KR102174586B1 - Unidirectional and bidirectional thermometer-code latch - Google Patents

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KR102174586B1 KR1020190082541A KR20190082541A KR102174586B1 KR 102174586 B1 KR102174586 B1 KR 102174586B1 KR 1020190082541 A KR1020190082541 A KR 1020190082541A KR 20190082541 A KR20190082541 A KR 20190082541A KR 102174586 B1 KR102174586 B1 KR 102174586B1
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양병도
우기찬
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충북대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a unidirectional and bidirectional thermometer-code latch. The unidirectional and bidirectional thermometer-code latch includes: a first transistor having a gate to which a clock pulse (CLK) is inputted, a drain connected to an inverting output terminal (Qb), and a source connected to an inverting input terminal (Db); and a second transistor having the gate to which a reset pulse (Reset) is inputted, the drain connected to an output terminal (Q), and the source connected to the ground. According to the present invention, it is possible to reduce an area occupied by a circuit element compared to the conventional one by providing the unidirectional and bidirectional thermometer-code latch.

Description

단방향 및 양방향 서머미터 코드 래치 {Unidirectional and bidirectional thermometer-code latch}Unidirectional and bidirectional thermometer-code latch}

본 발명은 서머미터 코드 래치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단방향 및 양방향 서머미터 코드 래치에 관한 것이다. The present invention relates to a thermometer code latch, and more particularly, to a unidirectional and bidirectional thermometer code latch.

서머미터 코드 시프트 레지스터(Thermometer-code shift-register)는 SAR-ADC(Successive approximation register analog-to-digital converter), 디지털 DC-DC 벅 컨버터(buck converter), 디지털 LDO(Low drop-out) 레귤레이터, 디지털 DLL(delay-locked-loop) 등의 혼합 신호 회로에서 널리 사용되고 있다. 특히, 넓은 비트(bit) 폭의 시프트 레지스터는 디지털 DC-DC 벅 컨버터 및 디지털 LDO 레귤레이터에 사용되며, 넓은 면적과 큰 전력을 요구한다. Thermometer-code shift-register is a SAR-ADC (Successive approximation register analog-to-digital converter), a digital DC-DC buck converter, a digital low drop-out (LDO) regulator, It is widely used in mixed-signal circuits such as digital delay-locked-loop (DLL). In particular, a wide bit width shift register is used in digital DC-DC buck converters and digital LDO regulators, and requires a large area and large power.

도 1은 N 비트 서머미터 코드 시프트 레지스터를 보여주는 도면이다. 1 is a diagram showing an N bit thermometer code shift register.

도 1에서 (a)는 단방향 레지스터이고 (b)는 양방향 레지스터를 나타낸다. In Fig. 1, (a) is a unidirectional register and (b) is a bidirectional register.

도 1에서 보는 바와 같이, 기존의 N 비트 서머미터 코드 시프트 레지스터는 D 플립플롭과 2:1 멀티플렉서(multiplexer)로 구성된다. As shown in FIG. 1, the conventional N-bit thermometer code shift register is composed of a D flip-flop and a 2:1 multiplexer.

도 2는 기존의 단방향 및 양방향 펄스 래치를 보여주는 도면이다. 2 is a diagram showing a conventional one-way and two-way pulse latch.

도 2에서 (a)는 단방향 펄스 래치이고, (b)는 양방향 펄스 래치를 도시한 것이고, 동작 파형이 도시되어 있다. In FIG. 2, (a) is a one-way pulse latch, (b) is a two-way pulse latch, and an operation waveform is shown.

도 2에서 단방향 펄스 래치(Q, Qb)는 클럭 펄스(CLK_pulse)가 '1'일 때, 차동 데이터 입력(D, Db)을 수신한다. In FIG. 2, the one-way pulse latches Q and Qb receive differential data inputs D and Db when the clock pulse CLK_pulse is '1'.

양방향 펄스 래치(Q, Qb)는 오른쪽 쉬프트를 위한 클럭 펄스(CLK_pulse_R)가 '1' 일 때 차동 좌측 데이터 입력(DL, DLb)을 수신하고, 왼쪽 쉬프트를 위한 클럭 펄스(CLK_pulse_L)가 '1' 일 때 차동 우측 데이터 입력(DR, DRb)을 수신한다. The bidirectional pulse latch (Q, Qb) receives differential left data input (DL, DLb) when the clock pulse (CLK_pulse_R) for right shift is '1', and the clock pulse (CLK_pulse_L) for left shift is '1'. When is, the differential right data input (DR, DRb) is received.

이처럼, 단방향 및 양방향 N 비트 펄스 래치 기반 쉬프트 레지스터는 각각 단방향 및 양방향 N 펄스 래치로 구현될 수 있다. 따라서, 펄스 래치 기반 쉬프트 레지스터는 펄스 래치와 펄스 클록 신호로 D 플립플롭을 대체함으로써, 면적과 전력 소비를 모두 줄일 수 있다. As such, the unidirectional and bidirectional N-bit pulse latch-based shift registers may be implemented as unidirectional and bidirectional N pulse latches, respectively. Therefore, the pulse latch-based shift register can reduce both area and power consumption by replacing the D flip-flop with a pulse latch and a pulse clock signal.

도 2를 참조하면, 쉬프트 레지스터는 데이터 '1' 또는 '0' 중에서 무엇을 쉬프트할지 모르기 때문에, 펄스 래치에서 입력 값 D와 Db를 모두 받아야 한다. 따라서, 단방향 펄스 래치는 클럭 펄스(CLK_pulse)가 '1' 일 때, 입력 값 D 와 Db을 받아 펄스 래치의 Q 와 Qb를 결정한다. Referring to FIG. 2, since the shift register does not know which of data '1' or '0' to shift, it must receive both input values D and Db from a pulse latch. Accordingly, when the clock pulse CLK_pulse is '1', the unidirectional pulse latch receives input values D and Db to determine Q and Qb of the pulse latch.

그리고, 양방향 펄스 래치는 오른쪽 쉬프트를 위한 클럭 펄스 (CLK_pulse_R)가 '1' 일 때, 왼쪽에서 오는 입력 값 DL 과 DLb을 받아 Q와 Qb 값이 결정된다. 반대의 경우 왼쪽 쉬프트를 위한 클럭 펄스 (CLK_pulse_L)가 '1' 일 때, 오른쪽에서 오는 입력 값 DR 과 DR_b을 받아 Q와 Qb를 결정한다.And, in the bidirectional pulse latch, when the clock pulse (CLK_pulse_R) for right shift is '1', the Q and Qb values are determined by receiving the input values DL and DLb coming from the left. In the opposite case, when the clock pulse (CLK_pulse_L) for left shift is '1', Q and Qb are determined by receiving input values DR and DR_b from the right.

하지만, 서머미터 코드 쉬프트 레지스터는 왼쪽에서 데이터가 '1'만 오고, 오른쪽에서 데이터가 '0' 만 오기 때문에, 입력 값 D와 Db를 모두 받을 필요가 없다.However, since thermometer code shift register has only data '1' from the left and data '0' from the right, there is no need to receive both input values D and Db.

대한민국 등록특허 10-1979151Korean Patent Registration 10-1979151

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존 회로 대비 회로소자를 줄여서 차지하는 면적을 축소시킨 단방향 및 양방향 서머미터 코드 래치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a one-way and two-way thermometer code latch in which an area occupied by reducing circuit elements compared to conventional circuits is reduced.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단방향 서머미터 코드 래치에서, 게이트에 클럭 펄스(CLK)가 입력되고, 드레인이 반전 출력 단자(Qb)에 연결되고, 소스가 반전입력 단자(Db)에 연결되어 있는 제1 트랜지스터 및 게이트에 리셋 펄스(Reset)가 입력되고, 드레인이 출력 단자(Q)에 연결되고, 소스가 접지에 연결되어 있는 제2 트랜지스터를 포함한다. In the unidirectional thermometer code latch of the present invention for achieving this purpose, a clock pulse (CLK) is input to the gate, the drain is connected to the inverting output terminal (Qb), and the source is connected to the inverting input terminal (Db). And a second transistor in which a reset pulse is input to a first transistor and a gate, a drain is connected to the output terminal Q, and a source is connected to a ground.

상기 단방향 서머미터 코드 래치는, 입력 단자(D)에 '1'이 입력되고, 이에 따라 반전 입력 단자(Db)에 '0'이 입력된다. In the unidirectional thermometer code latch, '1' is input to the input terminal D, and thus '0' is input to the inverting input terminal Db.

본 발명에서 단방향 서머미터 코드 래치는 상기 반전 출력 단자(Qb)에서 상기 출력 단자(Q) 방향으로 연결되어 있는 제1 인버팅 버퍼와, 상기 출력 단자(Q)에서 상기 반전 출력 단자(Qb) 방향으로 연결되어 있는 제2 인버팅 버퍼를 더 포함하여 이루어질 수 있다. In the present invention, the unidirectional thermometer code latch includes a first inverting buffer connected from the inverting output terminal (Qb) to the output terminal (Q), and the inverting output terminal (Qb) direction from the output terminal (Q). It may further include a second inverting buffer connected to.

본 발명의 양방향 서머미터 코드 래치에서, 게이트에 오른쪽 클럭 펄스(CLK_R)가 입력되고, 드레인이 반전 출력 단자(Qb)에 연결되고, 소스가 왼쪽 반전입력 단자(DLb)에 연결되어 있는 제1 트랜지스터, 게이트에 리셋 펄스(Reset)가 입력되고, 드레인이 출력 단자(Q)에 연결되고, 소스가 접지에 연결되어 있는 제2 트랜지스터, 게이트에 왼쪽 클럭 펄스(CLK_L)가 입력되고, 드레인이 오른쪽 입력 단자(DR)에 연결되고, 소스가 출력단자(Q)에 연결되어 있는 제3 트랜지스터 및 게이트에 셋 펄스(Set)가 입력되고, 드레인이 접지에 연결되고, 소스가 반전 출력 단자(Qb)에 연결되어 있는 제4 트랜지스터를 포함한다. In the bidirectional thermometer code latch of the present invention, a first transistor in which a right clock pulse (CLK_R) is input to a gate, a drain is connected to an inverting output terminal (Qb), and a source is connected to a left inverting input terminal (DLb). , A second transistor with a reset pulse (Reset) input to the gate, a drain connected to the output terminal (Q), a source connected to ground, a left clock pulse (CLK_L) input to the gate, and a right input for the drain The set pulse (Set) is input to the gate and the third transistor connected to the terminal (DR), the source is connected to the output terminal (Q), the drain is connected to the ground, and the source is connected to the inverting output terminal (Qb). It includes a connected fourth transistor.

상기 양방향 서머미터 코드 래치는, 왼쪽 입력 단자(DL)에 '1'이 입력되고, 이에 따라 왼쪽 반전 입력 단자(DLb)에 '0'이 입력되고, 오른쪽 입력 단자(DR)에 '0'이 입력되고, 오른쪽 반전 입력 단자(DRb)에 '1'이 입력될 수 있다. In the bidirectional thermometer code latch, '1' is input to the left input terminal (DL), and accordingly, '0' is input to the left inverted input terminal (DLb), and '0' is input to the right input terminal (DR). Is input, and '1' may be input to the right inverted input terminal DRb.

본 발명에서 양방향 서머미터 코드 래치는 상기 반전 출력 단자(Qb)에서 상기 출력 단자(Q) 방향으로 연결되어 있는 제1 인버팅 버퍼와, 상기 출력 단자(Q)에서 상기 반전 출력 단자(Qb) 방향으로 연결되어 있는 제2 인버팅 버퍼를 더 포함하여 이루어질 수 있다. In the present invention, the bidirectional thermometer code latch includes a first inverting buffer connected from the inverting output terminal (Qb) to the output terminal (Q), and the inverting output terminal (Qb) direction from the output terminal (Q). It may further include a second inverting buffer connected to.

본 발명에 의하면, 단방향 및 양방향 서머미터 코드 래치를 제공함으로써, 기존 대비 회로소자가 차지하는 면적을 줄일 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, by providing unidirectional and bidirectional thermometer code latches, there is an effect of reducing an area occupied by a circuit element compared to the conventional one.

도 1은 N 비트 서머미터 코드 시프트 레지스터를 보여주는 도면이다.
도 2는 기존의 단방향 및 양방향 펄스 래치를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 및 양방향 서머미터 코드 래치를 도시한 것이다.
도 4는 기존 단방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터와, 본 발명에서 제안하는 단방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터를 도시한 것이다.
도 5는 기존 양방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터와, 본 발명에서 제안하는 양방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 단방향 및 양방향 서머미터 코드 쉬프트 레지스터의 시뮬레이션 파형도이다. 1 is a diagram showing an N-bit thermometer code shift register.
2 is a diagram showing a conventional one-way and two-way pulse latch.
3 illustrates a one-way and two-way thermometer code latch according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows a conventional one-way 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register and a one-way 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register proposed in the present invention.
FIG. 5 shows a conventional bidirectional 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register and a bi-directional 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register proposed by the present invention.
6 is a simulation waveform diagram of a one-way and two-way thermometer code shift register proposed in the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 단방향 및 양방향 서머미터 코드 래치에 대한 것이다. The present invention is directed to one-way and two-way thermometer code latches.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 및 양방향 서머미터 코드 래치를 도시한 것이다. 3 is a diagram illustrating a one-way and two-way thermometer code latch according to an embodiment of the present invention.

도 3에서 (a)는 단방향 서머미터 코트 래치이고, (b)는 양방향 서머미터 코드 래치를 도시한 것이다. In FIG. 3, (a) is a one-way thermometer coat latch, and (b) is a two-way thermometer code latch.

도 3 (a)를 참조하면, 단방향 서머미터 코드 래치는 제1 트랜지스터(M1), 제2 트랜지스터(M2), 제1 인버팅 버퍼(inverting buffer)(10), 제2 인버팅 버퍼(20)를 포함한다. Referring to FIG. 3(a), the unidirectional thermometer code latch includes a first transistor M 1 , a second transistor M 2 , a first inverting buffer 10, and a second inverting buffer. 20).

제1 트랜지스터(M1)는 게이트(gate)에 클럭 펄스(CLK)가 입력되고, 드레인(drain)이 반전 출력 단자(Qb)에 연결되고, 소스(source)가 반전입력 단자(Db)에 연결되어 있다. A clock pulse CLK is input to the gate of the first transistor M 1 , the drain is connected to the inverting output terminal Qb, and the source is connected to the inverting input terminal Db. Has been.

제2 트랜지스터(M2)는 게이트에 리셋 펄스(Reset)가 입력되고, 드레인이 출력 단자(Q)에 연결되고, 소스가 접지에 연결되어 있다. In the second transistor M 2 , a reset pulse is input to a gate, a drain is connected to the output terminal Q, and a source is connected to a ground.

제1 인버팅 버퍼(10)는 반전 출력 단자(Qb)에서 출력 단자(Q) 방향으로 연결되어 있다. The first inverting buffer 10 is connected from the inverting output terminal Qb to the output terminal Q.

제2 인버팅 버퍼(20)는 출력 단자(Q)에서 반전 출력 단자(Qb) 방향으로 연결되어 있다. The second inverting buffer 20 is connected from the output terminal Q to the inverting output terminal Qb.

단방향 서머미터 코드 래치에서는 입력 단자(D)에 '1'이 입력되고, 이에 따라 반전 입력 단자(Db)에 '0'이 입력된다. In the unidirectional thermometer code latch, '1' is input to the input terminal (D), and accordingly, '0' is input to the inverting input terminal (Db).

단방향 서머미터 코드 쉬프트 레지스터의 경우, 입력 값 D='1'만 오기 때문에 CLK이 '1'일 때, Q 값을 '1'로 업데이트하면 된다. 따라서, 본 발명에서 제안된 단방향 서머미터 코드 래치는 CLK이 '1' 일 때, 트랜지스터 M1를 켜서 입력 값 Db='0'를 이용하여 Qb를 '0'으로 방전시킴으로써, Q를 '1'로 업데이트시킨다.In the case of a one-way thermometer code shift register, only the input value D='1' comes in, so when CLK is '1', the Q value can be updated to '1'. Accordingly, in the unidirectional thermometer code latch proposed in the present invention, when CLK is '1', by turning on transistor M 1 and discharging Qb to '0' using an input value Db='0', Q is '1'. Update to

도 3 (b)를 참조하면, 양방향 서머미터 코드 래치는 제1 트랜지스터(M1), 제2 트랜지스터(M2), 제3 트랜지스터(M3), 제4 트랜지스터(M4), 제1 인버팅 버퍼(30), 제2 인버팅 버퍼(40)를 포함한다. 3(b), the bidirectional thermometer code latch includes a first transistor (M 1 ), a second transistor (M 2 ), a third transistor (M 3 ), a fourth transistor (M 4 ), and a first phosphor. It includes a butting buffer 30 and a second inverting buffer 40.

제1 트랜지스터는 게이트에 오른쪽 클럭 펄스(CLK_R)가 입력되고, 드레인이 반전 출력 단자(Qb)에 연결되고, 소스가 왼쪽 반전입력 단자(DLb)에 연결되어 있다. In the first transistor, a right clock pulse CLK_R is input to a gate, a drain is connected to an inverting output terminal Qb, and a source is connected to a left inverting input terminal DLb.

제2 트랜지스터는 게이트에 리셋 펄스(Reset)가 입력되고, 드레인이 출력 단자(Q)에 연결되고, 소스가 접지에 연결되어 있다. In the second transistor, a reset pulse (Reset) is input to a gate, a drain is connected to an output terminal (Q), and a source is connected to a ground.

제3 트랜지스터는 게이트에 왼쪽 클럭 펄스(CLK_L)가 입력되고, 드레인이 오른쪽 입력 단자(DR)에 연결되고, 소스가 출력단자(Q)에 연결되어 있다. In the third transistor, a left clock pulse CLK_L is input to a gate, a drain is connected to the right input terminal DR, and a source is connected to the output terminal Q.

제4 트랜지스터는 게이트에 셋 펄스(Set)가 입력되고, 드레인이 접지에 연결되고, 소스가 반전 출력 단자(Qb)에 연결되어 있다. In the fourth transistor, a set pulse Set is input to a gate, a drain is connected to a ground, and a source is connected to an inverting output terminal Qb.

제1 인버팅 버퍼(30)는 반전 출력 단자(Qb)에서 출력 단자(Q) 방향으로 연결되어 있다. The first inverting buffer 30 is connected from the inverting output terminal Qb to the output terminal Q.

제2 인버팅 버퍼(40)는 출력 단자(Q)에서 반전 출력 단자(Qb) 방향으로 연결되어 있다. The second inverting buffer 40 is connected from the output terminal Q to the inverting output terminal Qb.

본 발명에서 양방향 서머미터 코드 래치는 왼쪽 입력 단자(DL)에 '1'이 입력되고, 이에 따라 왼쪽 반전 입력 단자(DLb)에 '0'이 입력되고, 오른쪽 입력 단자(DR)에 '0'이 입력되고, 오른쪽 반전 입력 단자(DRb)에 '1'이 입력된다. In the present invention, in the bidirectional thermometer code latch, '1' is input to the left input terminal DL, and accordingly, '0' is input to the left inverted input terminal DLb, and '0' is input to the right input terminal DR. Is input, and '1' is input to the right inverted input terminal DRb.

양방향 서머미터 코드 쉬프트 레지서터의 경우, 왼쪽 입력값 DL='1' 과 오른쪽 입력값 DR='0'만 온다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 양방향 서머미터 코드 래치의 경우, CLK_R이 '1'일 때, 제1 트랜지스터(M1)를 켜서 DLb='0'를 받아 Qb를 '0'으로 방전시킴으로써, Q를 '1'로 업데이트 시킨다. 그리고, 반대의 경우, CLK_L이 '1' 일 때, 제3 트랜지스터(M3)를 켜서 DR='0'를 받아 Q를 '0'으로 업데이트 시킨다. In the case of a two-way thermometer code shift register, only the left input value DL='1' and the right input value DR='0' come. Therefore, in the case of the bidirectional thermometer code latch proposed by the present invention, when CLK_R is '1', Q is '0' by discharging Qb to '0' by turning on the first transistor M1 to receive DLb='0'. Update it to 1'. In the opposite case, when CLK_L is '1', the third transistor M3 is turned on to receive DR='0' and Q is updated to '0'.

이상에서 설명한 바와 같이 , 본 발명에서 제안하는 단방향 서머미터 코드 래치는 기존의 펄스 래치에 비해 트랜지스터 개수를 8개에서 6개로 감소시켰다. 그리고, 본 발명에서 제안하는 양방향 서머미터 코드 래치는 기존의 펄스 래치에 비해 트랜지스터 개수를 12개에서 8개로 감소시켰다.As described above, the unidirectional thermometer code latch proposed in the present invention reduces the number of transistors from 8 to 6 compared to the conventional pulse latch. In addition, the bidirectional thermometer code latch proposed by the present invention reduces the number of transistors from 12 to 8 compared to the conventional pulse latch.

도 4는 기존 단방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터와, 본 발명에서 제안하는 단방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터를 도시한 것이다. FIG. 4 shows a conventional one-way 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register and a one-way 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register proposed in the present invention.

도 4 (a)는 기존 단방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터를 도시한 것이다. Figure 4 (a) shows a conventional one-way 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register.

도 4 (a)를 참조하면, 처음에는 서머미터 코드 시프트 레지스터가 모든 데이터를 리셋 신호로 리셋한다. 그리고, 클럭 사이클 당 1 비트 씩 데이터 '1'을 오른쪽으로 시프트한다. Referring to FIG. 4A, initially, the thermometer code shift register resets all data to a reset signal. Then, the data '1' is shifted to the right by 1 bit per clock cycle.

도 4 (b)는 본 발명에서 제안하는 단방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터를 도시한 것이다. 4(b) shows a one-way 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register proposed in the present invention.

도 4 (b)를 참조하면, 본 발명에서 제안하는 서머미터 코드 쉬프트 레지스터는 기존의 D 플립플롭 및 클럭 신호 대신에 래치 및 2 개의 클럭 신호 (CLK_odd 및 CLK_even)를 사용한다. Referring to FIG. 4B, the thermometer code shift register proposed in the present invention uses a latch and two clock signals (CLK_odd and CLK_even) instead of the conventional D flip-flop and clock signal.

본 발명의 서머미터 코드 쉬프트 레지스터에서는 인접한 두 래치가 데이터 '10'을 가질 때 데이터 '1'을 오른쪽으로 시프트하기 때문에, 홀수 또는 짝수 래치를 교대로 활성화하여 '1'데이터를 오른쪽으로 시프트 할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 서머미터 코드 쉬프트 레지스터는 기존의 D 플립플롭을 래치 및 두 개의 클럭 신호로 대체함으로써, 면적 및 전력 소비를 줄일 수 있다. In the thermometer code shift register of the present invention, data '1' is shifted to the right when two adjacent latches have data '10', so the '1' data can be shifted to the right by alternately activating odd or even latches. have. Accordingly, the thermometer code shift register proposed in the present invention can reduce area and power consumption by replacing the existing D flip-flop with a latch and two clock signals.

도 5는 기존 양방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터와, 본 발명에서 제안하는 양방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터를 도시한 것이다. FIG. 5 shows a conventional bidirectional 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register and a bi-directional 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register proposed by the present invention.

도 5 (a)는 기존 양방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터를 도시한 것이다. Figure 5 (a) shows a conventional bi-directional 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register.

도 5 (a)를 참조하면, 방향 신호에 따라 '1' 데이터를 오른쪽으로 이동시키거나 '0'을 왼쪽으로 이동시킨다. Referring to FIG. 5A, data '1' is moved to the right or '0' is moved to the left according to the direction signal.

도 5 (b)는 본 발명에서 제안하는 양방향 4 비트 D 플립플롭 기반 서머미터 코드 쉬프트 레지스터를 도시한 것이다.5(b) shows a bidirectional 4-bit D flip-flop-based thermometer code shift register proposed in the present invention.

도 5 (b)를 참조하면, 본 발명에서 제안하는 양방향 서머미터 코드 쉬프트 레지스터는 오른쪽 이동을 위한 두 개의 클럭 신호(CLK_odd_R 및 CLK_even_R) 또는 왼쪽 이동을 위한 두 개의 클럭 신호(CLK_odd_L 및 CLK_odd_R)에 따라 각각 데이터 '1'을 오른쪽으로 이동시키거나 또는 데이터 '0'을 왼쪽으로 이동시킨다.5(b), the bidirectional thermometer code shift register proposed in the present invention is based on two clock signals for right movement (CLK_odd_R and CLK_even_R) or two clock signals for left movement (CLK_odd_L and CLK_odd_R). Data '1' is moved to the right or data '0' is moved to the left, respectively.

도 6은 본 발명에서 제안하는 단방향 및 양방향 서머미터 코드 쉬프트 레지스터의 시뮬레이션 파형도이다. 6 is a simulation waveform diagram of a one-way and two-way thermometer code shift register proposed in the present invention.

도 6은 1.2V 공급 전압과 100MHz 클럭 주파수의 65nm CMOS 프로세스로 시뮬레이션한 단방향 및 양방향 서머미터 코드 쉬프트 레지스터의 시뮬레이션 파형을 보여준다. 6 shows simulation waveforms of one-way and two-way thermometer code shift registers simulated with a 65nm CMOS process with a 1.2V supply voltage and a 100MHz clock frequency.

도 6에서 (a)는 단방향 서머미터 코드 쉬프트 레지스터의 시뮬레이션 파형이고, (b)는 양방향 서머미터 코드 쉬프트 레지스터의 시뮬레이션 파형이다. In FIG. 6, (a) is a simulation waveform of a one-way thermometer code shift register, and (b) is a simulation waveform of a two-way thermometer code shift register.

도 6 (a)를 참조하면, 본 발명에서 제안하는 단방향 서머미터 코드 쉬프트 레지스터는 CLK_odd 및 CLK_ven을 사용하여 데이터 '1'을 오른쪽으로 이동시킨다. Referring to FIG. 6 (a), the unidirectional thermometer code shift register proposed in the present invention moves data '1' to the right using CLK_odd and CLK_ven.

도 6 (b)를 참조하면, 본 발명에서 제안하는 양방향 서머미터 코드 쉬프트 레지스터는 방향 신호에 따라 CLK_odd_R 및 CLK_even_R 또는 CLK_odd_L 및 CLK_even_L을 사용하여 데이터 '1'을 오른쪽으로 이동시킨다.6(b), the bidirectional thermometer code shift register proposed in the present invention moves data '1' to the right using CLK_odd_R and CLK_even_R or CLK_odd_L and CLK_even_L according to the direction signal.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.The present invention has been described above using several preferred embodiments, but these embodiments are illustrative and not limiting. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention and the scope of the rights presented in the appended claims.

M1 제1 트랜지스터 M2 제2 트랜지스터
M3 제3 트랜지스터 M4 제4 트랜지스터M 1 First transistor M 2 Second transistor
M 3 Third transistor M 4 Fourth transistor

Claims (6)

단방향 서머미터 코드 래치에서,
게이트에 클럭 펄스(CLK)가 입력되고, 드레인이 반전 출력 단자(Qb)에 연결되고, 소스가 반전입력 단자(Db)에 연결되어 있는 제1 트랜지스터; 및
게이트에 리셋 펄스(Reset)가 입력되고, 드레인이 출력 단자(Q)에 연결되고, 소스가 접지에 연결되어 있는 제2 트랜지스터
를 포함하는 단방향 서머미터 코드 래치.
In one-way thermometer code latch,
A first transistor in which a clock pulse CLK is input to a gate, a drain is connected to an inverting output terminal Qb, and a source is connected to an inverting input terminal Db; And
A second transistor in which a reset pulse (Reset) is input to the gate, the drain is connected to the output terminal (Q), and the source is connected to the ground.
One-way thermometer code latch comprising a.
 청구항 1에 있어서,
상기 단방향 서머미터 코드 래치는,
상기 반전 입력 단자(Db)에 '0'이 입력되는 것을 특징으로 하는 단방향 서머미터 코드 래치.
The method according to claim 1,
The one-way thermometer code latch,
One-way thermometer code latch, characterized in that '0' is input to the inverting input terminal (Db).
 청구항 2에 있어서,
상기 반전 출력 단자(Qb)에서 상기 출력 단자(Q) 방향으로 연결되어 있는 제1 인버팅 버퍼와,
상기 출력 단자(Q)에서 상기 반전 출력 단자(Qb) 방향으로 연결되어 있는 제2 인버팅 버퍼를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단방향 서머미터 코드 래치.
The method according to claim 2,
A first inverting buffer connected from the inverting output terminal Qb to the output terminal Q,
And a second inverting buffer connected from the output terminal (Q) to the inverting output terminal (Qb).
 양방향 서머미터 코드 래치에서,
게이트에 오른쪽 클럭 펄스(CLK_R)가 입력되고, 드레인이 반전 출력 단자(Qb)에 연결되고, 소스가 왼쪽 반전입력 단자(DLb)에 연결되어 있는 제1 트랜지스터;
게이트에 리셋 펄스(Reset)가 입력되고, 드레인이 출력 단자(Q)에 연결되고, 소스가 접지에 연결되어 있는 제2 트랜지스터;
게이트에 왼쪽 클럭 펄스(CLK_L)가 입력되고, 드레인이 오른쪽 입력 단자(DR)에 연결되고, 소스가 출력단자(Q)에 연결되어 있는 제3 트랜지스터; 및
게이트에 셋 펄스(Set)가 입력되고, 드레인이 접지에 연결되고, 소스가 반전 출력 단자(Qb)에 연결되어 있는 제4 트랜지스터
를 포함하는 양방향 서머미터 코드 래치.
In the two-way thermometer code latch,
A first transistor having a right clock pulse CLK_R input to a gate, a drain connected to the inverting output terminal Qb, and a source connected to the left inverting input terminal DLb;
A second transistor in which a reset pulse (Reset) is input to a gate, a drain is connected to the output terminal (Q), and a source is connected to a ground;
A third transistor in which a left clock pulse CLK_L is input to a gate, a drain is connected to the right input terminal DR, and a source is connected to the output terminal Q; And
A fourth transistor in which a set pulse (Set) is input to the gate, the drain is connected to the ground, and the source is connected to the inverting output terminal (Qb).
Bi-directional thermometer code latch comprising a.
 청구항 4에 있어서,
상기 양방향 서머미터 코드 래치는,
상기 왼쪽 반전 입력 단자(DLb)에 '0'이 입력되고, 상기 오른쪽 입력 단자(DR)에 '0'이 입력되는 것을 특징으로 하는 양방향 서머미터 코드 래치.
The method of claim 4,
The bi-directional thermometer code latch,
A two-way thermometer code latch, characterized in that '0' is input to the left inverted input terminal (DLb) and '0' is input to the right input terminal (DR).
 청구항 5에 있어서,
상기 반전 출력 단자(Qb)에서 상기 출력 단자(Q) 방향으로 연결되어 있는 제1 인버팅 버퍼와,
상기 출력 단자(Q)에서 상기 반전 출력 단자(Qb) 방향으로 연결되어 있는 제2 인버팅 버퍼를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 양방향 서머미터 코드 래치. The method of claim 5,
A first inverting buffer connected from the inverting output terminal Qb to the output terminal Q,
And a second inverting buffer connected from the output terminal (Q) to the inverting output terminal (Qb) direction.
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