JP3031259B2 - クロックレシーバ回路 - Google Patents
クロックレシーバ回路Info
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Description
路に関し、特にクロック信号により内部回路が動作する
半導体集積回路に用いて好適なクロックレシーバ回路に
関する。
における主記憶装置やグラフィックス等に用いられてい
るDRAM(ダイナミックランダムアクセスメモリ)に
おいては、高速化の要請からシステムクロックに同期し
て動作させる回路構成が採用されるに至っている。
されるシステムクロックをレシーバ回路により取り込み
内部回路を制御するための内部クロック信号を生成す
る。内部クロック信号は内部回路ブロックに供給されク
ロック信号に同期した動作が行われる。
するDRAMの全体の構成をブロック図にて示したもの
である。
ク信号であり、VREFは入力信号の参照電位として与
えられる入力である。通常、このようなクロックに同期
して高速に動作する半導体集積回路の入力信号は、参照
電位VREFに対する差電位として200mV−400
mVのレベルが与えられる。システムクロック信号CL
Kはクロックレシーバ回路600に入力されて波形成形
され、内部クロック生成回路601に与えられる。
ック信号ICLKを生成し、アドレス信号ラッチ回路6
02、クロックジェネレータ回路603、及びデータラ
ッチ回路608に供給する。
ス信号A0〜Aiの入力を内部クロック信号ICLKに
よりラッチし、内部アドレス信号605をDRAMコア
606に供給する。
レス信号に相当するメモリセルが選択される。
ンド信号RASB(ロウアドレスストローブ)、CAS
B(カラムアドレスストローブ)、WEB(ライトイネ
ーブル)、CSB(チップセレクト)の入力を内部クロ
ック信号ICLKによりラッチし、これらをデコードし
たのち、読み出し、書き込み等のDRAM制御信号60
4を生成し、DRAMコア606に供給する。
セルに対して、DRAM制御信号604に応じて読み出
し、書き込み等の動作が行われる。
より読み出されたデータはデータバス610に供給され
データラッチ回路608に入力する。データラッチ回路
608は内部クロック信号ICLKによりデータを出力
回路607に供給する。出力回路607は出力端子DQ
にデータを与える。
図7を参照して、T1のサイクルのクロック信号CLK
の立ち上がり時に、コマンド信号RASB、CASB、
WEB、CEBにより読み出し命令READが取り込ま
れた場合を示している。図7では図示されないが、同時
にアドレス信号も与えられる。読み出し命令READは
DRAM制御信号604としてDRAMコア606に与
えられ、メモリセルから読み出されたデータはデータラ
ッチ回路608に送られる。
の立ち上がりにより、内部クロック信号ICLKが生成
され、データラッチ回路608に供給されると、出力回
路607にデータが送られ、出力端子DQにデータD0
が与えられる。
AMコア606内のアドレスカウンターで連続するアド
レスが生成され、相当するデータD1、D2、…、が出
力される。ここで、クロック信号CLKの立ち上がりか
ら出力端子DQにデータが得られるまでの時間はアクセ
ス時間と呼ばれ、より高速なものが望まれる。
成と内部クロック生成回路601の接続状態を示す。
は、システムクロック信号CLKと参照電圧VREFを
それぞれゲート入力とするNチャネルトランジスタ10
7、108と、Nチャネルトランジスタ107、108
のドレインと電源間に接続されカレントミラー構成のP
チャネルトランジスタ105、106により構成される
差動型のレシーバとして構成されており、クロック信号
CLKのレベルを参照電位VREFと比較し、増幅して
インバータ114に与える。インバータ114は波形成
形した内部信号315を内部クロック生成回路102に
供給する。
315の立ち上がりに応答して最適な幅を持つ内部クロ
ック信号ICLKを生成する。前述したアクセス時間に
はクロック信号CLKの入力から、内部クロック信号I
CLKが生成されるまでの一連の動作時間が含まれる。
クレシーバ回路を備えたDRAMでは、システムクロッ
ク信号CLKの立ち上がり時、すなわちCLKの入力レ
ベルがロウレベルからハイレベルに遷移するときに、内
部クロック信号ICLKを生成し、内部クロック信号I
CLKにより出力回路にデータを与える。したがって、
DRAMのアクセス時間を高速化するには、システムク
ロック信号CLKの入力レベルがロウレベルからハイレ
ベルに遷移するときのクロックレシーバ回路の出力信号
が早く遷移するような構成とすることが必要とされる。
すなわち、上記した従来の回路構成は、システムクロッ
ク信号CLKの入力から内部クロック信号ICLKの生
成までに時間を要し、アクセス時間を律速している、と
いう問題点を有している。
てなされたものであって、その目的は、クロック信号C
LKの入力から内部クロック信号ICLKの生成までの
時間を短縮することによりアクセス時間を高速化するこ
とを可能とするクロックレシーバ回路を提供することに
ある。
め、本発明は、クロック信号を入力とする差動入力型の
クロックレシ−バにおいて、前記クロック信号のレベル
の変化よりも前に、前記クロックレシ−バの出力信号を
遅延させた信号に基づいて前記出力信号のレベルの遷移
を開始させる手段を備えたことを特徴とする。
ーバ回路の出力節点に前記遅延信号により発生される電
流経路を付加したことを特徴とする。
は、出力信号を遅延させた信号により、入力されるクロ
ック信号がレベル変化するよりも前に出力節点のレベル
を遷移させ、クロック信号の入力レベルの変化に対して
すみやかに次段のバッファ回路の閾値を切ることを可能
とすることで、内部クロック信号の発生を高速化したも
のである。
する。本発明に係るクロックレシーバ回路は、その好ま
しい実施の形態において、バッファ回路(図1の11
4)の出力(図1の115)を遅延させた信号(図1の
104)により、システムクロック信号(CLK)の入
力レベルの変化よりも前に、差動入力型レシーバ回路の
出力節点(図1の103)のレベルを遷移させ、クロッ
ク信号の入力レベルの変化に対してすみやかに次段のバ
ッファ回路(図1の114)の閾値を切ることを可能と
する構成とされている。より詳細には、バッファ回路
(図1の114)の出力信号を遅延させた遅延信号によ
り、差動入力型レシーバの出力節点(図1の103)の
接地/又は電源への電流経路を形成する手段(図1の1
09)を備え、入力されるクロック信号(図1のCL
K)のレベルが変化するよりも前の時点で出力節点の電
流パスが形成される。
明すべく本発明の実施例を以下に説明する。
ーバの構成を示す図である。
レシーバは、Nチャネルトランジスタ107、108と
Pチャネルトランジスタ105、106により構成され
る差動型のレシーバで、システムクロック信号(「クロ
ック信号」という)CLKのレベルを参照電位VREF
と比較して増幅してインバータ114に与える。
クロック信号の入力レベルの変化より前に、レシーバの
出力信号103のレベルを遷移させるためのもので、N
チャネルトランジスタ109は、差動型のレシーバの出
力信号103を遅延させた信号104(インバータ11
4の出力を遅延手段で遅延させた信号)により制御され
るスイッチ用のトランジスタであり、Nチャネルトラン
ジスタ110は、信号103のレベルを遷移させるため
の電流を制御するトランジスタであり、ゲートには参照
電圧VREF信号が入力されている。
出力信号103は、波形成形され内部信号115として
内部クロック生成回路102に与えられる。
バータ113、112、111を介して信号114とな
り前述したトランジスタ109のゲートに入力する。
波形を示すタイミング波形図である。図1及び図3を参
照して、本実施例の動作を説明する。
照)の入力がハイレベルの時には、レシーバの出力信号
103はロウレベルとなっており、内部信号115はハ
イレベル、遅延信号104はロウレベルとなっている
(図3(B)参照)。したがって、スイッチトランジス
タ109はオフしている。
遷移すると、レシーバの出力信号103はハイレベルと
なり、内部信号115がロウレベル、遅延信号104は
遅延時間を経た後、ハイレベルとなる。
ッチトランジスタ109がオンする。したがって、電流
制御トランジスタ110を介して電流経路が生じる。こ
の時の電流値は、電流制御トランジスタ110のチャネ
ル長により決まるように、スイッチトランジスタ109
のチャネル長が設定されている。
号103は、ハイレベルからインバータ114の閾値を
切らないレベルまで、ロウレベルに遷移する。
遷移すると、レシーバの出力信号103はロウレベルと
なり、インバータ114の閾値を切り、内部信号115
がハイレベルとなる。
したクロックレシーバ回路の内部波形を破線で示してい
る。
らハイレベルに遷移するときのレシーバの出力信号10
3、301、インバータ114の出力115、315を
比べると、本実施例のほうが早く遷移していることがわ
かる。したがって、内部クロック信号ICLKの本実施
例の方がより早く(図3(C)ではΔtで示す)生成さ
れる。
延信号104はロウレベルとなり、スイッチトランジス
タ109がオフする。クロック信号CLKがハイレベル
からロウレベル、ロウレベルからハイレベルとなるのに
応じて以上の動作が繰り返される。
明する。
Dはトランジスタが飽和領域で動作しているときは、ID
=β/2×(VGS−VTN)2で表される。ここで、VGS
はゲート電圧、VTNはスレッショルド電圧、βはトラン
ジスタのデバイスパラメータを示す。ここでβ/2は規
定値で議論するため1とする。
は1.4Vでクロック信号CLKに200mVの差電位
が与えられるとする。
同じ電位となったとき出力信号103のレベルは中間電
位となりインバータ114の閾値レベルと一致する。
レイン電流IDは規定値で0.81となる。一方、クロ
ック信号CLKにロウレベル1.2Vが与えられたとき
のドレイン電流IDは規定値で0.49となる。したが
って、クロック信号CLKにロウレベル1.2Vが与え
られているときに出力信号103のレベルをインバータ
114の閾値レベルを切らないように、ちょうどハイレ
ベル時と中間レベルまで遷移させるためにはNチャネル
トランジスタ110により、(0.81−0.49)/
2のドレイン電流を発生させればよい。
位は1.4Vであるから、Nチャネルトランジスタ10
7のチャネル幅を1とするとNチャネルトランジスタ1
10のチャネル幅はドレイン電流から0.185とな
る。
ルトランジスタ110110のドレイン電流を制限しな
いチャネル幅を必要とするが、ゲートレベルには電源レ
ベル3.3Vが与えられるので10%以下のオン抵抗と
するとして0.2以上のチャネル幅とすればよい。
クロックレシーバ回路のシミュレーションを実施した結
果、従来例より0.5ns程度、内部クロック信号の生
成を高速化することができた。
ち上がり時に、内部クロック信号を生成する場合に、ク
ロック信号のロウレベルからハイレベルに対する応答性
を上げる構成であるが、システムクロックに同期して動
作するDRAMによっては立ち上がり、立ち下がりの両
エッジに対して内部クロック信号を生成し半導体集積回
路の内部動作をシステムクロックに対して倍の周波数で
動作させるものがある。
方の遷移に対する応答性を上げる必要がある。
ウレベル、ハイレベルの両方の遷移に対する応答性を上
げる場合の構成を示す。この実施例では、前述した実施
例に対して、Pチャネルトランジスタ201、202を
付加している。Pチャネルトランジスタ201、202
はクロック信号のハイレベルからロウレベルへの変化よ
り前にレシーバの出力信号203のレベルを遷移させる
ためのもので、Pチャネルトランジスタ202は出力信
号215を遅延させた信号204により制御されるスイ
ッチ用のトランジスタ、Pチャネルトランジスタ201
は、出力信号203のレベルを遷移させるための電流を
制御するトランジスタである。
は差動レシーバのPチャネルトランジスタ105、10
6のゲートレベルが与えられる。
シーバ回路200の出力信号を受けて、クロック信号C
LKがハイレベルになる時に内部クロック信号ICLK
1を、ロウレベルになる時に内部クロック信号ICLK
2を生成する。
を示したものである。本実施例ではクロック信号CLK
のロウレベルからハイレベルに遷移し、出力信号203
がロウレベル、内部信号215がハイレベルとなると、
遅延時間を経たのち遅延信号204がロウレベルとな
り、スイッチトランジスタ109がオフ、202がオン
する。したがって、電流制御トランジスタ201を介し
て電流経路が生じる。この時の電流値は電流制御トラン
ジスタ201のチャネル長により決まるように、スイッ
チトランジスタ202のチャネル長は設定されている。
203はロウレベルから、インバータ114の閾値を切
らないレベルまでハイレベルに遷移する。
遷移すると、レシーバの出力信号203はハイレベルと
なり、インバータ114の閾値を切り、内部信号215
がロウレベルとなる。クロック信号CLKの遷移に先だ
って出力信号203のレベルをハイレベルに遷移させて
いるため、高速に内部信号215のロウレベルを得るこ
とができる。
サイズは前述した実施例と同様に決められる。すなわ
ち、Pチャネルトランジスタ105とNチャネルトラン
ジスタ107に流れるドレイン電流の絶対値は等しいの
でPチャネルトランジスタ105に対するPチャネルト
ランジスタ201の比、および201に対する202の
比は、Nチャネルトランジスタ107に対する109の
比、および109に対する110の比と等しくすればよ
い。
レシーバ回路によれば、出力信号を遅延させた信号によ
り、クロック信号の入力レベルの変化より前に出力信号
のレベルを遷移させ、クロック信号の入力レベルの変化
に対してすみやかに次段のバッファ回路の閾値を切るよ
うな構成としたことにより、内部クロック信号の発生ま
での時間を短縮し、アクセスを高速化することが可能で
あるという効果を奏する。
す図である。
を示す図である。
る。
である。
る。
である。
路 102、202、601 内部クロック生成回路 105、106、202、202 Pチャネルトランジ
スタ 107、108、109、110 Nチャネルトランジ
スタ 111、112、113、114 インバータ 104 遅延信号 103、203、301 レシーバ出力 115、215、315 内部信号 620 DRAM 602 アドレスラッチ回路 603 クロックジェネレータ回路 604 DRAM制御信号 605 内部アドレス信号 606 DRAMコア 607 出力回路 608 データラッチ回路 609 入力回路
Claims (3)
- 【請求項1】クロック信号を入力とする差動入力型のク
ロックレシ−バにおいて、前記 クロック信号のレベルの変化よりも前に、前記クロ
ックレシ−バの出力信号を遅延させた信号に基づいて前
記出力信号のレベルの遷移を開始させる手段を備えたこ
とを特徴とするクロックレシ−バ回路。 - 【請求項2】前記手段がレシーバ回路の出力節点に前記
遅延信号により発生される電流経路を付加したことを特
徴とする請求項1記載のクロックレシーバ回路。 - 【請求項3】クロック信号と参照電圧とを入力とする差
動入力型レシーバと、 該差動入力型レシーバ回路の出力を波形成形して出力す
るバッファ回路と、 を備えたクロックレシーバ回路において、 前記バッファ回路の出力信号を遅延させた遅延信号によ
り、前記差動入力型レシーバの出力節点の接地/又は電
源への電流経路を形成する手段を備え、 入力される前記クロック信号のレベルが変化するよりも
前の時点で、前記遅延信号に基づいて前記出力節点のレ
ベルが変位を開始し、前記クロック信号の入力レベルの
変化に対して速やかに前記バッファ回路の閾値を切る、
ようにしたことを特徴とするクロックレシーバ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8227776A JP3031259B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | クロックレシーバ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8227776A JP3031259B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | クロックレシーバ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1056372A JPH1056372A (ja) | 1998-02-24 |
JP3031259B2 true JP3031259B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=16866212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8227776A Expired - Fee Related JP3031259B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | クロックレシーバ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3031259B2 (ja) |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP8227776A patent/JP3031259B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH1056372A (ja) | 1998-02-24 |
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