JP2001237693A - 遅延固定ループ - Google Patents
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Abstract
を提供すること。 【解決手段】 同期メモリ素子において、第1比較信号
に応答して、第1シフトライト信号を出力する第1シフト
制御器240と、それを受けてシフトライト動作のみを
行う第1シフトレジスタ250と、それぞれ、第1単位遅
延を有する複数の遅延ラインからなり、第1シフトレジ
スタの出力に応答して、内部信号の遅延時間を制御する
ための第1遅延ライン部260と、第2比較信号に応答し
て、第2シフトライト信号及びシフトレフト信号を出力
する第2シフト制御器280と、それを受けてそれぞれ
シフトライト動作及びシフトレフト動作を行う第2シフ
トレジスタ290と、それぞれ第1単位遅延より短い第2
単位遅延を有する複数の遅延ラインからなり、第2シフ
トレジスタの出力に応答して、第1遅延ライン部の出力
信号の遅延時間を制御する第2遅延ライン部300とを
備える。
Description
に用いられる遅延固定ループに関し、特に、短い時間で
ロックイン可能な遅延固定ループに関する。
ために、同期メモリ素子(synchronousmemory device)で
あるSDRAM(synchronous dynamic random access memor
y)が開発された。SDRAMは、外部クロックに同期して動
作するものであり、SDRAMには、SDR(single data rate)
SDRAM、DDR(double data rate)SDRAMなどがある。
出力される時、外部クロックと出力データとの間にスキ
ューが発生する。このような、外部クロックと出力デー
タ、または外部クロックと内部クロックとの間のスキュ
ーを補償するために遅延固定ループが用いられる。
ック図である。ここで、従来の遅延固定ループは、クロ
ックバッファ100、クロック分周器110、位相比較器12
0、シフト制御器130、シフトレジスタ140、遅延ライン
部150、遅延モデル160及び遅延固定ループ信号駆動器17
0を含んで構成されている。
の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに応答して、
それぞれ立ち上がりクロックRCLK及び立ち下がりクロッ
クFCLKを出力する。
Y IN及び第2パルス信号REFを出力する。第1パルス信号D
ELAY INは、立ち上がりクロックRCLKに応答して、8個の
外部クロックごとに出力され、外部クロックCLKの一周
期に相当するパルス幅を有する。また、第2パルス信号R
EFは、第1パルス信号DELAY INの反転信号である。
ィードバック信号FEEDBACKとの位相を比較して、比較信
号PC<0:3>を出力する。ここで、フィードバック信号FEE
DBACKは、遅延モデル160から出力された信号である。
答して、シフト方向を決定するシフトライト信号SR及び
シフトレフト信号SLを出力する。シフトレジスタ140
は、シフトライト信号SR及びシフトレフト信号SLに応答
して、それぞれシフトライト動作及びシフトレフト動作
を行う。
CLK、立ち上がりクロックRCLK及び第1パルス信号DELAY
INの遅延時間をそれぞれ制御するための第1、第2、第3
遅延ライン151、152、153からなり、第1、第2、第3遅
延ライン151、152、153は、それぞれ第1、第2、第3遅
延信号FCLK DLL、RCLK DLL、FEEDBACK DLYを出力する。
また、遅延ライン部150は、複数の単位遅延回路により
構成される。
LYに応じて外部クロックCLKと内部クロックとの間のス
キューを補償する。遅延モデル160の出力は、位相比較
器120にフィードバックされる。遅延固定ループ信号駆
動器170は、第1及び第2遅延信号FCLK DLL、RCLK DLLを
処理する。
及び遅延モデルの各パルス幅が5 nsec、0.2nsec及び5ns
ecである場合、フィードバック信号FEEDBACKのパルス幅
は、5.2nsecとなる。したがって、フィードバック信号F
EEDBACKが第2パルス信号REFより遅く出力される。この
場合、位相比較器120は、最初からシフトレフト信号SL
を出力する必要がある。しかし、遅延ライン部150は、
最初からシフトレフト動作を行うことができないため
に、所望の内部クロックを獲得することができないとい
う問題点がある。
位遅延回路には、約0.2 nsecの短い単位遅延があるた
め、ロックインのために第2パルス信号REFとフィードバ
ック信号FEEDBACKとの位相を比較するのに時間がかかる
という問題点がある。
題点を解決するためになされたもので、短い時間でロッ
クイン可能な遅延固定ループを提供することをその目的
としている。
め、本発明に係る遅延固定ループは、第1比較信号に応
答して、第1シフトライト信号を出力する第1シフト制御
器と、前記第1シフトライト信号に応答して、シフトラ
イト動作のみを行う第1シフトレジスタと、それぞれ、
第1単位遅延を有する複数の遅延ラインからなり、前記
第1シフトレジスタの出力に応答して、内部信号の遅延
時間を制御するための第1遅延ライン部と、第2比較信号
に応答して、第2シフトライト信号及びシフトレフト信
号を出力する第2シフト制御器と、前記第2シフトライト
信号及び前記シフトレフト信号に応答して、それぞれシ
フトライト動作及びシフトレフト動作を行う第2シフト
レジスタと、それぞれ前記第1単位遅延より短い第2単位
遅延を有する複数の遅延ラインからなり、前記第2シフ
トレジスタの出力に応答して、前記第1遅延ライン部の
出力信号の遅延時間を制御する第2遅延ライン部とを備
える。
りクロック及び立ち下がりクロックを出力するクロック
バッファと、前記立ち上がりクロックに応答して、第1
パルス信号及び第2パルス信号を出力するクロック分周
器と、前記第2パルス信号とフィードバック信号の位相
を比較して、前記第1比較信号を出力する第1位相比較器
と、前記第2パルス信号と前記フィードバック信号の位
相を比較して、前記第2比較信号を出力する第2位相比較
器と、前記第2遅延ライン部の出力の遅延時間を制御
し、前記第1及び第2位相比較器に前記フィードバック信
号を出力する遅延モデルとを備えることが望ましい。
て、4個の外部クロックごとに、パルス幅が前記外部ク
ロック周期の二倍である前記第1パルス信号と、該第1パ
ルス信号の反転信号である前記第2パルス信号を出力す
る、前記クロック分周器を備えることが効果的である。
ク信号を遅延させ、第1の遅延されたフィードバック信
号を出力する第1単位遅延回路と、前記第2パルス信号
と前記フィードバック信号との位相を比較するための第
1比較器と、前記第2パルス信号と前記第1の遅延された
フィードバック信号との位相を比較するための第2比較
器と、前記第2パルス信号、前記フィードバック信号、
制御信号及びリセット信号を論理演算して第1比較制御
信号を出力する第1比較制御部とを備えてもよい。
号と前記リセット信号とを否定論理和で演算するための
第1NORゲートと、前記第2パルス信号、前記フィードバ
ック信号及び前記第1NORゲートの出力を否定論理積で演
算するための第1NANDゲートと、該第1NANDゲートの出
力を反転及び遅延させるための第1反転遅延部と、該第
1反転遅延部の出力及び前記第1NANDゲートの出力を否
定論理和で演算するための第2NORゲートとを備えること
が望ましい。
較器の出力及び前記第2比較器の出力を否定論理積で演
算するための第2NANDゲートと、該第2NANDゲートの出力
を反転させ、前記制御信号を出力する第1インバータ
と、該第1インバータの出力及び、前記第1比較制御信
号を否定論理積で演算するための第3NANDゲートと、該
第3NANDゲートの出力を反転させ、前記第1シフトライト
信号を出力する第2インバータとを備えることが望まし
い。
ク信号を遅延させ、第2の遅延されたフィードバック信
号を出力する第2単位遅延回路と、前記第2パルス信号
及び前記フィードバック信号の位相を比較して、第3及
び第4比較信号を出力する第3比較器と、前記第2パル
ス信号及び前記第2の遅延されたフィードバック信号の
位相を比較して、第5及び第6比較信号を出力する第4
比較器と、前記第2パルス信号、前記フィードバック信
号及び前記制御信号を論理演算して第2比較制御信号を
出力する第2比較制御部とを備えてもよい。
パルス信号、前記フィードバック信号及び前記制御信号
の反転信号を否定論理積で演算するための第4NANDゲー
トと、該第4NANDゲートの出力を反転及び遅延させる第
2反転遅延部と、該第2反転遅延部の出力及び前記第4
NANDゲートの出力を否定論理和で演算するための第3NO
Rゲートとを備えることが望ましい。
比較信号及び前記第5比較信号を否定論理積で演算する
ための第5NANDゲートと、該第5NANDゲートの出力を反
転させる第4インバータと、該第4インバータの出力及
び前記第2比較制御信号を否定論理積で演算するための
第6NANDゲートと、該第6NANDゲートの出力を反転し
て、前記第2シフトライト信号を出力するための第5イ
ンバータと、前記第4比較信号及び前記第6比較信号を
否定論理積で演算するための第7NANDゲートと、該第7
NANDゲートの出力を反転させる第6インバータと、該第
6インバータの出力及び前記第2比較制御信号を否定論
理積で演算するための第8NANDゲートと、該第8NANDゲ
ートの出力を反転して前記シフトレフト信号を出力する
ための第7インバータとを備えることが望ましい。
おける通常の知識を有するものが、本発明を容易に実施
できるように、本発明の好ましい実施の形態を添付した
図面を参照して説明する。
定ループ(DLL:delay locked loop)を示すブロック図で
ある。ここで、本発明の実施の形態に係る遅延固定ルー
プは、クロックバッファ210、クロック分周器220、第1
位相比較器230、第1シフト制御器240、第1シフトレジス
タ250、第1遅延ライン部260、第2位相比較器270、第2シ
フト制御器280、第2シフトレジスタ290、第2遅延ライン
部300、遅延モデル310及び遅延固定ループ信号駆動器32
0を含んで構成されている。
の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに応答して、
それぞれ立ち上がりクロックRCLK及び立ち下がりクロッ
クFCLKを出力する。
Y IN及び第2パルス信号REFを出力し、第1パルス信号DEL
AY INは、立ち上がりクロックRCLKに応答して、4個の外
部クロックCLKごとに出力され、外部クロックCLKの二つ
の周期に相当するパルス幅を有し、また、第2パルス信
号REFは、第1パルス信号DELAY INの反転信号であること
が望ましい。
フィードバック信号FEEDBACKとの位相を比較して、第1
比較信号PC1 2N<0:1>を出力する。ここで、フィードバ
ック信号FEEDBACKは、遅延モデル310から出力される信
号である。
N<0:1>に応答して、シフト方向を決定するシフトライト
信号SR1を出力し、第1シフトレジスタ250は、第1シフト
制御器240から出力されたシフトライト信号SR1に応答し
て、シフトライト動作のみを行う。
クFCLK、立ち上がりクロックRCLK及び第1パルス信号DEL
AY INの遅延時間をそれぞれ制御するための第1、第2、
第3遅延ライン261、262、263からなり、第1、第2、第3
遅延ライン261、262、263は、それぞれ遅延された立ち
下がりクロックFCLK DLY、遅延された立ち上がりクロッ
クRCLK DLY及び遅延されたフィードバック信号FEEDBACK
DLY1を出力する。また、第1遅延ライン部260内に含ま
れている各遅延ライン261、262、263は、後述する第2
単位遅延より長い第1単位遅延を有する単位遅延回路を
含んで構成されている。
フィードバック信号FEEDBACKとの位相を比較して、第2
比較信号PC2 2N<0:3>を出力する。
N<0:3>に応答して、シフト方向を決定するための第2シ
フトライト信号SR2及びシフトレフト信号SL2を出力す
る。
器280から出力される第2シフトライト信号SR2及びシフ
トレフト信号SL2に応答して、それぞれシフトライト動
作及びシフトレフト動作を行う。
信号FCLK DLY、RCLK DLY、FEEDBACKDLY1の各遅延時間を
制御するための第4、第5、第6遅延ライン301、302、
303を含んで構成されている。第4、第5、第6遅延ラ
イン301、302、303は、それぞれ立ち下がり遅延固定ル
ープ信号FCLK DLL、立ち上がり遅延固定ループ信号RCLK
DLL、第2の遅延されたフィードバック信号FEEDBACK DL
Y2を出力する。第2遅延ライン部300に含まれている遅延
ライン301、302、303のそれぞれは、短い単位遅延を有
する単位遅延回路により構成される。
ドバック信号FEEDBACK DLY2に応じて外部クロックCLKと
内部クロックとの間のスキューを補償し、遅延モデル31
0の出力は、第1、第2位相比較器230、270にフィードバ
ックされる。
がり遅延固定ループ信号FCLK DLLと立ち上がり遅延固定
ループ信号RCLK DLLとをバッファに貯え、内部クロック
として貯えられた遅延固定ループ信号を出力する。
1シフト制御器240とを示す図面であり、図4は、第1位相
比較器230と第1シフト制御器240における動作を示すタ
イミングチャートである。図3において、第1位相比較
器230は、フィードバック信号FEEDBACKを遅延させ、第
1の遅延されたフィードバック信号F DLY1を出力する第
1単位遅延回路331と、第2パルス信号REFとフィードバ
ック信号FEEDBACKの位相を比較して、第1比較信号PC1
2N<0>を出力する第1比較器332と、第2パルス信号REFと
遅延されたフィードバック信号F DLY1の位相を比較し
て、第2比較信号PC12N<2>を出力する第2比較器333と、
第2パルス信号REF、フィードバック信号FEEDBACK、制御
信号2N CMP ENDとリセット信号DLL RESETを論理演算し
て第1比較制御信号CMP PULSE1を出力する第1比較制御
部334を含んで構成されている。
CMP ENDとリセット信号DLL RESETとを否定論理和で演算
するための第1NORゲートNOR301と、第2パルス信号RE
F、フィードバック信号FEEDBACK及び第1NORゲートNOR3
01の出力を否定論理積で演算するための第1NANDゲート
ND301と、第1NANDゲートND301の出力を反転及び遅延さ
せるための複数のインバータINV301、INV304、INV303を
含んで構成されている第1反転遅延部と、第1反転遅延
部の出力と第1NANDゲートND301の出力とを否定論理和
で演算して第1比較制御信号CMP PULSE1を出力する第2
NORゲートNOR302を含んで構成されている。
2N<0>及び第2比較信号PC1 2N<2>を否定論理積で演算す
るための第2NANDゲートND302と、第2NANDゲートND302
の出力を反転して制御信号2N CMP ENDを出力するための
第1インバータINV304と、第1インバータINV304の出力
と第1比較制御信号CMP PULSE1とを否定論理積で演算す
るための第3NANDゲートND303と、第3NANDゲートND303
の出力を反転して第1シフトライト信号SR1を出力する
ための第2インバータINV305を含んで構成されている。
延されたフィードバック信号F DLY1が共に第2パルス信
号REFより進んでいる場合、第1シフト制御器240は、第
1シフトライト信号SR1を出力する。また、フィードバ
ック信号FEEDBACKが第2パルス信号REFより進んでおり、
第1の遅延されたフィードバック信号F DLY1が第2パル
ス信号REFより遅い場合、ロックインされることとな
る。
2シフト制御器280とを示す図であり、図6は、第2位相比
較器270と第2シフト制御器280の動作を示すタイミング
チャートである。図5に示したように、第2位相比較器27
0は、フィードバック信号FEEDBACKを遅延させ、第2の
遅延されたフィードバック信号F DLY2を出力するための
第2単位遅延回路501と、第2パルス信号REFとフィード
バック信号FEEDBACKとの位相を比較して、第3比較信号
PC2 2N<0>及び第4比較信号PC2 2N<1>を出力するための
第3比較器502と、第2パルス信号REFと第2の遅延され
たフィードバック信号F DLY2との位相を比較して、第5
比較信号PC2 2N<2>及び第6比較信号PC22N<3>を出力す
るための第4比較器503と、第2パルス信号REF、フィー
ドバック信号FEEDBACK及び制御信号2N CMP ENDの反転信
号を論理演算して第2比較制御信号CMP PULSE2を出力す
るための第2比較制御部504を含んで構成されている。
反転させる第3インバータINV501と、第2パルス信号RE
F、フィードバック信号FEEDBACK及び第3インバータの
出力を否定論理積で演算するための第4NANDゲートND50
1と、第4NANDゲートND501の出力を反転及び遅延させる
ための複数のインバータINV502、INV503、INV504を含ん
で構成されている第2反転遅延部と、第2反転遅延部の
出力と第4NANDゲートND501の出力とを否定論理和で演
算して第2比較制御信号CMP PULSE2を出力するための第
3NORゲートNOR501とを含んで構成されている。
2N<0>及び第5比較信号PC2 2N<2>を否定論理積で演算す
るための第5NANDゲートND502と、第5NANDゲートND502
の出力を反転するための第4インバータINV505と、第4
インバータINV505の出力及び第2比較制御信号CMP PULS
E2を否定論理積で演算するための第6NANDゲートND503
と、第6NANDゲートND503の出力を反転して第2シフト
ライト信号SR2を出力する第5インバータINV506と、第
4比較信号PC2 2N<1>と第6比較信号PC2 2N<3>とを否定
論理積で演算するための第7NANDゲートND504と、第7N
ANDゲートND504の出力を反転させるための第6インバー
タINV507と、第6インバータINV507の出力及び第2比較
制御信号CMP PULSE2を否定論理積で演算するための第8
NANDゲートND505と、第8NANDゲートND505の出力を反転
して第2シフトレフト信号SL2を出力するための第7イ
ンバータINV508とを含んで構成されている。
ク信号FEEDBACKが同時にハイレベルである場合、第2比
較制御部504は、第2比較制御信号CMP PULSE2を出力
し、第2比較信号PC2 2N<0:3>に応答して、第2シフト
ライト信号SR2及び第2シフトレフト信号SL2を出力す
る。制御信号2N CMP ENDは、このような動作のスタート
を知らせる信号である。
ている場合、制御信号2N CMP ENDは、ローレベルとな
り、第1遅延ライン部260を介してスキューに対する補償
が行われた後、第2遅延ライン部300を介してスキューを
補償できるように用いられる。
形態により具体的に記述されたが、上述した実施の形態
はその説明のためのものであって、その制限のためのも
のでないことに留意されるべきである。また、本発明の
技術分野における通常の知識を有する専門家であるなら
ば、本発明の技術思想の範囲内で種々の実施の形態に想
到可能であることを理解されるべきである。
によれば、外部クロックの二倍のパルス幅を有するパル
ス信号を利用して、高周波でロックイン動作を行うこと
ができる。また、長い遅延を有する第1遅延ライン部
と、短い遅延を有する第2遅延ライン部を利用して、ロ
ックイン時間を低減することができる。
る。
示すブロック図である。
を詳細に示す回路図である。
の動作を示すタイミングチャートである。
を詳細に示す回路図である。
の動作を示すタイミングチャートである。
Claims (9)
- 【請求項1】 第1比較信号に応答して、第1シフトライ
ト信号を出力する第1シフト制御器と、 前記第1シフトライト信号に応答して、シフトライト動
作のみを行う第1シフトレジスタと、 それぞれ、第1単位遅延を有する複数の遅延ラインから
なり、前記第1シフトレジスタの出力に応答して、内部
信号の遅延時間を制御するための第1遅延ライン部と、 第2比較信号に応答して、第2シフトライト信号及びシフ
トレフト信号を出力する第2シフト制御器と、 前記第2シフトライト信号及び前記シフトレフト信号に
応答して、それぞれシフトライト動作及びシフトレフト
動作を行う第2シフトレジスタと、 それぞれ前記第1単位遅延より短い第2単位遅延を有する
複数の遅延ラインからなり、前記第2シフトレジスタの
出力に応答して、前記第1遅延ライン部の出力信号の遅
延時間を制御する第2遅延ライン部とを備えることを特
徴とする遅延固定ループ。 - 【請求項2】 外部クロックに応答して、立ち上がりク
ロック及び立ち下がりクロックを出力するクロックバッ
ファと、 前記立ち上がりクロックに応答して、第1パルス信号及
び第2パルス信号を出力するクロック分周器と、 前記第2パルス信号とフィードバック信号の位相を比較
して、前記第1比較信号を出力する第1位相比較器と、 前記第2パルス信号と前記フィードバック信号の位相を
比較して、前記第2比較信号を出力する第2位相比較器
と、 前記第2遅延ライン部の出力の遅延時間を制御し、前記
第1及び第2位相比較器に前記フィードバック信号を出力
する遅延モデルとを備える請求項1に記載の遅延固定ル
ープ。 - 【請求項3】 前記立ち上がりクロックに応答して、4個
の外部クロックごとに、パルス幅が前記外部クロックの
周期の二倍である前記第1パルス信号と、 該第1パルス信号の反転信号である前記第2パルス信号を
出力する、前記クロック分周器を備える請求項2に記載
の遅延固定ループ。 - 【請求項4】 前記第1位相比較器に、 前記フィードバック信号を遅延させ、第1の遅延された
フィードバック信号を出力する第1単位遅延回路と、 前記第2パルス信号と前記フィードバック信号との位相
を比較するための第1比較器と、 前記第2パルス信号と前記第1の遅延されたフィードバ
ック信号との位相を比較するための第2比較器と、 前記第2パルス信号、前記フィードバック信号、制御信
号及びリセット信号を論理演算して第1比較制御信号を
出力する第1比較制御部とを備える請求項3に記載の遅
延固定ループ。 - 【請求項5】 前記第1比較制御部に、 前記制御信号と前記リセット信号とを否定論理和で演算
するための第1NORゲートと、 前記第2パルス信号、前記フィードバック信号及び前記
第1NORゲートの出力を否定論理積で演算するための第1
NANDゲートと、 該第1NANDゲートの出力を反転及び遅延させるための第
1反転遅延部と、 該第1反転遅延部の出力及び前記第1NANDゲートの出力
を否定論理和で演算するための第2NORゲートとを備える
請求項4に記載の遅延固定ループ。 - 【請求項6】 前記第1シフト制御器に、 前記第1比較器の出力及び前記第2比較器の出力を否定論
理積で演算するための第2NANDゲートと、 該第2NANDゲートの出力を反転させ、前記制御信号を出
力する第1インバータと、 該第1インバータの出力及び、前記第1比較制御信号を
否定論理積で演算するための第3NANDゲートと、 該第3NANDゲートの出力を反転させ、前記第1シフトライ
ト信号を出力する第2インバータとを備える請求項4又
は5に記載の遅延固定ループ。 - 【請求項7】 前記第2位相比較器に、 前記フィードバック信号を遅延させ、第2の遅延された
フィードバック信号を出力する第2単位遅延回路と、 前記第2パルス信号及び前記フィードバック信号の位相
を比較して、第3及び第4比較信号を出力する第3比較
器と、 前記第2パルス信号及び前記第2の遅延されたフィード
バック信号の位相を比較して、第5及び第6比較信号を
出力する第4比較器と、 前記第2パルス信号、前記フィードバック信号及び制御
信号を論理演算して第2比較制御信号を出力する第2比
較制御部とを備える請求項3に記載の遅延固定ループ。 - 【請求項8】 前記第2比較制御部に、 前記第2パルス信号、前記フィードバック信号及び前記
制御信号の反転信号を否定論理積で演算するための第4
NANDゲートと、 該第4NANDゲートの出力を反転及び遅延させる第2反転
遅延部と、 該第2反転遅延部の出力及び前記第4NANDゲートの出力
を否定論理和で演算するための第3NORゲートとを備え
る請求項7に記載の遅延固定ループ。 - 【請求項9】 前記第2シフト制御器に、 前記第3比較信号及び前記第5比較信号を否定論理積で
演算するための第5NANDゲートと、 該第5NANDゲートの出力を反転させる第4インバータ
と、 該第4インバータの出力及び前記第2比較制御信号を否
定論理積で演算するための第6NANDゲートと、 該第6NANDゲートの出力を反転して、前記第2シフトラ
イト信号を出力するための第5インバータと、 前記第4比較信号及び前記第6比較信号を否定論理積で
演算するための第7NANDゲートと、 該第7NANDゲートの出力を反転させる第6インバータ
と、 該第6インバータの出力及び前記第2比較制御信号を否
定論理積で演算するための第8NANDゲートと、 該第8NANDゲートの出力を反転して前記シフトレフト信
号を出力するための第7インバータとを備える請求項7
又は8に記載の遅延固定ループ。
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