KR20030049303A - Register Controlled DLL Circuit - Google Patents

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KR20030049303A
KR20030049303A KR1020010079482A KR20010079482A KR20030049303A KR 20030049303 A KR20030049303 A KR 20030049303A KR 1020010079482 A KR1020010079482 A KR 1020010079482A KR 20010079482 A KR20010079482 A KR 20010079482A KR 20030049303 A KR20030049303 A KR 20030049303A
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delay
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buffered
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KR1020010079482A
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Inventor
정혜숙
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

PURPOSE: A register controlled DLL(Delay Locked Loop) is provided to reduce the amount of consumed current by reducing a delay line by 1/3 and the number of clock buffers. CONSTITUTION: A register controlled DLL includes a clock buffer(110), the first divider(120), a delay line(150), the second divider(160), and a DLL driver(180). The clock buffer buffers an external clock and outputs a buffered clock having an internal level. The first divider generates a reference clock which is synchronized by the first period. The delay line includes a plurality of unit delay elements to delay the buffered clock as much as the first delay time according a delay control signal. The second divider(160) outputs a delay monitoring signal which is synchronized by the second period of an output clocks of the delay line. A DLL driver received the output clocks of the delay line and outputs a plurality of DLL clocks.

Description

레지스터 제어형 지연고정루프회로{Register Controlled DLL Circuit}Register-controlled delay locked loop circuit

본 발명은 레지스터 제어형 지연 고정 루프(Register Controlled DLL) 및 그의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a register controlled delay locked loop and a control method thereof.

일반적으로, 시스템이나 회로에서 클럭은 동작 타이밍을 맞추기 위한 레퍼런스로 사용되고 있으며, 에러(error) 없이 보다 빠른 동작을 보장하기 위해서 사용되기도 한다. 외부로부터 입력되는 클럭이 내부에서 사용될 때 내부 회로에 의한 시간 지연(클럭 스큐(clock skew))이 발생하게 되는데, 이러한 시간 지연을 보상하여 내부 클럭이 외부 클럭과 동일한 위상을 갖도록 하기 위해 DLL이 사용되고 있다.In general, a clock is used as a reference for timing operation in a system or a circuit, and may be used to ensure faster operation without an error. When a clock input from the outside is used internally, a time delay (clock skew) caused by an internal circuit occurs, and a DLL is used to compensate for this time delay so that the internal clock has the same phase as the external clock. have.

DLL이 갖춰야 하는 중요한 요소로는 작은 면적과 작은 지터 그리고 빠른 록킹 시간(locking time)등이 있다. 이는 저전압화 되어가고, 고속동작화 되어가는 향후의 반도체 기억장치에서도 여전히 요구되는 성능이다. 그러나, 종래기술들은 이들 가운데 일부 요소만을 충족시키거나, 저전압 고속동작에 제한이 되는 단점들을 갖고 있다.Important elements for a DLL include small area, small jitter, and fast locking time. This is a performance that is still required in future semiconductor memory devices that become low voltage and become high speed. However, the prior arts have disadvantages that satisfy only some of these elements or are limited to low voltage high speed operation.

한편, DLL은 기존의 위상고정루프(PLL: Phase Locked Loop)에 비하여 잡음(noise)의 영향을 덜 받는 장점이 있어 DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous DRAM)을 비롯한 동기식 반도체 메모리에서 널리 사용되고 있으며, 그 중에서도 레지스터 제어형 DLL(register controlled DLL)이 가장 널리 사용되는바, 이를 예로 들어 종래기술의 문제점을 구체적으로 살피도록 한다.On the other hand, DLL has the advantage of being less affected by noise compared to the conventional phase locked loop (PLL), which is widely used in synchronous semiconductor memory including DDR Double Data Rate Synchronous DRAM (SDRAM). Among them, a register controlled DLL is most widely used, for example, to specifically examine the problems of the prior art.

도 1은 종래기술에 따른 DDR SDRAM의 레지스터 제어형 DLL의 블럭선도이다.1 is a block diagram of a register controlled DLL of a DDR SDRAM according to the prior art.

종래기술에 따른 DDR SDRAM의 레지스터 제어형 DLL은, 외부 클럭 반전 신호(/clk)를 입력으로 하여 외부 클럭 신호(clk)의 폴링 에지에 동기되어 발생하는 내부 클럭(fall_clk)을 생성하기 위한 제1 클럭 버퍼(11)와, 외부 클럭(clk)을 입력으로 하여 외부 클럭(clk)의 라이징 에지에 동기되어 발생하는 내부 클럭(rise_clk)을 생성하기 위한 제2 클럭 버퍼(12)와, 내부 클럭(rise_clk)을 1/n(n은 양의 정수이며, 통상적으로 n=8)로 분주하여 지연 모니터링 클럭(dly_in) 및 기준 클럭(ref)을 출력하는 클럭 분주기(13)와, 내부 클럭(fall_clk)을 입력으로 하는 제1 지연 라인(14)과, 내부 클럭(rise_clk)을 입력으로 하는 제2 지연 라인(15)과, 지연 모니터링 클럭(dly_in)을 입력으로 하는 제3 지연 라인(16)과, 제1, 제2 및 제3 지연라인(14, 15, 16)의 지연량을 결정하기 위한 쉬프트 레지스터(17)와, 제1 지연 라인(14)의 출력(ifclk)을 구동하여 DLL 클럭(fclk_dll)을 생성하기 위한 제1 DLL 드라이버(20)와, 제2 지연 라인(15)의 출력(irclk)을 구동하여 DLL 클럭(rclk_dll)을 생성하기 위한 제2 DLL 드라이버(21)와, 제3 지연 라인(16)의 출력(feedback_dly)을 입력으로 하여 클럭(feedback_dly)이 실제 클럭 경로와 동일한 지연 조건을 거치도록 구성된 지연 모델(22)과, 지연 모델(22)의 출력(feedback)과 기준 클럭(ref)의 위상을 비교하기 위한 위상 비교기(19)와, 위상 비교기(19)로부터 출력된 위상비교신호(PC<0:4>)에 응답하여 쉬프트 레지스터(17)에 저장된 값을 기초로 상기 제1 내지 제3 지연라인의 클럭 위상을 쉬프트 시키기 위한 쉬프트 제어신호(SR, SL) 및 지연고정(locking)이 이루어졌음을 나타내는 지연고정신호(dll_lockb)를 출력하는 쉬프트 제어기(18)를 구비한다.The register-controlled DLL of the DDR SDRAM according to the prior art has a first clock for generating an internal clock (fall_clk) generated in synchronization with a falling edge of the external clock signal (clk) by inputting an external clock inversion signal (/ clk). A second clock buffer 12 and an internal clock rise_clk for generating an internal clock rise_clk generated in synchronization with the rising edge of the external clock clk by using the buffer 11, the external clock clk as an input; ) Is divided into 1 / n (n is a positive integer, typically n = 8), and a clock divider 13 outputting a delay monitoring clock dly_in and a reference clock ref, and an internal clock fall_clk. A first delay line 14 having an input as an input, a second delay line 15 having an internal clock rise_clk as an input, a third delay line 16 having a delay monitoring clock dly_in as an input, A shift register 17 for determining delay amounts of the first, second and third delay lines 14, 15, and 16, and a first edge The first DLL driver 20 for driving the output ifclk of the consecutive line 14 to generate the DLL clock fclk_dll, and the DLL clock rclk_dll by driving the output irclk of the second delay line 15. Delay model 22 configured to pass through the same delay condition as the actual clock path by inputting the second DLL driver 21 for generating the first delay signal and the output of the third delay line 16 as feedback_dly. ), A phase comparator 19 for comparing the output of the delay model 22 and the phase of the reference clock ref, and a phase comparison signal PC <0: 4> output from the phase comparator 19. Delay indicating that the shift control signal (SR, SL) and the delay lock (locking) has been made to shift the clock phase of the first to third delay line based on the value stored in the shift register 17 in response to A shift controller 18 for outputting a fixed signal dll_lockb is provided.

여기서, 지연 모델(22)은 더미 클럭 버퍼, 더미 출력 버퍼 및 더미 로드를 포함하며, 복제회로(replica circuit)라고도 불린다.The delay model 22 here includes a dummy clock buffer, a dummy output buffer and a dummy load, also called a replica circuit.

이하, 상기와 같이 구성된 종래의 레지스터 제어 DLL의 동작을 살펴본다.Hereinafter, the operation of the conventional register control DLL configured as described above will be described.

우선, 제1 클럭 버퍼(11)는 외부 클럭(clk)의 폴링 에지를 받아 동기된 내부 클럭(fall_clk)을 발생시키고, 제2 클럭 버퍼(12)는 외부 클럭(clk)의 라이징 에지를 받아서 내부 클럭(rise_clk)을 발생시킨다. 클럭 분주기(13)는 외부 클럭(clk)의 라이징 에지에 동기된 내부 클럭(rise_clk)을 1/n 분주하여 외부 클럭(clk)과 n번째 클럭마다 한번씩 동기되는 클럭(ref, dly_in)을 만든다.First, the first clock buffer 11 receives the falling edge of the external clock clk to generate a synchronized internal clock fall_clk, and the second clock buffer 12 receives the rising edge of the external clock clk and receives the internal clock. Generate a clock (rise_clk). The clock divider 13 divides the internal clock rise_clk synchronized to the rising edge of the external clock clk by 1 / n to generate a clock (ref, dly_in) that is synchronized with the external clock clk once every nth clock. .

초기 동작시, 분주 클럭(dly_in)은 지연부(10)의 제3 지연 라인(16)의 단위 지연소자 하나만을 통과하여 feedback_dly 클럭으로 출력되고, 이 클럭은 다시 지연 모델(22)를 거치면서 피드백 클럭(feedback)으로 지연되어 출력된다.In the initial operation, the divided clock dly_in passes through only one unit delay element of the third delay line 16 of the delay unit 10 and is output as a feedback_dly clock, which is fed back through the delay model 22 and fed back. The output is delayed by a clock.

한편, 위상 비교기(19)는 기준 클럭인 기준 클럭(ref)의 라이징 에지와 피드백 클럭(feedback)의 라이징 에지를 비교하여 위상비교신호(PC<0:4>)를 생성하고, 쉬프트 제어기(18)는 상기 위상비교신호(PC<0:4>)에 응답하여 쉬프트 레지스터(17)의 쉬프트 방향을 제어하기 위한 쉬프트 제어신호(SR, SL)를 출력한다. 쉬프트 레지스터(17)는 쉬프트 제어신호(SR, SL)에 응답하여 제1, 제2 및 제3 지연 라인(14, 15, 16)의 지연량을 결정한다. 이때, 쉬프트라이트신호(SR: shift right)가 입력되면 레지스터를 오른쪽으로 이동시키고, 쉬프트레프트신호(SL: shift left)가 입력되면 레지스터를 왼쪽으로 이동시킨다.Meanwhile, the phase comparator 19 generates a phase comparison signal PC <0: 4> by comparing the rising edge of the reference clock ref, which is the reference clock, with the rising edge of the feedback clock, and the shift controller 18. ) Outputs shift control signals SR and SL for controlling the shift direction of the shift register 17 in response to the phase comparison signals PC <0: 4>. The shift register 17 determines the delay amounts of the first, second and third delay lines 14, 15, and 16 in response to the shift control signals SR and SL. At this time, when the shift right signal SR is inputted, the register is shifted to the right, and when the shift left signal SL is shifted, the register is shifted to the left.

이후, 지연량이 제어된 피드백 클럭(feedback)과 기준 클럭(ref)을 비교해 나가면서 두 클럭이 최소의 지터(jitter)를 갖는 순간에 지연고정(locking)이 이루어지게 되고, 쉬프트 제어기(18)로부터 지연고정신호(dll_lockb)가 출력되어 제1 및 제2 DLL 드라이버(20, 21)를 구동함으로써 외부 클럭(clk)과 동일한 위상을 갖는 DLL 클럭(fclk_dll, rclk_dll)을 얻게 된다.After that, the delay lock is performed at the moment when the two clocks have the minimum jitter while comparing the delayed feedback feedback and the reference clock ref. The delay lock signal dll_lockb is output to drive the first and second DLL drivers 20 and 21 to obtain DLL clocks fclk_dll and rclk_dll having the same phase as the external clock clk.

위와 같은 동작에 있어서, 외부 클럭(clk)의 폴링 에지를 받아 동기된 내부 클럭(fall_clk), 외부 클럭(clk)의 라이징 에지를 받아서 내부 클럭(rise_clk) 및 분주 클럭(dly_in)은 일정한 타임을 갖고 있는 신호이므로 위 각각의 신호들은 지연 라인을 갖고 있어야만 한다. 결국, DLL에서 제1 지연라인, 제2 지연라인 및 제3 지연라인은 DLL에서 가장 많은 전류를 소모하는 요소이자 레이아웃의 면적을 증가시키는 심각한 문제를 안고 있다.In the above operation, the internal clock (fall_clk) and the divided clock (dly_in) have a constant time by receiving the falling edge of the external clock (clk) and the rising clock of the synchronized internal clock (fall_clk) and the external clock (clk). Each of the above signals must have a delay line. As a result, the first delay line, the second delay line, and the third delay line in the DLL have a serious problem of increasing the area of the layout and the elements consuming the most current in the DLL.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 소모되는 전류의 양을 현저히 감소시킨 레지스터 제어형 지연고정루프 및 그의 제어방법을 제공함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a resistor-controlled delayed fixed loop and a control method thereof which significantly reduce the amount of current consumed.

본 발명의 다른 목적은 레이아웃의 면적이 축소된 레지스터 제어형 지연고정루프 및 그의 제어방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a register controlled delayed fixed loop having a reduced layout area and a control method thereof.

도 1은 종래기술에 따른 DDR SDRAM의 레지스터 제어형 DLL의 블록선도,1 is a block diagram of a register controlled DLL of a DDR SDRAM according to the prior art,

도 2는 종래기술에 따른 레지스터 제어형 DLL의 타이밍도,2 is a timing diagram of a register controlled DLL according to the prior art;

도 3은 본 발명에 따른 레지스터 제어형 DLL의 블록선도,3 is a block diagram of a register controlled DLL according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 레지스터 제어형 DLL의 타이밍도.4 is a timing diagram of a register controlled DLL in accordance with the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110: 클럭버퍼 120: 제1 분주기110: clock buffer 120: first divider

130: 위상비교기 140: 지연제어신호발생부130: phase comparator 140: delay control signal generator

141: 쉬프트 레지스터 143: 쉬프트 제어기141: shift register 143: shift controller

150: 지연라인 160: 제2 분주기150: delay line 160: second divider

170: 지연모델 180: DLL 드라이버170: Delay Model 180: DLL Driver

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레지스터 제어형 지연고정루프회로는 외부클럭과 내부클럭을 동기시키기 위하여 클럭버퍼링수단, 분주수단, 위상비교수단, 지연제어신호발생수단, 지연라인, 지연모델, 지연고정루프드라이버를 구비하는 지연고정루프에 있어서, 외부클럭을 버퍼링하여 내부에서 사용하는 레벨을 갖는 버퍼링된클럭을 출력하는 클럭버퍼링수단; 상기 버퍼링된클럭의 제1 주기마다 한번씩 동기되는 기준클럭을 생성하는 제1 분주수단; 상기 지연제어신호에 따라 상기 버퍼링된클럭을 제1 지연시간만큼 지연시켜 출력하는 복수의 단위지연소자들로 구성된 지연라인; 상기 지연라인에서 출력된 클럭의 제2 주기마다 동기되는 지연모니터링클럭을 출력하는 제2 분주수단; 및 상기 지연라인에서 출력된 클럭을 받아 복수의 지연고정루프클럭을 출력하는 지연고정루프 드라이빙수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the register controlled delay locked loop circuit of the present invention has a clock buffering means, a divider means, a phase comparison means, a delay control signal generating means, a delay line, a delay model, a delay to synchronize an external clock and an internal clock. CLAIMS 1. A delay locked loop having a fixed loop driver, comprising: clock buffering means for buffering an external clock and outputting a buffered clock having a level used internally; First dividing means for generating a reference clock that is synchronized once every first period of the buffered clock; A delay line including a plurality of unit delay elements configured to delay and output the buffered clock by a first delay time according to the delay control signal; Second dividing means for outputting a delay monitoring clock synchronized with each second period of the clock output from the delay line; And delay locked loop driving means for receiving a clock output from the delay line and outputting a plurality of delay locked loop clocks.

또한, 상기 제1 분주수단의 제1 주기와 상기 제2 분주수단의 제2 주기는 동일함을 특징으로 한다.Further, the first period of the first dispensing means and the second period of the second dispensing means are the same.

또한, 상기 지연고정루프 드라이빙수단은 상기 지연라인에서 출력된 클럭의 라이징 에지 및 폴링 에지를 받아 위상이 반대인 복수의 지연고정루프클럭을 출력하는 것을 특징으로 한다.The delay locked loop driving means may receive a rising edge and a falling edge of the clock output from the delay line and output a plurality of delay locked loop clocks having opposite phases.

또한, 상기 기준클럭은 상기 버퍼링된클럭의 위상과 반대인 것을 특징으로 한다.In addition, the reference clock is characterized in that the opposite of the phase of the buffered clock.

또한, 상기 지연라인에서 출력된 클럭의 위상과 상기 지연모니터링클럭의 위상은 반대인 것을 특징으로 한다.In addition, the phase of the clock output from the delay line and the phase of the delay monitoring clock is characterized in that the opposite.

또한, 본 발명의 레지스터 제어형 지연고정루프 제어방법은 외부클럭과 내부클럭을 동기시키기 위한 지연고정루프 제어방법에 있어서, 외부클럭을 버퍼링하여 내부에서 사용하는 레벨을 갖는 버퍼링된클럭을 출력하는 클럭버퍼링단계; 상기 버퍼링된클럭의 제1 주기마다 한번씩 동기되는 기준클럭을 생성하는 제1 분주단계; 상기 지연제어신호에 따라 상기 버퍼링된클럭을 제1 지연시간만큼 지연시켜 출력하는 단계; 상기 제1 지연시간만큼 지연되어 출력된 클럭에 제2 주기마다 한번씩 동기되는 지연모니터링클럭을 생성하는 제2 분주단계; 및 상기 제1 지연시간만큼 지연되어 출력된 클럭을 받아 복수의 지연고정루프클럭을 출력하는 단계을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the register-controlled delay locked loop control method of the present invention is a delay locked loop control method for synchronizing the external clock and the internal clock, the clock buffering for buffering the external clock and outputting the buffered clock having a level used internally step; A first division step of generating a reference clock synchronized once every first period of the buffered clock; Delaying and outputting the buffered clock by a first delay time according to the delay control signal; A second division step of generating a delay monitoring clock synchronized with the outputted clock by being delayed by the first delay time once every second period; And receiving a clock output by being delayed by the first delay time and outputting a plurality of delay locked loop clocks.

종래에는 분주와 무관한 클럭과 분주시킨 클럭을 별도의 지연라인을 통해 지연시킴으로써 복수의 지연라인을 필요로 하였으나, 본 발명에서는 지연라인을 거쳐 나온 클럭을 분주시킴으로써 하나의 지연라인만으로도 동일한 결과를 얻을 수 있도록 함에 특징이 있다.Conventionally, a plurality of delay lines are required by delaying a clock that is unrelated to division and a divided clock through a separate delay line. However, in the present invention, the same result is obtained by only one delay line by dividing a clock that passes through a delay line. It is characterized by being able to.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. .

도 3은 본 발명에 따른 레지스터 제어형 DLL의 블록선도로서, 각 부별로는 다음과 같이 동작한다.3 is a block diagram of a register-controlled DLL according to the present invention, and each part operates as follows.

클럭버퍼(110)는 외부클럭(CLK)를 내부에서 사용하는 레벨의 신호인 버퍼링된클럭(clkd2)으로 버퍼링하는 회로로서, 외부클럭(CLK)과 버퍼링된클럭(clkd2)의 하이 펄스 폭과 로우 펄스 폭을 동일하게 한다.The clock buffer 110 is a circuit for buffering the external clock CLK into a buffered clock clkd2, which is a signal of a level used internally. The clock buffer 110 has a high pulse width and a low width of the external clock CLK and the buffered clock clkd2. Make the pulse widths the same.

제1 분주기(120)는 버퍼링된클럭(clkd2) 중 n번째 클럭마다 한번씩 동기되고 위상이 반대인 기준클럭(ref)을 생성하고, 외부클럭과 내부클럭의 위상을 비교하는 위상비교기(130)에서 외부클럭은 제1 분주기에서 출력되는 기준클럭(ref)이고, 내부클럭은 지연라인(150)과 제2 분주기(160) 그리고 지연모델(170)을 거쳐 나온 피드백클럭(feedback)이며, 지연의 최적 시기를 표시해서 지연을 발생하도록 하는 쉬프트 레지스터(141)는 쉬프트 제어기(143)로부터 나온 쉬프트 라이트 신호(SR)과 쉬프트 레프트 신호(SL)를 받아서 동작한다. 한편, 지터(jitter)를 줄이기 위하여 가장 짧은 지연시간을 갖는 복수의 단위지연소자들로 구성되어 있는 지연라인(150)은 쉬프트 레지스터(141)에서 출력되는 신호에 따라 외부클럭신호(CLK)와 동일한 펄스폭을 갖는 버퍼링된클럭(clkd2)의 지연 시간을 조절하는데 이용된다. 또한, 지연라인(150)은 라이징 타임과 폴링 타임이 동일한 지연시간을 갖도록 구성되어 있어, 외부클럭(CLK)과 지연라인(150)의 출력신호(iclk)의 펄스폭을 동일하다. 제2분주기(160)는 지연라인(150)의 출력신호(iclk)의 n번째 클럭마다 하나씩 동기되고 동일 위상인 지연모니터링클럭(dly_in)을 출력하고, 지연모델(170)은 외부에서 들어온 클럭과 실제 내부에서 사용되는 클럭의 시간차를 보상해 주기 위하여 지연모니터링클럭(dly_in)보다 일정 시간 지연된 피드백클럭(feedback)을 생성한다. DLL 드라이버(180)는 DLL 클럭을 내부회로로 보내주는 버퍼로서, 지연라인(150)의 출력신호(iclk)의 라이징 에지 및 폴링 에지를 받아 DLL 클럭(rclk_dll, fclk_dll)을만든다.The first divider 120 generates a reference clock ref that is synchronized once in every nth clock of the buffered clock clkd2 and is out of phase, and compares the phases of the external clock and the internal clock with each other. In the external clock is a reference clock (ref) output from the first divider, the inner clock is a feedback clock (feedback) through the delay line 150, the second divider 160 and the delay model 170, The shift register 141 which displays the optimal timing of the delay to generate the delay operates by receiving the shift write signal SR and the shift left signal SL from the shift controller 143. Meanwhile, in order to reduce jitter, the delay line 150 including a plurality of unit delay elements having the shortest delay time is the same as the external clock signal CLK according to the signal output from the shift register 141. It is used to adjust the delay time of the buffered clock clkd2 having the pulse width. In addition, the delay line 150 is configured such that the rising time and the falling time have the same delay time, so that the external clock CLK and the pulse width of the output signal iclk of the delay line 150 are the same. The second divider 160 outputs a delay monitoring clock dly_in that is synchronized with each other and is in phase with each of the nth clocks of the output signal iclk of the delay line 150, and the delay model 170 receives an external clock. In order to compensate the time difference between the clock and the actual internal clock, a feedback clock delayed by a predetermined time rather than the delay monitoring clock dly_in is generated. The DLL driver 180 is a buffer that sends the DLL clock to the internal circuit. The DLL driver 180 receives the rising edge and the falling edge of the output signal iclk of the delay line 150 to create the DLL clocks rclk_dll and fclk_dll.

그리고, DLL회로내의 쉬프트 레지스터(141)및 쉬프트 제어기(143)는 지연라인(150)을 제어하기 위한 지연제어신호발생부(140)라 한다.The shift register 141 and the shift controller 143 in the DLL circuit are referred to as a delay control signal generator 140 for controlling the delay line 150.

도 4는 본 발명에 따른 레지스터 제어형 DLL의 타이밍도로서, 전체적인 동작을 설명하면 다음과 같다.4 is a timing diagram of a register controlled DLL according to the present invention.

외부클럭과 내부클럭의 시간차를 보상한 DLL클럭(cclk_dll, rclk_dll)을 만들기 위하여 외부에서 입력되는 클럭(CLK)을 받아들이는 데 있어 클럭버퍼(110)을 통하여 버퍼링만 하고 외부클럭(CLK)의 하이 펄스 폭과 로우 펄스 폭을 동일하게 가져간다. 즉, 외부클럭(CLK)의 라이징 에지와 폴링 에지를 받아 동일한 지연 시간을 갖는 버퍼링된클럭(clkd2)을 만든다. 외부클럭(CLK)와 동일한 펄스폭을 갖는 버퍼링된클럭(clkd2)은 제1분주기(120)에 입력되어 위상을 비교하는 데 기준이 되는 기준클럭(ref)을 만드는데 사용되고, 지연라인(150)의 입력으로도 사용된다. DLL 드라이버(180)는 지연라인(150)의 출력신호(iclk)의 라이징 에지를 받아서 펄스를 만들어 라이징 DLL클럭을 생성하고, 지연라인(150)의 출력신호(iclk)의 폴링 에지를 받아서 펄스를 만들어 폴링 DLL클럭을 생성하며, 제2분주기(160)는 지연라인(150)의 출력신호(iclk)를 1/n 분주하여 n번째마다 한번씩 동기되는 지연모니터링클럭(dly_in)을 출력시킨다. 분주된 신호인 지연모니터링클럭(dly_in)은 지연모델(170)을 거치면서 일부 지연되어 피드백클럭(feedback)으로 되고, 피드백클럭(feedback)은 위상비교기(130)에서 기준클럭(ref)과 위상 비교된다.In order to receive the external clock (CLK) to make the DLL clocks (cclk_dll and rclk_dll) that compensate for the time difference between the external clock and the internal clock, only the buffering is performed through the clock buffer 110 and the high of the external clock CLK is applied. Take the same pulse width and low pulse width. That is, the rising edge and the falling edge of the outer clock CLK are received to form a buffered clock clkd2 having the same delay time. The buffered clock clkd2 having the same pulse width as the external clock CLK is input to the first divider 120 and used to make a reference clock ref which is used as a reference for comparing phases, and the delay line 150. Also used as input. The DLL driver 180 receives a rising edge of the output signal iclk of the delay line 150 to generate a pulse to generate a rising DLL clock, and receives a falling edge of the output signal iclk of the delay line 150 to generate a pulse. To generate a polling DLL clock, and the second divider 160 divides the output signal iclk of the delay line 150 by 1 / n to output a delay monitoring clock dly_in that is synchronized once every nth time. The delayed monitoring clock (dly_in), which is the divided signal, is partially delayed through the delay model 170 to become a feedback clock, and the feedback clock is compared with the reference clock (ref) in the phase comparator 130. do.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited to.

DLL회로에서 가장 많은 전류를 소모하는 요소인 지연라인을 1/3로 축소시키고, 클럭 버퍼의 수를 감소시킴으로써 소모되는 전류의 양을 현저히 감소시키고, 레이아웃의 면적을 줄일 수 있는 유리한 효과가 있다.By reducing the delay line, which consumes the most current in the DLL circuit, to 1/3, and reducing the number of clock buffers, the amount of current consumed can be significantly reduced, and the layout area can be reduced.

Claims (10)

외부클럭과 내부클럭을 동기시키기 위하여 클럭버퍼링수단, 분주수단, 위상비교수단, 지연제어신호발생수단, 지연라인, 지연모델, 지연고정루프드라이버를 구비하는 지연고정루프회로에 있어서,A delay locked loop circuit comprising a clock buffering means, a frequency division means, a phase comparing means, a delay control signal generating means, a delay line, a delay model, and a delay locked loop driver to synchronize an external clock with an internal clock, 외부클럭을 버퍼링하여 내부에서 사용하는 레벨을 갖는 버퍼링된클럭을 출력하는 클럭버퍼링수단;Clock buffering means for buffering an external clock and outputting a buffered clock having a level used internally; 상기 버퍼링된클럭의 제1 주기마다 한번씩 동기되는 기준클럭을 생성하는 제1 분주수단;First dividing means for generating a reference clock that is synchronized once every first period of the buffered clock; 상기 지연제어신호에 따라 상기 버퍼링된클럭을 제1 지연시간만큼 지연시켜 출력하는 복수의 단위지연소자들로 구성된 지연라인;A delay line including a plurality of unit delay elements configured to delay and output the buffered clock by a first delay time according to the delay control signal; 상기 지연라인에서 출력된 클럭의 제2 주기마다 한번씩 동기되는 지연모니터링클럭을 출력하는 제2 분주수단; 및Second dividing means for outputting a delay monitoring clock synchronized once every second period of the clock output from the delay line; And 상기 지연라인에서 출력된 클럭을 받아 복수의 지연고정루프클럭을 출력하는 지연고정루프 드라이빙수단A delay locked loop driving means for receiving a clock output from the delay line and outputting a plurality of delay locked loop clocks 을 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스터 제어형 지연고정루프.Register controlled delay locked loop comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 분주수단의 제1 주기와 상기 제2 분주수단의 제2 주기는 동일함을특징으로 하는 레지스터 제어형 지연고정루프.And a first period of the first dispensing means and a second period of the second dispensing means are the same. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 지연고정루프 드라이빙수단은 상기 지연라인에서 출력된 클럭의 라이징 에지 및 폴링 에지를 받아 위상이 반대인 복수의 지연고정루프클럭을 출력하는 것을 특징으로 하는 레지스터 제어형 지연고정루프.The delay locked loop driving means receives a rising edge and a falling edge of the clock output from the delay line and outputs a plurality of delay locked loop clocks of opposite phases. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 기준클럭의 위상은 상기 버퍼링된클럭의 위상과 반대인 것을 특징으로 하는 레지스터 제어형 지연고정루프.And the phase of the reference clock is opposite to the phase of the buffered clock. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 지연라인에서 출력된 클럭의 위상은 상기 지연모니터링클럭의 위상과 동일함을 특징으로 하는 레지스터 제어형 지연고정루프.And the phase of the clock output from the delay line is the same as the phase of the delay monitoring clock. 외부클럭과 내부클럭을 동기시키기 위한 지연고정루프 제어방법에 있어서,In the delay locked loop control method for synchronizing the external clock and the internal clock, 외부클럭을 버퍼링하여 내부에서 사용하는 레벨을 갖는 버퍼링된클럭을 출력하는 클럭버퍼링단계;A clock buffering step of buffering an external clock and outputting a buffered clock having a level used internally; 상기 버퍼링된클럭의 제1 주기마다 한번씩 동기되는 기준클럭을 생성하는 제1 분주단계;A first division step of generating a reference clock synchronized once every first period of the buffered clock; 상기 지연제어신호에 따라 상기 버퍼링된클럭을 제1 지연시간만큼 지연시켜 출력하는 단계;Delaying and outputting the buffered clock by a first delay time according to the delay control signal; 상기 제1 지연시간만큼 지연되어 출력된 클럭에 제2 주기마다 한번씩 동기되는 지연모니터링클럭을 생성하는 제2 분주단계; 및A second division step of generating a delay monitoring clock synchronized with the outputted clock by being delayed by the first delay time once every second period; And 상기 제1 지연시간만큼 지연되어 출력된 클럭을 받아 복수의 지연고정루프클럭을 출력하는 단계Receiving a clock output by being delayed by the first delay time and outputting a plurality of delay locked loop clocks 을 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스터 제어형 지연고정루프 제어방법.Register controlled delay locked loop control method comprising a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제1 분주단계의 제1 주기와 상기 제2 분주단계의 제2 주기는 동일함을 특징으로 하는 레지스터 제어형 지연고정루프 제어방법.And a first period of the first division step and a second period of the second division step are the same. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 복수의 지연고정루프클럭는 상기 버퍼링된클럭이 제1 지연시간만큼 지연되어 출력된 클럭의 라이징 에지 및 폴링 에지를 받고, 위상이 반대임을 특징으로 하는 레지스터 제어형 지연고정루프 제어방법.And a plurality of delay locked loop clocks receiving a rising edge and a falling edge of a clock outputted by delaying the buffered clock by a first delay time, and having a reverse phase. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 기준클럭의 위상은 상기 버퍼링된클럭의 위상과 반대인 것을 특징으로 하는 레지스터 제어형 지연고정루프 제어방법.The phase of the reference clock is a register controlled delay locked loop control method, characterized in that the opposite of the phase of the buffered clock. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 제1 지연시간만큼 지연되어 출력된 클럭의 위상은 상기 지연모니터링클럭의 위상과 동일함을 특징으로 하는 레지스터 제어형 지연고정루프 제어방법.And a phase of the clock delayed by the first delay time is the same as the phase of the delay monitoring clock.
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