KR20040015617A - Delay Locked Loop including phase interpolator having good linearity - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A delay-locked loop circuit provided with a phase interpolator with a linear characteristics is provided to reduce the clock jitter by making the phase interpolator have a high linearity in such a way that the slope of the input signal of the phase interpolator is optimized. CONSTITUTION: A delay-locked loop circuit provided with a phase interpolator with a linear characteristics includes a delay(21), a phase interpolator(23), a level converter(25), a slope detector(29) and a slope controller. The delay(21) generates the delay clock by delaying the input clock to a predetermined time. The phase interpolator(23) interpolates the phase of the delay clock and outputs the interpolated clock. The level converter(25) converts the level of the interpolated clock outputted from the phase interpolator(23) as an output clock. The slope detector(29) generates a predetermined comparison signal by predicting the slope of the delay clock inputted to the phase interpolator(23). And, the slope controller controls the slope of the delay clock in response to the comparison signal.

Description

선형 특성을 가지는 위상 보간기를 구비하는 지연동기루프 회로{Delay Locked Loop including phase interpolator having good linearity}Delay Locked Loop including phase interpolator having good linearity

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 특히, 반도체 장치에서 위상 보간기를 구비하며, 외부 클럭에 동기되는 출력 클럭을 발생하는 지연동기루프(delay-locked loop, 이하 DLL이라 함) 회로에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a delay-locked loop (hereinafter referred to as a DLL) circuit having a phase interpolator in a semiconductor device and generating an output clock synchronized with an external clock.

도 1은 종래 기술에 따른 DLL 회로(10)를 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a DLL circuit 10 according to the prior art.

DLL 회로(10)는 지연기(11), 위상 보간기(phase interpolator)(13) 및 레벨 변환기(15)를 포함한다. 지연기(11)는 수신되는 입력 클럭(CLK/CLKB)을 소정 시간 지연하여 지연 클럭(DCLK)을 출력함으로써, 출력 클럭(OCLK)과 입력 클럭(CLK)간에 코오스 락킹(coarse locking)이 이루어지도록 하는 역할을 한다.The DLL circuit 10 includes a retarder 11, a phase interpolator 13, and a level converter 15. The delay unit 11 outputs a delay clock DCLK by delaying a received input clock CLK / CLKB for a predetermined time so that coarse locking is performed between the output clock OCLK and the input clock CLK. It plays a role.

위상 보간기(13)는 지연기(11)에서 출력되는 지연 클럭(DCLK)의 위상을 보간함으로써, 출력 클럭(OCLK)과 입력 클럭(CLK)간에 미세 락킹(fine locking)이 이루어지도록 하는 역할을 한다.The phase interpolator 13 interpolates the phase of the delayed clock DCLK output from the delayer 11 so that fine locking is performed between the output clock OCLK and the input clock CLK. do.

레벨 변환기(15)는 위상 보간기(13)에서 출력되는 위상 보간된 클럭(ICLK)의 레벨을 씨모스 풀-스윙(CMOS full-swing)레벨로 변환하여 출력 클럭(OCLK)으로 출력하는 증폭기의 일종이다.The level converter 15 converts the level of the phase interpolated clock ICLK output from the phase interpolator 13 into a CMOS full-swing level and outputs the output clock to the output clock OCLK. It is a kind.

위상 보간기(13)가 최상의 선형성(linearity)을 갖기 위해서는 위상 보간기(13)로 입력되는 신호가 최적의 슬로프를 가져야 한다. 위상 보간기(13)가 선형성을 갖지 못하면, 보간되는 클럭 신호의 위상 간격이 일정하지 않다. 예를 들어 위상 보간기(13)가 '10'의 위상차를 가지는 두 클럭 신호를 10 스텝(step)으로 보간하면, 보간된 클럭들 간의 위상차는 '1'로서 균일한 위상차를 가져야 한다. 그런데, 비선형적인 위상 보간기에 의해서는 보간된 클럭 신호들간의 위상차가 균일하지 않다. 보간된 클럭 신호들간의 위상차가 균일하지 않으면 DLL 회로에서 발생되는 출력 클럭(OCLK)에 지터(jitter)가 많이 발생한다.In order for the phase interpolator 13 to have the best linearity, the signal input to the phase interpolator 13 must have an optimal slope. If the phase interpolator 13 does not have linearity, the phase interval of the clock signal to be interpolated is not constant. For example, when the phase interpolator 13 interpolates two clock signals having a phase difference of '10' in 10 steps, the phase difference between the interpolated clocks should have a uniform phase difference as '1'. However, the phase difference between the interpolated clock signals is not uniform by the nonlinear phase interpolator. If the phase difference between the interpolated clock signals is not uniform, much jitter occurs in the output clock OCLK generated in the DLL circuit.

종래의 DLL 회로(10)에서는 위상 보간기(13)가 지연기(11)의 출력 신호인 지연 클럭(DCLK)을 그대로 수신하므로, 공정의 변화에 따라 위상 보간기(13)로 입력되는 지연 클럭(DCLK)의 슬로프(slope) 역시 변화하게 된다.In the conventional DLL circuit 10, since the phase interpolator 13 receives the delay clock DCLK, which is the output signal of the delay unit 11, as it is, the delay clock input to the phase interpolator 13 according to the change of the process. The slope of (DCLK) also changes.

따라서 종래 기술에 따른 DLL 회로(10)에서는 위상 보간기(13)로 입력되는 신호의 슬로프이 공정의 변화에 따라 변화하므로, 위상 보간기(13)의 선형성을 확보하기가 어려운 단점이 있다.Therefore, in the DLL circuit 10 according to the related art, since the slope of the signal input to the phase interpolator 13 changes according to the process change, it is difficult to secure the linearity of the phase interpolator 13.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 위상 보간기의 입력 신호를 최적의 슬로프가 되도록 조절함으로써, 위상 보간기로 하여금 높은 선형성을 갖도록 하여 클럭 지터를 줄일 수 있는 DLL 회로를 제공하는 것이다.Accordingly, a technical problem of the present invention is to provide a DLL circuit that can reduce clock jitter by making the phase interpolator have high linearity by adjusting the input signal of the phase interpolator to be an optimal slope.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 종래 기술에 따른 지연동기루프(DLL) 회로를 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a delayed synchronization loop (DLL) circuit according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연동기루프(DLL) 회로를 개략적으로 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a delayed synchronization loop (DLL) circuit according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 슬로프 검출기의 일 구현예를 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating an example embodiment of the slope detector shown in FIG. 2.

도 4는 도 2에 도시된 위상 보간기로 입력되는 지연 클럭의 슬로프에 따른 위상 보간 결과를 나타내는 파형도이다.4 is a waveform diagram illustrating a phase interpolation result according to a slope of a delay clock input to the phase interpolator illustrated in FIG. 2.

도 5는 종래 기술에 따른 DLL 회로의 출력 클럭의 지터를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating jitter of an output clock of a DLL circuit according to the prior art.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 DLL 회로의 출력 클럭의 지터를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating jitter of an output clock of a DLL circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 지연동기루프 회로는 수신되는 입력 클럭을 소정 시간 지연하여 지연 클럭(DCLK)을 발생하는 지연기; 상기 지연 클럭의 위상을 보간하여 출력하는 위상 보간기; 상기 위상 보간기에서 출력되는 위상 보간된 클럭의 레벨을 변환하여 출력 클럭(OCLK)으로 출력하는 레벨 변환기; 위상 보간기(23)로 입력되는 지연 클럭(DCLK)의 슬로프를 예측하여 소정의 비교 신호를 발생하는 슬로프 검출기; 및 상기 비교 신호에 응답하여 상기지연 클럭의 슬로프를 조절하는 슬로프 조절부를 구비한다.According to an aspect of the present invention, a delay synchronization loop circuit includes: a delayer generating a delay clock (DCLK) by delaying a received input clock by a predetermined time; A phase interpolator for interpolating and outputting a phase of the delay clock; A level converter for converting a level of the phase interpolated clock output from the phase interpolator and outputting the converted level to an output clock (OCLK); A slope detector for predicting a slope of the delay clock DCLK input to the phase interpolator 23 and generating a predetermined comparison signal; And a slope adjuster configured to adjust a slope of the delayed clock in response to the comparison signal.

바람직하기로는, 상기 슬로프 조절부는 상기 지연기와 상기 위상 보간기 사이의 상기 지연 클럭의 경로와 접지 전압 사이에 배치되는 커패시터; 및 상기 비교 신호에 응답하여 선택적으로 절단됨으로써, 상기 커패시터와 상기 지연 클럭의 경로와의 연결 여부를 결정하는 퓨즈를 포함한다.Preferably, the slope control unit includes a capacitor disposed between a path of the delay clock between the delay unit and the phase interpolator and a ground voltage; And a fuse selectively cut in response to the comparison signal to determine whether the capacitor is connected to the delay clock path.

또한 바람직하기로는, 상기 슬로프 검출기는 전원 전압과 소정의 제1 노드 사이에 형성되어 제1 전류량을 흐르게 하는 정전류원; 제1 노드(N1)와 접지 전압 사이에 직렬로 연결되는 하나 이상의 테스트 트랜지스터; 및 상기 제1 노드의 전압과 소정의 기준 전압을 비교하여 상기 비교 신호를 발생하는 비교기를 포함한다.Also preferably, the slope detector may include: a constant current source formed between a power supply voltage and a predetermined first node to flow a first current amount; One or more test transistors connected in series between the first node N1 and a ground voltage; And a comparator for generating the comparison signal by comparing the voltage of the first node with a predetermined reference voltage.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 지연동기루프 회로는 클럭 신호의 위상을 보간하여 출력하는 위상 보간기를 포함하는 지연동기루프 회로로서, 상기 클럭 신호의 슬로프를 검출하여 비교 신호를 발생하는 슬로프 검출기; 및 상기 비교 신호에 응답하여 상기 지연 클럭의 슬로프를 조절하는 슬로프 조절부를 구비한다.According to another aspect of the present invention, a delayed synchronization loop circuit including a phase interpolator for interpolating and outputting a phase of a clock signal, and detecting a slope of the clock signal to obtain a comparison signal. Generating a slope detector; And a slope adjuster configured to adjust a slope of the delay clock in response to the comparison signal.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 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 and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.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 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DLL 회로(20)를 나타내는 블록도이다. 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 DLL 회로(20)는 지연기(21), 위상 보간기(23), 레벨 변환기(25), 슬로프 검출기(27), 슬로프 조절기(29)를 포함한다.2 is a block diagram illustrating a DLL circuit 20 according to an embodiment of the present invention. Referring to this, the DLL circuit 20 according to an embodiment of the present invention includes a retarder 21, a phase interpolator 23, a level converter 25, a slope detector 27, and a slope adjuster 29. do.

지연기(21)는 수신되는 입력 클럭(CLK)을 소정 시간 지연하여 지연 클럭(DCLK)을 출력한다. 지연기(21)는 소정의 단위 지연시간을 가지는 지연셀들이 직렬로 연결된 형태로 구현될 수 있다. 단위 지연시간을 가지는 지연셀들로 구현되는 지연기의 경우, 지연시간의 레졸루션(resolution)은 단위 지연시간이 된다. 지연기(21)로 입력되는 클럭 신호로서 입력 클럭(CLK)뿐 아니라 이의 반전 클럭(CLKB)이 함께 사용되기도 한다.The delayer 21 outputs a delayed clock DCLK by delaying a received input clock CLK for a predetermined time. The delay unit 21 may be implemented in a form in which delay cells having a predetermined unit delay time are connected in series. In the case of a delay implemented with delay cells having a unit delay time, the resolution of the delay time is a unit delay time. As the clock signal input to the delay unit 21, not only the input clock CLK but also its inverted clock CLKB may be used together.

위상 보간기(23)는 지연기(21)에서 출력되는 지연 클럭(DCLK)의 위상을 보간함으로써, 출력 클럭(OCLK)과 입력 클럭(CLK)간에 미세 락킹(fine locking)이 이루어지도록 하는 역할을 한다. 즉, 위상 보간기(23)는 단위 지연시간차를 가지는 두 지연 클럭(DCLK)의 위상을 다시 세분함으로써, DLL에서 출력되는 출력 클럭(OCLK)이 입력 클럭(CLK)에 미세하게 위상 동기될 수 있도록 한다.The phase interpolator 23 interpolates the phase of the delayed clock DCLK output from the delayer 21 so that fine locking is performed between the output clock OCLK and the input clock CLK. do. That is, the phase interpolator 23 subdivides the phases of the two delay clocks DCLK having the unit delay time difference so that the output clock OCLK output from the DLL can be finely phase-locked with the input clock CLK. do.

레벨 변환기(25)는 위상 보간기(23)에서 출력되는 위상 보간된 클럭(ICLK)의 레벨을 씨모스 풀-스윙(CMOS full-swing)레벨로 변환하여 출력 클럭(OCLK)으로 출력한다.The level converter 25 converts the level of the phase-interpolated clock ICLK output from the phase interpolator 23 to a CMOS full-swing level and outputs it to the output clock OCLK.

슬로프 검출기(27)는 위상 보간기(23)로 입력되는 지연 클럭(DCLK)의 슬로프를 예측 및 검출하는 역할을 한다. 슬로프 검출기(27)의 일 구현예가 도 3에 도시된다.The slope detector 27 serves to predict and detect the slope of the delay clock DCLK input to the phase interpolator 23. One embodiment of the slope detector 27 is shown in FIG. 3.

도 3을 참조하면, 슬로프 검출기(27)는 비교기(291), 정전류원(292) 제1 및 제2 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the slope detector 27 includes a comparator 291, a constant current source 292, and first and second test transistors NM1 and NM2.

정전류원(292)은 전원 전압(VDD)과 제1 노드(N1) 사이에 형성되어 'I1'의 정전류를 흐르게 한다. 제1 및 제2 테스트 트랜지스터(NM1,NM2)는 제1 노드(N1)와 접지 전압 사이에 직렬로 연결되며, 전원 전압(VDD)에 의하여 게이팅되어, 'I2'의 전류를 흐르게 한다.The constant current source 292 is formed between the power supply voltage VDD and the first node N1 to flow a constant current of 'I1'. The first and second test transistors NM1 and NM2 are connected in series between the first node N1 and the ground voltage, and are gated by the power supply voltage VDD to allow a current of 'I2' to flow.

비교기(291)는 제1 노드 전압(VC)을 정(+)단자로, 기준 전압(VREF)을 부(-)단자로 각각 수신하고 양 전압(VC, VREF)을 비교하여 비교신호(CS)를 출력한다. 본 실시예에서, 기준 전압(VREF)은 전원 전압의 1/2(VDD/2) 레벨이다.The comparator 291 receives the first node voltage VC as the positive terminal and the reference voltage VREF as the negative terminal, and compares both the voltages VC and VREF to compare the signal CS. Outputs In this embodiment, the reference voltage VREF is at a level 1/2 (VDD / 2) of the power supply voltage.

테스트 트랜지스터(NM1, NM2)는 반도체 장치의 공정 특성을 알아내기 위해 사용되는 소자이다.The test transistors NM1 and NM2 are devices used to find out the process characteristics of the semiconductor device.

상기와 같이 구성된 슬로프 검출기(29)는 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 공정 특성에 따라 서로 다른 값의 비교 신호(CS)를 출력한다.The slope detector 29 configured as described above outputs a comparison signal CS having different values according to the process characteristics of the test transistors NM1 and NM2.

테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 F/F(Fast/Fast)이면, I1에 비하여 I2가 크다. 반면, 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 S/S(Slow/Slow)이면, I1에 비하여 I2가 적다. 그리고, 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 T/T(Typical/Typical)이면, I1과 I2가 유사하다.If the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are F / F (Fast / Fast), I2 is larger than I1. On the other hand, if the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are S / S (Slow / Slow), there is less I2 than I1. When the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are T / T (Typical / Typical), I1 and I2 are similar.

I1에 비하여 I2가 크면, 제1 노드 전압(VC)은 기준 전압(VREF)에 비하여 낮아진다. 이 경우, 비교기(291)는 '10'의 비교 신호를 출력한다. I1에 비하여 I2가 적으면, 제1 노드 전압(VC)은 기준 전압(VREF)에 비하여 높아진다. 이 경우, 비교기(291)는 '01'의 비교 신호를 출력한다. 그리고, I1과 I2가 유사하면, 제1 노드 전압(VC)과 기준 전압(VREF)은 거의 동일하다. 이 경우, 비교기(291)는 '00'의 비교 신호를 출력한다.When I2 is larger than I1, the first node voltage VC is lower than the reference voltage VREF. In this case, the comparator 291 outputs a comparison signal of '10'. When I2 is smaller than I1, the first node voltage VC becomes higher than the reference voltage VREF. In this case, the comparator 291 outputs a comparison signal of '01'. In addition, when I1 and I2 are similar, the first node voltage VC and the reference voltage VREF are substantially the same. In this case, the comparator 291 outputs a comparison signal of '00'.

결국, 비교기(291)는 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 F/F이면 '10', 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 S/S이면 '01', 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 T/T이면 '00'의 비교 신호를 출력한다.As a result, the comparator 291 has a value of '10' if the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are F / F, '01' if the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are S / S, and the test transistors NM1 and NM2. If the characteristic of T / T is output the comparison signal of '00'.

테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 F/F이면 지연클럭(DCLK)의 슬로프는 원하는 최적 슬로프보다 가파른 것으로, 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 S/S이면 지연클럭(DCLK)의 슬로프는 원하는 최적 슬로프보다 완만한 것으로, 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 T/T이면 지연클럭(DCLK)의 슬로프는 최적에 가까운 것으로 예측된다.If the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are F / F, the slope of the delay clock DCLK is steeper than the desired optimal slope. If the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are S / S, the slope of the delay clock DCLK is Is slower than the desired optimal slope. If the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are T / T, the slope of the delay clock DCLK is predicted to be close to the optimum.

슬로프 조절부(29)는 상기 슬로프 지연기(21)와 위상 보간기(23) 사이에 배치되며, 슬로프 검출기에서 출력되는 비교 신호(CS)에 따라, 지연 클럭(DCLK)의 슬로프를 조절하는 역할을 한다.The slope adjusting unit 29 is disposed between the slope retarder 21 and the phase interpolator 23 and adjusts the slope of the delay clock DCLK according to the comparison signal CS output from the slope detector. Do it.

슬로프 조절부(29)는 제1 내지 제2 퓨즈(FS1, FS2) 및 제1 내지 제2 커패시터(CP1, CP2)를 포함한다. 제1 내지 제2 커패시터(CP1, CP2)는 지연 클럭(DCLK)에 대하여 부하(load)로 작용하여 지연 클럭(DCLK)의 슬로프를 완만하게 하는 역할을 한다. 제1 내지 제2 퓨즈(FS1, FS2)는 비교 신호(CS)에 따라 선택적으로 절단됨으로써, 제1 내지 제2 커패시터(CP1, CP2)를 위상 보간기(23)의 입력단자, 즉 지연 클럭(DCLK)의 입력 경로에 연결시킬지 여부를 결정한다. 제1 내지 제2커패시터(CP1, CP2)에 위상 보간기(23)의 입력단자에 연결되어야 부하로 작용한다.The slope adjusting unit 29 includes first to second fuses FS1 and FS2 and first to second capacitors CP1 and CP2. The first to second capacitors CP1 and CP2 serve as loads to the delay clock DCLK to smooth the slope of the delay clock DCLK. The first to second fuses FS1 and FS2 are selectively cut according to the comparison signal CS, so that the first to second capacitors CP1 and CP2 are input terminals of the phase interpolator 23, that is, a delay clock ( DCLK) is connected to the input path. The first to second capacitors CP1 and CP2 are connected to the input terminal of the phase interpolator 23 to act as a load.

예를 들어, 제1 퓨즈(FS1)가 전기적으로 절단되면, 제1 커패시터(CP1)는 부하로 작용하지 않으며, 제2 퓨즈(FS2)가 전기적으로 절단되면, 제2 커패시터(CP2)는 부하로 작용하지 않는다.For example, when the first fuse FS1 is electrically disconnected, the first capacitor CP1 does not act as a load, and when the second fuse FS2 is electrically disconnected, the second capacitor CP2 is connected to the load. It doesn't work.

본 실시예에서는, 비교 신호(CS)가 '10'인 경우에는 제1 내지 제2 퓨즈(FS1, FS2)는 절단되지 않고, 비교 신호(CS)가 '00'인 경우에는 제1 퓨즈(FS1)가 절단되며, 비교 신호(CS)가 '01'인 경우에는 제1 내지 제2 퓨즈(FS1, FS2)가 모두 절단된다.In the present exemplary embodiment, the first to second fuses FS1 and FS2 are not disconnected when the comparison signal CS is '10', and the first fuse FS1 when the comparison signal CS is '00'. ) Is cut and when the comparison signal CS is '01', all of the first to second fuses FS1 and FS2 are cut.

제1 퓨즈(FS1)가 절단되면, 제1 커패시터(CP1)는 부하로 작용하지 않는다. 이 경우(이를 제1 경우라 함)에 지연 클럭(DCLK)은 가장 적절한 슬로프를 가진다고 가정된다.When the first fuse FS1 is blown, the first capacitor CP1 does not act as a load. In this case (this is called the first case), it is assumed that the delay clock DCLK has the most appropriate slope.

제1 내지 제2 퓨즈(FS1, FS2)가 모두 절단되면, 제1 내지 제2 커패시터(CP1, CP2) 모두 부하로 작용하지 않으므로, 지연 클럭(DCLK)의 슬로프는 제1 경우에 비하여 빨라진다. 비교 신호(CS)가 '01'이라는 것은 상술한 바와 같이, 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 S/S라는 것을 나타내고, 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 S/S이면, 지연 클럭(DCLK)의 슬로프가 원하는 특성보다 느리다. 따라서, 상기와 같이, 제1 내지 제2 커패시터(CP1, CP2)를 분리하여, 지연 클럭(DCLK)의 슬로프를 원래 특성보다 빠르게 함으로써 최적 슬로프에 가깝도록 조절한다.When both of the first to second fuses FS1 and FS2 are disconnected, since the first to second capacitors CP1 and CP2 do not act as loads, the slope of the delay clock DCLK becomes faster than in the first case. As described above, the comparison signal CS '01' indicates that the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are S / S, and when the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are S / S, the delay clock The slope of (DCLK) is slower than the desired characteristic. Accordingly, as described above, the first to second capacitors CP1 and CP2 are separated to adjust the slope of the delay clock DCLK to be closer to the optimum slope by making the slope of the delay clock DCLK faster than the original characteristic.

제1 내지 제2 퓨즈(FS1, FS2)가 절단되지 않으면, 제1 내지 제2 커패시터(CP1, CP2) 모두 부하로 작용하므로, 지연 클럭(DCLK)의 슬로프는 제1 경우에 비하여 느려진다. 비교 신호(CS)가 '10'이라는 것은 상술한 바와 같이, 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 F/F라는 것을 나타내고, 테스트 트랜지스터(NM1, NM2)의 특성이 F/F이면, 지연 클럭(DCLK)의 슬로프가 원하는 특성보다 빠르다. 따라서, 상기와 같이, 제1 내지 제2 커패시터(CP1, CP2)를 연결하여, 지연 클럭(DCLK)의 슬로프를 원래 특성보다 느리게 함으로써 최적 슬로프에 가깝도록 조절한다.If the first to second fuses FS1 and FS2 are not cut, the slopes of the delay clock DCLK are slower than the first case since both of the first to second capacitors CP1 and CP2 serve as loads. A comparison signal CS of '10' indicates that the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are F / F as described above, and if the characteristics of the test transistors NM1 and NM2 are F / F, the delay clock The slope of (DCLK) is faster than the desired characteristic. Therefore, as described above, the first to second capacitors CP1 and CP2 are connected to adjust the slope of the delay clock DCLK to be closer to the optimum slope by making it slower than the original characteristic.

본 실시예에서는 두 개의 퓨즈(FS1, FS2)와 두 개의 커패시터(CP1, CP2)가 사용되고 있으나, 퓨즈 및 커패시터의 수가 변경될 수 있음은 당연하다. 또한, 본 실시예에서는 지연기(21)에서 위상 보간기(23)로 하나의 지연 클럭 경로가 표시되어 있으나, 지연기(21)로부터 위상차를 가지는 두 개의 지연 클럭이 위상 보간기(23)로 입력될 수도 있다. 이 경우에는, 지연기(21)와 위상 보간기(23) 사이의 각 지연 클럭 경로상에 도 2에 도시된 슬로프 조절부(27)가 각각 구비될 수도 있다.In the present embodiment, two fuses FS1 and FS2 and two capacitors CP1 and CP2 are used, but the number of fuses and capacitors may be changed. In addition, in the present embodiment, one delay clock path is displayed from the delayer 21 to the phase interpolator 23, but two delayed clocks having a phase difference from the delayer 21 are transferred to the phase interpolator 23. It may be entered. In this case, the slope adjuster 27 shown in Fig. 2 may be provided on each delay clock path between the delayer 21 and the phase interpolator 23, respectively.

도 4는 도 2에 도시된 위상 보간기로 입력되는 지연 클럭의 슬로프에 따른 위상 보간 결과를 나타내는 파형도이다.4 is a waveform diagram illustrating a phase interpolation result according to a slope of a delay clock input to the phase interpolator illustrated in FIG. 2.

도 4 (a)는 지연 클럭(DCLK)의 슬로프가 매우 가파른 경우이고, 도 4(d)는 지연 클럭(DCLK)의 슬로프가 최적인 경우를 나타낸다. 도 4(b) 및 도 4(c)는 지연 클럭(DCLK)의 슬로프가 최적인 경우보다 가파른 경우의 다른 예를 나타낸다. 즉, 도 4(a)에서 도 4(d)로 갈수록 지연 클럭(DCLK)의 슬로프는 최적의 경사에 가까워지고, 반대로 도 4(d)에서 도 4(a)로 갈수록 지연 클럭(DCLK)의 슬로프는 급격한경사를 가진다.4A illustrates a case where the slope of the delay clock DCLK is very steep, and FIG. 4D illustrates a case where the slope of the delay clock DCLK is optimal. 4 (b) and 4 (c) show another example in which the slope of the delay clock DCLK is steeper than the optimal case. That is, the slope of the delay clock DCLK becomes closer to the optimum slope as the flow goes from FIG. 4 (a) to FIG. 4 (d), and conversely, the slope of the delay clock DCLK goes from FIG. 4 (d) to FIG. 4 (a). The slope has a steep slope.

먼저 도 4(a)를 참조하면, 급경사의 슬로프를 가지는 지연 클럭(DCLK)이 위상 보간기로 입력되는 경우, 위상 보간기의 스텝이 하나씩 증가할 때마다 증가하는 위상 간격이 균일하지 않음을 알 수 있다. 즉, 위상 보간기 스텝의 첫 부분과 끝 부분은 위상 간격이 매우 조밀하고 가운데 부분은 위상 간격이 넓어, 위상 보간기가 비선형적 특성을 가지게 된다.First, referring to FIG. 4A, when the delay clock DCLK having the steep slope slope is input to the phase interpolator, it is understood that the increasing phase interval is not uniform each time the steps of the phase interpolator increase by one. have. In other words, the phase interpolator has a non-linear characteristic because the phase spacing of the first part and the end of the phase interpolator step is very dense and the center part is wide.

도 4(b) 및 도 4(c)를 참고하면, 지연 클럭(DCLK)의 슬로프가 최적 경사에 가까워짐에 따라 위상 보간기의 비선형 특성이 줄어드나, 여전히 위상 간격이 균일하지는 않다.Referring to FIGS. 4B and 4C, as the slope of the delay clock DCLK approaches an optimal slope, the nonlinear characteristics of the phase interpolator decrease, but the phase interval is still not uniform.

도 4(d)를 참조하면, 최적의 슬로프를 가지는 지연 클럭(DCLK)이 위상 보간기(23)로 입력되는 경우, 위상 보간기(23)의 스텝이 하나씩 증가할 때마다 증가하는 위상 간격이 균일함을 알 수 있다. 즉, 이 경우 위상 보간기(23)는 선형 특성을 가지게 된다.Referring to FIG. 4 (d), when the delay clock DCLK having the optimal slope is input to the phase interpolator 23, the phase interval that increases every time the steps of the phase interpolator 23 increases by one is obtained. It can be seen that uniformity. That is, in this case, the phase interpolator 23 has a linear characteristic.

도 5는 종래 기술에 따른 DLL회로의 출력 클럭(OCLK)의 지터를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 DLL 회로의 출력 클럭(OCLK)의 지터를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating jitter of an output clock OCLK of a DLL circuit according to the prior art, and FIG. 6 is a diagram illustrating jitter of an output clock OCLK of a DLL circuit according to an embodiment of the present invention.

종래 기술에 따른 DLL 회로와 본 발명에 따른 DLL 회로 모두 코오스 락킹(coarse locking) 단계 및 미세 락킹(fine locking) 단계를 거쳐 출력 클럭(OCLK)을 입력 클럭에 동기시킨다. 상술한 바와 같이, 코오스 락킹은 지연기(11, 21)에 의하여 이루어지고, 미세 락킹은 위상 보간기(13, 23)에 의하여이루어진다.Both the DLL circuit according to the prior art and the DLL circuit according to the present invention synchronize the output clock OCLK with the input clock through a coarse locking step and a fine locking step. As described above, coarse locking is performed by the retarders 11 and 21, and fine locking is performed by the phase interpolators 13 and 23. FIG.

도 5에서, '52'는 미세 락킹 단계에서의 출력 클럭(OCLK)을, '54'는 동기가 이루어진 후의 출력 클럭(OCLK)을 나타낸다. '54'를 살펴보면, 종래 기술에 따른 DLL 회로에 의한 동기 후의 출력 클럭(OCLK)의 지터는 약 70ps 이다.In FIG. 5, '52' represents an output clock OCLK in the fine locking step, and '54' represents an output clock OCLK after synchronization is performed. Looking at '54', the jitter of the output clock (OCLK) after synchronization by the DLL circuit according to the prior art is about 70ps.

도 6에서, '62'는 미세 락킹 단계에서의 출력 클럭(OCLK)을, '64'는 동기가 이루어진 후의 출력 클럭(OCLK)을 나타낸다. '64'를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 DLL 회로에 의한 동기 후의 출력 클럭(OCLK)의 지터는 약 45~50ps 이다.In FIG. 6, '62' represents an output clock OCLK in the fine locking step, and '64' represents an output clock OCLK after synchronization is performed. Looking at '64', the jitter of the output clock (OCLK) after the synchronization by the DLL circuit according to an embodiment of the present invention is about 45 ~ 50ps.

'54' 및 '64'를 확대한 도면에서 확실하게 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 DLL 회로의 출력 클럭(OCLK)의 지터가 종래 기술에 따른 DLL 회로의 출력 클럭(OCLK)의 지터에 비하여 훨씬 적음을 알 수 있다. 출력 클럭의 지터란 DLL 회로의 동기가 이루어진 후 출력 클럭(OCLK)과 입력 클럭(CLK) 간의 위상차를 나타낸다.As is apparent from the enlarged views of '54' and '64', the jitter of the output clock OCLK of the DLL circuit according to an embodiment of the present invention is the jitter of the output clock OCLK of the DLL circuit according to the prior art. It is much smaller than that. The jitter of the output clock represents the phase difference between the output clock OCLK and the input clock CLK after the DLL circuit is synchronized.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 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. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에 의하면, 위상 보간기로 입력되는 클럭 신호가 최적의 슬로프가 되도록 조절됨으로써, 위상 보간기가 높은 선형성을 갖게 된다. 따라서, DLL 회로의출력 클럭의 지터가 줄어드는 효과가 있다.According to the present invention, the phase interpolator has a high linearity by adjusting the clock signal input to the phase interpolator to be an optimal slope. Therefore, the jitter of the output clock of the DLL circuit is reduced.

Claims (8)

수신되는 입력 클럭을 소정 시간 지연하여 지연 클럭을 발생하는 지연기;A delayer for delaying a received input clock by a predetermined time to generate a delayed clock; 상기 지연 클럭의 위상을 보간하여 출력하는 위상 보간기;A phase interpolator for interpolating and outputting a phase of the delay clock; 상기 위상 보간기에서 출력되는 위상 보간된 클럭의 레벨을 변환하여 출력 클럭으로 출력하는 레벨 변환기;A level converter for converting a level of the phase interpolated clock output from the phase interpolator and outputting the converted output clock; 위상 보간기로 입력되는 지연 클럭의 슬로프를 예측하여 소정의 비교 신호를 발생하는 슬로프 검출기; 및A slope detector for predicting a slope of a delay clock input to a phase interpolator and generating a predetermined comparison signal; And 상기 비교 신호에 응답하여 상기 지연 클럭의 슬로프를 조절하는 슬로프 조절부를 구비하는 것을 특징으로 하는 지연 동기루프 회로.And a slope adjustment unit for adjusting a slope of the delay clock in response to the comparison signal. 제1 항에 있어서, 상기 슬로프 조절부는The method of claim 1, wherein the slope adjustment unit 상기 지연기와 상기 위상 보간기 사이의 상기 지연 클럭의 경로와 접지 전압 사이에 배치되는 커패시터; 및A capacitor disposed between a path of the delay clock between the delay unit and the phase interpolator and a ground voltage; And 상기 비교 신호에 응답하여 선택적으로 절단됨으로써, 상기 커패시터와 상기 지연 클럭의 경로와의 연결 여부를 결정하는 퓨즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 지연동기루프 회로.And a fuse which is selectively cut in response to the comparison signal to determine whether the capacitor is connected to a path of the delay clock. 제1 항에 있어서, 상기 슬로프 검출기는The method of claim 1, wherein the slope detector 전원 전압과 소정의 제1 노드 사이에 형성되어 제1 전류량을 흐르게 하는 정전류원;A constant current source formed between a power supply voltage and a predetermined first node to flow a first current amount; 제1 노드와 접지 전압 사이에 직렬로 연결되는 하나 이상의 테스트 트랜지스터; 및One or more test transistors connected in series between the first node and a ground voltage; And 상기 제1 노드의 전압과 소정의 기준 전압을 비교하여 상기 비교 신호를 발생하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 지연동기루프 회로.And a comparator for generating the comparison signal by comparing the voltage of the first node with a predetermined reference voltage. 제3 항에 있어서, 상기 기준 전압은The method of claim 3, wherein the reference voltage is 상기 전원 전압의 1/2인 것을 특징으로 하는 지연동기루프 회로.And a half of the power supply voltage. 제1 항에 있어서, 지연기는The method of claim 1 wherein the retarder 소정의 단위 지연시간을 가지는 지연셀들이 직렬로 연결된 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 지연동기루프 회로.A delay synchronization loop circuit comprising delay cells having a predetermined unit delay time connected in series. 클럭 신호의 위상을 보간하여 출력하는 위상 보간기를 포함하는 지연동기루프 회로에 있어서,A delayed synchronous loop circuit comprising a phase interpolator for interpolating and outputting a phase of a clock signal, 상기 클럭 신호의 슬로프를 검출하여 비교 신호를 발생하는 슬로프 검출기; 및A slope detector for detecting a slope of the clock signal to generate a comparison signal; And 상기 비교 신호에 응답하여 상기 지연 클럭의 슬로프를 조절하는 슬로프 조절부를 구비하는 것을 특징으로 하는 지연 동기루프 회로.And a slope adjustment unit for adjusting a slope of the delay clock in response to the comparison signal. 제6 항에 있어서, 상기 슬로프 조절부는The method of claim 6, wherein the slope adjustment unit 상기 위상 보간기의 입력단과 접지 전압 사이에 배치되는 커패시터; 및A capacitor disposed between an input terminal of the phase interpolator and a ground voltage; And 상기 비교 신호에 응답하여 선택적으로 절단됨으로써, 상기 커패시터와 상기 위상 보간기의 입력단과의 연결 여부를 결정하는 퓨즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 지연동기루프 회로.And a fuse which is selectively cut in response to the comparison signal to determine whether the capacitor is connected to an input of the phase interpolator. 제6 항에 있어서, 상기 슬로프 검출기는The method of claim 6, wherein the slope detector 전원 전압과 소정의 제1 노드 사이에 형성되어 제1 전류량을 흐르게 하는 정전류원;A constant current source formed between a power supply voltage and a predetermined first node to flow a first current amount; 제1 노드와 접지 전압 사이에 직렬로 연결되는 하나 이상의 테스트 트랜지스터; 및One or more test transistors connected in series between the first node and a ground voltage; And 상기 제1 노드의 전압과 소정의 기준 전압을 비교하여 상기 비교 신호를 발생하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 지연동기루프 회로.And a comparator for generating the comparison signal by comparing the voltage of the first node with a predetermined reference voltage.
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