KR100863014B1 - Buffer of semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 반도체 집적 회로의 버퍼의 회로도,1 is a circuit diagram of a buffer of a general semiconductor integrated circuit,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 집적 회로 버퍼의 블록도,2 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit buffer in accordance with the present invention;
도 3은 도 2의 제어 수단의 회로도,3 is a circuit diagram of the control means of FIG.
도 4는 도 3의 고정 신호 발생부의 회로도,4 is a circuit diagram of a fixed signal generator of FIG. 3;
도 5는 도 2의 비교 수단의 회로도,5 is a circuit diagram of the comparison means of FIG.
도 6은 도 3과 도5의 가변 저항부의 회로도이다.6 is a circuit diagram of the variable resistor unit of FIGS. 3 and 5.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 제어 수단 200: 비교 수단100: control means 200: comparison means
본 발명은 반도체 집적 회로에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 버퍼에 관한 것이다.The present invention relates to semiconductor integrated circuits, and more particularly to buffers.
일반적인 버퍼는 입력 신호에 응답하여 전원 전압과 기설정된 전압 레벨 사이를 스윙(swing)하는 출력 신호를 출력한다.A typical buffer outputs an output signal swinging between a power supply voltage and a predetermined voltage level in response to an input signal.
도 1은 일반적인 반도체 집적 회로의 버퍼의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a buffer of a general semiconductor integrated circuit.
일반적인 버퍼는 바이어스 전압(bias)이 인가되면 활성화된다.The general buffer is activated when a bias voltage is applied.
활성화된 버퍼는 입력 신호(in)가 하이 레벨일 경우 제 1 출력단(out)에서 전원 전압(VDD) 레벨의 하이 신호를 출력한다. 한편, 제 2 출력단(outb)은 기설정된 전압 레벨로 로우 신호를 출력한다.The activated buffer outputs a high signal of the power supply voltage VDD level at the first output terminal when the input signal in is at the high level. On the other hand, the second output terminal (outb) outputs a low signal at a predetermined voltage level.
이때, 상기 기설정된 전압 레벨은 전원 전압과 저항(R1)이 소비하는 전압의 차로 결정된다.In this case, the predetermined voltage level is determined by the difference between the power supply voltage and the voltage consumed by the resistor R1.
이를 더욱 자세히 설명하자면, 하이 레벨인 상기 입력 신호(in)를 입력 받은 트랜지스터(N1)와 상기 바이어스 전압(bias)을 인가 받는 트랜지스터(N3)가 턴온된다. 따라서 상기 제 2 출력단(outb)의 출력 패스는 상기 전원 전압(VDD)과 상기 저항(R1)과 접지단(VSS)으로 이루어진다. 상기 제 2 출력단(outb)은 상기 저항(R1)과 접지단(VSS) 사이에 있다. In more detail, the transistor N1 receiving the input signal in having a high level and the transistor N3 receiving the bias voltage bias are turned on. Therefore, the output path of the second output terminal (outb) is composed of the power supply voltage (VDD), the resistor (R1) and the ground terminal (VSS). The second output terminal outb is between the resistor R1 and the ground terminal VSS.
결국, 상기 제 2 출력단(outb)으로 부터 출력되는 전압 레벨은 전원 전압(VDD)과 상기 저항(R1)의 소비 전압(R1*I)의 차가 된다. 이를 수식으로 표현하면 상기 제 2 출력단(outb)의 전압 레벨 = VDD - R1*I 이다.As a result, the voltage level output from the second output terminal outb becomes a difference between the power supply voltage VDD and the consumption voltage R1 * I of the resistor R1. In this case, the voltage level of the second output terminal (outb) = VDD-R1 * I.
한편, 상기 입력 신호(in) 레벨이 로우이면 즉, 반전된 상기 입력 신호(inb)가 하이 레벨이면 제 1 출력단(out)은 상기 기설정된 전압(VDD - R2*I)을 출력하고 제 2 출력단(outb)은 전원 전압(VDD)을 출력한다. 이때, 저항(R1)과 저항(R2)는 같은 저항값을 갖는다.On the other hand, when the input signal in level is low, that is, when the inverted input signal inb is at the high level, the first output terminal outputs the predetermined voltage VDD-R2 * I and the second output terminal. outb outputs a power supply voltage VDD. At this time, the resistor R1 and the resistor R2 have the same resistance value.
이처럼 종래의 버퍼는 기설정된 전압으로 로우 레벨을 출력할 경우 온도, 전압, 및 제조 공정의 변화에 따라 기설정된 전압 레벨 즉, 로우 신호의 전위 레벨이 변할 수 있는 문제가 있다. As such, the conventional buffer has a problem in that, when outputting a low level at a predetermined voltage, the predetermined voltage level, that is, the potential level of the low signal may change according to changes in temperature, voltage, and manufacturing process.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기설정된 전압 레벨의 로우 신호 출력시 온도, 전압, 및 제조 공정의 변화와는 무관하게 일정한 전압 레벨의 로우 신호를 출력하는 반도체 집적 회로의 버퍼를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and is a buffer of a semiconductor integrated circuit that outputs a low signal at a constant voltage level regardless of changes in temperature, voltage, and manufacturing process when a low signal is output at a predetermined voltage level. The purpose is to provide.
본 발명에 따른 반도체 집적 회로의 버퍼는 본 발명은 분배 전압과 기준 전압을 비교하여 고정된 복수 비트의 제어 신호를 출력하는 제어 수단, 및 입력 신호에 응답하여 상기 복수 비트의 제어 신호에 따라 생성되는 전압 레벨을 로우 신호로, 전원 전압 레벨을 하이 신호로 출력하는 비교 수단을 포함한다.The buffer of the semiconductor integrated circuit according to the present invention is generated according to the control means for outputting a fixed plurality of bits of the control signal by comparing the distribution voltage and the reference voltage, and in response to the input signal And comparing means for outputting the voltage level as a low signal and the power supply voltage level as a high signal.
본 발명에 따른 다른 실시예의 반도체 집적 회로의 버퍼는 기설정된 전압과 전원 전압을 입력 신호에 응답하여 출력하는 비교 수단, 및 상기 기설정된 전압을 일정하게 유지시키기 위한 제어 수단을 포함한다.A buffer of a semiconductor integrated circuit according to another embodiment of the present invention includes comparing means for outputting a predetermined voltage and a power supply voltage in response to an input signal, and control means for keeping the predetermined voltage constant.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 집적 회로의 버퍼의 블록도이다.2 is a block diagram of a buffer of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
버퍼는 입력 신호(in)에 응답하여 기설정된 전압 레벨의 로우 신호와 전원 전압 레벨의 하이 신호를 출력한다. 이때, 본 발명에 따른 버퍼는 온도, 전압, 및 제조 공정의 변화와는 무관하게 기설정된 전압 레벨을 유지하고 상기 기설정된 전압 레벨을 로우 신호로서 출력한다.The buffer outputs a low signal of a predetermined voltage level and a high signal of a power supply voltage level in response to the input signal in. At this time, the buffer according to the present invention maintains a predetermined voltage level regardless of changes in temperature, voltage, and manufacturing process and outputs the predetermined voltage level as a low signal.
상기 버퍼는 상기 기설정된 전압 레벨을 유지하기 위한 제어 수단(100), 및 상기 입력 신호(in)에 응답하여 상기 기설정된 전압과 전원 전압을 출력하는 비교 수단(200)을 포함한다.The buffer includes control means 100 for maintaining the predetermined voltage level, and comparing means 200 for outputting the predetermined voltage and the power supply voltage in response to the input signal in.
상기 제어 수단(100)은 인에이블 신호(en)가 인에이블되면 활성화된다. 활성화된 상기 제어 수단(100)은 분배 전압을 생성하고 외부 클럭(clk)의 일정 주기동안 상기 분배 전압이 기준 전압(Vref)과 동일하다고 판단되면 고정된 복수 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)를 출력한다. 이때, 상기 제어 수단(100)이 반도체 집적 회로가 활성화되는 시점부터 계속 동작하기 위해 상기 인에이블 신호(en)를 전원 전압 또는 접지 레벨의 신호로 사용할 수 있다. 또한, 상기 인에이블 신호(en)로서 반도체 집적 회로가 활성화되는 시점부터 상기 제어 수단(100)을 소정 시간동안 동작시키고 동작을 중지하기 위해 파워 업 신호를 사용할 수 있다.The control means 100 is activated when the enable signal en is enabled. The activated control means 100 generates a divided voltage and if it is determined that the divided voltage is equal to the reference voltage Vref during a predetermined period of the external clock clk, the fixed multi-bit control signal ctrl <0: 3 Output>) In this case, the
상기 비교 수단(200)은 상기 복수 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)에 응답하여 상기 기설정된 전압을 생성하고 상기 입력 신호(in)에 응답하여 출력 신호(out)로서 상기 기설정된 전압 또는 전원 전압을 출력한다. 이때, 도 1에 도시된 inb는 상기 입력 신호(in)를 반전시킨 것이고, outb는 상기 출력 신호(out)의 반전된 레벨을 갖는다. The comparing means 200 generates the predetermined voltage in response to the plurality of bits of the control signal ctrl <0: 3> and outputs the predetermined voltage as an output signal out in response to the input signal in. Or output a power supply voltage. In this case, inb shown in FIG. 1 is inverted the input signal in, and outb has an inverted level of the output signal out.
도 3은 도 2의 제어 수단의 회로도이다. 이때, 복수 비트의 제어 신호를 편의상 4비트로 설명하지만 이에 한정하지 않는다. 3 is a circuit diagram of the control means of FIG. In this case, the control signal of the plurality of bits is described as 4 bits for convenience, but is not limited thereto.
제어 수단(100)은 인에이블 신호(en)가 인에이블되면 분배 전압(Vd)을 생성한다. 또한 기준 전압(Vref)을 상기 분배 전압(Vd)과 비교하여 비교 신호(com)를 생성하며 외부 클럭(clk)을 분주시켜 분주 클럭(clk_df)을 생성한다. 상기 분주 클 럭(clk_df)의 기설정된 주기동안 상기 비교 신호(com)가 천이를 반복하면 고정된 4 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)를 출력한다. 이때, 상기 제어 수단(100)이 상기 분배 전압(Vd)이 상기 기준 전압(Vref)과 동일한 레벨임을 판단하는 것은 상기 비교 신호(com)가 상기 분주 클럭(clk_df)의 기설정된 주기동안 천이를 반복하는 것을 의미한다.The control means 100 generates a distribution voltage Vd when the enable signal en is enabled. In addition, a comparison signal com is generated by comparing the reference voltage Vref with the division voltage Vd, and an external clock clk is divided to generate a divided clock clk_df. When the comparison signal com repeats the transition for a predetermined period of the divided clock clk_df, a fixed 4-bit control signal ctrl <0: 3> is output. At this time, the control means 100 determines that the divided voltage Vd is at the same level as the reference voltage Vref, so that the comparison signal com repeats the transition for a predetermined period of the divided clock clk_df. I mean.
상기 제어 수단(100)은 비교 신호 생성부(110)와 제어 신호 생성부(120)를 포함한다.The control means 100 includes a
상기 비교 신호 생성부(110)는 하이로 인에이블된 상기 인에이블 신호(en)와 상기 4 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)를 입력으로 하여 분배 전압(Vd)을 생성한다. 또한 상기 기준 전압(Vref)과 상기 분배 전압(Vd)을 비교하여 비교 신호(com)를 생성한다.The
상기 비교 신호 생성부(110)는 분배 전압 생성부(111)와 비교기(112)를 포함한다.The
상기 분배 전압 생성부(111)는 상기 인에이블 신호(en)와 상기 4 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)를 입력으로 하여 상기 분배 전압(Vd)을 생성한다.The divided voltage generator 111 generates the divided voltage Vd by inputting the enable signal en and the 4-bit control signal ctrl <0: 3>.
상기 분배 전압 생성부(111)는 가변 저항부(111-1), 및 제어부(111-2)를 포함한다.The divided voltage generator 111 includes a variable resistor 111-1 and a controller 111-2.
상기 가변 저항부(111-1)는 상기 4 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)에 응답하여 그 저항값이 결정된다. 또한 상기 가변 저항부(111-1)는 a방향에서 전원 전압(VDD)을 인가 받는다. 상기 가변 저항부(111-1)의 상세 회로는 도 6에 도시하였다.The variable resistor unit 111-1 determines the resistance value in response to the 4-bit control signal ctrl <0: 3>. In addition, the variable resistor part 111-1 receives a power supply voltage VDD in the a direction. A detailed circuit of the variable resistor unit 111-1 is illustrated in FIG. 6.
상기 제어부(111-2)는 상기 가변 저항부(111-1)의 b방향에 연결되며 상기 인에이블 신호(en)에 응답하여 상기 가변 저항부(111-1)와 접지단(VSS)을 연결시킨다. 이때, 상기 분배 전압(Vd)은 상기 제어부(111-2)와 상기 가변 저항부(111-1)가 연결된 노드에서 출력된다.The control unit 111-2 is connected to the b direction of the variable resistor unit 111-1 and connects the variable resistor unit 111-1 to the ground terminal VSS in response to the enable signal en. Let's do it. In this case, the division voltage Vd is output from a node to which the control unit 111-2 and the variable resistor unit 111-1 are connected.
상기 제어부(111-2)는 상기 인에이블 신호(en)에 응답하여 상기 가변 저항부(111-1)와 접지단(VSS)을 연결시키는 스위칭 소자를 포함한다.The control unit 111-2 includes a switching element connecting the variable resistor unit 111-1 to the ground terminal VSS in response to the enable signal en.
구체적으로 설명하면 상기 제어부(111-2)는 제 1 내지 제 3 트랜지스터(N11~N13)를 포함한다. 상기 제 1 트랜지스터(N11)는 상기 가변 저항부(111-1)에 연결되는 드레인, 전원 전압(VDD)을 인가 받는 게이트를 포함한다. 상기 제 2 트랜지스터(N12)는 상기 제 1 트랜지스터(N11)의 소오스에 연결된 드레인, 상기 인에이블 신호(en)를 입력 받는 게이트를 포함한다. 상기 제 3 트랜지스터(N13)는 상기 제 2 트랜지스터(N12)의 소오스에 연결된 드레인, 바이어스 전압(bias)을 인가 받는 게이트, 및 접지단(VSS)과 연결된 소오스를 포함한다.Specifically, the controller 111-2 includes first to third transistors N11 to N13. The first transistor N11 includes a drain connected to the variable resistor part 111-1 and a gate to which a power voltage VDD is applied. The second transistor N12 includes a drain connected to the source of the first transistor N11 and a gate configured to receive the enable signal en. The third transistor N13 includes a drain connected to the source of the second transistor N12, a gate applied with a bias voltage, and a source connected to the ground terminal VSS.
상기 비교기(112)는 상기 분배 전압(Vd)과 상기 기준 전압(Vref)을 비교하여 상기 비교 신호(com)를 출력한다.The
상기 제어 신호 생성부(120)는 상기 비교 신호(com), 및 상기 외부 클럭(clk)을 입력으로 하여 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)를 생성한다.The control
상기 제어 신호 생성부(120)는 클럭 분주부(121), 고정 신호 발생부(122), 카운터(123), 및 레지스터(124)를 포함한다.The
상기 클럭 분주부(121)는 상기 외부 클럭(clk)을 분주시켜 분주 클 럭(clk_df)를 생성한다.The
상기 고정 신호 발생부(122)는 상기 분주 클럭(clk_df)의 기설정된 주기동안 상기 비교 신호(com)의 천이가 반복되면 고정 신호(lock)를 생성한다.The fixed
상기 카운터(123)는 상기 비교 신호(com)의 레벨에 따라 상기 4 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)를 카운팅한다. 이때, 상기 4비트 제어 신호(ctrl<0:3>)는 상기 레지스터(124)와 상기 가변 저항부(111-1)에 입력된다.The
상기 레지스터(124)는 상기 카운터(123)에서 출력된 상기 4 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)를 출력한다. 이때, 인에이블된 상기 고정 신호(lock)가 입력되면 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)를 저장하고 저장된 상기 제 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)를 출력한다.The
도 4는 도 3의 고정 신호 발생부의 회로도이다.4 is a circuit diagram of the fixed signal generator of FIG. 3.
고정 신호 발생부(122)는 소정시간동안 상기 비교 신호(com)가 천이를 반복하면 인에이블된 고정 신호(lock)를 출력한다. 이때, 도 4는 상기 고정 신호 발생부(122)의 일실시예로 분주 클럭(clk_df)의 4주기동안 상기 비교 신호(com)가 3번 천이하면 상기 인에이블된 고정 신호(lock)를 출력하는 것을 도시하였다.The fixed
상기 고정 신호 발생부(122)는 병렬 신호 생성부(122-1), 및 신호 조합부(122-2)를 포함한다.The fixed
상기 병렬 신호 생성부(122-1)는 직렬로 연결되고 상기 분주 클럭(clk_df)을 공통으로 입력받는 제 1 내지 제 4 래치부(122-1-1~ 122-1-4)를 포함한다. 이때, 상기 제 1 내지 제 4 래치부(122-1-1~ 122-1-4)는 플립플롭(flip-flop, 도면 표기 F.F)을 포함한다. The parallel signal generator 122-1 may include first to fourth latches 122-1 to 122-1-4 connected in series and receiving the divided clock clk_df in common. In this case, the first to fourth latch units 122-1 to 122-1 4 include flip-flops (F.F).
상기 제 1 래치부(122-1-1)는 상기 비교 신호(com)를 입력 받는다. 상기 제 2 래치부(122-1-2)는 상기 제 1 래치부(122-1-1)의 출력 신호를 입력 받는다. 상기 제 3 래치부(122-1-3)는 상기 제 2 래치부(122-1-2)의 출력 신호를 입력 받는다. 상기 제 4 래치부(122-1-4)는 제 3 래치부(122-1-4)의 출력 신호를 입력 받는다. 또한 상기 제 1 내지 제 4 래치부(122-1-1~122-1-4)는 각각 상기 분주 클럭(clk_df)에 응답하여 동작하며, 각 래치부(122-1-1~122-1-4)의 출력 신호는 상기 병렬 신호 생성부(122-1)의 출력 신호이다.The first latch unit 122-1-1 receives the comparison signal com. The second latch unit 122-1-2 receives an output signal of the first latch unit 122-1-1. The third latch unit 122-1-3 receives the output signal of the second latch unit 122-1-2. The fourth latch portion 122-1-4 receives the output signal of the third latch portion 122-1-4. In addition, the first to fourth latches 122-1-1 to 122-1-4 operate in response to the divided clock clk_df, respectively. The output signal of 4) is an output signal of the parallel signal generator 122-1.
상기 신호 조합부(122-2)는 상기 병렬 신호 생성부(122-1)의 출력 신호 즉, 상기 제 1 내지 제 4 래치부(122-1-1~ 122-1-4)의 출력 신호가 특정 코드이면 인에이블된 상기 고정 신호(lock)를 출력한다. 이때, 상기 특정 코드는 상기 제 1 내지 제 4 래치부(122-1~122-4)의 출력 신호를 순서대로 나열하였을 때 로우, 하이, 로우, 하이이거나 하이, 로우, 하이, 로우이다. 즉, 이웃한 래치부의 출력 신호가 서로 다른 경우에 상기 신호 조합부(122-2)는 인에이블된 상기 고정 신호(lock)를 출력한다.The signal combiner 122-2 may output an output signal of the parallel signal generator 122-1, that is, an output signal of the first to fourth latch units 122-1 to 122-1-4. If it is a specific code, the enabled lock signal is output. In this case, the specific code is low, high, low, high or high, low, high, low when the output signals of the first to fourth latch units 122-1 to 122-4 are arranged in order. That is, when the output signals of the neighboring latch units are different from each other, the signal combination unit 122-2 outputs the enabled fixed signal lock.
상기 신호 조합부(122-2)는 제 1 내지 제 3 익스클루시브 오어 게이트(XOR11, XOR12, XOR13), 낸드 게이트(ND11), 및 인버터(IV11)를 포함한다. 상기 제 1 익스클루시브 오어 게이트(XOR11)는 상기 제 1 및 제 2 래치부(122-1-1, 122-1-2)의 출력 신호를 입력 받는다. 상기 제 2 익스클루시브 오어 게이트(XOR12)는 상기 제 2 및 제 3 래치부(122-1-2, 122-1-3)의 출력 신호를 입력 받는다. 상기 제 3 익스클루시브 오어 게이트(XOR13)는 상기 제 3 및 제 4 래치부(122-1-3, 122-1-4)의 출력 신호를 입력 받는다. 상기 낸드 게이트(ND11)는 상기 제 1 내지 제 3 익스클루시브 오어 게이트(XOR11, XOR12, XOR13)의 출력 신호를 입력 받는다. 상기 인버터(IV11)는 상기 낸드 게이트(ND11)의 출력 신호를 반전시켜 상기 고정 신호(lock)로서 출력한다. 이때, 상기 고정 신호(lock)는 하이로 인에이블되는 신호이다.The signal combination unit 122-2 includes first to third exclusive or gates XOR11, XOR12, and XOR13, a NAND gate ND11, and an inverter IV11. The first exclusive or gate XOR11 receives output signals of the first and second latch units 122-1-1 and 122-1-2. The second exclusive or gate XOR12 receives the output signals of the second and third latch units 122-1-2 and 122-1-3. The third exclusive or gate XOR13 receives the output signals of the third and fourth latch units 122-1-3 and 122-1-4. The NAND gate ND11 receives an output signal of the first to third exclusive or gates XOR11, XOR12, and XOR13. The inverter IV11 inverts the output signal of the NAND gate ND11 and outputs it as the fixed signal lock. In this case, the lock signal is a signal that is enabled high.
도 5는 도 2의 비교 수단의 회로도이다. 이때, 도면 5에 도시된 inb는 입력 신호(in)를 반전시킨 것이며, outb는 출력 신호(out)를 반전시킨 레벨을 갖는 신호이다.5 is a circuit diagram of the comparison means of FIG. In this case, inb shown in FIG. 5 is an inverted input signal in, and outb is a signal having a level inverted output signal out.
비교 수단(200)은 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)에 응답하여 상기 기설정된 전압 레벨이 결정되고 입력 신호(in)에 응답하여 전원 전압 또는 상기 기설정된 전압을 출력 신호(out)로서 출력한다.The comparison means 200 determines the predetermined voltage level in response to the 4-bit control signal ctrl <0: 3> and outputs a power supply voltage or the predetermined voltage in response to the input signal in. Output as.
상기 비교 수단(200)은 제 1 입출력부(210), 제 2 입출력부(220), 및 인에이블부(230)를 포함한다.The comparison means 200 includes a first input /
상기 제 1 입출력부(210)는 전원 전압(VDD)를 인가 받고 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)에 응답하여 상기 기설정된 전압을 생성한다. 또한 상기 제 1 입출력부(210)는 상기 입력 신호(in)에 응답하여 반전된 상기 출력 신호(outb)를 출력한다.The first input /
상기 제 1 입출력부(210)는 가변 저항부(211), 및 입력부(212)를 포함한다.The first input /
상기 가변 저항부(211)는 a 방향에 전원 전압(VDD)를 인가 받고 b 방향에 상 기 입력부(212)와 연결된다. 또한 상기 레지스터(124)에서 출력된 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)에 응답하여 그 저항값이 결정된다. 상기 가변 저항부(211)는 도 6에서 설명한다.The
상기 입력부(212)는 상기 입력 신호(in)의 레벨에 따라 상기 가변 저항부(211)와 상기 인에이블부(230)를 연결시키는 스위칭 소자인 제 4 트랜지스터(N21)를 포함한다. 상기 제 4 트랜지스터(N21)는 상기 가변 저항부(211)에 연결된 드레인, 상기 입력 신호(in)를 입력 받는 게이트, 및 상기 인에이블부(230)와 연결되는 소오스를 포함한다. 이때, 상기 가변 저항부(211)와 상기 입력부(212)가 연결된 노드에서 상기 반전된 출력 신호(outb)가 출력된다.The
상기 제 2 입출력부(220)는 전원 전압(VDD)를 인가 받고 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)에 응답하여 상기 기설정된 전압을 생성한다. 또한 상기 제 2 입출력부(220)는 상기 반전된 입력 신호(inb)에 응답하여 상기 출력 신호(out)를 출력한다.The second input /
상기 제 2 입출력부(220)는 가변 저항부(221), 및 입력부(222)를 포함한다.The second input /
상기 가변 저항부(221)는 a 방향에 전원 전압(VDD)를 인가 받고 b 방향에 상기 입력부(222)와 연결된다. 또한 상기 레지스터(124)에서 출력된 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)에 응답하여 그 저항값이 결정된다. 상기 가변 저항부(221)는 도 6에서 설명한다.The
상기 입력부(222)는 상기 반전된 입력 신호(inb)의 레벨에 따라 상기 가변 저항부(221)와 상기 인에이블부(230)를 연결시키는 스위칭 소자인 제 5 트랜지스 터(N22)를 포함한다. 상기 제 5 트랜지스터(N22)는 상기 가변 저항부(221)에 연결된 드레인, 상기 반전된 입력 신호(inb)를 입력 받는 게이트, 상기 인에이블부(230)와 연결되는 소오스를 포함한다. 이때, 상기 가변 저항부(221)와 상기 입력부(222)가 연결된 노드에서 상기 출력 신호(out)가 출력된다.The
상기 인에이블부(230)는 상기 제 1 및 제 2 입출력부(210, 220)를 접지단(VSS)과 연결시킨다.The enable
상기 인에이블부(230)는 바이어스 전압(bias)을 인가 받아 상기 제 1 및 제 2 입출력부(210, 220)를 접지단(VSS)과 연결시키는 스위칭 소자인 제 6 트랜지스터(N23)를 포함한다. 상기 제 6 트랜지스터(N23)는 상기 제 1 및 제 2 입출력부(210, 220)와 공통 연결된 드레인, 상기 바이어스 전압(bias)을 인가 받는 게이트, 접지단(VSS)과 연결된 소오스를 포함한다.The enable
도 6은 도 3과 도 5의 가변 저항부의 회로도이다. 가변 저항부는 복수개의 트랜지스터와 복수개의 저항 소자로 구성할 수 있으나 편의상 각 4개씩의 트랜지스터와 저항소자를 이용하여 구현하였다.6 is a circuit diagram of the variable resistor unit of FIGS. 3 and 5. The variable resistor unit may be composed of a plurality of transistors and a plurality of resistor elements, but for convenience, four variable transistors and resistor elements are used.
도 3에 도시된 가변 저항부(111-1)는 도3에 도시된 카운터(123)에서 출력된 제어 신호(ctrl<0:3>)를, 도 4에 도시된 가변 저항부(211, 221)는 도 3에 도시된 레지스터(124)에서 출력된 제어 신호(ctrl<0:3>)를 입력 받는 것만 다를 뿐 그 내부 구성이 모두 동일하다. 설명의 편의상 도 3에 도시된 가변 저항부(111-1)만을 예로 설명한다.The variable resistor part 111-1 shown in FIG. 3 receives the control signals ctrl <0: 3> output from the
상기 가변 저항부(111-1)는 제 7 내지 제 10 트랜지스터(P31, P32, P33, P34), 및 제 1 내지 제 4 저항 소자(R31, R32, R33, R34)를 포함한다.The variable resistor part 111-1 includes seventh to tenth transistors P31, P32, P33, and P34, and first to fourth resistors R31, R32, R33, and R34.
상기 제 7 내지 제 10 트랜지스터(P31, P32, P33, P34)의 드레인은 모두 공통 연결되며 그 방향은 a이다. 상기 제 7 트랜지스터(P31)는 제어 신호(ctrl<0>)를 입력 받는 게이트, 및 상기 제 1 저항 소자(R31)에 연결되는 소오스를 포함한다. 상기 제 8 트랜지스터(P32)는 제어 신호(ctrl<1>)를 입력 받는 게이트, 및 상기 제 2 저항 소자(R32)에 연결되는 소오스를 포함한다. 상기 제 9 트랜지스터(P33)는 제어 신호(ctrl<2>)를 입력 받는 게이트, 및 상기 제 3 저항 소자(R33)에 연결되는 소오스를 포함한다. 상기 제 10 트랜지스터(P34)는 제어 신호(ctrl<3>)를 입력 받는 게이트, 및 상기 제 4 저항 소자(R34)에 연결되는 소오스를 포함한다. 상기 제 1 내지 제 4 저항 소자(R31, R32, R33, R34)는 각 제 7 내지 제 10 트랜지스터(P31, P32, P33, P34)와 연결된 노드 반대편이 모두 공통 연결되며 그 방향은 b이다. The drains of the seventh to tenth transistors P31, P32, P33, and P34 are commonly connected, and the direction thereof is a. The seventh transistor P31 includes a gate that receives a control signal ctrl <0> and a source connected to the first resistance element R31. The eighth transistor P32 includes a gate configured to receive a control signal ctrl <1> and a source connected to the second resistance element R32. The ninth transistor P33 includes a gate that receives a control signal ctrl <2> and a source connected to the third resistance element R33. The tenth transistor P34 includes a gate configured to receive a control signal ctrl <3> and a source connected to the fourth resistance element R34. The first to fourth resistors R31, R32, R33, and R34 are commonly connected to opposite sides of nodes connected to the seventh to tenth transistors P31, P32, P33, and P34, respectively, and the direction thereof is b.
이하, 본 발명에 따른 버퍼의 동작을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the buffer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
가변 저항부(111-1)는 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)가 입력되면 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)에 응답하여 저항값이 결정된다. When the 4-bit control signal ctrl <0: 3> is input, the variable resistor unit 111-1 determines the resistance value in response to the 4-bit control signal ctrl <0: 3>.
제어부(111-2)는 인에이블 신호(en)가 하이로 인에이블되면 상기 가변 저항부(111-1)를 접지단(VSS)과 연결시킨다. 이때, 분배 전압(Vd)은 상기 가변 저항부(111-1)와 상기 제어부(111-2)가 연결된 노드에서 출력된다. 즉, 상기 분배 전압(Vd)의 레벨은 전원 전압(VDD)과 상기 가변 저항부(111-1)의 소비 전압의 차가 된다. The control unit 111-2 connects the variable resistor unit 111-1 to the ground terminal VSS when the enable signal en is enabled high. In this case, the divided voltage Vd is output from a node to which the variable resistor 111-1 and the controller 111-2 are connected. That is, the level of the divided voltage Vd becomes a difference between the power supply voltage VDD and the consumption voltage of the variable resistor unit 111-1.
비교기(112)는 상기 분배 전압(Vd)과 기준 전압(Vref)을 비교하여 비교 신호(com)를 생성한다.The
클럭 분주부(121)는 외부 클럭(clk)을 분주시켜 분주 클럭(clk_df)을 생성한다.The
고정 신호 발생부(122)는 상기 분주 클럭(clk_df)의 4주기동안 상기 비교 신호(com)가 천이를 반복하면 인에이블된 고정 신호(lock)를 생성한다. The fixed
카운터(123)는 상기 비교 신호(com)의 레벨에 따라 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)를 업카운팅 또는 다운 카운팅한다.The
레지스터(124)는 상기 카운터(123)에서 출력된 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)를 출력한다. 이때, 상기 고정 신호(lock)가 하이로 인에이블되면 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)를 저장하고 저장된 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)만을 출력한다. 즉, 상기 레지스터(124)는 상기 고정 신호(lock)가 하이로 인에이블되어 있는 동안 저장된 상기 4비트 제어 신호(ctrl<0:3>)를 출력한다.The
가변 저항부(211)와 가변 저항부(221)는 상기 레지스터(124)에서 출력된 상기 4 비트 제어 신호(ctrl<0:3>)에 응답하여 동일한 저항값을 결정한다.The
따라서 제 1 입출력부(210)와 제 2 입출력부(220)는 각각 입력 신호(in)와 반전된 입력 신호(inb)에 응답하여 기설정된 전압 또는 전원 전압(VDD)을 출력 신호(out) 또는 반전된 출력 신호(outb)로서 출력한다.Accordingly, the first input /
본 발명에 따른 버퍼는 가변 저항부(111-1, 211, 221)를 구성하는 저항 소자와 트랜지스터의 개수를 늘이고 이를 제어하는 제어 신호의 비트 수를 늘이면 도 3에 도시된 기준 전압(Vref)과 거의 동일한 레벨의 분배 전압(Vd)을 얻을 수 있다.The buffer according to the present invention increases the number of resistors and transistors constituting the variable resistor parts 111-1, 211, and 221 and increases the number of bits of the control signal for controlling the reference voltage Vref shown in FIG. 3. It is possible to obtain a distribution voltage Vd at substantially the same level as.
본 발명에 따른 버퍼는 입력 신호(in)에 응답하여 출력 신호(out)가 기설정된 전압 즉, 로우를 출력할 경우를 모델링한 분배 전압(Vd)과 상기 기설정된 전압 레벨의 기준 전압(vref)을 비교한다. 상기 분배 전압(Vd)과 상기 기준 전압(Vref)을 비교한 결과로 복수 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)를 생성한다. 일정한 레벨의 상기 분배 전압(Vd)이 생성될 수 있도록 상기 복수 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)를 피드백한다. 또한 상기 복수 비트의 제어 신호(ctrl<0:3>)로 상기 기설정된 전압을 생성한다. 따라서 상기 분배 전압과 상기 기준 전압(Vref)은 동일한 레벨로 유지된다. 결국, 본 발명에 따른 버퍼는 입력 신호(in)에 응답하여 일정한 레벨의 상기 기설정된 전압 또는 전원 전압(VDD)을 출력 신호(out)로서 출력한다. The buffer according to the present invention has a divided voltage (Vd) modeling a case in which the output signal (out) outputs a predetermined voltage, that is, a low in response to the input signal (in) and the reference voltage (vref) of the predetermined voltage level. Compare As a result of comparing the divided voltage Vd and the reference voltage Vref, a plurality of bits of the control signal ctrl <0: 3> are generated. The plurality of bits of the control signal ctrl <0: 3> are fed back so that the divided voltage Vd of a constant level can be generated. In addition, the predetermined voltage is generated by the plurality of bits of the control signal ctrl <0: 3>. Therefore, the division voltage and the reference voltage Vref are maintained at the same level. As a result, the buffer according to the present invention outputs the predetermined voltage or power supply voltage VDD at a constant level as an output signal out in response to the input signal in.
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.
본 발명에 따른 반도체 집적 회로의 버퍼는 입력 신호에 응답하여 전원 전압 레벨의 하이 신호와, 온도, 전압, 제조 공정의 변화와는 무관하게 일정한 레벨을 유지하는 로우 신호를 출력함으로써 반도체 집적 회로의 안정성을 높이는 효과가 있다.The buffer of the semiconductor integrated circuit according to the present invention outputs a high signal of a power supply voltage level and a low signal maintaining a constant level irrespective of changes in temperature, voltage, and manufacturing process in response to an input signal, thereby ensuring stability of the semiconductor integrated circuit. It is effective to increase.
Claims (33)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070035948A KR100863014B1 (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Buffer of semiconductor integrated circuit |
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KR1020070035948A KR100863014B1 (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Buffer of semiconductor integrated circuit |
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KR (1) | KR100863014B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970008890A (en) * | 1995-07-22 | 1997-02-24 | 문정환 | Input buffer circuit of semiconductor memory |
KR20010037693A (en) * | 1999-10-19 | 2001-05-15 | 박종섭 | Input buffer circuit |
-
2007
- 2007-04-12 KR KR1020070035948A patent/KR100863014B1/en not_active IP Right Cessation
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