KR100304280B1 - Pipeline circuit of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 외부에서 입력되는 동기화된 신호에 의하여 순차적으로 발생된 데이타 신호를 전달하늘 파이프 라인 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 소자가 고집적화되면서 데이타 라인의 폭이 좁아지고 길어짐으로 인하여 발생되는 커플링 노이즈에 따른 데이타 신호의 오동작을 방지하기 위한 파이프 레지스터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pipeline apparatus that delivers data signals sequentially generated by an externally input synchronized signal. In particular, the present invention relates to coupling noise generated by narrowing and lengthening data lines as semiconductor devices become highly integrated. It relates to a pipe register for preventing the malfunction of the data signal.
지금까지는 내부소자에서 신호들의 전달경로에 직렬로 연결된 스위칭 장치를 두고 외부에서 입력되는 클럭신호에 맞추어 이 스위칭 장치를 개폐하는 방법을 사용하였다.Until now, a switching device connected in series with a signal transmission path in an internal device has been used to open and close the switching device in accordance with a clock signal input from the outside.
도1은 종래의 파이프 레지스터에 대한 일례를 나타낸 것으로, 다수개의 파이프 레지스터가 데이타 버스 라인에 병렬접속 되어 외부 동기신호에 의해 순차적으로 발생된 데이타 신호를 저장, 전달하는 기능을 수행한다.1 shows an example of a conventional pipe register, and a plurality of pipe registers are connected in parallel to a data bus line to store and transmit data signals sequentially generated by an external synchronization signal.
먼저, 정상적인 동작시에는 리셋 제로신호(Rst0)가 "하이"가 되어 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)는 "로우" 레벨의 전위를 갖게 되고 이때는 스탠바이 상태에 있게 된다.First, in the normal operation, the reset zero signal Rst0 becomes "high" so that the first node N1 and the second node N2 have a potential of "low" level and are in a standby state.
상기 스탠바이 상태에서 "하이" 데이타가 입력되는 경우에는 하이 데이타 펄스신호(D-H)가 "로우", 로우 데이타 펄스신호(D-L)가 "하이"가 되어 제1 피모스형 트랜지스터(MP1)는 턴-온, 제3 피모스형 트랜지스터(MP3)는 턴-오프가 된다.When the "high" data is input in the standby state, the high data pulse signal DH becomes "low" and the low data pulse signal DL becomes "high" so that the first PMOS transistor MP1 is turned on. The on and third PMOS transistors MP3 are turned off.
이어서 입력 인에이블 제로신호(En0)가 입력되면 제2 피모스형 트랜지스터(MP2)와 제4 피모스형 트랜지스터(MP4)가 턴-온되어 상기 제1 노드(N1)는 "하이"로 전위가 상승하게 된다.Subsequently, when the input enable zero signal En0 is input, the second PMOS transistor MP2 and the fourth PMOS transistor MP4 are turned on so that the potential of the first node N1 is “high”. Will rise.
한편, 상기 제2 노드(N2)는 스탠바이 상태의 "로오" 전위를 유지하게 된다.On the other hand, the second node N2 maintains the "low" potential of the standby state.
계속해서 상기 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)상의 각 전위는 래치장치에 의해 일정시간 저장된다.Subsequently, each potential on the first node N1 and the second node N2 is stored by the latching device for a predetermined time.
마지막으로, 출력 인에이블 제로신호(Oe0)가 입력되면 제5, 제6 피모스형 트랜지스터(MP6)와 제3, 제4 엔모스형 트랜지스터(MN4)가 턴-온되어 제3, 제4 노드상의 신호는 데이타 출력단으로 전달된다.Finally, when the output enable zero signal Oe0 is input, the fifth and sixth PMOS transistors MP6 and the third and fourth NMOS transistors MN4 are turned on so that the third and fourth nodes are turned on. The signal is sent to the data output.
지금까지는 "하이" 데이타가 파이프 레지스터로 입력되는 경우를 살펴본 것으로 "로우" 데이타가 입력되는 경우에는 로우 데이타 펄스신호(D-L)가 "로우", 하이 데이타 펄스신호(D-H)가 "하이"가 되어 제1 피모스형 트랜지스터(MP1)와 제3 피모스형 트랜지스터(MP3) 게이트 단자로 입력되어 동일한 동작을 수행한다.So far, the "high" data has been input to the pipe register. When the "low" data is input, the low data pulse signal DL becomes "low" and the high data pulse signal DH becomes "high." The first PMOS transistor MP1 and the third PMOS transistor MP3 are input to the gate terminal to perform the same operation.
따라서, 이에 대한 동작설명은 생략하기로 한다.Therefore, the operation description thereof will be omitted.
반도체 소자가 고집적화되면서 데이타 라인이 좁아지고 또한 길어지게 되면 고속 동작시 데이타 라인에 커플링 노이즈가 발생된다.As the semiconductor devices become highly integrated and the data lines become narrower and longer, coupling noise is generated in the data lines during high speed operation.
예를 들어 "하이" 데이타가 입력되는 경우 정상동작에서는 상기 제1 노드(N1)가 "하이", 제2 노드(N2)가 "로우"레벨의 전위를 갖게 되는데 데이타 라인의 커플링 노이즈로 인해 입력 스위치 장치의 제3 피모스형 트랜지스터(MP3)가 영향을 받게 된다.For example, when "high" data is input, in the normal operation, the first node N1 has a "high" potential and the second node N2 has a "low" level potential due to coupling noise of the data line. The third PMOS transistor MP3 of the input switch device is affected.
즉, 상기 제3 피모스형 트랜지스터(MP3)의 게이트 단자로 입력되는 "하이"레벨의 전위가 커플링 노이즈의 영향을 받아 강하되어 상기 제3 피모스형 트랜지스터(MP3)를 턴-온시킬 수가 있다.That is, the potential of the "high" level input to the gate terminal of the third PMOS transistor MP3 drops due to the coupling noise to turn on the third PMOS transistor MP3. have.
이렇게 되면 상기 제2 노드(N2)상의 전위는 스탠바이 상태의 전위를 갖지 못하고 상기 제1 노드(N1)의 전위와 동일한 전위 레벨을 갖게 되어 예상치 못한 오동작이 발생될 수가 있다.In this case, the potential on the second node N2 does not have a potential in a standby state, but has the same potential level as that of the first node N1, which may cause an unexpected malfunction.
다시 말하면, 하나의 데이타 라인으로는 정상 데이타 신호가 입력되고 다른 데이타 라인으로는 노이즈 신호가 입력되는 것이다.In other words, a normal data signal is input to one data line and a noise signal is input to another data line.
이렇게 되면 상기 제3 노드(N3)와 제4 노드(N4)상의 전위가 동일한 레벨을 갖게 되어 원하지 않는 출력신호가 발생되는 것이다.In this case, the potentials on the third node N3 and the fourth node N4 have the same level, and thus an unwanted output signal is generated.
이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 구성을 갖는 파이프 레지스터에 있어서는 입력되는 노이즈를 효과적으로 제어할 수 없는 관계로 데이타의 손실 또는 오동작이 발생될 수가 있다는 문제점이 있었다.As described above, in the pipe register having the conventional configuration, there is a problem that data loss or malfunction may occur due to the inability to effectively control the input noise.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로 고속 동작시 데이타 라인의 커플링 노이즈로 인해 발생되는 파이프 레지스터의 오동작을 방지함에 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve this problem, and is intended to prevent malfunction of pipe registers caused by coupling noise of data lines during high speed operation.
도1은 종래기술에 따른 파이프 레지스터를 도시한 회로도,1 is a circuit diagram showing a pipe resistor according to the prior art;
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파이프 레지스터를 도시한 회로도,2 is a circuit diagram showing a pipe register according to a first embodiment of the present invention;
도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파이프 레지스터를 도시한 회로도,3 is a circuit diagram showing a pipe register according to a second embodiment of the present invention;
도4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 파이프 레지스터를 도시한 회로도.4 is a circuit diagram showing a pipe register according to a third embodiment of the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10, 20, 30, 100, 200, 300, 1000, 2000:파이프 레지스터10, 20, 30, 100, 200, 300, 1000, 2000: Pipe register
11, 110, 1300, 2300:입력 스위치 장치11, 110, 1300, 2300: Input switch device
12, 120, 1300, 2300:래치장치12, 120, 1300, 2300: Latch device
13, 130, 1400, 2400:출력 스위치 장치13, 130, 1400, 2400: Output switch device
1200, 2200:커플링 노이즈 제어장치1200, 2200: Coupling Noise Control
상기한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 외부 동기신호에 의하여 순차적으로 발생된 데이타 신호를 전달하는 파이프 라인 장치는, 스탠바이 상태시 소정의 데이타 펄스신호에 의해 동작하여 동일 레벨의 전위를 제1 노드와 제2 노드에 발생시키고, 액티브 상태시 소정의 데이타 펄스신호에 의해 동작하여 상반된 레벨 전위를 상기 제1 노드와 제2 노드에 발생시키는 입력 스위칭 수단과, 상기 제1 및 제2 노드와 제3 및 제4 노드 사이에 접속되어 상기 제1 또는 제2 노드상의 데이타를 일정시간 래치한 후에 상기 제1 또는 제2 노드상의 비정상적인 전위를 제어하여 동일한 데이타의 발생을 방지하는 래치수단과, 상기 제3 및 제4노드와 데이타 출력단 사이에 접속되어 상기 제3 및 제4 노드상의 데이타를 출력하는 출력 스위칭 수단을 구비함을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, the pipeline apparatus for transmitting the data signal sequentially generated by the external synchronization signal, the potential of the same level by operating by a predetermined data pulse signal in the standby state Switching means for generating a first node and a second node, and generating an opposite level potential to the first node and the second node by operating a predetermined data pulse signal in an active state, and the first and second nodes. Latching means connected between a node and third and fourth nodes to latch the data on the first or second node for a predetermined time and then control an abnormal potential on the first or second node to prevent the occurrence of the same data; And output switching means connected between the third and fourth nodes and a data output terminal to output data on the third and fourth nodes. The features.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른, 외부 동기신호에 의하여 순차적으로 발생된 데이타 신호를 전달하는 파이프 라인 장치는, 스탠바이 상태시 소정의 데이타 펄스신호에 의해 동작하여 동일 레벨의 전위를 제1 노드와 제2 노드에 발생시키고 액티브 상태시 소정의 데이타 펄스신호에 의해 동작하여 상반된 레벨 전위를 상기 제1 노드와 제2 노드에 발생시키는 입력 스위칭 수단과, 상기 입력 스위칭 수단의 출력단에 접속되어 커플링 노이즈에 따른 상기 제1 또는 제2 노드상의 비정상적인 데이타를 제어하는 커플링 노이즈 제어수단과, 상기 제1 및 제2 노드와 제3 및 제4 노드 사이에 접속되어 상기 제1 또는 제2 노드상의 데이타를 일정시간 래치하는 래치수단과, 상기 제3 및 제4 노드와 데이타 출력단 사이에 접속되어 상기 제3 및 제4 노드상의 데이타를 출력하는 출력 스위칭 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.According to still another preferred embodiment of the present invention, a pipeline apparatus for transmitting data signals sequentially generated by an external synchronization signal operates by a predetermined data pulse signal in a standby state to generate potentials of the same level in a first node. And an input switching means for generating at the second node and operating with a predetermined data pulse signal in an active state to generate opposite level potentials at the first node and the second node, and coupled to an output terminal of the input switching means. Coupling noise control means for controlling abnormal data on the first or second node according to noise, and connected between the first and second nodes and third and fourth nodes, and data on the first or second node. Latching means for latching a predetermined time, and connected between the third and fourth nodes and the data output terminal, It is characterized by including the output switching means for outputting the output.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다.The above and other objects and features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 제1, 제2, 제3 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the first, second and third embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명의 제1 실시예로서, 데이타 라인에 병렬 접속되어 있는 다수개의 파이프 레지스터로 이루어져 있다.Fig. 2 shows a first embodiment of the present invention, which is composed of a plurality of pipe registers connected in parallel to data lines.
여기서, 각 파이프 레지스터는 동일하게 다음과 같은 구성으로 이루어져 외부 동기신호에 의해 발생되는 데이타 신호를 "순차적"으로 래치하여 데이타 출력단으로 전달하는 동작을 하게 된다.Here, each pipe register has the same configuration as described below, and latches the data signal generated by the external synchronization signal in "sequential order" and delivers the data to the data output terminal.
먼저, 상기 파이프 레지스터의 구성을 살펴보면 하이 데이타 펄스신호(D-H)와 로우 데이타 펄스신호(D-L)를 입력받아 소정의 데이타 신호를 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)로 출력하는 입력 스위치 장치(110)와, 상기 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)상의 데이타 신호를 입력받아 일정시간 래치후 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4)로 각각 데이타 신호를 출력하는 래치장치(120)와, 출력 인에이블 제로신호(Oe0)에 의해 동작하여 상기 제3 및 제4 노드(N4)상의 데이타 신호를 데이타 출력단으로 전달하는 출력 스위치 장치(130)로 구성된다.First, referring to the configuration of the pipe register, an input switch for receiving a high data pulse signal DH and a low data pulse signal DL and outputting a predetermined data signal to the first node N1 and the second node N2. The
입력 스위치 장치(110)는 전원전압 단자(Vcc)와 상기 제1 노드(N1) 사이에 직렬 접속되고 게이트로 각각 하이 데이타 펄스신호(D-H) 및 입력 인에이블 제로신호(En0)가 입력되는 제1, 제2 피모스형 트랜지스터(MP1,MP2)와, 게이트로 리셋 제로신호(Rst0)가 인가되고 상기 제1 노드(N1)와 접지전압 단자(Vss) 사이에 접속되는 제1 엔모스형 트랜지스터(MN1)와, 전원전압 단자(Vcc)와 상기 제2 노드(N2) 사이에 직렬 접속되고 게이트로 각각 로우 데이타 펄스신호(D-L) 및 상기 입력 인에이블 제로신호(En0)가 인가되는 제3, 제4 피모스형 트랜지스터(MP3,MP4)와 게이트로 상기 리셋 제로신호(Rst0)가 인가되고 상기 제2 노드(N2)와 접지전압 단자(Vss) 사이에 접속되는 제2 엔모스형 트랜지스터(MN2)로 구성된다.The
래치장치(120)는 일측 입력단자가 상기 제1노드(N1)에 접속되고 타측 입력 단자가 상기 제4 노드(N4)에 접속되며 출력단자가 상기 제3 노드(N3)에 접속되는 제1 낸드 게이트와, 상기 제3 노드(N3)상의 신호를 반전시켜 상기 제1 노드(N1)로 출력하는 제1 인버터(Ⅳ1)와, 일측 입력단자가 상기 제2 노드(N2)에 접속되고 타측 입력단자가 상기 제3 노드(N3)에 접속되며 출력단자가 상기 제4 노드(N4)에 접속되는 제2 낸드 게이트와, 상기 제4 노드(N4)상의 전위를 반전시켜 상기 제2 노드(N2)로 출력하는 제2 인버터(Ⅳ2)로 구성된다.The
출력 스위칭 장치(130)는 게이트로 출력 인에이블 제로신호(Oe0) 및 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0)의 반전신호가 각각 인가되고 상기 제3 노드(N3)와 데이타 출력단자 사이에 병렬 접속되는 제3 엔모스형 트랜지스터(MN3) 및 제5 피모스형 트랜지스터(MP5)와, 게이트로 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0) 및 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0)의 반전신호가 각각 인가되고 상기 제4 노드(N4)와 데이타 출력단자 사이에 병렬접속되는 제4 엔모스형 트랜지스터(MN4) 및 제6 피모스형 트랜지스터(MP6)와, 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0)를 반전시켜 상기 제5 피모스형 트랜지스터(MP5) 및 제6 피모스형 트랜지스터(MP6) 게이트 단자로 출력하는 제3 인버터(Ⅳ3)로 구성된다.The
첫 번째로, 리셋 제로신호(Rst0)가 인가되면 제1, 제2 엔모스형 트랜지스터(MN2)가 턴-온되어 제1, 제2 노드(N2)는 "로우" 레벨의 전위를 갖는다.First, when the reset zero signal Rst0 is applied, the first and second NMOS transistors MN2 are turned on so that the first and second nodes N2 have potentials of the "low" level.
두 번째로, 정상동작시 "하이" 데이타가 입력되는 경우 하이 데이타 펄스신호(D-H)가 "로우", 로우 데이타 펄스신호(D-L)가 "하이"가 되어 제1 피모스형 트랜지스터(MP1)가 턴-온, 제3 피모스형 트랜지스터(MP1)가 턴-오프 된다.Second, when the "high" data is input in the normal operation, the high data pulse signal DH becomes "low" and the low data pulse signal DL becomes "high" so that the first PMOS transistor MP1 is turned on. Turn-on, the third PMOS transistor MP1 is turned off.
이어서, 입력 인에이블 제로신호(En0)가 인가되면 제2 피모스형 트랜지스터(MP2)가 턴-온, 제4 피모스형 트랜지스터(MP4)가 턴-오프 된다.Subsequently, when the input enable zero signal En0 is applied, the second PMOS transistor MP2 is turned on and the fourth PMOS transistor MP4 is turned off.
따라서, 상기 제1 노드(N1)은 "하이" 전위가 발생되고, 제2 노드(N2)상은 스탠바이 상태의 "로우" 전위가 그대로 유지된다.Accordingly, the "high" potential is generated at the first node N1, and the "low" potential of the standby state is maintained on the second node N2.
제1 낸드 게이트 출력단에는 제1 노드(N1)상의 "하이" 전위와 스탠바이 상태의 제4 노드(N4)상의 "하이" 전위가 입력되어 "로우" 전위가 출력되고 제2 낸드 게이트 출력단에는 상기 제2 노드(N2)상의 "로우" 전위와 제3 노드(N3)상의 "로우" 전위가 입력되어 "하이" 전위가 출력된다.A "high" potential on the first node N1 and a "high" potential on the fourth node N4 in the standby state are inputted to the first NAND gate output terminal, and a "low" potential is outputted to the second NAND gate output terminal. The "low" potential on the two nodes N2 and the "low" potential on the third node N3 are input to output the "high" potential.
상기 제3 노드(N3)상의 "로우" 전위는 제1 인버터(Ⅳ1)에 의해 반전되어 다시 제1 노드(N1)상으로 "하이" 전위가 출력되고, 제4 노드(N4)상의 "하이" 전위는 제2 인버터(Ⅳ2)에 의해 반전되어 다시 제2 노드(N2)상으로 "로우" 전위를 출력하게 된다.The "low" potential on the third node N3 is inverted by the first inverter IV1, and a "high" potential is output again to the first node N1, and the "high" potential on the fourth node N4. The potential is inverted by the second inverter IV2 to again output the "low" potential on the second node N2.
즉, 하이 데이타가 입력되는 경우 래치장치에 의해 상기 하이 데이타를 래치하는 것이다.That is, when high data is input, the latch device latches the high data.
이어서, 출력 인에이블 제로신호(Oe0)가 인가되면 출력 스위치 장치가 턴-온되어 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4)상의 해당 전위가 데이타 출력단으로 전달되므로서 파이프 레지스터의 동작이 완료된다.Subsequently, when the output enable zero signal Oe0 is applied, the output switch device is turned on so that the corresponding potential on the third node N3 and the fourth node N4 is transferred to the data output terminal, thereby completing the operation of the pipe register. do.
그런데 지금까지의 설명은 하나의 레지스터에 대한 동작을 설명한 것으로 다수개로 이루어진 파이프 레지스터의 동작은 상기와 같은 동작이 순차적으로 이루어져 예를 들어 제1 파이프 레지스터가 동작시에는 제2 파이프 레지스터 이하의 각 파이프 레지스터는 스탠바이 상태에 있게 된다.By the way, the description so far has described the operation of one register. The operation of a plurality of pipe registers is performed as described above sequentially. For example, when the first pipe register is operated, each pipe below the second pipe register is operated. The register is in standby state.
세 번째로, 데이타 라인에 커플링 노이즈가 발생되어 상기 입력 스위치 장치의 피모스형 트랜지스터에 영향을 미칠 때는 정상동작시의 제2 노드(N2)가 "하이"레벨을 갖게 된다.Third, when coupling noise is generated in the data line and affects the PMOS transistor of the input switch device, the second node N2 in normal operation has a "high" level.
이때에는 제1 노드(N1)가 "하이", 제2노드(N2)가 "하이"가 되어 종래에는 오동작을 발생시켰다.At this time, the first node N1 is " high " and the second node N2 is " high. &Quot;
본 발명에서는 제1 노드(N1)가 "하이", 제4 노드(N4)가 최초 "하이"이므로 제3 노드(N3)는 "로우"가 된다.In the present invention, since the first node N1 is "high" and the fourth node N4 is the first "high", the third node N3 is "low".
상기 제3 노드(N3)의 "로우"는 제2 낸드 게이트 일측 단자로 입력된다. 따라서, 제2 노드(N2)가 "하이"가 되어도 상기 제3 노드(N3)상의 "로우"전위에 의해 제4 노드(N4)는 정상상태와 마찬가지로 "하이"레벨을 유지하게 된다.The "low" of the third node N3 is input to one terminal of the second NAND gate. Accordingly, even when the second node N2 becomes "high", the fourth node N4 maintains the "high" level as in the normal state by the "low" potential on the third node N3.
본 발명은 이와 같이 데이타 라인의 커플링 노이즈로 인해 제2 노드(N2)상의 전위가 변하더라도 제4 노드(N4)상의 전위는 정상상태의 전위를 그대로 유지시킴으로써 노이즈를 필터링하는 기능을 갖게 된다.According to the present invention, even when the potential on the second node N2 changes due to the coupling noise of the data line, the potential on the fourth node N4 has a function of filtering noise by keeping the potential of the steady state as it is.
이어서, 출력 인에이블 제로신호(Oe0)가 입력되면 출력 스위치 장치를 통해 제3, 제4 노드(N4)상의 해당 신호는 데이타 출력단으로 전달된다.Subsequently, when the output enable zero signal Oe0 is input, the corresponding signal on the third and fourth nodes N4 is transmitted to the data output terminal through the output switch device.
이상에서는 하이 데이타가 입력되는 경우를 예로 설명한 것으로, 로우 데이타가 입력되는 경우에는 종래기술을 설명하면서 기술한 바와 같이 로우 데이타 펄스신호(D-L)가 "로우", 하이 데이타 펄스신호(D-H)가 "하이"가 되어 상기 제1 노드(N1)상은 "로우", 상기 제2 노드(N2)상은 "하이" 전위를 갖게 된다.In the above, the case where the high data is input has been described as an example. When the low data is input, the low data pulse signal DL is " low " and the high data pulse signal DH is " High "and the first node N1 has a" low "and the second node N2 has a" high "potential.
따라서, 커플링 노이즈가 발생되면 상기 제1 노드(N1)상의 전위가 "하이"로 변하게 되지만 위에서 설명한 대로 제3 노드(N3)는 "하이"를 유지하게 되는 것이다.Therefore, when coupling noise occurs, the potential on the first node N1 changes to "high", but the third node N3 maintains "high" as described above.
도 3은 본 발명의 제2 실시예를, 도 4는 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 것으로 제1 실시예와 비교하여 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)상의 전위를 제어하는 제어장치 구성상의 차이가 있을 뿐 전체적인 신호의 흐름은 동일하다.FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, which controls the potentials on the first node N1 and the second node N2 as compared with the first embodiment. The overall signal flow is the same with the difference in the control configuration.
먼저, 제2 실시예부터 살펴보기로 한다.First, the second embodiment will be described.
데이타 라인에 다수개의 파이프 레지스터가 병렬 접속되어 있으며 그 중에서 하나의 파이프 레지스터를 나타낸 것이다.Multiple pipe registers are connected in parallel to a data line, and represent one pipe register.
그 구성을 보면, 하이 데이타 펄스신호(D-H)와 로우 데이타 펄스신호(D-L)를 입력받아 소정의 데이타 신호를 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)로 출력하는 입력 스위치 장치(1100)와, 상기 제1, 제2 노드(N2)상의 전위를 제어하는 커플링 노이즈 제어장치(1200)와, 상기 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)상의 데이타 신호를 입력받아 일정시간 래치후 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4)로 각각 데이타 신호를 출력하는 래치장치(1300)와, 출력 인에이블 제로신호(Oe0)에 의해 동작하여 상기 제3 및 제4 노드(N4)상의 데이타 신호를 데이타 출력단으로 전달하는 출력 스위치 장치(1400)로 구성된다.According to the configuration, the
입력 스위치 장치(1100)는 전원전압 단자(Vcc)와 상기 제1 노드(N1) 사이에 직렬 접속되고 게이트로 각각 하이 데이타 펄스신호(D-H) 및 입력 인에이블 제로신호(En0)가 입력되는 제1, 제2 피모스형 트랜지스터(MP2)와, 게이트로 리셋 제로신호(Rst0)가 인가되고 상기 제1 노드(N1)와 접지전압 단자(Vss) 사이에 접속되는 제1 엔모스형 트랜지스터(MN1)와, 전원전압 단자(Vcc)와 상기 제2 노드(N2)사이에 직렬 접속되고 게이트로 각각 로우 데이타 펄스신호(D-L) 및 상기 입력 인에이블 제로신호(En0)가 인가되는 제3, 제4 피모스형 트랜지스터(MP4)와, 게이트로 상기 리셋 제로신호(Rst0)가 인가되고 상기 제2 노드(N2)와 접지전압 단자(Vss) 사이에 접속되는 제2 엔모스형 트랜지스터(MN2)로 구성된다.The
커플링 노이즈 제어장치(1200)는 게이트가 제2 노드(N2)에 접속도고 제1 노드(N1)와 접지전압 단자(Vss) 사이에 접속되는 제3 엔모스형 트랜지스터(MN3)와, 게이트가 제1 노드(N1)에 접속되고 제2 노드(N2)와 접지전압 단자(Vss) 사이에 접속되는 제4 엔모스형 트랜지스터(MN4)로 구성된다.The
래치장치(1300)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N3) 사이에 접속되는 제1 인버터(Ⅳ1)와, 제3 노드(N3)와 제1 노드(N1) 사이에 접속되는 제2 인버터(Ⅳ2)와, 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이에 접속되는 제3 인버터(Ⅳ3)와, 제4 노드(N4)와 제2 노드(N2) 사이에 접속되는 제4 인버터(Ⅳ4)로 구성된다.The
출력 스위치 장치(1400)는 게이트로 출력 인에이블 제로신호(Oe0) 및 상기 출력 인에블 제로신호(Oe0)의 반전신호가 각각 인가되고 상기 제3 노드(N3)와 데이타 출력단자 사이에 병렬 접속되는 제5 엔모스형 트랜지스터(MN5) 및 제5 피모스형 트랜지스터(MP5)와, 게이트로 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0) 및 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0)의 반전신호가 각각 인가되고 상기 제4 노드(N4)와 데이타 출력단자 사이에 병렬 접속되는 제6 엔모스형 트랜지스터(MN6) 및 피모스형 트랜지스터(MP6)와, 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0)를 반전시켜 상기 제5 피모스형 트랜지스터(MP5) 및 제6 피모스형 트랜지스터(MP6) 게이트 단자로 출력하는 제5 인버터(Ⅳ5)로 구성된다.The
본 발명과 관련해서 동작을 살펴보면, 하이 데이타가 입력되는 경우 제1 노드(N1)는 "하이", 제2 노드(N2)는 정상상태에서 "로우"이지만 커플링 노이즈 동작에서는 "하이"가 되어 오동작을 발생하게 된다.Referring to the operation in relation to the present invention, when high data is input, the first node N1 is " high " and the second node N2 is " low " It will cause malfunction.
따라서, 이를 방지하기 위해 커플링 노이즈 제어장치가 동작하는데 상기 제1 노드(N2)가 "하이"가 되어도 제4 엔모스형 트랜지스터(MN4)가 턴-온되어 제2 노드(N2)상의 전위를 "로우"로 패스시켜 커플링 노이즈에 따른 데이타의 오동작을 방지하게 된다.Accordingly, in order to prevent this, the coupling noise control device operates, but even when the first node N2 is "high", the fourth NMOS transistor MN4 is turned on to apply the potential on the second node N2. Passing to " low " prevents malfunction of data due to coupling noise.
제3 실시예는 하이 데이타 펄스신호(D-H)와 로우 데이타 펄스신호(D-L)를 입력받아 소정의 데이타 신호를 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)로 출력하는 입력 스위치 장치(2100)와, 상기 제1, 제2 노드(N2)상의 전위를 제어하는 커플링 노이즈 제어장치(2200)와, 상기 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)상의 데이타 신호를 입력받아 일정시간 래치후 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4)로 각각 데이타 신호를 출력하는 래치장치(2300)와, 출력 인에이블 제로신호(Oe0)에 의해 동작하여 상기 제3 및 제4 노드(N4)상의 데이타 신호를 데이타 출력단으로 전달하는 출력 스위치 장치(2400)로 구성된다.In the third exemplary embodiment, the
입력 스위치 장치(2100)는 전원전압 단자(Vcc)와 상기 제1 노드(N1) 사이에 직렬 접속되고 게이트로 각각 하이 데이타 펄스신호(D-H) 및 입력 인에이블 제로신호(En0)가 입력되는 제1, 제2 피모스형 트랜지스터(MP2)와, 게이트로 리셋 제로신호(Rst0)가 인가되고 상기 제1 노드(N1)와 접지전압 단자(Vss) 사이에 접속되는 제1 엔모스형 트랜지스터(MN1)와, 전원전압 단자(Vcc)와 상기 제2 노드(N2) 사이에 직렬 접속되고 게이트로 각각 로우 데이타 펄스신호(D-L) 및 상기 입력 인에이블 제로신호(En0)가 인가되는 제3, 제4 피모스형 트랜지스터(MP4)와, 게이트로 상기 리셋 제로신호(Rst0)가 인가되고 상기 제2 노드(N2)와 접지전압 단자(Vss) 사이에 접속되는 제2 엔모스형 트랜지스터(MN2)로 구성된다.The
커플링 노이즈 제어장치(2200)는 게이트가 제2 노드(N2)에 접속되고 전원전압 단자(Vcc)와 입력 스위치 장치의 제1 피모스형 트랜지스터(MP1) 소스 단자 사이에 접속되는 제5 피모스형 트랜지스터(MP5)와, 게이트가 제1 노드(N1)에 접속되고 전원전압 단자(Vcc)와 입력 스위치 장치의 제3 피모스형 트랜지스터(MP3) 소스 단자 사이에 접속되는 제5 피모스형 트랜지스터(MP5)와, 게이트가 제1 노드(N1)에 접속되고 전원전압 단자(Vcc)와 입력 스위치 장치의 제3 피모스형 트랜지스터(MP3) 소스 단자 사이에 접속되는 제6 피모스형 트랜지스터(MP6)로 구성된다.The
래치장치(2300)는 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3) 사이에 접속되는 제1 인버터(Ⅳ1)와, 제3 노드(N3)와 제1 노드(N1) 사이에 접속되는 제2 인버터(Ⅳ2)와, 제2 노드(N2) 제4 노드(N4) 사이에 접속되는 제3 인버터(Ⅳ3)와, 제4 노드(N4)와 제2 노드(N2) 사이에 접속되는 제4 인버터(Ⅳ4)로 구성된다.The
출력 스위치 장치(2400)는 게이트로 출력 인에이블 제로신호(Oe0) 및 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0)의 반전신호가 각각 인가되고 상기 제3 노드(N3)와 데이타 출력단자 사이에 병렬 접속되는 제3 엔모스형 트랜지스터(MN3) 및 제7 피모스형 트랜지스터(MP7)와, 게이트로 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0) 및 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0)의 반전신호가 각각 인가되고 상기 제4 노드(N4)와 데이타 출력단자 사이에 병렬 접속되는 제4 엔모스형 트랜지스터(MN4) 및 제8 피모스형 트랜지스터(MP8)와 상기 출력 인에이블 제로신호(Oe0)를 반전시켜 상기 제7 피모스형 트랜지스터(MP7) 및 제8 피모스형 트랜지스터(MP8) 게이트 단자로 출력하는 제5 인버터(Ⅳ5)로 구성된다.The
이에 대한 동작을 살펴보면, 마찬가지로 하이 데이타가 입력되는 경우, 최초 스탠바이 상태에서 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)는 동일하게 "로우" 이므로, 제2 노드(N2)상의 "로우" 전위에 의해 제5 피모스형 트랜지스터(MP5)가 턴-온되어 제1 노드(N1)는 "하이"가 된다.Referring to the operation thereof, when high data is input, the first node N1 and the second node N2 are equally "low" in the first standby state, and thus the "low" potential on the second node N2. As a result, the fifth PMOS transistor MP5 is turned on so that the first node N1 becomes “high”.
한편, 커플링 노이즈로 인해 입력 스위치 장치의 제3 피모스형 트랜지스터(MP3)가 턴-온되어도 제1 노드(N1)에 의해 접속되어 전원전압을 제어하고 있는 제6 피모스형 트랜지스터(MP6)가 턴-오프되어 있는 제2 노드(N2)는 "하이"를 가질 수 없으며 정상상태에서와 마찬가지로 "로우" 레벨을 유지하게 되는 것이다.On the other hand, even when the third PMOS transistor MP3 of the input switch device is turned on due to the coupling noise, the sixth PMOS transistor MP6 connected by the first node N1 to control the power supply voltage. The second node N2 that is turned off may not have a "high" and maintains a "low" level as in the normal state.
이와 같이 지금까지의 제1, 제2, 제3 실시예에서 살펴본 바와 같이 데이타 라인에서 발생되는 커플링 노이즈로 인해 파이프 레지스터에 오동작이 발생되는 경우에는 제1 실시예의 래치장치나 제2, 제3 실시예의 커플링 노이즈 장치를 통해 노이즈에 따른 전위 상승을 제어하여 파이프 제지스터의 오동작을 방지함을 알 수 있다.As described above in the first, second, and third embodiments, when a malfunction occurs in the pipe register due to the coupling noise generated in the data line, the latch device, the second, and the third embodiment in the first embodiment. It can be seen that the coupling noise device of the embodiment prevents the pipe resistor from malfunctioning by controlling the potential rise due to the noise.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명을 반도체 소자의 파이프 라인에 적용하게 되면 병렬로 구성된 파이프 레지스터 회로에 입력되는 다이나믹 펄스 데이타 신호에 노이즈 신호가 입력되더라도 오동작이 일어나지 않는 효과가 있다.As described above, when the present invention is applied to a pipeline of a semiconductor device, even if a noise signal is input to a dynamic pulse data signal input to a pipe resistor circuit configured in parallel, a malfunction does not occur.
본 발명은 노이즈를 효과적으로 필터링할 수 있는 장치로 싱크로너스 디램 등 라이프 라인을 갖는 제품에 적용된다.The present invention is applied to a product having a lifeline, such as a synchronous DRAM as a device that can effectively filter noise.
본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위한 것으로 당업자라면 첨부된 특허청구의 범위에 개시된 본 발명의 사상과 범위를 통해 각종 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이다.Preferred embodiments of the present invention are for purposes of illustration and various modifications, changes, substitutions and additions are possible to those skilled in the art through the spirit and scope of the present invention as set forth in the appended claims.
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