KR100821577B1 - Duty Cycle Correction Apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치는, 제 1 외부 신호의 한 주기를 디지털 코드로 변환하여 출력하는 주기 감지 수단; 상기 디지털 코드를 입력받아 반주기 제어 신호를 출력하는 제어 신호 발생부; 및 상기 반주기 제어 신호에 응답하여, 상기 제 1 외부 신호의 반 주기만큼 상기 제 1 외부 신호를 지연시켜 제 2 외부 신호로 출력하는 반주기 지연부를 포함하며, 상기 제어 신호 발생부는, 상기 디지털 코드를 쉬프트 시키는 쉬프트 레지스터; 및 쉬프트된 상기 디지털 코드를 디코딩하여 복수개의 상기 반주기 제어 신호를 출력하는 디코딩부를 포함한다.The duty cycle correction apparatus according to the present invention includes: period sensing means for converting one period of the first external signal into a digital code and outputting the digital code; A control signal generator for receiving the digital code and outputting a half cycle control signal; And a half period delay unit delaying the first external signal by a half period of the first external signal and outputting the second external signal as a second external signal in response to the half period control signal, wherein the control signal generator shifts the digital code. A shift register; And a decoding unit for decoding the shifted digital code and outputting the plurality of half-cycle control signals.
디지털 코드, 반주기 제어 신호 Digital code, half-cycle control signal
Description
도 1은 본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치를 나타내는 블록도,1 is a block diagram showing a duty cycle correction apparatus according to the present invention,
도 2는 도 1에 도시된 반주기 지연 신호 발생부를 나타내는 블록도,FIG. 2 is a block diagram illustrating a half period delay signal generator shown in FIG. 1; FIG.
도 3은 도 2에 도시된 반주기 지연부를 나타내는 회로도,3 is a circuit diagram illustrating a half cycle delay unit illustrated in FIG. 2;
도 4는 도 1에 도시된 반주기 지연 신호 발생부의 다른 예를 나타내는 블럭도,4 is a block diagram illustrating another example of the half-cycle delay signal generator shown in FIG. 1;
도 5는 도 1에 도시된 클럭 신호 복원부를 나타내는 회로도,5 is a circuit diagram illustrating a clock signal recovery unit illustrated in FIG. 1;
도 6 은 본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치의 타이밍도이다.6 is a timing diagram of a duty cycle correction device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 주기 감지부 200 : 반주기 지연 신호 발생부100: period detection unit 200: half cycle delay signal generation unit
300 : 클럭 신호 복원부300: clock signal recovery unit
본 발명은 듀티 싸이클 보정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타임 투 디지털 컨버터(time to digital converter, 이하 TDC라 칭함)를 이용하여 외부 클럭 신호의 한 주기를 디지털 코드로 출력하고, 상기 디지털 코드를 사용하여 상기 외부 클럭 신호를 반주기 지연시켜 상기 외부 클럭 신호의 듀티 싸이클을 보정하여 듀티 싸이클 보정 시간을 줄이고, 레이아웃을 줄일 수 있는 듀티 싸이클 보정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a duty cycle correction device, and more particularly, a period of an external clock signal is output as a digital code by using a time to digital converter (hereinafter referred to as a TDC), and the digital code is The present invention relates to a duty cycle correction device capable of reducing the cycle duration by correcting the duty cycle of the external clock signal by delaying the external clock signal by a half cycle.
반도체 메모리에서 클럭 신호의 듀티 싸이클이 정확히 제어되는 것은 매우 중요하다. 일반적으로 반도체 메모리에서는 듀티 싸이클이 50%인 클럭 신호가 주로 사용되는데, 듀티 싸이클이 50%라 함은 클럭 신호의 하이 레벨 구간과 로우 레벨 구간이 동일하다는 것을 의미한다. 따라서 반도체 메모리에서는 듀티 싸이클이 50%의 클럭 신호를 생성하기 위해 듀티 싸이클 보정 장치가 이용된다.It is very important that the duty cycle of the clock signal is accurately controlled in the semiconductor memory. In general, in a semiconductor memory, a clock signal having a duty cycle of 50% is mainly used. A 50% duty cycle means that a high level period and a low level period of the clock signal are the same. Therefore, in the semiconductor memory, the duty cycle correction device is used to generate a 50% clock signal of the duty cycle.
일반적으로 상기 듀티 싸이클 보정 장치는 외부 신호(클럭 신호)의 듀티가 왜곡되어 있거나, 내부 지연 회로에 의해 왜곡된 외부 신호의 듀티 싸이클을 보정하여 내부 신호로 출력하는 역할을 한다.In general, the duty cycle correction apparatus serves to correct the duty cycle of an external signal that is distorted or distorted by an internal delay circuit or outputs the internal signal as an internal signal.
종래의 듀티 싸이클 보정 장치는 듀티 싸이클이 왜곡된 외부 신호와 반주기 지연시킨 상기 왜곡된 외부 신호를 이용하여 상기 왜곡된 외부 신호의 듀티 싸이클을 보정하는데, 종래의 듀티 싸이클 보정 장치가 상기 외부 신호를 입력 받아 상기 외부 신호의 반주기 지연 시간을 계산하기 위한 복잡한 제어 회로를 자체적으로 구비하여야 함으로 메모리의 레이아웃을 많이 차지하고 또한 전류 소모 역시 증가하게 되는 문제점이 있었다.The conventional duty cycle correction device corrects the duty cycle of the distorted external signal by using the distorted external signal and the distorted external signal whose half cycle is delayed by the duty cycle, and the conventional duty cycle correction device inputs the external signal. In addition, since a complicated control circuit for calculating the half-cycle delay time of the external signal must be provided by itself, it takes up a lot of memory layout and increases current consumption.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, TDC에서 제공되는 외부 클럭 신호의 한 주기 지연 시간에 해당하는 디지털 코드를 이용하여, 반주 기 지연 시간을 계산하는 간단한 제어회로를 구성함으로써 동작의 신뢰성을 높일 수 있으며, 회로의 단순화로 인한 소모 전류의 감소 및 작은 면적에 구현할 수 있는 듀티 싸이클 보정 장치를 제공하는데 그 기술적 과제가 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and by using a digital code corresponding to one cycle delay time of an external clock signal provided from a TDC, a simple control circuit for calculating the half cycle delay time is used. The technical problem is to provide a duty cycle correction device capable of increasing reliability, reducing current consumption due to a simplified circuit, and implementing it in a small area.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치는, 제 1 외부 신호의 한 주기를 디지털 코드로 변환하여 출력하는 주기 감지 수단; 상기 디지털 코드를 입력받아 반주기 제어 신호를 출력하는 제어 신호 발생부; 및 상기 반주기 제어 신호에 응답하여, 상기 제 1 외부 신호의 반 주기만큼 상기 제 1 외부 신호를 지연시켜 제 2 외부 신호로 출력하는 반주기 지연부를 포함하며, 상기 제어 신호 발생부는, 상기 디지털 코드를 쉬프트 시키는 쉬프트 레지스터; 및 쉬프트된 상기 디지털 코드를 디코딩하여 복수개의 상기 반주기 제어 신호를 출력하는 디코딩부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a duty cycle correcting apparatus, comprising: period sensing means for converting and outputting a period of a first external signal into a digital code; A control signal generator for receiving the digital code and outputting a half cycle control signal; And a half period delay unit delaying the first external signal by a half period of the first external signal and outputting the second external signal as a second external signal in response to the half period control signal, wherein the control signal generator shifts the digital code. A shift register; And a decoding unit for decoding the shifted digital code and outputting the plurality of half-cycle control signals.
또한 본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치는 상기 제 1 외부 신호 및 상기 제 2 외부 신호를 입력받아 듀티 싸이클 보정 신호를 출력하는 클럭 신호 복원 수단을 추가로 포함한다.
본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치는, 제 1 외부 신호의 한 주기를 디지털 코드로 변환하여 출력하는 주기 감지 수단; 상기 디지털 코드 중 상위 비트를 디코딩하여 제 1 반주기 제어 신호를 출력하는 제 1 디코딩부; 상기 디지털 코드 중 상기 상위 비트를 뺀 하위 비트를 디코딩하여 제 2 반주기 제어 신호를 출력하는 제 2 디코딩부; 상기 제 1 반주기 제어 신호에 응답하여 상기 제 1 외부 신호를 지연시키는 제 1 지연부; 및 상기 제 2 반주기 제어 신호에 응답하여 상기 제 1 지연부의 출력 신호를 지연시키는 제 2 지연부를 포함한다.In addition, the duty cycle correction apparatus according to the present invention further includes a clock signal recovery means for receiving the first external signal and the second external signal and outputs a duty cycle correction signal.
The duty cycle correction apparatus according to the present invention includes: period sensing means for converting one period of the first external signal into a digital code and outputting the digital code; A first decoding unit decoding a higher bit of the digital code and outputting a first half period control signal; A second decoder configured to output a second half period control signal by decoding a lower bit minus the upper bit among the digital codes; A first delay unit delaying the first external signal in response to the first half-cycle control signal; And a second delay unit configured to delay an output signal of the first delay unit in response to the second half period control signal.
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 1은 본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a duty cycle correction apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치는 외부에서 입력되는 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 한 주기를 디지털 코드(DIG_CD)로 변환하여 출력하는 주기 감지부(100), 상기 디지털 코드(DIG_CD)에 응답하여, 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 1/2 주기 만큼 지연시켜 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)로 출력하는 반주기 지연 신호 발생부(200) 및 상기 제 1 외부 신 호(CLK_IN) 및 상기 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)를 입력받아 듀티 싸이클 보정 신호(CLK_OUT)를 출력하는 클럭 신호 복원부(300)를 포함한다.The duty cycle correction device according to the present invention is a
상기 주기 감지부(100)는 신호의 주기를 디지털 코드로 변환하는 타임 투 디지털 컨버터(Time to Digital Converter)를 구비하여, 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 한 주기에 해당하는 시간을 소정 비트의 디지털 코드(DIG_CD)로 출력한다.The
상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 한 주기를 30ns라고 가정하고, 상기 주기 감지부(100)가 5 비트의 디지털 코드(DIG_CD)인 11110를 출력한다면, 상기 11110은 10진수로 변환했을 경우 30이므로, 10진수 1에 해당하는 시간은 1ns가 된다. 상기 주기 감지부(100)가 동일 시간에 대한 상기 디지털 코드(DIG_CD)의 비트를 많이 가질수록 상기 주기 감지부(100)의 레졸루션(resolution)이 높아지며 상기 주기 감지부(100)의 레졸루션(resolution)은 듀티 싸이클 보정 장치의 레졸루션(resolution)을 나타낸다. 또한, 상기 10진수 1에 해당하는 시간을 td라 하여, 이후, 도 3에 도시된 반주기 제어 신호(DEL_SEL)에 선택되는 복수개의 신호 지연부(211) 각각의 지연 시간과 동일하게 또는 신호 지연부(211) 각 1개의 지연 시간을 td/2로 구성한다. Assuming that one period of the first external signal CLK_IN is 30 ns, and the
도 2는 도 1에 도시된 반주기 지연 신호 발생부를 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a half-cycle delay signal generator shown in FIG. 1.
상기 반주기 지연 신호 발생부(200)는 상기 주기 감지부(100)에서 출력되는 상기 디지털 코드(DIG_CD)를 입력받아 반주기 제어 신호(DEL_SEL)를 출력하는 제어 신호 발생부(230) 및 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL)에 응답하여, 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 반 주기 만큼 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 지연시켜 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)로 출력하는 반주기 지연부(210)로 구성된다.The half-cycle
상기 제어 신호 발생부(230)는 상기 주기 감지부(100)에서 출력되는 소정 비트의 상기 디지털 코드(DIG_CD)를 1 비트 만큼 라이트 쉬프트(right shift) 시키는 제 1 쉬프트 레지스터(231) 및 쉬프트된 상기 디지털 코드를 디코딩(decoding)하여 복수개의 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL)를 출력하는 디코딩부(233)로 구성된다.The
복수개의 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL)는 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL) 중 어느 하나만 하이 레벨로 활성화되어 출력되고, 나머지 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL)는 로우 레벨로 비활성화되어 출력된다. Only one of the half-cycle control signals DEL_SEL is activated and output at a high level, and the other half-cycle control signals DEL_SEL are inactivated and output at a low level.
상기 주기 감지부(100)가 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 한 주기에 해당하는 5 비트(bit)의 디지털 코드(DIG_CD<4:0>)를 출력하고, 상기 디지털 코드(DIG_CD<4:0>)의 값이 11110을 나타낸다고 가정하여 상기 제어 신호 발생부(230)를 설명하면 다음과 같다.The
상기 디지털 코드(DIG_CD<4:0>)가 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 한 주기에 대응함으로 상기 디지털 코드(DIG_CD<4:0>=11110)를 상기 쉬프트 레지스터(231)를 통해 1 비트(bit) 쉬프트(shift) 시키면 상기 디지털 코드(DIG_CD<4:0>=11110)의 절반에 해당하는 01111이 생성된다. The digital code DIG_CD <4: 0> corresponds to one period of the first external signal CLK_IN so that the digital code DIG_CD <4: 0> = 11110 is 1 bit through the
다시 설명하면, 상기 쉬프트 레지스터(231)는 11110(십진수=30) 인 5 비트 코드를 1 비트 쉬프트(shift) 시켜 01111(십진수=15)를 출력함으로, 상기 주기 감지부(100)에서 출력되는 상기 디지털 코드(DIG_CD)의 반주기에 해당하는 디지털 코 드를 생성하며, 상기 디코딩부(233)는 상기 쉬프트된 디지털 코드인 1111를 디코딩하여 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL<14:0>)를 생성한다.In other words, the
또한, 상기 디코딩부(233)는 상기 쉬프트 레지스터(231)에 의해 쉬프트된 반주기 디지털 코드인 1111를 입력받는 대신 디지털 코드(DIG_CD<4:0>=11110)를 디코딩하여 상기 반주기 제어신호(DEL_SEL<30:0>)를 생성할 수도 있다. 이때, 이후, 도 3에 도시된 바와 같이, 반주기 제어 신호(DEL_SEL)에 의해 선택되는 복수개의 상기 신호 지연부(211) 각각의 지연 시간은 상기 10진수 1에 해당하는 시간 td가 아닌 td/2의 지연 시간을 갖는 지연부를 구성하여 사용한다. In addition, the
도 3은 도 2에 도시된 반주기 지연부를 나타내는 회로도이다. 3 is a circuit diagram illustrating a half-cycle delay unit illustrated in FIG. 2.
상기 반주기 지연부(210)는 앞 단에서 전달된 신호를 소정 시간(td 또는 td/2) 지연시킨 후 뒤 단에 전달하는 복수개의 신호 지연부(211) 및 복수개의 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL<N:0>)에 응답하여, 복수개의 상기 신호 지연부(211)의 활성화를 결정하는 스위칭부(213)로 구성된다.The half-
상기 반주기 지연부(210)는 복수개의 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL<N:0>)에 응답하여 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 순차적으로 소정 시간(td 또는 td/2) 지연되게 하는 상기 신호 지연부(211)가 직렬로 서로 연결되어 있고, 활성화 되는 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL)에 따라 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 지연시키는 상기 신호 지연부(211)의 개수를 달리한다.The half
즉, 상기 신호 지연부(211)는 상기 소정 비트의 상기 디지털 코드(DIG_CD)를 10진수로 변환했을 경우, 10진수 1이 나타내는 상기 소정 시간(td 또는 td/2) 만큼 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 지연시키기 때문에, 상기 반주기 지연부(210)는 상기 디지털 코드(DIG_CD)를 디코딩하여 활성화된 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL)에 응답하여 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)가 통과하는 상기 신호 지연부(211)의 개수를 조절한다. That is, when converting the digital code (DIG_CD) of the predetermined bit into a decimal number, the
상기 스위칭부(213)는 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN) 및 각각의 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL<N:0>)를 입력받아 신호를 조합하여 출력하는 복수개의 제 1 낸드 게이트(ND1)로 구성된다.The
상기 신호 지연부(211)는 상기 제 1 낸드 게이트(ND1)의 출력 신호를 입력받는 제 2 낸드 게이트(ND2) 및 상기 제 2 낸드 게이트(ND2)의 출력 신호를 반전시키는 제 1 인버터로(IV1) 구성되며, 가장 앞 단의 상기 신호 지연부(211)에 구비되는 상기 제 2 낸드 게이트(ND1)는 다른 하나의 입력 단에 외부 전원(VDD)을 입력받고, 나머지 상기 신호 지연부(211)에 구비되는 제 2 낸드 게이트(ND2)의 다른 하나의 입력 단에 앞 단의 신호 지연부(211)의 출력 신호가 입력된다.The
본 발명에서 상기 신호 지연부(211)는 낸드 게이트(ND2) 및 인버터(IV1)를 구비하여 실시되었지만, 상기 낸드 게이트(ND2) 및 상기 인버터(IV1)를 대신하는 다른 지연 수단을 이용하여 실시하는 것도 가능하다.Although the
도 4는 도 1에 도시된 반주기 지연 신호 발생부의 다른 예를 나타내는 블럭도이다.4 is a block diagram illustrating another example of the half-cycle delay signal generator shown in FIG. 1.
도 4에 도시된 바와같이, 상기 반주기 지연 신호 발생부(200)는 상기 디지털 코드(DIG_CD)를 쉬프트 시키는 제 2 쉬프트 레지스터(250), 상기 제 2 쉬프트 레지 스터(250)에서 출력된 신호 중 상위 비트가 입력되는 제 1 디코딩부(260), 상기 제 2 쉬프트 레지스터(250)에서 출력된 신호 중 하위 비트가 입력되는 제 2 디코딩부(270), 상기 제 1 디코딩부(260)에서 출력된 제 1 반주기 제어 신호(DEL_SEL1)에 응답하여 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 지연시키는 제 1 지연부(280) 및 상기 제 2 디코딩부(270)에서 출력된 제 2 반주기 제어 신호(DEL_SEL2)에 응답하여 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 지연시키는 제 2 지연부(290)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the half-cycle
상기 제 2 쉬프트 레지스터(250)는 상기 주기 감지부(100)에서 출력된 상기 디지털 코드(DIG_CD)를 쉬프트 시킴으로써 상기 디지털 코드(DIG_CD)의 절반에 해당하는 디지털 코드를 출력한다.The
상기 제 1 디코딩부(260)는 제 2 쉬프트 레지스터(250)를 통해 출력된 상기 디지털 코드에서 상위 비트 중 일정한 비트의 디지털 코드를 입력받고, 상기 상위 비트 디지털 코드를 디코딩하여 상기 제 1 반주기 제어 신호(DEL_SEL1)를 출력한다.The
상기 제 2 디코딩부(270)는 상기 제 2 쉬프트 레지스터(250)를 통해 출력된 상기 디지털 코드 중 상기 제 1 디코딩부(260)에 입력된 비트를 제외한 나머지 하위 비트 디지털 코드를 입력받고 상기 하위 비트 디지털 코드를 디코딩하여 상기 제 2 반주기 제어 신호(DEL_SEL2)를 출력한다.The
예를 들어, 상기 주기 감지부(100)에서 출력되는 신호가 10110이라고 가정하면, 상기 제 2 쉬프트 레지스터(250)를 통해 출력된 신호는 01011이 되고, 상기 제 1 디코딩부(260)는 10을 입력받아 디코딩하게 되고, 상기 제 2 디코딩부(270)은 11 을 입력받아 디코딩하게 된다.For example, assuming that the signal output from the
상기 제 1 지연부(280) 및 상기 제 2 지연부(290)는 도 2에 도시된 반주기 지연부(210)와 같이 구성될 수 있으며, 상기 제 1 지연부(280)에 구비되는 상기 신호 지연부(211)의 지연 시간이 상기 제 2 지연부(290)에 구비되는 상기 신호 지연부(211)의 지연 시간보다 길다.The
도 2와 같은 반주기 지연 신호 발생부(200)는 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 15ns를 지연시키기 위해 1ns의 지연 시간을 가지는 상기 신호 지연부(211)가 15개 필요하나, 도 4와 같은 반주기 지연 신호 발생부(200)는 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 15ns를 지연시키기 위해, 상기 제 2 지연부(290)가 1ns의 지연 시간을 가지는 상기 신호 지연부(211)를 3개 구비하고, 상기 제 1 지연부(280)가 4ns의 지연 시간을 가지는 상기 신호 지연부(211)를 3개 구비하면 된다. 즉, 상기 제 2 쉬프트 레지스터(250)의 출력 중 상위 일정 비트는 제 1 지연부(280)에서 하위 일정 비트는 제 2 지연부(290)에서 계층적으로 지연시켜 레이아웃 면적 및 전류 소모를 저감 할 수 있다.The half-cycle
도 5는 도 1에 도시된 클럭 신호 복원부를 나타내는 회로도이다. FIG. 5 is a circuit diagram illustrating the clock signal recovery unit illustrated in FIG. 1.
상기 클럭 신호 복원부(300)는 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)에 응답하여 상기 듀티 싸이클 보정 신호(CLK_OUT)의 라이징 에지(rising edge)를 생성하는 라이징 에지 생성부(310), 상기 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)에 응답하여 상기 듀티 싸이클 보정 신호(CLK_OUT)의 폴링 에지(falling edge)를 생성하는 폴링 에지 생성부(330) 및 상기 듀티 싸이클 보정 신호(CLK_OUT)를 출력하는 출력부(350)로 구성 된다.The clock
상기 라이징 에지 생성부(310)는 제 3 반전 수단(IV3)에 의해 반전된 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 반전 지연시키는 복수개의 반전 수단(IV4, IV5, IV6), 게이트 단에서 상기 복수개의 반전 수단(IV4, IV5, IV6)에서 출력된 신호를 입력받고 소스 단이 외부 전원(VDD)에 연결되는 제 1 피모스 트랜지스터(P1) 및 게이트 단에서 상기 제 3 반전 수단(IV3)에 의해 반전된 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 입력받고 소스 단이 상기 제 1 피모스 트랜지스터(P1)의 드레인 단과 연결되고 드레인 단이 공통 노드에 연결되는 제 2 피모스 트랜지스터(P2)로 구성된다.The rising
상기 폴링 에지 생성부(330)는 게이트 단에서 상기 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)를 입력받고 드레인 단이 상기 공통 노드와 연결되는 제 1 엔모스 트랜지스터(N1), 상기 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)를 반전 지연시키는 복수개의 반전 수단(IV7, IV8, IV9) 및 게이트 단에서 상기 복수개의 반전 수단(IV7, IV8, IV9)에서 출력된 신호를 입력받고 드레인 단이 상기 제 1 엔모스 트랜지스터(N1)의 소스 단과 연결되고 소스 단이 접지 단(VSS)과 연결되는 제 2 엔모스 트랜지스터(N2)로 구성된다.The falling
상기 출력부(350)는 상기 공통 노드의 신호를 래치(latch)하여 출력하는 두개의 반전 수단(IV10, IV11), 상기 반전 수단(IV10)의 출력 신호를 반전 지연시켜 출력하는 제 12 내지 제 14 반전 수단(IV12, IV13, IV14)으로 구성된다. The
도 6은 본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치의 타이밍도이다.6 is a timing diagram of a duty cycle correction device according to the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 한 주기가 T 시간 일 때, 상기 반주기 지연 신호 발생부(200)에서는 상기 주기 감지부(100)에서 출력되는 소정 비트의 상기 디지털 코드(DIG_CD)에 응답하여, 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 반 주기(T/2) 만큼 지연 시키고, 상기 클럭 신호 복원부(300)에서 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN) 및 상기 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)를 입력받아 듀티 비가 50%인 상기 듀티 싸이클 보정 신호(CLK_OUT)를 생성할 수 있다.As shown in FIG. 6, when one cycle of the first external signal CLK_IN is T time, the half cycle
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a duty cycle correction apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
상기 주기 감지부(100)가 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 한 주기에 해당하는 시간을 소정 비트의 디지털 코드(DIG_CD)로 출력하면, 상기 반주기 지연 신호 발생부(200)는 상기 디지털 코드(DIG_CD)에 응답하여 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 반주기 지연시켜 상기 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)를 출력하고, 상기 클럭 신호 복원부(300)는 제 1 외부 신호(CLK_IN) 및 상기 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)를 조합하여 듀티 비가 50%인 상기 듀티 싸이클 보정 신호(CLK_OUT)를 생성한다.When the
더욱 상세히 설명하면, 상기 주기 감지부(100)로부터 출력된 상기 소정 비트의 디지털 코드(DIG_CD)를 제 1 쉬프트 레지스터(231)를 이용하여 쉬프트(shift) 함으로써, 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 반주기에 해당하는 디지털 코드를 생성한다. 이후 쉬프트된 상기 디지털 코드를 디코딩하여 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL)를 생성한다.In more detail, by shifting the digital code DIG_CD of the predetermined bit output from the
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 반주기 지연부(210)의 상기 제 1 낸드 게이 트는(ND1)는 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL) 및 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 조합하고, 상기 제 1 낸드 게이트는(ND1)의 출력 신호에 응답하여 복수개의 상기 신호 지연부(211)는 상기 외부 신호(CLK_IN)를 지연시키게 된다. 예를 들면, 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL<N>)가 활성화되면, 상기 반주기 제어 신호(DEL_SEL<N>)를 입력으로 하는 제 1 낸드 게이트는(ND1)는 로우 레벨을 출력하고, 나머지 제 1 낸드 게이트(ND1)는 하이 레벨을 출력한다. 외부 전원(VDD)에서 입력되는 하이 레벨과 상기 로우 레벨을 입력받는 상기 신호 입력부(211)는 소정 시간 지연된 로우 레벨의 신호를 출력한다. 다음 단에 연결된 신호 입력부(211)는 상기 제 1 낸드 게이트(ND1)에서 출력되는 하이 레벨과 앞 단의 신호 입력부(211)에서 출력된 로우 레벨을 입력받아 소정 시간 지연된 로우 레벨의 신호를 출력한다. 이와 같은 동작을 반복하여 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)의 반주기에 해당하는 시간 만큼 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)는 지연되고 상기 제 2 반전 수단(IV2)은 출력되는 상기 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)의 위상을 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)와 맞추어 주는 역할을 한다.As illustrated in FIG. 3, the first NAND gate ND1 of the half
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 쉬프트 레지스터(250)를 이용하여 상기 주기 감지부(100)에서 출력된 상기 디지털 코드(DIG_CD)를 쉬프트 시킴으로써 상기 디지털 코드(DIG_CD)의 절반에 해당하는 디지털 코드를 출력하고,In addition, as illustrated in FIG. 4, the digital code DIG_CD is shifted by the
상기 제 1 디코딩부(260) 및 상기 제 2 디코딩부(270)는 상기 제 2 쉬프트 레지스터(250)를 통해 출력된 디지털 코드를 상기 상위 비트 디지털 코드 및 상기 하위 비트 디지털 코드로 나누어 디코딩하여 출력된 상기 제 1 반주기 제어 신 호(DEL_SEL1) 및 상기 제 2 반주기 제어 신호(DEL_SEL2)를 출력한다.The
상기 제 1 반주기 제어 신호(DEL_SEL1)에 응답하고, 지연 시간이 긴 상기 신호 지연부(211)를 구비하는 상기 제 1 지연부(280) 및 상기 제 2 반주기 제어 신호(DEL_SEL2)에 응답하고, 지연 시간이 작은 상기 신호 지연부(211)를 구비하는 상기 제 2 지연부(290)로 동시에 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)를 지연시킴으로써 전류 소모 및 레이아웃을 줄일 수 있다.In response to the first half-cycle control signal DEL_SEL1, in response to the
상기 제 1 외부 신호(CLK_IN) 및 상기 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)를 입력받는 상기 클럭 신호 복원부(300)는 상기 제 1 외부 신호(CLK_IN)가 하이 레벨로 반전되는 순간 상기 제 1 및 제 2 피모스 트랜지스터(P1, P2)가 턴-온(turn-on)되어 상기 외부 전원(VDD)에 의해 상기 출력부(350)에서 하이 레벨의 상기 듀티 싸이클 보정 신호(CLK_OUT)가 출력되고, 상기 제 2 외부 신호(CLK_IN_DEL)가 하이 레벨로 반전되는 순간 상기 제 1 및 제 2 엔모스 트랜지스터(N1, N2)가 턴-온(turn-on)되어 상기 접지 전원(VSS)에 의해 상기 출력부(350)에서 로우 레벨의 상기 듀티 싸이클 보정 신호(CLK_OUT)가 출력된다.The clock
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치는 TDC에서 제공되는 외부 클럭 신호의 한 주기 지연 시간에 해당하는 디지털 코드를 이용함으로써, 반주기 지연 시간을 계산하는 간단한 제어 회로를 단순화 하여 구성할 수 있다.As described above, the duty cycle correction apparatus according to the present invention can be configured by simplifying a simple control circuit for calculating the half cycle delay time by using a digital code corresponding to one cycle delay time of the external clock signal provided from the TDC. have.
본 발명에 따른 듀티 싸이클 보정 장치는 TDC에서 제공되는 외부 클럭 신호 의 한 주기 지연 시간에 해당하는 디지털 코드를 이용함으로써, 회로를 단순화하여 동작의 신뢰성을 높일 수 있으며, 소모 전류의 감소 및 레이아웃의 효율성을 높일 수 있는 효과를 수반한다.In the duty cycle correction device according to the present invention, by using a digital code corresponding to one cycle delay time of an external clock signal provided from a TDC, the circuit can be simplified to increase operation reliability, reduce current consumption, and layout efficiency. It is accompanied by an effect that can increase.
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