KR100340077B1 - Input frequency detector having no concern with change of processing and power voltage - Google Patents

Input frequency detector having no concern with change of processing and power voltage Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 장치의 주파수 검출기에 관한 것으로 기준 전압과 충전 전압을 같게 설정함으로써 공정 변화와 전원 전압의 변화에 무관한 주파수 검출기를 구현하고자 하는 것이다. 이를 위하여 본 발명은 반도체 집적 회로의 주파수 검출기에 있어서, 입력신호(Vin)을 입력받아 입력된 신호의 주파수를 조정하기 위한 듀티조정수단; 기준 신호를 발생하기 위한 기준전압발생수단; 상기 듀티조정기의 출력신호를 입력받아 커패시터에 전류를 충전과 방전하기 위한 충전전류발생수단; 상기 충전 전류 발생수단의 출력과 접지단에 연결된 상기 커패시터; 상기 기준전압발생수단으로부터 출력된 기준 전압과 상기 충전전류발생수단의 출력을 비교하기 위한 비교수단; 및 상기 비교수단의 출력과 상기 듀티조정수단의 출력을 입력받아 주파수검출신호를 출력하기 위한 디플립플롭을 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a frequency detector of a semiconductor device, and is intended to implement a frequency detector irrespective of process changes and power supply voltages by setting a reference voltage and a charge voltage equally. To this end, the present invention provides a frequency detector of a semiconductor integrated circuit, comprising: duty adjusting means for adjusting the frequency of an input signal by receiving an input signal Vin; Reference voltage generating means for generating a reference signal; Charging current generating means for receiving the output signal of the duty regulator to charge and discharge current in the capacitor; The capacitor connected to an output of the charging current generating means and a ground terminal; Comparison means for comparing a reference voltage output from said reference voltage generating means with an output of said charging current generating means; And a flip-flop for receiving the output of the comparing means and the output of the duty adjusting means and outputting a frequency detection signal.

Description

공정과 전원전압의 변화에 무관한 입력 주파수 검출기{Input frequency detector having no concern with change of processing and power voltage}Input frequency detector having no concern with change of processing and power voltage}

본 발명은 반도체 집적 회로에 관한 것으로, 특히 입력 주파수 검출기에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor integrated circuits, and more particularly, to an input frequency detector.

일반적으로 동기식 반도체 회로는 기준이 되는 신호를 외부에서 공급 받아서 그 기준 신호의 주기에 맞추어 시스템의 동작이 수행된다. 기준이 되는 주파수의 크기를 측정할 수 있는 다른 주파수가 없기 때문에 이 입력 주파수를 알기 위해서는 자신의 신호를 이용해야 한다. 주파수와 주기는 반비례 관계가 있고 주기는 신호의 하이 레벨과 로우 레벨의 반복적인 규칙성을 가진다.In general, the synchronous semiconductor circuit receives a reference signal from the outside and operates the system according to the period of the reference signal. Since there is no other frequency on which the magnitude of the reference frequency can be measured, you must use your own signal to know this input frequency. Frequency and period are inversely related, and period has repetitive regularity of high and low levels of the signal.

도1은 종래의 주파수 검출기의 상세한 회로도이다.1 is a detailed circuit diagram of a conventional frequency detector.

상기 도1을 참조하면, 종래의 주파수 검출기는 게이트가 노드(Vc)에 연결되어 있고 소스-드레인 경로가 전원전압과 노드(Vc) 사이에 형성된 피모스트랜지스터(100)와, 입력신호(Vin0)를 게이트단으로 입력받고 소스-드레인 경로가 노드(Vc)와 접지단 사이에 형성된 엔모스트랜지스터(110)와, 상기 노드(Vc)와 접지단 사이에 형성된 커패시터(120)와, 상기 노드(Vc)의 신호를 반전하여 출력신호(Vo)를 출력하는 인버터(130)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the conventional frequency detector includes a PMOS transistor 100 having a gate connected to a node Vc, and a source-drain path formed between a power supply voltage and the node Vc, and an input signal Vin0. Is inputted to the gate terminal, and a source-drain path is formed between the node Vc and the ground terminal, and the capacitor 120 formed between the node Vc and the ground terminal, and the node Vc. Inverter 130 for outputting the output signal (Vo) by inverting the signal.

주파수 검출기는 시스템의 규격에 따라 정해진 주파수보다 낮은 주파수가 입력될 경우에 이를 검출하는 것이 목적이다. 입력신호(Vin0)가 로우 레벨인 구간에서 커패시터(120)에는 상기 피모스트랜지스터(100)을 통해 전류가 충전되고, 상기 입력신호(Vin0)가 하이 레벨인 구간에서 상기 엔모스트랜지스터(110)가 온(On)되고 전류가 상기 엔모스트랜지스터(110)을 통해서 방전된다. 커패시터에 충전되는 전압은 다음의 수학식1에 의하여 규정된다.The purpose of the frequency detector is to detect when a frequency lower than a frequency determined according to the standard of the system is input. In the section where the input signal Vin0 is at a low level, the capacitor 120 is charged with current through the PMOS transistor 100, and in the section where the input signal Vin0 is at the high level, the enMOS transistor 110 is turned on. On and the current is discharged through the enMOS transistor 110. The voltage charged in the capacitor is defined by the following equation (1).

I dt I dt

도2는 종래기술의 주파수 검출기의 커패시터가 충, 방전되는 동작을 나타내는 타이밍도이다.2 is a timing diagram showing an operation of charging and discharging a capacitor of a conventional frequency detector.

상기 도2를 참조하면, 도1의 노드(Vc)의 전압 Vc는 상기 인버터(130)의 입력으로 연결되고 상기 인버터(130)의 로직 문턱전압(Vsp)에 의해 평가된다. 도2에서와 같이 상기 전압 Vc가 인버터(130)의 로직 문턱 전압보다 낮으면 논리 하이가 출력되고, 높으면 논리 로우가 출력된다. 따라서 다음 수학식2와 같이 설정을 하면,Referring to FIG. 2, the voltage Vc of the node Vc of FIG. 1 is connected to the input of the inverter 130 and evaluated by the logic threshold voltage Vsp of the inverter 130. As shown in FIG. 2, when the voltage Vc is lower than the logic threshold voltage of the inverter 130, a logic high is output. When the voltage Vc is high, a logic low is output. Therefore, if set as shown in Equation 2

Vc(T) = Vsp,Vc (T) = Vsp,

단 T는 입력신호(Vin0) 주파수의 최소 임계치의 논리 하이 또는 논리 로우 레벨의 기간Where T is the period of the logic high or logic low level of the minimum threshold of the input signal Vin0 frequency.

Vsp는 인버터의 로직 문턱 전압Vsp is the logic threshold voltage of the inverter

입력신호(Vin0)의 주파수가 낮아져서(도2 참조) 상기 T가 길어지면 Vc≥Vsp 가 되어 인버터의 출력이 논리 로우로 바뀌게 된다. 이로써 입력신호(Vin0)의 주파수가 원하는 주파수보다 낮아지는 것을 찾아낼 수 있게 된다.When the frequency of the input signal Vin0 is lowered (see Fig. 2) and the T is longer, Vc ≥ Vsp becomes so that the output of the inverter turns to logic low. This makes it possible to find out that the frequency of the input signal Vin0 is lower than the desired frequency.

도1의 주파수 검출기에서 설계 파라미터는 Vc(T)와 Vsp를 같게하는 적정점을 찾는데 있다. 다음 수학식3과 같은 조건에서 I, C, Vsp를 결정하는 것이다.In the frequency detector of Fig. 1, the design parameter is to find a suitable point that equals Vc (T) and Vsp. I, C, Vsp is determined under the same condition as in Equation 3 below.

이때 Vsp는 다음 수학식4와 같이 정의된다.At this time, Vsp is defined as Equation 4 below.

상기 수학식4는 Vsp가 공정 변화와 전원 전압의 변화에 의존적이다는 것을 나타낸다. 또한, 충전전류 I와 커패시터 값도 공정 변화에 의존적이다.Equation 4 indicates that Vsp is dependent on the process change and the change in the supply voltage. In addition, the charge current I and the capacitor value also depend on process variations.

따라서 공정 변화와 전원 전압의 변화에 의존적인 설계가 될 수 밖에 없고 오동작의 가능성과 수율 저하에 커다란 영향을 미친다. 도2의 휴무 플롯(Shmoo plot)은 도1의 회로가 가지는 공정 의존성을 모의 실험한 결과이다. 결과에서 알 수 있듯이 공정 변화와 전원 전압의 변화는 설계시 설정된 주파수에서 변화가 심하다는 문제점이 발생된다는 것을 알 수 있다.As a result, the design is dependent on process changes and changes in power supply voltage, and greatly affects the possibility of malfunction and the yield reduction. The Shmoo plot of FIG. 2 is a result of simulating the process dependency of the circuit of FIG. As can be seen from the results, it can be seen that the process change and the change in the supply voltage cause a problem that the change is severe at the set frequency at design time.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 공정과 전원 전압의 변화에 무관한 주파수 검출기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a frequency detector irrespective of changes in process and power supply voltage.

도1은 종래기술의 주파수 검출기에 대한 상세한 회로도,1 is a detailed circuit diagram of a frequency detector of the prior art;

도2는 종래기술의 주파수 검출기의 커패시터가 충, 방전되는 동작을 나타내는 타이밍도,2 is a timing diagram showing an operation of charging and discharging a capacitor of a conventional frequency detector;

도3은 본 발명의 주파수 검출기를 나타낸 상세한 회로도,3 is a detailed circuit diagram showing a frequency detector of the present invention;

도4는 주파수 검출기의 동작을 나타내는 타이밍도와 휴무 플롯(Shmoo Plot).Fig. 4 is a timing diagram showing the operation of the frequency detector.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

300 : 기준 전압 발생기 310 : 충전 전압 발생기300: reference voltage generator 310: charging voltage generator

320 : 비교기 340 : 듀티조정기320: comparator 340: duty controller

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 주파수 검출기는 반도체 집적 회로의 주파수 검출기에 있어서, 입력신호(Vin)을 입력받아 입력된 신호의 주파수를 조정하기 위한 듀티조정수단; 기준 신호를 발생하기 위한 기준전압발생수단; 상기 듀티조정기의 출력신호를 입력받아 커패시터에 전류를 충전과 방전하기 위한 충전 전류 발생 수단; 상기 충전 전류 발생수단의 출력과 접지단에 연결된 상기 커패시터; 상기 기준전압발생수단으로부터 출력된 기준 전압과 상기 충전전류발생수단의 출력을 비교하기 위한 비교수단; 및 상기 비교수단의 출력과 상기 듀티조정수단의 출력을 입력받아 주파수검출신호를 출력하기 위한 디플립플롭을 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the frequency detector of the present invention is a frequency detector of a semiconductor integrated circuit, comprising: duty adjusting means for adjusting the frequency of an input signal by receiving an input signal (Vin); Reference voltage generating means for generating a reference signal; Charging current generating means for receiving an output signal of the duty regulator and charging and discharging a current in a capacitor; The capacitor connected to an output of the charging current generating means and a ground terminal; Comparison means for comparing a reference voltage output from said reference voltage generating means with an output of said charging current generating means; And a flip-flop for receiving the output of the comparing means and the output of the duty adjusting means and outputting a frequency detection signal.

이와 같이 본 발명의 주파수 검출기는 입력되는 신호에 설정된 입계 주파수에 해당하는 기준 전압(Vref)와 커패시터에 충전되는 충전전압(Vc)를 같게 설정하고, 이 두전압이 공정 변화에 따라 같은 변화를 갖도록 설계한 다음, 상기 비교기를 사용하여 차이를 평가함으로써, 전원 전압과 공정의 변화에 무관하게 안정적으로 주파수 검출을 수행할 수 있다.As described above, the frequency detector of the present invention sets the reference voltage Vref corresponding to the threshold frequency set in the input signal and the charging voltage Vc charged in the capacitor to be the same, so that the two voltages have the same change according to the process change. After the design, the difference can be evaluated using the comparator, so that the frequency detection can be stably performed regardless of the change in the power supply voltage and the process.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. .

도3은 본 발명의 주파수 검출기를 나타낸 상세한 회로도이다.3 is a detailed circuit diagram showing a frequency detector of the present invention.

상기 도3을 참조하면, 본 발명의 주파수 검출기는 입력신호(Vin)을 입력받아 입력된 신호의 주파수를 조정하기 위한 듀티조정부(340)와, 기준 신호를 발생하기 위한 기준 전압 발생부(300)와, 상기 기준 전압 발생기의 제1 및 제2출력과 상기 듀티조정부(340)의 출력신호를 입력받아 커패시터에 전류를 충, 방전하기 위한 충전 전류 발생부(310)와, 상기 충전 전류 발생부(310)의 출력과 접지단에 연결된 커패시터(350)와, 상기 기준 전압 발생부(300)의 제1 및 제2출력을 입력받고 상기 기준 전압 발생기(300)의 제3출력과 상기 충전 전류 발생부(310)의 출력을 비교하기 위한 비교기(320)와, 상기 비교기(320)의 출력과 상기 듀티조정부(340)의 출력(Vin2)을 입력받아 주파수검출신호(Vo)를 출력하기 위한 디플립플롭(330)을 구비한다.Referring to FIG. 3, the frequency detector according to the present invention receives an input signal Vin, a duty adjuster 340 for adjusting the frequency of the input signal, and a reference voltage generator 300 for generating a reference signal. And a charge current generator 310 for charging and discharging current to a capacitor by receiving the first and second outputs of the reference voltage generator and the output signal of the duty controller 340, and the charge current generator ( A capacitor 350 connected to the output of the 310 and the ground terminal, the first and second outputs of the reference voltage generator 300, and the third output of the reference voltage generator 300 and the charging current generator A deflip-flop for outputting a frequency detection signal Vo by receiving a comparator 320 for comparing the outputs of the 310 and an output Vin of the comparator 320 and an output Vin2 of the duty adjuster 340. 330.

구체적으로, 기준 전압 발생부(300)는 게이트단이 노드(Vc)에 연결되어 있고 소스-드레인 경로가 전원전압과 제3노드 사이에 형성된 제1피모스트랜지스터(301)와, 드레인이 전원전압에 연결되어 있고 게이트단과 소스단이 노드(Vc)에 연결되어 있는 제2피모스트랜지스터(302)와, 게이트단이 제2노드에 연결되어 있고 소스-드레인 경로가 제3노드와 제4노드 사이에 형성된 제3피모스트랜지스터(303)와, 드레인단이 노드(Vc)에 연결되어 있고 게이트단과 소스단이 제2노드에 연결되어 있는 제4피모스트랜지스터(304)와, 드레인과 게이트단이 제4노드에 연결되어 있고 소스단이 제5노드에 연결되어 있는 제1엔모스트랜지스터(305)와, 게이트단이 제4노드에 연결되어 있고 소스-드레인 경로가 제2노드와 제6노드 사이에 형성된 제2엔모스트랜지스터(306)와, 드레인과 게이트단이 제5노드(Vref)에 연결되어 있고 소스단이 접지단에 연결되어 있는 제3엔모스트랜지스터(M11)와, 게이트단이 제5노드에 연결되어 있고 소스-드레인 경로가 제6노드와 제7노드 사이에 형성된 제4엔모스트랜지스터(M12)와, 제7노드와 접지단 사이에 형성된 저항(R)을 구비한다.In detail, the reference voltage generator 300 includes a first PMOS transistor 301 having a gate terminal connected to the node Vc and a source-drain path formed between the power supply voltage and the third node, and the drain supply voltage. A second PMOS transistor 302 connected to the node and a gate terminal and a source terminal connected to the node Vc, a gate terminal connected to the second node, and a source-drain path between the third node and the fourth node. A third PMOS transistor 303 formed at the gate, a fourth PMOS transistor 304 having a drain terminal connected to the node Vc, a gate terminal and a source terminal connected to the second node, and a drain and gate terminal A first NMOS transistor 305 connected to a fourth node and a source terminal connected to the fifth node, a gate terminal connected to the fourth node, and a source-drain path between the second node and the sixth node. The second NMOS transistor 306 formed in the drain, and the gay A third NMOS transistor M11 having a terminal connected to the fifth node Vref and a source terminal connected to the ground terminal, a gate terminal connected to the fifth node, and a source-drain path connected to the sixth node. And a fourth NMOS transistor M12 formed between the seventh node and a resistor R formed between the seventh node and the ground terminal.

상기 충전 전류 발생부(310)는 상기 기준 전압 발생부의 제1노드(제1출력)과 제2노드(제2출력)과 상기 듀티조정기(340)의 출력을 게이트단으로 입력받고 전원전압과 출력노드(Vc) 사이에 직렬연결된 세 개의 피모스트랜지스터(311, 312, M13)와, 상기 듀티조정기(340)의 출력을 게이트단으로 입력받고 소스-드레인 경로가 출력노드(Vc)와 접지단 사이에 형성된 엔모스트랜지스터(M14)를 구비한다.The charging current generator 310 receives a first node (first output), a second node (second output), and an output of the duty controller 340 through a gate terminal and receives a power supply voltage and an output. The three PMOS transistors 311, 312, and M13 connected in series between the nodes Vc and the output of the duty controller 340 are input to the gate stage, and a source-drain path is connected between the output node Vc and the ground terminal. And an MOS transistor M14 formed therein.

상기 비교기는 상기 기준 전압 발생부(300)의 제1노드(제1출력)과 제2노드(제2출력)을 게이트단으로 입력받고 전원전압과 비교기 사이에 직렬연결된 두 개의 엔모스트랜지스터(321, 322)와, 상기 충전 전류 발생부(310)의 출력(Vc)과 상기 기준 전압 발생부(300)의 제3출력(제5노드)를 입력받는 비교기(323)를 구비한다.The comparator receives the first node (first output) and the second node (second output) of the reference voltage generator 300 as a gate terminal, and the two NMOS transistors 321 connected in series between the power supply voltage and the comparator. 322 and a comparator 323 for receiving the output Vc of the charging current generator 310 and the third output (the fifth node) of the reference voltage generator 300.

충전 전류와 기준 전압을 결정하기 위하여 다음과 같은 수학식5로 표현할 수 있다.In order to determine the charging current and the reference voltage can be expressed by the following equation (5).

Vgs1 = Vgs2 + I × RVgs1 = Vgs2 + I × R

충전 전류를 변수로 하여 상기 모스트랜지스터(M11, M12)의 게이트와 소스 사이의 전압 Vgs를 다시 표기하면 다음 수학식6과 같다.If the voltage Vgs between the gate and the source of the MOS transistors M11 and M12 is rewritten as a variable charging current, the following Equation 6 is obtained.

설계의 단순화를 고려하여 상기 모스트랜지스터(M11, M12)의 채널 길이와 넓이를 다음과 같이 두자. L11=L12, W12=KW11 (K:임의의 변수)Considering the simplification of the design, let the channel length and width of the MOS transistors M11 and M12 be as follows. L11 = L12, W12 = KW11 (K: Arbitrary Variable)

상기 수학식5, 6을 이용하여 충전 전류를 구하면 다음 수학식7과 같다.When the charging current is obtained by using Equations 5 and 6, Equation 7 is obtained.

충전 전류를 결정하기 위한 설계 요소로는 저항과 모스트랜지스터(M11, M12) 크기의 비율임을 알 수 있다. 이에 저항의 값은 다음 수학식8로 얻을 수 있다.As a design factor for determining the charging current, it can be seen that the ratio of the resistance and the size of the MOS transistors M11 and M12. The resistance value can be obtained from Equation 8 below.

충전 전류를 변수로 하는 전압을 기준 전압으로 설정하기 위하여 상기 수학식5를 이용한다. 즉, 검출하고자하는 주파수의 반주기에 해당하는 시간에 커패시터에 충전된 전압이 기준전압과 같게하는 조건으로 R, I, K를 결정한다.Equation 5 is used to set a voltage using the charging current as a reference voltage. That is, R, I, and K are determined under the condition that the voltage charged in the capacitor is equal to the reference voltage at the time corresponding to the half period of the frequency to be detected.

도3의 충전 전류 발생부(310)의 피모스트랜지스터(M13)은 듀티조정부(340)의 출력신호(Vin2)가 논리 로우 구간에서 온(On)되어 충전을 하게 된다. 이때 상기 충전 전류 발생부(310)의 엔모스트랜지스터(M14)는 오프된다. 입력신호(Vin2)가 논리 하이인 구간에서 상기 피모스트랜지스터(M13)은 오프되고 상기 엔모스트랜지스터(M14)는 온(On)되어 방전을 하게 된다. 만약 상기 엔모스트랜지스터(M14)의 전류 구동 능력이 충전 전류보다 작을 경우 그리고 입력신호(Vin)의 듀티(Duty)가 50%이면, 충전된 전압이 완전하게 방전하지 않아서 다음 사이클에 오프셋(offset)으로 작용하여, 결국 전원전압으로 가게 되어 동작을 할 수 없게 된다. 따라서, 상기 엔모스트랜지스터(M14)의 전류 구동 능력은 충전 전류보다 크게 설계되어야 하며 상기 입력신호(Vin)의 듀티(Duty)는 50%로 만들어야 한다. 도3의 듀티조정기(340)은 입력신호(Vin)의 듀티(Duty)를 50%로 만드는 회로이다.In the PMOS transistor M13 of the charging current generator 310 of FIG. 3, the output signal Vin2 of the duty controller 340 is turned on in a logic low period to charge. At this time, the n-mo transistor M14 of the charging current generator 310 is turned off. In the period in which the input signal Vin2 is logic high, the PMOS transistor M13 is turned off, and the enmos transistor M14 is turned on to discharge. If the current driving capability of the NMOS transistor M14 is less than the charging current, and if the duty of the input signal Vin is 50%, the charged voltage is not completely discharged and is offset in the next cycle. As a result, the power supply voltage eventually becomes inoperable. Therefore, the current driving capability of the NMOS transistor M14 should be designed to be larger than the charging current, and the duty of the input signal Vin should be 50%. The duty controller 340 of FIG. 3 is a circuit that makes the duty of the input signal Vin 50%.

도3의 비교기(320)는 양(+) 입력으로 상기 충전 전류 발생기(310)의 출력인 충전전압(Vc)를 연결하고 음(-) 입력으로 상기 기준 전압 발생부(300)의 제3출력인 기준전압(Vref)를 연결하여 두 입력의 차이를 비교한다.The comparator 320 of FIG. 3 connects the charging voltage Vc which is the output of the charging current generator 310 to the positive input and the third output of the reference voltage generator 300 to the negative input. Connect the reference voltage (Vref) to compare the difference between the two inputs.

도3의 디플립플롭(330)은 비교기의 출력을 상기 듀티조정부(340)의 출력(Vin2)에 따라 샘플링(Sampling)하는 회로이다.The deflip-flop 330 of FIG. 3 is a circuit for sampling the output of the comparator according to the output Vin2 of the duty controller 340.

도4는 주파수 검출기의 동작을 나타내는 타이밍도와 휴무 플롯(Shmoo Plot)이다. 도3의 주파수 검출기가 동작하는 것을 시간에 따라 설명해 주고 있다.4 is a timing diagram showing the operation of the frequency detector. The operation of the frequency detector of FIG. 3 is explained with time.

결론적으로 설정된 주파수에서 상기 충전전압(Vc)의 변수와 상기 기준 전압(Vref)의 변수를 같게 설계하여 공정 변화에 따른 설계 요소치들의 변동에 따라 주파수 검출기가 오동작하는 것을 방지할 수 있다.In conclusion, by designing the variable of the charging voltage (Vc) and the variable of the reference voltage (Vref) the same at the set frequency it is possible to prevent the frequency detector from malfunctioning in accordance with the variation of the design element values according to the process change.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

상기와 같이 본 발명은 공정 변화와 전원 전압의 변화에 영향을 받지 않으므로 주파수 검출기 자체의 동작에 안정성을 확보할 수 있고 반도체 제작 수율의 향상에 기여할 수 있다.As described above, since the present invention is not affected by the process change and the change of the power supply voltage, it is possible to secure stability in the operation of the frequency detector itself and contribute to the improvement of the semiconductor manufacturing yield.

Claims (9)

반도체 집적 회로의 주파수 검출기에 있어서,In the frequency detector of a semiconductor integrated circuit, 입력신호(Vin)을 입력받아 입력된 신호의 주파수를 조정하기 위한 듀티조정수단;Duty adjusting means for receiving an input signal Vin and adjusting a frequency of the input signal; 기준 신호를 발생하기 위한 기준전압발생수단;Reference voltage generating means for generating a reference signal; 상기 듀티조정기의 출력신호를 입력받아 커패시터에 전류를 충전과 방전하기 위한 충전 전류 발생 수단;Charging current generating means for receiving an output signal of the duty regulator and charging and discharging a current in a capacitor; 상기 충전 전류 발생수단의 출력과 접지단에 연결된 상기 커패시터;The capacitor connected to an output of the charging current generating means and a ground terminal; 상기 기준전압발생수단으로부터 출력된 기준 전압과 상기 충전전류발생수단의 출력을 비교하기 위한 비교수단; 및Comparison means for comparing a reference voltage output from said reference voltage generating means with an output of said charging current generating means; And 상기 비교수단의 출력과 상기 듀티조정수단의 출력을 입력받아 주파수검출신호를 출력하기 위한 디플립플롭A deflip-flop for receiving the output of the comparing means and the output of the duty adjusting means and outputting a frequency detection signal; 을 포함하여 이루어진 주파수 검출기.Frequency detector comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 기준전압발생수단은,The reference voltage generating means, 게이트단이 제1노드에 연결되어 있고 소스-드레인 경로가 전원전압과 제3노드 사이에 형성된 제1피모스트랜지스터;A first PMOS transistor having a gate terminal connected to the first node and a source-drain path formed between the power supply voltage and the third node; 드레인이 전원전압에 연결되어 있고 게이트단과 소스단이 제1노드에 연결되어 있는 제2피모스트랜지스터;A second PMOS transistor having a drain connected to a power supply voltage and a gate terminal and a source terminal connected to the first node; 게이트단이 제2노드에 연결되어 있고 소스-드레인 경로가 제3노드와 제4노드 사이에 형성된 제3피모스트랜지스터;A third PMOS transistor having a gate terminal connected to the second node and a source-drain path formed between the third node and the fourth node; 드레인단이 제1노드에 연결되어 있고 게이트단과 소스단이 제2노드에 연결되어 있는 제4피모스트랜지스터;A fourth PMOS transistor having a drain terminal connected to the first node and a gate terminal and a source terminal connected to the second node; 드레인과 게이트단이 제4노드에 연결되어 있고 소스단이 제5노드에 연결되어 있는 제1엔모스트랜지스터;A first NMOS transistor having a drain and a gate terminal connected to a fourth node and a source terminal connected to a fifth node; 게이트단이 제4노드에 연결되어 있고 소스-드레인 경로가 제2노드와 제6노드 사이에 형성된 제2엔모스트랜지스터;A second NMOS transistor having a gate terminal connected to the fourth node and a source-drain path formed between the second node and the sixth node; 드레인과 게이트단이 제5노드(Vref)에 연결되어 있고 소스단이 접지단에 연결되어 있는 제3엔모스트랜지스터;A third NMOS transistor having a drain and a gate terminal connected to a fifth node Vref and a source terminal connected to a ground terminal; 게이트단이 제5노드에 연결되어 있고 소스-드레인 경로가 제6노드와 제7노드 사이에 형성된 제4엔모스트랜지스터; 및A fourth NMOS transistor having a gate terminal connected to the fifth node and a source-drain path formed between the sixth node and the seventh node; And 제7노드와 접지단 사이에 형성된 저항Resistance formed between the seventh node and the ground terminal 을 포함하여 이루어진 주파수 검출기.Frequency detector comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충전전류발생수단은,The charging current generating means, 상기 기준전압발생수단으로부터 출력된 신호와 상기 듀티조정수단의 출력을 게이트단으로 입력받고 전원전압과 출력노드(Vc) 사이에 직렬연결된 세 개의 피모스트랜지스터; 및Three PMOS transistors connected in series between a power supply voltage and an output node Vc by receiving a signal output from the reference voltage generating means and an output of the duty adjusting means into a gate terminal; And 상기 듀티조정수단의 출력을 게이트단으로 입력받고 소스-드레인 경로가 자신의 출력노드(Vc)와 접지단 사이에 형성된 엔모스트랜지스터An NMOS transistor having an output of the duty adjusting means input to a gate terminal and a source-drain path formed between its output node Vc and a ground terminal 를 포함하여 이루어진 주파수 검출기.Frequency detector consisting of. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 듀티조정수단은 입력 신호의 듀티(Duty)가 다름으로 인한 오동작을 피하기 위하여 주파수를 낮추면서 듀티를 50%로 조정하는 것을 특징으로 하는 주파수 검출기.And said duty adjustment means adjusts the duty to 50% while lowering the frequency in order to avoid malfunction due to the difference in duty of the input signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충전전류발생수단은 듀티가 50%인 신호의 논리 하이를 충전 기간으로 할 경우 논리 로우 구간에서는 방전이 되고 논리 로우를 충전 기간으로 할 경우 논리 하이 구간에서 방전이 되는 것을 특징으로 하는 주파수 검출기.And the charging current generating means discharges in the logic low period when the logic high of the signal having a duty of 50% is the charge period, and discharges in the logic high period when the logic low is the charge period. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충전전류발생수단은 입력신호의 오프셋(offset)을 제거하기 위하여 충전 전류보다 방전 전류가 크게 설정된 것을 특징으로 하는 주파수 검출기.The charging current generating means is a frequency detector, characterized in that the discharge current is set larger than the charging current to remove the offset (offset) of the input signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기준전압발생수단의 출력인 기준 전압은 충전 전류에 비례하게 하여 공정 변화의 의존성과 전원 전압의 변화에 대한 영향을 최소화하는 것을 특징으로 하는 주파수 검출기.And a reference voltage, which is an output of the reference voltage generating means, is proportional to the charging current, thereby minimizing the dependence of the process change and the influence on the change of the power supply voltage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비교수단은 상기 기준 전압과 상기 커패시터에 충전된 전압을 비교하는 것을 특징으로 하는 주파수 검출기.And the comparing means compares the reference voltage with a voltage charged in the capacitor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 디플립플롭은 상기 비교기의 출력을 입력신호에 따라 샘플링(Sampling)하는 회로임을 특징으로 하는 주파수 검출기.The deflip-flop is a circuit for sampling the output of the comparator according to the input signal (Sampling) characterized in that the circuit.
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