JP5047736B2 - Dll回路及びその制御方法 - Google Patents
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Description
よって、出力データは、外部クロックに比べて多くの時間が遅延されるという問題点がある。換言すれば、外部クロックと出力データとの位相ずれが発生することになる。
また、本発明は、PVT変化によりそのデューティ比が変化しないクロックを出力できる。
さらにまた、本発明は、面積マージンを増加させ、消費電力を減少させることで、半導体集積回路の低電力化及び高集積化の具現が可能になった。
補正制御ユニット20は、デューティ比感知信号(dtdet)に応じて、nビット(nは2以上の自然数)の補正制御信号(crtcnt<1:n>)及び混合イネーブル信号(mixen)を生成する。
デューティ比補正ユニット30は、nビットの補正制御信号(crtcnt<1:n>)に応じて、内部クロック(clk_int)のデューティ比を補正し、基準クロック(clk_ref)を出力する。
第1の遅延ユニット40は、第1の遅延制御信号(dlycont1)に応じて、基準クロック(clk_ref)を遅延させ、立ち上りクロック(rclk)を出力する。
第2の遅延ユニット50は、第2の遅延制御信号(dlycont2)に応じて、基準クロック(clk_ref)を遅延させ、立ち下りクロック(fclk)を出力する。
デューティ比感知ユニット60は、立ち上りクロック(rclk)のデューティ比と、立ち下りクロック(fclk)のデューティ比とを感知して、デューティ比感知信号(dtdet)を出力する。
位相混合ユニット80は、混合イネーブル信号(mixen)と、第1の位相比較信号(phcmp1)とに応じて、立ち上りクロック(rclk)の位相と、立ち下りクロック(fclk)の位相とを混合して、出力クロック(clk_out)を生成する。
遅延モデリングユニット90は、出力クロック(clk_out)のデータ出力バッファまでの伝送経路に存在する遅延素子による遅延値をモデリングして、出力クロック(clk_out)を遅延させ、フィードバッククロック(clk_fb)を生成する。
遅延制御ユニット110は、第1の位相比較信号(phcmp1)と、第2の位相比較信号(phcmp2)とに応じて、第1の遅延制御信号(dlycont1)及び第2の遅延制御信号(dlycont2)を生成する。
プルアップ部310は、nビットの補正制御信号(crtcnt<1:n>)に応じて、駆動部330のプルアップを行う。
プルダウン部320は、nビットの補正制御信号(crtcnt<1:n>)に応じて、駆動部330のプルダウンを行う。
駆動部330は、プルアップ部310のプルアップ動作及びプルダウン部320のプルダウン動作に応じて、内部クロック(clk_int)を駆動し、基準クロック(clk_ref)を出力する。
20…補正制御ユニット
30…デューティ比補正ユニット
40…第1の遅延ユニット
50…第2の遅延ユニット
60…デューティ比感知ユニット
70…第1の位相比較ユニット
80…位相混合ユニット
90…遅延モデリングユニット
100…第2の位相比較ユニット
110…遅延制御ユニット
210…カウンター
220…値感知器
230…デコーダー
310…プルアップ部
320…プルダウン部
330…駆動部
810…位相混合部
820…駆動力補償部
Claims (52)
- 立ち上りクロックのデューティ比及び立ち下りクロックのデューティ比を感知して、デューティ比感知信号を出力するデューティ比感知ユニットと、
前記デューティ比感知信号に応じて、補正制御信号を生成する補正制御ユニットと、
前記補正制御信号に応じて、内部クロックのデューティ比を補正し、基準クロックを出力するデューティ比補正ユニットと
を含み、
前記補正制御ユニットは、前記デューティ比感知信号に応じて前記補正制御信号を生成し、前記補正制御信号の論理値がしきい値に到達すると、混合イネーブル信号をイネーブルする
ことを特徴とするDLL回路。 - 前記デューティ比感知ユニットは、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの第1のエッジが一致した後、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの第2のエッジを比較する動作を行うことで、前記立ち上りクロックのデューティ比及び前記立ち下りクロックのデューティ比を判別して、前記デューティ比感知信号を生成することを特徴とする請求項1に記載のDLL回路。
- 前記補正制御ユニットは、前記デューティ比感知信号に応じて加算又は減算を行うことで、複数ビットのカウント信号を生成し、前記補正制御信号として出力するカウンターを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のDLL回路。
- 前記デューティ比補正ユニットは、前記補正制御信号に含まれた複数ビットの信号のハイ信号及びロー信号の個数により、前記内部クロックのデューティ比を補正して前記基準クロックを出力することを特徴とする請求項3に記載のDLL回路。
- 前記補正制御ユニットは、
前記デューティ比感知信号に応じて加算又は減算を行うことで、複数ビットのカウント信号を生成するカウンターと、
前記複数ビットのカウント信号がしきい値であるか否かを判別して、前記混合イネーブル信号を生成するしきい値感知器と、
前記複数ビットのカウント信号をデコードし、複数ビットの前記補正制御信号を出力するデコーダーと
を含むことを特徴とする請求項1に記載のDLL回路。 - 前記デューティ比補正ユニットは、複数ビットの前記補正制御信号において何番目のビットにハイ信号が含まれるかにより、前記内部クロックのデューティ比を補正し、前記基準クロックを出力することを特徴とする、請求項5に記載のDLL回路。
- 前記デューティ比補正ユニットは、
前記補正制御信号に応じて、駆動部のプルアップを行うプルアップ部と、
前記補正制御信号に応じて、前記駆動部のプルダウンを行うプルダウン部と、
前記プルアップ部のプルアップ動作及び前記プルダウン部のプルダウン動作に応じて、前記内部クロックを駆動し、前記基準クロックを出力する駆動部と
を含むことを特徴とする請求項4又は請求項6に記載のDLL回路。 - 前記プルアップ部及び前記プルダウン部は、それぞれ複数のトランジスタを含み、前記プルアップ部に含まれた複数のトランジスタは、それぞれ互いに異なるサイズとして具現され、前記プルダウン部に含まれた複数のトランジスタも、それぞれ互い異なるサイズとして具現されることを特徴とする請求項7に記載のDLL回路。
- 前記混合イネーブル信号に応じて、前記立ち上りクロックの位相と前記立ち下りクロックの位相とを混合して、出力クロックを生成する位相混合ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のDLL回路。
- 前記位相混合ユニットは、第1の位相比較信号に応じて、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの位相混合動作の制御をさらに行うことを特徴とする請求項9に記載のDLL回路。
- 前記位相混合ユニットは、
前記混合イネーブル信号がイネーブルされたか否かにより、選択的に前記立ち上りクロックの位相及び前記立ち下りクロックの位相を混合する位相混合部と、
前記混合イネーブル信号及び前記第1の位相比較信号に応じて、前記立ち上りクロック又は前記立ち下りクロックを駆動する駆動力補償部と
を含むことを特徴とする請求項10に記載のDLL回路。 - 前記位相混合部は、
前記立ち上りクロックを反転駆動する第1の反転ドライバーと、
前記混合イネーブル信号がイネーブルされると、前記立ち下りクロックを反転駆動する第2の反転ドライバーと、
前記第1の反転ドライバーの出力信号又は前記第2の反転ドライバーの出力信号を反転駆動する第3の反転ドライバーと
を含むことを特徴とする請求項11に記載のDLL回路。 - 前記駆動力補償部は、
前記第1の位相比較信号に応じて、前記立ち上りクロックを反転駆動する第1の反転ドライバーと、
前記第1の位相比較信号に応じて、前記立ち下りクロックを反転駆動する第2の反転ドライバーと、
前記混合イネーブル信号がイネーブルされると、前記第1の反転ドライバーの出力信号又は前記第2の反転ドライバーの出力信号を反転駆動する第3の反転ドライバーと
を含むことを特徴とする請求項11に記載のDLL回路。 - 立ち上りクロックのデューティ比及び立ち下りクロックのデューティ比により、内部クロックのデューティ比を補正して基準クロックを出力するデューティ比補正ユニットと、
前記デューティ比補正ユニットの動作が限界に到達したか否かにより、選択的に前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックを混合する位相混合ユニットと
を含むことを特徴とするDLL回路。 - 前記立ち上りクロックのデューティ比及び前記立ち下りクロックのデューティ比を感知して、デューティ比感知信号を出力するデューティ比感知ユニットと、
前記デューティ比感知信号に応じて、複数ビットの補正制御信号及び混合イネーブル信号を生成する補正制御ユニットと
をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載のDLL回路。 - 前記デューティ比補正ユニットは、前記複数ビットの補正制御信号に含まれたハイ信号及びロー信号の個数により、前記内部クロックのデューティ比を補正して前記基準クロックを出力することを特徴とする請求項15に記載のDLL回路。
- 前記デューティ比補正ユニットは、前記複数ビットの補正制御信号において何番目のビットにハイ信号が含まれるかにより、前記内部クロックのデューティ比を補正し、前記基準クロックを出力することを特徴とする請求項15に記載のDLL回路。
- 前記デューティ比補正ユニットは、
前記複数ビットの補正制御信号に応じて、駆動部のプルアップを行うプルアップ部と、
前記複数ビットの補正制御信号に応じて、前記駆動部のプルダウンを行うプルダウン部と、
前記プルアップ部のプルアップ動作及び前記プルダウン部のプルダウン動作に応じて、前記内部クロックを駆動し、前記基準クロックを出力する駆動部と
を含むことを特徴とする請求項16又は請求項17に記載のDLL回路。 - 前記プルアップ部及び前記プルダウン部は、それぞれ複数のトランジスタを含み、前記プルアップ部に含まれた複数のトランジスタは、それぞれ互いに異なるサイズとして具現され、前記プルダウン部に含まれた複数のトランジスタも、それぞれ互い異なるサイズとして具現されることを特徴とする請求項18に記載のDLL回路。
- 前記位相混合ユニットは、前記混合イネーブル信号がイネーブルされたか否かにより、前記基準クロックのデューティ比が補正完了であるか否かを判別し、第1の位相比較信号に応じて、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの位相混合動作を制御して出力クロックを生成することをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載のDLL回路。
- 前記位相混合ユニットは、前記混合イネーブル信号がイネーブルされた否かにより、選択的に前記立ち上りクロックの位相及び前記立ち下りクロックの位相を混合する位相混合部と、
前記混合イネーブル信号及び前記第1の位相比較信号に応じて、前記立ち上りクロック又は前記立ち下りクロックを駆動する駆動力補償部と
を含むことを特徴とする請求項20に記載のDLL回路。 - 前記位相混合部は、
前記立ち上りクロックを反転駆動する第1の反転ドライバーと、
前記混合イネーブル信号がイネーブルされると、前記立ち下りクロックを反転駆動する第2の反転ドライバーと、
前記第1の反転ドライバーの出力信号又は前記第2の反転ドライバーの出力信号を反転駆動する第3の反転ドライバーと
を含むことを特徴とする請求項21に記載のDLL回路。 - 前記駆動力補償部は、
前記第1の位相比較信号に応じて、前記立ち上りクロックを反転駆動する第1の反転ドライバーと、
前記第1の位相比較信号に応じて、前記立ち下りクロックを反転駆動する第2の反転ドライバーと、
前記混合イネーブル信号がイネーブルされると、前記第1の反転ドライバーの出力信号又は前記第2の反転ドライバーの出力信号を反転駆動する第3の反転ドライバーと
を含むことを特徴とする請求項21に記載のDLL回路。 - 前記デューティ比感知ユニットは、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの第1のエッジが一致した後、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの第2のエッジを比較する動作を行うことで、前記立ち上りクロックのデューティ比及び前記立ち下りクロックのデューティ比を判別して、前記デューティ比感知信号を生成することを特徴とする請求項15に記載のDLL回路。
- 前記補正制御ユニットは、前記デューティ比感知信号に含まれる情報により、前記複数ビットの補正制御信号を生成し、前記複数ビットの補正制御信号がしきい値に到達すると、前記混合イネーブル信号をイネーブルすることを特徴とする請求項15に記載のDLL回路。
- 前記補正制御ユニットは、
前記デューティ比感知信号に応じて加算又は減算を行うことで、複数ビットのカウント信号を生成するカウンターと、
前記複数ビットのカウント信号が最大値又は最小値であるか否かを判別して、前記混合イネーブル信号を生成するしきい値感知器と、
前記複数ビットのカウント信号をデコードして、前記複数ビットの補正制御信号を出力するデコーダーと
を含むことを特徴とする請求項25に記載のDLL回路。 - 前記立ち上りクロックの位相と前記立ち下りクロックの位相とを比較して、前記第1の位相比較信号を生成する第1の位相比較ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項11又は請求項20に記載のDLL回路。
- 外部クロックをバッファリングして前記内部クロックを生成するクロック入力バッファをさらに含むことを特徴とする請求項1又は請求項14に記載のDLL回路。
- 第1の遅延制御信号の制御により、前記基準クロックを遅延させ、前記立ち上りクロックを出力する第1の遅延ユニットと、
第2の遅延制御信号の制御により、前記基準クロックを遅延させ、前記立ち下りクロックを出力する第2の遅延ユニットと
をさらに含むことを特徴とする請求項28に記載のDLL回路。 - 出力クロックのデータ出力バッファまでの伝送経路に存在する遅延素子による遅延値をモデリングして、前記出力クロックに遅延時間を付与し、フィードバッククロックを生成する遅延モデリングユニットと、
前記基準クロック及び前記フィードバッククロックの位相を比較して、第2の位相比較信号を生成する第2の位相比較ユニットと、
第1の位相比較信号及び前記第2の位相比較信号に応じて、前記第1の遅延制御信号及び前記第2の遅延制御信号を生成する遅延制御ユニットと
をさらに含むことを特徴とする請求項29に記載のDLL回路。 - 立ち上りクロックのデューティ比及び立ち下りクロックのデューティ比を感知して、デューティ比感知信号を出力するステップと、
前記デューティ比感知信号に応じて、補正制御信号を生成するステップと、
前記補正制御信号に応じて、内部クロックのデューティ比を補正し、基準クロックを出力するステップと
を含み、
前記補正制御信号を生成するステップは、前記デューティ比感知信号に応じて前記補正制御信号を生成し、前記補正制御信号の論理値がしきい値に到達すると、混合イネーブル信号をイネーブルする
ことを特徴とするDLL回路の制御方法。 - 前記デューティ比感知信号を出力するステップは、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの第1のエッジが一致した後、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの第2のエッジを比較する動作を行うことで、前記立ち上りクロックのデューティ比及び前記立ち下りクロックのデューティ比を判別して、前記デューティ比感知信号を生成することを特徴とする請求項31に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記補正制御信号を生成するステップは、前記デューティ比感知信号に応じて加算又は減算を行うことで、複数ビットのカウント信号を生成し、前記補正制御信号として出力するステップを含むことを特徴とする請求項31又は請求項32に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記基準クロックを出力するステップは、前記補正制御信号に含まれたハイ信号及びロー信号の個数により、前記内部クロックのデューティ比を補正し、前記基準クロックを出力することを特徴とする請求項33に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記補正制御信号を生成するステップは、
前記デューティ比感知信号に応じて加算又は減算を行うことで、複数ビットのカウント信号を生成するステップと、
前記複数ビットのカウント信号がしきい値であるか否かを判別して、前記混合イネーブル信号を生成するステップと、
前記複数ビットのカウント信号をデコードして、複数ビットの前記補正制御信号を出力するステップと
を含むことを特徴とする請求項31に記載のDLL回路の制御方法。 - 前記基準クロックを出力するステップは、 複数ビットの前記補正制御信号において何番目のビットにハイ信号が含まれるかにより、前記内部クロックのデューティ比を補正し、前記基準クロックを出力することを特徴とする請求項31に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記基準クロックを出力するステップの以後に、前記混合イネーブル信号に応じて、前記立ち上りクロックの位相と前記立ち下りクロックの位相とを混合し、出力クロックを生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項31に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記出力クロックを生成するステップは、第1の位相比較信号に応じて、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの位相混合動作を制御することをさらに含むことを特徴とする請求項37に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記出力クロックを生成するステップは、
前記混合イネーブル信号がイネーブルされたか否かにより、選択的に前記立ち上りクロックの位相と前記立ち下りクロックの位相とを混合するステップと、
前記混合イネーブル信号及び前記第1の位相比較信号に応じて、前記立ち上りクロック又は前記立ち下りクロックを駆動するステップと
を含むことを特徴とする請求項38に記載のDLL回路の制御方法。 - 立ち上りクロックのデューティ比及び立ち下りクロックのデューティ比により、内部クロックのデューティ比を補正し、基準クロックを出力するステップと、
前記内部クロックのデューティ比を補正する動作が限界に到達したか否かにより、選択的に前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックを混合するステップと
を含むことを特徴とするDLL回路の制御方法。 - 前記基準クロックを出力するステップの以前に、前記立ち上りクロックのデューティ比及び前記立ち下りクロックのデューティ比を感知して、デューティ比感知信号を出力するステップと、
前記デューティ比感知信号に応じて、複数ビットの補正制御信号及び混合イネーブル信号を生成するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項40に記載のDLL回路の制御方法。 - 前記基準クロックを出力するステップは、前記複数ビットの補正制御信号に含まれたハイ信号及びロー信号の個数により、前記内部クロックのデューティ比を補正し、前記基準クロックを出力することを特徴とする請求項41に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記基準クロックを出力するステップは、前記複数ビットの補正制御信号において何番目のビットにハイ信号が含まれるかにより、前記内部クロックのデューティ比を補正し、前記基準クロックを出力することを特徴とする請求項41又は42に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記立ち上りクロックと立ち下りクロックとを混合するステップは、前記混合イネーブル信号がイネーブルされた否かにより、前記基準クロックのデューティ比が補正完了であるか否かを判別し、第1の位相比較信号に応じて、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの位相混合動作を制御し、出力クロックを生成することをさらに含むことを特徴とする請求項41又は43に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記立ち上りクロックと立ち下りクロックとを混合するステップは、
前記混合イネーブル信号がイネーブルされたか否かにより、選択的に前記立ち上りクロックの位相と前記立ち下りクロックの位相とを混合するステップと、
前記混合イネーブル信号及び前記第1の位相比較信号に応じて、前記立ち上りクロック又は前記立ち下りクロックを駆動するステップと
を含むことを特徴とする請求項44に記載のDLL回路の制御方法。 - 前記デューティ比感知信号を出力するステップは、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの第1のエッジが一致した後、前記立ち上りクロック及び前記立ち下りクロックの第2のエッジを比較する動作を行うことで、前記立ち上りクロックのデューティ比及び前記立ち下りクロックのデューティ比を判別して、前記デューティ比感知信号を生成することを特徴とする請求項41に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記複数ビットの補正制御信号及び混合イネーブル信号を生成するステップは、前記デューティ比感知信号に含まれる情報により、前記複数ビットの補正制御信号を生成し、前記複数ビットの補正制御信号がしきい値に到達すると、前記混合イネーブル信号をイネーブルすることを特徴とする請求項41に記載のDLL回路の制御方法。
- 前記複数ビットの補正制御信号及び混合イネーブル信号を生成するステップは、前記デューティ比感知信号に応じて加算又は減算を行うことで、複数ビットのカウント信号を生成するステップと、
前記複数ビットのカウント信号の最大値又は最小値の可否を判別して、前記混合イネーブル信号を生成するステップと、
前記複数ビットのカウント信号をデコードして、前記複数ビットの補正制御信号を出力するステップと
を含むことを特徴とする請求項47に記載のDLL回路の制御方法。 - 前記立ち上りクロックの位相及び前記立ち下りクロックの位相を比較して、前記第1の位相比較信号を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項38又は請求項44に記載のDLL回路の制御方法。
- 外部クロックをバッファリングして前記内部クロックを生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項31又は請求項40に記載のDLL回路の制御方法。
- 第1の遅延制御信号に応じて、前記基準クロックを遅延させ、前記立ち上りクロックを出力するステップと、
第2の遅延制御信号に応じて、前記基準クロックを遅延させ、前記立ち下りクロックを出力するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項49に記載のDLL回路の制御方法。 - 前記出力クロックのデータ出力バッファまでの伝送経路に存在する遅延素子による遅延値をモデリングして、前記出力クロックを遅延させ、フィードバッククロックを生成するステップと、
前記基準クロック及び前記フィードバッククロックの位相を比較して、第2の位相比較信号を生成するステップと、
前記第1の位相比較信号及び前記第2の位相比較信号に応じて、前記第1の遅延制御信号及び前記第2の遅延制御信号を生成するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項51に記載のDLL回路の制御方法。
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