KR100685604B1 - Delay locked loop for generating a internal clock signal with decreased jitter components - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지터 성분이 감소된 내부 클럭 신호를 발생하는 DLL에 관한 것으로, 본 발명에 따른 DLL은 업-다운 카운터의 출력 신호가 이전의 내부 클럭 신호의 폴링 에지(falling edge)에 동기하여 출력되도록 제어함으로써, 지터 성분이 감소된 안정적인 내부 클럭 신호를 발생할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 내부 클럭 신호의 지터 성분이 감소되므로, 내부 클럭 신호에 동기하여 동작하는 반도체 메모리 장치의 데이터 출력 버퍼와 같은 회로에서 출력되는 신호에 포함되는 글리치성 노이즈 성분이 감소될 수 있다.The present invention relates to a DLL that generates an internal clock signal with reduced jitter component, wherein the DLL according to the present invention is output such that the output signal of the up-down counter is output in synchronization with the falling edge of the previous internal clock signal. By controlling, a stable internal clock signal with reduced jitter components can be generated. Further, according to the present invention, since the jitter component of the internal clock signal is reduced, the glitch noise component included in a signal output from a circuit such as a data output buffer of the semiconductor memory device operating in synchronization with the internal clock signal can be reduced. have.
클럭 지연 회로, 단위 지연 회로, 출력 제어 회로, 내부 클럭 신호, 폴링 에지 Clock Delay Circuit, Unit Delay Circuit, Output Control Circuit, Internal Clock Signal, Polling Edge
Description
도 1은 종래의 DLL과, 반도체 메모리 장치의 출력 버퍼를 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a conventional DLL and an output buffer of a semiconductor memory device.
도 2는 도 1에 도시된 DLL 및 출력 버퍼의 동작과 관련된 신호들의 타이밍도이다.FIG. 2 is a timing diagram of signals related to the operation of the DLL and the output buffer shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 DLL과, 반도체 메모리 장치의 출력 버퍼를 개략적으로 도시한 블록도이다.3 is a block diagram schematically illustrating a DLL and an output buffer of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 출력 제어 회로를 좀 더 상세히 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating the output control circuit shown in FIG. 3 in more detail.
도 5는 도 3에 도시된 지연부의 상세한 회로도이다.FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the delay unit illustrated in FIG. 3.
도 6은 도 3에 도시된 DLL의 동작과 관련된 신호들의 타이밍도이다.6 is a timing diagram of signals related to the operation of the DLL illustrated in FIG. 3.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100 : DLL 110 : 클럭 수신기100: DLL 110: Clock Receiver
120 : 위상 검출기 130 : 업-다운 카운터120: phase detector 130: up-down counter
140 : 출력 제어 회로 150 : 클럭 지연 회로140: output control circuit 150: clock delay circuit
160 : 리플리카 지연부 ISC1∼ISCN : 입력 회로160: replica delay unit ISC1 to ISCN: input circuit
OSC1∼OSCN : 출력 회로OSC1 to OSCN: Output Circuit
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 특히, 내부 클럭 신호를 발생하는 DLL(Delay Locked Loop)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 동기식 반도체 메모리 장치와 같이 클럭 신호에 동기되어 동작하는 반도체 메모리 장치는 외부 클럭 신호를 수신하고, 내부 클럭 신호를 발생하는 내부 클럭 발생기를 구비한다. 따라서 동기식 반도체 메모리 장치의 데이터 입출력 동작은 상기 내부 클럭 신호에 동기하여 이루어진다. 이러한 내부 클럭 신호를 발생하는 대표적인 회로로서 DLL이 있다. 도 1은 종래의 DLL과, 반도체 메모리 장치의 출력 버퍼를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1을 참고하면, DLL(10)은 클럭 수신기(11), 위상 검출기(12), 업-다운(up-down) 카운터(13), 지연 회로부(14), 및 리플리카(replica) 지연부(15)를 포함한다. 또, 상기 지연 회로부(14)는 직렬로 연결되는 복수의 단위 지연부들(15)을 포함한다. 출력 버퍼(20)는 상기 지연 회로(14)로부터 수신되는 내부 클럭 신호(INCLK)에 동기하여, 내부 데이터 신호(DI)를 수신하고, 출력 데이터 신호(DO)를 출력한다. 그러나, 상기 DLL(10)로부터 출력되는 내부 클럭 신호(INCLK', INCLK'')는 도 2에 도시된 것과 같이, 지터 성분(jitter components)을 포함한다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 업-다운 카운터(13)가 상기 위상 검출기(12)로부터 수신되는 업-다운 제어 신호(UPDN)의 로직 상태에 따라 제어 신호(SEL_EN)에 동기하여 업 또는 다운 카운팅한다. 또, 상기 업 -다운 카운터(13)는 카운팅 결과로서, 선택 신호(SEL)를 출력한다. 상기 선택 신호(SEL)는 비트들(P1∼PK)(K는 정수)을 포함한다. 따라서, 상기 업-다운 카운터(13)가 업 카운팅할 때, 상기 선택 신호(SEL)의 비트 값이 증가하고, 상기 업-다운 카운터(13)가 다운 카운팅할 때, 상기 선택 신호(SEL)의 비트 값이 감소한다. 바람직하게, 상기 업-다운 카운터(13)는 상기 제어 신호(SEL_EN)의 라이징 에지(rising edge)에서 업 또는 다운 카운팅하고, 상기 선택 신호(SEL)의 비트들 값을 변화시킨다. 이때, 상기 업-다운 카운터(13)의 출력 단자와 상기 단위 지연부들(16)의 입력 단자들 사이의 신호 패스(path)에는 서로 다른 크기의 저항, 캐패시턴스, 및 파워 노이즈(power noise)와 같은 지연 성분들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 상기 비트(PK)가 통과하는 신호 패스에 비하여 상기 비트들(P1∼P(K-1))이 통과하는 신호 패스들에 존재하는 지연 성분이 더 작을 경우가 존재할 수 있다. 이 경우, 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 비트들(P1∼P(K-1))이 대응하는 단위 지연부들(16)에 입력되는 시점은, 상기 비트(PK)가 대응하는 단위 지연부(16)에 입력되는 시점 보다 더 빠르다. 이처럼 상기 비트들(P1∼PK)이 대응하는 단위 지연부들(16)에 각각 입력되는 시점이 다를 때, 상기 단위 지연부들(16)이 불안정하게 동작하게 된다. 그 결과, 상기 업-다운 카운터(13)가 상기 선택 신호(SEL)의 비트 값을 변화시키는 시간(C1 또는 C2) 동안, 상기 단위 지연부들(16)에 입력되는 지연 신호들(DECKL, DC1∼DC(K-1))이 '하이'에서 '로우'로 또는 '로우'에서 '하이'로 천이(transition)될 때, 상기 단위 지연부들(16)의 출력 신호들은 지터 성분을 포함하게 된다. 도 2를 참고하면, 최종 출력단에 배치된 상기 단위 지연부(16)에 입력되는 지연 신호(DC(K- 1)')가 상기 변화 구간들(C1, C2)에서 천이되고, 그 결과 상기 단위 지연부(16)에서 출력되는 내부 클럭 신호(INCLK')에 지터(G1, G2)가 발생된 것을 알 수 있다. 하지만, 상기 변화 구간들(C1, C2)에서 천이되지 않는 지연 신호(DC(K-1))가 상기 단위 지연부(16)에 입력될 경우, 상기 내부 클럭 신호(INCLK)는 지터 성분을 포함하지 않는다. 내부 클럭 신호의 이러한 지터 발생 문제는 상기 DLL(10)에 입력되는 외부 클럭 신호(EXCLK)의 주파수가 증가할 경우, 더욱 심각하게 발생한다. 또, 이처럼 내부 클럭 신호(INCLK)가 지터 성분을 포함할 경우, 상기 내부 클럭 신호(INCLK)에 동기되어 동작하는 상기 출력 버퍼(20)로부터 출력되는 상기 출력 데이터 신호(DO)에 글리치(glitch)성 노이즈 성분(G3, G4)이 포함되는 문제점이 있다.In general, a semiconductor memory device operating in synchronization with a clock signal such as a synchronous semiconductor memory device includes an internal clock generator for receiving an external clock signal and generating an internal clock signal. Therefore, the data input / output operation of the synchronous semiconductor memory device is performed in synchronization with the internal clock signal. A typical circuit for generating such an internal clock signal is a DLL. 1 is a block diagram schematically illustrating a conventional DLL and an output buffer of a semiconductor memory device. Referring to FIG. 1, the
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 업-다운 카운터의 출력 신호가 이전의 내부 클럭 신호의 폴링 에지(falling edge)에 동기하여 출력되도록 제어함으로써, 지터 성분이 감소된 내부 클럭 신호를 발생할 수 있는 DLL을 제공하는 데 있다.Accordingly, a technical problem of the present invention is to control the output signal of the up-down counter to be output in synchronization with the falling edge of the previous internal clock signal, thereby generating an internal clock signal with reduced jitter components. Is to provide a DLL.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 DLL은, 클럭 수신기, 위상 검출기, 업-다운 카운터, 출력 제어 회로, 및 클럭 지연 회로를 포함한다. 클럭 수신기는 외부 클럭 신호를 수신하고, 지연 클럭 신호를 출력한다. 위상 검출기는 지연 클럭 신호와 기준 클럭 신호의 위상차를 검출하고, 그 검출 결과에 따라 검출 신호를 출력한다. 업-다운 카운터는 검출 신호와 카운팅 제어 신호에 응답하 여, 업 또는 다운 카운팅하고, 누적된 카운팅 값에 기초하여 제1 선택 제어 신호를 출력한다. 출력 제어 회로는 제J-1(J는 정수) 내부 클럭 신호에 동기하여, 제1 선택 제어 신호를 수신하고 제2 선택 제어 신호를 출력한다. 클럭 지연 회로는 제2 선택 제어 신호에 응답하여 조절되는 지연 시간 동안 지연 클럭 신호를 지연시키고, 제J 내부 클럭 신호를 출력한다. 바람직하게, 제J-1 내부 클럭 신호가 제J 내부 클럭 신호 보다 시간적으로 더 앞선다.A DLL according to the present invention for achieving the above technical problem includes a clock receiver, a phase detector, an up-down counter, an output control circuit, and a clock delay circuit. The clock receiver receives an external clock signal and outputs a delayed clock signal. The phase detector detects the phase difference between the delayed clock signal and the reference clock signal, and outputs a detection signal in accordance with the detection result. The up-down counter, in response to the detection signal and the counting control signal, up or down counts and outputs a first selection control signal based on the accumulated counting value. The output control circuit receives the first selection control signal and outputs the second selection control signal in synchronization with the J-1 (J is an integer) internal clock signal. The clock delay circuit delays the delayed clock signal for a delay time adjusted in response to the second selection control signal and outputs a Jth internal clock signal. Preferably, the J-1th internal clock signal is earlier in time than the Jth internal clock signal.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 DLL과, 반도체 메모리 장치의 출력 버퍼를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 3을 참고하면, DLL(100)은 클럭 수신기(110), 위상 검출기(120), 업-다운 카운터(130), 출력 제어 회로(140), 클럭 지연 회로(150), 및 리플리카 지연부(160)를 포함한다. 상기 클럭 수신기(110)는 외부 클럭 신호(ECLK)를 수신하고, 지연 클럭 신호(DCLK)를 출력한다. 바람직하게, 상기 지연 클럭 신호(DCLK)는 상기 클럭 수신기(110)에 의해 상기 외부 클럭 신호(ECLK)가 소정 시간 동안 지연된 신호이다. 상기 위상 검출기(120)는 상기 지연 클럭 신호(DCLK)와 기준 클럭 신호(REFCLK)의 위상차를 검출하고, 그 검출 결과에 따라 검출 신호(UDZ)를 출력한다. 상기 업-다운 카운터(130)는 상기 검출 신호(UDZ)와 카 운팅 제어 신호(SEN)에 응답하여, 업 또는 다운 카운팅하고, 누적된 카운팅 값에 기초하여 제1 선택 제어 신호(ISEL)를 출력한다. 바람직하게, 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)는 제1 내지 제N(N은 정수) 비트들(S1∼SN)을 포함한다. 또, 상기 업-다운 카운터(130)가 업 카운팅할 때, 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)의 비트 값이 증가되고, 상기 업-다운 카운터(130)가 다운 카운팅할 때, 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)의 비트 값이 감소된다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 도 6에서 참조되는 것과 같이, 상기 카운팅 제어 신호(SEN)가 주기적으로 토글(toggle)되는 신호이다. 또, 상기 업-다운 카운터(130)는 상기 검출 신호(UDZ)가 인에이블 상태인 동안, 상기 카운팅 제어 신호(SEN)의 라이징 에지(rising edge)에 동기하여 업 카운팅함으로써, 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)의 비트 값을 증가시킨다. 또, 상기 업-다운 카운터(130)는 상기 검출 신호(UDZ)가 디세이블 상태인 동안, 상기 카운팅 제어 신호(SEN)의 라이징 에지에 동기하여 다운 카운팅함으로써, 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)의 비트 값을 감소시킨다.3 is a block diagram schematically illustrating a DLL and an output buffer of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the
상기 출력 제어 회로(140)는 제J-1(J는 정수) 내부 클럭 신호(즉, 이전의(post) 내부 클럭 신호)(ICLK(J-1))에 동기하여, 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)를 수신하고, 제2 선택 제어 신호(FSEL)를 출력한다. 좀 더 상세하게는, 상기 출력 제어 회로(140)가 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1))의 폴링 에지(falling edge)에 동기하여, 상기 제2 선택 제어 신호(FSEL)를 출력한다. 바람직하게, 제2 선택 제어 신호(FSEL) 역시 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)와 유사하게, 제1 내지 제N 비트들(B1∼BN)을 포함한다. 실질적으로, 상기 제2 선택 제어 신호(FSEL)는 상기 출력 제어 회로(140)에 의해 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)가 설정된 시간(예를 들어, 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1))의 1/2 클럭 사이클(cycle)) 동안 지연된 신호이다. 결국, 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)의 비트 값이 증가할 때, 상기 제2 선택 제어 신호(FSEL)의 비트 값도 증가하고, 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)의 비트 값이 감소할 때, 상기 제2 선택 제어 신호(FSEL)의 비트 값도 감소한다.The
상기 클럭 지연 회로(150)는 직렬 연결되는 제1 내지 제N 단위 지연 회로들(UD1∼UDN)(N은 정수)을 포함한다. 상기 클럭 지연 회로(150)는 상기 제2 선택 제어 신호(FSEL)에 응답하여 조절되는 지연 시간 동안 상기 지연 클럭 신호(DCLK)를 지연시키고, 제J 내부 클럭 신호(ICLKJ)를 출력한다. 바람직하게, 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1))는 상기 제J 내부 클럭 신호(ICLKJ) 보다 시간적으로 더 앞선다.The
상기 제1 내지 제N 단위 지연 회로들(UD1∼UDN)은, 상기 제2 선택 제어 신호(FSEL)의 상기 제1 내지 제N 비트들(B1∼BN)을 각각 한 비트씩 수신하고, 상기 지연 클럭 신호(DCLK)를 더 수신한다. 예를 들어, 상기 제1 단위 지연 회로(UD1)는 상기 제1 비트(B1)와 상기 지연 클럭 신호(DCLK)를 수신한다. 또, 상기 제1 단위 지연 회로(UD1)는 인에이블 제어 신호(ECTL)에 응답하여 인에이블된다. 바람직하게, 상기 인에이블 제어 신호(ECTL)는 전압(VDD) 레벨로 유지된다. 상기 제1 내지 제N 단위 지연 회로들(UD1∼UDN) 각각은 NAND 게이트(151)와 지연부(152)를 포함한다. 상기 NAND 게이트(151)는 상기 지연 클럭 신호(DCLK)와 상기 제1 내지 제N 비 트들(B1∼BN) 중 대응하는 하나에 응답하여, 로직 신호(L1∼LN 중 하나)를 출력한다. 좀 더 상세하게는, 상기 제1 내지 제N 비트들(B1∼BN) 중 대응하는 하나가 인에이블될 때(즉, 로직 '1'일 때), 상기 지연 클럭 신호(DCLK)에 동기하여 상기 로직 신호(L1∼LN 중 하나)를 토글시킨다. 또, 상기 제1 내지 제N 비트들(B1∼BN) 중 대응하는 하나가 디세이블될 때(즉, 로직 '0'일 때), 상기 지연 클럭 신호(DCLK)의 로직 상태와 상관 없이 상기 로직 신호(L1∼LN 중 하나)를 인에이블 상태(즉, 로직 '하이' 상태)로 유지한다.The first to Nth unit delay circuits UD1 to UDN receive the first to Nth bits B1 to BN of the second selection control signal FSEL by one bit, respectively, and receive the delay. Further receives a clock signal DCLK. For example, the first unit delay circuit UD1 receives the first bit B1 and the delay clock signal DCLK. In addition, the first unit delay circuit UD1 is enabled in response to the enable control signal ETL. Preferably, the enable control signal ETL is maintained at the voltage VDD level. Each of the first to Nth unit delay circuits UD1 to UDN includes a
상기 제1 내지 제N 단위 지연 회로들(UD1∼UDN)의 상기 지연부들(152)은 직렬로 연결된다. 상기 제1 단위 지연 회로(UD1)의 상기 지연부(152)는 인에이블 단자(en)를 통하여 수신되는 상기 인에이블 제어 신호(ECTL)와 입력 단자(in)를 통하여 수신되는 상기 로직 신호(L1)에 응답하여, 지연 신호(CK1)를 출력 단자(out)에 출력한다. 좀 더 상세하게는, 상기 로직 신호(L1)가 토글될 때, 상기 제1 단위 지연 회로(UD1)의 상기 지연부(152)가 상기 지연 신호(CK1)를 토글시킨다. 또, 상기 로직 신호(L1)가 인에이블 상태로 유지될 때, 상기 제1 단위 지연 회로(UD1)의 상기 지연부(152)가 상기 지연 신호(CK1)를 인에이블 상태(즉, 로직 '하이' 상태)로 유지한다. 또, 상기 제2 내지 제N 단위 지연 회로들(UD2∼UDN)의 상기 지연부(152)는 각각 상기 제1 내지 제(N-1) 단위 지연 회로들(UD1∼UD(N-1))의 상기 지연부(152)로부터 지연 신호들(CK1∼CK(N-1))을 수신한다. 예를 들어, 상기 제2 단위 지연 회로(UD2)의 상기 지연부(152)는 상기 지연 신호(CK1)를 수신한다. 또, 상기 제N 단위 지연 회로(UDN)는 상기 지연 신호(CK(N-1))와 상기 로직 신호(LN)에 응답하 여, 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1)) 또는 제J 내부 클럭 신호(ICLKJ)를 출력한다.The
상기 제2 내지 제N 단위 지연 회로들(UD2∼UDN)의 상기 지연부(152)는 상기 제1 단위 지연 회로(UD1)와 유사하게 동작한다. 예를 들어, 상기 제2 단위 지연 회로(UD2)의 상기 지연부(152)는 인에이블 단자(en)를 통하여 수신되는 상기 지연 신호(CK1)와 입력 단자(in)를 통하여 수신되는 상기 로직 신호(L1)에 응답하여, 출력 단자(out)에 지연 신호(CK2)를 출력한다. 좀 더 상세하게는, 상기 로직 신호(L1)와 상기 지연 신호(CK1) 중 어느 하나가 토글될 때, 상기 제2 단위 지연 회로(UD2)의 상기 지연부(152)가 상기 지연 신호(CK2)를 토글시킨다. 또, 상기 지연 신호(CK1)와 상기 로직 신호(L1)가 모두 인에이블 상태로 유지될 때, 상기 제2 단위 지연 회로(UD2)의 상기 지연부(152)가 상기 지연 신호(CK2)를 인에이블 상태(즉, 로직 '하이' 상태)로 유지한다. 여기에서, 도 5를 참고하여, 상기 지연부(152)의 구성 및 구체적인 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 지연부(152)는 입력 드라이버 회로(181)와 출력 드라이버 회로(182)를 포함한다. 상기 입력 드라이버 회로(181)는 PMOS 트랜지스터들(PM1, PM2)과 NMOS 트랜지스터들(NM1, NM2)을 포함한다. 상기 PMOS 트랜지스터들(PM1, PM2)의 소스에는 상기 전압(VDD)이 입력되고, 그 드레인들은 노드(D1)에 연결된다. 상기 NMOS 트랜지스터(NM1)의 드레인은 상기 노드(D1)에 연결되고, 그 소스는 상기 NMOS 트랜지스터(NM2)의 드레인에 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터(NM2)의 소스에는 그라운드 전압(VSS)이 입력된다. 상기 PMOS 트랜지스터(PM1)와 상기 NMOS 트랜지스터(NM1)의 게이트들은 인에이블 단자(en)에 연결되 고, 상기 PMOS 트랜지스터(PM2)와 상기 NMOS 트랜지스터(NM2)의 게이트들은 입력 단자(in)에 연결된다. 상기 인에이블 단자(en)에 입력되는 상기 인에이블 제어 신호(ECTL) 또는 상기 지연 신호들(CK1∼CK(N-1)) 중 하나에 응답하여, 상기 PMOS 트랜지스터(PM1)와 상기 NMOS 트랜지스터(NM1)가 턴 온 또는 오프된다. 바람직하게, 상기 PMOS 트랜지스터(PM1)가 턴 온될 때, 상기 NMOS 트랜지스터(NM1)는 턴 오프된다. 또, 상기 입력 단자(in)에 입력되는 상기 로직 신호(L1∼LN 중 하나)에 응답하여, 상기 PMOS 트랜지스터(PM2)와 상기 NMOS 트랜지스터(NM2)가 턴 온 또는 오프된다. 바람직하게, 상기 PMOS 트랜지스터(PM2)가 턴 온될 때, 상기 NMOS 트랜지스터(NM2)가 턴 오프된다. 결과적으로, 상기 PMOS 트랜지스터들(PM1, PM2) 중 하나 또는 모두가 턴 온되고, 상기 NMOS 트랜지스터들(NM1, NM2) 중 하나 또는 모두가 턴 오프될 때, 상기 노드(D1)에서 로직 하이의 내부 신호(IL)가 발생된다. 반대로, 상기 상기 NMOS 트랜지스터들(NM1, NM2) 중 하나 또는 모두가 턴 온되고, 상기 PMOS 트랜지스터들(PM1, PM2) 중 하나 또는 모두가 턴 오프될 때, 상기 노드(D1)에서 로직 로우의 내부 신호(IL)가 발생된다. The
상기 인에이블 단자(en)에 입력되는 신호(ECTL 또는 CK1∼CK(N-1)) 중 하나)와 상기 입력 단자(in)에 입력되는 신호(L1∼LN 중 하나) 중 어느 하나가 토글되고, 다른 하나가 인에이블 상태로 유지될 때, 상기 내부 신호(IL)가 토글된다. 또, 상기 인에이블 단자(en)에 입력되는 신호(ECTL 또는 CK1∼CK(N-1)) 중 하나)와 상기 입력 단자(in)에 입력되는 신호(L1∼LN 중 하나) 모두 인에이블 상태로 유지될 때, 상기 내부 신호(IL)가 로우 상태로 유지된다.Any one of a signal (ECTL or CK1 to CK (N-1)) input to the enable terminal en and a signal (one of L1 to LN) input to the input terminal in are toggled. When the other remains enabled, the internal signal IL is toggled. In addition, both the signal (ECTL or CK1 to CK (N-1)) input to the enable terminal en and the signal (one of L1 to LN) input to the input terminal in are enabled. When kept at, the internal signal IL is held low.
상기 출력 드라이버 회로(182)는 PMOS 트랜지스터들(PM3, PM4)과 NMOS 트랜지스터들(NM3, NM4)을 포함한다. 상기 PMOS 트랜지스터들(PM3, PM4)의 소스에는 상기 전압(VDD)이 입력되고, 그 드레인들은 노드(D2)에 연결된다. 상기 NMOS 트랜지스터(NM3)의 드레인은 상기 노드(D2)에 연결되고, 그 소스는 상기 NMOS 트랜지스터(NM4)의 드레인에 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터(NM4)의 소스에는 그라운드 전압(VSS)이 입력된다. 상기 PMOS 트랜지스터(PM3)와 상기 NMOS 트랜지스터(NM3)의 게이트들에는 상기 내부 신호(IL)가 입력되고, 상기 PMOS 트랜지스터(PM4)와 상기 NMOS 트랜지스터(NM4)의 게이트들에는 상기 전압(VDD)이 입력된다. 상기 내부 신호(IL)에 응답하여, 상기 PMOS 트랜지스터(PM3)와 상기 NMOS 트랜지스터(NM3)가 턴 온 또는 오프된다. 바람직하게, 상기 PMOS 트랜지스터(PM3)가 턴 온될 때, 상기 NMOS 트랜지스터(NM3)는 턴 오프된다. 또, 상기 전압(VDD)에 응답하여, 상기 PMOS 트랜지스터(PM4)가 턴 오프되고, 상기 NMOS 트랜지스터(NM4)가 턴 온된다.The
결과적으로, 상기 PMOS 트랜지스터(PM3)가 턴 온되고, 상기 NMOS 트랜지스터들(NM3)가 턴 오프될 때, 상기 노드(D2)에서 로직 하이의 출력 신호(out)가 발생된다. 반대로, 상기 PMOS 트랜지스터(PM3)가 턴 오프되고, 상기 NMOS 트랜지스터(NM3)가 턴 온될 때, 상기 노드(D2)에서 로직 로우의 출력 신호(out)가 발생된다.As a result, when the PMOS transistor PM3 is turned on and the NMOS transistors NM3 are turned off, a logic high output signal out is generated at the node D2. In contrast, when the PMOS transistor PM3 is turned off and the NMOS transistor NM3 is turned on, a logic low output signal out is generated at the node D2.
결국, 상기 제1 내지 제N 단위 지연 회로들(UD1∼UDN) 중에서 토글되는 지연 신호를 출력하는 단위 지연 회로들의 수가 증가할 때, 상기 클럭 지연 회로(150)의 지연 시간이 증가한다. 반대로, 상기 제1 내지 제N 단위 지연 회로들(UD1∼UDN) 중에서 토글되는 지연 신호를 출력하는 단위 지연 회로들의 수가 감소할 때, 상기 클 럭 지연 회로(150)의 지연 시간이 감소한다. 여기에서, 상기 제2 선택 제어 신호(FSEL)의 비트 값이 증가될 때, 토글되는 지연 신호를 출력하는 단위 지연 회로들의 수가 증가하고, 상기 제2 선택 제어 신호(FSEL)의 비트 값이 감소할 때, 토글되는 지연 신호를 출력하는 단위 지연 회로들의 수가 감소한다. 상기 리플리카 지연부(160)는 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1))를 설정된 시간 동안 지연시키고, 상기 기준 클럭 신호(REFCLK)를 출력한다. As a result, the delay time of the
도 4는 도 3에 도시된 출력 제어 회로를 좀 더 상세히 나타내는 도면이다. 도 4를 참고하면, 출력 제어 회로(140)는 제1 내지 제N 입력 회로들(ISC1∼ISCN)과 상기 제1 내지 제N 출력 회로들(OSC1∼OSCN)을 포함한다. 상기 제1 내지 제N 입력 회로들(ISC1∼ISCN)은 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1))의 라이징 에지에 동기하여, 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)의 상기 제1 내지 제N 비트들(S1∼SN)을 각각 수신하고, 제1 내지 제N 래치 신호들(LAT1∼LATN)을 각각 출력한다. 좀 더 상세하게는, 제1 내지 제N 입력 회로들(ISC1∼ISCN) 각각은 전송 회로(141)와 래치 회로(142)를 포함한다. 상기 전송 회로(141)는 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1))가 인에이블될 때, 상기 제1 선택 제어 신호(ISEL)의 상기 제1 내지 제N 비트들(S1∼SN) 중 대응하는 비트를 수신하여 출력한다. 예를 들어, 상기 제1 입력 회로(ISC1)의 상기 전송 회로(141)는 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1))가 인에이블될 때, 상기 비트(S1)를 수신하여 출력한다. 또, 상기 전송 회로(141)는 인버터(143)와 전송 게이트(144)로 구현될 수 있다. 상기 래치 회로(142)는 상기 전송 회로(141)로부터 수신되는 상기 대응하는 비트(S1∼SN 중 하나)를 래치하고, 그 래치 된 신호를 상기 제1 내지 제N 래치 신호들(LAT1∼LATN) 중 하나로서 출력한다. 예를 들어, 상기 제1 입력 회로(ISC1)의 상기 래치 회로(142)는 상기 비트(S1)를 래치하고, 상기 제1 래치 신호(LAT1)를 출력한다. 상기 래치 회로(142)는 인버터들(145, 146)로 구현될 수 있다.4 is a diagram illustrating the output control circuit shown in FIG. 3 in more detail. Referring to FIG. 4, the
상기 제1 내지 제N 출력 회로들(OSC1∼OSCN)은 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1))의 폴링 에지에 동기하여, 상기 제1 내지 제N 래치 신호들(LAT1∼LATN)을 각각 수신하고, 상기 제2 선택 제어 신호(FSEL)의 상기 제1 내지 제N 비트들(B1∼BN)을 각각 출력한다. 상기 제1 내지 제N 출력 회로들(OSC1∼OSCN) 각각은 전송 회로(171)와 래치 회로(172)를 포함한다. 상기 전송 회로(171)는 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1))가 인에이블될 때, 상기 제1 내지 제N 래치 신호들(LAT1∼LATN) 중 대응하는 하나를 수신하여 출력한다. 예를 들어, 상기 제1 출력 회로(OSC1)의 상기 전송 회로(171)는 상기 제J-1 내부 클럭 신호(ICLK(J-1))가 디세이블될 때, 상기 제1 래치 신호(LAT1)를 수신하여 출력한다. 또, 상기 전송 회로(171)는 인버터(173)와 전송 게이트(174)로 구현될 수 있다. 상기 래치 회로(172)는 상기 전송 회로(171)로부터 수신되는 대응하는 래치 신호(LAT1∼LATN 중 하나)를 래치하고, 그 래치된 신호를 상기 제2 선택 제어 신호(FSEL)의 상기 제1 내지 제N 비트들(B1∼BN) 중 하나로서 출력한다.The first to Nth output circuits OSC1 to OSCN are synchronized with the falling edge of the J-1th internal clock signal ICLK (J-1), so that the first to Nth latch signals LAT1 to Nth. LATNs are respectively received, and the first through Nth bits B1 through BN of the second selection control signal FSEL are output. Each of the first to Nth output circuits OSC1 to OSCN includes a
다음으로, 도 6을 참고하여, 상기 DLL(100)의 동작을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해, 도 6에서는 상기 제1 및 제2 선택 제어 신호들(ISEL, FSEL)이 각각 5비트이고, 상기 클럭 지연 회로(150)가 제1 내지 제5 단위 지연 회로들(UD1∼UD5)을 포함하는 경우를 일례로서 설명하기로 한다.Next, referring to Figure 6, the operation of the
먼저, 상기 위상 검출기(120)가 상기 지연 클럭 신호(DCLK)와 상기 기준 클럭 신호(REFCLK)의 위상 차를 검출하고, 검출 신호(UDZ)를 출력한다. 도 6에서는 상기 내부 클럭 신호(ICLKJ)의 위상이 시간적으로 앞으로 당겨져야하는 경우, 상기 위상 검출기(120)가 출력하는 상기 검출 신호(UDZ)가 도시되어 있다. 상기 내부 클럭 신호(ICLKJ)의 위상이 시간적으로 앞으로 당겨져야하는 경우, 상기 위상 검출기(120)는 상기 검출 신호(UDZ)를 로직 로우 레벨로 출력한다.First, the
상기 업-다운 카운터(130)는 상기 검출 신호(UDZ)가 로우 상태이므로, 상기 카운팅 제어 신호(SEN)가 인에이블되는 시점(FT1∼FT4) 마다 다운 카운팅한다. 예를 들어, 상기 업-다운 카운터(130)의 초기 카운팅 값(즉, 초기의 제1 선택 제어 신호(ISEL)의 비트들(S5,S4,S3,S3,S1)의 로직 값)이 '10000'일 때, 상기 업-다운 카운터(130)는 상기 시점(FT1)에 다운 카운팅하고, 상기 비트들(S5,S4,S3,S3,S1)의 로직 값을 '01000'으로 변화시킨다. 이때, 상기 출력 제어 회로(140)가 '01000'의 로직 값을 가지는 상기 비트들(S5,S4,S3,S3,S1)을 수신하고, 내부 클럭 신호(ICLK1)의 폴링 에지(즉, 시점(ST1))에 동기하여, '01000'의 로직 값을 가지는 제2 선택 제어 신호(FSEL)의 비트들(B5,B4,B3,B2,B1)을 출력한다. 그 결과 상기 비트(B4)에 응답하여, 상기 제2 단위 지연 회로(UD2)가 지연 신호(CK2)를 토글시킨다. 결과적으로, 상기 지연 클럭 신호(DCLK)가 상기 제2 내지 제5 단위 지연 회로들(UD2∼UD5)을 통과해야 하고, 상기 제2 내지 제5 단위 지연 회로들(UD2∼UD5)에 의한 지연 시간 이후, 상기 제5 단위 지연 회로(UD5)가 상기 내부 클럭 신호(ICLK1) 보다 위상이 앞당겨진 내부 클럭 신호(ICLK2)를 출력한다.Since the detection signal UDZ is in a low state, the up-
또, 상기 업-다운 카운터(130)는 상기 시점(FT1)에 다운 카운팅하고, 상기 비트들(S5,S4,S3,S3,S1)의 로직 값을 '00100'으로 변화시킨다. 이때, 상기 출력 제어 회로(140)가 상기 비트들(S5,S4,S3,S3,S1)을 수신하고, 상기 내부 클럭 신호(ICLK2)의 폴링 에지(ST2)에 동기하여, '00100'의 로직 값을 가지는 제2 선택 제어 신호(FSEL)의 비트들(B5,B4,B3,B2,B1)을 출력한다. 그 결과 상기 비트(B3)에 응답하여, 상기 제3 단위 지연 회로(UD3)가 지연 신호(CK3)를 토글시킨다. 결과적으로, 상기 지연 클럭 신호(DCLK)가 상기 제3 내지 제5 단위 지연 회로들(UD3∼UD5)을 통과해야 하고, 상기 제3 내지 제5 단위 지연 회로들(UD3∼UD5)에 의한 지연 시간 이후, 상기 제5 단위 지연 회로(UD5)가 상기 내부 클럭 신호(ICLK2) 보다 위상이 앞당겨진 내부 클럭 신호(ICLK3)를 출력한다.In addition, the up-
이처럼 상기 DLL(100)은 현재의 내부 클럭 신호를 발생시키기 위해, 이전의 내부 클럭 신호의 폴링 에지에 동기하여, 상기 클럭 지연 회로(150)의 지연 시간을 조절하므로, 상기 클럭 지연 회로(150)에 포함된 단위 지연 회로들이 불안정하게 동작하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 DLL(100)은 지터 성분이 감소된 안정적인 내부 클럭 신호를 발생할 수 있다.As such, the
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, the present invention will be understood by those skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 DLL은 업-다운 카운터의 출력 신호가 이전의 내부 클럭 신호의 폴링 에지(falling edge)에 동기하여 출력되도록 제어함으로써, 지터 성분이 감소된 안정적인 내부 클럭 신호를 발생할 수 있다.As described above, the DLL according to the present invention controls the output signal of the up-down counter to be output in synchronization with the falling edge of the previous internal clock signal, thereby providing a stable internal clock signal with reduced jitter component. May occur.
또한, 본 발명에 의하면, 내부 클럭 신호의 지터 성분이 감소되므로, 내부 클럭 신호에 동기하여 동작하는 반도체 메모리 장치의 데이터 출력 버퍼와 같은 회로에서 출력되는 신호에 포함되는 글리치성 노이즈 성분이 감소될 수 있다.Further, according to the present invention, since the jitter component of the internal clock signal is reduced, the glitch noise component included in a signal output from a circuit such as a data output buffer of the semiconductor memory device operating in synchronization with the internal clock signal can be reduced. have.
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2005
- 2005-06-22 KR KR1020050053845A patent/KR100685604B1/en not_active IP Right Cessation
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