KR20030005771A - Delay locked loop circuit capable of controlling delay time according to the period of external clock and memory device including the same - Google Patents

Delay locked loop circuit capable of controlling delay time according to the period of external clock and memory device including the same Download PDF

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KR20030005771A
KR20030005771A KR1020010041218A KR20010041218A KR20030005771A KR 20030005771 A KR20030005771 A KR 20030005771A KR 1020010041218 A KR1020010041218 A KR 1020010041218A KR 20010041218 A KR20010041218 A KR 20010041218A KR 20030005771 A KR20030005771 A KR 20030005771A
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정병훈
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삼성전자 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A DLL circuit capable of adjusting delay time according to period of external clock signal is provided to be capable of reducing the number of delay stages for compensating a delay time. CONSTITUTION: A period classifying circuit(210) senses a period of the first clock signal(CLK1) and generates period classification signals(Q1,Q2) for classifying the period of the first clock signal(CLK1). A control voltage generating circuit(230) generates a control voltage(CV) for controlling a delay time of delay stages in a delay line(250), based on logic states of the first and second period classification signals(Q1,Q2). A phase detector(270) compares the first clock signal(CLK1) with the second clock signal(CLK2) to generate a detection signal(PD) indicating a phase error between the first and second clock signals(CLK1,CLK2). A control circuit(290) responds to the detection signal(PD) and generates control signals(CNT) for controlling the delay stages in the delay line(250), respectively. The delay line(250) responds to the control voltage(CV) and the control signals(CNT) and delays the first clock signal(CLK1) to generate the second clock signal(CLK2) synchronized with the first clock signal(CLK).

Description

외부클락의 주기에 따라 지연시간을 조절할 수 있는 DLL 회로 및 이를 포함하는 메모리 장치{Delay locked loop circuit capable of controlling delay time according to the period of external clock and memory device including the same}Delay locked loop circuit capable of controlling delay time according to the period of external clock and memory device including the same}

본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 특히 외부클락의 주기에 따라 지연시간을 조절할 수 있는 DLL 회로 및 이를 포함하는 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a DLL circuit capable of adjusting a delay time according to an external clock cycle and a memory device including the same.

종래의 DLL(delay locked loop) 회로는 다수개의 지연단들(delay cells), 지연단들의 동작을 제어하는 제어회로 및 위상검출기(phase detector)를 포함한다. 위상검출기는 외부클락과 내부클락간의 위상을 비교한다. 그래서, 비교된 위상차에 의해 지연단의 개수가 증가/감소되어, 외부클락의 위상과 내부클락의 위상이 동기된다. 지연단은 일정한 지연(단위 지연)를 하도록 설계되며, 지연이 많이 필요한 경우에는 많은 수의 지연단들이 선택되고, 지연이 적게 필요한 경우에는 적은 수의 지연단들이 선택된다.The conventional delay locked loop (DLL) circuit includes a plurality of delay cells, a control circuit for controlling the operation of the delay stages, and a phase detector. The phase detector compares the phase between the external clock and the internal clock. Thus, the number of delay stages is increased / decreased by the compared phase difference, so that the phase of the external clock and the phase of the internal clock are synchronized. The delay stage is designed to have a constant delay (unit delay), and a large number of delay stages are selected when a large delay is required, and a small delay stage is selected when a small delay is needed.

외부클락의 주기와 지연단의 수는 비례한다. 즉, 외부클락의 주기가 큰 경우에는 지연이 많이 필요하므로, 지연단이 많이 사용된다. 외부클락의 주기가 작을 경우에는 지연단이 적게 사용된다. 예를 들면, 지연단의 단위지연이 500(ps)이며, 외부클락의 주기가 최대 10(ns)까지 커질 수 있다면, 지연라인(delay line)을 구성하는 지연단의 총수는 10n/500p = 20(개)이다.The cycle of the external clock and the number of delay stages are proportional. That is, when the period of the external clock is large, a lot of delay is required, so a delay stage is used a lot. If the period of the external clock is small, the delay stage is used less. For example, if the unit delay of the delay stage is 500 (ps) and the period of the external clock can be increased up to 10 (ns), the total number of delay stages constituting the delay line is 10n / 500p = 20 (Dog)

상기 종래기술의 단점은 외부클락의 주기가 커지면 필요한 지연단의 수가 증가하여 지연을 보상하는 시간이 오래 걸린다는 것이다. 그리고, DLL 회로에서 흐르는 전류는 사용되는 지연단의 수에 비례하므로, 지연단의 수가 증가하는 경우에는DLL 회로 전체에 흐르는 전류가 커진다. 그리고, 한정된 반도체 칩의 크기는 지연단의 수를 무한히 증가할 수 없도록 하므로, DLL 회로가 보상할 수 있는 외부클락의 주기가 제한될 수 있다. 그래서, 통상적으로 종래의 DLL 회로가 사용되는 디디알(DDR;Double Data Rate) 에스디램(SDRAM;SYNCRONOUS DRAM)은 외부클락주기가 15(ns)이상인 경우에서 사용되지 않도록 규격(specification)을 정하고 있다.The disadvantage of the prior art is that as the period of the external clock increases, the number of necessary delay stages increases, which takes a long time to compensate for the delay. Since the current flowing in the DLL circuit is proportional to the number of delay stages used, when the number of delay stages increases, the current flowing in the entire DLL circuit increases. In addition, since the limited size of the semiconductor chip does not allow the number of delay stages to be infinitely increased, the period of the external clock that the DLL circuit can compensate may be limited. Therefore, a typical DDL (Double Data Rate) SDRAM (SDRAM; SYNCRONOUS DRAM) in which a conventional DLL circuit is used is specified so as not to be used when the external clock period is 15 (ns) or more.

본 발명의 목적은 지연보상에 필요한 지연단의 수를 감소시킬 수 있는 DLL 회로를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a DLL circuit that can reduce the number of delay stages required for delay compensation.

본 발명의 다른 목적은 상기 DLL 회로를 포함하는 메모리 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a memory device including the DLL circuit.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to more fully understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 메모리장치를 나타내는 블락도이다.1 is a block diagram illustrating a memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 DLL 회로의 일실시예를 나타내는 블락도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of the DLL circuit shown in FIG. 1.

도 3은 도 2의 주기분류회로를 구체적으로 나타내는 회로도이다.FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the periodic classification circuit of FIG. 2 in detail.

도 4는 도 3의 주기분류회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.4 is a timing diagram illustrating an operation of the periodic classification circuit of FIG. 3.

도 5는 제1클락의 주기의 크기에 따른 도 3의 주기분류신호의 상태를 나타내는 표이다.5 is a table showing the state of the periodic classification signal of FIG. 3 according to the magnitude of the period of the first clock.

도 6는 도 2의 지연라인에 포함된 지연단의 일실시예를 나타내는 회로도이다.FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a delay stage included in the delay line of FIG. 2.

도 7은 도 2의 지연라인에 포함된 지연단의 다른 실시예를 나타내는 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating another embodiment of a delay stage included in the delay line of FIG. 2.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 DLL 회로는 제1클락에 동기하는 제2클락을 발생하는 DLL 회로에 관한 것이다. 본 발명의 DLL 회로는 상기 제1클락의 주기에 응답하여, 상기 제1클락의 주기를 분류하는 주기분류신호들을 발생하는 주기분류회로와, 상기 주기분류신호들에 응답하여, 제어전압을 발생하는 제어전압발생회로와, 상기 제어전압에 응답하여, 상기 제1클락을 지연하여 상기 제2클락을 발생하며, 다수개의 지연단들을 포함하는 지연라인을 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 제1클락의 주기가 작은 경우에는 상기 지연단들 각각의 지연시간이 작아지고, 상기 제1클락의 주기가 큰 경우에는 상기 지연단들 각각의 지연시간이 커지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the DLL circuit of the present invention relates to a DLL circuit for generating a second clock in synchronization with the first clock. The DLL circuit of the present invention generates a period classification circuit for generating period classification signals for classifying the period of the first clock in response to the period of the first clock, and generates a control voltage in response to the period classification signals. And a delay line including a plurality of delay stages to generate the second clock by delaying the first clock in response to a control voltage generation circuit and the control voltage. When the period of the first clock is small, the delay time of each of the delay stages is small, and when the period of the first clock is large, the delay time of each of the delay stages is increased.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 주기분류회로는 상기 제1클락을 지연하여 제1지연클락을 발생하는 제1지연회로와, 상기 제1클락 및 상기 제1지연클락에 응답하여, 상기 주기분류신호들 중 제1주기분류신호를 발생하는 제1플립플롭과, 상기 제1지연클락을 지연하여 제2지연클락을 발생하는 제2지연회로와, 상기 제1클락 및 상기 제2지연클락에 응답하여, 상기 주기분류신호들 중 제2주기분류신호를 발생하는 제2플립플롭을 구비한다.According to a preferred embodiment, the periodic classification circuit includes a first delay circuit for delaying the first clock to generate a first delay clock, and the periodic classification signals in response to the first clock and the first delay clock. A first flip flop for generating a first periodic classification signal, a second delay circuit for delaying the first delay clock to generate a second delay clock, and in response to the first clock and the second delay clock, And a second flip-flop for generating a second period classification signal among the period classification signals.

또한, 상기 지연단들 각각은 차동증폭기 형태의 지연단이며, 상기 제어전압에 의해 상기 차동증폭기 형태의 지연단에 포함된 전원단의 저항이 조절될 수 있고, 상기 제어전압에 의해 상기 차동증폭기 형태의 지연단에 포함된 전류원이 조절될 수도 있다In addition, each of the delay stages is a differential amplifier type delay stage, and the resistance of the power stage included in the differential amplifier type delay stage may be adjusted by the control voltage, and the differential amplifier type is controlled by the control voltage. The current source included in the delay stage of may be adjusted.

이와 같은 본 발명의 DLL 회로는 지연보상의 속도를 빠르게 할 수 있고, 상기 DLL 회로 전체에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다. 또한, DLL 회로가 보상할 수 있는 외부클락의 주기를 크게 할 수 있다.The DLL circuit of the present invention can speed up the delay compensation and reduce the current flowing through the DLL circuit. In addition, the period of the external clock that the DLL circuit can compensate can be increased.

상기의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 메모리 장치는 제1클락에 동기되어 데이터를 출력하는 메모리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 메모리 장치는 데이터를 저장하는 메모리셀 어레이와, 상기 메모리셀 어레이에서 독출된 데이터를 출력하는 출력버퍼와, 상기 제1클락으로부터 상기 출력버퍼의 출력타이밍을 제어하는 상기 제1클락에 동기된 제2클락을 발생하는 DLL 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 DLL 회로는 다수개의 지연단들을 포함하며, 상기 제1클락의 주기를 분류하여 상기 제1클락의 주기가 작은 경우에는 상기 지연단들 각각의 지연시간을 작게 하고, 상기 제1클락의 주기가 큰 경우에는 상기 지연단들 각각의 지연시간을 크게 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above another object, a memory device of the present invention relates to a memory device for outputting data in synchronization with a first clock. The memory device of the present invention is synchronized with a memory cell array for storing data, an output buffer for outputting data read from the memory cell array, and a first clock for controlling the output timing of the output buffer from the first clock. And a DLL circuit for generating the second clock. The DLL circuit includes a plurality of delay stages. When the period of the first clock is small by classifying the period of the first clock, the delay time of each of the delay stages is reduced, and the period of the first clock is increased. If large, the delay time of each of the delay stages may be increased.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 DLL 회로는 상기 제1클락의 주기에 응답하여, 상기 제1클락의 주기를 분류하는 주기분류신호들을 발생하는 주기분류회로와, 상기 주기분류신호들에 응답하여, 제어전압을 발생하는 제어전압발생회로와, 상기 제어전압에 응답하여, 상기 제1클락을 지연하여 상기 제2클락을 발생하며, 상기 다수개의 지연단들을 포함하는 지연라인을 구비한다.According to a preferred embodiment, the DLL circuit comprises a periodic classification circuit for generating periodic classification signals for classifying the period of the first clock in response to the period of the first clock, and in response to the periodic classification signals. And a control line generating circuit for generating a voltage, and a delay line including the plurality of delay stages to generate the second clock by delaying the first clock in response to the control voltage.

상기 주기분류회로는 상기 제1클락을 지연하여 제1지연클락을 발생하는 제1지연회로와, 상기 제1클락 및 상기 제1지연클락에 응답하여, 상기 주기분류신호들 중 제1주기분류신호를 발생하는 제1플립플롭과, 상기 제1지연클락을 지연하여 제2지연클락을 발생하는 제2지연회로와, 상기 제1클락 및 상기 제2지연클락에 응답하여, 상기 주기분류신호들 중 제2주기분류신호를 발생하는 제2플립플롭을 구비한다.The periodic classification circuit may include a first delay circuit configured to delay the first clock to generate a first delay clock, and a first periodic classification signal of the periodic classification signals in response to the first clock and the first delay clock. A first flip-flop for generating a second delay circuit; a second delay circuit for delaying the first delay clock to generate a second delay clock; and in response to the first clock and the second delay clock, among the periodic classification signals. And a second flip flop for generating a second periodic classification signal.

이와 같은 본 발명의 메모리 장치는 상기 DLL 회로를 포함하므로, 본 발명의 메모리 장치에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있고, 본 발명의 메모리 장치에 입력되는 외부클락의 주기를 크게 할 수 있다.Since the memory device of the present invention includes the DLL circuit, the current flowing through the memory device of the present invention can be reduced, and the period of the external clock input to the memory device of the present invention can be increased.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 메모리 장치를 나타내는 블락도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 메모리 장치는 메모리 셀 어레이(110), 센스 앰프(115), 칼럼 디코더(120) 및 로우 디코더(105)를 구비한다. 외부클락(ECLK)은 입력버퍼(125)을 통해 제1클락(CLK1)으로 된다. 그리고, 제1클락(CLK1)은 DLL 회로(200)에 인가된다.1 is a block diagram illustrating a memory device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a memory device according to an embodiment of the present invention includes a memory cell array 110, a sense amplifier 115, a column decoder 120, and a row decoder 105. The external clock ECLK becomes the first clock CLK1 through the input buffer 125. The first clock CLK1 is applied to the DLL circuit 200.

DLL 회로(200)는 출력버퍼(130)의 독출 데이터의 출력타이밍을 제어하는 제2클락(CLK2)을 제어하며, 다수개의 지연단들을 포함한다. DLL 회로(200)는 제1클락(CLK1)의 주기를 분류하여 제1클락(CLK1)의 주기가 작은 경우에는 상기 지연단의 지연시간을 작게 하고, 제1클락(CLK1)의 주기가 큰 경우에는 상기 지연단의 지연시간을 크게 한다. 그리하여, DLL 회로(200)는 상기 분류된 제1클락(CLK1)을 지연하여, DQ의 위상을 외부클락(ELCK)의 위상과 일치하도록 만드는 제2클락(CLK2)을 발생한다.The DLL circuit 200 controls the second clock CLK2 for controlling the output timing of the read data of the output buffer 130 and includes a plurality of delay stages. The DLL circuit 200 classifies the period of the first clock CLK1, and when the period of the first clock CLK1 is small, decreases the delay time of the delay stage, and when the period of the first clock CLK1 is large. The delay time of the delay stage is increased. Thus, the DLL circuit 200 delays the classified first clock CLK1 to generate a second clock CLK2 that makes the phase of DQ coincide with the phase of the external clock ELCK.

도 2는 도 1에 도시된 DLL 회로의 일실시예를 나타내는 블락도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 DLL 회로(200)는 주기분류회로(210), 제어전압 발생회로(230), 지연라인(250), 위상검출기(270) 및 제어회로(290)를 구비한다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of the DLL circuit shown in FIG. 1. Referring to FIG. 2, the DLL circuit 200 according to an embodiment of the present invention includes a periodic classification circuit 210, a control voltage generation circuit 230, a delay line 250, a phase detector 270, and a control circuit ( 290.

주기분류회로(210)는 제1클락(CLK1)의 주기를 감지하여, 주기의 크기에 따라 제1클락(CLK1)의 주기를 분류하는 주기분류신호들(Q1, Q2)을 발생한다. 제1클락(CLK1)은 메모리 장치의 외부에서 입력되는 클락이다.The period classification circuit 210 detects the period of the first clock CLK1 and generates period classification signals Q1 and Q2 that classify the period of the first clock CLK1 according to the magnitude of the period. The first clock CLK1 is a clock input from the outside of the memory device.

제어전압 발생회로(230)는 제1주기분류신호 및 제2주기분류신호(Q1,Q2)의 상태에 따라 지연라인(250)에 포함된 다수개의 지연단들의 지연시간을 제어하는 제어전압(CV)을 발생한다.The control voltage generation circuit 230 controls the delay time of the plurality of delay stages included in the delay line 250 according to the states of the first period classification signal and the second period classification signal Q1 and Q2. Will occur).

위상검출기(270)는 제1클락(CLK1)과 제2클락(CLK2)을 비교하여, 제1클락(CLK1)과 제2클락(CLK2)의 위상차를 검출하는 검출신호(PD)를 발생한다.The phase detector 270 compares the first clock CLK1 and the second clock CLK2 and generates a detection signal PD for detecting a phase difference between the first clock CLK1 and the second clock CLK2.

제어회로(290)는 검출신호(PD)에 응답하여, 지연라인(250)에 포함된 다수개의 지연단들의 동작을 각각 제어하는 제어신호들(CNT)을 발생한다.In response to the detection signal PD, the control circuit 290 generates control signals CNT for controlling the operations of the plurality of delay stages included in the delay line 250.

지연라인(250)은 제어전압 및 제어신호들(CV, CNT)에 응답하여, 제1클락(CLK1)을 지연하여, 제1클락(CLK)과 동기된 제2클락(CLK2)을 발생한다.The delay line 250 delays the first clock CLK1 in response to the control voltage and the control signals CV and CNT to generate a second clock CLK2 synchronized with the first clock CLK.

도 3은 도 2의 주기분류회로를 구체적으로 나타내는 회로도이다. 도 3을 참조하면, 주기분류회로(210)는 제1지연회로(211), D 플립플롭(213), 제2지연회로(215) 및 D 플립플롭(217)을 구비한다. 주기분류회로(210)는 제1클락(CLK)의 주기를 보다 정확히 분류하기 위해 D 플립플롭들(213, 217)이외의 플립플롭들을 더 포함할 수 있다.FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the periodic classification circuit of FIG. 2 in detail. Referring to FIG. 3, the periodic classification circuit 210 includes a first delay circuit 211, a D flip flop 213, a second delay circuit 215, and a D flip flop 217. The period classification circuit 210 may further include flip-flops other than the D flip-flops 213 and 217 to more accurately classify the period of the first clock CLK.

제1지연회로(211)는 제1클락(CLK1)을 소정의 지연시간만큼 지연한다. 그리고, 제2지연회로(215)는 제1지연클락(DCK1)을 소정의 지연시간만큼 지연한다. 바람직하기로는, 제1지연회로(211) 및 제2지연회로(215)의 지연시간은 동일한 값인 d로 될 수 있다.The first delay circuit 211 delays the first clock CLK1 by a predetermined delay time. The second delay circuit 215 delays the first delay clock DCK1 by a predetermined delay time. Preferably, the delay time of the first delay circuit 211 and the second delay circuit 215 may be the same value d.

도 4는 도 3의 주기분류회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다. 도 4는 제1클락(CLK1)의 주기(tCK)가 4d보다 큰 경우(tCK > 4d)에 해당하는 타이밍도이다. 도 3 및 도 4를 참조하여, 주기분류회로(210)의 동작이 설명된다. 제1클락(CLK1)이주기(tCK)로 D 플립플롭(213)의 D 단자에 입력된다. 그리고, 제1클락(CLK1)은 제1지연회로(211)에 의해 지연시간(d)만큼 지연되어 제1지연클락(DCK1)으로 된다. 제1지연클락(DCK1)은 D 플립플롭(213)의 클락단자(CK)에 입력된다. 그러면, 제1지연클락(DCK1)이 라이징 에지(rising edge)할 때, 제1클락(CLK1)이 래치되어, 제1주기분류신호(Q1)가 "하이"상태로 된다.4 is a timing diagram illustrating an operation of the periodic classification circuit of FIG. 3. 4 is a timing diagram corresponding to the case where the period tCK of the first clock CLK1 is larger than 4d (tCK> 4d). 3 and 4, the operation of the periodic classification circuit 210 will be described. The first clock CLK1 is input to the D terminal of the D flip-flop 213 at a period tCK. The first clock CLK1 is delayed by the first delay circuit 211 by the delay time d to become the first delay clock DCK1. The first delay clock DCK1 is input to the clock terminal CK of the D flip-flop 213. Then, when the first delay clock DCK1 rises at the rising edge, the first clock CLK1 is latched so that the first period classification signal Q1 is brought into a "high" state.

또한, 제1클락(CLK1)은 D 플립플롭(217)의 D 단자에 인가된다. 그리고, 제1지연클락(DCK1)은 제2지연회로(215)에 의해 지연시간(d)만큼 지연되어 제2지연클락(DCK2)으로 된다. 제2지연클락(DCK2)은 D 플립플롭(217)의 클락단자(CK)에 입력된다. 그러면, 제2지연클락(DCK2)이 라이징 에지(rising edge)할 때, 제1클락(CLK1)이 래치되어, 제2주기분류신호(Q2)가 "하이"상태로 된다.In addition, the first clock CLK1 is applied to the D terminal of the D flip-flop 217. The first delay clock DCK1 is delayed by the delay time d by the second delay circuit 215 to become the second delay clock DCK2. The second delay clock DCK2 is input to the clock terminal CK of the D flip-flop 217. Then, when the second delay clock DCK2 rises at the rising edge, the first clock CLK1 is latched so that the second period classification signal Q2 is brought into a "high" state.

도 5는 제1클락의 주기의 크기에 따른 주기분류신호의 상태를 나타내는 표이다. 도 5를 참조하면, 제1클락(CLK1)의 주기(tCK)와 지연시간(d)의 크기 관계에 따라 주기분류신호들(Q1, Q2)의 상태가 달라진다. 즉, 제1클락주기(tCK)의 값에 따라 제1클락(CLK1)이 분류될 수 있다. 지연시간(d)을 짧게 하면, 제1클락(CLK1)이 보다 세밀하게 분류될 수 있다.5 is a table showing the state of the period classification signal according to the magnitude of the period of the first clock. Referring to FIG. 5, the state of the periodic classification signals Q1 and Q2 varies according to the magnitude relationship between the period tCK of the first clock CLK1 and the delay time d. That is, the first clock CLK1 may be classified according to the value of the first clock period tCK. If the delay time d is shortened, the first clock CLK1 may be classified more finely.

지연라인에 포함되는 지연단은 공정, 온도 및 전압의 변화에 따라 지연의 크기가 변하지 않도록 설계된다. 지연단은 일반적으로 차동증폭기 형태로 구성되고, 차동증폭기 형태의 지연단은 지연시간을 조절하기 위해, 전원단의 저항을 조절하거나 전류원의 전류를 조절한다.The delay stage included in the delay line is designed so that the magnitude of the delay does not change according to process, temperature, and voltage changes. The delay stage is generally configured in the form of a differential amplifier, and the delay stage in the form of a differential amplifier adjusts the resistance of the power stage or the current of the current source to adjust the delay time.

도 6은 도 2의 지연라인에 포함된 지연단의 일실시예를 나타내는 회로도이다. 도 6을 참조하면, 차동증폭기 형태의 지연단(251)에서 피모스 트랜지스터(MP) 및 저항(R)이 구체적으로 도시되고, 이것이외의 지연단(251)의 일부(253)는 구체적으로 도시되지 않는다.6 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a delay stage included in the delay line of FIG. 2. Referring to FIG. 6, the PMOS transistor MP and the resistor R are specifically illustrated in the delay stage 251 in the form of a differential amplifier, and the portion 253 of the delay stage 251 other than this is not specifically illustrated. Do not.

전원단의 저항이 조절되어, 지연시간이 조절되는 동작이 설명된다. 지연시간은 저항이 큰 경우에는 커지며, 저항이 작은 경우에는 작아진다. 도 2의 제어전압 발생회로(230)에서 발생되는 제어전압(CV)이 피모스 트랜지스터(MP)의 게이트 전압(Vg)이 된다. 게이트 전압(Vg)의 상태에 따라 피모스 트랜지스터(MP)의 온(ON) 저항(Ron)이 달라진다.An operation in which the resistance of the power supply stage is adjusted to adjust the delay time is described. The delay time is large when the resistance is large and becomes small when the resistance is small. The control voltage CV generated by the control voltage generation circuit 230 of FIG. 2 becomes the gate voltage Vg of the PMOS transistor MP. The ON resistance Ron of the PMOS transistor MP varies depending on the state of the gate voltage Vg.

소스에 대한 게이트 전압(Vgs)이 문턱전압(threshold voltage, Vth)이하로 강하하면, 피모스 트랜지스터(MP)에 채널이 생성된다. 그러면, 온저항(Ron)과 저항(R)이 병렬 연결되어, 저항값은 Ron//R이 된다. 반대로 소스에 대한 게이트전압(Vgs)이 문턱전압(Vth)이상으로 상승하면 채널이 형성되지 않는다. 그러면, 온 저항(Ron)은 거의 무한대가 되어 저항값은 거의 R이 된다. 따라서, 게이트전압(Vg)에 따라 온저항(Ron)이 변하고, 이것에 의해 지연시간이 변할 수 있다.When the gate voltage Vgs for the source drops below the threshold voltage Vth, a channel is generated in the PMOS transistor MP. Then, the on resistance Ron and the resistor R are connected in parallel, and the resistance value becomes Ron // R. On the contrary, if the gate voltage Vgs of the source rises above the threshold voltage Vth, no channel is formed. Then, the on resistance Ron becomes almost infinity and the resistance value becomes almost R. Therefore, the on resistance Ron changes in accordance with the gate voltage Vg, whereby the delay time may change.

도 7은 도 2의 지연라인에 포함된 지연단의 다른 실시예를 나타내는 회로도이다. 도 7을 참조하면, 차동증폭기 형태의 지연단(261)에서 엔모스 트랜지스터(MN)가 구체적으로 도시되고, 이것이외의 지연단(261)의 일부(263)는 구체적으로 도시되지 않는다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating another embodiment of a delay stage included in the delay line of FIG. 2. Referring to FIG. 7, the NMOS transistor MN is specifically illustrated in the delay stage 261 in the form of a differential amplifier, and a portion 263 of the delay stage 261 other than this is not specifically illustrated.

차동증폭기 형태의 지연단(261)에 포함된 전류원이 조절되어, 지연의 크기가 조절되는 동작이 설명된다. 도 2의 제어전압 발생회로(230)에서 발생되는제어전압(CV)이 엔모스 트랜지스터(MN)의 게이트 전압(Vg)이 된다. 게이트전압(Vg)이 상승하면, 지연시간이 작아진다. 따라서, 게이트전압(Vg)을 조절하여 지연시간이 조절될 수 있다.An operation in which the current source included in the delay stage 261 in the form of a differential amplifier is adjusted to adjust the magnitude of the delay is described. The control voltage CV generated by the control voltage generation circuit 230 of FIG. 2 becomes the gate voltage Vg of the NMOS transistor MN. When the gate voltage Vg rises, the delay time decreases. Therefore, the delay time may be adjusted by adjusting the gate voltage Vg.

따라서, 본 발명에 따른 DLL 회로는 외부클락의 주기를 분류하여 외부클락의 주기가 작은 경우에는 지연단의 지연시간을 작게 하고, 주기가 큰 경우에는 지연단의 지연시간을 크게 할 수 있다. 그래서, 지연보상에 필요한 지연단의 수를 감소시킬 수 있다.Therefore, the DLL circuit according to the present invention can classify the periods of the external clock so that the delay time of the delay stage is small when the cycle of the external clock is small, and the delay time of the delay stage can be increased when the cycle is large. Thus, the number of delay stages required for delay compensation can be reduced.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. .

본 발명의 DLL 회로는 지연보상의 속도를 빠르게 할 수 있고, 상기 DLL 회로 전체에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다. 또한, DLL 회로가 보상할 수 있는 외부클락의 주기를 크게 할 수 있다.The DLL circuit of the present invention can speed up the delay compensation and reduce the current flowing through the DLL circuit. In addition, the period of the external clock that the DLL circuit can compensate can be increased.

본 발명의 메모리 장치는 상기 DLL 회로를 포함하므로, 본 발명의 메모리 장치에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있고, 본 발명의 메모리 장치에 입력되는 외부클락의 주기를 크게 할 수 있다.Since the memory device of the present invention includes the DLL circuit, the current flowing through the memory device of the present invention can be reduced, and the period of the external clock input to the memory device of the present invention can be increased.

Claims (10)

제1클락에 동기하는 제2클락을 발생하는 DLL 회로에 있어서,In the DLL circuit which generates a second clock in synchronization with the first clock, 상기 제1클락의 주기에 응답하여, 상기 제1클락의 주기를 분류하는 주기분류신호들을 발생하는 주기분류회로;A period classification circuit for generating period classification signals for classifying the period of the first clock in response to the period of the first clock; 상기 주기분류신호들에 응답하여, 제어전압을 발생하는 제어전압발생회로; 및A control voltage generation circuit for generating a control voltage in response to the periodic classification signals; And 상기 제어전압에 응답하여, 상기 제1클락을 지연하여 상기 제2클락을 발생하며, 다수개의 지연단들을 포함하는 지연라인을 구비하며,A delay line including a plurality of delay stages, wherein the second clock is generated by delaying the first clock in response to the control voltage; 상기 제1클락의 주기가 작은 경우에는 상기 지연단들 각각의 지연시간이 작아지고, 상기 제1클락의 주기가 큰 경우에는 상기 지연단들 각각의 지연시간이 커지는 것을 특징으로 하는 DLL 회로.The delay time of each of the delay stages decreases when the period of the first clock is small, and the delay time of each of the delay stages increases when the period of the first clock is large. 제1항에 있어서, 상기 주기분류회로는The method of claim 1, wherein the periodic classification circuit 상기 제1클락을 지연하여 제1지연클락을 발생하는 제1지연회로;A first delay circuit for delaying the first clock to generate a first delay clock; 상기 제1클락 및 상기 제1지연클락에 응답하여, 상기 주기분류신호들 중 제1주기분류신호를 발생하는 제1플립플롭;A first flip-flop that generates a first period classification signal among the period classification signals in response to the first clock and the first delay clock; 상기 제1지연클락을 지연하여 제2지연클락을 발생하는 제2지연회로; 및A second delay circuit for delaying the first delay clock to generate a second delay clock; And 상기 제1클락 및 상기 제2지연클락에 응답하여, 상기 주기분류신호들 중 제2주기분류신호를 발생하는 제2플립플롭을 구비하는 것을 특징으로 하는 DLL 회로.And a second flip-flop that generates a second periodic classification signal among the periodic classification signals in response to the first clock and the second delay clock. 제2항에 있어서, 상기 제1플립플롭 및 상기 제2플립플롭은The method of claim 2, wherein the first flip-flop and the second flip-flop D 플립플롭인 것을 특징으로 하는 DLL 회로.D flip-flop DLL circuit characterized in that. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 지연단들 각각은The method of claim 2 or 3, wherein each of the delay stages 차동증폭기 형태의 지연단이며, 상기 제어전압에 의해 상기 차동증폭기 형태의 지연단에 포함된 전원단의 저항이 조절되는 것을 특징으로 하는 DLL 회로.And a differential amplifier type delay stage, wherein the resistance of the power supply stage included in the differential amplifier type delay stage is controlled by the control voltage. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 지연단들 각각은The method of claim 2 or 3, wherein each of the delay stages 차동증폭기 형태의 지연단이며, 상기 제어전압에 의해 상기 차동증폭기 형태의 지연단에 포함된 전류원이 조절되는 것을 특징으로 하는 DLL 회로.And a differential amplifier type delay stage, wherein a current source included in the differential amplifier type delay stage is controlled by the control voltage. 제1클락에 동기되어, 데이터를 출력하는 메모리 장치에 있어서,A memory device for outputting data in synchronization with a first clock, 데이터를 저장하는 메모리셀 어레이;A memory cell array for storing data; 상기 메모리셀 어레이에서 독출된 데이터를 출력하는 출력버퍼;An output buffer configured to output data read from the memory cell array; 상기 제1클락으로부터 상기 출력버퍼의 출력타이밍을 제어하는 상기제1클락에 동기된 제2클락을 발생하는 DLL 회로를 구비하며,A DLL circuit for generating a second clock synchronized with the first clock for controlling the output timing of the output buffer from the first clock, 상기 DLL 회로는 다수개의 지연단들을 포함하며, 상기 제1클락의 주기를 분류하여 상기 제1클락의 주기가 작은 경우에는 상기 지연단들 각각의 지연시간을 작게 하고, 상기 제1클락의 주기가 큰 경우에는 상기 지연단들 각각의 지연시간을 크게 하는 것을 특징으로 하는 메모리 장치.The DLL circuit includes a plurality of delay stages. When the period of the first clock is small by classifying the period of the first clock, the delay time of each of the delay stages is reduced, and the period of the first clock is increased. If large, delay time of each of the delay stages is increased. 제6항에 있어서, 상기 DLL 회로는The method of claim 6, wherein the DLL circuit is 상기 제1클락의 주기에 응답하여, 상기 제1클락의 주기를 분류하는 주기분류신호들을 발생하는 주기분류회로;A period classification circuit for generating period classification signals for classifying the period of the first clock in response to the period of the first clock; 상기 주기분류신호들에 응답하여, 제어전압을 발생하는 제어전압발생회로; 및A control voltage generation circuit for generating a control voltage in response to the periodic classification signals; And 상기 제어전압에 응답하여, 상기 제1클락을 지연하여 상기 제2클락을 발생하며, 상기 다수개의 지연단들을 포함하는 지연라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 메모리 장치.And a delay line configured to delay the first clock to generate the second clock in response to the control voltage and to include the plurality of delay stages. 제7항에 있어서, 상기 주기분류회로는The method of claim 7, wherein the periodic classification circuit is 상기 제1클락을 지연하여 제1지연클락을 발생하는 제1지연회로;A first delay circuit for delaying the first clock to generate a first delay clock; 상기 제1클락 및 상기 제1지연클락에 응답하여, 상기 주기분류신호들 중 제1주기분류신호를 발생하는 제1플립플롭;A first flip-flop that generates a first period classification signal among the period classification signals in response to the first clock and the first delay clock; 상기 제1지연클락을 지연하여 제2지연클락을 발생하는 제2지연회로; 및A second delay circuit for delaying the first delay clock to generate a second delay clock; And 상기 제1클락 및 상기 제2지연클락에 응답하여, 상기 주기분류신호들 중 제2주기분류신호를 발생하는 제2플립플롭을 구비하는 것을 특징으로 하는 메모리 장치.And a second flip-flop that generates a second periodic classification signal among the periodic classification signals in response to the first clock and the second delay clock. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 지연단들 각각은The method of claim 7 or 8, wherein each of the delay stages 차동증폭기 형태의 지연단이며, 상기 제어전압에 의해 상기 차동증폭기 형태의 지연단에 포함된 전원단의 저항이 조절되는 것을 특징으로 하는 메모리 장치.And a differential amplifier type delay stage, wherein a resistance of a power supply stage included in the differential amplifier type delay stage is adjusted by the control voltage. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 지연단들 각각은The method of claim 7 or 8, wherein each of the delay stages 차동증폭기 형태의 지연단이며, 상기 제어전압에 의해 상기 차동증폭기 형태의 지연단에 포함된 전류원이 조절되는 것을 특징으로 하는 메모리 장치.And a differential amplifier type delay stage, wherein a current source included in the differential amplifier type delay stage is controlled by the control voltage.
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