KR20180031859A - 복수의 딜레이 라인을 포함하는 딜레이 고정 루프 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 딜레이 고정 루프는 제1 딜레이 라인 및 제2 딜레이 라인을 포함한다. 제1 딜레이 라인은 입력 클락 신호를 복수의 논리 게이트 중 제1 개수의 논리 게이트들을 통과시켜 제1 딜레이 클락 신호를 생성하고, 입력 클락 신호를 복수의 논리 게이트 중 제2 개수의 논리 게이트들을 통과시켜 제2 딜레이 클락 신호를 생성하도록 구성되고, 제2 딜레이 라인은 제1 딜레이 클락 신호의 제1 위상을 갖는 제1 신호, 제2 딜레이 클락 신호의 제2 위상을 갖는 제2 신호, 및 제1 위상과 제2 위상 사이에서 기준 값만큼씩 단계적으로 조절되는 제3 위상을 갖는 보간 신호 중 하나를 기반으로 하는 출력 클락 신호를 출력한다.

Description

복수의 딜레이 라인을 포함하는 딜레이 고정 루프{DELAY LOCKED LOOP INCLUDING PLURALITY OF DELAY LINES}
본 발명은 딜레이 고정 루프에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 복수의 딜레이 라인을 포함하는 딜레이 고정 루프에 관한 것이다.
개인용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 또는 휴대용 전자기기 등과 같은 데이터 처리 장치에 탑재될 수 있는 반도체 메모리 장치는 딜레이 고정 루프(Delayed Locked Loop)를 포함할 수 있다.
반도체 장치의 동작이 외부 클락 신호에 동기하여 수행될 수 있도록 하기 위해 딜레이 고정 루프는 딜레이 라인을 이용하여 외부 클락 신호에 위상 동기된 내부 클락 신호를 출력 클락 신호로서 생성한다. 즉, 내부에서 활용되는 클락 신호가 반도체 장치의 클락 버퍼와 전송라인을 거치게 될 경우에 타이밍 딜레이가 발생할 수 있다. 내부 클락 신호 및 외부 클락 신호의 동기화를 위해, 딜레이 고정 루프는 내부 클락 신호의 위상을 조절할 수 있다.
본 발명의 목적은 출력 클락에 발생하는 글리치(glitch)를 방지하기 위해, 코스 락(coarse lock) 동작을 수행하는 코스 락 딜레이 라인 및 파인 락(fine lock) 동작을 수행하는 파인 락 딜레이 라인을 포함하는 딜레이 고정 루프를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프는 제1 딜레이 라인, 및 제2 딜레이 라인을 포함한다. 제1 딜레이 라인은 복수의 논리 게이트를 통해 입력 클락 신호를 지연시켜, 입력 클락 신호보다 제1 시간만큼 딜레이되는 제1 딜레이 클락 신호 및 입력 클락 신호보다 제2 시간만큼 딜레이되는 제2 딜레이 클락 신호를 생성하도록 구성되고, 제2 딜레이 라인은 제1 딜레이 클락 신호의 제1 위상을 갖는 제1 신호, 제2 딜레이 클락 신호의 제2 위상을 갖는 제2 신호, 및 제1 위상과 제2 위상 사이의 제3 위상을 갖는 보간 신호 중 하나를 기반으로 하는 출력 클락 신호를 출력하도록 구성된다.
몇몇 실시 예로서, 제2 딜레이 라인이 제1 신호를 기반으로 하는 출력 클락 신호를 출력하는 동안 제2 신호를 기반으로 하는 출력 클락 신호의 출력이 요청되는 경우, 제2 딜레이 라인은 보간 신호를 기반으로 하는 출력 클락 신호를 출력한 후에 제2 신호를 기반으로 하는 출력 클락 신호를 출력하고, 제2 딜레이 라인이 보간 신호를 기반으로 하는 출력 클락 신호를 출력하는 동안, 제3 위상은 제1 위상부터 제2 위상까지 기준 값만큼씩 단계적으로 조절된다.
본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프는 제1 딜레이 라인 및 제2 딜레이 라인을 포함한다. 제1 딜레이 라인은 입력 클락 신호를 복수의 논리 게이트 중 제1 개수의 논리 게이트들을 통과시켜 제1 딜레이 클락 신호를 생성하고, 입력 클락 신호를 복수의 논리 게이트 중 제2 개수의 논리 게이트들을 통과시켜 제2 딜레이 클락 신호를 생성하도록 구성된다.
몇몇 실시 예로서, 제2 딜레이 라인은 제1 딜레이 클락 신호의 제1 위상을 갖는 제1 신호, 제2 딜레이 클락 신호의 제2 위상을 갖는 제2 신호, 및 제1 위상과 제2 위상 사이에서 기준 값만큼씩 단계적으로 조절되는 제3 위상을 갖는 보간 신호 중 하나를 기반으로 하는 출력 클락 신호를 출력하도록 구성되고, 제1 개수는 제2 개수와 다르다.
본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프는 내부 클락 신호의 글리치를 방지함으로써, 고속의 출력 신호를 정확하게 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프를 보여주기 위한 블록도이다.
도 2는 바이너리 코드 및 써모미터 코드에 대한 표를 보여준다.
도 3은 도 1의 제1 딜레이 라인을 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다.
도 4는 도 1의 제2 딜레이 라인을 예시적으로 보여주기 위한 블록도이다.
도 5는 도 1의 제2 딜레이 라인을 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다.
도 6은 도 1의 제1 딜레이 라인의 입력 클락 신호를 딜레이하는 방법을 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다.
도 7은 도 1의 제2 딜레이 라인에서 최종 출력 클락 신호를 출력되는 방법을 예시적을 보여주기 위한 회로도이다.
도 8은 도 7의 제2 딜레이 라인에서 출력되는 최종 출력 클락 신호를 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 9는 도 1의 제2 딜레이 라인의 위상 보간 동작에 대해 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다.
도 10a 및 도 10b는 도 9의 제2 딜레이 라인에서 출력되는 최종 출력 클락 신호에 대해 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 11은 도 1의 제2 딜레이 라인에서 최종 출력 클락 신호가 출력되는 방법을 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다.
도 12a 및 도 12b는 도 11의 제2 딜레이 라인으로부터 출력되는 최종 출력 클락 신호에 대해 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 13은 도 1의 제1 딜레이 라인의 입력 클락 신호를 딜레이하는 방법을 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프를 포함하는 디스플레이 장치를 보여주는 블록도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프를 포함하는 사용자 시스템을 보여주는 블록도이다.
아래에서는, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프를 보여주기 위한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 딜레이 고정 루프(100)는 제1 딜레이 라인(delay line)(110), 제2 딜레이 라인(120), 딜레이 모방 회로(130), 위상 감지기(140), 딜레이 제어기(150), 제1 딜레이 코드 생성기(160) 및 제2 딜레이 코드 생성기(170)를 포함할 수 있다.
제1 딜레이 라인(110)은 입력 클락 신호(CLK_in)를 수신할 수 있다. 제1 딜레이 라인(110)은 입력 클락 신호(CLK_in)를 소정의 시간만큼 딜레이시킬 수 있다. 제1 딜레이 라인(110)은 제1 딜레이 코드 생성기(160)로부터 제1 및 제2 써모미터(thermometer) 코드들(Code_d1[0:n], Code_d2[0:n])을 수신하고, 수신된 제1 및 제2 써모미터 코드들(Code_d1[0:n], Code_d2[0:n])에 응답하여 입력 클락 신호(CLK_in)를 딜레이할 수 있다. 제1 딜레이 라인(110)에서 수행되는 입력 클락 신호(CLK_in)를 딜레이하기 위한 동작은 코스 락(coarse lock) 동작이라고 할 수 있다.
예로서, 제1 딜레이 라인(110)은 입력 클락 신호(CLK_in)를 딜레이시키기 위해 복수의 딜레이 회로로 구성될 수 있다. 제1 딜레이 라인(110)은 동시에 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)을 출력할 수 있다. 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)은 서로 다른 개수의 딜레이 회로들을 통과하여 생성되는 신호들 일 수 있다. 예로서, 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)는 입력 클락 신호(CLK_in)보다 제1 시간만큼 딜레이된 신호일 수 있다. 그리고 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)는 입력 클락 신호(CLK_in)보다 제2 시간만큼 딜레이된 신호일 수 있다.
예로서, 복수의 딜레이 회로 각각은 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2) 각각의 딜레이량을 조절하기 위해 복수의 논리 게이트를 포함할 수 있다. 제1 딜레이 라인(110)의 자세한 구조 및 동작 방법은 도 3, 도 5 및 도 9를 참조하여 설명된다.
제2 딜레이 라인(120)은 제1 딜레이 라인(110)으로부터 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)을 수신할 수 있다. 제2 딜레이 라인(120)은 제2 딜레이 코드 생성기(170)로부터 제3 및 제4 써모미터 코드들(Code_f[0:n], Code_fb[0:n])을 수신할 수 있다. 제2 딜레이 라인(120)은 수신된 제3 및 제4 써모미터 코드들(Code_f[0:n], Code_fb[0:n])을 기반으로, 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)을 보간(interpolation)할 수 있다.
예로서, 제2 딜레이 라인(120)은 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)의 위상을 보간할 수 있다. 제2 딜레이 라인(120)은 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)의 위상을 보간하기 위한 복수의 제어 회로로 구성될 수 있다. 제2 딜레이 라인(120)은 복수의 제어 회로를 기반으로 출력 클락 신호(CLK_out)를 생성할 수 있다. 예로서, 제2 딜레이 라인(120)은 출력 클락 신호(CLK_out)의 위상을 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)의 위상에서 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)의 위상으로 여러 번에 걸쳐서 변경할 수 있다. 제2 딜레이 라인(120)의 자세한 구조 및 동작 방법은 도 4 및 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명된다.
딜레이 모방 회로(130)는 제2 딜레이 라인(120)으로부터 출력 클락 신호(CLK_out)을 수신할 수 있다. 딜레이 모방 회로(130)는 딜레이 고정 루프(100)가 보상하고자 하는 딜레이만큼 출력 클락 신호(CLK_out)를 딜레이시킬 수 있다. 예로서, 딜레이 모방 회로(130)는 출력단까지의 경로 상에 존재하는 딜레이 소자들에 의해 발생하는 딜레이에 대해 보상하도록 설계될 수 있다. 딜레이 모방 회로(130)는 딜레이된 출력 클락 신호(CLK_out)를 피드백 클락 신호(CLK_fed)로서 출력할 수 있다.
위상 감지기(140)는 입력 클락 신호(CLK_in) 및 피드백 클락 신호(CLK_fed)를 수신할 수 있다. 위상 감지기(140)는 입력 클락 신호(CLK_in)의 위상과 피드백 클락 신호(CLK_fed)의 위상 사이의 차이를 비교하고, 비교 결과로써 위상 검출 신호를 생성할 수 있다. 예로서, 위상 검출 신호는 제1 딜레이 라인(110)의 딜레이량에 대한 증가 또는 감소를 결정할 수 있다. 구체적으로, 위상 검출 신호는 딜레이 제어기(150)에서 생성되는 코드 값의 증가를 지시하기 위한 코드 증가 신호 또는 코드의 감소를 지시하기 위한 코드 감소 신호일 수 있다. 예로서, 코드 증가 신호는 제1 딜레이 라인(110)의 딜레이량을 증가시키기 위한 신호이고, 코드 감소 회로는 제1 딜레이 라인(110)의 딜레이량을 감소시키기 위한 신호일 수 있다.
딜레이 제어기(150)는 위상 감지기(140)로부터 위상 검출 신호를 수신할 수 있다. 딜레이 제어기(150)는 위상 검출 신호를 기반으로, 제1 딜레이 라인(110)의 딜레이량의 증가 또는 감소를 제어할 수 있다. 딜레이 제어기(150)는 제1 딜레이 라인(110)의 딜레이량을 제어하기 위해 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])를 출력할 수 있다. 예로서, 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])는 4 비트(bit)의 이진 코드(binary code)일 수 있다. 딜레이 제어기(150)는 위상 검출 신호를 기반으로, 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])에 이진 값 ‘1’을 더해주거나 뺄 수 있다. 제1 딜레이 코드들(Code_d[0:m]) 각각의 비트 값은 제1 딜레이 라인(110)의 복수의 딜레이 회로 각각의 활성 여부를 결정할 수 있다. 이는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐, 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])의 비트는 4 비트로 한정되지 않는다.
딜레이 제어기(150)는 제2 딜레이 라인(120)의 딜레이량의 증가 또는 감소를 제어하기 위해 제2 딜레이 코드(Code_f[0:m])를 출력할 수 있다. 예로서, 딜레이 제어기(150)는 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])를 기반으로 제2 딜레이 코드(Code_f[0:m])의 비트 값을 조절할 수 있다. 예로서, 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])의 비트 값을 기반으로, 제1 딜레이 라인(110)의 딜레이량이 조절되면, 딜레이 제어기(150)는 제2 딜레이 코드(Code_f[0:m])에 이진 값 ‘1’을 더해주거나 뺄 수 있다. 예로서, 제2 딜레이 코드(Code_f[0:m])는 4 비트의 이진 코드일 수 있다. 이는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐, 제2 딜레이 코드(Code_f[0:m])의 비트는 4 비트로 한정되지 않는다.
제1 딜레이 코드 생성기(160)는 딜레이 제어기(150)로부터 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])를 수신할 수 있다. 제1 딜레이 코드 생성기(160)는 수신된 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])를 디코딩하여 써모미터 코드를 생성할 수 있다. 제1 딜레이 코드 생성기(160)는 제1 및 제2 써모미터 코드들(Code_d1[0:n], Code_d2[0:n])을 생성할 수 있다. 제1 및 제2 써모미터 코드들(Code_d1[0:n], Code_d2[0:n]) 각각의 개수는 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])의 비트의 개수에 의존한다. 좀 더 상세하게, 제1 및 제2 써모미터 코드들(Code_d1[0:n], Code_d2[0:n]) 각각의 개수는 2의 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])의 비트의 개수만큼의 지수 승에서 1을 뺀 값(2n-1)일 수 있다. 예로서, 제1 딜레이 코드(Code_d[0:m])가 4 비트인 경우, 제1 및 제2 써모미터 코드들(Code_d1[0:n], Code_d2[0:n]) 각각의 개수는 15개일 수 있다.
제2 딜레이 코드 생성기(170)는 딜레이 제어기(150)로부터 제2 딜레이 코드(Code_f[0:m])를 수신할 수 있다. 제2 딜레이 코드 생성기(170)는 수신된 코드(Code_f[0:m])를 디코딩하여 써모미터 코드를 생성할 수 있다. 제2 딜레이 코드 생성기(170)는 제3 및 제4 써모미터 코드들(Code_f[0:n], Code_fb[0:n])을 생성할 수 있다. 제3 및 제4 써모미터 코드들(Code_f[0:n], Code_fb[0:n]) 각각의 비트의 개수는 제2 딜레이 코드(Code_[0:m])에 의존한다. 좀 더 상세하게, 제3 및 제4 써모미터 코드들(Code_f[0:n], Code_fb[0:n]) 각각의 비트의 개수는 제2 딜레이 코드(Code_[0:m])의 비트의 개수만큼의 지수 승에서 1을 뺀 값(2n-1)일 수 있다.
바이너리 코드 및 써모미터 코드의 관계에 대해서는 도 2를 참조하여 좀 더 자세하게 설명된다. 도 2는 바이너리 코드 및 써모미터 코드에 대한 표를 보여준다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 및 제2 딜레이 코드 생성기들(160, 170) 각각은 써모미터 코드들(Code_d1[0:n], Code_d2[0:n], Code_f[0:n], Code_fb[0:n])을 생성할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 4 비트의 이진 코드(A1 A2 A3 A4)는 15개의 숫자로 구성되는 써모미터 코드(D1~D15)로 디코딩될 수 있다. 4비트의 이진 코드는 '0001'에서 '1111'까지 증가할 수 있다. 써모미터 코드(D1~D15)는 이진 코드의 증가에 비례하여, 1이 아닌 최하위 비트를 1로 변경할 수 있다. 예로서, 써모미터 코드(D1~D15)는 '000...001'에서 '111...111'까지 증가할 수 있다.
일반적으로, 출력 클락 신호(CLK_out)의 딜레이량을 변경하는 경우, 출력 클락 신호(CLK_out)를 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)에서 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)로 변경한다.
하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프(100)는 출력 클락 신호(CLK_out)를 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)에서 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)로 변경하지 않는다. 좀 더 구체적으로, 딜레이 고정 루프(100)의 제1 딜레이 라인(110)은 입력 클락 신호(CLK_in)를 이용하여 서로 다른 딜레이량을 갖는 두 개의 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)을 출력할 수 있다. 그리고, 제2 딜레이 라인(120)은 두 개의 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)의 위상을 보간한다. 이와 같은 방법을 통해, 제2 딜라이 라인(120)은 출력 클락 신호(CLK_out)의 딜레이량을 여러 번에 걸쳐서 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프(100)는 클락 신호(CLK_out)의 딜레이량이 변경될 때 생성될 수 있는 글리치를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프(100)는 개인용 컴퓨터(personal computer), 데스크 탑(desktop), 랩 탑(laptop), 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 디지털 카메라(digital camera), 캠코더(camcorder), 스마트 폰(smart phone), 및 모바일(mobile) 장치, 웨어러블(wearable) 장치 중 적어도 하나에 포함될 수 있다.
도 3은 도 1의 제1 딜레이 라인을 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 딜레이 라인(110)은 복수의 딜레이 회로(111~116)를 포함할 수 있다. 복수의 딜레이 회로 (111~116) 각각은 네 개의 낸드 게이트(nand gate)들을 포함할 수 있다. 마지막에 연결된 두 개의 딜레이 회로들(115, 116)은 더미 회로일 수 있다. 이하에서, 두 개의 딜레이 회로들(115, 116)은 더미 회로들(115, 116)과 동일한 의미로 이해될 수 있다. 두 개의 딜레이 회로들(115, 116)은 n번째 딜레이 회로(미 도시)에 필요한 신호를 인가하기 위해 존재할 수 있다. 두 개의 딜레이 회로들(115, 116)을 제외한 나머지 딜레이 회로들의 개수는 제1 및 제2 써모미터 코드들(Code_d1[0:n], Code_d2[0:n]) 각각의 개수와 동일할 수 있다.
복수의 딜레이 회로(111~116)는 제1 및 제2 써모미터 코드들(Code_d1[0:n], Code_d2[0:n])에 의해 활성화 또는 비활성화될 수 있다. 제1 딜레이 회로(111)를 예로서 설명한다면, 제1 딜레이 회로(111)에 인가되는 제1 및 제2 써모미터 코드들(Code_d1[0], Code_d2[0])이 각각 '0' 및 '1'인 경우, 제1 딜레이 회로(111)는 활성화된다. 반대로, 제1 딜레이 회로(111)에 인가되는 제1 및 제2 써모미터 코드들(Code_d1[0], Code_d2[0])이 각각 '1' 및 '0'인 경우, 제1 딜레이 회로(111)는 비활성화된다.
그리고, 더미 회로들(115, 116)은 항상 활성화 상태일 수 있다. 그러므로, 제1 더미 회로(115)에는 제1 클락 신호(CLK_h) 및 제n 딜레이 회로(미 도시)에 인가되는 제2 써모미터 코드(Code_d2[n])와 반대의 값을 갖는 코드(Code_d2b[n])가 인가될 수 있다. 그리고, 제2 더미 회로(116)에는 제1 클락 신호(CLK_h) 및 제2 클락 신호(CLK_l)가 인가될 수 있다. 예로서, 제1 클락 신호(CLK_h)의 값은 항상 ‘1’이고, 제2 클락 신호(CLK_l)의 값은 항상 ‘0’이다. 더미 회로들(115, 116)을 제외한 나머지 딜레이 회로들은 제1 딜레이 회로(111)와 동일하게 활성화 또는 비활성화될 수 있다.
입력 클락 신호(CLK_in)는 제1 및 제2 입력 낸드 게이트들(NI1, NI2)로 수신될 수 있다. 입력 클락 신호(CLK_in)는 활성화되는 딜레이 회로를 통과하고, 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1) 또는 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)로 출력될 수 있다. 입력 클락 신호(CLK_in)는 통과하는 딜레이 회로의 개수에 비례하여 딜레이될 수 있다. 제1 딜레이 라인(110)의 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1) 또는 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)의 생성하기 위한 방법은 도 6 및 도 13을 참조하여 자세히 설명된다.
도 4는 도 1의 제2 딜레이 라인을 예시적으로 보여주기 위한 블록도이다. 도 5는 도 1의 제2 딜레이 라인을 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 제2 딜레이 라인(120)은 제1 제어 회로(121) 및 제2 제어 회로(122) 포함할 수 있다.
제1 및 제2 제어 회로들(121, 122) 각각은 제3 및 제4 써모미터 코드들(Code_f[0:n], Code_fb[0:n])을 수신할 수 있다. 제1 및 제2 제어 회로들(121, 122) 각각은 복수의 제어 셀을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 제어 회로(121)는 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)를 수신할 수 있고, 제2 제어 회로(122)는 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)를 수신할 수 있다. 제1 및 제2 제어 회로들(121, 122) 각각은 제3 및 제4 써모미터 코드들(Code_f[0:n], Code_fb[0:n])에 기초하여, 제1 및 제2 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)의 위상을 보간 제어할 수 있다.
도 5는 제2 딜레이 라인(120)의 내부 회로에 대해 개시하고 있다. 도 4를 참조하면, 제1 제어 회로(121)는 복수의 제어 셀(121_1~121_n)을 포함할 수 있다. 제1 제어 회로(121)의 복수의 제어셀(121_1~121_n)은 출력 노드(a)에 병렬로 연결될 수 있다. 그리고, 제2 제어 회로(122)는 복수의 제어 셀(122_1~122_n)을 포함할 수 있다. 제2 제어 회로(122)의 복수의 제어 셀(122_1~122_n)은 출력 노드(a)에 병렬로 연결될 수 있다.
예로서, 제1 제어 회로(121)의 복수의 제어 셀(121_1~121_n) 및 제2 제어 회로(122)의 복수의 제어 셀(122_1~122_n) 각각의 셀들의 개수는 제3 및 제4 써모미터 코드들(Code_f[0:n], Code_fb[0:n]) 각각의 개수와 동일할 수 있다.
본 발명의 설명을 위해, 제1 제어 회로(121)의 제1 제어 셀(121_1)이 예로서 설명된다. 제1 제어 셀(121_1)은 제1 풀 업 트랜지스터(Pu_1) 및 제1 풀 다운 트랜지스터(Pd_1)를 포함할 수 있다. 제1 풀 업 트랜지스터(Pu_1)의 일단과 제1 풀 다운 트랜지스터(Pd_1)의 일단은 연결될 수 있다. 예로서, 제1 풀 업 트랜지스터(Pu_1)는 Pmos 트랜지스터일 수 있고, 제1 풀 다운 트랜지스터(Pd_1)는 Nmos 트랜지스터일 수 있다.
제1 풀 업 트랜지스터(Pu_1) 및 제1 풀 다운 트랜지스터(Pd_1) 각각의 게이트 단자에는 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)가 수신될 수 있다. 예로서, 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)가 '0'인 경우, 제1 풀 업 트랜지스터(Pu_1)는 턴-온되고, 제1 풀 다운 트랜지스터(Pd_1)는 턴-오프될 수 있다. 그리고, 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)가 '1'인 경우, 제1 풀 업 트랜지스터(Pu_1)는 턴-오프되고, 제1 풀 다운 트랜지스터(Pd_1)는 턴-온될 수 있다.
제1 풀 업 트랜지스터(Pu_1)의 타단은 제1 Pmos 트랜지스터(P1)의 일단과 연결될 수 있다. 그리고 제1 풀 다운 트랜지스터(Pd_1)의 타단은 제1 Nmos 트랜지스터(N1)의 일단과 연결될 수 있다. 제1 Pmos 트랜지스터(P1)의 타단에는 전원 전압(VDD)이 인가될 수 있고, 제1 Nmos 트랜지스터(N1)의 타단은 접지될 수 있다.
제1 Pmos 트랜지스터(P1)의 게이트 단자에는 제3 써모미터 코드(Code_f[0])가 수신될 수 있고, 제1 Nmos 트랜지스터(N1)의 게이트 단자에는 제4 써모미터 코드(Code_fb[0])가 수신될 수 있다. 제3 써모미터 코드(Code_f[0])의 위상과 제4 써모미터 코드(Code_fb[0])의 위상은 서로 반전될 수 있다. 예로서, 제3 써모미터 코드(Code_f[0])가 '0'인 경우, 제4 써모미터 코드(Code_fb[0])는 '1'일 수 있고, 제3 써모미터 코드(Code_f[0])가 '1'인 경우, 제4 써모미터 코드(Code_fb[0])는 '0'일 수 있다.
제1 Pmos 트랜지스터(P1) 및 제1 Nmos 트랜지스터(N1)는 제1 제어 회로(121)의 활성화 여부를 결정할 수 있다. 예로서, 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)를 '1'로 가정했을 때, 제3 써모미터 코드(Code_f[0])가 '0'이고, 제4 써모미터 코드(Code_fb[0])는 '1'인 경우, 제1 제어 셀(121_1)은 활성화 될 수 있다. 제1 제어 셀(121_1)이 활성화되는 경우, 출력 노드(a)는 제1 제어 셀(121_1)의 접지 단자에 의해 풀 다운될 수 있다. 이때, 출력 노드(a)의 신호의 크기는 ‘0’일 수 있다.
제1 제어 회로(121)의 제2 내지 제n 제어 셀들(121_2~121_n)은 제1 제어 셀(121_1)과 유사 또는 동일한 구조를 포함할 수 있다. 복수의 제어 셀(121_1~121_n) 각각은 제3 및 제4 써모미터 코드들(Code_f[0:n], Code_fb[0:n])에 의해 활성화 또는 비활성화될 수 있다.
제2 제어 회로(122)는 복수의 제어 셀(122_1~122_n)을 포함할 수 있다. 복수의 제어 셀(122_1~122_n)은 각각 제1 제어 회로(121)의 복수의 제어 셀(121_1~121_n)과 유사 또는 동일할 수 있다. 하지만, 제2 제어 회로(122)의 Pmos 트랜지스터들(P1~Pn) 및 Nmos 트랜지스터들(N1~Nn)은 제1 제어 회로(121)의 Pmos 트랜지스터들(P1~Pn) 및 Nmos 트랜지스터들(N1~Nn)과 상보적으로 동작할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제2 제어 회로(122)의 Pmos 트랜지스터들(P1~Pn)각각의 게이트 단자에는 제4 써모미터 코드(Code_fb[0:n])가 인가되고, Nmos 트랜지스터들(N1~Nn)의 게이트 단자에는 각각의 게이트 단자에는 제3 써모미터 코드(Code_f[0:n])가 인가될 수 있다.
예로서, 제1 제어 회로(121)의 활성화되는 제어 셀들에 대응하는 제2 제어 회로(122)의 제어 셀들은 비활성화 될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 제어 회로들(121, 122)이 상보적으로 동작하기 때문에, 제2 딜레이 라인(120)은 제1 제어 회로(121)를 통해 생성되는 신호 및 제2 제어 회로(122)를 통해 생성되는 신호를 이용하여 제1 및 제2 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)의 위상을 보간할 수 있다. 그리고, 제2 딜레이 라인(120)은 제1 및 제2 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2)의 위상을 보간하여 출력 클락 신호(CLK_out)로서 출력할 수 있다.
출력 노드(a)에는 인버터(123)가 연결될 수 있다. 인버터(123)는 제1 제어 회로(121)를 통해 생성되는 신호, 및 제2 제어 회로(122)를 통해 생성되는 신호 또는 제1 제어 회로(121) 및 제2 제어 회로(122)를 통해 생성되는 신호를 수신할 수 있다. 인버터(123)는 수신된 신호를 반전시켜 출력 클락 신호(CLK_out)로서 출력할 수 있다.
도 6은 도 1의 제1 딜레이 라인의 입력 클락 신호를 딜레이하는 방법을 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다. 도 1, 도 3 및 도 6를 참조하면, 제1 내지 제3 딜레이 회로들(111~113)은 활성화될 수 있다. 제1 내지 제3 딜레이 회로들(111~113)이 활성화되면, 입력 클락 신호(CLK_in)는 제1 코스(Course 1) 및 제2 코스(Course 2)를 통해 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1) 및 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)로 출력될 수 있다. 예로서, 제1 코스(Course 1)는 이점쇄선으로 도시되고, 제2 코스(Course 2)는 점선으로 도시될 수 있다.
본 발명에서, 입력 클락 신호(CLK_in)가 '1'인 경우에만 제1 딜레이 라인(110)은 동작할 수 있다. 그리고 입력 클락 신호(CLK_in)가 '0'인 경우에, 제1 딜레이 라인(110)은 딜레이 클락 신호를 생성하지 않는다. 이하에서, 입력 클락 신호(CLK_in)는 '1'인 것으로 가정된다.
제1 코스(Course 1)는 제1 및 제2 딜레이 회로들(111, 112)을 통해 형성될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제1 코스(Course 1)는 제1 입력 낸드 게이트(NI1), 제3 입력 낸드 게이트(NI3), 제4 출력 낸드 게이트(N04) 및 제1 출력 낸드 게이트(NO1)를 거쳐서 형성될 수 있다. 입력 클락 신호(CLK_in)는 제1 코스(Course 1)를 통과하는 시간만큼 딜레이(제1 시간만큼 딜레이) 될 수 있다. 제1 시간만큼 딜레이된 입력 클락 신호(CLK_in)는 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)로서 출력될 수 있다.
제2 코스(Course 2)는 제1 내지 제3 딜레이 회로들(111~113)을 통해 형성될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제2 코스(Course 2)는 제1 입력 낸드 게이트(NI1), 제3 입력 낸드 게이트(NI3), 제6 입력 낸드 게이트(NI6), 제6 출력 낸드 게이트(NO6), 제3 출력 낸드 게이트(NO3) 및 제2 출력 낸드 게이트(NO2)를 거쳐서 형성될 수 있다. 입력 클락 신호(CLK_in)는 제2 코스(Course 2)를 통과하는 시간만큼 딜레이(제2 시간만큼 딜레이)될 수 있다. 제2 시간만큼 딜레이된 입력 클락 신호(CLK_in)는 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)로서 출력될 수 있다.
예로서, 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)는 짝수 개의 딜레이 회로들을 거쳐서 생성될 수 있고, 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)는 홀수 개의 딜레이 회로들을 거쳐서 생성될 수 있다.
입력 클락 신호(CLK_in)는 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)로 생성되기 위해서, 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)로 출력될 때 보다 두 개의 낸드 게이트들을 더 통과할 수 있다. 이로 인해, 제2 시간은 제1 시간보다 두 개의 낸드 게이트들을 통과하는데 경과되는 시간만큼 더 딜레이된 시간일 수 있다.
제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)가 출력 클락 신호(CLK_out)로서 출력되고, 곧 바로 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)가 출력 클락 신호(CLK_out)로서 출력되면, 두 개의 딜레이 클락 신호들(CLKd_out1, CLKd_out2) 사이의 딜레이 차이에서 글리치가 생성될 수 있다. 글리치가 생성되면, 딜레이 고정 루프(100)를 포함하는 장치에는 오동작의 발생, 잘못된 데이터의 출력, 시스템의 충돌과 같은 에러들이 발생할 수 있다. 이러한 에러들의 원인이 되는 글리치의 생성을 방지하기 위해 제2 딜레이 라인(120)이 제공될 수 있다.
도 7은 도 1의 제2 딜레이 라인에서 최종 출력 클락 신호를 출력되는 방법을 예시적을 보여주기 위한 회로도이다. 도 8은 도 7의 제2 딜레이 라인에서 출력되는 최종 출력 클락 신호를 예시적으로 보여주는 타이밍도이다. 도 7은 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)의 위상을 기반으로 출력 클락 신호(CLK_out)를 생성하는 경우, 제2 딜레이 라인(120)의 동작 방법에 대해 도시한다.
도 1, 도 5 및 도 7을 참조하면, 제1 제어 회로(121)의 모든 제어 셀들(121_1~121_n)은 활성화될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 복수의 제어 셀(121_1~121_n)에 포함된 Pmos 트랜지스터들(P1~Pn) 및 Nmos 트랜지스터들(N1~Nn)은 모두 턴-온 될 수 있다. 그리고, 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)는 복수의 제어 셀(121_1~121_n)에 포함된 풀 업 트지스터들(Pu_1~Pu_n)을 턴-오프시키고, 풀 다운 트랜지스터들(Pd_1~Pd_n)을 턴-온시킬 수 있다.
제1 제어 회로(121)의 모든 제어 셀들(121_1~121_n)을 통과하여 생성되는 신호는 출력 노드(a)로 전달될 수 있다. 제1 제어 회로(121)를 통해 생성되는 신호는 인버터(123)를 통해 반전될 수 있다. 반전된 신호는 출력 클락 신호(CLK_out)로서 출력될 수 있다.
제1 제어 회로(121)의 복수의 제어 셀(121_1~121_n) 및 제2 제어 회로(122)의 복수의 제어 셀(122_1~122_n)은 상보적으로 동작하기 때문에, 제2 제어 회로(122)의 Pmos 트랜지스터들(P1~Pn) 및 Nmos 트랜지스터들(N1~Nn)은 턴-오프될 수 있다. 그러므로, 제2 제어 회로(122)의 복수의 제어 셀(122_1~122_n)은 비활성화될 수 있다.
도 8은 입력 클락 신호(CLK_in)에 대한 타이밍도 및 출력 클락 신호(CLK_out)에 대한 타이밍도를 보여준다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 제1 딜레이 라인(110) 및 제2 딜레이 라인(120)을 통해, 입력 클락 신호(CLK_in)를 기반으로하는 출력 클락 신호(CLK_out)가 생성될 수 있다. 출력 클락 신호(CLK_out)는 입력 클락 신호(CLK_in)보다 제1 시간(T1)만큼 딜레이된 신호일 수 있다. 이때 출력 클락 신호(CLK_out)의 딜레이량(제1 시간(T1))은 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)의 딜레이량과 유사 또는 동일할 수 있다.
도 9는 도 1의 제2 딜레이 라인의 위상 보간 동작에 대해 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다. 도 10a 및 도 10b는 도 9의 제2 딜레이 라인에서 출력되는 최종 출력 클락 신호에 대해 예시적으로 보여주는 타이밍도이다. 도 1 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프(100)는 출력 클락 신호(CLK_out)의 딜레이량을 여러 번에 걸쳐서 조절할 수 있다.
예로서, 딜레이 고정 루프(100)는 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)를 기반으로 생성되는 출력 클락 신호(CLK_out)를 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)를 기반으로 생성되는 출력 클락 신호(CLK_out)로 변경하는 경우, 제2 딜레이 라인(120)은 제1 및 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out1, CLKd_out2)의 위상을 보간하여 출력 클락 신호(CLK_out)의 딜레이량을 조절할 수 있다.
도 9의 제2 딜레이 라인(120)의 회로를 참조하면, 제1 제어 회로(121)의 제1 제어 셀(121_1)은 비활성화될 수 있다. 그리고, 제1 제어 회로(121)의 나머지 제어 셀들(121_2~121_n)은 활성화 상태로 유지될 수 있다. 제2 내지 제n 제어 셀들(121_2~121_n)을 통해서 생성되는 신호는 출력 노드(a)로 전달될 수 있다.
그리고, 제2 제어 회로(122)의 제1 제어 셀(122_1)은 활성화될 수 있다. 그리고 제2 제어 회로(122)의 나머지 제어 셀들(122_2~122_n)은 비활성화 상태로 유지될 수 있다. 제1 제어 셀(122_1)을 통해 생성되는 신호는 출력 노드(a)로 전달될 수 있다.
제1 제어 회로(121) 및 제2 제어 회로(122)로부터 출력 노드(a)로 전달된 신호들의 위상은 보간될 수 있다. 도 9의 출력 노드(a)로 전달된 신호는 도 7의 출력 노드(a)로 전달된 신호보다 딜레이 될 수 있다. 예로서, 딜레이된 양은 도 9의 출력 노드(a)로 전달된 신호의 위상과 도 7의 출력 노드(a)로 전달된 신호의 위상 사이의 차이에 비례할 수 있다.
도 9를 참조하여, 출력 노드(a)로 전달된 신호는 인버터(123)에 의해 반전되어 출력 클락 신호(CLK_out)로서 출력될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 출력 클락 신호(CLK_out)는 보간된 위상에 비례하여 딜레이될 수 있다.
도 9 및 도 10a를 참조하면, 출력 클락 신호(CLK_out)는 입력 클락 신호(CLK_in)보다 딜레이되는 것을 확인할 수 있다. 그리고, 출력 클락 신호(CLK_out)는 제2 딜레이 라인(120)의 보간 동작을 기반으로 딜레이될 수 있다. 출력 클락 신호(CLK_out)의 타이밍도의 일부분(A)을 참조하여 보간된 위상에 비례하여 딜레이된 출력 클락 신호(CLK_out)에 대해 설명된다.
도 10b는 출력 클락 신호(CLK_out)의 타이밍도의 일부분(A)을 자세하게 보여준다. 도 10b를 참조하면, 제1 라인(L1)은 제1 제어 회로(121)를 통해 생성되는 신호를 기반으로 출력되는 출력 클락 신호(CLK_out)를 나타낼 수 있다. 그리고, 제2 라인(L2)은 제1 제어 회로(121) 및 제2 제어 회로(122)를 통해 생성되는 신호를 기반으로 출력되는 출력 클락 신호(CLK_out)을 나타낼 수 있다.
제2 라인(L2)으로 도시된 출력 클락 신호(CLK_out)는 제1 라인(L1)으로 도시된 출력 클락 신호(CLK_out)보다 제1 보간 시간(t1)만큼 딜레이된 신호이다. 이때, 제1 보간 시간(t1)은 제1 제어 회로(121)를 통해 생성되는 신호의 위상 및 제2 제어 회로(122)를 통해 생성되는 신호의 위상 사이의 차이에 비례할 수 있다.
도 9, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제2 딜레이 라인(120)은 출력 클락 신호(CLK_out)의 딜레이량을 변경하기 위해, 활성화 또는 비활성화되는 제어 셀들(121_1~121_n, 122_1~122_n)의 개수를 조절할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제1 제어 회로(121)의 제어 셀들(121_1~121_n)은 하나씩 비활성화되고, 제2 제어 회로(122)의 제어 셀들(122_1~122_n)하나씩 활성화될 수 있다. 제2 딜레이 라인(120)의 동작은 도 11 및 도 12를 참조하여 추가로 설명된다.
도 11은 도 1의 제2 딜레이 라인에서 최종 출력 클락 신호가 출력되는 방법을 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다. 도 12a 및 도 12b는 도 11의 제2 딜레이 라인으로부터 출력되는 최종 출력 클락 신호에 대해 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 9 및 도 11을 참조하면, 제1 제어 회로(121)의 모든 제어 셀들(121_1~121_n)은 비활성화되고, 제2 제어 회로(122)의 모든 제어 셀들(122_1~122_n)은 활성화될 수 있다. 이로 인해, 제2 제어 회로(122)의 모든 제어 셀들(121_1~121_n)을 통과하여 생성되는 신호는 출력 노드(a)로 전달될 수 있다. 제2 제어 회로(122)를 통해 생성되는 신호는 인버터(123)를 통해 반전될 수 있다. 반전된 신호는 출력 클락 신호(CLK_out)로서 출력될 수 있다.
제1 제어 회로(121)의 복수의 제어 셀(121_1~121_n) 및 제2 제어 회로(122)의 복수의 제어 셀(122_1~122_n)은 상보적으로 동작할 수 있다. 따라서, 제2 제어 회로(122)는 활성화되기 위해서, 제2 제어 회로(122)의 Pmos 트랜지스터들(P1~Pn) 및 Nmos 트랜지스터들(N1~Nn)은 턴-온될 수 있다. 그리고, 제1 제어 회로(121)는 비활성화되기 위해서, 제1 제어 회로(121)의 Pmos 트랜지스터들(P1~Pn) 및 Nmos 트랜지스터들(N1~Nn)은 턴-오프될 수 있다.
도 12a를 참조하면, 도 11에 도시된 제2 딜레이 라인(120)을 통해 출력된 출력 클락 신호(CLK_out)는 입력 클락 신호(CLK_in)보다 제2 시간(T2)만큼 딜레이된 신호이다. 출력 클락 신호(CLK_out)의 타이밍도의 일부분(B)을 기반으로 출력 클락 신호(CLK_out)의 딜레이 과정이 설명된다.
도 12b는 출력 클락 신호(CLK_out)의 타이밍도의 일부분(B)을 자세하게 보여준다. 도 12b를 참조하면, 제1 라인(L1)에서 제n 라인(Ln) 순서로 출력 클락 신호(CLK_out)는 딜레이될 수 있다. 제1 내지 제n 라인들(L1~Ln) 각각의 사이 간격은 출력 클락 신호(CLK_out)들 사이의 딜레이량을 의미할 수 있다. 예로서, 도 10b에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제n 라인들(L1~Ln) 각각의 사이 간격은 제1 보간 시간(t1)과 동일할 수 있다.
출력 클락 신호(CLK_out)의 딜레이량을 변경할 때, 출력 클락 신호(CLK_out)의 딜레이량을 제1 시간(T1)에서 제2 시간(T2)으로 변경하면, 글리치의 발생 확률이 높아진다. 본 발명의 실시 예에 따른 제2 딜레이 라인(120)을 이용하여, 출력 클락 신호(CLK_out)의 딜레이량을 여러 번에 걸쳐서 조절하면, 글리치의 발생이 방지될 수 있다. .
도 13은 도 1의 제1 딜레이 라인의 입력 클락 신호를 딜레이하는 방법을 예시적으로 보여주기 위한 회로도이다. 도 1, 도 6, 도 11 및 도 13을 참조하면, 제2 딜레이 라인(120)의 제1 제어 회로(121)가 비활성화되면, 제1 딜레이 라인(110)에서 선택되는 딜레이 회로의 개수가 변경될 수 있다.
예로서, 제1 딜레이 라인(110)의 제1 내지 제4 딜레이 회로들(111~114)이 선택될 수 있다. 제1 내지 제3 딜레이 회로들(111~113)을 통해 형성되는 제2 코스(Course 2)는 유지될 수 있다. 제2 코스(Course 2)는 도 6을 참조하여 설명되었으므로, 자세한 설명은 생략된다.
제4 딜레이 회로(114가 추가로 선택됨에 따라, 제1 내지 제4 딜레이 회로들(111~114)을 따라 제3 코스(Course 3)가 형성될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제3 코스(Course 3)는 제1 입력 낸드 게이트(NI1), 제3 입력 낸드 게이트(NI3), 제5 입력 낸드 게이트(NI5), 제8 입력 낸드 게이트(NI8), 제8 출력 낸드 게이트(NO8), 제5 출력 낸드 게이트(NO5), 제4 출력 낸드 게이트(NO4) 및 제1 출력 낸드 게이트(NO1)를 거쳐서 형성될 수 있다. 제3 코스(Course 3)는 실선으로 도시될 수 있다.
입력 클락 신호(CLK_in)는 제3 코스(Course 3)를 통과하는 시간만큼 딜레이(제3 시간만큼 딜레이)될 수 있다. 제3 시간만큼 딜레이된 입력 클락 신호(CLK_in)는 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)로서 출력될 수 있다.
이때, 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)는 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)보다 두 개의 낸드 게이트들을 더 거쳐서 생성되는 신호이다. 이로 인해, 제1 딜레이 클락 신호(CLKd_out1)는 제2 딜레이 클락 신호(CLKd_out2)보다 두 개의 낸드 게이트들 통과하는데 경과되는 시간만큼 더 딜레이될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프를 포함하는 디스플레이 장치를 보여주는 블록도이다. 도 1 및 도 14를 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 타이밍 컨트롤러(1100), 게이트 드라이버(1200), 소스 드라이버(1300), 및 디스플레이 패널(1400)을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(1100)는 외부로부터 영상 정보(RGB) 및 제어 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 외부 클락(CLK') 등을 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(1100)는 소스 드라이버(1300)의 사양에 부합하도록 영상 정보(RGB)의 포맷을 변경하여 직렬화된 데이터 스트림(DATA stream')을 생성하고, 생성된 데이터 스트림(DATA stream')을 소스 드라이버(1300)로 전달 수 있다.
타이밍 컨트롤러(1100)는 제어 신호(RGB, Vsync, Hsync, CLK' 등)에 기초하여 게이트 제어 신호(GCS)를 생성하고, 생성된 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 드라이버(1200)로 전송할 수 있다. 게이트 제어 신호(GCS)는 주사 시작을 지시하는 신호, 게이트 온 전압의 출력 주기를 제어하는 신호, 및 게이트 온 전압의 지속 시간을 조절하는 신호 등을 포함할 수 있다.
게이트 드라이버(1200)는 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 데이터 스트림(DATA stream')이 디스플레이 패널(1400)에 순차적으로 출력되도록 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)을 구동시킬 수 있다.
소스 드라이버(1300)는 타이밍 컨트롤러(1100)로부터 수신된 데이터 스트림(DATA stream')의 오류를 검사하고 이를 복원하는 클락 및 데이터 복원 회로(Clock and Data Recovery Circuit)(1320)를 포함할 수 있다. 클락 및 데이터 복원 회로(1320)는 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프(100)를 포함할 수 있다. 클락 및 데이터 복원 회로(1320)는 딜레이 고정 루프(100)에서 출력되는 클락 신호의 글리치를 방지할 수 있다. 클락 및 데이터 복원 회로(1320)는 글리치를 포함하지 않는 안정적인 클락을 디스플레이 장치(1000) 내부로 제공함으로써 출력 데이터의 품질을 보장할 수 있다. 그리고, 소스 드라이버(1300)는 수신된 데이터 스트림(DATA stream')에 대응하는 그레이 스케일 전압(gray scale voltage)을 소스 라인들(SL1 내지 SLm)을 통하여 디스플레이 패널(1400)로 출력할 수 있다.
디스플레이 패널(1400)은 게이트 라인들(GL1 내지 GLm)과 소스 라인들(SL1 내지 SLm)이 교차하는 지점에 배열되는 픽셀(PX)들을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(1400)은 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diodes; OLED), 액정 디스플레이 패널(liquid crystal display panel; LCD), 전기 영동 디스플레이 패널(electrophoretic display panel), 일렉트로웨팅 디스플레이 패널(electro wetting display panel), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP) 등의 다양한 디스플레이 패널일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 디스플레이 패널일 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 고정 루프를 포함하는 사용자 시스템을 보여주는 블록도이다. 도 1 및 도 15를 참조하면, 사용자 시스템(2000)은 이미지 처리부(2100), 무선 송수신부(2200), 오디오 처리부(2300), 이미지 파일 생성부(2400), 메모리(2500), 사용자 인터페이스(2600), 그리고 컨트롤러(2700)를 포함한다.
이미지 처리부(2100)는 렌즈(2110), 이미지 센서(2120), 이미지 프로세서(2130), 그리고 디스플레이부(2140)를 포함한다. 무선 송수신부(2200)는 안테나(2210), 트랜시버(2220), 모뎀(2230)을 포함한다. 오디오 처리부(2300)는 오디오 프로세서(2310), 마이크(2320), 그리고 스피커(2330)를 포함한다.
메모리(2500)는 메모리 모듈(DIMM), 메모리 카드(MMC, eMMC, SD, micro SD) 등으로 제공될 수 있다. 더불어, 컨트롤러(2700)는 응용 프로그램, 운영 체제 등을 구동하는 시스템 온 칩으로 제공될 수 있다. 컨트롤러(2700)는 이미지 프로세서(2130) 또는 모뎀(2230)을 포함할 수 있다.
이미지 프로세서(2130), 트랜시버(2220), 메모리(2500), 및 컨트롤러(2700) 중 적어도 하나는 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명된 딜레이 고정 루프(100)를 포함할 수 있다. 따라서, 이미지 프로세서(2130), 트랜시버(2220), 메모리(2500), 및 컨트롤러(2700) 중 적어도 하나는 글리치를 포함하지 않는 안정적인 클락을 사용자 시스템(2000) 내부로 제공함으로써 출력 데이터의 품질을 보장할 수 있다.
위에서 설명한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 예들이다. 본 발명에는 위에서 설명한 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경하거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함될 것이다. 또한, 본 발명에는 상술한 실시 예들을 이용하여 앞으로 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다.
100: 딜레이 고정 루프
110: 제1 딜레이 라인
120: 제2 딜레이 라인
130: 딜레이 모방 회로
160: 위상 감지기
160: 제1 딜레이 코드 생성기
170: 제2 딜레이 코드 생성기

Claims (10)

  1. 복수의 논리 게이트를 통해 입력 클락 신호를 지연시켜, 상기 입력 클락 신호보다 제1 시간만큼 딜레이되는 제1 딜레이 클락 신호 및 상기 입력 클락 신호보다 제2 시간만큼 딜레이되는 제2 딜레이 클락 신호를 생성하도록 구성되는 제1 딜레이 라인; 및
    상기 제1 딜레이 클락 신호의 제1 위상을 갖는 제1 신호, 상기 제2 딜레이 클락 신호의 제2 위상을 갖는 제2 신호, 및 상기 제1 위상과 상기 제2 위상 사이의 제3 위상을 갖는 보간 신호 중 하나를 기반으로 하는 출력 클락 신호를 출력하도록 구성되는 제2 딜레이 라인을 포함하되,
    상기 제2 딜레이 라인이 상기 제1 신호를 기반으로 하는 상기 출력 클락 신호를 출력하는 동안 상기 제2 신호를 기반으로 하는 상기 출력 클락 신호의 출력이 요청되는 경우, 상기 제2 딜레이 라인은 상기 보간 신호를 기반으로 하는 상기 출력 클락 신호를 출력한 후에 상기 제2 신호를 기반으로 하는 상기 출력 클락 신호를 출력하고,
    상기 제2 딜레이 라인이 상기 보간 신호를 기반으로 하는 상기 출력 클락 신호를 출력하는 동안, 상기 제3 위상은 상기 제1 위상부터 상기 제2 위상까지 기준 값만큼씩 단계적으로 조절되는 딜레이 고정 루프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 딜레이 라인은
    상기 제1 딜레이 클락 신호를 기반으로 상기 제1 신호를 생성하기 위한 복수의 제1 제어 셀을 포함하는 제1 제어 회로;
    상기 제2 딜레이 클락 신호를 기반으로 상기 제2 신호를 생성하기 위한 복수의 제2 제어 셀을 포함하는 제2 제어 회로; 및
    상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 및 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 기반으로 하는 상기 보간 신호 중 하나를 반전하여 상기 출력 클락 신호를 생성하기 위한 인버터를 포함하는 딜레이 고정 루프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 복수의 제어 셀이 활성화되고 상기 복수의 제2 제어 셀이 비활성화되는 경우, 상기 제1 신호의 상기 제1 위상을 기반으로 상기 출력 클락 신호가 생성되고,
    상기 복수의 제1 제어 셀이 하나씩 비활성화되고, 상기 복수의 제2 제어 셀이 하나씩 활성화되는 경우, 상기 보간 신호의 상기 제3 위상을 기반으로 상기 출력 클락 신호가 생성되고,
    상기 제1 복수의 제어 셀이 비활성화되고 상기 복수의 제2 제어 셀이 활성화되는 경우, 상기 제2 신호의 상기 제2 위상을 기반으로 상기 출력 클락 신호가 생성되는 딜레이 고정 루프.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 딜레이 고정 루프는:
    상기 출력 클락 신호를 딜레이시켜 피드백 클락 신호를 생성하도록 구성되는 딜레이 모방 회로;
    상기 입력 클락 신호의 위상 및 상기 피드백 클락 신호의 위상을 비교하고, 상기 비교의 결과로써 위상 검출 신호를 생성하도록 구성되는 위상 감지기; 및
    상기 위상 검출 신호를 기반으로 딜레이 코드를 생성하도록 구성되는 딜레이 제어기를 더 포함하는 딜레이 고정 루프.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 딜레이 제어기는:
    상기 위상 검출 신호를 기반으로 상기 제1 딜레이 라인의 상기 복수의 논리 게이트의 동작을 제어하기 위해 상기 제1 딜레이 라인으로 출력되는 제1 딜레이 코드; 및
    상기 제1 딜레이 코드를 기반으로, 상기 상기 제1 신호, 상기 제2 신호 및 상기 보간 신호 중 하나를 기반으로 하는 출력 클락 신호를 생성하기 위해 상기 제2 딜레이 라인으로 출력되는 제2 딜레이 코드를 생성하는 딜레이 고정 루프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 딜레이 고정 루프는:
    상기 제1 딜레이 코드를 디코딩하여 제1 써모미터 코드(thermometer code) 및 제2 써모미터 코드를 생성하도록 구성되는 제1 딜레이 코드 생성기; 및
    상기 제2 딜레이 코드를 디코딩하여 제3 써모미터 코드 및 제4 써모미터 코드를 생성하도록 구성되는 제2 딜레이 코드 생성기를 더 포함하는 딜레이 고정 루프.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 제어 셀 각각은
    각각의 게이트 단자에 상기 제1 딜레이 클락 신호를 수신하고, 각각의 일단이 서로 연결된 제1 및 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 타단과 연결되는 일단, 전원 전압을 수신하는 타단, 및 상기 제3 써모미터 코드를 수신하는 게이트 단자를 갖는 제3 트랜지스터; 및
    상기 제2 트랜지스터의 타단과 연결되는 일단, 접지 단자와 연결되는 타단, 및 상기 제4 써모미터 코드를 수신하는 게이트 단자를 갖는 제4 트랜지스터를 포함하는 딜레이 고정 루프.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 제어 셀 각각은
    각각의 게이트 단자에 상기 제2 딜레이 클락 신호를 수신하고, 각각의 일단이 서로 연결된 제1 및 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 타단과 연결되는 일단, 전원 전압을 수신하는 타단, 및 상기 제4 써모미터 코드를 수신하는 게이트 단자를 갖는 제3 트랜지스터; 및
    상기 제2 트랜지스터의 타단과 연결되는 일단, 접지 단자와 연결되는 타단, 및 상기 제3 써모미터 코드를 수신하는 게이트 단자를 갖는 제4 트랜지스터를 포함하는 딜레이 고정 루프.
  9. 복수의 논리 게이트 중 제1 개수의 논리 게이트들을 통해 입력 클락 신호를 지연시켜 제1 딜레이 클락 신호를 생성하고, 상기 복수의 논리 게이트 중 제2 개수의 논리 게이트들을 통해 상기 입력 클락 신호를 지연시켜 제2 딜레이 클락 신호를 생성하도록 구성되는 제1 딜레이 라인; 및
    상기 제1 딜레이 클락 신호의 제1 위상을 갖는 제1 신호, 상기 제2 딜레이 클락 신호의 제2 위상을 갖는 제2 신호, 및 상기 제1 위상과 상기 제2 위상 사이에서 기준 값만큼씩 단계적으로 조절되는 제3 위상을 갖는 보간 신호 중 하나를 기반으로 하는 출력 클락 신호를 출력하도록 구성되는 제2 딜레이 라인을 포함하되,
    상기 제1 개수는 상기 제2 개수와 다른 딜레이 고정 루프.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 딜레이 라인은
    상기 제1 딜레이 클락 신호를 기반으로 상기 제1 신호를 생성하기 위한 복수의 제1 제어 셀을 포함하는 제1 제어 회로;
    상기 제2 딜레이 클락 신호를 기반으로 상기 제2 신호를 생성하기 위한 복수의 제2 제어 셀을 포함하는 제2 제어 회로; 및
    제1 신호, 제2 신호, 및 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 기반으로 하는 상기 보간 신호 중 하나를 반전하여 상기 출력 클락 신호로 생성하기 위한 인버터를 포함하는 딜레이 고정 루프.

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