JP2004328459A - Clock recovery circuit and semiconductor integrated circuit - Google Patents

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JP2004328459A JP2003121716A JP2003121716A JP2004328459A JP 2004328459 A JP2004328459 A JP 2004328459A JP 2003121716 A JP2003121716 A JP 2003121716A JP 2003121716 A JP2003121716 A JP 2003121716A JP 2004328459 A JP2004328459 A JP 2004328459A
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Masao Shinozaki
雅雄 篠崎
Takashi Akioka
隆志 秋岡
Hiroaki Nanbu
博昭 南部
Hiroshi Toyoshima
博 豊嶋
Kazuo Kanetani
一男 金谷
Masami Usami
正己 宇佐美
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clock recovery circuit and a semiconductor integrated circuit for reducing malfunctions in phase control. <P>SOLUTION: The clock recovery circuit comprises a phase comparison circuit 3, capable of executing phase comparison between an input clock signal and a comparison subject clock signal to which an internal clock signal is fed back, a counter 24 for counting the phase comparison result in the phase comparison circuit, a decoder circuit 20 for decoding the counted value from the counter, and a control circuit 4 capable of controlling the generation of the internal clock signal, based on the decoding result from the decoder. The clock recovery circuit is set so that it does not produce jitters, when the phase of an output clock signal changes temporarily, by establishing a blind zone where a decoding output is not updated, when an output code of the counter enters into a range established beforehand. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クロック再生回路、及びそれを内蔵する半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
クロック信号に同期動作する半導体集積回路の一例として、クロック同期型のSRAM(スタティック型・ランダム・アクセス・メモリ)が知られている。このような半導体集積回路においては、書込みデータの取り込みタイミングをクロック信号に同期させするために、クロック再生回路が用いられる。クロック再生回路の一例として、入力されたクロック信号に基づいて内部クロック信号を生成するDLL(Delay Locked Loop)回路が用いられる。
【0003】
そのようなDLL回路として、例えば位相比較回路での複数回の位相比較結果をそれぞれ保持する蓄積レジスタを有し、これら複数回分の位相比較結果を用いて遅延時間の調整を行うようにしたDLL回路を含む半導体集積回路が知られている(例えば特許文献1参照)。このとき、位相調整は位相比較毎に行われるのではなく、複数回の位相比較結果に対して1回行われる。これにより余分な調整動作が省略される。位相比較回路は、進み信号、遅れ信号、及び一致信号の三種類の判定結果を出力する。そして多数決回路では、上記三種類の判定結果に基づいて遅延増加信号の活性化状態、遅延減少信号の活性化状態、そして位相が一致している判断されたときは遅延増加信号及び遅延減少信号共に非活性状態とされる三つの状態を有する。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−290555号公報(図2、段落26、40)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
電源や信号ノイズによるジッタを除去しようとした場合、位相追従性とジッタ除去能力にはトレードオフの関係にある。つまり、位相追従性を優先するとジッタ除去能力が低下し、ジッタ除去能力を優先すると、位相追従性が悪くなる。しかも、この位相追従性とジッタ除去能力の最適な設計値は、使用周波数、実装状況によって異なる。最適な判定を行うにはサンプリングの判定方法に幅を持たせることが必要とされるのに対して、上記従来方式においては、複数回の位相比較結果に対して多数決を採るものの、サンプリングの判定方法に幅を持たせることについては考慮されていない。
【0006】
例えば位相比較回路での位相比較結果として、アップ信号が4回、ダウン信号が5回出力された場合を想定した場合、上記多数決をとる技術によればアップ信号に比べてダウン信号の数が多いことから可変遅延回路での遅延量を低減するように遅延制御が行われる。しかし、上記条件ではアップ信号が5回、ダウン信号が4回出力される確率も同程度存在し、この場合可変遅延回路での遅延量を増加するように遅延制御が行われる。これがジッタの原因であり、それは位相制御の誤動作を招く。
【0007】
本発明の目的は、位相制御の誤動作を低減するための技術を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【0009】
すなわち、入力クロック信号と、内部クロック信号がフィードバックされた比較対象クロック信号との位相比較を実行可能な位相比較回路と、上記位相比較回路での位相比較結果をカウントするためのカウンタと、上記カウンタのカウント値をデコードするデコーダ回路と、上記デコーダからのデコード結果に基づいて上記内部クロック信号の生成を制御可能な制御回路とを設け、上記デコーダ回路には、上記カウンタの出力コードが、予め設定された範囲に入る場合にはデコード出力を更新しない不感帯を設定する。
【0010】
上記の手段によれば、デコーダ回路において不感帯が設定されているため、カウンタから出力されたコードが不感帯に入る場合には位相制御が行われない。このため、電源ノイズ等により、出力クロック信号の位相が一時的に変化された場合などは、上記不感帯により位相制御が行われないため、ジッタを生じないで済む。このとき、上記カウンタの出力コードとの関係で上記デコーダ回路のデコード論理が予め設定されることで、上記不感帯を容易に設定することができる。
【0011】
また、上記入力クロック信号と上記内部クロック信号がフィードバックされた比較対象クロック信号との位相比較を実行可能な第2位相比較回路と、上記入力クロック信号をカウントし、そのカウント結果に基づいてフラグを形成するフラグカウンタと、上記フラグの状態に応じて、上記デコーダの出力信号と上記第2位相比較回路の出力信号とを選択的に上記制御回路に伝達可能なセレクタとを設けることができる。それにより、フラグカウンタによってフラグがハイレベルからローレベルに遷移されるまでの期間は、セレクタによって粗調位相比較回路の出力信号が選択的に遅延制御回路に伝達される場合には、不感帯が設定されない状態で位相制御が行われることから、その分、位相制御の収束を早めることができ、ロックイン時間を短縮することができる。
【0012】
このとき上記セレクタは、上記フラグカウンタのカウント値が所定値に達する前の第1状態での上記フラグに基づいて上記第2位相比較回路の出力信号を上記制御回路に伝達し、上記フラグカウンタのカウント値が所定値に達した第2状態での上記フラグに基づいて上記第2位相比較回路の出力信号を上記制御回路に伝達するように構成することができる。また、上記入力クロック信号と上記内部クロック信号がフィードバックされた比較対象クロック信号との位相比較を実行可能な第2位相比較回路と、上記入力クロック信号と、上記内部クロック信号がフィードバックされた比較対象クロック信号との位相差を検出可能な位相差検出回路と、上記位相検出回路の検出結果に基づいて、上記デコーダ回路の出力信号と上記第2位相比較回路の出力信号とを選択的に上記制御回路に伝達可能なセレクタとを設けることにより、クロック信号と比較対象クロック信号との位相差が大きい場合には、位相遷移量を大きくし、クロック信号と比較対象クロック信号との位相差がある程度にまで少なくなった場合には位相遷移量を小さくすることにより、位相制御の収束を早め、ロックイン時間を短縮することができる。
【0013】
また、モード信号によって不感帯の幅を可変にするには、互いに不感帯の幅が異なる複数のデコーダと、モード信号に応じて上記複数のデコーダを選択可能な選択回路とを含んで上記デコーダ回路を構成すると良い。上記モード信号は、例えばヒューズ切断により論理設定が可能なヒューズ回路から出力された信号や、チップ外部から与えられる信号、あるいは回路診断のためのJTAG回路から出力された信号とすることができる。上記モード信号がヒューズ回路から出力された信号とされるとき、ウェーハ検査結果に基づいて、不感帯をチップ毎に適切な幅に設定することができる。上記モード信号がチップ外部から与えられる信号、あるいはJTAG(Joint Test Action Group:IEEE準拠の内部制御スキャン方式)回路から出力された信号とされる場合には、チップ切り出し後においても、それが搭載されるシステムに応じて不感帯を適切な幅に設定することができる。また、低消費電力モード信号によりクロック周波数が下がるシステムに搭載される場合、低消費電力モード信号の論理に応じて不感帯を適切な幅に設定することができる。
【0014】
DLL回路に適用するため、上記制御回路の制御下で上記入力クロック信号を遅延可能な可変遅延回路を設けることができ、その場合において、上記可変遅延回路には、上記入力クロック信号を遅延可能な複数の単位遅延段を設け、上記制御回路には、上記単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記単位遅延段における遅延時間に追従させるためのタイミング制御回路を設けることができる。タイミング制御回路は、上記可変遅延回路における複数の単位遅延段に対応して配置された複数の第2単位遅延段を含ん構成することができる。
【0015】
上記可変遅延回路は、上記入力クロック信号の遅延量を微調整するための微調遅延回路と、上記微調遅延回路の出力信号を遅延するための粗調遅延回路とを含んで構成し、上記制御回路は、上記微調遅延回路の動作を制御するための微調制御回路と、上記粗調遅延回路の動作を制御するための粗調制御回路と、上記微調制御回路から出力されたキャリー信号を上記微調遅延回路の出力信号に同期して上記粗調制御回路に伝達するためのラッチ回路とを含んで構成することができる。
【0016】
上記粗調遅延回路は、上記微調遅延回路の出力信号を遅延可能な複数の第3単位遅延段を含んで構成し、上記粗調制御回路は、上記第3単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記第3単位遅延段における遅延時間に追従させるための第2タイミング制御回路を含んで構成することができる。
【0017】
上記第2タイミング制御回路は、上記粗調遅延回路における複数の第3単位遅延段に対応して配置された複数の第4単位遅延段を含んで構成することができ、上記微調遅延回路の出力信号を上記第4単位遅延段で遅延させることで、上記第3単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記第3単位遅延段における遅延時間に追従させるためのタイミング信号を得ることができる。
【0018】
上記粗調遅延回路は、互いに直列接続された複数の第1インバータと、上記第1インバータに対応して配置された複数の第2インバータと、上記複数の第2インバータを互いに直列接続可能な複数の第1スイッチと、上記第1インバータと、それに対応する上記第2インバータとの間に配置され、上記第1インバータの出力信号をそれに対応する上記第2インバータに伝達可能な複数の第2スイッチと、を含み、上記第1インバータとそれに対応する第2インバータとを含んで上記第3単位遅延段を形成することができる。
【0019】
上記粗調遅延回路と上記粗調制御回路における上記第2タイミング制御回路とのレイアウトは、配置配線ピッチが互いに等しくし、且つ、信号伝播方向が互いに等しくすることができる。
【0020】
上記構成のクロック再生回路と、それによって得られた内部クロック信号に同期してデータを取り込むためのデータ保持手段とを含んで半導体集積回路を構成することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1には、本発明にかかる半導体集積回路の一例であるSRAMにおける主要部が示される。
【0022】
SRAM10は、特に制限されないが、図示されないメモリセルアレイへの書込みデータDATAをチップ内部に取り込むための入力バッファ7と、この入力バッファを介して取り込まれたデータDATAINTを内部クロック信号CLKINTに同期して取り込むためのデータ入力レジスタ8と、外部からのクロック信号CLKをチップ内部に取り込むためのクロック入力バッファ1と、このクロック入力バッファ1を介して取り込まれたクロック信号CLKRを遅延させることで内部クロック信号CLKINTを形成するためのDLL回路9と、このDLL回路9から出力されたクロック信号を上記データ入力レジスタ8におけるクロック入力端子に伝達するためのクロック分配バッファ5とを含み、公知の半導体集積回路製造技術により単結晶シリコン基板などの一つの半導体基板に形成される。上記データ入力レジスタ8の出力データWDATAは、図示されない書込み回路を介してメモりセルアレイに書込まれる。
【0023】
ここで、上記データ入力レジスタ8がデータ保持手段の一例とされる。
【0024】
上記DLL回路9は、特に制限されないが、遅延制御回路4からの制御信号CNT[n:0]に基づいて入力されたクロック信号CLKRを遅延させる可変遅延回路2、上記クロック分配バッファ5と同等の遅延時間を有し、上記可変遅延回路2の出力クロック信号CLKDを遅延させるためのダミー回路6、上記ダミー回路6の出力クロック信号CLKFと上記クロック入力バッファ1の出力クロック信号CLKRとの位相比較を行う位相比較回路3と、上記位相比較回路3の出力信号UP,DNをカウントするためのカウンタ24と、上記カウンタ24の出力コードCODE[k:0]をデコードするためのデコーダ回路20と、上記デコーダ回路20のデコード出力UP0,DN0に基づいて上記可変遅延回路2でのクロック遅延時間を制御可能な遅延制御回路4とを含む。
【0025】
上記位相比較回路3は、逐次サイクル毎にクロック信号CLKFとクロック信号CLKRとの位相比較を行い、その位相比較結果に応じてアップ信号UP及びダウン信号DNの論理を決定する。特に制限されないが、上記位相比較回路3においては、クロック信号CLKFがクロック信号CLKRより遅い場合にはアップ信号UPがロー(L)レベルとされ、ダウン信号DNがハイ(H)レベルとされる。それに対してクロック信号CLKFがクロック信号CLKRより早い場合にはアップ信号UPがハイレベルとされ、ダウン信号DNがローレベルとされる。さらにクロック信号CLKFとクロック信号CLKRとの位相が一致している場合にはアップ信号UP及びダウン信号DNは共にローレベルにされる。
【0026】
上記カウンタ24は、アンプ信号UPがハイレベルの場合にアップカウント(インクリメント)し、ダウン信号がハイレベルの場合にはダウンカウント(デクリメント)する。そしてそのカウント結果を逐次サイクル毎にコードCODE[k:0]により出力する。
【0027】
図2には、上記デコーダ回路20の真理値表が示される。
【0028】
上記デコーダ回路20は、上記カウンタ24から出力されたコードCODE[k:0]のデコードしてアップ制御信号UP0及びダウン制御信号DN0の論理を決定する。特に制限されないが、上記カウンタ24から出力されたコードCODE[k:0]が、予め設定された閾値aと閾値bとの間に入っていない場合には、アップ制御信号UP0及びダウン制御信号DN0は共にローレベルとされる。また、上記カウンタ24から出力されたコードCODE[k:0]が閾値b以上の場合にはアップ制御信号UP0をハイレベルとし、上記カウンタ24から出力されたコードCODE[k:0]が閾値a以下の場合にはダウン制御信号DN0をハイレベルにする。
【0029】
具体的には、位相比較回路3の出力信号UP,DNをカウントするカウンタ24の出力コードとの関係で、図2に示されるようにデコードされる。
【0030】
例えば、UPがハイ(H)レベルとなる回数が、DNがハイ(H)レベルとなる回数に5を加えた値以上の場合、カウンタ24の出力コードは、c(b)〜c(m)とされ、UPがハイ(H)レベルとなる回数が、DNがハイ(H)レベルとなる回数より5を減じた値より大きく、且つ、DNがハイ(H)レベルとなる回数に5を加えた値より小さい場合、カウンタ24の出力コードは、c(a+1)〜c(b−1)となり、UPがハイ(H)レベルとなる回数が、DNがハイ(H)レベルとなる回数より5を減じた値以下の場合、カウンタ24の出力コードは、c(1)〜c(a)とされる。そして、カウンタ24の出力コードが、c(b)〜c(m)とされる場合には、アップ制御信号UP0がハイ(H)レベル、ダウン制御信号DL0がロー(L)レベルとされる。この場合、可変遅延回路2の現在の遅延量をtdとしたとき、次回更新値は、td+Δtdとされる。カウンタ24の出力コードが、c(a+1)〜c(b−1)とされる場合(不感帯とされる場合)、アップ制御信号UP0及びダウン制御信号DL0共にロー(L)レベルとされる。この場合、可変遅延回路2の遅延量は更新されない。カウンタ24の出力コードが、c(1)〜c(a)とされる場合、アップ制御信号UP0がロー(L)レベル、ダウン制御信号DL0がハイ(H)レベルとされる。この場合、可変遅延回路2の次回更新値は、td−Δtdとされる。
【0031】
上記遅延制御回路4は、上記デコード回路20によってアップ制御信号UP0及びダウン制御信号DN0は共にローレベルとされた場合には、上記可変遅延回路2における現在の遅延時間を維持する。換言すれば、位相比較回路3により、アップ信号UP又はダウン信号DNがハイレベルにされているにもかかわらず、上記カウンタ24から出力されたコードCODE[k:0]が、閾値aよりも大きく、閾値bより小さい限り、上記可変遅延回路2における遅延時間は更新されない。このような意味で、上記カウンタ24から出力されたコードCODE[k:0]が、閾値aよりも大きく、閾値bより小さい帯域を「不感帯」と称する。この不感帯の幅を決定する閾値a,bは、本SRAM10の設計時に、入力バッファ回路の遅延時間や電源電圧に含まれるノイズ等を勘案して最適な値に設定される。
【0032】
また、上記デコード回路20によってアップ制御信号UP0がハイレベルとされた場合には、上記遅延制御回路4は、上記可変遅延回路2における遅延時間をtdからΔtdだけ増加させることで、td+Δtdに更新する。ダウン制御信号DN0がハイレベルとされた場合には、上記遅延制御回路4は、上記可変遅延回路2における遅延時間をtdからΔtdだけ減少させることで、td−Δtdに更新する。
【0033】
ダミー回路6の出力クロック信号CLKFと、クロック入力バッファ1の出力クロック信号CLKRとの位相差が小さい場合には、デコード回路20によってアップ制御信号UP0及びダウン制御信号DN0が共にローレベルとされるため、ダミー回路6の出力クロック信号CLKFのタイミングがノイズ等により一時的に変動する場合でも、そのような変動は上記不感帯の存在により、上記可変遅延回路2における遅延時間の制御には影響を与えない。
【0034】
図3には、ノイズ分布を正規分布と仮定し、ダミー回路6の出力クロック信号CLKFの位相が、クロック入力バッファ1の出力クロック信号CLKRの位相よりも早い場合の位相比較回路3における判定値確率特性が示される。図3において縦軸はクロック信号CLKFとクロック信号CLKRとの位相差を、横軸は確率をそれぞれ示している。
【0035】
アップ信号UPがハイレベルになる確率は面積S1で示され、ダウン信号DNがハイレベルとなる確率は面積S3で示され、アップ信号UP及びダウン信号DNの双方がローレベルとなる確率は面積S2で示される。図3の判定値確率特性では、クロック信号CLKFがクロック信号CLKRの位相よりも早く、面積S1とS3との差が大きい。かかる場合には、アップ制御信号UP0はハイレベルにされる。
【0036】
図4には、ノイズ分布を正規分布と仮定し、ダミー回路6の出力クロック信号CLKFの位相とクロック入力バッファ1の出力クロック信号CLKRの位相とがほぼ一致している場合の位相比較回路3における判定値確率特性が示される。面積S1とS3との差が小さいため、不感帯の存在により、アップ制御信号UP0及びダウン制御信号DN0は、共にローレベルと判定される。
【0037】
図5には、上記DLL回路9のさらに具体的な構成例が示される。
【0038】
図5に示されるDLL回路9が図1に示されるのと大きく異なるのは、クロック入力バッファ1の出力クロック信号CLKRに基づいてカウンタクロックを生成するためのカウンタクロック生成回路2と、クロック入力バッファ1の出力クロック信号CLKRを16分周するための16分周回路23と、上記16分周回路23の出力クロックCLK16に基づいて上記カウンタ24のリセット信号を生成するためのリセット信号生成回路26と、上記上記16分周回路23の出力クロックCLK16に基づいて、上記デコーダ回路20の出力信号UP1,DN1を取り込むためのレジスタ22A,22Bとが設けられている点である。
【0039】
遅延制御回路4は、上記レジスタ22Aから出力されたアップ制御信号UP1及び上記レジスタ22Aから出力されたダウン制御信号DN1に基づいて可変遅延回路2の動作制御を行う。
【0040】
上記カウンタ24は、アップ信号UPを取り込むためのアップ信号入力端子up、ダウン信号DNを取り込むためのダウン信号入力端子dn、カウント動作のためのクロック信号を取り込むためのクロック入力端子ck、リセット信号RSの入力端子rstを有する。
【0041】
上記デコーダ回路20は、上記カウンタ24のカウント出力CODE[k:0]をデコードすることによりアップ制御信号UP0を得るためのデコード部20Aと、上記カウンタ24のカウント出力CODE[k:0]をデコードすることによりダウン制御信号DN0を得るためのデコード部20Bとを含む。デコーダ回路20の真理値表は、図2に示される通りである。デコード部20Aは、UPがハイレベルとなる回数が、DNがハイレベルとなる回数に5を加えた値以上の場合にのみ、アップ制御信号UP0をハイレベルとし、それ以外の場合はアップ制御信号UP0をローレベルとする。また、デコード部20Bは、UPがハイレベルとなる回数が、DNがハイレベルとなる回数より5を減じた値以下の場合にのみ、ダウン制御信号DN0をハイレベルとし、それ以外の場合はダウン制御信号DN0をローレベルとする。
【0042】
16分周回路23の出力クロック信号CLK16に基づいてカウンタ24のリセット信号が生成され、また、デコーダ回路20の出力信号UP0,DN0のレジスタ22A,22Bへの書き込みが制御されることから、クロック信号CLKRの16周期に1回の割合で遅延制御回路4による遅延制御が行われる。
【0043】
図6には、図5に示されるDLL回路9における主要部の動作タイミングが示され、図7には、上記カウンタ24からの出力コードCODE[k:0]と、それに対応するデコーダ回路20の出力信号UP0,DN0との関係が示される。
【0044】
上記の構成において、カウンタ24は、リセット信号RSによってカウンタ値をを初期値c(8)に設定される。カウンタ24は、カウンタクロック生成回路25からのカウンタクロック信号CLKSをトリガとして位相比較回路3から出力されたアップ信号UPのハイレベルを取り込んだとき、カウント値をc(k)からc(k+1)にインクリメントする。また、カウンタ24は、カウンタクロック生成回路25からのカウンタクロック信号CLKSをトリガとして位相比較回路3から出力されたダウン信号DNのハイレベルを取り込んだとき、カウント値をC(k)からc(k−1)にデクリメントする。カウンタクロック信号CLKSは、クロック生成回路25により、連続して8サイクル生成され、8サイクル目のカウント動作が終了した後に16分周クロック信号CLKに同期してレジスタ22A,22Bに、デコード回路20の出力値UP1,UP2が取り込まれる。
【0045】
図8には、位相比較回路3での判定値出現回数に対するデコーダ出力の一例が示される。図8に示されるように、アップ信号UPがハイレベルになる回数と、ダウン信号DNがハイレベルになる回数とが近い場合(図8に示される例ではそれらの差が4以下の場合)、不感帯により、デコーダ回路20の出力UP0,DN0の双方がローレベルにされる。
【0046】
図23には、図5に示されるDLL回路9の比較対象とされる回路が示され、図24には、図23に示されるDLL回路90における主要部の動作タイミングが示される。
【0047】
図23に示されるDLL回路90においては、比較回路3の出力信号UP,DNが後段の遅延制御回路4に伝達されるようになっているため、不感帯は設定されない。このため、遅延制御回路4は、図24に示されるように、アップ信号UP及びダウン信号DNに応じて可変遅延回路2の遅延時間制御を直接的に行う。尚、図24において、tDRはクロック入力バッファ1及びデータ入力バッファ7の遅延時間、tVDLは可変遅延回路の遅延時間、tBFはクロック分配バッファ及びダミー回路の遅延時間、CNT(k)は遅延制御回路のコード値である。
【0048】
図9には、図23に示されるDLL回路90における位相遷移例が示される。
【0049】
DLL回路90においては不感帯が設定されていないため、図9に示されるように、一旦位相が合った後でも、ノイズの影響で常に可変抵抗回路の設定が変動する。これに対して図5に示されるDLL回路9においては、図10にその位相遷移例が示されるように、複数回のサンプリングが行われる関係で、周期T2がT1よりも長くなり、その分、ロックイン時間が長くなるものの、不感帯が設定されることにより、一旦位相が合った後は可変遅延回路2の設定が更新されないため、ノイズによる誤差が排除される。
【0050】
図11には、上記位相比較回路3の構成例が示される。
【0051】
上記ダミー回路6の出力クロック信号CLKFと上記クロック入力バッファ1の出力クロック信号CLKRとの位相比較によりダウン信号DNをアサートするための第1論理回路31と、上記ダミー回路6の出力クロック信号CLKFと上記クロック入力バッファ1の出力クロック信号CLKRとの位相比較によりアップ信号UPをアサートするための第2論理回路32とを含む。上記第1制御論理回路31は、ナンドゲート301〜305、308,309,312と、インバータ306,310,311,313と、MOSトランジスタ307とが結合されて成る。MOSトランジスタ307は、上記ダミー回路6の出力クロック信号CLKFを取り込むナンドゲート302の出力端子と低電位側電源VSSとの間に配置され、上記ナンドゲート302の容量性負荷として機能する。ナンドゲート301はダミー回路とされる。第2制御論理回路32は、ナンドゲート321〜325、328,329,332と、インバータ326,330,331,333と、MOSトランジスタ327とが結合されて成る。MOSトランジスタ327は、上記クロック入力バッファ1の出力クロック信号CLKRを取り込むナンドゲート323の出力端子と低電位側電源VSSとの間に配置され、上記ナンドゲート323の容量性負荷として機能する。ナンドゲート321はダミー回路とされる。クロック信号CLKRに対してクロック信号CLKFの位相が遅い場合には第2論理回路32によりアップ信号UPがハイレベルにアサートされる。このとき、インバータ330の出力信号ローレベルとされることから、ナンドゲート312の出力信号がハイレベルとされ、従ってダウン信号DNはローレベルとされる。また、クロック信号CLKRに対してクロック信号CLKFの位相が早い場合には第2論理回路32によりダウン信号DNがハイレベルにアサートされる。このとき、インバータ311の出力信号がローレベルとされることから、ナンドゲート312の出力信号がハイレベルとされ、従ってアップ信号UPはローレベルとされる。リセット信号RESETは、インバータ306を介してナンドゲート302,304,308に伝達され、また、インバータ326を介してナンドゲート322,324,328に伝達される。リセット信号RESETがハイレベルにされることによって第1論理回路31及び第2論理回路32が初期化される。
【0052】
このように図5に示される構成においては、カウンタ24で複数回のサンプリングが行われる関係で、周期T2がT1よりも長くなり、その分、ロックイン時間が長くなるものの、不感帯が設定されることにより、一旦位相が合った後は可変遅延回路2の設定が更新されないため、ノイズによる誤差が排除される。
【0053】
上記の例によれば、以下の作用効果を得ることができる。
【0054】
(1)デコーダ回路20において不感帯が設定されているため、位相比較回路3によりアップ信号UP又はダウン信号DNがハイレベルにされているにもかかわらず、上記カウンタ24から出力されたコードCODE[k:0]が、閾値aよりも大きく、閾値bより小さい限り、上記可変遅延回路2における遅延時間は更新されない。このように不感帯が設定されることにより、電源ノイズ等により、ダミー回路6の出力クロック信号の位相が一時的に変化された場合でもジッタを生じないで済む。ここで、位相比較結果の多数決をとり、その多数決結果に基づいて可変遅延回路を制御する技術が知られているが、耐ノイズ性については上記例のように不感帯を設定した方が優れている。例えば、位相比較回路での位相比較結果として、アップ信号が4回、ダウン信号が5回出力された場合を想定した場合、上記多数決をとる技術によればアップ信号に比べてダウン信号の数が多いことから可変遅延回路での遅延量を低減するように遅延制御が行われ、アップ信号が5回、ダウン信号が4回出力される場合を想定した場合可変遅延回路での遅延量を増加するように遅延制御が行われるため、これがジッタの原因となる。これに対して上記の例によれば、アップ信号の数とダウン信号の数が近い場合には不感帯により可変遅延回路の遅延量が更新されないためジッタを生じない。これにより、位相制御の誤動作を低減することができる。
【0055】
(2)不感帯の幅を決定する閾値a,bは、本SRAM10の設計時に、入力バッファ回路の遅延時間や電源電圧に含まれるノイズ等を勘案して最適な値に設定することができる。具体的には、位相比較回路3での位相比較結果がカウンタ24でカウントされた結果との関係でデコーダ回路20のデコード論理をが予め設定されることで、不感帯の幅が設定される。DLL回路9の位相追従性とジッタ除去能力とはトレードオフの関係にあり、この関係の最適な設計は、使用周波数や実装状況によって異なるが、上記位相比較回路3での位相比較結果の判定において不感帯が設定されることで当該位相比較結果の判定に幅を持たせることができることから、本SRAM10の使用周波数、や実装状況等に応じて適宜変更することによって、DLL回路9の位相追従性とジッタ除去能力との関係を最適化することができる。
【0056】
(3)DLL回路9の位相追従性とジッタ除去能力との関係が最適化されることにより、クロック信号CKINTの位相を精度良く合わせることができるため、SRAM10においては、上記DLL回路9によって形成されたクロック信号CLKINTに同期して書込みデータDATAINTの取り込みを行う際のセットアップ及びホールドマージンが改善されるため、メモリセルに書込まれたデータの信頼性の向上を図ることができる。
【0057】
次に、上記DLL回路9における各部の別の構成例について説明する。
【0058】
上記カウンタ24によってグレイコードを出力するように構成することができる。図12には、上記カウンタ24からの出力されたグレイコードCODE[k:0]と、それに対応するデコーダ回路20の出力信号UP0,DN0との関係が示される。この例では、カウンタ24によって生成されるコードは5ビットのグレイコードとされる。グレイコードとすることで、隣接するコードから変動するビット数を最小にできるため、カウンタ24の出力に、「グリッチ」と称されるノイズが発生し難くなる。
【0059】
図13には、デコーダ回路20の別の構成例が示される。また、図14には、図13に示されるデコーダ回路20の真理値表が示される。
【0060】
図13に示されるデコーダ回路20は、上記カウンタ24から出力されたコードCODE[k:0]をデコードするデコード部20A−1,20A−2、20B−1,20B−2と、モード信号MODEに基づいて上記デコード部20A−1,20A−2の出力信号を選択的に外部出力するためのセレクタ回路201と、モード信号MODEに基づいて上記デコード部20B−1,20B−2の出力信号を選択的に外部出力するためのセレク回路201とを含んで成り、上記セレクタ回路201,202でのデコーダ選択により不感帯の幅の変更が可能とされる。例えば図14に示されるように、モード信号MODEがハイ(H)レベルにされることで、セレクタ回路201によりデコード部20A−1の出力信号が選択され、セレクタ回路202によりデコード部20B−1の出力信号が選択された場合には、コードCODE[k:0]が、c(12)〜c(4)となる、比較的広い範囲で不感帯が設定されるのに対して、モード信号MODEがロー(L)レベルにされることで、セレクタ回路201によりデコード部20A−2の出力信号が選択され、セレクタ回路202によりデコード部20B−2の出力信号が選択された場合には、コードCODE[k:0]が、c(10)〜c(6)となる、比較的に狭い範囲で不感帯が設定される。上記モード信号は、例えばヒューズ切断により論理設定が可能なヒューズ回路から出力された信号や、チップ外部から与えられる信号、あるいは回路診断のためのJTAG回路から出力された信号とすることができる。上記モード信号がヒューズ回路から出力された信号とされるとき、ウェーハ検査結果に基づいて、不感帯をチップ毎に適切な幅に設定することができる。上記モード信号がチップ外部から与えられる信号、あるいはJTAG(Joint Test Action Group:IEEE準拠の内部制御スキャン方式)回路から出力された信号とされる場合には、チップ切り出し後においても、それが搭載されるシステムに応じて不感帯を適切な幅に設定することができる。また、低消費電力モード信号によりクロック周波数が下がるシステムに搭載される場合、低消費電力モード信号の論理に応じて不感帯を適切な幅に設定することができる。
【0061】
図15には、DLL回路9の別の構成例が示される。図15に示されるDLL回路9が図5に示されるのと大きく異なるのは、粗調位相比較回路30、フラグカウンタ34、セレクタ35A,35B、2分周回路33A,33Bが設けられている点である。
【0062】
2分周回路33Aは、クロック入力バッファ1を介して入力されたクロック信号CLKRを2分周し、2分周回路33Bは、ダミー回路6から出力されたクロック信号CLKFを2分周する。2分周回路33A,33Bの出力クロック信号CLKRR,CLKFFは位相比較回路3に入力される。位相比較回路3は、入力されたクロック信号CLKRR,CLKFFの位相比較を行う。カウンタクロック生成回路25は、2分周回路33Aの出力クロック信号CLKRRに基づいてカウンタクロック信号CLKSを生成する。16分周回路23は、2分周回路33Aの出力クロック信号CLKRRを16分周することによってクロック信号CLK16を生成する。粗調位相比較回路30は、上記クロック信号CLKRR,CLKFFの位相比較を行う。フラグカウンタ34は、リセット信号がハイレベルにされることでリセットされ、その後、クロック信号CLKRをカウントすることにより、上記リセットから所定時間経過後にフラグ信号FLGをそれまでのハイレベルからローレベルに切り換える機能を有する。このフラグ信号FLGは、セレクタ35A,35Bに伝達される。セレクタ35A,35Bでは、上記フラグ信号FLGの論理に従って上記レジスタ22A,22Bの出力信号UP1,DN1と、上記粗調位相比較回路30の出力信号UPC,DNCとを選択的に後段の遅延制御回路4に伝達する。
【0063】
図16には、図15に示されるDLL回路9における主要部の動作タイミングが示される。
【0064】
リセット信号RESETによってフラグカウンタ34がリセットされてからフラグカウンタ34によってフラグFLGがハイレベルからローレベルに遷移されるまでの期間は、セレクタ35A,35Bによって粗調位相比較回路30の出力信号UPC,DNCが選択的に遅延制御回路4に伝達され、それに基づいて遅延制御が行われる。この遅延制御においては不感帯が設定されていないため、遅延制御サイクルはT1とされ、それは図5に示される構成の場合のT2に比べて短くなる。このため、クロック信号CLKとCLKRとの位相差は短時間のうちに小さくなる。そして、フラグカウンタ34によってフラグFLGがハイレベルからローレベルに遷移された後は、セレクタ35A,35Bによってレジスタ22A,22Bの出力信号UP1,DN1が選択的に遅延制御回路4に伝達され、それに基づく遅延制御が行われる。この遅延制御においては、図5に示される構成の場合と同様に不感帯が設定されているため、耐ノイズ性に優れた遅延制御が行われる。
【0065】
このようにリセット信号RESETによってフラグカウンタ34がリセットされてからフラグカウンタ34によってフラグFLGがハイレベルからローレベルに遷移されるまでの期間は、セレクタ35A,35Bによって粗調位相比較回路30の出力信号UPC,DNCが選択的に遅延制御回路4に伝達され、それに基づいて遅延制御が行われることから、遅延制御サイクルは図5に示される構成に比べて短くなり、図10の場合に比べて、ロックイン時間を短縮することができる。
【0066】
図17には、上記DLL回路9の別の構成例が示される。
【0067】
図17に示されるDLL回路9が図15に示されるのと大きく異なるのは、2分周回路33A,33Bの後段に16分周回路23A,23Bを設け、この16分周回路23A,23Bの出力クロック信号CLKRC,CLKFCを粗調位相比較回路30に供給するようにした点、及びフラグカウンタ34の出力信号FLGを遅延制御回路4に供給するようにした点である。
【0068】
図18には図17に示されるDLL回路9における主要部の動作タイミングが示される。遅延制御回路4は、フラグカウンタ34からの出力信号FLGがハイレベルの場合には、クロック信号CLKFとCLKRとの位相遷移を4Δtきざみとし、フラグカウンタ34からの出力信号FLGがローレベルの場合には、クロック信号CLKFとCLKRとの位相遷移をΔtきざみとする。また、粗調位相比較回路30においては、16分周回路23A,23Bの出力信号に基づいて粗調位相比較が行われるようになっているため、粗調位相比較回路30の出力信号UPC,DNCに基づく遅延制御における遅延制御サイクルはT2とされる。このようにフラグFLGがローレベルになるまでは位相遷移を4Δtきざみで大きく遷移させ、フラグFLGがハイレベルになってからは位相遷移をΔtきざみとすることにより、図10の場合よりもロックイン時間を短縮することができる。
【0069】
図19には、上記DLL回路9の別の構成例が示される。
【0070】
図19に示されるDLL回路9が図17に示されるのと大きく異なるのは、2分周回路33Aの出力クロック信号CLKRRと、2分周回路33Bの出力クロック信号CLKFFとの位相差を検出するための位相差検出回路40を設けた点にある。図17に示される構成では、フラグカウンタ34でクロック信号CLKRをカウントし、そのカウント結果に基づいてフラグ信号FLGの論理を決定したが、図19に示される構成によれば、上記位相差検出回路40での位相差検出結果に基づいてフラグ信号FLGの論理が決定される。すなわち、クロック信号CLKRRとCLKFFとの位相差が所定値を越えている場合には、フラグ信号FLGがハイレベルとされ、クロック信号CLKRRとCLKFFとの位相差が所定値以下になった場合には、フラグ信号FLGがローレベルとされる。これにより、クロック信号CLKRRとCLKFFとの位相差が大きい場合には、位相遷移量が大きくされ、クロック信号CLKRRとCLKFFとの位相差がある程度にまで少なくなった場合には位相遷移量が小さくされるため、図17に示されるのと同様の作用効果を得ることができる。
【0071】
上記の例ではデコーダ回路20でのデコード論理の設定によりディジタル的に不感帯を設けるようにしたが、このデコーダ回路20での不感帯の設定に加えて、位相比較回路3において不感帯設定を行うようにしても良い。
【0072】
図20には、位相比較回路3の不感帯幅に対する位相誤差のシミュレーション結果が示される。図20から明らかなように、可変遅延回路2の最小刻み幅をΔtとするとき、位相比較回路3における不感帯幅をΔt付近にするのが最も位相誤差が少なくなる。また、粗調位相比較回路30における不感帯幅は2Δt付近とするのが最も位相誤差が少なくなる。位相比較回路3や粗調位相比較回路30が図11に示される構成とされるとき、位相比較回路3や粗調位相比較回路30における不感帯幅は、MOSトランジスタ307,327のゲート容量によって決定されるため、このゲート容量値を調整することで不感帯幅を最適値に設定することができる。
【0073】
図2に示される例では、可変遅延回路2の制御において、可変遅延回路2をtd+Δtdに更新する場合と、不感帯により更新しない場合と、td−Δtdに更新する場合を挙げたが、それに限定されるものではない。例えば図21に示されるように、カウンタ24の出力コードに対するデコーダ回路20の出力との関係を設定することが可能である。すなわち、図21に示される例では、可変遅延回路2の制御において、可変遅延回路2を、td+2Δtdに更新する場合と、td+Δtdに更新する場合と、不感帯により更新しない場合と、td−Δtdに更新する場合と、td−2Δtdに更新する場合とを設定するようにしても良い。図2に示される場合に比べて、td+2Δtdに更新する場合と、td−2Δtdに更新する場合とが追加されており、位相差が比較的大きい場合には一回の位相遷移量を大きくすることで早く収束できるため、DLL回路9の追従性の向上を図ることができる。
【0074】
図22には、上記DLL回路9の別の構成例が示される。
【0075】
図22に示される構成では、可変遅延回路2A,2Bが直列接続され、その直列接続ノードからDLL回路9の出力信号を取り出すようにしたものである。このような出力信号の取り出しによれば、入力クロック信号CLKに対して180度の位相差を持ったクロック信号CLKINTを得ることができ、そのようなクロック信号CLKINTに同期してデータの取り込みが行われる。可変遅延回路2A,2Bは、それぞれ可変遅延回路2に等しい。
【0076】
次に、上記可変遅延回路2及び上記遅延制御回路4について詳細に説明する。
【0077】
図25には、上記可変遅延回路2及び上記遅延制御回路4として適用可能な構成例が示される。
【0078】
可変遅延回路2は、入力端子inから入力されたクロック信号の遅延量の微調整を行うための微調遅延回路210と、それの後段に配置され、上記微調遅延回路210の出力クロック信号の遅延量の粗調整を行うための粗調遅延回路220とを含む。上記微調遅延回路210及び上記粗調遅延回路220は、それぞれ複数の単位遅延段を含む。また、遅延制御回路4は、上記微調遅延回路210での遅延量制御を行うための微調制御回路410と、上記粗調遅延回路220での遅延量制御を行うための粗調制御回路420とを含む。可変遅延回路2は、遅延制御回路4からの制御信号CNT[n:0]によって制御される。制御信号CNT[n:0]での制御タイミングは固定されている。
【0079】
図26及び図27には、図25に示される構成における主要部の動作タイミングが示される。図26に示される動作タイミングは、可変遅延回路の遅延時間(τD_max)がサイクル時間(tc)より短い場合であり、図27に示される動作タイミングは、可変遅延回路の遅延時間(τD_max)がサイクル時間(tc)より長い場合である。図26に示されるように可変遅延回路の遅延時間(τD_max)がサイクル時間(tc)より短い場合には、遅延確定後に遅延制御が行われるため遅延制御ミスは起こらない。しかしながら、可変遅延回路の遅延時間(τD_max)がサイクル時間(tc)より長い場合には、制御信号CNT[n:0]での制御タイミングが固定されていると、図27に示されるように遅延確定前に遅延制御が行われることになり、遅延制御ミスが起こる。そしてこの遅延制御ミスに起因して、可変遅延回路2の出力信号には、グリッチと称されるパルス状のノイズが発生することが本願発明者によって見いだされた。
【0080】
そこで、可変遅延回路2の遅延時間を制御する制御信号CNT[n:0]での制御タイミングを可変遅延回路2の遅延時間に追従させることにより、可変遅延回路の遅延時間(τD_max)がサイクル時間(tc)より長い場合においても遅延制御ミスが起こらないようにしている。以下、その具体例について詳述する。
【0081】
図28には、上記遅延制御ミスの発生を抑えた可変遅延回路2の具体的な構成例が示される。
【0082】
本体遅延回路211は、入力端子inから入力されたクロック信号を遅延して出力端子cfoutから出力する機能を有し、複数の単位遅延段211−0〜211−nが直列接続されて成る。遅延制御回路4は、ダミー遅延回路221と、遅延制御部400とを含む。上記ダミー遅延回路221は、上記本体遅延回路211における複数の単位遅延段211−0〜211−nに対応して配置された複数の単位遅延段221−0〜221−nを含む。複数の単位遅延段221−0〜221−nは互いに直列接続され、遅延回路231の出力信号を順次遅延する機能を有する。遅延回路231は、ダミー遅延回路221でのセットアップマージンを確保するため、入力端子inから入力されたクロック信号を所定時間だけ遅延してからダミー遅延回路221に出力する。そして、上記複数の単位遅延段221−0〜221−nの出力信号std0〜stdnは遅延制御回路4に伝達される。遅延制御回路4は、上記複数の単位遅延段221−0〜221−nの出力信号std0〜stdnに基づいて、制御信号CNT[n:0]での制御タイミングを本体遅延回路211での遅延時間に追従させる。これにより、制御信号CNT[n:0]のタイミングマージンを確保するようにしている。ここで、上記ダミー遅延回路221が本発明におけるタイミング制御回路の一例とされる。
【0083】
図29には、図28に示される構成における主要部の動作タイミングが示される。この動作タイミングは、可変遅延回路の遅延時間(τD_max)がサイクル時間(tc)より長い場合である。図28では、遅延制御回路4からの制御信号CNT0,CNT2,CNTnでの制御タイミングが代表的に示される。制御信号[CNTn:0]の設定可能範囲は、1サイクル時間からセットアップ時間とホールド時間を減じた値に等しくなる。この設定可能範囲内で可変遅延回路2の制御タイミングが設定される。
【0084】
このように、可変遅延回路の遅延時間(τD_max)がサイクル時間(tc)より長い場合にもかかわらず、遅延確定後に遅延制御が行えるようになり、遅延制御ミスを防止できるため、グリッチに発生を阻止することができるので、遅延制御の高サイクル化が可能となる。
【0085】
図30には、上記可変遅延回路2及び上記遅延制御回路4の別の構成例が示される。
【0086】
図30に示される構成では、可変遅延回路2は、微調遅延回路210と、粗調遅延回路220とを含んで成り、遅延制御回路4は、微調制御回路410と、ラッチ回路232と、ダミー遅延回路221と、粗調制御回路420とを含んで成る。本回路では、先ず微調制御回路410の制御により入力クロック信号に対して微調遅延回路210による位相の微調整が行われ、その調整で十分では無い場合に、微調整制御回路410によってキャリー信号carryがアサートされる。それにより、遅延制御回路4の制御下で、粗調遅延回路220による粗調遅延が行われるようになっている。
【0087】
ラッチ回路232は、微調遅延回路210の出力信号foutに同期して微調制御回路410からのキャリー信号carryを取り込むことによりトリガ信号trigを形成する。このトリガ信号trigはダミー遅延回路221に供給される。ダミー遅延回路221は、上記粗調遅延回路22における単位遅延段220−0〜220−nに対応する単位遅延段221−0〜221−nを含み、この単位遅延段221−0〜221−nにおいて上記トリガ信号が遅延されることで制御信号std0〜stdnが生成される。この制御信号std0〜stdnのタイミングに従って上記粗調遅延制御が行われることから、制御信号CNT[n:0]による制御が粗調遅延回路220での信号遅延に追従して行われる。このため、図28に示される場合と同様に、制御信号CNT[n:0]のタイミングマージンが確保される。
【0088】
図31に示されるように、微調遅延回路210の桁上げ又は桁下げに対応して微調制御回路410によってキャリー信号carryが発生される。すなわち、粗調微調のタイミング(k→K+1)、及び制御信号CNT[n:0]のそれぞれが、微調遅延回路の出力と同期される場合には、「49」から「50」になるが、微調遅延回路の出力foutと同期ミスの場合、「49」から「40」そして「50」となり、あるいは、「49」から「59」そして「50」となり、一旦、「40」又は「59」が出力されてしまう。しかしながら、このキャリー信号carryに基づいて制御信号CNT[n:0]の各々のタイミングを、ダミー遅延回路221の出力信号std0〜stdnによって粗調遅延回路220での遅延時間に追従させることにより、制御信号CNT[n:0]のタイミングは、微調遅延回路210の出力信号foutと同期がとれ、桁上げミス(あるいは桁下げミス)を防止することができる。
【0089】
図43には、図30における主要部の詳細な構成例が示される。また、図50には、図43における主要部の詳細なレイアウトが示される。
【0090】
単位遅延段220−0は、インバータIV1,IV2,IV3,IV4,IV5、及びトランスファスイッチTM1,TM2が結合されて成る。インバータIV3,IV4はダミー負荷とされる。トランスファスイッチTM1,TM2は粗調制御回路420からの制御信号CNT0によって動作制御される。制御信号CNT0がローレベルの場合、トランスファスイッチTM1は非導通状態、トランスファスイッチTM2は導通状態とされる。このとき、微調遅延回路210から伝達されたクロック信号はインバータIV1を介して単位遅延段220−1に伝達され、単位遅延回路220−1から伝達されたクロック信号はインバータIV2及びトランスファスイッチTM2を介して後段回路へ出力される。また、制御信号CNT0がハイレベルの場合、トランスファスイッチTM1は導通状態、トランスファスイッチTM2は非導通状態とされる。このとき、上記微調遅延回路210から伝達されたクロック信号はインバータIV1及びトランスファスイッチTM1を介して後段回路へ出力されるため、クロック信号の信号遅延には単位遅延段220−1のみが関与される。
【0091】
単位遅延段220−1は、インバータIV6,IV7,IV8,IV9、及びトランスファスイッチTM3,TM4が結合されて成る。単位遅延段220−1においては、上記単位遅延段220−0におけるインバータIV3に相当するものは設けられない。インバータIV3,IV4はダミー負荷とされる。トランスファスイッチTM3,TM4は粗調制御回路420からの制御信号CNT1によって動作制御される。制御信号CNT1がローレベルの場合、トランスファスイッチTM3は非導通状態、トランスファスイッチTM4は導通状態とされる。このとき、単位遅延段220−0から伝達されたクロック信号はインバータIV6を介して単位遅延段220−2に伝達され、単位遅延回路220−2から伝達されたクロック信号はインバータIV7及びトランスファスイッチTM4を介して単位遅延段220−0へ伝達される。また、制御信号CNT1がハイレベルの場合、トランスファスイッチTM3は導通状態、トランスファスイッチTM4は非導通状態とされる。このとき、単位遅延段220−0から伝達されたクロック信号はインバータIV6及びトランスファスイッチTM3を介して単位遅延段220−0へ伝達されるため、単位遅延段220−1,220−1のみが信号遅延に関与される。
【0092】
単位遅延段220−2,220−nの構成は、それぞれ上記単位遅延段220−0,220−1に等しいため、それらの詳細な説明は省略する。
【0093】
ダミー遅延回路221は、上記粗調遅延回路220に対応して構成される。例えば単位遅延段221−0は、上記粗調遅延回路220における単位遅延段220−0に対応するもので、インバータIV1D,IV2D,IV3D,IV4D,IV5D、及びトランスファスイッチTM1D,TM2Dが結合されて成る。単位遅延段221−1は、インバータIV6D,IV7D,IVD8,IVD9、及びトランスファスイッチTM3D,TM4Dが結合されて成る。単位遅延段221−0におけるインバータIV3Dから制御信号trign1が粗調制御回路420に供給される。同様に、単位遅延段221−2における上記インバータIV3Dに対応するインバータから制御信号trign2が粗調制御回路420に供給される。
【0094】
粗調制御回路420は、上記粗調遅延回路220における単位遅延段220−0〜220−nに対応して配置されたレジスタ422−0〜422−nと、カウンタ421とを含んで成る。レジスタ422−0,422−1は、ダミー遅延回路221−0からのトリガ制御信号trgnに同期してカウンタ421の出力信号rgin0,rgin1を取り込む。これにより制御信号CNT0,CNT1が更新される。同様に、レジスタ422−2,422−nは、ダミー遅延回路221−2からのトリガ制御信号trign2に同期してカウンタ421の出力信号rgin2,rginnを取り込む。これにより制御信号CNT2,CNTnが更新される。
【0095】
上記粗調遅延回路220やダミー遅延回路221に含まれるインバータは、pチャネル型MOSトランジスタとnチャネル型MOSトランジスタとが直列接続されて成る。pチャネル型MOSトランジスタはPウェル領域(P_well)に形成され、nチャネル型MOSトランジスタはNウェル領域(N_well)に形成される(図50参照)。
【0096】
図44には、上記粗調制御回路420におけるカウンタ421の構成例が示される。
【0097】
図44に示されるようにカウンタ421は、上記レジスタ422−0〜422−nに対応して配置されたカウント部421−0〜421−nを含む。カウント部421−0〜421−nは互いに同一構成とされる。例えばカウント部421は、8個の2入力ナンドゲート441〜448と、インバータ449とが結合されて成る。制御信号UP0,/UP0(/は信号反転を意味する)が入力される毎にアップカウントが行われ、DN,/DNが入力される毎にダウンカウントが行われる。
【0098】
図32には、上記粗調遅延回路220の構成例が示される。
【0099】
図32に示されるように、上記粗調遅延回路220は、複数のインバータINVと、信号経路切り換えのためのスイッチSW1〜SW8を含む。このスイッチSW1〜SW8は、pチャネル型MOSトランジスタとnチャネル型MOSトランジスタとが並列接続されて成るトランスファスイッチとされ、粗調制御回路420からの制御信号CNT[n:0]によって動作制御される。単位遅延段211−0〜211−nは、基本的には2個のインバータとそれに対応する2個のスイッチとを含む。スイッチSW1〜SW8のオンオフの切り換えにより、図33に示されるように、互いに遅延量が異なる状態1〜5が形成される。図33において、「*」はオン/オフが任意であることを示している。そこで、仮に上記「*」の部分のスイッチ状態を図39に示されるように設定すると、B側スイッチの入力と出力の極性が反対の状態のときに、スイッチSWの切り換えが起こり、その場合に、図40に示されるように出力信号cfoutに、不所望な波形(グリッチ)が発生する。このグリッチの発生防止対策として、遅延段の制御を図41に示されるように変更する。すなわち、初期にA側スイッチを全てオン、またB側スイッチを全てオフにセットしておき、遅延量を変える毎にA側スイッチを順次オフ状態にホールドし、B側スイッチを順次オン状態にホールドさせるようにする。この場合、図42に示されるように、B側スイッチの入力と出力の遅延時間差Δtdが単位遅延1段分となる。この時間差は小さく、どのタイミングで切り換えてもグリッチは発生しない。図32に示される構成は、いわゆる折り返し式の遅延段構成であり、互いに直列接続された複数のインバータの各ノードから選択的に出力を取り出すマルチプレック方式に比べると、配線数を低減することができるため、回路のチップ占有面積の低減を図る上で有効とされる。
【0100】
図34には、上記粗調遅延回路220の別の構成例が示される。
【0101】
単位遅延段220−0〜220−nは、2個のインバータが直列接続されて成る。単位遅延段の出力側に設けられたスイッチにより経路選択を行うことで、信号遅延に関与される単位遅延段が決定される。すなわち、A列、B列、C列、n列のそれぞれにスイッチが配置され、A列、B列、C列、n列のそれぞれにおいて1個のスイッチが導通されることで遅延時間が決定される。上記A列、B列、C列、n列のスイッチが、粗調制御回路420からの制御信号CNT[n:0]によって動作制御される。
【0102】
図35には、微調遅延回路210の構成例が示される。
【0103】
上記微調遅延回路210は、特に制限されないが、粗調レプリカ51〜54、差動回路55〜57、及びインバータ59,59を含む。
【0104】
粗調遅延回路220における単位遅延段を高精度に分割した遅延を微調の単位とするため、粗調レプリカ51〜54が配置される。粗調レプリカ51,53には入力端子inからのクロック信号が入力される。粗調レプリカ52,54には、それぞれインバータ58,59を介して上記入力端子inからのクロック信号が入力される。粗調レプリカ51,52の出力信号は後段の差動回路55で差動増幅され、粗調レプリカ53,54の出力信号は後段の差動回路56で差動増幅される。そして、粗調レプリカ55の出力信号fout1と、粗調レプリカ56の出力信号fout2とが、後段の差動回路57で差動増幅されてから出力される。上記粗調レプリカ51〜54での遅延量は、微調制御回路410からの制御信号Ckt1〜ckt4によって調整される。
【0105】
図36には、上記粗調レプリカ51,52の構成例が示される。
【0106】
図36に示されるように、粗調レプリカ51は、特に制限されないが、形状ダミーa3,a4、単位遅延段a1,a2、出力部380を含んで成る。
【0107】
単位遅延段a1は、信号遅延のためのインバータ361,362,363と、信号経路選択のためのトランスファスイッチ364,365とが結合されて成る。トランスファスイッチ364,365は、それぞれpチャネル型MOSトランジスタとnチャネル型MOSトランジスタとが並列接続されて成り、微調制御回路410からの制御信号CKCNT1によって相補的に導通される。例えば、制御信号CKCNT1がハイレベルの場合には、トランスファスイッチ364が導通され、インバータ361の出力信号がトランスファスイッチ364を介して形状ダミーa3に伝達される。このとき、トランスファスイッチ365は非導通状態とされる。また、制御信号CKCNT1がローレベルの場合には、トランスファスイッチ365が導通され、インバータ363の出力信号がトランスファスイッチ365を介して形状ダミーa3に伝達される。このとき、トランスファゲート364は非導通状態とされる。
【0108】
単位遅延段a2は、信号遅延のためのインバータ371,372,373と、信号経路選択のためのトランスファスイッチ374,375とを含み、上記単位遅延段a1と同様に構成される。ただし、高電位側電源Vddが供給されることにより、トランスファスイッチ374が導通状態に固定され、トランスファスイッチ375が非導通状態に固定される。これにより、インバータ371の出力信号がトランスファスイッチ374を介して単位遅延段a1に伝達される。
【0109】
形状ダミーa4は、信号遅延のためのインバータ381,382,383と、信号経路選択のためのトランスファスイッチ384,385とを含み、上記単位遅延段a2と同様に構成される。高電位側電源Vddが供給されることにより、トランスファスイッチ384が導通状態に固定され、トランスファスイッチ385が非導通状態に固定される。これにより、インバータ381の出力信号がトランスファスイッチ384を介して単位遅延段a2に伝達される。
【0110】
形状ダミーa3は、信号遅延のためのインバータ391,392,393と、信号経路選択のためのトランスファスイッチ394,395とを含み、上記単位遅延段a1と同様に構成される。ただし、低電位側電源AVssが供給されることにより、トランスファスイッチ394が非導通状態に固定され、トランスファスイッチ395が導通状態に固定される。これにより、インバータ391の出力信号が単位遅延段a1に伝達され、インバータ394の出力信号がトランスファスイッチ395を介して出力部380に伝達される。出力部380は、pチャネル型MOSトランジスタ366,367とnチャネル型MOSトランジスタ368とが直列接続されて成る。pチャネル型MOSトランジスタ366のソース電極は高電位側電源Vddに結合され、nチャネル型MOSトランジスタ368のソース電極は低電位側電源Vssに結合される。pチャネル型MOSトランジスタ366のゲート電極には所定のバイアス電圧VPが供給される。上記形状ダミーa3の出力信号は、MOSトランジスタ367,368を介して後段回路に出力される。
【0111】
粗調レプリカ52は、特に制限されないが、形状ダミーb3,b4、単位遅延段b1,b2、出力部390を含んで成る。形状ダミーb3,b4、単位遅延段b1,b2は、上記粗調レプリカ51と同様に構成されるため、それらの詳細な説明は省略する。粗調レプリカ52における出力部390は、pチャネル型MOSトランジスタ376とnチャネル型MOSトランジスタ377,378とが直列接続されて成る。pチャネル型MOSトランジスタ376のソース電極は高電位側電源Vddに結合され、nチャネル型MOSトランジスタ378のソース電極は低電位側電源Vssに結合される。形状ダミーb3の出力信号はMOSトランジスタ376,277を介して後段回路に出力される。
【0112】
図37には上記微調遅延回路210における主要部の動作波形が示される。
【0113】
微調遅延回路210の動作は、ステップ1〜3に分けられる。
【0114】
先ず、ステップ1〜2において、微調制御回路410によって制御信号CKCNT2がハイレベルからローレベルに遷移されると、粗調レプリカ内の単位遅延段がb1からb2に切り替わり、ckb1がΔtだけ遅くなる。しかし、参照電圧であるckt1(立ち上がり角を45度と仮定)により差動回路55の出力信号foutは、0.5×Δtだけ遅くなる。
【0115】
ステップ2〜3において、微調制御回路410によって制御信号CKCNT1がハイレベルからローレベルに遷移されると、粗調レプリカ内の単位遅延がa1からa2に切り替わり、cktがΔtだけ遅くなる。しかし、参照電位であるckb1(立ち上がり角を45度と仮定)により差動回路55の出力fout1は0.5×Δtだけ遅くなる。
【0116】
このように、差動回路55の出力信号foutは粗調回路220における単位遅延を2分割している。従って、図35に示される構成では、2分割されたfout1と、2分割されたfout2とを取り込む差動回路57により、4分割されることになる。粗調レプリカの使用により、微調の単位遅延を温度変化やMOSトランジスタ特性のばらつきを高精度に補償することができる。
【0117】
図38には、上記微調遅延回路210の別の構成例が示される。
【0118】
図38に示される微調遅延回路210も粗調レプリカであり、粗調の単位を4分割する例が示される。粗調の単位遅延のパスがインバータとトランスファスイッチで構成されているため(図32参照)、図38に示される粗調レプリカもそれに対応してインバータとトランスファスイッチを含んで成る。すなわち、インバータ401〜406,415〜418と、トランスファスイッチ411〜414とを含んで成る。インバータ415〜418は、上記トランスファスイッチ411〜414の動作制御のために設けられる。トランスファスイッチ411〜414におけるMOSトランジスタのサイズ(ゲート長あるいはゲート幅)は、各々のパスの遅延時間調整がなされている。インバータ402,403,404,405は遅延調整用とされ、それを構成するMOSトランジスタのサイズは、インバータ401を構成するMOSトランジスタのサイズに等しくされる。
【0119】
微調制御回路410によりCKCNT1がハイレベルとされることでトランスファスイッチ411が導通され、インバータ401の出力信号がトランスファスイッチ411及びインバータ406を介して出力される。微調制御回路410によりCKCNT2がハイレベルとされることでトランスファスイッチ412が導通され、インバータ401の出力信号がトランスファスイッチ412及びインバータ406を介して出力される。微調制御回路410によりCKCNT3がハイレベルとされることでトランスファスイッチ413が導通され、インバータ401の出力信号が、インバータ402,403、トランスファスイッチ413及びインバータ406を介して出力される。微調制御回路410によりCKCNT4がハイレベルとされることでトランスファスイッチ414が導通され、インバータ401の出力信号が、インバータ404,405、トランスファスイッチ414及びインバータ406を介して出力される。
【0120】
図45には、図43に示される回路のレイアウト例が示される。
【0121】
ダミー遅延回路221は、粗調遅延回路220に対して、デバイスの配置ピッチが等しくされ、配置方向すなわち信号が伝播する方向が等しくされる。また、回路の動作用電源として、高電位側電源Vddと低電位側電源Vssを供給するための電源ラインが形成される。特に、粗調遅延220とダミー遅延回路221との間で、高電位側電源Vdd及び低電位側電源Vssについての形態が揃えられることによりディレイ制御誤差の低減化を図っている。ダミー遅延回路221のレイアウトの周期性を、粗調遅延回路220におけるレイアウトの周期性と一致させる。粗調制御回路420の1単位は、粗調遅延回路220の1単位より大きい。かかる場合には、粗調制御回路420の単位回路をチップX方向及びY方向にレイアウトし、且つ、粗調遅延回路220のレイアウトの周期性と一致させる。
【0122】
ダミー遅延回路221は、粗調遅延回路220と全く同じにレイアウトする必要はない。例えば図47に示されるように、ダミー遅延回路221における単位遅延段221−0〜221−nの間に、レジスタ422−0〜422−nをレイアウトしたときのレイアウトの周期性を粗調遅延回路220のレイアウトの周期性と一致させるようにしても良い。
【0123】
図48には可変遅延回路2別の構成例が示され、図49にはその場合の主要部の動作タイミングが示される。
【0124】
DLL回路9の出力foutの位相を入力クロック信号CLKに対して、0.5サイクル(180度)遅らせるために、微調遅延回路210及び粗調遅延回路220に、レプリカ微調遅延段481及びレプリカ粗調遅延段482を直列接続し、このレプリカ粗調遅延段482の出力信号cfoutをフィードバックして分周回路33Bに供給しても良い。図46にはレプリカ微調遅延段481及びレプリカ粗調遅延段482を含む場合のレイアウト例が示される。
【0125】
以上本発明者によってなされた発明を具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0126】
例えば、上記の例ではクロック再生回の一例としてDLL回路に適用した場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、PLLに適用することができる。すなわち、一般的なPLL回路では、入力クロック信号とフィードバックされたクロック信号との位相比較が行われ、その位相比較結果に応じて電圧制御発振器の発振周波数制御が行われるが、例えば図1に示されるデコーダ回路20の出力信号に基づいて上記電圧制御発振器の入力電圧レベルの制御を行うことができる。かかる構成においても、クロック信号の位相制御に関して上記DLL回路9の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【0127】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるSRAMに適用した場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、DRAM(ダイナミック型・ランダム・アクセス・メモリ)やその他の半導体集積回路に適用することができる。
【0128】
本発明は、少なくともクロック信号を取り扱うことを条件に適用することができる。
【0129】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
【0130】
すなわち、デコーダ回路における適切な不感帯の設定によりジッタを低減することにより位相制御の精度向上を図ることができる。
【0131】
また、可変遅延回路での遅延時間がサイクル時間以上の場合でも遅延確定後に遅延制御が行えるため、遅延制御ミスを防止することができ、それによって位相制御の精度向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる半導体集積回路の一例であるSRAMに含まれるDLL回路の構成例ブロック図である。
【図2】図1における主要部の動作説明図である。
【図3】ノイズ分布を正規分布と仮定した場合の位相比較回路における判定値確率特性図である。
【図4】ノイズ分布を正規分布と仮定した場合の位相比較回路における判定値確率特性図である。
【図5】上記SRAMに含まれるDLL回路の別の構成例ブロック図である。
【図6】図5における主要部の動作タイミング図である。
【図7】上記DLL回路に含まれるカウンタからの出力コードと、それに対応するデコーダ回路の出力信号との関係説明図である。
【図8】上記DLLに含まれる位相比較回路での判定値出現回数に対するデコーダ出力の説明図である。
【図9】図5に示されるDLL回路の比較対象とされる回路における位相遷移の特性図である。
【図10】図5に示されるDLL回路における位相遷移の特性図である。
【図11】上記DLL回路に含まれる位相比較回路の構成例回路図である。
【図12】上記DLL回路に含まれるカウンタ回路の出力コードと、それに対応するデコーダ回路の出力信号との関係説明図である。
【図13】上記DLL回路に含まれるデコーダ回路の別の構成例ブロック図である。
【図14】図13に示されるデコーダ回路の動作説明図である。
【図15】上記DLL回路の別の構成例ブロック図である。
【図16】図15に示されるDLL回路における主要部の動作タイミング図である。
【図17】上記DLL回の別の構成例ブロック図である。
【図18】図17に示されるDLL回路における主要部の動作タイミングである。
【図19】上記DLL回路の別の構成例ブロック図である。
【図20】上記DLL回路に含まれる位相比較回路の不感帯幅に対する位相誤差のシミュレーション結果を示す特性図である。
【図21】上記DLL回路におけるカウンタの出力コードに対するデコーダ回路出力の関係説明図である。
【図22】上記DLL回路の別の構成例ブロック図である。
【図23】図5に示されるDLL回路の比較対象とされる回路の構成例ブロック図である。
【図24】図23に示されるDLL回路における主要部の動作タイミング図である。
【図25】上記DLL回路における可変遅延回路及び遅延制御回路の構成例ブロック図である。
【図26】図25に示される構成構成における主要部の動作タイミング図である。
【図27】図25に示される構成構成における主要部の動作タイミング図である。
【図28】上記DLL回路における可変遅延回路の構成例ブロック図である。
【図29】図28に示される構成における主要部の動作タイミング図である。
【図30】上記可変遅延回路及び上記遅延制御回路の別の構成例ブロック図である。
【図31】図30に示される構成における主要部の動作タイミングの説明図である。
【図32】上記可変遅延回路に含まれる粗調遅延回路の構成例回路図である。
【図33】図32に示される回路構成における主要部の動作説明図である。
【図34】上記粗調遅延回路の別の構成例回路図である。
【図35】図30に示される微調遅延回路の構成例回路図である。
【図36】図35に示される粗調レプリカの構成例回路図である。
【図37】上記微調遅延回路における主要部の動作説明図である。
【図38】上記微調遅延回路の別の構成例回路図である。
【図39】図32に示される回路の動作説明図である。
【図40】図32に示される回路における主要部の動作タイミング図である。
【図41】図32に示される回路の別の動作説明図である。
【図42】図32に示される回路における主要部の別の動作タイミング図である。
【図43】図30における主要部の詳細な構成例回路図である。
【図44】図43における主要部の構成例回路図である。
【図45】図43に示される回路における主要部のレイアウト説明図である。
【図46】図48に示される構成を採用する場合の主要部のレイアウト説明図である。
【図47】図43に示される回路における主要部の別のレイアウト説明図である。
【図48】上記DLL回路の別の構成例回路図である。
【図49】図48における主要部の動作タイミング図である。
【図50】図43における主要部の詳細なレイアウト説明図である。
【符号の説明】
1 クロック入力バッファ
2 可変遅延回路
3 位相比較回路
4 遅延制御回路
5 クロック分配バッファ
6 ダミー回路
7 入力バッファ
8 データ入力レジスタ
9 DLL回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a clock recovery circuit and a semiconductor integrated circuit incorporating the same.
[0002]
[Prior art]
As an example of a semiconductor integrated circuit that operates synchronously with a clock signal, a clock synchronous SRAM (static random access memory) is known. In such a semiconductor integrated circuit, a clock recovery circuit is used to synchronize the timing of fetching write data with a clock signal. As an example of the clock recovery circuit, a DLL (Delay Locked Loop) circuit that generates an internal clock signal based on an input clock signal is used.
[0003]
As such a DLL circuit, for example, a DLL circuit having an accumulation register for respectively holding a plurality of phase comparison results in a phase comparison circuit, and adjusting a delay time using the plurality of phase comparison results Is known (for example, see Patent Document 1). At this time, the phase adjustment is not performed for each phase comparison, but is performed once for a plurality of phase comparison results. Thereby, an extra adjustment operation is omitted. The phase comparison circuit outputs three types of determination results: a lead signal, a delay signal, and a coincidence signal. In the majority circuit, based on the above three types of determination results, the activation state of the delay increase signal, the activation state of the delay decrease signal, and when it is determined that the phases match, both the delay increase signal and the delay decrease signal are determined. It has three states that are inactive.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-290555 A (FIG. 2, paragraphs 26 and 40)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When trying to remove jitter due to power supply or signal noise, there is a trade-off between phase tracking and jitter removal. That is, if the priority is given to the phase tracking, the jitter removal capability is reduced, and if the jitter removal is given priority, the phase tracking is deteriorated. In addition, the optimum design values of the phase follow-up property and the jitter removal ability differ depending on the used frequency and the mounting situation. In order to make an optimal decision, it is necessary to provide a wide range of sampling decision methods. On the other hand, in the above-described conventional method, majority decision is taken for a plurality of phase comparison results. No consideration is given to providing a range of methods.
[0006]
For example, assuming that the up signal is output four times and the down signal is output five times as a result of the phase comparison in the phase comparison circuit, according to the majority decision technique, the number of down signals is larger than the number of up signals. Therefore, the delay control is performed so as to reduce the amount of delay in the variable delay circuit. However, under the above conditions, there is a similar probability that the up signal is output five times and the down signal is output four times. In this case, the delay control is performed so as to increase the delay amount in the variable delay circuit. This is the cause of the jitter, which causes a malfunction of the phase control.
[0007]
An object of the present invention is to provide a technique for reducing malfunction of phase control.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The outline of a representative invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0009]
That is, a phase comparison circuit capable of performing a phase comparison between an input clock signal and a comparison target clock signal to which an internal clock signal is fed back, a counter for counting a phase comparison result in the phase comparison circuit, And a control circuit capable of controlling the generation of the internal clock signal based on the decoding result from the decoder, wherein the output code of the counter is set in advance in the decoder circuit. A dead zone in which the decoded output is not updated when it falls within the specified range is set.
[0010]
According to the above means, since the dead band is set in the decoder circuit, the phase control is not performed when the code output from the counter enters the dead band. For this reason, when the phase of the output clock signal is temporarily changed due to power supply noise or the like, phase control is not performed due to the dead zone, and jitter does not occur. At this time, by setting the decoding logic of the decoder circuit in advance in relation to the output code of the counter, the dead zone can be easily set.
[0011]
A second phase comparison circuit capable of performing a phase comparison between the input clock signal and a comparison target clock signal to which the internal clock signal is fed back; counting the input clock signal; and setting a flag based on the count result. A flag counter to be formed and a selector capable of selectively transmitting an output signal of the decoder and an output signal of the second phase comparison circuit to the control circuit according to a state of the flag can be provided. Thereby, during the period from when the flag changes from the high level to the low level by the flag counter, the dead zone is set when the output signal of the coarse phase comparator is selectively transmitted to the delay control circuit by the selector. Since the phase control is performed without being performed, the convergence of the phase control can be accelerated and the lock-in time can be shortened accordingly.
[0012]
At this time, the selector transmits the output signal of the second phase comparison circuit to the control circuit based on the flag in the first state before the count value of the flag counter reaches a predetermined value, and The output signal of the second phase comparison circuit may be transmitted to the control circuit based on the flag in the second state in which the count value has reached a predetermined value. A second phase comparison circuit capable of performing a phase comparison between the input clock signal and a comparison target clock signal to which the internal clock signal is fed back; a second phase comparison circuit to which the input clock signal and the internal clock signal are fed back; A phase difference detection circuit capable of detecting a phase difference from a clock signal; and selectively controlling an output signal of the decoder circuit and an output signal of the second phase comparison circuit based on a detection result of the phase detection circuit. By providing a selector that can be transmitted to the circuit, when the phase difference between the clock signal and the comparison target clock signal is large, the amount of phase transition is increased, and the phase difference between the clock signal and the comparison target clock signal is increased to some extent. If the number becomes too small, the phase transition amount is reduced to speed up the convergence of the phase control and shorten the lock-in time. Door can be.
[0013]
Further, in order to make the width of the dead zone variable by the mode signal, the decoder circuit includes a plurality of decoders having different dead zone widths and a selection circuit capable of selecting the plurality of decoders according to the mode signal. Good. The mode signal can be, for example, a signal output from a fuse circuit whose logic can be set by blowing the fuse, a signal supplied from outside the chip, or a signal output from a JTAG circuit for circuit diagnosis. When the mode signal is a signal output from the fuse circuit, the dead zone can be set to an appropriate width for each chip based on a wafer inspection result. If the mode signal is a signal given from outside the chip, or a signal output from a JTAG (Joint Test Action Group: an internal control scanning method based on IEEE) circuit, the signal is mounted even after the chip is cut out. The dead zone can be set to an appropriate width according to the system. Further, when the system is mounted on a system in which the clock frequency is lowered by the low power consumption mode signal, the dead zone can be set to an appropriate width according to the logic of the low power consumption mode signal.
[0014]
For application to a DLL circuit, a variable delay circuit capable of delaying the input clock signal under the control of the control circuit can be provided. In this case, the variable delay circuit can delay the input clock signal. A plurality of unit delay stages may be provided, and the control circuit may include a timing control circuit for causing a delay time control timing of the unit delay stage to follow a delay time of the unit delay stage. The timing control circuit may include a plurality of second unit delay stages arranged corresponding to the plurality of unit delay stages in the variable delay circuit.
[0015]
The variable delay circuit includes a fine adjustment delay circuit for finely adjusting the delay amount of the input clock signal, and a coarse adjustment delay circuit for delaying the output signal of the fine adjustment delay circuit; A fine adjustment control circuit for controlling the operation of the fine adjustment delay circuit, a coarse adjustment control circuit for controlling the operation of the coarse adjustment delay circuit, and the fine adjustment delay circuit for carrying the carry signal output from the fine adjustment control circuit. And a latch circuit for transmitting the signal to the coarse adjustment control circuit in synchronization with the output signal of the circuit.
[0016]
The coarse delay circuit includes a plurality of third unit delay stages capable of delaying the output signal of the fine delay circuit, and the coarse control circuit sets a delay time control timing of the third unit delay stage. It can be configured to include a second timing control circuit for following the delay time in the third unit delay stage.
[0017]
The second timing control circuit may include a plurality of fourth unit delay stages arranged corresponding to the plurality of third unit delay stages in the coarse delay circuit, and the output of the fine delay circuit By delaying the signal by the fourth unit delay stage, a timing signal for causing the delay time control timing of the third unit delay stage to follow the delay time of the third unit delay stage can be obtained.
[0018]
The coarse delay circuit includes a plurality of first inverters connected in series to each other, a plurality of second inverters arranged corresponding to the first inverters, and a plurality of the plurality of second inverters that can be connected to each other in series. A plurality of second switches arranged between the first switch, the first inverter, and the corresponding second inverter, and capable of transmitting an output signal of the first inverter to the corresponding second inverter. And the third unit delay stage can be formed by including the first inverter and the corresponding second inverter.
[0019]
In the layout of the coarse delay circuit and the second timing control circuit in the coarse control circuit, the arrangement wiring pitch can be equal to each other, and the signal propagation directions can be equal to each other.
[0020]
A semiconductor integrated circuit can be configured to include the clock recovery circuit having the above configuration and data holding means for capturing data in synchronization with the internal clock signal obtained thereby.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a main part of an SRAM which is an example of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
[0022]
Although not particularly limited, the SRAM 10 takes in an input buffer 7 for taking in write data DATA to a memory cell array (not shown) into a chip, and takes in data DATAINT taken in via the input buffer in synchronization with an internal clock signal CLKINT. Input register 8, a clock input buffer 1 for taking in an external clock signal CLK into the chip, and an internal clock signal CLKINT by delaying a clock signal CLKR taken in via the clock input buffer 1. And a clock distribution buffer 5 for transmitting a clock signal output from the DLL circuit 9 to a clock input terminal of the data input register 8, and a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. By It is formed on a semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate. The output data WDATA of the data input register 8 is written to a memory cell array via a write circuit (not shown).
[0023]
Here, the data input register 8 is an example of a data holding unit.
[0024]
The DLL circuit 9 is not particularly limited, but is equivalent to the variable delay circuit 2 that delays the input clock signal CLKR based on the control signal CNT [n: 0] from the delay control circuit 4 and the clock distribution buffer 5. A dummy circuit 6 having a delay time for delaying the output clock signal CLKD of the variable delay circuit 2, and comparing the phase of the output clock signal CLKF of the dummy circuit 6 with the output clock signal CLKR of the clock input buffer 1. A phase comparison circuit 3 for performing the operation; a counter 24 for counting the output signals UP and DN of the phase comparison circuit 3; a decoder circuit 20 for decoding the output code CODE [k: 0] of the counter 24; Clock delay time in the variable delay circuit 2 based on the decode outputs UP0 and DN0 of the decoder circuit 20 And a controllable delay control circuit 4.
[0025]
The phase comparison circuit 3 compares the phases of the clock signal CLKF and the clock signal CLKR in each successive cycle, and determines the logic of the up signal UP and the down signal DN according to the result of the phase comparison. Although not particularly limited, in the phase comparison circuit 3, when the clock signal CLKF is later than the clock signal CLKR, the up signal UP is at a low (L) level and the down signal DN is at a high (H) level. On the other hand, when the clock signal CLKF is earlier than the clock signal CLKR, the up signal UP is at a high level and the down signal DN is at a low level. Further, when the phases of the clock signal CLKF and the clock signal CLKR match, both the up signal UP and the down signal DN are set to low level.
[0026]
The counter 24 counts up (increment) when the amplifier signal UP is at a high level, and counts down (decrement) when the down signal is at a high level. Then, the count result is output by the code CODE [k: 0] every successive cycle.
[0027]
FIG. 2 shows a truth table of the decoder circuit 20.
[0028]
The decoder circuit 20 decodes the code CODE [k: 0] output from the counter 24 and determines the logic of the up control signal UP0 and the down control signal DN0. Although not particularly limited, if the code CODE [k: 0] output from the counter 24 does not fall between the preset threshold a and the threshold b, the up control signal UP0 and the down control signal DN0 Are both low level. When the code CODE [k: 0] output from the counter 24 is equal to or larger than the threshold value b, the up control signal UP0 is set to the high level, and the code CODE [k: 0] output from the counter 24 is set to the threshold value a. In the following cases, the down control signal DN0 is set to the high level.
[0029]
More specifically, decoding is performed as shown in FIG. 2 in relation to the output code of the counter 24 that counts the output signals UP and DN of the phase comparison circuit 3.
[0030]
For example, if the number of times that UP goes high (H) is equal to or greater than the number of times that DN goes high (H) plus 5, the output code of the counter 24 is c (b) to c (m). The number of times that UP becomes high (H) level is larger than the value obtained by subtracting 5 from the number of times that DN becomes high (H) level, and 5 is added to the number of times that DN becomes high (H) level. If it is smaller than the value, the output code of the counter 24 is c (a + 1) to c (b-1), and the number of times UP goes high (H) level is 5 times the number of times DN goes high (H) level. Is less than or equal to the value obtained by subtracting c, the output codes of the counter 24 are c (1) to c (a). When the output codes of the counter 24 are c (b) to c (m), the up control signal UP0 is at a high (H) level and the down control signal DL0 is at a low (L) level. In this case, assuming that the current delay amount of the variable delay circuit 2 is td, the next update value is td + Δtd. When the output code of the counter 24 is c (a + 1) to c (b-1) (when it is a dead zone), both the up control signal UP0 and the down control signal DL0 are set to low (L) level. In this case, the delay amount of the variable delay circuit 2 is not updated. When the output codes of the counter 24 are c (1) to c (a), the up control signal UP0 is at a low (L) level and the down control signal DL0 is at a high (H) level. In this case, the next update value of the variable delay circuit 2 is set to td−Δtd.
[0031]
The delay control circuit 4 maintains the current delay time of the variable delay circuit 2 when both the up control signal UP0 and the down control signal DN0 are set to the low level by the decoding circuit 20. In other words, even though the up signal UP or the down signal DN is set to the high level by the phase comparison circuit 3, the code CODE [k: 0] output from the counter 24 is larger than the threshold value a. , The delay time in the variable delay circuit 2 is not updated. In this sense, a band in which the code CODE [k: 0] output from the counter 24 is larger than the threshold a and smaller than the threshold b is referred to as a “dead zone”. The thresholds a and b that determine the width of the dead zone are set to optimal values in consideration of the delay time of the input buffer circuit, noise included in the power supply voltage, and the like when designing the SRAM 10.
[0032]
Further, when the up control signal UP0 is set to the high level by the decoding circuit 20, the delay control circuit 4 updates the delay time in the variable delay circuit 2 from td by Δtd to td + Δtd. . When the down control signal DN0 is set to the high level, the delay control circuit 4 updates the delay time in the variable delay circuit 2 from td by Δtd to td−Δtd.
[0033]
When the phase difference between the output clock signal CLKF of the dummy circuit 6 and the output clock signal CLKR of the clock input buffer 1 is small, both the up control signal UP0 and the down control signal DN0 are set to low level by the decoding circuit 20. Even if the timing of the output clock signal CLKF of the dummy circuit 6 temporarily fluctuates due to noise or the like, such fluctuation does not affect the control of the delay time in the variable delay circuit 2 due to the presence of the dead zone. .
[0034]
FIG. 3 shows that the noise distribution is assumed to be a normal distribution, and the determination value probability in the phase comparison circuit 3 when the phase of the output clock signal CLKF of the dummy circuit 6 is earlier than the phase of the output clock signal CLKR of the clock input buffer 1. Properties are indicated. In FIG. 3, the vertical axis represents the phase difference between the clock signal CLKF and the clock signal CLKR, and the horizontal axis represents the probability.
[0035]
The probability that the up signal UP will be at the high level is indicated by the area S1, the probability that the down signal DN will be at the high level is indicated by the area S3, and the probability that both the up signal UP and the down signal DN are the low level is the area S2. Indicated by In the determination value probability characteristic of FIG. 3, the clock signal CLKF is earlier than the phase of the clock signal CLKR, and the difference between the areas S1 and S3 is large. In such a case, the up control signal UP0 is set to the high level.
[0036]
FIG. 4 shows a phase comparison circuit 3 in a case where the noise distribution is assumed to be a normal distribution, and the phase of the output clock signal CLKF of the dummy circuit 6 and the phase of the output clock signal CLKR of the clock input buffer 1 substantially match. A decision value probability characteristic is shown. Since the difference between the areas S1 and S3 is small, both the up control signal UP0 and the down control signal DN0 are determined to be low level due to the presence of the dead zone.
[0037]
FIG. 5 shows a more specific configuration example of the DLL circuit 9.
[0038]
The DLL circuit 9 shown in FIG. 5 is greatly different from that shown in FIG. 1 in that a counter clock generation circuit 2 for generating a counter clock based on an output clock signal CLKR of a clock input buffer 1 and a clock input buffer A divide-by-16 circuit 23 for dividing the output clock signal CLKR of 1 by 16, a reset signal generation circuit 26 for generating a reset signal of the counter 24 based on the output clock CLK16 of the divide-by-16 circuit 23; In addition, registers 22A and 22B for taking in the output signals UP1 and DN1 of the decoder circuit 20 based on the output clock CLK16 of the 16 frequency dividing circuit 23 are provided.
[0039]
The delay control circuit 4 controls the operation of the variable delay circuit 2 based on the up control signal UP1 output from the register 22A and the down control signal DN1 output from the register 22A.
[0040]
The counter 24 includes an up signal input terminal up for receiving an up signal UP, a down signal input terminal dn for receiving a down signal DN, a clock input terminal ck for receiving a clock signal for a count operation, and a reset signal RS. Has an input terminal rst.
[0041]
The decoder circuit 20 decodes the count output CODE [k: 0] of the counter 24 and decodes the count output CODE [k: 0] of the counter 24 to obtain the up control signal UP0. And a decoding unit 20B for obtaining the down control signal DN0. The truth table of the decoder circuit 20 is as shown in FIG. The decoding unit 20A sets the up control signal UP0 to high level only when the number of times UP goes high is equal to or more than the value obtained by adding 5 to the number of times DN goes high, otherwise the up control signal UP UP0 is set to low level. Also, the decoding unit 20B sets the down control signal DN0 to high level only when the number of times that UP goes high is less than or equal to a value obtained by subtracting 5 from the number of times that DN goes high, The control signal DN0 is set to low level.
[0042]
The reset signal of the counter 24 is generated based on the output clock signal CLK16 of the 16-frequency divider 23, and the writing of the output signals UP0 and DN0 of the decoder circuit 20 to the registers 22A and 22B is controlled. The delay control by the delay control circuit 4 is performed once every 16 cycles of CLKR.
[0043]
FIG. 6 shows the operation timing of the main part in the DLL circuit 9 shown in FIG. 5, and FIG. 7 shows the output code CODE [k: 0] from the counter 24 and the corresponding decoder circuit 20 of the decoder circuit 20. The relationship with output signals UP0 and DN0 is shown.
[0044]
In the above configuration, the counter 24 sets the counter value to the initial value c (8) by the reset signal RS. When the counter 24 captures the high level of the up signal UP output from the phase comparison circuit 3 with the counter clock signal CLKS from the counter clock generation circuit 25 as a trigger, it changes the count value from c (k) to c (k + 1). Increment. When the counter 24 captures the high level of the down signal DN output from the phase comparison circuit 3 using the counter clock signal CLKS from the counter clock generation circuit 25 as a trigger, the counter 24 changes the count value from C (k) to c (k). Decrement to -1). The counter clock signal CLKS is continuously generated by the clock generation circuit 25 for eight cycles, and after the counting operation of the eighth cycle is completed, the counter clock signal CLKS is transmitted to the registers 22A and 22B in synchronization with the frequency-divided-by-16 clock signal CLK and transmitted to the decode circuit 20. Output values UP1 and UP2 are captured.
[0045]
FIG. 8 shows an example of a decoder output with respect to the number of appearances of the determination value in the phase comparison circuit 3. As shown in FIG. 8, when the number of times the up signal UP goes high and the number of times the down signal DN goes high are close (in the example shown in FIG. 8, when the difference is 4 or less), Due to the dead zone, both outputs UP0 and DN0 of the decoder circuit 20 are set to low level.
[0046]
FIG. 23 shows a circuit to be compared with DLL circuit 9 shown in FIG. 5, and FIG. 24 shows operation timings of main parts in DLL circuit 90 shown in FIG.
[0047]
In the DLL circuit 90 shown in FIG. 23, since the output signals UP and DN of the comparison circuit 3 are transmitted to the delay control circuit 4 at the subsequent stage, no dead zone is set. Therefore, the delay control circuit 4 directly controls the delay time of the variable delay circuit 2 according to the up signal UP and the down signal DN, as shown in FIG. In FIG. 24, tDR is the delay time of the clock input buffer 1 and the data input buffer 7, tVDL is the delay time of the variable delay circuit, tBF is the delay time of the clock distribution buffer and the dummy circuit, and CNT (k) is the delay control circuit. Is the code value of
[0048]
FIG. 9 shows an example of phase transition in DLL circuit 90 shown in FIG.
[0049]
Since no dead zone is set in the DLL circuit 90, as shown in FIG. 9, even after the phase is once matched, the setting of the variable resistance circuit always fluctuates due to the influence of noise. On the other hand, in the DLL circuit 9 shown in FIG. 5, as shown in an example of phase transition in FIG. 10, the period T2 becomes longer than T1 due to the fact that sampling is performed a plurality of times. Although the lock-in time becomes longer, the setting of the variable delay circuit 2 is not updated once the phases match because the dead zone is set, so that errors due to noise are eliminated.
[0050]
FIG. 11 shows a configuration example of the phase comparison circuit 3.
[0051]
A first logic circuit 31 for asserting a down signal DN by comparing a phase between an output clock signal CLKF of the dummy circuit 6 and an output clock signal CLKR of the clock input buffer 1; and an output clock signal CLKF of the dummy circuit 6 A second logic circuit 32 for asserting the up signal UP by comparing the phase with the output clock signal CLKR of the clock input buffer 1. The first control logic circuit 31 includes NAND gates 301 to 305, 308, 309, and 312, inverters 306, 310, 311 and 313, and a MOS transistor 307. The MOS transistor 307 is arranged between the output terminal of the NAND gate 302 that takes in the output clock signal CLKF of the dummy circuit 6 and the low potential power supply VSS, and functions as a capacitive load of the NAND gate 302. The NAND gate 301 is a dummy circuit. The second control logic circuit 32 includes NAND gates 321 to 325, 328, 329, 332, inverters 326, 330, 331, 333, and a MOS transistor 327. The MOS transistor 327 is arranged between the output terminal of the NAND gate 323 that captures the output clock signal CLKR of the clock input buffer 1 and the low potential power supply VSS, and functions as a capacitive load for the NAND gate 323. The NAND gate 321 is a dummy circuit. When the phase of the clock signal CLKF is later than the phase of the clock signal CLKR, the second logic circuit 32 asserts the up signal UP to a high level. At this time, since the output signal of the inverter 330 is at a low level, the output signal of the NAND gate 312 is at a high level, and accordingly, the down signal DN is at a low level. When the phase of the clock signal CLKF is earlier than that of the clock signal CLKR, the down signal DN is asserted to a high level by the second logic circuit 32. At this time, since the output signal of the inverter 311 is at a low level, the output signal of the NAND gate 312 is at a high level, and accordingly, the up signal UP is at a low level. Reset signal RESET is transmitted to NAND gates 302, 304, 308 via inverter 306, and transmitted to NAND gates 322, 324, 328 via inverter 326. When the reset signal RESET is set to the high level, the first logic circuit 31 and the second logic circuit 32 are initialized.
[0052]
As described above, in the configuration shown in FIG. 5, the period T2 is longer than T1, and the lock-in time is longer, and the dead zone is set, because the counter 24 performs sampling a plurality of times. Thus, once the phases are matched, the setting of the variable delay circuit 2 is not updated, so that an error due to noise is eliminated.
[0053]
According to the above example, the following effects can be obtained.
[0054]
(1) Since the dead band is set in the decoder circuit 20, the code CODE [k output from the counter 24 is output even though the up signal UP or the down signal DN is set to the high level by the phase comparison circuit 3. : 0] is larger than the threshold value a and smaller than the threshold value b, the delay time in the variable delay circuit 2 is not updated. By setting the dead zone in this manner, even if the phase of the output clock signal of the dummy circuit 6 is temporarily changed due to power supply noise or the like, jitter does not occur. Here, a technique of taking a majority decision of the phase comparison result and controlling the variable delay circuit based on the majority decision result is known, but it is better to set a dead zone as in the above example for noise resistance. . For example, assuming that the up signal is output four times and the down signal is output five times as a result of the phase comparison in the phase comparison circuit, the number of down signals is smaller than the number of up signals according to the majority decision technique. Because of the large number, the delay control is performed so as to reduce the delay amount in the variable delay circuit, and the delay amount in the variable delay circuit is increased when it is assumed that the up signal is output five times and the down signal is output four times. The delay control is performed as described above, and this causes jitter. On the other hand, according to the above example, when the number of up signals is close to the number of down signals, the dead amount of the variable delay circuit is not updated due to the dead zone, so that no jitter occurs. Thereby, it is possible to reduce the malfunction of the phase control.
[0055]
(2) The threshold values a and b for determining the width of the dead zone can be set to optimal values in consideration of the delay time of the input buffer circuit, noise included in the power supply voltage, and the like when designing the SRAM 10. Specifically, the width of the dead zone is set by presetting the decoding logic of the decoder circuit 20 in relation to the result of the phase comparison in the phase comparison circuit 3 and the result counted by the counter 24. There is a trade-off between the phase tracking performance of the DLL circuit 9 and the jitter elimination ability, and the optimal design of this relationship depends on the frequency used and the mounting situation. By setting the dead zone, the judgment of the phase comparison result can be given a wide range. Therefore, by appropriately changing the use frequency of the SRAM 10 and the mounting state, the phase followability of the DLL circuit 9 can be improved. The relationship with the jitter elimination ability can be optimized.
[0056]
(3) Since the phase of the clock signal CKINT can be accurately matched by optimizing the relationship between the phase following property and the jitter removing ability of the DLL circuit 9, the SRAM 10 is formed by the DLL circuit 9. Since the setup and hold margin at the time of taking in the write data DATAINT in synchronization with the clock signal CLKINT are improved, the reliability of the data written in the memory cell can be improved.
[0057]
Next, another configuration example of each unit in the DLL circuit 9 will be described.
[0058]
The counter 24 can be configured to output a gray code. FIG. 12 shows the relationship between the gray code CODE [k: 0] output from the counter 24 and the corresponding output signals UP0 and DN0 of the decoder circuit 20. In this example, the code generated by the counter 24 is a 5-bit gray code. By using a gray code, the number of bits that fluctuate from an adjacent code can be minimized, so that noise called “glitch” hardly occurs in the output of the counter 24.
[0059]
FIG. 13 shows another configuration example of the decoder circuit 20. FIG. 14 shows a truth table of the decoder circuit 20 shown in FIG.
[0060]
The decoder circuit 20 shown in FIG. 13 includes decoding units 20A-1, 20A-2, 20B-1, and 20B-2 for decoding the code CODE [k: 0] output from the counter 24, and a mode signal MODE. A selector circuit 201 for selectively outputting the output signals of the decoding units 20A-1 and 20A-2 to the outside based on the output signal of the decoding units 20B-1 and 20B-2 based on a mode signal MODE And a selector circuit 201 for externally outputting the signal. The width of the dead zone can be changed by selecting a decoder in the selector circuits 201 and 202. For example, as shown in FIG. 14, when the mode signal MODE is set to the high (H) level, the output signal of the decoding unit 20A-1 is selected by the selector circuit 201, and the output signal of the decoding unit 20B-1 is selected by the selector circuit 202. When the output signal is selected, the code CODE [k: 0] sets a dead band in a relatively wide range from c (12) to c (4), whereas the mode signal MODE is When the output signal of the decoding unit 20A-2 is selected by the selector circuit 201 by the low (L) level and the output signal of the decoding unit 20B-2 is selected by the selector circuit 202, the code CODE [ k: 0] is c (10) to c (6), and the dead zone is set in a relatively narrow range. The mode signal can be, for example, a signal output from a fuse circuit whose logic can be set by blowing the fuse, a signal supplied from outside the chip, or a signal output from a JTAG circuit for circuit diagnosis. When the mode signal is a signal output from the fuse circuit, the dead zone can be set to an appropriate width for each chip based on a wafer inspection result. If the mode signal is a signal given from outside the chip, or a signal output from a JTAG (Joint Test Action Group: an internal control scanning method based on IEEE) circuit, the signal is mounted even after the chip is cut out. The dead zone can be set to an appropriate width according to the system. Further, when the system is mounted on a system in which the clock frequency is lowered by the low power consumption mode signal, the dead zone can be set to an appropriate width according to the logic of the low power consumption mode signal.
[0061]
FIG. 15 shows another configuration example of the DLL circuit 9. The DLL circuit 9 shown in FIG. 15 is greatly different from that shown in FIG. 5 in that a coarse phase comparison circuit 30, a flag counter 34, selectors 35A and 35B, and two frequency dividing circuits 33A and 33B are provided. It is.
[0062]
The divide-by-2 circuit 33A divides the frequency of the clock signal CLKR input via the clock input buffer 1 by 2, and the divide-by-2 circuit 33B divides the frequency of the clock signal CLKF output from the dummy circuit 6 by 2. Output clock signals CLKRR and CLKFF of the divide-by-2 circuits 33A and 33B are input to the phase comparison circuit 3. The phase comparison circuit 3 compares the phases of the input clock signals CLKRR and CLKFF. The counter clock generation circuit 25 generates a counter clock signal CLKS based on the output clock signal CLKRR of the divide-by-2 circuit 33A. The divide-by-16 circuit 23 generates the clock signal CLK16 by dividing the output clock signal CLKRR of the divide-by-2 circuit 33A by 16. The coarse adjustment phase comparison circuit 30 compares the phases of the clock signals CLKRR and CLKFF. The flag counter 34 is reset when the reset signal is set to the high level, and thereafter switches the flag signal FLG from the previous high level to the low level after a lapse of a predetermined time from the reset by counting the clock signal CLKR. Has functions. This flag signal FLG is transmitted to selectors 35A and 35B. In the selectors 35A and 35B, the output signals UP1 and DN1 of the registers 22A and 22B and the output signals UPC and DNC of the coarse phase comparator 30 are selectively selected according to the logic of the flag signal FLG. To communicate.
[0063]
FIG. 16 shows the operation timing of the main part in DLL circuit 9 shown in FIG.
[0064]
During the period from when the flag counter 34 is reset by the reset signal RESET to when the flag FLG transitions from the high level to the low level by the flag counter 34, the output signals UPC, DNC of the coarse adjustment phase comparison circuit 30 by the selectors 35A, 35B. Is selectively transmitted to the delay control circuit 4, and delay control is performed based on the signal. In this delay control, since no dead zone is set, the delay control cycle is set to T1, which is shorter than T2 in the configuration shown in FIG. Therefore, the phase difference between the clock signals CLK and CLKR becomes smaller in a short time. After the flag FLG is changed from the high level to the low level by the flag counter 34, the output signals UP1 and DN1 of the registers 22A and 22B are selectively transmitted to the delay control circuit 4 by the selectors 35A and 35B. Delay control is performed. In this delay control, since a dead zone is set as in the case of the configuration shown in FIG. 5, delay control with excellent noise resistance is performed.
[0065]
During the period from the reset of the flag counter 34 by the reset signal RESET to the transition of the flag FLG from the high level to the low level by the flag counter 34, the output signals of the coarse adjustment phase comparison circuit 30 by the selectors 35A and 35B. Since the UPC and DNC are selectively transmitted to the delay control circuit 4 and the delay control is performed based thereon, the delay control cycle becomes shorter as compared with the configuration shown in FIG. Lock-in time can be reduced.
[0066]
FIG. 17 shows another configuration example of the DLL circuit 9.
[0067]
The DLL circuit 9 shown in FIG. 17 is significantly different from that shown in FIG. 15 in that 16 frequency divider circuits 23A and 23B are provided at the subsequent stage of the frequency divider circuits 2A and 33B, and the 16 frequency divider circuits 23A and 23B The difference lies in that the output clock signals CLKRC and CLKFC are supplied to the coarse adjustment phase comparison circuit 30 and that the output signal FLG of the flag counter 34 is supplied to the delay control circuit 4.
[0068]
FIG. 18 shows the operation timing of the main part in DLL circuit 9 shown in FIG. When the output signal FLG from the flag counter 34 is at a high level, the delay control circuit 4 sets the phase transition between the clock signals CLKF and CLKR at intervals of 4Δt, and when the output signal FLG from the flag counter 34 is at a low level. Assumes that the phase transition between the clock signals CLKF and CLKR is in increments of Δt. Further, in the coarse adjustment phase comparison circuit 30, since the coarse adjustment phase comparison is performed based on the output signals of the 16 frequency dividing circuits 23A and 23B, the output signals UPC and DNC of the coarse adjustment phase comparison circuit 30 are provided. The delay control cycle in the delay control based on is defined as T2. As described above, by making the phase transition largely change at intervals of 4Δt until the flag FLG becomes low level, and making the phase transition at intervals of Δt after the flag FLG becomes high level, the lock-in can be more improved than in FIG. Time can be reduced.
[0069]
FIG. 19 shows another configuration example of the DLL circuit 9.
[0070]
The DLL circuit 9 shown in FIG. 19 is significantly different from that shown in FIG. 17 in that the phase difference between the output clock signal CLKRR of the divide-by-2 circuit 33A and the output clock signal CLKFF of the divide-by-2 circuit 33B is detected. In that a phase difference detection circuit 40 is provided. In the configuration shown in FIG. 17, the clock signal CLKR is counted by the flag counter 34, and the logic of the flag signal FLG is determined based on the count result. However, according to the configuration shown in FIG. The logic of the flag signal FLG is determined based on the result of the phase difference detection at 40. That is, when the phase difference between the clock signals CLKRR and CLKFF exceeds a predetermined value, the flag signal FLG is set to a high level, and when the phase difference between the clock signals CLKRR and CLKFF becomes smaller than the predetermined value, , The flag signal FLG is set to the low level. Accordingly, when the phase difference between the clock signals CLKRR and CLKFF is large, the amount of phase transition is increased, and when the phase difference between the clock signals CLKRR and CLKFF is reduced to some extent, the amount of phase transition is reduced. Therefore, the same effect as that shown in FIG. 17 can be obtained.
[0071]
In the above example, the dead zone is digitally provided by setting the decoding logic in the decoder circuit 20. However, in addition to the setting of the dead zone in the decoder circuit 20, the dead band is set in the phase comparison circuit 3. Is also good.
[0072]
FIG. 20 shows a simulation result of the phase error with respect to the dead band width of the phase comparison circuit 3. As is clear from FIG. 20, when the minimum step width of the variable delay circuit 2 is Δt, the phase error is minimized when the dead band width in the phase comparison circuit 3 is near Δt. Further, when the dead band width in the coarse adjustment phase comparison circuit 30 is set to around 2Δt, the phase error is minimized. When the phase comparison circuit 3 and the coarse phase comparison circuit 30 are configured as shown in FIG. 11, the dead band width in the phase comparison circuit 3 and the coarse phase comparison circuit 30 is determined by the gate capacitance of the MOS transistors 307 and 327. Therefore, by adjusting the gate capacitance value, the dead band width can be set to an optimum value.
[0073]
In the example illustrated in FIG. 2, in the control of the variable delay circuit 2, a case where the variable delay circuit 2 is updated to td + Δtd, a case where the variable delay circuit 2 is not updated due to the dead zone, and a case where the variable delay circuit 2 is updated to td−Δtd are described. Not something. For example, as shown in FIG. 21, it is possible to set the relationship between the output code of the counter 24 and the output of the decoder circuit 20. That is, in the example shown in FIG. 21, in the control of the variable delay circuit 2, the variable delay circuit 2 is updated to td + 2Δtd, td + Δtd, not updated due to the dead zone, and updated to td−Δtd. And a case of updating to td−2Δtd may be set. Compared to the case shown in FIG. 2, a case of updating to td + 2Δtd and a case of updating to td−2Δtd are added, and when the phase difference is relatively large, the amount of one phase transition is increased. Therefore, the following performance of the DLL circuit 9 can be improved.
[0074]
FIG. 22 shows another configuration example of the DLL circuit 9.
[0075]
In the configuration shown in FIG. 22, variable delay circuits 2A and 2B are connected in series, and an output signal of DLL circuit 9 is taken out from the series connection node. According to such output signal extraction, a clock signal CLKINT having a phase difference of 180 degrees with respect to the input clock signal CLK can be obtained, and data can be fetched in synchronization with such a clock signal CLKINT. Is The variable delay circuits 2A and 2B are each equal to the variable delay circuit 2.
[0076]
Next, the variable delay circuit 2 and the delay control circuit 4 will be described in detail.
[0077]
FIG. 25 shows a configuration example applicable as the variable delay circuit 2 and the delay control circuit 4.
[0078]
The variable delay circuit 2 includes a fine delay circuit 210 for finely adjusting the delay amount of the clock signal input from the input terminal in, and a delay amount of the output clock signal of the fine delay circuit 210 provided at a stage subsequent thereto. And a coarse adjustment delay circuit 220 for performing the coarse adjustment. The fine delay circuit 210 and the coarse delay circuit 220 each include a plurality of unit delay stages. The delay control circuit 4 includes a fine adjustment control circuit 410 for performing the delay amount control in the fine adjustment delay circuit 210 and a coarse adjustment control circuit 420 for performing the delay amount control in the coarse adjustment delay circuit 220. Including. The variable delay circuit 2 is controlled by a control signal CNT [n: 0] from the delay control circuit 4. The control timing of the control signal CNT [n: 0] is fixed.
[0079]
26 and 27 show the operation timing of the main part in the configuration shown in FIG. The operation timing shown in FIG. 26 is when the delay time (τD_max) of the variable delay circuit is shorter than the cycle time (tc), and the operation timing shown in FIG. 27 is when the delay time (τD_max) of the variable delay circuit is shorter than the cycle time. This is the case where the time is longer than the time (tc). As shown in FIG. 26, when the delay time (τD_max) of the variable delay circuit is shorter than the cycle time (tc), the delay control is performed after the delay is determined, so that no delay control error occurs. However, when the delay time (τD_max) of the variable delay circuit is longer than the cycle time (tc), if the control timing of the control signal CNT [n: 0] is fixed, as shown in FIG. The delay control is performed before the determination, and a delay control error occurs. The inventor of the present application has found that a pulse-like noise called a glitch occurs in the output signal of the variable delay circuit 2 due to the delay control error.
[0080]
Therefore, by making the control timing of the control signal CNT [n: 0] for controlling the delay time of the variable delay circuit 2 follow the delay time of the variable delay circuit 2, the delay time (τD_max) of the variable delay circuit becomes longer than the cycle time. Even if the time is longer than (tc), a delay control error is prevented from occurring. Hereinafter, specific examples thereof will be described in detail.
[0081]
FIG. 28 shows a specific configuration example of the variable delay circuit 2 that suppresses the occurrence of the delay control error.
[0082]
The main body delay circuit 211 has a function of delaying a clock signal input from the input terminal in and outputting the delayed signal from the output terminal cfout, and includes a plurality of unit delay stages 211-0 to 211-n connected in series. Delay control circuit 4 includes a dummy delay circuit 221 and a delay control unit 400. The dummy delay circuit 221 includes a plurality of unit delay stages 221-0 to 221-n arranged corresponding to the plurality of unit delay stages 211-0 to 211-n in the main body delay circuit 211. The plurality of unit delay stages 221-0 to 221-n are connected in series with each other and have a function of sequentially delaying the output signal of the delay circuit 231. The delay circuit 231 delays the clock signal input from the input terminal in by a predetermined time and outputs the clock signal to the dummy delay circuit 221 in order to secure a setup margin in the dummy delay circuit 221. The output signals std0 to stdn of the plurality of unit delay stages 221-0 to 221-n are transmitted to the delay control circuit 4. The delay control circuit 4 adjusts the control timing of the control signal CNT [n: 0] based on the output signals std0 to stdn of the plurality of unit delay stages 221-0 to 221-n by the delay time of the main body delay circuit 211. To follow. This ensures a timing margin for the control signal CNT [n: 0]. Here, the dummy delay circuit 221 is an example of the timing control circuit in the present invention.
[0083]
FIG. 29 shows operation timings of main parts in the configuration shown in FIG. This operation timing is when the delay time (τD_max) of the variable delay circuit is longer than the cycle time (tc). FIG. 28 representatively shows control timings of control signals CNT0, CNT2, and CNTn from delay control circuit 4. The settable range of the control signal [CNTn: 0] is equal to the value obtained by subtracting the setup time and the hold time from one cycle time. The control timing of the variable delay circuit 2 is set within this settable range.
[0084]
As described above, even when the delay time (τD_max) of the variable delay circuit is longer than the cycle time (tc), the delay control can be performed after the delay is determined, and a delay control mistake can be prevented. Since this can be prevented, the cycle of the delay control can be increased.
[0085]
FIG. 30 shows another configuration example of the variable delay circuit 2 and the delay control circuit 4.
[0086]
In the configuration shown in FIG. 30, the variable delay circuit 2 includes a fine adjustment delay circuit 210 and a coarse adjustment delay circuit 220, and the delay control circuit 4 includes a fine adjustment control circuit 410, a latch circuit 232, and a dummy delay circuit. A circuit 221 and a coarse adjustment control circuit 420 are included. In this circuit, first, the fine adjustment delay circuit 210 finely adjusts the phase of the input clock signal under the control of the fine adjustment control circuit 410. If the adjustment is not sufficient, the fine adjustment control circuit 410 generates the carry signal carry. Asserted. Thus, under the control of the delay control circuit 4, the coarse adjustment delay by the coarse adjustment delay circuit 220 is performed.
[0087]
The latch circuit 232 forms the trigger signal trig by capturing the carry signal carry from the fine adjustment control circuit 410 in synchronization with the output signal fout of the fine adjustment delay circuit 210. This trigger signal trig is supplied to the dummy delay circuit 221. The dummy delay circuit 221 includes unit delay stages 221-0 to 221-n corresponding to the unit delay stages 220-0 to 220-n in the coarse delay circuit 22. The unit delay stages 221-0 to 221-n , The control signals std0 to stdn are generated by delaying the trigger signal. Since the coarse delay control is performed according to the timing of the control signals std0 to stdn, the control by the control signal CNT [n: 0] is performed following the signal delay in the coarse delay circuit 220. Therefore, as in the case shown in FIG. 28, a timing margin of control signal CNT [n: 0] is secured.
[0088]
As shown in FIG. 31, fine adjustment control circuit 410 generates a carry signal carry in response to carry or carry of fine adjustment delay circuit 210. That is, when the timing of coarse adjustment and fine adjustment (k → K + 1) and the control signal CNT [n: 0] are synchronized with the output of the fine adjustment delay circuit, the timing changes from “49” to “50”. In the case of a synchronization error with the output fout of the fine adjustment delay circuit, "49" changes to "40" and "50", or "49" changes to "59" and "50", and once "40" or "59" changes. Will be output. However, the timing of each of the control signals CNT [n: 0] is made to follow the delay time of the coarse delay circuit 220 by the output signals std0 to stdn of the dummy delay circuit 221 based on the carry signal carry, so that control is performed. The timing of the signal CNT [n: 0] is synchronized with the output signal fout of the fine adjustment delay circuit 210, and a carry error (or a carry error) can be prevented.
[0089]
FIG. 43 shows a detailed configuration example of a main part in FIG. FIG. 50 shows a detailed layout of a main part in FIG.
[0090]
The unit delay stage 220-0 is formed by combining inverters IV1, IV2, IV3, IV4, IV5 and transfer switches TM1, TM2. Inverters IV3 and IV4 are used as dummy loads. The operation of the transfer switches TM1 and TM2 is controlled by a control signal CNT0 from the coarse adjustment control circuit 420. When the control signal CNT0 is at a low level, the transfer switch TM1 is turned off and the transfer switch TM2 is turned on. At this time, the clock signal transmitted from fine delay circuit 210 is transmitted to unit delay stage 220-1 via inverter IV1, and the clock signal transmitted from unit delay circuit 220-1 is transmitted via inverter IV2 and transfer switch TM2. Output to the subsequent circuit. When the control signal CNT0 is at a high level, the transfer switch TM1 is turned on and the transfer switch TM2 is turned off. At this time, since the clock signal transmitted from the fine adjustment delay circuit 210 is output to the subsequent circuit via the inverter IV1 and the transfer switch TM1, only the unit delay stage 220-1 is involved in the signal delay of the clock signal. .
[0091]
The unit delay stage 220-1 includes inverters IV6, IV7, IV8, IV9 and transfer switches TM3, TM4. The unit delay stage 220-1 is not provided with an equivalent to the inverter IV3 in the unit delay stage 220-0. Inverters IV3 and IV4 are used as dummy loads. The operation of the transfer switches TM3 and TM4 is controlled by a control signal CNT1 from the coarse adjustment control circuit 420. When the control signal CNT1 is at a low level, the transfer switch TM3 is turned off and the transfer switch TM4 is turned on. At this time, the clock signal transmitted from unit delay stage 220-0 is transmitted to unit delay stage 220-2 via inverter IV6, and the clock signal transmitted from unit delay circuit 220-2 is transmitted to inverter IV7 and transfer switch TM4. To the unit delay stage 220-0. When the control signal CNT1 is at a high level, the transfer switch TM3 is turned on and the transfer switch TM4 is turned off. At this time, since the clock signal transmitted from unit delay stage 220-0 is transmitted to unit delay stage 220-0 via inverter IV6 and transfer switch TM3, only unit delay stages 220-1 and 220-1 output signals. Be involved in delays.
[0092]
The configurations of the unit delay stages 220-2 and 220-n are the same as those of the unit delay stages 220-0 and 220-1, respectively, and a detailed description thereof will be omitted.
[0093]
The dummy delay circuit 221 is configured corresponding to the coarse delay circuit 220. For example, the unit delay stage 221-0 corresponds to the unit delay stage 220-0 in the coarse delay circuit 220, and is formed by combining inverters IV1D, IV2D, IV3D, IV4D, IV5D, and transfer switches TM1D, TM2D. . The unit delay stage 221-1 includes inverters IV6D, IV7D, IVD8, IVD9 and transfer switches TM3D, TM4D. The control signal trigger1 is supplied from the inverter IV3D in the unit delay stage 221-0 to the coarse adjustment control circuit 420. Similarly, the control signal trigger2 is supplied to the coarse adjustment control circuit 420 from the inverter corresponding to the inverter IV3D in the unit delay stage 221-2.
[0094]
The coarse adjustment control circuit 420 includes registers 422-0 to 422-n arranged corresponding to the unit delay stages 220-0 to 220-n in the coarse adjustment delay circuit 220, and a counter 421. The registers 422-0 and 422-1 take in the output signals rgin0 and rgin1 of the counter 421 in synchronization with the trigger control signal trgn from the dummy delay circuit 221-0. As a result, the control signals CNT0 and CNT1 are updated. Similarly, the registers 422-2 and 422-n take in the output signals rgin2 and rginn of the counter 421 in synchronization with the trigger control signal trigger2 from the dummy delay circuit 221-2. Thereby, the control signals CNT2 and CNTn are updated.
[0095]
The inverter included in the coarse delay circuit 220 and the dummy delay circuit 221 includes a p-channel MOS transistor and an n-channel MOS transistor connected in series. The p-channel MOS transistor is formed in a P-well region (P_well), and the n-channel MOS transistor is formed in an N-well region (N_well) (see FIG. 50).
[0096]
FIG. 44 shows a configuration example of the counter 421 in the coarse adjustment control circuit 420.
[0097]
As shown in FIG. 44, the counter 421 includes count units 421-0 to 421-n arranged corresponding to the registers 422-0 to 422-n. The counting units 421-0 to 421-n have the same configuration. For example, the count unit 421 is configured by combining eight 2-input NAND gates 441 to 448 and an inverter 449. Each time the control signals UP0 and / UP0 (/ means signal inversion) are input, an up-count is performed, and each time DN and / DN are input, a down-count is performed.
[0098]
FIG. 32 shows a configuration example of the coarse adjustment delay circuit 220.
[0099]
As shown in FIG. 32, the coarse delay circuit 220 includes a plurality of inverters INV and switches SW1 to SW8 for switching signal paths. The switches SW1 to SW8 are transfer switches each formed by connecting a p-channel MOS transistor and an n-channel MOS transistor in parallel, and their operation is controlled by a control signal CNT [n: 0] from the coarse adjustment control circuit 420. . Each of the unit delay stages 211-0 to 211-n basically includes two inverters and two switches corresponding thereto. By switching on and off the switches SW1 to SW8, as shown in FIG. 33, states 1 to 5 having different delay amounts from each other are formed. In FIG. 33, “*” indicates that ON / OFF is optional. Therefore, if the switch state of the "*" portion is set as shown in FIG. 39, the switch SW is switched when the input and output polarities of the B-side switch are opposite. As shown in FIG. 40, an undesired waveform (glitch) occurs in the output signal cfout. As a countermeasure to prevent this glitch, the control of the delay stage is changed as shown in FIG. That is, all the A-side switches are initially set to ON and all the B-side switches are set to OFF, and the A-side switches are sequentially held OFF and the B-side switches are sequentially held ON each time the delay amount is changed. Let it do. In this case, as shown in FIG. 42, the delay time difference Δtd between the input and output of the B-side switch corresponds to one unit delay. This time difference is small, and no glitch occurs at any timing. The configuration shown in FIG. 32 is a so-called folded delay stage configuration, and can reduce the number of wirings as compared with a multiplex system in which outputs are selectively extracted from each node of a plurality of inverters connected in series. This is effective in reducing the area occupied by the chip in the circuit.
[0100]
FIG. 34 shows another configuration example of the coarse delay circuit 220.
[0101]
The unit delay stages 220-0 to 220-n include two inverters connected in series. By performing path selection using a switch provided on the output side of the unit delay stage, the unit delay stage involved in signal delay is determined. That is, a switch is arranged in each of the columns A, B, C, and n, and one switch is turned on in each of the columns A, B, C, and n to determine the delay time. You. The switches in the rows A, B, C, and n are controlled in operation by a control signal CNT [n: 0] from the coarse adjustment control circuit 420.
[0102]
FIG. 35 shows a configuration example of the fine adjustment delay circuit 210.
[0103]
Although not particularly limited, the fine adjustment delay circuit 210 includes coarse adjustment replicas 51 to 54, differential circuits 55 to 57, and inverters 59, 59.
[0104]
Coarse-adjustment replicas 51 to 54 are arranged in order to use a delay obtained by dividing a unit delay stage in the coarse-adjustment delay circuit 220 with high precision as a unit of fine adjustment. A clock signal is input to the coarse adjustment replicas 51 and 53 from an input terminal in. Clock signals from the input terminal in are input to the coarse-adjustment replicas 52 and 54 via inverters 58 and 59, respectively. The output signals of the coarse replicas 51 and 52 are differentially amplified by a differential circuit 55 at the subsequent stage, and the output signals of the coarse replicas 53 and 54 are differentially amplified by a differential circuit 56 at the subsequent stage. Then, the output signal fout1 of the coarse adjustment replica 55 and the output signal fout2 of the coarse adjustment replica 56 are differentially amplified by the differential circuit 57 at the subsequent stage, and then output. The delay amount in the coarse adjustment replicas 51 to 54 is adjusted by control signals Ckt1 to ckt4 from the fine adjustment control circuit 410.
[0105]
FIG. 36 shows an example of the configuration of the coarse replicas 51 and 52.
[0106]
As shown in FIG. 36, the coarse replica 51 includes, but is not limited to, shape dummies a3 and a4, unit delay stages a1 and a2, and an output unit 380.
[0107]
The unit delay stage a1 includes inverters 361, 362, 363 for signal delay and transfer switches 364, 365 for signal path selection. The transfer switches 364 and 365 are each formed by connecting a p-channel MOS transistor and an n-channel MOS transistor in parallel, and are complementarily turned on by a control signal CKCNT1 from the fine adjustment control circuit 410. For example, when the control signal CKCNT1 is at a high level, the transfer switch 364 is turned on, and the output signal of the inverter 361 is transmitted to the shape dummy a3 via the transfer switch 364. At this time, the transfer switch 365 is turned off. When the control signal CKCNT1 is at a low level, the transfer switch 365 is turned on, and the output signal of the inverter 363 is transmitted to the shape dummy a3 via the transfer switch 365. At this time, the transfer gate 364 is turned off.
[0108]
The unit delay stage a2 includes inverters 371, 372, and 373 for signal delay and transfer switches 374 and 375 for signal path selection, and is configured similarly to the unit delay stage a1. However, when the high-potential-side power supply Vdd is supplied, the transfer switch 374 is fixed to the conductive state, and the transfer switch 375 is fixed to the non-conductive state. As a result, the output signal of the inverter 371 is transmitted to the unit delay stage a1 via the transfer switch 374.
[0109]
The shape dummy a4 includes inverters 381, 382, 383 for signal delay and transfer switches 384, 385 for signal path selection, and has the same configuration as the unit delay stage a2. When the high-potential-side power supply Vdd is supplied, the transfer switch 384 is fixed in a conductive state, and the transfer switch 385 is fixed in a non-conductive state. As a result, the output signal of the inverter 381 is transmitted to the unit delay stage a2 via the transfer switch 384.
[0110]
The shape dummy a3 includes inverters 391, 392, 393 for signal delay, and transfer switches 394, 395 for signal path selection, and is configured similarly to the unit delay stage a1. However, when the low-potential-side power supply AVss is supplied, the transfer switch 394 is fixed to a non-conductive state, and the transfer switch 395 is fixed to a conductive state. As a result, the output signal of inverter 391 is transmitted to unit delay stage a1, and the output signal of inverter 394 is transmitted to output section 380 via transfer switch 395. The output unit 380 includes p-channel MOS transistors 366 and 367 and an n-channel MOS transistor 368 connected in series. The source electrode of p-channel type MOS transistor 366 is coupled to high potential side power supply Vdd, and the source electrode of n-channel type MOS transistor 368 is coupled to low potential side power supply Vss. A predetermined bias voltage VP is supplied to the gate electrode of the p-channel MOS transistor 366. The output signal of the shape dummy a3 is output to the subsequent circuit via the MOS transistors 367 and 368.
[0111]
Although not particularly limited, the coarse replica 52 includes shape dummies b3 and b4, unit delay stages b1 and b2, and an output unit 390. Since the shape dummies b3 and b4 and the unit delay stages b1 and b2 are configured in the same manner as the coarse replica 51, detailed description thereof will be omitted. The output section 390 in the coarse replica 52 includes a p-channel MOS transistor 376 and n-channel MOS transistors 377 and 378 connected in series. The source electrode of p-channel MOS transistor 376 is coupled to high potential power supply Vdd, and the source electrode of n-channel MOS transistor 378 is coupled to low potential power supply Vss. The output signal of the shape dummy b3 is output to the subsequent circuit via the MOS transistors 376 and 277.
[0112]
FIG. 37 shows operation waveforms of main parts of the fine adjustment delay circuit 210.
[0113]
The operation of the fine adjustment delay circuit 210 is divided into steps 1 to 3.
[0114]
First, in steps 1 and 2, when the control signal CKCNT2 is changed from the high level to the low level by the fine adjustment control circuit 410, the unit delay stage in the coarse adjustment replica is switched from b1 to b2, and ckb1 is delayed by Δt. However, the output signal fout of the differential circuit 55 is delayed by 0.5 × Δt due to the reference voltage ckt1 (the rising angle is assumed to be 45 degrees).
[0115]
In steps 2 and 3, when the control signal CKCNT1 transitions from the high level to the low level by the fine control circuit 410, the unit delay in the coarse replica is switched from a1 to a2, and ckt is delayed by Δt. However, the output fout1 of the differential circuit 55 is delayed by 0.5 × Δt due to the reference potential ckb1 (assuming the rising angle is 45 degrees).
[0116]
Thus, the output signal fout of the differential circuit 55 divides the unit delay in the coarse adjustment circuit 220 into two. Therefore, in the configuration shown in FIG. 35, the signal is divided into four by the differential circuit 57 that takes in the divided fout1 and the divided fout2. By using the coarse adjustment replica, a fine adjustment unit delay can be compensated for a temperature change and a variation in MOS transistor characteristics with high accuracy.
[0117]
FIG. 38 shows another configuration example of the fine adjustment delay circuit 210.
[0118]
The fine adjustment delay circuit 210 shown in FIG. 38 is also a coarse adjustment replica, and shows an example in which a coarse adjustment unit is divided into four. Since the coarse-adjustment unit delay path is constituted by the inverter and the transfer switch (see FIG. 32), the coarse-adjustment replica shown in FIG. 38 also includes the inverter and the transfer switch correspondingly. That is, it includes inverters 401 to 406 and 415 to 418, and transfer switches 411 to 414. Inverters 415 to 418 are provided for controlling the operation of the transfer switches 411 to 414. The size (gate length or gate width) of the MOS transistor in each of the transfer switches 411 to 414 is adjusted for the delay time of each path. The inverters 402, 403, 404, and 405 are used for delay adjustment, and the size of the MOS transistor that forms the inverter is made equal to the size of the MOS transistor that forms the inverter 401.
[0119]
When CKCNT1 is set to the high level by the fine adjustment control circuit 410, the transfer switch 411 is turned on, and the output signal of the inverter 401 is output via the transfer switch 411 and the inverter 406. When the CKCNT2 is set to the high level by the fine adjustment control circuit 410, the transfer switch 412 is turned on, and the output signal of the inverter 401 is output via the transfer switch 412 and the inverter 406. When the CKCNT3 is set to the high level by the fine adjustment control circuit 410, the transfer switch 413 is turned on, and the output signal of the inverter 401 is output via the inverters 402 and 403, the transfer switch 413, and the inverter 406. When the CKCNT4 is set to the high level by the fine adjustment control circuit 410, the transfer switch 414 is turned on, and the output signal of the inverter 401 is output via the inverters 404 and 405, the transfer switch 414, and the inverter 406.
[0120]
FIG. 45 shows a layout example of the circuit shown in FIG.
[0121]
The dummy delay circuit 221 has the same arrangement pitch of devices as the coarse delay circuit 220 and the same arrangement direction, that is, the same signal propagation direction. Further, a power supply line for supplying a high-potential-side power supply Vdd and a low-potential-side power supply Vss is formed as a power supply for operating the circuit. In particular, the form of the high-potential-side power supply Vdd and the low-potential-side power supply Vss is made uniform between the coarse delay 220 and the dummy delay circuit 221 to reduce delay control errors. The periodicity of the layout of the dummy delay circuit 221 matches the periodicity of the layout of the coarse delay circuit 220. One unit of the coarse adjustment control circuit 420 is larger than one unit of the coarse adjustment delay circuit 220. In such a case, the unit circuits of the coarse adjustment control circuit 420 are laid out in the chip X direction and the Y direction, and the layout periodicity of the coarse adjustment delay circuit 220 is matched.
[0122]
The dummy delay circuit 221 does not need to be laid out exactly the same as the coarse delay circuit 220. For example, as shown in FIG. 47, the periodicity of the layout when the registers 422-0 to 422-n are laid out between the unit delay stages 221-0 to 221-n in the dummy delay circuit 221 is roughly adjusted. 220 may be made to coincide with the periodicity of the layout.
[0123]
FIG. 48 shows another configuration example of the variable delay circuit 2, and FIG. 49 shows the operation timing of the main part in that case.
[0124]
In order to delay the phase of the output fout of the DLL circuit 9 by 0.5 cycle (180 degrees) with respect to the input clock signal CLK, the fine delay circuit 210 and the coarse delay circuit 220 are provided with the replica fine delay stage 481 and the replica coarse control. The delay stages 482 may be connected in series, and the output signal cfout of the replica coarse adjustment delay stage 482 may be fed back and supplied to the frequency dividing circuit 33B. FIG. 46 shows a layout example including a replica fine adjustment delay stage 481 and a replica coarse adjustment delay stage 482.
[0125]
Although the invention made by the present inventors has been specifically described above, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
[0126]
For example, in the above example, the case where the present invention is applied to a DLL circuit as an example of the clock recovery time has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a PLL. That is, in a general PLL circuit, a phase comparison between an input clock signal and a fed-back clock signal is performed, and an oscillation frequency control of a voltage controlled oscillator is performed according to the phase comparison result. The input voltage level of the voltage controlled oscillator can be controlled based on the output signal of the decoder circuit 20. Also in such a configuration, the same operation and effect as in the case of the DLL circuit 9 can be obtained with respect to the phase control of the clock signal.
[0127]
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is applied to the SRAM, which is the application field as the background, has been mainly described. However, the present invention is not limited to this, and the DRAM (dynamic type, random, Access memory) and other semiconductor integrated circuits.
[0128]
The present invention can be applied on condition that at least a clock signal is handled.
[0129]
【The invention's effect】
The effects obtained by the representative inventions among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0130]
That is, the accuracy of the phase control can be improved by reducing the jitter by setting an appropriate dead zone in the decoder circuit.
[0131]
Further, even when the delay time of the variable delay circuit is longer than the cycle time, the delay control can be performed after the delay is determined, so that a delay control error can be prevented, thereby improving the accuracy of the phase control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a DLL circuit included in an SRAM which is an example of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory view of a main part in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating a determination value probability characteristic in a phase comparison circuit when a noise distribution is assumed to be a normal distribution.
FIG. 4 is a diagram illustrating a determination value probability characteristic in a phase comparison circuit when a noise distribution is assumed to be a normal distribution.
FIG. 5 is a block diagram illustrating another configuration example of a DLL circuit included in the SRAM.
FIG. 6 is an operation timing chart of a main part in FIG. 5;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between an output code from a counter included in the DLL circuit and an output signal of a corresponding decoder circuit.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a decoder output with respect to the number of appearances of a determination value in a phase comparison circuit included in the DLL.
9 is a characteristic diagram of phase transition in a circuit to be compared with the DLL circuit shown in FIG. 5;
FIG. 10 is a characteristic diagram of a phase transition in the DLL circuit shown in FIG. 5;
FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a phase comparison circuit included in the DLL circuit.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship between an output code of a counter circuit included in the DLL circuit and an output signal of a corresponding decoder circuit.
FIG. 13 is a block diagram illustrating another configuration example of the decoder circuit included in the DLL circuit.
14 is an operation explanatory diagram of the decoder circuit shown in FIG.
FIG. 15 is a block diagram showing another configuration example of the DLL circuit.
16 is an operation timing chart of a main part in the DLL circuit shown in FIG. 15;
FIG. 17 is a block diagram showing another configuration example of the DLL times.
18 is an operation timing of a main part in the DLL circuit shown in FIG. 17;
FIG. 19 is a block diagram showing another configuration example of the DLL circuit.
FIG. 20 is a characteristic diagram showing a simulation result of a phase error with respect to a dead band width of a phase comparison circuit included in the DLL circuit.
FIG. 21 is a diagram illustrating the relationship between the output code of a counter and the output of a decoder circuit in the DLL circuit.
FIG. 22 is a block diagram showing another configuration example of the DLL circuit.
FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration example of a circuit to be compared with the DLL circuit illustrated in FIG. 5;
24 is an operation timing chart of a main part in the DLL circuit shown in FIG. 23;
FIG. 25 is a block diagram illustrating a configuration example of a variable delay circuit and a delay control circuit in the DLL circuit.
26 is an operation timing chart of a main part in the configuration shown in FIG. 25;
27 is an operation timing chart of a main part in the configuration shown in FIG. 25;
FIG. 28 is a block diagram illustrating a configuration example of a variable delay circuit in the DLL circuit.
FIG. 29 is an operation timing chart of a main part in the configuration shown in FIG. 28;
FIG. 30 is a block diagram illustrating another configuration example of the variable delay circuit and the delay control circuit.
FIG. 31 is an explanatory diagram of operation timings of main parts in the configuration shown in FIG. 30;
FIG. 32 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a coarse delay circuit included in the variable delay circuit.
FIG. 33 is an operation explanatory diagram of a main part in the circuit configuration shown in FIG. 32;
FIG. 34 is a circuit diagram illustrating another configuration example of the coarse delay circuit.
FIG. 35 is a circuit diagram showing a configuration example of the fine delay circuit shown in FIG. 30;
36 is a circuit diagram showing a configuration example of the coarse-tuning replica shown in FIG. 35;
FIG. 37 is an operation explanatory diagram of a main part in the fine adjustment delay circuit.
FIG. 38 is a circuit diagram showing another configuration example of the fine adjustment delay circuit.
FIG. 39 is an operation explanatory view of the circuit shown in FIG. 32;
FIG. 40 is an operation timing chart of a main part in the circuit shown in FIG. 32;
FIG. 41 is another operation explanatory diagram of the circuit shown in FIG. 32;
FIG. 42 is another operation timing chart of a main part in the circuit shown in FIG. 32;
FIG. 43 is a detailed configuration example circuit diagram of a main part in FIG. 30;
44 is a circuit diagram showing a configuration example of a main part in FIG. 43.
FIG. 45 is an explanatory diagram of a layout of a main part in the circuit shown in FIG. 43;
FIG. 46 is an explanatory diagram of a layout of a main part when the configuration shown in FIG. 48 is adopted;
FIG. 47 is another layout explanatory diagram of a main part in the circuit shown in FIG. 43;
FIG. 48 is a circuit diagram showing another configuration example of the DLL circuit.
FIG. 49 is an operation timing chart of a main part in FIG. 48.
FIG. 50 is a detailed layout explanatory view of a main part in FIG. 43;
[Explanation of symbols]
1 clock input buffer
2 Variable delay circuit
3 Phase comparison circuit
4 Delay control circuit
5 Clock distribution buffer
6 Dummy circuit
7 Input buffer
8 Data input register
9 DLL circuit

Claims (21)

入力クロック信号に基づいて内部クロック信号を生成するクロック再生回路であって、
上記入力クロック信号と、上記内部クロック信号がフィードバックされた比較対象クロック信号との位相比較を実行可能な位相比較回路と、
上記位相比較回路での位相比較結果をカウントするためのカウンタと、
上記カウンタのカウント値をデコードするデコーダ回路と、
上記デコーダからのデコード結果に基づいて上記内部クロック信号の生成を制御可能な制御回路と、を含み、
上記デコーダ回路は、上記カウンタの出力コードが、予め設定された範囲に入る場合にはデコード出力を更新しない不感帯を有することを特徴とするクロック再生回路。
A clock recovery circuit that generates an internal clock signal based on an input clock signal,
A phase comparison circuit capable of performing a phase comparison between the input clock signal and a comparison target clock signal to which the internal clock signal is fed back;
A counter for counting a phase comparison result in the phase comparison circuit,
A decoder circuit for decoding the count value of the counter,
A control circuit capable of controlling generation of the internal clock signal based on a decoding result from the decoder,
A clock recovery circuit, wherein the decoder circuit has a dead zone in which a decoded output is not updated when an output code of the counter falls within a preset range.
上記カウンタの出力コードとの関係で上記デコーダ回路のデコード論理が予め設定されることで、上記不感帯が設定されて成る請求項1記載のクロック再生回路。2. The clock recovery circuit according to claim 1, wherein the dead zone is set by presetting a decoding logic of the decoder circuit in relation to an output code of the counter. 上記入力クロック信号と、上記内部クロック信号がフィードバックされた比較対象クロック信号との位相比較を実行可能な第2位相比較回路と、
上記入力クロック信号をカウントし、そのカウント結果に基づいてフラグを形成するフラグカウンタと、
上記フラグの状態に応じて、上記デコーダの出力信号と上記第2位相比較回路の出力信号とを選択的に上記制御回路に伝達可能なセレクタと、を含む請求項1記載のクロック再生回路。
A second phase comparison circuit capable of performing a phase comparison between the input clock signal and a comparison target clock signal to which the internal clock signal is fed back;
A flag counter that counts the input clock signal and forms a flag based on the count result;
2. The clock recovery circuit according to claim 1, further comprising: a selector capable of selectively transmitting an output signal of the decoder and an output signal of the second phase comparison circuit to the control circuit according to a state of the flag.
上記セレクタは、上記フラグカウンタのカウント値が所定値に達する前の第1状態での上記フラグに基づいて上記第2位相比較回路の出力信号を上記制御回路に伝達し、上記フラグカウンタのカウント値が所定値に達した第2状態での上記フラグに基づいて上記第2位相比較回路の出力信号を上記制御回路に伝達する請求項3記載のクロック再生回路。The selector transmits an output signal of the second phase comparison circuit to the control circuit based on the flag in the first state before the count value of the flag counter reaches a predetermined value, and outputs the count value of the flag counter. 4. The clock recovery circuit according to claim 3, wherein an output signal of the second phase comparison circuit is transmitted to the control circuit based on the flag in a second state in which a predetermined value has been reached. 上記入力クロック信号と、上記内部クロック信号がフィードバックされた比較対象クロック信号との位相比較を実行可能な第2位相比較回路と、
上記入力クロック信号と、上記内部クロック信号がフィードバックされた比較対象クロック信号との位相差を検出可能な位相差検出回路と、
上記位相検出回路の検出結果に基づいて、
上記デコーダ回路の出力信号と上記第2位相比較回路の出力信号とを選択的に上記制御回路に伝達可能なセレクタと、を含む請求項1記載のクロック再生回路。
A second phase comparison circuit capable of performing a phase comparison between the input clock signal and a comparison target clock signal to which the internal clock signal is fed back;
A phase difference detection circuit that can detect a phase difference between the input clock signal and the comparison target clock signal to which the internal clock signal is fed back;
Based on the detection result of the phase detection circuit,
2. The clock recovery circuit according to claim 1, further comprising: a selector capable of selectively transmitting an output signal of said decoder circuit and an output signal of said second phase comparison circuit to said control circuit.
上記デコーダ回路は、互いに不感帯の幅が異なる複数のデコーダと、モード信号に応じて上記複数のデコーダを選択可能な選択回路と、を含んで成る請求項1乃至5の何れか1項記載のクロック再生回路。The clock according to any one of claims 1 to 5, wherein the decoder circuit includes a plurality of decoders each having a different dead zone width, and a selection circuit capable of selecting the plurality of decoders according to a mode signal. Reproduction circuit. 上記制御回路の制御下で上記入力クロック信号を遅延可能な可変遅延回路を含む請求項1乃至6の何れか1項記載のクロック再生回路。7. The clock recovery circuit according to claim 1, further comprising a variable delay circuit capable of delaying the input clock signal under the control of the control circuit. 上記可変遅延回路は、上記入力クロック信号を遅延可能な複数の単位遅延段を含み、
上記制御回路は、上記単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記単位遅延段における遅延時間に追従させるためのタイミング制御回路を含む請求項7記載のクロック再生回路。
The variable delay circuit includes a plurality of unit delay stages capable of delaying the input clock signal,
8. The clock recovery circuit according to claim 7, wherein said control circuit includes a timing control circuit for causing a delay time control timing of said unit delay stage to follow a delay time of said unit delay stage.
上記タイミング制御回路は、上記可変遅延回路における複数の単位遅延段に対応して配置された複数の第2単位遅延段を含んで成り、上記入力クロック信号を上記第2単位遅延段で遅延させることで、上記単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記単位遅延段における遅延時間に追従させるためのタイミング信号を得る請求項8記載のクロック再生回路。The timing control circuit includes a plurality of second unit delay stages arranged corresponding to the plurality of unit delay stages in the variable delay circuit, and delays the input clock signal by the second unit delay stage. 9. The clock recovery circuit according to claim 8, wherein a timing signal for causing the delay time control timing of the unit delay stage to follow the delay time of the unit delay stage is obtained. 上記可変遅延回路は、上記入力クロック信号の遅延量を微調整するための微調遅延回路と、
上記微調遅延回路の出力信号を遅延するための粗調遅延回路と、を含み、
上記制御回路は、上記微調遅延回路の動作を制御するための微調制御回路と、
上記粗調遅延回路の動作を制御するための粗調制御回路と、
上記微調制御回路から出力されたキャリー信号を上記微調遅延回路の出力信号に同期して上記粗調制御回路に伝達するためのラッチ回路と、を含み、
上記粗調遅延回路は、上記微調遅延回路の出力信号を遅延可能な複数の第3単位遅延段を含み、
上記粗調制御回路は、上記第3単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記第3単位遅延段における遅延時間に追従させるための第2タイミング制御回路を含む請求項7記載のクロック再生回路。
The variable delay circuit, a fine adjustment delay circuit for fine adjustment of the delay amount of the input clock signal,
A coarse delay circuit for delaying the output signal of the fine delay circuit,
The control circuit, a fine adjustment control circuit for controlling the operation of the fine adjustment delay circuit,
A coarse adjustment control circuit for controlling the operation of the coarse adjustment delay circuit,
A latch circuit for transmitting the carry signal output from the fine adjustment control circuit to the coarse adjustment control circuit in synchronization with the output signal of the fine adjustment delay circuit,
The coarse delay circuit includes a plurality of third unit delay stages capable of delaying an output signal of the fine delay circuit,
8. The clock recovery circuit according to claim 7, wherein said coarse adjustment control circuit includes a second timing control circuit for causing a delay time control timing of said third unit delay stage to follow a delay time of said third unit delay stage.
上記第2タイミング制御回路は、上記粗調遅延回路における複数の第3単位遅延段に対応して配置された複数の第4単位遅延段を含んで成り、上記微調遅延回路の出力信号を上記第4単位遅延段で遅延させることで、上記第3単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記第3単位遅延段における遅延時間に追従させるためのタイミング信号を得る請求項10記載のクロック再生回路。The second timing control circuit includes a plurality of fourth unit delay stages arranged corresponding to the plurality of third unit delay stages in the coarse delay circuit, and outputs the output signal of the fine delay circuit to the fourth delay unit. 11. The clock recovery circuit according to claim 10, wherein the timing signal for causing the delay time control timing of the third unit delay stage to follow the delay time of the third unit delay stage is obtained by delaying by the four unit delay stages. 上記粗調遅延回路は、互いに直列接続された複数の第1インバータと、
上記第1インバータに対応して配置された複数の第2インバータと、
上記複数の第2インバータを互いに直列接続可能な複数の第1スイッチと、
上記第1インバータと、それに対応する上記第2インバータとの間に配置され、上記第1インバータの出力信号をそれに対応する上記第2インバータに伝達可能な複数の第2スイッチと、を含み、上記第1インバータとそれに対応する第2インバータとを含んで上記第3単位遅延段が形成された請求項10又は11記載のクロック再生回路。
The coarse delay circuit includes a plurality of first inverters connected in series to each other;
A plurality of second inverters arranged corresponding to the first inverter;
A plurality of first switches capable of serially connecting the plurality of second inverters to each other;
A plurality of second switches disposed between the first inverter and the corresponding second inverter and capable of transmitting an output signal of the first inverter to the corresponding second inverter; 12. The clock recovery circuit according to claim 10, wherein the third unit delay stage includes a first inverter and a corresponding second inverter.
上記粗調遅延回路と、上記粗調制御回路における上記第2タイミング制御回路とは、配置配線ピッチが互いに等しくされ、且つ、信号伝播方向が互いに等しくされた請求項10乃至12の何れか1項記載のクロック再生回路。13. The coarse adjustment delay circuit and the second timing control circuit in the coarse adjustment control circuit have a same arrangement wiring pitch and a same signal propagation direction. A clock recovery circuit as described. 請求項1乃至13の何れか1項記載のクロック再生回路と、
上記クロック再生回路によって得られた内部クロック信号に同期してデータを取り込むためのデータ保持手とが一つの半導体基板に形成された半導体集積回路。
A clock recovery circuit according to claim 1,
A semiconductor integrated circuit in which a data holder for taking in data in synchronization with an internal clock signal obtained by the clock recovery circuit is formed on one semiconductor substrate.
入力クロック信号を遅延することで内部クロック信号を生成する可変遅延回路と、
上記入力クロック信号と、上記内部クロック信号がフィードバックされた比較対象クロック信号との位相比較を実行可能な位相比較回路と、
上記位相比較回路での位相比較結果に基づいて上記可変遅延回路の動作を制御可能な制御回路と、を含むクロック再生回路であって、
上記可変遅延回路は、上記入力クロック信号を遅延可能な複数の単位遅延段を含み、
上記制御回路は、上記単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記単位遅延段における遅延時間に追従させるためのタイミング制御回路を含むことを特徴とするクロック再生回路。
A variable delay circuit that generates an internal clock signal by delaying an input clock signal,
A phase comparison circuit capable of performing a phase comparison between the input clock signal and a comparison target clock signal to which the internal clock signal is fed back;
A control circuit capable of controlling the operation of the variable delay circuit based on the phase comparison result in the phase comparison circuit,
The variable delay circuit includes a plurality of unit delay stages capable of delaying the input clock signal,
A clock recovery circuit, wherein the control circuit includes a timing control circuit for causing a delay time control timing of the unit delay stage to follow a delay time of the unit delay stage.
上記タイミング制御回路は、上記可変遅延回路における複数の単位遅延段に対応して配置された複数の第2単位遅延段を含んで成り、上記入力クロック信号を上記第2単位遅延段で遅延させることで、上記単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記単位遅延段における遅延時間に追従させるためのタイミング信号を得る請求項15記載のクロック再生回路。The timing control circuit includes a plurality of second unit delay stages arranged corresponding to the plurality of unit delay stages in the variable delay circuit, and delays the input clock signal by the second unit delay stage. 16. The clock recovery circuit according to claim 15, wherein a timing signal for causing the delay time control timing of the unit delay stage to follow the delay time of the unit delay stage is obtained. 上記可変遅延回路は、上記入力クロック信号の遅延量を微調整するための微調遅延回路と、
上記微調遅延回路の出力信号を遅延するための粗調遅延回路と、を含み、
上記制御回路は、上記微調遅延回路の動作を制御するための微調制御回路と、
上記粗調遅延回路の動作を制御するための粗調制御回路と、
上記微調制御回路から出力されたキャリー信号を上記微調遅延回路の出力信号に同期して上記粗調制御回路に伝達するためのラッチ回路と、を含み、
上記粗調遅延回路は、上記微調遅延回路の出力信号を遅延可能な複数の第3単位遅延段を含み、
上記粗調制御回路は、上記第3単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記第3単位遅延段における遅延時間に追従させるための第2タイミング制御回路を含む請求項15記載のクロック再生回路。
The variable delay circuit, a fine adjustment delay circuit for fine adjustment of the delay amount of the input clock signal,
A coarse delay circuit for delaying the output signal of the fine delay circuit,
The control circuit, a fine adjustment control circuit for controlling the operation of the fine adjustment delay circuit,
A coarse adjustment control circuit for controlling the operation of the coarse adjustment delay circuit,
A latch circuit for transmitting the carry signal output from the fine adjustment control circuit to the coarse adjustment control circuit in synchronization with the output signal of the fine adjustment delay circuit,
The coarse delay circuit includes a plurality of third unit delay stages capable of delaying an output signal of the fine delay circuit,
16. The clock recovery circuit according to claim 15, wherein the coarse adjustment control circuit includes a second timing control circuit for causing a delay time control timing of the third unit delay stage to follow a delay time of the third unit delay stage.
上記第2タイミング制御回路は、上記粗調遅延回路における複数の第3単位遅延段に対応して配置された複数の第4単位遅延段を含んで成り、上記微調遅延回路の出力信号を上記第4単位遅延段で遅延させることで、上記第3単位遅延段の遅延時間制御タイミングを上記第3単位遅延段における遅延時間に追従させるためのタイミング信号を得る請求項17記載のクロック再生回路。The second timing control circuit includes a plurality of fourth unit delay stages arranged corresponding to the plurality of third unit delay stages in the coarse delay circuit, and outputs the output signal of the fine delay circuit to the fourth delay unit. 18. The clock recovery circuit according to claim 17, wherein the timing signal for causing the delay time control timing of the third unit delay stage to follow the delay time of the third unit delay stage is obtained by delaying the delay time by the four unit delay stages. 上記粗調遅延回路は、互いに直列接続された複数の第1インバータと、
上記第1インバータに対応して配置された複数の第2インバータと、
上記複数の第2インバータを互いに直列接続可能な複数の第1スイッチと、
上記第1インバータと、それに対応する上記第2インバータとの間に配置され、上記第1インバータの出力信号をそれに対応する上記第2インバータに伝達可能な複数の第2スイッチと、を含み、上記第1インバータとそれに対応する第2インバータとを含んで上記第3単位遅延段が形成された請求項17又は18記載のクロック再生回路。
The coarse delay circuit includes a plurality of first inverters connected in series to each other;
A plurality of second inverters arranged corresponding to the first inverter;
A plurality of first switches capable of serially connecting the plurality of second inverters to each other;
A plurality of second switches disposed between the first inverter and the corresponding second inverter and capable of transmitting an output signal of the first inverter to the corresponding second inverter; 19. The clock recovery circuit according to claim 17, wherein the third unit delay stage includes a first inverter and a corresponding second inverter.
上記粗調遅延回路と、上記粗調制御回路における上記第2タイミング制御回路とは、配置配線ピッチが互いに等しくされ、且つ、信号伝播方向が互いに等しくされた請求項17乃至19の何れか1項記載のクロック再生回路。20. The coarse adjustment delay circuit and the second timing control circuit in the coarse adjustment control circuit, wherein arrangement and wiring pitches are equal to each other, and signal propagation directions are equal to each other. A clock recovery circuit as described. 請求項15乃至20の何れか1項記載のクロック再生回路と、
上記クロック再生回路によって得られた内部クロック信号に同期してデータを取り込むためのデータ保持手段とが一つの半導体基板に形成された半導体集積回路。
A clock recovery circuit according to any one of claims 15 to 20,
A semiconductor integrated circuit in which data holding means for taking in data in synchronization with an internal clock signal obtained by the clock recovery circuit is formed on one semiconductor substrate.
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