JP2012205041A - インターフェース回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】データ転送レートの高速化に対応しつつ、中間レベル入力に重畳されたコモンノイズ成分を除きつつDUTYを確保するインターフェース回路を提供する。
【解決手段】インターフェース回路は、第1の抵抗群R1〜R3と、第2の抵抗群R1〜R3と、第1の比較回路1とを具備している。第1の抵抗群R1〜R3は、電源と接地との間に接続された複数の抵抗を備え、当該複数の抵抗の途中N11に入力信号DQSを供給される。第2の抵抗群R1〜R3は、電源と接地との間に接続された複数の抵抗を備え、当該複数の抵抗の途中N21に反転入力信号DQSBを供給される。第1の比較回路1は、第1の抵抗群R1〜R3の複数の抵抗の途中N12に一方の入力を接続され、第2の抵抗群R1〜R3の複数の抵抗の途中N22に他方の入力を接続されている。
【選択図】図4

Description

本発明は、インターフェース回路に関し、特に半導体集積回路に用いるインターフェース回路に関する。
DDR(Double−Data−Rate)メモリ他の半導体集積回路に用いるインターフェース回路が知られている。例えば、特開2007−251609号公報(特許文献1)にインターフェース回路およびその制御方法が開示されている。図1は、特許文献1のインターフェース回路の構成を示す回路図である。インターフェース回路102は、ストローブ信号DQSを入力とし、ストローブ信号DQSが中間電位VMもしくはローレベルの際には、内部ストローブ信号IDQSにローレベルを出力し、ストローブ信号DQSがハイレベルの際には、内部ストローブ信号IDQSにハイレベルを出力する回路である。インターフェース回路102は、第1比較器120と、第2比較器121と、3入力アンドゲート122とを備えている。第1比較器120では、非反転端子(+)にストローブ信号DQSが、反転端子(−)に高電位側閾値電位VREFHが入力される。第2比較器121では、反転端子(−)にストローブ信号DQSとは相補なレベルの信号である反転ストローブ信号XDQSが、非反転端子(+)に低電位側閾値電位VREFLが入力される。3入力アンドゲート122では、第1の入力端子に外部から供給される判別制御信号ODTが、第2の入力端子に第1比較器120の出力Aが、第3の入力端子に第2比較器121の出力Bがそれぞれ入力される。
ここで、低電位側閾値電位VREFLは、中間電位VMよりも低電位の電位に設定されている。低電位側閾値電位VREFLを生成する閾値電位生成回路は、例えば、抵抗分圧回路で構成することができる。このとき、ストローブ信号DQSを伝達する信号線に接続される終端抵抗の按分比よりも、按分電位が低電位となるように抵抗の按分比を設定することにより、確実に中間電位VMよりも低電位の低電位側閾値電位VREFLを得ることができる。また、閾値電位生成回路は、抵抗分圧回路以外に容量分圧回路であってもよい。また、低電位側閾値電位VREFLは、ローレベル電位VLと中間電位VMとの中間電位であるとよい。ローレベル電位VLと低電位側閾値電位VREFLとのマージン、および、中間電位VMと低電位側閾値電位VREFLとのマージンが同一になり、ストローブ信号DQSが、低電位側閾値電位VREFLよりもローレベル電位VL側であるか、中間電位VM側であるかを精度よく判定できるためである。
同様に、高電位側閾値電位VREFHは、中間電位VMよりも高電位の電位に設定されている。高電位側閾値電位VREFHを生成する閾値電位生成回路は、例えば、抵抗分圧回路で構成することができる。このとき、ストローブ信号DQSを伝達する信号線に接続される終端抵抗の按分比よりも、按分電位が高電位となるように抵抗の按分比を設定することにより、確実に中間電位VMよりも高電位の高電位側閾値電位VREFHを得ることができる。また、閾値電位生成回路は、抵抗分圧回路以外に容量分圧回路であってもよい。また、高電位側閾値電位VREFHは、ハイレベル電位VHと中間電位VMとの中間電位であるとよい。ハイレベル電位VHと高電位側閾値電位VREFHとのマージン、および、中間電位VMと高電位側閾値電位VREFHとのマージンが同一になり、ストローブ信号DQSが、高電位側閾値電位VREFHよりもハイレベル電位VH側であるか、中間電位VM側であるかを精度よく判定できるためである。
次いで、図1のインターフェース回路の動作について説明する。図2は、図1のインターフェース回路の動作を示すタイミングチャートである。ただし、(a)はストローブ信号DQSの電位を、(b)は反転ストローブ信号XDQSの電位を、(c)は出力Aの電位を、(d)は出力Bの電位を、(e)は内部ストローブ信号IDQSの電位をそれぞれ示している。第1比較器120では、ストローブ信号DQSが高電位側閾値電位VREFHと比較され、ストローブ信号DQSが高電位側閾値電位VREFHよりも高電位の場合に出力Aにハイレベルが出力される。第2比較器121では、反転ストローブ信号XDQSが低電位側閾値電位VREFLと比較され、反転ストローブ信号XDQSが低電位側閾値電位VREFLよりも低電位の場合に出力Bにハイレベルが出力される。従って、初期段階(図の左側)において、ストローブ信号DQS(a)が中間電位VMおよびローレベル電位VLにある場合には、出力A(c)にはローレベルが出力され、反転ストローブ信号XDQS(b)が中間電位VMおよびハイレベル電位VHにある場合には、出力B(d)にはローレベルが出力される。その結果、内部ストローブ信号IDQS(e)はローレベルとなる。
(11)において、ストローブ信号DQS(a)が高電位側閾値電位VREFHを上回ると、出力A(c)はハイレベルに遷移し、反転ストローブ信号XDQS(b)が低電位側閾値電位VREFLを下回ると、出力B(d)もハイレベルに遷移する。これにより、3入力アンドゲート122の判別制御信号ODT(図示されず)がハイレベルの場合において、内部ストローブ信号IDQS(e)にはハイレベルが出力されることとなる。一方、(12)において、ストローブ信号DQS(a)が高電位側閾値電位VREFHを下回ると、出力A(c)はローレベルに遷移し、反転ストローブ信号XDQS(b)が低電位側閾値電位VREFLを上回ると、出力B(d)もローレベルに遷移する。これにより、3入力アンドゲート122の判別制御信号ODTがハイレベルの場合において、内部ストローブ信号IDQS(e)はローレベルに遷移することとなる。
次に、ストローブ信号DQSおよび反転ストローブ信号XDQSを駆動する出力端子がハイインピーダンスとなり、かつ、ストローブ信号DQSおよび反転ストローブ信号XDQSを伝達する信号線にコモンノイズが重畳される場合について説明する。
(13)において、コモンノイズにより、ストローブ信号DQS(a)および反転ストローブ信号XDQS(b)を伝達する信号線の電位がいずれも高電位側閾値電位VREFHを上回る状態となる場合には、出力A(c)はハイレベルに遷移するが、出力B(d)はローレベルを維持する。このため、3入力アンドゲート122の出力である内部ストローブ信号IDQSはローレベルを維持する。また、(14)において、コモンノイズにより、ストローブ信号DQS(a)および反転ストローブ信号XDQS(b)を伝達する信号線の電位が低電位側閾値電位VREFLを下回る状態となる場合には、出力B(d)はハイレベルに遷移するが、出力A(c)はローレベルを維持する。このため、3入力アンドゲート122の出力である内部ストローブ信号IDQSはローレベルを維持する。
このように、特許文献1の技術は、受信した差動信号を分けて、それぞれに異なった基準電圧と比較することの特徴を有している。そして、データストローブ信号DQSを伝達する信号線の中間レベルを検知し、その検知結果に応じて、信号線の信号の伝播を遮断するという動作をする。
関連する技術として、特開平4−81119号公報にIILインターフェース回路の技術が開示されている。このIILインターフェース回路は、電源と接地間に第1及び第2、第3の抵抗を直列に接続し、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗の中点は、第1のトランジスタのベースに接続し、前記第2の抵抗と前記第3の抵抗の中点は、IILの出力である第2のトランジスタのコレクタに直接接続し、このとき片方が接地されている前記第3の抵抗の両端に発生する電圧は前記IILの出力である第2のトランジスタがオフ状態である時、前記IILの出力である第2のトランジスタのコレクタとエミッタ間の耐圧以上になるように設定し、一方前記電源と前記接地間に第4及び第5、第6の抵抗を直列に接続し、前記第4の抵抗と前記第5の抵抗の中点は第3のトランジスタのベースに接続し、前記第5の抵抗と前記第6の抵抗の中点は、IILの出力である第4のトランジスタのコレクタに直接接続し、このとき片方が接地されている前記第6の抵抗の両端に発生する電圧は前記IILの出力である第4のトランジスタがオフ状態である時、前記IILの出力である第4のトランジスタのコレクタとエミッタ間の耐圧以下になるように設定し、前記第1のトランジスタのエミッタと前記第3のトランジスタのエミッタを接続し、更に前記電源又は前記接地間に電流源に接続し、前記第1のトランジスタのコレクタ及び前記第3のトランジスタのコレクタをそれぞれ出力とする。
関連する技術として、特開昭61−266962号公報にコンパレータが開示されている。このコンパレータは、電圧V1及び電圧V2の差電圧を基準電圧V3と比較する。このコンパレータにおいて、電圧V1を抵抗R1及びR2で分圧し、該分圧電圧を比較器の一方の入力端子に与え、電圧V2及び基準電圧V3間に抵抗R3及びR4を直列接続し、抵抗R3及びR4による分圧電圧を比較器の他方の入力端子に与え、抵抗R1、R2、R3、R4の値をR1×R4=R2×R3となるように設定したことを特徴とする。
特開2007−251609号公報 特開平04−081119号公報 特開昭61−266962号公報
上述のように、DDRメモリ他の半導体集積回路の高速伝送においては差動出力によるストローブ信号が使用され、終端抵抗を用いて伝送インピーダンス整合を行うことで、データ転送レートの高速化を進められている。データ転送レートの高速化に伴い内部回路での時間余裕が縮小されており、ストローブ信号の立ち上がりと立ち下りのそれぞれにて入力データ取り込む必要があり、データストローブ信号のDUTY劣化抑制の必要性が高まってきている。しかし、本発明の発明者は、上記特許文献1の技術に対して、以下の問題があることを発見した。
上記特許文献1の技術において、ストローブ信号DQSおよび反転ストローブ信号XDQSを駆動する出力端子がハイインピーダンスとなり、かつ、ストローブ信号DQSおよび反転ストローブ信号XDQSを伝達する信号線にコモンノイズが重畳される場合について考察する。図3は、その場合の状態を示すタイミングチャートである。ただし、(a)はストローブ信号DQSの電位を、(b)は反転ストローブ信号XDQSの電位を、(c)は内部ストローブ信号IDQSの電位をそれぞれ示している。
ここで、例えば、図2の(11)の高電位側閾値電位VREFH近辺での動作状態において、図3に示すように、ストローブ信号DQS(a)および反転ストローブ信号XDQS(b)を伝達する信号線の電位にコモンノイズが重畳した場合、出力A(図示されず)はハイレベルを維持し、出力B(図示されず)はローレベルを維持する。このため、内部ストローブ信号IDQS(c)は、コモンノイズが重畳した期間Δtの間、ローレベルとなる。すなわち、本来は内部ストローブ信号IDQS(c)がハイレベルとなるべき期間ににもかかわらず、内部ストローブ信号IDQS(c)がローレベルとなり、その期間を期間Δtだけ削られることで必要なDUTYが得られないという問題がある。このように、上記特許文献1の技術には、DUTYの一部が削られる問題があり、高速化に逆行する。このため、データ転送レートの高速化対応しつつ、中間レベル入力に重畳されたコモンノイズ成分を除きつつDUTYを確保する機能の実現が求められている。
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
従って、上記課題を解決するために、本発明のインターフェース回路は、第1の抵抗群(R1〜R3)と、第2の抵抗群(R1〜R3)と、第1の比較回路(1)とを具備している。第1の抵抗群(R1〜R3)は、電源と接地との間に接続された複数の抵抗を備え、当該複数の抵抗の途中(N11)に入力信号(DQS)を供給される。第2の抵抗群(R1〜R3)は、電源と接地との間に接続された複数の抵抗を備え、当該複数の抵抗の途中(N21)に入力信号を反転した反転入力信号(DQSB)を供給される。第1の比較回路(1)は、第1の抵抗群(R1〜R3)の複数の抵抗の途中(N12)に一方の入力を接続され、第2の抵抗群(R1〜R3)の複数の抵抗の途中(N22)に他方の入力を接続されている。
本発明では、入力信号(DQS)と反転入力信号(DQSB)とを入力とする比較回路(1)と、入力信号(DQS)のコモンレベルを下げる(又は上げる)第1の抵抗群(テブナン抵抗)と、反転入力信号(DQSB)のコモンレベルを上げる(又は下げる)第2の抵抗群(テブナン抵抗)とを有することで、差動動作が可能となる。それにより、データ転送レートの高速化対応しつつ、中間レベル入力に重畳されたコモンノイズ成分を除きつつDUTYを確保することができる。
本発明により、データ転送レートの高速化に対応しつつ、中間レベル入力に重畳されたコモンノイズ成分を除きつつDUTYを確保するインターフェース回路を提供することができる。
図1は特許文献1のインターフェース回路の構成を示す回路図である。 図2は図1のインターフェース回路の動作を示すタイミングチャートである。 図3は図1のインターフェース回路の問題点を示すタイミングチャートである。 図4は本発明の第1の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の構成を示す回路図である。 図5は本発明の第1の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の動作を示すフローチャートである。 図6は本発明の第2の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の構成を示す回路図である。 図7は本発明の第2の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の動作を示すフローチャートである。 図8は本発明の第3の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の構成を示す回路図である。 図9は本発明の第3の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の動作を示すフローチャートである。 図10は本発明の第4の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の構成を示す回路図である。 図11は本発明の第5の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の構成を示す回路図である。
以下、本発明のインターフェース回路の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係るインターフェース回路としてのデータストローブ受信回路の構成について説明する。図4は、本発明の第1の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の構成を示す回路図である。データストローブ受信回路10は、コンパレータ1と、データストローブ信号DQS用の終端抵抗R1〜R3と、反転データストローブ信号DQSB用の終端抵抗R1〜R3とを具備している。終端抵抗R1〜R3は一つの抵抗群(又はテブナン抵抗)と見ることもできる。
データストローブ信号DQS側について、終端抵抗R1は一方を電源電位VDDに接続し、他方をノードN11に接続されている。ノードN11は、入力信号のデータストローブ信号DQSの信号線に接続されている。また、終端抵抗R2は一方をノードN11に、他方をノードN12に接続されている。ノードN12は、コンパレータ1の非反転入力端子(+)に接続されている。ノードN12の非反転入力端子(+)への出力は信号DQSdである。コンパレータ1の出力が内部ストローブ信号IDQSとなる。また、終端抵抗R3は一方をノードN12に、他方を接地電位GNDに接続されている。
反転データストローブ信号DQSB側について、終端抵抗R1は一方を接地電位GNDに接続し、他方をノードN21に接続されている。ノードN21は、入力信号の反転データストローブ信号DQSBの信号線に接続されている。また、終端抵抗R2は一方をノードN21に、他方をノードN22に接続されている。ノードN22は、コンパレータ1の反転入力端子(−)に接続されている。ノードN22の反転入力端子(−)への出力は信号DQSBuである。また、終端抵抗R3は一方をノードN22に、他方を電源電位VDDに接続されている。
次に、本発明の第1の実施の形態に係るデータストローブ受信回路10の動作について説明する。図5は、本発明の第1の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の動作を示すフローチャートである。ただし、(a)はデータストローブ信号DQSの電位を、(b)は反転データストローブ信号DQSBの電位を、(c)は信号DQSdの電位を、(d)は信号DQSBuの電位を、(e)は内部ストローブ信号IDQSの電位をそれぞれ示している。
反転データストローブ信号DQSBはデータストローブ信号DQSを反転した信号である。すなわち、データストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSBは差動の信号であり、時刻t0以前の非動作状態ではハイインピーダンスとなるため、終端抵抗を用いて中間レベルVM=VDD/2に固定する必要がある。このため、データストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSBの信号線が接続するノードN11とノードN21から見て終端抵抗の合成抵抗が電源電位VDD側と接地電位GND側とで等しくなる必要が有る。このため、接地電位GNDまたは電源電位VDDに接続される終端抵抗R1においては、R1=R2+R3とする必要がある。
データストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSBを終端抵抗R2と終端抵抗R3にて分圧したことで、それぞれ信号DQSdと信号DQSBuを生成する。データストローブ信号DQSの電位に対して、信号DQSdの電位は、終端抵抗R2と終端抵抗R3の分圧により電位差V2を生じる。同様に、反転データストローブ信号DQSBの電位に対して、信号DQSBuの電位は、終端抵抗R2と終端抵抗R3の分圧により電位差V2を生じる。すなわち、データストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSBがハイインピーダンスの期間(時刻t0以前)、コンパレータ1では減算されて電位差V2×(−2)が生じる。そのため、そのコンパレータ1の出力はLowレベルとなる。
その後、時刻t0の動作開始からデータストローブ信号DQS=Low(VL)、反転データストローブ信号DQSB=High(VH)となり、動作が始まる。動作が始まると、信号DQSdと信号DQSBuの減算結果はV2×(−2)を中心に入力信号に応じて変化し、コンパレータ1の出力が内部ストローブ信号IDQSとして出力される。
すなわち、時刻t0〜t1において、データストローブ信号DQS(a)が中間電位VMから遷移して低電位VLになると、信号DQSd(c)は(VM−V2)=VDから(VL−V21)に遷移する。また、反転ストローブ信号DQSB(b)が中間電位VMから遷移して高電位VHになると、信号DQSBu(d)は(VM+V2)=VUから(VH+V21)に遷移する。これにより、コンパレータ1の入力は、[+(VL−V21)]と[−(VH+V21)]になるから、コンパレータ1は内部ストローブ信号IDQS(e)としてローレベル(接地電位GND)を出力することとなる。一方、時刻t1〜t2において、データストローブ信号DQS(a)が低電位VLから遷移して高電位VHになると、信号DQSd(c)は(VL−V21)から(VH−V22)に遷移する。また、反転ストローブ信号DQSB(b)が高電位VHから遷移して低電位VLになると、信号DQSBu(d)は(VH+V21)から(VL+V22)に遷移する。これにより、コンパレータ1の入力は、[+(VH−V22)]と[−(VL+V22)]になる。したがって、コンパレータ1では、+(VH−V22)−(VL+V22)=(VH−VL−2×V22):ハイレベルになる。すなわち、コンパレータ1は内部ストローブ信号IDQS(e)としてハイレベル(電源電位VDD)を出力することとなる。ただし、V21、V22、V23(後述)は、R2、R3の分圧比やR1、R2、R3とDQSやDQSBを駆動するドライバの抵抗との比などで決まる電圧である。
時刻t3、t4、t5において、データストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSBそれぞれに、メモリデバイスの電源変動に依存する符号も電圧も同方向となるコモンノイズが重畳した場合、そのコモンノイズのノイズ電圧V3はコンパレータ1にて減算される。すなわち、コモンノイズの部分のみが軽減され、このためノイズ期間には内部ストローブ信号IDQSはローレベルを出力しない。
すなわち、時刻t3〜t5において、データストローブ信号DQS(a)が低電位VLから遷移して高電位VHになるときにコモンノイズが重畳された場合、信号DQSd(c)は(VL−V21)から(VH−V22)に遷移する間((VDQS−V23)とする)、ノイズ電圧(+V3)が重畳される((VDQS−V23+V31)となる)。また、反転ストローブ信号DQSB(b)が高電位VHから遷移して低電位VLになるときにコモンノイズが重畳された場合、信号DQSBu(d)は(VH+V21)から(VL+V22)に遷移する間((VDQSB+V23)とする)、ノイズ電圧+V3が重畳される((VDQSB+V23+V32)となる)。これにより、コンパレータ1の入力は、遷移の間、[+(VDQS−V23+V31)]と[−(VDQSB+V23+V32)]になる。したがって、コンパレータ1では、+(VDQS−V23+V31)−(VDQSB+V23+V32)=(VDQS−VDQSB−2×V23+V31−V32)となる。すなわち、ノイズ電圧(+V3)が軽減され、出力はハイレベルとなる。よって、コンパレータ1は、コモンノイズの影響なくして内部ストローブ信号IDQS(e)としてハイレベル(電源電位VDD)を出力することができる。ただし、V31、V32は、R2、R3の分圧比やノイズが載ったときのDQSやDQSBのレベルなどで決まる電圧である。
時刻t6にて、非動作状態のデータストローブ信号DQS=Low(VL)、反転データストローブ信号DQSB=High(VH)となる。その後、時刻T7にてハイインピーダンス(データストローブ信号DQS=反転データストローブ信号DQSB=中間電位VM)となり、動作が終わる。このとき、前述したように、終端抵抗R2と終端抵抗R3の分圧の分だけ、(データストローブ信号DQS−反転データストローブ信号DQSB)に基づいて動作するコンパレータ1にて減算されて、電位差(V2×2)分だけ電位レベルが下がるので、コンパレータ1はLowと認識し、内部ストローブ信号IDQSとしてLowを出力する。
本実施の形態では、データストローブ受信回路10に入力信号(データストローブ信号DQS、反転データストローブ信号DQSB)を抵抗分圧するための終端抵抗(R1〜R3)を接続し、その終端抵抗により分圧された入力信号(信号DQSd、信号DQSBu)をコンパレータ1のそれぞれの入力(非反転入力端子(+)、反転入力端子(−))に接続し、差動信号(データストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSB)に重畳するコモンモードノイズをコンパレータ1にてキャンセルし、更に、非動作時における中間電位(VM)付近の伝送路起因のノイズについては、分圧によって設定された電位(V2)以内のノイズをキャンセルする。それにより、誤動作を防ぐことで、内部回路へ伝播するデータストローブ信号のDUTY劣化を抑制する効果がある。
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係るインターフェース回路としてのデータストローブ受信回路の構成について説明する。図6は、本発明の第2の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の構成を示す回路図である。データストローブ受信回路10aは、コンパレータ1と、データストローブ信号DQS用の終端抵抗R1〜R3と、データストローブ信号DQSB用の終端抵抗R1〜R3とを具備している。終端抵抗R1〜R3は一つの抵抗群と見ることもできる。
本実施の形態では、データストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSBの信号線を終端抵抗R2と終端抵抗R3の中点(ノードN31、N41)にそれぞれ接続している点で、第1の実施の形態と異なる。それ以外は第1の実施の形態と同一である。終端抵抗の値は、いずれもR1=R2+R3の関係にある。
すなわち、データストローブ信号DQS側について、終端抵抗R1は一方を電源電位VDDに接続し、他方を終端抵抗R2に接続されている。また、終端抵抗R2は一方を終端抵抗R1に、他方をノードN31に接続されている。ノードN31は、入力信号のデータストローブ信号DQSの信号線に接続され、かつコンパレータ1の非反転入力端子(+)に接続されている。ノードN31の非反転入力端子(+)への出力である信号DQSdはデータストローブ信号DQSと同一である。コンパレータ1の出力が内部ストローブ信号IDQSとなる。また、終端抵抗R3は一方をノードN31に、他方を接地電位GNDに接続されている。
反転データストローブ信号DQSB側について、終端抵抗R1は一方を接地電位GNDに接続し、他方を終端抵抗R2に接続されている。また、終端抵抗R2は一方を終端抵抗R1に、他方をノードN41に接続されている。ノードN41は、入力信号の反転データストローブ信号DQSBの信号線に接続され、かつコンパレータ1の反転入力端子(−)に接続されている。ノードN41の反転入力端子(−)への出力である信号DQSBuは反転データストローブ信号DQSBと同一である。また、終端抵抗R3は一方をノードN41に、他方を電源電位VDDに接続されている。
次に、本発明の第2の実施の形態に係るデータストローブ受信回路10aの動作について説明する。図7は、本発明の第2の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の動作を示すフローチャートである。ただし、(a)はデータストローブ信号DQS=信号DQSdの電位を、(b)は反転データストローブ信号DQSB=信号DQSBuの電位を、(c)は内部ストローブ信号IDQSの電位をそれぞれ示している。
本実施の形態では、終端抵抗R1〜R3の値をそれぞれR1=R2+R3としている。そのため、データストローブ信号DQS及び反転データストローブ信号DQSBの振幅中心が、VM=1/2VDDよりも終端抵抗R2と終端抵抗R3で分圧される電位V2分だけそれぞれ減算及び加算されている。すなわち、データストローブ信号DQSの振幅中心が、VMよりも終端抵抗R2と終端抵抗R3で分圧される電位V2分だけ減算されて、VDとなっている。同様に、反転データストローブ信号DQSBの振幅中心が、VMよりも終端抵抗R2と終端抵抗R3で分圧される電位V2分だけ加算されて、VUとなっている。また、図6で示されるように、データストローブ信号DQSが信号DQSdと同一となり、反転データストローブ信号DQSBが信号DQSBuと同一となる。このとき、信号DQSd及び信号DQSBuは第1の実施の形態と同一となる。したがって、本実施の形態に係るデータストローブ受信回路10aの動作は、第1の実施の形態におけるデータストローブ受信回路10の動作と同一となる。
本実施の形態では、入力信号(データストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSB)の振幅中心がずれる以外は第1の実施の形態と同様であり、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態に係るインターフェース回路としてのデータストローブ受信回路の構成について説明する。図8は、本発明の第3の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の構成を示す回路図である。データストローブ受信回路10bは、R−S・フリップフロップ3と、コンパレータ1、2と、コンパレータ1のデータストローブ信号DQS用の終端抵抗R1〜R3、抵抗R4及びデータストローブ信号DQSB用の終端抵抗R1〜R3、抵抗R4とを具備している。終端抵抗R1〜R3は一つの抵抗群と見ることもできる。
コンパレータ1側におけるデータストローブ信号DQS側について、終端抵抗R1は一方を電源電位VDDに接続し、他方をノードN11に接続されている。ノードN11は、入力信号のデータストローブ信号DQSの信号線に抵抗R4を介して接続されている。また、終端抵抗R2は一方をノードN11に、他方をノードN12に接続されている。ノードN12は、コンパレータ1の非反転入力端子(+)に接続されている。ノードN12の非反転入力端子(+)への出力は信号DQSdである。コンパレータ1の出力がR−S・フリップフロップ3のS(セット)入力となる。また、終端抵抗R3は一方をノードN12に、他方を接地電位GNDに接続されている。
コンパレータ1側における反転データストローブ信号DQSB側について、終端抵抗R1は一方を接地電位GNDに接続し、他方をノードN21に接続されている。ノードN21は、入力信号の反転データストローブ信号DQSBの信号線に抵抗R4を介して接続されている。また、終端抵抗R2は一方をノードN21に、他方をノードN22に接続されている。ノードN22は、コンパレータ1の反転入力端子(−)に接続されている。ノードN22の反転入力端子(−)への出力は信号DQSBuである。また、終端抵抗R3は一方をノードN22に、他方を電源電位VDDに接続されている。
コンパレータ2側における反転データストローブ信号DQSB側について、終端抵抗R1は一方を電源電位VDDに接続し、他方をノードN51に接続されている。ノードN51は、入力信号の反転データストローブ信号DQSBの信号線に抵抗R4を介して接続されている。また、終端抵抗R2は一方をノードN51に、他方をノードN52に接続されている。ノードN52は、コンパレータ2の非反転入力端子(+)に接続されている。ノードN52の非反転入力端子(+)への出力は信号DQSBdである。コンパレータ2の出力がR−S・フリップフロップ3のR(リセット)入力となる。また、終端抵抗R3は一方をノードN52に、他方を接地電位GNDに接続されている。
コンパレータ2側におけるデータストローブ信号DQS側について、終端抵抗R1は一方を接地電位GNDに接続し、他方をノードN61に接続されている。ノードN61は、入力信号のデータストローブ信号DQSの信号線に抵抗R4を介して接続されている。また、終端抵抗R2は一方をノードN61に、他方をノードN62に接続されている。ノードN62は、コンパレータ2の反転入力端子(−)に接続されている。ノードN62の反転入力端子(−)への出力は信号DQSuである。また、終端抵抗R3は一方をノードN62に、他方を電源電位VDDに接続されている。
R−S・フリップフロップ3は、コンパレータ1の出力をS(セット)入力とし、コンパレータ2の出力をR(リセット)入力として、出力を内部ストローブ信号IDQSとして出力する。
終端抵抗の値は上記各実施の形態と同様に、それぞれR1=R2+R3の関係にある。
次に、本発明の第3の実施の形態に係るデータストローブ受信回路10bの動作について説明する。図9は、本発明の第3の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の動作を示すフローチャートである。ただし、(a)はデータストローブ信号DQSの電位を、(b)は反転データストローブ信号DQSBの電位を、(c)は信号DQSdの電位を、(d)は信号DQSBuの電位を、(e)は信号DQSuの電位を、(f)は信号DQSBdの電位を、(g)はコンパレータ1の出力(セットS入力)を、(h)はコンパレータ2の出力(リセットR入力)を、(i)は内部ストローブ信号IDQSの電位をそれぞれ示している。
本実施の形態では、終端抵抗R1〜R3の値をそれぞれR1=R2+R3としている。そして、データストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSBを終端抵抗R2と終端抵抗R3にて分圧したことで、コンパレータ1では、それぞれ信号DQSdと信号DQSBuを生成する。信号DQSdと信号DQSBuの振幅中心は、VM=1/2VDDよりも終端抵抗R2と終端抵抗R3で分圧される電位V2分だけそれぞれ減算及び加算されている。すなわち、信号DQSdの振幅中心は、VMよりも終端抵抗R2と終端抵抗R3で分圧される電位V2分だけ減算されて、VDとなっている(c)。同様に、信号DQSBuの振幅中心は、VMよりも終端抵抗R2と終端抵抗R3で分圧される電位V2分だけ加算されて、VUとなっている(d)。その結果、第1の実施の形態と同様にして、コンパレータ1の出力は、時刻t0以前より時刻t7以降まで、(g)で示されるようになる。
同様にして、コンパレータ2では、それぞれ信号DQSuと信号DQSBdを生成する。信号DQSuと信号DQSBdの振幅中心は、VM=1/2VDDよりも終端抵抗R2と終端抵抗R3で分圧される電位V2分だけそれぞれ加算及び減算されている。すなわち、信号DQSdの振幅中心は、VMよりも終端抵抗R2と終端抵抗R3で分圧される電位V2分だけ加算されて、VUとなっている(e)。同様に、信号DQSBuの振幅中心は、VMよりも終端抵抗R2と終端抵抗R3で分圧される電位V2分だけ減算されて、VDとなっている(f)。その結果、第1の実施の形態と同様にして、コンパレータ1の出力は、時刻t0以前より時刻t7以降まで、(h)で示されるようになる。
コンパレータ1及びコンパレータ2のいずれの場合にも、第1の実施の形態と同様にして、データストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSBそれぞれに、メモリデバイスの電源変動に依存する符号も電圧も同方向となるコモンノイズが重畳した場合(時刻t3〜t5)、そのコモンノイズのノイズ電圧V3はコンパレータ1及びコンパレータ2にて減算される。すなわち、コモンノイズの部分のみがキャンセルされ、このためノイズ期間には、コンパレータ1及びコンパレータ2の出力は影響されない。ここで、コンパレータ1及びコンパレータ2の出力は、それぞれR−S・フリップフロップ3のセットS信号及びリセットR信号として機能している。コンパレータ1及びコンパレータ2の出力はコモンノイズに影響されないので、R−S・フリップフロップ3の出力である内部ストローブ信号IDQSも同様に影響されず、ローレベルを出力することはなく、適正な値を出力することができる(i)。
R2とR3で分圧される電位差分だけ、元の入力信号であるデータストローブ信号DQSと反転データストローブ信号DQSBに対して立ち上がりと立下り時間がずれていたが、本実施の形態ではこれが補正される。
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態に係るインターフェース回路としてのデータストローブ受信回路の構成について説明する。図10は、本発明の第4の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の構成を示す回路図である。データストローブ受信回路10cは、コンパレータ1と、データストローブ信号DQS用の終端抵抗R11〜R14と、データストローブ信号DQSB用の終端抵抗R11〜R14とを具備している。終端抵抗R11〜R14は一つの抵抗群と見ることもできる。
本実施の形態では、終端抵抗R11〜R14を4個直列接続し、2番目の終端抵抗R12と3番目の終端抵抗R13との接続点(ノードN72、N82)にデータストローブ信号DQSの信号線又は反転データストローブ信号DQSBの信号線が接続されている点で、第1の実施の形態と異なる。それ以外は第3の実施の形態と同一である。終端抵抗の値は、いずれもR11+R12=R13+R14の関係にある。
すなわち、データストローブ信号DQS側について、第1の直列抵抗群R11〜R14のうち、終端抵抗R11は一方を電源電位VDDに接続し、他方をノードN71に接続されている。ノードN71は、コンパレータ2の反転入力端子(−)に接続されている。ノードN71の反転入力端子(−)への出力は信号DQSuである。また、終端抵抗R12は一方をノードN71に、他方をノードN72に接続されている。ノードN72は、入力信号のデータストローブ信号DQSの信号線に接続されている。また、終端抵抗R13は一方をノードN72に、他方をノードN73に接続されている。ノードN73は、コンパレータ1の非反転入力端子(+)に接続されている。ノードN73の非反転入力端子(+)への出力は信号DQSdである。コンパレータ1の出力がR−S・フリップフロップ3のS(セット)入力となる。また、終端抵抗R14は一方をノードN73に、他方を接地電位GNDに接続されている。
反転データストローブ信号DQSB側について、第2の直列抵抗群R11〜R14のうち、終端抵抗R14は一方を電源電位VDDに接続し、他方をノードN83に接続されている。ノードN83は、コンパレータ1の反転入力端子(−)に接続されている。ノードN83の反転入力端子(−)への出力は信号DQSBuである。また、終端抵抗R13は一方をノードN83に、他方をノードN82に接続されている。ノードN82は、入力信号の反転データストローブ信号DQSBの信号線に接続されている。また、終端抵抗R12は一方をノードN82に、他方をノードN81に接続されている。ノードN81は、コンパレータ2の非反転入力端子(+)に接続されている。ノードN81の非反転入力端子(+)への出力は信号DQSBdである。コンパレータ2の出力がR−S・フリップフロップ3のR(リセット)入力となる。また、終端抵抗R11は一方をノードN81に、他方を接地電位GNDに接続されている。
次に、本発明の第4の実施の形態に係るデータストローブ受信回路10cの動作について説明する。
本実施の形態では、終端抵抗R11〜R14の値をそれぞれR11+R12=R13+R14としている。そのため、データストローブ信号DQS及び反転データストローブ信号DQSBの振幅中心は、VM=1/2VDDのままである。一方、コンパレータ1に入力される信号DQSd及び信号DQSBuは、それぞれデータストローブ信号DQS及び反転データストローブ信号DQSBを終端抵抗R13と終端抵抗R14で分圧される電位分だけそれぞれ減算及び加算されている。すなわち、データストローブ信号DQSの振幅中心が、VMよりも終端抵抗R13と終端抵抗R14で分圧される電位だけ減算されている。反転データストローブ信号DQSBの振幅中心が、VMよりも終端抵抗R13と終端抵抗R14で分圧される電位分だけ加算されている。同様に、コンパレータ2に入力される信号DQSu及び信号DQSBdは、それぞれデータストローブ信号DQS及び反転データストローブ信号DQSBを終端抵抗R11と終端抵抗R12で分圧される電位分だけそれぞれ加算及び減算されている。すなわち、データストローブ信号DQSの振幅中心が、VMよりも終端抵抗R11と終端抵抗R12で分圧される電位だけ加算されている。反転データストローブ信号DQSBの振幅中心が、VMよりも終端抵抗R11と終端抵抗R12で分圧される電位分だけ減算されている。このとき、信号DQSd、信号DQSBu、信号DQSu及び信号DQSBdは第3の実施の形態とほぼ同一となる。したがって、本実施の形態に係るデータストローブ受信回路10cの動作は、第3の実施の形態におけるデータストローブ受信回路10bの動作と同一となる。
本実施の形態においても、第3の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、直列抵抗群の数を第3の実施の形態と比較して減少させることができる。
(第5の実施の形態)
本発明の第5の実施の形態に係るインターフェース回路としてのデータストローブ受信回路の構成について説明する。図11は、本発明の第5の実施の形態に係るデータストローブ受信回路の構成を示す回路図である。データストローブ受信回路10dは、コンパレータ1と、データストローブ信号DQS用の終端抵抗R11〜R15と、データストローブ信号DQSB用の終端抵抗R11〜R15とを具備している。終端抵抗R11〜R14は一つの抵抗群と見ることもできる。
第4の実施の形態では、データストローブ信号DQSや反転データストローブ信号DQSBの中点を、データストローブ受信回路の一部として設けられた終端抵抗R11〜R14の中点としている。しかし、本実施の形態では、その中点を既存の終端抵抗の中点に置き換えている点で、第4の実施の形態と異なっている。すなわち、差動信号(データストローブ信号DQS及び反転データストローブ信号DQSB)の利用時には従来からも終端抵抗を用いているので、本実施の形態では、その従来から用いている終端抵抗の一部を利用する。図11において、データストローブ受信回路10dで用いる終端抵抗R11〜R14は、従来から用いている終端抵抗R15(複数)の一部を流用したものである。その流用した終端抵抗R15に、コンパレータ1、2の各入力に接続する配線を設けることで、データストローブ受信回路10dを構成することができる。
本発明の第5の実施の形態に係るデータストローブ受信回路10dの動作については、第4の実施の形態と同様である。
本実施の形態においても、第4の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、新たな終端抵抗を設ける必要が無くなる。
上記各実施の形態における終端抵抗については、一つの抵抗(例示:R1)として記載されていても、製品等としては複数の抵抗(合成抵抗)で構成されていても良い。また、複数の抵抗として記載されていても(例示:図6のR1とR2)、製品等としては一つの抵抗で構成されていても良い。
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施の形態に記載された技術は、矛盾の発生しない限り、他の実施の形態に適用が可能である。
R1、R2、R3、R4、R11、R12、R13、R14、R15 終端抵抗
N11、N12、N21、N22、N31、N41、N51、N52、N61、N62、N71、N72、N73、N81、N82、N83 ノード
DQS データストローブ信号(入力信号)
DQSB 反転データストローブ信号(入力信号)
DQSd、DQSBu、DQSu、DQSBd 分圧した電位
IDQS 内部データストローブ信号
V2 分圧した電位とVMの差電位
V21、V22、V23 分圧した電位とDQS、DQSBとの差電位
V3 ノイズ電圧
V31、V32 分圧されたノイズ電圧
1、2 コンパレータ
3 R−S・フリップフロップ
10、10a、10b、10c、10d データストローブ受信回路
102 インターフェース回路
120 第1比較器
121 第2比較器
122 3入力アンドゲート

Claims (7)

  1. 電源と接地との間に接続された複数の抵抗を備え、当該複数の抵抗の途中に入力信号を供給される第1の抵抗群)と、
    電源と接地との間に接続された複数の抵抗を備え、当該複数の抵抗の途中に前記入力信号を反転した反転入力信号を供給される第2の抵抗群と、
    前記第1の抵抗群の前記複数の抵抗の途中に一方の入力を接続され、前記第2の抵抗群の前記複数の抵抗の途中に他方の入力を接続された第1の比較回路と
    を具備する
    インターフェース回路。
  2. 請求項1に記載のインターフェース回路において、
    前記第1の抵抗群は、
    前記複数の抵抗として、電源から接地までの間に直列に接続された第1抵抗と第2抵抗と第3抵抗とを含み、
    前記入力信号の信号線は、前記第1抵抗と前記第2抵抗との間に接続され、
    前記第1の比較回路の前記一方の入力は、前記第2抵抗と前記第3抵抗との間に接続され、
    前記第2の抵抗群は、
    前記複数の抵抗として、接地から電源までの間に直列に接続された第4抵抗と第5抵抗と第6抵抗とを含み、
    前記反転入力信号の信号線は、前記第4抵抗と前記第5抵抗との間に接続され、
    前記第1の比較回路の前記他方の入力は、前記第5抵抗と前記第6抵抗との間に接続されている
    インターフェース回路。
  3. 請求項1に記載のインターフェース回路において、
    前記第1の抵抗群は、
    前記複数の抵抗として、電源から接地までの間に直列に接続された第1抵抗と第2抵抗と第3抵抗とを含み、
    前記入力信号の信号線は、前記第2抵抗と前記第3抵抗との間に接続され、
    前記第1の比較回路の前記一方の入力は、前記第2抵抗と前記第3抵抗との間に接続され、
    前記第2の抵抗群は、
    前記複数の抵抗として、接地から電源までの間に直列に接続された第4抵抗と第5抵抗と第6抵抗とを含み、
    前記反転入力信号の信号線は、前記第5抵抗と前記第6抵抗との間に接続され、
    前記第1の比較回路の前記他方の入力は、前記第5抵抗と前記第6抵抗との間に接続されている
    インターフェース回路。
  4. 請求項1に記載のインターフェース回路において、
    電源と接地との間に接続された複数の抵抗を備え、当該複数の抵抗の途中に前記反転入力信号を供給される第3の抵抗群と、
    電源と接地との間に接続された複数の抵抗を備え、当該複数の抵抗の途中に前記入力信号を供給される第4の抵抗群と、
    前記第3の抵抗群の前記複数の抵抗の途中に一方の入力を接続され、前記第6の抵抗群の前記複数の抵抗の途中に他方の入力を接続された第2の比較回路と、
    前記第1の比較回路の出力をセット入力に接続され、前記第2の比較回路の出力をリセット入力に接続されたセットリセットフリップフロップと
    を更に具備する
    インターフェース回路。
  5. 請求項4に記載のインターフェース回路において、
    前記第3の抵抗群は、
    前記複数の抵抗として、電源から接地までの間に直列に接続された第7抵抗と第8抵抗と第9抵抗とを含み、
    前記反転入力信号の信号線は、前記第7抵抗と前記第8抵抗との間に接続され、
    前記第2の比較回路の前記一方の入力は、前記第8抵抗と前記第9抵抗との間に接続され、
    前記第4の抵抗群は、
    前記複数の抵抗として、接地から電源までの間に直列に接続された第10抵抗と第11抵抗と第12抵抗とを含み、
    前記入力信号の信号線は、前記第10抵抗と前記第11抵抗との間に接続され、
    前記第2の比較回路の前記他方の入力は、前記第11抵抗と前記第12抵抗との間に接続され、
    前記入力信号及び前記反転入力信号の信号線は、それぞれ前記第1の抵抗群と前記第4の抵抗群、及び、前記第2の抵抗群と前記第3の抵抗群に、抵抗を介して接続されている
    インターフェース回路。
  6. 請求項4に記載のインターフェース回路において、
    前記第1の抵抗群と前記第4の抵抗群とは一体の第5抵抗群であり、
    前記第2の抵抗群と前記第3の抵抗群とは一体の第6抵抗群であり、
    前記第5の抵抗群は、
    前記複数の抵抗として、電源から接地までの間に直列に接続された第13抵抗と第14抵抗と第15抵抗と第16抵抗とを含み、
    前記入力信号の信号線は、前記第14抵抗と前記第15抵抗との間に接続され、
    前記第1の比較回路の前記一方の入力は、前記第15抵抗と前記第16抵抗との間に接続され、
    前記第2の比較回路の前記他方の入力は、前記第13抵抗と前記第14抵抗との間に接続され、
    前記第6の抵抗群は、
    前記複数の抵抗として、接地から電源までの間に直列に接続された第17抵抗と第18抵抗と第19抵抗と第20抵抗とを含み、
    前記反転入力信号の信号線は、前記第18抵抗と前記第19抵抗との間に接続され、
    前記第2の比較回路の前記一方の入力は、前記第17抵抗と前記第18抵抗との間に接続され、
    前記第1の比較回路の前記他方の入力は、前記第19抵抗と前記第20抵抗との間に接続されている
    インターフェース回路。
  7. 請求項6に記載のインターフェース回路において、
    前記第5の抵抗群及び前記第6の抵抗群は、前記入力信号及び前記反転入力信号の信号線に予め設けられた終端抵抗である
    インターフェース回路。
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