JP2003203481A - Casレイテンシを利用してロッキングレゾリューション調節が可能な遅延同期ループ回路 - Google Patents
Casレイテンシを利用してロッキングレゾリューション調節が可能な遅延同期ループ回路Info
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Abstract
ング範囲を有し、またロッキングサイクル時間を減らせ
る遅延同期ループ回路を提供する。 【解決手段】 遅延ライン、位相検出器、制御回路、モ
ードレジスタセット、及び単位遅延時間調節回路を備え
る。遅延ラインは直列連結された多数の単位遅延器を含
み、外部クロック信号を遅延させる。位相検出器は外部
クロック信号と遅延ラインから出力される内部クロック
信号間の位相差を検出する。制御回路は位相検出器の出
力信号に応答して制御信号を発する。モードレジスタセ
ットはCASレイテンシ信号を出力する。単位遅延時間
調節回路は各単位遅延器に連結され、CASレイテンシ
信号に応答して各単位遅延器の遅延時間を長くする多数
のプログラマブル遅延素子を含む。制御回路は、多数の
ステージより構成され、各ステージの出力端から制御信
号を出力するシフトレジスタを含む。
Description
特に同期式メモリ装置に使われる遅延同期ループ回路に
関する。
に対して一定時間遅延されるクロック信号を提供するの
に使われる。一般的に、遅延されたクロック信号を必要
とする状況はラムバスDRAM(RDRAM:Ramb
us DRAM)及びシンクロナスDRAM(SDRA
M:Synchronous DRAM)のように、基
準クロック信号、すなわち外部クロック信号に同期され
て動作し、比較的高い集積度を有する半導体集積回路に
て発せられる。
号は一つの入力ピンに入力されて半導体集積回路全体に
分配される。この時、入力ピンから比較的遠く離れた部
分に達する外部クロック信号は入力ピンにすぐに隣接し
た部分の外部クロック信号に対してかなり遅延されう
る。このような遅延は半導体集積回路の各部分間の同期
を保持し難くして半導体集積回路の高周波数動作性能を
低下させる。特に、外部クロック信号印加後にデータが
出力される時間、すなわち出力データアクセス時間が長
くなる。
期ループ回路が半導体集積回路上に含まれる。この時、
遅延同期ループ回路は外部クロック信号を受信し、一定
時間遅延される内部クロック信号を発して内部クロック
信号が半導体集積回路の各部分のクロック信号として使
われる。一方、遅延同期ループ回路は広い動作周波数範
囲で動作可能になるためにはロッキング範囲が広くなけ
ればならず、また高い動作周波数領域でも良好なレゾリ
ューションを有するためには遅延同期ループ回路に含ま
れる単位遅延器の遅延時間が微細でなければならない。
−controlled DLL)を示すブロック図で
ある。図1を参照すると、位相検出器11は内部クロッ
ク信号CLKoutが遅延補償器17を通じた信号CL
Kout’と外部クロック信号CLKin間の位相差を
検出する。すなわち、位相検出器11は内部クロック信
号CLKoutの位相が外部クロック信号CLKinの
位相に比べて遅れるか先んじるために、右移動信号SR
または左移動信号SLを発する。
れ、遅延ライン13の遅延時間を可変にするために、右
移動信号SRまたは左移動信号SLに応答して出力信号
の制御信号S1,...,Snをシフトする。これによ
り、制御信号S1,...,Snの値の変化により遅延ラ
イン33内で選択される単位遅延器の数が可変になる。
ロックサイクル時間と単位遅延器の遅延時間との関係を
示す図面である。図2は外部クロック信号CLKin、
すなわち動作クロックの周波数が166Mhz−200
Mhzの場合にはCAS(Column Addres
s Strobe)レイテンシCLが3であり、200
Mhz−250Mhzの場合にはCASレイテンシCL
が4であり、250Mhz−300Mhzの場合にはC
ASレイテンシCLが5であるSDRAMを基準に示さ
れたものである。ここで、tCCは動作クロックの周期
を示す。
Lが広い動作周波数範囲にて動作可能になるためにはロ
ッキング範囲が広くなければならず、また高い動作周波
数領域でも良好なロッキングレゾリューションを有する
ためには、DLLに含まれる単位遅延器の遅延時間が微
細でなければならない。ところで、図2に見られる如
く、図1に示された従来のDLLでは高い動作周波数領
域(CL=5)にて良好なロッキングレゾリューション
を有するために単位遅延器の遅延時間tdを短くすれ
ば、低い動作周波数領域(CL=3)にてロッキングサ
イクル時間が長くなる短所がある。
tdがロッキングレゾリューションになるので、高い動
作周波数領域(CL=5)を基準として単位遅延器の遅
延時間tdを(1/6)nsに設計する場合、低い動作
周波数領域(CL=3)での動作を保証するためには図
1に示された遅延ライン13の単位遅延器の数が最小限
36以上にならねばならない。このような場合、低い動
作周波数領域(CL=3)にてロッキングレゾリューシ
ョンは(1/6)nsになるが、最悪の場合にロッキン
グサイクル時間が36サイクルになる。すなわち、ロッ
キングサイクル時間が長くなる。
低い動作周波数領域では単位遅延器の遅延時間を長くで
きるにもかかわらず、高い動作周波数領域での動作を保
証するために単位遅延器の遅延時間を高い動作周波数に
適すべく短くせざるを得ない短所がある。
は、単位遅延器の数を増やさなくとも広いロッキング範
囲を有し、またロッキングサイクル時間を短くできる遅
延同期ループ回路を提供するところにある。
るための本発明の一面による遅延同期ループ回路は、遅
延ライン、位相検出器、制御回路、モードレジスタセッ
ト、及び単位遅延時間調節回路を備えることを特徴とす
る。前記遅延ラインは直列連結された多数の単位遅延器
を含み、制御信号に応答して選択される単位遅延器を通
じて外部クロック信号を遅延させる。前記位相検出器は
前記外部クロック信号と前記遅延ラインから出力される
内部クロック信号間の位相差を検出する。前記制御回路
は前記位相検出器の出力信号に応答して前記制御信号を
発する。特に、前記単位遅延時間調節回路は前記遅延ラ
インの各単位遅延器に連結され、CASレイテンシ信号
に応答して前記各単位遅延器の遅延時間を可変にする。
前記モードレジスタセットは前記CASレイテンシ信号
を出力する。
調節回路は、前記各単位遅延器に連結され、前記CAS
レイテンシ信号に応答して前記各単位遅延器の遅延時間
を長くする多数のプログラマブル遅延素子を含む。前記
制御回路は、多数のステージより構成され、各ステージ
の出力端から前記制御信号を出力するシフトレジスタを
含む。前記技術的課題を達成するための本発明の他の一
面による遅延同期ループ回路は、遅延ライン、位相検出
器、制御回路、及びモードレジスタセットを備えること
を特徴とする。
位遅延器を含み、制御信号に応答して選択される単位遅
延器を通じて外部クロック信号を遅延させる。前記位相
検出器は前記外部クロック信号の位相と前記遅延ライン
から出力される内部クロック信号の位相とを比較する。
特に、前記制御回路は、前記位相検出器の出力信号に応
答して前記制御信号を発し、またCASレイテンシ信号
に応答して前記遅延ラインのロッキング位相ステップを
可変にする。前記モードレジスタセットは前記CASレ
イテンシ信号を出力する。
多数のステージより構成され、各ステージの出力端から
前記制御信号を出力するシフトレジスタ、各ステージ間
に連結されて対応するCASレイテンシ信号に応答して
ターンオン、またはターンオフされる多数のスイッチ、
及び前記位相検出器の出力信号に応答して前記シフトレ
ジスタを制御するシフトレジスタ制御部を備える。前記
技術的課題を達成するための本発明のさらに他の一面に
よる遅延同期ループ回路は、電圧制御遅延ライン、位相
検出器、電荷ポンプ回路、単位遅延時間調節回路、及び
モードレジスタセットを備えることを特徴とする。
制御され、直列連結された多数の単位遅延器を含んで外
部クロック信号を遅延させる。前記位相検出器は前記外
部クロック信号と前記電圧制御遅延ラインから出力され
る内部クロック信号間の位相差を検出する。前記電荷ポ
ンプ回路は前記位相検出器の出力信号に応答して前記単
位遅延器の遅延時間を可変にするための前記制御電圧を
発生する。特に、前記単位遅延時間調節回路は前記電圧
制御遅延ラインの各単位遅延器に連結され、CASレイ
テンシ信号に応答して前記各単位遅延器の遅延時間を可
変にする。前記モードレジスタセットは前記CASレイ
テンシ信号を出力する。望ましい態様によれば、前記単
位遅延時間調節回路は、前記各単位遅延器に連結され、
前記CASレイテンシ信号に応答して前記各単位遅延器
の遅延時間を長くする多数のプログラマブル遅延素子を
備える。
発明の望ましい実施形態を説明することにより、本発明
を詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は
同じ部材を示す。図3は本発明の第1実施形態によるD
LLを示すブロック図である。図3を参照すると、本発
明の第1実施形態によるDLLは、位相検出器31、遅
延ライン33、制御回路35、遅延補償器37、単位遅
延時間調節回路38、及びモードレジスタセット39を
備える。
単位遅延器を含む。遅延ライン33は制御信号
S1,...,Snに応答して遅延ライン33内の選択さ
れる単位遅延器を通じて外部クロック信号CLKinを
遅延させ、遅延された信号を内部クロック信号CLKo
utとして出力する。位相検出器31は内部クロック信
号CLKoutが遅延補償器37を通した信号CLKo
ut’と外部クロック信号CLKin間の位相差を検出
する。遅延補償器37は一種の遅延回路であり、前記D
LLがSDRAMに使われる時、外部クロック信号CL
Kinをバッファリングする入力バッファの遅延時間と
内部クロック信号CLKoutに応答して出力データが
出力ピンに出力される時までの遅延時間とを合わせた遅
延時間を有する。
含まれないこともあり、そのような場合には内部クロッ
ク信号CLKoutが位相検出器31に直接入力され、
位相検出器31は内部クロック信号CLKoutと外部
クロック信号CLKin間の位相差を検出する。すなわ
ち、位相検出器31は内部クロック信号CLKoutの
位相が外部クロック信号CLKinの位相に比べて遅れ
るか、あるいは先んじるかにより右移動信号SR、ある
いは左移動信号SLを発する。
れ、遅延ライン33の遅延時間を可変にするために右移
動信号SRまたは左移動信号SLに応答して出力信号の
制御信号S1,...,Snをシフトする。これにより、
制御信号S1,...,Snの値の変化により遅延ライン
33内で選択される単位遅延器の数が可変になる。
御信号、すなわちモードレジスタセット39から出力さ
れるCASレイテンシ信号CL3,CL4に応答して遅
延ライン33内の各単位遅延器の遅延時間を可変にす
る。単位遅延時間調節回路38の構成及び動作は図4を
参照して詳細に説明する。モードレジスタセット39は
SDRAMに一般的に含まれ、SDRAMの周波数によ
る動作モードを制御するためのものである。例えば、D
DR(Double Data Rate)SDRAM
にて外部クロック信号CLKin、すなわち動作クロッ
クの周波数が166Mhz−200Mhzの場合にはC
ASレイテンシが3であり、200Mhz−250Mh
zの場合にはCASレイテンシが4であり、250Mh
z−300Mhzの場合にはCASレイテンシが5とな
る。
テンシが3の時に活性化される信号であり、CASレイ
テンシ信号CL4はCASレイテンシが4の時に活性化
される信号である。図4は図3に示された遅延ライン3
3及び単位遅延時間調節回路38の詳細回路図である。
に連結された多数の単位遅延器331,332,333
を含む。ここでは例として、3つの単位遅延器が含まれ
る場合が示されている。遅延ライン33は制御信号S
1,S2,S3に応答して遅延ライン33内の選択され
る単位遅延器を通じて外部クロック信号CLKinを遅
延させ、遅延された信号を内部クロック信号CLKou
tとして出力する。例えば、制御信号S1,S2,S3
が(0,1,0)である時は、外部クロック信号CLK
inが二つの単位遅延器332,333を通じて遅延さ
れ、その遅延された信号が内部クロック信号CLKou
tとして出力される。制御信号S1,S2,S3が左側
にシフトされて(1,0,0)になる時は、外部クロッ
ク信号CLKinが3つの単位遅延器331,332,
333を通じて遅延され、その遅延された信号が内部ク
ロック信号CLKoutとして出力される。
の遅延時間は、高い動作周波数領域(CL=5)にて良
好なロッキングレゾリューションを提供するために短い
のが望ましい。単位遅延時間調節回路38は各単位遅延
器331,332,333に連結され、CASレイテン
シ信号CL3,CL4に応答して各単位遅延器の遅延時
間を長くする多数のプログラマブル遅延素子381,3
82,383を備える。それぞれのプログラマブル遅延
素子381,382,383は第1及び第2スイッチS
W1,SW2と第1及び第2MOSキャパシタCP1,
CP2を備える。
331,332,333の1ノードD1,D2,D3に
連結され、CASレイテンシ信号CL4に応答してター
ンオンまたはターンオフされる。第2スイッチSW2は
一端が各単位遅延器331,332,333の1ノード
D1,D2,D3に連結され、CASレイテンシ信号C
L3に応答してターンオンまたはターンオフされる。第
1キャパシタCP1は第1スイッチSW1の他端と接地
VSS間に連結され、第2キャパシタCP2は第2スイ
ッチSW2の他端と接地VSS間に連結される。第2キ
ャパシタCP2の容量は第1キャパシタCP1に比べて
大きい。
である場合には、すなわち高い動作周波数領域ではCL
3とCL4とが論理「ロー」に非活性化される。これに
より、第1及び第2スイッチSW1,SW2はどちらも
ターンオフされ、単位遅延器331,332,333の
ノードD1,D2,D3の負荷キャパシタンスは増え
ず、従って単位遅延器331,332,333の遅延時
間は長くならない。CASレイテンシが4の場合には、
すなわち中間動作周波数領域ではCL4は論理「ハイ」
に活性化されてCL3は論理「ロー」に非活性化され
る。これにより第1スイッチSW1はターンオンされて
第2スイッチSW2はターンオフされ、従ってノードD
1,D2,D3に第1キャパシタCP1が連結される。
その結果、ノードD1,D2,D3の負荷キャパシタン
スが増加し、従って単位遅延器331,332,333
の遅延時間が長くなる。
ち低い動作周波数領域ではCL3は論理「ハイ」に活性
化されてCL4は論理「ロー」に非活性化される。これ
により第1スイッチSW1はターンオフされて第2スイ
ッチSW2はターンオンされ、従ってノードD1,D
2,D3に第2キャパシタCP2が連結される。その結
果、ノードD1,D2,D3の負荷キャパシタンスがさ
らに一層増加し、従って単位遅延器331,332,3
33の遅延時間がさらに長くなる。
が第1キャパシタCP1の容量に比べて大きい場合が説
明されたが、第2キャパシタCP2の容量と第1キャパ
シタCP1の容量とを同一にもできる。このような場合
には、CASレイテンシが4である時に第1スイッチS
W1はターンオンされて第2スイッチSW2はターンオ
フされ、CASレイテンシが3である時は第1スイッチ
SW1と第2スイッチSW2とがどちらもターンオンさ
れる。
キャパシタCP2とがNMOSキャパシタより構成され
た場合が説明されたが、第1キャパシタCP1と第2キ
ャパシタCP2とはPMOSキャパシタより構成される
こともあり、そのような場合には第1キャパシタCP1
の一端と第2キャパシタCP2の一端とが接地VSSの
代わりに電源電圧VDDに連結される。
路の他の実施形態を示す図面である。図5を参照する
と、単位遅延時間調節回路38’は図4に示されたプロ
グラマブル遅延素子381,382,383と異なる形
態を有するプログラマブル遅延素子381’,38
2’,383’及びCASレイテンシ信号CL3,CL
4に応答する論理回路400を備える。
1’,382’,383’は第1及び第2MOSキャパ
シタCP3,CP4を備える。第1キャパシタCP3の
一端及び第2キャパシタCP4の一端は単位遅延器33
1,332,333のノードD1,D2,D3に連結さ
れる。第1キャパシタCP3の他端は論理回路400の
第1出力端Xに連結されて第2キャパシタCP4の他端
は論理回路400の第2出力端Yに連結される。
ンバータ402及びORゲート403を備え、CASレ
イテンシ信号CL3が論理「ハイ」に活性化される時は
第1出力端X及び第2出力端Yで論理「ロー」値を出力
し、CASレイテンシ信号CL4が論理「ハイ」に活性
化される時は第1出力端Xで論理「ロー」値を、第2出
力端Yで論理「ハイ」値を出力する。
の場合には、すなわち高い動作周波数領域ではCL3と
CL4が論理「ロー」に非活性化され、それにより論理
回路400の第1出力端X及び第2出力端Yは論理「ハ
イ」となる。従って、単位遅延器331,332,33
3のノードD1,D2,D3の負荷キャパシタンスはほ
とんど増加せず、従って単位遅延器331,332,3
33の遅延時間は長くならない。CASレイテンシが4
の場合には、すなわち中間動作周波数領域ではCL4は
論理「ハイ」に活性化されてCL3は論理「ロー」に非
活性化される。これにより論理回路400の第1出力端
Xは論理「ロー」になり、第2出力端Yは論理「ハイ」
となる。その結果ノードD1,D2,D3の負荷キャパ
シタンスが増え、従って単位遅延器331,332,3
33の遅延時間が長くなる。
ち低い動作周波数領域ではCL3は論理「ハイ」に活性
化され、CL4は論理「ロー」に非活性化される。これ
により、論理回路400の第1出力端X及び第2出力端
Yは論理「ロー」となる。その結果、ノードD1,D
2,D3の負荷キャパシタンスはさらに増加し、従って
単位遅延器331,332,333の遅延時間がさらに
長くなる。
ックサイクル時間と単位遅延器の遅延時間との関係を示
す図面である。図6は外部クロック信号CLKin、す
なわち動作クロックの周波数が166Mhz−200M
hzの場合にはCASレイテンシが3であり、200M
hz−250Mhzの場合にはCASレイテンシが4で
あり、250Mhz−300Mhzの場合にはCASレ
イテンシが5であるSDRAMを基準として示した。こ
こで、tCCは動作クロックの周期を示す。
では高い動作周波数領域(CL=5)にて単位遅延器の
遅延時間td、すなわちロッキングレゾリューションが
(1/6)nsである時、中間動作周波数領域(CL=
4)ではロッキングレゾリューションが(2/6)ns
と、すなわち2倍に増加する。また、低い動作周波数領
域(CL=3)ではロッキングレゾリューションが(4
/6)nsと、すなわち4倍に増加する。
器の数を増やさなくとも低い動作周波数領域(CL=
3)での動作が保証される。すなわち、広いロッキング
範囲が保証される。また、低い動作周波数領域(CL=
3)にてロッキングサイクル時間が9サイクル以下にな
るので、ロッキングサイクル時間が短くなる。一方、図
6では説明の便宜のために動作周波数領域により、すな
わちCASレイテンシにより単位遅延器の遅延時間t
d、すなわちロッキングレゾリューションが2倍ずつ増
加する場合を説明したが、これに制限されることなく多
様な変形が可能である。
を示すブロック図である。図7を参照すると、本発明の
第2実施形態によるDLLは位相検出器71、遅延ライ
ン73、制御回路75、遅延補償器77、及びモードレ
ジスタセット79を備える。位相検出器71、遅延ライ
ン73、遅延補償器77、及びモードレジスタセット7
9は図3の第1実施形態での位相検出器11、遅延ライ
ン13、遅延補償器17、及びモードレジスタセット1
9と構成及び動作が同一である。従って、これらについ
て詳細な説明は省略する。
れ、遅延ライン73の遅延時間を可変にするために右移
動信号SRまたは左移動信号SLに応答して出力信号の
制御信号S1,...,Snをシフトする。これにより、
制御信号S1,...,Snの値の変化により遅延ライン
33内で選択される単位遅延器の数が可変になる。特
に、制御回路75は遅延制御信号、すなわちモードレジ
スタセット79から出力されるCASレイテンシ信号C
L3,CL4,CL5に応答して遅延ライン73のロッ
キング位相ステップを可変にする。制御回路75の構成
及び動作は図8を参照して詳細に説明する。
制御回路75の詳細回路図である。図8を参照すると、
遅延ライン73の単位遅延器731,732,733は
図4に示された単位遅延器331,332,333と同
一である。制御回路75は多数のステージ、すなわちフ
リップフロップ751,752,753より構成される
シフトレジスタ、多数のスイッチ754,...,75
7、及びシフトレジスタ制御部758を備える。図8で
は説明の便宜上3つのステージが示されている。
2,753の出力端から制御信号S1,S2,S3が出
力される。シフトレジスタ制御部758は位相検出器の
出力信号SL,SRに応答して前記シフトレジスタを制
御する。スイッチ754,...,757は各ステージ
751,752,753間に連結されて対応するCAS
レイテンシ信号CL3,CL4,CL5に応答してター
ンオンまたはターンオフされる。すなわち、スイッチ7
54はステージ751の入力端とステージ752の出力
端間に連結され、CASレイテンシ信号CL5が論理
「ハイ」に活性化される時にターンオンされる。スイッ
チ755はステージ752の入力端とステージ753の
出力端間に連結され、CASレイテンシ信号CL5が論
理「ハイ」に活性化される時にターンオンされる。
とステージ753の出力端間に連結され、CASレイテ
ンシ信号CL4が論理「ハイ」に活性化される時にター
ンオンされる。スイッチ757はステージ751の出力
端とステージ753の出力端間に連結され、CASレイ
テンシ信号CL3が論理「ハイ」に活性化される時にタ
ーンオンされる。
である場合には、すなわち高い動作周波数領域ではCL
5は論理「ハイ」に活性化され、CL3とCL4とが論
理「ロー」に非活性化される。これにより、スイッチ7
54,755はターンオンされ、スイッチ756,75
7はターンオフされる。従って、ステージ753の入力
端を通じて入力される値は制御クロックCTに応答して
1ステージずつシフトされる。CASレイテンシが4で
ある場合には、すなわち中間動作周波数領域ではCL4
が論理「ハイ」に活性化され、CL3とCL5とは論理
「ロー」に非活性化される。これにより、スイッチ75
4,755,757はターンオフされ、スイッチ756
はターンオンされる。従って、ステージ753の入力端
を通じて入力される値は制御クロックCTに応答して2
ステージずつシフトされる。CASレイテンシが3であ
る場合には、すなわち低い動作周波数領域ではCL3が
論理「ハイ」に活性化され、CL4とCL5とは論理
「ロー」に非活性化される。これにより、スイッチ75
4,755,756はターンオフされ、スイッチ757
はターンオンされる。従って、ステージ753の入力端
を通じて入力される値は制御クロックCTに応答して3
ステージずつシフトされる。
号CL3,CL4,CL5に応答して遅延ライン73の
ロッキング位相ステップ、換言すればロッキングレゾリ
ューションを可変にする。例えば、単位遅延器731,
732,733の遅延時間が(1/6)nsであると仮
定する時、CASレイテンシが5である場合には、シフ
トレジスタが1ステージずつシフトされるので、ロッキ
ングレゾリューションは(1/6)nsになり、CAS
レイテンシが4である場合にはシフトレジスタが2ステ
ージずつシフトされるので、ロッキングレゾリューショ
ンは(2/6)nsに増加する。また、CASレイテン
シが3である場合には、シフトレジスタが3ステージず
つシフトされるので、ロッキングレゾリューションは
(3/6)nsに増加する。
位遅延器の数を増やさなくとも低い動作周波数領域(C
L=3)での動作が保証される。すなわち、広いロッキ
ング範囲が保証される。また、低い動作周波数領域(C
L=3)にてロッキングサイクル時間が短くなる。一
方、図8では説明の便宜のために動作周波数領域によ
り、すなわちCASレイテンシによりロッキングレゾリ
ューションが2倍ずつ増加する場合を説明したが、それ
に制限されるのではなく多様な変形が可能である。
を示すブロック図である。前述の第1実施形態及び第2
実施形態はデジタルDLLに関するものであったが、第
3実施形態はアナログDLLに関するものである。図9
を参照すると、本発明の第3実施形態によるアナログD
LLは位相検出器91、電圧制御遅延ライン(VCD
L)93、電荷ポンプ回路95、低域通過フィルタ9
7、単位遅延時間調節回路98、モードレジスタセット
99、及び遅延補償器100を備える。
より制御され、直列連結された多数の単位遅延器を含ん
で外部クロック信号CLKinを遅延させ、遅延された
信号を内部クロック信号CLKoutとして出力する。
位相検出器91は内部クロック信号CLKoutが遅延
補償器100を通した信号CLKout’と外部クロッ
ク信号CLKin間の位相差を検出する。
での遅延補償器と同じものであり、必要により前記DL
Lに含まれないこともある。そのような場合には、内部
クロック信号CLKoutが位相検出器91に直接入力
され、位相検出器91は内部クロック信号CLKout
と外部クロック信号CLKin間の位相差を検出する。
力信号UP,DOWNに応答して電圧制御遅延ライン9
3内の単位遅延器の遅延時間を可変にするための制御電
圧Vcを発生する。単位遅延時間調節回路98及びモー
ドレジスタセット99は図3の第1実施形態に示された
単位遅延時間調節回路38及びモードレジスタセット3
9とその構成及び動作が同一である。従って、前記第3
実施形態によるアナログDLLは単位遅延時間調節回路
98及びモードレジスタセット99により図3の第1実
施形態によるDLLと同じ効果をなす。
開示された。ここで、特定の用語が用いられたが、それ
は単に本発明を説明するための目的に使われたものであ
り、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範
囲を制限するために使われたものではない。従って、本
技術分野の当業者ならばこれから多様な変形及び同様な
他実施形態が可能であるという点は理解されるはずであ
る。従って、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求範
囲の技術的思想により決まるべきである。
プ回路は単位遅延器の数を増やさなくとも広いロッキン
グ範囲を有し、またロッキングサイクル時間を減らせる
長所がある。
イクル時間と単位遅延器の遅延時間との関係を示す図面
である。
ロック図である。
調節回路の詳細回路図である。
構成例を示す図面である。
クル時間と単位遅延器の遅延時間との関係を示す図面で
ある。
ロック図である。
細回路図である。
ロック図である。
Claims (24)
- 【請求項1】 直列連結された多数の単位遅延器を含ん
で、制御信号に応答して選択される単位遅延器を通じて
外部クロック信号を遅延させる遅延ラインと、 前記外部クロック信号と前記遅延ラインから出力される
内部クロック信号間の位相差を検出する位相検出器と、 前記位相検出器の出力信号に応答して前記制御信号を発
する制御回路と、 前記遅延ラインの各単位遅延器に連結され、遅延制御信
号に応答して前記各単位遅延器の遅延時間を可変にする
単位遅延時間調節回路とを備えることを特徴とする遅延
同期ループ回路。 - 【請求項2】 前記遅延制御信号は、 CASレイテンシ信号であることを特徴とする請求項1
に記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項3】 前記遅延同期ループ回路は、 前記CASレイテンシ信号を出力するモードレジスタセ
ットをさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の
遅延同期ループ回路。 - 【請求項4】 前記遅延同期ループ回路は、 前記内部クロック信号が出力される前記遅延ラインの出
力端と前記位相検出器間に連結され、前記内部クロック
信号を所定時間遅延させ、遅延された信号を前記位相検
出器に提供する遅延補償器をさらに備えることを特徴と
する請求項1に記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項5】 前記単位遅延時間調節回路は、 前記各単位遅延器に連結され、前記遅延制御信号に応答
して前記各単位遅延器の遅延時間を長くする多数のプロ
グラマブル遅延素子を備えることを特徴とする請求項1
に記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項6】 前記各プログラマブル遅延素子は、 一端が前記各単位遅延器の1ノードに連結され、前記遅
延制御信号のうち第1遅延制御信号に応答する第1スイ
ッチと、 前記第1スイッチの他端と基準電圧間に連結される第1
キャパシタと、 一端が前記各単位遅延器の1ノードに連結され、前記遅
延制御信号のうち第2遅延制御信号に応答する第2スイ
ッチと、 前記第2スイッチの他端と前記基準電圧間に連結される
第2キャパシタとを備えることを特徴とする請求項5に
記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項7】 前記第1キャパシタ及び第2キャパシタ
はNMOSキャパシタであり、前記基準電圧は接地電圧
であることを特徴とする請求項6に記載の遅延同期ルー
プ回路。 - 【請求項8】 前記第1キャパシタ及び第2キャパシタ
はPMOSキャパシタであり、前記基準電圧は電源電圧
であることを特徴とする請求項6に記載の遅延同期ルー
プ回路。 - 【請求項9】 前記各プログラマブル遅延素子は、 前記遅延制御信号に応答する論理回路と、 前記各単位遅延器の1ノードと前記論理回路の第1出力
端間に連結される第1キャパシタと、 前記各単位遅延器の1ノードと前記論理回路の第2出力
端間に連結される第2キャパシタとを備えることを特徴
とする請求項5に記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項10】 前記制御回路は、 多数のステージより構成され、各ステージの出力端から
前記制御信号を出力するシフトレジスタを備えることを
特徴とする請求項1に記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項11】 直列連結された多数の単位遅延器を含
んで制御信号に応答して選択される単位遅延器を通じて
外部クロック信号を遅延させる遅延ラインと、 前記外部クロック信号の位相と前記遅延ラインから出力
される内部クロック信号の位相とを比較する位相検出器
と、 前記位相検出器の出力信号に応答して前記制御信号を発
して遅延制御信号に応答して前記遅延ラインのロッキン
グ位相ステップを可変にする制御回路とを備えることを
特徴とする遅延同期ループ回路。 - 【請求項12】 前記遅延制御信号はCASレイテンシ
信号であることを特徴とする請求項11に記載の遅延同
期ループ回路。 - 【請求項13】 前記遅延同期ループ回路は、 前記CASレイテンシ信号を出力するモードレジスタセ
ットをさらに備えることを特徴とする請求項12に記載
の遅延同期ループ回路。 - 【請求項14】 前記遅延同期ループ回路は、 前記内部クロック信号が出力される前記遅延ラインの出
力端と前記位相検出器間に連結され、前記内部クロック
信号を所定時間遅延させ、遅延された信号を前記位相検
出器に提供する遅延補償器をさらに備えることを特徴と
する請求項11に記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項15】 前記制御回路は、 多数のステージより構成され、各ステージの出力端から
前記制御信号を出力するシフトレジスタと、 各ステージ間に連結されて対応する遅延制御信号に応答
する多数のスイッチと、 前記位相検出器の出力信号に応答して前記シフトレジス
タを制御するシフトレジスタ制御部とを備えることを特
徴とする請求項11に記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項16】 直列連結された多数の単位遅延器を含
んで外部クロック信号を遅延させる電圧制御遅延ライン
と、 前記外部クロック信号と前記電圧制御遅延ラインから出
力される内部クロック間の位相差を検出する位相検出器
と、 前記位相検出器の出力信号に応答して前記単位遅延器の
遅延時間を可変にするための制御電圧を発生する電荷ポ
ンプ回路と、 前記電圧制御遅延ラインの各単位遅延器に連結され、遅
延制御信号に応答して前記各単位遅延器の遅延時間を可
変にする単位遅延時間調節回路とを備えることを特徴と
する遅延同期ループ回路。 - 【請求項17】 前記遅延制御信号はCASレイテンシ
信号であることを特徴とする請求項16に記載の遅延同
期ループ回路。 - 【請求項18】 前記遅延同期ループ回路は、 前記CASレイテンシ信号を出力するモードレジスタセ
ットをさらに備えることを特徴とする請求項17に記載
の遅延同期ループ回路。 - 【請求項19】 前記遅延同期ループ回路は、 前記電荷ポンプ回路と前記電圧制御遅延ライン間に連結
される低域通過フィルタをさらに備えることを特徴とす
る請求項16に記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項20】 前記単位遅延時間調節回路は、 前記各単位遅延器に連結され、前記遅延制御信号に応答
して前記各単位遅延器の遅延時間を長くする多数のプロ
グラマブル遅延素子を備えることを特徴とする請求項1
6に記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項21】 前記各プログラマブル遅延素子は、 一端が前記各単位遅延器の1ノードに連結され、前記遅
延制御信号のうち第1遅延制御信号に応答する第1スイ
ッチと、 前記第1スイッチの他端と基準電圧間に連結される第1
キャパシタと、 一端が前記各単位遅延器の1ノードに連結され、前記遅
延制御信号のうち第2遅延制御信号に応答する第2スイ
ッチと、 前記第2スイッチの他端と前記基準電圧間に連結される
第2キャパシタとを備えることを特徴とする請求項20
に記載の遅延同期ループ回路。 - 【請求項22】 前記第1キャパシタ及び第2キャパシ
タはNMOSキャパシタであり、前記基準電圧は接地電
圧であることを特徴とする請求項21に記載の遅延同期
ループ回路。 - 【請求項23】 前記第1キャパシタ及び第2キャパシ
タはPMOSキャパシタであり、前記基準電圧は電源電
圧であることを特徴とする請求項21に記載の遅延同期
ループ回路。 - 【請求項24】 前記各プログラマブル遅延素子は、 前記遅延制御信号に応答する論理回路と、 前記各単位遅延器のノードと前記論理回路の第1出力端
間に連結される第1キャパシタと、 前記各単位遅延器のノードと前記論理回路の第2出力端
間に連結される第1キャパシタとを備えることを特徴と
する請求項20に記載の遅延同期ループ回路。
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