JP4237211B2 - 遅延同期ループ装置 - Google Patents

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本発明は、遅延回路に関し、遅延同期ループ(DLL)に適用して好適な遅延回路に関する。
図21は、従来のDDRII/I−SDRAM(Double Data Rate II/I-Synchronous DRAM)等に用いられるDLL(Delay Lock Loop;遅延同期ループ)の構成の一例を模式的に示す図である。図21を参照すると、位相検知器(P/D:Phase Detector、位相比較器ともいう)12とカウンタ13とからなる制御回路と、遅延時間が可変とされた粗調整遅延回路(Coarse Delay Line:CDL)10を1組ずつ備えて構成されている。相補のクロック信号CLK、CLKBを入力とするレシーバ11の出力は、粗調整遅延回路(CDL)10に入力され粗調整遅延回路(CDL)10の出力対O0とE0は、位相インタポレータよりなる微調整遅延回路(Fine Delay Line:FDL)15に入力されて位相調整される。微調整遅延回路(FDL)15から出力されるクロック信号CLK_0の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのそれぞれに同期して、図示されない出力データを並列に入力とするマルチプレクサ17で選択された出力データがデータ端子DQに出力される。なお、図21では、符号17は、クロック信号CLK_0に基づき、入力されるパラレルデータ(読み出しデータ)をシリアルデータに多重するマルチプレクサ(データマルチプレクサ)とデータ出力端子DQからデータを出力する出力バッファとを1つで表している。ダミー回路18は、DLL回路の帰還路においてマルチプレクサ17の遅延時間に相当する時間を遅延させるダミーマルチプレクサである。ダミー回路18は、クロック信号CLK_0の立ち上がりエッジに基づき、立ち上がり、クロック信号CLK_0の立ち下がりエッジに基づき立ち下がる帰還クロック信号CLK_FDBを出力する。なお、位相検知器(P/D)12の入力を内部信号I0とし、ダミー回路18と位相検知器(P/D)12との間に、入力バッファ11と等価な遅延時間のダミーのバッファを備えた構成としてもよいし、ダミー回路18で入力バッファ11の遅延時間と等価な遅延量帰還クロック信号CLK_FDBを遅延させてもよい。
位相検知器(P/D)12は、ダミー回路18から出力される帰還クロック信号CLK_FDBと入力クロック信号CLKの位相(例えば立ち上がりエッジの位相)を比較し、位相検知器(P/D)12からの比較結果(位相の進みUP、位相の遅れDOWN)を入力するカウンタ13でカウントし、選択回路14は、カウンタ13でのカウント結果をデコードして、粗調整遅延回路(CDL)10における遅延時間を可変に設定するための制御信号を生成して出力する。なお、微調整遅延回路(FDL)15を構成する位相インタポレータは、入力O0、E0の位相差(遅延)を分割した位相で規定される位相(遅延)の出力信号を出力する。なお、本説明書では、位相インタポレータに入力される一対の信号を偶数(イーブン)(図21のE0)、奇数(オッド)信号(図21のO0)という表記を用いる。
このDLL回路では、入力クロック信号CLKから、データ出力DQの伝搬時間を、クロックサイクル時間tCKの整数倍に同期させている。例えば図3(A)に示すように、1クロック周期tCKが比較的に長い場合、1クロックサイクルで同期する(「1Tモード」という)。
一方、図3(B)に示すように、1クロック周期tCKが遅延回路の固有遅延(最小の遅延時間)を下回ると、2サイクルで同期する(「2Tモード」という)。
CMOS遅延回路を用いるDLL回路では、伝搬時間が短いほど、電源変動に対するタイミング変動、すなわちジッタが小さい。タイミング変動には、以下の関係式が成り立つ。
(タイミング変動)∝(伝搬時間)×(レベル変動)、かつ、
(レベル変動)∝(消費電流)
図23は、図21等に示したDLL回路に用いられる従来の粗調整遅延回路(CDL)の構成の一例を示す図である。なお、図23に示したCDLについては例えば下記特許文献1が参照される。図23を参照すると、インバータ列201、202、…217よりなる遅延回路列を有し、奇数段のインバータ201、203、205、…215の出力を入力とする第1〜第8のトライステートインバータ(トライステートインバータ)221〜228を有し、1段と3段目のトライステートインバータ221、223の出力が共通接続され、第9のトライステートインバータ229に入力され、2段と4段目のトライステートインバータ222、224の出力が共通接続され、第10のトライステートインバータ230に入力され、5段と7段目のトライステートインバータ225、227の出力が共通接続され、第11のトライステートインバータ231に入力され、6段と8段目のトライステートインバータ226、228の出力が共通接続され、第12のトライステートインバータ232に入力され、第9と第11のトライステートインバータ229、231の出力が共通接続されてインバータ233に入力され、第10と第12のトライステートインバータ230、232の出力が共通接続されてインバータ234に入力され、インバータ233、234からそれぞれイーブン出力とオッド出力E0、O0が出力される。第11と第12のトライステートインバータ231、232の出力制御端子は、OR回路243、244によるRF_4とRF_8、RF_6とRF_10の論理和演算結果が入力され、第9と第10のトライステートインバータ229、230の出力制御端子は、OR回路241、242によるRF_12とRF_16、RF_14とRF_18の論理和演算結果が入力される。
ところで、例えばDDR(Double Data Rate)−II/Iの仕様は、データ出力DQはクロック信号の両エッジに同期し、入力クロック信号CLKは45〜55%のデューティ(duty)比が許容されている。1Tモードと2Tモードの間の1.5クロックサイクルでの同期を可能とするには、DLL回路等において、クロック信号CLKの立ち上がり(Rise)入力と立ち下がり(Fall)入力の遅延時間を独立に設定する必要が生じる。しかしながら、図21及び図23に示した従来の粗調整遅延回路(CDL)では、出力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりを、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりエッジからそれぞれ独立に設定することはできない。
出力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりを、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりエッジからそれぞれ独立に設定する遅延同期ループとして、例えば図22に示すように、粗調整遅延回路(CDL)として立ち上がりエッジ調整用の粗調整遅延回路(CDL(R))10、立ち下がりエッジ調整用の粗調整遅延回路(CDL(F))10の2組を用意し、制御回路も、位相検知器12、12、カウンタ13、13と2組設けられた構成が知られている。なお、図22に示したように、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジ用に1対の粗調整遅延回路(CDL)を設ける構成については、下記特許文献2等の記載が参照される。
図22において、立ち上がりエッジ調整用の粗調整遅延回路(CDL(R))10、立ち下がりエッジ調整用の粗調整遅延回路(CDL(F))10に対応して微調整遅延回路(FDL)15、15の2つの出力を入力し1本の信号に多重するマルチプレクサ回路16を備え、マルチプレクサ回路16からの出力クロック信号CLK_0が、データマルチプレクサ17に入力される。データマルチプレクサ17は、クロック信号CLK_0の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジに同期して、1クロックサイクルあたり2つのデータ(読み出しデータ)をデータ出力端子DOから出力する。なお、図22において、符号17は、マルチプレクサと出力バッファ等のデータ出力経路を表している。
特開2003−91331号公報(第1図、第7図) 特開2003−101409号公報(第20図)
図22に示した構成のDLL回路において、クロック信号CLKの立ち上がりと立ち下がりで異なる伝搬時間を生成するための遅延回路列として、2列の遅延回路列(CDL)を必要としており、図21の構成と比べ、占有面積が2倍近くなり、動作電流(消費電流)も2倍になる。
また、図22に示した構成のDLL回路では、出力クロック信号CLK_0の立ち上がりと立ち下がりのタイミングは入力クロック信号CLKの立ち上がりと立ち下がりに基づいて決定されており、出力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを入力クロック信号の立ち下がりと立ち上がりに基づいて規定するという機能を欠いている。
したがって、本発明の目的の1つは、立ち上がりと立ち下がりで異なる伝搬時間を生成する遅延回路を簡易な回路で構成可能とすることで、回路面積、消費電力の増大を抑止低減し、同期遅延ループ(DLL)の低ジッタ・小面積化を実現する回路を提供することにある。
本発明の別の目的は、簡易な構成により、同期に要するクロックサイクルを可変に切替自在とした遅延同期ループ回路を提供することにある。
前記目的を達成する本発明の一つのアスペクトに係る遅延回路は、複数段の遅延単位を有する第1の遅延回路列と、複数段の遅延単位を有する第2の遅延回路列と、前記第1の遅延回路列の各段に対応して設けられ、それぞれに入力される制御信号に基づき、前記第1の遅延回路列の各段の出力の、対応する前記第2の遅延回路列への転送を制御する転送回路群と、を備え、前記第1の遅延回路列の各段の遅延単位は入力信号を反転出力し、前記第2の遅延回路列の各段の遅延単位は、該遅延単位に対応する前記転送回路の出力と、該遅延単位の前段の遅延単位の出力とを入力し、後段に出力信号を出力する論理回路を含む。
本発明においては、前記第1の遅延回路列の入力端に入力され前記第1の遅延回路列を伝搬する入力信号のエッジは、入力される制御信号で選択された転送回路を介して、前記第2の遅延回路列を構成する遅延単位のうち前記選択された転送回路に対応する遅延単位に入力され、前記遅延単位から前記第2の遅延回路列を出力方向に伝搬して前記第2の遅延回路列の出力端から出力され、前記第2の遅延回路列の出力端から出力信号のエッジは、対応する前記入力信号のエッジのタイミングから、前記選択された転送回路で伝搬経路が確定される、前記第1及び第2の遅延回路列回路の段数と前記転送回路の遅延時間で規定される分遅延されている。
本発明においては、前記第1の遅延回路列の奇数段の出力を入力とする1つの前記転送回路が対応する制御信号により選択され、前記第1の遅延回路列の偶数段の出力を入力とする1つの前記転送回路が対応する制御信号により選択され、前記第2の遅延回路列から出力される出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングは、前記第1の遅延回路列に入力される信号の立ち上がりと立ち下がりに対して、それぞれ、可変に設定される。
本発明の別のアスペクトに係る遅延回路は、複数段の遅延単位を有する遅延回路列と、入力された制御信号に基づきオン・オフ制御される第1のスイッチと、前記遅延回路列の遅延単位のうち、前記制御信号に対応する段数の遅延単位の出力に接続され、前記遅延回路列に入力され伝搬する入力信号の立ち上がり又は立ち下がりの一方の遷移エッジが、前記選択制御信号に対応する段数を通過した時点でオンし、オン状態の前記第1のスイッチを介して、共通ノードを一の論理値から他の論理値に遷移させる第2のスイッチと、を少なくとも含み、前記共通ノードに接続され、前記共通ノードの前記遷移を受けて、立ち上がり又は立ち下がりの信号を生成する信号生成回路と、前記遅延回路列に入力される入力信号を受け、前記入力信号の立ち上がり又は立ち下がりの他方の遷移で、前記共通ノードを前記一の論理値に設定する制御回路と、を備えている。本発明においては、前記遅延回路列における互いに異なる段の複数の遅延単位の出力にそれぞれ接続されオン・オフ制御される複数の前記第2のスイッチの一端が、前記共通ノードに共通に接続され、複数の前記第2のスイッチの各スイッチの他端と電源間に、前記制御信号を入力し、オン・オフ制御される前記第1のスイッチがそれぞれ設けられている。
本発明においては、前記遅延回路列の遅延単位を反転回路で構成し、奇数段のそれぞれの遅延単位の出力にそれぞれ接続される前記第2のスイッチと、前記第2のスイッチに対応する前記第1のスイッチとからなる直列回路を、奇数段用に設けられた第1の共通ノードに接続し、偶数段のそれぞれの遅延単位の出力にそれぞれ接続される前記第2のスイッチと、前記第2のスイッチに対応する前記第1のスイッチとからなる直列回路を、偶数段用に設けられた第2の共通ノードに接続し、前記第1及び第2の共通ノードに対してそれぞれ前記信号生成回路を備え、出力の立ち上がりと立ち下がりの、入力の立ち上がりと立ち下がりからの遅延を、それぞれ可変とした構成としてもよい。
本発明の別のアスペクトに係る遅延同期ループ(DLL)装置は、入力信号を入力し入力信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを可変に遅延させて出力する可変遅延回路と、前記可変遅延回路で遅延された信号の立ち上がりと立ち下がりでパルス幅が規定される出力信号を出力する多重化回路と、前記入力信号の立ち上がり及び立ち下がりと前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりの位相を比較し、前記位相比較結果に基づき、可変遅延回路の遅延時間を可変に制御する制御回路と、を備え、前記多重化回路は、入力されるモード判定信号に基づき、前記可変遅延回路から出力される信号の立ち上がりと立ち下がりに基づき前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを決定するか、前記可変遅延回路から出力される信号の立ち下がりと立ち上がりに基づき前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを決定するか、切替制御する回路を備え、前記制御回路は、前記モード判定信号に基づき、前記入力信号の立ち上がりと前記出力信号の立ち上がり、前記入力信号の立ち下がりと前記出力信号の立ち下がりの位相比較結果に基づき、前記可変遅延回路における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりのタイミングをそれぞれ可変させるか、前記入力信号の立ち上がりと前記出力信号の立ち上がり、前記入力信号の立ち下がりと前記出力信号の立ち下がりの位相比較結果に基づき、前記可変遅延回路における出力信号の立ち下がりのタイミングと立ち上がりのタイミングをそれぞれ可変させる。
本発明に係る遅延同期ループ装置は、前記入力クロック信号の立ち上がりと内部クロック信号の立ち上がりの位相を比較する第1の位相検知器と、前記入力ロック信号の立ち下がりと前記内部クロック信号の立ち下がりの位相を比較する第2の位相比検知器と、前記第1及び第2の位相検知器での位相比較結果により、遅延が可変される第1及び第2の可変遅延回路と、を備え、前記第1及び第2の可変遅延回路からの出力を多重して得られる前記内部クロック信号の立ち上がりと立ち下がりがそれぞれ独立に調整自在とされ、クロック周期と初期遅延量を比較判定するモード判定回路と、前記モード判定回路でのモード判定結果にに基づき、前記第1及び第2の位相検知器の位相比較結果を、前記第1及び第2の可変遅延回路のいずれの制御に用いるか選択する第1の選択回路と、前記第1及び第2の可変遅延回路から出力される信号を多重して前記内部クロック信号を生成するにあたり、前記モード判定結果に基づき、前記第1及び第2の可変遅延回路からそれぞれ出力される信号の立ち上がりと立ち下がりを、前記内部クロック信号の立ち上がりと立ち下がりのいずれに用いるか切り替える第2の選択回路と、を備えている。
本発明に係る遅延同期ループ装置は、入力クロック信号に同期した内部クロック信号を生成する遅延同期ループ装置において、前記入力クロック信号の立ち上がりと内部クロック信号の立ち上がりの位相を比較する第1の位相検知器と、前記入力ロック信号の立ち下がりと前記内部クロック信号の立ち下がりの位相を比較する第2の位相比検知器と、前記第1及び第2の位相検知器での位相比較結果により、遅延が可変される第1及び第2の可変遅延回路と、前記第1及び第2の可変遅延回路からの出力を多重して得られる前記内部クロック信号の立ち上がりと立ち下がりがそれぞれ独立に調整自在とされ、クロック周期と初期遅延量を比較判定するモード判定回路と、を備え、前記第1の位相検知器が、前記モード判定結果により、前記内部クロック信号の立ち上がりと前記入力クロック信号の立ち下がりの位相と比較するよう変更する手段を備え、前記第2の位相比較回路が。前記モード判定結果により、前記内部クロック信号の立ち下がりと前記基準クロック信号の立ち上がりの位相とを比較するよう変更する手段を備え、前記モード判定結果により、前記内部クロックの位相を反転する手段を備えた構成としてもよい。
本発明に係る遅延同期ループ装置において、第1、第2の位相検知器のうちの少なくとも1つを、前記内部クロック信号のデューティ比を検出する回路で構成してもよい。あるいは、前記内部クロック信号のデューティ比を検出する回路と、前記モード判定結果と、入力されるデューティ比検出イネーブル信号とにより制御され、前記第1、第2位相検知回路および前記デューティ比検出回路による判定結果を、前記第1及び第2の可変遅延回路のいずれの制御に用いるかを選択するセレクタ回路と、を備えた構成としてもよい。
かかる本発明によれば、例えばDDRII/I−SDRAM等の高速同期式半導体記憶装置の開発において、低ジッタ・小面積化を実現可能としている。
また本発明によれば、高速同期式半導体記憶装置において、例えば1Tモードと1.5Tモードの切替を可能とし、簡易な構成により、動作周波数にしたがって最適な同期モードを実現することができる。
本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明は、入力された信号の立ち上がり(Rise)エッジと、立ち下がり(Fall)エッジの伝搬パスを独立に選択することで、デューティ比(duty ratio)を可変とした遅延回路列を備えている。この遅延回路列により、例えばx.5TモードのDLLを実現できる(xが1のとき1.5Tモード)。
すなわち、図3(C)に示すように、クロック信号の立ち上がりエッジ(CLK↑)からの遅延によるデータ出力DQを、クロック信号の立ち下がり(CLK↓)に同期させ(「Rise伝搬」参照)、クロック信号の立ち下がりエッジ(CLK↓)からのデータ出力DQの遅延は、クロック信号の立ち上がり(CLK↑)に同期させる(「Fall伝搬」参照)というモード(「1.5Tモード」)を設定できると、(最大の)伝搬時間を短くすることができる。このため、ジッタを低減できる。
より詳細には、本発明に係る遅延回路を実施するための好適な一形態は、複数段の遅延単位(インバータ101、102、103…、110、…)を有する第1の遅延回路列と、複数段の遅延単位(NAND111、112、113、…121、…)を有する第2の遅延回路列と、第1の遅延回路列の各段に対応して設けられ、それぞれに入力される制御信号に基づき、前記第1の遅延回路列の各段の出力遅延単位の出力(I1、I2、I3、…)を、対応する前記第2の遅延回路列の段へ転送するか否かを制御する転送回路群(131、132、133、…、141、…)を備えている。第2の遅延回路列の各段の遅延単位(111、112、113、…)は、該遅延単位に対応する転送回路(131、132、133…)の出力と、該遅延単位の前段の遅延単位(112、113、114、115、…)の出力(O1、O2、O3、O4…)とを入力し、後段の遅延単位又は出力端(O0)に出力信号を出力する。第1の遅延回路列(インバータ)の偶数段の出力(I0、I2、I4、I6)を入力とする転送回路(131、133、135、137、…)のうち一つの転送回路は、該転送回路に対応する制御信号(R_2、R_6、R_10…)により選択され、第1の遅延回路列の奇数段の出力(I1、I3、I5、I7、…)を入力とする転送回路(132、134、136、138、…)のうち一つの転送回路は、該転送回路に対応する制御信号(F_4、F_8、F_12…)により選択され、第2の遅延回路列から出力される出力信号O1の立ち上がりと立ち下がりのタイミングは、前記第1の遅延回路列に入力される信号I0の立ち上がりと立ち下がりに対して、それぞれ、可変に設定される。偶数段、奇数段の転送回路にそれぞれ供給される制御信号群の符号、好ましくは、サーモメータ符号よりなる。
本発明は別の形態において、複数段の遅延単位(例えば図7の111〜115)を有する遅延回路列と、選択制御信号を入力し、オン・オフ制御される第1のスイッチ(例えば図7のN12)と、前記遅延回路列の遅延単位のうち前記選択制御信号に対応する段数の遅延単位の出力に接続され、前記遅延回路列に入力され伝搬する入力信号の立ち上がり又は立ち下がりの一方のエッジが、前記選択制御信号に対応する段数を通過した時点でオンし、共通ノード(例えば図7のMFE11)を第1の論理値に設定する第2のスイッチ(例えば図7のN11)とを少なくとも含み、共通ノードの第1の論理値から第2の論理値への遷移を受けて、立ち上がり又は立ち下がりの信号を生成する信号生成回路(例えば図7のトランジスタP21、P22、インバータINV7)と、遅延回路列に入力される入力信号を受け前記入力信号の立ち上がり又は立ち下がりの他方のエッジで前記共通ノードをもとの第1の論理値に設定する制御回路(図7の例えばAND2、インバータINV8、トランジスタP25)を備えている。本実施の形態において、遅延回路列の互いに異なる段数の複数の遅延単位の出力(例えば図7のI1、I5)にそれぞれ接続された第2のスイッチ群(例えば図7のN11、N51)の一端が共通ノード(例えば図7のMFE11)に共通に接続され、前記第2のスイッチ群の他端と、第2の論理値に対応する電源間に、選択制御信号を入力し、オン・オフ制御される第1のスイッチ群(例えば図7のN12、N52)が設けられている。本実施の形態において、遅延回路列の遅延単位を反転回路(インバータ)で構成し、奇数段の遅延単位の出力に対して、第2のスイッチ群と第1のスイッチ群を、奇数段用の共通ノード(MFE11、MFO11)に共通に接続し、偶数段の遅延単位の出力に対して、第2のスイッチ群と第1のスイッチ群を、偶数段用の共通ノード(MRE11、MRO11)に共通に接続し、出力の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを入力の立ち上がりと立ち下がりのタイミングからの遅延を可変とする構成としてもよい。
本発明に係る遅延同期ループ(DLL)装置の好適な一形態は、図8を参照すると、入力信号を入力し入力信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを可変に遅延させて出力する可変遅延回路(10)と、前記可変遅延回路で遅延された信号の立ち上がりと立ち下がりでパルス幅が規定される出力信号を出力する多重化回路(92)と、前記入力信号の立ち上がり及び立ち下がりと前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりの位相を比較し、前記位相比較結果に基づき、可変遅延回路の遅延時間を可変に制御する制御回路(12、13)と、を備え、多重化回路(92)は、入力されるモード判定信号に基づき、前記可変遅延回路から出力される信号の立ち上がりと立ち下がりに基づき前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを決定するか、前記可変遅延回路から出力される信号の立ち下がりと立ち上がりに基づき前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを決定するか、切替制御する回路を備え、前記制御回路は、モード判定信号に基づき、入力信号CLKの立ち上がりと出力信号CLK_FDBの立ち上がり、前記入力信号の立ち下がりと前記出力信号の立ち下がりの位相比較結果に基づき、可変遅延回路(10)における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりのタイミングをそれぞれ可変させるか、あるいは、前記入力信号の立ち上がりと前記出力信号の立ち上がり、前記入力信号の立ち下がりと前記出力信号の立ち下がりの位相比較結果に基づき、前記可変遅延回路における出力信号の立ち下がりのタイミングと立ち上がりのタイミングをそれぞれ可変させる。
本形態においては、好ましくは、位相検知器から出力される位相比較結果に基づき、動作モードを判定し、モード判定信号の値を確定して出力するモード判定回路(91)を備えている。
本発明の別の形態においては、図14に示すように、DLLにおける帰還クロック信号CLK_FDBのデューティ比を検出しデューティ比検出信号を出力するデューティ比検出回路(93)を備え、多重化回路(92)は、動作モードを制御するモード判定信号M_SELに基づき、可変遅延回路(10)から出力される信号の立ち上がりと立ち下がりに基づき前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを決定するか、あるいは、前記可変遅延回路から出力される信号の立ち下がりと立ち上がりに基づき前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを決定するか、を切替制御する。また制御回路は、第1の位相検知器(12)における入力クロック信号CLKの立ち上がりと帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりの第1の位相比較結果PD_R0と、第2の位相検知器(12)における入力クロック信号CLKの立ち下がりと帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりの第2の位相比較結果PD_F0と、デューティ比検出信号PD_DCCのうち、デューティ比検出イネーブル信号DCCenとモード判定信号M_SELに基づき2つを選択出力するセレクタ回路(90a)を備え、選択された2つの信号に基づき、前記可変遅延回路(10)における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりタイミングの遅延量をそれぞれ可変させる構成としてもよい。セレクタ回路(90a)は、制御信号DCCenが非活性状態のときは、モード判定信号M_SELに基づき、第1の位相比較結果PD_R0と第2の位相比較結果PD_F0にしたがって前記可変遅延回路(10)における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりタイミングの遅延量をそれぞれ可変させるか、第2の位相比較結果と第1の位相比較結果にしたがって前記可変遅延回路(10)における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりタイミングの遅延量をそれぞれ可変させる。セレクタ回路(90a)は、制御信号DCCenが活性状態のときは、モード判定信号M_SELに基づき、第1の位相比較結果PD_R0とPD_DCCにしたがって前記可変遅延回路(10)における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりタイミングの遅延量をそれぞれ可変させるか、PD_DCCとPD_R0にしたがって可変遅延回路(10)における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりタイミングの遅延量をそれぞれ可変させる。
本発明の別の形態においては、図18を参照すると、遅延時間が可変とされ、入力クロック信号の立ち上がりを遅延させた信号を出力する第1の遅延回路(10)と、遅延時間が可変とされ、入力クロック信号の立ち下がりを遅延させた信号を出力する第2の遅延回路(10)と、第1の遅延回路(10)から出力される信号を入力し位相を微調整した信号を出力する第3の遅延回路(15)と、第2の遅延回路(10)から出力される信号を入力し位相を微調整した信号を出力する第4の遅延回路(15)と、第3の遅延回路の出力信号と第4の遅延回路の出力信号とを入力して多重化し1本の出力クロック信号を出力するにあたり、入力されたモード判定信号M_SELにしたがって、入力クロック信号CLKの立ち上がりと立ち下がりに基づきそれぞれ立ち上がりと立ち下がりのタイミングが規定される出力クロック信号CLK_0を出力するか、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりに基づきそれぞれ立ち下がりと立ち上がりのタイミングが規定される出力クロック信号CLK_0を出力する多重化回路(92)と、出力クロック信号CLK_0の遷移に基づき、前記出力クロック信号と位相が同相及び逆相の帰還クロック信号を生成し、モード判定信号に基づき、一方を帰還クロック信号CLK_FDBとして選択出力する遅延調整用のダミー回路(95)と、入力クロック信号CLKと帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりエッジの位相を比較し、正転及び反転の位相比較結果を出力し、モード判定信号に基づき、正転及び反転の位相比較結果の一方を第1の位相比較結果PD_R0として出力する第1の位相検知器(94)と、前記入力クロック信号と前記帰還クロック信号の立ち下がりエッジの位相を比較し、正転及び反転の位相比較結果を出力し、モード判定信号に基づき、正転及び反転の位相比較結果の一方を第2の位相比較結果PD_F0として出力する第1の位相検知器(94)と、第1の位相比較結果を計数する第1のカウンタ(13)と、前記第1の位相比較結果を計数する第2のカウンタ(13)と、前記第1のカウンタでのカウント出力に基づき、前記第1の遅延回路における立ち上がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第1の選択回路(14)と、前記第2のカウンタでのカウント出力に基づき、前記第1の遅延回路における立ち下がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第2の選択回路(14)と、を備えている。
以下、本発明の遅延回路の実施例、及びDLL回路の実施例に即して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例の遅延回路列の構成を示す図である。図1において、I0は入力、O0は出力、R_2、R_6、R_10、R_14、R_18は立ち上がり制御信号、F_4、F_8、F_12、F_16、F_20は立ち下がり制御信号である。図1を参照すると、本実施例の遅延回路は、複数段縦続接続されたインバータ101、102、…、110から成る第1の遅延回路列と、複数段縦続接続されたNAND回路111、112、113、…、121からなる第2の遅延回路列と、複数のNAND回路131〜141からなる転送回路群を備えている。
転送回路群のうち、NAND回路131、133、135、137、…は、第1の遅延回路列の偶数段の入力I0、I2、I4、I6、…にそれぞれ第1の入力端が接続され、立ち上がり制御信号R_2、R_6、R_10、R_14、…にそれぞれ第2の入力端が接続され、出力端が、第2の遅延回路列のNAND回路111、113、115、117、…の第1の入力端にそれぞれ接続されている。第2の遅延回路列のNAND回路111、113、115、117、…の第2の入力端は、それぞれ前段のNAND回路112、114、116、118、…の出力O1、O3、O5、O7、…に接続されている。
またNAND回路132、134、136、138、…は、第1の遅延回路列の奇数段の出力I1、I3、I5、I7、…にそれぞれ第1の入力端が接続され、立ち下がり制御信号F_4、F_8、F_12、F_16、…にそれぞれ第2の入力端が接続され、出力端が、第2の遅延回路列のNAND回路112、114、116、118、…の第1の入力端にそれぞれ接続されている。第2の遅延回路列のNAND回路112、114、116、118、…の第2の入力端は、それぞれ前段のNAND回路113、115、117、119、…の出力O2、O4、O6、O8、…に接続されている。
奇数段の出力ノードI1、I3、I5、…(=I2xi+1、i=0,2,3…)から立ち下がりエッジが、制御信号F_(4xi+4)によって選択されて、第2の遅延回路列の対応する段のNAND回路に入力され、また偶数段の出力ノードI2、I4、I6、…(=I2xi、i=0、1,2,3…)から立ち上がりエッジが、制御信号R_(4xi+2)によって選択されて、第2の遅延回路列の対応する段のNAND回路に入力され、立ち上がりと立ち下がりが、NAND回路によってマルチプレクスされる。
立ち上がりと立ち下がり用の制御信号R_I(I=4xi+2)とF_J(J=4xi+4)(i=0,1,2…)は、独立に設定でき、サーモメター符号(Thermometer Code)、すなわち選択された制御信号と、それ以降の制御信号はhighレベル、手前の制御信号はlowレベルである。
図1において、例えば、第1の遅延回路列のI2とI7に対応する転送回路を選択すると(R_2はLowレベル、R_6、R_10、R_14…はHighレベル、F_4、F_8、F_12はLowレベル、F_16、F_20…はHighレベル)、第2の遅延回路列の各遅延単位の出力O0〜O10は、図2に示すような立ち上がりと立ち下がりのタイミングに設定される。図2の動作波形の立ち上がりと立ち下がりエッジに付加した数字は、入力I0の立ち上がり、立ち下がりからの、ゲートの段数(信号の伝搬経路を構成する第1の遅延回路列、転送回路、第2の遅延回路列のゲート段数)である。以下、図1及び図2を参照して、本実施例の回路動作について説明する。
図1において、入力I0から入力された立ち上がりエッジは、インバータ101で反転されて立ち下がりエッジとなり(図2のI1の立ち下がり「1」参照)、さらに、インバータ102で反転されて立ち上がりエッジとなる。制御信号R_6がHighレベルであるため、NAND回路133は、ノードI2のLowレベルからHighレベルヘの立ち上がり遷移を受け、その出力をHighレベルからLowレベルへ遷移させる。これを受けて第2の遅延回路列の遅延単位を構成するNAND回路113の出力O2は、LowレベルからHighレベルに遷移する。つまり、出力O2は、入力I0の立ち上がりエッジから4単位遅延時間分、遅れて立ち上がる(図2のO2の立ち上がり「4」参照)。
また、Lowレベルの制御信号F_4を入力するNAND回路132の出力はHighレベルとされ、出力O2のLowレベルからHighレベルへ遷移を受けてNAND回路112の出力O1はHighレベルからLowレベルに遷移する。出力O1は、入力I0の立ち上がりエッジから5単位遅延時間分遅れて立ち下がる(図2のO1の立ち下がり「5」参照)。
Lowレベルの制御信号R_2を入力するNAND回路131の出力はHighレベルとされ、出力O1のHighレベルからLowレベルへ遷移を受けてNAND回路111の出力O0はLowレベルからHighレベルに遷移する。出力O0は、入力I0の立ち上がりエッジから6単位遅延時間分遅れて立ち上がる(図2のO0の立ち上がり「6」参照)。すなわち、入力I0から第1の遅延回路列に入力された立ち上がりエッジは、第1の遅延回路列の2段の遅延素子(インバータ)分の遅延時間(2×td)と、信号の折り返し点の転送回路133の遅延時間(td)、及び、第2の遅延回路列の3段の遅延素子(NAND)分の遅延時間(3×td)の和、計6単位の遅延時間(6×td)だけ遅れて出力O0に出力される。
また、制御信号R_10はHighレベルであるため、これを入力とするNAND回路135は、出力I4のLowレベルからHighレベルヘの立ち上がり遷移を受け、その出力はHighレベルからLowレベルへ遷移し、NAND回路115の出力O4はLowレベルからHighレベルに遷移する。出力O4は、入力I0の立ち上がりエッジから6単位遅延時間分遅れて立ち上がる(図2のO4の立ち上がり「6」参照)。
制御信号F_8がLowレベルであるため、NAND回路134の出力はHighレベルとされ、NAND回路114は、出力O4の立ち上がり遷移を受け、その出力O3をHighレベルからLowレベルへ遷移させる。すなわち、出力O3は、入力I0の立ち上がりエッジから7単位遅延時間分遅れて立ち下がる(図2のO3の立ち下がり「7」参照)。
同様にして、第2の遅延回路列の出力O6、O8、O10は、入力I0の立ち上がりエッジからそれぞれ8、10、12単位遅延時間分遅れて立ち上がり、出力O5、O7、O9は、入力I0の立ち上がりエッジからそれぞれ9、11、13単位遅延時間分遅れて立ち下がる(図2参照)。
一方、入力I0から入力された立ち下がりエッジ(図2のI0の立ち下がり「0」参照)は、インバータ101で反転されて立ち上がりエッジとなる(図2のI1の立ち上がり「1」参照)。さらに、インバータ102〜107で反転されて、I7では、立ち上がりエッジとなる。
制御信号F_16がHighレベルであるため、出力I7を入力とするNAND回路138では、出力I7のLowレベルからHighレベルヘの立ち上がり遷移を受け、その出力をHighレベルからLowレベルへ遷移させ、NAND回路118の出力O7は、LowレベルからHighレベルに遷移する。出力O7は、入力I0の立ち下がりエッジから9単位遅延時間分遅れて立ち上がる(図2のO7の立ち上がり「9」参照)。
制御信号R_14がHighレベルであるため、出力I6を入力とするNAND回路137では、出力I6のHighレベルからLowレベルヘの立ち下がり遷移を受け、その出力をLowレベルからHighレベルへ遷移させ、NAND回路116の出力O6は、出力O7のLowレベルからHighレベルに遷移を受けて、HighレベルからLowレベルに遷移する。出力O6は、入力I0の立ち下がりエッジから10単位遅延時間分遅れてLowレベルに立ち下がる(図2のO6の立ち下がり「10」参照)。
制御信号F_12がLowレベルであるため、出力I5を入力とするNAND回路136の出力はLowレベルとされ、出力O6のHighレベルからLowレベルへの遷移を受けて、NAND回路116の出力O5は、LowレベルからHighレベルに遷移する。すなわち、出力O5は、入力I0の立ち下がりエッジから11単位遅延時間分遅れてHighレベルに立ち上がる(図2のO5の立ち上がり「11」参照)。
制御信号R_10がHighレベルであるため、出力I4を入力とするNAND回路135では、出力I4のHighレベルからLowレベルヘの立ち下がり遷移を受け、その出力をLowレベルからHighレベルへ遷移させ、出力O5のLowレベルからHighレベルに遷移を受けて、NAND回路115は、出力O4をHighレベルからLowレベルに遷移させる。出力O4は、入力I0の立ち下がりエッジから12単位遅延時間分遅れてLowレベルに立ち下がる(図2のO4の立ち上がり「12」参照)。
以下同様にして、出力O3、O1は、入力I0の立ち下がりエッジからそれぞれ13、15単位遅延時間分遅れてHighレベルに立ち上がる。また、出力O2、O0は、入力I0の立ち下がりエッジからそれぞれ14、16単位遅延時間分遅れてLowレベルに立ち上がる。すなわち、入力I0から第1の遅延回路列に入力された立ち下がりエッジは、第1の遅延回路列の7段の遅延素子(インバータ)分の遅延時間(7×td)と、信号の折り返し点の転送回路139の遅延時間(td)、及び、第2の遅延回路列の8段の遅延素子(NAND)分の遅延時間(8×td)の和、計16単位の遅延時間(16×td)だけ遅れて出力O0に出力される。
さらに、制御信号F_20がHighレベルであるため、出力I9を入力とするNAND回路140は、I9のLowレベルからHighレベルヘの遷移を受けて、その出力をHighレベルからLowレベルに遷移させ、NAND回路120の出力O9は、LowレベルからHighレベルに遷移する。出力O9は、入力I0の立ち下がりエッジから11単位遅延時間分遅れてHighレベルに立ち上がる(図2のO9の立ち上がり「11」参照)。
制御信号R_18がHighレベルであるため、出力I8を入力とするNAND回路139は、出力I8のHighレベルからLowレベルヘの遷移を受け、その出力はLowレベルからHighレベルへ遷移し、NAND回路119は、出力O9のLowレベルからHighレベルに遷移を受けて、その出力O8を、HighレベルからLowレベルに遷移させる。つまり、出力O8は、入力I0の立ち下がりエッジから12単位遅延時間分遅れてLowレベルに立ち下がる(図2のO8の立ち下がり「12」参照)。
また、制御信号R_22がHighレベルであるため、出力I10を入力とするNAND回路141は、出力I10のHighレベルからLowレベルヘの遷移を受けて、その出力をLowレベルからHighレベルに遷移させる。NAND回路121は、NAND回路141の出力とO11(固定電位:Highレベル)を入力としており、NAND回路121は、NAND回路141の出力の立ち下がりを受けて、出力O10を、HighレベルからLowレベルに遷移させる。出力O10は、入力I0の立ち下がりエッジから12単位遅延時間分遅れてHighレベルに立ち上がる(図2のO10の立ち下がり「12」参照)。
上記のとおり、立ち上がり制御信号R_6を選択し(すなわちR_2をLowレベル、R_6、R_10、R_14、R_18、R_22をHighレベル)、立ち下がり制御信号F_16を選択(F_4、F_8、F_12をLowレベル、F_16、F20をHighレベル)に設定することで、O1からの出力信号は立ち上がりが入力I0の立ち上がりから6遅延単位、立ち下がりが入力I0の下がりから16遅延単位分遅れた信号が出力される。
よって、立ち上がり制御信号(R_2、R_6、R_10、R_14、R_18、R_22)、立ち下がり制御信号(F_4、F_8、F_12、F_16、F20)の選択を適宜可変させることで、入力I0の立ち上がりから出力O0からの信号の立ち上がりの遅延時間と、入力I0の立ち下がりからの出力O0からの信号の立ち下がり遅延時間を、独立に可変させることができる。すなわち、パルス幅、したがって、デューティ比(Duty RatI0)を可変することができる。なお、第1及び第2の遅延回路列において、遅延単位の段数は、任意である。
図1に示した遅延回路列は、簡易な構成で1.5Tモードを実現し、DLLに用いて好適とされる。
図4は、本実施例の遅延回路列を用いたDLLの構成の一例を示す図である。入力クロック信号を入力し、出力信号の立ち上がりと立ち下がりエッジの遅延がそれぞれ可変自在とされている第1の遅延回路(粗調整遅延回路:CDL)10Aと、第1の遅延回路(CDL)10Aから出力されるクロック信号の立ち上がりエッジ(O0_RとE0_R)を入力して出力信号の微調整を行う第2の遅延回路(微調整遅延回路:FDL)15と、第1の遅延回路10Aから出力されるクロック信号の立ち下がりエッジ(O0_FとE0_F)を入力し、出力信号の微調整を行う第3の遅延回路(微調整遅延回路:FDL)15と、第2の遅延回路15の出力信号と第3の遅延回路15の出力信号を入力して、多重化して出力するマルチプレクサ(MUX)16と、マルチプレクサ(MUX)16からのクロック信号CLK_0を受け、該クロック信号の立ち上がりと立ち下がりエッジに同期して、パラレルに入力される読み出しデータをシリアルデータに変換しデータ出力端子DQに出力するマルチプレクサ17(データマルチプレクサ)を備えている。なお、図4において、符号17は、データマルチプレクサと出力バッファ等からなるデータ出力経路を表している。さらに、マルチプレク17と等価な遅延時間を有するダミー回路(ダミーマルチプレクサ)18を有し、入力クロック信号(CLK)と、ダミー回路18の出力を入力とし、両者の立ち上がりエッジの位相差を検出する第1の位相検知器(PD(R))121と、入力クロック信号(CLK)と、ダミー回路18の出力を入力とし、両者の立ち下がりエッジの位相差を検出する第2の位相検知器(PD(F))122と、第1の位相検知器(PD(R))121から出力される位相比較結果(UP/DOWN)に基づきアップ/ダウンカウントする第1のカウンタ131と、第2の位相検知器(PD(F))122から出力される位相比較結果(UP/DOWN)に基づきアップ/ダウンカウントする第2のカウンタ132と、第1のカウンタ131のカウント出力に基づき第1の遅延回路10Aにおける立ち上がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第1の選択回路(SEL(R))141と、第2のカウンタ132のカウント出力に基づき第1の遅延回路10Aにおける立ち下がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第2の選択回路(SEL(F))142とを備えている。第2の遅延回路(FDL)15は、二つの信号の立ち上がりエッジ(O0_R、E0_R)の位相差を分割した値に対応する位相の出力信号を出力する公知の位相インタポレータで構成される。第3の遅延回路(FDL)15は、二つの信号の立ち下がりエッジ(O0_F、E0_F)の位相差を分割した値に対応する位相の出力信号を出力する位相インタポレータで構成される。FDLの構成の一例については、例えば上記特許文献1の第1図等が参照される。なお、ダミー回路18と位相検知器121、122の入力間に入力バッファ11と等価な遅延時間のダミー回路を挿入してもよい。
図4において、第1の遅延回路(R/F)10Aは、図1に示した実施例の遅延回路列で構成される。前述したように、図1において、例えば制御信号R_6とF_16が選択された例では、図2の動作波形において、入力I0の立ち上がり、立ち下がりからのゲート段数で示すように、入力I0の立ち上がりエッジとI0の立ち下がりエッジの入力I0→出力O0の伝搬パスは、それぞれ6段、16段となる。すなわち、選択する制御信号を可変させることで、デューティ比(duty ratI0)を可変に設定することができる。
したがって、この遅延回路列によるDLLでは、クロック信号CLKの立ち上がりエッジによるデータ出力端子DQからのデータ出力を、次のサイクルでのクロック信号CLKの立ち下がりに同期させ、クロック信号CLKの立ち下がりエッジによるデータ出力端子DQからのデータ出力を、次のサイクルのクロック信号CLKの立ち上がりに同期させることができる。
すなわち、1組の遅延回路10Aで、図3(C)の1.5Tモードを実現できる。なお、本実施例では、1.5Tモードに限定されず、x.5(ただし、xは、x>0の数)モードを実現できる。
また、ゲート2段分(すなわち遅延回路列の遅延単位をなすインバータ2段分)の位相差を補間するFDL(図4の15、15)による高精度のDLLに適用するためには、図5に示すように、インバータ列(101〜110)よりなる第1の遅延回路列に対して、図1の第2の遅延回路列を2組接続することになる。図5を参照すると、この実施例においては、複数段の遅延単位(インバータ)を有する第1の遅延回路列(101〜110)に対して、第1群の転送回路(121〜129)と、複数段の遅延単位(NAND回路)を有する第2の遅延回路列(111〜119)の組と、第2群の転送回路(141〜147)と、複数段の遅延単位(NAND回路)を有する第3の遅延回路列(131〜137)とを備えている。なお、各遅延回路列での遅延回路の段数は任意である。第1群の転送回路(121〜129)と第2群の転送回路(141〜147)には、図1に示した構成と同様に、立ち下がり制御信号(F_J)と立ち上がり制御信号(R_I)が交互に入力される。第2の遅延回路列と第3の遅延回路列からは、入力I0からの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジから、選択された制御信号で規定されるゲート段数分遅れて、立ち上がり、立ち下がる信号(O0_R、O0_Fと、E0_R、E0_F)が出力される。図4に示した遅延回路10Aに、図5の遅延回路が適用され、立ち上がりエッジO0_R、E0_Rと、立ち下がりエッジO0_F、E0_Fは、図4の微調整遅延回路(FDL)15、15にそれぞれ入力される。図5に示す構成は、回路の簡易化、小型化に貢献する。図5に示す遅延回路において、立ち上がりと立ち下がりのエッジの伝搬パスを独立に選択することで、デューティサイクルを可変にできる。このため、DLLの遅延回路列の面積と動作電流をほとんど増大せずに、1.5Tモードを実現し、ジッタを低減できる。ちなみに、図5において、破線で囲んだ回路ブロック(第1の遅延回路列の2段のインバータと、対応する第2、第3の遅延回路列の2段のNAND回路と、第1、第2群の転送回路の各2つの転送回路)は、36トランジスタで構成される。
図6は、本発明のさらに別の実施例の構成を示す図である。図6に示す回路は、図1の転送回路群のNAND回路131〜141をNOR回路171〜181で構成し、第2の遅延回路列のNAND回路111〜121を、NOR回路151〜161で構成したものであり、立ち上がり制御信号/R_2、/R_6、/R_10、/R_14、/R_18、立ち下がり制御信号/F_4、/F_8、/F_12、/F_16、/R_20はいずれも、Lowレベルでアクティブとされる。図6に示す遅延回路列は、図1と基本的に同じ動作をする。
本発明のさらに別の実施例について説明する。図7は、本発明に係る粗調整遅延回路(CDL)のさらに別の実施例の構成を示す図である。図7を参照すると、この実施例の粗調整遅延回路(CDL)は、複数段の反転遅延素子からなる遅延回路列の所定の段数の信号を入力し、入力された選択制御信号に基づき、遅延回路列を伝搬するエッジのうち、選択された段数でのエッジを選択して取り出し出力するマルチプレクサ構成とされている。なお、図7に示す構成においては、図4の2つのFDL15、15への入力として、立ち上がりエッジO0_R、E0_Rと、立ち下がりエッジO0_F、E0_Fを出力している。マルチプレクサの選択制御信号をなす立ち上がり制御信号R_5、R_7、R_9、R_11、…と立ち下がり制御信号F_4、F_6、F_8、F_10はバイナリコードよりなる。インバータ列101〜115から成る第1の遅延回路列の奇数段(I1、I3、I5、I7、…)の出力から制御信号F_j、偶数段の出力(I2、I4、I6、…)からR_iによって、独立(別々)に、選択される。
図7を参照すると、本実施例の遅延回路列(CDL)は、複数段のインバータ列101〜115を有する1つの遅延回路列を備えている。さらに、該遅延回路列の出力I1にゲートが接続されオン・オフ制御されるNchトランジスタN11と、制御信号F_4をゲートに受けオン・オフ制御されるNchトランジスタN12が、グランドと、共通ノードMFE11間に直列に接続され、出力I5にゲートが接続されオン・オフ制御されるNchトランジスタN51と、制御信号F_8をゲートに受けオン・オフ制御されるNchトランジスタN52が、グランドと、共通ノードMFE11間に直列に接続されている。また、出力I3にゲートが接続されオン・オフ制御されるNchトランジスタN31と、制御信号F_6をゲートに受けオン・オフ制御されるNchトランジスタN32が、グランドと、共通ノードMFO11間に直列に接続され、出力I7にゲートが接続されオン・オフ制御されるNchトランジスタN71と、制御信号F_10をゲートに受けオン・オフ制御されるNchトランジスタN72が、グランドと、共通ノードMFO11間に直列に接続されている。さらに、オン状態のPchトランジスタP21を介してソースが電源に接続され、ゲートが共通ノードMFE11に接続されたPchトランジスタP22が設けられており、PchトランジスタP22のドレインは共通ノードMFE2に接続され、共通ノードMFE2を入力とするインバータINV7から、イーブン立ち下がり信号E0_Fが出力される。
オン状態のPchトランジスタP23を介してソースが電源に接続され、ゲートが共通ノードMFO11に接続されたPchトランジスタP24が設けられており、PchトランジスタP24のドレインは共通ノードMFO2に接続され、共通ノードMFO2を入力とするインバータINV6からオッド立ち下がり信号O0_Fが出力される。
インバータINV6、INV7の出力と信号I0を入力とする第2のAND回路(AND2)が設けられている。
電源と共通ノードMFE11、MFO11の間にはPchトランジスタP25、P26が設けられており、AND2の出力はインバータINV8で反転され、PchトランジスタP25、P26のゲートに入力されている。
共通ノードMFE2とグランド間、共通ノードMFO2とグランド間にはNchトランジスタN3、N4が設けられており、AND2の出力が、NchトランジスタN3、N4のゲートに入力されている。
入力I0がHighレベルからLowレベルに立ち下がった後、LowレベルからHighレベルに立ち上がると、AND2の出力がHighレベルとなり、NchトランジスタN3、N4、PchトランジスタP25、P26をオンし、共通ノードMFE11、MFO11を充電し、共通ノードMFE2、MFO2を放電する。以上が、立ち下がり制御用の回路である。立ち上がり制御用の回路は以下の通りである。
遅延回路列の偶数段出力I2にゲートが接続されオン・オフ制御されるNchトランジスタ21と、制御信号R_5をゲートに受けオン・オフ制御されるNchトランジスタN22が、グランドと、共通ノードMRE11間に直列に接続され、出力I6にゲートが接続されオン・オフ制御されるNchトランジスタ61と、制御信号R_9をゲートに受けオン・オフ制御されるNchトランジスタN62が、グランドと、共通ノードMRE11間に直列に接続されている。出力I4にゲートが接続されオン・オフ制御されるNchトランジスタ41と、制御信号R_7をゲートに受けオン・オフ制御されるNchトランジスタN42が、グランドと、共通ノードMRO11間に直列に接続され、出力I8にゲートが接続されオン・オフ制御されるNchトランジスタ81と、制御信号R_11をゲートに受けオン・オフ制御されるNchトランジスタN82が、グランドと、共通ノードMRO11間に直列に接続されている。
オン状態のPchトランジスタP11を介してソースが電源に接続され、ゲートが共通ノードMRE11に接続されたPchトランジスタP12が設けられており、PchトランジスタP12のドレインは共通ノードMRE2に接続され、共通ノードMRE2を入力とするインバータINV2の出力を反転するインバータINV5からイーブン上がり信号E0_Rが出力される。
オン状態のPchトランジスタP13を介してソースが電源に接続され、ゲートが共通ノードMRO11に接続されたPchトランジスタP14が設けられており、PchトランジスタP14のドレインは共通ノードMRO2に接続され、共通ノードMRO2を入力とするインバータINV1の出力を反転するインバータINV5からオッド立ち上がり信号O0_Rが出力される。
インバータINV1、INV2の出力と入力I0を入力とする第1のAND回路(AND1)が設けられている。
電源と共通ノードMRE11、MRO11の間にはPchトランジスタP15、P16が設けられており、AND1の出力はインバータINV3で反転され、PchトランジスタP15、P16のゲートに入力されている。
共通ノードMRE2とグランド間、共通ノードMRO2とグランド間にはNchトランジスタN1、N2が設けられており、AND1の出力が、NchトランジスタN1、N2のゲートに入力されている。
入力I0がLowレベルからHighレベルに立ち上がった後、Lowレベルにたち下がった時点で、AND1の出力がHighレベルとなり、NchトランジスタN1、N2、PchトランジスタP15、P16をオンし、共通ノードMRE11、MRO11を充電し、共通ノードMRE2、MRO2を放電する。以上が立ち下がりの制御回路である。
なお、図示されていないが、遅延回路列の出力I9以降についても、例えば4段おきの奇数段の出力にゲートが接続されたトランジスタと制御信号がゲートに接続されたトランジスタの直列回路を介して、スイッチを介して、共通ノードMFE11、MFO11に接続する構成とされる。同様にして、遅延回路列の入力I0以降についても、例えば4段おきの偶数段の出力にゲートが接続されたトランジスタと制御信号がゲートに接続されたトランジスタの直列回路を介して、スイッチを介して、共通ノードMRE11、MRO11に接続する構成とされる。
図7に示した遅延回路列の動作の一例について以下に説明する。例えば、制御信号R_5がHighレベルとされている場合、遅延回路列中を入力I0の立ち上がりエッジが伝搬すると、遅延回路列のインバータ101、102の2段伝搬した時点で、出力I2をゲートに受けるNchトランジスタN21と、Highレベルの制御信号R_5がゲートに入力されたNchトランジスタN22を介して共通ノードMRE11が放電され、ノードMRE11の電圧をゲートに受けるPchトランジスタP12がオンし、共通ノードMRE2が電源電位VDDに充電され、インバータINV2で反転されLowレベルとなり、インバータINV5で反転されてHighレベルに立ち上がり、偶数出力の立ち上がりE0_Rが得られる。同様にして、奇数出力の立ち上がりO0_Rも、制御信号R_7、R_11のいずれかを選択することで、インバータINV4から出力される。つづいて、同一クロックサイクルでの入力I0の立ち下がりによって、AND1の出力がHighレベルとなり、PchトランジスタP15をオンさせ、共通ノードMRE11は再充電し、ノードMRE2は再放電される。
また、例えば制御信号F_9がHighレベルとされている場合、遅延回路列を入力I0の立ち下がりエッジが伝搬すると、遅延回路列のインバータ101〜107の7段伝搬した時点で、出力I7の立ち上がりをゲートに受けるNchトランジスタN71と、Highレベルの制御信号F_10がゲートに入力されたNchトランジスタN72を介して共通ノードMFE11が放電され、ノードMFE11の電圧をゲートに受けるPchトランジスタP22がオンし、共通ノードMFE2が電源電位VDDに充電され、インバータINV7で反転されLowレベルとなり、偶数出力の立ち下がりE0_Fが得られる。同様にして、奇数出力の立ち下がりO0_Fも、制御信号F_6、F_10のいずれかを選択することで、インバータINV6から出力される。つづいて、同一クロックサイクルでの入力I0の立上がりによって、AND2の出力がHighレベルとなり、PchトランジスタP25、P26をオンさせ、共通ノードMFE11を再充電して電源電圧VDDとし、ノードMFE2は再放電されグランド電位とされる。このように、立ち上がり時間の位相を可変させることで、デューティ比を可変にできる。
以上のとおり、本実施例においても、出力信号の立ち上がりと立ち下がりの位相を独立に可変させることができ、デューティ比を可変にできる。
なお、図7では、図4のFDLへ供給する信号を生成する回路構成を例に説明したが、立ち上がりエッジと、立ち下がりエッジをそれぞれ1つ選択する回路構成としてもよい。この場合、例えば信号EO_Rと、EO_Fを出力する回路構成とされる。
上記した各実施例の遅延回路を、図4の遅延回路10Aとして用いることにより、1.5Tモードを実現することができる。すなわち、DDRII/I−SDRAM等の半導体記憶装置の消費電流、チップ面積の低減に貢献できる。
なお、上記した実施例の遅延回路列の入力I0に例えば、源周波数シンセサイザ(PLL)からの基準クロック信号を入力し、クロックの遷移エッジのタイミングを変動させることで、瞬時的に周波数を可変させ、周波数変調を実現することもできる。あるいは、立ち上がり、立ち下がり時間を基準信号に対して可変に設定せきる各種信号発生装置としても利用できることは勿論である。
図8は、本発明のさらに別の実施例の構成を示す図である。図22に示した要素と同一の要素には、同一の参照符号が付されている。図22に示した従来のDLL回路と同一の要素の説明は省略する。
第1の位相検知器(P/D(R))12は、入力クロック信号CLKの立ち上がりと、DLL回路の帰還クロック信号CLK_FDB(「内部クロック信号」ともいう)の立ち上がりの位相を比較し、第1の位相比較結果信号PD_R0をセレクタ90に出力する。
第2の位相検知器(P/D(F))12は、入力クロック信号CLKの立ち下がりと、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりの位相を比較し、第2の位相比較結果信号PD_F0をセレクタ90に出力する。
セレクタ90は、モード判定回路91から出力されるモード判定信号M_SELを切替制御信号として入力し、第1の位相比較結果信号PD_R0を、第1、第2のカウンタ13、13のうちのいずれに供給するか選択する。セレクタ90は、第2の位相比較結果信号PD_F0を、第1の位相比較結果信号PD_R0の出力先とは、別のカウンタに供給する制御を行う。
モード判定回路91は、入力されるモードラッチ信号LATにより、第1の位相比較結果信号PD_R0、及び/又は、第2の位相比較結果信号PD_F0を取り込み、一方または両方の組み合わせにより、動作モードを決定し、モード判定信号M_SELを出力する。
本実施例では、モード判定信号M_SELがHighレベルのとき、1.5Tモード、モード判定信号M_SELがLowレベルで1Tモードとする。
第1の粗調整遅延回路15は、バッファ11から出力されるクロック信号の立ち上がりエッジを制御信号で規定される遅延時間分遅延させ、互いに単位位相分(例えばインバータ2段分)異なる位相で立ち上がる1対の信号O0_R、E0_Rを出力する。第2の粗調整遅延回路15は、バッファ11から出力されるクロック信号の立ち下がりエッジを制御信号で規定される遅延時間分遅延させ、互いに単位位相分(例えばインバータ2段分)異なる位相で立ち上がる1対の信号O0_F、E0_Fを出力する。
マルチプレクサ回路92は、第1の粗調整遅延回路15から出力される信号CLK_Rと、第2の微調整遅延回路15から出力される信号CLK_Fを多重して1本のクロック信号CLK_0を生成するマルチプレクサと選択回路(ともに不図示)を備え、選択回路は、入力されるモード判定信号M_SELによって、クロック信号CLK_0の立ち上がりと立ち下がりのエッジを規定する入力信号のエッジの組を切り替える制御を行う。すなわち、クロック信号CLK_0の立ち上がりのタイミングは、信号CLK_Rと信号CLK_0のうち、入力されるモード判定信号M_SELに基づき選択回路で選択された一方の信号の遷移によって決定され、クロック信号CLK_0の立ち下がりのタイミングは、信号CLK_Rと信号CLK_0のうち他方の信号の遷移によって決定される。
以下、図9のセレクタ90、マルチプレクサ回路92、モード判定回路91の構成の一例について説明する。
図9は、セレクタ90の構成の一例を示す図である。第1の位相比較結果信号PD_R0、第2の位相比較結果信号PD_F0を第1、第2の入力端子から入力するマルチプレクサ901、902を備えている。モード判定信号M_SELがLowレベルのときは、マルチプレクサ901は、第1入力端子に入力される第1の位相比較結果信号PD_R0を出力信号PD_Rとして選択出力し、マルチプレクサ902は、第2入力端子に入力される第2の位相比較結果信号PD_F0を出力信号PD_Fとして選択出力する。モード判定信号M_SELがHighレベルのときは、マルチプレクサ901は、第2入力端子に入力される第2の位相比較結果信号PD_F0を出力信号PD_Rとして選択出力し、マルチプレクサ902は、第1入力端子に入力される第1の位相比較結果信号PD_R0を出力信号PD_Fとして選択出力する。
図10は、マルチプレクサ回路92の構成を示す図である。図10に示すように、マルチプレクサ回路92は、第1及び第2の入力端子から、第1の微調整遅延回路15から出力される信号CLK_Rと第2の微調整遅延回路15から出力される信号CLK_Fを入力する二つのマルチプレクサ回路921、922と、マルチプレクサ回路921の出力をセット端子に入力し、マルチプレクサ回路922の出力をリセット端子に入力するSRフリップフロップ923を備えている。
モード判定信号M_SELがLowレベルのときは、マルチプレクサ回路921は、第1入力端子に入力される信号CLK_Rを選択出力し、マルチプレクサ回路922は、第2入力端子に入力される信号CLK_Fを選択出力する。SRフリップフロップ923は、マルチプレクサ回路921からの出力の立ち上がりでセットされ、出力CLK_0をHighレベルとし、マルチプレクサ回路922からの出力の立ち上がりでリセットされ、出力CLK_0をLowレベルとする。
すなわち、マルチプレクサ回路92は、信号CLK_RとCLK_Fの立ち上がりで、立ち上がりと立ち下がりが規定されるクロックパルス信号CLK_0を出力する。
モード判定信号M_SELがHighレベルのときは、マルチプレクサ回路921は、第2入力端子に入力される信号CLK_Fを選択出力し、マルチプレクサ回路922は、第1入力端子に入力される信号CLK_Rを選択出力する。SRフリップフロップ923は、マルチプレクサ回路921からの出力の立ち上がり(信号CLK_Fの立ち上がり)でセットされ、出力クロック信号CLK_0をHighレベルとし、マルチプレクサ回路922からの出力の立ち上がり(信号CLK_Rの立ち上がり)でリセットされ、出力クロック信号CLK_0をLowレベルとする。すなわち、マルチプレクサ回路92は、信号CLK_Fの立ち上がり(入力クロック信号CLKの立ち下がりを遅延させた信号)と信号CLK_Rの立ち上がり(入力クロック信号CLKの立ち上がりを遅延させた信号)で、立ち上がりと立ち下がりが規定されるクロックパルス信号CLK_0を出力する。
以上ように、マルチプレクサ回路92は、モード判定信号M_SELがLowレベルのとき、第1の微調整遅延回路15から出力される信号CLK_Rの立ち上がり(したがって入力クロック信号CLKの立ち上がり)から出力信号CLK_0の立ち上がりを生成し、第2の微調整遅延回路15から出力される信号CLK_Fの立ち上がり(したがって入力クロック信号CLKの立ち下がり)から信号CLK_0の立ち下がりを生成するモード(1Tモード)と、モード判定信号M_SELがHighレベルのとき、第1の微調整遅延回路15から出力される信号CLK_Rの立ち上がり(したがって入力クロック信号CLKの立ち上がり)から信号CLK_0の立ち下がりを生成し、第2の微調整遅延回路15から出力される信号CLK_Fの立ち下がり(したがって入力クロック信号CLKの立ち下がり)から信号CLK_0の立ち上がりを生成するモード(1.5Tモード)との切り替えを行う。
図11は、モード判定回路91の構成の一例を示す図である。モード判定回路91は、D型フリップフロップ911を備えて構成される。モードラッチ信号LATの立ち上がりで位相比較結果信号PR_R0をサンプルし、モード判定信号M_SELとして出力している。モードラッチ信号LATは、装置の電源投入時、あるいはリセット時等の初期動作時に、DLL回路外部のパワーオンリセット回路等により生成されるワンショットパルスが用いられる。
図12及び図13は、図8に示した本実施例の動作を説明するためのタイミング図である。図12は、モード判定信号M_SELがLowレベルのときの動作を示すタイミングチャートであり、図3(A)を参照して説明した1Tモードの動作に対応している。
図12及び図8を参照して、本実施例における1Tモードの動作を説明する。動作当初(初期動作時)、クロック信号CLK_FDBは、クロック信号CLKから回路内の固有遅延分遅れて生成される。第1の位相検知器12は、クロック信号CLK_FDBの立ち上がりエッジとクロック信号CLKとの位相を比較し、第1の位相比較結果信号PD_R0として、クロック信号CLK_FDBがクロック信号CLKに対して位相が遅れている場合、位相比較結果信号PD_R0としてHighレベル、位相が進んでいる場合、位相比較結果信号PD_R0としてLowレベルを出力する。
DLL動作初期時の初期化動作において、モードラッチ信号LATがワンショットパルスとして出力され、モード判定回路91は、第1の位相比較結果信号PD_R0をラッチし、モード判定信号M_SELを出力する。
図12に示す例では、モードラッチ信号LATの出力時(ワンショットパルスの立ち上がり時)、第1の位相比較結果信号PD_R0はLowレベルである。すなわち、図12に示すように、位相検知器12に帰還入力されるクロック信号CLK_FDBは、該クロック信号CLK_FDBの立ち上がりエッジが作成されたクロック信号CLKの次サイクルのクロック信号CLKの立ち上がりのタイミングよりも前方で立ち上がっている。よって第1の位相検知器12は、第1の位相比較結果信号PD_R0としてLowレベルを出力する。このため、モードラッチ信号LATの立ち上がりエッジで第1の位相比較結果信号PD_R0をサンプルするモード判定回路91は、モード判定信号M_SELとしてLowレベルを出力し、1Tモードとなる。1Tモードでは、セレクタ90は、第1の位相比較結果信号PD_R0を第1のカウンタ(R)13に、第2の位相比較結果信号PD_F0を第2のカウンタ(F)13に出力する。
第1のカウンタ(R)13からの制御信号に基づき、遅延時間が可変に設定される第1の粗調整遅延回路(CDL(F))10は、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりが入力クロック信号CLKの立ち上がりに対して位相を合わせるように、遅延量が制御される。また、第2のカウンタ(F)13からの制御信号に基づき遅延時間が可変に設定される第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10は、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりが、クロック信号CLKの立ち下がりに対し位相を合わせるように遅延量が制御される。
第1の微調整遅延回路(FDL(R))15は、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10から出力される2つの信号O0_R、E0_Rの立ち上がりエッジの位相差に基づき、立ち上がりの位相が微調整された出力信号CLK_Rを出力する。
第2の微調整遅延回路(FDL(F))15は、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10から出力される2つの信号O0_F、E0_Fの立ち上がりエッジの位相差に基づき、立ち上がりの位相が微調整された微調整された出力信号CLK_Fを出力する。
マルチプレクサ回路92は、第1の微調整遅延回路(FDL(R))15によって遅延調整されたクロック信号CLK_Rの立ち上がりのタイミングを、クロック信号CLK_0の立ち上がり用に、第2の微調整遅延回路(FDL(F))15によって遅延調整されたクロック信号CLK_Fの立ち上がりのタイミングをクロック信号CLK_0の立ち下がり用に用いるように、切替制御する。そして、位相検知器12に帰還入力される帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりエッジが、1Tモードでは例えば次のサイクルのクロック信号CLKの立ち上がりエッジと合うように、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10によって遅延量が調整され、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりエッジが、1Tモードでは例えば次次のサイクルのクロック信号CLKの立ち下がりエッジと合うように、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10によって遅延量が調整される。
図13は、図8に示した回路において、モード判定信号M_SELがHighレベルのときの動作を示すタイミングチャートであり、図3(C)を参照して説明した1.5Tモードの動作に対応している。図12に示した1Tモードに対し、クロック信号CLKの周期が短くなっている。図13及び図8を参照して、本実施例における1.5Tモードでの動作を説明する。
1Tモード時と同様に、例えばDLL回路の初期化動作において、モードラッチ信号LATが1度だけ出力され、モード判定回路91は、第1の位相比較結果信号PD_R0をラッチして、モード判定信号M_SELを出力する。
この場合、モードラッチ信号LATの立ち上がり遷移の時、第1の位相比較結果信号PD_R0はHighレベルである。すなわち、図13に示すように、クロック信号の周期が短かいため、位相検知器12に帰還入力される帰還クロック信号CLK_FDBは、該クロック信号CLK_FDBが作成されるもとになった入力クロック信号CLKの次サイクルの入力クロック信号CLKの立ち上がりよりも遅れて立ち上がっている。位相比較結果信号PD_R0はHighレベルとされ、モード判定回路91は、モード判定信号M_SELとしてHighレベルを出力し、1.5Tモードとなる。
1.5Tモードでは、セレクタ90は、Highレベルのモード判定信号M_SELに基づき、第1の位相比較結果信号PD_R0を、第2のカウンタ(F)13に出力し、第2の位相比較結果信号PD_F0を第1のカウンタ(R)13に出力するように切り替える。
第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10は、第1のカウンタ(R)13から出力される制御信号に基づき、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりがクロック信号CLKの立ち上がりに対して位相が合うように遅延時間が制御され、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10は、第2のカウンタ(F)13から出力される制御信号に基づき、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりがクロック信号CLKの立ち下がりに対して位相が合うように、遅延時間が制御される。すなわち、1.5Tモードでは、第1のカウンタ(R)13は、帰還クロック信号CLK_FDBと入力クロック信号CLKの立ち下がりの位相差を検出する第2の位相検知器12からの第2の位相比較結果信号PD_F0に基づき、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10の遅延時間を可変させ、第2のカウンタ(F)13は、帰還クロック信号CLK_FDBと入力クロック信号CLKの立ち上がりの位相差を検出する第1の位相検知器12からの第1の位相比較結果信号PD_R0に基づき、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10の遅延時間を可変させる。
マルチプレクサ回路92は、第2の微調整遅延回路(FDL(F))15によって遅延調整されたクロック信号CLK_Fを用いて、クロック信号CLK_0の立ち上がりを生成し、第1の微調整遅延回路(FDL(R))15によって遅延調整されたクロック信号CLK_Rを用いて、クロック信号CLK_0の立ち下がりを生成する。
出力クロック信号CLK_0の立ち下がりのタイミングが、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10、及び第1の微調整遅延回路(FDL(R))15によって調整され、出力クロック信号CLK_0の立ち上がりのタイミングが、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10、及び第2の微調整遅延回路(FDL(F))15によって調整される。第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10は、第2の位相検知器12の出力PD_F0(入力クロック信号CLKと帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりの位相検知結果)に基づき、遅延量が設定され、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10は第1の位相検知器12の出力PD_R0(入力クロック信号CLKと帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりの位相検知結果)に基づき、遅延量が設定される。
従来の半導体記憶装置のように、1Tモードまたは2Tモードしかない場合に比べ、本実施例によれば、図13に示したように、1.5Tモードによりクロック信号CLKの立ち下がりから帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりまでの遅延長を、半クロックサイクル分短くすることができる。このため、ノイズによる遅延変動、すなわちジッタを低減できる。
図11に示したモード判定回路91は、最小の機能を実現するため、位相比較信号PD_R0のみを用いてモード判定を行う構成とされている。しかしながら、本実施例におういて、モード判定回路91はかかる構成に限定されるものでないことは勿論である。モード判定回路91は、第1の位相比較結果信号PD_R0と第2の位相比較結果信号PD_F0の論理和をラッチするという構成としてもよい。あるいは、第1、第2の位相比較結果信号PD_R0、PD_F0と、他の制御信号との所定の論理演算を行うことでモード判定を行う構成としてもよい。
図14は、本発明に係るDLL回路の別の実施例の構成を示す図である。図14に示すように、本実施例は、図8に示した実施例の構成に、さらに、デューティ比検出回路(DCC)93を備えている。
デューティ比検出回路(DCC)93は、帰還クロック信号CLK_FDBを入力としてデューティ比を検出し、デューティ比検出信号PD_DCCを、セレクタ90aに出力する。
セレクタ90aは、モード判定回路91から出力されるモード判定信号M_SELと、入力される、デューティ比検出結果を有効とするDCCイネーブル信号DCCenとによって制御され、第1、第2の位相比較結果信号PD_R0、PD_F0と、検出信号PD_DCCから、2つの信号を選択し、第1のカウンタ(R)13と、第2のカウンタ(F)13に伝達する。
図15は、図14のセレクタ90aの構成の一例を示す図である。図15を参照すると、セレクタ90aは、第1、第2の入力端子から第1、第2の位相比較結果信号PD_R0、PD_F0を入力とする二つのマルチプレクサ901、902を備え、マルチプレクサ901、902は、モード判定信号M_SELがLowレベルのときは、それぞれPD_R0、PD_F0を選択出力する。さらに、モード判定信号M_SELとDCCイネーブル信号DCCenを入力とするAND回路903と、モード判定信号M_SELの反転信号とDCCイネーブル信号DCCenを入力とするAND回路904と、第1と第2の入力端子からマルチプレクサ901の出力とデューティ比検出信号PD_DCCとを入力とするマルチプレクサ905と、第1と第2の入力端子からマルチプレクサ902の出力とデューティ比検出信号PD_DCCを入力とするマルチプレクサ906と、を備えている。
図16は、図14のデューティ比検出回路(DCC)93の構成の一例を示す図である。図16を参照すると、デューティ比検出回路(DCC)93は、例えば帰還クロック信号CLK_FDBのHighレベル期間、図示されない容量(内部ノード、例えばゲート容量等であってもよい)を充電し、帰還クロック信号CLK_FDBのLowレベル期間、該容量の蓄積を放電するチャージポンプ回路931と、チャージポンプ回路931の容量の端子電圧と所定の基準電圧とを比較し、高いか低いかを判定した結果を、デューティ比検出信号PC_DCCとして出力する比較回路932を備えている。あるいはデューティ比検出回路(DCC)93の別の構成として、帰還クロック信号CLK_FDBのHighレベル期間、第1の容量(内部ノード、例えばゲート容量等であってもよい)を放電(充電)し、帰還クロック信号CLK_FDBのLowレベル期間、第1の容量と同一の容量値の第2の容量を放電(充電)し、二つの容量のうちいずれがHighレベルであるか、Lowレベルであるかを判定し、デューティ比検出信号PC_DCCを出力する構成としてもよい。なお、デューティ比検出回路(DCC)93は、他の任意の公知の回路を用いて構成してもよいことは勿論である。
DCCイネーブル信号DCCsen、モード判定信号M_SELがHighレベル(1.5Tモード)のとき、マルチプレクサ905はPD_DCCを選択する。これ以外の場合、マルチプレクサ905は、マルチプレクサ901の出力を選択出力する。
DCCsenがHighレベル、M_SELがLowレベルのとき、マルチプレクサ906はPD_DCCを選択する。これ以外の場合、第4のマルチプレクサ909は、マルチプレクサ902の出力を選択出力する。
本実施例において、DCCイネーブル信号DCCen=Lowレベルとして、デューティ比検出回路93を非活性とする場合、セレクタ90aは、マルチプレクサ905、906は、マルチプレクサ901、902の出力をそのまま信号PD_R、PD_Fとして出力し、図9に示したセレクタ90と同様とされ、図8を参照して説明した実施例と同様の動作を行う。
本実施例において、デューティ比検出回路93を用いる場合、すなわちDCCイネーブル信号DCCen=Highレベルの場合、クロック信号CLKの立ち上がりに対して帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりの位相を合わせる調整が行われ、立ち下がりは、デューティ比検出結果信号PD_DCCを用いることで、自動的にデューティの補正を行う。
クロック信号CLKの立ち下がりに帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりの位相をあわせ、クロック信号CLKの立ち上がりに、デューティ比検出結果信号PD_DCCを用いてデューティ比を補正するようにしてもよい。
従来のDDRメモリでは、クロック信号CLKの立ち上がりと立ち下がりの両エッジに対して、クロック信号CLK_FDBの位相を合わせている。
しかし、更なる高速動作が必要とされる場合、クロック信号CLKのデューティ比の制御が困難になって来ることも予測される。このため、デューティ比補正機能が必要とされる。
本実施例の動作を以下に説明する。DCCイネーブル信号DCCenがLowレベルの場合の動作は、図8に示した実施例の動作と同様である。すなわち、図15のセレクタ90aにおいて、AND回路903、904の出力はLowレベルとなり、図9のセレクタ90と同様の働きを行う。
DCCイネーブル信号DCCenがLowレベル、且つモード判定信号M_SELがLowレベル(1Tモード)の場合、第1の位相比較結果信号(PD_R0)を、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10の制御に、第2の位相比較結果信号(PD_F0)を第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10の制御に用い、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりのタイミングを、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10で調整し、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりのタイミングを第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10で調整する。
DCCイネーブル信号DCCenがLowレベル、且つモード判定信号M_SELがHighレベル(1.5Tモード)の場合、第2の位相比較結果信号PD_F0を第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10の制御に、第1の位相比較結果信号PD_R0を、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10の制御に用い、クロック信号CLK_FDBの立ち上がりのタイミングを、入力クロック信号CLKの立ち下がりを遅延させる第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10で調整し、クロック信号CLK_FDBの立ち下がりのタイミングを、入力クロック信号CLKの立ち上がりを遅延させる第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10で調整する。
DCCイネーブル信号DCCenがHighレベル、且つモード判定信号M_SELがLowレベル(1Tモード)の場合、AND回路903の出力はLowレベル、AND回路904の出力はHighレベルとなり、マルチプレクサ905は、マルチプレクサ901の出力、すなわち第1の位相比較結果信号(PD_R0)を出力信号PD_Rとして出力し、マルチプレクサ906は、PD_DCCを出力信号PD_Fとして出力する。すなわち、第1の位相比較結果信号(PD_R0)を、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10の制御に、デューティ比検出結果信号PD_DCCを、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10の制御に用いる。クロック信号CLK_FDBの立ち上がりのタイミングを、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10で調整し、クロック信号CLK_FDBの立ち下がりのタイミングを第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10で調整する。
DCCイネーブル信号DCCenがHighレベル、且つモード判定信号M_SELがHighレベル(1.5Tモード)の場合、AND回路903の出力はHighレベル、AND回路904の出力はLowレベルとなり、マルチプレクサ905は、PD_DCCを出力信号PD_Rとして出力し、マルチプレクサ906は、マルチプレクサ902の出力、すなわち第1の位相比較結果信号(PD_R0)を出力信号PD_Fとして出力する。すなわちデューティ比検出結果信号PD_DCCを、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10の制御に用い、第1の位相比較結果信号(PD_R0)を、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10の制御に用いる。帰還クロック信号CLK_FDの立ち上がりを、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10で調整し、クロック信号CLK_FDの立ち下がりのタイミングを第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10で調整する。
上記制御により、 デューティ比検出回路93によるデューティ比調整機能を付加した場合でも、1Tモード、1.5Tモードの動作を実現できる。
図17は、図14の構成から、位相検知器(P/D(F))12を削除し、立ち下がり側の調整に、デューティ比検出回路93からのデューティ比検出結果信号PD_DCCを用いるようしたものである。
図14及び図15に示す構成において、デューティ比検出結果信号PD_DCCを、セレクタ90aの入力端子PD_F0に接続する構成に変更することで、常に、DCCenがHighレベルである場合の動作と同様に動作する。この実施例の動作は、図14及び図15を参照して説明した前記実施例において、DCCen=Highレベルのときの動作を同じである。
図18は、本発明のさらに別の実施例の構成を示す図である。本実施例では、前記実施例で用いられたセレクタ90aを除き、位相検知器94、94の出力レベルを反転できるように構成し、比較対照とされる帰還クロック信号CLK_FDBも反転できるよう構成し、モード判定結果M_SELによって、クロック信号の立ち上がり又は立ち下がりのいずれと比較するか切り替え自在とされている。
図19は、図18の第1の位相検知器94の構成を示す図である。図19を参照すると、第1の位相検知器94は、入力クロック信号CLKと帰還クロック信号CLK_FDBの位相差を検出し、相補(正転及び反転)の位相比較結果信号を出力する位相検知器(PD)941と、位相検知器941から出力される、正転及び反転の位相比較結果信号のうち、モード判定信号M_SELでいずれか一方を選択して位相比較結果信号PR_R0として出力するマルチプレクサ942を備えている。第2の位相検知器94の構成も同様とされる。ただし、第2の位相検知器94には、帰還クロック信号CLK_FDBの反転信号が入力され、位相比較結果信号PD_F0を出力する。
モード判定信号M_SELがLowレベルのとき、第1、第2の位相検知器94、94は、それぞれ、正転位相比較結果信号をPD_R0、PD_F0として出力し、モード判定信号M_SELがHighレベルのとき、第1、第2の位相検知器94、94は、それぞれ反転位相比較結果信号をPD_R0、PD_F0として出力する。
図20は、ダミー回路95(バッファとスイッチ回路)の構成を示す図である。クロック信号CLK0のエッジによって、バッファ回路951は、立ち上がり、立ち下がりの信号を生成し、マルチプレクサ952は、モード判定信号M_SELでいずれか一方を選択する。モード判定信号M_SELがLowレベルのとき、マルチプレクサ952は、立ち上がりエッジを選択して信号CLK_FDBとして出力し、モード判定信号M_SELがLowレベルのとき、マルチプレクサ952は、立ち下がりエッジを選択して信号CLK_FDBとして出力する。
モード判定信号M_SELがLowレベルのとき、第1、第2の位相検知器94、94は、クロック信号CLKと帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりエッジの位相比較結果PD_R0、クロック信号CLKと帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりエッジの位相比較結果PD_F0を、それぞれ第1、第2のカウンタ13、13に出力し、第1、第2のカウンタ13、13は第1、第2の粗調整遅延回路10、10の遅延時間を調整し、マルチプレクサ回路92は、入力クロック信号CLKの立ち上がりと立ち下がりエッジを、第1、第2の粗調整遅延回路10、10、第1、第2の微調整遅延回路15、15で遅延調整した信号に基づき、立ち上がりと立ち下がりが規定される信号CLK_0を出力する。入力バッファ及び出力バッファのダミー回路をなすバッファ・スイッチ95は、モード判定信号M_SELがLowレベルのとき、信号CLK_0の立ち上がりエッジで立ち上がる信号をCLK_FBDとして出力する。
モード判定信号M_SELがHighレベルのとき、第1、第2の位相検知器94、94は、クロック信号CLKと帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりエッジの位相比較結果信号の反転信号PD_R0と、クロック信号CLKと帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりエッジの位相比較結果の反転信号PD_F0を、それぞれ第1、第2のカウンタ13、13に出力する。第1、第2のカウンタ13、13のカウント値に基づき、第1、第2の粗調整遅延回路10、10における立ち上がりエッジの遅延量と立ち下がりエッジの遅延量が調整される。
マルチプレクサ回路92は、入力クロック信号CLKの立ち下がり(第2の微調整遅延回路15の出力)に基づき、立ち上がり、入力クロック信号CLKの立ち上がり(第2の微調整遅延回路15の出力)に基づき立ち下がる出力クロック信号CLK_0を出力する。
DLL回路の入力バッファ11及び出力バッファ17等の遅延時間をDLL回路の帰還ループにおいて補償するダミー回路をなすバッファ・スイッチ95は、モード判定信号M_SELがHighベルのとき、バッファ951の反転出力を選択し、出力クロック信号CLK_0の立ち上がりエッジで立ち下がり、出力クロック信号CLK_0の立ち下がりエッジで立ち上がる信号を、帰還クロック信号CLK_FDBとして出力する。帰還クロック信号CLK_FDBは、入力クロック信号の立ち下がりと立ち上がりで、立ち上がりと立ち下がりがそれぞれ規定される出力クロック信号CLK_0とは、逆相となる。
かかる構成により、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりエッジが入力クロック信号CLKの立ち上がりの位相と合うように、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10での遅延量を調整し、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がりエッジが入力クロック信号CLKの立ち下がりの位相と合うように、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))102での遅延量を調整するモードと、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち上がりが入力クロック信号CLKの立ち下がりの位相と合うように、第2の粗調整遅延回路(CDL(F))10での遅延量を調整し、帰還クロック信号CLK_FDBの立ち下がり(出力クロック信号CLK_0の立ち上がりに基づき生成される)が入力クロック信号CLKの立ち上がりの位相と合うように、第1の粗調整遅延回路(CDL(R))10での遅延量を調整するモードとの切り替えを実現している。
以上本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は、上記実施例の構成にのみ限定されるものでなく、本発明の原理の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
本発明によれば、簡易な構成により、出力信号の立ち上がりと立ち下がりの遷移エッジの入力信号の対応する遷移エッジからの遅延時間をそれぞれ可変に設定することができ、消費電力の増大、回路面積の増大を抑止低減している。かかる本発明によれば、例えばDDRII/I−SDRAM等の高速同期式半導体記憶装置の開発において、DLL回路の低ジッタ・小面積化を実現することができる。
また本発明によれば、簡易な構成により、1つのDLL回路で1Tモードと、1.5Tモードの切り替えを実現している。
本発明に係る遅延回路の一実施例の構成を示す図である。 本発明に係る遅延回路の一実施例の動作を説明するタイミング図である。 DLLの動作モードを説明するタイミング図であり、(A)は1Tモード、(B)は2Tモード、(C)は1.5Tモードである。 本発明に係るDLLの一実施例の構成を示す図である。 本発明に係る遅延回路列(CDL)の一実施例の構成を示す図である。 本発明に係る遅延回路列(CDL)の他の実施例の構成を示す図である。 本発明に係る遅延回路列(CDL)のさらに別の実施例の構成を示す図である。 本発明に係るDLLの第2の実施例の構成を示す図である。 本発明に係るDLLの第2の実施例におけるセレクタの構成の一例を示す図である。 本発明に係るDLLの第2の実施例におけるマルチプレクサの構成の一例を示す図である。 本発明に係るDLLの第2の実施例におけるモード判定回路の構成の一例を示す図である。 本発明に係るDLLの第2の実施例の1Tモードの動作を説明するためのタイミング図である。 本発明に係るDLLの第2の実施例の1.5Tモードの動作を説明するためのタイミング図である。 本発明に係るDLLの第3の実施例の構成を示す図である。 本発明に係るDLLの第3の実施例におけるセレクタの構成の一例を示す図である。 本発明に係るDLLの第3の実施例におけるデューティ比検出回路の構成の一例を示す図である。 本発明に係るDLLの第4の実施例の構成を示す図である。 本発明に係るDLLの第5の実施例の構成を示す図である。 本発明に係るDLLの第5の実施例における位相検知器の構成の一例を示す図である。 本発明に係るDLLの第5の実施例におけるダミー回路(BUF−SW)の構成の一例を示す図である。 従来のDLL(同期遅延ループ)の構成を示す図である。 従来のDLLの構成を示す図である。 従来の遅延回路列の構成を示す図である。
符号の説明
10、10A 粗調整遅延回路
11 入力バッファ
12 位相検知器
13 カウンタ(アップダウンカウンタ)
14 選択回路
15 微調整遅延回路(位相インタポレータ)
16 マルチプレクサ
17 マルチプレクサ(データマルチプレクサ・バッファ)
18 ダミー回路
90、90A セレクタ
91 モード判定回路
92 マルチプレクサ(MUX・sel)
93 デューティ比検出回路
95 バッファ・スイッチ
101〜115 インバータ
111〜147 NAND回路
151〜181 NOR回路
201〜218、233、234 インバータ
221〜232 トライステートインバータ
241、242、243、244 OR回路
901、902、905、905 マルチプレクサ
903、904 AND回路
911 D型フリップフロップ
921、922 マルチプレクサ
923 SRフルフリップフロップ
931 チャージポンプ
932 比較器(正転バッファ)
I0 入力信号
I1〜I12 第1の遅延回路列の各段の出力
O0 出力信号
O1〜O12 第2の遅延回路列の各段の出力

Claims (14)

  1. 入力クロック信号に同期した内部クロック信号を生成する遅延同期ループ装置において、
    前記入力クロック信号の立ち上がりと前記内部クロック信号の立ち上がりの位相を比較する第1の位相検知回路と、
    前記入力クロック信号の立ち下がりと前記内部クロック信号の立ち下がりの位相を比較する第2の位相検知回路と、
    前記第1及び第2の位相検知回路での位相比較結果により、遅延が可変される第1及び第2の可変遅延回路と、
    を備え、
    前記第1及び第2の可変遅延回路からの出力を多重して得られる前記内部クロック信号の立ち上がりと立ち下がりがそれぞれ独立に調整自在とされ、
    クロック周期と初期遅延量を比較判定するモード判定回路と、
    前記モード判定回路でのモード判定結果に基づき、前記第1及び第2の位相検知回路の位相比較結果を、前記第1及び第2の可変遅延回路のいずれの制御に用いるか選択する第1の選択回路と、
    前記第1及び第2の可変遅延回路から出力される信号を多重して前記内部クロック信号を生成するにあたり、前記モード判定結果に基づき、前記第1及び第2の可変遅延回路からそれぞれ出力される信号の立ち上がりと立ち下がりを、前記内部クロック信号の立ち上がりと立ち下がりのいずれに用いるか切替える第2の選択回路と、
    を備えている、ことを特徴とする遅延同期ループ装置。
  2. 入力クロック信号に同期した内部クロック信号を生成する遅延同期ループ装置において、
    前記入力クロック信号の立ち上がりと前記内部クロック信号の立ち上がりの位相を比較する第1の位相検知回路と、
    前記入力クロック信号の立ち下がりと前記内部クロック信号の立ち下がりの位相を比較する第2の位相検知回路と、
    前記第1及び第2の位相検知回路での位相比較結果により、遅延が可変される第1及び第2の可変遅延回路と、
    を備え、
    前記第1及び第2の可変遅延回路からの出力を多重して得られる前記内部クロック信号の立ち上がりと立ち下がりがそれぞれ独立に調整自在とされ、
    クロック周期と初期遅延量を比較判定するモード判定回路をさらに備え、
    前記第1の位相検知回路が、前記モード判定結果により、前記内部クロック信号の立ち上がりと前記入力クロック信号の立ち下がりの位相と比較するよう変更する手段を備え、
    前記第2の位相比較回路が、前記モード判定結果により、前記内部クロック信号の立ち下がりと前記基準クロック信号の立ち上がりの位相とを比較するよう変更する手段を備え、
    前記モード判定結果により、前記内部クロックの位相を反転する手段を備えている、ことを特徴とする遅延同期ループ装置。
  3. 前記第1、第2の位相検知回路のうちの少なくとも1つを、前記内部クロック信号のデューティ比を検出する回路で構成してなる、ことを特徴とする請求項1記載の遅延同期ループ装置。
  4. 前記内部クロック信号のデューティ比を検出する回路と、
    前記モード判定結果と、入力されるデューティ比検出イネーブル信号とにより制御され、前記第1、第2位相検知回路および前記デューティ比検出回路による判定結果を、前記第1及び第2の可変遅延回路のいずれの制御に用いるかを選択するセレクタ回路と、
    を備えている、ことを特徴とする請求項1記載の遅延同期ループ装置。
  5. 入力信号を入力し入力信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを可変に遅延させて出力する可変遅延回路と、
    前記可変遅延回路で遅延された信号の立ち上がりと立ち下がりでパルス幅が規定される出力信号を出力する多重化回路と、
    前記入力信号の立ち上がり及び立ち下がりと、前記出力信号の立ち上がり及び立ち下がりの位相をそれぞれ比較し、それぞれの前記位相比較結果に基づき、前記可変遅延回路の遅延時間を可変に制御する制御回路と、
    を備え、
    前記多重化回路は、動作モードを制御する制御信号に基づき、前記可変遅延回路から出力される信号の立ち上がりと立ち下がりに基づき前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを決定するか、あるいは、前記可変遅延回路から出力される信号の立ち下がりと立ち上がりに基づき、前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを決定するか、を切替制御する回路を備え、
    前記制御回路は、前記制御信号に基づき、前記入力信号の立ち上がりと前記出力信号の立ち上がりの位相比較結果と、前記入力信号の立ち下がりと前記出力信号の立ち下がりの位相比較結果に基づき、前記可変遅延回路における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりタイミングの遅延量をそれぞれ可変させるか、あるいは、前記入力信号の立ち上がりと前記出力信号の立ち上がり、前記入力信号の立ち下がりと前記出力信号の立ち下がりの位相比較結果に基づき、前記可変遅延回路における出力信号の立ち下がりのタイミングと立ち上がりのタイミングの遅延量をそれぞれ可変させるように切替制御する回路を備えている、ことを特徴とする遅延同期ループ装置。
  6. 入力信号を入力し入力信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを可変に遅延させて出力する可変遅延回路と、
    前記可変遅延回路で遅延された信号の立ち上がりと立ち下がりでパルス幅が規定される出力信号を出力する多重化回路と、
    前記入力信号の立ち上がり及び立ち下がりと、前記出力信号の立ち上がり及び立ち下がりの位相をそれぞれ比較し、それぞれの前記位相比較結果に基づき、前記可変遅延回路の遅延時間を可変に制御する制御回路と、
    前記出力信号のデューティ比を検出しデューティ比検出信号を出力するデューティ比検出回路と、
    を備え、
    前記多重化回路は、動作モードを制御する制御信号に基づき、前記可変遅延回路から出力される信号の立ち上がりと立ち下がりに基づき前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを決定するか、あるいは、前記可変遅延回路から出力される信号の立ち下がりと立ち上がりに基づき前記出力信号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングを決定するか、を切替制御する回路を備え、
    前記制御回路は、前記入力信号の立ち上がりと前記出力信号の立ち上がりの第1の位相比較結果と、前記入力信号の立ち下がりと前記出力信号の立ち下がりの第2の位相比較結果と、前記デューティ比検出信号のうち、前記制御信号に基づき、2つを選択出力する選択回路を備え、
    前記選択された2つの信号に基づき、前記可変遅延回路における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりタイミングの遅延量をそれぞれ可変させる、ことを特徴とする遅延同期ループ装置。
  7. 前記選択回路は、入力されるデューティ比検出イネーブル信号が非活性状態のときは、動作モードを制御するモード判定信号に基づき、前記可変遅延回路における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりタイミングの遅延量をそれぞれ、前記第1の位相比較結果と前記第2の位相比較結果、又は、前記第2の位相比較結果と前記第1の位相比較結果にしたがって可変させるように制御し、
    前記デューティ比検出イネーブル信号が活性状態のときは、前記モード判定信号に基づき、前記可変遅延回路における出力信号の立ち上がりのタイミングと立ち下がりタイミングの遅延量をそれぞれ、前記第1の位相比較結果と前記デューティ比検出信号、又は、前記デューティ比検出信号と前記第1の位相比較結果にしたがって可変させることを特徴とする請求項6記載の遅延同期ループ装置。
  8. 遅延時間が可変とされ、入力クロック信号の立ち上がりを遅延させた信号を出力する第1の遅延回路と、
    遅延時間が可変とされ、入力クロック信号の立ち下がりを遅延させた信号を出力する第2の遅延回路と、
    前記第1の遅延回路から出力される信号を入力し位相を微調整して信号を出力する第3の遅延回路と、
    前記第2の遅延回路から出力される信号を入力し位相を微調整して信号を出力する第4の遅延回路と、
    前記第3の遅延回路の出力信号と前記第4の遅延回路の出力信号とを入力して多重化し1本の出力クロック信号を出力するにあたり、入力されたモード判定信号にしたがって、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりに基づきそれぞれ立ち上がりと立ち下がりのタイミングが規定される出力クロック信号を出力するか、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりに基づきそれぞれ立ち下がりと立ち上がりのタイミングが規定される出力クロック信号を出力する多重化回路と、
    前記出力クロック信号の遷移に基づき、帰還クロック信号を出力する遅延調整用のダミー回路と、
    前記入力クロック信号と前記帰還クロック信号との立ち上がりエッジの位相を比較し第1の位相比較結果を出力する第1の位相検知回路と、
    入力クロック信号と前記帰還クロック信号との立ち下がりエッジの位相を比較し第2の位相比較結果を出力する第2の位相検知回路と、
    第1のカウンタと、
    第2のカウンタと、
    前記第1、第2の位相検知回路から出力される第1、第2の位相比較結果を入力し、入力されるモード判定信号の値にしたがって、前記第1の位相比較結果を前記第1のカウンタに供給し前記第2の位相比較結果を前記第2のカウンタに供給するか、あるいは、前記第2の位相比較結果を前記第1のカウンタに供給し前記第1の位相比較結果を前記第2のカウンタに供給する、ように切替制御するセレクタ回路と、
    前記第1のカウンタでのカウント出力に基づき、前記第1の遅延回路における立ち上がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第1の選択回路と、
    前記第2のカウンタでのカウント出力に基づき、前記第1の遅延回路における立ち下がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第2の選択回路と、
    を備えている、ことを特徴とする遅延同期ループ装置。
  9. 遅延時間が可変とされ、入力クロック信号の立ち上がりを遅延させた信号を出力する第1の遅延回路と、
    遅延時間が可変とされ、入力クロック信号の立ち下がりを遅延させた信号を出力する第2の遅延回路と、
    前記第1の遅延回路から出力される信号を入力し位相を微調整した信号を出力する第3の遅延回路と、
    前記第2の遅延回路から出力される信号を入力し位相を微調整した信号を出力する第4の遅延回路と、
    前記第3の遅延回路の出力信号と前記第4の遅延回路の出力信号とを入力して多重化し1本の出力クロック信号を出力するにあたり、入力されたモード判定信号にしたがって、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりに基づきそれぞれ立ち上がりと立ち下がりのタイミングが規定される出力クロック信号を出力するか、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりに基づきそれぞれ立ち下がりと立ち上がりのタイミングが規定される出力クロック信号を出力する多重化回路と、
    前記出力クロック信号の遷移に基づき、帰還クロック信号を出力する遅延調整用のダミー回路と、
    前記入力クロック信号と前記帰還クロック信号との立ち上がりエッジの位相を比較し第1の位相比較結果を出力する第1の位相検知回路と、
    入力クロック信号と前記帰還クロック信号との立ち下がりエッジの位相を比較し第2の位相比較結果を出力する第2の位相検知回路と、
    第1のカウンタと、
    第2のカウンタと、
    前記第1のカウンタでのカウント出力に基づき、前記第1の遅延回路における立ち上がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第1の選択回路と、
    前記第2のカウンタでのカウント出力に基づき、前記第1の遅延回路における立ち下がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第2の選択回路と、
    前記帰還クロック信号を入力してデューティ比を検出し、デューティ比検出信号を出力するデューティ比検出回路と、
    前記第1、第2の位相検知回路から出力される第1、第2の位相比較結果を入力し、前記モード判定信号の値にしたがって、前記第1及び第2の位相比較結果のうち、一方を第1の出力から出力し、他方を第2の出力から出力する切替回路と、前記デューティ比検出回路がイネーブル状態を示す制御信号、前記モード判定信号に基づき、前記切替回路の前記第1の出力と前記デューティ比検出回路からのデューティ比検出信号の一方を前記第1のカウンタに出力するマルチプレクサと、前記デューティ比検出回路がイネーブル状態を示す制御信号、前記モード判定信号に基づき、前記切替回路の前記第2の出力と前記デューティ比検出回路からのデューティ比検出信号の一方を前記第2のカウンタに出力するマルチプレクサと、を有するセレクタ回路と、
    を備えている、ことを特徴とする遅延同期ループ装置。
  10. 前記第1、第2の位相検知回路から出力される前記第1の位相比較結果、及び/又は、前記第2の位相比較結果に基づき、動作モードを判定し、前記モード判定信号の値を確定して出力するモード判定回路を備えている、ことを特徴とする請求項8又は9記載の遅延同期ループ装置。
  11. 遅延時間が可変とされ、入力クロック信号の立ち上がりを遅延させた信号を出力する第1の遅延回路と、
    遅延時間が可変とされ、入力クロック信号の立ち下がりを遅延させた信号を出力する第2の遅延回路と、
    前記第1の遅延回路から出力される信号を入力し位相を微調整した信号を出力する第3の遅延回路と、
    前記第2の遅延回路から出力される信号を入力し位相を微調整した信号を出力する第4の遅延回路と、
    前記第3の遅延回路の出力信号と前記第4の遅延回路の出力信号とを入力して多重化し1本の出力クロック信号を出力するにあたり、入力されたモード判定信号にしたがって、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりに基づきそれぞれ立ち上がりと立ち下がりのタイミングが規定される出力クロック信号を出力するか、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりに基づきそれぞれ立ち下がりと立ち上がりのタイミングが規定される出力クロック信号を出力する多重化回路と、
    前記出力クロック信号の遷移に基づき、帰還クロック信号を出力する遅延調整用のダミー回路と、
    前記入力クロック信号と前記帰還クロック信号との立ち上がりエッジの位相を比較し第1の位相比較結果を出力する第1の位相検知回路と、
    前期帰還クロック信号を入力してデューティ比を検出し、デューティ比検出信号を出力するデューティ比検出回路を備え、
    第1のカウンタと、
    第2のカウンタと、
    前記第1のカウンタでのカウント出力に基づき、前記第1の遅延回路における立ち上がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第1の選択回路と、
    前記第2のカウンタでのカウント出力に基づき、前記第2の遅延回路における立ち上がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第2の選択回路と、
    前記第1の位相検知回路から出力される第1の位相比較結果と、前記デューティ比検出回路からのデューティ比検出信号を入力し、前記モード判定信号の値にしたがって、前記第1の位相比較結果と前記第1のカウンタに出力し前記デューティ比検出信号を前記第2のカウンタに出力するか、前記第1の位相比較結果と前記第2のカウンタに出力し前記デューティ比検出信号を前記第1のカウンタに出力するセレクタ回路と、
    を備えている、ことを特徴とする遅延同期ループ装置。
  12. 前記第1の位相検知回路から出力される前記第1の位相比較結果に基づき、動作モードを判定し、前記モード判定信号の値を確定して出力するモード判定回路を備えている、ことを特徴とする請求項11記載の遅延同期ループ装置。
  13. 遅延時間が可変とされ、入力クロック信号の立ち上がりを遅延させた信号を出力する第1の遅延回路と、
    遅延時間が可変とされ、入力クロック信号の立ち下がりを遅延させた信号を出力する第2の遅延回路と、
    前記第1の遅延回路から出力される信号を入力し位相を微調整した信号を出力する第3の遅延回路と、
    前記第2の遅延回路から出力される信号を入力し位相を微調整した信号を出力する第4の遅延回路と、
    前記第3の遅延回路の出力信号と前記第4の遅延回路の出力信号とを入力して多重化し1本の出力クロック信号を出力するにあたり、入力されたモード判定信号にしたがって、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりに基づきそれぞれ立ち上がりと立ち下がりのタイミングが規定される出力クロック信号を出力するか、入力クロック信号の立ち上がりと立ち下がりに基づきそれぞれ立ち下がりと立ち上がりのタイミングが規定される出力クロック信号を出力する多重化回路と、
    前記出力クロック信号の遷移に基づき、前記出力クロック信号と位相が同相及び逆相の帰還クロック信号を生成し、前記モード判定信号に基づき、一方を選択出力する遅延調整用のダミー回路と、
    前記入力クロック信号と前記帰還クロック信号の立ち上がりエッジの位相を比較し、正転及び反転の位相比較結果を出力し、モード判定信号に基づき、正転及び反転の位相比較結果の一方を第1の位相比較結果として出力する第1の位相検知回路と、
    前記入力クロック信号と前記帰還クロック信号の立ち下がりエッジの位相を比較し、正転及び反転の位相比較結果を出力し、前記モード判定信号に基づき、正転及び反転の位相比較結果の一方を第2の位相比較結果として出力する第1の位相検知回路と、
    前記第1の位相比較結果を計数する第1のカウンタと、
    前記第1の位相比較結果を計数する第2のカウンタと、
    前記第1のカウンタでのカウント出力に基づき、前記第1の遅延回路における立ち上がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第1の選択回路と、
    前記第2のカウンタでのカウント出力に基づき、前記第1の遅延回路における立ち下がりのタイミングを調整するための制御信号を出力する第2の選択回路と、
    を備えている、ことを特徴とする遅延同期ループ装置。
  14. 前記第1、第2の位相検知回路から出力される前記第1の位相比較結果、及び/又は、前記第2の位相比較結果に基づき、動作モードを判定し、前記モード判定信号の値を確定して出力するモード判定回路を備えている、ことを特徴とする請求項13記載の遅延同期ループ装置。
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