JP3338744B2 - 遅延回路装置 - Google Patents
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Description
し、特に同期信号(以下クロックと呼ぶ)の伝達または
発生に使用される遅延回路装置に関する。
置では、図25に示すように、外部クロック401を受
信回路402で受信し、増幅回路403で増幅し、クロ
ック制御の回路404で使用する内部クロック405を
発生していた。したがって、受信回路402で受信し、
増幅回路403で増幅する過程で、図26に示すように
外部クロック401と内部クロック405の間の遅延時
間406が生じていた。この遅延時間406は、半導体
回路装置は、製造技術の進歩、半導体基板の大口径化に
より回路規模が増大してきたため、増大する傾向にあ
る。一方、半導体回路装置は、搭載するシステムの高速
化により、回路動作、使用クロックも高速化してきた。
この結果、クロック周期407に対し、遅延時間406
が相対的に大きくなり、回路動作に障害がでてきた。
(フェースロックトループ、Phase-Locked Loop,PLL
以下PLLと記述する。)が、用いられてきた。図27
にPLLの基本的な回路構成を示す。位相比較器505
では、受信回路502を介した外部クロック503と受
信回路502と同等の遅延を有する遅延回路504を介
した内部クロック505の位相差から位相誤差信号50
6を出力する。位相誤差信号506はループフィルター
507を介して制御信号508となり、電圧制御発振器
509に入る。電圧制御発振器509では、制御信号5
08に応じた周波数のクロック510を発生する。クロ
ック510は増幅回路511で増幅され、クロック制御
の回路512で使用する内部クロック505になる。制
御信号508は、外部クロック503と内部クロック5
05の位相差がなくなるように電圧制御発振器509を
制御し、最終的に位相差が検知できなくなるまで電圧制
御発振器509を制御する。
対する内部クロックの遅延がなくなり、クロック周期に
対し、遅延時間が相対的に大きくなり、回路動作に障害
がでる問題点を回避できた。
または周波数が外部クロックの整数倍の周波数を利用す
る半導体回路装置では、図27に示すようなPLLに分
周回路を組み込んだ構成が用いられてきた。
介した外部クロック503と受信回路502と同等の遅
延を有する遅延回路504を介した内部クロック505
の位相差から位相差信号506を出力する。位相差信号
506は、ループフィルター507を介して制御信号5
08となり、電圧制御発振器509に入る。電圧制御発
振器509では、制御信号508に応じた周波数のクロ
ック510を発生する。クロック510は、分周回路5
13を通過し、分周され、クロック514になる。クロ
ック514は増幅回路511で増幅され、クロック制御
の回路512で使用する内部のクロック505になる。
クロック510は増幅回路515で増幅され、クロック
制御の回路512で使用する内部クロック516にな
る。制御信号508は、外部クロック503と内部クロ
ック505の位相差がなくなるように電圧制御発振器5
09を制御し、最終的に位相差が検知できなくなるまで
電圧制御発振器509を制御する。内部クロック505
は、外部クロック503と位相、周期が等しく、かつデ
ューティ比が整数比のクロックになる。クロック516
は、内部クロック505の分周される前のクロックと同
じ周波数なので、外部クロック503に対し分周の逆数
倍の周波数のクロックになる。
PLLを用いた回路の以下の欠点を解決した遅延回路装
置を提供することにある。
がなくなるまでに時間(数十周期以上)を要する。
のない内部クロックを所望のタイミングで用いるために
常にPLLを動作させる必要があり、消費電力が増大す
る。
するため、電源電圧が低くなると制御電圧の幅が狭くな
るため、制御周波数の精度が落ちる。
い周波数にわたって制御する場合、周波数範囲の異なる
電圧制御発振器を複数用いる必要があり、電圧制御発振
器を代えた場合、位相差がなくなるまで、時間を有す
る。
ス条件)が限られており、事前の調査を要し、事前の調
査も困難である。
である。
は、第1の単位遅延回路を直列接続した第1の遅延回路
列と、第2の単位遅延回路を直列接続した第2の遅延回
路列と、該第1の遅延回路列への入力信号に応答した制
御信号で制御される単位論理回路を複数有する制御回路
とを有し、第1の遅延回路列と第2の遅延回路列は、そ
れぞれ信号の伝達経路が互いに逆向きになるように配置
されるとともに、第1の単位遅延回路の各出力は、制御
信号により対応する前記単位論理回路を介して第2の単
位遅延回路に入力される。
2の信号が入力され、第1の遅延回路列上の第1の信号
が第2の遅延回路列に転送され、かつ第1の遅延回路列
上の第1の信号が第1の遅延回路列上から除去される。
延回路列と第2の遅延回路列が、両者の遅延時間が等し
くなるよう構成されている。
延回路列と第2の遅延回路列に印加される電圧が定電圧
源から供給される。
圧源を有する回路において第1の遅延回路列と第2の遅
延回路列に印加される電圧が相対的に高電圧源である。
装置は、外部信号の受信回路と、増幅回路と、外部信号
の受信回路と同等の遅延時間を有する第1の遅延回路
と、増幅回路と同等の遅延時間を有する第2の遅延回路
をさらに有し、第1の信号が受信回路、第1の遅延回
路、第2の遅延回路の順に通過した後に第1の遅延回路
列に入力し、第1の信号が受信回路を通過した後に制御
回路に入力し、第2の遅延回路列の出力が増幅回路に入
力する。
号および第2の信号が所望の誤差を許す範囲の一定の周
期を有する同期信号のパルスからなり、第2の信号が第
1の信号より所望のパルス数遅れたパルスである。
装置は、複数の遅延時間を複数の制御信号で選択可能な
第3の遅延回路と、第3の遅延回路と等しい構成の第4
の遅延回路とをさらに有し、第3の遅延回路が第1の遅
延回路列の入力経路に直列に配置され、第4の遅延回路
が第2の遅延回路列の出力経路に直列に配置され、第3
の遅延回路と第4の遅延回路の遅延時間が等しくなるよ
う制御される。
路列と第2の遅延回路列が、主として、インバーター、
NANDからなる。
延回路列の内部回路と第2の遅延回路列の内部回路が、
互いに鏡像関係にある回路レイアウトからなる。
号と第2の信号が同期信号またはクロックパルスであ
る。
延回路と第2の遅延回路の遅延時間の和が外部信号の受
信回路の遅延時間と増幅回路の遅延時間の和から外部信
号の信号幅を引いた時間に設定され、第1の信号が受信
回路、第1の遅延回路、第2の遅延回路の順に通過した
後に第1の遅延回路列に入力し、第1の信号が受信回路
を通過した後に制御回路に入力し、第2の遅延回路列の
出力が反転された後に増幅回路に入力する。
延回路の遅延時間が電気信号で調整可能な構成になって
おり、電気信号を発生するためのヒューズ回路を有す
る。
装置は、第1の遅延回路列の最大遅延時間と第1の遅延
回路の遅延時間と第2の遅延時間の遅延時間の和より第
1の信号と第2の信号の間隔が長いとき、信号の経路
を、第1の遅延回路列と第2の遅延回路列と第1の遅延
回路と第2の遅延回路を通らず、受信回路から増幅回路
を直接通る経路に切り替え、第1の遅延回路列の最大遅
延時間と第1の遅延時間の遅延時間と第2の遅延回路の
遅延時間の和より第1の信号と第2の信号の間隔が短く
なったとき、信号の経路を、受信回路から増幅回路を直
接通る経路から、第1の遅延回路列と第2の遅延回路列
と第1の遅延回路と第2の遅延回路を通る経路に切り替
える切替回路をさらに有する。
回路がヒシテリシスを有する。
装置は、第1の起動信号と第2の起動信号とを発生する
起動回路を有し、第1の起動信号は受信回路を起動し、
第2の起動信号は、第1の遅延回路列、第2の遅延回路
列、第1の遅延回路、前記第2の遅延回路への入力を起
動し、第1の起動信号または第2の起動信号のいずれか
が非起動状態のとき、第1の遅延回路列中の信号は全て
除去される。
が同期式記憶回路装置のアクティブ信号またはパワーダ
ウン信号のいずれかで制御される。
装置は、出力制御信号を発生するクロック出力制御回路
をさらに有し、クロック出力制御信号が第1の信号また
は第2の信号の増幅回路からの出力を制御し、クロック
出力制御信号が同期式記憶回路装置のリードモード信
号、バーストモード信号、CASレーテンシー信号で制
御される。
装置は、クロックモード信号を発生するクロックモード
信号発生回路をさらに有し、クロックモード信号は、信
号の経路を、受信回路から増幅回路を直接通る経路、ま
たは第1の遅延回路列と第2の遅延回路列と第1の遅延
回路と第2の遅延回路を通る経路に切り替える。
延回路の遅延時間が電気信号で調整可能な構成になって
おり、電気信号が、外部信号と増幅回路の出力の位相差
を打ち消すような信号であり、電気信号を発生するため
の位相比較回路をさらに有する。
延回路列の遅延時間が、第2の遅延回路列に接続される
負荷回路で設定される。
の負荷が、負荷制御用の信号で制御される。
延回路列が複数の遅延回路列からなり、この第2の遅延
回路列を構成する複数の遅延回路列が第1の遅延回路列
に対してそれぞれ所望の遅延時間比を有し、第1の信号
と第2の信号がその一部分である同期信号の周期に対し
種々の比率の周期を有する。
が第2の遅延回路列の次段に配置され、第1の遅延回路
列の遅延時間と第2の遅延回路列の遅延時間が所望の比
率になるように設定され、第1の遅延回路の遅延時間と
第2の遅延回路の遅延時間の和と第5の遅延回路の遅延
時間との比率が第1の遅延回路列の遅延時間と第2の遅
延回路列の遅延時間の比率に等しく設定され、第5の遅
延回路の出力、または第5の遅延回路の出力と受信回路
の出力のOR出力、または第5の遅延回路の出力と受信
回路の出力をリセット、セット入力とするRSフリップ
フロップの出力、またはOR出力を分周した出力が増幅
回路に入力される。
延回路が前記第2の遅延回路列の次段に配置され、第2
の遅延回路列が複数の遅延回路列からなり、第1の遅延
回路列の遅延時間と第2の遅延回路列の遅延時間が所望
の比率になるように設定され、第1の遅延回路の遅延時
間と第2の遅延回路の遅延時間の和と第5の遅延回路の
遅延時間との比率が第1の遅延回路列の遅延時間と第2
の遅延回路列の遅延時間の比率に等しく設定され、第5
の遅延回路の出力、または第5の遅延回路の出力と受信
回路の出力のOR出力、または第5の遅延回路の出力と
受信回路の出力をリセット、セット入力とするRSフリ
ッップフロップの出力、または該OR出力を分周した出
力を増幅回路に入力する。
延回路列が2列の遅延回路列からなり、第1の遅延回路
列の遅延時間と第2の遅延回路列の各遅延回路列の遅延
時間が2対1になるように設定され、第1の遅延回路の
遅延時間と第2の遅延回路の遅延時間の和と第5の遅延
回路の遅延時間との比率が第1の遅延回路列の遅延時間
と第2の遅延回路列の遅延時間の比率に等しく設定さ
れ、第1の遅延回路列の出力が制御回路を介して入力
し、第1の遅延回路列の出力と第2の遅延回路列の出力
のOR出力を第5の遅延回路に入力し、第5の遅延回路
の出力と受信回路の出力のOR出力、または第5の遅延
回路の出力と受信回路の出力をリセット、セット入力と
するRSフリップフロップの出力、または該OR出力を
分周した出力を増幅回路に入力する。
延回路列と前記第2の遅延回路列の遅延時間の比率が、
前記第1の遅延回路列を構成する回路数と前記第2の遅
延回路列を構成する回路の回路数比で設定される。
延回路列および第2の遅延回路列が環状になっており、
第1の遅延回路列が前記第1の信号を入力し、任意の時
間の後、制御回路が前記第2の信号を入力するまでに、
第1の信号が前記環状になった第1の遅延回路列を周回
した回数を計数し、制御回路が第2の信号を入力したと
き、第1の遅延回路列上の第1の信号を第2の遅延回路
列に転送すると同時に計数した該周回数を第1の信号が
第2の遅延回路列を周回する度に減算し、第1の信号
が、第1の遅延回路列中を周回した回数と同じ回数を第
2の遅延回路列中を周回したところで第1の信号を第2
の遅延回路列から出力させるカウンターをさらに有す
る。
ーが、制御回路が第2の信号を入力するまでに、第1の
信号が前記環状になった第1の遅延回路列を周回した回
数を計数する加算器と、制御回路が第2の信号を入力し
たときに、第1の遅延回路列上の前記第1の信号を第2
の遅延回路列に転送すると同時に加算器で計数した周回
数を出力する転送器と、出力された周回数を、第1の信
号が前記第2の遅延回路列を周回するたびに減算し、第
1の信号が、第1の遅延回路列中を周回した回数と同じ
回数第2の遅延回路列中を周回したところで、第1の信
号を第2の遅延回路列から出力させる減算器を含む。
ーが最大値を示したとき、信号の経路を、第1の遅延回
路列と第2の遅延回路列と第1の遅延回路と第2の遅延
回路を通らず、受信回路から増幅回路を直接通る経路に
切り替え、カウンターが最大値未満のときに第2の信号
が入力したとき、信号の経路を、受信回路から増幅回路
を直接通る経路から、第1の遅延回路列と第2の遅延回
路列と第1の遅延回路と第2の遅延回路を通る経路に切
り替える切替回路をさらに有する。
回路はヒステリシスを有する。
の位置から出力を取り出し得る第1の遅延回路列と、信
号の伝達経路の任意の位置から入力を入れ得る第2の遅
延回路列と、信号の入力端子と出力端子と入出力制御端
子を有する制御回路を有し、第1の遅延回路列と、第2
の遅延回路列をそれぞれ信号の伝達経路が逆向きになる
ように並べて配置され、第1の遅延回路列の出力と第2
の遅延回路列の入力が制御回路を介して、それぞれ第1
の遅延回路列の入力に近い側、第2の遅延回路列の出力
に近い側から、順次接続されている。第1の遅延回路列
に第1の信号を入力し、任意の時間の後、制御回路に第
2の信号を入力し、第1の遅延回路列上の第1の信号を
第2の遅延回路列に転送する。第1の信号は、第1の遅
延回路中を第1の信号と第2の信号の入力時間の差の時
間、進行する。制御回路に第2の信号を入力し、第1の
遅延回路列上の第1の信号を第2の遅延回路列に転送し
た後、第1の信号は、第2の遅延回路列中を第2の遅延
回路列の信号の伝達速度を第1の遅延回路列の信号の伝
達速度で割った値に第1の信号と第2の信号の入力時間
の差の時間を掛けた時間進行する。すなわち、第1の信
号と第2の信号の入力時間の差の遅延時間を有する遅延
回路列ができる。
度と第2の遅延回路列の信号の伝達速度を等しくし、外
部信号の受信回路と、増幅回路と、外部信号の受信回路
と同等の遅延時間を有する第1の遅延回路と、増幅回路
と同等の遅延時間を有する第2の遅延回路を有し、第1
の信号が受信回路、第1の遅延回路、第2の遅延回路の
順に通過した後に第1の遅延回路列に入力し、第1の信
号が受信回路を通過した後に第2の信号として制御回路
に入力し、第2の遅延回路列の出力が増幅回路に入力す
る構成とし、かつ第1の信号を一定の周期のクロック信
号として入力すると、第1の信号が第1の遅延回路列に
入ってから、1周期後に第1の信号が受信回路を通過し
た後に第2の信号として制御回路に入力する時間差は、
外部信号の受信回路の遅延時間と増幅回路の遅延時間の
和を第1の信号の周期から引いた時間に等しくなる。こ
の第2の遅延回路列の出力は増幅回路に入力する。この
増幅回路の出力は、第1の信号が受信回路に入った時間
から、ちょうど第1の信号の2周期分の時間遅れ、実質
的に外部の第1の信号と等しいタイミングの信号を内部
回路に提供する。
の次段に配置し、第1の遅延回路列の遅延時間と第2の
遅延回路列の遅延時間が所望の比率になるように設定さ
れ、第1の遅延回路の遅延時間と第2の遅延回路の遅延
時間の和と第5の遅延回路の遅延時間との比率を第1の
遅延回路列の遅延時間と第2の遅延回路列の遅延時間の
比率と等しくし、第5の遅延回路の出力と受信回路の出
力のOR出力、または第5の遅延回路の出力と受信回路
の出力をリセット、セット入力とするRSフリップフロ
ップ出力、またはOR出力を分周した出力を増幅回路に
入力する。このOR出力は、パルスが外部入力のクロッ
クパルスの周期の第1の遅延回路列と第2の遅延回路列
の遅延時間の比率に新たなクロックパルスが加わったパ
ルスとなり、比率が2のときは、外部入力パルスの周期
が1/2、周波数2倍のクロックパルスをクロック1周
期の期間で内部回路に提供する。RSフリップフロップ
出力、またはOR出力を分周した出力は、クロックのデ
ューティ比が第1の遅延回路列と第2の遅延回路列の比
率と等しいクロックパルスをクロック2周期の期間で内
部クロックに提供する。
延回路列と第2の遅延回路列の遅延時間の比率が、第1
の遅延回路列を構成する回路数と第2の回路を構成する
回路の回路数比で設定される。
遅延回路列および第2の遅延回路列を環状にし、第1の
遅延回路列に第1の信号を入力し、任意の時間の後、制
御回路に第2の信号を入力するまでに、第1の信号が環
状になった第1の遅延回路列を周回した回数をカウンタ
ーで加算し、制御回路および転送器に第2の信号を入力
したときに、第1の遅延回路列上の第1の信号を第2の
遅延回路列に転送すると同時にカウンターで加算した周
回数を、第1の信号が第2の遅延回路列を周回する度に
減算し、第1の信号が第1の遅延回路列中を周回した回
数と同じ回数を第2の遅延回路列中を周回したところ
で、第1の信号を第2の遅延回路列から出力する。すな
わち、カウンターを配置することで、第1の遅延回路
列、第2の遅延回路列の何倍の長い周期のクロックパル
スにおいても外部クロックと遅延時間差のない内部クロ
ックの提供、任意のデューティ比、周期のクロックの提
供を可能にする。
号で調整可能な構成になっており、該電気信号を発生す
るためのヒューズ回路を有する。すなわち、外部クロッ
クと内部クロックとの時間差が製造後に生じた場合、ま
たはスペック変更に対し、フューズトリミングにより遅
延時間の設定変更を可能にする。
第1の遅延回路の遅延時間と第2の遅延回路の遅延時間
の和より第1の信号と第2の信号の間隔が長いとき、信
号の経路を、第1の遅延回路列と第2の遅延回路列と第
1の遅延回路と第2の遅延回路を通らず、受信回路から
増幅回路を直接通る経路に切り替え、第1の遅延回路列
の最大遅延時間と第1の遅延回路の遅延時間と第2の遅
延回路の遅延時間の和より第1の信号と第2の信号の間
隔が短くなったとき、信号の経路を、受信回路から増幅
回路を直接通る経路から、第1の遅延回路列と第2の遅
延回路列と第1の遅延回路と第2の遅延回路を通る経路
に切り替える切替回路を有する。さらに、受信回路から
増幅回路を直接通る経路から、第1の遅延回路列と第2
の遅延回路列と第1の遅延回路と第2の遅延回路を通る
経路に切り替える切替回路がヒシテリシスを有するの
で、外部クロックの周期が、本発明の遅延回路装置が設
定する最大値を越えた場合でも内部回路にクロックが提
供される。
ク以内に外部クロック周期と同期するので、いくつかの
制御回路を追加することで、同期式記憶装置の制御信号
で制御が容易である。以下にその例を示す。第1の起動
信号と第2の起動信号とを発生する起動回路を有し、第
1の起動信号は、受信回路を起動し、第2の起動信号
は、第1の遅延回路列、第2の遅延回路列、第1の遅延
回路と、第2の遅延回路への入力を起動し、第1の起動
信号または第2の起動信号のいずれかが非起動状態のと
き、第1の遅延回路列中の信号は全て除去される。起動
回路が同期式記憶回路装置のアクティブ信号またはパワ
ーダウン信号のいずれかで制御される。クロック出力制
御信号を発生するクロック出力制御回路を有し、該クロ
ック出力制御信号が、第1の信号または前記第2の信号
の増幅回路からの出力を制御し、該クロック出力制御信
号が同期式記憶回路装置のリードモード信号、バースト
モード信号、CASレーテンシー信号で制御される。ク
ロックモード信号を発生するクロックモード信号発生回
路を有し、該クロックモード信号は、受信回路から、増
幅回路を直接通る経路と、第1の遅延回路列と第2の遅
延回路列と第1の遅延回路と第2の遅延回路を通る経路
に切り替える。
号で調整可能な構成になっており、該電気信号が、外部
信号と増幅回路の出力の位相差を打ち消すような信号で
あり、該電気信号を発生するための位相比較回路を有す
る。すなわち、位相比較回路により外部クロックと内部
クロックの位相差をより精度よく合わせられる。しか
も、位相比較回路なしでもあらかじめ位相が合っている
ので、位相比較回路によっても極めて短い時間で位相調
整がされ、かつ位相比較回路を用いた回路としては、広
い周波数にわたってクロックを制御し得る。
て図面を参照して証明する。 (第1の実施形態)本発明の第1の実施形態について図
1と図2により説明する。
伝達経路の任意の位置から出力を取り出し得る遅延回路
列101(第1の遅延回路列)と、信号の伝達経路の任
意の位置から入力を入れ得る遅延回路102(第2の遅
延回路列)と、信号の入力端子と出力端子と入出力の制
御端子109を有する制御回路103と、遅延回路列1
01と102の負荷を等しくするための負荷調整素子1
04と、外部信号を受信する受信回路105と、増幅回
路106と、受信回路105と同等の遅延時間を有する
遅延回路107と、増幅回路106と同等の遅延時間を
有する遅延回路108から構成される。受信回路105
の出力は遅延回路107の入力と制御端子109とに接
続されている。遅延回路107の出力は遅延回路108
の入力と接続されている。遅延回路108の出力は遅延
回路列101の入力と接続されている。遅延回路列10
2の出力は増幅回路106の入力と接続されている。
2、制御回路103および負荷調整素子104の内部の
構成について説明する。遅延回路列101と遅延回路列
102はインバーターとNANDとの交互配置からな
り、制御回路103と負荷調整素子104はNANDか
らなる。遅延回路列101は、入力側からNAND F
N1、インバーターFI1、NAND FN2、インバ
ーターFI2、…、NAND FNn、インバーターF
In,NAND FNn+1、インバーターFIn+
1、…をこの順で接続した構成からなる。遅延回路列1
02は、出力側から、インバーターRI1、NAND
RN1、インバーターRI2、NAND RN2、…、
インバーターRIn、NAND RNn、インバーター
RIn+1、NAND RNn+1、…をこの順で接続
した構成からなる。制御回路103は、入力端子の1つ
が制御端子109と接続されたNAND列NAND C
N1、NAND CN2、…、NAND CNn、NA
ND CNn+1、…から構成される。負荷調整素子1
04は、入力端子の1つが接地線110と接続されたN
AND列NAND GN1、NAND GN2、…、N
AND GNn、NAND GNn+1、…から構成さ
れる。
2、制御回路103および負荷調整素子104の相互の
接続をそれぞれのn番目の素子で説明する。遅延回路列
101のインバーターFInの出力は、NAND FN
n+1に入力するとともに、制御回路103のNAND
CNnの2つの入力端子の1つで制御端子109と接
続されていない入力端子と接続されている。制御回路1
03のNAND CNnの出力は、遅延回路列101の
NAND FNn+2の2つの入力端子の1つでインバ
ーターFIn+1の出力と接続されていない入力端子と
接続され、かつ遅延回路列102のNAND RNnの
2つの入力端子の1つでインバーターRIn+1の出力
と接続されていない入力端子と接続されている。遅延回
路列102のNAND RNnの出力は、遅延回路列1
02のインバーターRInの入力に接続されている。遅
延回路列102のインバーターRInの出力はNAND
RNn−1に入力するとともに、負荷調整素子104の
NAND GNnの2つの入力端子の1つで接地線11
0と接続されてない入力端子と接続されている。負荷調
整素子104のNAND GNnの出力はどこにも接続
されていない。また、遅延回路列101のNAND F
N1の2つの入力端子の1つで遅延回路列101の入力
端子とは接続されていない入力端子と、NAND FN
2の2つの入力端子の1つでインバーターFI1の出力
と接続されていない入力端子と、遅延回路列102の最
後尾のNANDの2つ入力のうち、制御回路103の最
後尾のNANDの出力と接続されていない入力は電源線
111と接続されている。
り説明する。
を用いる低周期H(ハイレベル)パルスである。クロッ
ク群302は、遅延回路列101内の全てのインバータ
ー出力で、遅延回路列201内を進行するクロックを表
す。クロック303は、受信回路105の出力で、制御
端子109に入力するクロックを表す。クロック群30
4は、遅延回路列102内の全てのインバーター出力
で、遅延回路列102内を進行するクロックを表す。ク
ロック305は増幅回路106の出力を表す。クロック
は周期的に本遅延回路装置に入力されるため、実使用時
には、個々の区別をすることはないが、ここでは、動作
をわかりやすくするため、任意のクロックパルスの1つ
をm番クロックと名付け、次のクロックパルスをm+1
番クロックと名付け、次のクロックパルスをm+2番ク
ロックと名付ける。m番クロックは、受信回路105の
次に、受信回路105と同等の遅延時間を有する遅延回
路107と、増幅回路106と同等の遅延時間を有する
遅延回路108を介して遅延回路列101に入り、遅延
回路列101内を進行し、クロック群302中のm番ク
ロック群で表される。遅延回路列101内のインバータ
ー出力は、m番クロックの進行によりHになり、m番ク
ロックのパルス幅の期間H出力を保つ。m番クロックが
受信回路105を出てからクロック1周期後、受信回路
105からm+1番クロックが制御端子109に入力
し、クロック303のm+1番クロックとして表され
る。このときm番クロックは、遅延回路列101内を進
行しており、例えば、遅延回路列101内をj番目のイ
ンバーターFIj(Hパルスの先頭のインバーター)か
らj−k番目のインバーターFIj−k(Hパルスの最
後のインバーター)をm番クロックの幅で進行中とする
と、j番目のインバーターFIjからFIj−k番目の
インバーターFIj−kの出力は、前述の通りH出力で
ある。したがって、m番クロックの進行中のインバータ
ーFIjからFIj−kの出力と接続された制御回路1
03のNAND CNjからCNj−kの入力は、2入
力ともHになり、出力はL(ロウレベル)になる。この
結果、遅延回路列102内のNAND入力は、2入力と
もHで待機しているが、このうち、制御回路103のN
AND CNjからCNj−kと接続された遅延回路列
102内のNAND RNjからRNj−kの2入力の
1つがLになり、出力はHからLに転じ、遅延回路列1
02内をm番クロックがLパルスとなって進行し、クロ
ック群304中のm番クロック群で表される。また、遅
延回路列101内のNANDFNj+2からNAND
FNj−k+2の2つの入力のうち制御回路103のN
AND CNjからCNj−kと接続された入力がLに
なり、この結果、インバーターFIj+2からインバー
ターFIj−k+2の出力が全てLになり、遅延回路列
101内のm番クロックは全てLにされる。遅延回路列
102を出たm番クロックは増幅回路106を介して出
力され、クロック304のm番目のクロックで表され
る。
間は、前述の通り等しく、それぞれd1とする。増幅回
路106と遅延回路108の遅延時間は、前述の通り等
しくそれぞれd2とする。クロックの周期はtCKとす
る。入力クロック301のm番クロックの立ち上がりエ
ッジと受信回路105の出力クロック303のm番クロ
ック立ち上がりエッジとの間の遅延はd1である。受信
回路105の出力クロック303のm番クロックの立ち
上がりエッジと遅延回路列101を進行するクロック群
302のm番目のクロック群の先頭クロックの立ち上が
りエッジの間の遅延は、受信回路105の出力クロック
303のm番クロックの立ち上がりエッジと受信回路1
05の出力クロック303のm+1番クロック立ち上が
りエッジの間の遅延に等しく、tCKとなる。したがっ
て、遅延回路列101をクロックの立ち上がりエッジが
進行する時間は、クロックの周期tCKから遅延回路1
07の遅延時間d1と遅延回路108の遅延時間d2を
引いた時間tCK−d1−d2である。遅延回路列10
2をクロックのLパルスの立ち上がりエッジが進行する
遅延回路は、遅延回路列101をクロックの立ち上がり
エッジが進行した遅延回路と等しい構成段数になるの
で、遅延回路列102をクロックのLパルスの立ち上が
りエッジが進行する時間は、遅延回路列101をクロッ
クの立ち上がりエッジが進行する時間と等しく、クロッ
クの周期tCKから遅延回路107の遅延時間d1と遅
延回路108の遅延時間d2を引いた時間tCK−d1
−d2である。増幅回路106を通過するのに要する時
間は、前述の通り、d2である。以上、クロックが受信
回路105、遅延回路107、遅延回路108、遅延回
路列101、遅延回路列102、増幅回路106を通過
するのに要する時間は2tCKになり、m番クロック
は、m+2番クロックと等しいタイミングで不図示の内
部回路に出力される。
と遅延回路列102の遅延時間を等しくするため、例え
ば、FNnとFInとCNnのマスクパターンと、RN
nとRInとGNnのマスクレイアウトを鏡像パターン
とし、負荷(遅延回路列101と102に接続される全
てのゲート、配線で、遅延回路列101に対しては制御
回路103、遅延回路列102に対しては負荷調整素子
104)を等しくした。
源電圧は、本実施形態の遅延回路装置が搭載される半導
体回路装置上に搭載された定電圧供給回路から供給され
る。したがって、本実施形態の遅延回路装置の遅延時間
は外部電源電圧に依存しない。また、定電圧供給回路か
ら供給される電圧を調整することにより、遅延回路列1
01、遅延回路列102の使用ゲート段数を調整でき
る。定電圧供給回路から供給される電圧を高くすると、
遅延回路列101,102の信号伝達速度が早くなり、
低くすると遅くなるからである。
差のない内部クロックが僅か2クロック後に確実に得る
ことが可能である。
列102、制御回路103、負荷調整素子104はNA
NDおよびインバーターから構成されているが、他の素
子にて構成することも可能である。また、内部回路の動
作に影響を与えない範囲において、外部クロック201
の誤差は許容し得る。 (第2の実施形態)次に、本発明の第2の実施形態につ
いて図3を参照して説明する。
遅延回路装置に、複数の遅延時間を複数の制御信号で選
択可能な遅延回路112と、遅延回路112と等しい構
成の遅延回路113とを付加した構成で、遅延回路11
2が遅延回路列101の入力経路に直列に配置され、遅
延回路113が遅延回路列102の出力経路に直列に配
置され、遅延回路112と遅延回路113の遅延時間が
等しくなるように制御する回路になっている。
る。
しく、遅延回路112と遅延回路113の遅延時間dV
の調整が加わる点が第1の実施形態と異なる。そのた
め、まず、遅延時間について説明する。受信回路105
と遅延回路107の遅延時間は、前述の通り等しく、そ
れぞれd1とする。増幅回路106と遅延回路108の
遅延時間は、前述の通り等しく、それぞれd2とし、遅
延回路112と遅延回路113の遅延時間をdVとし、
クロックの周期はtCKとする。したがって、遅延回路
列101をクロックの立ち上がりエッジが進行する時間
は、クロックの周期tCKから遅延回路107の遅延時
間d1、遅延回路108の遅延時間d2、遅延回路列1
12の遅延時間dVを引いた時間tCK−d1−d2−
dVである。遅延回路列102をクロックのLパルスの
立ち上がりエッジが進行する遅延回路は、遅延回路列1
01をクロックの立ち上がりエッジが進行する遅延回路
と等しい構成段数になるので、遅延回路列102をクロ
ックのLパルスの立ち上がりエッジが進行する時間は、
遅延回路列101をクロックの立ち上がりエッジが進行
する時間と等しく、クロックの周期tCKから遅延回路
107の遅延時間d1、遅延回路108の遅延時間d
2、遅延回路113の遅延時間dVを引いた時間tCK
−d1−d2−dVである。
遅延回路列102をクロックが通過する時間に遅延回路
112、遅延回路113の遅延時間の項が含まれる。し
たがって、例えば、クロックの周期tCKがあらかじめ
長くなることがわかっている場合には、dVが長くなる
設定、クロックの周期tCKがあらかじめ短くなること
がわかっている場合には、dVが短くなる設定を行う。
回路列101、遅延回路列102の規模を大きくするこ
となく、広い周波数範囲にわたって所望の特性が得られ
ることがわかる。 (第3の実施形態)次に、本発明の第3の実施形態につ
いて、図4を用いて説明する。
遅延回路装置に、増幅回路106の入力を反転するイン
バーター114が付加され、遅延回路107と遅延回路
108の遅延時間の和が、受信回路105の遅延時間と
増幅回路106の遅延時間の和よりクロック201のパ
ルス幅分短い時間に設定される点が第1の実施形態と異
なる。
形態と同じである。ただし、第1の実施形態では遅延回
路列101から遅延回路列102にパルスを転送すると
き、HパルスがLパルスに反転するが、本実施形態で
は、LパルスをHパルスに再反転し出力する。本実施形
態でも出力のHパルスの立ち上がりエッジを用いるの
で、パルス幅tPW分の調整を要する。
タイミングについて説明する。遅延回路107と遅延回
路108の遅延時間の和は、受信回路105の遅延時間
と増幅回路106の遅延時間の和d1+d2より入力ク
ロック301のパルス幅tPW分短い時間d1+d2−
tPWになる。したがって、遅延回路列101をクロッ
クの立ち上がりエッジが進行する時間は、クロックの周
期tCKから、遅延回路107の遅延時間と遅延回路1
08の遅延時間の和d1+d2−tPWを引いた時間t
CK−d1−d2+tPWである。遅延回路列102を
クロックのLパルスの立ち上がりエッジが進行する遅延
回路は、遅延回路列101をクロックの立ち上がりエッ
ジが進行する遅延回路と等しい構成段数になるので、遅
延回路列102をクロックのLパルスの立ち上がりエッ
ジが進行する時間は遅延回路列101をクロック立ち上
がりエッジが進行する時間と等しく、クロックの周期t
CKからd1+d2−tPWを引いた時間tCK−d1
−d2+tPWである。また、遅延回路列102をクロ
ックのLパルスの立ち下がりエッジが進行する時間は、
立ち上がりエッジが進行する時間よりパルス幅tPW短
く、tCK−d1−d2である。
遅延回路列102をクロックが通過する時間に遅延回路
112と遅延回路113の遅延時間の項が含まれる。し
たがって、例えば、クロックの周期tCKがあらかじめ
長くなることがわかっている場合には、dVが長くなる
設定、クロックの周期tCKがあらかじめ短くなること
がわかっている場合には、dVが短くなる設定を行う。
回路列101、遅延回路列102の規模を大きくするこ
となく、広い周波数範囲にわたって所望の特性が得られ
ることがわかる。 (第4の実施形態)次に、本発明の第4の実施形態につ
いて図5と図6を用いて説明する。
延回路装置に遅延調整回路115が追加され、遅延回路
107は、単純な遅延回路ではなく、遅延調整回路11
5により調整可能な可変遅延回路になっている。
回路107は、トランジスタ1102を介して接続され
る容量素子1103の組み合わせ8組がインバーター列
1101のノードに接続されて構成されている。1個の
トランジスタ1102は常に導通状態にあり、他のトラ
ンジスタは、1個が信号1104で制御され、2個が信
号1105で制御され、4個が信号1106で制御され
る。各信号1104,1105,1106は、それぞれ
遅延調整回路115内のヒューズレジスタ1107、ヒ
ューズレジスタ1108、ヒューズレジスタ1109で
独立に制御される。したがって、トランジスタ1102
に接続され容量値は、2の3乗、すなわち8段階のレベ
ルをもち、遅延回路107は8段階の遅延時間をもつ。
ヒューズレジスタ1107、ヒューズレジスタ110
8、ヒューズレジスタ1109の出力レベルは、ヒュー
ズ1110、ヒューズ1111、ヒューズ1112の接
続状態および設定信号1113で決定される。
107の遅延時間を調整できるので、半導体集積回路が
完成したのちにもクロックのタイミングの設定が可能に
なる。 (第5の実施形態)次に、本発明をダイナミックランダ
ムアクセスメモリ(以下DRAMと表記する)のデータ
アウトに使用した場合の実施形態について図7〜10を
用いて説明する。
装置は図1の遅延回路装置に分配回路121とクロック
切替回路122と最大周期違反検知回路123とクロッ
ク起動回路124とクロック出力制御回路125とクロ
ックモード信号発生回路126を追加して構成されてい
る。
は、複数のクロックの経路が分岐または合流する回路
で、その経路は複数の信号で制御される。
動回路124、クロック出力制御回路125、クロック
モード信号発生回路126は、分配回路121とクロッ
ク切替回路122のクロックの経路を制御する信号を発
生する回路であり、かつ、それ自体も制御信号で制御さ
れる。
をクロック入力として入力し、クロック出力として、分
配回路出力1211、分配回路出力1212に分割し、
出力する。分配回路出力1211は遅延回路107に入
力し、分配回路出力1212は制御端子109および最
大周期違反検知回路123に入力する。
ク起動信号1214、クロック起動信号1215、クロ
ックモード信号1217である。
信回路105の出力は、これまで述べてきたようにHパ
ルスが一定周期で出力されるクロック出力である。クロ
ックモード信号1217は、Hのとき受信回路105の
出力を分配回路121を通過させ、分配回路出力121
1、分配回路出力1212をクロック出力にする。クロ
ックモード信号1217は、Hのとき受信回路105の
出力を分配回路121を通過させず分配回路出力121
1をL固定、分配回路出力1212をLまたはHに固定
する。クロック起動信号1214は、Hのとき、分配回
路出力1212を分配回路出力1211と等しい出力に
し、LのときH固定にする。クロック起動信号1215
は、Hになった後に入力した受信回路105の出力のク
ロックを分配回路121を通過させ、分配回路出力12
11、分配回路1212をクロック出力にする。クロッ
ク起動信号1215が、Lになった後に入力した受信回
路105の出力のクロックを分配回路121を通過させ
ず、分配回路出力1211をL固定、分配回路出力12
12をLまたはHに固定する。また、受信回路105の
出力のクロックは、分配回路116を通過する際に、イ
ンバーター4段とNOR1段の遅延幅のパルス幅に整形
される。
02と増幅回路106の間に配置され、遅延回路列10
2の出力と受信回路105の出力が入力し、クロック切
替回路122の出力は増幅回路106に入力される。
は、クロック出力制御信号1216、クロックモード信
号1217、クロック切替信号1218である。
示す。クロック出力制御信号1216は、Hになった後
に入力した受信回路105の出力のHパルスクロックま
たは遅延回路列102の出力のクロックをクロック切替
回路122を通過させ、クロック切替回路122の出力
をHパルスクロック出力にする。クロック出力制御信号
1216が、Lになった後に入力した受信回路105の
出力Hパルスまたは遅延回路列102の出力のクロック
をクロック切替回路122を通過させず、クロック切替
回路122の出力をLに固定する。クロックモード信号
1217、クロック切替信号1218の双方がHになっ
たとき、遅延回路列102の出力がクロック切替回路1
22を通過可能になり、クロックモード信号1217、
クロック切替信号1218の一方または双方がLになっ
たとき受信回路105の出力がクロック切替回路122
を通過可能になる。
列101を進行したクロックパルスが、遅延回路列10
1の最遠端に達する時間より長い周期で入力したときに
Hパルスとして出力される最大周期違反信号1213が
入ったとき、分配回路出力1212の最初のHパルスの
立ち上がりエッジでこれを取り込み、次のHパルスの立
ち下がりエッジでクロック切替信号1218をH出力か
らL出力にする。クロック切替信号1218は、一旦、
L出力になったら、分配回路出力1212のHパルスが
3回入る間、最大周期違反信号1213がL出力を続け
た場合H出力に戻るヒシテリシスを有する。クロック切
替回路122は、クロック切替信号1218がH出力の
とき、遅延回路列102の出力を通過させ、クロック切
替信号1218がL出力のとき、受信回路105の出力
を通過させる。
号は、クロック起動信号1215である。分配回路出力
1212は、最大周期違反信号1213をRS−F/F
1221、D−LAT1222、D−F/F1223
(図10)で取り込むときに用いられる。
を図10に示す。最大周期違反信号1213がHパルス
として入ったとき、RS−F/F1221の出力は、分
配回路出力1212に遅延を加えた信号が次にH出力に
なるまでL出力になる。RS−F/F1221のL出力
は、まずD−LAT1222で分配回路出力1212が
Hになる立ち上がりエッジで取り込まれ、D−LAT1
222のQBからH出力として出力される。D−LAT
1222のQBからのH出力は、D−F/F1223で
分配回路出力1212が次にHからLに立ち下がるエッ
ジで取り込まれ、D−F/F1223のQからH出力と
して出力される。D−F/F1223のQからのH出力
は、D−F/F1224で分配回路出力1212が次の
次にHからLに立ち下がるエッジで取り込まれ、D−F
/F1224のQからH出力として出力される。D−F
/F1224のQからのH出力は、D−F/F1225
で分配回路出力1212が次の次にHからLに立ち下が
るエッジで取り込まれ、D−F/F1225のQからH
出力として出力される。D−F/F1233のQB出力
とD−F/F1224のQB出力とD−F/F1225
のQB出力は3入力NAND1226に入力し、3入力
NAND1226の出力は、最大周期違反検知回路12
3の出力クロック切替信号1218として出力される。
き、D−LAT1222のQB出力をL固定し、D−F
/F1223のQB出力をH固定、D−F/F1224
のQB出力をHに固定、D−F/F1225のQB出力
をHに固定し、最大周期違反検知回路123の出力クロ
ック切替信号1218をHに固定する。また、クロック
起動信号1215はL出力のとき、分配回路出力121
2をH固定し、このときRS−F/F1221の出力は
H固定になる。
号1219、パワーダウン信号1220が入力し、クロ
ック起動信号1214、クロック起動信号1215を出
力する。クロック起動回路124を制御する信号はクロ
ック出力制御信号1216である。
を示す。
号1219がLを出力したときクロック起動信号121
4をH出力にし、一定の時間を経た後にクロック起動信
号1215をH出力にする。アクティブ信号1219が
H出力したときクロック起動信号1214をL出力に
し、ほぼ同時にクロック起動信号1215をL出力にす
る。パワーダウン信号1220がH出力したときクロッ
ク起動信号1214をL出力にし、一定の時間を経た後
にクロック起動信号1215をL出力にする。パワーダ
ウン信号1220がL出力したときクロック起動信号1
214をL出力にし、ほぼ同時にクロック起動信号12
15をL出力にする。また、クロック出力制御信号12
16がHのときは、クロック起動信号1214をH出力
にし、クロック起動信号1215をH出力にする。
とき、受信回路105を起動し、かつ分配回路出力12
12をH固定からクロック出力可能な状態にする。クロ
ック起動信号1214は、Lになったとき、受信回路1
05を停止し、かつ分配回路出力1212をH固定にす
る。分配回路出力1212は、H固定になったとき、遅
延回路列101内を進行中のHパルスを全て遅延回路列
102に転送し、かつ、遅延回路列101内のHパルス
を全てL固定にする。
クロック起動信号1215は、一定の時間を経た後にL
出力にすることで受信回路105を起動し、完全なパル
スが出力される状態になってから、受信回路105の出
力を分配回路121を通過できる状態にし、かつ最大周
期違反検知回路123の出力のクロック切替信号121
8をH固定から最大周期違反信号1213が入ったと
き、分配回路出力1212に同期したクロック切替信号
1218をL出力できる状態にする。
ックモード信号1217を出力する。クロックモード信
号1217は、分配回路121、クロック切替回路12
2に入力する。クロックモード信号1217がH出力の
ときは、受信回路105の出力のクロックは分配回路1
21を通過し、遅延回路107、遅延回路108、遅延
回路列101、遅延回路列102を通過可能になる。ク
ロックモード信号1217がL出力のときは、受信回路
105の出力のクロックは分配回路121を通過し、遅
延回路107、遅延回路108、遅延回路列101、遅
延回路列102を通過不可能になる。
ード信号1231、バーストモード信号1232、CA
Sレーテンシー信号1233に応じてクロック出力制御
信号1216を出力する。リードモード信号1231
は、DRAMがデータの読み出しサイクルに入ることを
示す信号で、アクティブ信号1219がHになってから
一定の時間後に外部から入力される。この一定時間は、
クロック起動信号1214をH出力し、クロック起動信
号1215がH出力される時間より長い時間である必要
がある。バーストモード信号1232は、DRAMがデ
ータの読み出しサイクルにおいて連続してデータを出力
するクロック数を表す信号である。CASレーテンシー
信号1233は、リードモード信号1231が入ってか
らデータが出力されるまでのクロック数を表す信号であ
る。バーストモード信号1232、CASレーテンシー
信号1233は、ともにあらかじめ設定してある信号で
ある。
モード信号1231がHになってからバーストモード信
号1232の示すクロック数とCASレーテンシー信号
1233の示すクロック数を加えたクロック数の期間H
出力される。
が長くなり、遅延回路列101の最遠端までクロックが
達しても遅延回路列102にクロックが転送されない場
合には、受信回路105の出力を増幅回路106に入力
させることにより、クロックが内部回路に供給されない
という事態を回避でき、かつ、クロックの切り替えにヒ
シテリシスを設けることで、クロックの出力タイミング
が頻繁に変わることを避けることができる。また、クロ
ックの起動をDRAMの動作に応じて行うことで、必要
なとき以外は、クロックを止め、消費電力を削減し、か
つ外部クロックの受信クロックの起動タイミングと内部
クロックの起動タイミングをずらすことで、ハザードの
発生を抑えることができる。さらに、クロック停止時に
は、遅延回路列101中のHパルスを全て遅延回路列1
02に転送し、遅延回路列101中のパルスをL固定に
することで、遅延回路列101、遅延回路列102中の
不要な動作をなくすことができる。 (第6の実施形態)次に、本発明の第6の実施形態につ
いて説明する。
遅延回路装置に遅延回路131と位相比較回路132と
フィルタ133と遅延調整回路134を追加して構成さ
れている。
い遅延時間に設定され、遅延回路107は単純な遅延回
路ではなく、遅延調整回路134により調整可能な可変
遅延回路になっている。遅延回路131には増幅回路1
06の出力が入力し、遅延回路131の出力は位相比較
回路132に入力する。位相比較回路132は受信回路
105の出力も入力する。位相比較回路132からは、
遅延回路131の出力と受信回路105の出力の位相差
に応じた信号が出力され、フィルタ133を介して遅延
調整回路134に入力する。遅延調整回路134の出力
は遅延回路107に入力し、遅延回路131の出力と受
信回路105の出力の位相差がなくなるように遅延回路
107の遅延時間を調整する。
132、フィルタ133、遅延調整回路134から遅延
回路107に至る回路図を示す。
の実施形態と同じ構成を有し、トランジスタ1102を
介して接続される容量素子1103の組み合わせ8組を
インバーター列1101のノードに接続する。1個のト
ランジスタ1102は常に導通状態にあり、他のトラン
ジスタは、1個が信号1104で制御され、2個が信号
1105で制御され、4個が信号1106で制御され
る。各信号1104、1105、1106は、それぞれ
遅延調整回路134内の3ビットカウンターで制御され
る。したがって、トランジスタ1102に接続される容
量値は、2の3乗、すなわち8段階のレベルをもち、遅
延回路107は8段階の遅延時間をもつ。遅延調整回路
134内の3ビットカウンターは、フィルタ133から
出力されるカウントアップ信号1303、カウントダウ
ン信号1304で制御される。フィルタ133は、位相
比較回路132からのアップ信号1301、ダウン信号
1302で制御される。
foreMフィルタ構成とし、N=4,M=6とした。
位相比較回路132はNANDで構成され、遅延回路1
31の出力の位相が受信回路1205の出力より進んだ
場合ダウン信号1302、遅れた場合アップ信号130
1が出力される。遅延回路107は8段階の遅延時間を
もち、遅延回路列101のNANDのFNnの遅延時
間、インバーターFInの遅延時間を足した時間を8等
分した時間構成になっている。本実施形態では、遅延回
路列101のNANDのFNnの遅延時間、インバータ
ーFInの遅延時間を足した時間は0.4nsecで、
遅延回路107の8段階の遅延時間の単位は、0.05
nsecである。
クロックの位相差のより小さいクロックを比較的少ない
時間で提供できる。また、遅延回路列101、遅延回路
列102などにより、あらかじめ位相差がほとんどなく
なっているので、位相比較回路132を用いた回路とし
ては、広い周波数範囲でクロックを制御し得る。また、
本実施形態では、フィルタ133、遅延調整回路134
にデジタル回路を用いたが、容量、抵抗からなるアナロ
グ回路にて構成することも可能である。 (第7の実施形態)次に、本発明の第7の実施形態につ
いて図14と図15を用いて説明する。
の回路とほぼ同じであるが、遅延回路列101の代わり
に遅延回路列141が配置され、遅延回路列102の代
わりに遅延回路列142が配置され、制御回路103の
代わりに制御回路143が配置され、負荷調整素子10
4の代わりに負荷調整素子144が配置され、遅延回路
列142と増幅回路106の間には、遅延回路145、
OR回路147が配置され、ほかに、RS−F/F14
8、パルス幅補正回路146、増幅回路149が配置さ
れている。
たは図1の遅延回路列102の半分の素子で構成されて
いる。遅延回路列141の出力は、半数だけが1本おき
に、制御回路143を介して遅延回路列142の入力と
接続されている。遅延回路列142は、遅延回路列14
1または図1の遅延回路102の半分の素子で構成され
ているので、遅延時間は、遅延回路列141または遅延
回路102の1/2の時間である。また、遅延回路列1
41から転送されたパルスのパルス幅は1/2になる。
時間と遅延回路108の遅延時間を加えた(d1+d
2)の1/2の遅延時間(d1+d2)/2に受信回路
105出力のパルス幅tPWの1/2の時間tPW/2
を加えた(d1+d2)/2+tPW/2の遅延時間を
有する。本実施形態では、第3の実施形態と同様に遅延
回路列142の出力を反転して用いるので、タイミング
補正のため、受信回路105出力のパルス幅tPWの1
/2の時間tPW/2を遅延時間に加えている。
のパルス幅を1/2にする。
パルス幅補正回路146の出力を合成する。RS−F/
F148は、パルス幅補正回路146の出力の立ち上が
りエッジから遅延回路145の出力の立ち上がりエッジ
までのパルス幅のパルスを出力する。
説明する。受信回路105に入力したHクロックパルス
301は受信回路105でパルス幅tPWに整形され、
時間d1後に出力され、遅延回路107と遅延回路10
8を時間d1+d2を経て通過し遅延回路列141に入
力し、受信回路105の出力の次のクロックパルスが制
御回路103に入力するときまで、遅延回路列141中
を進行しつづける。Hクロックパルスが遅延回路列14
1中を進行する時間は、立ち上がりエッジが、クロック
サイクルtCKから(d1+d2)を引いた時間tCK
−(d1+d2)、立ち下がりエッジが、クロックサイ
クルtCKから(d1+d2)とパルス幅tPWを引い
た時間tCK−(d1+d2)−tPWである。Hクロ
ックパルスは、受信回路105の出力の次のクロックパ
ルスが制御回路143に入力するときには、遅延回路列
142に転送され、Lクロックパルスになる。
ルスの立ち上がりエッジは、遅延回路列141中を進行
する時間tCK−(d1+d2)の1/2の時間{(t
CK−d1+d2)}/2進行する。遅延回路列142
を進行するLクロックパルスの立ち下がりエッジは、遅
延回路列141中を進行する時間tCK−(d1+d
2)−tPWの1/2の時間{tCK−(d1+d2)
−tPW}/2進行する。
路145内で反転され、Hパルスになる。遅延回路列1
42の遅延時間は(d1+d2)/2+tPW/2であ
る。したがって、遅延回路列141から遅延回路列14
2に転送されたときから、遅延回路145を出るときま
でに要する時間は、遅延回路列142を進行するLクロ
ックパルスの立ち上がりエッジとして遅延回路列141
中を進行した時間{tCK−(d1+d2)−tPW}
/2に、遅延回路145内で反転されHパルスになって
進行した時間(d1+d2)/2+tPW/2を加えて
tCK/2である。
は小さく、遅延回路145との遅延時間差がtCK/2
になるように設定してある。したがって、OR回路14
6の出力は、遅延回路145の出力とパルス幅補正回路
146の出力の合成クロックパルスになり、受信回路1
05の2倍のサイクルのクロックパルスになる。OR回
路147の出力は増幅回路106で所望の駆動能力まで
増幅される。
ス幅補正回路146の出力の立ち上がりエッジから遅延
回路145の出力の立ち上がりエッジまでのパルス幅の
パルスで、この場合、パルス幅がちょうどクロック周期
の1/2倍になる。RS−F/F148の出力は増幅回
路149で所望の駆動能力まで増幅される。
まま増幅して出力して、外部クロックの周期の1/2の
タイミングのクロックパルスとして用いることも可能で
ある。
来PLLでは、数十サイクルから数万サイクル要した、
2倍サイクルのクロックの生成およびデューティー比5
0%のクロックを1クロック後から得ることができた。
また、第1から第6の実施形態までの回路と組み合わせ
ることにより外部クロックと遅延差または位相差のない
2倍サイクルのクロックの生成、およびデューティー比
50%のクロックを生成することができる。このほか、
本実施形態を複数組み合わせることにより、4倍サイク
ルのクロック、8倍サイクルのクロックの生成が可能で
ある。 (第8の実施形態)次に、本発明の第8の実施形態につ
いて図16を用いて説明する。
の回路とほぼ同じであるが、遅延回路列152は2列の
遅延回路列の組み合わせからなり、遅延回路列151の
奇数番目の出力は、制御回路153を介して遅延回路列
152の内の1列と接続され、遅延回路列151の偶数
番目の出力は、制御回路153を介して遅延回路列15
2の内の他の1列と接続されている。遅延回路列152
の内の2列の遅延回路列は、それぞれ、遅延回路列15
1の半分の素子で構成されているので、遅延時間は、遅
延回路列151または遅延回路102の1/2の時間で
ある。また、遅延回路列151から転送されたパルスの
幅は1/2になる。これら2列の遅延回路列の出力は、
OR回路155でORをとった後、遅延回路145に入
る。
果を得るが、遅延回路列151の偶数番目と奇数番目の
出力から2列の遅延回路列を形成し、ORをとることに
より、信号の分解能を向上させることができる。
来、PLLでは、数十サイクルから数万サイクル要し
た、2倍サイクルのクロックの生成およびデューティー
比50%のクロックを1クロック後から得ることができ
た。また、第1から6の実施形態の回路と組み合わせる
ことにより外部クロックと遅延差または位相差のない2
倍サイクルのクロックの生成、およびデューティ比50
%のクロックを生成することができる。このほか、本実
施形態を複数組み合わせることにより、4倍サイクルの
クロック、8倍のサイクルのクロックの生成が可能であ
る。 (第9の実施形態) 次に、本発明の第9の実施形態について図17を用いて
説明する。本実施形態は、図15の回路とほぼ同じであ
るが、第2の遅延回路列は、遅延回路列162Aと遅延
回路列162Bの2列の遅延回路列に明確に分けられ、
同時にそれぞれ、負荷調整素子164A、負荷調整素子
164Bが接続されている。また、遅延回路列162B
は、遅延回路列162Aが遅延回路107の遅延時間d
1と遅延回路108の遅延時間d2を合わせた遅延時間
の(d1+d2)長くなる位置で出力する。この結果、
遅延回路列162Aの出力は、外部クロックが受信回路
105に入力してから遅延回路列162Aから出るまで
d1+tCK+tCK−(d1+d2)=2tCK−d
2要するのに対し、遅延回路列162Bから出るまでd
1+tCK+{tCK−2・(d1+d2)}/2=t
CK+tCK/2−d2要する。これは、第7の実施形
態と同じようにクロックパルスを反転させて利用した場
合でも同等の結果になる。したがって、遅延回路列16
2Aの出力と遅延回路列162Bの出力タイミング差は
クロックサイクルtCKの1/2になり、かつ、増幅回
路106の遅延時間d2分だけ早いタイミングになるの
で、遅延回路列162Aの出力のパルス幅補正回路14
7を介した出力と遅延回路列162Bの出力のORをと
るOR回路147の出力を介した増幅回路106の出力
は、外部クロックと遅延のないクロックパルスと1周期
ずれたクロックパルスの合成クロックになり、RS−F
/F148を介した増幅回路149の出力は、外部クロ
ックと遅延のないデューティ比50%のクロックにな
る。
または位相差のない2倍サイクルのクロックの生成およ
び、デューティー比50%のクロックを2周期で生成す
ることができる。また、遅延回路列162Bは、第8の
実施形態のように2列の遅延回路列のORをとってもよ
い。 (第10の実施形態)次に、本発明の第10の実施形態
について図18を用いて説明する。
4の回路とほぼ同じであるが、負荷調整素子174がN
AND GN1、…、GNn、…ではなく、NMOSト
ランジスタGM1、…、GMn、…と容量素子GC1、
…、GCn、…からなり、容量素子GC1、…、GC
n、…はNMOSトランジスタGM1、…、GMn、…
を介して、遅延回路列172中のインバーターFI1、
…、FIn、…の出力に接続される。負荷調整素子17
4のNMOSトランジスタGM1、…、GMn、…のゲ
ート電極は、負荷調整端子175と接続され、負荷調整
素子174の負荷を負荷制御端子175に印加された電
圧により可変する。
荷を調整することで、遅延回路列172の遅延時間の調
整が可能になり、同様に任意のデューティ比のクロッ
ク、周波数のクロックを作ることができる。
回路列172の回路素子数比が2対1であったが、1対
1や他の比率の場合でも本実施形態は適用できる。 (第11の実施形態)次に、本発明の第11の実施形態
について図19を用いて説明する。
4の回路とほぼ同じであるが、遅延回路列182が2列
の遅延回路列からなり、1列が遅延回路列181の素子
数の1/3の素子数からなり、もう1列が遅延回路列1
81の2/3の素子数からなり、それぞれ制御回路18
3を介して遅延回路列181の出力3つ毎に1つまたは
3つ毎に残り2つと接続される。
力は反転して使用される。遅延回路列182の2個の遅
延回路列のうち遅延回路列181の素子数の1/3の素
子数の遅延回路列の出力は遅延回路145と接続され、
遅延回路145の遅延時間は(d1+d2−tPW)/
3に設定され、遅延回路145の出力は3入力OR回路
187に入力する。遅延回路列182の2個の遅延回路
列のうち遅延回路列181の素子数の2/3の素子数の
遅延回路列の出力はパルス幅補正回路185と接続さ
れ、パルス幅補正回路185は、パルス幅を受信回路1
05の出力パルス幅の1/3にし、パルス幅補正回路1
85の出力は遅延回路186と接続され、遅延回路18
6の遅延時間は(d1+d2−tPW)・(2/3)に
設定され、遅延回路186の出力は3入力OR回路18
7に入力され、受信回路105の出力はパルス幅補正回
路146と接続され、パルス幅補正回路146は、パル
ス幅を受信回路105の出力パルス幅の1/3にし、パ
ルス幅補正回路146の出力は3入力OR回路187に
入力し、3入力OR回路187の出力は増幅回路106
を介して内部回路に外部クロックの3倍の周波数のクロ
ックとして供給される。また、遅延回路145の出力と
パルス幅補正回路147の出力はRS−F/F148に
入力し、RS−F/F148の出力は、増幅回路149
を介して、デューティ比33%のクロックとして内部回
路に供給される。
回路列182のうちの2つの遅延回路列との遅延時間比
をそれぞれ3対1、3対2にしたために遅延回路列18
2の遅延回路数とおよび負荷調整素子184の回路数を
遅延回路列181の1/3,2/3にしたが、これを1
/5や3/5などの値を選ぶことにより、任意のデュー
ティ比のクロック、周波数のクロックを作ることができ
る。また、遅延回路列182の出力をOR回路187、
RS−F/F148を介さずに出力することにより、外
部クロックの周期に対し1/2,2/3のタイミングの
クロックを内部回路に提供できる。 (第12の実施形態)次に、本発明の第12の実施形態
について図20と21を用いて説明する。
の回路中の遅延回路列101,102、制御回路10
3、負荷調整素子とほぼ同じ遅延回路列191、遅延回
路列192、制御回路193、負荷調整素子194のほ
かに加算器195、転送器196、減算器197、遅延
回路198を有する。遅延回路列191、遅延回路列1
92、制御回路193、負荷調整素子194は、第1の
実施形態の遅延回路列101、遅延回路列102、制御
回路103、負荷調整素子104とほぼ同じであるが、
遅延回路列191の最後のインバーターFIzの出力
が、遅延回路列191の最初のNAND FN1に入力
し、遅延回路列191の最後から2番目のインバーター
FIz−1の出力が遅延回路列191の最初のNAND
FN1に入力し、制御回路193の最後から2番目の
NAND CNz−1の出力が、遅延回路列191の最
初のNAND FN1に入力し、制御回路193の最後
のNAND CNzの出力が遅延回路191の最初から
2番目のNAND FN2に入力し、FN1の次段にイ
ンバーターFI1の代わりにNAND FNINが配置
され、遅延回路108の出力をインバーターを介して入
力し、遅延回路列192の最初のインバーターRI1の
出力が遅延回路列192の最後のNAND RNzに入
力し、遅延回路列192の最後のNAND RNzの次
段のインバーターRIzの代わりにNANDRNINが
配置され、減算器197の出力1910をインバーター
を介して入力し、遅延回路列192の最初のインバータ
ーRI1の出力はまたNAND199を介して増幅回路
106に入力する。
107、遅延回路198、減算器197に入力する。遅
延回路107の出力は遅延回路108、インバーターを
介して遅延回路列191に入力する。遅延回路列191
に入ったHパルスは、次に受信回路105のHパルスが
出るまでの期間、遅延回路列191中を進行し、遅延回
路列191の最後のインバータFIzに達したら、最初
のNAND FN1に戻り循環し続ける。
スが出てから次にHパルスが出るまでの期間に遅延回路
列191のインバーターFIzから出力されたHパルス
の数をカウントする。加算器195の出力は、本実施形
態では、加算した結果を4ビット出力1905−1,1
905−1B,1905−2,1905−2B,190
5−3,1905−3B,1905−4,1905−4
Bで示す。受信回路105からHパルスが出たとき、加
算器195の出力は転送器196を介して4ビット出力
1906−1,1906−1B,1906−2,190
6−2B,1906−3,1906−3B,1906−
4,1906−4Bとして減算器197に転送される。
また、受信回路105からHパルスが出たとき、遅延回
路列191中のHパルスは遅延回路列192に転送さ
れ、遅延回路列192中をLパルスとして進行し、イン
バーターRI1に達したら、NAND RNzに入力
し、再び遅延回路列192中を進行する。この遅延回路
列192のインバーターRI1からのLパルス出力で、
減算器197に転送されたカウント数は減算され、0に
なったとき、減算器197の出力1910はLからHに
変化し、遅延回路列192中のインバーターRNINの
出力をL固定にすると同時に、NAND199から遅延
回路列192中のインバーターRI1の出力を増幅回路
106に出力させる。
から次のHパルスが出るまでの期間までに、遅延回路列
191中のHパルスが遅延回路列191の最後のインバ
ーターFIzに達しない場合は、減算器197の出力1
910はHのままなので、遅延回路列191から遅延回
路列192に転送されたパルスは、NAND199から
遅延回路列192中のインバーターRI1の出力を増幅
回路106に出力させる。
値を示したとき、すなわち、4ビット出力1905−
1,1905−1B,1905−2,1905−2B,
1905−3,1905−3B,1905−4,190
5−4Bが全てH出力のときは、加算器195から最大
周期違反信号1912が出力する。したがって、本実施
形態を第6の実施形態の遅延回路列101、遅延回路列
102、制御回路103、負荷調整素子104と置き換
えることで、本実施形態で制御可能な最大周期を越える
周期のクロックが入った場合、増幅回路106には、本
回路を経由しないクロックが入力する。
器197と遅延回路198の詳細な構成について図21
を用いて説明する。加算器195は4個のリセット付き
Dフリップフロップ回路D−F/F1〜4からなる。D
−F/F1のC端子には、遅延回路列191中のインバ
ーターFIzの出力をインバーターを介した信号と遅延
回路198の信号のNOR出力を入力する。D−F/F
1のQ端子出力1905−1は、D−F/F1のD端子
とD−F/F2のC端子とインバーターIA1と4入力
NAND ADNANDおよび転送器196のNAND
12に入力する。インバーターIA1の出力1905−
1Bは転送器196のNAND11に入力する。D−F
/F2のQ端子出力1905−2は、D−F/F2のD
端子とD−F/F2のC端子とインバーターIA2と4
入力NOR ADNORおよび転送器196のNAND
22に入力する。インバーターIA2の出力1905−
2Bは転送器196のNAND21に入力する。D−F
/F3のQ端子出力1905−3はD−F/F3のD端
子とD−F/F4のC端子とインバーターIA3と4入
力NORADNORおよび転送器196のNAND32
に入力する。インバーターIA3の出力1905−3B
は転送器196のNAND31に入力する。D−F/F
4のQ端子出力1905−4はD−F/F4のD端子と
インバーターIA4と4入力NOR ADNORおよび
転送器196のNAND42に入力する。インバーター
IA4の出力1905−4Bは転送器196のNAND
41に入力する。NAND11,NAND12,NAN
D21,NAND22,NAND31,NAND32,
NAND41,NAND42のもう一方の入力端子には
受信回路105の出力が入力する。
付きDフリップフロップD−F/F5〜8からなる。D
−F/F5のC端子には受信回路105の出力と遅延回
路列192のNAND RNINの出力のNOR出力が
入力する。DーF/F5のR端子には、NAND11の
出力1906−1Bが入力し、D−F/F5のS端子に
は、NAND12の出力1906−1が入力する。D−
F/F5のQ端子出力は、D−F/F5のD端子、D−
F/F6のC端子と4入力NAND REDNANDに
入力する。D−F/F6のR端子にはNAND21の出
力1906−2Bが入力し、D−F/F6のS端子には
NAND22の出力1906−2が入力する。D−F/
F6のQ端子出力は、D−F/F6のD端子、D−F/
F7のC端子と4入力NAND REDNANDに入力
する。D−F/F7のR端子にはNAND31の出力1
906−3Bが入力し、D−F/F7のS端子にはNA
ND32の出力1906−3が入力する。D−F/F7
のQ端子出力は、D−F/F7のD端子、D−F/F8
のC端子と4入力NAND REDNANDに入力す
る。D−F/F8のR端子にはNAND41の出力19
06−4Bが入力し、D−F/F8のS端子には、NA
ND42の出力1906−4が入力する。D−F/F8
のQ端子出力は、D−F/F8のD端子と4入力NAN
D REDNANDに入力する。REDNANDの出力
は、減算器197の出力1910としてNAND199
やインバーターを介してNAND RNINに入力す
る。
回路列191、遅延回路列192をループ状に接続し、
かつカウンターを設けることで、遅延回路列191、遅
延回路列192の最大遅延時間のカウンターで計数でき
る数の倍数分長い周期のクロックを制御可能である。す
なわち、遅延回路列191の任意のNAND FNnか
ら次のインバーターFInまでの遅延時間dFと、遅延
回路列192の任意のNAND RNnからインバータ
ーFInまでの遅延時間をdRと定義したとき、遅延回
路列191の最初のNAND FN1から最後のインバ
ーターFIzまでの遅延時間はzdFになり、遅延回路
列192の最初のNAND RNzから最後のインバー
ターRI1までの遅延時間はzdRとなるが、内部クロ
ックと外部クロックの遅延を除去する場合には、dFと
dRが等しくなるように設定し、これに伴いzdFとz
dRを等しくし、このとき、入力のクロック周期が、z
dF+d1+d2より短いとき(d1+d2は、遅延回
路107と遅延回路108の遅延時間の和)は、第1〜
7実施形態に示したように、遅延回路列191を進行中
のクロックパルスは、次のクロックパルスで遅延回路列
191から遅延回路列192に転送され、遅延回路列1
91中と遅延回路列192中を同じ段数のNAND、イ
ンバーターを通過し、入力のクロック周期がzdF+d
1+d2より長いときは、次のクロックが入るまでパル
スは、遅延回路列191中を循環し続け、遅延回路列1
91の端から端までパルスが通過した回数が加算器19
5で計数され、次のクロックが入ったときに遅延回路列
191から遅延回路列192へパルスが転送されると同
時に加算器195で計数された、遅延回路列191の端
から端までパルスが通過した回数が減算器197に転送
され、遅延回路列192のインバーターRI1をパルス
が通る度に減算され、遅延回路列191の端から端まで
パルスが通過した回数と同じ回数遅延回路列192の端
から端までパルスが循環するので、遅延回路列191、
遅延回路列192を何度も使用するが、入力のクロック
周期が、zdF+d1+d2より短いときと同じように
遅延回路列191中と遅延回路列192中を同じ段数の
NAND、インバーターを通過するので、長いサイクル
のクロックでも同じ効果が期待できる。
値を示したときは、加算器195から最大周期違反信号
1912が出力する。したがって、本実施形態の遅延回
路列191、遅延回路列192、制御回路193、負荷
調整素子194、加算器195、転送器196、減算器
197と遅延回路198を第6の実施形態の遅延回路列
101、遅延回路列102、制御回路103、負荷調整
素子104と置き換えることで、本実施形態で制御可能
な最大周期を越える周期のクロックが入った場合、増幅
回路106には、本回路を経由しないクロックが入力す
る。
1、遅延回路列192、制御回路193、負荷調整素子
194、加算器195、転送器196、減算器197と
遅延回路198を第3,4,5の実施形態の遅延回路列
101、遅延回路列102、制御回路103、負荷調整
素子104と置き換えることで第3,4,5の実施形態
と同等の効果がより広い周波数範囲で実現できる。
回路列191の遅延時間の1/2に設定することで、第
7の実施形態と同等の効果をより広い周波数範囲で実現
できる。 (第13の実施形態)次に、本発明の第13の実施形態
について図22と図23を用いて説明する。
中の遅延調整回路115の代わりに遅延調整回路201
を備えたものである。図23に示すように、特に遅延回
路107がトランジスタ1102を介して接続される容
量素子1103の組み合わせ8組をインバーター列11
1のノードに接続する構成、および1個のトランジスタ
113は常に導通状態にあり、他のトランジスタは、1
個が信号1104で制御され、2個が信号1105で制
御され、4個の信号1106が制御され、トランジスタ
1102に接続される容量値は、2の3乗、すなわち8
段階のレベルをもち、遅延回路107は8段階の遅延時
間をもつ構成は図6と同じである。ただし、各信号11
04,1105,1106は、それぞれ遅延調整回路2
01内のレジスタ2001、レジスタ2002、レジス
タ2003で独立に制御される。レジスタ2001、レ
ジスタ2002、レジスタ2003の出力レベルは、外
部信号2004、外部信号2005、外部信号2006
の接続状態および設定信号2007と設定解除信号20
08で決定される。
06により遅延回路107の遅延時間を調整できるの
で、遅延回路装置が完成した後、システムに搭載後にも
クロックのタイミングの設定が可能になる。特に、図2
4に示すように、本発明の遅延回路装置202を搭載し
た半導体装置、例えば、同期式ダイナミックランダムア
クセスメモリ203を複数搭載したモジュール204を
複数搭載し、これら複数のモジュール204を管理する
制御用集積回路装置205を搭載し、同期式ダイナミッ
クランダムアクセスメモリ203のデータ出力2011
を制御用集積回路装置205で受信するときの受信信号
を、データ出力2011を出したのと同じ同期式ダイナ
ミックランダムアクセスメモリ203に搭載した遅延回
路装置202の出力2012を用いて取り込むシステム
206において、各モジュール204の配置位置によっ
て生じる遅延時間差をシステム搭載後の外部アドレス2
004から2006などからなる信号群2013で調整
できる。
を内部増幅の遅延より縮め、所望の位相差を有する内部
クロックを最短2周期で供給し得る。
のない内部クロックを所望のタイミングで用いるために
常に本発明の回路を動作させる必要がなく、消費電力が
増大しない。
性の複数の遅延回路を用いるので、電源電圧が低くなっ
ても、制御周波数の範囲は変わらない。
周波数にわたってクロックを制御する場合、回路の段数
を増やすだけで対応が可能であり、周波数範囲に応じて
遅延回路を複数用いた場合でも、遅延回路を切り代え
て、位相差がなくなるまで、僅か2周期を要するだけで
ある。
ス条件)が限られておらず、事前の調査はほとんど不要
である。
易である。
ーを用いた制御が容易であり、制御するクロックの周期
が大きい場合は、クロックが遅延回路列を通過する回数
をカウンターで計数することができ、回路数の増大量を
極端に増やすことなく、広い周期にわたって制御でき
る。
な周期の外部クロックが入力した場合には、本発明の二
つの遅延回路列を経由しない回路に切り替えることがで
き、誤動作を回避できる。
ので、周期式記憶回路装置などのコマンド信号や内部信
号でも制御可能で、記憶回路装置などの全体回路の中で
必要な期間のみ動作させることができ、スタンバイ時な
ど低消費電力化をしたい期間は、容易に止めることがで
きる。
を調整することにより、クロックのデューティ比の設
定、クロック周期の設定が容易にできる。
外部クロックと内部クロックの位相差をより精度よく合
わせられる。しかも、位相比較回路なしでもあらかじめ
位相が合っているので、位相比較回路による補正も極め
て短い時間で位相調整がされる。また、位相比較回路を
用いた回路としては、広い周波数にわたって制御し得
る。
路装置が完成した後、また、システムに搭載後にもクロ
ックのタイミングの設定が可能になる。
図である。
図である。
図である。
図である。
路115の回路図である。
図である。
図である。
2の回路図である。
路123の回路図である。
24の回路図である。
路図である。
から遅延調整回路134までの回路図である。
路図である。
路図である。
路図である。
回路図である。
回路図である。
回路図である。
送器196と減算器197の回路図である。
回路図である。
回路201の回路図である。
半導体装置を示す図である。
である。
る。
ある。
の回路図である。
5−4B 加算器195の出力 1906−1〜1906−4,1906−1B〜190
6−4B 転送器197の出力 1910 転送器197の出力 2001〜2003 レジスタ 2004〜2006 外部アドレス 2007 解除信号 2008 設定信号 2011 ランダムアクセスメモリ203のデータ出
力2011 2012 遅延回路装置2024の出力 2013 信号群 FN1,FN2,…,FNn,FNn+1,… NA
ND FI1,FI2,…,FIn,FIn+1,… イン
バーター RN1,RN2,…,RNn,RNn+1,… NA
ND RI1,RI2,…,RIn,RIn+1,… イン
バーター CN1,CN2,…,CNn,CNn+1,… NA
ND GN1,GN2,…,GNn,GNn+1,… NA
ND d1 受信回路105および遅延回路107の遅延時
間 d2 増幅回路106および遅延回路108の遅延時
間 tCK クロックの周期 tCK−d1−d2 遅延回路列01をクロックの立
ち上がりエッジが進行する時間、および遅延回路列10
2をクロックのLパルスの立ち上がりエッジが進行する
時間 RN1a,RN2a,…,Nna,RNn+1a,…
NAND RN1b,RN2b,…,Nnb,RNn+1b,…
NAND RI1a,RI2a,…,Ina,RIn+1a,…
インバーター RI1b,RI2b,…,Inb,RIn+1b,…
インバーター GN1a,GN2a,…,Nna,GNn+1a,…
NAND GN1b,GN2b,…,Nnb,GNn+1b,…
NAND GM1,GMn,… NMOSトランジスタ GN1,GCn 容量素子 FN1,FNn,CN1,CNn,CNz,RN1,R
Nn,RNz NAND FI1,FIn,FIz,RI1,RIn,RIz
インバーター D−F/F1,D−F/F2,D−F/F3,D−F/
F4 リセット付きDフリップフロップ ADNAND 4入力NAND IA1,IA2,IA3,IA4 インバーター NAND11,NAND12,NAND21,NAND
22,NAND31,NAND32,NAND41,N
AND42 NAND REDNAND 4入力NAND dF 遅延回路191列の任意のNAND FNnか
ら次のインバーターFInまでの遅延時間 dR 遅延回路192列の任意のNAND RNnか
ら次のインバーターFInまでの遅延時間 zdF 遅延時間191列の最初のNAND FN1
から最後のインバータFIzまでの遅延時間 zdR 遅延回路192列の最初のNAND RNz
から最後のインバーターRI1までの遅延時間
Claims (26)
- 【請求項1】それぞれが複数の単位遅延回路を有し互い
の信号伝達方向が逆向きに配置された第1および第2の
遅延回路列と、 外部信号が現れる度に当該外部信号を前記第1の遅延回
路列に供給して前記第1の遅延回路列内の各段の単位遅
延回路を順次伝達させる第1の回路と、 次の外部信号が現れたことに応答して、前記第1の遅延
回路列内を伝達されている信号が伝達した前記第1の遅
延回路列の単位遅延回路の伝達段数に相当する前記第2
の遅延回路列の最終段の単位遅延回路から数えた段数番
目にある前記第2の遅延回路列の単位遅延回路に受け入
れさせて前記第2の遅延回路列内を伝達させる制御回路
と、 前記第2の遅延回路内を伝達された信号を取り出す第2
の回路とを備え、 前記第1の回路は、前記外部信号の受信回路ならびにこ
の受信回路の出力と前記第1の遅延回路列の入力との間
に直列に接続された第1および第2の遅延回路を含み、 前記第2の回路は、前記第2の遅延回路列からの出力を
受ける増幅回路を含み、 前記受信回路および前記第1の遅延回路は、互いに同等
の遅延時間を有し、 前記第2の遅延回路および前記増幅回路は、互いに同等
の遅延時間を有することを特徴とする遅延回路装置。 - 【請求項2】前記外部信号は所望の誤差を許す範囲の一
定の周期の同期信号であり、前記第2の回路の出力信号
は前記同期信号の周波数の整数倍であることを特徴とす
る請求項1記載の遅延回路装置。 - 【請求項3】前記第1の回路はその信号伝搬経路に直列
に配置された第3の遅延回路をさらに含み、前記第2の
回路はその信号伝搬経路に直列に配置された第4の遅延
回路をさらに含み、前記第3および第4の遅延回路の遅
延回路はそれらの遅延時間が互いに等しくなるよう構成
されていることを特徴とする請求項1記載の遅延回路装
置。 - 【請求項4】前記第1の遅延回路と前記第2の遅延回路
の遅延時間の和が前記受信回路の遅延時間と前記増幅回
路の遅延時間の和から前記外部信号の信号幅を引いた時
間に設定され、前記第2の遅延回路列の出力信号は反転
された後に前記増幅回路に入力されることを特徴とする
請求項1記載の遅延回路装置。 - 【請求項5】前記第1の遅延回路の遅延時間が電気信号
で調整可能な構成になっており、該電気信号を発生する
ためのヒューズ回路を有する請求項1乃至4のいずれか
に記載の遅延回路装置。 - 【請求項6】前記外部信号と次に現れる外部信号との間
隔が、前記第1の遅延回路列の最大遅延時間と前記第1
の遅延回路の遅延時間と前記第2の遅延回路の遅延時間
との和より長いときに、前記次に現れる外部信号を、前
記第1および第2の遅延回路、前記第1の遅延回路列な
らびに前記第2の遅延回路列を介することなく、前記受
信回路から前記増幅回路に転送する切替回路をさらに備
えることを特徴とする請求項1記載の遅延回路装置。 - 【請求項7】前記切替回路がヒシテリシスを有する請求
項6記載の遅延回路装置。 - 【請求項8】前記第1の回路は前記受信回路と前記第1
の遅延回路との間に分配回路をさらに含み、かつ、起動
信号の制御のもとで前記受信回路を起動し、その後前記
分配回路を起動して前記受信回路の出力を前記前記第1
の遅延回路列に供給する起動回路をさらに備えることを
特徴とする請求項1、6または7記載の遅延回路装置。 - 【請求項9】前記起動信号が、同期式記憶回路装置にお
けるアクティブ信号またはパワーダウン信号であること
を特徴とする請求項8記載の遅延回路装置。 - 【請求項10】前記第2の回路は前記第1の遅延回路と
前記増幅回路との間にクロック切替回路をさらに含み、
かつ、同期式記憶回路装置におけるリードモード信号、
バーストモード信号およびCASレーテンシー信号を受
けてクロック出力信号を発生するクロック出力制御回路
がさらに設けられ、前記クロック切替回路は、前記クロ
ック出力信号により制御されて、前記第2の遅延回路列
からの出力を前記増幅回路に伝達するか又は前記第2の
遅延回路列からの出力の前記増幅回路への伝達を保留と
することを特徴とする請求項1記載の遅延回路装置。 - 【請求項11】前記外部信号と次に現れる外部信号との
間隔が、前記第1の遅延回路列の最大遅延時間と前記第
1の遅延回路の遅延時間と前記第2の遅延回路の遅延時
間との和より長いことを検知して前記クロック切替信号
を発生する検知回路がさらに設けられ、前記クロック切
替回路は前記クロック切替信号に応答して、前記次に現
れる外部信号を、前記第1および第2の遅延回路、前記
第1の遅延回路列ならびに前記第2の遅延回路列を介す
ることなく、前記受信回路から前記増幅回路に転送する
ことを特徴とする請求項10記載の遅延回路装置。 - 【請求項12】前記第1の遅延回路の遅延時間が電気信
号で調整可能な構成になっており、前記電気信号は、前
記外部信号と前記増幅回路の出力信号との位相差を打ち
消すような信号として、発生されるための位相比較回路
がさらに設けられていることを特徴とする請求項1、
3、4および5のいずれかに記載の遅延回路装置。 - 【請求項13】前記第2の遅延回路列の遅延時間が、前
記第2の遅延回路列に接続される負荷回路で設定される
請求項1乃至12のいずれかに記載の遅延回路装置。 - 【請求項14】前記負荷回路の負荷が、負荷制御用の信
号で制御される請求項13記載の遅延回路装置。 - 【請求項15】前記第2の遅延回路列が複数の遅延回路
列からなり、これら複数の遅延回路列は前記第1の遅延
回路列に対してそれぞれ所望の遅延時間比を有すること
を特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の遅延
回路装置。 - 【請求項16】前記第2の回路は、前記第2の遅延回路
列の出力を受ける第3の遅延回路をさらに含み、 前記第1の遅延回路列の遅延時間と前記第2の遅延回路
列の遅延時間は所望の比率になるように設定され、 前記第1の遅延回路の遅延時間と第2の遅延回路の遅延
時間の和と第3の遅延回路の遅延時間との比率が前記第
1の遅延回路列の遅延時間と前記第2の遅延回路列の遅
延時間の比率に等しく設定され、 前記増幅回路は、前記第3の遅延回路の出力、または前
記第3の遅延回路の出力と前記受信回路の出力のOR出
力、または前記第3の遅延回路の出力と前記受信回路の
出力をそれぞれリセット入力およびセット入力とするR
Sフリップフロップの出力、または前記OR出力を分周
した出力、を受けることを特徴とする請求項1記載の遅
延回路装置。 - 【請求項17】前記第2の遅延回路列は複数の遅延回路
列からなることを特徴とする請求項16記載の遅延回路
装置。 - 【請求項18】前記第1の遅延回路列の遅延時間と前記
第2の遅延回路列の各遅延回路列の遅延時間が2対1に
なるように設定されていることを特徴とする請求項16
記載の遅延回路装置。 - 【請求項19】前記第1の遅延回路列と前記第2の遅延
回路列の遅延時間の比率が、前記第1の遅延回路列を構
成する回路数と前記第2の遅延回路列を構成する回路数
比で設定される請求項16から18のいずれかに記載の
遅延回路装置。 - 【請求項20】前記第1の遅延回路列および前記第2の
遅延回路列は環状になっており、次の外部信号が現れる
までにその前の外部信号が前記環状になった第1の遅延
回路列を周回した回数を計数し、前記次の外部信号が現
れた時に前記第1の遅延回路列内を伝搬している信号を
前記第2の遅延回路列に転送すると共に、当該信号を前
記計数した周回数と同じ回数だけ前記環状になった第2
の遅延回路列を周回させた後に、第2の遅延回路列から
出力させるカウンターをさらに有することを特徴とする
請求項1記載の遅延回路装置。 - 【請求項21】前記カウンターが、次の外部信号が現れ
るまでに前記第1の信号が前記環状になった第1の遅延
回路列を周回した回数を計数する加算器と、前記次の信
号が現れたときに、前記第1の遅延回路列内を伝搬して
いる信号を前記第2の遅延回路列に転送すると同時に前
記加算器で計数した周回数を出力する転送器と、前記出
力された周回数を、前記転送された信号が前記第2の遅
延回路列を周回するたびに減算し、前記第1の遅延回路
列中を周回した回数と同じ回数第2の遅延回路列中を周
回したところで、前記第2の遅延回路列から出力させる
減算器とを含む請求項第20項記載の遅延回路装置。 - 【請求項22】前記カウンターが最大値を示したとき、
前記外部信号の経路を、前記第1の遅延回路列、前記第
2の遅延回路列、前記第1の遅延回路および前記第2の
遅延回路を介さずに、前記受信回路から前記増幅回路に
至る経路に切り替え、前記カウンターが最大値未満のと
きに外部信号が現れたとき、信号の経路を、前記受信回
路から前記第1の遅延回路列、前記第2の遅延回路列、
前記第1の遅延回路および前記第2の遅延回路を介して
前記増幅回路に至る経路に切り替える切替回路をさらに
有する請求項20または21記載の遅延回路装置。 - 【請求項23】前記切替回路がヒシテリシスを有する請
求項22記載の遅延回路装置。 - 【請求項24】複数の第1単位遅延回路を直列接続して
構成され初段の第1単位遅延回路に入力されるクロック
信号を各段の第1単位遅延回路により順次伝達する第1
の遅延回路列と、 複数の第2単位遅延回路を直列接続して構成された第1
遅延列と複数の第3単位遅延回路を直列接続して構成さ
れた第2遅延列とを有する第2の遅延回路列であって信
号伝達方向が前記第1の遅延回路列の信号伝達方向とは
逆向きに配置された第2の遅延回路列と、 次のクロック信号の到来に応答して、その前に到来して
いたクロック信号であって前記第1の遅延回路列内を伝
達されているクロック信号を、当該クロック信号が前記
第1の遅延回路列内の奇数番目(n)の第1単位遅延回
路の出力に現れている場合はその伝達段数に相当する前
記第2の遅延回路列の前記第1遅延列の最終段の第2単
位遅延回路から数えた(n+1)/2段数番目にある第
2単位遅延回路に、当該クロック信号が前記第1の遅延
回路列内の偶数番目(n)の第1単位遅延回路の出力に
現れている場合はその伝達段数に相当する前記第2の遅
延回路列の前記第2遅延列の最終段の第3単位遅延回路
から数えた(n/2)段数番目にある第3単位遅延回路
に、受け入れさせる制御回路とを備え、当該受け入れら
れたクロック信号は前記第2の遅延回路列の前記第1ま
たは第2遅延列内を順次伝搬されて最終段の第2または
第3単位遅延回路から取り出されることを特徴とする遅
延回路装置。 - 【請求項25】前記第2の遅延回路列内の前記第1およ
び第2遅延列の出力を受けるOR回路をさらに備えるこ
とを特徴とする請求項24記載の遅延回路装置。 - 【請求項26】前記第1および第2の遅延回路列を構成
する各単位遅延回路に印加される電圧が定電圧源から供
給されることを特徴とする請求項24又は25に記載の
遅延回路装置。
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