KR102639325B1 - Derivative receiver and method for receiving a signal - Google Patents

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Abstract

본 기술에 의한 미분 수신기는 입력 신호를 미분하는 미분기; 미분기로부터 제공되는 미분 신호를 문턱전압과 비교하여 비교 신호를 출력하는 히스테리시스 비교기; 및 비교 신호의 레벨을 조절한 등화 신호를 클록 신호에 따라 샘플링하여 데이터 신호를 제공하는 패턴 탐지 등화기를 포함하되, 비교 신호의 레벨은 데이터 신호의 과거값을 참조하여 조절된다.The differential receiver according to this technology includes a differentiator that differentiates the input signal; a hysteresis comparator that compares the differential signal provided from the differentiator with a threshold voltage and outputs a comparison signal; and a pattern detection equalizer that provides a data signal by sampling the equalization signal whose level of the comparison signal has been adjusted according to the clock signal, wherein the level of the comparison signal is adjusted with reference to the past value of the data signal.

Description

미분 수신기 및 신호 수신 방법{DERIVATIVE RECEIVER AND METHOD FOR RECEIVING A SIGNAL}Differential receiver and signal reception method {DERIVATIVE RECEIVER AND METHOD FOR RECEIVING A SIGNAL}

본 발명은 입력된 신호를 미분하여 수신하는 미분 수신기와 신호 수신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a differential receiver that differentiates and receives an input signal and a signal reception method.

도 1(A)은 내부 채널(11, 21)을 포함하는 반도체 칩(1)을 간략하게 도시한 블록도이다.FIG. 1(A) is a block diagram briefly showing a semiconductor chip 1 including internal channels 11 and 21.

반도체 칩(1)은 다수의 다이(10, 20)를 포함한다. 도 1에서는 디램 다이를 예로 들었다.The semiconductor chip 1 includes a plurality of dies 10 and 20. In Figure 1, a DRAM die is used as an example.

다수의 다이(10, 20)는 반도체 칩에 구비된 단자(N0)와 와이어 본딩을 통해 연결된다.The plurality of dies 10 and 20 are connected to a terminal N0 provided on the semiconductor chip through wire bonding.

단자(N0)는 외부 채널(2)과 연결되어 신호를 송수신한다.The terminal N0 is connected to the external channel 2 to transmit and receive signals.

각각의 다이(10, 20)는 와이어 본딩을 통해 입력된 신호를 내부 채널(11, 21)을 통해 수신기(12, 22)에 제공한다.Each die (10, 20) provides signals input through wire bonding to the receivers (12, 22) through internal channels (11, 21).

도 1(B)에서 외부 채널(CH)을 통해 입력된 신호(Vi)가 어느 하나의 다이(10)의 수신기(12)에 제공되는 상황을 나타낸 도면이다.FIG. 1(B) is a diagram showing a situation in which a signal (Vi) input through an external channel (CH) is provided to the receiver 12 of one die 10.

수신기(12)에 입력되는 신호는 외부 채널(2, CH) -> N0 -> 내부 채널(11, ICH) -> N1을 통해 전달되는 제 1 신호(V1)와 외부 채널(2, CH)-> N0 -> 내부 채널(21, ICH) -> N2 (반사) -> 내부 채널(21) -> N0 -> 내부 채널(11) -> N1을 통해 전달되는 반사 신호(VR)를 포함한다.The signal input to the receiver 12 is the first signal (V 1 ) and the external channel (2, CH) transmitted through external channel (2, CH) -> N0 -> internal channel (11, ICH) -> N1. -> N0 -> Internal channel (21, ICH) -> N2 (reflection) -> Internal channel (21) -> N0 -> Internal channel (11) -> Includes the reflected signal (V R ) transmitted through N1 do.

도 2는 시간 경과에 따른 노드 (N1)의 전압을 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the voltage of node N1 over time.

제 1 신호(V1)는 외부 채널 통과 시간(TCH)과 내부 채널 통과 시간(TICH) 경과 후에 나타난다.The first signal (V 1 ) appears after the external channel transit time (T CH ) and the internal channel transit time (T ICH ) have elapsed.

이때 제 1 신호(V1)는 입력 전압(Vi)에 제 1 통과 계수(T1)를 곱한 값이 된다.At this time, the first signal (V 1 ) becomes the input voltage (V i ) multiplied by the first passing coefficient (T 1 ).

제 1 통과 계수(T1)는 외부 채널(CH)을 통해 입력된 신호가 노드(N0)와 노드(N1)를 통해 전달되어 수신기(12)에 입력되는 비율을 나타낸다.The first passing coefficient (T 1 ) represents the rate at which a signal input through an external channel (CH) is transmitted through the node (N0) and node (N1) and input to the receiver 12.

반사 신호(VR)는 내부 채널(11, 21)을 통과한 후에 나타나므로 내부 채널 통과 시간(TICH)의 두 배가 경과한 후에 나타난다.Since the reflected signal (V R ) appears after passing through the internal channels (11, 21), it appears after twice the internal channel transit time (T ICH ).

반사 신호(VR)는 N2에 도착한 신호가 수신기(22) 입력단에서 반사되어 전달되는 신호이다.The reflected signal (V R ) is a signal that is transmitted after the signal arriving at N2 is reflected at the input terminal of the receiver 22.

수신기(12)가 동작하는 경우 수신기(22)는 플로팅 상태이므로 수신기(22) 입력단에서 반사되는 신호의 크기는 제 1 신호(V1)의 크기와 동일하다.When the receiver 12 is operating, the receiver 22 is in a floating state, so the size of the signal reflected from the input terminal of the receiver 22 is the same as the size of the first signal (V 1 ).

반사 신호(VR)는 위와 같이 반사된 신호에 제 2 통과 계수(T2)를 곱한 값이 된다.The reflected signal (V R ) is the value obtained by multiplying the reflected signal by the second pass coefficient (T 2 ) as above.

제 2 통과 계수(T2)는 노드(N2), 노드(N0), 노드(N1)를 통해 전달된 신호가 수신기(12)에 입력되는 비율을 나타낸다.The second passing coefficient (T 2 ) represents the rate at which signals transmitted through the node N2, node N0, and node N1 are input to the receiver 12.

이와 같이 각각 내부 채널을 구비한 다수의 다이 중 어느 하나가 외부 채널과 연결되어 신호를 수신하는 경우 다른 다이로부터 반사되는 신호로 인하여 수신된 신호에 왜곡이 발생하고 이에 따라 고속으로 데이터를 수신하는데 오류가 발생할 수 있다.In this way, when one of the plurality of dies, each of which has an internal channel, is connected to an external channel and receives a signal, the received signal is distorted due to the signal reflected from the other die, resulting in an error in receiving data at high speed. may occur.

KR 10-0706732 B1KR 10-0706732 B1 US 9425905 B2US 9425905 B2

본 기술은 입력된 신호를 미분하여 처리하는 미분 수신기와 신호 수신 방법을 제공한다.This technology provides a differential receiver that differentiates and processes an input signal and a signal reception method.

본 발명의 일 실시예에 의한 미분 수신기는 입력 신호를 미분하는 미분기; 미분기로부터 제공되는 미분 신호를 문턱전압과 비교하여 비교 신호를 출력하는 히스테리시스 비교기; 및 비교 신호의 레벨을 조절한 등화 신호를 클록 신호에 따라 샘플링하여 데이터 신호를 제공하는 패턴 탐지 등화기를 포함하되, 비교 신호의 레벨은 데이터 신호의 과거값을 참조하여 조절된다.A differential receiver according to an embodiment of the present invention includes a differentiator that differentiates an input signal; a hysteresis comparator that compares the differential signal provided from the differentiator with a threshold voltage and outputs a comparison signal; and a pattern detection equalizer that provides a data signal by sampling the equalization signal whose level of the comparison signal has been adjusted according to the clock signal, wherein the level of the comparison signal is adjusted with reference to the past value of the data signal.

본 발명의 일 실시예에 의한 신호 수신 방법은 입력 신호를 미분하여 미분 신호를 생성하는 단계; 상기 미분 신호를 문턱 전압과 비교하여 비교 신호를 생성하는 단계; 데이터 신호의 과거 값에 따라 상기 비교 신호의 레벨을 조절하여 등화 신호를 생성하는 단계; 및 등화 신호를 샘플링하여 데이터 신호를 생성하는 단계를 포함한다.A signal reception method according to an embodiment of the present invention includes the steps of differentiating an input signal to generate a differential signal; Comparing the differential signal with a threshold voltage to generate a comparison signal; generating an equalization signal by adjusting the level of the comparison signal according to the past value of the data signal; and generating a data signal by sampling the equalization signal.

본 발명의 일 실시예에 의한 미분 수신기와 신호 수신 방법은 신호를 미분하고 히스테리시스 비교를 한 후 샘플링을 수행함으로써 반사 신호로 인한 오류를 제거할 수 있다.The differential receiver and signal reception method according to an embodiment of the present invention can remove errors due to reflected signals by differentiating the signal, performing hysteresis comparison, and then performing sampling.

본 발명의 일 실시예에 의한 미분 수신기와 신호 수신 방법은 출력 데이터의 과거값을 이용하여 히스테리시스 비교 결과를 조절함으로써 심볼간 간섭을 제거할 수 있다.The differential receiver and signal reception method according to an embodiment of the present invention can eliminate inter-symbol interference by adjusting the hysteresis comparison result using past values of output data.

도 1은 내부 채널을 포함하는 반도체 장치를 나타낸 블록도.
도 2는 내부 채널을 통해 수신기에 전달되는 신호를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 미분 수신기의 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 미분기와 히스테리시스 비교기의 동작을 나타내는 파형도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 패턴 탐지 등화기의 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 천이 탐지기의 동작을 설명하는 설명도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 전압 조정 회로의 동작을 나타내는 파형도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 패턴 탐지 등화기의 블록도.
1 is a block diagram showing a semiconductor device including an internal channel.
Figure 2 is a graph showing a signal transmitted to a receiver through an internal channel.
Figure 3 is a block diagram of a differential receiver according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a waveform diagram showing the operation of a differentiator and a hysteresis comparator according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a block diagram of a pattern detection equalizer according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an explanatory diagram illustrating the operation of a transition detector according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a waveform diagram showing the operation of a voltage adjustment circuit according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a block diagram of a pattern detection equalizer according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 개시한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be disclosed with reference to the attached drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 미분 수신기(1000)를 나타내는 블록도이다.Figure 3 is a block diagram showing a differential receiver 1000 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 의한 미분 수신기(1000)는 입력 신호를 미분하여 출력하는 미분기(100), 미분기(100)의 출력을 비교하되 히스테리시스 특성을 갖는 히스테리시스 비교기(200), 히스테리시스 비교기(200)의 출력에 대해서 등화 동작을 수행하는 패턴 탐지 등화기(300)를 포함한다.The differentiation receiver 1000 according to an embodiment of the present invention includes a differentiator 100 that differentiates an input signal and outputs it, a hysteresis comparator 200 that compares the output of the differentiator 100 and has hysteresis characteristics, and a hysteresis comparator 200. It includes a pattern detection equalizer 300 that performs an equalization operation on the output of.

미분기(100)는 입력단과 출력단 사이에 연결된 커패시터(C)와 출력단과 공통 전압단(VCOM) 사이에 연결된 저항(R)을 포함할 수 있으며 입력 신호(IN)를 미분한 미분 신호(IN')를 출력한다.The differentiator 100 may include a capacitor (C) connected between the input terminal and the output terminal and a resistor (R) connected between the output terminal and the common voltage terminal (VCOM), and a differential signal (IN') obtained by differentiating the input signal (IN). outputs.

미분 수신기(1000)는 채널로부터 입력된 신호에 대해서 등화 동작을 수행하는 등화기(400)를 더 포함할 수 있다. 이때 등화기(400)는 연속 시간 선형 등화기(Continuous Time Linear Equalizer, CTLE)이다.The differential receiver 1000 may further include an equalizer 400 that performs an equalization operation on a signal input from a channel. At this time, the equalizer 400 is a continuous time linear equalizer (CTLE).

미분 수신기(1000)는 미분기(100)에서 출력된 미분 신호(IN')를 증폭하여 증폭 미분 신호(IN'A)를 출력하고 이를 히스테리시스 비교기(200)에 제공하는 증폭기(500)를 더 포함할 수 있다. The differential receiver 1000 may further include an amplifier 500 that amplifies the differential signal IN' output from the differentiator 100, outputs an amplified differential signal IN' A , and provides the amplified differential signal IN' A to the hysteresis comparator 200. You can.

이하에서는 미분기(100)에서 출력된 것인지 증폭기(500)에서 출력된 것인지를 구분하지 않고 히스테리시스 비교기(200)의 입력단에 제공되는 신호를 미분 신호(IN')로 지칭한다. Hereinafter, the signal provided to the input terminal of the hysteresis comparator 200 is referred to as the differential signal IN' without distinguishing whether it is output from the differentiator 100 or the amplifier 500.

히스테리시스 비교기(200)는 미분 신호(IN')를 문턱 전압과 비교하여 비교 신호(VH)를 출력한다.The hysteresis comparator 200 compares the differential signal IN' with the threshold voltage and outputs a comparison signal VH.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 미분기(100)와 히스테리시스 비교기(200)의 동작을 나타내는 파형도이다.Figure 4 is a waveform diagram showing the operation of the differentiator 100 and the hysteresis comparator 200 according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에서 미분기(100)에 입력되는 입력 신호(IN)는 도 1, 2에서 설명한 바와 같은 이유로 반사파가 혼합된 신호이다.In this embodiment, the input signal IN input to the differentiator 100 is a signal in which reflected waves are mixed for the same reason as described in FIGS. 1 and 2.

*즉, 데이터가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하고 또는 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하고 나서 일정 시간(2TICH) 이후에 반사파로 인하여 한번 더 천이하는 계단식 파형이 발생한다.*In other words, after the data transitions from a high level to a low level or from a low level to a high level, a step waveform that transitions once more due to a reflected wave occurs after a certain period of time (2T ICH ).

전술한 바와 같이 미분 신호(IN')는 미분기(100)의 출력 신호 또는 증폭기(500)의 출력 신호로서 히스테리시스 비교기(200)에 입력되는 신호이다.As described above, the differential signal IN' is an output signal of the differentiator 100 or an output signal of the amplifier 500 and is input to the hysteresis comparator 200.

입력 신호(IN)를 미분하면 반사파로 인하여 천이할 때마다 미분 신호(IN')에 두 개의 피크가 발생한다.When the input signal (IN) is differentiated, two peaks occur in the differential signal (IN') every time there is a transition due to the reflected wave.

예를 들어 입력 신호(IN)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하는 경우 미분 신호(IN')에는 두 개의 하향 피크가 발생하고, 입력 신호(IN)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하는 경우 미분 신호(IN')에는 두 개의 상향 피크가 발생한다.For example, when the input signal (IN) transitions from high level to low level, two downward peaks occur in the differential signal (IN'), and when the input signal (IN) transitions from low level to high level, the differential signal Two upward peaks occur at (IN').

히스테리시스 비교기(200)는 미분 신호(IN')가 하향 문턱전압(VTHDN)보다 낮아지면 로우 레벨의 비교 신호(VH)를 출력하고, 미분 신호(IN')가 상향 문턱전압(VTHUP)보다 높아지면 하이 레벨의 비교 신호(VH)를 출력한다. 미분 신호(IN')가 상향 문턱전압(VTHUP)과 하향 문턱전압(VTHDN) 사이에 존재하는 경우 히스테리시스 비교기(200)는 현재의 출력을 그대로 유지한다.The hysteresis comparator 200 outputs a low-level comparison signal (VH) when the differential signal (IN') becomes lower than the downward threshold voltage (VTHDN), and when the differential signal (IN') becomes higher than the upward threshold voltage (VTHUP), the hysteresis comparator 200 outputs a low-level comparison signal (VH). Outputs a high-level comparison signal (VH). When the differential signal IN' exists between the upward threshold voltage VTHUP and the downward threshold voltage VTHDN, the hysteresis comparator 200 maintains the current output as is.

이에 따라 입력 신호(IN)에 포함된 반사 신호로 인하여 미분 신호(IN')에 두 개의 피크가 발생하더라도 비교 신호(VH)의 출력은 T0, T1, T2, T3, T4에서만 천이하고, T01, T11, T21, T31, T41 등에서는 천이하지 않는다.Accordingly, even if two peaks occur in the differential signal (IN') due to the reflection signal included in the input signal (IN), the output of the comparison signal (VH) transitions only at T0, T1, T2, T3, and T4, and T01, There is no transition at T11, T21, T31, T41, etc.

입력 신호(IN)는 심볼간 간섭(ISI: Inter Symbol Interference)으로 인하여 천이 시간이 달라질 수 있다.The transition time of the input signal (IN) may vary due to Inter Symbol Interference (ISI).

도 4에서 직전에 신호의 천이가 없었던 경우에는 신호의 천이 속도에 변화가 없다.In FIG. 4, when there was no signal transition immediately before, there is no change in the signal transition speed.

도 4에서 (a), (c)의 경우와 같이 직전에 발생한 신호의 상승 천이로 인하여 신호의 하강 속도가 저하되고, (b)의 경우와 같이 직전에 발생한 신호의 하강 천이로 인하여 신호의 상승 속도가 저하된다.In Figure 4, as in the case of (a) and (c), the falling speed of the signal decreases due to the rising transition of the signal that occurred immediately before, and as in the case of (b), the signal rises due to the falling transition of the signal that occurred immediately before. Speed decreases.

이에 따라 해당 구간에서 미분 신호(IN')의 피크 값은 다른 경우에 비하여 감소하게 되고 (a), (b), (c) 구간에 대응하는 비교 신호(VH)는 ISI 영향으로 다소 늦게 천이하게 된다.Accordingly, the peak value of the differential signal (IN') in the corresponding section decreases compared to other cases, and the comparison signal (VH) corresponding to the sections (a), (b), and (c) transitions somewhat late due to the ISI effect. do.

도 4의 비교 신호(VH) 파형에서 점선으로 표시한 부분은 ISI의 영향을 받지 않는 경우에 대응하고, 실선으로 표시한 부분은 ISI의 영향을 받아 천이 시간이 지연되는 모습을 나타낸다.In the comparison signal (VH) waveform of FIG. 4, the part indicated by a dotted line corresponds to a case where the signal is not affected by ISI, and the part indicated by a solid line indicates that the transition time is delayed due to the influence of ISI.

패턴 탐지 등화기(300)는 ISI 영향을 제거하여 신호의 천이 시간을 조정한다.The pattern detection equalizer 300 adjusts the transition time of the signal by removing ISI effects.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 패턴 탐지 등화기(300)의 블록도이다.Figure 5 is a block diagram of a pattern detection equalizer 300 according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에서 패턴 탐지 등화기(300)는 전압 조정 회로(310), 샘플러(320), 래치(330), 천이 탐지기(340), 및 다수의 플립플롭(351, 352)을 포함한다.In this embodiment, the pattern detection equalizer 300 includes a voltage adjustment circuit 310, a sampler 320, a latch 330, a transition detector 340, and a plurality of flip-flops 351 and 352.

전압 조정 회로(310)는 등화 제어 신호(H)에 따라 비교 신호(VH)의 전압 레벨을 조절하여 등화 신호(VHE)를 출력한다.The voltage adjustment circuit 310 adjusts the voltage level of the comparison signal (VH) according to the equalization control signal (H) and outputs the equalization signal (VHE).

샘플러(320)는 등화 신호(VHE)를 클록 신호(CLK)에 따라 샘플링한다.The sampler 320 samples the equalization signal (VHE) according to the clock signal (CLK).

본 실시예에서 샘플러(320)는 클록 신호(CLK)의 상향 에지에서 등화 신호(VHE)를 샘플링한다.In this embodiment, the sampler 320 samples the equalization signal (VHE) at the rising edge of the clock signal (CLK).

래치(330)는 샘플러(320)의 출력을 래치하여 데이터 신호(D[0])를 출력한다.The latch 330 latches the output of the sampler 320 and outputs a data signal (D[0]).

래치(330)에서 출력되는 데이터 신호(D[0])는 데이터의 현재값으로 지칭할 수 있다.The data signal D[0] output from the latch 330 may be referred to as the current value of data.

본 실시예에서 다수의 플립플롭(351, 352)은 데이터 신호(D[-1])를 출력하는 제 1 플립플롭(351)과 데이터 신호(D[-2])를 출력하는 제 2 플립플롭(352)을 포함한다.In this embodiment, the plurality of flip-flops 351 and 352 include a first flip-flop 351 that outputs a data signal (D[-1]) and a second flip-flop that outputs a data signal (D[-2]). Includes (352).

데이터 신호(D[-1])는 첫 번째 과거값, 데이터 신호(D[-2])는 두 번째 과거값으로 지칭할 수 있다.The data signal (D[-1]) can be referred to as the first past value, and the data signal (D[-2]) can be referred to as the second past value.

본 실시예에서 천이 탐지기(340)는 데이터 신호의 과거값을 참조하여 등화 제어 신호(H)를 출력한다.In this embodiment, the transition detector 340 outputs an equalization control signal (H) with reference to the past value of the data signal.

도 6은 천이 탐지기(340)의 동작을 나타내는 파형도와 테이블이다.Figure 6 is a waveform diagram and table showing the operation of the transition detector 340.

샘플러(320)는 클록 신호(CLK)의 상향 에지에서 등화 신호(VHE)를 샘플링한다.The sampler 320 samples the equalization signal (VHE) at the rising edge of the clock signal (CLK).

천이 탐지기(350)는 t-2에서 샘플링된 두 번째 과거값과 t-1에서 샘플링된 첫번째 과거값으로부터 등화 제어 신호(H)를 출력한다.The transition detector 350 outputs an equalization control signal (H) from the second past value sampled at t-2 and the first past value sampled at t-1.

테이블에 도시된 바와 같이 천이 탐지기(350)는 첫 번째 과거값과 두 번째 과거값이 모두 0이거나 1인 경우 과거에 천이가 없었던 것으로 보아 등화 제어 신호(H)로서 0을 출력한다.As shown in the table, when the first past value and the second past value are both 0 or 1, the transition detector 350 considers that there was no transition in the past and outputs 0 as the equalization control signal (H).

천이 탐지기(350)는 두 번째 과거값이 0이고 첫 번째 과거값이 1인 경우 음의 등화 제어 신호(H)를 출력한다. 이는 t 이전에 입력 신호(IN')에 상향의 천이가 존재함을 표시한다.The transition detector 350 outputs a negative equalization control signal (H) when the second past value is 0 and the first past value is 1. This indicates that an upward transition exists in the input signal (IN') before t.

천이 탐지기(350)는 두 번째 과거값이 1이고 첫 번째 과거값이 0인 경우 양의 등화 제어 신호(H)를 출력한다. 이는 t 이전에 입력 신호(IN')에 하향의 천이가 존재함을 표시한다.The transition detector 350 outputs a positive equalization control signal (H) when the second past value is 1 and the first past value is 0. This indicates that a downward transition exists in the input signal (IN') before t.

도 7은 비교 신호(VH)와 등화 신호(VHE)를 비교하여 나타낸 파형도이다.Figure 7 is a waveform diagram showing comparison between the comparison signal (VH) and the equalization signal (VHE).

도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 비교 신호(VH)는 T2, T4에서 로우 레벨로 천이하고, T3에서 하이 레벨로 천이한다.As described with reference to FIG. 4, the comparison signal VH transitions to a low level at T2 and T4, and transitions to a high level at T3.

본 실시예에서 등화 제어 신호(H)가 0 경우 전압 조정 회로(310)는 비교 신호(VH)를 그대로 출력하고, T3에서와 같이 등화 제어 신호(H)가 양인 경우 전압 조정 회로(310)는 비교 신호(VH)의 레벨을 상승시켜 등화 신호(VHE)를 출력하며, T2 및 T4에서와 같이 등화 제어 신호(H)가 음인 경우 전압 조정 회로(310)는 비교 신호(VH)의 레벨을 감소시켜 등화 신호(VHE)를 출력한다.In this embodiment, when the equalization control signal (H) is 0, the voltage adjustment circuit 310 outputs the comparison signal (VH) as is, and when the equalization control signal (H) is positive as in T3, the voltage adjustment circuit 310 outputs the comparison signal (VH) as is. The level of the comparison signal (VH) is raised to output the equalization signal (VHE), and when the equalization control signal (H) is negative as in T2 and T4, the voltage adjustment circuit 310 reduces the level of the comparison signal (VH). outputs an equalization signal (VHE).

이에 따라 등화 신호(VHE)가 샘플러(320)의 중간 전압(VMP)을 통과하는 시점이 T3'에서 T3으로 앞당겨지고, 등화 신호(VHE)가 샘플러(320)의 중간 전압(VMP)을 통과하는 시점이 T2', T4'에서 T2, T4로 앞당겨진다.Accordingly, the point at which the equalization signal (VHE) passes through the intermediate voltage (V MP ) of the sampler 320 is advanced from T3' to T3, and the equalization signal (VHE) passes through the intermediate voltage (V MP ) of the sampler 320. The passing point is advanced from T2' and T4' to T2 and T4.

이를 통해 도 4에서 표시된 ISI의 영향이 제거된 등화 신호(VHE)가 생성되어 샘플러를 통과한 데이터 신호(D[0])에 오류가 제거될 수 있다.Through this, an equalization signal (VHE) in which the influence of ISI shown in FIG. 4 is removed is generated, and errors in the data signal (D[0]) passing through the sampler can be removed.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 패턴 탐지 등화기(300-1)를 나타내는 블록도이다.Figure 8 is a block diagram showing a pattern detection equalizer 300-1 according to another embodiment of the present invention.

도 8의 실시예는 4 상 클록 신호(CLK0, CLK90, CLK180, CLK270)를 이용하여 클록 신호(CLK) 한주기 동안 4번 샘플링하는 패턴 탐지 등화기(300-1)이다.The embodiment of FIG. 8 is a pattern detection equalizer 300-1 that uses four-phase clock signals (CLK0, CLK90, CLK180, and CLK270) to sample four times during one cycle of the clock signal (CLK).

즉 도 8의 실시예는 도 5의 실시예에 비하여 4배의 주파수로 샘플링할 수 있다.That is, the embodiment of FIG. 8 can sample at a frequency four times that of the embodiment of FIG. 5.

도 8의 실시예는 클록 신호의 각 위상에 대응하는 전압 조정 회로(311 ~ 314), 샘플러(321 ~ 324), 래치(331 ~ 334) 및 천이 탐지기(341 ~ 344)를 포함하는 점을 제외하고 도 5의 실시예와 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.Except that the embodiment of Figure 8 includes voltage adjustment circuits 311 to 314, samplers 321 to 324, latches 331 to 334, and transition detectors 341 to 344 corresponding to each phase of the clock signal. Since it is substantially the same as the embodiment of FIG. 5, detailed description will be omitted.

도 8의 실시예에서 다위상 클록 신호의 각 위상에 대응하여 데이터 신호를 출력하는 회로를 단위 패턴 탐지 등화기로 지칭할 수 있다.In the embodiment of FIG. 8, a circuit that outputs a data signal in response to each phase of a multi-phase clock signal may be referred to as a unit pattern detection equalizer.

예를 들어 전압 조정 회로(311), 샘플러(321), 래치(331) 및 천이 탐지기(341)를 포함하여 데이터 신호(D0)를 제공하는 회로를 단위 패턴 탐지 등화기로 지칭할 수 있다.For example, a circuit that provides the data signal D0, including the voltage adjustment circuit 311, sampler 321, latch 331, and transition detector 341, may be referred to as a unit pattern detection equalizer.

도 8의 실시예에서는 데이터의 과거값을 저장하기 위한 별도의 플립플롭을 포함하지 않는다.The embodiment of FIG. 8 does not include a separate flip-flop for storing past data values.

왜냐하면, 예를 들어 4번째 위상에 대응하는 천이 탐지기(344)를 기준으로 보면 데이터의 첫 번째 과거값은 D180에 대응하고 두 번째 과거값은 D90에 대응하기 때문에 별도의 플립플롭을 필요로 하지 않는다.Because, for example, based on the transition detector 344 corresponding to the 4th phase, the first past value of the data corresponds to D180 and the second past value corresponds to D90, so a separate flip-flop is not required. .

나머지 위상에 대응하는 천이 탐지기들 역시 유사한 방식으로 데이터의 과거값을 이용할 수 있기 때문에 별도의 플립플롭을 필요로 하지 않는다.Transition detectors corresponding to the remaining phases also do not require separate flip-flops because they can use past values of data in a similar way.

본 발명의 권리범위는 이상의 개시로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 청구범위에 문언적으로 기재된 범위와 그 균등범위를 기준으로 해석되어야 한다.The scope of rights of the present invention is not limited to the above disclosure. The scope of rights of the present invention should be interpreted based on the scope literally stated in the claims and the scope of equivalents thereof.

1: 반도체 칩 2: 외부 채널
10, 20: 디램 다이 11, 21: 내부 채널
12, 22: 수신기
1000: 미분 수신기 100: 미분기
200: 히스테리시스 비교기 300: 패턴 탐지 등화기
400: 등화기 500: 증폭기
310 ~ 314: 전압 조정 회로 320 ~ 324: 샘플러
330 ~ 334: 래치 340 ~ 344: 천이 탐지기
351: 제 1 플립플롭 352: 제 2 플립플롭
1: Semiconductor chip 2: External channel
10, 20: DRAM die 11, 21: internal channel
12, 22: Receiver
1000: Differentiation receiver 100: Differentiator
200: Hysteresis comparator 300: Pattern detection equalizer
400: Equalizer 500: Amplifier
310 ~ 314: Voltage adjustment circuit 320 ~ 324: Sampler
330 to 334: Latch 340 to 344: Transition Detector
351: first flip-flop 352: second flip-flop

Claims (16)

입력 신호를 미분하는 미분기;
상기 미분기로부터 제공되는 미분 신호를 문턱전압과 비교하여 비교 신호를 출력하는 히스테리시스 비교기; 및
상기 비교 신호의 레벨을 조절한 등화 신호를 클록 신호에 따라 샘플링하여 데이터 신호를 제공하는 패턴 탐지 등화기
를 포함하되, 상기 비교 신호의 레벨은 상기 데이터 신호의 과거값을 참조하여 조절되는 미분 수신기.
A differentiator that differentiates the input signal;
a hysteresis comparator that compares the differential signal provided from the differentiator with a threshold voltage and outputs a comparison signal; and
A pattern detection equalizer that provides a data signal by sampling the equalization signal whose level of the comparison signal is adjusted according to a clock signal.
A differential receiver wherein the level of the comparison signal is adjusted by referring to the past value of the data signal.
청구항 1에 있어서, 채널로부터 제공된 신호를 등화하여 상기 입력 신호로 제공하는 등화기를 더 포함하는 미분 수신기.The differential receiver according to claim 1, further comprising an equalizer for equalizing a signal provided from a channel and providing the signal as the input signal. 청구항 1에 있어서, 상기 미분기의 출력을 증폭하여 상기 미분 신호를 제공하는 증폭기를 더 포함하는 미분 수신기.The differential receiver according to claim 1, further comprising an amplifier that amplifies the output of the differentiator to provide the differential signal. 청구항 1에 있어서, 상기 패턴 탐지 등화기는
등화 제어 신호에 따라 상기 비교 신호의 레벨을 조절하여 상기 등화 신호를 제공하는 전압 조정 회로;
상기 클록 신호에 따라 상기 등화 신호를 샘플링하는 샘플러; 및
상기 샘플러에서 제공되는 상기 데이터 신호의 과거값으로부터 상기 등화 제어 신호를 출력하는 천이 탐지기
를 포함하는 미분 수신기.
The method of claim 1, wherein the pattern detection equalizer
a voltage adjustment circuit that provides the equalization signal by adjusting the level of the comparison signal according to an equalization control signal;
a sampler for sampling the equalization signal according to the clock signal; and
A transition detector that outputs the equalization control signal from the past value of the data signal provided from the sampler.
Differential receiver containing .
청구항 4에 있어서, 상기 샘플러의 출력을 래치하여 상기 데이터 신호를 제공하는 래치를 더 포함하는 미분 수신기.The differential receiver of claim 4, further comprising a latch for latching the output of the sampler to provide the data signal. 청구항 4에 있어서, 상기 데이터 신호를 상기 클록 신호에 따라 래치하여 상기 데이터 신호의 과거값을 제공하는 적어도 하나의 플립플롭을 더 포함하는 미분수신기.The differential receiver of claim 4, further comprising at least one flip-flop that latches the data signal according to the clock signal and provides a past value of the data signal. 청구항 4에 있어서, 상기 천이 탐지기는 상기 데이터 신호의 과거값으로부터 상기 샘플러에서 샘플링을 하기 이전에 천이가 존재하는지 탐지하고 천이가 존재하면 상기 비교 신호의 레벨이 증가되거나 감소되도록 제어하는 상기 등화 제어 신호를 출력하는 미분 수신기.The method of claim 4, wherein the transition detector detects whether a transition exists before sampling by the sampler from a past value of the data signal, and when a transition exists, the equalization control signal controls the level of the comparison signal to increase or decrease. A differential receiver that outputs . 청구항 7에 있어서, 상기 천이 탐지기는 이전에 로우 레벨에서 하이 레벨로의 천이가 존재한 것을 탐지한 경우 상기 비교 신호의 레벨이 감소되도록 제어하는 상기 등화 제어 신호를 출력하고, 이전에 하이 레벨에서 로우 레벨로의 천이가 존재한 것을 탐지한 경우 상기 비교 신호의 레벨이 증가하도록 제어하는 상기 등화 제어 신호를 출력하는 미분 수신기.The method of claim 7, wherein the transition detector outputs the equalization control signal to control the level of the comparison signal to be reduced when detecting that a transition from a low level to a high level previously exists, and to control the level of the comparison signal to decrease from a previously high level to a low level. A differential receiver that outputs the equalization control signal to control the level of the comparison signal to increase when detecting that a level transition exists. 청구항 1에 있어서, 상기 클록 신호는 다위상 클록 신호이고
상기 패턴 탐지 등화기는 상기 다위상 클록 신호에 대응하는 다수의 단위 패턴 탐지 등화기를 포함하는 미분 수신기.
The method of claim 1, wherein the clock signal is a multiphase clock signal.
The pattern detection equalizer is a differential receiver including a plurality of unit pattern detection equalizers corresponding to the multi-phase clock signal.
청구항 9에 있어서, 상기 단위 패턴 탐지 등화기는
등화 제어 신호에 따라 상기 비교 신호의 레벨을 조절하여 상기 등화 신호를 제공하는 전압 조정 회로;
상기 다위상 클록 신호 중 어느 하나에 따라 상기 등화 신호를 샘플링하는 샘플러; 및
상기 샘플러에서 제공되는 데이터 신호의 과거값으로부터 상기 등화 제어 신호를 출력하는 천이 탐지기
를 포함하는 미분 수신기.
The method of claim 9, wherein the unit pattern detection equalizer
a voltage adjustment circuit that provides the equalization signal by adjusting the level of the comparison signal according to an equalization control signal;
a sampler for sampling the equalization signal according to any one of the multi-phase clock signals; and
A transition detector that outputs the equalization control signal from the past value of the data signal provided from the sampler.
Differential receiver containing .
청구항 10 있어서, 상기 샘플러의 출력을 래치하여 상기 데이터 신호를 제공하는 래치를 더 포함하는 미분 수신기.The differential receiver of claim 10, further comprising a latch for latching the output of the sampler to provide the data signal. 청구항 10에 있어서, 상기 데이터 신호의 과거값은 상기 다위상 클록 신호 중 다른 위상에 대응하는 단위 패턴 탐지 등화기로부터 제공되는 미분 수신기.
The differential receiver of claim 10, wherein the past value of the data signal is provided from a unit pattern detection equalizer corresponding to a different phase of the multi-phase clock signal.
입력 신호를 미분하여 미분 신호를 생성하는 단계;
상기 미분 신호를 문턱 전압과 비교하여 비교 신호를 생성하는 단계;
데이터 신호의 과거 값에 따라 상기 비교 신호의 레벨을 조절하여 등화 신호를 생성하는 단계; 및
상기 등화 신호를 샘플링하여 상기 데이터 신호를 생성하는 단계
를 포함하는 신호 수신 방법.
Differentiating an input signal to generate a differential signal;
Comparing the differential signal with a threshold voltage to generate a comparison signal;
generating an equalization signal by adjusting the level of the comparison signal according to the past value of the data signal; and
Generating the data signal by sampling the equalization signal
A signal reception method comprising:
청구항 13에 있어서,
채널을 통해 제공된 신호를 등화하여 상기 입력 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 신호 수신 방법.
In claim 13,
A signal receiving method further comprising generating the input signal by equalizing a signal provided through a channel.
청구항 13에 있어서,
상기 데이터 신호의 상기 과거값에 따라 등화 제어 신호를 생성하는 단계;
상기 등화 제어 신호에 따라 상기 비교 신호의 레벨을 조절하여 상기 등화 신호를 생성하는 단계; 및
클록 신호에 따라 상기 등화 신호를 샘플링하여 상기 데이터 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 신호 수신 방법.
In claim 13,
generating an equalization control signal according to the past value of the data signal;
generating the equalization signal by adjusting the level of the comparison signal according to the equalization control signal; and
A signal reception method further comprising generating the data signal by sampling the equalization signal according to a clock signal.
청구항 15에 있어서, 상기 등화 신호를 생성하는 단계는 상기 비교 신호와 상기 등화 제어 신호를 더하는 단계를 포함하는 신호 수신 방법.
The method of claim 15, wherein generating the equalization signal includes adding the comparison signal and the equalization control signal.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014204234A (en) 2013-04-03 2014-10-27 富士通株式会社 Receiving circuit and control method thereof
KR101985977B1 (en) 2012-11-16 2019-06-04 에스케이하이닉스 주식회사 Equalizer and operating method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000306281A (en) 1999-04-20 2000-11-02 Sony Corp Device and method for reproducing data
JP4342111B2 (en) * 2001-01-30 2009-10-14 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 Current pulse receiver circuit
SG2013067491A (en) 2012-09-07 2014-04-28 Agency Science Tech & Res A receiver for body channel communication and a method of operating a receiver therefrom
JP6248083B2 (en) * 2014-10-29 2017-12-13 矢崎総業株式会社 Communications system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101985977B1 (en) 2012-11-16 2019-06-04 에스케이하이닉스 주식회사 Equalizer and operating method thereof
JP2014204234A (en) 2013-04-03 2014-10-27 富士通株式会社 Receiving circuit and control method thereof

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