KR20010048983A - Delay locked loop circuit - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A delay locked loop(DLL) circuit is provided to increase the resolution of the DLL two times or to compensate for a skew between an external clock and an internal clock accurately, by reducing a unit delay to one delay gate. CONSTITUTION: The circuit includes: a delay chain(10) comprising a unit delay(14) having a 2-input NAND gate and a unit delay(16) having a 2-input NOR gate in turns; a number of shift circuit parts(20) storing outputs of each unit delay chain by receiving an output signal of each unit delay chain and a shift reset signal(shift_reset) signal and a shift signal(shift) as inputs; a NOR gate delaying a clock as much as a delay to compensate a clock skew by receiving an output signal of two adjacent shift circuit part and a clock signal(clk) as inputs; and a copy delay chain part(30) outputting a pulse signal having the same delay as the delay chain by receiving an output signal of the NOR gate.

Description

딜레이 락 루프 회로{Delay locked loop circuit}Delay locked loop circuit

본 발명은 반도체 메모리 장치의 딜레이 락 루프(Delay locked loop ; 이하 'DLL'이라고도 함) 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2 입력 낸드(NAND) 게이트와 인버터로 구성된 유니트(unit) 딜레이를 1개의 딜레이 게이트로 줄임으로써, DLL의 해상도를 2배로 증가시키고 클럭(clock)과 데이타(Data), 또는 외부 클럭과 내부 클럭간의 스큐(skew)를 정확하게 보상할 수 있는 딜레이 락 루프 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a delay locked loop (also referred to as a "DLL") circuit of a semiconductor memory device. More specifically, the present invention relates to a unit delay composed of two input NAND gates and an inverter. By reducing the delay gate, the delay lock loop circuit can double the resolution of the DLL and accurately compensate for the clock and data, or skew between the external clock and the internal clock.

일반적으로, 딜레이 락 루프 회로(DLL)는 시스템의 외부에서 입력되는 클럭 신호를 수신하여 시스템 내부에 필요한 내부 클럭 신호를 상기 외부에서 입력된 클럭 신호의 위상과 동기화되도록 발생시키는 장치이다. 이때 상기 시스템은 외부의 클럭 신호를 사용하는 논리 장치 또는 반도체 장치 등을 모두 포함한다. 예를들어, DLL 회로는 다양한 종류의 논리 장치는 물론이고 컴퓨터의 중앙처리 장치와 디램(DRAM) 간의 데이터 처리 속도를 높여주는 캐쉬 메모리 장치에 이용되거나 싱크로노스 디램, 램버스 디램 등에 적용될 수 있다.In general, a delay lock loop circuit (DLL) is a device that receives a clock signal input from the outside of the system and generates an internal clock signal necessary for the inside of the system to be synchronized with the phase of the clock signal input from the outside. In this case, the system includes all of a logic device or a semiconductor device using an external clock signal. For example, the DLL circuit may be used in various types of logic devices as well as cache memory devices that speed up data processing between the central processing unit and the DRAM of the computer, or may be applied to a synchro DRAM, a Rambus DRAM, or the like.

그러면, 도 1에 나타낸 외부클럭신호(clk) 및 데이타출력신호(dout)를 참조하여 종래의 DLL 회로의 원리에 대해 설명하기로 한다.Next, the principle of the conventional DLL circuit will be described with reference to the external clock signal clk and the data output signal dout shown in FIG.

도시한 바와 같이, 클럭(clk)에 동기시켜 데이타를 내보내면 td1 만큼의 스큐가 발생하게 된다. 이를 보상하기 위해서 클럭(clk) 신호보다 td1만큼 앞서는 내부 클럭(dll_clk) 신호를 사용한다. 이 내부 클럭(dll_clk) 신호에 맞쳐 데이타를 내보내면 도 1의 (d)에 도시한 것과 같이 외부 클럭(clk)(a)과 일치하는 출력 신호(dout')를 얻을 수 있다. 이처럼, 내부 클럭(dll_clk) 신호(c)는 외부 클럭(clk)에 td1만큼 앞서는 클럭이지만, 실제로는 외부 클럭(clk)을 td2만큼 지연시켜서 만든 신호이다. 즉, td2 = tck - td1이므로 뒤쪽에서는 td1만큼 앞선 클럭처럼 보이는 것이다.As shown in the figure, when data is sent out in synchronization with the clock clk, skew by td1 is generated. To compensate for this, an internal clock (dll_clk) signal that is advanced by td1 before the clock (clk) signal is used. When data is output in accordance with the internal clock dll_clk signal, an output signal dout 'coinciding with the external clock clk (a) can be obtained as shown in Fig. 1D. As described above, the internal clock dll_clk signal c is a clock that is advanced by td1 to the external clock clk, but is actually a signal produced by delaying the external clock clk by td2. That is, td2 = tck-td1, so it looks like a clock that is advanced by td1 at the rear.

도 2는 종래의 DLL 회로의 블럭도로서, 출력신호 매칭부(100), 제어신호 발생부(200), DLL 발생부(300)로 구성된다.FIG. 2 is a block diagram of a conventional DLL circuit, and includes an output signal matching unit 100, a control signal generator 200, and a DLL generator 300.

상기 출력신호 매칭부(100)는 외부 클럭(clk) 신호를 받아들여 출력 신호(dout)와 똑같은 타이밍을 갖는 클럭 신호(clk_dout)를 만들어 준다. 그리고, 상기 제어신호 발생부(200)는 상기 외부 클럭(clk)와 상기 출력신호 매칭부(100)의 출력 신호인 클럭 신호(clk_dout)를 입력으로 하여 제어 신호(measure, shift, shift_reset)를 만들어 낸다. 이들 제어 신호(measure, shift, shift_reset)들은 외부 클럭(clk) 신호와 함께 DLL 발생부(300)로 각각 입력된다. 이때, DLL 발생부(300)는 이들 신호들을 입력으로 하여 스큐를 보상하기 위한 도 1c와 같은 'dll_clk' 신호를 발생하게 된다.The output signal matching unit 100 receives an external clock signal clk to generate a clock signal clk_dout having the same timing as the output signal dout. The control signal generator 200 generates a control signal (measure, shift, shift_reset) by inputting a clock signal (clk_dout) which is an output signal of the external clock (clk) and the output signal matching unit (100). Serve These control signals (measure, shift, shift_reset) are respectively input to the DLL generator 300 together with an external clock signal (clk). At this time, the DLL generator 300 generates the 'dll_clk' signal as shown in FIG. 1C to compensate for the skew using these signals.

도 3은 도 2에 도시한 DLL 발생부(300)의 회로도로서, 2입력 낸드(NAND) 게이트와 인버터로 구성된 다수개의 유니트 딜레이(12)로 구성된 딜레이 체인(10)과, 상기 각 유니트 딜레이(12)의 출력 신호를 받아들여 저장시키는 다수개의 시프터부(20)와, 상기 인접한 2개의 시프터부(20)의 출력 신호와 클럭 신호(clk)를 각각 입력으로 하는 다수개의 NOR 게이트에 의해 입력 신호를 락(lock)시키는 락(lock)부와, 상기 각각의 NOR 게이트의 출력 신호를 입력으로하여 클럭과 데이타, 또는 외부 클럭과 내부 클럭 간의 스큐를 보상하기 위한 클럭 출력 신호(clk_out)를 출력하는 복제 딜레이 체인부(30)로 구성한다.FIG. 3 is a circuit diagram of the DLL generating unit 300 shown in FIG. 2, which includes a delay chain 10 including a plurality of unit delays 12 including two input NAND gates and an inverter, and each unit delay ( Input signals by a plurality of shifter units 20 for receiving and storing the output signals of 12) and a plurality of NOR gates that respectively input output signals and clock signals clk of the two adjacent shifter units 20. A lock unit for locking a circuit and a clock output signal (clk_out) for compensating skew between a clock and data or an external clock and an internal clock by inputting an output signal of each NOR gate. The replication delay chain portion 30 is configured.

도 4는 도 3에 도시한 유니트 딜레이의 출력 신호('가')와 시프터 회로부의 출력 신호('나')를 각각 나타낸 것이다.FIG. 4 shows an output signal 'ga' of the unit delay shown in FIG. 3 and an output signal 'b' of the shifter circuit unit, respectively.

상기 각각의 유니트 딜레이의 출력 신호(도 4의 '가')는 각 유니트 딜레이에서 딜레이된 시간만큼 에지 구간이 줄어든 펄스 신호를 각각 출력한다. 따라서, 유니트 딜레이를 많이 통과하면 할수록 출력 펄스 폭은 줄어들게 된다.The output signal of each unit delay ('A' of FIG. 4) outputs a pulse signal whose edge section is reduced by the time delayed in each unit delay. Therefore, the more the unit delay passes, the smaller the output pulse width.

한편, 상기 시프트 회로부(20)의 각 출력 신호(도 4의 '나')는 시프트(shift) 신호의 폴링 구간에 의해 로우로 폴링된 펄스 신호를 각각 출력한다.On the other hand, each output signal ('b' in FIG. 4) of the shift circuit unit 20 outputs a pulse signal polled low by the polling period of the shift signal.

디지탈 DLL 방식은 수십 개의 유니트 딜레이 소자를 직렬로 연결하여 그 중 적당한 출력을 뽑아 클럭과 데이타, 또는 외부 클럭과 내부 클럭을 동기시켜 사용하게 된다. 이때, DLL이 클럭 스큐를 얼마나 정확하게 제거하느냐는 유니트 소자의 딜레이에 의해 결정되어진다.The digital DLL method connects dozens of unit delay elements in series, extracts the appropriate output, and synchronizes clock and data, or external and internal clocks. At this time, how accurately the DLL removes the clock skew is determined by the unit device delay.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 딜레이 락 루프 회로에 있어서는, 딜레이 체인의 유니트 딜레이가 2입력 NAND 게이트와 인버터로 2개의 게이트 딜레이를 갖게 되어 DLL의 해상도가 좋지 않은 문제점이 있었다. (여기서, DLL의 해상도는 유니트 딜레이가 적으면 적을 수록 좋게 나타나며 유니트 딜레이가 크면 DLL의 해상도가 좋지 않게 된다.)However, in the conventional delay lock loop circuit configured as described above, there is a problem in that the unit delay of the delay chain has two gate delays of two input NAND gates and an inverter, and the resolution of the DLL is not good. (In this case, the lower the unit delay, the better the resolution. The higher the unit delay, the lower the resolution of the DLL.)

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명은 2 입력 낸드(NAND) 게이트와 인버터로 구성된 유니트(unit) 딜레이를 1개의 딜레이 게이트로 줄임으로써, DLL의 해상도를 2배로 증가시키고 클럭(clock)과 데이타(Data), 또는 외부 클럭과 내부 클럭간의 스큐(skew)를 정확하게 보상할 수 있는 딜레이 락 루프 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and the present invention reduces the unit delay composed of two input NAND gates and an inverter to one delay gate, thereby doubling the resolution of the DLL. It is an object of the present invention to provide a delay lock loop circuit capable of accurately compensating clock and data or skew between an external clock and an internal clock.

도 1은 종래 DLL 회로의 동작 원리를 설명하기 위한 동작 타이밍도1 is an operation timing diagram for explaining the operation principle of a conventional DLL circuit

도 2는 종래의 DLL 회로의 블럭도2 is a block diagram of a conventional DLL circuit

도 3은 도 2에 도시한 DLL 발생부의 회로도3 is a circuit diagram of the DLL generator shown in FIG.

도 4는 도 3의 각 부분에 대한 동작 파형도4 is an operation waveform diagram of each part of FIG.

도 5는 본 발명의 DLL 회로의 동작 원리를 설명하기 위한 동작 타이밍도5 is an operation timing diagram for explaining the operation principle of the DLL circuit of the present invention;

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 DLL 회로의 구성도6 is a configuration diagram of the DLL circuit according to the first embodiment of the present invention.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 시뮬레이션 결과를 나타낸 출력 파형도7A and 7B are output waveform diagrams showing simulation results of the present invention.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 DLL 회로의 구성도8 is a configuration diagram of a DLL circuit according to a second embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 DLL 회로의 구성도9 is a configuration diagram of a DLL circuit according to a third embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 DLL 회로의 구성도10 is a configuration diagram of a DLL circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 DLL 회로의 구성도11 is a configuration diagram of a DLL circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 출력신호 매칭 회로 200 : 제어신호 발생 회로100: output signal matching circuit 200: control signal generation circuit

300 : DLL 발생회로 10 : 딜레이 체인부300: DLL generating circuit 10: Delay chain part

12,14,16 : 유니트 딜레이단 20 : 쉬프트 및 락 회로부12,14,16: Unit delay stage 20: Shift and lock circuit

22 : 시프터 회로단 30 : 복제 딜레이 체인부22: shifter circuit stage 30: replication delay chain portion

32,34,36 : 복제 유니트 딜레이단 40 : 변환 회로부32, 34, 36: duplicate unit delay stage 40: conversion circuit section

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 딜레이 락 루프 회로는,In order to achieve the above object, the delay lock loop circuit of the present invention,

적어도, 1개의 NAND 게이트로 구성된 유니트 딜레이와 1개의 NOR 게이트로 구성된 유니트 딜레이가 상호 교번하며 직렬연결된 딜레이 체인과,At least, a unit chain composed of one NAND gate and a unit delay composed of one NOR gate are alternately connected in series with each other,

상기 각 유니트 딜레이의 출력 신호를 저장하며 시프트 신호가 제 1 논리를 가질때 저장된 신호를 출력하는 다수개의 시프터 수단과,A plurality of shifter means for storing an output signal of each unit delay and outputting a stored signal when the shift signal has a first logic;

상기 인접한 2개의 시프터 수단의 출력 신호와 클럭 신호를 입력으로 하여 보상하고자 하는 클럭 스큐 만큼 지연된 클럭 신호를 출력하는 다수개의 논리 수단과,A plurality of logic means for outputting a clock signal delayed by a clock skew to be compensated by inputting the output signal and the clock signal of two adjacent shifter means;

상기 논리 수단의 출력 신호를 받아들여 상기 딜레이 체인과 똑 같은 딜레이를 갖는 펄스 신호를 출력하는 다수개의 복제 딜레이 체인수단을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And a plurality of copy delay chain means for receiving an output signal of the logic means and outputting a pulse signal having the same delay as the delay chain.

여기서, 상기 논리 수단은 3입력 NAND 게이트나 3입력 NOR 게이트로 구성할 수 있으며, 또한 3입력 NOR 게이트와 NAND 게이트를 상호 교번하여 구성할 수 있다.Here, the logic means may be configured as a three-input NAND gate or a three-input NOR gate, and may be configured by alternating the three-input NOR gate and the NAND gate.

그리고, 상기 복제 딜레이 체인수단은 2입력 NOR 게이트와 NAND 게이트가 상호 교번하며 구성된 것이 바람직하다.The copy delay chain means is preferably configured such that two input NOR gates and NAND gates alternate with each other.

또한, 상기 복제 딜레이 체인수단의 출력단에 접속되며 짝수번째의 복제 딜레이 체인수단을 통과한 클럭 신호와 홀수번째의 복제 딜레이 체인수단을 통과한 클럭 신호의 위상을 동일하게 만들어 주는 변환 수단을 추가로 구비할 수 있다. 이때, 상기 변환 수단은 제 1 전달 게이트와, 이 제 1 전달 게이트와 병렬접속된 인버터 및 제 2 전달 게이트로 구성하는 것이 바람직하다.In addition, a conversion means connected to an output terminal of the replication delay chain means and equalizing the phase of the clock signal passing through the even-numbered replication delay chain means and the clock signal passing through the odd-numbered replication delay chain means are further provided. can do. In this case, the conversion means preferably comprises a first transfer gate, an inverter connected in parallel with the first transfer gate, and a second transfer gate.

또한, 본 발명의 반도체 메모리 장치의 딜레이 락 루프 회로는,In addition, the delay lock loop circuit of the semiconductor memory device of the present invention,

적어도, 1개의 게이트 딜레이로 구성된 유니트 딜레이가 반복 배열 구성된 딜레이 체인과,A delay chain having at least one unit delay composed of one gate delay repeatedly arranged;

상기 각 유니트 딜레이의 출력 신호를 저장하며 시프트 신호가 제 1 논리를 가질때 저장된 신호를 출력하는 다수개의 시프터 수단과,A plurality of shifter means for storing an output signal of each unit delay and outputting a stored signal when the shift signal has a first logic;

상기 인접한 2개의 시프터 수단의 출력 신호와 클럭 신호를 입력으로 하여 보상하고자 하는 클럭 스큐 만큼 지연된 클럭 신호를 출력하는 다수개의 논리 수단과,A plurality of logic means for outputting a clock signal delayed by a clock skew to be compensated by inputting the output signal and the clock signal of two adjacent shifter means;

상기 논리 수단의 출력 신호를 받아들여 상기 딜레이 체인과 똑 같은 딜레이를 갖는 펄스 신호를 출력하는 복제 딜레이 수단을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And a replica delay means for receiving an output signal of the logic means and outputting a pulse signal having the same delay as the delay chain.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

또, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 사용하고 그 반복적인 설명은 생략한다.In addition, in all the drawings for demonstrating an embodiment, the thing with the same function uses the same code | symbol, and the repeated description is abbreviate | omitted.

도 5는 본 발명의 DLL 회로의 동작 원리를 설명하기 위한 동작 타이밍을 나타낸 것이다.5 shows the operation timing for explaining the operation principle of the DLL circuit of the present invention.

먼저, 클럭 신호(clk)(a)와 클럭 출력 신호(clk_dout)(b) 두 파형을 이용하여 td2의 펄스 폭을 갖는 기준 펄스(measure)(c) 파형을 만든다. 'clk_dout' 신호(b)는 출력 신호(dout)와 똑 같은 경로를 통해 클럭 신호(clk)를 지연시킨 것으로 'dout' 신호와 똑같은 타이밍을 가진다. 다음으로, 이 'measure' 파형(c)의 펄스 폭을 딜레이 체인의 딜레이로 바꿔서 'dll_clk' 신호(d)를 만든다. 즉, 보상하고자 하는 딜레이를 펄스로 만들고 이를 다시 딜레이로 바꾸는 딜레이-펄스-딜레이(delay-pulse-delay) 변환 방식을 사용하였다.First, a reference waveform (c) waveform having a pulse width of td2 is generated using two waveforms of the clock signal clk (a) and the clock output signal clk_dout (b). The 'clk_dout' signal b is a delay of the clock signal clk through the same path as the output signal dout and has the same timing as the 'dout' signal. Next, the pulse width of the 'measure' waveform c is changed to the delay of the delay chain to generate the 'dll_clk' signal d. In other words, a delay-pulse-delay conversion method is used, in which a delay to be compensated is converted into a pulse and the delay is converted into a delay.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 DLL 회로의 구성도로서, 1개의 2입력 NAND 게이트로 구성된 유니트 딜레이(14)와 1개의 2입력 NOR 게이트로 구성된 유니트 딜레이(16)가 번갈아 가며 구성된 딜레이 체인(10)과, 상기 각 유니트 딜레이 체인의 출력 신호와 시프트 리셋 신호(shift_reset) 및 시프트 신호(shift)를 입력으로 하여 각 유니트 딜레이 체인의 출력을 저장하는 다수개의 시프터 회로부(20)와, 상기 인접한 2개의 시프터 회로부(20)의 출력 신호와 클럭 신호(clk)를 입력으로 하여 클럭 스큐를 보상하고자 하는 딜레이 만큼 클럭이 지연되어 통과하도록 하는 NOR 게이트와, 상기 NOR 게이트의 출력 신호를 받아들여 상기 딜레이 체인과 똑 같은 딜레이를 갖는 펄스 신호를 출력하는 복제 딜레이 체인부(30)로 구성된다.6 is a block diagram of a DLL circuit according to a first embodiment of the present invention, in which a unit delay 14 composed of one 2-input NAND gate and a unit delay 16 composed of one 2-input NOR gate are alternately configured. A plurality of shifter circuits 20 for storing the output of each unit delay chain by inputting the delay chain 10 and the output signal, the shift reset signal shift_reset, and the shift signal of each unit delay chain; The NOR gate receives the output signal of the two adjacent shifter circuits 20 and the clock signal clk, and the NOR gate allows the clock to be delayed by a delay to compensate for the clock skew, and the output signal of the NOR gate. It consists of a duplicate delay chain section 30 for outputting a pulse signal having the same delay as the delay chain.

상기 구성에 의한 동작을 도 7에 도시한 시뮬레이션 결과 파형도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The operation by the above configuration will be described in detail with reference to the simulation result waveform diagram shown in FIG.

먼저, 2입력 NAND 게이트는 하나의 입력이 '로우'이면 무조건 '하이'를 출력하고, 하나의 입력이 '하이'이면 출력은 나머지 입력의 반대신호를 출력한다. 그리고, 2입력 NOR 게이트는 하나의 입력이 '하이'이면 무조건 '로우'를 출력하고 하나의 입력이 '로우'이면 나머지 입력의 반대 신호를 출력한다. 이러한 성질을 이용하여 본 발명은 1개의 게이트로 유니트 딜레이 체인을 형성하였다.First, the two-input NAND gate outputs 'high' unconditionally when one input is 'low' and the output outputs the opposite signal of the other input when one input is 'high'. The two-input NOR gate outputs 'low' unconditionally when one input is 'high' and outputs the opposite signal of the other input when one input is 'low'. Using this property, the present invention forms a unit delay chain with one gate.

'measure' 신호가 '로우'(measureb='하이')일 때 NAND 게이트의 출력은 무조건 '하이'이고, NOR 게이트의 출력은 무조건 '로우'를 출력하게 된다. 즉 홀수 번째의 유니트 딜레이(NAND)의 출력은 무조건 '하이'를 갖게 되고, 짝수번째의 유니트 딜레이(NOR)의 출력은 무조건 '로우'를 출력하게 된다.When the 'measure' signal is 'low' (measureb = 'high'), the output of the NAND gate is unconditionally 'high', and the output of the NOR gate unconditionally outputs 'low'. That is, the output of the odd unit delay (NAND) has an unconditional high, and the output of the even unit delay (NOR) unconditionally outputs a low.

'measure' 신호가 '하이'(measureb='로우')가 되면 딜레이 체인이 인에이블되며, 동시에 '하이'인 신호가 '로우', '하이', '로우', 하이'로 번갈아 가면서 전달되게 된다. 이때, td2만큼의 클럭 스큐가 보상되기 전에 NAND 게이트 출력은 '로우'를 출력하고 NOR 게이트 출력은 '하이'를 출력하게 된다. 한편, td2만큼의 클럭 스큐가 보상된 후에는 위의 경우와는 반대의 출력 즉, NAND 게이트 출력은 '하이', NOR 게이트 출력은 '로우'를 출력하게 된다. 그리고, 유니트 딜레이의 출력은 시프트에 저장되게 된다. 시프트(shift) 신호가 '하이'일 때 시프터 회로부(20)는 저장된 값을 출력하게 된다.When the 'measure' signal becomes 'high' (measureb = 'low'), the delay chain is enabled, while at the same time the 'high' signal is transmitted alternately between 'low', 'high', 'low', and 'high'. do. At this time, before the clock skew of td2 is compensated for, the NAND gate output outputs 'low' and the NOR gate output outputs 'high'. On the other hand, after the clock skew by td2 is compensated, the output of the opposite direction, that is, the NAND gate output is 'high' and the NOR gate output is 'low'. The output of the unit delay is then stored in the shift. When the shift signal is 'high', the shifter circuit unit 20 outputs the stored value.

복제 딜레이 체인의 3 입력 NOR 게이트(32)의 입력 중 첫 번째 입력은 클럭 스큐를 보상하기 위한 클럭(clk) 신호이고, 두, 세번째의 입력은 홀수 번째와 짝수 번째가 다르게 연결되어진다. 홀수 번째 3 입력 NOR 게이트의 두 번째, 세 번째 입력은 홀수 번째 시프터의 저장된 값이 다음 단의 시프터의 저장된 값이 각각 입력된다. 즉, 홀수 번째 3 입력 NOR 게이트의 두 개의 입력은 홀수 번째 시프터의 출력과 그 다음단의 시프터의 출력이 연결된다.The first of the inputs of the three-input NOR gate 32 of the replication delay chain is a clock (clk) signal for compensating clock skew, and the second and third inputs are connected in odd and even numbers differently. The second and third inputs of the odd third input NOR gate are inputted with the stored value of the odd shifter and the stored value of the next shifter, respectively. That is, the two inputs of the odd third input NOR gate are connected to the output of the odd shifter and the output of the shifter of the next stage.

다음으로 짝수 번째 3 입력 NOR 게이트의 입력은 홀수 번째 3 입력 NOR 게이트의 입력과 반대로 입력되어 지는데, 두 번째, 세 번째 입력은 짝수 번째 시프터의 저장된 값의 반대가, 다음 단의 시프터의 저장된 값의 반대가 각각 입력된다. 즉 짝수 번째 3 입력 NOR 게이트의 두 개의 입력은 짝수 번째 시프터의 출력바 신호(outb)와, 그 다음 단 시프터의 출력바 신호(outb)가 연결된다. 3입력 NOR 게이트의 입력중 '하이'가 하나라도 존재하면 그 출력은 다른 입력 조건에 관계없이 무조건 '로우'를 출력하게 되므로 클럭 스큐를 보상하기 위한 딜레이가 전달된 3 입력 NOR 게이트만 제외한 나머지 3 입력 NOR 게이트의 출력은 다른 입력에 관계없이 무조건 '로우'를 출력하게 된다. 도시한 바와 같이, 원 표시한 3 입력 NOR 게이트만이 클럭 스큐를 보상하고자 하는 클럭이 통과하게 된다. 이 지점으로 들어간 클럭은 'measure' 신호의 펄스 폭에 의해 설정된 같은 수의 유니트 딜레이 체인을 통과하므로 'dll_clk' 신호는 'measure' 펄스 폭 만큼 즉, td2만큼 클럭(clk)이 지연되므로 클럭 스큐를 보상할 수 있다.Next, the input of the even third input NOR gate is input as opposed to the input of the odd third input NOR gate. The second and third inputs are the opposite of the stored value of the even shifter and the stored value of the shifter of the next stage. The opposites are entered respectively. That is, the two inputs of the even third input NOR gate are connected to the output bar signal outb of the even shifter and the output bar signal outb of the next shifter. If any one of the inputs of the 3-input NOR gate is present, its output will be output unconditionally regardless of the other input conditions, so the remaining 3 except for the 3-input NOR gate, which is delayed to compensate for clock skew, The output of the input NOR gate will output 'low' unconditionally regardless of other inputs. As shown in the figure, only a circled three-input NOR gate passes a clock to compensate for clock skew. Since the clock entering this point passes the same number of unit delay chains as set by the pulse width of the 'measure' signal, the 'dll_clk' signal is delayed by the clock width, i.e. td2, so the clock skew is delayed. You can compensate.

종래의 디지탈 DLL 회로의 유니트 딜레이 소자는 2 입력 NAND 게이트와 인버터로 구성되어 2개의 게이트 딜레이를 사용하였는데, 본 발명의 DLL 회로는 유니트 딜레이 소자가 2입력 NAND 게이트와 2 입력 NOR 게이트를 번갈아 가면서 사용하여 유니트 딜레이를 줄일 수 있다. 따라서 본 발명의 유니트 딜레이를 반으로 줄임으로써 DLL 해상도를 두배로 향상시킬 수 있다.The unit delay element of the conventional digital DLL circuit is composed of a two-input NAND gate and an inverter and uses two gate delays. In the DLL circuit of the present invention, a unit delay element is used alternately between the two-input NAND gate and the two-input NOR gate. The unit delay can be reduced. Therefore, by reducing the unit delay of the present invention in half, the DLL resolution can be doubled.

본 발명의 가장 핵심부분으로 1개의 게이트 딜레이를 갖는 유니트 딜레이를 이용하여 클럭 스큐를 보상하는 방법을 다양화 할 수 있다.As an essential part of the present invention, a method of compensating clock skew using a unit delay having one gate delay can be diversified.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 DLL 회로의 구성도로서, 도 6과 다른 점은 딜레이 체인의 유니트 딜레이 소자로 2입력 NOR 게이트(16)와 2입력 NAND 게이트(14)를 번갈아 가면서 사용하여 유니트 딜레이를 줄이도록 구성한 것이다.FIG. 8 is a configuration diagram of a DLL circuit according to a second embodiment of the present invention. The difference from FIG. 6 is that the unit delay element of the delay chain alternates between the two input NOR gate 16 and the two input NAND gate 14. To reduce unit delay.

도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 DLL 회로의 구성도로서, 도 6과 다른 점은 인접한 2개의 시프터 회로부의 출력 신호와 클럭 신호를 입력으로 하여 보상하고자 하는 클럭 스큐 만큼 지연된 클럭 신호를 출력하는 논리 게이트를 NAND 게이트로 구성한 것이다.FIG. 9 is a configuration diagram of a DLL circuit according to a third embodiment of the present invention. The difference from FIG. 6 is a clock signal delayed by a clock skew to be compensated by inputting output signals and clock signals of two adjacent shifter circuits. The output logic gate is composed of NAND gates.

도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 DLL 회로의 구성도로서, 짝수번째의 복제 딜레이 체인을 통과한 클럭 신호와 홀수번째의 복제 딜레이 체인을 통과한 클럭 신호의 위상을 동일하게 만들어 주는 변환 수단을 출력 단자에 추가로 구현하였다. 이는 3입력 NAND 게이트와 3입력 NOR 게이트를 통과한 클럭의 위상이 반대가 되므로 복제 딜레이 체인의 마지막단에 변환 수단(40)을 추가한 것이다. 즉, 3입력 NAND 게이트를 통과한 보상된 클럭은 그대로 내보내고 3입력 NOR 게이트를 통과한 보상된 클럭은 위상을 바꾸어서 내보냄으로써 3입력 NAND 게이트와 3입력 NOR 게이트를 통과한 보상된 클럭의 위상을 동일하게 하였다. 이를 제어하기 위해서는 여러 가지 방법이 있지만, 복제 딜레이 체인을 제어하는 신호를 이용하였다. 예를 들면, 보상되는 클럭이 3입력 NOR 게이트를 통과된다면 3입력 NAND 게이트의 출력은 모두 '하이'를 유지하고 있다. 또한 보상되는 클럭이 3입력 NAND 게이트를 통과하게 된다면 3입력 NOR 게이트의 출력은 모두 '로우'를 유지하고 있다. 따라서 이 두 특성을 이용하여 출력을 제어하면 된다.FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of a DLL circuit according to a fourth embodiment of the present invention, in which a phase of the clock signal passing through the even-numbered replication delay chain and the clock signal passing through the odd-numbered replication delay chain are equalized. Means were further implemented at the output terminals. This is because the phase of the clock passing through the three-input NAND gate and the three-input NOR gate is reversed, so that the conversion means 40 is added at the end of the replication delay chain. That is, the compensated clock that passed through the three-input NAND gate is exported as it is, and the compensated clock that passed through the three-input NOR gate is shifted out of phase so that the phase of the compensated clock passed through the three-input NAND gate and the three-input NOR gate is the same. It was made. There are many ways to control this, but we used signals to control the replication delay chain. For example, if the clock being compensated passes through a three-input NOR gate, the outputs of all three-input NAND gates remain 'high'. Also, if the clock to be compensated passes through the three-input NAND gate, the outputs of the three-input NOR gate are all kept low. Therefore, you can control the output using these two characteristics.

도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 DLL 회로의 구성도로서, 복제 딜레이 체인의 2입력 NAND 게이트와 2입력 NOR 게이트의 순서를 바꾸어 구성한 점이 도 10과 다르게 구성한 것이다.FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of a DLL circuit according to a fourth embodiment of the present invention, wherein the order of two input NAND gates and two input NOR gates of a replication delay chain is changed in a manner different from that of FIG. 10.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 딜레이 락 루프 회로에 의하면, 2 입력 NAND 게이트와 인버터로 구성된 유니트(unit) 딜레이를 NAND 게이트와 NOR 게이트로 번갈아 사용함으로써, DLL의 해상도를 2배로 증가시키고 클럭(clock)과 데이타(Data), 또는 외부 클럭과 내부 클럭간의 스큐(skew)를 정확하게 보상할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the delay lock loop circuit of the present invention, a unit delay composed of a two-input NAND gate and an inverter is alternately used as a NAND gate and a NOR gate, thereby doubling the resolution of the DLL and increasing the clock ( It has the effect of accurately compensating the clock and data, or skew between the external clock and the internal clock.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, these modifications and changes should be seen as belonging to the following claims. something to do.

Claims (8)

반도체 메모리 장치의 딜레이 락 루프 회로에 있어서,In a delay lock loop circuit of a semiconductor memory device, 적어도, 1개의 NAND 게이트로 구성된 유니트 딜레이와 1개의 NOR 게이트로 구성된 유니트 딜레이가 상호 교번하며 직렬연결된 딜레이 체인과,At least, a unit chain composed of one NAND gate and a unit delay composed of one NOR gate are alternately connected in series with each other, 상기 각 유니트 딜레이의 출력 신호를 저장하며 시프트 신호가 제 1 논리를 가질때 저장된 신호를 출력하는 다수개의 시프터 수단과,A plurality of shifter means for storing an output signal of each unit delay and outputting a stored signal when the shift signal has a first logic; 상기 인접한 2개의 시프터 수단의 출력 신호와 클럭 신호를 입력으로 하여 보상하고자 하는 클럭 스큐 만큼 지연된 클럭 신호를 출력하는 다수개의 논리 수단과,A plurality of logic means for outputting a clock signal delayed by a clock skew to be compensated by inputting the output signal and the clock signal of two adjacent shifter means; 상기 논리 수단의 출력 신호를 받아들여 상기 딜레이 체인과 똑 같은 딜레이를 갖는 펄스 신호를 출력하는 복제 딜레이 수단을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 딜레이 락 루프 회로.And a delay delay loop for receiving an output signal of the logic means and outputting a pulse signal having the same delay as that of the delay chain. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 논리 수단은 3입력 NAND 게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 딜레이 락 루프 회로.And said logic means comprises three input NAND gates. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 논리 수단은 3입력 NOR 게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 딜레이 락 루프 회로.And said logic means comprises a three-input NOR gate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 논리 수단은 3입력 NOR 게이트와 NAND 게이트가 상호 교번하며 구성된 것을 특징으로 하는 딜레이 락 루프 회로.And said logic means comprises a three-input NOR gate and a NAND gate alternating with each other. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복제 딜레이 수단은 2입력 NOR 게이트와 NAND 게이트가 상호 교번하며 구성된 것을 특징으로 하는 딜레이 락 루프 회로.And said replica delay means comprises a two-input NOR gate and a NAND gate alternating with each other. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복제 딜레이 수단의 출력단에 접속되며 짝수번째의 복제 딜레이 체인수단을 통과한 클럭 신호와 홀수번째의 복제 딜레이 체인수단을 통과한 클럭 신호의 위상을 동일하게 만들어 주는 변환 수단을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 딜레이 락 루프 회로.And a conversion means connected to an output terminal of said replication delay means and equalizing the phase of the clock signal passing through the even-number replication delay chain means and the clock signal passing through the odd-numbered replication delay chain means. Delay lock loop circuit. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 변환 수단은, 제 1 전달 게이트와, 이 제 1 전달 게이트와 병렬접속된 인버터 및 제 2 전달 게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 딜레이 락 루프 회로.And the conversion means comprises a first transfer gate, an inverter connected in parallel with the first transfer gate, and a second transfer gate. 반도체 메모리 장치의 딜레이 락 루프 회로에 있어서,In a delay lock loop circuit of a semiconductor memory device, 적어도, 1개의 게이트 딜레이로 구성된 유니트 딜레이가 반복 배열 구성된 딜레이 체인과,A delay chain having at least one unit delay composed of one gate delay repeatedly arranged; 상기 각 유니트 딜레이의 출력 신호를 저장하며 시프트 신호가 제 1 논리를 가질때 저장된 신호를 출력하는 다수개의 시프터 수단과,A plurality of shifter means for storing an output signal of each unit delay and outputting a stored signal when the shift signal has a first logic; 상기 인접한 2개의 시프터 수단의 출력 신호와 클럭 신호를 입력으로 하여 보상하고자 하는 클럭 스큐 만큼 지연된 클럭 신호를 출력하는 다수개의 논리 수단과,A plurality of logic means for outputting a clock signal delayed by a clock skew to be compensated by inputting the output signal and the clock signal of two adjacent shifter means; 상기 논리 수단의 출력 신호를 받아들여 상기 딜레이 체인과 똑 같은 딜레이를 갖는 펄스 신호를 출력하는 복제 딜레이 수단을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 딜레이 락 루프 회로.And a delay delay loop for receiving an output signal of the logic means and outputting a pulse signal having the same delay as that of the delay chain.
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