KR102348057B1 - Device of controlling phase clock for low emi characteristic - Google Patents

Device of controlling phase clock for low emi characteristic Download PDF

Info

Publication number
KR102348057B1
KR102348057B1 KR1020210057405A KR20210057405A KR102348057B1 KR 102348057 B1 KR102348057 B1 KR 102348057B1 KR 1020210057405 A KR1020210057405 A KR 1020210057405A KR 20210057405 A KR20210057405 A KR 20210057405A KR 102348057 B1 KR102348057 B1 KR 102348057B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
clock signal
output
inverter
phase
input
Prior art date
Application number
KR1020210057405A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210053852A (en
Inventor
이원영
고동완
Original Assignee
서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020190116942A external-priority patent/KR20210026976A/en
Application filed by 서울과학기술대학교 산학협력단 filed Critical 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority to KR1020210057405A priority Critical patent/KR102348057B1/en
Publication of KR20210053852A publication Critical patent/KR20210053852A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102348057B1 publication Critical patent/KR102348057B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/22Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1006Data managing, e.g. manipulating data before writing or reading out, data bus switches or control circuits therefor
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1051Data output circuits, e.g. read-out amplifiers, data output buffers, data output registers, data output level conversion circuits
    • G11C7/1069I/O lines read out arrangements

Abstract

전자기간섭을 줄이기 위한 클럭 신호의 위상 제어 장치는, 제1 위상을 가진 제1 입력 클럭 신호를 기초로 상기 제1 위상을 가진 제1 출력 클럭 신호를 출력하는 제1 인버터 및 제2 인버터; 제2 위상을 가진 제2 입력 클럭 신호를 기초로 상기 제2 위상을 가진 제2 출력 클럭 신호를 출력하는 제3 인버터 및 제4 인버터; 제3 출력 클럭 신호를 생성하기 위해 상기 제1 입력 클럭 신호를 전달하는 제1 가변 인버터; 상기 제3 출력 클럭 신호를 생성하기 위해 상기 제2 입력 클럭 신호를 전달하는 제2 가변 인버터; 상기 제2 가변 인버터의 출력단과 연결되며, 외부로부터 입력되는 동작 신호(EN)에 따라 상기 제2 가변 인버터의 출력 신호의 경로를 변경하는 제1 전송 게이트; 및 상기 제1 전송 게이트에 입력되는 상기 동작 신호(EN)가 온(ON)인 경우, 상기 제1 가변 인버터 및 상기 제2 가변 인버터의 출력 신호의 전류량의 비율에 따라 상기 제1 위상 이상이고 상기 제2 위상 이하인 제 3 위상을 가진 상기 제3 출력 클럭 신호를 출력하고, 상기 제1 전송 게이트에 입력되는 상기 동작 신호(EN)가 오프(OFF)인 경우, 상기 제1 가변 인버터의 출력을 상기 제3 출력 클럭 신호로 출력하는 제5 인버터;를 포함한다. 이에 따라, 두 개의 입력 클럭 신호(Clock) 사이에서 다양한 위상을 갖는 클럭 신호를 출력하여 전자기간섭 특성을 최소화한다.A clock signal phase control device for reducing electromagnetic interference includes: first and second inverters outputting a first output clock signal having a first phase based on a first input clock signal having a first phase; a third inverter and a fourth inverter outputting a second output clock signal having a second phase based on a second input clock signal having a second phase; a first variable inverter passing the first input clock signal to generate a third output clock signal; a second variable inverter for transferring the second input clock signal to generate the third output clock signal; a first transmission gate connected to an output terminal of the second variable inverter and configured to change a path of an output signal of the second variable inverter according to an operation signal EN input from the outside; and when the operation signal EN input to the first transfer gate is ON, the first phase is greater than or equal to the first phase according to a ratio of current amounts of output signals of the first variable inverter and the second variable inverter. outputting the third output clock signal having a third phase equal to or less than a second phase, and outputting the output of the first variable inverter when the operation signal EN input to the first transfer gate is OFF and a fifth inverter outputting the third output clock signal. Accordingly, the electromagnetic interference characteristic is minimized by outputting a clock signal having various phases between the two input clock signals Clock.

Description

전자기간섭을 줄이기 위한 클럭 신호의 위상 제어 장치{DEVICE OF CONTROLLING PHASE CLOCK FOR LOW EMI CHARACTERISTIC}DEVICE OF CONTROLLING PHASE CLOCK FOR LOW EMI CHARACTERISTIC

본 발명은 전자기간섭을 줄이기 위한 클럭 신호의 위상 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 클럭 신호를 사용하는 동기식 메모리 또는 EMI가 문제가 되는 유/무선 통신 분야에 적용되며 특히 IoT 디바이스를 위한 낮은 전자기간섭 특성의 통신회로에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling a phase of a clock signal to reduce electromagnetic interference, and more particularly, to a synchronous memory using a clock signal or to a wired/wireless communication field where EMI is a problem. It relates to a communication circuit with interference characteristics.

스마트폰, 태블릿 PC 그리고 컴퓨터와 같이 데이터 연산처리를 통해 작업을 수행하는 전자기기의 경우, 중앙처리장치(CPU)와 메모리 간의 통신을 하게 된다. 그 중 중앙처리장치로부터 메모리에 저장되어 있는 데이터를 읽어오는 과정에서 다수의 메모리 출력 드라이버는 같은 클럭(Clock) 시간에 데이터를 내보내게 된다. In the case of electronic devices that perform tasks through data arithmetic processing, such as smartphones, tablet PCs, and computers, communication between the central processing unit (CPU) and the memory is performed. Among them, in the process of reading data stored in the memory from the central processing unit, a plurality of memory output drivers output data at the same clock time.

그 과정에서 다수의 출력 드라이버는 한꺼번에 많은 양의 전류를 흘리게 된다. 많은 양의 전류를 한꺼번에 사용하게 되면 VDD 레일(rail)의 전압이 불안정 해지게 되고, 그로 인해 전자파가 발생하게 된다. 전자기기의 칩 간 집적도가 증가함에 따라 칩 내부에서 발생하게 되는 전자파는 EMI(Electro Magnetic Interference)를 야기하고 다른 칩의 동작에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. In the process, multiple output drivers flow a large amount of current at once. When a large amount of current is used at once, the voltage of the VDD rail becomes unstable, which causes electromagnetic waves to be generated. As the degree of integration between chips of electronic devices increases, electromagnetic waves generated inside a chip may cause EMI (Electro Magnetic Interference) and may directly affect the operation of other chips.

기존의 출력 드라이버의 경우, 데이터(data)를 같은 클럭시간(Clock Timing)에 읽어가기 때문에 한 번에 많은 전류를 소모하게 되고 그로 인해 EMI와 같은 문제가 발생하게 된다. EMI가 발생하게 되면 다른 칩(Chip)의 동작에 영향을 미칠 수 있고 PCB 내에서 칩(Chip) 간 통신에도 영향을 미쳐 전자기기의 전체적인 동작에 심각한 영향을 미칠 수 있다.In the case of the existing output driver, since data is read at the same clock time, a large amount of current is consumed at once, which causes a problem such as EMI. When EMI occurs, it can affect the operation of other chips and also affect communication between chips within the PCB, which can seriously affect the overall operation of electronic devices.

기존의 DDR4(Double Data Rate 4) SDRAM(Synchronous DRAM)은 데이터의 타이밍 마진(Timing margin)과 소비전력(Power consumption)을 줄이기 위해 외부에서 차등 클럭(Differential Clock) 신호를 입력 받아 주파수를 반으로 나누고 위상이 0°, 90°, 180°, 270°인 신호를 사용할 수 있다. 이 때 모든 출력 드라이버는 위상이 0°인 클럭 신호에 동기화되어 데이터를 읽어(Read) 들일 때 같은 시간에 데이터 스위칭이 발생하게 된다. The existing DDR4 (Double Data Rate 4) SDRAM (Synchronous DRAM) receives a differential clock signal from the outside and divides the frequency in half to reduce the timing margin and power consumption of data. Signals with phases of 0°, 90°, 180° and 270° can be used. At this time, all output drivers are synchronized to a clock signal with a phase of 0°, and data switching occurs at the same time when data is read.

도 1은 종래의 출력 드라이버의 회로를 보여주고 있다. 도 2는 도 1의 종래의 출력 드라이버의 데이터 읽는(data read) 과정의 타이밍도이다.1 shows a circuit of a conventional output driver. FIG. 2 is a timing diagram of a data reading process of the conventional output driver of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 클럭 신호는 출력단으로 들어가는 0°, 90°, 180°, 270°의 클럭 신호에 의해 만들어진다. 데이터는 이 클럭 신호에 동기화되어 출력되게 된다.1 and 2 , the clock signal is generated by clock signals of 0°, 90°, 180°, and 270° entering the output terminal. Data is output in synchronization with this clock signal.

도 2에서 보는 바와 같이, 동시에 데이터를 스위칭하게 되면 한번에 사용하는 전류량이 많아지게 되므로, 전자파 증가로 인해 EMI(Electro Magnetic Interference) 특성이 나빠지는 문제점을 가지고 있다.As shown in FIG. 2 , when data is switched at the same time, the amount of current used at one time increases, so there is a problem in that EMI (Electro Magnetic Interference) characteristics are deteriorated due to an increase in electromagnetic waves.

US 8664993 B1US 8664993 B1 KR 2003/0005771 AKR 2003/0005771 A KR 1584426 B1KR 1584426 B1

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 데이터 스위칭 시간을 다르게 하여 한번에 사용하는 전류 소모량을 줄여 전자기간섭(EMI) 특성을 개선한 클럭 신호의 위상 제어 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus for controlling the phase of a clock signal with improved electromagnetic interference (EMI) characteristics by reducing the amount of current used at a time by varying the data switching time. will be.

삭제delete

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전자기간섭을 줄이기 위한 클럭 신호의 위상 제어 장치는, 제1 위상을 가진 제1 입력 클럭 신호를 기초로 상기 제1 위상을 가진 제1 출력 클럭 신호를 출력하는 제1 인버터 및 제2 인버터; 제2 위상을 가진 제2 입력 클럭 신호를 기초로 상기 제2 위상을 가진 제2 출력 클럭 신호를 출력하는 제3 인버터 및 제4 인버터; 제3 출력 클럭 신호를 생성하기 위해 상기 제1 입력 클럭 신호를 전달하는 제1 가변 인버터; 상기 제3 출력 클럭 신호를 생성하기 위해 상기 제2 입력 클럭 신호를 전달하는 제2 가변 인버터; 상기 제2 가변 인버터의 출력단과 연결되며, 외부로부터 입력되는 동작 신호(EN)에 따라 상기 제2 가변 인버터의 출력 신호의 경로를 변경하는 제1 전송 게이트; 및 상기 제1 전송 게이트에 입력되는 상기 동작 신호(EN)가 온(ON)인 경우, 상기 제1 가변 인버터 및 상기 제2 가변 인버터의 출력 신호의 전류량의 비율에 따라 상기 제1 위상 이상이고 상기 제2 위상 이하인 제 3 위상을 가진 상기 제3 출력 클럭 신호를 출력하고, 상기 제1 전송 게이트에 입력되는 상기 동작 신호(EN)가 오프(OFF)인 경우, 상기 제1 가변 인버터의 출력을 상기 제3 출력 클럭 신호로 출력하는 제5 인버터;를 포함한다.A clock signal phase control apparatus for reducing electromagnetic interference according to an embodiment for realizing the above object of the present invention includes a first output having a first phase based on a first input clock signal having a first phase a first inverter and a second inverter outputting a clock signal; a third inverter and a fourth inverter outputting a second output clock signal having a second phase based on a second input clock signal having a second phase; a first variable inverter passing the first input clock signal to generate a third output clock signal; a second variable inverter for transferring the second input clock signal to generate the third output clock signal; a first transmission gate connected to an output terminal of the second variable inverter and configured to change a path of an output signal of the second variable inverter according to an operation signal EN input from the outside; and when the operation signal EN input to the first transfer gate is ON, the first phase is greater than or equal to the first phase according to a ratio of current amounts of output signals of the first variable inverter and the second variable inverter. outputting the third output clock signal having a third phase equal to or less than a second phase, and outputting the output of the first variable inverter when the operation signal EN input to the first transfer gate is OFF and a fifth inverter outputting the third output clock signal.

본 발명의 실시예에서, 상기 제5 인버터는, 상기 제1 전송 게이트에 입력되는 상기 동작 신호(EN)가 오프(OFF)인 경우, 상기 제1 가변 인버터의 출력을 상기 제3 출력 클럭 신호로 출력할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fifth inverter converts the output of the first variable inverter to the third output clock signal when the operation signal EN input to the first transfer gate is OFF. can be printed out.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1 가변 인버터의 출력 신호의 출력 시간을 상기 제1 전송 게이트의 출력 시간과 동일하게 지연시키기 위해, 상기 제1 가변 인버터와 상기 제5 인버터 사이에 연결되는 제2 전송 게이트;를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in order to delay the output time of the output signal of the first variable inverter to be equal to the output time of the first transfer gate, a second variable inverter connected between the first variable inverter and the fifth inverter It may further include a transmission gate.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1 출력 클럭 신호의 출력 시간을 상기 제3 출력 클럭 신호의 출력 시간과 동일하게 지연시키기 위해, 상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터 사이에 연결되는 제3 전송 게이트; 및 상기 제2 출력 클럭 신호의 출력 시간을 상기 제3 출력 클럭 신호의 출력 시간과 동일하게 지연시키기 위해, 상기 제3 인버터와 상기 제4 인버터 사이에 연결되는 제4 전송 게이트;를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a third transfer gate connected between the first inverter and the second inverter to delay the output time of the first output clock signal to be equal to the output time of the third output clock signal ; and a fourth transfer gate connected between the third inverter and the fourth inverter to delay an output time of the second output clock signal equal to an output time of the third output clock signal. have.

삭제delete

이와 같은 전자기간섭을 줄이기 위한 클럭 신호의 위상 제어 장치에 따르면, 가변 인버터를 이용하여 두 개의 입력 클럭 신호(Clock) 사이의 고정된 위상을 가진 클럭 신호를 출력하는 것이 아니라 위상을 가변할 수 있다. 이에 따라, 데이터 스위칭 시간을 다르게 하여 한번에 사용하는 전류 소모량을 줄임으로써, 칩 내부에서 발생할 수 있는 전자파를 줄여 EMI(Electro Magnetic Interference)로 인한 문제를 최소화할 수 있다.According to the apparatus for controlling the phase of a clock signal to reduce electromagnetic interference, a phase of a clock signal with a fixed phase between two input clock signals is not output by using a variable inverter, but a phase may be varied. Accordingly, by reducing the amount of current consumed at once by varying the data switching time, electromagnetic waves that may be generated inside the chip can be reduced, thereby minimizing the problem caused by EMI (Electro Magnetic Interference).

도 1은 종래의 출력 드라이버의 회로를 보여주고 있다.
도 2는 도 1의 종래의 출력 드라이버의 데이터 읽는(data read) 과정을 나타내는 타이밍도이다.
도 3은 본 발명에 따른 위상 제어기를 포함한 출력 드라이버의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 위상 제어기의 회로도이다.
도 5는 도 4의 위상 제어기에서 두 클럭 신호 사이의 회로도만을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 출력 드라이버의 데이터 읽는(data read) 과정을 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명에 따른 위상 제어기의 온(ON) 동작 시에 출력 신호의 경로를 변경하는 동작 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 위상 제어기의 오프(OFF) 동작 시에 출력 신호의 경로를 변경하는 동작 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1의 종래의 출력 드라이버의 전류량과 본 발명에 따른 도 3의 출력 드라이버의 전류량을 비교한 그래프이다.
1 shows a circuit of a conventional output driver.
FIG. 2 is a timing diagram illustrating a data reading process of the conventional output driver of FIG. 1 .
3 is a circuit diagram illustrating an example of an output driver including a phase controller according to the present invention.
4 is a circuit diagram of a phase controller according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating only a circuit diagram between two clock signals in the phase controller of FIG. 4 .
6 is a timing diagram illustrating a data reading process of the output driver of FIG. 3 .
7 is a diagram illustrating an operation process of changing a path of an output signal during an ON operation of the phase controller according to the present invention.
8 is a diagram illustrating an operation process of changing a path of an output signal during an OFF operation of the phase controller according to the present invention.
9 is a graph comparing the amount of current of the conventional output driver of FIG. 1 and the amount of current of the output driver of FIG. 3 according to the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0012] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents as those claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명에 따른 위상 제어기를 포함한 출력 드라이버의 일례를 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating an example of an output driver including a phase controller according to the present invention.

본 발명에 따른 전자기간섭을 줄이기 위한 클럭 신호의 위상 제어 장치(50, 이하 위상 제어 장치)는 메모리에서 같은 시간(Timing)에 데이터(data)를 읽어가는(read) 과정에서 생길 수 있는 전자기간섭(Electro Magnetic Interference; EMI) 문제를 해결하기 위해 클럭(Clock) 신호의 위상(Phase)을 변경시키는 회로 구조를 갖는다.The phase control device 50 (hereinafter, referred to as the phase control device) of a clock signal for reducing electromagnetic interference according to the present invention is an electromagnetic interference ( It has a circuit structure that changes the phase of the clock signal to solve the Electro Magnetic Interference (EMI) problem.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 위상 제어 장치(50)가 적용된 메모리(DDR4(Double Data Rate 4) SDRAM(Synchronous DRAM))의 출력 드라이버(1)의 일례를 보여주는 것으로서, 도시된 증폭기(10), 주파수 분할기(30) 및 출력단(Byte 0, Byte 1, Byte 2, Byte 3) 등은 일 실시예에 불과하며, 각 소자들은 삭제 또는 변경이 가능하며, 다른 소자가 추가될 수 있다.Referring to FIG. 3 , an example of an output driver 1 of a memory (DDR4 (Double Data Rate 4) SDRAM (Synchronous DRAM)) to which the phase control device 50 according to the present invention is applied, the amplifier 10 shown ), the frequency divider 30 and the output terminals (Byte 0, Byte 1, Byte 2, Byte 3) are merely exemplary, and each element can be deleted or changed, and other elements can be added.

상기 증폭기(10, Amp)는 한 쌍의 차등 클럭(Differential Clock) 신호(CLK, CLKB)를 입력 받아 증폭하고, 상기 주파수 분할기(30, Freq. DIV(/2))는 상기 증폭된 차등 클럭 신호(CLK, CLKB)의 주파수를 분할 한다. The amplifier 10 (Amp) receives and amplifies a pair of differential clock signals CLK and CLKB, and the frequency divider 30 (Freq. DIV(/2)) receives the amplified differential clock signal Divide the frequency of (CLK, CLKB).

예를 들어, 상기 주파수 분할기(30)는 상기 증폭된 차등 클럭 신호(CLK, CLKB)의 주파수를 반으로 분할하여, 나누고 0°, 90°, 180°, 270°의 위상을 갖는 4 개의 클럭 신호를 출력할 수 있다.For example, the frequency divider 30 divides the frequencies of the amplified differential clock signals CLK and CLKB in half and divides them into four clock signals having phases of 0°, 90°, 180°, and 270°. can be printed out.

도 1과 같은 종래의 출력 드라이버는 상기 0°, 90°, 180°, 270°의 위상을 갖는 4 개의 클럭 신호(CLK 0°, CLK 90°, CLK 180°, CLK 270°)를 기초로, 위상이 0°인 클럭 신호(도 2의 CLK)에 동기화되어 데이터를 읽어(Read) 들일 때 같은 타이밍(Timing)에 모든 데이터 스위칭이 발생하게 된다. The conventional output driver as shown in Figure 1 is based on the four clock signals (CLK 0 °, CLK 90 °, CLK 180 °, CLK 270 °) having the phases of 0 °, 90 °, 180 °, 270 °, When data is read in synchronization with a clock signal having a phase of 0° (CLK in FIG. 2), all data switching occurs at the same timing.

반면, 본 발명에서 제안하는 상기 위상 제어 장치(50)를 적용하는 경우, 0°, 90°, 180°, 270°의 위상을 갖는 클럭 신호(CLK 0°, CLK 90°, CLK 180°, CLK 270°)에 의해 제1 클럭 신호(CLK0)가 생성되고, Φ°, Φ+90°, Φ+180°, Φ+270°의 위상을 갖는 클럭 신호(CLK Φ°, CLK Φ+90°, CLK Φ+180°, CLK Φ+270°)에 의해 제2 클럭 신호(CLK1)가 생성된다. On the other hand, when the phase control device 50 proposed in the present invention is applied, clock signals (CLK 0°, CLK 90°, CLK 180°, CLK) having phases of 0°, 90°, 180°, and 270° 270°), the first clock signal CLK0 is generated, and the clock signals CLK Φ°, CLK Φ+90°, The second clock signal CLK1 is generated by CLK Φ+180° and CLK Φ+270°).

이에 따라, 본 발명에서 제안하는 상기 위상 제어 장치(50)를 이용하여 클럭 신호 간의 위상 차이가 1 UI 비트(bit) 크기보다 작은 클럭 신호를 이용하여 데이터를 읽는 타이밍(Timing)을 효과적으로 분산시킬 수 있다. Accordingly, by using the phase control device 50 proposed in the present invention, the timing of reading data can be effectively dispersed using a clock signal having a phase difference between clock signals smaller than 1 UI bit. have.

이하에서는, 본 발명에서 제안하는 상기 위상 제어 장치(50)를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the phase control device 50 proposed by the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명에 따른 위상 제어기의 회로도이다. 도 5는 도 4의 위상 제어기에서 두 클럭 신호 사이의 회로도만을 나타내는 도면이다.4 is a circuit diagram of a phase controller according to the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating only a circuit diagram between two clock signals in the phase controller of FIG. 4 .

상기 위상 제어 장치(50)는 전송 게이트를 이용하여 기능을 온/오프(ON/OFF) 할 수 있으며, 가변 인버터를 이용하여 두 개의 입력 클럭 사이의 고정된 위상을 갖는 클럭 신호를 출력하는 것이 아니라 위상을 가변할 수 있다. The phase control device 50 may turn on/off a function by using a transfer gate, rather than output a clock signal having a fixed phase between two input clocks using a variable inverter. The phase can be changed.

도 4를 참조하면, 4 개의 위상을 갖는 클럭 신호(CLK 0°, CLK 90°, CLK 180°, CLK 270°)을 입력 받아 8 개의 위상을 갖는 클럭 신호(CLK Φ°, CLK Φ+90°, CLK Φ+180°, CLK Φ+270°)를 출력한다. 여기서, Φ는 0 보다 크거나 같고, 90 보다 작거나 같은 실수이다.Referring to FIG. 4 , a clock signal having 8 phases (CLK Φ°, CLK Φ+90°) is received by receiving a clock signal having four phases (CLK 0°, CLK 90°, CLK 180°, CLK 270°). , CLK Φ+180°, CLK Φ+270°). Here, Φ is a real number greater than or equal to 0 and less than or equal to 90.

이를 위해, 각 클럭 신호(CLK 0°, CLK 90°, CLK 180°, CLK 270°)는 이웃하는 클럭 신호와의 사이에서 두 클럭 신호의 위상 사이의 위상을 갖는 클럭 신호(CLK Φ°, CLK Φ+90°, CLK Φ+180°, CLK Φ+270°)를 출력한다.To this end, each clock signal (CLK 0°, CLK 90°, CLK 180°, CLK 270°) is a clock signal (CLK Φ°, CLK Φ+90°, CLK Φ+180°, CLK Φ+270°).

구체적으로, 제1 위상(0°)을 가지는 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°), 제2 위상(90°)을 가지는 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°), 제3 위상(180°)을 가지는 제3 입력 클럭 신호(CLK 180°) 및 제4 위상(270°)을 가지는 제4 입력 클럭 신호(CLK 270°)가 상기 위상 제어 장치(50)에 입력된다.Specifically, a first input clock signal CLK 0° having a first phase (0°), a second input clock signal CLK 90° having a second phase (90°), and a third phase (180°) A third input clock signal CLK 180° having a and a fourth input clock signal CLK 270° having a fourth phase 270° are input to the phase control device 50 .

여기서, 상기 제1 위상, 상기 제2 위상, 상기 제3 위상, 상기 제4 위상은 각각 0°, 90°, 180°, 270°의 위상으로 예를 들었으나, 이는 변경 가능하며 각 위상차는 일정한 차이를 가질 수 있다(예를 들어, 30°, 120°, 210°, 300°의 위상을 가짐).Here, the first phase, the second phase, the third phase, and the fourth phase each have phases of 0°, 90°, 180°, and 270°, for example, but this is changeable and each phase difference is constant It may have a difference (eg, having a phase of 30°, 120°, 210°, 300°).

상기 위상 제어 장치(50)는 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°), 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°), 상기 제3 입력 클럭 신호(CLK 180°) 및 상기 제4 입력 클럭 신호(CLK 270°)와 각각 동일한 위상을 갖는 출력 클럭 신호들(CLKOUT 0°, CLKOUT 90°, CLKOUT 180°, CLKOUT 270°)을 출력한다.The phase control device 50 includes the first input clock signal CLK 0°, the second input clock signal CLK 90°, the third input clock signal CLK 180°, and the fourth input clock signal. Output clock signals (CLK OUT 0°, CLK OUT 90°, CLK OUT 180°, CLK OUT 270°) each having the same phase as (CLK 270°) are output.

또한, 상기 위상 제어 장치(50)는 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)와 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)를 기초로, 0°와 90°사이의 위상을 갖는 출력 클럭 신호(CLKOUT Φ°)를 출력하고, 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)와 상기 제3 입력 클럭 신호(CLK 180°) 를 기초로, 90°와 180°사이의 위상을 갖는 출력 클럭 신호(CLKOUT Φ+90°)를 출력한다.In addition, the phase control device 50 is an output clock signal having a phase between 0° and 90° based on the first input clock signal CLK 0° and the second input clock signal CLK 90°. An output clock signal that outputs (CLK OUT Φ°) and has a phase between 90° and 180° based on the second input clock signal CLK 90° and the third input clock signal CLK 180° (CLK OUT Φ+90°) is output.

마찬가지로, 상기 위상 제어 장치(50)는 상기 제3 입력 클럭 신호(CLK 180°)와 상기 제4 입력 클럭 신호(CLK 270°)를 기초로, 180°와 270°사이의 위상을 갖는 출력 클럭 신호(CLKOUT Φ+180°)를 출력하고, 상기 제4 입력 클럭 신호(CLK 270°)와 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°) 를 기초로, 270°와 0°사이의 위상을 갖는 출력 클럭 신호(CLKOUT Φ+270°)를 출력한다.Similarly, the phase control device 50 may generate an output clock signal having a phase between 180° and 270° based on the third input clock signal CLK 180° and the fourth input clock signal CLK 270°. (CLK OUT Φ+180°) and output having a phase between 270° and 0° based on the fourth input clock signal CLK 270° and the first input clock signal CLK 0° A clock signal (CLK OUT Φ+270°) is output.

이를 위해, 이웃하는 2개의 입력 클럭 신호 사이에 가변 인버터와 전송 게이트들을 포함하는 위상 제어 회로를 구성한다. 도 5에서는 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)와 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°) 사이의 위상 제어 회로를 대표적으로 설명한다.To this end, a phase control circuit including a variable inverter and transfer gates is configured between two adjacent input clock signals. A phase control circuit between the first input clock signal CLK 0° and the second input clock signal CLK 90° is representatively described in FIG. 5 .

도 5를 참조하면, 상기 위상 제어 장치(50)는 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)와 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)를 기초로, 제1 위상(0°)을 가지는 제1 출력 클럭 신호(CLKOUT 0°), 제2 위상(90°)을 가지는 제2 출력 클럭 신호(CLKOUT 90°) 및 상기 제1 위상(0°)과 제2 위상(90°) 사이의 위상을 가지는 제3 출력 클럭 신호(CLKOUT Φ°)를 출력한다.Referring to FIG. 5 , the phase control device 50 has a first phase (0°) based on the first input clock signal CLK 0° and the second input clock signal CLK 90°. A first output clock signal (CLK OUT 0°), a second output clock signal (CLK OUT 90°) having a second phase (90°), and between the first phase (0°) and the second phase (90°) A third output clock signal CLK OUT Φ° having a phase of is output.

다시 말해, 상기 위상 제어 장치(50)는 2 개의 입력 클럭 신호(CLK 0°, CLK 90°)의 위상을 조절하여 서로 위상이 다른 제1 내지 제3 출력 클럭 신호(CLKOUT 0°, CLKOUT 90°, CLKOUT Φ°)를 출력한다.In other words, the phase control device 50 adjusts the phases of the two input clock signals CLK 0° and CLK 90°, and the first to third output clock signals CLK OUT 0° and CLK OUT having different phases from each other. 90°, CLK OUT Φ°).

이를 위해, 상기 위상 제어 장치(50)는 2 개의 입력 클럭 신호(CLK 0°, CLK 90°)의 사이에 5 개의 인버터들(110, 130, 150, 170, 190), 2 개의 가변 인버터들(310, 330, Inverter) 및 4 개의 전송 게이트들(510, 530, 550, 570; Transmission Gate)을 포함할 수 있다.To this end, the phase control device 50 includes five inverters 110, 130, 150, 170, 190, two variable inverters ( 310, 330, Inverter) and four transmission gates 510, 530, 550, and 570 (Transmission Gate).

구체적으로, 상기 위상 제어 장치(50)는 상기 제1 위상(0°)을 가진 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)와 상기 제2 위상(90°)을 가진 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°) 사이에 제1 인버터(110), 제2 인버터(150), 제3 인버터(130), 제4 인버터(190), 제5 인버터(170), 제1 가변 인버터(310), 제2 가변 인버터(330) 및 제1 전송 게이트(550)를 포함한다.Specifically, the phase control device 50 includes a first input clock signal CLK 0° having the first phase (0°) and a second input clock signal CLK 90 having the second phase (90°). °) between the first inverter 110, the second inverter 150, the third inverter 130, the fourth inverter 190, the fifth inverter 170, the first variable inverter 310, the second variable It includes an inverter 330 and a first transfer gate 550 .

상기 제1 인버터(110)와 상기 제3 인버터(130)는 각각 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)와 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)를 입력받고, 제2 인버터(150), 제4 인버터(190) 및 제5 인버터(170)는 각각 제1 내지 제3 출력 클럭 신호(CLKOUT 0°, CLKOUT 90°, CLKOUT Φ°)를 출력한다.The first inverter 110 and the third inverter 130 receive the first input clock signal CLK 0° and the second input clock signal CLK 90°, respectively, and the second inverter 150 , the fourth inverter 190 and the fifth inverter 170 respectively output the first to third output clock signals CLK OUT 0°, CLK OUT 90°, and CLK OUT Φ°.

또한, 출력 클럭 신호들(CLKOUT 0°, CLKOUT 90°, CLKOUT Φ°)의 출력 시간을 동기화하기 위한 더미 전송 게이트(Dummy Transmission Gate)의 역할을 하는 제2 내지 제4 전송 게이트들(510, 530, 570)을 더 포함할 수 있다.In addition, second to fourth transmission gates serving as dummy transmission gates for synchronizing output times of the output clock signals CLK OUT 0°, CLK OUT 90°, and CLK OUT Φ° ( 510, 530, 570) may be further included.

상기 제1 전송 게이트(550)는 상기 동작 신호(EN)를 입력으로 받아서 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)의 경로를 실질적으로 변경하는 반면, 상기 제2 내지 제4 전송 게이트들(510, 530, 570)은 동작 전압(VDD)과 접지 전압(GND)를 입력으로 하여 인버터들 또는 가변 인버터들 사이에서 출력 타이밍의 제어만 담당한다.The first transfer gate 550 receives the operation signal EN as an input and substantially changes the path of the second input clock signal CLK 90°, while the second to fourth transfer gates 510 , 530 and 570 take the operating voltage VDD and the ground voltage GND as inputs, and only control output timing between inverters or variable inverters.

상기 제1 인버터(110) 및 상기 제2 인버터(150)는 제1 위상(0°)을 가진 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)를 기초로 상기 제1 위상(0°)을 가진 제1 출력 클럭 신호(CLKOUT 0°)를 출력한다.The first inverter 110 and the second inverter 150 have a first phase (0°) based on a first input clock signal (CLK 0°) having a first phase (0°). Outputs the output clock signal (CLK OUT 0°).

상기 제1 인버터(110) 및 상기 제2 인버터(150) 사이에는 제1 출력 클럭 신호(CLKOUT 0°)의 출력 타이밍을 상기 제3 출력 클럭 신호(CLKOUT Φ°)의 출력 타이밍과 동일하게 하는 제2 전송 게이트(510)가 형성될 수 있다.Between the first inverter 110 and the second inverter 150, the output timing of the first output clock signal CLK OUT 0° is identical to the output timing of the third output clock signal CLK OUT Φ°. A second transfer gate 510 may be formed.

상기 제3 인버터(130) 및 상기 제4 인버터(190)는 제2 위상(90°)을 가진 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)를 기초로 상기 제2 위상(90°)을 가진 제2 출력 클럭 신호(CLKOUT 90°)를 출력한다.The third inverter 130 and the fourth inverter 190 have a second phase (90°) based on a second input clock signal (CLK 90°) having a second phase (90°). Outputs the output clock signal (CLK OUT 90°).

상기 제3 인버터(130) 및 상기 제4 인버터(190) 사이에는 제2 출력 클럭 신호(CLKOUT 90°)의 출력 타이밍을 상기 제3 출력 클럭 신호(CLKOUT Φ°)의 출력 타이밍과 동일하게 하는 제4 전송 게이트(570)가 형성될 수 있다.Between the third inverter 130 and the fourth inverter 190, the output timing of the second output clock signal CLK OUT 90° is identical to the output timing of the third output clock signal CLK OUT Φ°. A fourth transfer gate 570 may be formed.

상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)와 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)는 각각 상기 제1 인버터(110) 및 상기 제3 인버터(130)에 입력되는 한편, 각각 상기 제1 가변 인버터(310) 및 상기 제2 가변 인버터(330)에도 입력된다.The first input clock signal CLK 0° and the second input clock signal CLK 90° are respectively input to the first inverter 110 and the third inverter 130, while the first variable It is also input to the inverter 310 and the second variable inverter 330 .

상기 제1 가변 인버터(310)는 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)를 연결된 제3 전송 게이트(530)로 출력하고, 상기 제2 가변 인버터(330)는 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)를 연결된 제1 전송 게이트(550)로 출력한다.The first variable inverter 310 outputs the first input clock signal CLK 0° to the connected third transfer gate 530 , and the second variable inverter 330 outputs the second input clock signal CLK 90°) to the connected first transfer gate 550 .

상기 제1 전송 게이트(550)는 상기 제2 가변 인버터(330)와 상기 제5 인버터(170)의 사이에 연결되어, 상기 동작 신호(EN)의 온(ON), 오프(OFF)에 따라 상기 제2 가변 인버터(330)의 출력 신호의 경로(path)를 변경한다.The first transfer gate 550 is connected between the second variable inverter 330 and the fifth inverter 170, and according to ON and OFF of the operation signal EN, the The path of the output signal of the second variable inverter 330 is changed.

이에 따라, 상기 제5 인버터(170)는 상기 제1 가변 인버터(310) 및 상기 제2 가변 인버터(330)의 출력 신호를 기초로, 상기 제1 위상(0°) 이상이고 상기 제2 위상(90°) 이하인 제 3 위상(Φ°)을 가진 제3 출력 클럭 신호를 출력하거나 제1 출력 클럭 신호(CLKOUT 0°)와 동일한 위상(0°)을 가진 제3 출력 클럭 신호를 출력한다.Accordingly, the fifth inverter 170 is higher than the first phase (0°) based on the output signals of the first variable inverter 310 and the second variable inverter 330 and the second phase ( 90°) or less, a third output clock signal having a third phase (Φ°) or a third output clock signal having the same phase (0°) as the first output clock signal (CLK OUT 0°) is output.

즉, 상기 제1 전송 게이트(550)에 입력되는 상기 동작 신호(EN)가 온(ON)인 경우, 상기 제1 가변 인버터(310) 및 상기 제2 가변 인버터(330)의 출력 신호를 기초로 상기 제1 위상(0°) 이상이고 상기 제2 위상(90°) 이하인 제 3 위상(Φ°)을 가진 제3 출력 클럭 신호(CLKOUT Φ°)를 상기 제5 인버터(170)를 통해 출력한다. That is, when the operation signal EN input to the first transfer gate 550 is ON, based on the output signals of the first variable inverter 310 and the second variable inverter 330 , A third output clock signal CLK OUT Φ° having a third phase Φ° that is greater than or equal to the first phase (0°) and less than or equal to the second phase (90°) is output through the fifth inverter 170 . do.

반면, 상기 제1 전송 게이트(550)에 입력되는 상기 동작 신호(EN)가 오프(OFF)인 경우, 상기 제1 가변 인버터(310)의 출력을 상기 제3 출력 클럭 신호로 상기 제5 인버터(170)를 통해 출력한다. 이때, 상기 제3 출력 클럭 신호는 상기 제3 전송 게이트(530)를 통해 출력이 지연되어, 상기 제1 출력 클럭 신호(CLKOUT 0°) 및 상기 제2 출력 클럭 신호(CLKOUT 90°)와 동일한 타이밍에 출력될 수 있다.On the other hand, when the operation signal EN input to the first transfer gate 550 is OFF, the output of the first variable inverter 310 is converted to the third output clock signal by the fifth inverter ( 170) to output it. At this time, the output of the third output clock signal is delayed through the third transfer gate 530 so that the first output clock signal CLK OUT 0° and the second output clock signal CLK OUT 90° and may be output at the same timing.

여기서, 상기 제2 인버터(150)에서 출력되는 제1 출력 클럭 신호(CLKOUT 0°)는 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)와 동일한 위상(0°)의 신호이고, 상기 제4 인버터(190)에서 출력되는 제2 출력 클럭 신호(CLKOUT 90°)는 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)와 동일한 위상(90°)의 신호이다. Here, the first output clock signal CLK OUT 0° output from the second inverter 150 is a signal of the same phase (0°) as the first input clock signal CLK 0°, and the fourth inverter The second output clock signal CLK OUT 90° output at step 190 has the same phase (90°) as the second input clock signal CLK 90°.

상기 동작 신호(EN)가 오프(OFF)인 경우, 상기 제1 전송 게이트(550)에 의해 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)가 상기 제3 출력 클럭 신호로 전달되는 것이 차단되어, 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)는 상기 제1 출력 클럭 신호와 상기 제3 출력 클럭 신호로 동일하게 전달된다. 따라서, 상기 제1 출력 클럭 신호와 상기 제3 출력 클럭 신호는 동일한 위상을 가진다. 이 때, 상기 제1 가변 인버터(310)의 출력 전류량 및 전달 지연값은 초기화되어 상기 제1 인버터(110)와 동일한 값을 가진다.When the operation signal EN is OFF, the transmission of the second input clock signal CLK 90° to the third output clock signal is blocked by the first transfer gate 550 , The first input clock signal CLK 0° is equally transmitted as the first output clock signal and the third output clock signal. Accordingly, the first output clock signal and the third output clock signal have the same phase. At this time, the output current amount and the transfer delay value of the first variable inverter 310 are initialized to have the same values as those of the first inverter 110 .

상기 동작 신호(EN)가 온(ON)인 경우, 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)는 상기 제1 가변 인버터(310), 상기 제3 전송 게이트(530) 및 상기 제5 인버터(170)를 통해 상기 제3 출력 클럭 신호로 전달된다. 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)는 상기 제2 가변 인버터(330), 상기 제1 전송 게이트(550) 및 상기 제5 인버터(170)를 통해 상기 제3 출력 클럭 신호로 전달된다. When the operation signal EN is ON, the first input clock signal CLK 0° is applied to the first variable inverter 310 , the third transfer gate 530 , and the fifth inverter 170 . ) through the third output clock signal. The second input clock signal CLK 90° is transmitted as the third output clock signal through the second variable inverter 330 , the first transfer gate 550 , and the fifth inverter 170 .

이 경우, 상기 제1 가변 인버터(310)와 상기 제2 가변 인버터(330)의 출력 전류량 비율에 따라 상기 제5 인버터(170)는 상기 제1 입력 클럭 신호(CLK 0°)의 위상보다 크고 상기 제2 입력 클럭 신호(CLK 90°)의 위상보다 작은 위상을 갖는 상기 제3 출력 클럭 신호를 출력한다.In this case, according to the ratio of the output current of the first variable inverter 310 and the second variable inverter 330 , the fifth inverter 170 is larger than the phase of the first input clock signal CLK 0° and the The third output clock signal having a phase smaller than that of the second input clock signal CLK 90° is output.

상기 제2 인버터(150)의 출력 타이밍을 지연시키는 상기 제2 전송 게이트(510), 상기 동작 신호(EN)가 오프(OFF)인 경우 상기 제5 인버터(170)의 출력 타이밍을 지연시키는 상기 제3 전송 게이트(530) 및 상기 제4 인버터(190)의 출력 타이밍을 지연시키는 상기 제4 전송 게이트(570)는 더미 전송 게이트(Dummy Transmission Gate)로서, 상기 위상 제어 장치(50)에서 각 출력의 데이터 경로(data path)를 비슷하게 하여 지연량을 최대한 같게 하여 위상오차(Phase error)를 줄이기 위해 추가되었다.The second transfer gate 510 delays the output timing of the second inverter 150, and the second transfer gate 510 delays the output timing of the fifth inverter 170 when the operation signal EN is OFF The third transmission gate 530 and the fourth transmission gate 570 for delaying the output timing of the fourth inverter 190 are dummy transmission gates, and each output of the phase control device 50 is It was added to reduce the phase error by making the data path similar and making the delay as much as possible.

본 발명에 따른 상기 위상 제어 장치(50)는 4 개의 위상 클럭(Phase Clock) 신호를 사용하여 8 개의 위상을 만들었다. 이를 통해 예를 들어, 0 Byte의 데이터는 0°의 위상을 가지는 클럭 신호에 동기화되어 스위칭하고, 1 Byte의 데이터는 45°의 위상을 가지는 클럭 신호에 동기화되어 동작시킬 수 있다. 여기서, 0° 와 45°의 위상을 가지는 클럭 신호 간의 시간 차이는 0.5 UI가 되어 출력 드라이버(1)의 출력단 간 동시에 스위칭하는 경우가 발생하지 않게 된다. The phase control device 50 according to the present invention generates eight phases using four phase clock signals. Through this, for example, data of 0 byte can be switched in synchronization with a clock signal having a phase of 0°, and data of 1 byte can be operated in synchronization with a clock signal having a phase of 45°. Here, the time difference between the clock signals having phases of 0° and 45° becomes 0.5 UI, so that simultaneous switching between the output terminals of the output driver 1 does not occur.

도 6은 도 3의 출력 드라이버의 데이터 읽는(data read) 과정을 나타내는 타이밍도이다.6 is a timing diagram illustrating a data reading process of the output driver of FIG. 3 .

CLK0은 도 2의 종래 출력 드라이버와 같이 0°, 90°, 180°, 270°의 클럭 신호에 의해 만들어지고, CLK1은 Φ+0°, Φ+90°, Φ+180°, Φ+270°의 클럭 신호에 의해 만들어진다. CLK0 is made by clock signals of 0°, 90°, 180°, 270° like the conventional output driver of FIG. 2, and CLK1 is Φ+0°, Φ+90°, Φ+180°, Φ+270° generated by the clock signal of

본 발명에 따른 상기 위상 제어 장치(50)를 이용하여 클럭 신호 간의 위상 차이가 1 UI bit 크기보다 작은 클럭 신호를 이용하여 데이터를 읽는 타이밍(Timing)을 효과적으로 분산시켰다. Using the phase control device 50 according to the present invention, the timing of reading data is effectively distributed using a clock signal having a phase difference between clock signals smaller than 1 UI bit.

적용되는 기기(예를 들어, 메모리)가 고속 고성능 모드인 경우, 1 UI가 짧기 때문에 기존 EMI 감소 방법 중 하나인 Slew - rate control 기법을 사용할 수 없다. 그러나, 본 발명에서 제안한 상기 위상 제어 장치(50)를 사용하게 되면 사용 전류 최고치가 감소하여 EMI 특성이 개선된다. When the applied device (eg, memory) is in the high-speed high-performance mode, the slew-rate control technique, which is one of the existing EMI reduction methods, cannot be used because 1 UI is short. However, when the phase control device 50 proposed in the present invention is used, the maximum value of the used current is reduced and the EMI characteristic is improved.

반면, 적용되는 기기(예를 들어, 메모리)가 저속 저전력 모드인 경우, 본 발명에서 제안한 상기 위상 제어 장치(50)는 전류 분산 기법을 사용하지 않고 Slew - rate control 기법만 사용할 수 있도록 전송 게이트(TG)를 추가하여 기능을 온/오프(ON/OFF)할 수 있다.On the other hand, when the applied device (eg, memory) is in the low-speed low-power mode, the phase control device 50 proposed in the present invention does not use the current distribution method and only uses the slew-rate control method so that the transmission gate ( TG) can be added to turn on/off the function.

이하에서는, 본 발명에서 제안한 상기 위상 제어 장치(50)에서 상기 동작 신호(EN)의 온/오프(ON/OFF)에 의한 동작을 다시 한번 설명한다.Hereinafter, the operation by ON/OFF of the operation signal EN in the phase control device 50 proposed by the present invention will be described once again.

도 7은 본 발명에 따른 위상 제어기의 온(ON) 동작 시에 출력 신호의 경로를 변경하는 동작 과정을 나타내는 도면이다. 도 8은 본 발명에 따른 위상 제어기의 오프(OFF) 동작 시에 출력 신호의 경로를 변경하는 동작 과정을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating an operation process of changing a path of an output signal during an ON operation of the phase controller according to the present invention. 8 is a diagram illustrating an operation process of changing a path of an output signal during an OFF operation of the phase controller according to the present invention.

상기 제1 전송 게이트(550)는 온/오프(ON/OFF) 신호로 상기 동작 신호(EN)를 외부 컨트롤러로부터 받아 상기 위상 제어 장치(50)의 출력 신호의 경로를 변경한다. 이 경우의 상기 위상 제어 장치(50) 동작 과정을 도 7 및 도 8을 통해 확인할 수 있다. The first transmission gate 550 receives the operation signal EN as an ON/OFF signal from an external controller and changes the path of the output signal of the phase control device 50 . The operation process of the phase control device 50 in this case can be confirmed through FIGS. 7 and 8 .

도 7을 참조하면, 예를 들어 0°와 90°의 위상을 갖는 클럭 신호(CLKIN_0, CLKIN_90)를 입력으로 받아 보간(Interpolate)할 때, 상기 동작 신호(EN)가 온(ON)인 경우, 출력 신호(CLKOUT_PI_1)는 0°와 90°사이의 값의 위상을 가지는 클럭 신호가 출력되게 된다. Referring to FIG. 7 , for example, when a clock signal CLK IN_0 , CLK IN_90 having a phase of 0° and 90° is interpolated by receiving as an input, the operation signal EN is ON. In this case, the output signal CLK OUT_PI_1 is a clock signal having a phase of a value between 0° and 90°.

도 8을 참조하면, 상기 동작 신호(EN)가 오프(OFF)인 경우, 보간기(interpolator)의 90°의 위상을 갖는 클럭 신호의 경로가 스위치를 이용하여 차단된다. 이에 따라, 출력 신호(CLKOUT_PI_1)는 0°의 위상을 갖는 출력 신호(CLKOUT_0)가 나가는 경로와 똑같아져 0°의 위상을 갖는 출력 신호(CLKOUT_0)가 출력되게 된다. Referring to FIG. 8 , when the operation signal EN is OFF, a path of a clock signal having a phase of 90° of an interpolator is blocked using a switch. Accordingly, the output signal (CLK OUT_PI_1) is the output signal becomes like all the rest of the output signal (CLK OUT_0) having a phase of 0 ° outgoing path having a phase of 0 ° (OUT_0 CLK) is output.

따라서, 본 발명에 따른 상기 위상 제어 장치(50)의 기능이 오프(OFF)일 때 전체 회로의 타이밍도(Timing Diagram)는 도 2의 타이밍도와 같아지게 된다.Accordingly, when the function of the phase control device 50 according to the present invention is OFF, the timing diagram of the entire circuit becomes the same as the timing diagram of FIG. 2 .

도 9는 도 1의 종래의 출력 드라이버의 전류량과 본 발명에 따른 도 3의 출력 드라이버의 전류량을 비교한 그래프이다.9 is a graph comparing the amount of current of the conventional output driver of FIG. 1 and the amount of current of the output driver of FIG. 3 according to the present invention.

도 9를 참조하면, 출력 드라이버의 평균적인 전류 사용량은 비슷하지만, 전류를 한 번에 많은 양을 사용할 때 높게 나타나는 전류 최고치가 본 발명에 따른 상기 위상 제어 장치(50)를 적용한 출력 드라이버에서 23% 정도 감소하였다. Referring to FIG. 9 , although the average current consumption of the output driver is similar, the peak current, which appears high when a large amount of current is used at once, is 23% in the output driver to which the phase control device 50 according to the present invention is applied. decreased to some extent.

이에 따라, 본 발명은 데이터 스위칭 시간을 다르게 하여 한번에 사용하는 전류 소모량을 줄임으로써, 칩 내부에서 발생할 수 있는 전자파를 줄여 전자기간섭으로 인한 문제를 최소화할 수 있다.Accordingly, the present invention reduces the amount of current consumed at a time by varying the data switching time, thereby reducing electromagnetic waves that may be generated inside the chip, thereby minimizing the problem due to electromagnetic interference.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below you will understand

본 발명은 클럭 신호를 사용하는 동기식 메모리 또는 EMI가 문제가 되는 유/무선 통신 분야에 적용되며 특히 IoT 디바이스를 위한 낮은 전자기간섭 특성의 통신회로에 유용하게 적용될 수 있다.The present invention is applied to a wired/wireless communication field in which a synchronous memory using a clock signal or EMI is a problem, and in particular, can be usefully applied to a communication circuit with low electromagnetic interference characteristics for IoT devices.

1: 출력 드라이버
10: 증폭기
30: 주파수 분할기
50: 위상 제어 장치
110, 130, 150, 170, 190: 인버터
310, 330: 가변 인버터
510, 530, 550, 570: 전송 게이트
1: output driver
10: amplifier
30: frequency divider
50: phase control device
110, 130, 150, 170, 190: Inverter
310, 330: variable inverter
510, 530, 550, 570: transfer gate

Claims (4)

제1 위상을 가진 제1 입력 클럭 신호를 기초로 상기 제1 위상을 가진 제1 출력 클럭 신호를 출력하는 제1 인버터 및 제2 인버터;
제2 위상을 가진 제2 입력 클럭 신호를 기초로 상기 제2 위상을 가진 제2 출력 클럭 신호를 출력하는 제3 인버터 및 제4 인버터;
제3 출력 클럭 신호를 생성하기 위해 상기 제1 입력 클럭 신호를 전달하는 제1 가변 인버터;
상기 제3 출력 클럭 신호를 생성하기 위해 상기 제2 입력 클럭 신호를 전달하는 제2 가변 인버터;
상기 제2 가변 인버터의 출력단과 연결되며, 외부로부터 입력되는 동작 신호(EN)에 따라 상기 제2 가변 인버터의 출력 신호의 경로를 변경하는 제1 전송 게이트; 및
상기 제1 전송 게이트에 입력되는 상기 동작 신호(EN)가 온(ON)인 경우, 상기 제1 가변 인버터 및 상기 제2 가변 인버터의 출력 신호의 전류량의 비율에 따라 상기 제1 위상 이상이고 상기 제2 위상 이하인 제 3 위상을 가진 상기 제3 출력 클럭 신호를 출력하고, 상기 제1 전송 게이트에 입력되는 상기 동작 신호(EN)가 오프(OFF)인 경우, 상기 제1 가변 인버터의 출력을 상기 제3 출력 클럭 신호로 출력하는 제5 인버터;를 포함하는, 전자기간섭을 줄이기 위한 클럭 신호의 위상 제어 장치.
a first inverter and a second inverter for outputting a first output clock signal having a first phase based on a first input clock signal having a first phase;
a third inverter and a fourth inverter outputting a second output clock signal having a second phase based on a second input clock signal having a second phase;
a first variable inverter passing the first input clock signal to generate a third output clock signal;
a second variable inverter for transferring the second input clock signal to generate the third output clock signal;
a first transfer gate connected to an output terminal of the second variable inverter and configured to change a path of an output signal of the second variable inverter according to an operation signal EN input from the outside; and
When the operation signal EN input to the first transfer gate is ON, the first phase is greater than or equal to the first phase according to a ratio of current amounts of output signals of the first variable inverter and the second variable inverter The third output clock signal having a third phase equal to or less than two phases is output, and when the operation signal EN input to the first transfer gate is OFF, the output of the first variable inverter is output to the second A fifth inverter outputting the 3 output clock signal; including, a clock signal phase control device for reducing electromagnetic interference.
제1항에 있어서,
상기 제1 가변 인버터의 출력 신호의 출력 시간을 상기 제1 전송 게이트의 출력 시간과 동일하게 지연시키기 위해, 상기 제1 가변 인버터와 상기 제5 인버터 사이에 연결되는 제2 전송 게이트;를 더 포함하는, 전자기간섭을 줄이기 위한 클럭 신호의 위상 제어 장치.
According to claim 1,
A second transfer gate connected between the first variable inverter and the fifth inverter to delay the output time of the output signal of the first variable inverter to be equal to the output time of the first transfer gate; , a clock signal phase control device to reduce electromagnetic interference.
제1항에 있어서,
상기 제1 출력 클럭 신호의 출력 시간을 상기 제3 출력 클럭 신호의 출력 시간과 동일하게 지연시키기 위해, 상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터 사이에 연결되는 제3 전송 게이트; 및
상기 제2 출력 클럭 신호의 출력 시간을 상기 제3 출력 클럭 신호의 출력 시간과 동일하게 지연시키기 위해, 상기 제3 인버터와 상기 제4 인버터 사이에 연결되는 제4 전송 게이트;를 더 포함하는, 전자기간섭을 줄이기 위한 클럭 신호의 위상 제어 장치.
According to claim 1,
a third transfer gate connected between the first inverter and the second inverter to delay an output time of the first output clock signal equal to an output time of the third output clock signal; and
A fourth transmission gate connected between the third inverter and the fourth inverter to delay an output time of the second output clock signal equal to an output time of the third output clock signal; Phase control device for clock signal to reduce interference.
삭제delete
KR1020210057405A 2019-09-23 2021-05-03 Device of controlling phase clock for low emi characteristic KR102348057B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210057405A KR102348057B1 (en) 2019-09-23 2021-05-03 Device of controlling phase clock for low emi characteristic

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190116942A KR20210026976A (en) 2019-08-28 2019-09-23 Device and method of controlling phase clock for low emi characteristic
KR1020210057405A KR102348057B1 (en) 2019-09-23 2021-05-03 Device of controlling phase clock for low emi characteristic

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190116942A Division KR20210026976A (en) 2019-08-28 2019-09-23 Device and method of controlling phase clock for low emi characteristic

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210053852A KR20210053852A (en) 2021-05-12
KR102348057B1 true KR102348057B1 (en) 2022-01-06

Family

ID=75918946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210057405A KR102348057B1 (en) 2019-09-23 2021-05-03 Device of controlling phase clock for low emi characteristic

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102348057B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050024117A1 (en) 2003-07-28 2005-02-03 Nec Electronics Corporation Phase interpolator circuitry for reducing clock skew
US20050180498A1 (en) * 2004-02-12 2005-08-18 Texas Instruments Incorporated High speed decision feedback equalizer
US20090102523A1 (en) 2007-10-22 2009-04-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Linear digital phase interpolator and semi-digital delay locked loop (dll)
US20090201064A1 (en) 2008-02-11 2009-08-13 International Business Machines Corporation Phase Interpolator System and Associated Methods

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030005771A (en) 2001-07-10 2003-01-23 삼성전자 주식회사 Delay locked loop circuit capable of controlling delay time according to the period of external clock and memory device including the same
KR100499405B1 (en) * 2002-11-25 2005-07-05 주식회사 하이닉스반도체 Data output buffer control circuit
CN103036537B (en) 2011-10-09 2016-02-17 瑞昱半导体股份有限公司 The production method of phase interpolator, leggy interpolation device and interior interpolated clock
US9166605B2 (en) 2013-03-18 2015-10-20 Terasquare Co., Ltd. Low-power and all-digital phase interpolator-based clock and data recovery architecture

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050024117A1 (en) 2003-07-28 2005-02-03 Nec Electronics Corporation Phase interpolator circuitry for reducing clock skew
US20050180498A1 (en) * 2004-02-12 2005-08-18 Texas Instruments Incorporated High speed decision feedback equalizer
US20090102523A1 (en) 2007-10-22 2009-04-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Linear digital phase interpolator and semi-digital delay locked loop (dll)
US20090201064A1 (en) 2008-02-11 2009-08-13 International Business Machines Corporation Phase Interpolator System and Associated Methods

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210053852A (en) 2021-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6750688B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and delay-locked loop device
CN111435602B (en) Signal generating circuit synchronized with clock signal and semiconductor device using the same
US6882196B2 (en) Duty cycle corrector
KR100674916B1 (en) Twisted lines for transferring multi-phase clocks and a semiconductor device using the same
JP2010213308A (en) Delay line unit for delay locked loop circuit and method of locking clock signal delay in delay locked loop circuit
KR100518226B1 (en) Clock divider in Delay Lock Loop device and the method thereof
CN111161766B (en) DDR SDRAM physical layer interface circuit and DDR SDRAM control device
JP5417688B2 (en) Semiconductor integrated circuit
KR20040050539A (en) Delay time compensation circuit with delay cells having various unit delay time
KR100560644B1 (en) Clock synchronizing circuit for use in an integrated circuit device
CN108008763B (en) Clock generation circuit, and semiconductor device and system using the same
KR100408406B1 (en) SDRAM having a data latch circuit for outputting input data in synchronization with a plurality of control signals
KR102348057B1 (en) Device of controlling phase clock for low emi characteristic
KR20040082530A (en) Phase Comparator for DLL(Delay Locked Loop)
KR20210026976A (en) Device and method of controlling phase clock for low emi characteristic
JP5609287B2 (en) Delay circuit
KR20150040540A (en) Semiconductor dvice and semiconductor systems including the same
US9190125B2 (en) Clock generation circuit and semiconductor memory device employing the same
US20240056083A1 (en) Delay-locked loop, delay locking method, clock synchronization circuit, and memory
JP2009278555A (en) Complementary signal generation circuit
JP2011242838A (en) Memory interface circuit
KR100800138B1 (en) DLL device
KR20240029185A (en) Clock generating circuit and a semiconductor apparatus using the clock generating circuit
KR20130142743A (en) Delay control circuit and clock generating circuit including the same
KR20040060166A (en) Digital control logic circuit having time hystersis

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant