JP2007097179A - 調整可能なディレイセル及びこれを含むディレイライン - Google Patents
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Abstract
【課題】ディレイライン回路及びそのためのディレイセルを提供する。
【解決手段】ディレイライン回路は、調整可能なディレイセル及び複数の固定ディレイセルを含む。調整可能なディレイセルは、第1制御信号によって第1入力信号を伝達する速度を調節する。固定ディレイセルは、調整可能なディレイセルにカスケードで連結され、調整可能なディレイセルで出力される信号を所定時間ディレイして出力することで、ディレイステップを調節する。
【選択図】図5
【解決手段】ディレイライン回路は、調整可能なディレイセル及び複数の固定ディレイセルを含む。調整可能なディレイセルは、第1制御信号によって第1入力信号を伝達する速度を調節する。固定ディレイセルは、調整可能なディレイセルにカスケードで連結され、調整可能なディレイセルで出力される信号を所定時間ディレイして出力することで、ディレイステップを調節する。
【選択図】図5
Description
本発明は、ディレイステップが調整可能なディレイライン回路及びそのためのディレイセルに関する。
ディレイラインは、クロック信号などの信号を所望の時間ディレイさせるために使われる回路であって、ディレイセルが直列に連結されて構成される。特に、DDR(Double Data Rate)RAMのようにデータ処理速度が速い装置にディレイラインを適用するためには、ディレイの精度が制御されなければならない。すなわち、DDR RAMの速度が高くなるほどディレイセルのディレイステップ(delay stepまたはstep size)が小さくならなければならない。すると、ディレイラインに含まれるディレイセルの個数が大きくなり、それによってディレイセルを制御する信号のビット数も大きくならなければならない。したがって、アプリケーションによってディレイラインのディレイステップをより正確に調節する必要がある。
本発明が解決しようとする技術的課題は、所定の制御信号によってディレイステップが変わるディレイライン回路、及びそのためにディレイラインの第一段に含まれてディレイ時間またはステップディレイが調節されるディレイセルを提供することである。
前記技術的課題を解決するための、本発明によるディレイラインは、第1制御信号に応答して伝送される第1入力信号の伝達速度を調節する調整可能なディレイセルを含む。また、前記ディレイラインは、前記調整可能なディレイセルにカスケードで連結されて前記第1制御信号に応じて可変されないディレイ量各々がその入力信号を遅延して伝送する複数の固定ディレイセルを含む。
望ましくは、前記調整可能なディレイセルは、前記ディレイラインの最初のディレイセルであり、前記調整可能なディレイセルの出力は、前記複数の固定ディレイセルの最初のセルの入力信号として供給され、前記複数の固定ディレイセルは、前記調整可能なディレイセルから受信された信号を所定時間ほどディレイして出力する。
前記技術的課題を解決するための、本発明による調整可能なディレイセルは、第1制御信号に応答して伝送された第1入力信号の速度を調節するためのバッファ及びマルチプレクサを含む。前記マルチプレクサは、第2制御信号に応答して前記バッファの出力または第2入力信号を選択して出力する。前記バッファは、前記第1入力信号を反転させる第1インバータ、ドライバ、及び第2インバータを含む。前記ドライバは、前記第1入力信号を受信し、前記第1制御信号によってイネーブルされると、前記第1インバータから反転されて出力された信号と同一の信号を出力する。前記第2インバータは、前記ドライバの出力信号または前記第1インバータから出力される信号を受信して反転させ出力する。前記バッファは、前記第1制御信号に含まれた多数のビットを各々受信する多数のドライバを含む。
望ましくは、前記ドライバは、第3インバータ及びスイッチ部を含む。前記第3インバータは、前記第1入力信号を受信し、前記第1インバータから出力される信号と同一の信号を出力する。前記スイッチ部は、前記ドライバをイネーブルさせるために、前記第1制御信号に応答して第3インバータをイネーブルさせる。前記第1入力信号を伝達する時間は、前記ドライバがイネーブル状態である場合よりディセーブル状態である場合に増加する。前記スイッチ部は、前記第1制御信号に接続される制御ゲートを有するPMOSトランジスタ及び前記第1制御信号の反転信号に接続される制御ゲートを有するNMOSトランジスタを含む。
望ましくは、前記バッファは、前記第1制御信号に含まれた多数のビットを各々受信する多数のドライバを含む。前記多数のドライバの各々は、前記第1入力信号を反転させ、前記対応する第1制御信号に含まれた一つのビットに応答して前記反転された第1入力信号を出力する。前記バッファは、前記第1入力信号を反転させる第1インバータを含み、前記反転された第1入力信号を反転出力ノードに出力する。また、前記バッファは、前記反転出力ノードの信号を反転させる第2インバータをさらに含む。前記多数のドライバの各々は、第1電圧源と前記反転出力ノードとの間に直列に連結された第1トランジスタ及び第2トランジスタを含む。また、前記多数のドライバの各々は、前記反転出力ノードと第2電圧源との間に直列に連結された第3トランジスタ及び第4トランジスタを含む。前記第1及び第4トランジスタは、前記第1入力信号に応答してイネーブルされる。前記第2及び第3トランジスタは、前記第1制御信号の多数のビットのうち、相応する1ビットを受信する多数のドライバの各々に応答してイネーブルされる。前記第2電圧源は、接地電圧である。
前記技術的課題を解決するための、本発明による他の調整可能なディレイセルは、第1入力信号をバッファリングするバッファ及びマルチプレクサを含む。前記マルチプレクサは、第2制御信号に応答して前記バッファの出力信号または第2入力信号を選択して出力する。また、前記マルチプレクサは、第1制御信号に応答して伝送された前記第1入力信号の速度を調節する。
前記技術的課題を解決するための本発明によるディレイセルは、バッファとマルチプレクサとを含む。前記バッファは、第1制御信号に応答して伝送された第1入力信号の伝送時間を調節する。前記マルチプレクサは、第2制御信号に応答して前記バッファの出力または第2入力信号を選択して出力する。望ましくは、前記バッファは、前述した本発明による調整可能なディレイセルに含まれたバッファである。
本発明によれば、所定の制御信号によってディレイセルのステップディレイを調節し、ステップディレイが調節可能なディレイセルをディレイラインに備えることによって、本発明のディレイラインが適用される装置のデータ処理速度に合うようにディレイステップを調節できる。
以下、添付された図面を参照して、本発明をより詳しく説明する。
図1は、一般的なディレイラインのブロック図を示したものである。図示されたディレイラインは、同一の動作条件を有する複数のディレイセル10が直列に連結された形態で、このディレイラインを制御するための信号としては、ディレイセルの個数と同じNビットのSEL[N−1:0]を使う。 SEL[N−1:0]は、1ビットのみ1で残りは0であるワンホット(one−hot)形態のデータを有する。SEL端子に‘0’が入力されたディレイセルではデータ伝達が発生し、SEL端子に‘1’が入力されたディレイセルではデータの進行方向と反対方向とにデータが出力されるデータリターンが発生する。
図2は、図1のディレイセル10の内部回路図である。
図示されたディレイセル10は、バッファ21とマルチプレクサ22とを含む。また、ディレイセル10は、データ入出力のための複数の端子(IN、PS、RT及びOT)を含み、制御信号を入力される制御端子SELを含む。
マルチプレクサ22は、SEL端子に入力されるデータによって入力データを伝達するか、リターンする。より詳細には、SEL端子に‘0’が入力されると、IN端子に入力されたデータはPS端子に伝達され、RT端子に入力されたデータはOT端子に伝達される。SEL端子に‘1’が入力されると、IN端子に入力されたデータはバッファ21を通じてOT端子に伝達される。SEL端子に‘0’が入力された時、ディレイセル10のステップディレイは、IN端子からPS端子へのディレイT1と、RT端子からOT端子までのディレイT3とが加えられ、Tステップになる。SEL端子に‘1’が入力される場合、PS端子からOT端子までデータが伝達される時間T2がT3と同じであると仮定した時、T2とT1とが加えられ、Tステップになる。結局、図1に図示されたディレイラインでは、制御信号の値 SEL[N−1:0]によってIN端子に入力された信号が、Tステップ〜(Tステップ×N)のディレイ後にOT端子に出力される。
図3は、本発明によるディレイセルの内部回路図を示したものである。
図示されたディレイセル30は、バッファ31及びマルチプレクサ32を含む。また、ディレイセル30は、データ入出力のための端子(IN、PS、RT、OT)、データ伝達方向を制御する方向選択端子SEL、そして、ステップディレイ調節のための制御端子STを含む。
図示されたディレイセル30のステップディレイは、ST端子に入力される値によって変わる。ST端子に入力されるビット数が1である場合、ST端子に入力される値が‘0’であれば、SEL端子に入力される値によってT1+T2またはT1+T3のTステップになる。ST端子に入力される値が‘1’である場合には、SEL端子に入力される値によってT1+T2またはT1+T3になるが、このとき、ステップディレイは(Tステップ×3/2)になる。このとき、3/2は、ディレイセル30を構成する素子の大きさによって変わり、該当素子の大きさは所望のステップディレイによって決定される。
図4Aは、図3のバッファ31の一具現例を表わす詳細回路図である。
図示されたバッファ31は、多数のCMOSトランジスタで具現した例を示したものであり、これに限定されない。
バッファ31は、第1インバータ41及び第2インバータ45で構成された通常のバッファにドライバ42をさらに含んでなる。
ドライバ42は、CMOSインバータ44及びスイッチング手段としてST信号をPMOSトランジスタ431の入力とし、ST信号を反転したSTB信号をNMOSトランジスタ432の入力とするCMOSトランジスタ43をさらに含んでなる。
CMOSトランジスタ43の動作は、入力データINに対して第1インバータ41及び第2インバータ45で構成された通常のバッファと同一である。ドライバ42の場合、ST信号によってCMOSトランジスタ43がオンまたはオフになることによって、イネーブルまたはディセーブルされる。したがって、ドライバ42の動作如何によって第2インバータ45の駆動速度が変わる。
すなわち、ST信号が‘0’であれば、CMOSトランジスタ43がターンオンされ、それによってドライバ42がイネーブルされて、第1インバータ41及びドライバ42によって第2インバータ45が駆動される。しかし、ST信号が‘1’であれば、CMOSトランジスタ43はターンオフされ、それによってドライバ42がディセーブルされて、第1インバータ41のみで第2インバータ45が駆動される。したがって、ST信号が‘0’である場合に比べて駆動速度がさらに遅くなる。各場合の駆動速度の差によって、データが伝達されるステップディレイが変わる。
ステップディレイの値は、第1インバータ41及びドライバ42を構成するトランジスタの大きさを調節することで調節されうる。したがって、本実施形態では、トランジスタの大きさを調節することで、ST信号が‘1’である場合のステップディレイをST信号が‘0’である場合のステップディレイであるTステップより3/2倍大きくなるように調節する。
ST端子に入力されるビット数が1より大きい場合には、図4に図示されたドライバ42を並列でさらに連結することで具現できる。
図4Bは、図3のバッファの他の具現例を表わす詳細回路図である。図4Bに図示されたバッファ310は、第1インバータ41及び第2インバータ45で構成された通常のバッファに複数のドライバ(321〜32n)をさらに含んでなる。
各ドライバ(321〜32n)は、電源(VDD)と反転出力ノード331との間に直列に連結されるPMOSトランジスタ(P11およびP21、P1nおよびP2n)と、前記反転出力ノード331及び接地の間に直列に連結されるNMOSトランジスタ(N21およびN11、N21およびN1n)とを備える。各ドライバ (321〜32n)の構成は、図4Aに図示されたドライバの構成と同一である。これらドライバについての詳細な構成及び動作についての説明は省略する。
但し、各ドライバ(321〜32n)は、複数のビット(ここではnビット、nは2以上の自然数)からなるST信号のうち、対応するビットに応答して動作する。例えば、第1ドライバ321は、ST信号のうち、最下位ビット及びこの反転ビット(ST[1]、STB[1])に応答してターンオンまたはターンオフされ、第nドライバ32nは、ST信号のうち、最上位ビット及びこの反転ビット(ST[n]、STB[n])に応答してターンオンまたはターンオフされる。
ST信号のうち、最下位ビット(ST[1])が‘0’であれば、第1ドライバ321のPMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタ(P21、N21)がターンオンされ、それによって第1ドライバ321がイネーブルされる。一方、ST信号のうち、最下位ビット(ST[1])が‘1’であれば、第1ドライバ321のPMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタ(P21、N21)がターンオフされ、それによって第1ドライバ321がディセーブルされる。
ST信号のうち、最上位ビット(ST[n])が‘0’であれば、第nドライバ32nのPMOSトランジスタP2n及びNMOSトランジスタN2nがターンオンされ、それによって第nドライバ32nがイネーブルされる。一方、ST信号のうち、最上位ビット(ST[n])が‘1’であれば、第nドライバ32nのPMOSトランジスタP2n及びNMOSトランジスタN2nがターンオフされ、それによって第nドライバ32nがディセーブルされる。
前述したように、各ドライバ(321〜32n)は、複数のビット(ここではnビット、nは2以上の自然数)からなるST信号のうち、対応するビットに応答して選択的にイネーブル/ディセーブルされる。イネーブルされるドライバの数が多いほど駆動速度が速い。したがって、ST信号のビット組合わせによって駆動速度が変わり、駆動速度の差によってデータが伝達されるステップディレイが変わる。
次の表は、ST信号のビット数による入力値に対するステップディレイの例を表わしたものである。
一方、図3に図示されたディレイセル30は、バッファ31に制御信号STを印加することでステップディレイを調節する場合が例示されているが、それ以外にもバッファ31の代わりにマルチプレクサ32に制御信号を印加してステップディレイを調節する場合を具現することもできる。
図5は、本発明のディレイラインに対するブロック図である。図示されたディレイラインは、第一段に図3に図示されたディレイセル30を含み、残りの段には図2に図示されたディレイセル10を含む。図示されたところによれば、ステップディレイが調節されるディレイセル30を第一段にさらに備えることによって、ディレイラインのディレイステップを調節できる。
図6ないし図8は、一般的なディレイラインと本発明によるディレイラインの出力を比べて示したものである。図6は、従来のディレイラインの出力を示したもので、SEL端子の入力によるディレイラインへの入力のディレイ結果を示したものである。参照番号60、61及び62は、各々SEL端子への入力が各々‘001’、‘010’、‘100’である場合を示したものである。図示されたところによれば、SEL信号によってディレイセルが順次活性化されるにつれ、Tステップずつディレイされる結果を表わす。
図7は、ST端子の入力が1ビットである時、本発明によるディレイラインの出力を示したものである。参照番号70、72及び74は、各々ST=‘0’であり、SEL端子の入力が各々‘001’、‘010’、‘100’である場合を示したものであり、参照番号71及び73は、各々ST=‘1’であり、SEL端子の入力が各々‘001’、‘010’である場合を示したものである。
図示されたところによれば、ST=‘0’である場合には、ステップディレイがTステップであり、STが‘1’である場合、表1のように、ステップディレイが(Tステップ×3/2)になることが分かる。したがって、本発明のディレイラインが適用されるアプリケーションによってST信号及びSEL信号を制御することでステップディレイを調節できる。
図8は、ST端子の入力が2ビットである時、本発明によるディレイラインの出力を示したものである。参照番号80、84及び88は、各々ST=‘00’であり、SEL端子の入力が各々‘001’、‘010’、‘100’である場合を示したものである。参照番号81及び85はST=‘01’であり、SEL端子の入力が各々‘001’、‘010’である場合を示したものである。参照番号82及び86は、ST=‘10’であり、SEL端子の入力が各々‘001’、‘010’である場合を示したものである。参照番号83及び87は、ST=‘11’であり、SEL端子の入力が各々‘001’、‘010’である場合を示したものである。
図示されたところによれば、表1のように、ST=‘00’である場合、ステップディレイはTステップであり、ST=‘01’である場合、ステップディレイは(Tステップ×5/4)に増加し、ST=‘10’である場合、ステップディレイは(Tステップ×6/4)、そして、ST=‘11’である場合、ステップディレイは(Tステップ×7/4)になることが分かる。したがって、本発明のディレイラインが適用されるアプリケーションによってST及びSEL信号を制御することで、ステップディレイを調節できる。
本発明について前記実施形態を参考にして説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるべきである。
本発明は、ディレイステップが調節されるディレイライン回路及びそのためのディレイセルの技術分野に適用可能である。
10 :ディレイセル
21 :バッファ
22 :マルチプレクサ
30 :ディレイセル
31 :バッファ
32 :マルチプレクサ
41 :第1インバータ
42 :ドライバ
43 :CMOSトランジスタ
44 :CMOSインバータ
45 :第2インバータ
310:バッファ
321:第1ドライバ
331:反転出力ノード
431:PMOSトランジスタ
432:NMOSトランジスタ
21 :バッファ
22 :マルチプレクサ
30 :ディレイセル
31 :バッファ
32 :マルチプレクサ
41 :第1インバータ
42 :ドライバ
43 :CMOSトランジスタ
44 :CMOSインバータ
45 :第2インバータ
310:バッファ
321:第1ドライバ
331:反転出力ノード
431:PMOSトランジスタ
432:NMOSトランジスタ
Claims (18)
- 第1制御信号に応じて第1入力信号を伝達する速度を調節する調整可能なディレイセルと、
前記調整可能なディレイセルにカスケードで連結され、前記第1制御信号に応じて可変されないディレイ量各々がその入力信号を遅延して伝送する複数の固定ディレイセルと、を備えることを特徴とするディレイライン。 - 前記調整可能なディレイセルは、前記ディレイラインの最初のディレイセルを備え、
前記調整可能なディレイセルの出力は、前記複数の固定ディレイセルの最初のセルの入力信号として供給され、
前記複数の固定ディレイセルは、前記調整可能なディレイセルから受信された信号を所定時間ディレイして出力することを特徴とする請求項1に記載のディレイライン。 - 前記調整可能なディレイセルは、
前記第1制御信号によって前記第1入力信号を伝達する速度が調節されるバッファと、
前記バッファの出力または第2入力信号を第2制御信号によって選択して出力するマルチプレクサと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のディレイライン。 - 前記バッファは、
前記第1入力信号を反転する第1インバータと、
前記第1入力信号を入力されて前記第1制御信号によって前記第1インバータと同じ値を出力するドライバと、
前記ドライバの出力を反転する第2インバータと、を含むことを特徴とする請求項3に記載のディレイライン。 - 前記ドライバは、
前記第1入力信号を入力されて前記第1インバータと同じ値を出力する第3インバータと、
前記第1制御信号によって前記第3インバータをイネーブルまたはディセーブルさせるスイッチ部と、を含み、
前記ドライバがイネーブル状態である場合よりディセーブル状態である場合、前記第1入力信号を伝達する時間が増加することを特徴とする請求項4に記載のディレイライン。 - 前記スイッチ部は、
前記第1制御信号に接続される制御ゲートを有するPMOSトランジスタと、
前記第1制御信号を反転した信号に接続される制御ゲートを有するNMOSトランジスタと、を含むことを特徴とする請求項4に記載のディレイライン。 - 前記バッファは、
前記第1制御信号に含まれる多数のビットを各々受信する多数の前記ドライバを備えることを特徴とする請求項4に記載のディレイライン。 - 前記バッファは、前記第1制御信号に含まれた多数のビットを各々受信する多数のドライバを含み、
前記ドライバの各々は、前記第1入力信号を反転させ、前記反転された第1入力信号を前記受信した第1制御信号の多数のビットのうち、相応する1ビットに応答して出力することを特徴とする請求項3に記載のディレイライン。 - 前記バッファは、
前記第1入力信号を反転し、前記反転された第1入力信号を反転出力ノードに出力する第1インバータと、
前記反転出力ノードの信号を反転する第2インバータと、をさらに備え、
前記多数のドライバの各々は、
第1電圧源と前記反転出力ノードとの間に直列に接続する第1トランジスタ及び第2トランジスタと、
前記反転出力ノードと第2電圧源との間に直列に接続する第3トランジスタ及び第4トランジスタと、を含み、
前記第1及び第2トランジスタは、前記第1入力信号に応答して活性化され、
前記第3及び第4トランジスタは、前記第1制御信号の多数のビットのうち、相応する1ビットを受信する各々のドライバに応答して活性化されることを特徴とする請求項8に記載のディレイライン。 - 前記第2電圧源は、接地電源であることを特徴とする請求項9に記載のディレイライン。
- 前記調整可能なディレイセルは、
前記第1入力信号をバッファリングするバッファと、
第2制御信号に応答して前記バッファの出力または第2入力信号を選択して出力するマルチプレクサと、を備え、
前記第1制御信号によって前記第1入力信号を伝達する速度が調節されることを特徴とする請求項1に記載のディレイライン。 - 第1制御信号によって第1入力信号を伝達する速度が調節されるバッファと、
前記バッファの出力または第2入力信号を第2制御信号によって選択して出力するマルチプレクサと、を含むことを特徴とするディレイセル。 - 前記バッファは、
前記第1入力信号を反転する第1インバータと、
前記第1入力信号を入力されて前記第1制御信号によって前記第1インバータと同じ値を出力するドライバと、
前記ドライバの出力を反転する第2インバータと、を含むことを特徴とする請求項12に記載のディレイセル。 - 前記ドライバは、
前記第1入力信号を入力されて前記第1インバータと同じ値を出力する第3インバータと、
前記第1制御信号によって前記第3インバータをイネーブルまたはディセーブルさせるスイッチ部と、を含み、
前記ドライバがイネーブル状態である場合よりディセーブル状態である場合の方が、前記第1入力信号の伝に要する時間が長いことを特徴とする請求項13に記載のディレイセル。 - 前記スイッチ部は、
前記第1制御信号に接続される制御ゲートを有するPMOSトランジスタと、
前記第1制御信号を反転した信号に接続される制御ゲートを有するNMOSトランジスタと、を含むことを特徴とする請求項14に記載のディレイセル。 - 前記バッファは、
前記第1制御信号に含まれた多数のビットを各々受信する多数の前記ドライバを備えることを特徴とする請求項13に記載のディレイセル。 - 前記バッファは、
前記第1制御信号に含まれた多数のビットを各々受信する多数のドライバを含み、
前記ドライバの各々は、前記第1入力信号を反転させ、前記反転された第1入力信号を前記受信した第1制御信号の多数のビットのうち、相応する1ビットに応答して出力することを特徴とする請求項13に記載のディレイセル。 - 前記バッファは、
前記第1入力信号を反転し、前記反転された第1入力信号を反転出力ノードに出力する第1インバータと、
前記反転出力ノードの信号を反転する第2インバータと、をさらに備え、
前記ドライバの各々は、
第1電圧源と前記反転出力ノードとの間に直列に接続する第1トランジスタ及び第2トランジスタと、
前記反転出力ノードと第2電圧源との間に直列に接続する第3トランジスタ及び第4トランジスタと、を含み、
前記第1トランジスタ及び前記第4トランジスタは、前記第1入力信号に応答して活性化され、
前記第2トランジスタ及び前記第3トランジスタは、前記第1制御信号の多数のビットのうち、相応する1ビットを受信する各々のドライバに応答して活性化されることを特徴とする請求項17に記載のディレイセル。
Applications Claiming Priority (1)
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