JP2002368588A - パルス信号遷移遅延調節回路及び集積回路 - Google Patents
パルス信号遷移遅延調節回路及び集積回路Info
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Abstract
この遅延回路は入力されるパルス信号を受ける入力ノー
ドを有する。バッファは入力信号をフローティングノー
ドに伝送して、検出器はフローティングノードの電圧が
スレショルド電圧未満であれば第1レベルの出力電圧を
出力し、そうでなければ、第2レベルの出力電圧を出力
する。2個の類似な分岐回路が用いられるが、一つは上
昇遷移における遅延を調節するための分岐回路であっ
て、他の一つは下降遷移における遅延を調節するための
分岐回路である。各分岐回路に対して、基準端子はフロ
ーティングノードをバイアスさせる基準電圧を伝送す
る。キャパシタとスイッチは基準端子とフローティング
ノードとの間に連結される。スイッチは出力電圧に応答
して開閉される。スイッチが開かれれば、キャパシタが
切り離される。位相検出器及び遅延コード発生器が基準
電圧を続けて調節するために、フィードバック配列に選
択的に備わることができる。
Description
り、特にパルス信号の遅延を調節するための遅延回路に
関する。
機能を提供するために遅延回路を有することが必要であ
る。遅延回路は、ダイナミック・ランダム・アクセス・
メモリ(DRAM)の内部でクロック信号を発生する内
部クロック発生器、及び昇圧電圧(PumpVolta
ge)のタイミングを調節するための内部半導体チップ
の電源供給器に用いられうる。
述されている。回路100は米国特許第5、920、2
21号に初めて開示された。入力電圧はRC回路網11
に連結されたノード10を通して入力される。RC回路
網11は抵抗12及び並列連結された結合キャパシタ1
8、19で構成されている。RC回路網11の出力電圧
は信号検出器14とインバータ16を通過する。ノード
17を通して出力された電圧信号はRC回路網11の結
合キャパシタ18、19にフィードバックされる。
信号もこれに対応して上昇、下降するが若干の遅延があ
る。上昇時の遅延は抵抗12とキャパシタ19の値によ
って決定されて、下降時の遅延は抵抗12とキャパシタ
18の値によって決定される。
節することができなくなる限界を有する。これは上昇、
下降の量を調整する要素が回路の一部分であるためであ
る。
が常に存在するということである。このような遅延は設
計で避ける必要がある。
は、カップリングノイズを形成する問題がある。これは
波形に影響を与えて、ひいては全体素子の性能に影響を
与える。
従来技術の問題点及び限界を克服することを目的とす
る。
遅延回路を提供することを目的とする。
するための本発明は、入力ノードは入力信号を受けて、
バッファは入力信号をフローティングノードに伝送す
る。検出器は前記フローティングノードの電圧がスレシ
ョルド電圧未満であれば第1レベルの出力電圧を出力
し、そうでなければ第2レベルの出力電圧を出力ノード
に出力する。それゆえ、出力電圧は入力信号によって形
成されるパルス波形である。
子を含む。キャパシタとスイッチは前記基準端子と前記
フローティングノードとの間に連結される。前記スイッ
チは前記出力電圧に応答して開閉される。前記スイッチ
が開かれれば、キャパシタが切り離される。
する長所がある。このような調整は基準電圧やキャパシ
タンス、またはこれら全ての値の変化でなされる。さら
に、このような調整は相互独立的に行われる。
てキャパシタンスに起因した意図しない遅延を除去する
附加的な長所がある。さらに、キャパシタが切り離され
ると、前記のカップリングノイズが除去される。これは
遅延回路の性能を改善しながら、遅延回路の設計を容易
にする。
及び遅延コード発生器を含む。これらは基準電圧を続け
て調整するフィードバックの配列に存在する。
施するための望ましい実施例に対して添付図面を参照し
て具体的に説明する。
施形態の一例である。回路200は、入力信号VINを
入力する入力ノード204、フローティングノード20
6、出力電圧VOを発生する出力ノード208を含む。
ローティングノード206との間に連結される。望まし
くは、バッファ210はインバータによって構成され
る。
む。検出器220は、出力ノード208に出力電圧VO
を出力する。出力電圧VOは、フローティングノード2
06の電圧VFNがスレショルド電圧VLT以下であれ
ば第1レベル(Level)、すなわち、上位レベルを
有する。そうでなければ、出力電圧VOは、第2レベ
ル、すなわち、下位レベルを有する。上位レベルは、例
えばVDDのような電源電圧レベルとすることができ、
下位レベルは、例えば0Vのような接地電圧レベルとす
ることができる。
る。これは入力信号VINも同様にパルス信号である場
合に回路に優れた効果を提供する。パルスは上昇及び下
降遷移の連続である。出力信号VOの上昇及び下降遷移
タイミングは入力信号VINの上昇及び下降遷移タイミ
ングに応じて次のように調節される。
準端子230は、第1基準電圧VR1を伝送する。第1
基準電圧は、本発明に従う限りいかなる電圧であっても
よい。第1基準電圧を第1基準端子230に適用する場
合に特に有利な第1基準電圧VR1の値を以下に説明す
る。
てのキャパシタ240を含む。キャパシタ240はフロ
ーティングノード206と第1基準端子230との間に
連結されている。キャパシタ240は、この技術分野で
知られたいかなる方法でも構成できる。このような方法
としては、様々な方法が集積回路分野において知られて
いる。
ッチ250をさらに含む。スイッチ250は、フローテ
ィングノード206と第1キャパシタ240との間に連
結されている。スイッチ250は、出力電圧VOの第1
及び第2レベルに応答して開閉される。スイッチ250
が開かれれば、スイッチ250は、フローティングノー
ド206から、キャパシタ240及び第1基準電圧VR
1が切り離される。
を具体化した実施例である。回路300は、回路200
と共通要素を備えるのでこれら共通要素に対する説明は
省略する。
の構成例であり、インバータ320は図2の検出器22
0の構成例である。
基準端子330は、接地電圧と連結されている。言い換
えれば、第1基準電圧VR1は図3Aの実施例では0V
と同一である。
タ240の構成例としての電界効果トランジスタであ
る。相補伝送ゲート350は、図2のスイッチ250の
構成例である。ゲート350は、2個の電界効果トラン
ジスタ352、353により構成されうる。このトラン
ジスタ352、353は、直列接続されたインバータ3
56、358の対を通して出力電圧VOにより制御され
る。
の作動を説明する。図3Bは、入力電圧VIN、フロー
ティングノード電圧VFN、出力電圧VOを示してい
る。このような波形における代表的な電圧値は、図3C
に示されている。
である。出力電圧VOは、入力電圧VINを入力とする
2個のインバータ310、320の出力であることから
明らかなように、入力電圧VINに対応するパルスであ
る。フローティングノード206での電圧VFNは、図
3Cの段階2ないし5から分かるように、キャパシタが
切り離される場合には急激に変化して、スイッチ350
がオンされる場合は緩やかに変化する。
しないが、下降遷移は遅延した出力電圧VOを発生す
る。このような実施例における遅延の量はキャパシタ3
40のキャパシタンスによって決定される。
化した他の回路400を説明する。図2及び図3Aの構
成要素と類似の構成要素については説明を省略する。
端子430は第2基準電圧VR2を伝送する。端子43
0は電源電圧と連結されるのでVR2はVDDと同一で
ある。
タ240の構成する電界効果トランジスタである。
250の構成例である。ゲート450は、2個の電界効
果トランジスタ452、453により構成されて、直列
接続されたインバータ対356、358を通して出力電
圧VOによって調節される。ゲート450は、ゲート3
50とは逆に連結されている。
の波形が図示されている。図3Bの波形と比較すると、
図4Bの電圧VFNは電圧VLT未満である場合にの
み、急な遷移を有するが、これはゲート450の連結と
第2基準電圧VR2の値に従ったことである。
しないが上昇遷移は遅延する出力電圧VOを発生する。
遅延の量はキャパシタ440のキャパシタンスによって
決定される。図3Bと図4Bにおける遅延は異なってこ
れはキャパシタ440がキャパシタ340と異なる値を
有しているためである。
施例である。回路500は、図2の回路200と共通さ
れる多くの構成要素を有している。
て、“第1”と記載された構成要素はそのまま“第1”
と記載され、“第2”と記載された構成要素が新しく含
まれる。この明細書で“第1”や“第2”のような単語
は単に区別のために用いられるのみ特別な意味はない。
0の構成に第2基準端子570、第2キャパシタ58
0、及び第2スイッチ590をさらに備えて構成されて
いる。これら構成要素に対する論議は第1基準端子23
0と基準端子430、第1キャパシタ240とキャパシ
タ440、及び第1スイッチ250とスイッチ350各
々に関する論議と同一である。
VFNを調節するために回路200で一つの分岐回路を
用いる代わり回路500は二個の分岐回路を用いるとい
う点である。適切な連結は、この二個の分岐回路が各々
相互独立的に作動するようにする。
1キャパシタ240、及び第1スイッチ250を含む。
第1分岐回路は図3Bで示すように図3Aの回路300
により出力電圧VOの下降遷移の遅延を調節できる。
2キャパシタ580、及び第2スイッチ590を含む。
第2分岐回路は図4Bで示すように図4Bの回路400
により出力電圧VOの上昇遷移の遅延を調節できる。
の実施例を説明するために用いられる。回路600は、
回路300、400の構成要素と類似な構成要素を有す
る。
伝送ゲート450は、各々図5の端子570、キャパシ
タ580、及びスイッチ590を構成する。また、回路
600は、第1及び第2プリチャージスイッチ648、
688を含み、本発明でこのスイッチはインバータ35
6を通過した出力電圧VOにより調節される。スイッチ
648は、第1キャパシタ340と第1スイッチ350
との間のノード647を選択的に接地電圧と短絡させる
ために使用され、スイッチ688は、第2キャパシタ4
40と第2スイッチ450との間のノード687を選択
的に電源電圧と短絡させるために使用される図6Bの波
形は、入力電圧VINに関して出力電圧VOの作動を説
明するために示したものである。フローティングノード
206の電圧VFNは、図3Bで説明された対応する動
作、すなわち、スレショルド電圧VLT未満の電圧VF
Nに対する動作と、図4Bに説明された動作、すなわ
ち、スレショルド電圧VLT以上の電圧VFNに対する
動作との合成である。実際に、任意の時間帯でスイッチ
350、450中のいずれか一つのみが閉じられ、これ
によりキャパシタ340、440中の対応するキャパシ
タのみその任意の時間帯に動作する。したがって、出力
電圧VOは、上昇遷移時に短い遅延を有する図4Bの出
力電圧と下降遷移時に長い遅延を有する図3Bの出力電
圧との合成である。
例である。回路700は、図6と同一の構成要素を有し
ておりこれら構成要素に対する説明を省略する。
応する基準端子(上昇信号端子とも呼ぶ)430を含
む。図5のキャパシタ580に対応するキャパシタ44
0は、上昇キャパシタと呼ぶこととする。また、回路7
00は、図5の基準端子230に対応する基準端子(下
降信号端子とも呼ぶ)330を含む。図5のキャパシタ
240に対応するキャパシタ340は、下降キャパシタ
と呼ぶこととする。
0、430が必ずしも固定電圧に連結されないという点
である。更に、基準電圧VR2、VR1は、上昇遅延調
節信号RDCX及び下降遅延調節信号FDCXから得ら
れる。信号RDCX、FDCXは、アナログ信号でもよ
く、この信号によってフローティングノード206の限
界バイアス(Ultimate Bias)を変化させ
ることができる。
回路700が動作する際に動的に変化させることがで
き、これはまた各々の上昇遅延及び下降遅延を動的に変
化させる。
例である。回路800は、図6と共通する多くの構成要
素を有する。これら構成要素に対する説明は省略する。
応する基準端子830、832、834、836を有
し、これらを下降信号端子と呼ぶこととする。回路80
0は、下降キャパシタととしてのキャパシタ840、8
42、844、846を有し、これらは各々対応する下
降信号端子830、832、834、836とノード6
47との間に連結される。もしも基準端子830、83
2、834、836が同一の電圧レベルであれば、下降
キャパシタ840、842、844、846のキャパシ
タンスはすべて加算される。
応する基準端子870、872、874、876を含
む。これらを上昇信号端子と呼ぶこととする。回路80
0は、上昇キャパシタとしてのキャパシタ880、88
2、884、886を含み、これらの上昇キャパシタ
は、各々対応する基準端子870、872、874、8
76とノード687との間に連結されている。もしも基
準端子870、872、874、876が同一な電圧レ
ベルであれば、上昇キャパシタ880、882、88
4、886のキャパシタンスはすべて加算される。
節信号FDC[0:3]と上昇遅延調節信号RDC[0:
3]はデジタル信号である。各々の信号は、ハイ又はロ
ーの値を持ちうるビットを含む。
DC[0:3]は、ビットFDC[0]、FDC[1]、FD
C[2]、FDC[3]で構成され、このビットは下降信号
端子830、832、834、836に各々印加され
る。上昇遅延調節信号RDC[0:3]は、ビットRDC
[0]、RDC[1]、RDC[2]、RDC[3]で構成さ
れ、このビットは上昇信号端子870、872、87
4、876に各々印加される。
taggered value)を有することが望まし
い。このような方法で、下降遅延調節信号FDC[0:
3]と上昇遅延調節信号RDC[0:3]は、要求される
遅延の量を選択することができる。所望する正確度によ
って、ビットの数を決定することができる。
施例の回路図である。図9は、集積回路の一部分900
を示す。本発明の実施例による回路910には、基準電
圧VREFIを補助としてストローブ信号DQSによっ
て入力データDIN0、DIN1、DIN2、...、
DINiを同期化させる。本発明の回路910は、フィ
ードバックを用いてもよい。
2、...、DINiは、まず各々の検出器920、9
21、922、...、927を通過して各々の遅延器
930、931、932、...、937を経て各々の
ラッチ940、941、942、...、947に入力
される。
947は、本発明が適用された回路910から出力され
る信号VOによって制御される。ストローブ信号DQS
は、本発明が適用された回路910に入力信号VINを
提供するために必須ではないが、検出器929に入力さ
れることが望ましい。
延回路950を含み、これは図5のブロック図を参照先
に説明したように構成されうる。端子570で上昇遅延
調節信号RDCXを、端子230で下降遅延調節信号F
DCXを入力することが適切である。上述したように、
上昇遅延調節信号RDCXと下降遅延調節信号FDCX
は、アナログであってもよいし、1ビットまたは多数の
ビットのデジタル信号であってもよい。
含む。検出器960は、上昇感知信号RSを発生するた
めに、出力信号VOの上昇遷移と入力信号VINの対応
遷移との間の位相遅延を検出する。また、検出器960
は、下降感知信号FSを発生するために、出力信号VO
の下降遷移と入力信号VINの対応遷移との間の位相遅
延を検出する。
さらに含む。発生器970は、上昇感知信号RSに応答
して上昇遅延調節信号RDCXを発生して、下降感知信
号FSに応答して下降遅延調節信号FDCXを発生す
る。
を含む場合もある。この遅延回路974は、入力信号V
INが位相検出器960に到達する前にこの信号VIN
を遅延させる。この遅延値は、遅延器930、931、
932、...、937遅延値に応じて決定される。
的な説明に基づいて本発明を実施することができる。こ
の明細書には、詳細な構成例が本発明をさらに詳細に理
解するために提供されている。他一方、よく知られた特
徴については、本発明を不要にあいまいにしないために
説明しなかった。
るが、このような例は本発明を限定することを意図した
ものではない。当業者であれば、本発明の技術的範囲或
いはそれに均等な範囲において上記の具体的な例を多様
な方法で変更できることは明白である。本発明者は、こ
の明細書に開示された様々な要素、特性、機能及び性質
のすべての組合せ又はその一部も発明であると考えてい
る。
ば、上昇遷移と下降遷移の遅延を調節することができ
る。
によってキャパシタンスによる意図しない遅延及びカッ
プリングノイズを除去することができる。これは遅延回
路の性能を改善して、遅延回路の設計を容易にする。
図である。
である。
ミング図である。
に特定値の電圧を示す図である。
の回路図である。
ミング図である。
ク図である。
である。
タイミング図である。
回路図である。
例の回路図である。
実施例による回路図である。
Claims (20)
- 【請求項1】入力信号を入力する入力ノードと、 フローティングノードと、 前記入力ノードと前記フローティングノードとの間に連
結されたバッファと、 前記フローティングノードの電圧がスレショルド電圧未
満であれば第1レベルの出力電圧を出力して、そうでな
ければ第2レベルの出力電圧を出力する検出器と、 第1基準電圧を伝送する第1基準端子と、 前記フローティングノードと前記第1基準端子との間に
連結された第1キャパシタと、 前記フローティングノードと前記第1キャパシタとの間
に連結されて、前記第1及び第2レベルの出力電圧に応
答して開閉する第1スイッチと、 を備えることを特徴とする集積回路。 - 【請求項2】 前記第1キャパシタは、電界効果トラン
ジスタで構成されていることを特徴とする請求項1に記
載の集積回路。 - 【請求項3】 前記バッファは、インバータで構成され
ていることを特徴とする請求項1に記載の集積回路。 - 【請求項4】 前記検出器は、インバータで構成されて
いることを特徴とする請求項1に記載の集積回路。 - 【請求項5】 前記第1スイッチは、前記出力電圧によ
り制御される2個の電界効果トランジスタで構成された
相補伝送ゲートであることを特徴とする請求項1に記載
の集積回路。 - 【請求項6】 前記第1基準電圧は、接地電圧であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の集積回路。 - 【請求項7】 前記第1基準電圧は、電源電圧であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の集積回路。 - 【請求項8】 前記集積回路は、前記第1スイッチと前
記第1キャパシタとの間のノードを選択的に短絡させる
ために前記出力電圧により調節される第1プリチャージ
スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項1に記
載の集積回路。 - 【請求項9】 前記集積回路は、 第2基準電圧を伝送する第2基準端子と、 前記フローティングノードと前記第2基準端子との間に
連結された第2キャパシタと、 をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の集積
回路。 - 【請求項10】 前記集積回路は、前記フローティング
ノードと前記第2キャパシタとの間に連結されて、前記
第1及び第2レベルの出力電圧に応答して開閉される第
2スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項9に
記載の集積回路。 - 【請求項11】 前記第2スイッチは、前記出力電圧に
よって制御される2個の電界効果トランジスタで構成さ
れた相補伝送ゲートであることを特徴とする請求項10
に記載の集積回路。 - 【請求項12】 前記集積回路は、前記第2スイッチと
前記第2キャパシタとの間のノードを選択的に短絡させ
るために前記出力電圧によって制御される第2プリチャ
ージスイッチをさらに備えることを特徴とする請求項1
0に記載の集積回路。 - 【請求項13】 入力信号を入力する入力ノードと、 フローティングノードと、 前記入力ノードと前記フローティングノードとの間に連
結されたバッファと、 前記フローティングノードの電圧がスレショルド電圧未
満であれば第1レベルの出力電圧を、そうでなければ第
2レベルの出力電圧を出力する検出器と、 入力電圧の対応する上昇遷移に対する前記出力電圧の上
昇遅延にかかわる第1上昇遅延調節信号を入力する第1
上昇信号端子とと、 前記フローティングノードと前記第1上昇信号端子との
間に連結された第1上昇キャパシタと、 前記フローティングノードと前記第1上昇キャパシタと
の間に連結されて、前記第1及び第2レベルの出力電圧
に応答して開閉される上昇スイッチと、 前記入力電圧の対応する下降遷移に対する前記出力電圧
の下降遅延にかかわる第1下降遅延調節信号を入力する
第1下降信号端子と、 フローティングノードと第1下降信号端子との間に連結
された第1下降キャパシタと、 前記フローティングノードと前記第1下降キャパシタと
の間に連結されて前記第1及び第2レベルの出力電圧に
応答して開閉される下降スイッチとを、 備え、入力パルス信号の上昇遅延及び下降遅延を調節す
ることを特徴とするパルス遷移遅延回路。 - 【請求項14】 前記パルス遷移遅延回路は、 前記上昇遅延にかかわる第2上昇遅延調節信号を入力す
る第2上昇信号端子と、 前記第2上昇信号端子と前記上昇スイッチとの間に連結
された第2上昇キャパシタと、 をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載のパ
ルス遷移遅延回路。 - 【請求項15】 前記パルス遷移遅延回路は、 前記下降遅延にかかわる第2下降遅延調節信号を入力す
る第2下降信号端子と、 前記第2下降信号端子と前記下降スイッチとの間に連結
された第2下降キャパシタと、 をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載のパ
ルス遷移遅延回路。 - 【請求項16】 前記パルス遷移遅延回路は、 上昇感知信号を発生するために前記出力信号の上昇遷移
と対応する前記入力信号の遷移との間の位相遅延を感知
し、また、下降感知信号を発生するために前記出力信号
の下降遷移と対応する前記入力信号の遷移との間の位相
遅延を感知する位相検出器と、 前記上昇感知信号に応答して前記上昇遅延調節信号を発
生し、また、前記下降感知信号に応答して前記下降遅延
調節信号を発生する遅延コード発生器と、 をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載のパ
ルス遷移遅延回路。 - 【請求項17】 上昇感知信号を発生するために出力信
号の上昇遷移と対応する入力信号の遷移との間の位相遅
延を感知し、また、下降感知信号を発生するために前記
出力信号の下降遷移と対応する前記入力信号の遷移との
間の位相遅延を感知する位相検出器と、 前記上昇感知信号に応答して上昇遅延調節信号を発生
し、また、前記下降感知信号に応答して下降感知調節信
号を発生する遅延コード発生器と、 前記入力信号を入力し、前記上昇遅延調節信号及び下降
遅延調節信号に応答して前記出力信号を発生する可変遅
延回路と、 を備え、前記入力信号を入力して前記入力信号にかかわ
った所定の遅延特性を有する出力信号を発生することを
特徴とする回路。 - 【請求項18】 第2遅延回路をさらに備えることを特
徴とする請求項17に記載の回路。 - 【請求項19】 前記第2遅延回路は、前記入力信号が
前記位相検出器に到達する前に前記入力信号を遅延する
ことを特徴とする請求項18に記載の回路。 - 【請求項20】 前記可変遅延回路は、 入力信号を入力する入力ノードと、 フローティングノードと、 前記入力ノードと前記フローティングノードとの間に連
結されたバッファと、 前記フローティングノードの電圧がスレショルド電圧未
満であれば第1レベルの出力電圧を出力し、そうでなけ
れば第2レベルの出力電圧を出力する検出器と、 上昇遅延調節信号を入力する第1上昇信号端子と、 前記フローティングノードと前記第1上昇信号端子との
間に連結された第1上昇キャパシタと、 前記フローティングノードと前記第1上昇キャパシタと
の間に連結されて、前記第1及び第2レベルの出力電圧
に応答して開閉される上昇スイッチと、 下降遅延調節信号を入力する第1下降信号端子と、 前記フローティングノードと前記第1下降信号端子との
間に連結された第1下降キャパシタと、 前記フローティングノードと前記第1下降キャパシタと
の間に連結されて、前記第1及び第2レベルの出力電圧
に応答して開閉される下降スイッチと、 を備えることを特徴とする請求項17に記載の回路。
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