KR100222397B1 - Clock buffer device - Google Patents

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Abstract

디지털 튜닝방식을 이용하여 고주파에서도 저 소비전력 특성을 유지할 수 있는 클럭 버퍼장치에 관해 개시되어 있다. 본 발명은, 상승에지와 하강에지를 갖는 입력 클럭신호로부터 출력 클럭신호를 생성하는 클럭 버퍼장치에 있어서, 상기 입력 클럭신호의 상승에지에서 이를 감지하는 동시에 상기 입력 클럭신호의 하강에지에서 상기 출력 클럭신호가 고 임피던스 상태를 유지하는 시간을 결정하는 제1 신호 발생수단과; 상기 입력 클럭신호의 하강에지에서 이를 감지하는 동시에 상기 입력 클럭신호의 상승에지에서 상기 출력 클럭신호가 고 임피던스 상태를 유지하는 시간을 결정하는 제2 신호 발생수단과; 상기 제1 신호 및 제2 신호를 증폭하는 수단과; 증폭된 상기 제1 신호 및 제2 신호의 변화에 대응하여 출력 클럭신호를 발생시키는 출력단 트랜지스터를 포함하여 이루어지는 클럭 버퍼장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 저 소비전력 특성을 고주파 클럭에서도 유지할 수 있을 뿐 아니라, 파형형성기 등의 트랜지스터의 특성이 공정조건이나 온도조건에 따라 변화해도 최종단 출력 트랜지스터를 모두 "오프"상태로 만들어 단락전류를 방지할 수 있다.Disclosed is a clock buffer device capable of maintaining low power consumption even at high frequencies using a digital tuning scheme. The present invention provides a clock buffer device for generating an output clock signal from an input clock signal having a rising edge and a falling edge, wherein the output clock is detected at the falling edge of the input clock signal while detecting the rising edge of the input clock signal. First signal generating means for determining a time for which the signal maintains a high impedance state; Second signal generating means for detecting the falling edge of the input clock signal and determining the time for which the output clock signal maintains the high impedance state at the rising edge of the input clock signal; Means for amplifying the first signal and the second signal; The present invention provides a clock buffer device including an output terminal transistor configured to generate an output clock signal in response to changes of the amplified first and second signals. According to the present invention, the low power consumption characteristics can be maintained even at a high frequency clock, and even if the characteristics of the transistor such as the waveform generator are changed according to the process conditions or the temperature conditions, the final stage output transistors are all turned "off" to short-circuit current. Can be prevented.

Description

클럭 버퍼장치Clock buffer

본 발명은 클럭 버퍼장치에 관한 것으로서, 특히 디지털 튜닝방식을 이용하여 고주파에서도 저 소비전력 특성을 유지할 수 있는 클럭 버퍼장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clock buffer device, and more particularly, to a clock buffer device capable of maintaining low power consumption even at a high frequency by using a digital tuning method.

고성능 대용량의 집적회로 칩에서는, 외부 시스템 클럭의 함수로서 칩의 타이밍을 제어하기 위해 내부 클럭신호가 칩 전체에 분배된다. 일반적으로, 이 내부 클럭신호는 외부 클럭으로부터 클럭 버퍼장치에 의해 생성되어, 칩 내의 회로에 배분된다. 통상의 클럭 버퍼장치는 외부 클럭신호를 받아서 2개의 출력 트랜지스터에 전송하는 큰 인버터를 포함하고 있으며, 출력 트랜지스터는 칩 내의 클럭분배 네트워크에 내부 클럭신호를 전송한다.In high performance high capacity integrated circuit chips, internal clock signals are distributed throughout the chip to control the timing of the chip as a function of the external system clock. In general, this internal clock signal is generated by the clock buffer device from an external clock and distributed to circuits in the chip. A typical clock buffer device includes a large inverter that receives an external clock signal and transmits it to two output transistors. The output transistor transmits an internal clock signal to a clock distribution network in a chip.

이러한 클럭 버퍼장치에 아날로그 튜닝방식을 이용하는 종래기술의 일예에 따른 회로도를 도1에 도시한다.FIG. 1 is a circuit diagram according to an example of the related art using an analog tuning method for such a clock buffer device.

도1의 좌측(In)에서 입력클럭이 가해지면, 입력의 펄스폭을 2가지로 변환시키는 파형형성기(110)에 의해 파형이 변환된다. 상기 2가지의 파형 변환은 직렬로 연결된 인버터들(도1에서는, s1p와 s2p, s1n과 s2n)에 의해 각각 이루어진다. 상부의 파형형성기(s1p→s2p)에 의해 형성된 파형은 출력단 PMOS 구동기(130)로 입력되어 전류 구동능력이 향상된 다음, 최종 출력신호를 출력하는 PMOS(Mp)의 게이트에 입력되어 최종 출력을 제어한다. 한편, 하부의 파형형성기(s1n→s2n)에 의해 형성된 파형은 출력단 NMOS 구동기(120)로 입력되어 전류 구동능력이 향상된 다음, 최종 출력신호를 출력하는 NMOS(Mn)의 게이트에 입력되어 최종 출력을 제어한다. 최종 출력신호는 CMOS인 최종 출력단(140)에 의해 출력된다.When an input clock is applied on the left side In of FIG. 1, the waveform is converted by the waveform generator 110 which converts the pulse width of the input into two types. The two waveform conversions are respectively made by inverters connected in series (s1p and s2p, s1n and s2n in FIG. 1). The waveform formed by the upper waveform generator s1p → s2p is input to the output PMOS driver 130 to improve the current driving capability, and then is input to the gate of the PMOS Mp outputting the final output signal to control the final output. . On the other hand, the waveform formed by the lower waveform generator (s1n → s2n) is input to the output NMOS driver 120 to improve the current driving capability, and then input to the gate of the NMOS (Mn) for outputting the final output signal to the final output To control. The final output signal is output by the final output stage 140 which is CMOS.

도2는 도1에 도시된 회로의 각 부분에서의 파형을 나타낸 도면이다. 이하, 도2를 통하여 도1의 회로에 대해 보다 상세히 설명한다.FIG. 2 is a diagram showing waveforms at respective parts of the circuit shown in FIG. Hereinafter, the circuit of FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도1의 (a)는 입력클럭의 파형, (b)는 인버터(s1p)의 출력파형, (c)는 상부 파형형성기의 최종 출력파형인 인버터(s2p)의 출력파형, (d)는 인버터(s1n)의 출력파형, (e)는 하부 파형형성기의 최종 출력파형인 인버터(s2n)의 출력파형, (f)는 출력단 PMOS 구동기의 출력파형, (g)는 출력단 NMOS 구동기의 출력파형, (h)는 출력 인버터를 통과한 출력클럭의 파형을 각각 시간의 경과에 따라 도시한 도면이다.(A) is the waveform of the input clock, (b) is the output waveform of the inverter s1p, (c) is the output waveform of the inverter s2p which is the final output waveform of the upper waveform generator, and (d) is the inverter ( output waveform of s1n), (e) is output waveform of inverter s2n which is the final output waveform of lower waveform generator, (f) is output waveform of output PMOS driver, (g) is output waveform of output NMOS driver, (h ) Is a diagram showing the waveform of the output clock passing through the output inverter over time.

종래의 회로에 의하면, 도1의 (f) 및 (g)에 도시된 바와 같은 변형된 클럭신호를 PMOS 및 NMOS의 게이트 입력신호로 각각 사용함으로써, 출력단 클럭 전이시에 PMOS 및 NMOS를 "오프(고 임피던스)"상태로 만든다. 여기서, 고 임피던스 상태는 도 2의 (h)에서 보는 바와 같이 출력클럭의 파형이 전이되는 상태에서는 반드시 NMOS 및 PMOS의 게이트 입력이 각각 0(high), 1(low)로 되어, 전원전압(Vdd)와 접지전위(GND) 모두 클럭버퍼의 출력단에 전달되지 않는 상태를 말한다. 이는 트라이 스테이트(tri-state)의 출력상태로서, 도1의 (h)에 굵은 선분의 부분으로 표시된다.According to the conventional circuit, by using the modified clock signal as shown in Figs. 1F and 1G as the gate input signal of the PMOS and NMOS, respectively, the PMOS and NMOS are " off " High impedance) "state. In the high impedance state, as shown in (h) of FIG. 2, when the waveform of the output clock is transitioned, the gate inputs of the NMOS and PMOS become 0 (high) and 1 (low), respectively, and the power supply voltage (Vdd) ) And ground potential (GND) are not transmitted to the output of the clock buffer. This is an output state of the tri-state, and is shown as part of a thick line in FIG. 1 (h).

상기와 같이 하면, 단락 전류경로가 차단되어 최종단 인버터에서의 소비전력을 줄일 수 있다는 이점이 있다. 여기서, 단락전류란, 같은 게이트 입력신호를 가지는 PMOS와 NMOS 트랜지스터로 이루어진 인버터가 출력단 구동기(120, 130)의 출력신호 전이시 전이 중간영역에서 경로 Vdd→Mp→Mn→GND를 통하여 흐르는 전류를 의미한다.In this way, the short-circuit current path is cut off, thereby reducing the power consumption of the final stage inverter. Here, the short-circuit current means a current flowing through the path Vdd → Mp → Mn → GND in the transition intermediate region when an inverter composed of PMOS and NMOS transistors having the same gate input signal transitions the output signal of the output stage drivers 120 and 130. do.

한편, 도1의 회로와는 달리 일반적인 인버터 체인으로 구성된 클럭버퍼가 동작할 때, 소비전력은 다음 수학식1과 같다.On the other hand, unlike the circuit of Figure 1 when the clock buffer consisting of a typical inverter chain, the power consumption is expressed by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Ptotal = Psc + Pbuf + PloadPtotal = Psc + Pbuf + Pload

여기서, Ptotal은 클럭버퍼에서 사용된 전체 전력, Psc는 단락전류, Pbuf는 트랜지스터의 병렬 캐패시터에 의해 소비되는 전력, Pload는 부하에 의해 소비되는 전력을 각각 나타낸다.Here, Ptotal represents total power used in the clock buffer, Psc represents short circuit current, Pbuf represents power consumed by the parallel capacitor of the transistor, and Pload represents power consumed by the load.

이에 비해 도1에 도시된 회로에서 소비되는 전력은 최종 출력단에서 단락전류가 흐르지 않으므로, 소비전력이 다음 수학식2와 같이 표시된다.On the contrary, since the short-circuit current does not flow in the final output stage, the power consumption in the circuit shown in FIG. 1 is represented by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Ptotal = Psc - 0.3Psc + Pbuf + PloadPtotal = Psc-0.3Psc + Pbuf + Pload

상기 수학식2에서 0.3Psc는 일반 인버터 체인으로 이루어진 클럭버퍼와는 달리 최종 출력단에서 단락전류가 흐르지 않기 때문에 생겨난 이득부분으로서, 도1에 도시된 회로는 0.3Psc만큼의 전력 이득이 있다.In the equation (2), 0.3Psc is a gain portion generated because a short circuit current does not flow in the final output stage unlike a clock buffer composed of a general inverter chain, and the circuit shown in FIG. 1 has a power gain of 0.3Psc.

그러나, 도1에 도시된 바와 같은 클럭 버퍼회로가 상기한 장점을 유지하기 위해서는 고주파 클럭을 사용할수록 최종 출력단(140)의 게이트에 전달되는 신호의 펄스폭을 정확히 조절해 주어야 하는데, 이를 파형형성기(110)의 트랜지스터의 크기만으로 조절하기는 어렵다. 또한, 트랜지스터 크기를 일단 적절하게 튜닝하였다고 해도, 제조공정 상의 이유로 파형형성기(110)의 트랜지스터의 특성이 원하지 않는 방향으로 변하는 경우, 예컨대 최종 출력단(140)의 게이트 입력신호의 전이시에 NMOS(Mn) 및 PMOS(Mp)가 모두 "온"되는 영역이 일반 인버터 체인보다 오래 지속되는 방향으로 변하는 경우에는, 일반 인버터 체인으로 이루어진 클럭버퍼보다 도1의 클럭 버퍼회로가 더 많은 전력을 소비하게 된다. 즉, 도1에 도시된 종래의 클럭 버퍼회로는 저주파 클럭에서는 설계의도와 같이 저 소비전력 특성을 나타내면서 잘 동작하나, 약 100㎒ 이상의 고주파에서는 상기한 기술상의 문제로 저 소비전력 특성을 유지하기 어렵다는 문제점이 있다.However, in order to maintain the above-mentioned advantages of the clock buffer circuit as shown in FIG. 1, the pulse width of the signal transmitted to the gate of the final output terminal 140 must be accurately adjusted as the high frequency clock is used. It is difficult to control only by the size of the transistor of 110). Further, even if the transistor size is properly tuned once, if the characteristics of the transistor of the waveform generator 110 change in an undesired direction for reasons of manufacturing process, for example, when the gate input signal of the final output terminal 140 transitions to NMOS (Mn). In the case where both the region " on " and the PMOS Mp are changed in a direction that lasts longer than the general inverter chain, the clock buffer circuit of FIG. 1 consumes more power than the clock buffer composed of the general inverter chain. In other words, the conventional clock buffer circuit shown in Fig. 1 operates well while exhibiting low power consumption characteristics, such as design intention, at low frequency clocks, but it is difficult to maintain low power consumption characteristics at high frequencies of about 100 MHz or more due to the above technical problem. There is a problem.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 저 소비전력 특성을 고주파 클럭에서도 유지할 수 있는 클럭 버퍼장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a clock buffer device capable of maintaining low power consumption even at a high frequency clock.

본 발명의 다른 목적은 클럭 버퍼장치를 구성하는 트랜지스터의 특성이 공정조건이나 온도조건에 따라 변화해도 저 소비전력의 특성을 유지할 수 있는 버퍼장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a buffer device capable of maintaining low power consumption even when the characteristics of a transistor constituting the clock buffer device change depending on process conditions and temperature conditions.

도1은 종래기술에 의한 아날로그 튜닝방식의 클럭 버퍼장치의 일례를 나타낸 회로도,1 is a circuit diagram showing an example of an analog tuning clock buffer device according to the prior art;

도2는 도1에 도시된 회로의 각 부분에서의 파형을 나타낸 도면,FIG. 2 is a diagram showing waveforms at respective parts of the circuit shown in FIG. 1; FIG.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 회로도이다.3 is a circuit diagram according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : NAND 게이트11: NAND gate

17 : NOR 게이트17: NOR gate

Mp,23 : PMOSMp, 23: PMOS

Mn,24 : NMOSMn, 24: NMOS

110 : 파형형성기110: waveform generator

120 : 출력단 NMOS 구동기120: output terminal NMOS driver

130 : 출력단 PMOS 구동기130: output terminal PMOS driver

140 : 출력단 인버터140: output stage inverter

Clk : 입력클럭Clk: Input Clock

Clkout : 출력클럭Clkout: Output Clock

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 상승에지(rising edge)와 하강에지(falling edge)를 갖는 입력 클럭신호로부터 출력 클럭신호를 생성하는 클럭 버퍼장치에 있어서,The present invention for realizing the above object is a clock buffer device for generating an output clock signal from an input clock signal having a rising edge (rising edge) and a falling edge (falling edge),

상기 입력 클럭신호의 상승에지에서 이를 감지하는 동시에 상기 입력 클럭신호의 하강에지에서 상기 출력 클럭신호가 고 임피던스 상태를 유지하는 시간을 결정하는 제1 신호 발생수단과;First signal generating means for detecting the rising edge of the input clock signal and determining a time at which the output clock signal maintains a high impedance state at the falling edge of the input clock signal;

상기 입력 클럭신호의 하강에지에서 이를 감지하는 동시에 상기 입력 클럭신호의 상승에지에서 상기 출력 클럭신호가 고 임피던스 상태를 유지하는 시간을 결정하는 제2 신호 발생수단과;Second signal generating means for detecting the falling edge of the input clock signal and determining the time for which the output clock signal maintains the high impedance state at the rising edge of the input clock signal;

상기 제1 신호 및 제2 신호를 증폭하는 수단과;Means for amplifying the first signal and the second signal;

증폭된 상기 제1 신호 및 제2 신호의 변화에 대응하여 출력 클럭신호를 발생시키는 출력단 트랜지스터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 클럭 버퍼장치를 제공한다.It provides a clock buffer device comprising an output terminal transistor for generating an output clock signal in response to the change of the amplified first signal and the second signal.

본 발명에 있어서,In the present invention,

상기 제1 신호 발생수단은, 상기 입력 클럭신호와 제2 신호 발생수단의 출력신호 각각을 입력으로 가지는 NAND 게이트와 이에 연결된 제1 인버터로 이루어지며,The first signal generating means includes a NAND gate having an input of each of the input clock signal and the output signal of the second signal generating means and a first inverter connected thereto.

상기 제2 신호 발생수단은, 상기 입력 클럭신호와 제1 신호 발생수단의 출력신호 각각을 입력으로 가지는 NOR 게이트와 이에 연결된 제2 인버터로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 출력단 트랜지스터는, 증폭수단을 거친 상기 제1 신호를 게이트 입력으로 가지는 PMOS와, 증폭수단을 거친 상기 제2 신호를 게이트 입력으로 가지는 NMOS로 이루어지는 CMOS(상보형 MOS)인 것이 더욱 바람직하다.Preferably, the second signal generating means comprises a NOR gate having each of the input clock signal and the output signal of the first signal generating means as an input, and a second inverter connected thereto. More preferably, it is a CMOS (complementary MOS) consisting of a PMOS having the first signal as the gate input and an NMOS having the second signal through the amplifying means as the gate input.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is not intended to limit the scope of the invention, but is presented by way of example only.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 회로도로서, 이 회로의 동작을 신호 변화측면에서 관찰하면 다음 표 1과 같이 나타낼 수 있다.FIG. 3 is a circuit diagram according to an embodiment of the present invention. When the operation of the circuit is observed in terms of signal change, it may be represented as shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

전이단계Transition stage (a)(a) (b)(b) (c)(c) (d)(d) (e)(e) (f)(f) (g)(g) (h)(h) 입력클럭(Clk)Input clock (Clk) 00 0→10 → 1 1One 1One 1One 1→01 → 0 00 00 노드 14Node 14 00 00 00 0→10 → 1 1One 1One 1→01 → 0 00 노드 20Node 20 00 00 0→10 → 1 1One 1One 1One 1One 1→01 → 0 PMOS(23)PMOS (23) 오프off 오프off 오프off 오프→온Off → on On On 온→오프On → off 오프off NMOS(24)NMOS (24) On On 온→오프On → off 오프off 오프off 오프off 오프off 오프→온Off → on 출력클럭(Clkout)Output Clock (Clkout) 00 00 0→hZ0 → hZ hZ→1hZ → 1 1One 1One 1→hZ1 → hZ hZ→0hZ → 0

상기 표 1에서 전이단계 (a) 내지 (h)는 그 순서대로 시간의 경과를 나타내며, hZ은 고 임피던스 상태를 표시한다.In Table 1, transition steps (a) to (h) indicate the passage of time in that order, and hZ indicates a high impedance state.

표 1을 참조하여, 도3의 회로에 대해 아래에 설명한다.Referring to Table 1, the circuit of FIG. 3 will be described below.

도3의 회로에서는, 입력클럭신호(Clk)과 제2 인버터(19)의 출력단인 노드(20)의 신호를 입력으로 가지는 NAND 게이트(11)에 제1 인버터(13)가 연결되고, 제1 인버터(13)의 출력단인 노드(14)의 신호는 입력클럭(Clk)와 더불어 NOR 게이트(17)의 입력으로 들어간다. 그 다음, 노드(14)의 신호는 제3 인버터(15)를 거쳐 최종 출력단의 PMOS(23)의 게이트 입력으로 들어가고, 노드(20)의 신호는 제4 인버터(21)을 거쳐 최종 출력단의 NMOS(24)의 게이트 입력으로 들어가서, 출력 클럭신호(Clkout)를 발생시킨다.In the circuit of Fig. 3, the first inverter 13 is connected to the NAND gate 11 having the input clock signal Clk and the signal of the node 20 which is the output terminal of the second inverter 19 as an input, and the first The signal of the node 14, which is the output terminal of the inverter 13, enters the input of the NOR gate 17 together with the input clock Clk. The signal at node 14 then enters the gate input of PMOS 23 at the final output stage via third inverter 15 and the NMOS signal at final output stage via fourth inverter 21. Enter the gate input of 24 to generate an output clock signal Clkout.

표 1의 전이단계 (b)에 나타낸 바와 같이 입력클럭이 상승에지인 경우, 즉 신호가 0에서 1로 전이하는 경우에, 전이단계 (c)에서는 이에 따라 제2 인버터(19)의 출력단인 노드(20)의 신호 역시 0에서 1로 전이하여, NMOS(14)를 "오프"상태로 만든다. PMOS(23)는 노드(14)가 0의 신호를 유지하고 있기 때문에 "오프"상태가 유지된다. 따라서, 전이단계 (c)의 출력 클럭신호(Clkout)는 0에서 고 임피던스 상태로 전이되며, 도3의 전원전압(Vdd)에서 시작하여 PMOS(23)와 NMOS(24)를 차례로 거친 후 접지전위(GND)로 흘러가는 단락전류가 방지된다.As shown in transition step (b) of Table 1, when the input clock is a rising edge, i.e., when the signal transitions from 0 to 1, the transition step (c) thus corresponds to the node which is the output terminal of the second inverter 19. The signal at 20 also transitions from 0 to 1, causing the NMOS 14 to be " off ". The PMOS 23 remains in the " off " state because node 14 is holding a zero signal. Therefore, the output clock signal Clkout of the transition step (c) transitions from 0 to the high impedance state, starts from the power supply voltage Vdd of FIG. 3, passes through the PMOS 23 and the NMOS 24 in turn, and then the ground potential. Short circuit current flowing to (GND) is prevented.

마찬가지로, 표 1의 전이단계 (f)에 나타낸 바와 같이 입력클럭이 하강에지인 경우, 즉 신호가 1에서 0으로 전이하는 경우에, 전이단계 (g)에서는 이에 따라 제1 인버터(13)의 출력단인 노드(14)의 신호 역시 1에서 0로 전이하여, PMOS(23)를 "오프"상태로 만든다. NMOS(24)는 노드(20)가 1의 신호를 유지하고 있기 때문에 "오프"상태가 유지된다. 따라서, 전이단계 (g)의 출력 클럭신호(Clkout)는 1에서 고 임피던스 상태로 전이되며, 도3의 전원전압(Vdd)에서 시작하여 PMOS(23)와 NMOS(24)를 차례로 거치고 접지전위(GND)로 흘러가는 단락전류가 방지된다.Similarly, when the input clock is a falling edge, i.e., when the signal transitions from 1 to 0, as shown in transition step (f) of Table 1, the transition stage (g) accordingly output stage of the first inverter 13 The signal at in node 14 also transitions from 1 to 0, causing PMOS 23 to " off ". The NMOS 24 remains in the " off " state because the node 20 is holding a signal of one. Therefore, the output clock signal Clkout of the transition step (g) is transitioned from 1 to the high impedance state, starting from the power supply voltage Vdd of FIG. 3 and passing through the PMOS 23 and the NMOS 24 in turn, and then the ground potential ( Short-circuit current flowing to GND) is prevented.

즉, 상기 회로에서는 최종 출력단의 PMOS(23)과 NMOS(24)의 게이트 입력으로 각각 들어가는 신호를 디지털 방식으로 튜닝하여, PMOS(23)과 NMOS(24)를 모두 "오프"상태로 만들어 출력 클럭신호 전이시의 단락전류를 방지할 수 있다.In other words, the circuit digitally tunes the signals input to the gate inputs of the PMOS 23 and the NMOS 24 at the final output stage, and puts both the PMOS 23 and the NMOS 24 in the " off state " The short circuit current at the time of signal transition can be prevented.

상기와 같은 신호변화는 모두 디지털 방식으로 이루어지므로, 클럭 버퍼장치를 구성하는 파형형성기 등의 트랜지스터의 특성이 공정조건이나 온도조건에 따라 변화해도 이에 무관하게 출력단 게이트의 입력신호를 정확히 제어할 수 있다.Since the above signal changes are all digital, the input signal of the output gate can be precisely controlled regardless of the characteristics of the transistor such as the waveform generator constituting the clock buffer device according to the process conditions or the temperature conditions. .

상기한 발명과 같은 디지털 튜닝방식을 이용한 클럭 버퍼장치를 이용하면, 종래기술의 클럭 버퍼장치가 저주파 클럭에서만 나타내던 장점인 저 소비전력 특성을 고주파 클럭에서도 유지할 수 있을 뿐 아니라, 파형형성기 등의 트랜지스터의 특성이 공정조건이나 온도조건에 따라 변화해도 최종단 출력 트랜지스터를 모두 "오프"상태로 만들어 단락전류를 방지할 수 있다.When the clock buffer device using the digital tuning method as described above is used, the low power consumption characteristics, which are advantages of the conventional clock buffer device only in the low frequency clock, can be maintained even at the high frequency clock, and transistors such as waveform generators and the like can be used. Even if the characteristics of the circuit change according to the process conditions or the temperature conditions, the short-circuit current can be prevented by turning off the final output transistors.

Claims (3)

상승에지와 하강에지를 갖는 입력 클럭신호로부터 출력 클럭신호를 생성하는 클럭 버퍼장치에 있어서,A clock buffer device for generating an output clock signal from an input clock signal having a rising edge and a falling edge, 상기 입력 클럭신호의 상승에지에서 이를 감지하는 동시에 상기 입력 클럭신호의 하강에지에서 상기 출력 클럭신호가 고 임피던스 상태를 유지하는 시간을 결정하는 제1 신호 발생수단과;First signal generating means for detecting the rising edge of the input clock signal and determining a time at which the output clock signal maintains a high impedance state at the falling edge of the input clock signal; 상기 입력 클럭신호의 하강에지에서 이를 감지하는 동시에 상기 입력 클럭신호의 상승에지에서 상기 출력 클럭신호가 고 임피던스 상태를 유지하는 시간을 결정하는 제2 신호 발생수단과;Second signal generating means for detecting the falling edge of the input clock signal and determining the time for which the output clock signal maintains the high impedance state at the rising edge of the input clock signal; 상기 제1 신호 및 제2 신호를 증폭하는 수단과;Means for amplifying the first signal and the second signal; 증폭된 상기 제1 신호 및 제2 신호의 변화에 대응하여 출력 클럭신호를 발생시키는 출력단 트랜지스터를 포함하여 이루어지는 클럭 버퍼장치.And an output terminal transistor configured to generate an output clock signal in response to changes in the amplified first and second signals. 제1항에 있어서, 상기 제1 신호 발생수단은, 상기 입력 클럭신호와 제2 신호 발생수단의 출력신호 각각을 입력으로 가지는 NAND 게이트와 이에 연결된 제1 인버터로 이루어지며,The method of claim 1, wherein the first signal generating means comprises a NAND gate having a respective input signal of the input clock signal and the output signal of the second signal generating means and a first inverter connected thereto. 상기 제2 신호 발생수단은, 상기 입력 클럭신호와 제1 신호 발생수단의 출력신호 각각을 입력으로 가지는 NOR 게이트와 이에 연결된 제2 인버터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 클럭 버퍼장치.And the second signal generating means comprises a NOR gate having each of the input clock signal and the output signal of the first signal generating means as an input and a second inverter connected thereto. 제1항에 있어서, 상기 출력단 트랜지스터는, 증폭된 상기 제1 신호를 게이트 입력으로 가지는 PMOS와, 증폭된 상기 제2 신호를 게이트 입력으로 가지는 NMOS로 이루어지는 CMOS인 것을 특징으로 하는 클럭 버퍼장치.The clock buffer device according to claim 1, wherein the output transistor is a CMOS comprising a PMOS having the amplified first signal as a gate input and an NMOS having the amplified second signal as a gate input.
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