(NMOSトランジスタ)Q2を備
えている。PMOSトランジスタQ1のソースは高電位電
圧電源VDDに接続され、そのドレインはNMOSトラン
ジスタQ2のドレインに接続されている。NMOSトラン
ジスタQ2のソースは低電位電圧電源VSSに接続されてい
る。PMOSトランジスタQ1及びNMOSトランジスタ
Q2のゲートには、前記リードデータRDが入力される。
【0009】このリードデータRDは、内部クロック信号
CKの立ち上がりに応答して、PMOSトランジスタQ1及
びNMOSトランジスタQ2の前段の設けた例えばトラン
スファーゲートが開いて同両MOSトランジスタQ1,Q2
に入力される。
【0010】そして、PMOSトランジスタQ1のドレイ
ンとNMOSトランジスタQ2のドレインの接続点から出
力されるリードデータRDは、データ出力バッファ52
(SDRAM)の外部出力端子53からSSTLインタ
ーフェース56にてレベル変換されて外部入力装置54
に外部I/Oインターフェース信号DQに出力される。
【0011】図22において、SSTLインターフェー
ス56は、データ出力バッファ52の外部出力端子53
側に同外部出力端子53に対して25オームの抵抗R1を
介して50オームのプルアップ抵抗R2が接続されいる。
又、外部入力装置54の外部入力端子55側に同外部入
力端子55に対して50オームのプルアップ抵抗R3が接
続されいる。プルアップ抵抗R2、R3にはそれぞれ終端電
圧VTTが印加されるようになっている。そして、抵抗R1
とプルアップ抵抗R2の接続点とプルアップ抵抗R3と外部
入力端子55の接続点は、配線Lにて接続されている。
【0012】つまり、SSTLインターフェース56に
よって、図28に示すように、データ出力バッファ52
の外部出力端子53から出力されるリードデータRDの波
形の理論振幅が外部入力装置54の外部入力端子55に
入力されるときに小振幅の波形となる外部I/Oインター
フェース信号DQに変換されて入力されるようになってい
る。この外部I/Oインターフェース信号DQは外部入力装
置54の入力バッファ54aに入力され、基準信号VR
EFと比較され波形整形されて外部入力装置54の内部
回路に出力される。
【0013】前記内部クロック信号CKはDLL回路60
にて生成される。DLL回路60は、図21に示すよう
に、クロック入力バッファ61、遅延回路部62、擬似
インターフェース回路部63、擬似信号入力バッファ6
4、判定回路部65、遅延制御回路部66を備えてい
る。
【0014】クロック入力バッファ61は、外部装置か
らの外部クロック信号CLKを入力し、該クロック信号CLK
を基準信号VREFとで比較し波形整形された外部クロック
信号CLKを遅延回路部62に出力する。つまり、クロッ
ク入力バッファ61は、外部クロック信号CLKが立ち上
がって基準信号VREF以上になるとHレベルとなり、外部
クロック信号CLKが立ち下がって基準信号VREF未満にな
るとLレベルとなるクロック信号(波形整形された外部
クロック信号CLK)を遅延回路部62に出力する。
【0015】遅延回路部62は、外部クロック信号CLK
を入力し、遅延制御回路部66の制御信号に基づいて選
択した遅延時間だけ外部クロック信号CLKを遅延させた
信号を内部クロック信号CKとして出力する。
【0016】図26は、遅延回路部62を説明するため
の回路図を示す。図26において、遅延回路部62は、
複数個(n個)の遅延回路DM1〜DMnを有し、各遅延回路
DM1〜DMnが直列に接続されている。各遅延回路DM1〜DMn
は、それぞれ電源線Lp,Lnを介して駆動電源としての高
電位電圧電源VDD及び低電位電圧電源VSSが印加されてい
る。
【0017】そして、初段の遅延回路DM1にクロック入
力バッファ61からの外部クロック信号CLKが入力さ
れ、その初段の遅延回路DM1は該外部クロック信号CLKを
遅延させて次段の遅延回路DM2に出力する。以後、外部
クロック信号CLKは順次遅延されて後段の遅延回路に出
力されて行く。従って、クロック入力バッファ61から
の外部クロック信号CLKに対して各遅延回路から出力さ
れる外部クロック信号CLKの発現は、後段の遅延回路ほ
ど遅延する。
【0018】又、各遅延回路DM1〜DMnの出力端子は、N
チャネルMOSトランジスタよりなるゲートトランジス
タGT1〜GTnを介して内部クロック信号出力線L2に接続さ
れている。ゲートトランジスタGT1〜GTnは、後記する遅
延制御回路部66からの選択信号SL1〜SLnによっていず
れか1つがオンされるようになっている。そして、選択
されたゲートトランジスタに対応する遅延回路から出力
される外部クロック信号CLKが内部クロック信号出力線L
2に出力される。つまり、内部クロック信号出力線L2に
は、クロック入力バッファ61からの外部クロック信号
CLKに対して所定の時間遅延した、即ち位相制御された
外部クロック信号CLKが遅延制御回路部66によって各
遅延回路DM1〜DMnから選択されて出力される。
【0019】内部クロック信号出力線L2に出力される選
択された遅延した(位相制御された)外部クロック信号
CLKは、内部クロック信号CKとして前記データ出力バッ
ファ52に出力されることになる。又、この内部クロッ
ク信号出力線L2に出力される内部クロック信号CKは、擬
似インターフェース回路部63に出力される。
【0020】擬似インターフェース回路部63は、前記
データ出力バッファ52から出力されるリードデータRD
が前記SSTLインターフェース56を介してレベル変
換されて外部入力装置54に到達し入力される外部I/O
インターフェース信号DQと近似させた信号(擬似I/Oイ
ンターフェース信号dDQ)を生成する回路部である。つ
まり、擬似インターフェース回路部63は、前記SST
Lインターフェース56の伝達特性と近似させた回路に
て構成されている。
【0021】図24は、従来の擬似インターフェース回
路部63の一例を示す回路を示す。この擬似インターフ
ェース回路部63は、出力部63aとインターフェース
部63bとを有している。出力部63aは、前記データ
出力バッファ52と同じ回路構成であって、プルアップ
用のPMOSトランジスタQ11とプルダウン用のNMO
SトランジスタQ12を備えている。PMOSトランジス
タQ11のソースには高電位電圧電源VDDが接続され、NM
OSトランジスタQ12のソースは低電位電圧電源VSSに接
続されている。PMOSトランジスタQ11及びNMOS
トランジスタQ2のゲートには、前記内部クロック信号CK
が入力される。そして、PMOSトランジスタQ11のド
レインとNMOSトランジスタQ12のドレインの接続点
から出力される内部クロック信号CKは、インターフェー
ス部63bに出力される。
【0022】インターフェース部63bは、図22に示
したSSTLインターフェース56と等価になるように
構成した回路構成である。図23は、図22に示したS
STLインターフェース56の等価回路である。この等
価回路は、25オームの抵抗R4と25オームのプルアッ
プ抵抗R5を備えるとともに、配線Lの配線容量を考慮し
て30[pF]の容量C1が設けられている。
【0023】図24において、インターフェース部63
bは、容量C11と4個の抵抗R11〜R14を備えている。抵
抗R11と抵抗R12 は分圧回路を構成し、高電位電圧電源V
DDを分圧して終端電圧VTT(SSTLインターフェース
56の抵抗R2,R3(図23において抵抗R5)に供給され
る終端電圧VTT)を生成する。
【0024】抵抗R13は25オームの抵抗R4に相当する
抵抗であって、出力部63aんからの内部クロック信号
CKを入力する。抵抗R14はプルアップ用のプルアップ抵
抗R5に相当する抵抗であって、前記分圧回路から終端電
圧VTTが印加される。容量C11は配線Lの配線容量(30
[pF]の容量C1)に相当する容量であって、抵抗R13と
抵抗R14の接続点と低電位電圧電源VSSとの間に接続され
ている。
【0025】従って、遅延回路部62からの内部クロッ
ク信号CKは、SSTLインターフェース56を介してレ
ベル変換されて外部入力装置54に入力される外部I/O
インターフェース信号DQと近似した信号(擬似I/Oイン
ターフェース信号dDQ)が次段の擬似信号入力バッファ
64に入力する。
【0026】擬似信号入力バッファ64は、前記擬似I/
Oインターフェース信号dDQを入力し、該擬似I/Oインタ
ーフェース信号dDQを前記基準信号VREFとで比較して波
形整形する。詳述すると、擬似信号入力バッファ64
は、擬似I/Oインターフェース信号dDQの理論振幅の中間
レベルを基準信号VREF(判定レベル)とし、該基準信号
VREFと擬似I/Oインターフェース信号dDQとを比較して擬
似I/Oインターフェース信号dDQを整形する。
【0027】詳述すると、擬似信号入力バッファ64
は、擬似I/Oインターフェース信号dDQが立ち上がって基
準信号VREF以上になるとHレベルとなり、擬似I/Oイン
ターフェース信号dDQが立ち下がって基準信号VREF未満
になるとLレベルとなるクロック信号(波形整形された
擬似I/Oインターフェース信号)を出力する。そして、
波形整形された擬似I/Oインターフェース信号は判定回
路部65に出力される。
【0028】判定回路部65は、波形整形された擬似I/
Oインターフェース信号を入力するとともに前記外部ク
ロック信号CLKを入力する。判定回路部65は、擬似I/O
インターフェース信号dDQの立ち上がりと外部クロック
信号CLKの立ち上がりのズレを比較する。即ち、判定回
路部65は擬似I/Oインターフェース信号dDQと外部クロ
ック信号CLKとの位相を比較する。そして、判定回路部
65は、その比較結果を次段の遅延制御回路部66に出
力する。
【0029】遅延制御回路部66は、その判定結果に基
づいて、前記遅延回路部62のゲートトランジスタGT1
〜GTnのいずれか1つ選択してオンさせる。つまり、擬
似I/Oインターフェース信号dDQの立ち上がりタイミング
が、外部クロック信号CLKの立ち上がりタイミングより
進んでいるときには、遅延制御回路部66は、内部クロ
ック信号CKの立ち上がりタイミングを遅らせるために、
現在の遅延回路より後段の遅延回路を選択しその選択し
たゲートトランジスタをオンさせる。即ち、擬似I/Oイ
ンターフェース信号dDQが外部クロック信号CLKより位相
が予め定めた値だけ進んでいる時、遅延制御回路部66
は内部クロック信号CKの位相を遅らせるべく現在の遅延
回路より後段の遅延回路を選択しその選択したゲートト
ランジスタをオンさせる。
【0030】又、擬似I/Oインターフェース信号dDQの立
ち上がりタイミングが外部クロック信号CLKの立ち上が
りタイミングより遅れているときには、遅延制御回路部
66は、内部クロック信号CKのタイミングを早くさせる
ために、現在の遅延回路より前段の遅延回路を選択しそ
の選択したゲートトランジスタをオンさせる。即ち、擬
似I/Oインターフェース信号dDQが外部クロック信号CLK
より位相が予め定めた値だけ遅れている時、遅延制御回
路部66は内部クロック信号CKの位相を進ませるべく現
在の遅延回路より前段の遅延回路を選択しその選択した
ゲートトランジスタをオンさせる。
【0031】このように、DLL回路60は、データ出
力バッファ52の出力タイミングを制御する内部クロッ
ク信号CKを出力端子53の特性変動に連動して仕様に適
したタイミングで発生させている。
【0032】ところで、前記擬似インターフェース回路
部63では、終端電圧VTTをつくるために、抵抗R11,R1
2よりなる抵抗分割回路が設けられ、常に消費電流が流
れ消費電力の増大につながっていた。そこで、消費電力
を削減するために、擬似インターフェース回路部63の
サイズを縮小化することが考えられるが、実際のSST
Lインターフェース56と乖離することになり、擬似I/
Oインターフェース信号dDQと外部I/Oインターフェース
信号DQとのズレは大きくなる。
【0033】そこで、図25に示すような擬似インター
フェース回路部71が提案されている。この擬似インタ
ーフェース回路部71の出力部は1個のPMOSトラン
ジスタQ3からなる。PMOSトランジスタQ3のソースは
高電位電圧電源VDDに接続され、PMOSトランジスタQ
3のドレインは擬似信号入力バッファ64に接続されて
いる。そして、PMOSトランジスタQ3のゲートに内部
クロック信号CKが入力する。
【0034】擬似インターフェース回路部71のインタ
ーフェース部はプルアップ抵抗R16、プルダウン抵抗R17
及び容量C12を備えている。プルアップ抵抗R16は、一端
がPMOSトランジスタQ3のドレインに接続され、他端
が高電位電圧電源VDDに接続されている。プルダウン抵
抗R17及び容量C12は、それぞれ一端がPMOSトランジ
スタQ3のドレインに接続され、他端がそれぞれ低電位電
圧電源VSSに接続されている。
【0035】そして、PMOSトランジスタQ3がオフの
時、ノードn1の電位Vn1は、 Vn1=VDD{R17/(R16+R17)} となる。
【0036】従って、PMOSトランジスタQ3の製造バ
ラツキに関係なく、レベル(ノードn1の電位Vn1を任意
に設定できる。しかも、擬似インターフェース回路部7
1では、高電位電圧電源VDDから低電位電圧電源VSSに貫
通する電流を抑えるために、プルダウン抵抗R17の抵抗
値を大きくしている。つまり、擬似I/Oインターフェ
ース信号の波形の立ち下がり時に、プルダウン抵抗R17
に流れる電流が、先の擬似インターフェース回路部63
のNMOSトランジスタQ12に流れる電流より小さくな
るように抵抗R16,R17の値を設定している。従って、高
電位電圧電源VDDから低電位電圧電源VSSに貫通する電流
を抑え消費電力の低減が図られる。
【0037】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この擬似イ
ンターフェース回路部71では、ノードn1の電位Vn1
(擬似I/Oインターフェース信号dDQ)の立ち上がり波形
は、前記擬似インターフェース回路部63の擬似I/Oイ
ンターフェース信号dDQの立ち上がり波形と同じであ
る。
【0038】しかしながら、この擬似インターフェース
回路部71では、高電位電圧電源VDDから低電位電圧電
源VSSに貫通する電流を抑えるために、プルダウン抵抗R
17の抵抗値を大きくしているため、擬似I/Oインターフ
ェース信号dDQの立ち下がり波形は緩やかになる。
【0039】その結果、外部クロック信号CLKがさらな
る高周波化が進むと、次段の擬似信号入力バッファ64
での正確な判定が行なわれなくなる。つまり、図29に
示すように、擬似I/Oインターフェース信号dDQの立ち下
がり波形が緩やかになることによって、次の外部クロッ
ク信号CLKの立ち上がりに基づく内部クロック信号CKの
立ち上がりによって、同擬似I/Oインターフェース信号d
DQは完全に理論振幅のLレベルまで立ち下がる前に再び
立ち上がることになる。その結果、図30に示すよう
に、擬似I/Oインターフェース信号dDQのレベルが擬似信
号入力バッファ64の判定レベル(基準信号VREF)に到
達する時間tPD2は、本来完全に立ち下がったレベル
から判定レベルまで到達する本来のタイミング時間tP
D1より短くなるため、精度の低い内部クロック信号CK
となりジッターを発生させる要因となっていた。
【0040】本発明の目的は、精度の高いタイミング信
号を生成することができるタイミング信号発生回路、D
LL回路、半導体記憶装置を提供することにある。又、
本発明の目的は、精度の高いクロック信号の位相制御が
ができる可変遅延回路を提供することにある。
【0041】
【課題を解決するための手段】請求項1及び請求項2に
記載の発明によれば、能動回路にて第1レベルに設定さ
れたタイミング信号が受動回路にて第2レベルに遷移す
るとき、信号遷移加速回路にて第2レベルへの遷移が加
速される。このタイミング信号が第1レベルから第2レ
ベルに遷移する時の波形は、タイミング信号が能動回路
にて急峻に第2レベルから第1レベルに遷移する時の波
形と同様に、急峻な波形となることから、精度の高いタ
イミング信号が生成される。
【0042】請求項3に記載の発明によれば、能動回路
にて第1レベルに設定されたタイミング信号が受動回路
にて第2レベルに遷移するとき、信号遷移加速回路にて
第2レベルへの遷移が加速される。このタイミング信号
が第1レベルから第2レベルに遷移する時の波形は、タ
イミング信号が能動回路にて急峻に第2レベルから第1
レベルに遷移する時の波形と同様に、急峻な波形となる
ことから、精度の高いタイミング信号が生成される。そ
の結果、この精度の高いタイミング信号と外部クロック
信号の位相を比較し、その比較結果に基づいて該外部ク
ロック信号の位相を制御することから、DLL回路が生
成する内部クロック信号も精度の高い信号となる。
【0043】請求項4に記載の発明によれば、精度の高
い内部クロック信号が生成されることから、より高速動
作が可能となる。請求項5に記載の発明によれば、各遅
延素子に対してノイズ低減用のフィルタ素子を設けたこ
とにより、電源配線にノイズが発生しても該各遅延素子
毎に対応するノイズ低減用のフィルタ素子が該ノイズを
吸収する。その結果、ノイズによって各遅延素子の動作
変動のバラツキは低減されることから、精度の精度の高
い内部クロック信号の位相制御を行うことができる。
【0044】請求項6に記載の発明によれば、各遅延素
子の非動作時に各遅延素子に代わって電力消費回路が電
源配線を介して電力消費する。つまり、この各遅延素子
の非動作時においても、電源配線には電力消費回路によ
り電流が流れる。そして、各遅延素子が動作を開始して
電力消費回路の電力消費停止して各遅延素子の動作に基
づいく電力消費が開始されても、先の電力消費回路の電
力消費から各遅延素子の動作による電力消費に移るだけ
なので、電源配線に供給される電圧変動は小さい。その
結果、電源電圧変動によって各遅延素子の動作変動のバ
ラツキは低減されることから、精度の精度の高い内部ク
ロック信号の位相制御を行うことができる。
【0045】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明を
SDRAMに具体化した一実施形態を図面に従って説明
する。
【0046】図1は、データの出力タイミングを制御す
る内部クロック信号を生成するDLL回路を備えたSD
RAMのブロック回路を示す。図1において、半導体記
憶装置としてのSDRAM1は、メモリ回路ブロック2
を有し、そのメモリ回路ブロック2にはリードデータを
出力するデータ出力バッファ2aを備えている。又、S
DRAM1は、DLL回路3を有している。DLL回路
3は、クロック入力バッファ3a、可変遅延回路として
の遅延回路部3b、タイミング信号発生回路としての擬
似インターフェース回路部3c、擬似信号入力バッファ
3d、判定回路部3e、遅延制御回路部3fを備えてい
る。
【0047】尚、本実施形態のSDRAM1の全体構成
は、図1から明らかなように、前記図21で説明した従
来のSDRAM50と同じである。そして、本実施形態
では、SDRAM1に備えたDLL回路3を構成する遅
延回路部3bと擬似インターフェース回路部3cの内部
構成が、従来の遅延回路部62と擬似インターフェース
回路部63の内部構成と相違する。従って、説明の便宜
上、従来と相違する遅延回路部3bと擬似インターフェ
ース回路部3cについてのみ説明し、他の部分は従来の
SDRAM50と同じである説明の便宜上省略する。
【0048】[擬似インターフェース回路部3c]ま
ず、擬似インターフェース回路部3cについて説明す
る。図2は、擬似インターフェース回路部3cを説明す
るための回路図を示す。
【0049】図2において、擬似インターフェース回路
部3cの出力部は、能動回路を構成する1個のPMOS
トランジスタQ21を有している。PMOSトランジスタQ
21のソースは高電位電圧電源VDDに接続され、PMOS
トランジスタQ21のドレインは擬似信号入力バッファ3
dに接続されている。そして、PMOSトランジスタQ2
1のゲートには出力制御回路を構成するインバータ回路
11を介して遅延回路部3bからのクロック信号として
の内部クロック信号CKが入力される。尚、本実施形態で
は、PMOSトランジスタQ21の駆動能力を大きなもの
とし、同PMOSトランジスタQ21がオンした時、後記
する容量C21に大きな電流が流れ込むようにしてタイミ
ング信号としての擬似I/Oインターフェース信号dDQの立
ち上がり波形を急峻にするようになっている。
【0050】擬似インターフェース回路部3cのインタ
ーフェース部は、抵抗分割回路を構成する抵抗R21,R22
と容量C21を備えている。抵抗R21は、一端がPMOSト
ランジスタQ21のドレインに接続され、他端が高電位電
圧電源VDDに接続されている。抵抗R22及び容量C21は、
それぞれ一端がPMOSトランジスタQ21のドレインに
接続され、他端がそれぞれ低電位電圧電源VSSに接続さ
れている。
【0051】つまり、抵抗R21,R22とで、SSTLイン
ターフェース56と近似する擬似I/Oインターフェース
信号dDQの理論振幅のレベルを設定する。尚、本実施形
態では、抵抗R21,R22の抵抗値は高抵抗値であって、同
抵抗R21,R22を介して流れる貫通電流が小さくなるよう
にしている。又、容量C21は、SSTLインターフェー
ス56の負荷容量と整合をとるための容量である。
【0052】又、擬似インターフェース回路部3cは、
信号遷移加速回路12を備えている。信号遷移加速回路
12は、NMOSトランジスタQ22と放電制御回路12
aを備えている。NMOSトランジスタQ22のドレイン
は、PMOSトランジスタQ21のドレインに接続され、
NMOSトランジスタQ22のソースは低電位電圧電源VSS
に接続されている。NMOSトランジスタQ22のゲート
は、放電制御回路12aからの制御信号SXが入力され
る。
【0053】放電制御回路12aは、2個の第1及び第
2ナンド回路13,14、3個のインバータ回路15,
16,17及び遅延回路18を備えている。第1ナンド
回路13は、前記インバータ回路11を介して内部クロ
ック信号CKが反転した反転内部クロック信号SAを入力す
るとともに、スタンバイ信号SBを入力する。スタンバイ
信号SBは、SDRAM1がスタンバイ状態の時、即ち、
外部装置から外部クロック信号CLKが入力されていない
時、Lレベル(低電位)となり、外部クロック信号CLK
が入力されている時、Hレベル(高電位)となる信号で
ある。このスタンバイ信号SBは、SDRAM1内に設け
た図示しないスタンバイ信号生成回路から出力される。
【0054】従って、第1ナンド回路13の出力は、ス
タンバイ状態でないとき、反転内部クロック信号SAがH
レベル(内部クロック信号CKがLレベル)になるたび毎
に、Lレベルとなる。
【0055】第1ナンド回路13の出力は、第1インバ
ータ回路15を介して第2ナンド回路14に出力され
る。又、第1ナンド回路13の出力は、第1及び第2イ
ンバータ回路15,16を介して遅延回路18に出力さ
れる。遅延回路18は、本実施形態では、偶数個のイン
バータ回路にて構成されている。そして、その偶数個の
インバータ回路の数で決まる遅延時間teだけ遅延して第
2インバータ回路16の出力は、第2ナンド回路14に
出力される。
【0056】従って、第2ナンド回路14の出力は、第
1ナンド回路13の出力がLレベルになると、遅延回路
18で決まる遅延時間teだけLレベルとなる。第2ナン
ド回路14の出力は第3インバータ回路17に出力さ
れ、その第3インバータ回路17の出力は制御信号SXと
して前記NMOSトランジスタQ22のゲートに出力され
る。
【0057】つまり、内部クロック信号CKがLレベル
(反転内部クロック信号CKがHレベル)になると、前記
PMOSトランジスタQ21がオフする。これとともに、
第1ナンド回路13の出力がLレベルとなるため、制御
信号SXが遅延時間teだけHレベルとなってNMOSトラ
ンジスタQ22をその遅延時間teだけオンさせる。
【0058】従って、NMOSトランジスタQ22がオン
している間、前記容量C21に充電されている電荷はNM
OSトランジスタQ22を介して引き抜かれる。従って、
図5に示すように、擬似信号入力バッファ3dに入力さ
れる擬似I/Oインターフェース信号dDQの立ち下がり波形
は、NMOSトランジスタQ22がオンしている間(遅延
時間te)、立ち下がりが急峻となる。その結果、インタ
ーフェース部の抵抗R21,R22で設定した擬似I/Oイン
ターフェース信号dDQの理論振幅のLレベルに短時間で
到達することになる。
【0059】つまり、擬似インターフェース回路部3c
に設けた信号遷移加速回路12は、擬似I/Oインターフ
ェース信号dDQのHレベルからLレベルへ遷移する時間
を短縮する。
【0060】[遅延回路部3b]次に、遅延回路部3b
について説明する。図3は遅延回路部3bを説明するた
めの回路図を示す。尚、説明の便宜上、前記した従来の
遅延回路部62を構成する部分で共通の部分は符号を同
じにして説明する。
【0061】遅延回路部3bを構成する遅延素子として
の遅延回路DM1〜DMnは所定方向に延在する電源配線とし
ての一対の電源線Lp,Ln間に前記延在方向に配置接続さ
れている。図4において、各遅延回路DM1〜DMnは、2個
のCMOSインバータ回路19a,19bと容量C13と
を備えている。
【0062】そして、CMOSインバータ回路19a,
19bのPMOSトランジスタのソースは電源線Lpに接
続され、高電位電圧電源VDDが印加される。CMOSイ
ンバータ回路19a,19bのNMOSトランジスタの
ソースは電源線Lnに接続され、低電位電圧電源VSSが印
加される。容量C13の一端はCMOSインバータ回路1
9aの出力端子とCMOSインバータ回路19bの入力
端子との間に接続され、他端は電源線Lnに接続されてい
る。そして、この容量C13に充電される電荷及び充電さ
れた電荷の充放電時間によって、各遅延回路DM1〜DMnの
遅延時間は決まることになる。
【0063】このように構成された遅延回路部3bの各
遅延回路DM1〜DMnには、それぞれ安定化容量Cs1〜Csnが
並列に接続されている。そして、電圧電源VDD,VSSがノ
イズによって変動した時、この安定化容量Cs1〜Csnでそ
の変動を吸収する。又、各安定化容量Cs1〜Csnは、電源
線Lp,Lnを介して供給される高電位及び低電位電圧電源
VDD,VSSによって充電される。そして、それぞれ遅延回
路DM1〜DMnが外部クロック信号CLKに基づいて動作する
時、それぞれ安定化容量Cs1〜Csnの電荷を駆動電流とし
て供給するようになっている。
【0064】次に上記のよう構成した実施形態の特徴を
以下に記載する。 (1)本実施形態によれば、擬似インターフェース回路
部3cは、抵抗R21、抵抗R22によってSSTLインター
フェース56と近似する擬似I/Oインターフェース信号d
DQの理論振幅のレベルを設定し、容量C21によってSS
TLインターフェース56の負荷容量と整合をとるよう
にした。
【0065】又、擬似インターフェース回路部3cに信
号遷移加速回路12を設けた。信号遷移加速回路12
は、内部クロック信号CKがLレベルからHレベル(内部
クロック信号CKがHレベルからLレベル)になると、予
め定めた一定時間(遅延時間te)の間だけ容量C21に充
電された電荷を引き抜くようにした。
【0066】従って、抵抗R21、抵抗R22によってその理
論振幅のレベルが設定される擬似I/Oインターフェース
信号dDQの立ち下がり波形は、その電荷を引き抜きによ
って急峻となり、その一定時間経過後は緩やかに立ち下
がる。
【0067】従って、擬似I/Oインターフェース信号dDQ
の立ち下がりは、次の擬似I/Oインターフェース信号dDQ
の立ち上がりタイミングまでに、理論振幅のLレベルま
で立ち下がることになる。つまり、内部クロック信号CK
に基づいて生成される擬似I/Oインターフェース信号dDQ
において、内部クロック信号CKの周期が短くなっても、
擬似I/Oインターフェース信号dDQの波形を次の擬似I/O
インターフェース信号dDQの立ち上がりタイミングまで
に、理論振幅のLレベルまで立ち下げることができる。
【0068】言い換えれば、内部クロック信号CKの周期
が短くなっても、擬似I/Oインターフェース信号dDQの立
ち上がりは、理論振幅のLレベルのレベルから立ち上が
るようにした。
【0069】その結果、図5に示すように、擬似信号入
力バッファ3dにおいて、擬似I/Oインターフェース信
号dDQのレベルが立ち上がりを開始してから(外部クロ
ック信号CLKの立ち上がり開始から)判定レベル(基準
信号VREF)を超えるタイミング時間tPD5,tPD6の判定
は、内部クロック信号CK(即ち外部クロック信号CLK)
の周期が短くなっても、常に正確に判定することができ
る。
【0070】しかも、判定回路部3eは、この精度の高
い擬似I/Oインターフェース信号dDQを使って外部クロッ
ク信号CLKと比較することができることから、精度の高
い内部クロック信号CKを生成でき、ジッターを抑制する
ことができる。
【0071】(2)本実施形態では、擬似インターフェ
ース回路部3cのインターフェース部に設けた抵抗R2
1、R22を高抵抗値にした。従って、抵抗R21、R22を介し
て流れる貫通電流が抑えられ消費電流の低減を図ること
ができる。
【0072】(3)本実施形態では、擬似インターフェ
ース回路部3cの出力部に設けたNMOSトランジスタ
Q22を駆動能力を大きなものにした。従って、擬似I/Oイ
ンターフェース信号dDQの立ち下がり波形を急峻にする
ことができる。内部クロック信号CK(即ち外部クロック
信号CLK)の周期が短くなっても、精度の高い擬似I/Oイ
ンターフェース信号dDQを生成することができる。
【0073】(4)本実施形態では、遅延回路部3bの
遅延回路DM1〜DMnに対してそれぞれ安定化容量Cs1〜Csn
を並列に接続した。そして、電源線Lp,Lnを介して供給
される高電位及び低電位電圧電源VDD,VSSを各安定化容
量Cs1〜Csnに充電し、その充電電圧に基づいてそれぞれ
遅延回路DM1〜DMnを駆動するようにした。従って、各遅
延回路DM1〜DMnの駆動電源はほぼ等しくなり、駆動電源
の変動を小さくでき、各遅延回路DM1〜DMnごとの遅延時
間の変動を小さくすることができる。
【0074】しかも、高電位及び低電位電圧電源VDD,V
SSがノイズによって急激に変動しても、安定化容量Cs1
〜Csnが吸収するため、各遅延回路DM1〜DMnに供給され
る駆動電源の変動は小さく抑えられ、各遅延回路DM1〜D
Mnの遅延時間の変動も小さく抑えることができる。
【0075】その結果、精度の高い内部クロック信号CK
を生成することができ、内部クロック信号CKのジッター
を抑制することができる。つまり、図26で示した従来
の遅延回路部62において、電源線Lp,Ln間に接続され
た各遅延回路DM1〜DMnに供給される電圧は相違する。こ
れは、電源線Lp,Lnの前端部間及び後端部間に容量Cz
1,Cz2を設けても電圧は相違する。つまり、各遅延回路
DM1〜DMnの内、高電位及び低電位電圧電源VDD,VSSより
遠い後段の遅延回路ほど供給電圧は小さくなる。これ
は、電源線Lp,Lnの抵抗Rx(図26参照)に起因する。
【0076】図31は従来の遅延回路部62の各遅延回
路DM1〜DMnに対する供給電圧Vとの関係を示す特性線Zv
と、その各遅延回路DM1〜DMnに対する遅延時間tPDとの
関係を示す特性線Ztとを示す。図31から明らかなよう
に、高電位及び低電位電圧電源VDD,VSSより遠い後段の
遅延回路ほど供給電圧Vは小さくなるとともに、遅延時
間tPDは長くなる。
【0077】図6は、本実施形態の遅延回路部3bの各
遅延回路DM1〜DMnに対する供給電圧Vとの関係を示す特
性線Zvと、その各遅延回路DM1〜DMnに対する遅延時間tP
Dとの関係を示す特性線Ztとを示す。
【0078】図6から明らかなように、本実施形態の遅
延回路部3bは、各遅延回路DM1〜DMnに供給される電圧
Vの変動は小さいことがわかる。従って、各遅延回路DM
1〜DMnの遅延時間tPDの変動も小さくなる。
【0079】(第2実施形態)本発明の第2実施形態に
ついて図7に従って説明する。尚、本実施形態では、前
記第1実施形態で説明した擬似インターフェース回路部
3cが相違するだけなので、その相違する部分について
説明する。
【0080】図7は、本実施形態の擬似インターフェー
ス回路部21の回路図を示す。尚、説明便宜上、第1実
施形態と同じ部分については符号を同じにして詳細な説
明を省略する。
【0081】図7において、擬似インターフェース回路
部21のインターフェース部には、抵抗分割回路を構成
する4個の抵抗R31,R32,R33,R34、NMOSトランジ
スタQ31及びスイッチSW1,SW2を有している。
【0082】抵抗R31は、一端がPMOSトランジスタQ
21のドレインに接続され、他端が高電位電圧電源VDDに
接続されている。抵抗R32は、一端がPMOSトランジ
スタQ21のドレインに接続され、他端が抵抗R33,R34を
介してNMOSトランジスタQ31のドレインに接続され
ている。そのNMOSトランジスタQ31のソースは低電
位電圧電源VSSに接続されている。NMOSトランジス
タQ31のゲートはスタンバイ信号SBを入力する。
【0083】前記抵抗R33,R34には、それぞれスイッチ
SW1,SW2が並列に接続されている。スイッチSW1,SW2
は、レベル調整制御信号に基づいて適宜オン・オフ制御
されるようになっている。このレベル調整制御信号はS
DRAM1の内部の図示しない制御回路から出力され
る。従って、スイッチSW1,SW2を適宜選択してオン・オ
フすることによって、SSTLインターフェース56と
近似する擬似I/Oインターフェース信号dDQの理論振幅の
レベルを調整することができる。
【0084】又、擬似インターフェース回路部21の信
号遷移加速回路21aに設けたNMOSトランジスタQ2
2のソースは、ダイオードD1を介して低電位電圧電源VSS
に接続されている。
【0085】次に、上記のように構成した実施形態の特
徴を以下に記載する。本実施形態によれば、上記第1実
施形態で詳述した擬似インターフェース回路部3dと同
様な特徴を有する他に以下のような特徴を有する。
【0086】(1)本実施形態によれば、4個の抵抗R3
1,R32,R33,R34と2個のスイッチSW1,SW2を設けた。
そして、スイッチSW1,SW2を適宜選択してオン・オフす
ることによって、SSTLインターフェース56と近似
する擬似I/Oインターフェース信号dDQの理論振幅のレベ
ルを調整することができる。
【0087】(2)本実施形態によれば、NMOSトラ
ンジスタQ31を設け、スタンバイ信号SBがHレベルの時
にオン状態にし、スタンバイ信号SBがLレベルの時(ス
タンバイ状態の時)にオフ状態にした。
【0088】従って、スタンバイ状態の時には、抵抗R3
1,R32,R33,R34及びNMOSトランジスタQ31を介し
て貫通電流が流れないため、消費電力のさらなる低減を
図ることができる。
【0089】(3)本実施形態によれば、NMOSトラ
ンジスタQ22のソースと低電位電圧電源VSSの間にダイオ
ードD1を設けた。従って、NMOSトランジスタQ22が
オンして、容量C21の電荷を引く抜くとき、電荷を引き
抜き過ぎて擬似I/Oインターフェース信号dDQのLレベル
のレベルが理論振幅より下がらないように、ダイオード
D1のダイオード電圧で保証することができる。
【0090】尚、本実施形態では、スイッチSW1,SW2を
特に限定していなかったが、例えばMOSトランジスタ
で具体化してもよい。又、スイッチSW1,SW2をヒューズ
に代えて該ヒューズを適宜切断して調整するようにして
もよい。
【0091】(第3実施形態)本発明の第3実施形態に
ついて図8に従って説明する。尚、本実施形態も、第2
実施形態と同様に前記第1実施形態で説明した擬似イン
ターフェース回路部3cが相違するだけなので、その相
違する部分について説明する。
【0092】図8は、本実施形態の擬似インターフェー
ス回路部22の回路図を示す。尚、説明便宜上、第1実
施形態と同じ部分については符号を同じにして詳細な説
明を省略する。
【0093】まず、本実施形態の擬似インターフェース
回路部22は、スタンバイ状態の場合にHレベル、スタ
ンバイ状態でない場合にLレベルとなるスタンバイ信号
SBXとなる点が相違する。
【0094】図8において、擬似インターフェース回路
部22のインターフェース部の抵抗R21はPMOSトラ
ンジスタQ33を介して高電位電圧電源VDDに接続されてい
る。PMOSトランジスタQ33のゲートは前記スタンバ
イ信号SBXを入力する。
【0095】従って、SDRAM1がスタンバイ状態の
ときにはPMOSトランジスタQ33はオフ状態となる。
擬似インターフェース回路部22の信号遷移加速回路2
3に設けた放電制御回路23aは、ナンド回路24、ノ
ア回路25、2個のインバータ回路26,27及び遅延
回路28を備えている。
【0096】ナンド回路24は、前記インバータ回路1
1を介して内部クロック信号CKを入力するとともに、イ
ンバータ回路26を介してスタンバイ信号SBXを入力す
る。従って、ナンド回路24の出力は、スタンバイ状態
でないとき、反転内部クロック信号CKがHレベル(内部
クロック信号CKがLレベル)になるたび毎に、Lレベル
となる。
【0097】ナンド回路24の出力は、ノア回路25に
出力される。又、ナンド回路24の出力は、インバータ
回路27を介して遅延回路28に出力される。遅延回路
28は、本実施形態では、偶数個のインバータ回路にて
構成されている。そして、インバータ回路27の出力
は、その偶数個のインバータ回路の数で決まる遅延時間
teだけ遅延してノア回路25に出力される。
【0098】従って、ノア回路25の出力は、ナンド回
路24の出力がLレベルになると、遅延回路18で決ま
る遅延時間teだけHレベルとなる。そして、ノア回路2
5の出力は制御信号SXとして前記NMOSトランジスタ
Q22のゲートに出力される。従って、第1実施形態と同
様に、PMOSトランジスタQ21がオフすると、NMO
SトランジスタQ22は遅延時間teだけオンする。
【0099】又、NMOSトランジスタQ22のソースに
は、NMOSトランジスタQ34を介して低電位電圧電源V
SSに接続されている。このNMOSトランジスタQ34
は、そのゲートはドレインに接続されていて、NMOS
トランジスタQ22のオンとともにオンしてオン抵抗とし
て使用されている。
【0100】本実施形態によれば、上記第1実施形態で
詳述した擬似インターフェース回路部3dと同様な特徴
を有する他に以下のような特徴を有する。 (1)本実施形態によれば、PMOSトランジスタQ33
を設け、スタンバイ信号SBXがLレベルの時にオン状態
にし、スタンバイ信号SBがHレベルの時(スタンバイ状
態の時)にオフ状態にした。
【0101】従って、スタンバイ状態の時には、抵抗R2
1,R22及びPMOSトランジスタQ33を介して貫通電流
が流れないため、消費電力のさらなる低減を図ることが
できる。
【0102】(2)本実施形態によれば、NMOSトラ
ンジスタQ22のソースと低電位電圧電源VSSの間にNMO
SトランジスタQ34を設けた。従って、NMOSトラン
ジスタQ22がオンして、容量C21の電荷を引く抜くとき、
電荷を引き抜き過ぎて擬似I/Oインターフェース信号dDQ
のLレベルのレベルが理論振幅より下がらないように、
NMOSトランジスタQ34のオン抵抗で制限することが
できる。
【0103】(第4実施形態)本発明の第4実施形態に
ついて図9に従って説明する。尚、本実施形態も、同様
に前記第1実施形態で説明した擬似インターフェース回
路部3cが相違するだけなので、その相違する部分につ
いて説明する。
【0104】図9は、本実施形態の擬似インターフェー
ス回路部30の回路図を示す。尚、説明便宜上、第1実
施形態と同じ部分については符号を同じにして詳細な説
明を省略する。
【0105】図9において、擬似インターフェース回路
部30のインターフェース部の抵抗R21はPMOSトラ
ンジスタQ35を介して高電位電圧電源VDDに接続されてい
る。又、抵抗R22はNMOSトランジスタQ36を介して低
電位電圧電源VSSに接続されている。
【0106】そして、PMOSトランジスタQ35のゲー
トは前記スタンバイ信号SBXを入力する。又、NMOS
トランジスタQ36のゲートは前記スタンバイ信号SBXをイ
ンバータ回路31を介して入力する。
【0107】従って、SDRAM1がスタンバイ状態の
ときにはPMOSトランジスタQ35及びNMOSトラン
ジスタQ36はオフ状態となる。従って、本実施形態の擬
似インターフェース回路部30は、第1実施形態の擬似
インターフェース回路部3dの特徴に加えて、スタンバ
イ状態の時には、抵抗R21,R22、PMOSトランジスタ
Q35及びNMOSトランジスタQ36を介して貫通電流が流
れないため、消費電力のさらなる低減を図ることができ
る。
【0108】さらに、前記スタンバイ信号SBXはスタン
バイ時だけでなく、必要な時間だけ活性化する制御信号
としてもよい。 (第5実施形態)本発明の第5実施形態について図10
に従って説明する。尚、本実施形態も、同様に前記第1
実施形態で説明した擬似インターフェース回路部3cが
相違するだけなので、その相違する部分について説明す
る。
【0109】図10は、本実施形態の擬似インターフェ
ース回路部31の回路図を示す。尚、説明便宜上、第1
実施形態と同じ部分については符号を同じにして詳細な
説明を省略する。
【0110】図10において、擬似インターフェース回
路部31の信号遷移加速回路32は、容量C31にて構成
している。容量C31の一端はPMOSトランジスタQ21の
ドレインに接続し、他端は放電イネーブル信号を入力し
たものである。そして、反転内部クロック信号SAがLレ
ベルからHレベルに立ち上ると、前記遅延時間teに相当
する一定時間、Lレベルの放電イネーブル信号が容量C3
1に印加して、容量C21に蓄積されている電荷を容量C31
に分配するようにする。従って、擬似I/Oインターフェ
ース信号dDQの立ち下がり波形は、急峻に立ち下がる波
形となる。
【0111】このように、本実施形態の擬似インターフ
ェース回路部31は、第1実施形態の擬似インターフェ
ース回路部3dの特徴に加えて、信号遷移加速回路32
の回路構成が容量C31という非常に簡単な構成で実施す
るすることができる。
【0112】(第6実施形態)本発明の第6実施形態に
ついて図11、図12に従って説明する。尚、本実施形
態は、前記第1実施形態で説明した遅延回路部3bが相
違するだけなので、その相違する部分について説明す
る。
【0113】図11は、本実施形態の遅延回路部40の
回路図を示す。尚、説明便宜上、第1実施形態と同じ部
分については符号を同じにして詳細な説明を省略する。
図11において、遅延回路部40を構成する各遅延回路
DM1〜DMnは、それぞれ抵抗Ra1〜Ranを介して電源線Lpに
接続されている。又、各遅延回路DM1〜DMnは、それぞれ
抵抗Rb1〜Rbnを介して電源線Lnに接続されている。そし
て、各抵抗Ra1〜Ran,Rb1〜Rbnは、各安定化容量Cs1〜C
snとの間でローパスフィルタを構成する。つまり、各遅
延回路DM1〜DMnに対してそれぞれローパスフィルタを設
けている。
【0114】従って、本実施形態では、第1実施形態の
遅延回路部3bの特徴に加えて、高電位及び低電位電圧
電源VDD,VSSがノイズによって急激に変動しても、各遅
延回路DM1〜DMnに供給される駆動電源の変動はさらに小
さく抑えることができ、各遅延回路DM1〜DMnごとで遅延
時間の変動を小さくことができる。その結果、精度の高
い内部クロック信号CKを生成することができ、内部クロ
ック信号CKのジッターを抑制することができる。
【0115】ちなみに、図27は、ローパスフィルタを
備えた従来の別の遅延回路部を示す。この遅延回路部
は、電源線Lp,Lnの前端部に抵抗Rz1,Rz2を設け、抵抗
Rz1,Rz2と容量Cz1,Cz2でローパスフィルタを構成して
全遅延回路DM1〜DMnに対する電源電圧の変動を抑えるも
のであった。そして、図32は、その従来の遅延回路部
の各遅延回路DM1〜DMnに対する供給電圧Vとの関係を示
す特性線Zvと、その各遅延回路DM1〜DMnに対する遅延時
間tPDとの関係を示す特性線Ztとを示す。
【0116】図32から明らかなように、この遅延回路
部においてもこの高電位及び低電位電圧電源VDD,VSSよ
り遠い後段の遅延回路ほど供給電圧Vは小さくなるとと
もに、遅延時間tPDは長くなっていた。これは、遅延回
路部のローパスフィルタは、全ての遅延回路DM1〜DMnに
対して1つのローパスフィルタで補償しているからと考
えられる。
【0117】これに対して、本実施形態の遅延回路部4
0は図12に示すように、両特性線Zv,Ztは、図32に
比べて遥に平坦となる。つまり、各遅延回路DM1〜DMnに
対してそれぞれローパスフィルタを設けていことから、
変動を遅延回路DM1〜DMnのローパスフィルタが吸収する
ことから、駆動電源の変動及び遅延時間の変動を小さく
ことができる。
【0118】(第7実施形態)本発明の第7実施形態に
ついて図13〜図16に従って説明する。尚、本実施形
態は、前記第1実施形態で説明した遅延回路部3bが相
違するだけなので、その相違する部分について説明す
る。
【0119】図13は、本実施形態の遅延回路部41の
回路図を示す。尚、説明便宜上、第1実施形態と同じ部
分については符号を同じにして詳細な説明を省略する。
図13において、遅延回路部41を構成する各遅延回路
DM1〜DMnに電源を供給する電源線Lp,Lnの終端間にダミ
ーロード回路42が設けられている。ダミーロード回路
42は、図14に示すように、駆動用のNMOSトラン
ジスタQ41と、2個のオン抵抗用のNMOSトランジス
タQ42,Q43とを備えている。駆動用のNMOSトランジ
スタQ41は、そのドレインが電源線Lpに接続され、ソー
スが2個のオン抵抗用のNMOSトランジスタQ42,Q43
を介して電源線Lnに接続されている。2個のオン抵抗用
のNMOSトランジスタQ42,Q43のゲートとドレインは
それぞれ接続され、駆動用のNMOSトランジスタQ41
がオンすると、それぞれオンし、NMOSトランジスタ
Q42,Q43のオン抵抗にて定電流回路を構成するようにな
っている。尚、本実施形態では、NMOSトランジスタ
Q42,Q43のオン抵抗の合計の抵抗値は、電源線Lp,Lnの
配線抵抗値(寄生抵抗値)より大きな値に設定されてい
る。
【0120】駆動用のNMOSトランジスタQ41のゲー
トには、ダミー制御回路43からのイネーブル信号ENが
入力される。ダミー制御回路43は、遅延回路部3bの
初段の遅延回路DM1に入力される外部クロック信号CLK
(図14では他と区別するために「CLK0」と記す)と、
遅延回路部41の最後段の遅延回路DMnから出力される
外部クロック信号CLK(図14では他と区別するために
「CLKn」と記す)とを入力する。
【0121】ダミー制御回路43は、両外部クロック信
号CLK0,CLKnに基づいて遅延回路部41の動作期間T1と
非動作期間T2を判定する。そして、ダミー制御回路43
は遅延回路部41の非動作期間T2に前記駆動用のNMO
SトランジスタQ41をオンさせるためのHレベルのイネ
ーブル信号ENを出力する。又、ダミー制御回路43は遅
延回路部41の動作期間T1に前記駆動用のNMOSトラ
ンジスタQ41をオフさせるためのLレベルのイネーブル
信号ENを出力する。
【0122】尚、遅延回路部41の動作期間T1とは、初
段の遅延回路DM1にHレベル(又はLレベル)に反転し
た外部クロック信号CLK0が入力され、その外部クロック
信号CLK0に基づいて遅延回路部41の各遅延回路DM1〜D
Mnが順次動作して最後段の遅延回路DMnからHレベル
(又はLレベル)に反転した外部クロック信号CLKnが出
力されるまでの期間をいう。遅延回路部41の非動作期
間T2とは、最後段の遅延回路DMnからHレベル(又はL
レベル)に反転した外部クロック信号CLKnが出力された
後から、初段の遅延回路DM1にLレベル(又はHレベ
ル)に反転した外部クロック信号CLK0が入力されるまで
の間をいう。
【0123】従って、遅延回路部41の非動作期間T2に
は、駆動用のNMOSトランジスタQ41がオンしてダミ
ーロード回路42には高電位及び低電位電圧電源VDD,V
SSに基づいてダミーロード電流Idが流れる。反対に、遅
延回路部41の動作期間T1には、駆動用のNMOSトラ
ンジスタQ41がオフしてダミーロード回路42にはダミ
ーロード電流Idは流れない。
【0124】つまり、電源線Lp,Lnは、遅延回路部41
の動作期間T1には各遅延回路DM1〜DMnで消費される駆動
電流Isが流れ、遅延回路部41の非動作期間T2にはダミ
ーロード回路42で消費されるダミーロード電流Idが流
れることになる。その結果、常に電源線Lp,Lnには一定
の値の電流が流れているため、遅延回路部41の動作期
間T1の高電位電圧VDDの変動は図15に示すように殆ど
なくなる。
【0125】詳述すると、図16に示すダミーロード回
路42のない場合には、電源線Lp,Lnは、遅延回路部4
1の動作期間T1にのみ各遅延回路DM1〜DMnで消費される
駆動電流Isが流れるため、電源線Lp,Lnの寄生抵抗の影
響を受けて高電位電圧VDDは変動していく。
【0126】これに対して、本実施形態の遅延回路部4
1では、遅延回路部41の非動作期間T2にはダミーロー
ド回路42(NMOSトランジスタQ42,Q43のオン抵
抗)で消費されるダミーロード電流Idが流れる。このダ
ミーロード電流Idは、電源線Lp,Lnの寄生抵抗値より大
きな値のNMOSトランジスタQ42,Q43のオン抵抗を流
れる電流値である。つまり、遅延回路部41の動作期間
T1に移って電源線Lp,Lnに流れる電流が各遅延回路DM1
〜DMnで消費される駆動電流Isに変わっても直前に寄生
抵抗値に左右されない大きなダミーロード電流Idが流れ
ていたことから、寄生抵抗による高電位電圧VDDの変動
は小さくなる。
【0127】その結果、図16に示すダミーロード回路
42のない場合のように、各遅延回路DM1〜DMnの遅延時
間tDPが相違するのに対して、本実施形態のダミーロー
ド回路42を備えた遅延回路部41は、図15に示すよ
うに各遅延回路DM1〜DMnの遅延時間tDPは同一となる。
【0128】このように、本実施形態によれば、第1実
施形態の特徴に加えて、ダミーロード回路42を設けた
ので、さらにより高精度の内部クロック信号CKを生成す
ることができ、内部クロック信号CKのジッターを抑制す
ることができる。
【0129】(第8実施形態)本発明の第8実施形態に
ついて図17に従って説明する。尚、本実施形態は、前
記第7実施形態で説明したダミーロード回路42が相違
するだけなので、その相違する部分について説明する。
【0130】図17は、本実施形態のダミーロード回路
44の回路図を示す。尚、説明便宜上、第7実施形態と
同じ部分については符号を同じにして詳細な説明を省略
する。
【0131】図17において、ダミーロード回路44
は、駆動用のNMOSトランジスタQ41のソースに定電
流回路を構成するNMOSトランジスタQ44を介して電
源線Lnに接続されている。NMOSトランジスタQ44の
ゲートは、電流制御信号SGを入力する。電流制御信号SG
は、NMOSトランジスタQ44のトレイン電流、即ち、
ダミーロード電流Idを調整する信号である。電流制御信
号SGは、SDRAM1内の図示しない内部回路で生成さ
れる。
【0132】従って、本実施形態によれば、第7実施形
態の特徴に加えて、ダミーロード電流Idを調整でき、よ
り高精度の内部クロック信号CKを生成することができ、
内部クロック信号CKのジッターを抑制することができ
る。
【0133】(第9実施形態)本発明の第9実施形態に
ついて図18及び図19に従って説明する。尚、本実施
形態は、ダミーロード回路に特徴があるためその部分に
ついて説明する。図18は本実施形態のダミーロード回
路45の回路図を示し、ダミーロード回路45は出力部
46と発振部47とを備えている。
【0134】出力部46は、PMOSトランジスタQ50
とNMOSトランジスタQ51を備えている。PMOSト
ランジスタQ50のソースは高電位電圧電源VDDに接続さ
れ、ソースは発振部47に接続されている。PMOSト
ランジスタQ50のゲートは制御信号INZを入力する。NM
OSトランジスタQ51のソースは低電位電圧電源VSSに接
続され、ドレインは発振部47に接続されている。NM
OSトランジスタQ51のゲートは制御信号INXを入力す
る。
【0135】前記遅延回路部41が非動作期間T2になる
と、制御信号INZはLレベルとなり、制御信号INXはHレ
ベルとなる。従って、遅延回路部41の最後段の遅延回
路DMnから外部クロック信号CLKnが出力されると、PM
OSトランジスタQ50及びNMOSトランジスタQ51がオ
ンしそのオンを発振部47に出力する。つまり、PMO
SトランジスタQ50はHレベルの信号を、NMOSトラ
ンジスタQ51はLレベルの信号を発振部47に出力す
る。
【0136】発振部47は、複数個(本実施形態では4
個)の差動型のインバータ回路47a〜47dとから構
成されている。各インバータ回路47a〜47dは、共
に同じ回路構成であって、差動増幅用のNMOSトラン
ジスタQ52,Q53、定電流用のNMOSトランジスタQ5
4、及び抵抗よりなる2個の負荷RLを有している。そし
て、初段のインバータ回路47aのNMOSトランジス
タQ52のゲートは前記NMOSトランジスタQ51のドレイ
ンに接続されている。又、初段のインバータ回路47a
のNMOSトランジスタQ53のゲートは前記PMOSト
ランジスタQ50のドレインに接続されている。
【0137】又、初段のインバータ回路47aの出力端
子と2段のインバータ回路47bの入力端子、2段のイ
ンバータ回路47bの出力端子と3段のインバータ回路
47cの入力端子、及び、3段のインバータ回路47c
の出力端子と最終段のインバータ回路47dの入力端子
との間の接続は、同相となるように接続されている。そ
して、最終段のインバータ回路47dの出力端子と初段
のインバータ回路47aの入力端子との間の接続だけ
は、逆相となるように接続されている。
【0138】従って、初段のインバータ回路47aの一
方の入力端子(NMOSトランジスタQ52のゲート)に
Lレベル、他方の入力端子(NMOSトランジスタQ53
のゲート)にHレベルの信号が入力すると、次段のイン
バータ回路47bの各入力端子に同相の信号が入力さ
れ、この状態が最終段のインバータ回路47dまで続
く。そして、最終段のインバータ回路47dから出力れ
る出力信号は、初段のインバータ回路47aに出力され
る。この時、最終段のインバータ回路47dと初段のイ
ンバータ回路47aは逆相となるように接続されている
ため、初段のインバータ回路47aは反転動作する。初
段のインバータ回路47aが反転動作すると、次段のイ
ンバータ回路47bが反転動作し、この状態が最終段の
インバータ回路47dまで続く。以後、発振部47はこ
の状態が繰り返されることになる。
【0139】又、各インバータ回路47a〜47dの定
電流用の各NMOSトランジスタQ54のゲートには、イ
ネーブル信号φが入力される。イネーブル信号φは、遅
延回路部41が非動作期間T2にはHレベル、動作期間T1
にはLレベルとなる信号である。尚、このイネーブル信
号φと前記制御信号INZ,INXは、図示しないダミー制御
回路にて生成される。このダミー制御回路は、前記外部
クロック信号CLK0,CLKnに基づいて生成されるようにな
っている。
【0140】尚、負荷RLは、本実施形態では抵抗で説明
したが、PMOSトランジスタを使ってカレントミラー
回路にしてもよい。従って、遅延回路部41の最後段の
遅延回路DMnから外部クロック信号CLKnが出力されて遅
延回路部41が非動作期間T2に入ると、イネーブル信号
φ及び制御信号INZ,INXに基づいてMOSトランジスタ
Q50,Q51,Q54がオンされる。従って、発振部47は発
振動作を開始する。つまり、遅延回路部41が非動作期
間T2には、ダミーロード回路45は動作し同ダミーロー
ド回路45において電流が消費される。
【0141】そして、やがて、遅延回路部41の初段の
遅延回路DM1に新たな外部クロック信号CLK0が入力され
て遅延回路部41が動作期間T1に入ると、イネーブル信
号φ及び制御信号INZ,INXに基づいてMOSトランジス
タQ50,Q51,Q54がオフされる。このMOSトランジス
タQ50,Q51,Q54のオフに基づいて、発振部47は発振
動作を停止する。つまり、遅延回路部41が動作期間T1
には、ダミーロード回路45は停止し同ダミー回路45
において電流が消費されない。
【0142】このように、本実施形態によれば、第7実
施形態と同様に、より高精度の内部クロック信号CKを生
成することができ、内部クロック信号CKのジッターを抑
制することができる。
【0143】尚、発明の実施の形態は、上記各実施形態
に限定されるものではなく、以下のように実施してもよ
い。 ○上記実施形態の遅延回路部3b,40,41は、1つ
の外部クロック信号CLKを入力し、各遅延回路DM1〜DMn
を使って該外部クロック信号CLKを遅延させが、図19
に示す、相補外部クロック信号CLKZ,CLKXを入力し、該
相補外部クロック信号CLKZ,CLKXを遅延させる遅延回路
部48に応用してもよい。
【0144】因みに、図19に示す遅延回路部48の各
遅延回路49a,49b,49c,49d…は、差動型
のインバータ回路からなる。各遅延回路49a,49
b,49c,49d…は、差動増幅用のNMOSトラン
ジスタQ61,Q62、定電流用のNMOSトランジスタQ6
3、及び抵抗よりなる2個の負荷RL1を有している。そし
て、各遅延回路49a,49b,49c,49d…間の
出力端子と入力端子は同相となるように接続されてい
る。又、定電流用のNMOSトランジスタQ63のゲート
には、前記スタンバイ信号SBが入力されている。尚、負
荷RL1はPMOSトランジスタよりなるカレントミラー
回路で構成してもよい。
【0145】○図20に示すように、2つの第1及び第
2擬似インターフェース回路49a,49bを設けて、
相補擬似I/Oインターフェース信号dDQX,dDQXを生成す
るようにしたSDRAM49に応用してもよい。この場
合、次段の擬似信号入力バッファ3dにおいて、相補擬
似I/Oインターフェース信号dDQX,dDQXを比較して1つ
の擬似I/Oインターフェース信号を生成して判定回路部
3eに出力する。又、クロック入力バッファ3aは、相
補外部クロック信号CLKZ,CLKXを入力し、相補外部クロ
ック信号CLKZ,CLKXを比較し、1つの外部クロック信号
を生成して判定回路部3eに出力する。
【0146】○上記実施形態では、タイミング信号発生
回路をDLL回路3の擬似インターフェース回路3cに
具体化したがこれに限定されるものではない。例えば、
DLL回路3以外のクロック信号制御回路に本発明のタ
イミング信号発生回路を応用してもよい。
【0147】○上記実施形態では、タイミング信号発生
回路をDLL回路3の擬似インターフェース回路3cに
具体化し、その擬似インターフェース回路3cはCMO
SレベルからSSTLレベルへの変換を行うものであっ
たがが、それ以外のレベル変換のための擬似インターフ
ェース回路に応用してもよい。
【0148】○上記実施形態のタイミング信号発生回路
としての擬似インターフェース回路3cでは、能動回路
としてのPMOSトランジスタQ21が第1レベルとして
のHレベルを設定し、受動回路としての抵抗R21,R22等
が第2レベルとしてのLレベルを設定し、信号遷移加速
回路12が第1レベルとしてのHレベルから第2レベル
としてのLレベルの遷移を急峻にするように構成した
が、これを能動回路がLレベルを設定し、受動回路がH
レベルを設定し、信号遷移加速回路がLレベルからHレ
ベルの遷移を急峻にするようにしたタイミング信号発生
回路及びこのタイミング信号発生回路を備えたDLL回
路に応用してもよい。
【0149】○上記実施形態では、DLL回路3をSD
RAM1に具体化したが、SDRAM以外の半導体記憶
装置及び半導体記憶装置以外の半導体装置に具体化して
もよい。
【0150】○上記実施形態では、本発明の可変遅延回
路をDLL回路3の遅延回路部3b,40,41に具体
化したが、DLL回路以外のクロック信号制御回路に応
用してtttもよい。
【0151】上記実施形態から把握することができる特
許請求の範囲に記載した発明以外の技術的思想を以下に
記載する。 (1) 請求項5に記載の可変遅延回路において、前記
フィルタ素子は容量素子であることを特徴とする可変遅
延回路。この可変遅延回路によれば、電源電圧変動やノ
イズによる各遅延素子の動作変動のバラツキを低減で
き、精度の精度の高い内部クロック信号の位相制御を行
うことができる。
【0152】(2) 請求項5に記載の可変遅延回路に
おいて、前記フィルタ素子はローパスフィルタであるこ
とを特徴とする可変遅延回路。この可変遅延回路によれ
ば、電源電圧変動やノイズによる各遅延素子の動作変動
のバラツキを低減でき、精度の精度の高い内部クロック
信号の位相制御を行うことができる。
【0153】(3) 所定方向に延在する一対の電源配
線間に、内部クロック信号の位相を制御するための複数
の遅延素子が前記所定方向に沿って配置接続され、その
各遅延素子がその一対の電源配線を介してそれぞれ電源
供給を受けるようにした可変遅延回路において、前記各
遅延素子に対してノイズ低減用のフィルタ素子を設ける
とともに、前記一対の電源配線間に、前記各遅延素子の
非動作時に各遅延素子に代わって電力消費する電力消費
回路を設けたことを特徴とする可変遅延回路。この可変
遅延回路によれば、電源電圧変動やノイズによる各遅延
素子の動作変動のバラツキを低減でき、精度の精度の高
い内部クロック信号の位相制御を行うことができる。
【0154】
【発明の効果】請求項1及び請求項2に記載の発明によ
れば、精度の高いタイミング信号が生成することができ
る。
【0155】請求項3に記載の発明によれば、精度の高
い内部クロック信号を生成することができる。請求項4
に記載の発明によれば、精度の高い内部クロック信号を
生成することができ、より高速動作を可能にするこてが
できる。
【0156】請求項5及び6に記載の発明によれば、精
度の精度の高い内部クロック信号の位相制御を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態のSDRAMのブロック回路図
【図2】実施形態の擬似インターフェース回路部の回路
【図3】実施形態の遅延回路部の回路図
【図4】遅延回路部を構成する各遅延回路の回路図
【図5】擬似I/Oインターフェース信号の波形図
【図6】各遅延回路に対する供給電圧及び遅延時間との
関係をを示す図
【図7】第2実施形態の擬似インターフェース回路部の
回路図
【図8】第3実施形態の擬似インターフェース回路部の
回路図
【図9】第4実施形態の擬似インターフェース回路部の
回路図
【図10】第5実施形態の擬似インターフェース回路部
の回路図
【図11】第6実施形態の遅延回路部の回路図
【図12】第6実施形態の各遅延回路に対する供給電圧
及び遅延時間との関係をを示す図
【図13】第7実施形態の遅延回路部の回路図
【図14】第7実施形態のダミーロード回路の回路図
【図15】第7実施形態の遅延回路部を説明するための
波形図
【図16】ダミーロード回路のない遅延回路部を説明す
るための波形図
【図17】第8実施形態のダミーロード回路の回路図
【図18】第9実施形態のダミーロード回路の回路図
【図19】遅延回路の別例を示す回路図
【図20】本発明を具体化したSDRAMの別例を示す
ブロック回路図
【図21】従来のSDRAMを説明するためのブロック
回路図
【図22】SSTLインターフェースの回路図
【図23】SSTLインターフェースの等価回路図
【図24】従来の擬似インターフェース回路部の回路図
【図25】従来の擬似インターフェース回路部の回路図
【図26】従来の遅延回路部の回路図
【図27】従来の別の遅延回路部の回路図
【図28】外部I/Oインターフェース信号の波形図
【図29】擬似I/Oインターフェース信号の波形図
【図30】擬似I/Oインターフェース信号の波形図
【図31】従来の遅延回路部に設けた各遅延回路に対す
る供給電圧及び遅延時間との関係をを示す図
【図32】従来の別の遅延回路部に設けた各遅延回路に
対する供給電圧及び遅延時間との関係をを示す図
【符号の説明】
1,49 SDRAM 2a データ出力バッファ 3 DLL回路 3a クロック入力バッファ 3b,40,41 遅延回路部 3c,21,22,30,31 擬似インターフェース
回路部 3d 擬似信号入力バッファ 3e 判定回路部 3f 遅延制御回路部 12 信号遷移加速回路 12a 放電制御回路 42,44,45 ダミーロード回路 43 ダミー制御回路 56 SSTLインターフェース DM1〜DMn 遅延回路 VDD 高電位電圧電源 VSS 低電位電圧電源 CK 内部クロック信号 CLK 外部クロック信号 dDQ 擬似I/Oインターフェース信号 Q21 PMOSトランジスタ Q22 NMOSトランジスタ R21,R22 抵抗 C21 容量 SX 制御信号 te 遅延時間 Lp,Ln 電源線 Cs1〜Csn 安定化容量

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック信号から該クロック信号の論理
    振幅値と異なる振幅値のタイミング信号を発生するタイ
    ミング信号発生回路であって、 前記クロック信号が理論振幅の一方の第1レベルから他
    方の第2レベルに遷移するとき、そのクロック信号にて
    駆動して前記タイミング信号の一方の第1レベルを設定
    する能動回路と、 前記クロック信号が第2レベルから第1レベルに遷移す
    るとき、前記タイミング信号の他方の第2レベルを設定
    する受動回路と、 前記受動回路にて前記タイミング信号について第2レベ
    ルを設定する際、該第2レベルへの遷移を加速させる信
    号遷移加速回路とを備えたことを特徴とするタイミング
    信号発生回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のタイミング信号発生回
    路において、前記能動回路はMOSトランジスタで構成
    し、前記受動回路は抵抗分割回路で構成したことを特徴
    とするタイミング信号発生回路。
  3. 【請求項3】 内部クロック信号から該クロック信号の
    論理振幅値と異なる振幅値のタイミング信号を発生する
    タイミング信号発生回路を備え、そのタイミング信号と
    外部からの外部クロック信号の位相を比較し、その比較
    結果に基づいて該外部クロック信号の位相を制御しその
    位相制御された外部クロック信号を前記内部クロックと
    して出力するようにしたDLL回路であって、 前記タイミング信号発生回路は、 前記内部クロック信号が該内部クロック信号の理論振幅
    の一方の第1レベルから他方の第2レベルに遷移すると
    き、その内部クロック信号にて駆動して前記タイミング
    信号の一方の第1レベルを設定する能動回路と、 前記内部クロック信号が第2レベルから第1レベルに遷
    移するとき、前記タイミング信号の他方の第2レベルを
    設定する受動回路と、 前記受動回路にて前記タイミング信号について第2レベ
    ルを設定する際、該第2レベルへの遷移を加速させる信
    号遷移加速回路とを備えたことを特徴とするDLL回
    路。
  4. 【請求項4】 タイミング信号発生回路が生成する内部
    クロック信号から該クロック信号の論理振幅値と異なる
    振幅値のタイミング信号と、外部からの外部クロック信
    号との位相を判定回路部にて比較し、その比較結果に基
    づいて遅延制御回路部が遅延回路部を介して外部クロッ
    ク信号の位相を制御しその位相制御された外部クロック
    信号を前記内部クロック信号として出力するようにした
    DLL回路を備えた半導体記憶装置であって、 前記タイミング信号発生回路は、 前記内部クロック信号が該内部クロック信号の論理振幅
    の一方の第1レベルから他方の第2レベルに遷移すると
    き、その内部クロック信号にて駆動して前記タイミング
    信号の一方の第1レベルを設定する能動回路と、 前記内部クロック信号が第2レベルから第1レベルに遷
    移するとき、前記タイミング信号の他方の第2レベルを
    設定する受動回路と、 前記受動回路にて前記タイミング信号について第2レベ
    ルを設定する際、該第2レベルへの遷移を加速させる信
    号遷移加速回路とを備えたことを特徴とする半導体記憶
    装置。
  5. 【請求項5】 所定方向に延在する一対の電源配線間
    に、内部クロック信号の位相を制御するための複数の遅
    延素子が前記所定方向に沿って配置接続され、その各遅
    延素子がその一対の電源配線を介してそれぞれ電源供給
    を受けるようにした可変遅延回路において、 前記各遅延素子に対してノイズ低減用のフィルタ素子を
    設けたことを特徴とする可変遅延回路。
  6. 【請求項6】 所定方向に延在する一対の電源配線間
    に、内部クロック信号の位相を制御するための複数の遅
    延素子が前記所定方向に沿って配置接続され、その各遅
    延素子がその一対の電源配線を介してそれぞれ電源供給
    を受けるようにした可変遅延回路において、 前記一対の電源配線間に、前記各遅延素子の非動作時に
    各遅延素子に代わって電力消費する電力消費回路を設け
    たことを特徴とする可変遅延回路。
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