KR20070099907A - Delay locked loop apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 DLL 장치의 구성도,1 is a configuration diagram of a general DLL device;
도 2는 도 1에 도시한 미세 지연 유닛의 구성도,FIG. 2 is a configuration diagram of the fine delay unit shown in FIG. 1;
도 3은 도 2에 도시한 지연수단의 상세 회로도,3 is a detailed circuit diagram of the delay means shown in FIG. 2;
도 4는 본 발명에 의한 미세 지연 유닛의 블록도,4 is a block diagram of a fine delay unit according to the present invention;
도 5는 도 4에 도시한 미세 지연 유닛의 상세 회로도,5 is a detailed circuit diagram of the fine delay unit shown in FIG. 4;
도 6은 도 5에 도시한 지연수단의 상세 회로도이다.FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the delay means shown in FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
200 : 미세 지연 유닛 210 : 제 1 지연제어부200: fine delay unit 210: first delay control unit
212-1~212-m : 지연수단 220 : 제 2 지연제어부212-1 to 212-m: delay means 220: second delay control unit
222-1~222-m : 지연수단 230 : 출력부222-1 to 222-m: delay unit 230: output unit
232 : 제 1 비교수단 234 : 제 2 비교수단232: first comparison means 234: second comparison means
240 : 반전회로 250, 260 : 가변 지연회로240:
300 : 경로 선택신호 생성부300: path selection signal generation unit
본 발명은 DLL 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고주파수와 저전압을 사용하는 반도체 메모리 장치에서 정확한 내부 클럭 신호를 생성하기 위한 DLL 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a DLL device, and more particularly, to a DLL device for generating an accurate internal clock signal in a semiconductor memory device using high frequency and low voltage.
일반적으로, 외부 클럭 신호에 동기하여 동작하는 반도체 메모리 장치에서는 고속 동작을 수행하기 위하여 외부로부터 클럭 신호를 수신하여 반도체 메모리 장치 내부에서 필요로 하는 클럭으로 변환하는 클럭 버퍼를 채용하고 있으며, 외부 명령에 의하여 데이터가 메모리 장치로부터 출력되기까지의 시간이 공정 등의 영향에 의하여 변하게 되어 반도체 메모리 장치의 출력 신호와 외부 클럭 신호와의 위상 차이가 발생하게 된다.In general, a semiconductor memory device operating in synchronization with an external clock signal employs a clock buffer that receives a clock signal from an external source and converts it into a clock required within the semiconductor memory device in order to perform a high speed operation. As a result, the time until the data is output from the memory device is changed by the influence of the process or the like, resulting in a phase difference between the output signal of the semiconductor memory device and the external clock signal.
외부 클럭 신호와 메모리 장치 출력 신호의 위상이 일치하지 않을 경우 반도체 메모리 장치의 고주파 특성이 저하되며, 이를 위하여 일반적으로 외부 클럭 신호와 메모리 장치 출력 신호의 위상을 일치시키는 지연 고정 루프(Delay Locked Loop; DLL) 장치를 사용한다.When the phases of the external clock signal and the memory device output signal do not coincide, the high frequency characteristics of the semiconductor memory device are deteriorated. For this purpose, a delay locked loop for generally matching the phase of the external clock signal and the memory device output signal is performed; DLL) device.
도 1은 일반적인 DLL 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a general DLL device.
도시한 것과 같이, DLL 장치는 외부 클럭 신호(CLK)를 입력받아 내부 레벨로 변환하여 출력하는 클럭 버퍼(110), 클럭 버퍼(110)의 출력 신호를 입력받아 제 1 디코더(190)에서 출력되는 제어 신호에 의해 입력 신호를 소정 시간 지연시켜 지연 된 클럭 신호(X1, X2)를 출력하는 복수의 코스(Coarse) 지연부(120, 122), 복수의 코스 지연부(120, 122)로부터 지연된 클럭 신호(X1, X2)를 입력받고, 제 2 디코더(192)에서 출력되는 제어 신호에 의해 지연된 클럭 신호(X1, X2)의 위상을 미세 조정하여 출력(Y)하기 위한 미세 지연 유닛(130), 미세 지연 유닛(130)으로부터 위상 조정된 신호(Y)를 입력받아 일시 저장한 후 DLL 클럭 신호(DLL_CLK)를 출력하는 출력 버퍼(140), 미세 지연 유닛(130)의 출력 신호(Y)를 입력받아 외부에서 공급되는 클럭 신호와 내부 클럭 신호 간의 시간 차이를 모델링하는 리플리카(150), 외부 클럭 신호와 리플리카(150)의 출력 신호를 입력받아 상호 비교하여 비교 신호를 출력하는 위상 검출기(160), 위상 검출기(160)에서 출력되는 비교 신호에 따라 지연 양을 조절하기 위한 위상 제어 신호를 출력하는 위상 제어부(170), 위상 제어부(170)에서 출력되는 위상 제어 신호에 따라 계수값을 생성하는 카운터(180), 카운터(180)로부터 계수값을 입력받아 디코딩한 후 이에 따라 생성된 제어 신호를 제 1 및 제 2 코스 지연부(120, 122)로 제공하는 제 1 디코더(190) 및 카운터(180)로부터 계수값을 입력받아 디코딩한 후 미세 지연 유닛(130)으로 제공하는 제 2 디코더(192)를 포함한다.As shown in the drawing, the DLL device receives an output signal of the
이러한 DLL 장치에서는 외부 클럭과 내부 클럭 간의 큰 지연 차이는 제 1 및 제 2 코스 지연부(120, 122)에서 보정하고, 제 1 및 제 2 코스 지연부(120, 122)의 보정 결과를 미세 지연 유닛(130)에서 믹싱하여 미세 조정함으로써, 반도체 메모리 장치가 외부 클럭에 동기되어 출력되도록 한다.In such a DLL device, a large delay difference between the external clock and the internal clock is corrected by the first and second
그리고, 미세 지연 유닛(130)의 출력 신호는 리플리카(150)에서 다시 모델링 되어, 모델링 결과에 따라 생성되는 위상 제어 신호에 의해 클럭 신호가 계속해서 보정되게 된다.The output signal of the
도 2는 도 1에 도시한 미세 지연 유닛의 구성도이다.FIG. 2 is a configuration diagram of the fine delay unit illustrated in FIG. 1.
도시한 것과 같이, 미세 지연 유닛(130)은 제 1 코스 지연부(120)의 출력 신호(X1)를 입력받아 소정 시간 지연시켜 출력하는 제 1 지연제어부(132) 및 제 2 코스 지연부(122)의 출력 신호(X2)를 입력받아 소정 시간 지연시켜 출력하는 제 2 지연제어부(134)를 포함하고, 제 1 및 제 2 지연제어부(132, 134)의 각 출력 단자는 출력 노드(Z)에 접속된다. 그리고, 출력 노드(Z)에 인가되는 신호는 인버터(136)에 의해 반전되어 출력(Y)된다.As shown in the drawing, the
아울러, 제 1 및 제 2 지연제어부(132, 134)는 각각 동일한 개수의 지연수단(132-0~132-n, 134-0~134-n)을 구비하며, 미세 지연 유닛(130)이 내부 클럭 신호의 미세 조정을 위해 동작할 때, 제 1 지연제어부(132)의 인에이블된 제어신호의 개수는 제 2 지연제어부(134)의 디스에이블된 제어신호의 개수와 동일하도록 제어된다. 즉, 제 1 지연제어부(132)의 제어신호(S1_0~S1_n)와 제 2 지연제어부(134)의 제어신호(S2_0~S2_n)가 서로 반대의 위상을 갖도록 제어하는 것이다.In addition, the first and
각각의 지연수단(132-0~132-n, 134-0~134-n)은 도 3에 도시한 것과 같이, 3상 CMOS 인버터로 구성할 수 있다.Each of the delay means 132-0 to 132-n and 134-0 to 134-n can be configured as a three-phase CMOS inverter as shown in FIG.
도 3은 도 2에 도시한 지연수단의 상세 회로도이다.FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the delay means shown in FIG.
도시한 것과 같이, 지연수단은 제 1 또는 제 2 코스 지연부(120, 122)의 출력 신호(X1, X2)가 입력되는 입력 단자(IN)에 인가되는 신호에 의해 구동되며 전원 단자와 제 1 노드(K1) 간에 접속되는 제 1 MOS 트랜지스터(P1), 제 1 노드(K1)와 출력 단자(OUT) 간에 접속되어 제어 신호-바(Sb)에 의해 구동되는 제 2 MOS 트랜지스터(P2), 출력 단자(OUT)와 제 2 노드(K2) 간에 접속되어 제어신호(S)에 의해 구동되는 제 3 MOS 트랜지스터(N1) 및 제 2 노드(K2)와 접지 단자 간에 접속되어 입력 단자(IN)로 인가되는 신호에 의해 구동되는 제 4 MOS 트랜지스터(N2)를 포함한다.As shown, the delay means is driven by a signal applied to the input terminal IN to which the output signals X1 and X2 of the first or second
제 1 및 제 2 지연제어부(132, 134)는 각각을 구성하는 복수의 지연수단(132-0~132-n, 134-0~134-n)으로 입력되는 제어신호 중 인에이블된 제어신호의 개수에 따라 입력 신호의 출력 지연 시간을 제어할 수 있으며, 예를 들어 제 1 지연제어부(132)의 지연수단을 n-x개(x는 n이하의 자연수) 활성화하였다면, 제 2 지연제어부(134)의 지연수단을 x+1개 활성화함으로써 제 1 및 제 2 입력 신호(X1, X2) 간의 지연 시간을 보정할 수 있다.The first and second
즉, n+1개의 지연수단을 각각 구비하는 제 1 및 제 2 지연제어부(132, 134)에 대하여, 제어 신호(S1_0~S1_n, S2_0~S2_n)를 선택적으로 인에이블하여 제어신호가 인에이블된 지연수단에 의해서는 낮은 저항에 의해, 제어신호가 디스에이블된 지연수단에 의해서는 높은 저항에 의해 신호가 출력되도록 하며, 결과적인 미세 지연 유닛(130)의 출력 신호(Y)는 제 1 입력신호(X1)와 제 2 입력신호(X2)의 시간 차이 내에서 지연되어 출력된다.That is, the control signals S1_0 to S1_n and S2_0 to S2_n are selectively enabled with respect to the first and second
그런데, 이러한 미세 지연 유닛을 이용하는 경우 출력 노드(Z)에 복수의 지연수단이 접속되어 있기 때문에 부하가 많이 걸리게 되고, 이에 따라 출력 노드(Z) 에서 생성되는 신호(Y)의 라이징(Rising) 타임과 폴링(Falling) 타임에 대한 마진을 보장할 수 없는 문제가 있다.However, in the case of using such a fine delay unit, since a plurality of delay means are connected to the output node Z, a heavy load is applied, and accordingly, the rising time of the signal Y generated at the output node Z is increased. There is a problem that a margin for overfalling time cannot be guaranteed.
특히, 고주파 및 저전압을 사용하는 반도체 메모리 장치에서 출력 노드(Z)의 라이징 및 폴링 타임이 클럭 신호의 반 주기 이상 소요되게 되어, 출력 신호가 원하는 레벨로 상승하지 못하게 되고, 이에 따라 부정확한 클럭 신호가 출력되어 메모리 장치가 오동작하게 된다.In particular, in a semiconductor memory device using a high frequency and a low voltage, the rising and falling times of the output node Z take more than half a period of the clock signal, so that the output signal does not rise to a desired level, and thus an incorrect clock signal. Is output and the memory device malfunctions.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고주파 및 저전압을 사용하는 반도체 메모리 장치에서 출력 신호가 외부 클럭에 동기되도록 하는 DLL 장치를 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and has a technical problem to provide a DLL device for synchronizing an output signal to an external clock in a semiconductor memory device using high frequency and low voltage.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 DLL 장치는 외부 클럭 신호를 각각 주어진 시간 동안 지연시켜 출력하는 제 1 및 제 2 코스 지연부와, 복수의 제어신호를 출력하는 디코더와, 상기 디코더로부터 출력되는 제어신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 응답하여 상기 제 1 및 코스 지연부로부터 입력되는 제 1 및 제 2 입력 신호를 미세 지연하는 미세 지연 유닛을 포함하는 DLL 장치로서, 상기 미세 지연 유닛은 직렬 접속되는 복수의 지연수단을 구비하여, 제 1 코스 지연부로부터 제공되는 제 1 입력 신호를 상기 제 1 입력 신호 및 제 2 입 력 신호 간의 위상 차이에 의해 결정되는 시간만큼 지연시키기 위한 제 1 지연제어부; 직렬 접속되는 복수의 지연수단을 구비하여, 제 2 코스 지연부로부터 제공되는 제 2 입력 신호를 상기 제 1 입력 신호 및 상기 제 2 입력 신호 간의 위상 차이에 의해 결정되는 시간만큼 지연시키기 위한 제 2 지연제어부; 상기 제 1 코스 지연부로부터 제 1 입력 신호를 입력받고, 상기 제 2 코스 지연부로부터 제 2 입력 신호를 입력받아, 상기 지연 고정 루프가 락킹 상태가 되는 경우 상기 제 1 및 제 2 입력 신호의 위상에 따른 경로 선택 신호를 출력하는 경로 선택 신호 생성부; 및 상기 경로 선택 신호에 응답하여 상기 제 1 및 제 2 지연제어부의 출력 신호 중 어느 하나를 출력하는 출력부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a DLL device includes: first and second coarse delay units for delaying and outputting an external clock signal for a given time, and a decoder for outputting a plurality of control signals; And a fine delay unit for finely delaying first and second input signals input from the first and coarse delay units in response to at least one of the control signals output from the decoder. The delay unit includes a plurality of delay means connected in series to delay the first input signal provided from the first coarse delay unit by a time determined by the phase difference between the first input signal and the second input signal. A first delay control unit; A second delay for delaying a second input signal provided from a second coarse delay section by a time determined by a phase difference between the first input signal and the second input signal, having a plurality of delay means connected in series; Control unit; A phase of the first and second input signals when the first input signal is input from the first coarse delay unit and the second input signal is input from the second coarse delay unit, and the delay locked loop is locked. A path selection signal generator for outputting a path selection signal according to the present invention; And an output unit outputting any one of output signals of the first and second delay control units in response to the path selection signal.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 DLL 장치는 외부 클럭 신호를 각각 주어진 시간 동안 지연시켜 출력하는 제 1 및 제 2 코스 지연부; 복수의 제어 신호를 출력하는 디코딩부; 및 상기 제 1 및 제 2 코스 지연부로부터 각각 제 1 및 제 2 입력 신호를 입력받으며, 상기 디코딩부에서 출력되는 제어 신호 중 적어도 어느 하나의 신호 및 락킹 상태 신호에 응답하여, 상기 제 1 입력 신호의 위상이 상기 제 2 입력 신호의 위상보다 앞서 있는 경우, 상기 제 1 입력 신호를 출력 신호로서 출력하고, 상기 제 2 입력 신호의 위상이 상기 제 1 입력 신호의 위상보다 앞서 있는 경우 상기 제 2 입력 신호를 출력 신호로서 출력하는 미세 지연 유닛;을 포함한다.In addition, the DLL device according to another embodiment of the present invention includes a first and second coarse delay unit for delaying and outputting an external clock signal for a given time, respectively; A decoding unit for outputting a plurality of control signals; And receiving first and second input signals from the first and second coarse delay units, respectively, and in response to at least one of the control signals output from the decoding unit and the locking state signal. Outputs the first input signal as an output signal when the phase of the second input signal is ahead of the phase of the second input signal, and outputs the first input signal when the phase of the second input signal is earlier than the phase of the first input signal. And a fine delay unit for outputting a signal as an output signal.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으 로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 미세 지연 유닛의 블록도이다.4 is a block diagram of a fine delay unit according to the present invention.
본 발명에 의한 미세 지연 유닛(200)은 제 1 코스 지연부로부터 제 1 입력 신호(X1)를 입력받아, 기 디코딩된 제 1 제어신호(S1)에 응답하여 제 1 입력 신호(X1) 및 제 2 입력 신호(X2) 간의 위상 차이에 의해 결정되는 시간만큼 제 1 입력 신호(X1)를 지연시키기 위한 제 1 지연제어부(210), 제 2 코스 지연부로부터 제 2 입력 신호(X2)를 입력받아, 기 디코딩된 제 2 제어신호(S2)에 응답하여 제 1 입력 신호(X1) 및 제 2 입력 신호(X2) 간의 위상 차이에 의해 결정되는 시간만큼 제 2 입력 신호(X2)를 지연시키기 위한 제 2 지연제어부(220), 제 1 코스 지연부로부터 제 1 입력 신호(X1)를 입력받고, 제 2 코스 지연부로부터 제 2 입력 신호(X2)를 입력받으며, 미세 지연 동작이 일어날 때 인에이블되는 락킹 상태 신호(LOCK_STATE)에 응답하여, 제 1 입력 신호(X1) 및 제 2 입력 신호(X2)의 위상에 따라 경로 선택 신호(SEL)를 출력하는 경로 선택 신호 생성부(300), 제 1 및 제 2 지연제어부(210)의 출력 신호(X1_D, X2_D)를 입력받아 경로 선택 신호 생성부(300)에서 출력되는 경로 선택 신호(SEL)에 응답하여 보정된 클럭 신호(Y)를 출력하는 출력부(230)를 포함한다.The
여기에서, 제 1 및 제 2 지연제어부(210, 220) 각각은 직렬 접속되는 복수의 지연수단을 포함하고, 제 1 및 제 2 지연제어부(210, 220)를 구성하는 지연수단은 동일한 개수(예를 들어, m개)로 이루어지며, 제 1 및 제 2 입력신호(X1, X2)의 지연시간 차이 즉, 위상 차이에 따라 인에이블되는 제어신호의 개수가 제어된다.Here, each of the first and second
그리고, 출력부(230)는 예를 들어, 제 1 입력신호(X1)의 위상이 제 2 입력신호(X2)보다 앞서있는 경우, 경로 선택 신호(SEL)의 제어에 의해 제 1 지연제어부(210)의 출력신호(X1_D)를 출력 단자(Y)로 출력하고, 제 1 입력신호(X1)와 제 2 입력신호(X2)의 위상이 동일한 경우 경로 선택 신호(SEL)의 레벨을 천이시킨다. 이후, 제 2 입력신호(X2)의 위상이 제 1 입력신호(X1)보다 앞서있는 경우, 레벨 천이된 경로 선택 신호(SEL)의 제어에 의해 제 2 지연제어부(220)의 출력신호(X2_D)를 출력 단자(Y)로 출력한다.For example, when the phase of the first input signal X1 is earlier than the second input signal X2, the
한편, 경로 선택 신호 생성부(300)는 미세 지연 동작이 일어날 때 인에이블되는 락킹 상태 신호(LOCK_STATE)에 응답하여, 제 1 입력 신호(X1)가 제 2 입력 신호(X2)보다 위상이 앞서는 경우 경로 선택 신호(SEL)를 출력하고, 제 2 입력 신호(X2)가 제 1 입력 신호(X1)보다 위상이 앞서는 경우 경로 선택 신호의 반전된 신호(SELZ)를 출력한다.On the other hand, the path
도 5는 도 4에 도시한 미세 지연 유닛의 상세 회로도이다.FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the fine delay unit shown in FIG. 4.
이하에서, 지연수단은 제어신호가 인에이블되는 경우 저항이 낮아져 입력 신호를 짧은 시간 지연하여 출력하고, 제어신호가 디스에이블되는 경우 저항이 증가되어 입력 신호를 긴 시간 지연하여 출력한다.Hereinafter, the delay means outputs the input signal with a short time delay when the control signal is enabled, and outputs the input signal by delaying the input signal when the control signal is disabled.
도시한 것과 같이, 제 1 지연제어부(210)는 복수의 지연수단(212-1~212-m)으로 이루어지고, 첫번째 지연수단(212-1)의 입력 단자(IN)로는 제 1 입력 신호(X1)가 공급된다. 그리고, 각 지연수단(212-1~212-m)의 제 1 내지 제 6 단자(S1, S2, S3, S1z, S2z, S3z)로는 제 1 제어신호(S1_0~S1_n) 및 그 반전신호(S1z_0~S1z_n)의 쌍이 순차적으로 입력되며, 이전 지연수단의 출력 단자(Y)는 다음 지연수단의 입력 단자(IN)와 접속된다. 또한, 제 2 지연제어부(220)는 복수의 지연수단(222-1~222-m)으로 이루어지고, 첫번째 지연수단(222-1)의 입력 단자(IN)로는 제 2 입력 신호(X2)가 공급된다. 그리고, 각 지연수단(222-1~222-m)의 제 1 내지 제 6 단자(S1, S2, S3, S1z, S2z, S3z)로는 제 2 제어신호(S2_0~S2_n) 및 그 반전신호(S2z_0~S2z_n)의 쌍이 순차적으로 입력되며, 이전 지연수단의 출력 단자(Y)는 다음 지연수단의 입력 단자(IN)와 접속된다.As shown, the first
제 1 및 제 2 제어신호(S1_0~S1_n, S2_0~S2_n)는 제 1 및 제 2 입력신호(X1, X2)의 위상 차이에 따라 각각의 인에이블 여부가 결정되는데, 위상이 앞선 신호가 입력되는 지연 제어부의 제어신호를 루핑 횟수에 따라 순차적으로 디스에이블시켜 지연시간이 증가하도록 하고, 위상이 느린 신호가 입력되는 지연 제어부의 제어신호를 루핑 횟수에 따라 순차적으로 인에이블시켜 지연시간이 단축되도록 한다.The first and second control signals S1_0 to S1_n and S2_0 to S2_n are determined whether or not to be enabled according to the phase difference between the first and second input signals X1 and X2. Delay the control signal of the delay control unit sequentially according to the number of loops to increase the delay time, and enable the control signal of the delay control unit to which the slow phase signal is input sequentially according to the looping time to reduce the delay time. .
즉, 초기에 제 1 입력신호(X1)의 위상이 제 2 입력신호(X2)의 위상보다 앞서 있고, 제 1 제어신호(S1_0~S1_n)가 모두 인에이블되어 있으며, 제 2 제어신호(S2_0~S2_n)가 모두 디스에이블된 상태에서 제 1 및 제 2 지연 제어부(210, 220)가 동작한다고 가정한다. 이 경우, 출력부(230)는 제 1 지연 제어부(210)의 출력 신호(X1_D)를 선택하여 보정된 클럭 신호(Y)로서 출력하게 된다. 이 출력 신호(Y)를 지연 고정 루프 회로의 입력 신호로 궤환시켜 외부 클럭과 비교한 결과, 지연이 더 필요한 것으로 판단되는 경우 제어신호(S1_0)을 디스에이블하는 반면, 제어신 호(S2_0)를 인에이블시켜 제 1 입력신호(X1)에 대한 지연시간을 증가시키고, 제 2 입력신호(X2)에 대한 지연시간을 단축시킨다. 아울러, 제어신호(S1_0)를 디스에이블하고, 제어신호(S2_0)를 인에이블하여 출력한 신호(Y)를 지연 고정 루프 회로의 입력으로 궤환시켜 외부 클럭과 비교한 결과 지연이 더 필요한 것으로 판단되는 경우 제어신호(S1_1)를 디스에이블하고 제어신호(S2_1)를 인에이블하여 제 1 입력신호(X1)에 대한 지연을 더욱 증가시키고, 제 2 입력신호(X2)에 대한 지연을 더욱 단축시킨다.That is, the phase of the first input signal X1 is earlier than the phase of the second input signal X2, the first control signals S1_0 to S1_n are all enabled, and the second control signal S2_0 to It is assumed that the first and
이러한 과정을 반복하게 되면, 제 1 및 제 2 입력신호(X1, X2)의 위상이 일치하게 되어 미세 지연 유닛(200)에 의해 조정되는 지연값이 코스 지연부가 갖는 지연값과 갖게 되어, 최초 제 1 및 제 2 입력신호(X1, X2)의 위상 사이에 존재하는 보정된 클럭 신호(Y)가 생성되게 된다.When this process is repeated, the phases of the first and second input signals X1 and X2 coincide with each other so that the delay value adjusted by the
도 6은 도 5에 도시한 지연수단의 상세 회로도이다.FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the delay means shown in FIG.
도시한 것과 같이, 본 발명에 적용되는 지연제어수단(210, 220)을 구성하는 각각의 지연수단은 복수의 제어 신호에 의해 지연값이 변화하는 CMOS 반전회로로 구성할 수 있다.As shown, each delay means constituting the delay control means 210, 220 to be applied to the present invention may be configured as a CMOS inverting circuit whose delay value is changed by a plurality of control signals.
보다 구체적으로, 본 발명의 지연수단은 전원단자(VDD)와 접지단자(VSS)간에 접속되는 반전회로(240), 전원단자(VDD)와 반전회로(240)의 제 1 노드(K11)간에 접속되어 제어 신호(S1z, S2z, S3z)에 의해 구동되는 제 1 지연회로(250) 및 반전회로(240)의 제 2 노드(K12)와 접지단자(VSS)간에 접속되어 제어 신호(S1, S2, S3)에 의해 구동되는 제 2 지연회로(260)를 포함한다.More specifically, the delay means of the present invention is connected between the inverting
여기에서, 반전회로(240)는 전원단자(VDD)와 제 1 노드(K11) 간에 접속되어 접지전위(VSS)에 의해 구동되는 제 1 MOS 트랜지스터(P11), 제 1 노드(K11)와 출력 단자(Y)간에 접속되어 입력 신호(IN)에 의해 구동되는 제 2 MOS 트랜지스터(P12), 출력 단자(Y)와 제 2 노드(K12)간에 접속되어 입력 신호(IN)에 의해 구동되는 제 3 MOS 트랜지스터(N11) 및 제 2 노드(K12)와 접지단자(VSS)간에 접속되어 전원전압 신호에 의해 구동되는 제 4 MOS 트랜지스터(N12)를 포함한다.Here, the
그리고, 제 1 지연회로(250)는 전원단자(VDD)와 제 1 노드(K11) 간에 병렬 접속되어 각각 제어 신호(S1z, S2z, S3z)에 의해 구동되는 복수의 MOS 트랜지스터로 이루어지고, 제 2 지연회로(260)는 제 2 노드(K12)와 접지단자(VSS)간에 병렬 접속되어 각각 제어신호(S1, S2, S3)에 의해 구동되는 복수의 MOS 트랜지스터로 이루어진다. 여기에서, 제 1 및 제 2 MOS 트랜지스터(P11, P12)와 제 1 지연회로(250)를 구성하는 MOS 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터로, 제 3 및 제 4 MOS 트랜지스터(N11, N12)와 제 2 지연회로(260)를 구성하는 MOS 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로 구성할 수 있고, 제 1 지연회로(250)를 구동하기 위한 제어 신호(S1z, S2z, S3z)는 제 2 지연회로(260)를 구동하기 위한 제어신호(S1, S2, S3)의 반전 신호가 된다.The
이러한 지연회로에서, 입력 신호(IN)는 제 1 및 제 2 지연회로(250, 260)를 구성하는 MOS 트랜지스터의 턴온/턴오프 여부에 따라 지연값이 변화하게 되며, 예를 들어 제어신호(S1, S2, S3)가 하이 레벨로 인에이블되는 경우 MOS 트랜지스터에 의한 저항이 작아져 지연시간이 짧아지는 반면, 제어신호(S1, S2, S3)가 로우 레벨로 디스에이블되는 경우 저항이 증가하여 지연시간이 길어지게 된다.In such a delay circuit, the input signal IN changes in a delay value depending on whether the MOS transistors constituting the first and
이와 같이, 지연수단에 인가되는 제어신호의 인에이블 여부에 따라 입력 신호의 지연시간을 가변시킬 수 있어, 코스 지연부로부터 출력되는 신호 간의 위상 차이를 보정할 수 있게 된다.In this way, the delay time of the input signal can be varied according to whether the control signal applied to the delay means is enabled, so that the phase difference between the signals output from the coarse delay unit can be corrected.
다시 도 5를 참조하면, 출력부(230)는 제 1 지연제어부(210)의 출력신호인 제 1 지연 신호(X1_D)와 제 2 지연제어부(220)의 출력신호인 제 2 지연신호(X2_D)를 입력받아 경로 선택신호(SEL)의 제어에 의해 제 1 및 제 2 지연 신호(X1_D, X2_D) 중 어느 하나를 출력한다.Referring to FIG. 5 again, the
이를 위하여, 출력부(230)는 제 1 비교수단(232) 및 제 2 비교수단(234)을 포함하는데, 제 1 및 제 2 비교수단(232)은 각각 제 1 지연신호(X1_D)와 경로 선택-바 신호(SELb)를 비교하여 제 1 비교 신호를 출력하는 제 1 비교회로(2322, 2342), 제 2 지연신호(X2_D)와 경로 선택 신호(SEL)를 비교하여 제 2 비교 신호를 출력하는 제 2 비교회로(2324, 2344) 및 제 1 및 제 2 비교회로(2322/2324, 2342/2344)의 출력 신호를 비교하여 제 3 비교신호(Y)를 출력하는 제 3 비교회로(2326, 2346)를 포함한다.To this end, the
여기에서, 제 1 입력신호(X1)의 위상이 제 2 입력신호(X2)의 위상보다 앞서있는 경우, 경로 선택 신호(SEL)는 예를 들어 로우 레벨이 되어 출력 단자(Y)를 통해 제 1 입력신호(X1)를 지연시킨 제 1 지연신호(X1_D)가 출력되도록 하고, 두 입력신호(X1, X2)의 위상이 동일하게 되는 경우 경로 선택 신호(SEL)의 레벨이 하이 레벨로 천이되며, 이후 제 2 입력신호(X2)의 위상이 제 1 입력신호(X1)의 위상보다 앞서게 되면, 출력단자(Y)를 통해 제 2 입력신호(X2)를 지연시킨 제 2 지연신호(X2_D)가 출력되도록 한다.Here, when the phase of the first input signal (X1) is ahead of the phase of the second input signal (X2), the path selection signal (SEL) is, for example, low level to the first through the output terminal (Y) The first delayed signal X1_D delaying the input signal X1 is outputted, and when the phases of the two input signals X1 and X2 become the same, the level of the path selection signal SEL transitions to a high level. After that, when the phase of the second input signal X2 is earlier than the phase of the first input signal X1, the second delay signal X2_D, which delays the second input signal X2 through the output terminal Y, is output. Be sure to
한편, 제 1 내지 제 3 비교수단(2322, 2324, 2326, 2342, 2344, 2346)은 각각 낸드(NAND) 게이트로 구성하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the first to third comparison means (2322, 2324, 2326, 2342, 2344, 2346) are each formed of a NAND gate.
즉, 본 발명에서는 지연량을 가변시킬 수 있는 지연 제어부에 의해 코스 지연부에서 출력되는 클럭 신호의 지연량을 미세 조정하고, 위상이 앞선 신호의 지연량을 위상이 느린 신호에 맞추어 보정하여 출력하며, 출력 노드에 가해지는 부하를 줄임으로써, 반도체 메모리 장치가 외부 클럭에 정확히 동기된 신호에 위해 동작할 수 있도록 한다.That is, the present invention finely adjusts the delay amount of the clock signal output from the coarse delay unit by the delay control unit that can vary the delay amount, corrects the delay amount of the signal whose phase is earlier in accordance with the slower phase signal, and outputs it. By reducing the load on the output node, the semiconductor memory device can operate on a signal exactly synchronized to an external clock.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면 반도체 메모리 장치에서 출력이 외부 클 럭에 동기되도록 할 수 있어, 반도체 장치의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 반도체 메모리 장치가 고주파수 및 저전력으로 동작하는 경우에도 내부 클럭 신호의 라이징 타임 및 폴링 타임을 줄임으로써 동작 전압이 감소하더라도 내부 클럭 신호를 정확하게 생성할 수 있다.According to the present invention described above, the output in the semiconductor memory device can be synchronized to the external clock, thereby improving the operation reliability of the semiconductor device. In addition, even when the semiconductor memory device operates at high frequency and low power, the internal clock signal may be accurately generated even if the operating voltage decreases by reducing the rising time and the falling time of the internal clock signal.
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