KR20100040217A - 온도 변화의 보상이 가능한 반도체 집적 회로 및 그 구동 방법 - Google Patents

온도 변화의 보상이 가능한 반도체 집적 회로 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

온도 변화의 보상이 가능한 반도체 집적 회로 및 그 구동 방법이 개시된다. 상기 반도체 집적 회로는, 집적 회로의 온도를 감지하고, 이에 따라 온도 코드를 출력하는 온도 센서와, 소정의 ZQ 캘리브레이션(calibration) 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 연산함으로써 인에이블 코드를 생성하고, 상기 인에이블 코드를 출력하는 코드 변환기, 및 상기 인에이블 코드를 입력받고, 상기 인에이블 코드 값에 따라 구동력(driver strength)을 조절하는 출력 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
온도 변화 보상, 반도체 집적 회로

Description

온도 변화의 보상이 가능한 반도체 집적 회로 및 그 구동 방법{Semiconductor integrated circuit capable of compensating temperature variation and driving method thereof}
본 발명은 반도체 집적 회로 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 온도 변화의 보상이 가능한 반도체 집적 회로 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근의 전자 시스템은 고속화되어, 시스템을 구성하는 반도체 장치 간의 데이터 전송 속도는 매우 고속화되고 있다. 전송 속도가 고속화될수록 외부 노이즈에 의한 영향은 증가되고, 인터페이스단에서 임피던스 부정합(impedance mismatching)에 따른 신호의 반사도 심각해진다. 상기 임피던스 부정합은 외부 노이즈나 전원전압의 변동, 동작 온도의 변화, 제조 공정의 변화 등에 기인하여 발생되는데, 임피던스 부정합이 발생되면 데이터의 고속 전송이 어렵게 되고 반도체 장치의 데이터 출력단으로부터 출력되는 출력 데이터가 왜곡될 수 있다. 따라서, 초고속 데이터 전송을 달성하기 위해 반도체 장치 간의 전송로의 임피던스 및 반도체 장치의 출력 회로의 출력 임피던스를 정합시키고 있다.
반도체 장치의 출력 임피던스의 조정은, 통상 ZQ 캘리브레이션(calibration) 회로를 사용하여 행해진다. 종래의 ZQ 캘리브레이션 회로는 반도체 집적 회로의 파워 업(power up) 시에, 제조 공정의 변화, 전원 전압의 변동, 초기 온도 변화에 따른 구동력(driver strength)의 변화를 보상하여 출력 구동부(output driver)의 구동력(driver strength)을 조절한다. 또한 반도체 집적 회로의 동작 중에는, 동작 중의 온도 변화와 전원 전압 변동에 따른 구동력의 변화를 보상하여 출력 구동부의 구동력을 조절한다.
이러한 종래의 ZQ 캘리브레이션 회로는, 반도체 집적 회로의 동작 중에 캘리브레이션이 행해지는 경우에 몇 가지 문제점이 존재한다. 일반적인 ZQ 캘리브레이션 회로는 내부에 비교기(Comparator)를 구비하고 있기 때문에 동작 중의 캘리브레이션이 행해지는 경우 추가적인 전류 소모가 발생하고, 셀프 리프레시(Self refresh) 종료 시 매번 256 cycle을 코드 업데이트 용으로 할당하게 되는데 이 기간 동안에는 반도체 집적 회로의 출력 회로를 사용할 수 없게 된다. 또한, 오토 리프레시(auto refresh) 1 회마다, ZQ 캘리브레이션 코드의 최하위비트(LSB; Least Significant Bit) 1비트만이 업데이트되므로, 온도 변화에 따른 ZQ 캘리브레이션 코드의 변화로 여러 개의 비트를 업데이트해야하는 경우 오토 리프레시를 여러 번 수행하여야만 모든 비트를 업데이트하는 것이 가능한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 온도 센서의 출력 코드를 이용하여 반도체 집적 회로의 온도 변화를 보상하는 반도체 집적 회로 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 집적 회로는, 집적 회로의 온도를 감지하고, 이에 따라 온도 코드를 출력하는 온도 센서와, 소정의 ZQ 캘리브레이션(calibration) 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 상기 두 개의 코드를 이용하여 소정의 연산을 하여 인에이블 코드를 생성하고, 상기 인에이블 코드를 출력하는 코드 변환기, 및 상기 인에이블 코드를 입력받고, 이에 따라 구동력(driver strength)을 조절하여 온도 변화를 보상하는 출력 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 코드 변환기는, 상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 합하고, 상기 두 개의 코드를 합한 값에서 기준 온도 코드를 뺀 값을 상기 인에이블 코드로서 출력할 수 있다.
바람직하게는, 상기 반도체 집적 회로는, 상기 반도체 집적 회로가 파워 업(power up) 시인지 동작 중인지를 감지하여, 상기 감지된 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 제어부를 더 포함하고, 상기 코드 변환기는, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 반도체 집적 회로가 파워 업 시인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드를 상기 인에이블 코드로서 출력하고, 상기 반도체 집적 회로가 동작 중인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 연산한 결과를 상기 인에이블 코드로서 출력할 수 있다.
바람직하게는, 상기 ZQ 캘리브레이션 코드는 풀업(pull up) ZQ 캘리브레이션 코드 및 풀다운(pull down) ZQ 캘리브레이션 코드를 포함하고, 상기 인에이블 코드는 풀업 인에이블 코드 및 풀다운 인에이블 코드를 포함할 수 있다.
한편, 상기 코드 변환기는, 상기 풀업 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 이를 연산하여 상기 풀업 인에이블 코드를 생성하고, 상기 풀업 인에이블 코드를 출력하는 풀업 코드 변환기, 및 상기 풀다운 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 이를 연산하여 상기 풀다운 인에이블 코드를 생성하고, 상기 풀다운 인에이블 코드를 출력하는 풀다운 코드 변환기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 출력 구동부는, 상기 풀업 인에이블 코드에 응답하여, 상기 출력 구동부의 출력 전압을 풀업하는 풀업 회로, 및 상기 풀다운 인에이블 코드에 응답하여, 상기 출력 구동부의 출력 전압을 풀다운하는 풀다운 회로를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 집적 회로 구동 방법은, 온도 센서 및 출력 구동부를 구비하는 반도체 집적 회로에 있어서, 상기 온도 센서로부터 출력된 온도 코드 및 소정의 ZQ 캘리브레이션 코드를 입력받는 단계와, 상기 온도 코드 및 상기 ZQ 캘리브레이션 코드를 연산하여 인에이블 코드를 생성하고, 상기 인에이블 코드를 출력하는 단계, 및 상기 인에이블 코드를 이용하여 상기 출력 구동부의 구동력을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 인에이블 코드를 출력하는 단계는, 상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 합하고, 상기 두 개의 코드를 합한 값에서 기준 온도 코드를 뺀 값을 상기 인에이블 코드로서 출력할 수 있다.
바람직하게는, 상기 인에이블 코드를 출력하는 단계는, 상기 반도체 집적 회로가 파워 업(power up) 시인지 동작 중인지를 감지하여, 상기 감지된 결과에 따라 상기 반도체 집적 회로가 파워 업 시인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드를 상기 인에이블 코드로서 출력하고, 상기 반도체 집적 회로가 동작 중인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 연산한 결과를 상기 인에이블 코드로서 출력할 수 있다.
바람직하게는, 상기 ZQ 캘리브레이션 코드는 풀업(pull up) ZQ 캘리브레이션 코드 및 풀다운(pull down) ZQ 캘리브레이션 코드를 포함하고, 상기 인에이블 코드는 풀업 인에이블 코드 및 풀다운 인에이블 코드를 포함할 수 있다.
한편, 상기 인에이블 코드를 출력하는 단계는, 상기 풀업 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 이를 연산하여 상기 풀업 인에이블 코드를 생성하고, 상기 풀업 인에이블 코드를 출력하는 단계, 및 상기 풀다운 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 이를 연산하여 상기 풀다운 인에이블 코드를 생성하고, 상기 풀다운 인에이블 코드를 출력하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 출력 구동부의 구동력을 조절하는 단계는, 상기 풀업 인에이블 코드에 응답하여, 상기 출력 구동부의 출력 전압을 풀업하는 단계, 및 상기 풀다운 인에이블 코드에 응답하여, 상기 출력 구동부의 출력 전압을 풀다운하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따른 반도체 집적 회로 및 그 구동 방법은, 온도 센서의 출력 코드를 이용하여 반도체 집적 회로의 온도 변화를 보상할 수 있는 효과가 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 집적 회로를 나타내는 블록도이다. 도시된 바와 같이, 상기 반도체 집적 회로(100)는 온도 센서(110), 코드 변환기(120), 출력 구동부(130)를 구비할 수 있다. 또한 상기 반도체 집적 회로(100)는 ZQ 캘리브레이션 코드를 저장하는 메모리(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 온도 센서(110)는 상기 반도체 집적 회로(100)의 온도를 감지하고, 이에 따라 온도 코드(TCODE)를 출력한다. 상기 온도 코드(TCODE)는 하나 이상의 비트로 이루어질 수 있고, 감지된 반도체 집적 회로(100)의 온도에 대응하여 일정한 값을 갖게 된다.
ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE)는 별도의 메모리(미도시)에 저장되어 있을 수 있다. 반도체 집적 회로의 파워 업(power up) 시에, 제조 공정의 변화, 전원 전압의 변동, 초기 온도 변화에 따른 구동력(driver strength)의 변화를 보상하여 초기 ZQ 캘리브레이션 코드를 생성하게 되는데, 상기 초기 ZQ 캘리브레이션 코드가 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE)로서 코드 변환기(120)로 입력될 수 있다.
코드 변환기(120)는 온도 센서(110)로부터 입력받은 온도 코드(TCODE)와 별도의 메모리(미도시)로부터 입력받은 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE)를 연산하여 인에이블 코드(EN_CODE)를 생성하고, 이를 출력 구동부(130)로 출력할 수 있다. 출력 구동부(130)는 인에이블 코드(EN_CODE)에 응답하여, 출력 구동부의 구동력(driver strength)을 조절하여 온도 변화를 보상한다. 출력 구동부(130)에 대해서는 도 3을 참조하여 아래에서 자세히 설명한다.
종래의 ZQ 캘리브레이션 회로를 구비한 반도체 집적 회로는, 동작 중의 온도 변화에 대하여, ZQ 캘리브레이션 동작을 수행하여 ZQ 캘리브레이션 코드를 변경하고, 상기 변경된 ZQ 캘리브레이션 코드를 출력 구동부로 인가하여 온도 변화를 보상하는 방법을 사용하였다. 반면에, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 집적 회로(100)는, ZQ 캘리브레이션은 파워 업 시에만 수행하고, ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE)는 파워 업 시에 결정된 초기 ZQ 캘리브레이션 코드를 사용하고, 반도 체 집적 회로의 동작 중에 생기는 온도 변화는, 온도 센서(110)에서 출력되는 온도 코드(TCODE)를 이용하여 출력 구동부(130)의 인에이블 코드(EN_CODE)를 변경하는 방식으로 보상할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 코드 변환기(120)는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE) 및 상기 온도 코드(TCODE)를 합하고, 상기 두 개의 코드를 합한 값에서 기준 온도 코드를 뺀 값을 상기 인에이블 코드(EN_CODE)로서 출력할 수 있다. 일예로서, 반도체 집적 회로의 파워 업 시에 반도체 집적 회로의 온도가 25℃였고, 동작 중에 반도체 집적 회로의 온도가 85℃로 상승하였으며, 25℃일 때 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE)가 1001000의 2진 비트이고, 85℃일 때 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE)가 1001111의 2진 비트인 경우를 가정하자. 반도체 집적 회로의 동작 중 반도체 집적 회로의 온도가 85℃로 변경되었을 때, 온도 변화에 따른 출력 구동부의 구동력이 보상되기 위해서는, 출력 구동부로 입력되는 인에이블 코드(EN_CODE)가 상기 85℃일 때의 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE)(1001111)와 동일한 값을 가져야 한다. 만약, 25℃일 때 온도 센서에서 출력되는 온도 코드(TCODE)가 0001000의 2진 비트이고, 85℃일 때 온도 센서에서 출력되는 온도 코드(TCODE)가 1111111의 2진 비트라면, 코드 변환기(120)는 25℃일 때 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE)(1001000)와 85℃일 때 온도 센서에서 출력되는 온도 코드(TCODE)(1111111)를 합한 후, 상기 합에서 미리 설정된 기준 온도 코드(1111000)를 빼면 85℃일 때의 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE)(1001111)를 얻을 수 있다.
상기 기준 온도 코드는 코드 변환기(120)에서 연산을 하여, 변화된 온도에 대응되는 ZQ 캘리브레이션 코드를 얻기 위한 값으로, 온도 센서(110)에서 출력되는 온도 코드(TCODE)에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 상기 코드 변환기(120)는 상술한 바와 같이 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE), 온도 코드(TCODE) 및 기준 온도 코드를 서로 연산하여야 하므로, 인버터(inverter) 및 가산기(Adder) 등을 구비하는 논리 회로 소자일 수 있다.
정리하면, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 집적 회로(100)는, 반도체 집적 회로의 온도 변화에 따른 ZQ 캘리브레이션 코드의 변화는 미리 설정되어 있으므로, 파워 업 시의 초기 ZQ 캘리브레이션 코드와 온도 센서에서 출력되는 온도 코드(TCODE)를 연산하여 미리 설정된 ZQ 캘리브레이션 코드와 동일한 값을 갖는 인에이블 코드(EN_CODE)를 생성한 후, 이를 출력 구동부(130)로 입력함으로써, 동작 중에도 ZQ 캘리브레이션을 수행한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 집적 회로를 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 상기 반도체 집적 회로(200)는 온도 센서(110), 코드 변환기(120), 출력 구동부(130) 및 제어부(210)를 포함할 수 있다. 상기 제어부(210)는 상기 반도체 집적 회로(200)가 파워 업(power up) 시인지 동작 중인지를 감지하여, 상기 감지된 결과에 따라 제어 신호(CON)를 코드 변환기(120)로 출력한다.
코드 변환기는 입력받은 제어 신호(CON)에 응답하여, 상기 반도체 집적 회로(200)가 파워 업 시인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE)를 상기 인에이블 코드(EN_CODE)로서 출력한다. 반면에 상기 반도체 집적 회로(200)가 동작 중인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드(ZQ_CODE) 및 상기 온도 코드(TCODE)를 연산한 결과를 상기 인에이블 코드(EN_CODE)로서 출력한다. 즉, 온도 센서(110)에서 출력된 온도 코드(TCODE)를 이용하여 출력 구동부(130)의 구동력을 조절함으로써 동작 중의 온도 변화를 보상하게 된다. 도 2의 온도 센서(110)와 출력 구동부(130)의 동작은 도 1에서 상술한 내용과 유사하므로 여기서는 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 집적 회로를 나타내는 블록도이다. 도시된 바와 같이 상기 반도체 집적 회로(300)는 온도 센서(110), 코드 변환기(120), 출력 구동부(130)를 구비할 수 있다. 또한 상기 코드 변환기(120)는 풀업 코드 변환기(121) 및 풀다운 코드 변환기(122)를 구비할 수 있고, 상기 출력 구동부(130)는 풀업 회로(131) 및 풀다운 회로(132)를 구비할 수 있다.
온도 센서(110)는 도 1에서 상술한 바와 같이 동작한다. 또한, 풀업 ZQ 캘리브레이션 코드(PU_ZQ_CODE) 및 풀다운 ZQ 캘리브레이션 코드(PD_ZQ_CODE)는 별도의 메모리(미도시)에 저장되어 있을 수 있다. 반도체 집적 회로의 파워 업(power up) 시에, 제조 공정의 변화, 전원 전압의 변동, 초기 온도 변화에 따른 구동력(driver strength)의 변화를 보상하여 초기 ZQ 캘리브레이션 코드를 생성하게 되는데, 상기 초기 ZQ 캘리브레이션 코드가 상기 풀업 ZQ 캘리브레이션 코드(PU_ZQ_CODE) 및 상기 풀다운 ZQ 캘리브레이션 코드(PD_ZQ_CODE)로서 코드 변환기(120)로 입력될 수 있다. 상기 풀업 ZQ 캘리브레이션 코드(PU_ZQ_CODE)와 상기 풀다운 ZQ 캘리브레이션 코드(PD_ZQ_CODE)는 서로 동일한 값을 가질 수 있다.
풀업 코드 변환기(121)는 온도 센서로부터 입력받은 온도 코드(TCODE)와 별도의 메모리(미도시)로부터 입력받은 풀업 ZQ 캘리브레이션 코드(PU_ZQ_CODE)를 연 산하여 풀업 인에이블 코드(ENP)를 생성하고, 이를 풀업 회로(131)로 출력할 수 있다. 풀업 회로(131)는 풀업 인에이블 코드(ENP)에 응답하여, 출력 구동부(130)의 출력 전압을 풀업함으로써 출력 구동부(130)의 구동력(driver strength)을 조절하여 온도 변화를 보상한다.
마찬가지로 풀다운 코드 변환기(122)는 온도 센서로부터 입력받은 온도 코드(TCODE)와 별도의 메모리(미도시)로부터 입력받은 풀다운 ZQ 캘리브레이션 코드(PD_ZQ_CODE)를 연산하여 풀다운 인에이블 코드(ENN)를 생성하고, 이를 풀다운 회로(132)로 출력할 수 있다. 풀다운 회로(132)는 풀다운 인에이블 코드(ENN)에 응답하여, 출력 구동부(130)의 출력 전압을 풀다운함으로써 출력 구동부(130)의 구동력(driver strength)을 조절하여 온도 변화를 보상한다.
상기 풀업 코드 변환기(121)와 풀다운 코드 변환기(122)는 입력받는 신호만 다를 뿐, 도 1의 코드 변환기(120)와 유사하게 동작한다. 또한, 풀업 코드 변환기(121)와 풀다운 코드 변환기(122)는 동일한 논리 회로 소자로 구성될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 본발명의 일실시예에 따른 반도체 집적 회로(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(210)를 더 구비할 수도 있다. 이 경우, 상기 제어부(210)는 풀업 코드 변환기(121) 및 풀다운 코드 변환기(122)로 제어신호를 제공할 수 있으며, 상기 제어부(210), 풀업 코드 변환기(121) 및 풀다운 코드 변환기(122)는 도 2를 참조하여 상술한 바와 유사하게 동작할 수 있다.
도 4는 도 3의 출력 구동부(130)를 보다 상세히 나타내는 회로도이다. 도 4를 참조하면, 풀업 인에이블 코드(ENP)가 n비트인 경우, 풀업 회로(131)는 n개의 트랜지스터(P0, P1, P5, P6) 및 n개의 저항(RP0, RP1, RP5, RP6)을 구비할 수 있다. 또한, 풀다운 인에이블 코드(ENN)가 n비트인 경우, 풀다운 회로(132)는 n개의 트랜지스터(N0, N1, N5, N6) 및 n개의 저항(RN0, RN1, RN5, RN6)을 구비할 수 있다. 도 4는 n이 7인 경우의 예시로서, 본 발명의 범위는 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 따른 풀업 회로(131)는, 각각의 트랜지스터(P0, P1, P5, P6)의 제1 노드는 전원 전압(VDD)에 연결되고, 제2 노드는 각각의 저항(RP0, RP1, RP5, RP6)의 제1 노드에 연결되며, 각각의 트랜지스터(P0, P1, P5, P6)의 게이트에는 풀업 인에이블 코드(ENP)의 각 비트(ENP0, ENP1, ENP5, ENP6)가 입력된다. 여기서, ENP0는 풀업 인에이블 코드(ENP)의 최하위 비트(LSB)를 나타내고, ENP6는 풀업 인에이블 코드(ENP)의 최상위 비트(MSB)를 나타낼 수 있다. 각각의 저항(RP0, RP1, RP5, RP6)은 상기 각각의 트랜지스터(P0, P1, P5, P6)의 제2 노드와 출력 구동부(130)의 출력단(OUT) 사이에 연결된다. 상기 풀업 회로(131)의 트랜지스터(P0, P1, P5, P6)는 PMOS 트랜지스터인 것이 바람직하다.
풀업 인에이블 코드(ENP)의 각 비트(ENP0, ENP1, ENP5, ENP6)는 2진법의 비트 구성으로 하고, 대응되는 트랜지스터(P0, P1, P5, P6)의 사이즈도 2진법에 상당하는 사이즈로 할 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(P0)의 사이즈를 W/L로 하면, 트랜지스터(P1)의 사이즈는 2W/L, 트랜지스터(P5)의 사이즈는 32W/L, 트랜지스터(P6)의 사이즈는 64W/L이 되도록 할 수 있다.
풀업 회로(131)는 풀업 인에이블 코드(ENP)의 각 비트(ENP0, ENP1, ENP5, ENP6)에 응답하여, 대응되는 트랜지스터(P0, P1, P5, P6)의 온/오프를 결정한다. 상기 대응되는 트랜지스터(PO, P1, P5, P6) 중에서 풀업 인에이블 코드(ENP)에 의해서 턴온(turn on)된 트랜지스터는 출력 구동부(130)의 출력 전압(OUT)을 풀업함으로써 출력 구동부(130)의 구동력(driver strength)을 조절하여 온도 변화를 보상한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 풀다운 회로(132)는, 각각의 트랜지스터(N0, N1, N5, N6)의 제1 노드는 접지 전압에 연결되고, 제2 노드는 각각의 저항(RN0, RN1, RN5, RN6)의 제1 노드에 연결되며, 각각의 트랜지스터(N0, N1, N5, N6)의 게이트에는 풀다운 인에이블 코드(ENN)의 각 비트(ENN0, ENN1, ENN5, ENN6)가 입력된다. 여기서, ENN0는 풀다운 인에이블 코드(ENN)의 최하위 비트(LSB)를 나타내고, ENN6는 풀다운 인에이블 코드(ENN)의 최상위 비트(MSB)를 나타낸다. 각각의 저항(RN0, RN1, RN5, RN6)은 상기 각각의 트랜지스터(N0, N1, N5, N6)의 제2 노드와 출력 구동부(130)의 출력단(OUT) 사이에 연결된다. 상기 풀다운 회로(132)의 트랜지스터(N0, N1, N5, N6)는 NMOS 트랜지스터인 것이 바람직하다.
풀다운 인에이블 코드(ENN)의 각 비트도 2진법의 비트 구성으로 하고, 대응되는 트랜지스터(N0, N1, N5, N6)의 사이즈도 2진법에 상당하는 사이즈로 할 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(N0)의 사이즈를 W/L로 하면, 트랜지스터(N1)의 사이즈는 2W/L, 트랜지스터(N5)의 사이즈는 32W/L, 트랜지스터(N6)의 사이즈는 64W/L이 되도록 할 수 있다.
풀다운 회로(132)는 풀다운 인에이블 코드(ENN)의 각 비트(ENN0, ENN1, ENN5, ENN6)에 응답하여, 대응되는 트랜지스터(N0, N1, N5, N6)의 온/오프를 결정한다. 상기 대응되는 트랜지스터(NO, N1, N5, N6) 중에서 풀다운 인에이블 코드(ENN)에 의해서 턴온(turn on)된 트랜지스터는 출력 구동부(130)의 출력 전압(OUT)을 풀다운함으로써 출력 구동부(130)의 구동력(driver strength)을 조절하여 온도 변화를 보상한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 집적 회로 구동 방법을 나타내는 순서도(Flow chart)이다. 도시된 바와 같이 상기 반도체 집적 회로 구동 방법은, 먼저 온도 센서로부터 출력된 온도 코드 및 소정의 ZQ 캘리브레이션 코드를 입력받는다(S51). 온도 센서로부터 출력된 온도 코드는 하나 이상의 비트로 이루어질 수 있고, 감지된 반도체 집적 회로의 온도에 대응하여 일정한 값을 갖게 된다.
이후, 입력받은 온도 코드 및 ZQ 캘리브레이션 코드를 연산하여 인에이블 코드를 생성하고, 상기 인에이블 코드를 출력한다(S52). 일예로서, 상기 연산은, ZQ 캘리브레이션 코드 및 온도 코드를 합하고, 상기 두 개의 코드를 합한 값에서 기준 온도 코드를 빼는 것일 수 있다. 상기 기준 온도 코드는 상술한 바와 같이, 변화된 온도에 대응되는 ZQ 캘리브레이션 코드를 얻기 위한 값으로, 온도 센서에서 출력되는 온도 코드에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
다음으로, 상기 출력된 인에이블 코드를 이용하여, 상기 출력 구동부의 구동력을 조절하여 온도 변화를 보상한다(S53). 출력 구동부의 구동력을 조절하는 방법은 도 4를 참조하여 상술한 바와 같다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 집적 회로 구동 방법을 나타내 는 순서도(Flow chart)이다. 도시된 바와 같이 상기 반도체 집적 회로 구동 방법은, 먼저 온도 센서로부터 출력된 온도 코드 및 소정의 ZQ 캘리브레이션 코드를 입력받는다(S51). 다음으로, 상기 반도체 집적 회로가 파워 업(power up) 시인지 동작 중인지를 감지한다(S61). 상기 감지된 결과에 따라 상기 반도체 집적 회로가 파워 업 시인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드를 상기 인에이블 코드로서 출력하고(S62), 상기 반도체 집적 회로가 동작 중인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 연산한 결과를 상기 인에이블 코드로서 출력한다(S63).
이후, 상기 출력된 인에이블 코드를 이용하여, 상기 출력 구동부의 구동력을 조절하여 온도 변화를 보상한다(S53). 출력 구동부의 구동력을 조절하는 방법은 도 4를 참조하여 상술한 바와 같다.
한편, 상기 반도체 집적 회로 구동 방법은, ZQ 캘리브레이션 코드는 풀업(pull up) ZQ 캘리브레이션 코드와 풀다운(pull down) ZQ 캘리브레이션 코드로 이루어질 수 있고, 인에이블 코드 역시 풀업 인에이블 코드 및 풀다운 인에이블 코드로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 인에이블 코드를 출력하는 단계(S52)는, 상기 풀업 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 이를 연산하여 상기 풀업 인에이블 코드를 생성하고, 상기 풀업 인에이블 코드를 출력하는 단계, 및 상기 풀다운 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 이를 연산하여 상기 풀다운 인에이블 코드를 생성하고, 상기 풀다운 인에이블 코드를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 풀업 인에이블 코드와 풀다운 인에이블 코드를 각각 분리 연산하여 생성할 수 있다. 상기 풀업 ZQ 캘리브레이션 코드와 풀다운 ZQ 캘리브레이션 코드는 서로 동일한 값일 수 있고, 상기 풀업 인에이블 코드와 풀다운 인에이블 코드도 서로 동일한 값일 수 있다.
풀업 인에이블 코드와 풀다운 인에이블 코드가 생성되어 출력 구동부로 출력되면, 출력 구동부는 풀업 인에이블 코드에 응답하여 출력 구동부의 출력 전압을 풀업하고, 풀다운 인에이블 코드에 응답하여 출력 구동부의 출력 전압을 풀다운한다. 이에 따라 출력 구동부의 구동력이 조절되어 반도체 집적 회로의 온도 변화에 따른 출력 전압의 특성 변화를 보상할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 집적 회로를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 집적 회로를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 집적 회로를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 2의 출력 구동부(130)를 보다 상세히 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 집적 회로 구동 방법을 나타내는 순서도(Flow chart)이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 집적 회로 구동 방법을 나타내는 순서도(Flow chart)이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110: 온도 센서 120: 코드 변환기
121: 풀업 코드 변환기 122: 풀다운 코드 변환기
130: 출력 구동부 131: 풀업 회로
132: 풀다운 회로 210: 제어부

Claims (12)

  1. 집적 회로의 온도를 감지하고, 이에 따라 온도 코드를 출력하는 온도 센서;
    소정의 ZQ 캘리브레이션(calibration) 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 연산함으로써 인에이블 코드를 생성하고, 상기 인에이블 코드를 출력하는 코드 변환기; 및
    상기 인에이블 코드를 입력받고, 상기 인에이블 코드 값에 따라 구동력(driver strength)을 조절하는 출력 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 코드 변환기는,
    상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 합하고, 상기 두 개의 코드를 합한 값에서 기준 온도 코드를 뺀 값을 상기 인에이블 코드로서 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 반도체 집적 회로는,
    상기 반도체 집적 회로가 파워 업(power up) 시인지 동작 중인지를 감지하여, 상기 감지된 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 코드 변환기는,
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 반도체 집적 회로가 파워 업 시인 경우에 는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드를 상기 인에이블 코드로서 출력하고, 상기 반도체 집적 회로가 동작 중인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 연산한 결과를 상기 인에이블 코드로서 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 ZQ 캘리브레이션 코드는 풀업(pull up) ZQ 캘리브레이션 코드 및 풀다운(pull down) ZQ 캘리브레이션 코드를 포함하고,
    상기 인에이블 코드는 풀업 인에이블 코드 및 풀다운 인에이블 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 코드 변환기는,
    상기 풀업 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 이를 연산하여 상기 풀업 인에이블 코드를 생성하고, 상기 풀업 인에이블 코드를 출력하는 풀업 코드 변환기; 및
    상기 풀다운 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 이를 연산하여 상기 풀다운 인에이블 코드를 생성하고, 상기 풀다운 인에이블 코드를 출력하는 풀다운 코드 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 출력 구동부는,
    상기 풀업 인에이블 코드에 응답하여, 상기 출력 구동부의 출력 전압을 풀업하는 풀업 회로; 및
    상기 풀다운 인에이블 코드에 응답하여, 상기 출력 구동부의 출력 전압을 풀다운하는 풀다운 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로.
  7. 온도 센서 및 출력 구동부를 구비하는 반도체 집적 회로의 구동 방법에 있어서,
    상기 온도 센서로부터 출력된 온도 코드 및 소정의 ZQ 캘리브레이션 코드를 입력받는 단계;
    상기 온도 코드 및 상기 ZQ 캘리브레이션 코드를 연산하여 인에이블 코드를 생성하고, 상기 인에이블 코드를 출력하는 단계; 및
    상기 인에이블 코드를 이용하여 상기 출력 구동부의 구동력을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로 구동 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 인에이블 코드를 출력하는 단계는,
    상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 합하고, 상기 두 개의 코드를 합한 값에서 기준 온도 코드를 뺀 값을 상기 인에이블 코드로서 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로 구동 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 인에이블 코드를 출력하는 단계는,
    상기 반도체 집적 회로가 파워 업(power up) 시인지 동작 중인지를 감지하여, 상기 감지된 결과에 따라 상기 반도체 집적 회로가 파워 업 시인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드를 상기 인에이블 코드로서 출력하고, 상기 반도체 집적 회로가 동작 중인 경우에는 상기 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 연산한 결과를 상기 인에이블 코드로서 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로 구동 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 ZQ 캘리브레이션 코드는 풀업(pull up) ZQ 캘리브레이션 코드 및 풀다운(pull down) ZQ 캘리브레이션 코드를 포함하고,
    상기 인에이블 코드는 풀업 인에이블 코드 및 풀다운 인에이블 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로 구동 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 인에이블 코드를 출력하는 단계는,
    상기 풀업 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 이를 연산하여 상기 풀업 인에이블 코드를 생성하고, 상기 풀업 인에이블 코드를 출력하는 단계; 및
    상기 풀다운 ZQ 캘리브레이션 코드 및 상기 온도 코드를 입력받고, 이를 연산하여 상기 풀다운 인에이블 코드를 생성하고, 상기 풀다운 인에이블 코드를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로 구동 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 출력 구동부의 구동력을 조절하는 단계는,
    상기 풀업 인에이블 코드에 응답하여, 상기 출력 구동부의 출력 전압을 풀업하는 단계; 및
    상기 풀다운 인에이블 코드에 응답하여, 상기 출력 구동부의 출력 전압을 풀다운하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로 구동 방법.
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