KR19980029392A - System Clock Generation Circuit of Synchronous Semiconductor Memory Device - Google Patents
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Abstract
동기식 반도체 메모리 장치의 출력 버퍼에서 발생될 수 있는 오동작을 방지할 수 있는 시스템 클럭 발생 회로가 개시되어 있다. 동기식 반도체 메모리 장치의 시스템 클럭 발생 회로는 데이타 멀티플렉서의 동기 신호인 제2 시스템 클럭을 발생하는 제2 시스템 클럭 발생부와 출력 버퍼의 동기 신호인 제1 시스템 클럭을 발생하는 제1 시스템 클럭 발생부로 구성된다. 제1 시스템 클럭 발생부는 반도체 메모리 장치의 외부에서 인가되는 외부 클럭에 근거하여 제1 시스템 클럭을 발생하는 것으로 PLL 및 DLL 회로로 구성된다. 제2 시스템 클럭 발생부는 제1 시스템 클럭을 입력하여 이에 근거하여 제2 시스템 클럭을 발생하게 된다. 따라서, 제1 시스템 클럭의 상승 엣지 및 하강 엣지 시점이 변화하게 되면 그에 맞추어 제2 시스템 클럭의 상승 엣지 및 하강 엣지 시점이 변화하게 된다. 그리하여 데이타 멀티플렉서에서 출력되는 데이타를 출력 버퍼가 구동하기 위하여 필요한 마진이 일정하게 유지되어 오동작이 방지되는 이점이 있다.A system clock generation circuit capable of preventing a malfunction that may occur in an output buffer of a synchronous semiconductor memory device is disclosed. The system clock generation circuit of the synchronous semiconductor memory device includes a second system clock generator for generating a second system clock which is a synchronization signal of a data multiplexer, and a first system clock generator for generating a first system clock, which is a synchronization signal of an output buffer. do. The first system clock generator generates the first system clock based on an external clock applied from the outside of the semiconductor memory device. The first system clock generator includes a PLL and a DLL circuit. The second system clock generator generates the second system clock based on the input of the first system clock. Therefore, when the rising edge and the falling edge of the first system clock change, the rising edge and the falling edge of the second system clock change accordingly. Thus, there is an advantage that the margin required for driving the output buffer of the data output from the data multiplexer is kept constant, thereby preventing malfunction.
Description
본 발명은 시스템 클럭 발생 회로에 관한 것으로, 특히 동기식 반도체 메모리 장치의 시스템 클럭 발생 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a system clock generation circuit, and more particularly, to a system clock generation circuit of a synchronous semiconductor memory device.
동기식 반도체 메모리 장치는 클럭에 동기하여 데이타의 입출력 동작이 수행되는 것으로서, 종래 기술에 따른 동기식 반도체 메모리 장치를 도 1에 도시하였다. 도 1에서, 동기식 반도체 메모리 장치는 메모리 셀(101), 센스 증폭기(102), 데이타 멀티플렉서(103), 출력 버퍼(104), 컬럼 버퍼(105), 컬럼 프리디코더(106), 컬럼 디코더(107), 클럭 버퍼(108), 제1 시스템 클럭 발생부(110) 및 제2 시스템 클럭 발생부(109)를 포함하여 구성되어 있다. 반도체 메모리 장치의 외부로부터 인가되는 외부 클럭은 클럭 버퍼(108)에 의하여 버퍼링된 후 출력된다. 제2 시스템 클럭 발생부(109)는 클럭 버퍼(108)의 출력(CLOCK)을 입력하여 제2 시스템 클럭(ICLK2)을 발생시키고 제1 시스템 클럭 발생부(110)는 외부 클럭을 입력하여 제1 시스템 클럭(ICLK1)을 발생시킨다. 클럭 버퍼(108)의 출력(CLOCK), 제1 시스템 클럭(ICLK1) 및 제2 시스템 클럭(ICLK2)은 각각 도 2에 도시한 바와 같은 파형을 나타낸다.The synchronous semiconductor memory device performs an input / output operation of data in synchronization with a clock. The synchronous semiconductor memory device according to the related art is shown in FIG. 1. In FIG. 1, a synchronous semiconductor memory device includes a memory cell 101, a sense amplifier 102, a data multiplexer 103, an output buffer 104, a column buffer 105, a column predecoder 106, and a column decoder 107. ), A clock buffer 108, a first system clock generator 110, and a second system clock generator 109. The external clock applied from the outside of the semiconductor memory device is output after being buffered by the clock buffer 108. The second system clock generator 109 inputs an output CLOCK of the clock buffer 108 to generate a second system clock ICLK2, and the first system clock generator 110 inputs an external clock to generate a first clock. Generate the system clock ICLK1. The output CLOCK, the first system clock ICLK1, and the second system clock ICLK2 of the clock buffer 108 each exhibit a waveform as shown in FIG.
컬럼 버퍼(105), 컬럼 프리디코더(106) 및 컬럼 디코더(107)는 클럭 버퍼(108)의 출력(CLOCK)에 동기하여 컬럼 어드레스를 버퍼링하고 디코딩하여 선택된 컬럼 선택 라인을 활성화시킨다. 그리하여, 메모리 셀(101)에서의 데이타 읽기 및 쓰기 동작이 수행된다. 도 2를 참조하여 데이타 읽기 동작을 살펴보면, T0 시점에서 클럭 버퍼(108)의 출력(CLOCK)에 동기하여 메모리 셀(101)에서 IO 라인을 거쳐 센스 증폭기(102)로 데이타가 인가된다. T1 시점 후 클럭 버퍼(108)의 출력(CLOCK)의 하강 엣지에서 센스 증폭기(102)에 의하여 증폭된 데이타(DIO_0)가 활성화된다. 데이타 멀티플렉서(103)는 제2 시스템 클럭(ICLK2)의 상승 엣지에서 센스 증폭기(102)의 출력들을 선택적으로 샘플링하며 소정 기간 경과후 그 출력이 활성화된다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 시스템 클럭(ICLK2)은 클럭 버퍼(108)의 출력(CLOCK)을 d1 기간만큼 지연하여 발생된 것이다. 그리하여, 센스 증폭기(102)의 출력(DIO)이 활성화된 후 제2 시스템 클럭(ICLK2)의 상승 엣지에서 데이타 멀티플렉서(103)가 샘플링 동작을 수행하기까지는 α 기간만큼 마진이 있어 안정적으로 동작하게 된다. 데이타 멀티플렉서(103)의 출력(DO)이 활성화된 후 제1 시스템 클럭(ICLK1)의 상승 엣지에서 출력 버퍼(104)가 이를 입력하게 되며, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 β 기간의 마진이 있다. 출력 버퍼(104)에 입력된 데이타는 데이타 출력 패드를 통하여 반도체 메모리 장치의 외부로 출력된다.The column buffer 105, the column predecoder 106, and the column decoder 107 buffer and decode the column address in synchronization with the output CLOCK of the clock buffer 108 to activate the selected column select line. Thus, data read and write operations in the memory cell 101 are performed. Referring to FIG. 2, the data read operation is applied to the sense amplifier 102 via the IO line in the memory cell 101 in synchronization with the output CLOCK of the clock buffer 108 at the time point T0. The data DIO_0 amplified by the sense amplifier 102 is activated at the falling edge of the output CLOCK of the clock buffer 108 after the time point T1. The data multiplexer 103 selectively samples the outputs of the sense amplifier 102 at the rising edge of the second system clock ICLK2 and activates the output after a predetermined period of time. As can be seen in FIG. 2, the second system clock ICLK2 is generated by delaying the output CLOCK of the clock buffer 108 by a period d1. Thus, after the output DIO of the sense amplifier 102 is activated, there is a margin for α period until the data multiplexer 103 performs the sampling operation at the rising edge of the second system clock ICLK2, thereby operating stably. . After the output DO of the data multiplexer 103 is activated, the output buffer 104 inputs it at the rising edge of the first system clock ICLK1, and as shown in FIG. 2, there is a margin of β period. . Data input to the output buffer 104 is output to the outside of the semiconductor memory device through the data output pad.
이와 같은 반도체 메모리 장치에서 제1 시스템 클럭 발생부(110)는 외부 클럭으로부터 PLL 및 DLL 등을 사용하여 제1 시스템 클럭(ICLK1)을 발생하고, 제2 시스템 클럭 발생부(109)는 클럭 버퍼(108)의 출력(CLOCK)을 d1 기간 지연시켜 발생한다. 따라서, 제1 시스템 클럭(ICLK1)과 제2 시스템 클럭(ICLK2)은 본질적으로 외부 클럭에 기초하여 발생되는 것이기는 하지만 제1 시스템 클럭(ICLK1)은 클럭 버퍼(108)에 의한 지연에 영향을 받지 않는 반면에 제2 시스템 클럭(ICLK2)은 클럭 버퍼(108)에 의한 지연에 영향을 받게 되어, 상호 독립적으로 발생 시점이 변화할 가능성이 있다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 시스템 클럭(ICLK1)이 tg 기간 만큼 빨리 발생되면, 데이타 멀티플렉서(103)의 출력이 활성화되기 전에 출력 버퍼(104)의 샘플링동작이 수행되어 잘못된 데이타가 출력되는 문제점이 있다. 즉, β 기간의 마진이 없어지게 되어 출력 버퍼(104)가 오동작을 하게 되는 문제점이 발생하게 된다. 특히, 반도체 메모리 장치의 동작을 고속화하기 위해서는 출력 버퍼에 의한 지연을 감소시킬 필요가 있으며, 이를 위하여 제1 시스템 클럭(ICLK1)을 빠르게 발생시키는 방법이 일반적으로 수행된다. 이와 같은 경우 위에서 언급한 바와 같은 문제점이 나타나게 되어 고속화의 장애가 되고 있다.In such a semiconductor memory device, the first system clock generator 110 generates a first system clock ICLK1 using a PLL and a DLL from an external clock, and the second system clock generator 109 uses a clock buffer ( This occurs by delaying the output (CLOCK) of 108) in the period d1. Accordingly, although the first system clock ICLK1 and the second system clock ICLK2 are generated based on an external clock, the first system clock ICLK1 is not affected by the delay caused by the clock buffer 108. On the other hand, the second system clock ICLK2 may be affected by the delay caused by the clock buffer 108, and thus, a generation time may change independently of each other. For example, as shown in FIG. 2, when the first system clock ICLK1 is generated as early as the tg period, the sampling operation of the output buffer 104 is performed before the output of the data multiplexer 103 is activated, thereby causing an error. There is a problem that the data is output. In other words, the margin of the? Period is lost, causing the output buffer 104 to malfunction. In particular, in order to speed up the operation of the semiconductor memory device, it is necessary to reduce the delay caused by the output buffer. To this end, a method of quickly generating the first system clock ICLK1 is generally performed. In such a case, the problems mentioned above appear, which is an obstacle to speeding up.
따라서, 본 발명의 목적은 출력 버퍼에서 발생될 수 있는 오동작을 방지할 수 있는 동기식 반도체 메모리 장치의 시스템 클럭 발생 회로를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a system clock generation circuit of a synchronous semiconductor memory device capable of preventing malfunctions that may occur in an output buffer.
본 발명의 다른 목적은 데이타 멀티플렉서의 구동하는 시스템 클럭과 출력 버퍼를 구동하는 시스템 클럭이 항상 일정한 마진을 가지고 레벨 천이 동작이 수행되어 출력 버퍼의 오동작을 방지할 수 있는 동기식 반도체 메모리 장치의 시스템 클럭 발생 회로를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to generate a system clock of a synchronous semiconductor memory device capable of preventing a malfunction of an output buffer by performing a level shift operation with a constant margin of a system clock driving a data multiplexer and a system clock driving an output buffer. To provide a circuit.
본 발명의 또 다른 목적은 동기식 반도체 메모리 장치에서 출력 버퍼의 오동작을 방지할 수 있는 시스템 클럭 발생 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a system clock generation method capable of preventing a malfunction of an output buffer in a synchronous semiconductor memory device.
도 1은 종래 기술에 따른 시스템 클럭 발생 회로를 구비한 동기식 반도체 메모리 장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of a synchronous semiconductor memory device having a system clock generation circuit according to the prior art.
도 2는 도 1의 도시된 동기식 반도체 메모리 장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다.FIG. 2 is a timing diagram illustrating an operation of the synchronous semiconductor memory device shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명에 따른 시스템 클럭 발생 회로를 구비한 동기식 반도체 메모리 장치의 블럭도이다.3 is a block diagram of a synchronous semiconductor memory device having a system clock generation circuit in accordance with the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 동기식 반도체 메모리 장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다.FIG. 4 is a timing diagram illustrating an operation of the synchronous semiconductor memory device shown in FIG. 3.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
101 : 메모리 셀 102 : 센스 증폭기101: memory cell 102: sense amplifier
103 : 데이타 멀티플렉서 104 : 출력 버퍼103: data multiplexer 104: output buffer
105 : 컬럼 버퍼 106 : 컬럼 프리디코더105: column buffer 106: column predecoder
107 : 컬럼 디코더 108 : 클럭 버퍼107: column decoder 108: clock buffer
109 : 제2 시스템 클럭 발생부 110 : 제1 시스템 클럭 발생부109: second system clock generator 110: first system clock generator
이러한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 동기식 반도체 메모리 장치의 시스템 클럭 발생 회로는 데이타 멀티플렉서의 동기 신호인 제2 시스템 클럭을 발생하는 제2 시스템 클럭 발생부와 출력 버퍼의 동기 신호인 제1 시스템 클럭을 발생하는 제1 시스템 클럭 발생부로 구성된다. 제1 시스템 클럭 발생부는 반도체 메모리 장치의 외부에서 인가되는 외부 클럭에 근거하여 제1 시스템 클럭을 발생하는 것으로 PLL 및 DLL 회로로 구성된다. 제2 시스템 클럭 발생부는 제1 시스템 클럭을 입력하여 이에 근거하여 제2 시스템 클럭을 발생하게 된다. 따라서, 제1 시스템 클럭의 상승 엣지 및 하강 엣지 시점이 변화하게 되면 그에 맞추어 제2 시스템 클럭의 상승 엣지 및 하강 엣지 시점이 변화하게 된다.In order to achieve these objects, the system clock generation circuit of the synchronous semiconductor memory device according to the present invention includes a first system that is a synchronization signal of an output buffer and a second system clock generator that generates a second system clock that is a synchronization signal of a data multiplexer. The first system clock generator generates a clock. The first system clock generator generates the first system clock based on an external clock applied from the outside of the semiconductor memory device. The first system clock generator includes a PLL and a DLL circuit. The second system clock generator generates the second system clock based on the input of the first system clock. Therefore, when the rising edge and the falling edge of the first system clock change, the rising edge and the falling edge of the second system clock change accordingly.
본 발명에 따른 동기식 반도체 메모리 장치의 시스템 클럭 발생 방법은 메모리 셀에서 읽혀지고 센스 증폭기에서 증폭된 데이타들중 어느 하나를 선택하는 데이타 멀티플렉서 및 데이타 멀티플렉서의 출력을 구동하는 출력 버퍼를 포함하는 동기식 반도체 메모리 장치의 시스템 클럭을 발생시키는 방법에 있어서, 반도체 메모리 장치의 외부에서 인가되는 외부 클럭에 근거하여 제1 시스템 클럭을 발생하는 단계; 및 제1 시스템 클럭을 입력하여 제2 시스템 클럭을 발생하는 단계를 포함한다. 여기서 데이타 멀티플렉서는 제2 시스템 클럭에 동기하여 동작하도록 하고 출력 버퍼는 제1 시스템 클럭에 동기하여 동작하도록 한다.A system clock generation method of a synchronous semiconductor memory device according to the present invention includes a data multiplexer for selecting any one of data read from a memory cell and amplified by a sense amplifier, and a synchronous semiconductor memory including an output buffer for driving an output of the data multiplexer. CLAIMS What is claimed is: 1. A method of generating a system clock of a device, comprising: generating a first system clock based on an external clock applied externally of a semiconductor memory device; And inputting a first system clock to generate a second system clock. Here, the data multiplexer operates in synchronization with the second system clock and the output buffer operates in synchronization with the first system clock.
이어서, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 시스템 클럭 발생 회로를 구비한 동기식 반도체 메모리 장치의 블럭도로서, 메모리 셀(101), 센스 증폭기(102), 데이타 멀티플렉서(103), 출력 버퍼(104), 컬럼 버퍼(105), 컬럼 프리디코더(106), 컬럼 디코더(107), 제1 시스템 클럭 발생부(110) 및 제2 시스템 클럭 발생부(109)로 구성되어 있다. 제1 시스템 클럭 발생부(110)는 외부 클럭을 입력하여 제1 시스템 클럭(ICLK1)을 발생하는 것으로, PLL 또는 DLL 회로로 구성된다. 제2 시스템 클럭 발생부(109)는, 종래와는 달리, 제1 시스템 클럭(ICLK1)을 입력하여 이를 소정 기간 지연하여 제2 시스템 클럭(ICLK2)을 발생시킨다. 따라서, 제1 시스템 클럭(ICLK1)의 발생 시점이 변경되면 그에 맞추어 제2 시스템 클럭(ICLK2)의 발생 시점이 변경되어, 도 4에 도시한 바와 같이, 일정한 마진이 유지되어 동작이 안정적으로 수행된다.3 is a block diagram of a synchronous semiconductor memory device having a system clock generation circuit according to the present invention, which includes a memory cell 101, a sense amplifier 102, a data multiplexer 103, an output buffer 104, and a column buffer ( 105, the column predecoder 106, the column decoder 107, the first system clock generator 110 and the second system clock generator 109. The first system clock generator 110 generates an first system clock ICLK1 by inputting an external clock. The first system clock generator 110 includes a PLL or a DLL circuit. Unlike the related art, the second system clock generator 109 inputs the first system clock ICLK1 and delays it for a predetermined period to generate the second system clock ICLK2. Accordingly, when the generation time of the first system clock ICLK1 is changed, the generation time of the second system clock ICLK2 is changed accordingly, and as shown in FIG. 4, a constant margin is maintained and the operation is stably performed. .
도 3에서, 반도체 메모리 장치의 외부에서 인가되는 외부 클럭은 클럭 버퍼(108)에 의하여 버퍼링되어 출력되며, 그 출력(CLOCK)에 동기하여 컬럼 버퍼(105)가 외부에서 인가되는 컬럼 어드레스를 버퍼링한다. 컬럼 어드레스는 컬럼 프리디코더(106) 및 컬럼 디코더(107)에 의하여 디코딩되어 선택된 워드 라인을 활성화시킨다. 메모리 셀(101)에서 출력된 데이타(IO)는 센스 증폭기(102)로 인가된다. 데이타 멀티플렉서(103)는 제2 시스템 클럭(ICLK2)에 동기하여 센스 증폭기(102)의 출력을 샘플링하여 출력 버퍼(104)는 제1 시스템 클럭(ICLK1)에 동기하여 데이타 멀티플렉서(103)의 출력을 샘플링한다. 도 4에서, DIO는 센스 증폭기(102)의 출력을 나타내고, DO는 데이타 멀티플렉서(103)의 출력을 나타내며, DOUT는 출력 버퍼(104)의 출력을 나타낸다. 도 4에서, 제1 시스템 클럭(ICLK1)과 제2 시스템 클럭(ICLK2)은 연동되어 그 레벨 천이가 일어나기 때문에, 제2 시스템 클럭의 상승 엣지 시점이 tg 기간 빨라지게 되어 데이타 멀티플렉서(103)의 출력이 그 만큼 빨리 활성화되는 경우에도, 이어지는 제1 시스템 클럭(ICLK1)의 상승 엣지 시점이 마찬가지로 tg 기간 만큼 빨라지게 되어 오동작없이 데이타를 구동하게 된다. 따라서, β 마진은 항상 유지되고 그에 따라 출력 데이타(DOUT)는 항상 유효하며, 고속화의 장애가 발생되지 아니한다.In FIG. 3, an external clock applied from the outside of the semiconductor memory device is buffered and output by the clock buffer 108, and the column buffer 105 buffers the column address applied from the outside in synchronization with the output CLOCK. . The column address is decoded by column predecoder 106 and column decoder 107 to activate the selected word line. The data IO output from the memory cell 101 is applied to the sense amplifier 102. The data multiplexer 103 samples the output of the sense amplifier 102 in synchronization with the second system clock ICLK2, and the output buffer 104 synchronizes the output of the data multiplexer 103 in synchronization with the first system clock ICLK1. Sample. In FIG. 4, DIO represents the output of the sense amplifier 102, DO represents the output of the data multiplexer 103, and DOUT represents the output of the output buffer 104. In FIG. 4, since the first system clock ICLK1 and the second system clock ICLK2 are interlocked with each other so that a level transition occurs, the rising edge of the second system clock becomes faster in the tg period, thereby outputting the data multiplexer 103. Even when activated as soon as this time, the rising edge of the subsequent first system clock ICLK1 is similarly accelerated by the tg period, thereby driving data without malfunction. Therefore, the β margin is always maintained and thus the output data DOUT is always valid, and no obstacle of speedup occurs.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.
이러한 동기식 반도체 메모리 장치의 시스템 클럭 발생 회로는 고속화를 수행하기 위하여 시스템 클럭의 발생 시점을 변경하는 경우에도, 출력 버퍼에 의한 오동작을 방지할 수 있게 되어 소자의 신뢰성을 증가시키는 이점이 있으며, 안정적으로 고속화를 추진할 수 있다.The system clock generation circuit of such a synchronous semiconductor memory device can prevent malfunction due to the output buffer even when the generation time of the system clock is changed to speed up, thereby increasing the reliability of the device, and stably. We can promote speedup.
Claims (4)
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KR1019960048647A KR19980029392A (en) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | System Clock Generation Circuit of Synchronous Semiconductor Memory Device |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100331909B1 (en) * | 1999-01-06 | 2002-04-10 | 가네꼬 히사시 | Data input/output circuit and interface system using the same |
KR100355981B1 (en) * | 1999-07-19 | 2002-10-12 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Clock generation circuit |
KR100583101B1 (en) * | 2003-12-15 | 2006-05-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | Output controll circuit of semiconduct memory device |
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1996
- 1996-10-25 KR KR1019960048647A patent/KR19980029392A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |