KR20090114989A - Duty circle correct circuit and delay locked loop circuit thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 설계기술에 관한 것으로서, 특히, 반도체 소자의 듀티 사이클 보정회로(Duty Circle Correct circuit : DCC)를 구비하는 지연고정루프회로(Delay Locked Loop circuit : DLL)에 관한 것으로서, 더 자세히는 기존의 듀티 사이클 보정회로(DCC)에 비해 좀 더 정밀한 듀티 보정 동작을 수행할 수 있는 듀티 사이클 보정회로(DCC)를 구비하는 지연고정루프(DLL)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous DRAM)과 같은 동기식 반도체 메모리 장치는 메모리 컨트롤러(CTRL)와 같은 외부 장치로부터 입력되는 외부클록에 동기된 내부클록를 이용하여 외부 장치들과 데이터의 전송을 수행한다. Synchronous semiconductor memory devices such as DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous DRAM) transfer data with external devices using an internal clock synchronized with an external clock input from an external device such as a memory controller (CTRL).
이는 메모리와 메모리 컨트롤러간에 안정적으로 데이터를 전송하기 위해서는 메모리 컨트롤러에서 인가되는 메모리로 외부클록과 메모리에서 출력되는 데이터간의 시간적 동기가 매우 중요하기 때문이다.This is because, in order to stably transfer data between the memory and the memory controller, the time synchronization between the external clock and the data output from the memory is very important.
이때, 메모리에서 출력되는 데이터는 내부클록에 동기되어 출력되는데, 내부클록은 처음에 메모리로 인가될 때에는 외부클록과 동기된 상태로 인가되지만, 메모리 내의 각 구성요소들을 거치면서 지연되어 메모리 외부로 출력될 때에는 외부클록과 동기되지 않은 상태로 출력된다.At this time, the data output from the memory is output in synchronization with the internal clock. When the internal clock is initially applied to the memory, the internal clock is applied in synchronization with the external clock, but is delayed through each component in the memory and output to the outside of the memory. If it does, it is output out of sync with external clock.
따라서, 메모리에서 출력되는 데이터의 안정적인 전송을 위해서는 데이터를 전송하는 메모리 내의 각 구성요소들을 거치면서 지연된 내부클록이 메모리 컨트롤러에서 인가되는 외부클록의 에지(Edge), 혹은 중심(center)에 정확하게 위치시키기 위해 데이터가 버스에 실리는 시간을 내부클록에 역보상하여 내부클록과 외부클록이 동기되도록 해야한다.Therefore, for stable transmission of data output from the memory, the delayed internal clock is accurately positioned at the edge or center of the external clock applied by the memory controller while passing through each component in the memory transmitting the data. To do this, the time the data is on the bus must be compensated back to the internal clock so that the internal and external clocks are synchronized.
이러한 역활을 수행하는 클록 동기회로로는 위상고정루프(PLL: Phase Locked Loop)회로와 지연고정루프(DLL)회로가 있다.Clock synchronizing circuits that perform this role include a phase locked loop (PLL) circuit and a delay locked loop (DLL) circuit.
이 중 외부클록의 주파수와 내부클록의 주파수가 서로 다른 경우에는 주파수 채배기능을 사용하여야 함으로 주로 위상고정루프(PLL)를 사용한다. 하지만, 외부클록의 주파수와 내부클록의 주파수가 동일한 경우에는 위상고정루프(PLL)에 비해 잡음에 큰 영향을 받지 않고 상대적으로 작은 면적에서 구현 가능한 지연고정루프(DLL)회로를 주로 사용한다. Of these, when the frequency of the external clock and the internal clock are different, the frequency-locking function should be used. Therefore, a phase locked loop (PLL) is used. However, when the frequency of the external clock is the same as the frequency of the internal clock, a delayed fixed loop (DLL) circuit that can be implemented in a relatively small area is mainly used compared to the phase locked loop (PLL).
즉, 반도체 메모리 소자의 경우는 사용되는 주파수가 동일하므로 클록 동기회로로서 주로 지연고정루프(DLL)회로를 사용한다.That is, in the case of the semiconductor memory device, since the frequency used is the same, a delay locked loop (DLL) circuit is mainly used as the clock synchronization circuit.
그 중에서도 반도체 메모리 소자에서는 고정 지연 값을 저장할 수 있는 레지스터를 구비하여 전원차단시, 레지스터에 고정 지연 값을 저장하였다가 다시 전원 이 인가되면 레지스터에 저장되어 있던 고정 지연 값을 로딩하여 내부클록을 고정하는데 사용함으로써 반도체 메모리 소자의 최초 동작시 내부클록과 외부클록의 위상차이가 상대적으로 작은 시점에서 클록 동기 동작을 수행할 수 있고, 최초 동작 이후에도 내부클록과 외부클록의 위상차이에 따라 레지스터의 지연 값이 변동하는 폭을 조절함으로써 내부클록과 외부클록이 동기되는데 소요되는 시간을 줄일 수 있는 레지스터 제어형 지연고정루프(Register Controlled DLL)회로가 가장 널리 사용되고 있다.In particular, the semiconductor memory device includes a register for storing a fixed delay value, and when the power is turned off, the fixed delay value is stored in the register, and when the power is applied again, the internal clock is fixed by loading the fixed delay value stored in the register. In this case, the clock synchronization operation can be performed when the phase difference between the internal clock and the external clock is relatively small during the initial operation of the semiconductor memory device, and the delay value of the register according to the phase difference between the internal clock and the external clock even after the initial operation. The most widely used register controlled delayed loop circuit is to adjust the fluctuation width to reduce the time it takes for the internal and external clocks to synchronize.
도 1은 일반적인 레지스터 제어형 지연고정루프(DLL)회로를 도시한 블록 다이어그램이다.1 is a block diagram showing a general register controlled delay locked loop (DLL) circuit.
도 1을 참조하면, 일반적인 레지스터 제어형 지연고정루프(DLL)회로는, 소오스 클록(REFCLK)과 피드백 클록(fbclkr and fbclkf)의 위상을 비교하기 위한 위상비교부(100R, 100F)와, 제어클록(CONTCLK)에 응답하여 딜레이 쉬프팅 업데이트 주기마다 순차적으로 활성화되는 다수의 제어 펄스(PULSE2, PULSE3, PULSE6)를 생성하기 위한 제어 펄스 생성부(110)와, 위상비교부(100R, 100F)의 비교결과(fine, coarse, FM_pdout, finef, coarsef, FM_pdoutf)에 대응하는 모드제어신호(FM_END, lock_state, FM_END_F, lock_statef)를 생성하기 위한 모드제어부(160R, 160F)와, 모드제어신호(FM_END, lock_state, FM_END_F, lock_statef) 에 응답하여 노멀 모드(normal mode) 및 미세조정 모드(coarse mode)에서는 딜레이 쉬프팅 동작을 제어하기 위한 제1딜레이 쉬프트 제어신호(frclk_sl, frclk_sr, srclk_sl, srclk_sr, ffclk_sl, ffclk_sr, sfclk_sl, sfclk_sr)를 생성하고 패스트 모드(fast mode)에서 는 딜레이 쉬프팅 동작을 제어하기 위한 제2딜레이 쉬프트 제어신호(fastr_sl, fastf_sl)를 생성하는 딜레이 쉬프트 제어부(130R, 130F)와, 노멀 모드에서는 제1딜레이 쉬프트 제어신호(frclk_sl, frclk_sr, srclk_sl, srclk_sr, ffclk_sl, ffclk_sr, sfclk_sl, sfclk_sr)에 응답하여 내부클록(clkin1, clkin2)의 위상을 딜레이 유닛 단위로 딜레이 쉬프팅시키고, 미세조정 모드에서는 제1딜레이 쉬프트 제어신호 내부클록(clkin1, clkin2)의 위상을 딜레이 유닛보다 작은 단위로 딜레이 쉬프팅 시키며, 패스트 모드에서는 제2딜레이 쉬프트 제어신호(fastr_sl, fastf_sl)에 응답하여 내부클록(clkin1, clkin2)의 위상을 딜레이 그룹 - 다수의 딜레이 유닛을 포함함 - 단위로 딜레이 쉬프팅시키기 위한 위상딜레이부(140R, 140F)와, 듀티보정부(120)의 출력클록(ifbclkr, ifbclkf)을 입력받아 내부클록 경로의 실제 지연조건을 반영하여 피드백 클록(fbclkr, fbclkf)으로서 출력하기 위한 지연복제모델부(150R, 150F)와, 외부클록(CLK)을 버퍼링하여 서로 위상이 동기된 소오스 클록(REFCLK)과 제어클록(CONTCLK) 및 내부클록(clkin1, clkin2)을 생성하기 위한 클록 버퍼부(180B)와, 클록인에이블신호의 반전신호(ckeb_com)와 모드 레지스터 셋(Mode Register Set : MRS)의 파워다운모드 정보를 가지고 있는 신호(sapd) 및 프리차지(PREcharge) 정보를 가지고 있는 신호(rasidle)에 응답하여 클록 버퍼부(180B)의 동작을 제어하기 위한 클록버퍼 인에이블 신호(CLKBUF_ENb)를 생성하는 파워다운모드 제어부(180A)와, 반도체 메모리 소자 외부에서 입력되는 지연고정루프(DLL) 리셋 신호(dll_resetb)와 지연고정루프(DLL) 비활성화신호(dis_dll)에 응답하여 지연고정루프(DLL)회로의 동작을 제어하는 리셋 신 호(reset)를 생성하기 위한 지연고정루프(DLL) 제어부(190)와, 위상 딜레이부(140R, 140F)의 출력클록(mixout_r, mixout_f) 중 어느 하나(mixout_r or mixout_f)의 위상을 반전 - 주로 mixout_f - 하여 출력함으로써, 내부클록(clkin1, clkin2)의 라이징 에지에 대응된 라이징 에지를 갖는 라이징 내부클록(rising_clk)과 내부클록(clkin1, clkin2)의 폴링 에지에 대응된 라이징 에지를 갖는 폴링 내부클록(falling_clk)을 출력하는 전치듀티보정부(119)와, 락킹 상태에서 전치듀티보정부(119)의 출력클록(rising_clk, falling_clk)의 듀티 비(duty ratio)를 보정하기 위한 듀티보정부(120), 및 듀티보정부(120)의 출력클록(ifbclkr, ifbclkf)을 드라이빙한 지연고정루프 출력클록(irclkdll, ifclkdll)을 반도체 메모리 소자의 출력드라이버로 출력하기 위한 지연고정루프(DLL) 드라이버(170)을 구비한다.Referring to FIG. 1, a general register controlled delay locked loop (DLL) circuit includes a
전술한 일반적인 레지스터 제어형 지연고정루프(DLL)회로의 구성을 바탕으로 그 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation thereof will be described based on the configuration of the general register control type delay locked loop (DLL) circuit described above.
먼저, 전술한 레지스터 제어형 지연고정루프(DLL)회로는, 듀얼루프(Dual-Loop) 방식으로 동작하는 지연고정루프(DLL)회로로서, 이때, 듀얼루프 방식은 지연고정루프(DLL)회로 드라이버(170)을 통해 출력되는 지연고정루프 출력클록(irclkdll, ifclkdll)의 듀티 비(duty ratio)가 50 대 50 이 되도록 하기 위한 듀티비 보정 동작을 수행하기 전에 서로 상반되는 위상을 갖는 두 개의 클록을 사용하여 지연고정루프 동작을 수행하고, 지연고정루프 동작을 통해 락킹 상태가 되면 듀티비 보정 동작을 수행하는 방식을 의미한다.First, the above-described register controlled delay locked loop (DLL) circuit is a delay locked loop (DLL) circuit operating in a dual-loop (Dual-Loop) method, wherein the dual loop method is a delay locked loop (DLL) circuit driver ( Two clocks with opposite phases are used before performing the duty ratio correction operation so that the duty ratio of the delay locked loop output clocks (irclkdll and ifclkdll) outputted through 170) is 50 to 50. By performing the delay locked loop operation, if the locked state through the delay locked loop operation means a method of performing the duty ratio correction operation.
즉, 내부클록(clkin1, clkin2)의 라이징 에지(rising edge)에 대응된 라이징 에지를 갖는 라이징 내부클록(rising_clk)과 내부클록(clkin1, clkin2)의 폴링 에지(falling edge)에 대응된 라이징 에지를 갖는 폴링 내부클록(falling_clk)을 사용하여 지연고정루프 동작을 수행하는 방식을 의미한다.That is, the rising edge corresponding to the rising edge corresponding to the rising edge of the rising edge of the internal clocks clkin1 and clkin2 and the rising edge corresponding to the falling edges of the internal clocks clkin1 and clkin2 are determined. A method of performing a delay locked loop operation using a falling inner clock (falling_clk).
듀얼루프 방식과 상반되는 다른 방식으로는 싱글루프(Single-Loop) 방식이 있는데, 이때, 싱글루프 방식은 듀티 보정 동작을 수행하기 전에 내부클록(clkin1, clkin2)의 라이징 에지 또는 폴링 에지에 대응된 한 개의 클록만을 사용하여 지연고정루프 동작을 수행하고, 지연고정루프 동작을 통해 락킹 상태가 되면 듀티비 보정 동작을 수행하는 방식을 의미한다.In contrast to the dual loop method, there is a single loop method, in which the single loop method corresponds to the rising edge or the falling edge of the inner clock (clkin1, clkin2) before performing the duty compensation operation. The delay locked loop operation is performed using only one clock, and when the locked state is reached through the delay locked loop operation, the duty ratio correction operation is performed.
구체적으로, 지연고정루프(DLL)회로의 구성요소 중 모드제어부(160R, 160F), 위상비교부(100R, 100F), 딜레이 쉬프트 제어부(130R, 130F), 위상 딜레이부(140R, 140F), 지연복제모델부(150R, 150F)는, 서로 같은 회로구성을 갖는 라이징 내부클록(rising_clk)의 위상을 조절하기 위한 블록(100R, 160R, 130R, 140R, 150R)과 폴링 내부클록(falling_clk)의 위상을 조정하기 위한 블록(100F, 160F, 130F, 140F, 150F)으로 나누어진다.Specifically, among the components of the delay locked loop (DLL) circuit, the
여기서, 라이징 내부클록(rising_clk)의 위상을 조정하기 위한 블록(100R, 160R, 130R, 140R, 150R)은, 락킹 상태 전에도 라이징 내부클록(rising_clk)의 라이징 에지와 소오스 클록(REFCLK)의 라이징 에지가 동기되도록 라이징 내부클록(rising_clk)의 위상을 조정하고, 락킹 상태 후에도 라이징 내부클록(rising_clk)의 라이징 에지와 소오스 클록(REFCLK)의 라이징 에지가 동기되도록 라이징 내부클록(rising_clk)의 위상을 조정하는데 이는, 락킹 상태 전에는 락킹 상태를 만들기 위함이고 락킹 상태 후에는 반도체 메모리 소자의 외부에서 인가되는 전원전압의 변동 또는 노이즈 등의 영향으로부터 라이징 클록(rising_clk)의 위상이 변동하는 것을 보상하기 위함이다.Here, the
그리고, 폴링 내부클록(falling_clk)의 위상을 조정하기 위한 블록(100F, 160F, 130F, 140F, 150F)은, 락킹 상태 전에는 폴링 내부클록(falling_clk)의 라이징 에지와 소오스 클록(REFCLK)의 라이징 에지가 동기되도록 폴링 내부클록(falling_clk)의 위상을 조정하지만, 락킹 상태 후에는 일부(130F, 140F)만 동작하고 나머지(100F, 160F, 150F)는 동작하지 않는데, 이는, 락킹 상태 전에는 락킹 상태를 만들기 위함이고 락킹 상태 후에는 락킹 상태에 들어감과 동시에 듀티보정부(120)에 의해 듀티가 보정된 상태이기 때문에 폴링 내부클록(falling_clk)의 위상이 변동하는 것은 지연고정루프(DLL) 드라이버(170)의 출력에 영향을 미치지 않는다.In addition, the
참고로, 일반적인 듀얼루프 방식의 레지스터 제어형 지연고정루프(DLL)회로에서 락킹 상태라 함은 소오스 클록(REFCLK)과 라이징 내부클록(rising_clk)의 라이징 에지 및 폴링 내부클록(falling_clk)의 라이징 에지가 모두 동기된 상태 - 일정 오차범위 이내 - 를 의미하는 것이다.For reference, in a general dual loop register-controlled delay locked loop (DLL) circuit, the locked state includes both the rising edge of the source clock (REFCLK) and the rising internal clock (rising_clk) and the rising edge of the falling internal clock (falling_clk). It means a synchronized state-within a certain margin of error.
도 2는 도 1에 도시된 일반적인 레지스터 제어형 지연고정루프(DLL)회로의 구성요소 중 종래기술에 따른 듀티보정부의 구성을 상세히 도시한 회로도이다.FIG. 2 is a circuit diagram showing in detail the configuration of a duty compensator according to the prior art among the components of the general register controlled delay locked loop (DLL) circuit shown in FIG.
도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 듀티보정부(120)는, 정 클록(rising_clk) 과 부 클록(falling_clk)의 위상차이를 검출하고, 검출결과에 대응하는 가중치를 반영하여 정 클록(rising_clk)과 부 클록(falling_clk)의 위상을 혼합하기 위한 위상혼합부(122), 및 위상혼합부(122)에서 출력되는 클록(ifbclkr, ifbclkf)을 반정구동하기 위한 클록반전구동부(124)를 구비한다.Referring to FIG. 2, the
여기서, 위상혼합부(122)는, 정 클록(rising_clk)과 부 클록(falling_clk)의 위상차이를 검출하여 가중치 선택신호(wr_sel)를 출력하기 위한 위상검출부(1222)와, 가중치 선택신호(wr_sel)에 응답하여 정 클록(rising_clk)과 부 클록(falling_clk)의 혼합비율을 제어하기 위한 혼합제어신호(CTRL1, CTRL1b, CTRL2, CTRL2b, CTRL3, CTRL3b)를 생성하는 혼합제어부(1224), 및 서로 다른 입력단(IN_ND1, IN_ND2)으로 인가되는 정 클록(rising_clk) 및 부 클록(falling_clk)을 혼합제어신호(CTRL1, CTRL1b, CTRL2, CTRL2b, CTRL3, CTRL3b)에 응답하여 각각 변화하는 구동력으로 동일한 출력단(OUT_ND)에 반전구동함으로써 정 클록(rising_clk) 및 부 클록(falling_clk)을 혼합하기 위한 클록혼합부(1226)를 구비한다. 또한, 정 클록(rising_clk) 및 부 클록(falling_clk)이 락킹 상태임을 알려주는 신호(lock_state, lock_statef)에 응답하여 듀티 보정 인에이블 신호(DCC_ENb)를 생성하기 위한 듀티 보정 인에이블 신호 생성부(1228)를 더 구비한다.Here, the
참고로, 듀티 보정 인에이블 신호(DCC_ENb)는, 클록버퍼 인에이블 신호(CLKBUF_ENb)와 함께 혼합제어부(1224)로 인가되어 혼합제어신호(CTRL1, CTRL1b, CTRL2, CTRL2b, CTRL3, CTRL3b)를 생성하는 동작에 영향을 미친다.For reference, the duty cycle correction enable signal DCC_ENb is applied to the
또한, 도 2에 도시된 클록혼합부(1226)는 정 클록(rising_clk)에 대응하는 부분이고, 부 클록(falling_clk)에 대응하는 부분은 도시되어 있지 않다. 그 이유는, 부 클록(falling_clk)에 대응하는 부분과 정 클록(rising_clk)에 대응하는 부분이 거의 동일하며, 다만, 서로 다른 입력단(IN_ND1, IN_ND2)을 통해 입력되는 클록이 서로 반대일 뿐이기 때문이다.In addition, the
즉, 도 2에 도시된 정 클록(rising_clk)에 대응하는 클록혼합부(1226)는, 제1입력단(IN_ND1)으로 정 클록(rising_clk)이 인가되고 제2입력단(IN_ND2)으로 부 클록(falling_clk)이 인가되지만, 도 2에 도시되지 않은 부 클록(falling_clk)에 대응하는 클록혼합부(1226)는, 제2입력단(IN_ND2)으로 정 클록(rising_clk)이 인가되고 제1입력단(IN_ND1)으로 부 클록(falling_clk)이 인가될 뿐, 나머지 구성은 완전히 동일하다.That is, the
따라서, 이후로 설명되는 종래기술에 따른 듀티 사이클 보정회로(DCC)의 구성요소들은 위상혼합부(122)를 설명한 방식과 마찬가지로 정 클록(rising_clk)에 대응하는 부분만을 설명하도록 하겠다. 즉, 부 클록(falling_clk)에 대응하는 부분도 정 클록(rising_clk)에 대응하는 부분과 입/출력되는 신호의 이름이 다를 뿐 그 구성 및 동작이 거의 동일하다는 점은 변함이 없다.Therefore, the components of the duty cycle correction circuit DCC according to the related art, which will be described later, will be described only for a portion corresponding to the positive clock rising_clk in the same manner as the
그리고, 클록반전구동부(124)는, 한 개의 PMOS 트랜지스터(P1)와 한 개의 NMOS 트랜지스터(N1)으로 이루어진 인버터로서, 위상혼합부(122)의 출력노드(OUT_ND)에 실린 클록을 반전구동하여 듀티보정클록(ifbclkr)로서 출력해 주는 역할을 수행한다.The
즉, 위상혼합부(122)에서 듀티비가 보정하기 위한 동작을 수행할 때, 도면에 도시된 바와 같이 혼합제어신호(CTRL1, CTRL1b, CTRL2, CTRL2b, CTRL3, CTRL3b)에 의해 온/오프(On/Off) 제어되는 다수의 인버터(INV1, INV2, INV3, INV4, INV5, INV6)를 사용하여 정 클록(rising_clk)과 부 클록(falling_clk)을 각각 서로 다른 구동력으로 반전구동하는 방법을 사용하므로, 위상혼합부(122)의 출력노드(OUT_ND)에 실린 클록의 위상은 정 클록(rising_clk) 및 부 클록(falling_clk)의 위상과 상반되는 상태이고, 이를 다시 되돌리기 위해서 클록반전구동부(124)에서는 위상혼합부(122)의 출력노드(OUT_ND)에 실린 클록을 반전구동 해준다.That is, when the duty ratio is corrected in the
한편, 클록반전구동부(124)의 구성을 다시 살펴보면, 상기에서 설명한 바와 같이 한 개의 PMOS 트랜지스터(P1)와 한 개의 NMOS 트랜지스터(N1)를 사용하여 반전 구동 동작을 수행하는 일반적인 인버터의 구조를 갖는 것을 알 수 있다.On the other hand, the configuration of the
즉, 위상혼합부(122)의 출력노드(OUT_ND)에 실린 클록이 로직'하이'(High)로 활성화된 구간에서는 클록반전구동부(124)에 구비된 NMOS 트랜지스터(N1)에 의해 반전구동되어 듀티보정클록(ifbclkr)이 로직'로우'(Low)로 비활성화되는 구간으로서 출력되고, 위상혼합부(122)의 출력노드(OUT_ND)에 실린 클록이 로직'로우'(Low)로 비활성화된 구간에서는 클록반전구동부(124)에 구비된 PMOS 트랜지스터(P1)에 의해 반전구동되어 듀티보정클록(ifbclkr)이 로직'하이'(High)로 활성화되는 구간으로서 출력된다.That is, in the period in which the clock loaded on the output node OUT_ND of the
이때, 위상혼합부(122)의 듀티비 보정 동작에 의해 출력노드(OUT_ND)에 실린 클록의 듀티비가 50 대 50으로 정확히 맞춰진 상태라고 가정하면, 듀티보정클 록(ifbclkr)의 듀티비가 50 대 50으로 정확히 맞춰진 상태를 계속 유지하려면, 클록반전구동부(124)에 구비된 PMOS 트랜지스터(P1)와 NMOS 트랜지스터(N1)의 구동력이 완전히 동일해야 한다.At this time, assuming that the duty ratio of the clock loaded on the output node OUT_ND is correctly adjusted to 50 to 50 by the duty ratio correction operation of the
하지만, 클록반전구동부(124)에 구비된 PMOS 트랜지스터(P1)와 NMOS 트랜지스터(N1)의 구동력이 완전히 동일해진 상태로 구현한다는 것은 이론적으로만 가능할 뿐, 실제 공정과정을 통해 생산된 듀티 사이클 보정회로(DCC)에서는 여러 가지 문제 - 보통 PVT(process, voltage, temperature) 변동임 - 로 인해 클록반전구동부(124)에 구비된 PMOS 트랜지스터(P1)와 NMOS 트랜지스터(N1)의 구동력을 완전히 동일하게 하는 것이 불가능하다.However, it is only theoretically possible to implement the driving force of the PMOS transistor P1 and the NMOS transistor N1 provided in the
이렇게, 클록반전구동부(124)에 구비된 PMOS 트랜지스터(P1)와 NMOS 트랜지스터(N1)의 구동력이 완전히 동일해지는 것이 불가능하기 때문에 위상혼합부(122)의 듀티비 보정 동작에 의해 출력노드(OUT_ND)에 실린 클록의 듀티비가 50 대 50으로 정확히 맞춰진 상태라고 하여도 클록반전구동부(124)를 통과하여 출력되는 듀티보정클록(ifbclkr)의 듀티비는 50 대 50을 유지하지 못하는 문제가 발생하게 된다.As described above, since the driving force of the PMOS transistor P1 and the NMOS transistor N1 included in the
전술함 듀티보정클록(ifbclkr)의 듀티비가 50 대 50을 정확히 유지하지 못하는 문제로 인해 듀티보정클록(ifbclkr)을 사용하는 데이터 출력 드라이버 같은 반도체 소자의 내부회로가 정상적으로 동작하지 못할 수 있으므로 반도체 소자의 동작이 정상적으로 동작하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.The internal circuit of a semiconductor device such as a data output driver using the duty correction clock (ifbclkr) may not operate normally due to a problem that the duty ratio of the duty correction clock (ifbclkr) does not maintain 50 to 50 accurately. Problems may occur that do not operate properly.
이러한 문제는, 반도체 소자의 동작클록의 한 주기(tCK)가 짧으면 짧을수록 더 크게 영향을 미쳐서 반도체 소자가 정상적으로 동작하지 못하게 할 수 있다.The shorter one period tCK of the operation clock of the semiconductor device is, the greater the influence is, which may prevent the semiconductor device from operating normally.
본 발명은 본 발명은 전술한 종래기술에 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 듀티 사이클 보정회로(DCC)에서 출력되는 클록의 듀티비에 따라 그 값이 변화하는 제어코드를 사용하여 듀티 사이클 보정회로(DCC)에서 출력되는 클록을 구동하기 위한 회로의 구동력을 변동시키는 피드백 동작을 통해 기존의 듀티 사이클 보정회로(DCC)에 비해 좀 더 정밀한 듀티 보정 동작을 수행할 수 있는 듀티 사이클 보정회로(DCC)를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is proposed to solve the above problems in the prior art, the duty cycle correction circuit using a control code whose value is changed according to the duty ratio of the clock output from the duty cycle correction circuit (DCC) A duty cycle correction circuit (DCC) capable of performing a more precise duty correction operation than a conventional duty cycle correction circuit (DCC) through a feedback operation that varies a driving force of a circuit for driving a clock output from the (DCC). The purpose is to provide.
상기의 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 정 클록과 부 클록의 위상차이를 검출하고, 검출결과에 대응하는 가중치를 반영하여 상기 정 및 부 클록의 위상을 혼합하기 위한 위상혼합수단; 상기 위상혼합수단에서 출력되는 클록의 듀티비를 검출하고, 검출결과에 대응하는 제어코드를 생성하기 위한 듀티비 검출수단; 및 상기 제어코드에 응답하여 각각 변화하는 풀 업 구동력 및 풀 다운 구동력으로 상기 위상혼합수단에서 출력되는 클록을 반전구동하기 위한 클록반전구동수단을 구비하는 듀티 사이클 보정회로(DCC)를 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object to be solved, to detect the phase difference between the positive clock and the negative clock, and to mix the phase of the positive and negative clock by reflecting the weight corresponding to the detection result Phase mixing means; Duty ratio detection means for detecting a duty ratio of the clock output from the phase mixing means and generating a control code corresponding to the detection result; And a clock inversion driving means for inverting the clock output from the phase mixing means with a pull-up driving force and a pull-down driving force that change in response to the control code, respectively.
상기의 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 지연고정을 이루기 위하여 소오스 클록의 제1 및 제2 클록에지에 대응된 제1 및 제2 내부클록을 지연하여 제1 및 제2 지연고정클록으로서 출력하기 위한 지연고 정수단; 상기 제1 및 제2 지연고정클록의 위상차이를 검출하고, 검출결과에 대응하는 가중치를 반영하여 상기 제1 및 제2 지연고정클록의 위상을 혼합하기 위한 위상혼합수단; 상기 위상혼합수단에서 출력되는 클록의 듀티비를 검출하고, 검출결과에 대응하는 제어코드를 생성하기 위한 듀티비 검출수단; 및 상기 제어코드에 응답하여 각각 변화하는 풀 업 구동력 및 풀 다운 구동력으로 상기 위상혼합수단에서 출력되는 클록을 반전구동하여 지연고정루프클록으로서 출력하기 위한 클록반전구동수단을 구비하는 지연고정루프회로(DLL)를 제공한다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, the first and second internal clocks corresponding to the first and second clock edges of the source clock is delayed to achieve delay lock. A delay high integer stage for outputting as 2 delay locked clocks; Phase mixing means for detecting a phase difference between the first and second delay locked clocks and mixing phases of the first and second delay locked clocks by reflecting a weight corresponding to the detection result; Duty ratio detection means for detecting a duty ratio of the clock output from the phase mixing means and generating a control code corresponding to the detection result; And a clock inversion driving means for inverting the clock output from the phase mixing means with a pull-up driving force and a pull-down driving force that change in response to the control code, and outputting the clock as a delay locked loop clock. DLL).
전술한 본 발명은 듀티 사이클 보정회로(DCC)에서 출력되는 클록의 듀티비에 따라 그 값이 변화하는 제어코드를 사용하여 듀티 사이클 보정회로(DCC)에서 출력되는 클록을 구동하기 위한 회로의 구동력을 변동시키는 피드백 동작을 수행함으로써 좀 더 정밀한 듀티 보정 동작을 수행할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the driving force of the circuit for driving the clock output from the duty cycle correction circuit (DCC) using a control code whose value changes according to the duty ratio of the clock output from the duty cycle correction circuit (DCC) is determined. By performing a variable feedback operation, a more accurate duty correction operation can be performed.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be configured in various different forms, only this embodiment is intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art the scope of the present invention It is provided to inform you completely.
도 3은 도 1에 도시된 일반적인 레지스터 제어형 지연고정루프(DLL)회로의 구성요소 중 본 발명의 실시예에 따른 듀티보정부의 구성을 상세히 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram showing in detail the configuration of a duty compensator according to an embodiment of the present invention among the components of the general register controlled delay locked loop (DLL) circuit shown in FIG.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 듀티보정부(320)는, 정 클록(rising_clk)과 부 클록(falling_clk)의 위상차이를 검출하고, 검출결과에 대응하는 가중치를 반영하여 정 클록(rising_clk) 및 부 클록(falling_clk)의 위상을 혼합하기 위한 위상혼합부(322)와, 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)의 듀티비를 검출하고, 검출결과에 대응하는 제어코드(N<1:n>, P<1:n>)를 생성하기 위한 듀티비 검출부(326), 및 제어코드(N<1:n>, P<1:n>)에 응답하여 각각 변화하는 풀 업 구동력 및 풀 다운 구동력으로 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)을 반전구동하기 위한 클록반전구동부(324)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the
여기서, 위상혼합부(322)는, 정 클록(rising_clk)과 부 클록(falling_clk)의 위상차이를 검출하여 가중치 선택신호(wr_sel)를 출력하기 위한 위상검출부(3222)와, 가중치 선택신호(wr_sel)에 응답하여 정 클록(rising_clk)과 부 클록(falling_clk)의 혼합비율을 제어하기 위한 혼합제어신호(CTRL1, CTRL1b, CTRL2, CTRL2b, CTRL3, CTRL3b)를 생성하는 혼합제어부(3224), 및 서로 다른 입력단(IN_ND1, IN_ND2)으로 인가되는 정 클록(rising_clk) 및 부 클록(falling_clk)을 혼합제어신호(CTRL1, CTRL1b, CTRL2, CTRL2b, CTRL3, CTRL3b)에 응답하여 각각 변화하는 구동력으로 동일한 출력단(OUT_ND)에 반전구동함으로써 정 클록(rising_clk) 및 부 클록(falling_clk)을 혼합하기 위한 클록혼합부(3226)를 구 비한다. 또한, 정 클록(rising_clk) 및 부 클록(falling_clk)이 락킹 상태임을 알려주는 신호(lock_state, lock_statef)에 응답하여 듀티 보정 인에이블 신호(DCC_ENb)를 생성하기 위한 듀티 보정 인에이블 신호 생성부(3228)를 더 구비한다.Here, the
참고로, 듀티 보정 인에이블 신호(DCC_ENb)는, 클록버퍼 인에이블 신호(CLKBUF_ENb)와 함께 혼합제어부(3224)로 인가되어 혼합제어신호(CTRL1, CTRL1b, CTRL2, CTRL2b, CTRL3, CTRL3b)를 생성하는 동작에 영향을 미친다.For reference, the duty cycle correction enable signal DCC_ENb is applied to the mixing
또한, 도 2에 도시된 클록혼합부(3226)는 정 클록(rising_clk)에 대응하는 부분이고, 부 클록(falling_clk)에 대응하는 부분은 도시되어 있지 않다. 그 이유는, 부 클록(falling_clk)에 대응하는 부분과 정 클록(rising_clk)에 대응하는 부분이 거의 동일하며, 다만, 서로 다른 입력단(IN_ND1, IN_ND2)을 통해 입력되는 클록이 서로 반대일 뿐이기 때문이다.In addition, the clock mixing unit 3326 illustrated in FIG. 2 is a portion corresponding to the positive clock rising_clk, and a portion corresponding to the subclock falling_clk is not shown. The reason is that the part corresponding to the subclock (falling_clk) and the part corresponding to the positive clock (rising_clk) are almost the same, except that the clocks inputted through different input terminals IN_ND1 and IN_ND2 are opposite to each other. to be.
즉, 도 2에 도시된 정 클록(rising_clk)에 대응하는 클록혼합부(3226)는, 제1입력단(IN_ND1)으로 정 클록(rising_clk)이 인가되고 제2입력단(IN_ND2)으로 부 클록(falling_clk)이 인가되지만, 도 2에 도시되지 않은 부 클록(falling_clk)에 대응하는 클록혼합부(3226)는, 제2입력단(IN_ND2)으로 정 클록(rising_clk)이 인가되고 제1입력단(IN_ND1)으로 부 클록(falling_clk)이 인가될 뿐, 나머지 구성은 완전히 동일하다.That is, the clock mixing unit 3326 corresponding to the positive clock rising_clk illustrated in FIG. 2 is supplied with the positive clock rising_clk to the first input terminal IN_ND1 and the falling clock falling_clk to the second input terminal IN_ND2. Is applied, but the clock mixing unit 3326 corresponding to the sub-clock falling_clk not shown in FIG. 2 is supplied with the positive clock rising_clk to the second input terminal IN_ND2 and the sub-clock to the first input terminal IN_ND1. Only falling_clk is applied, the rest of the configuration is exactly the same.
따라서, 이후로 설명되는 종래기술에 따른 듀티 사이클 보정회로(DCC)의 구성요소들은 위상혼합부(322)를 설명한 방식과 마찬가지로 정 클록(rising_clk)에 대응하는 부분만을 설명하도록 하겠다. 즉, 부 클록(falling_clk)에 대응하는 부분도 정 클록(rising_clk)에 대응하는 부분과 입/출력되는 신호의 이름이 다를 뿐 그 구성 및 동작이 거의 동일하다는 점은 변함이 없다.Therefore, the components of the duty cycle correction circuit DCC according to the related art, which will be described later, will be described only for the portion corresponding to the positive clock rising_clk in the same manner as the
그리고, 듀티비 검출부(326)는, 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)의 듀티비에 대응하여 논리레벨이 변화하는 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)를 생성하기 위한 검출 인에이블 신호 생성부(3262), 및 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)에 응답하여 제어코드(N<1:n>, P<1:n>)의 값을 쉬프팅시키기 위한 제어코드 쉬프팅부(3264)를 구비하고, 클록버퍼 인에이블 신호(CLKBUF_ENb)에 응답하여 제어코드(N<1:n>, P<1:n>)의 값을 초기화시키기 위한 제어코드 초기화부(3266)을 더 구비한다.The
또한, 클록반전구동부(324)는, 제어코드(N<1:n>, P<1:n>) 중 예정된 제1코드(P<1:n>)에 응답하여 변화하는 구동력으로 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)의 비활성화구간을 풀 업 반전구동하기 위한 풀 업 반전구동부(3242), 및 제어코드(N<1:n>, P<1:n>) 중 예정된 제2코드(N<1:n>)에 응답하여 변화하는 구동력으로 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)의 활성화구간을 풀 다운 반전구동하기 위한 풀 다운 반전구동부(3244)를 구비한다.In addition, the clock
여기서, 풀 업 반전구동부(3242)는, 게이트로 인가되는 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)에 응답하여 소스 접속된 전원전압(VDD)단에서 드레인 접속된 다수의 스위치 PMOS 트랜지스터(PSW<1:n>)의 소스단으로 흐르는 전류량을 조절하기 위한 다수의 구동 PMOS 트랜지스터(PDR<1:n>), 및 게이트로 인가되는 제1코 드(P<1:n>)에 응답하여 소스 접속된 각각의 구동 PMOS 트랜지스터(PDR<1:n>)의 드레인단에서 드레인 접속된 듀티보정클록(ifbclkr)단으로 흐르는 전류량을 조절하기 위한 다수의 스위치 PMOS 트랜지스터(PSW<1:n>)를 구비한다. 또한, 게이트로 인가되는 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)에 응답하여 소스 접속된 전원전압(VDD)단에서 드레인 접속된 디폴트 스위치 PMOS 트랜지스터(PSW<0>)의 소스단으로 흐르는 전류량을 조절하기 위한 디폴트 구동 PMOS 트랜지스터(PDR<0>), 및 게이트로 인가되는 접지전압(VSS)의 전위레벨에 응답하여 소스 접속된 디폴트 구동 PMOS 트랜지스터(PDR<0>)의 드레인단에서 드레인 접속된 듀티보정클록(ifbclkr)단으로 흐르는 전류량을 조절하기 위한 디폴트 스위치 PMOS 트랜지스터(PSW<0>)를 더 구비한다.Here, the pull-up inversion driver 3322 may include a plurality of switch PMOS transistors drain-connected at a source voltage VDD terminal connected in source in response to a clock ifbclkr output from the
그리고, 풀 다운 반전구동부(3244)는, 게이트로 인가되는 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)에 응답하여 드레인 접속된 다수의 스위치 NMOS 트랜지스터(NSW<1:n>)의 소스단에서 소스 접속된 접지전압(VSS)단으로 흐르는 전류량을 조절하기 위한 다수의 구동 NMOS 트랜지스터(NDR<1:n>), 및 게이트로 인가되는 제2코드(N<1:n>)에 응답하여 드레인 접속된 듀티보정클록(ifbclkr)단에서 소스 접속된 각각의 구동 NMOS 트랜지스터(NDR<1:n>)의 드레인으로 흐르는 전류량을 조절하기 위한 다수의 스위치 NMOS 트랜지스터(NSW<1:n>)를 구비한다. 또한, 게이트로 인가되는 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)에 응답하여 드레인 접속된 다수의 디폴트 스위치 NMOS 트랜지스터(NSW<0>)의 소스단에서 소스 접속된 접지전압(VSS)단으로 흐르는 전류량을 조절하기 위한 디폴트 구동 NMOS 트랜지스 터(NDR<0>), 및 게이트로 인가되는 전원전압(VDD)의 전위레벨에 응답하여 드레인 접속된 듀티보정클록(ifbclkr)단에서 소스 접속된 디폴트 구동 NMOS 트랜지스터(NDR<0>)의 드레인으로 흐르는 전류량을 조절하기 위한 디폴트 스위치 NMOS 트랜지스터(NSW<0>)를 더 구비한다.In addition, the pull-down
전술한 구성을 바탕으로 본 발명의 실시예에 따른 듀티보정부(320)의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the
참고로, 전술한 구성을 갖는 위상혼합수단(322)의 동작은 종래에 공지된 기술에 기술되어 있기 때문에 여기서는 설명하지 않도록 하겠다.For reference, the operation of the phase mixing means 322 having the above-described configuration will not be described here because it is described in the known art.
먼저, 듀티비 검출부(326)의 구성요소 중 검출 인에이블 생성부(3262)는, 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)이 로직'하이'(High)로 활성화되는 구간의 길이가 로직'로우'(Low)로 비활성화되는 구간의 길이보다 예정된 길이 - 길이를 비교하여 검출 가능한 길이를 의미함, 위상 검출 회로의 성능에 따라 다른 값을 가질 수 있음 - 이상으로 긴 경우 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)를 로직'하이'(High)로 활성화, 제2신호(L_EN)를 로직'로우'(Low)로 비활성화하여 출력한다.First, the detection enable generator 3326 of the components of the
또한, 듀티비 검출부(326)의 구성요소 중 검출 인에이블 생성부(3262)는, 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)이 로직'로우'(Low)로 비활성화되는 구간의 길이가 로직'하이'(High)로 활성화되는 구간의 길이보다 예정된 길이 - 길이를 비교하여 검출 가능한 길이를 의미함, 위상 검출 회로의 성능에 따라 다른 값을 가질 수 있음 - 이상으로 긴 경우 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신 호(H_EN)를 로직'로우'(Low)로 비활성화, 제2신호(L_EN)를 로직'하이'(High) 활성화하여 출력한다.In addition, among the components of the
또한, 듀티비 검출부(326)의 구성요소 중 검출 인에이블 생성부(3262)는, 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)이 로직'하이'(High)로 활성화되는 구간의 길이와 로직'로우'(Low)로 비활성화되는 구간의 길이 차이가 예정된 길이 - 길이를 비교하여 검출 가능한 길이를 의미함, 위상 검출 회로의 성능에 따라 다른 값을 가질 수 있음 - 보다 짧은 경우 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)를 로직'로우'(Low)로 비활성화, 제2신호(L_EN)를 로직'로우'(Low)로 비활성화하여 출력한다.In addition, among the components of the
그리고, 듀티비 검출부(326)의 구성요소 중 제어코드 쉬프팅부(3264)는, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)가 로직'하이'(High)로 활성화, 제2신호(L_EN)가 로직'로우'(Low)로 비활성화상태인 경우 쉬프팅 업데이트 주기 - 듀티 사이클 보정회로(DCC)의 동작주기임 - 마다 제어코드(N<1:n>, P<1:n>) 중 논리'0'인 값들을 예정된 순서대로 논리'1'로 쉬프팅시키는 동작을 수행한다. 즉, 제어코드(N<1:n>, P<1:n>)의 값을 증가시킨다.In addition, the control
또한, 듀티비 검출부(326)의 구성요소 중 제어코드 쉬프팅부(3264)는, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)가 로직'로우'(Low)로 비활성화, 제2신호(L_EN)가 로직'하이'(High) 활성화상태인 경우 쉬프팅 업데이트 주기 - 듀티 사이클 보정회로(DCC)의 동작주기임 - 마다 제어코드(N<1:n>, P<1:n>) 중 논리'1'인 값들을 예정된 순서대로 논리'0'으로 쉬프팅시키는 동작을 수행한다. 즉, 제어코 드(N<1:n>, P<1:n>)을 감소시킨다.In addition, among the components of the
그리고, 듀티비 검출부(326)의 구성요소 중 제어코드 쉬프팅부(3264)는, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)가 로직'로우'(Low)로 비활성화, 제2신호(L_EN)가 로직'로우'(Low)로 비활성화상태인 경우 쉬프팅 업데이트 주기 - 듀티 사이클 보정회로(DCC)의 동작주기임 - 마다 제어코드(N<1:n>, P<1:n>)를 쉬프팅시키지 않는다. 즉, 아무런 동작도 수행하지 않는다.The control
구체적으로, 듀티비 검출부(326)의 구성요소 중 제어코드 쉬프팅부(3264)의 동작을 예를 들어 설명하면, 제1제어코드(P<1:n>)의 초기값이 논리'1'이고, 제2제어코드(N<1:n>)의 초기값이 논리'0'인 상태에서, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)가 로직'하이'(High)로 활성화, 제2신호(L_EN)가 로직'로우'(Low)로 비활성화되어 입력되면, 논리'0'의 값을 가지고 있던 제2제어코드(N<1:n>)의 제1코드(N<1>)부터 제n코드(N<n>)까지 순서대로 논리'1'으로 쉬프팅된다.Specifically, referring to the operation of the control
마찬가지로, 제1제어코드(P<1:n>)의 초기값이 논리'1'이고, 제2제어코드(N<1:n>)의 초기값이 논리'0'인 상태에서, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)가 로직'로우'(Low)로 비활성화, 제2신호(L_EN)가 로직'하이'(High) 활성화되어 입력되면, 논리'1'의 값을 가지고 있던 제1제어코드(P<1:n>)의 제1코드(P<1>)부터 제n코드(P<n>)까지 순서대로 논리'0'으로 쉬프팅된다.Similarly, when the initial value of the first control code P <1: n> is logic '1' and the initial value of the second control code N <1: n> is logic '0', detection is performed. When the first signal H_EN of the enable signals H_EN and L_EN is deactivated to logic 'low' and the second signal L_EN is activated to be logic 'high' and is input, the value of logic '1' The first code P <1> of the first control code P <1: n> to the nth code P <n> is shifted to logic '0' in order.
또한, 제1제어코드(P<1:n>)의 제1 내지 제5코드(P<1:5>)가 논리'0'이고, 제1제어코드(P<1:n>)의 제6 내지 제n코드(P<6:n>)가 논리'1'이며, 제2제어코드(N<1:n>)의 모든 코드 값이 논리'0'인 상태에서, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)가 로직'하이'(High)로 활성화, 제2신호(L_EN)가 로직'로우'(Low)로 비활성화되어 입력되면, 논리'0'의 값을 가지고 있던 제1제어코드(P<1:n>)의 제5코드(P<5>)부터 제1코드(P<1>)까지 순서대로 논리'1'으로 쉬프팅된 이후에 논리'0'의 값을 가지고 있던 제2제어코드(N<1:n>)의 제1코드(N<1>)부터 제n코드(N<n>)까지 순서대로 논리'1'으로 쉬프팅된다.Further, the first to fifth codes P <1: 5> of the first control code P <1: n> are logic '0', and the first to the first control code P <1: n> are logical. When the sixth to nth codes P <6: n> are logic '1' and all the code values of the second control code N <1: n> are logic '0', the detection enable signal ( When the first signal H_EN of H_EN and L_EN is activated as logic 'high' and the second signal L_EN is deactivated and input as logic 'low', the logic signal has a value of '0'. After shifting the logic '1' from the fifth code P <5> of the first control code P <1: n> to the first code P <1> in order, the logic '0' The first code N <1> of the second control code N <1: n> having the value is shifted to logic '1' in order from the nth code N <n>.
마찬가지로, 제1제어코드(P<1:n>)의 모든 코드 값이 논리'1'이고, 제2제어코드(N<1:n>)의 제1 내지 제5코드(N<1:5>)가 논리'1'이며, 제2제어코드(N<1:n>)의 제6 내지 제n코드(P<6:n>)가 논리'0'인 상태에서, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)가 로직'로우'(Low)로 비활성화, 제2신호(L_EN)가 로직'하이'(High) 활성화되어 입력되면, 논리'1'의 값을 가지고 있던 제2제어코드(N<1:n>)의 제5코드(N<5>)부터 제1코드(N<1>)까지 순서대로 논리'0'으로 쉬프팅된 이후에 논리'1'의 값을 가지고 있던 제1제어코드(P<1:n>)의 제1코드(P<1>)부터 제n코드(P<n>)까지 순서대로 논리'1'으로 쉬프팅된다.Similarly, all code values of the first control code P <1: n> are logic '1', and the first to fifth codes N <1: 5 of the second control code N <1: n>. > Is a logic '1' and the detection enable signal (A) is set in a state where the sixth to nth codes P <6: n> of the second control code N <1: n> are logic '0'. When the first signal H_EN of H_EN and L_EN is deactivated to logic 'low' and the second signal L_EN is activated to be logic 'high' and is input, it has a value of logic '1'. The value of logic '1' after the shifting to the logic '0' from the fifth code N <5> of the second control code N <1: n> to the first code N <1> in order The first code P <1> of the first control code P <1: n> to n-th code P <n> is shifted to logic '1' in order.
그리고, 클록반전구동부(324)의 구성요소 중 풀 업 반전구동부(3242)는, 제1제어코드(P<1:n>) 중 논리'0'인 값이 논리'1'인 값보다 상대적으로 많은 경우 상대적으로 강한 구동력으로 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)의 비활성화구간을 풀 업 반전구동함으로써 듀티보정클록(ifbclkr)의 활성화구간을 늘려주는 동작을 수행한다.Among the components of the clock
또한, 클록반전구동부(324)의 구성요소 중 풀 업 반전구동부(3242)는, 제1제어코드(P<1:n>) 중 논리'1'인 값이 논리'0'인 값보다 상대적으로 많은 경우 상대적 으로 약한 구동력으로 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)의 비활성화구간을 풀 업 반전구동함으로써 듀티보정클록(ifbclkr)의 활성화구간을 줄여주는 동작을 수행한다.Also, among the components of the
그리고, 클록반전구동부(324)의 구성요소 중 풀 다운 반전구동부(3244)는, 제2제어코드(N<1:n>) 중 논리'1'인 값이 논리'0'인 값보다 상대적으로 많은 경우 상대적으로 강한 구동력으로 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)의 활성화구간을 풀 다운 반전구동함으로써 듀티보정클록(ifbclkr)의 비활성화구간을 늘려주는 동작을 수행한다.Among the components of the clock
또한, 클록반전구동부(324)의 구성요소 중 풀 다운 반전구동부(3244)는, 제2제어코드(N<1:n>) 중 논리'0'인 값이 논리'1'인 값보다 상대적으로 많은 경우 상대적으로 약한 구동력으로 위상혼합부(322)에서 출력되는 클록(ifbclkr)의 활성화구간을 풀 다운 반전구동함으로써 듀티보정클록(ifbclkr)의 비활성화구간을 줄여주는 동작을 수행한다.Also, among the components of the
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 듀티보정부의 동작파형을 도시한 타이밍 다이어그램이다.FIG. 4 is a timing diagram showing an operation waveform of the duty compensator according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 듀티보정부의 동작파형은, <초기에 듀티보정클록(ifbclkr)의 활성화 구간이 비활성화 구간보다 긴 경우>와 <초기에 듀티보정클록(ifbclkr)의 비활성화 구간이 활성화 구간보다 긴 경우>로 나누어 질 수 있다.Referring to FIG. 4, the operation waveforms of the duty compensator according to the embodiment of the present invention are <when the activation period of the initial compensation clock (ifbclkr) is longer than the inactivation period> and <the initial duty compensation clock (ifbclkr). If the inactivation interval of is longer than the activation interval, it may be divided into>.
먼저, <초기에 듀티보정클록(ifbclkr)의 활성화 구간이 비활성화 구간보다 긴 경우>를 살펴보면, 듀티보정클록(ifbclkr)의 활성화 구간이 비활성화 구간보다 긴 첫 번째 동작(①)에서는, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)가 로직'하이'(High)로 활성화, 제2신호(L_EN)가 로직'로우'(Low) 비활성화되고, 그에 따라 초기값이 논리'0'이었던 제2제어코드(N<1:n>)의 제1코드(N<1>)가 논리'1'으로 쉬프팅되는 것을 알 수 있다.First, if <the activation period of the duty correction clock (ifbclkr) is longer than the inactivation period at first>, the detection enable signal is detected in the first operation (1) in which the activation interval of the duty correction clock (ifbclkr) is longer than the inactivation period. The first signal H_EN of (H_EN, L_EN) is activated with logic 'High', the second signal L_EN is deactivated with logic 'Low' and accordingly the initial value is logic '0'. It can be seen that the first code N <1> of the second control code N <1: n> is shifted to logic '1'.
이렇게, 제2제어코드(N<1:n>)의 제1코드(N<1>)를 논리'0'에서 논리'1'으로 바꾸었음에도 듀티보정클록(ifbclkr)의 활성화 구간이 비활성화 구간보다 긴 두 번째 동작(②)에서도, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)가 로직'하이'(High)로 활성화, 제2신호(L_EN)가 로직'로우'(Low) 비활성화되고, 그에 따라 초기값이 논리'0'이었던 제2제어코드(N<1:n>)의 제2코드(N<2>)가 논리'1'로 쉬프팅되는 것을 알 수 있다.Thus, even if the first code N <1> of the second control code N <1: n> is changed from logic '0' to logic '1', the activation interval of the duty compensation clock ifbclkr is inactive. Even in the second longer operation (②), the first signal H_EN of the detection enable signals H_EN and L_EN is activated as logic 'high', and the second signal L_EN is logic 'low'. In this case, it can be seen that the second code N <2> of the second control code N <1: n> whose initial value was logic '0' is shifted to logic '1'.
이러한, 제2제어코드(N<1:n>)의 제2코드(N<2>)를 논리'0'에서 논리'1'으로 바꾸는 동작을 통해 듀티보정클록(ifbclkr)의 비활성화 구간이 활성화 구간보다 긴 세 번째 동작(③)에서는, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제2신호(L_EN)가 로직'하이'(High)로 활성화, 제1신호(H_EN)가 로직'로우'(Low) 비활성화되고, 그에 따라 두 번째 동작에서 논리'1'로 쉬프팅되었던 제2제어코드(N<1:n>)의 제2코드(N<2>)가 논리'0'로 다시 쉬프팅되는 것을 알 수 있다.The deactivation interval of the duty compensation clock (ifbclkr) is activated by changing the second code (N <2>) of the second control code (N <1: n>) from logic '0' to logic '1'. In the
또한, <초기에 듀티보정클록(ifbclkr)의 활성화 구간이 비활성화 구간보다 긴 경우>의 첫 번째 동작(①)과 두 번째 동작(②) 및 세 번째 동작(③)을 거치는 동안에 제1제어코드(P<1:n>)는 초기값인 논리'1'을 계속 유지하는 것을 알 수 있다.In addition, during the first operation (①), the second operation (②), and the third operation (③) of <if the activation period of the duty correction clock (ifbclkr) is longer than the inactivation period>, the first control code ( It can be seen that P <1: n> keeps the initial logic '1'.
그리고, <초기에 듀티보정클록(ifbclkr)의 비활성화 구간이 활성화 구간보다 긴 경우>를 살펴보면, 듀티보정클록(ifbclkr)의 비활성화 구간이 활성화 구간보다 긴 첫 번째 동작(④)에서는, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제2신호(L_EN)가 로직'하이'(High)로 활성화, 제1신호(H_EN)가 로직'로우'(Low) 비활성화되고, 그에 따라 초기값이 논리'1'이었던 제1제어코드(P<1:n>)의 제1코드(P<1>)가 논리'0'으로 쉬프팅되는 것을 알 수 있다.If the inactivation interval of the duty correction clock (ifbclkr is longer than the activation interval), the detection enable signal is detected in the first operation (4) in which the inactivation interval of the duty correction clock (ifbclkr) is longer than the activation interval. The second signal L_EN of (H_EN, L_EN) is activated with logic 'High', the first signal H_EN is deactivated with logic 'Low', and accordingly the initial value is logic '1'. It can be seen that the first code P <1> of the first control code P <1: n> is shifted to logic '0'.
이렇게, 제1제어코드(P<1:n>)의 제1코드(P<1>)를 논리'1'에서 논리'0'으로 바꾸었음에도 듀티보정클록(ifbclkr)의 비활성화 구간이 활성화 구간보다 긴 두 번째 동작(⑤)에서도, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제2신호(L_EN)가 로직'하이'(High)로 활성화, 제1신호(H_EN)가 로직'로우'(Low) 비활성화되고, 그에 따라 초기값이 논리'1'이었던 제1제어코드(P<1:n>)의 제2코드(P<2>)가 논리'0'로 쉬프팅되는 것을 알 수 있다.Thus, even if the first code P <1> of the first control code P <1: n> is changed from logic '1' to logic '0', the inactivation interval of the duty compensation clock ifbclkr is activated. Even in the longer second operation (5), the second signal L_EN of the detection enable signals H_EN and L_EN is activated as logic 'high', and the first signal H_EN is logic 'low'. In this case, it can be seen that the second code P <2> of the first control code P <1: n> whose initial value was logic '1' is shifted to logic '0'.
이러한, 제1제어코드(P<1:n>)의 제2코드(P<2>)를 논리'1'에서 논리'0'으로 바꾸는 동작을 통해 듀티보정클록(ifbclkr)의 활성화 구간이 비활성화 구간보다 긴 세 번째 동작(⑥)에서는, 검출 인에이블 신호(H_EN, L_EN)의 제1신호(H_EN)가 로직'하이'(High)로 활성화, 제2신호(L_EN)가 로직'로우'(Low) 비활성화되고, 그에 따라 두 번째 동작(⑤)에서 논리'0'으로 쉬프팅되었던 제1제어코드(P<1:n>)의 제2코드(P<2>)가 논리'1'로 다시 쉬프팅되는 것을 알 수 있다.The activation period of the duty compensation clock ifbclkr is deactivated by changing the second code P <2> of the first control code P <1: n> from logic '1' to logic '0'. In the third operation (6) longer than the interval, the first signal H_EN of the detection enable signals H_EN and L_EN is activated as logic 'high' and the second signal L_EN is logic 'low' ( Low) is deactivated, and accordingly, the second code P <2> of the first control code P <1: n>, which has been shifted to logic '0' in the second operation (⑤), returns to logic '1'. It can be seen that it is shifted.
또한, <초기에 듀티보정클록(ifbclkr)의 비활성화 구간이 활성화 구간보다 긴 경우>의 첫 번째 동작(④)과 두 번째 동작(⑤) 및 세 번째 동작(⑥)을 거치는 동안에 제2제어코드(N<1:n>)는 초기값인 논리'0'을 계속 유지하는 것을 알 수 있다.In addition, during the first operation (④), the second operation (⑤) and the third operation (⑥) of <if the inactivation interval of the duty correction clock (ifbclkr) is longer than the activation interval> the second control code ( It can be seen that N <1: n> keeps the initial logic '0'.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예를 적용하면, 듀티 사이클 보정회로(DCC)에서 출력되는 듀티보정클록(ifbclkr)의 듀티비에 따라 그 값이 변화하는 제어코드를 사용하여 듀티보정클록(ifbclkr)을 구동하기 위한 회로의 구동력을 변경시키는 피드백 동작을 수행함으로써 듀티보정클록(ifbclkr)의 듀티비를 좀 더 정밀하게 튜닝(tuning) 시켜줄 수 있다.As described above, when the embodiment of the present invention is applied, the duty correction clock (ifbclkr) is used by using a control code whose value changes according to the duty ratio of the duty correction clock (ifbclkr) output from the duty cycle correction circuit (DCC). The duty cycle of the duty correction clock (ifbclkr) can be tuned more precisely by performing a feedback operation to change the driving force of the circuit for driving the N-axis.
이로 인해, 종래기술에 따른 듀티 사이클 보정회로(DCC)보다 좀 더 정밀한 듀티 보정 동작을 수행할 수 있다.As a result, a more precise duty correction operation may be performed than the duty cycle correction circuit DCC according to the related art.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill.
예컨대, 전술한 실시예에서는 듀티 사이클 보정회로(DCC)의 구성 및 동작을 정 클록(rising_clk)을 기준으로 설명하였는데, 본 발명은 정 클록(rising_clk) 대신 부 클록(falling_clk)을 기준으로 듀티 사이클 보정회로(DCC)의 구성 및 동작이 정의되거나, 정 클록(rising_clk)과 부 클록(falling_clk)을 각각 기준으로 하여 듀티 사이클 보정회로(DCC)의 구성 및 동작이 정의되는 경우도 포함한다.For example, in the above-described embodiment, the configuration and operation of the duty cycle correction circuit DCC have been described with respect to the positive clock rising_clk. In the present invention, the duty cycle correction based on the negative clock falling_clk instead of the rising clock rising_clk. The configuration and operation of the circuit DCC are defined, or the configuration and operation of the duty cycle correction circuit DCC are defined based on the positive clock rising_clk and the falling clock falling_clk, respectively.
또한, 전술한 실시예에서 예시한 논리 게이트 및 트랜지스터는 입력되는 신호의 극성에 따라 그 위치 및 종류가 다르게 구현되어야 할 것이다.In addition, the logic gate and the transistor illustrated in the above embodiment should be implemented in different positions and types depending on the polarity of the input signal.
도 1은 일반적인 레지스터 제어형 지연고정루프(DLL)회로를 도시한 블록 다이어그램.1 is a block diagram showing a general register controlled delay locked loop (DLL) circuit.
도 2는 도 1에 도시된 일반적인 레지스터 제어형 지연고정루프(DLL)회로의 구성요소 중 종래기술에 따른 듀티보정부의 구성을 상세히 도시한 회로도.FIG. 2 is a circuit diagram showing in detail the configuration of a duty compensator according to the prior art among the components of the general register controlled delay locked loop (DLL) circuit shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 일반적인 레지스터 제어형 지연고정루프(DLL)회로의 구성요소 중 본 발명의 실시예에 따른 듀티보정부의 구성을 상세히 도시한 회로도.3 is a circuit diagram showing in detail the configuration of a duty compensator according to an embodiment of the present invention among the components of the general register controlled delay locked loop (DLL) circuit shown in FIG.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 듀티보정부의 동작파형을 도시한 타이밍 다이어그램.FIG. 4 is a timing diagram showing an operating waveform of the duty compensator according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
120, 320 : 듀티보정부 122, 322 : 위상혼합부120, 320: Duty
124, 324 : 클록반전구동부 326 : 듀티비 검출부124, 324: clock inversion driver 326: duty ratio detector
3262 : 검출 인에이블 신호 생성부 3264 : 제어코드 쉬프팅부3262: detection enable signal generator 3264: control code shifting unit
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