KR100489587B1 - Time delay circuit - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 시간 지연 회로에 관한 것으로, 반도체 소자의 크기를 증가시키지 않으며 지연 시간을 용이하게 제어할 수 있도록 한 시간 지연 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time delay circuit, and to a time delay circuit that can easily control a delay time without increasing the size of a semiconductor device.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제2. Technical problem to be solved by the invention
저항값을 이용하여 지연 시간을 변화시키는 경우 발생되는 소자의 크기 증가를 방지하기 위한 목적을 가진다.The purpose of the present invention is to prevent an increase in the size of the device generated when the delay time is changed by using the resistance value.
3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention
MOS 트랜지스터로 구성된 캐패시터의 정전용량을 조절하여 지연 시간을 조절할 수 있도록 한다.The delay time is controlled by adjusting the capacitance of a capacitor composed of MOS transistors.
4. 발명의 증요한 용도4. Significant Uses of the Invention
반도체 소자의 시간 지연 회로 설계에 적용이 가능하다.Applicable to the time delay circuit design of semiconductor devices.
Description
본 발명은 시간 지연 회로에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 크기를 증가시키지 않으며 지연 시간을 용이하게 조절할 수 있도록 한 시간 지연 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time delay circuit, and more particularly, to a time delay circuit that can easily adjust a delay time without increasing the size of a semiconductor device.
일반적으로 반도체 소자에 사용되는 시간 지연 회로는 저항값과 정전용량에 의해 지연 시간이 결정되도록 구성되는데, 종래의 시간 지연 회로를 도 1을 통해 설명하면 다음과 같다.In general, a time delay circuit used in a semiconductor device is configured such that a delay time is determined by a resistance value and a capacitance. A conventional time delay circuit will be described with reference to FIG. 1 as follows.
입력단자(IN) 및 제 1 노드(K1)간에 제 1 및 제 2 인버터(I1 및 I2)가 직렬접속되며, 상기 제 1 노드(K1) 및 출력단자(OUT)간에는 제 3 및 제 4 인버터(I3 및 I4)가 직렬 접속된다. 그리고 상기 제 1 노드(K1) 및 접지간에는 MOS 트랜지스터로 구성된 캐패시터(C)가 접속된다. 또한, 전원전압(Vcc) 및 상기 제 2 인버터(I2)의 전원 공급단자간에는 제 1 및 제 2 저항(R1 및 R2)이 직렬 접속되며, 상기 제 1 저항(R1)의 양단자간에는 게이트가 제 1 제어신호(S1) 입력단자와 접속된 제 1 트랜지스터(P1)가 병렬 접속되고, 상기 제 2 저항(R2)의 양단자간에는 게이트가 제 2 제어신호(S2) 입력단자와 접속된 제 2 트랜지스터(P2)가 병렬 접속된다.First and second inverters I1 and I2 are connected in series between the input terminal IN and the first node K1, and third and fourth inverters between the first node K1 and the output terminal OUT. I3 and I4) are connected in series. A capacitor C composed of a MOS transistor is connected between the first node K1 and ground. In addition, first and second resistors R1 and R2 are connected in series between a power supply voltage Vcc and a power supply terminal of the second inverter I2, and a gate is provided between both terminals of the first resistor R1. The first transistor P1 connected to the first control signal S1 input terminal is connected in parallel, and the second transistor whose gate is connected to the second control signal S2 input terminal between both terminals of the second resistor R2. P2 is connected in parallel.
상기와 같이 구성된 시간 지연 회로는 상기 입력단자(IN)를 통해 입력된 신호가 상기 제 1 내지 제 4 인버터(I1 내지 I4) 및 상기 출력단자(OUT)를 통해 일정시간 지연 후 출력되도록 구성되는데, 이때 지연 시간은 상기 제 1 및 제 2 제어신호(S1 및 S2)의 상태에 따라 결정된다. 예를들어 상기 제 1 및 제 2 제어신호(S1 및 S2)가 하이(High) 전위 상태로 입력되는 경우에는 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터(P1 및 P2)는 턴-오프(Turn-Off)되고, 이에 따라 상기 제 1 및 제 2 저항(R1 및 R2)의 저항값에 의해서만 시간 지연이 결정된다. 반면에, 상기 제 1 및 제 2 제어신호(S1 및 S2)가 로우(Low) 전위 상태로 입력되는 경우에는 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터(P1 및 P2)의 턴-온에 의해 저항 성분이 존재하지 않게 된다.The time delay circuit configured as described above is configured such that a signal input through the input terminal IN is output after a predetermined time delay through the first to fourth inverters I1 to I4 and the output terminal OUT. In this case, the delay time is determined according to the states of the first and second control signals S1 and S2. For example, when the first and second control signals S1 and S2 are input to a high potential state, the first and second transistors P1 and P2 are turned off. Accordingly, the time delay is determined only by the resistance values of the first and second resistors R1 and R2. On the other hand, when the first and second control signals S1 and S2 are input in a low potential state, resistance components exist due to the turn-on of the first and second transistors P1 and P2. You will not.
그러나 이와 같이 저항값에 의한 시간 지연을 이용하는 종래의 시간 지연 회로는 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터(P1 및 P2)가 턴-온되는 경우에도 상기 전원전압(Vcc) 및 상기 제 2 인버터(I2)의 전원 공급단자간에는 제 1 및 제 2 트랜지스터(P1 및 P2)의 채널 저항값이 존재하게 된다. 따라서 상기 전원전압(Vcc) 및 상기 제 2 인버터(I2)의 전원 공급단자간에 존재하는 저항값을 더 감소시키기 위해서는 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터(P1 및 P2)의 채널 폭을 증가시켜야 하는데, 이는 소자의 크기 증가를 유발하여 소자의 고집적화를 어렵게 만든다.However, in the conventional time delay circuit using the time delay according to the resistance value, the power supply voltage Vcc and the second inverter I2 even when the first and second transistors P1 and P2 are turned on. The channel resistance values of the first and second transistors P1 and P2 exist between the power supply terminals. Therefore, in order to further reduce the resistance between the power supply voltage Vcc and the power supply terminal of the second inverter I2, the channel widths of the first and second transistors P1 and P2 must be increased. Increasing the size of the device makes it difficult to integrate the device.
따라서 본 발명은 MOS 트랜지스터로 구성된 캐패시터의 정전용량을 조절하여 지연 시간을 조절할 수 있도록 하므로써 상기한 단점을 해소할 수 있는 시간 지연회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a time delay circuit that can solve the above disadvantages by adjusting the capacitance of a capacitor composed of a MOS transistor.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력단자 및 제 1 노드간에 직렬 접속된 제 1 및 제 2 인버터와, 상기 제 1 노드 및 출력단자간에 직렬 접속된 제 3 및 제 4 인버터와, 전원전압 및 상기 제 2 인버터의 전원 공급단자간에는 접속된 저항과, 상기 제 1 노드 및 접지간에 접속된 캐패시터와, 상기 제 1 노드 및 제 2 노드간에 캐패시터로 동작되도록 구성된 제 1 및 제 2 트랜지스터와, 상기 제 2 노드에 출력단자가 접속되며 입력단자를 통해 제어신호를 입력받는 제 5 인버터로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 상기 제 2 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is the first and second inverters connected in series between the input terminal and the first node, the third and fourth inverters connected in series between the first node and the output terminal, the power supply voltage and A resistor connected between a power supply terminal of the second inverter, a capacitor connected between the first node and ground, first and second transistors configured to operate as a capacitor between the first node and the second node, and the first An output terminal is connected to two nodes and a fifth inverter receives a control signal through an input terminal. The first transistor is an NMOS transistor, and the second transistor is a PMOS transistor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 시간 지연 회로를 설명하기 위한 회로도로서,2 is a circuit diagram illustrating a time delay circuit according to the present invention;
입력단자(IN) 및 제 1 노드(K11)간에 제 1 및 제 2 인버터(I11 및 I12)가 직렬 접속되며, 상기 제 1 노드(K11) 및 출력단자(OUT)간에는 제 3 및 제 4 인버터(I13 및 I14)가 직렬 접속된다. 그리고 전원전압(Vcc) 및 상기 제 2 인버터(I12)의 전원 공급단자간에는 저항(R)이 접속되며, 상기 제 1 노드(K11) 및 접지간에는 MOS 트랜지스터로 구성된 캐패시터(C)가 접속된다. 또한, 상기 제 1 노드(K11) 및 제 2 노드(K12)간에는 캐패시터로 동작되도록 구성된 제 1 및 제 2 트랜지스터(N 및 P)가 병렬로 접속되며, 상기 제 2 노드(K12)에는 제어신호(S)를 입력받는 제 5 인버터(I15)가 접속된다.First and second inverters I11 and I12 are connected in series between the input terminal IN and the first node K11, and third and fourth inverters between the first node K11 and the output terminal OUT. I13 and I14) are connected in series. A resistor R is connected between the power supply voltage Vcc and the power supply terminal of the second inverter I12, and a capacitor C composed of a MOS transistor is connected between the first node K11 and ground. In addition, the first and second transistors N and P configured to operate as a capacitor are connected in parallel between the first node K11 and the second node K12, and a control signal (C) to the second node K12. The fifth inverter I15, which receives S), is connected.
상기와 같이 구성된 시간 지연 회로는 상기 입력단자(IN)를 통해 입력된 신호가 상기 제 1 내지 제 4 인버터(I11 내지 I14) 및 상기 출력단자(OUT)를 통해 일정 시간 지연 후 출력되도록 구성되는데, 지연 시간은 상기 저항(R), 제 1 및 제 2 트랜지스터(N 및 P)에 의해 결정된다. 이때 상기 캐패시터(C)는 고정된 정전용량을 갖게 되지만, 상기 제어신호(S)가 로우 전위 상태로 입력되는 경우 상기 제 1 트랜지스터(N)의 게이트가 접속된 상기 제 2 노드(K12)는 하이 전위가 되기 때문에 상기 제 1 트랜지스터(N)는 턴-온된다. 그러므로 상기 제 1 노드(K11)에서 바라본 정전용량은 상기 제 1 트랜지스터(N)의 게이트 산화막에 의한 정전용량(Cox)이 된다.The time delay circuit configured as described above is configured such that a signal input through the input terminal IN is output after a predetermined time delay through the first to fourth inverters I11 to I14 and the output terminal OUT. The delay time is determined by the resistor R and the first and second transistors N and P. At this time, the capacitor C has a fixed capacitance, but when the control signal S is input at a low potential state, the second node K12 to which the gate of the first transistor N is connected is high. The first transistor N is turned on because of the potential. Therefore, the capacitance viewed from the first node K11 becomes the capacitance Cox by the gate oxide film of the first transistor N. FIG.
결과적으로, 상기 제 1 노드(K11)의 전위가 로우에서 하이로 천이되는 시점에서는 상기 제 2 트랜지스터(P)가, 하이에서 로우로 천이되는 시점에서는 상기 제 1 트랜지스터(N)가 각각 동작되게 된다.As a result, the second transistor P is operated when the potential of the first node K11 transitions from low to high, and the first transistor N is operated when the potential of the first node K11 transitions from high to low. .
한편, 상기 제어신호(S)가 하이 전위 상태로 입력되는 경우 상기 제 2 노드(K12)의 전위가 로우가 되어 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터(N 및 P)는 모두 컷-오프(Cut-Off) 상태가 된다. 그러므로 이때 상기 제 1 노드(K11)에서 바라본 정전용량은 게이트 산화막에 의한 정전용량(Cox)과 트랜지스터의 공정에 의한 정전용량이 직렬로 합성된 값이 되어 합성 정전용량은 게이트 산화막에 의한 정전용량(Cox)보다 작아지게 된다. 결국 상기 제 1 노드(K11)의 정전용량은 감소하고 상기 제 1 노드(K11)에서 유발되는 시간 지연은 감소하게 된다.On the other hand, when the control signal S is input to the high potential state, the potential of the second node K12 becomes low, so that the first and second transistors N and P are both cut-off. ) State. Therefore, at this time, the capacitance viewed from the first node K11 is a value obtained by synthesizing the capacitance Cox by the gate oxide film and the capacitance by the transistor process in series. Smaller than Cox). As a result, the capacitance of the first node K11 is reduced and the time delay caused by the first node K11 is reduced.
상술한 바와 같이 본 발명은 저항값에 의해 지연 시간이 제어되도록 하는 종래의 시간 지연 회로와는 달리 MOS 트랜지스터로 구성된 캐패시터의 정전용량을 조절하여 지연 시간이 제어되도록 하였다. 따라서 원하는 지연 시간을 얻기 위해서 저항값을 조절하는 종래의 방법과는 달리 캐패시터의 정전용량만을 제어하면 되므로 소자의 크기 증가가 이루어지지 않는다. 또한 본 발명을 이용하면 지연 시간을 용이하게 조절할 수 있으며, 소자 제조시 공정 등의 변화에 의해 설정된 지연 시간을 얻을 수 없는 경우 이를 쉽게 보정할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the present invention, unlike the conventional time delay circuit which allows the delay time to be controlled by the resistance value, the delay time is controlled by adjusting the capacitance of the capacitor composed of the MOS transistor. Therefore, unlike the conventional method of adjusting the resistance value to obtain the desired delay time, only the capacitance of the capacitor needs to be controlled, thereby increasing the size of the device. In addition, by using the present invention, the delay time can be easily adjusted, and when the delay time set by the process or the like during the device manufacturing cannot be obtained, the delay time can be easily corrected.
도 1은 일반적인 시간 지연 회로를 설명하기 위한 회로도.1 is a circuit diagram for explaining a general time delay circuit.
도 2는 본 발명에 따른 시간 지연 회로를 설명하기 위한 회로도.2 is a circuit diagram for explaining a time delay circuit according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
I1 내지 I4: 제 1 내지 제 4 인버터 P1 및 P2: 제 1 및 제 2 트랜지스터I1 to I4: first to fourth inverters P1 and P2: first and second transistors
R1 및 R2: 제 1 및 제 2 저항 C: 캐패시터R1 and R2: first and second resistors C: capacitor
I11 내지 I15: 제 1 내지 제 5 인버터 R: 저항I11 to I15: first to fifth inverters R: resistance
N 및 P: 제 1 및 제 2 트랜지스터N and P: first and second transistors
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