JP2003273728A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2003273728A
JP2003273728A JP2002070027A JP2002070027A JP2003273728A JP 2003273728 A JP2003273728 A JP 2003273728A JP 2002070027 A JP2002070027 A JP 2002070027A JP 2002070027 A JP2002070027 A JP 2002070027A JP 2003273728 A JP2003273728 A JP 2003273728A
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JP
Japan
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signal
delay
phase
input
output
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JP2002070027A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiji Nakamura
圭治 中村
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device having a signal phase control function capable of easily controlling the delay of an output signal due to a deviation in process, a variation in temperature or voltage, or the like and securing stable operation. <P>SOLUTION: The semiconductor device having the signal phase control function between an input and an output for outputting an output signal in which phase is synchronized with that of an external input signal at the time of inputting the input signal is provided with a phase control means and an output signal delay means. The phase control means synchronizes the phase of a 1st signal to be an external input signal with that of a 2nd signal obtained by delaying the input signal by a prescribed delay value. The output signal delay means controls a delay value applied to an output signal on the basis of a control signal to be used when the phases of both the 1st and 2nd signals are synchronized. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、信号位相調整機能
を備えた半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a signal phase adjusting function.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体装置では、低電圧化,高速
化,微細化が進むにつれ、微小信号を扱うことから、装
置からの出力信号のタイミング調整が益々困難となって
きている。例えば、半導体装置間のデータ転送は、通
常、クロック信号に同期して行われるが、クロック信号
が高速化されると、その転送データの有効期間幅が狭く
なり、出力信号のタイミング調整が難しくなる。これに
対処して、タイミング調整を適確に行い安定動作を確保
すべく、通常、半導体装置においては、その交流(A
C)特性について厳密な規定が設定されている。しか
し、AC特性は、製造プロセスの振れや温度,電圧によ
る変動からの影響を受け、ばらつきを生じることがあ
り、場合によっては、データ転送に支障をきたす惧れが
ある。
2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of lower voltage, higher speed and miniaturization of semiconductor devices, it has become more and more difficult to adjust the timing of output signals from the devices because they handle minute signals. For example, data transfer between semiconductor devices is normally performed in synchronization with a clock signal. However, when the clock signal is speeded up, the effective period width of the transfer data becomes narrow, and timing adjustment of the output signal becomes difficult. . To cope with this, in order to properly perform timing adjustment and ensure stable operation, normally in a semiconductor device, the alternating current (A
C) Strict specifications are set for the characteristics. However, the AC characteristics may be affected by fluctuations in the manufacturing process and fluctuations due to temperature and voltage, causing variations, which may hinder data transfer in some cases.

【0003】同一のクロック信号に同期してデータを転
送する場合に生じる誤動作の要因としては、例えば半導
体装置間のホールドタイミングの不良が考えられる。こ
うした不良を回避するためには、半導体装置の内部クロ
ックやデータラインの遅延を調整したり、システムボー
ド上の半導体装置間のデータラインに遅延素子を挿入し
たりすることが必要となる。
As a cause of malfunctions occurring when data is transferred in synchronization with the same clock signal, for example, defective hold timing between semiconductor devices is considered. In order to avoid such defects, it is necessary to adjust the internal clock of the semiconductor device and the delay of the data line, or to insert a delay element in the data line between the semiconductor devices on the system board.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速動
作を行う半導体装置は、一般に、PLL(Phase LockedL
oop)回路やDLL(Delay Locked Loop)回路等を用い
て、内部クロックを発生する構成を採用しており、この
ため、内部での特定レジスタへのクロックの遅延調整は
困難であり、また、データラインでの調整も含め、プロ
セスの振れ,温度や電圧等の変動に対する動的な調整は
困難である。他方、システムボード上の半導体装置間の
データラインに遅延素子を挿入する場合には、システム
ボードが損傷したり、遅延素子以外の遅延が高速動作の
弊害となることも予想できる。更に、データラインが多
い場合には、その本数分の調整が必要となり、調整作業
が煩雑となることも予想できる。
However, a semiconductor device that operates at high speed generally requires a PLL (Phase LockedL).
oop) circuit or DLL (Delay Locked Loop) circuit is used to generate an internal clock. Therefore, it is difficult to adjust the delay of the clock to a specific register inside the It is difficult to dynamically adjust to process fluctuations, temperature and voltage fluctuations, including line adjustments. On the other hand, when the delay element is inserted in the data line between the semiconductor devices on the system board, it can be expected that the system board will be damaged or that the delay other than the delay element will be an obstacle to the high speed operation. Furthermore, when there are many data lines, it is necessary to adjust the number of data lines, and it can be expected that the adjustment work will be complicated.

【0005】図7及び8を参照して、従来知られる信号
位相調整機能を備えた半導体装置について説明する。半
導体装置80は、入力信号の位相と出力信号の位相とを
位相比較し、その比較結果に基づき入力信号に対して所
定の遅延量をもたらすことにより、出力信号の位相を変
化させる信号位相調整機能の典型的な構成として、可変
遅延線回路81,位相比較器82,可変遅延線制御回路
83を有する。更に、半導体装置80は、可変遅延線回
路81の出力側と位相比較器82の入力側との間に、外
部入力信号が入力されてから可変遅延線回路81に入力
されるまでの遅延時間(T1)と、可変遅延線回路81
から外部へ出力されるまでの遅延時間(T2)との和
(T1+T2)に相当する遅延をもたらす内部遅延等価
回路84を有している。
A conventionally known semiconductor device having a signal phase adjusting function will be described with reference to FIGS. The semiconductor device 80 compares the phase of the input signal with the phase of the output signal, and provides a predetermined delay amount to the input signal based on the comparison result, thereby changing the phase of the output signal. 1 has a variable delay line circuit 81, a phase comparator 82, and a variable delay line control circuit 83. Further, in the semiconductor device 80, the delay time from the input of the external input signal between the output side of the variable delay line circuit 81 and the input side of the phase comparator 82 to the input to the variable delay line circuit 81 ( T1) and the variable delay line circuit 81
It has an internal delay equivalent circuit 84 that provides a delay corresponding to the sum (T1 + T2) of the delay time (T2) from the output to the outside.

【0006】このような位相調整用の回路構成は、一般
にDLL回路と呼ばれるもので、例えば半導体記憶装置
のデータ転送速度の向上を目的として、1クロック周期
でデータの入出力を2回行うDDR(Double Data Rat
e)の動作を実現するために、あるいは、システムボー
ド上の各半導体装置へのクロック信号の供給時に、同一
クロック信号を供給するために用いられる。
Such a circuit configuration for phase adjustment is generally called a DLL circuit. For the purpose of improving the data transfer rate of a semiconductor memory device, for example, DDR (input / output of data twice in one clock cycle) is performed. Double Data Rat
It is used to realize the operation of e) or to supply the same clock signal when supplying the clock signal to each semiconductor device on the system board.

【0007】図8は、半導体装置80内の各点(図7参
照)における信号波形をあらわすタイミングチャートで
ある。遅延時間T1は、点aと点bとの間に生じる遅延
時間であり、遅延時間T2は、点cと点eとの間に生じ
る遅延時間である。内部遅延等価回路84による遅延時
間はT1+T2と設定されている。ここでは、図8に示
すように、T1,T2の遅延時間をそれぞれ1目盛り
分,2目盛り分とする。また、回路に供給されるクロッ
ク信号に関して、1クロックを10目盛り分とする。
FIG. 8 is a timing chart showing a signal waveform at each point (see FIG. 7) in the semiconductor device 80. The delay time T1 is a delay time generated between the point a and the point b, and the delay time T2 is a delay time generated between the point c and the point e. The delay time by the internal delay equivalent circuit 84 is set to T1 + T2. Here, as shown in FIG. 8, the delay times of T1 and T2 are set to be one graduation and two graduations, respectively. In addition, with respect to the clock signal supplied to the circuit, one clock corresponds to 10 divisions.

【0008】各波形に付されたアルファベット又は数字
は、それぞれ、図7に示す半導体装置80内の各点に対
応しており、aが付された波形は、点aにおける信号波
形、bが付された波形は、点bにおける信号波形であ
る。また、d1〜d4が付された波形は、共に、点dに
おける波形であり、可変遅延線回路81の遅延時間が0
である場合、点dにおける信号波形は、点bから内部遅
延等価回路分(T1+T2)だけ遅れて、d1が付され
た波形となる。
The alphabets or numbers attached to the respective waveforms correspond to the respective points in the semiconductor device 80 shown in FIG. 7, and the waveform marked with a is the signal waveform at the point a, and the waveform marked with b. The generated waveform is the signal waveform at point b. Further, the waveforms with d1 to d4 are all waveforms at the point d, and the delay time of the variable delay line circuit 81 is 0.
In the case of, the signal waveform at the point d becomes a waveform with d1 delayed from the point b by the internal delay equivalent circuit (T1 + T2).

【0009】この半導体装置80では、点bと点dにお
ける信号波形が互いに一致するように、位相比較器82
が、その比較結果を可変遅延線制御回路83に送り、可
変遅延線制御回路83が、その比較結果に基づく制御信
号を発生し、これを可変遅延線回路81へ送る。これに
より、可変遅延線上での信号の遅延時間は変化してい
く。d2〜d4が付された波形は、それぞれ、時間経過
に伴い変化する点dにおける波形をあらわす。図8に示
すタイミングチャートでは、d4が付された波形が、b
が付された波形と同位相を有しており、この時点での点
eにおける信号波形(e4が付された波形)は、aが付
された波形すなわち外部入力信号の波形と同位相を有す
ることとなる。
In the semiconductor device 80, the phase comparator 82 is arranged so that the signal waveforms at the points b and d coincide with each other.
Sends the comparison result to the variable delay line control circuit 83, and the variable delay line control circuit 83 generates a control signal based on the comparison result and sends it to the variable delay line circuit 81. As a result, the delay time of the signal on the variable delay line changes. The waveforms with d2 to d4 respectively represent the waveforms at the point d that change with the passage of time. In the timing chart shown in FIG. 8, the waveform with d4 is b
Has the same phase as the waveform marked with, and the signal waveform at this point e (the waveform marked with e4) has the same phase as the waveform marked with a, that is, the waveform of the external input signal. It will be.

【0010】しかしながら、この半導体装置80では、
プロセスの振れ,温度や電圧等の変動により、点aと点
bとの間の遅延T1と、点cと点eとの間の遅延T2と
の和が内部遅延等価回路84の遅延時間と一致しない場
合、外部入力信号と出力信号との間で位相が一致しなく
なる。前述したように、外部入力信号と出力信号との間
に生じた位相のずれは、半導体装置間で行われるデータ
転送の誤動作を引き起こす要因となる。これに関連し
て、従来では、内部遅延等価回路84において、プロセ
スの振れ,温度や電圧等の変動に対し、その遅延時間を
T1+T2に維持させるべく、幾つかの提案がなされて
いるが、いずれも付加的要素を伴い、回路の複雑化,大
規模化を招来するものである。
However, in this semiconductor device 80,
The sum of the delay T1 between the point a and the point b and the delay T2 between the point c and the point e becomes equal to the delay time of the internal delay equivalent circuit 84 due to process fluctuations, fluctuations in temperature, voltage, and the like. Otherwise, the phases of the external input signal and the output signal will not match. As described above, the phase shift between the external input signal and the output signal causes a malfunction of data transfer performed between semiconductor devices. In relation to this, conventionally, some proposals have been made in the internal delay equivalent circuit 84 in order to maintain the delay time at T1 + T2 with respect to fluctuations in the process, fluctuations in temperature and voltage, etc. Also, with additional elements, the circuit becomes complicated and large-scaled.

【0011】また、出力信号のタイミング調整を可能と
する技術としては、従来、以下のようなものが提案され
ている。例えば、特開平10‐269773号公報で
は、DLL回路における可変遅延回路の制御により、デ
ータ出力回路からの出力データの出力タイミングを、ア
クセスクロックの立上がりのタイミングから(m/n)
×クロックサイクルタイムだけ遅延したタイミングとす
ることで、出力データの出力タイミングを制御する半導
体集積回路が開示されている。また、特開2000‐1
83172号公報では、DLL回路における内部遅延再
現回路に対して、トリミング処理を用いてその遅延量を
最適化することで、プロセスばらつきに対しても内部遅
延時間を調整することが可能となり、これにより、DL
L回路の精度を向上させ得る半導体装置が開示されてい
る。更に、特開2001‐60391号公報では、デー
タ出力時にDLL回路における出力データ用クロック信
号の位相調整動作を制御回路によって停止させ、発生す
るジッタを抑制し、データ転送の高速化を図る半導体装
置が開示されている。
The following techniques have been proposed as techniques for adjusting the timing of output signals. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-269773, the output timing of output data from the data output circuit is controlled from the rising timing of the access clock (m / n) by controlling the variable delay circuit in the DLL circuit.
A semiconductor integrated circuit is disclosed which controls the output timing of output data by setting the timing delayed by the clock cycle time. Also, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1
In Japanese Patent No. 83172, the internal delay reproduction circuit in the DLL circuit is trimmed to optimize its delay amount, thereby making it possible to adjust the internal delay time even for process variations. , DL
A semiconductor device capable of improving the accuracy of an L circuit is disclosed. Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-60391, there is disclosed a semiconductor device in which a phase adjustment operation of an output data clock signal in a DLL circuit is stopped by a control circuit at the time of data output to suppress generated jitter and speed up data transfer. It is disclosed.

【0012】しかし、これらの従来技術では、装置内の
DLL回路で発生する内部クロック信号の位相を調整し
たり、クロック信号のタイミングを調整したりして、出
力信号のタイミングを調整する構成が採用されることか
ら、プロセスの振れ,温度や電圧等の変動に対しては、
規定しているタイミングとのずれが生じるという不都合
を回避することができない。
However, these prior arts adopt a configuration in which the timing of the output signal is adjusted by adjusting the phase of the internal clock signal generated in the DLL circuit in the device or adjusting the timing of the clock signal. Therefore, for process fluctuations, fluctuations in temperature, voltage, etc.,
It is not possible to avoid the inconvenience of deviation from the specified timing.

【0013】本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされ
たもので、プロセスの振れ,温度や電圧等の変動による
出力データのホールド時間の振れに対して、そのタイミ
ング調整を容易に行い、安定した動作を確保し得る信号
位相調整機能を備えた半導体装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above technical problems, and the timing is easily adjusted for the fluctuation of the hold time of the output data due to the fluctuation of the process and the fluctuation of temperature, voltage, etc. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device having a signal phase adjusting function capable of ensuring the above operation.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1に係る発
明は、外部入力信号の入力に対して該入力信号と位相同
期した出力信号を出力する入力―出力間での信号位相調
整機能を備えた半導体装置において、外部からの入力信
号である第1信号と該入力信号を所定の遅延量で遅延さ
せてなる第2信号との間で位相の同期をとる位相調整手
段と、装置内部から外部への出力信号を遅延させる出力
信号遅延手段であって、上記位相調整手段において両信
号間で位相の同期がとられた時点で用いられる制御信号
に基づき、上記出力信号に対して付与される遅延量を調
整する出力信号遅延手段とを有していることを特徴とし
たものである。
The invention according to claim 1 of the present application provides an input-output signal phase adjusting function for outputting an output signal phase-synchronized with the input of an external input signal. In a semiconductor device provided, phase adjusting means for synchronizing a phase between a first signal which is an input signal from the outside and a second signal obtained by delaying the input signal by a predetermined delay amount; An output signal delay means for delaying an output signal to the outside, which is given to the output signal based on a control signal used when the phase adjustment means synchronizes the phases of both signals. And an output signal delay means for adjusting the delay amount.

【0015】また、本願の請求項2に係る発明は、上記
請求項1に係る発明において、上記位相調整手段が、入
力信号を上記制御信号に基づき決定される遅延量で遅延
させる遅延手段と、上記第1信号と遅延手段を経由した
第2信号とが入力され、両信号間の位相を比較する位相
比較手段と、該位相比較手段による比較結果に基づき、
上記遅延手段へ供給する制御信号を生成する制御信号生
成手段とを有しており、上記出力信号遅延手段が、上記
制御信号生成手段により生成された制御信号に基づき、
装置内部から外部への上記出力信号に対して付与される
遅延量を調整することを特徴としたものである。
The invention according to claim 2 of the present application is the invention according to claim 1, wherein the phase adjusting means delays the input signal by a delay amount determined based on the control signal. The first signal and the second signal that has passed through the delay means are input, and based on the comparison result by the phase comparison means for comparing the phases between the two signals, the phase comparison means,
And a control signal generation means for generating a control signal to be supplied to the delay means, the output signal delay means, based on the control signal generated by the control signal generation means,
It is characterized in that the delay amount given to the output signal from the inside of the device to the outside is adjusted.

【0016】更に、本願の請求項3に係る発明は、上記
請求項2に係る発明において、上記遅延手段の出力側と
上記位相比較手段の入力側との間に、入力される信号に
対して所定の遅延量を付与する遅延素子が交換可能に取
り付けられ、上記第2信号に対して付与される遅延量が
可変であることを特徴としたものである。
Further, the invention according to claim 3 of the present application is, in the invention according to claim 2, in respect of a signal input between the output side of the delay means and the input side of the phase comparison means. A delay element that gives a predetermined delay amount is replaceably attached, and the delay amount given to the second signal is variable.

【0017】また、更に、本願の請求項4に係る発明
は、上記請求項2又は3に係る発明において、上記出力
信号遅延手段が、上記位相調整手段における遅延手段と
同じ構成を備えた遅延手段を有しており、該遅延手段
は、上記制御信号生成手段により生成された制御信号に
基づき、外部への出力信号に対して付加する遅延量を調
整することを特徴としたものである。
Furthermore, the invention according to claim 4 of the present application is the invention according to claim 2 or 3, wherein the output signal delay means has the same configuration as the delay means in the phase adjusting means. The delay means is characterized by adjusting the delay amount to be added to the output signal to the outside based on the control signal generated by the control signal generating means.

【0018】また、更に、本願の請求項5に係る発明
は、上記請求項1〜4に係る発明のいずれか一におい
て、装置外部から内部への入力信号を遅延させる入力信
号遅延手段であって、上記位相調整手段において両信号
間で位相の同期がとられた時点で用いられる制御信号に
基づき、上記入力信号に対して付与される遅延量を調整
する入力信号遅延手段を有していることを特徴としたも
のである。
Further, the invention according to claim 5 of the present application is the input signal delay means for delaying an input signal from the outside to the inside of the device according to any one of the inventions according to claims 1 to 4. And an input signal delay means for adjusting a delay amount given to the input signal based on a control signal used when the phase adjustment means synchronizes the phases of the two signals. It is characterized by.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明
の実施の形態に係る半導体装置内に組み込まれた位相調
整用の回路構成及び装置外部に付加された遅延設定素子
を示すブロック図である。この半導体装置10は、外部
からの入力信号を受け、その信号に同期した出力信号を
発生する信号位相調整機能の典型的な構成として、可変
遅延線回路3,位相比較器4,可変遅延線制御回路5を
備えている。これらの構成としては、従来技術として前
述した半導体装置80(図8参照)内の位相調整用の構
成を用いることができるが、本実施の形態の詳細な明示
のため、図2及び3に、それぞれ、可変遅延線回路3及
び可変遅延線制御回路5の具体構成を示す。なお、これ
ら「可変遅延線回路」,「位相比較器」,「可変遅延線
制御回路」は、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「遅
延手段」,「位相比較手段」,「制御信号生成手段」に
該当する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration for phase adjustment incorporated in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention and a delay setting element added outside the device. This semiconductor device 10 has a variable delay line circuit 3, a phase comparator 4, a variable delay line control as a typical configuration of a signal phase adjusting function for receiving an input signal from the outside and generating an output signal in synchronization with the signal. The circuit 5 is provided. As these configurations, the configuration for phase adjustment in the semiconductor device 80 (see FIG. 8) described above as a conventional technique can be used, but in order to clearly show the present embodiment in detail, FIGS. Specific configurations of the variable delay line circuit 3 and the variable delay line control circuit 5 are shown respectively. The "variable delay line circuit", "phase comparator", and "variable delay line control circuit" are the "delay means", "phase comparison means", and "control signal generation means" described in the claims, respectively. It corresponds to.

【0020】図2からわかるように、可変遅延線回路3
は、基本的な構成として、入力信号に対してそれぞれ異
なる遅延時間をもたらす複数の遅延線3aと、各遅延線
3a毎に異なる数だけ直列式に設けられる遅延素子3b
と、複数の遅延線3aの中から1本を選択する選択器3
cとを有している。各遅延線3a毎に、それぞれ異なる
数の遅延素子3bが直列式に設けられることにより、遅
延線毎に、入力信号に対して異なる遅延時間がもたらさ
れる。例えば、選択器3cの端子D2に対応する遅延線
3aには、2つの遅延素子3bが設けられ、また、選択
器3cの端子D4に対応する遅延線3aには、4つの遅
延素子3bが設けられる。したがって、端子D4に対応
する遅延線3aは、端子D2に対応する遅延線3aと比
較して、2倍の長さの遅延時間を入力信号に対してもた
らすことになる。なお、選択器3cの端子D0に対応す
る遅延線3aには、遅延素子3bが設けられておらず、
この遅延線3bが選択された場合、入力信号は遅延させ
られずに可変遅延線回路3から出力される。また、選択
器3cは、可変遅延線制御回路5から送られてくる制御
信号に基づき、遅延線のうちの1本を選択し、信号を遅
延させずに若しくは所定時間だけ遅延させた上で出力す
る。
As can be seen from FIG. 2, the variable delay line circuit 3
Has a basic configuration in which a plurality of delay lines 3a that cause different delay times for input signals and a plurality of delay elements 3b provided in series for each delay line 3a are provided.
And a selector 3 for selecting one from the plurality of delay lines 3a
c and. By providing a different number of delay elements 3b in series for each delay line 3a, a different delay time is provided for an input signal for each delay line. For example, the delay line 3a corresponding to the terminal D2 of the selector 3c is provided with two delay elements 3b, and the delay line 3a corresponding to the terminal D4 of the selector 3c is provided with four delay elements 3b. To be Therefore, the delay line 3a corresponding to the terminal D4 provides the input signal with a delay time twice as long as that of the delay line 3a corresponding to the terminal D2. The delay element 3b is not provided in the delay line 3a corresponding to the terminal D0 of the selector 3c,
When this delay line 3b is selected, the input signal is output from the variable delay line circuit 3 without being delayed. The selector 3c selects one of the delay lines based on the control signal sent from the variable delay line control circuit 5, and outputs the signal without delaying it or delaying it for a predetermined time. To do.

【0021】他方、図3から分かるように、可変遅延線
制御回路5は、アップ/ダウンカウンタ(図ではUP/
DOWNカウンタと表記)で構成されており、それぞ
れ、位相比較器4による比較結果をあらわすアップ/ダ
ウン信号を受け、このアップ/ダウン信号に基づいて、
可変遅延線回路3へ送る制御信号を生成する。すなわ
ち、ここで生成される制御信号によって、可変遅延線回
路3側で選択される遅延線3aが決定される。
On the other hand, as can be seen from FIG. 3, the variable delay line control circuit 5 includes an up / down counter (UP / down counter in the figure).
DOWN counter), each receives an up / down signal representing the comparison result by the phase comparator 4, and based on this up / down signal,
A control signal to be sent to the variable delay line circuit 3 is generated. That is, the delay line 3a selected on the variable delay line circuit 3 side is determined by the control signal generated here.

【0022】また、図1に示すように、半導体装置10
は、位置調整用の回路構成に関係する外部端子として、
外部からのクロック信号の入力端子である外部端子a1
と、外部へのデータの出力端子である外部端子k1と、
可変遅延線回路3の出力側と電気的に接続する外部端子
c1と、ラインe1を介して位相比較器4の入力側と電
気的に接続する外部端子d1とを有している。この実施
の形態では、半導体装置10に対して、外部端子c1と
d1との間に接続され、端子c1からd1へ通過する信
号に対して所定の遅延時間をもたらす遅延設定素子20
が取り付けられている。
Further, as shown in FIG. 1, the semiconductor device 10
Is an external terminal related to the circuit configuration for position adjustment,
External terminal a1 which is an input terminal for a clock signal from the outside
And an external terminal k1 which is a terminal for outputting data to the outside,
It has an external terminal c1 electrically connected to the output side of the variable delay line circuit 3 and an external terminal d1 electrically connected to the input side of the phase comparator 4 via a line e1. In this embodiment, with respect to the semiconductor device 10, the delay setting element 20 which is connected between the external terminals c1 and d1 and provides a predetermined delay time to a signal passing from the terminals c1 to d1.
Is attached.

【0023】以上の構成を備えた半導体装置10では、
外部端子a1を通じて入力された信号(クロック信号)
が、バッファ2を介してラインb1を通過した後、可変
遅延線回路3及び位相比較器4に入力される。可変遅延
線回路3へ入力された信号は、可変遅延線制御回路5か
らの制御信号に基づき、遅延させられずに若しくは所定
時間だけ遅延させられた上で出力される。また、位相比
較器4には、その入力側に、ラインb1及びe1が接続
されており、動作時には、ラインb1を経由した信号
(第1信号)とともに、可変遅延線回路3から出力され
た後、ラインe1を経由した信号(第2信号)が入力さ
れる。位相比較器4は、第1信号及び第2信号を比較
し、その比較結果をあらわすアップ/ダウン信号を、ラ
インg1経由で可変遅延線制御回路5へ送る。
In the semiconductor device 10 having the above structure,
Signal (clock signal) input through the external terminal a1
After passing through the line b1 via the buffer 2, it is input to the variable delay line circuit 3 and the phase comparator 4. The signal input to the variable delay line circuit 3 is output without being delayed or after being delayed by a predetermined time based on the control signal from the variable delay line control circuit 5. Further, the phase comparator 4 has lines b1 and e1 connected to the input side thereof, and in operation, after being output from the variable delay line circuit 3 together with the signal (first signal) passing through the line b1. , The signal (second signal) via the line e1 is input. The phase comparator 4 compares the first signal and the second signal, and sends an up / down signal representing the comparison result to the variable delay line control circuit 5 via the line g1.

【0024】以下、第1信号のクロックサイクル時間を
「10」、バッファ2の遅延時間を「1」、可変遅延線
制御回路5のカウント値(S2,S1,S0)を(0,
0,0)、可変遅延線回路3内の1つの遅延素子3b
(全ての遅延素子3bが同じ遅延時間をもたらすとす
る)による遅延時間を「1」、更に、外部の遅延設定素
子20による遅延時間を「7」とする条件を仮定して、
装置の動作の説明を行う。
Hereinafter, the clock cycle time of the first signal is "10", the delay time of the buffer 2 is "1", and the count values (S2, S1, S0) of the variable delay line control circuit 5 are (0,
0, 0), one delay element 3b in the variable delay line circuit 3
Assuming a condition that the delay time by (assuming that all delay elements 3b bring the same delay time) is “1” and the delay time by the external delay setting element 20 is “7”,
The operation of the device will be described.

【0025】図4には、前述した条件下で位置調整を行
った場合の、半導体装置10の各ライン又は点(図1参
照)における信号波形をあらわす。外部から入力された
クロック信号は、バッファ2で遅延時間「1」だけ遅延
させられ、ラインb1における信号波形は、b1が付さ
れた波形となる。また、一方、バッファ2を通過した後
に可変遅延線回路3へ入力される信号に関しては、ま
ず、可変遅延線制御回路5のカウント値(S2,S1,
S0)が(0,0,0)であることから、可変遅延線回
路3の選択器3cは、端子D0に対応する遅延時間
「0」の遅延線3aを選択する。更に、可変遅延線回路
3からの出力後、遅延設定素子20を通過することによ
り、信号は遅延時間「7」だけ遅延させられる。この場
合、b1が付された信号波形であらわされる信号に相対
した総遅延時間は「7」であるので、ラインe1におけ
る信号波形としては、e1−0が付された波形が得られ
る。
FIG. 4 shows a signal waveform at each line or point (see FIG. 1) of the semiconductor device 10 when the position is adjusted under the above-mentioned conditions. The clock signal input from the outside is delayed by the delay time “1” in the buffer 2, and the signal waveform on the line b1 becomes a waveform with b1. On the other hand, regarding the signal input to the variable delay line circuit 3 after passing through the buffer 2, first, the count value (S2, S1,
Since S0) is (0, 0, 0), the selector 3c of the variable delay line circuit 3 selects the delay line 3a having the delay time “0” corresponding to the terminal D0. Further, the signal is delayed by the delay time “7” by passing through the delay setting element 20 after the output from the variable delay line circuit 3. In this case, since the total delay time relative to the signal represented by the signal waveform with b1 is "7", the signal waveform with line e1 is the waveform with e1-0.

【0026】位相比較器4は、各ラインから入力されて
きた信号の位相が一致していないことを検出し、可変遅
延線制御回路5へカウントアップ信号を送る。可変遅延
線制御回路5は、カウントアップを行い、カウント値を
(0,0,1)と設定し直す。これに応じて、可変遅延
線回路3の選択器3cは、端子D1に対応する遅延時間
「1」の遅延線3aを選択する。更に、可変遅延線回路
3からの出力後、信号は、遅延設定素子20で遅延時間
「7」だけ遅延させられる。この場合、b1が付された
信号波形であらわされる信号に相対した総遅延時間は
「8」であるので、ラインe1における信号波形として
は、e1−1が付された波形が得られる。
The phase comparator 4 detects that the phases of the signals input from the respective lines do not match, and sends a count-up signal to the variable delay line control circuit 5. The variable delay line control circuit 5 counts up and resets the count value to (0, 0, 1). In response to this, the selector 3c of the variable delay line circuit 3 selects the delay line 3a having the delay time "1" corresponding to the terminal D1. Further, after the output from the variable delay line circuit 3, the signal is delayed by the delay setting element 20 by the delay time “7”. In this case, since the total delay time relative to the signal represented by the signal waveform with b1 is "8", the signal waveform with line e1 is the waveform with e1-1.

【0027】引き続き、位相比較器4は、各ラインから
入力されてきた信号の位相が一致していないことを検出
し、可変遅延線制御回路5に対してカウントアップ信号
を送る。可変遅延線制御回路5は、カウントアップを行
い、カウント値を(0,1,0)と設定し直す。これに
応じて、可変遅延線回路3の選択器3cは、端子D2に
対応する遅延時間「2」の遅延線3aを選択する。更
に、可変遅延線回路3からの出力後、信号は、遅延設定
素子20で遅延時間「7」だけ遅延させられる。この場
合、b1が付された信号波形であらわされる信号に相対
した総遅延時間は「9」であるので、ラインe1におけ
る信号波形としては、e1−2が付された波形が得られ
る。
Subsequently, the phase comparator 4 detects that the phases of the signals input from the respective lines do not match, and sends a count-up signal to the variable delay line control circuit 5. The variable delay line control circuit 5 counts up and resets the count value to (0, 1, 0). In response to this, the selector 3c of the variable delay line circuit 3 selects the delay line 3a having the delay time “2” corresponding to the terminal D2. Further, after the output from the variable delay line circuit 3, the signal is delayed by the delay setting element 20 by the delay time “7”. In this case, since the total delay time relative to the signal represented by the signal waveform with b1 is “9”, the signal waveform with line e1 is the waveform with e1-2.

【0028】また、引き続き、位相比較器4は、各ライ
ンから入力されてきた信号の位相が一致していないこと
を検出し、可変遅延線制御回路5に対してカウントアッ
プ信号を送る。可変遅延線制御回路5は、カウントアッ
プを行い、カウント値を(0,1,1)と設定し直す。
これに応じて、可変遅延線回路3の選択器3cは、端子
D3に対応する遅延時間「3」の遅延線3aを選択す
る。更に、可変遅延線回路3からの出力後、信号は、遅
延設定素子20で遅延時間「7」だけ遅延させられる。
この場合、b1が付された信号波形であらわされる信号
に相対した総遅延時間は「10」であるので、ラインe
1における信号波形としては、e1−3が付された波形
が得られる。このe1−3が付された波形は、b1が付
された波形と同じ位相を有することとなる。これに応じ
て、位相比較器4は、位相が一致したことを検出し、ア
ップ/ダウン信号を停止する。
Further, subsequently, the phase comparator 4 detects that the phases of the signals input from the respective lines do not match, and sends a count-up signal to the variable delay line control circuit 5. The variable delay line control circuit 5 counts up and resets the count value to (0, 1, 1).
In response to this, the selector 3c of the variable delay line circuit 3 selects the delay line 3a having the delay time “3” corresponding to the terminal D3. Further, after the output from the variable delay line circuit 3, the signal is delayed by the delay setting element 20 by the delay time “7”.
In this case, since the total delay time relative to the signal represented by the signal waveform with b1 is "10", the line e
As the signal waveform in 1, a waveform with e1-3 is obtained. The waveform marked with e1-3 has the same phase as the waveform marked with b1. In response, the phase comparator 4 detects that the phases match and stops the up / down signal.

【0029】次に、プロセスの振れ,温度や電圧等の変
動があり、可変遅延線回路3内の1つの遅延素子3bに
よる遅延時間が「1.5」となった場合について考え
る。図5は、この場合の半導体装置10の各ライン又は
点における信号波形をあらわすタイミングチャートであ
る。外部から入力されたクロック信号は、バッファ2で
遅延時間「1」だけ遅延させられ、図4に示す場合と同
様に、ラインb1における信号波形は、b1が付された
波形となる。また、一方、バッファ2を通過した後に可
変遅延線回路3へ入力される信号に関しては、まず、可
変遅延線制御回路5のカウント値(S2,S1,S0)
が(0,0,0)であることから、可変遅延線回路3の
選択器3cは、端子D0に対応する遅延時間「0」の遅
延線3aを選択する。更に、可変遅延線回路3からの出
力後、遅延設定素子20を通過することにより、信号は
遅延時間「7」だけ遅延させられる。この場合、ライン
e1における信号波形としては、e1−0が付された波
形が得られる。
Next, consider a case where there is a process fluctuation, a change in temperature, a voltage, etc., and the delay time by one delay element 3b in the variable delay line circuit 3 is "1.5". FIG. 5 is a timing chart showing the signal waveform at each line or point of the semiconductor device 10 in this case. The clock signal input from the outside is delayed by the delay time “1” in the buffer 2, and the signal waveform in the line b1 becomes a waveform with b1 added, as in the case shown in FIG. On the other hand, regarding the signal input to the variable delay line circuit 3 after passing through the buffer 2, first, the count value (S2, S1, S0) of the variable delay line control circuit 5
Is (0,0,0), the selector 3c of the variable delay line circuit 3 selects the delay line 3a having the delay time "0" corresponding to the terminal D0. Further, the signal is delayed by the delay time “7” by passing through the delay setting element 20 after the output from the variable delay line circuit 3. In this case, as the signal waveform on the line e1, a waveform with e1-0 is obtained.

【0030】位相比較器4は位相が一致していないこと
を検出し、可変遅延線制御回路5に対してカウントアッ
プ信号を送る。可変遅延線制御回路5は、カウントアッ
プを行い、カウント値を(0,0,1)と設定し直す。こ
れに応じて、可変遅延線回路3の選択器3cは、端子D
1に対応する遅延線3aを選択する。この遅延線3aで
は、1つの遅延素子3bにより遅延時間「1.5」がも
たらされる。このとき、ラインe1における信号波形と
しては、e1−1が付された波形が得られる。
The phase comparator 4 detects that the phases do not match and sends a count-up signal to the variable delay line control circuit 5. The variable delay line control circuit 5 counts up and resets the count value to (0, 0, 1). In response to this, the selector 3c of the variable delay line circuit 3 has the terminal D
The delay line 3a corresponding to 1 is selected. In this delay line 3a, delay time "1.5" is brought about by one delay element 3b. At this time, as the signal waveform on the line e1, a waveform with e1-1 is obtained.

【0031】引き続き、位相比較器4は、位相が一致し
ていないことを検出し、可変遅延線制御回路5へカウン
トアップ信号を送る。可変遅延線制御回路5は、カウン
トアップを行い、カウント値を(0,1,0)と設定し直
す。これに応じて、可変遅延線回路3の選択器3cは、
端子D2に対応する遅延線3aを選択する。この遅延線
3aでは、2つの遅延素子3bにより遅延時間「3」が
もたらされる。このとき、ラインe1における信号波形
としては、e1−2が付された波形が得られる。このe
1−2が付された波形は、b1が付された波形と同じ位
相を有することとなる。これに応じて、位相比較器4
は、位相が一致したことを検出し、アップ/ダウン信号
を停止する。また、この場合には、可変遅延線制御回路
5のカウント値も(0,1,0)で保持されることとな
る。
Subsequently, the phase comparator 4 detects that the phases do not match and sends a count-up signal to the variable delay line control circuit 5. The variable delay line control circuit 5 counts up and resets the count value to (0, 1, 0). In response to this, the selector 3c of the variable delay line circuit 3 is
The delay line 3a corresponding to the terminal D2 is selected. In this delay line 3a, the delay time "3" is brought about by the two delay elements 3b. At this time, as the signal waveform on the line e1, a waveform with e1-2 is obtained. This e
The waveform labeled with 1-2 will have the same phase as the waveform labeled with b1. In response to this, the phase comparator 4
Detects that the phases match and stops the up / down signals. Further, in this case, the count value of the variable delay line control circuit 5 is also held at (0, 1, 0).

【0032】以上のことから分かるように、入力信号と
出力信号との間で位相が同じになる場合の、可変遅延線
回路3での遅延時間は、プロセスの振れ,温度や電圧等
の変動に対して影響を受けることなく、「クロックサイ
クル時間−外部の遅延設定素子20による遅延時間(1
0−7=3)」に基づき決まるものである。これに対し
て、その遅延時間を実現する可変遅延線制御回路5のカ
ウント値(S2,S1,S0)は、プロセスの振れ,温
度や電圧等の変動に対して変化する。すなわち、所定の
条件下で、可変遅延線回路3の遅延素子3bによる遅延
時間をXに設定しようとする場合、外部の遅延設定素子
20による遅延時間を「クロックサイクル時間−X」と
設定すればよく、このことは、その条件下での可変遅延
線回路3のカウント値が、遅延時間Xを表していること
と同じである。
As can be seen from the above, the delay time in the variable delay line circuit 3 in the case where the input signal and the output signal have the same phase is subject to process fluctuations, fluctuations in temperature, voltage, etc. Without being affected, “clock cycle time−delay time by the external delay setting element 20 (1
0-7 = 3) ". On the other hand, the count values (S2, S1, S0) of the variable delay line control circuit 5 that realizes the delay time change with respect to process fluctuations and changes in temperature, voltage, and the like. That is, when the delay time by the delay element 3b of the variable delay line circuit 3 is set to X under a predetermined condition, the delay time by the external delay setting element 20 is set to "clock cycle time-X". Of course, this is the same as that the count value of the variable delay line circuit 3 under that condition represents the delay time X.

【0033】更に詳しく説明する。外部入力信号が外部
端子a1を通じて半導体装置10に入力されてから可変
遅延線回路3に入力されるまでの遅延時間をT1,ま
た、外部の遅延設定素子20による遅延時間をT1とす
る。更に、入力信号のクロックサイクル時間をRとす
る。この場合、ラインb1における信号波形とラインe
1における信号波形の位相が同じになった時点での可変
遅延線回路3による遅延時間は、R−T1となる。そし
て、このときの可変遅延線制御回路5から可変遅延線回
路3へ送信される制御信号の状態を、S[R‐T1]とす
る。
A more detailed description will be given. The delay time from the input of the external input signal to the semiconductor device 10 through the external terminal a1 to the input of the variable delay line circuit 3 is T1, and the delay time by the external delay setting element 20 is T1. Further, the clock cycle time of the input signal is R. In this case, the signal waveform on line b1 and line e
The delay time by the variable delay line circuit 3 at the time when the phases of the signal waveforms in 1 are the same is R-T1. The state of the control signal transmitted from the variable delay line control circuit 5 to the variable delay line circuit 3 at this time is S [R-T1].

【0034】次に、外部の遅延設定素子20による遅延
時間をT2に変更すると、外部入力信号と出力信号との
間で位相が一致した時点での可変遅延線回路3による遅
延時間は、R−T2となり、また、このときの可変遅延
線制御回路5から可変遅延線回路3へ送信される制御信
号の状態は、S[R‐T2]となる。同様にして、外部遅
延設定素子20による遅延時間をT3に変更すると、外
部入力信号と出力信号との間で位相が一致した時点での
可変遅延線回路3による遅延時間は、R−T3となり、
また、このときの可変遅延線制御回路5から可変遅延線
回路3へ送信される制御信号の状態は、S[R‐T3]と
なる。
Next, when the delay time by the external delay setting element 20 is changed to T2, the delay time by the variable delay line circuit 3 at the time when the phases of the external input signal and the output signal match is R-. T2, and the state of the control signal transmitted from the variable delay line control circuit 5 to the variable delay line circuit 3 at this time is S [R-T2]. Similarly, if the delay time by the external delay setting element 20 is changed to T3, the delay time by the variable delay line circuit 3 at the time when the phases of the external input signal and the output signal match is R-T3,
The state of the control signal transmitted from the variable delay line control circuit 5 to the variable delay line circuit 3 at this time is S [R-T3].

【0035】このように、外部の遅延設定素子20によ
る遅延時間を変更することで、外部入力信号と出力信号
との間で位相が一致した時点での可変遅延線回路3によ
る遅延時間が変更されることとなる。例えば、クロック
サイクル時間が10[ns]であり、可変遅延線回路3に
おいて1[ns]の遅延時間を設定しようとする場合に
は、外部の遅延設定素子20による遅延時間を1[ns]
に設定する。これにより、プロセスの振れ,温度や電圧
の変動が生じた場合にも、可変遅延線回路3において確
実に1[ns]の遅延時間が実現されることとなる。換言
すれば、いかなる条件下においても、可変遅延線制御回
路5は、可変遅延線回路3が所望の遅延時間をもたらし
得るような制御信号を生成することができる。つまり、
この制御信号は、可変遅延線回路3による遅延時間の絶
対値量と同意となる。
As described above, by changing the delay time by the external delay setting element 20, the delay time by the variable delay line circuit 3 at the time when the phases of the external input signal and the output signal match each other is changed. The Rukoto. For example, when the clock cycle time is 10 [ns] and the delay time of 1 [ns] is to be set in the variable delay line circuit 3, the delay time by the external delay setting element 20 is 1 [ns].
Set to. As a result, the delay time of 1 [ns] can be reliably realized in the variable delay line circuit 3 even when process fluctuations, temperature or voltage fluctuations occur. In other words, under any condition, the variable delay line control circuit 5 can generate a control signal that allows the variable delay line circuit 3 to provide a desired delay time. That is,
This control signal is synonymous with the absolute value of the delay time by the variable delay line circuit 3.

【0036】図1に示すように、半導体装置10には、
前述した構成に加え、内部回路11及び出力データ用可
変遅延線回路12が含まれている。内部回路6は、半導
体装置10内の出力部として作用し、図1に示す「h
1」は、内部回路6に接続された1本の出力信号ライン
をあらわしている。従来知られる構成としては、その出
力信号ラインが外部へ導かれ、それを通過してきた出力
信号がそのまま出力データとなることが一般的である
が、この半導体装置10では、内部回路11からの出力
信号が、更に、出力データ用可変遅延線回路12に入力
される。出力データ用可変遅延線回路12としては、図
2に示す可変遅延線回路3と同様のものを用いることが
できる。なお、この「出力データ用可変遅延線回路」
は、特許請求の範囲に記載の「出力信号遅延手段」に該
当する。
As shown in FIG. 1, the semiconductor device 10 includes:
In addition to the above-mentioned configuration, an internal circuit 11 and an output data variable delay line circuit 12 are included. The internal circuit 6 acts as an output section in the semiconductor device 10, and the “h” shown in FIG.
“1” represents one output signal line connected to the internal circuit 6. As a conventionally known configuration, it is general that the output signal line is guided to the outside and the output signal that has passed therethrough becomes the output data as it is. However, in the semiconductor device 10, the output from the internal circuit 11 is output. The signal is further input to the output data variable delay line circuit 12. The output data variable delay line circuit 12 may be the same as the variable delay line circuit 3 shown in FIG. This "variable delay line circuit for output data"
Corresponds to "output signal delay means" described in the claims.

【0037】動作時において、出力データ用可変遅延線
回路12には、内部回路11からの出力信号とともに、
可変遅延線制御回路5からラインf1を経由して送られ
てくる制御信号(すなわちカウント値(S2,S1,S
0))が入力される。これにより、可変遅延線回路3に
てもたらされる遅延時間を選択することが可能となる。
その結果、ラインh1を通じて出力データ用可変遅延線
回路12に入力されてきた信号は、可変遅延線回路3に
よる遅延時間と同じ時間だけ遅延させられた上で出力さ
れる。
During operation, the output data variable delay line circuit 12 receives the output signal from the internal circuit 11 and
The control signal sent from the variable delay line control circuit 5 via the line f1 (that is, the count value (S2, S1, S
0)) is input. This makes it possible to select the delay time provided by the variable delay line circuit 3.
As a result, the signal input to the output data variable delay line circuit 12 through the line h1 is delayed by the same time as the delay time of the variable delay line circuit 3 and then output.

【0038】このような構成によれば、例えば、外部へ
の出力信号を遅延時間「3」だけ遅延させる場合に、外
部の遅延設定素子20による遅延時間を「7」と設定す
ることで、いかなる条件下においても、外部への出力信
号を遅延時間「3」だけ遅延させられたものとすること
ができる。
According to such a configuration, for example, when the output signal to the outside is delayed by the delay time “3”, the delay time by the external delay setting element 20 is set to “7”, Even under the conditions, the output signal to the outside can be delayed by the delay time “3”.

【0039】更に、出力データ用可変遅延線回路12に
含まれる複数の遅延素子(不図示)について、各遅延素
子による遅延時間を全て「0.1」と設定すると、その
遅延時間は、プロセスの振れ,温度又は電圧等の変動に
対しても、可変遅延線回路3による遅延時間の1/10
となる(すなわち比例的に遅延値が変わる)。すなわ
ち、外部への出力信号を遅延時間「3」だけ遅延させる
場合には、出力データ用可変遅延線回路12による遅延
時間は「0.3」となり、一層細かい遅延調整を行うこ
とが可能である。これにより、出力データ用可変遅延線
回路12に対して、可変遅延線回路3で実現される遅延
時間よりも精密な調整を行えることとなる。なお、図1
では、出力データ用可変遅延線回路12の出力側で、外
部端子k1に接続する出力信号ラインが1本のみ示され
ているが、これに限定されることなく、必要に応じて、
複数の出力信号ラインを備えた出力データ用可変遅延線
回路を用いてもよい。
Further, regarding the plurality of delay elements (not shown) included in the output data variable delay line circuit 12, if the delay time by each delay element is set to all "0.1", the delay time is 1/10 of the delay time by the variable delay line circuit 3 even for fluctuations, fluctuations in temperature or voltage, etc.
(That is, the delay value changes proportionally). That is, when the output signal to the outside is delayed by the delay time "3", the delay time by the output data variable delay line circuit 12 becomes "0.3", and it is possible to perform finer delay adjustment. . As a result, the output data variable delay line circuit 12 can be adjusted more precisely than the delay time realized by the variable delay line circuit 3. Note that FIG.
In the above, only one output signal line connected to the external terminal k1 is shown on the output side of the output data variable delay line circuit 12, but the present invention is not limited to this, and if necessary,
A variable delay line circuit for output data having a plurality of output signal lines may be used.

【0040】以上のように、この半導体装置10では、
プロセスの振れ,温度や電圧等の変動に伴い条件が変化
した場合にも、その内部に備えられた位相調整用の構成
から得られる結果に基づき、出力データの遅延時間を調
整することができる。より詳しく説明する。例えば、プ
ロセス,温度や電圧等が異なる2つの条件A及びBの下
で、第1信号と第2信号とが同期した時点での可変遅延
線回路3による遅延時間が共にTであったとすると、当
然ながら、可変遅延線回路3内で通過する遅延素子3b
の数は違ってくる。一例として、可変遅延線回路3内の
各遅延素子3bが、条件Aのもとで、T/10の遅延時
間をもたらすものであっても、条件Bのもとでは、T/
9の遅延時間をもたらすものとなり、この場合、遅延時
間Tを実現するには、条件Aのもとで10段の遅延素子
3bが必要となる一方、条件Bのもとでは9段の遅延素
子3bが必要となる。このことは、可変遅延線制御回路
5から生成された制御信号が、条件Aと条件Bの違い
を、所定の遅延時間をもたらす遅延素子3bの通過段数
という形で検出することをあらわしている。つまり、こ
の制御信号を、出力データ用可変遅延線回路12におい
て、外部への出力データの遅延時間を制御する信号とす
ることで、所定の条件下における遅延量について設定し
た絶対値量による制御が可能となる。その結果、半導体
装置10は、プロセスの振れ,温度や電圧等の変動が生
じた場合にも、出力信号に対する遅延調整を容易に行
え、安定した動作を確保することができる。
As described above, in the semiconductor device 10,
Even when the conditions change due to fluctuations in the process, temperature, voltage, etc., the delay time of the output data can be adjusted based on the result obtained from the internal phase adjusting structure. This will be described in more detail. For example, assuming that the delay time by the variable delay line circuit 3 is T at the time when the first signal and the second signal are synchronized under two conditions A and B in which the process, temperature, voltage, etc. are different, As a matter of course, the delay element 3b passing through in the variable delay line circuit 3
The number of is different. As an example, even if each delay element 3b in the variable delay line circuit 3 causes a delay time of T / 10 under the condition A, it does not exceed T / T under the condition B.
In this case, in order to realize the delay time T, 10 stages of delay elements 3b are required under the condition A, while under the condition B, 9 stages of the delay elements are required. 3b is required. This means that the control signal generated from the variable delay line control circuit 5 detects the difference between the condition A and the condition B in the form of the number of passage stages of the delay element 3b that causes a predetermined delay time. That is, by using this control signal as a signal for controlling the delay time of the output data to the outside in the output data variable delay line circuit 12, the control by the absolute value amount set for the delay amount under a predetermined condition can be performed. It will be possible. As a result, the semiconductor device 10 can easily adjust the delay with respect to the output signal and secure a stable operation even when a process fluctuation or a change in temperature, voltage, or the like occurs.

【0041】次に、図6は、本発明の他の実施の形態に
係る信号位相調整機能を備えた半導体装置を示すブロッ
ク図である。なお、以下では、前述した実施の形態にお
ける場合と同じものについては、同一の符号を付し、そ
れ以上の説明を省略する。前述した実施の形態では、可
変遅延線制御回路5からの制御信号が、ラインf1経由
で出力データ用可変遅延線回路12に入力されていた
(図1参照)が、この実施の形態では、半導体装置30
が、図6に示すように、外部端子a2から入力されてき
た外部入力データとともに、可変遅延線制御回路5から
の制御信号とを受ける入力データ用可変遅延線回路32
を有している。この入力データ用可変遅延線回路32
は、出力データ用可変遅延線回路12と同様の構成を有
するものである。なお、この「入力データ用可変遅延線
回路」は、特許請求の範囲に記載の「入力信号遅延手
段」に該当する。
Next, FIG. 6 is a block diagram showing a semiconductor device having a signal phase adjusting function according to another embodiment of the present invention. In the following, the same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and further description will be omitted. In the above-described embodiment, the control signal from the variable delay line control circuit 5 is input to the output data variable delay line circuit 12 via the line f1 (see FIG. 1), but in this embodiment, the semiconductor is used. Device 30
However, as shown in FIG. 6, the input data variable delay line circuit 32 receives the external input data input from the external terminal a2 and the control signal from the variable delay line control circuit 5.
have. This input data variable delay line circuit 32
Has the same configuration as the output data variable delay line circuit 12. The "input data variable delay line circuit" corresponds to the "input signal delay means" described in the claims.

【0042】この半導体装置30では、外部入力データ
に対して、入力データ用可変遅延線回路32による遅延
調整が行われることにより、内部回路11へラインi1
経由で入力する信号に対して、前述した実施の形態にお
いて出力信号に対して行われた場合と同様に遅延時間を
制御して、位相調整を行うことが可能となる。これによ
り、入力信号のセットアップ/ホールド時間を調整する
ことが可能となる。なお、図6では、入力データ用可変
遅延線回路32の入力側で、外部端子a2に接続する入
力データラインが1本のみ示されているが、これに限定
されることなく、必要に応じて、複数の入力データライ
ンを備えた入力データ用可変遅延線回路を用いてもよ
い。
In this semiconductor device 30, the input data variable delay line circuit 32 performs delay adjustment on the external input data, so that the line i1 is transferred to the internal circuit 11.
It is possible to perform phase adjustment by controlling the delay time with respect to the signal input via the same as in the case of performing the output signal in the above-described embodiment. This makes it possible to adjust the setup / hold time of the input signal. Although only one input data line connected to the external terminal a2 is shown on the input side of the input data variable delay line circuit 32 in FIG. 6, the input data line is not limited to this and may be provided as necessary. Alternatively, an input data variable delay line circuit having a plurality of input data lines may be used.

【0043】なお、本発明は、例示された実施の形態に
限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
において、種々の改良及び設計上の変更が可能であるこ
とは言うまでもない。
Needless to say, the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願の
請求項1に係る発明によれば、外部からの入力信号であ
る第1信号と該入力信号を所定の遅延量で遅延させてな
る第2信号との間で位相の同期をとりつつ、両信号間で
位相の同期がとられた時点で用いられる制御信号に基づ
き、装置内部から外部への出力信号に対して付与される
遅延量を調整するため、プロセスの振れ,温度や電圧の
変動等が生じた場合にも、その出力信号に対する遅延調
整を容易に行い、安定した装置の動作を確保することが
できる。
As is apparent from the above description, according to the invention of claim 1 of the present application, the first signal which is an external input signal and the input signal are delayed by a predetermined delay amount. The amount of delay given to the output signal from the inside of the device to the outside based on the control signal used at the time when the phase is synchronized between the two signals while the phase is synchronized with the second signal. Therefore, even when process fluctuations, temperature or voltage fluctuations, etc. occur, delay adjustment for the output signal can be easily performed, and stable operation of the device can be ensured.

【0045】また、本願の請求項2に係る発明によれ
ば、入力信号を上記制御信号に基づき決定される遅延量
で遅延させる遅延手段と、第1信号と遅延手段を経由し
た第2信号とが入力され、両信号間の位相を比較する位
相比較手段と、該位相比較手段による比較結果に基づ
き、上記遅延手段へ供給する制御信号を生成する制御信
号生成手段とが設けられ、上記制御信号生成手段により
生成された制御信号に基づき、装置内部から外部への出
力信号に対して付与される遅延量を調整するため、遅延
手段で設定される遅延量をあらわす制御信号を用いて、
出力信号に対する遅延調整を容易かつ正確に行うことが
できる。
According to the invention of claim 2 of the present application, the delay means for delaying the input signal by the delay amount determined based on the control signal, and the second signal passing through the first signal and the delay means. Is provided, and phase comparison means for comparing the phases of both signals and control signal generation means for generating a control signal to be supplied to the delay means based on the comparison result by the phase comparison means are provided. Based on the control signal generated by the generation means, in order to adjust the delay amount given to the output signal from the inside of the device to the outside, by using the control signal representing the delay amount set by the delay means,
The delay adjustment for the output signal can be performed easily and accurately.

【0046】更に、本願の請求項3に係る発明によれ
ば、遅延手段の出力側と上記位相比較手段の入力側との
間に、入力される信号に対して所定の遅延量を付与する
遅延素子が交換可能に取り付けられ、第2信号に対して
付与される遅延量が可変であるため、上記遅延手段にて
設定される遅延量が、遅延設定素子により任意に設定可
能となる。
Further, according to the invention of claim 3 of the present application, a delay for giving a predetermined delay amount to an input signal between the output side of the delay means and the input side of the phase comparison means. Since the elements are replaceably attached and the delay amount given to the second signal is variable, the delay amount set by the delay means can be arbitrarily set by the delay setting element.

【0047】また、更に、本願の請求項4に係る発明に
よれば、出力信号に対する遅延調整に際して上記遅延手
段と同じ構成の遅延手段が用いられ、その遅延手段が、
上記制御信号生成手段により生成された制御信号に基づ
いて、外部への出力信号に対して付加する遅延量を調整
するため、出力信号に対する遅延調整を容易に行うこと
ができる。
Further, according to the invention of claim 4 of the present application, the delay means having the same structure as the above-mentioned delay means is used for delay adjustment for the output signal, and the delay means is
Since the delay amount added to the output signal to the outside is adjusted based on the control signal generated by the control signal generating means, the delay adjustment for the output signal can be easily performed.

【0048】また、更に、本願の請求項5に係る発明に
よれば、装置外部から内部への入力信号を遅延させる入
力信号遅延手段が設けられ、位相調整手段において両信
号間で位相の同期がとられた時点で用いられる制御信号
に基づき、入力信号に対して付与される遅延量を調整す
るため、プロセスの振れ,温度や電圧等の変動が生じた
場合にも、入力信号に対して遅延調整量を容易に行い、
安定した装置の動作を確保することができる。
Further, according to the invention of claim 5 of the present application, the input signal delay means for delaying the input signal from the outside to the inside of the apparatus is provided, and the phase adjustment means synchronizes the phases of both signals. The amount of delay given to the input signal is adjusted based on the control signal used at the time taken, so that the delay with respect to the input signal even when process fluctuations, fluctuations in temperature, voltage, etc. occur. Easy adjustment amount,
It is possible to ensure stable operation of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態に係る信号位相調整機能
を備えた半導体装置をあらわすブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a semiconductor device having a signal phase adjusting function according to an embodiment of the present invention.

【図2】 可変遅延線回路の具体構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of a variable delay line circuit.

【図3】 可変遅延線制御回路の具体構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of a variable delay line control circuit.

【図4】 可変遅延線回路内の1つの遅延素子による遅
延時間が「1」である場合の、半導体装置内の各ライン
又は点における信号波形をあらわすタイミングチャート
である。
FIG. 4 is a timing chart showing a signal waveform in each line or point in the semiconductor device when the delay time by one delay element in the variable delay line circuit is “1”.

【図5】 可変遅延線回路内の1つの遅延素子による遅
延時間が「1.5」である場合の、半導体装置内の各ラ
イン又は点における信号波形をあらわすタイミングチャ
ートである。
FIG. 5 is a timing chart showing a signal waveform in each line or point in the semiconductor device when the delay time by one delay element in the variable delay line circuit is “1.5”.

【図6】 本発明の他の実施の形態に係る信号位相調整
機能を備えた半導体装置をあらわすブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a semiconductor device having a signal phase adjusting function according to another embodiment of the present invention.

【図7】 従来知られる信号位相調整機能を備えた半導
体装置をあらわすブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a conventionally known semiconductor device having a signal phase adjusting function.

【図8】 従来の半導体装置内の各点における信号波形
をあらわすタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing a signal waveform at each point in a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…可変遅延線回路 3a…遅延線 3b…遅延素子 3c…選択器 4…位相比較器 5…可変遅延線制御回路 10,30…半導体装置 11…内部回路 12…出力データ用可変遅延線回路 20…遅延設定素子 32…入力データ用可変遅延線回路 3 ... Variable delay line circuit 3a ... delay line 3b ... delay element 3c ... selector 4 ... Phase comparator 5 ... Variable delay line control circuit 10, 30 ... Semiconductor device 11 ... Internal circuit 12 ... Variable delay line circuit for output data 20 ... Delay setting element 32 ... Variable delay line circuit for input data

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03K 5/13 Fターム(参考) 5B079 BC03 CC02 CC16 DD08 DD13 5F038 CD09 DF01 DT12 EZ20 5J001 AA11 BB00 BB14 BB22 CC03 DD02 DD03 DD09 5J106 AA04 CC21 CC59 DD09 DD19 DD24 DD31 DD46 KK12 5M024 AA24 AA40 AA92 AA93 BB04 BB27 BB33 BB34 DD40 DD60 DD83 GG01 GG06 JJ03 JJ34 JJ38 PP01 PP07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H03K 5/13 F term (reference) 5B079 BC03 CC02 CC16 DD08 DD13 5F038 CD09 DF01 DT12 EZ20 5J001 AA11 BB00 BB14 BB22 CC03 DD02 DD03 DD09 5J106 AA04 CC21 CC59 DD09 DD19 DD24 DD31 DD46 KK12 5M024 AA24 AA40 AA92 AA93 BB04 BB27 BB33 BB34 DD40 DD60 DD83 GG01 GG06 JJ03 JJ34 JJ38 PP01 PP07

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部入力信号の入力に対して該入力信号
と位相同期した出力信号を出力する入力―出力間での信
号位相調整機能を備えた半導体装置において、 外部からの入力信号である第1信号と該入力信号を所定
の遅延量で遅延させてなる第2信号との間で位相の同期
をとる位相調整手段と、 装置内部から外部への出力信号を遅延させる出力信号遅
延手段であって、上記位相調整手段において両信号間で
位相の同期がとられた時点で用いられる制御信号に基づ
き、上記出力信号に対して付与される遅延量を調整する
出力信号遅延手段とを有していることを特徴とする半導
体装置。
1. A semiconductor device having an input-output signal phase adjusting function for outputting an output signal phase-synchronized with an input signal of an external input signal, wherein the input signal is an external input signal. Phase adjustment means for synchronizing the phase between one signal and a second signal obtained by delaying the input signal by a predetermined delay amount; and output signal delay means for delaying the output signal from the inside of the device to the outside. And an output signal delay means for adjusting the delay amount given to the output signal based on a control signal used at the time when the two signals are synchronized in phase in the phase adjustment means. A semiconductor device characterized in that
【請求項2】 上記位相調整手段が、入力信号を上記制
御信号に基づき決定される遅延量で遅延させる遅延手段
と、上記第1信号と遅延手段を経由した第2信号とが入
力され、両信号間の位相を比較する位相比較手段と、該
位相比較手段による比較結果に基づき、上記遅延手段へ
供給する制御信号を生成する制御信号生成手段とを有し
ており、 上記出力信号遅延手段が、上記制御信号生成手段により
生成された制御信号に基づき、装置内部から外部への上
記出力信号に対して付与される遅延量を調整することを
特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The phase adjusting means receives a delay means for delaying an input signal by a delay amount determined on the basis of the control signal, and a first signal and a second signal passing through the delay means. The output signal delay means includes a phase comparison means for comparing the phases of the signals and a control signal generation means for generating a control signal to be supplied to the delay means based on a comparison result by the phase comparison means. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the delay amount given to the output signal from the inside of the device to the outside is adjusted based on the control signal generated by the control signal generating means.
【請求項3】 更に、上記遅延手段の出力側と上記位相
比較手段の入力側との間に、入力される信号に対して所
定の遅延量を付与する遅延素子が交換可能に取り付けら
れ、上記第2信号に対して付与される遅延量が可変であ
ることを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
3. A delay element, which gives a predetermined delay amount to an input signal, is replaceably mounted between the output side of the delay means and the input side of the phase comparison means. The semiconductor device according to claim 2, wherein a delay amount given to the second signal is variable.
【請求項4】 上記出力信号遅延手段が、上記位相調整
手段における遅延手段と同じ構成を備えた遅延手段を有
しており、該遅延手段は、上記制御信号生成手段により
生成された制御信号に基づき、外部への出力信号に対し
て付加する遅延量を調整することを特徴とする請求項2
又は3に記載の半導体装置。
4. The output signal delay means has a delay means having the same configuration as the delay means in the phase adjusting means, and the delay means applies the control signal generated by the control signal generating means. The amount of delay added to the output signal to the outside is adjusted based on the above.
Or the semiconductor device according to 3.
【請求項5】 更に、装置外部から内部への入力信号を
遅延させる入力信号遅延手段であって、上記位相調整手
段において両信号間で位相の同期がとられた時点で用い
られる制御信号に基づき、上記入力信号に対して付与さ
れる遅延量を調整する入力信号遅延手段を有しているこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれか一に記載の半導
体装置。
5. An input signal delay means for delaying an input signal from the outside to the inside of the apparatus, wherein the phase adjusting means is based on a control signal used when the phases of both signals are synchronized by the phase adjusting means. 5. The semiconductor device according to claim 1, further comprising an input signal delay unit that adjusts a delay amount given to the input signal.
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