KR100738966B1 - Dll circuit and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 기술에 따른 DLL 회로의 구성을 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing the configuration of a DLL circuit according to the prior art;
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시한 DLL 회로의 동작을 설명하기 위한 그래프,2A and 2B are graphs for explaining the operation of the DLL circuit shown in FIG. 1;
도 3은 본 발명에 따른 DLL 회로의 구성을 나타낸 블록도,3 is a block diagram showing the configuration of a DLL circuit according to the present invention;
도 4는 도 3에 도시한 위상 변환 제어 수단의 내부 구성도,4 is an internal configuration diagram of the phase shift control means shown in FIG. 3;
도 5는 도 3에 도시한 위상 변환 수단의 내부 구성도,5 is an internal configuration diagram of the phase shifting means shown in FIG. 3;
도 6a 및 도 6b는 도 3에 도시한 DLL 회로의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.6A and 6B are graphs for explaining the operation of the DLL circuit shown in FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 클럭 버퍼 20 : 지연 수단10: clock buffer 20: delay means
30 : 데이터 출력 버퍼 40 : 지연 보상 수단30: data output buffer 40: delay compensation means
50 : 위상 비교 수단 60 : 지연 제어 수단50: phase comparison means 60: delay control means
70 : 위상 변환 제어 수단 80 : 위상 변환 수단70: phase shift control means 80: phase shift means
본 발명은 DLL(Delay Locked Loop) 회로 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빠른 지연 고정 속도와 충분한 면적 마진을 갖는 DLL 회로 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a DLL (Delay Locked Loop) circuit and a control method thereof, and more particularly, to a DLL circuit having a fast delay lock speed and sufficient area margin and a control method thereof.
일반적으로 DLL 회로는 외부 클럭을 변환하여 얻은 기준 클럭에 대하여 일정 시간 위상이 앞서는 내부 클럭을 제공하는 데 사용된다. 일반적으로 내부 클럭은 싱크로너스 디램(SDRAM) 등과 같이 비교적 높은 집적도를 갖는 반도체 메모리 장치에서, 외부 클럭과 동기 되어 동작하기 위하여 생성된다.Typically, DLL circuits are used to provide an internal clock that is time-phased relative to a reference clock obtained by converting an external clock. In general, an internal clock is generated to operate in synchronization with an external clock in a semiconductor memory device having a relatively high degree of integration, such as a synchronous DRAM (SDRAM).
보다 상세히 설명하면, 입력핀을 통해 입력되는 외부 클럭이 클럭 입력 버퍼로 입력되면 클럭 입력 버퍼로부터 내부 클럭이 발생한다. 이후 내부 클럭이 데이터 출력 버퍼를 제어하여 외부로 데이터가 출력된다. 이 때 내부 클럭은 클럭 버퍼에 의해 외부 클럭으로부터 일정 시간 지연되고, 또한 데이터 출력 버퍼로부터의 출력 데이터도 내부 클럭으로부터 일정 시간 지연된 후 출력된다.In more detail, when an external clock input through the input pin is input to the clock input buffer, an internal clock is generated from the clock input buffer. The internal clock then controls the data output buffer to output data to the outside. At this time, the internal clock is delayed for a predetermined time from the external clock by the clock buffer, and output data from the data output buffer is also delayed for a predetermined time from the internal clock.
따라서 출력 데이터는 외부 클럭에 대하여 많은 시간이 지연된 후에 출력되는 문제점이 있다. 다시 말해서 외부 클럭 인가 후 데이터가 출력되는 시간, 즉 출력 데이터 액세스 시간이 길어지는 문제점이 있다.Therefore, there is a problem that the output data is output after a large time delay with respect to the external clock. In other words, there is a problem in that the time for outputting data after the external clock is applied, that is, the output data access time becomes long.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 DLL 회로를 사용하여 내부 클럭의 위상을 외부 클럭에 대해 소정 시간 앞서도록 만들어 줌으로써, 출력 데이터가 외부 클럭에 대하여 지연 없이 출력될 수 있도록 한다. 즉 DLL 회로는 외부 클럭을 수신하고 일정 시간 위상이 앞서는 내부 클럭을 발생하며, 내부 클럭은 데이터 출력 버퍼 등의 영역에서 기준 클럭으로 사용된다.In order to solve this problem, by using the DLL circuit to make the phase of the internal clock ahead of the external clock a predetermined time, the output data can be output without delay with respect to the external clock. In other words, the DLL circuit receives an external clock and generates an internal clock that has a predetermined time phase, and the internal clock is used as a reference clock in an area such as a data output buffer.
이하, 종래의 기술에 따른 DLL 회로를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a DLL circuit according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 기술에 따른 DLL 회로의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a DLL circuit according to the prior art.
도시한 DLL 회로(1)는 외부 클럭(clk_ext)의 진폭을 변환하여 기준 클럭(clk_ref)을 생성하는 클럭 버퍼(10), 지연 제어 신호(dcl)의 입력에 대응하여 상기 기준 클럭(clk_ref)을 푸쉬(push) 또는 풀(pull) 지연시킴으로써 지연 클럭(clk_dly)을 생성하여 메모리 셀에서 전송된 데이터와 동기시키기 위해 데이터 출력 버퍼(30)에 전달하는 지연 수단(20), 상기 지연 클럭(clk_dly)의 반도체 메모리 장치 외부까지의 전송 경로에 존재하는 지연 소자들에 의해 부여되는 지연 시간을 보상하기 위해 상기 지연 클럭(clk_dly)을 지연시켜 피드백 클럭(clk_fb)을 생성하는 지연 보상 수단(40), 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상을 비교하여 위상 비교 신호(pcm)를 생성하는 위상 비교 수단(50) 및 상기 위상 비교 신호(pcm)의 제어에 따라 상기 지연 제어 신호(dcl)를 생성하여 상기 지연 수단(20)에 전달하는 지연 제어 수단(60)으로 구성된다.The illustrated DLL circuit 1 converts the amplitude of the external clock clk_ext to the
상기 DLL 회로(1)가 속한 반도체 집적 회로의 외부로부터 상기 외부 클럭(clk_ext)이 상기 클럭 버퍼(10)에 전달되면, 상기 클럭 버퍼(10)는 작은 진폭을 갖는 상기 외부 클럭(clk_ext)을 큰 진폭의 상기 기준 클럭(clk_ref)으로 변환하여 상기 지연 수단(20)에 전달한다. 이후 상기 지연 수단(20)은 상기 기준 클럭(clk_ref)을 기 설정된 시간만큼 지연시켜 상기 지연 클럭(clk_dly)으로서 출력한다.When the external clock clk_ext is transferred to the
상기 지연 보상 수단(40)에는 상기 지연 수단(20)에서 출력된 상기 지연 클럭(clk_dly)이 상기 DLL 회로(1)의 외부로 출력되는 경로에 존재하는 지연 요소들의 지연값이 기 계산되어 있다. 따라서 상기 지연 보상 수단(40)은 상기 지연 요소들의 지연값을 보상하기 위한 소정의 지연 시간을 상기 지연 클럭(clk_dly)에 부여하여 상기 피드백 클럭(clk_fb)을 생성한다. 이후 상기 위상 비교 수단(50)은 상기 기준 클럭(clk_ref)에 대한 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상 차이를 감지하여 상기 위상 비교 신호(pcm)를 생성한다. 그리고 상기 지연 제어 수단(60)은 상기 위상 비교 신호(pcm)의 입력에 대응하여 상기 지연 제어 신호(dcl)를 생성한다. 이 때 상기 지연 제어 신호(dcl)는 상기 지연 수단(20)의 푸쉬 지연 또는 풀 지연을 지시한다. 이후 상기 지연 수단(20)은 상기 지연 제어 신호(dcl)의 지시에 따라 상기 기준 클럭(clk_ref)에 양 또는 음의 지연 시간을 부여한다.In the delay compensation means 40, delay values of delay elements existing in a path where the delay clock clk_dly output from the delay means 20 is output to the outside of the DLL circuit 1 are calculated. Therefore, the delay compensation means 40 generates the feedback clock clk_fb by giving the delay clock clk_dly a predetermined delay time for compensating the delay values of the delay elements. Thereafter, the phase comparison means 50 detects a phase difference between the feedback clock clk_fb and the reference clock clk_ref to generate the phase comparison signal pcm. The delay control means 60 generates the delay control signal dcl in response to the input of the phase comparison signal pcm. At this time, the delay control signal dcl indicates a push delay or a pull delay of the delay means 20. Thereafter, the delay means 20 gives a positive or negative delay time to the reference clock clk_ref according to the instruction of the delay control signal dcl.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시한 DLL 회로의 동작을 설명하기 위한 그래프로서, 도 2a는 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상이 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상에 앞서는 경우를 나타내고 도 2b는 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상이 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상에 앞서는 경우를 나타낸다.2A and 2B are graphs for explaining the operation of the DLL circuit shown in FIG. 1, and FIG. 2A shows a case in which the phase of the feedback clock clk_fb precedes the phase of the reference clock clk_ref. The phase of the reference clock clk_ref precedes the phase of the feedback clock clk_fb.
도면에는 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb) 및 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 라이징 에지 타임이 일치하여 고정된 클럭이 도시되어 있다.In the figure, a clock is fixed in which the rising edge times of the reference clock clk_ref and the feedback clock clk_fb and the reference clock clk_ref and the feedback clock clk_fb coincide with each other.
먼저 도 2a에 나타낸 바와 같이, 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상이 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상에 앞설 때에는 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb) 간의 위상차(Trf)가 상기 피드백 클럭(clk_fb)과 상기 고정된 클럭 간의 위상차(Tfl)에 비해 크다. 반면에 도 2b에 나타낸 바와 같이, 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상이 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상에 앞설 때에는 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb) 간의 위상차(Trf)가 상기 피드백 클럭(clk_fb)과 상기 고정된 클럭 간의 위상차(Tfl)에 비해 작다. 이 때 상기 피드백 클럭(clk_fb)과 상기 고정된 클럭 간의 위상차(Tfl)는 상기 지연 수단(20)이 상기 기준 클럭(clk_ref)에 부여해야 하는 지연 시간의 양을 의미하게 된다. 따라서 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상이 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상에 앞서는 경우에는 상기 기준 클럭(clk_ref)에 부여해야 하는 지연 시간의 양이 상대적으로 크며, 이에 따라 지연 고정 동작에 걸리는 시간이 길어지게 된다. 또한 상기 지연 수단(20) 내에 구비되어야 하는 지연 소자들의 수가 상대적으로 많이 필요하게 된다.First, as shown in FIG. 2A, when the phase of the feedback clock clk_fb precedes the phase of the reference clock clk_ref, the phase difference Trf between the reference clock clk_ref and the feedback clock clk_fb is the feedback clock. It is larger than the phase difference Tfl between clk_fb and the fixed clock. On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the phase of the reference clock clk_ref precedes the phase of the feedback clock clk_fb, the phase difference Trf between the reference clock clk_ref and the feedback clock clk_fb is the feedback. It is smaller than the phase difference Tfl between the clock clk_fb and the fixed clock. At this time, the phase difference Tfl between the feedback clock clk_fb and the fixed clock refers to the amount of delay time that the delay means 20 should give to the reference clock clk_ref. Therefore, when the phase of the reference clock (clk_ref) is ahead of the phase of the feedback clock (clk_fb), the amount of delay time to be given to the reference clock (clk_ref) is relatively large, and thus the time required for delay lock operation is increased. It will be longer. In addition, a relatively large number of delay elements to be provided in the delay means 20 is required.
이와 같이, DLL 회로에서 기준 클럭과 피드백 클럭을 일치시켜 고정 클럭을 생성하는 동작 수행시 상기 기준 클럭의 위상이 상기 피드백 클럭의 위상에 앞서게 되면 상기 피드백 클럭에 부여해야 하는 지연 시간이 길어지게 되었다. 그리고 이 경우를 대비하여 상기 DLL 회로의 지연 수단에 지연 소자들을 더 많이 구비해야 하였고, 그로 인해 면적 마진이 감소하게 되었다.As described above, when the DLL circuit generates the fixed clock by matching the reference clock with the feedback clock, if the phase of the reference clock precedes the phase of the feedback clock, the delay time to be given to the feedback clock becomes longer. And in preparation for this case, the delay means of the DLL circuit had to be provided with more delay elements, thereby reducing the area margin.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기준 클럭과 피드백 클럭의 위상차에 대응하여 선택적으로 내부 클럭의 위상을 변환시켜 피드백 클럭을 생성함으로써 기준 클럭과 피드백 클럭을 고정시키기 위해 부여되는 지연 시간을 감소시키고 지연 수단에 구비되는 지연 소자들의 수를 감소시켜 면적 마진을 증가시키는 DLL 회로 및 그 제어 방법을 제공하는 데에 그 기술적 과제가 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and a delay provided to fix a reference clock and a feedback clock by generating a feedback clock by selectively converting a phase of an internal clock corresponding to a phase difference between a reference clock and a feedback clock. SUMMARY OF THE INVENTION There is a technical problem to provide a DLL circuit and a method of controlling the same, which reduce time and increase the area margin by reducing the number of delay elements provided in the delay means.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 DLL 회로는, 지연 인에이블 신호의 입력에 대응하여 위상 비교 신호를 래치 및 구동하여 위상 변환 제어 신호로서 출력하는 위상 변환 제어 수단; 및 상기 위상 변환 제어 신호의 제어에 따라 지연 수단에서 지연된 내부 클럭의 위상을 제어하여 지연 보상 수단에 전달하는 위상 변환 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a DLL circuit includes: phase shift control means for latching and driving a phase comparison signal in response to an input of a delay enable signal and outputting the phase comparison signal as a phase shift control signal; And phase shifting means for controlling the phase of the internal clock delayed by the delaying means to be transmitted to the delay compensating means according to the control of the phase shifting control signal.
또한 본 발명의 DLL 회로는, 기준 클럭과 피드백 클럭과의 위상 비교 동작에 의해 생성되는 위상 비교 신호에 따라 지연 수단에서 지연된 내부 클럭을 반전 또는 비반전 구동하여 지연 보상 수단에 전달하는 위상 변환 수단; 및 위상 비교 수단으로부터 상기 위상 비교 신호를 공급 받아 래치 및 구동하여 상기 위상 변환 수단에 전달하는 위상 변환 제어 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the DLL circuit of the present invention comprises: phase shifting means for inverting or non-inverting driving an internal clock delayed by a delay means according to a phase comparison signal generated by a phase comparison operation between a reference clock and a feedback clock to transfer it to a delay compensation means; And phase shift control means for receiving the phase comparison signal from a phase comparison means, latching and driving the phase comparison signal, and transferring the phase comparison signal to the phase shifting means.
그리고 본 발명의 DLL 회로의 제어 방법은, a) 지연 인에이블 신호에 대응하여 위상 비교 신호를 래치 및 구동하여 위상 변환 제어 신호로서 출력하는 단계; 및 b) 상기 위상 변환 제어 신호의 제어에 따라 지연 수단에서 지연된 내부 클럭의 위상을 제어하여 지연 보상 수단에 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control method of the DLL circuit of the present invention includes: a) latching and driving a phase comparison signal in response to a delay enable signal and outputting the phase comparison control signal; And b) controlling the phase of the internal clock delayed by the delay means according to the control of the phase shift control signal and transferring the phase to the delay compensation means.
또한 본 발명의 DLL 회로의 제어 방법은, a) 기준 클럭과 피드백 클럭과의 위상 비교 동작에 의해 생성되는 위상 비교 신호를 래치 및 구동하는 단계; 및 b) 상기 a) 단계로부터 전달되는 상기 위상 비교 신호에 따라 지연 수단에서 지연되는 내부 클럭을 반전 또는 비반전 구동하여 지연 보상 수단에 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of controlling a DLL circuit of the present invention includes the steps of: a) latching and driving a phase comparison signal generated by a phase comparison operation between a reference clock and a feedback clock; And b) inverting or non-inverting the internal clock delayed by the delay means according to the phase comparison signal transmitted from step a) and transferring the internal clock to the delay compensation means.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 DLL 회로의 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a DLL circuit according to the present invention.
도시한 바와 같이, 상기 DLL 회로(100)는 외부 클럭(clk_ext)의 진폭을 변환하여 기준 클럭(clk_ref)을 생성하는 클럭 버퍼(10), 지연 제어 신호(dcl)의 입력에 대응하여 상기 기준 클럭(clk_ref)을 푸쉬 또는 풀 지연시킴으로써 지연 클럭(clk_dly)을 생성하여 메모리 셀에서 전송된 데이터와 동기시키기 위해 데이터 출력 버퍼(30)에 전달하는 지연 수단(20), 지연 인에이블 신호(den)의 입력에 대응하여 위상 비교 신호(pcm)를 래치 및 구동하여 위상 변환 제어 신호(pcc)로서 출력하는 위상 변환 제어 수단(70), 상기 위상 변환 제어 신호(pcc)의 제어에 따라 상기 지연 클럭(clk_dly)의 위상을 제어하는 위상 변환 수단(80), 상기 지연 클럭(clk_dly)의 반도체 집적 회로 외부까지의 전송 경로에 존재하는 지연 소자들에 의해 부여되는 지연 시간을 보상하기 위해 상기 위상 변환 수단(80)으로부터 출력된 클럭을 지연시켜 피드백 클럭(clk_fb)을 생성하는 지연 보상 수단(40), 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상을 비교하여 상기 위상 비교 신호(pcm)를 생성하는 위상 비교 수단(50) 및 상기 위상 비교 신호(pcm)의 입력에 대응하여 상기 지연 제어 신호(dcl)를 생성하여 상기 지연 수단(20)에 전달하는 지연 제어 수단(60)으로 구성된다.As illustrated, the
여기에서 상기 지연 인에이블 신호(den)는 상기 지연 제어 수단(60)의 내부에서 생성되어 상기 지연 제어 수단(60)을 활성화시키기 위해 사용되는 신호이다. 상기 DLL 회로(100)의 동작 초기에는 상기 지연 인에이블 신호(den)가 디스에이블 되고 이에 따라 상기 지연 제어 신호(dcl)가 생성되지 않아 상기 지연 수단(20)의 상기 기준 클럭(clk_ref)에 대한 지연 동작이 수행되지 않는다. 그러나 이후 상기 지연 인에이블 신호(den)가 인에이블 되면 상기 지연 제어 신호(dcl)가 생성되어 상기 지연 수단(20)의 상기 기준 클럭(clk_ref)에 대한 지연 동작이 수행된다.The delay enable signal den is a signal generated inside the delay control means 60 and used to activate the delay control means 60. In the initial stage of operation of the
상기 DLL 회로(100)가 속한 반도체 집적 회로의 외부로부터 상기 외부 클럭(clk_ext)이 상기 클럭 버퍼(10)에 전달되면, 상기 클럭 버퍼(10)는 작은 진폭을 갖는 상기 외부 클럭(clk_ext)을 큰 진폭의 상기 기준 클럭(clk_ref)으로 변환하여 상기 지연 수단(20)에 전달한다. 이후 상기 지연 수단(20)은 상기 기준 클럭(clk_ref)을 기 설정된 시간만큼 지연시켜 상기 지연 클럭(clk_dly)으로서 출력한다.When the external clock clk_ext is transferred to the
상기 지연 보상 수단(40)에는 상기 위상 변환 수단(80)을 통해 전달된 클럭이 상기 반도체 메모리 장치 외부로 출력되는 경로에 존재하는 지연 요소들의 지연값이 기 계산되어 있다. 따라서 상기 지연 보상 수단(40)은 상기 지연 요소들의 지연값을 보상하기 위한 소정의 지연 시간을 상기 위상 변환 수단(80)을 통해 전달된 클럭에 부여하여 상기 피드백 클럭(clk_fb)을 생성한다. 이후 상기 위상 비교 수 단(50)은 상기 기준 클럭(clk_ref)에 대한 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상 차이를 감지하여 상기 위상 비교 신호(pcm)를 생성한다. 그리고 상기 지연 제어 수단(60)은 상기 위상 비교 신호(pcm)의 입력에 대응하여 상기 지연 제어 신호(dcl)를 생성한다. 이 때 상기 지연 제어 신호(dcl)는 상기 지연 수단(20)의 푸쉬 지연 또는 풀 지연을 지시한다. 이후 상기 지연 수단(20)은 상기 지연 제어 신호(dcl)의 지시에 따라 상기 기준 클럭(clk_ref)에 양 또는 음의 지연 시간을 부여한다.In the delay compensation means 40, delay values of delay elements existing in a path through which the clock transmitted through the phase shift means 80 is output to the outside of the semiconductor memory device are calculated. Accordingly, the delay compensation means 40 generates the feedback clock clk_fb by giving a predetermined delay time for compensating the delay values of the delay elements to the clock transmitted through the phase shifting means 80. Thereafter, the
상기 위상 비교 신호(pcm)는 상기 위상 변환 제어 수단(70)에도 전달된다. 이 때 상기 위상 비교 신호(pcm)는 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb) 중 어느 클럭의 위상이 앞서는지에 대한 정보를 그 전위 레벨에 담고 있다. 상기 위상 변환 제어 수단(70)은 상기 지연 인에이블 신호(den)의 입력에 대응하여 상기 위상 비교 신호(pcm)를 래치 및 구동하여 상기 위상 변환 제어 신호(pcc)로서 출력한다.The phase comparison signal pcm is also transmitted to the phase shift control means 70. At this time, the phase comparison signal pcm contains information on which one of the reference clock clk_ref and the feedback clock clk_fb is advanced in its potential level. The phase shift control means 70 latches and drives the phase comparison signal pcm in response to the input of the delay enable signal den and outputs the phase shift control signal pcc.
이후 상기 위상 변환 수단(80)은 상기 위상 변환 제어 신호(pcc)로부터 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상이 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상에 앞선다는 정보를 받으면, 상기 지연 클럭(clk_dly)을 반전 구동하여 상기 지연 보상 수단(40)에 전달한다. 반대로, 상기 위상 변환 수단(80)은 상기 위상 변환 제어 신호(pcc)로부터 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상이 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상에 앞선다는 정보를 받으면, 상기 지연 클럭(clk_dly)을 비반전 구동하여 상기 지연 보상 수단(40)에 전달한다.Then, the phase shifting means 80 inverts the delay clock clk_dly upon receiving information from the phase shift control signal pcc that the phase of the reference clock clk_ref precedes the phase of the feedback clock clk_fb. Drive to the delay compensation means 40. On the contrary, when the phase shifting means 80 receives information from the phase shift control signal pcc that the phase of the feedback clock clk_fb precedes the phase of the reference clock clk_ref, the phase shifting means 80 receives the delay clock clk_dly. Non-inverted driving is delivered to the delay compensation means 40.
도 4는 도 3에 도시한 위상 변환 제어 수단의 내부 구성도이다.FIG. 4 is an internal configuration diagram of the phase shift control means shown in FIG. 3.
상기 위상 변환 제어 수단(70)은 상기 지연 인에이블 신호(den)의 입력에 대응하여 상기 위상 비교 신호(pcm)를 래치시키는 제 1 래치부(710), 상기 지연 인에이블 신호(den)의 입력에 대응하여 상기 제 1 래치부(710)로부터 전달되는 신호를 래치시키는 제 2 래치부(720) 및 리셋 신호(rst)의 입력에 대응하여 상기 위상 변환 제어 수단(70)의 출력 신호를 초기화시키는 초기화부(730)로 구성된다.The phase shift control means 70 includes a
여기에서 상기 제 1 래치부(710)는 상기 지연 인에이블 신호(den)의 제어에 따라 상기 위상 비교 신호(pcm)를 통과시키는 제 1 패스게이트(PG1), 상기 제 1 패스게이트(PG1)를 통과한 신호에 대한 래치 구조로 형성되는 제 1 및 제 2 인버터(IV1, IV2)를 포함한다.Here, the
또한 상기 제 2 래치부(720)는 상기 지연 인에이블 신호(den)의 제어에 따라 상기 제 1 래치부(710)로부터 전달되는 신호를 통과시키는 제 2 패스게이트(PG2), 상기 제 2 패스게이트(PG2)를 통과한 신호에 대한 래치 구조로 형성되는 제 3 및 제 4 인버터(IV3, IV4)를 포함한다.In addition, the
그리고 상기 초기화부(730)는 상기 리셋 신호(rst)의 인에이블 여부에 따라 상기 제 2 래치부(720)의 상기 제 2 패스게이트(PG2)의 출력 신호를 접지시키는 트랜지스터(TR)를 포함한다.The
이와 같이 구성된 상기 위상 변환 제어 수단(70)에 입력되는 상기 지연 인에이블 신호(den)가 디스에이블 되면, 상기 제 1 래치부(710)의 상기 제 1 패스게이트(PG1)는 턴 온(Turn On) 되고 상기 제 2 래치부(720)의 상기 제 2 패스게이트(PG2)는 턴 오프(Turn Off) 되어 상기 제 1 및 제 2 인버터(IV1, IV2)가 형성하 는 래치 구조에 상기 위상 비교 신호(pcm)가 저장된다.When the delay enable signal den input to the phase shift control means 70 configured as described above is disabled, the first pass gate PG1 of the
그러나 상기 지연 인에이블 신호(den)가 인에이블 되면, 상기 제 1 래치부(710)의 상기 제 1 패스게이트(PG1)는 턴 오프 되고 상기 제 2 래치부(720)의 상기 제 2 패스게이트(PG2)는 턴 온 되어 상기 제 3 및 제 4 인버터(IV3, IV4)가 형성하는 래치 구조에 상기 제 1 래치부(710)로부터 출력되는 신호가 저장된다.However, when the delay enable signal den is enabled, the first pass gate PG1 of the
이처럼 상기 제 1 및 제 2 래치부(710)가 상기 지연 인에이블 신호(den)의 제어에 따라 동작하는 것은 상기 위상 비교 신호(pcm)는 그 값이 계속 변화하는 신호이므로, 상기 DLL 회로(100)의 동작 초기의 상기 위상 비교 신호(pcm)의 값에 따라 상기 위상 변환 제어 신호(pcm)를 생성함으로써 상기 위상 변환 제어 신호(pcm)의 잦은 레벨 천이를 방지하여 상기 위상 변환 수단(80)의 동작이 안정적으로 수행되도록 하기 위함이다.As such, since the phase comparison signal pcm is a signal whose value continuously changes, the first and
상기 초기화부(730)는 상기 DLL 회로(100)의 초기 동작시 상기 리셋 신호(rst)의 제어에 따라 상기 위상 변환 제어 신호(pcm)를 하이 레벨(High Level)의 신호로 초기화하기 위해 구비된다.The
도 5는 도 3에 도시한 위상 변환 수단의 내부 구성도이다.FIG. 5 is an internal configuration diagram of the phase shifting means shown in FIG. 3.
도시한 상기 위상 변환 수단(80)은 상기 위상 변환 제어 신호(pcm)의 제어에 따라 상기 지연 클럭(clk_dly)을 비반전 구동하여 출력하는 비반전 구동부(810) 및 상기 위상 변환 제어 신호(pcm)의 제어에 따라 상기 지연 클럭(clk_dly)을 반전 구동하여 출력하는 반전 구동부(820)로 구성된다.The illustrated phase shifting means 80 includes a
여기에서 상기 비반전 구동부(810)는 상기 지연 클럭(clk_dly)을 비반전 구 동하기 위해 짝수 개의 인버터의 직렬 연결 조합으로 구성되는 제 1 인버터 체인(IVC1) 및 상기 위상 변환 제어 신호(pcm)의 제어에 따라 상기 제 1 인버터 체인(IVC1)의 출력 신호를 통과시키는 제 3 패스게이트(PG3)로 구성된다.Herein, the
또한 상기 반전 구동부(820)는 상기 지연 클럭(clk_dly)을 반전 구동하기 위해 홀수 개의 인버터의 직렬 연결 조합으로 구성되는 제 2 인버터 체인(IVC2) 및 상기 위상 변환 제어 신호(pcm)의 제어에 따라 상기 제 2 인버터 체인(IVC2)의 출력 신호를 통과시키는 제 4 패스게이트(PG4)로 구성된다.In addition, the
상기 위상 변환 제어 신호(pcc)의 전위 레벨이 하이 레벨이면 상기 비반전 구동부(810)의 상기 제 3 패스게이트(PG3)는 턴 온 되고 상기 반전 구동부(820)의 상기 제 4 패스게이트(PG4)는 턴 오프 되어 상기 위상 변환 수단(80)의 출력 신호는 상기 지연 클럭(clk_dly)과 같은 형태의 클럭이 된다. 그러나 상기 위상 변환 제어 신호(pcc)의 전위 레벨이 로우 레벨이면 상기 비반전 구동부(810)의 상기 제 3 패스게이트(PG3)는 턴 오프 되고 상기 반전 구동부(820)의 상기 제 4 패스게이트(PG4)는 턴 온 되어 상기 위상 변환 수단(80)의 출력 신호는 상기 지연 클럭(clk_dly)이 반전된 형태의 클럭(/clk_dly)이 된다.If the potential level of the phase shift control signal pcc is high, the third passgate PG3 of the
즉 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상이 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상에 앞설 때에는 상기 위상 비교 신호(pcm) 및 상기 위상 변환 제어 신호(pcc)의 전위가 하이 레벨이 되어 상기 위상 변환 수단(80)의 출력 신호는 상기 지연 클럭(clk_dly)과 같은 형태의 클럭이 되고, 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상이 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상에 앞설 때에는 상기 위상 비교 신호(pmc) 및 상기 위 상 변환 제어 신호(pcc)의 전위가 로우 레벨이 되어 상기 위상 변환 수단(80)의 출력 신호는 상기 지연 클럭(clk_dly)이 반전된 형태의 클럭(/clk_dly)이 되는 것이다.That is, when the phase of the feedback clock clk_fb precedes the phase of the reference clock clk_ref, the potentials of the phase comparison signal pcm and the phase shift control signal pcc become high levels, and thus the phase shift means 80 ) Is a clock having the same shape as the delay clock (clk_dly), and when the phase of the reference clock (clk_ref) precedes the phase of the feedback clock (clk_fb), the phase comparison signal (pmc) and the phase The potential of the conversion control signal pcc becomes low and the output signal of the phase shifting means 80 becomes a clock / clk_dly in which the delay clock clk_dly is inverted.
도 6a 및 도 6b는 도 3에 도시한 DLL 회로의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.6A and 6B are graphs for explaining the operation of the DLL circuit shown in FIG.
도면에는 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb) 및 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 라이징 에지 타임이 일치하여 고정된 클럭이 도시되어 있다.In the figure, a clock is fixed in which the rising edge times of the reference clock clk_ref and the feedback clock clk_fb and the reference clock clk_ref and the feedback clock clk_fb coincide with each other.
먼저 도 6a에 나타낸 바와 같이, 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상이 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상에 앞설 때에는 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb) 간의 위상차(Trf)가 상기 피드백 클럭(clk_fb)과 상기 고정된 클럭 간의 위상차(Tfl)에 비해 크다. 반면에 도 6b에 나타낸 바와 같이, 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상이 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상에 앞설 때에는 상기 기준 클럭(clk_ref)과 상기 피드백 클럭(clk_fb) 간의 위상차(Trf)가 상기 피드백 클럭(clk_fb)과 상기 고정된 클럭 간의 위상차(Tfl)에 비해 작다. 그러나 이 경우 상기 위상 변환 수단(80)에서는 상기 지연 클럭(clk_dly)이 반전된 형태의 클럭(/clk_dly)이 출력되므로 상기 기준 클럭(clk_ref)과 반전된 피드백 클럭(/clk_fb) 간의 위상차(Trf)가 상기 반전된 피드백 클럭(/clk_fb)과 상기 고정된 클럭 간의 위상차(Tfl)에 비해 커지게 된다.First, as illustrated in FIG. 6A, when the phase of the feedback clock clk_fb precedes the phase of the reference clock clk_ref, the phase difference Trf between the reference clock clk_ref and the feedback clock clk_fb is determined by the feedback clock. It is larger than the phase difference Tfl between clk_fb and the fixed clock. On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the phase of the reference clock clk_ref precedes the phase of the feedback clock clk_fb, the phase difference Trf between the reference clock clk_ref and the feedback clock clk_fb is the feedback. It is smaller than the phase difference Tfl between the clock clk_fb and the fixed clock. In this case, however, the phase shifting means 80 outputs a clock / clk_dly in which the delay clock clk_dly is inverted, and thus the phase difference Trf between the reference clock clk_ref and the inverted feedback clock / clk_fb. Is larger than the phase difference Tfl between the inverted feedback clock / clk_fb and the fixed clock.
상술했던 것과 같이, 상기 피드백 클럭(clk_fb)과 상기 고정된 클럭 간의 위 상차(Tfl)는 상기 지연 수단(20)이 상기 기준 클럭(clk_ref)에 부여해야 하는 지연 시간의 양을 의미한다. 종래의 기술에 있어서, 상기 기준 클럭(clk_ref)의 위상이 상기 피드백 클럭(clk_fb)의 위상에 앞서는 경우에는 상기 기준 클럭(clk_ref)에 부여해야 하는 지연 시간의 양이 상대적으로 컸으나, 본 발명에서는 상기 반전된 피드백 클럭(/clk_fb)을 이용하므로 이 경우 상기 기준 클럭(clk_ref)에 부여해야 하는 지연 시간의 양이 줄어들게 된다. 이에 따라 지연 고정 동작에 걸리는 시간이 줄어들게 되고, 상기 지연 수단(20) 내에 구비되어야 하는 지연 소자들의 수를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, the phase difference Tfl between the feedback clock clk_fb and the fixed clock refers to the amount of delay time that the delay means 20 should give to the reference clock clk_ref. In the related art, when the phase of the reference clock clk_ref precedes the phase of the feedback clock clk_fb, the amount of delay time that should be given to the reference clock clk_ref is relatively large. Since the inverted feedback clock (/ clk_fb) is used, the amount of delay time to be applied to the reference clock (clk_ref) is reduced in this case. Accordingly, the time taken for the delay fixing operation is reduced, and the number of delay elements to be provided in the delay means 20 can be reduced.
이와 같이, 본 발명의 DLL 회로에서는 기준 클럭과 피드백 클럭을 일치시켜 고정 클럭을 생성하는 동작 수행시 상기 기준 클럭의 위상이 상기 피드백 클럭의 위상에 앞서는 경우에도 상기 피드백 클럭에 부여해야 하는 지연 시간을 줄일 수 있다. 또한 상기 DLL 회로의 지연 수단에 지연 소자들의 수를 감소시킬 수 있게 되고, 그로 인해 면적 마진이 증가된다.As described above, the DLL circuit of the present invention provides a delay time that should be given to the feedback clock even when the reference clock phase precedes the feedback clock phase when the reference clock is synchronized with the feedback clock to generate a fixed clock. Can be reduced. It is also possible to reduce the number of delay elements in the delay means of the DLL circuit, thereby increasing the area margin.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
이상에서 설명한 본 발명의 DLL 회로 및 그 제어 방법은 기준 클럭과 피드백 클럭의 위상차에 대응하여 선택적으로 내부 클럭의 위상을 변환시켜 피드백 클럭을 생성함으로써 기준 클럭과 피드백 클럭을 고정시키기 위해 부여되는 지연 시간을 감소시키고 지연 수단에 구비되는 지연 소자들의 수를 감소시켜 면적 마진을 증가시키는 효과가 있다.In the above-described DLL circuit of the present invention and a method of controlling the same, a delay time is provided to fix the reference clock and the feedback clock by generating a feedback clock by selectively converting the phase of the internal clock corresponding to the phase difference between the reference clock and the feedback clock. And the area margin is increased by reducing the number of delay elements provided in the delay means.
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