JP2003179653A - データレシーバ及びデータ受信方法 - Google Patents
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Abstract
できるデータレシーバ及びデータ受信方法を提供する。 【解決手段】 データレシーバ100は第1プレアンプ
30、第2プレアンプ40及び電圧感知増幅器50を備
える。第1プレアンプ30は第1基準信号VREFとデ
ータDATAとを比較し、その比較結果に基づき第1出
力信号V1P及び第2出力信号V1Nを電圧感知増幅器
50に出力する。第2プレアンプ40は第2基準信号/
VREFとデータDATAとを比較し、その比較結果に
基づき第3出力信号V2P及び第4出力信号V2Nを電
圧感知増幅器50に出力する。電圧感知増幅器50はク
ロック信号CLKに同期して第1プレアンプ30及び第
2プレアンプ40の出力信号を増幅し、結果を出力す
る。受信された信号間のレベル差が小さい場合、工程、
電圧又は温度が変わる場合、ならびに受信されたデータ
に雑音がある場合にもデータを正確に検出できる。
Description
し、より詳細には、クロック信号に同期して動作するフ
ォルデッド差動電圧サンプラーを用いると共に、一本の
データライン及び複数の差動基準信号を受信して差動信
号方式によりデータを検出できるデータレシーバ及びデ
ータ受信方法に関する。
つ半導体素子からデータを高速で受信するための方法の
一つには、データを差動方式により送受信する方法があ
る。しかし、この方法は、データを送受信するためのデ
ータライン又はデータ入出力ピンが多数必要となるとい
う短所がある。
るデータレシーバのブロック図であり、図1Bは、図1
Aの信号レベルを示したタイミング図である。図1A及
び図1Bを参照すれば、データレシーバ10は、一つの
基準信号VREFを受信する一本の基準信号線1と、N
個のデータDATA 1、DATA2、...、DAT
A Nを受信するN本のデータ線3、5、...、7を
備え、データレシーバ10は基準信号VREFとN個の
データDATA 1、DATA 2、...、DATA
Nとを各々比較して受信されたデータDATA 1、
DATA 2、...、DATA Nを検出する。
レシーバ10は雑音に敏感であるがゆえに、データを高
速で受信し難い。また、データの伝送速度が速まるほど
伝送線が次第に減殺されるがゆえに、データの容量が減
り、このため基準信号とデータとの間の差DD1も狭ま
る。この理由から、受信されたデータを正確に検出し難
いという問題点がある。
ータレシーバ20のブロック図であり、図2Bは、図2
Aの信号レベルを示したタイミング図である。図2A及
び図2Bを参照すれば、差動信号方式を用いるレシーバ
20は、2N個のデータDATA 1、/DATA
1、...、DATA N、/DATA Nを受信する
2N本のデータライン11、13、...、15、17
を備え、データDATA1及びデータ/DATA 1は
互いに相補的なデータである。ここで、「/DATA
1」、「/DATA N」は図面上の上線付のDATA
1、DATANを表す。以下の説明では、図面上の上
線付の符号について、「/DATA1」、「/DATA
N」と同様に、符号の前に斜線を付けて記す。
iとデータ/DATA iとの間の電圧差DD2が単一
基準信号方式の電圧差DD1に同一になりうるので、デ
ータDATA iのスイング幅が狭まり、しかも電力消
耗が少なくなり、データを高速で受信できるとはいえ、
単一基準方式のレシーバ10よりも約N本のデータライ
ンをさらに備えなければならないという問題点がある。
細に記載されているレシーバは工程、電圧及び温度の変
化に応じて2つのインバータのトリップ−ポイントが変
わることがあり、受信されたデータを正確に検出できな
いという問題点がある。さらに、比較器の出力信号レベ
ルが低い場合には、受信されたデータを正確に検出でき
ないという問題点がある。
が高周波領域で動作する場合、レシーバは受信されたデ
ータを正確に検出できず、しかもスイッチによるスイッ
チング動作時にグリッチ(glitch)が生じるとい
う問題点がある。なおかつ、同公報に記載されたレシー
バは排他的論理和(XOR)ゲートを用いるがゆえに、
レシーバの全体的なレイアウト面積が広がるという問題
点がある。
しようとする第1目的は、クロック信号に同期して差動
基準信号及びデータを受信し、高周波領域でも受信され
たデータを高速で且つ正確に検出できるデータレシーバ
及びデータ受信方法を提供するところにある。さらに、
本発明が解決しようとする第2目的は、工程、電圧及び
温度の変化に無関係に、且つデータレシーバに入力され
るデータの信号レベルが低い場合にも受信されたデータ
を正確に検出できるデータレシーバ及びデータ受信方法
を提供するところにある。
めに、本発明の第1のレシーバは、差動基準信号と入力
データとを比較しその比較結果に基づき第1差動信号を
出力する増幅回路と、クロック信号に同期して前記第1
差動信号間の差を増幅し前記入力データを検出するフォ
ルデッド差動電圧感知回路とを備える。
又は振動信号である。前記フォルデッド差動電圧感知回
路は、前記クロック信号に同期して前記第1差動信号間
の差を感知し前記差に基づき第2差動信号を出力する感
知回路と、前記クロック信号に同期して第1ノード及び
第2ノードを電源電圧レベルにプレチャージし、前記第
2差動信号間の差を増幅して第3差動信号を生じ、前記
第3差動信号を各々前記第1ノード及び前記第2ノード
に出力する増幅回路と、前記第1ノードの出力信号及び
前記第2ノードの出力信号をラッチするラッチ回路とを
含む。
第1基準信号と入力データとを比較して第1差動信号を
出力する第1差動増幅器と、第2基準信号と前記入力デ
ータとを比較して第2差動信号を出力する第2差動増幅
器と、クロック信号に同期して前記第1差動信号間の差
又は前記第2差動信号間の差を増幅し前記入力データを
検出するフォルデッド差動電圧感知増幅器とを備え、前
記第1基準信号及び前記第2基準信号は差動信号であ
る。
ラインを介して前記第1差動増幅器の第1入力端に入力
され、前記第2基準信号は第2伝送ラインを介して前記
第2差動増幅器の第1入力端に入力され、前記入力デー
タは第3伝送ラインを介して前記第1差動増幅器の第2
入力端及び前記第2差動増幅器の第2入力端に入力され
る。
前記クロック信号に同期して前記第1差動信号間の差又
は前記第2差動信号間の差を感知し前記差に基づき第3
差動信号を出力する感知回路と、前記クロック信号に同
期して第1ノード及び第2ノードを電源電圧レベルにプ
レチャージし、前記第3差動信号間の差を増幅して第4
差動信号を生じ、前記第4差動信号を各々前記第1ノー
ド及び前記第2ノードに出力する増幅回路と、前記第1
ノードの出力信号及び前記第2ノードの出力信号をラッ
チするラッチ回路とを含む。
ク信号に同期して差動基準信号と入力データとを比較し
その比較結果に基づき第1差動信号を出力する感知回路
と、前記クロック信号に同期して第1ノード及び第2ノ
ードを電源電圧レベルにプレチャージし、前記第1差動
信号間の差を増幅して第2差動信号を生じ、前記第2差
動信号を各々前記第1ノード及び前記第2ノードに出力
する増幅回路と、前記第1ノードの出力信号及び前記第
2ノードの出力信号をラッチするラッチ回路とを備え
る。
1のデータ受信方法は、差動基準信号と入力データとを
比較しその比較結果に基づき第1差動信号を出力する段
階と、クロック信号に同期して前記第1差動信号間の差
を増幅し前記入力データを検出する段階とを含む。
して前記第1差動信号間の差を感知し前記差に基づき第
2差動信号を出力する段階と、前記クロック信号に同期
して第1ノード及び第2ノードを電源電圧レベルにプレ
チャージし、前記第2差動信号間の差を増幅して第3差
動信号を生じ、前記第3差動信号を各々前記第1ノード
及び前記第2ノードに出力する段階と、前記第1ノード
の出力信号及び前記第2ノードの出力信号をラッチする
段階とを含む。
2のデータ受信方法は、クロック信号に同期して差動基
準信号と入力データとを比較しその比較結果に基づき第
1差動信号を出力する段階と、前記クロック信号に同期
して第1ノード及び第2ノードを電源電圧レベルにプレ
チャージし、前記第1差動信号間の差を増幅して第2差
動信号を生じ、前記第2差動信号を各々前記第1ノード
及び前記第2ノードに出力する段階と、前記第1ノード
の出力信号及び前記第2ノードの出力信号をラッチする
段階とを含む。
ならびに本発明の実施によって達成される目的を十分に
理解するためには、本発明の好ましい実施例を例示する
添付図面、ならびに添付図面に記載された内容を参照し
なければならない。
ましい実施例を詳細に説明する。図中、同じ参照符号は
同じ要素を表わす。図3は、本発明の第1実施例による
データレシーバの回路図である。ここでは、説明の便宜
のために、一つのデータDATAを受信するための一本
のデータライン31と、差動基準信号VREF、/VR
EFを受信するための基準信号ライン33、35とを備
えるデータレシーバ100を示している。差動基準信号
VREF、/VREFは振動信号又は直流信号であるこ
とが好ましい。
で、Nは自然数、例えばNは16)個のデータを同時に
高速で且つ正確に受信するデータレシーバには、差動基
準信号を受信するための基準信号ラインとN個のデータ
を各々受信するためのN本のデータラインとが必要とさ
れ、N個のデータを受信するデータレシーバは本発明の
実施例により容易に実現できる。
は、第1プレアンプ30、第2プレアンプ40及び電圧
感知増幅器50を備える。ここで、電圧感知増幅器50
はフォルデッド電圧感知増幅器であることが好ましく、
この電圧感知増幅器50はフォルデッド差動電圧サンプ
ラーの機能を行う。
3を介して第1入力端に入力される第1基準信号VRE
Fと信号伝送ライン31を介して第2入力端に入力され
るデータDATAとを比較し、その比較結果に基づき第
1出力信号V1P及び第2出力信号V1Nを第1出力端
及び第2出力端を介して各々電圧感知増幅器50に出力
する。第1出力信号V1P及び第2出力信号V1Nは互
いに相補的な信号であるか、あるいは差動信号であるこ
とが好ましい。
データDATAの信号レベルよりも相対的に高い場合、
第1プレアンプ30は第2出力信号V1Nと、第2出力
信号V1Nよりも相対的に低い信号レベルを有する第1
出力信号V1Pとを各々電圧感知増幅器50に出力す
る。
ータDATAの信号レベルよりも相対的に低い場合、第
1プレアンプ30は第2出力信号V1Nと、第2出力信
号V1Nよりも相対的に高い信号レベルを有する第1出
力信号V1Pとを各々電圧感知増幅器50に出力する。
びデータDATAの信号レベルが同じ場合、第1プレア
ンプ30の第1出力信号V1P及び第2出力信号V1N
は同じ信号レベルを出力する。第2プレアンプ40は、
信号伝送ライン35を介して第3入力端に入力される第
2基準信号/VREFと信号伝送ライン31を介して第
4入力端に入力されるデータDATAとを比較し、その
比較結果に基づき第3出力信号V2P及び第4出力信号
V2Nを第3出力端及び第4出力端を介して各々電圧感
知増幅器50に出力する。第3出力信号V2P及び第4
出力信号V2Nは互いに相補的な信号であることが好ま
しい。
がデータDATAの信号レベルよりも相対的に高い場
合、第2プレアンプ40は第4出力信号V2Nと、第4
出力信号V2Nよりも相対的に低い信号レベルを有する
第3出力信号V2Pとを各々電圧感知増幅器50に出力
する。
データDATAの信号レベルよりも相対的に低い場合、
第2プレアンプ40は第4出力信号V2Nと、第4出力
信号V2Nよりも相対的に高い信号レベルを有する第3
出力信号V2Pとを電圧感知増幅器50に出力する。そ
して、第2基準信号/VREFのレベル及びデータDA
TAの信号レベルが同じ場合、第2プレアンプ40の第
3出力信号V1P及び第4出力信号V1Nは同じ信号レ
ベルを出力する。
VREFは互いに相補的な基準信号であり、データDA
TAはシングルエンデッド信号であることが好ましい。
また、第1基準信号VREF及び第2基準信号/VRE
Fが振動信号である場合、第1基準信号VREF及びデ
ータDATAは同期されることが好ましい。
Kに同期して第1プレアンプ30及び第2プレアンプ4
0の出力信号を感知して増幅し、その結果を出力する。
電圧感知増幅器50の詳細については図5を参照して説
明する。図4は、図3の第1プレアンプ及び第2プレア
ンプの回路図である。図4に示されたように、第1プレ
アンプ30及び第2プレアンプ40は2つの負荷トラン
ジスターQP1、QP3、2つのゲートトランジスタQ
N1、QN3及び電流源QN5を備える。本実施例に使
われる第1、第2プレアンプ30、40の電流源QN5
は、共通モードの変化の影響を減らすために、所定のバ
イアスBIASに応答して飽和状態で作動することが好
ましい。
図である。図5を参照すれば、電圧感知増幅器50は感
知回路51、増幅回路53及びラッチ55を備える。感
知回路51の構成は、下記の通りである。クロック信号
CLKはトランジスターMN1、MN3のゲートに各々
入力され、トランジスターMN1、MN3のドレーンは
第1ノードNOD1に接続され、ソースは接地電源VS
Sに各々接続される。
5のゲートに入力され、トランジスターMN5のドレー
ンはノードNOD3に接続され、ソースはノードNOD
1に接続される。第1出力信号V1Pはトランジスター
MN7のゲートに入力され、トランジスターMN7のド
レーンはノードNOD2に接続され、ソースはノードN
OD1に接続される。
9のゲートに入力され、トランジスターMN9のドレー
ンはノードNOD3に接続され、ソースはノードNOD
1に接続される。第3出力信号V2Pはトランジスター
MN11のゲートに入力され、トランジスターMN11
のドレーンはノードNOD2に接続され、ソースはノー
ドNOD1に接続される。
期して第1プレアンプ30の出力信号V1P、V1N又
は第2プレアンプ40の出力信号V2P、V2Nの差を
感知し、その結果をノードNOD2、NOD3に出力す
る。ノードNOD2の出力信号及びノードNOD3の出
力信号は差動信号である。
たPMOSトランジスターMP7、MP9と、クロスカ
ップリングされたNMOSトランジスタMN13、MN
15と、ノードNOD4、NOD5を等化させるための
等化トランジスターMP1、MP3、MP5とを備え
る。
3、MP5はクロック信号CLKの非活性化(例えば、
論理,ロウ,)に応答してノードNOD4、NOD5を
電源電圧VDDレベルに等化させる。
OD7に接続され、ソースは電源電圧VDDに接続さ
れ、ドレーンはノードNOD6に接続される。また、ト
ランジスターMP9のゲートはノードNOD6に接続さ
れ、ソースは電源電圧VDDに接続され、ドレーンはノ
ードNOD7に接続される。
Kに同期してノードNOD6を電源電圧VDDレベルに
プルアップさせ、トランジスターMP5はクロック信号
CLKに同期してノードNOD7を電源電圧VDDレベ
ルにプルアップさせる。トランジスターMP3はクロッ
ク信号CLKに同期してノードNOD6、NOD7を電
源電圧VDDレベルに等化させる。
NOD5に接続され、ドレーンはノードNOD4に接続
され、ソースはノードNOD2に接続される。また、ト
ランジスターMN15のゲートはノードNOD4に接続
され、ドレーンはノードNOD5に接続され、ソースは
ノードNOD3に接続される。ノードNOD4の出力信
号VAB及びノードNOD5の出力信号VAは電源電圧
VDDと接地電源VSSとの間でプルスイングし、出力
信号VAB及び出力信号VAは差動信号である。
N4、2つのクロスカップリングされたトランジスター
CCT1、CCT2、2つのプルアップトランジスター
PT1、PT2及び2つのプルダウントランジスターP
D1、PD2を備え、出力信号VAB及び出力信号VA
を各々ラッチする。
レシーバの回路図である。図6を参照すれば、データレ
シーバ200は、感知回路51、増幅回路53及びラッ
チ55を備える。データレシーバ200はフォルデッド
電圧感知増幅器であることが好ましい。
る。クロック信号CLKはトランジスターMN1、MN
3のゲートに各々入力され、トランジスターMN1、M
N3のドレーンは第1ノードNOD1に接続され、ソー
スは接地電源VSSに接続される。
N5のゲートに入力され、トランジスターMN5のドレ
ーンはノードNOD3に接続され、ソースはノードNO
D1に接続される。データDATAはトランジスターM
N7のゲートに入力され、トランジスターMN7のドレ
ーンはノードNOD2に接続され、ソースはノードNO
D1に接続される。
MN9のゲートに入力され、トランジスターMN9のド
レーンはノードNOD3に接続され、ソースはノードN
OD1に接続される。データDATAはトランジスター
MN11のゲートに入力され、トランジスターMN11
のドレーンはノードNOD2に接続され、ソースはノー
ドNOD1に接続される。
して第1基準信号VREF又は第2基準信号/VREF
とデータDATAとの差を感知し、その結果をノードN
OD2、NOD3に出力する。第1基準信号VREF及
び第2基準信号/VREFは差動基準信号であり、第2
ノードNOD2の出力信号及び第3ノードNOD3の出
力信号は差動信号である。
及び動作は、図5の増幅回路53及びラッチ55の構造
及び動作と同一なため、ここではその詳細な説明を省
く。すなわち、図6のデータレシーバ200は第1基準
信号VREF、第2基準信号/VREF及びデータDA
TAを受信し、受信されたデータDATAをサンプリン
グするような構造を有する。図7は、第1基準信号VR
EF、第2基準信号/VREF及びデータDATAの波
形を示したタイミング図である。図7を参照すれば、第
1基準信号VREF及び第2基準信号/VREFは互い
に相補的な振動信号である。
1実施例によるデータレシーバ100の動作について詳
細に説明する。まず、区間T1及び区間T3をみれば、
データDATAと第2基準信号/VREFとの差がデー
タDATAと第1基準信号VREFとの差よりも大きい
ために、図3の第2プレアンプ40の動作が第1プレア
ンプ30の動作よりも支配的である。従って、第2プレ
アンプ40は第2基準信号/VREFとデータDATA
との差を検出し、第3出力信号V2P及び第4出力信号
V2Nを各々出力する。
ベルがデータDATAの信号レベルよりも相対的に高い
場合、第2プレアンプ40は第4出力信号V2Nと、第
4出力信号V2Nよりも相対的に低い信号レベルを有す
る第3出力信号V2Pとを各々電圧感知増幅器50に出
力する。
Kの非活性化に応答してノードNOD4、NOD5を電
源電圧VDDレベルにプレチャージする。そして、感知
回路51のトランジスターMN9、MN11は第3出力
信号V2P及び第4出力信号V2Nに同期して第3出力
信号V2Pと第4出力信号V2Nとの間の差を検出す
る。
ルがノードNOD3の出力信号レベルよりも相対的に高
いために、トランジスターMN15はノードNOD5の
電圧VAを接地電源VSSレベルにプルダウンする。従
って、トランジスターMN13はターンオフされ、これ
により、ノードNOD4の電圧VABは電源電圧VDD
に保たれる。従って、ラッチ55は論理,ロウ,を有す
る出力信号Q及び論理,ハイ,を有する反転出力信号Q
Bをラッチする。
がデータDATAの信号レベルよりも相対的に低い場
合、第2プレアンプ40は第4出力信号V2Nと、第4
出力信号V2Nよりも相対的に高い信号レベルを有する
第3出力信号V2Pとを電圧感知増幅器50に出力す
る。
の非活性化に応答してノードNOD4、NOD5を電源
電圧VDDレベルにプレチャージする。そして、感知回
路51のトランジスターMN9、MN11は第3出力信
号V2P及び第4出力信号V2Nに同期して第3出力信
号V2Pと第4出力信号V2Nとの間の差を検出する。
ルがノードNOD3の出力信号レベルよりも相対的に低
いために、トランジスターMN13はノードNOD4の
電圧VABを接地電源VSSレベルにプルダウンする。
このため、トランジスターMN15はターンオフされ、
これにより、ノードNOD5の電圧VAは電源電圧VD
Dに保たれる。従って、ラッチ55は論理,ハイ,を有
する出力信号Q及び論理,ロウ,を有する反転出力信号
QBをラッチする。
及びデータDATAの信号レベルが同じ場合、ラッチ5
5の出力信号Q及び反転出力信号QBは同じ論理値を出
力する。続いて、区間T2及び区間T4をみれば、デー
タDATAと第1基準信号VREFとの間の差がデータ
DATAと第2基準信号/VREFとの間の差よりも大
きいために、図3の第1プレアンプ30の動作は第2プ
レアンプ40の動作よりも支配的である。従って、第1
プレアンプ30は第1基準信号VREFとデータDAT
Aとの間の差を検出して第1出力信号V1P及び第2出
力信号V1Nを各々出力する。
データDATAのレベルよりも相対的に高い場合、第1
プレアンプ30は第2出力信号V1Nと、第2出力信号
V1Nよりも相対的に低い信号レベルを有する第1出力
信号V1Pとを各々電圧感知増幅器50に出力する。
の非活性化に応答してノードNOD4、NOD5を電源
電圧VDDレベルにプレチャージする。そして、感知回
路51のトランジスターMN5、MN7は第1出力信号
V1P及び第2出力信号V1Nに同期して第1出力信号
V1Pと第2出力信号V1Nとの間の差を検出する。
ベルがノードNOD3の出力信号のレベルよりも相対的
に高いために、トランジスターMN15はノードNOD
5の電圧VAを接地電源VSSレベルにプルダウンす
る。このため、トランジスターMN13はターンオフさ
れ、これにより、ノードNOD4の電圧VABは電源電
圧VDDに保たれる。従って、ラッチ55は論理,ロ
ウ,を有する出力信号Q及び論理,ハイ,を有する反転
出力信号QBをラッチする。
データDATAの信号レベルよりも相対的に低い場合、
第1プレアンプ30は第2出力信号V1Nと、第2出力
信号V1Nよりも相対的に高い信号レベルを有する第1
出力信号V1Pとを電圧感知増幅器50に出力する。
の非活性化に応答してノードNOD4、NOD5を電源
電圧VDDレベルにプレチャージする。そして、感知回
路51のトランジスターMN5、MN7は第1出力信号
V1P及び第2出力信号V1Nに同期して第1出力信号
V1Pと第2出力信号V1Nとの間の差を検出する。
ルがノードNOD3の出力信号レベルよりも相対的に低
いために、トランジスターMN13はノードNOD4の
電圧VABを接地電源VSSレベルにプルダウンする。
このため、トランジスターMN15はターンオフされ、
ノードNOD5の電圧VAは電源電圧VDDに保たれ
る。従って、ラッチ55は論理,ハイ,を有する出力信
号Q及び論理,ロウ,を有する反転出力信号QBをラッ
チする。そして、第1基準信号VREFの信号レベル及
びデータDATAの信号レベルが同じ場合、ラッチ55
の出力信号Q及び反転出力信号QBは同じ論理値を出力
する。
2実施例によるデータレシーバ200の動作について詳
細に説明する。まず、区間T1及び区間T3をみれば、
データDATAと第2基準信号/VREFとの間の差が
データDATAと第1基準信号VREFとの間の差より
も大きいために、トランジスターMN9、MN11の動
作がトランジスターMN5、MN7の動作よりも支配的
である。
におけるトランジスターMN9、MN11の動作及び増
幅回路53の動作について説明すれば、下記の通りであ
る。図6の増幅回路53のノードNOD4、NOD5は
電源電圧VDDレベルにプレチャージされる。
DATAの信号レベルよりも相対的に高い場合、ノード
NOD2の出力信号レベルがノードNOD3の出力信号
レベルよりも相対的に高いために、トランジスターMN
15はノードNOD5の電圧VAを接地電源VSSレベ
ルにプルダウンする。このため、トランジスターMN1
3はターンオフされ、これにより、ノードNOD4の電
圧VABは電源電圧VDDに保たれる。従って、ラッチ
55は論理,ロウ,を有する出力信号Q及び論理,ハ
イ,を有する反転出力信号QBをラッチする。
がデータDATAの信号レベルよりも相対的に低い場
合、ノードNOD2の出力信号レベルがノードNOD3
の出力信号レベルよりも相対的に低いために、トランジ
スターMN13はノードNOD4の電圧VABを接地電
源VSSレベルにプルダウンする。このため、トランジ
スターMN15はターンオフされ、これにより、ノード
NOD5の電圧VAは電源電圧VDDに保たれる。従っ
て、ラッチ55は論理,ハイ,を有する出力信号Q及び
論理,ロウ,を有する反転出力信号QBをラッチする。
そして、第1基準信号VREF又は第2基準信号/VR
EFのレベルとデータDATAの信号レベルとが同じ場
合、ラッチ55の出力信号Q及び反転出力信号QBは同
じ論理値を出力する。
データDATAと第1基準信号VREFとの間の差がデ
ータDATAと第2基準信号/VREFとの間の差より
も大きいために、トランジスターMN5、MN7の動作
がトランジスターMN9、MN11の動作よりも支配的
である。例えば、第1基準信号VREFのレベルがデー
タDATAのレベルよりも相対的に高い場合、ノードN
OD2の出力信号レベルがノードNOD3の出力信号レ
ベルよりも相対的に高いために、トランジスターMN1
5はノードNOD5の電圧VAを接地電源VSSレベル
にプルダウンする。このため、トランジスターMN13
はターンオフされ、これにより、ノードNOD4の電圧
VABは電源電圧VDDに保たれる。従って、ラッチ5
5は論理,ロウ,を有する出力信号Q及び論理,ハイ,
を有する反転出力信号QBをラッチする。
データDATAの信号レベルよりも相対的に低い場合、
ノードNOD2の出力信号レベルがノードNOD3の出
力信号レベルよりも相対的に低いために、トランジスタ
ーMN13はノードNOD4の電圧VABを接地電源V
SSレベルにプルダウンする。このため、トランジスタ
ーMN15はターンオフされ、これにより、ノードNO
D5の電圧VAは電源電圧VDDに保たれる。従って、
ラッチ55は論理,ハイ,を有する出力信号Q及び論
理,ロウ,を有する反転出力信号QBをラッチする。そ
して、第1基準信号VREF又は第2基準信号/VRE
FのレベルとデータDATAの信号レベルとが同じ場
合、ラッチ55の出力信号Q及び反転出力信号QBは同
じ論理値を出力する。
アンプ30の出力信号及び第2プレアンプ40の出力信
号を各々受信する2つのフォルデッド電圧感知増幅器5
0により実現できる。
器はクロック信号CLKの第1エッジ、例えば立ち上が
りエッジに応答して受信されるデータの偶数番目のデー
タを検出し、第2フォルデッド電圧感知増幅器はクロッ
ク信号CLKの第2エッジ、例えば立ち下がりエッジに
応答して受信されるデータの奇数番目のデータを検出す
る。
0、200は、データ及び差動基準信号を受信してデー
タを安定的に検出できるので、単一のデータラインを用
いて差動信号方式によりデータを検出でき、その結果、
データを安定的に且つ高速で検出できる。
信する場合、差動信号方式のデータレシーバでは32本
の信号ラインが必要とされたものの、本発明の実施例に
よるデータレシーバは2本の差動基準信号ラインと16
本のデータラインとを用いて差動信号方式のデータレシ
ーバと同じ効果を収められるという長所がある。
バの消費電力は減少し、しかもデータレシーバの全体的
なレイアウト面積が狭まる。そして、本発明に係るデー
タレシーバはクロック信号に同期して動作するので、高
周波でもデータを高速で且つ安定的に検出できる。そし
て、フォルデッド電圧感知増幅器に入力される信号間の
レベル差が小さい場合、又は工程、電圧又は温度が変わ
る場合にもデータを正確に検出できる。
図面に示された実施例を参考として説明されたが、これ
は単なる例示的なものに過ぎず、この技術分野における
当業者であれば、これより各種の変形及び均等な他の実
施例が可能であるという点が理解できるであろう。よっ
て、本発明の真の技術的な保護範囲は特許請求の範囲の
技術的な思想によって定められるべきである。
シーバを示すブロック図であり、Bは従来の単一基準信
号方式を用いるデータレシーバの信号レベルを示すタイ
ミング図である。
バを示すブロック図であり、Bは従来の単一基準信号方
式を用いるデータレシーバの信号レベルを示すタイミン
グ図である。
路図である。
1プレアンプ及び第2プレアンプの回路図である。
圧感知増幅器の回路図である。
路図である。
バで受信される第1基準信号VREF、第2基準信号/
VREF及びデータDATAの波形を示す特性図であ
る。
Claims (18)
- 【請求項1】 差動基準信号と入力データとを比較し、
その比較結果に基づき第1差動信号を出力する増幅回路
と、 クロック信号に同期して第1差動信号間の差を増幅し、
前記入力データを検出するフォルデッド差動電圧感知回
路と、 を備えることを特徴とするデータレシーバ。 - 【請求項2】 前記差動基準信号は、直流信号又は振動
信号であることを特徴とする請求項1に記載のデータレ
シーバ。 - 【請求項3】 前記フォルデッド差動電圧感知回路は、 前記クロック信号に同期して前記第1差動信号間の差を
感知し、前記差に基づき第2差動信号を出力する感知回
路と、 前記クロック信号に同期して第1ノード及び第2ノード
を電源電圧レベルにプレチャージし、第2差動信号間の
差を増幅して第3差動信号を生じ、前記第3差動信号を
各々前記第1ノード及び前記第2ノードに出力する増幅
回路と、 前記第1ノードの出力信号、ならびに前記第2ノードの
出力信号をラッチするラッチ回路と、 を有することを特徴とする請求項1に記載のデータレシ
ーバ。 - 【請求項4】 第1伝送ライン及び第2伝送ラインを介
して各々入力される差動基準信号と第3ラインを介して
入力される入力データとを比較し、その比較結果に基づ
き第1差動信号を出力する差動増幅回路と、 クロック信号に同期して第1差動信号間の差を増幅し、
前記入力データをサンプリングするフォルデッド差動電
圧サンプラーと、 を備えることを特徴とするデータレシーバ。 - 【請求項5】 前記差動基準信号は、直流信号又は振動
信号であることを特徴とする請求項4に記載のデータレ
シーバ。 - 【請求項6】 前記フォルデッド差動電圧サンプラー
は、 前記クロック信号に同期して前記第1差動信号間の差を
感知し、前記差に基づき第2差動信号を出力する感知回
路と、 前記クロック信号に同期して第1ノード及び第2ノード
を電源電圧レベルにプレチャージし、第2差動信号間の
差を増幅して第3差動信号を生じ、前記第3差動信号を
各々前記第1ノード及び前記第2ノードに出力する増幅
回路と、 前記第1ノードの出力信号、ならびに前記第2ノードの
出力信号をラッチするラッチ回路と、 を有することを特徴とする請求項4に記載のデータレシ
ーバ。 - 【請求項7】 第1基準信号と入力データとを比較して
第1差動信号を出力する第1差動増幅器と、 第2基準信号と前記入力データとを比較して第2差動信
号を出力する第2差動増幅器と、 クロック信号に同期して第1差動信号間の差又は第2差
動信号間の差を増幅し、前記入力データを検出するフォ
ルデッド差動電圧感知増幅器とを備え、 前記第1基準信号及び前記第2基準信号は、差動信号で
あることを特徴とするデータレシーバ。 - 【請求項8】 前記第1基準信号は第1伝送ラインを介
して前記第1差動増幅器の第1入力端に入力され、前記
第2基準信号は第2伝送ラインを介して前記第2差動増
幅器の第1入力端に入力され、 前記入力データは、第3伝送ラインを介して前記第1差
動増幅器の第2入力端、ならびに前記第2差動増幅器の
第2入力端に入力されることを特徴とする請求項7に記
載のデータレシーバ。 - 【請求項9】 前記フォルデッド差動電圧感知増幅器
は、 前記クロック信号に同期して前記第1差動信号間の差又
は前記第2差動信号間の差を感知し、前記第1差動信号
間の差又は前記第2差動信号間の差に基づき第3差動信
号を出力する感知回路と、 前記クロック信号に同期して第1ノード及び第2ノード
を電源電圧レベルにプレチャージし、第3差動信号間の
差を増幅して第4増幅信号を生じ、前記第4差動信号を
各々前記第1ノード及び前記第2ノードに出力する増幅
回路と、 前記第1ノードの出力信号、ならびに前記第2ノードの
出力信号をラッチするラッチ回路と、 を有することを特徴とする請求項7に記載のデータレシ
ーバ。 - 【請求項10】 クロック信号に同期して差動基準信号
と入力データとを比較し、その比較結果に基づき第1差
動信号を出力する感知回路と、 前記クロック信号に同期して第1ノード及び第2ノード
を電源電圧レベルにプレチャージし、第1差動信号間の
差を増幅して第2増幅信号を生じ、前記第2差動信号を
各々前記第1ノード及び前記第2ノードに出力する増幅
回路と、 前記第1ノードの出力信号、ならびに前記第2ノードの
出力信号をラッチするラッチ回路と、 を備えることを特徴とするデータレシーバ。 - 【請求項11】 第1伝送ライン及び第2伝送ラインを
介して各々入力される差動基準信号と第3ラインを介し
て入力されるデータとをクロック信号に同期して比較
し、その比較結果に基づき第1差動信号を出力する感知
回路と、 前記クロック信号に同期して第1ノード及び第2ノード
を電源電圧レベルにプレチャージし、第1差動信号間の
差を増幅して第2差動信号を生じ、前記第2差動信号を
各々前記第1ノード及び前記第2ノードに出力するプレ
チャージ回路と、 前記第1ノードの出力信号、ならびに前記第2ノードの
出力信号をラッチするラッチ回路と、 を備えることを特徴とするデータレシーバ。 - 【請求項12】 第1ノードと、 第2ノードと、 第3ノードと、 第4ノードと、 クロック信号に同期して第1基準信号と入力データとを
比較し、第1差動信号を前記第1ノード及び前記第2ノ
ードに各々出力する第1感知回路と、 第2基準信号と前記入力データとを比較して第2差動信
号を出力する第2感知回路と、 前記クロック信号に同期して前記第3ノード及び前記第
4ノードを電源電圧レベルにプレチャージし、第1差動
信号間の差を増幅して第3差動信号を生じ前記第3差動
信号を前記第3ノード及び前記第4ノードに各々出力す
る、又は第2差動信号間の差を増幅して第4差動信号を
生じ前記第4差動信号を前記第3ノード及び前記第4ノ
ードに各々出力する増幅回路と、 前記第3差動信号又は前記第4差動信号をラッチするラ
ッチ回路とを備え、 前記第1基準信号及び前記第2基準信号は、差動信号で
あることを特徴とするデータレシーバ。 - 【請求項13】 差動基準信号と入力データとを比較
し、その比較結果に基づき第1差動信号を出力する段階
と、 クロック信号に同期して第1差動信号間の差を増幅し、
前記入力データを検出する段階と、 を含むことを特徴とするデータ受信方法。 - 【請求項14】 前記検出する段階は、 前記クロック信号に同期して前記第1差動信号間の差を
感知し、前記差に基づき第2差動信号を出力する段階
と、 前記クロック信号に同期して第1ノード及び第2ノード
を電源電圧レベルにプレチャージし、第2差動信号間の
差を増幅して第3差動信号を生じ、前記第3差動信号を
各々前記第1ノード及び前記第2ノードに出力する段階
と、 前記第1ノードの出力信号、ならびに前記第2ノードの
出力信号をラッチする段階と、 を含むことを特徴とする請求項13に記載のデータ受信
方法。 - 【請求項15】 第1伝送ライン及び第2伝送ラインを
介して各々入力される差動基準信号と第3ラインを介し
て入力される入力データとを比較し、その比較結果に基
づき第1差動信号を出力する段階と、 クロック信号に同期して第1差動信号間の差を増幅し、
前記入力データをサンプリングする段階と、 を含むことを特徴とするデータ受信方法。 - 【請求項16】 前記サンプリングする段階は、 前記クロック信号に同期して前記第1差動信号間の差を
感知し、前記差に基づき第2差動信号を出力する段階
と、 前記クロック信号に同期して第1ノード及び第2ノード
を電源電圧レベルにプレチャージし、第2差動信号間の
差を増幅して第3差動信号を生じ、前記第3差動信号を
各々前記第1ノード及び前記第2ノードに出力する段階
と、 前記第1ノードの出力信号、ならびに前記第2ノードの
出力信号をラッチする段階と、 を含むことを特徴とする請求項15に記載のデータ受信
方法。 - 【請求項17】 クロック信号に同期して差動基準信号
と入力データとを比較し、その比較結果に基づき第1差
動信号を出力する段階と、 前記クロック信号に同期して第1ノード及び第2ノード
を電源電圧レベルにプレチャージし、第1差動信号間の
差を増幅して第2差動信号を生じ、前記第2差動信号を
各々前記第1ノード及び前記第2ノードに出力する段階
と、 前記第1ノードの出力信号、ならびに前記第2ノードの
出力信号をラッチする段階と、 を含むことを特徴とするデータ受信方法。 - 【請求項18】 データ入力線及び基準電圧線を有し、
データ入力線上のデータと基準電圧線上の基準電圧とを
比較して差動信号を生じる増幅器と、 クロック信号に同期して前記差動信号を増幅し、前記デ
ータ入力線上のデータ値を検出するフォルデッド差動電
圧感知回路と、 を備えることを特徴とするデータレシーバ。
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